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JPH07203450A - Image data compression method - Google Patents

Image data compression method

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Publication number
JPH07203450A
JPH07203450A JP35277493A JP35277493A JPH07203450A JP H07203450 A JPH07203450 A JP H07203450A JP 35277493 A JP35277493 A JP 35277493A JP 35277493 A JP35277493 A JP 35277493A JP H07203450 A JPH07203450 A JP H07203450A
Authority
JP
Japan
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signal
high band
prediction
band
band signal
Prior art date
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Granted
Application number
JP35277493A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3129075B2 (en
Inventor
Yasuhiko Teranishi
康彦 寺西
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP35277493A priority Critical patent/JP3129075B2/en
Publication of JPH07203450A publication Critical patent/JPH07203450A/en
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Publication of JP3129075B2 publication Critical patent/JP3129075B2/en
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To transmit high frequency band information reproduced accurately by a expansion reproduction side at a high compression efficiency in the image data compression method in which a picture signal is divided into sub ands and high frequency band information compressed by using inter-sub-band prediction is coded and sent together with low frequency band information. CONSTITUTION:An image signal is divided into sub bands by an LPF 1 and an HPF 2 to obtain a predict signal He(j) for a high frequency band signal H(j) obtained by applying HPF 5 to a low frequency band signal L(i) and its inverted signal -He(j). Difference arithmetic operation sections 7, 9 obtain a difference signal H(j)+ or -He(j) between the signal and the high frequency band signal H(j), an absolute value comparator section 10 compares the absolute value of the difference signal H(j)+ or -He(j) and that of the high frequency band signal H(j) and a signal selection section 11 selects the minimum absolute value signal as a transmission signal. Furthermore, an identification IB representing the selected type is added to the selected transmission signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像データ圧縮方法に係
り、ディジタルビデオテープレコーダ(D-VTR)や画
像データファイリングシステム等に適用され、サブバン
ド間の相関を利用して高域バンド信号に係る情報を高能
率圧縮して伝送する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data compression method, which is applied to a digital video tape recorder (D-VTR), an image data filing system, etc., and uses a correlation between subbands to generate a high band signal. The present invention relates to a method of highly efficiently compressing and transmitting such information.

【0002】[0002]

【従来の技術】D-VTR等のデータ伝送系においては
JPEG(Joint Photographic ExpertsGroup)方式に準
じた画像データの圧縮・伸長が行われているが、データ
処理や伝送速度の高速化が益々求められるようになり、
画像データの符号化においては、データ圧縮後の符号量
をできる限り少なくするように圧縮効率を向上させるこ
とが重要な課題になっている。
2. Description of the Related Art In a data transmission system such as a D-VTR, image data is compressed / decompressed according to the JPEG (Joint Photographic Experts Group) system, but it is increasingly required to increase data processing and transmission speed. Becomes,
In the encoding of image data, it is an important issue to improve the compression efficiency so as to reduce the code amount after data compression as much as possible.

【0003】その課題に関して、従来から、画像信号を
サブバンド分割して符号化伝送する方式を採用した場合
には、サブバンド間の相関がないとの仮定の下に各サブ
バンドを独立に符号化しているが、逆に、実際にはサブ
バンド間に相関が存在していることを検証すると共に、
その相関を利用して効率的なデータ圧縮を実現できる可
能性についての各種提案がなされている。例えば、「画
像の局所構造に基づくサブバンド画像符号化方式」(電子
情報通信学会技術報告IE92-73,1992-11,酒澤・浜田・松
本;以下「文献1」という)や、「Wavelet変換における帯
域間予測の検討」(1992年電子情報通信学会春季大会D-33
0,pp.7-72,武田・大竹;以下「文献2」という)ではサブバ
ンド間の相関に基づいた信号予測に関する検討がなされ
ている。尚、文献2は分割・合成用フィルタに所定の条
件を課したサブバンド符号化の一手法と考えられるの
で、サブバンド符号化に含めることができる。
With respect to the problem, conventionally, when a method of dividing an image signal into sub-bands and encoding and transmitting is adopted, each sub-band is independently coded under the assumption that there is no correlation between the sub-bands. However, on the contrary, while verifying that there is actually a correlation between subbands,
Various proposals have been made on the possibility of realizing efficient data compression by utilizing the correlation. For example, "Subband image coding method based on local structure of image" (IEICE Technical Report IE92-73, 1992-11, Sawazawa / Hamada / Matsumoto; hereinafter referred to as "Reference 1") and "Wavelet transform" Of Bandwidth Prediction in 1992 "(IEICE Spring Conference D-33
0, pp. 7-72, Takeda and Otake; hereinafter referred to as "Reference 2"), a study on signal prediction based on correlation between subbands is made. Note that Document 2 is considered to be a method of subband coding that imposes a predetermined condition on the division / synthesis filter, and thus can be included in the subband coding.

【0004】そして、文献1においては、サブバンド間
の相互相関を作り出す要因が、画像のエッジや線のよう
な局所構造と、フィルタが理想的な帯域制限特性を持た
ないことにある事実を検証し、ディジタル画像信号を低
域通過フィルタ(以下「LPF」という)と高域通過フィル
タ(以下「HPF」という)を用いて低域バンド信号と高域
バンド信号にサブバンド分割し、分割後の低域バンド信
号の隣接値差分を定数(相互相関係数)倍した値を高域バ
ンド信号の予測信号レベル値とする手法を与えている。
従って、高域バンド信号を前記の相互相関係数を用いて
表現した情報として低域バンド信号と共に符号化伝送す
れば、高域バンド信号を独立に符号化する場合よりも高
いデータ圧縮効率での伝送が可能になる。
Then, in Reference 1, the fact that the factors that create the cross-correlation between subbands is that the local structure such as edges and lines of an image and that the filter does not have an ideal band limiting characteristic is verified. Then, the digital image signal is sub-band divided into a low band signal and a high band signal using a low pass filter (hereinafter referred to as "LPF") and a high pass filter (hereinafter referred to as "HPF"), and A method is given in which the value obtained by multiplying the adjacent value difference of the low band signal by a constant (cross-correlation coefficient) is used as the predicted signal level value of the high band signal.
Therefore, if the high band signal is coded and transmitted together with the low band signal as the information expressed using the cross-correlation coefficient, the data compression efficiency is higher than that in the case of independently coding the high band signal. Transmission becomes possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、文献1によ
るデータ圧縮方法においても次のような問題点が指摘さ
れる。ここでは、その問題点の指摘に先立って、サブバ
ンド間の相関を利用した信号予測のモデルを図10から
図13を用いて説明する。先ず、図10はディジタル画
像信号をサブバンド分割する場合の回路図であり、入力
信号I(n)をLPF1とHPF2でサブバンドに分割し、
それらの出力をそれぞれデシメータ3,4で2:1のデータ
間引きを行い、低域バンド信号L(i)と高域バンド信号
H(j)を得るようになっている。また、LPF1とHPF
2としては文献1において利用されているSSKF(Sub-
band Coding of Digital Images Using Symmetric Shor
t Kernel Filters)を用い、それらの伝達関数は次の数
式1に示される。
By the way, the following problems are pointed out in the data compression method according to Document 1. Prior to pointing out the problem, a signal prediction model using the correlation between subbands will be described with reference to FIGS. 10 to 13. First, FIG. 10 is a circuit diagram when a digital image signal is divided into subbands. The input signal I (n) is divided into subbands by LPF1 and HPF2.
The outputs are thinned out by 2: 1 by decimators 3 and 4, respectively, and a low band signal L (i) and a high band signal H (j) are obtained. Also, LPF1 and HPF
2 is the SSKF (Sub-
band Coding of Digital Images Using Symmetric Shor
t Kernel Filters) and their transfer functions are shown in Equation 1 below.

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】一方、図11は1次元の入力信号I(n)の
標本化点S1〜S9における変化状態を、図12及び図13
はそれぞれ図11の入力信号I(n)に対応した低域バン
ド信号L(i)と高域バンド信号H(j)の変化状態を示し、
各フィルタ1,2を通過した信号がデシメータ3,4で2:1
の間引きがなされるために、低域バンド信号L(i)はS2,
S4,S6,S8で現われ、高域バンド信号H(j)はS1,S3,S5,S
7,S9で現われる。尚、画像信号が輝度信号であるような
場合には、入力信号として8ビットで表現した0〜25
6量子化レベル(正値)とされることもあるが、そのよう
な場合は中心値である128量子化レベルを差し引いた
ものとする。
On the other hand, FIG. 11 shows the changing state of the one-dimensional input signal I (n) at the sampling points S1 to S9.
Shows the changing states of the low band signal L (i) and the high band signal H (j) corresponding to the input signal I (n) of FIG. 11, respectively.
The signal passed through each filter 1 and 2 is 2: 1 in decimator 3 and 4.
Since the thinning is performed, the low band signal L (i) is S2,
Appearing at S4, S6, S8, the high band signal H (j) is S1, S3, S5, S
Appears in 7, S9. If the image signal is a luminance signal, 0 to 25 bits represented by 8 bits are used as the input signal.
It may be set to 6 quantization levels (positive value), but in such a case, the central value of 128 quantization levels is subtracted.

【0008】そして、サブバンド間予測は図12の低域
バンド信号L(i)から図13の高域バンド信号H(j)を予
測することにより行われる。ここで、図11からは、入
力信号I(n)はI(1)〜I(3)及びI(8),I(9)で変化がな
く、画像の原信号はI(4)とI(5)の間及びI(7)とI(8)
の間でエッジを有していることが容易に理解され、また
同様にして、図12からは、低域バンド信号L(i)の原
信号がL(4)とL(6)の間及びL(6)とL(8)の間でエッジ
を有していることが理解される。一方、図13をみる
と、高域バンド信号H(j)はH(5)とH(7)で比較的大き
なレベル値となっている。従って、原信号のエッジ部に
おいては低域バンド信号L(i)と高域バンド信号H(j)の
間に強い相関が存在していると推察される。
The inter-subband prediction is performed by predicting the high band signal H (j) of FIG. 13 from the low band signal L (i) of FIG. Here, from FIG. 11, the input signal I (n) does not change between I (1) to I (3) and I (8), I (9), and the original signal of the image is I (4) and I (4). Between (5) and I (7) and I (8)
It is easy to see that there is an edge between L (4) and L (6) and the original signal of the low band signal L (i) is between L (4) and L (6). It is understood to have an edge between L (6) and L (8). On the other hand, referring to FIG. 13, the high band signal H (j) has a relatively large level value at H (5) and H (7). Therefore, it is presumed that a strong correlation exists between the low band signal L (i) and the high band signal H (j) at the edge portion of the original signal.

【0009】次に、サブバンド間予測のためには、先
ず、図12において低域バンド信号L(i)からその間引
かれている原信号を推定する。その場合、0次補間によ
り標本化周波数を2倍にすることで推定原信号を作成す
るが、その場合にも次の2種類の0次予測方法[A],
[B]がある。
Next, for inter-subband prediction, first, the original signal decimated from the low band signal L (i) in FIG. 12 is estimated. In that case, an estimated original signal is created by doubling the sampling frequency by zero-order interpolation, but in that case as well, the following two types of zero-order prediction methods [A],
There is [B].

【0010】0次予測方法[A]では、図14に示すよう
に、低域バンド信号L(i)の標本化点S5における推定原
信号La(5)としてその直前の標本化点S4におけるL(4)
を、標本化点S7における推定原信号La(7)としてその直
前の標本化点S6におけるL(6)を用いる。そして、前記
の各推定原信号La(5)とLa(7)から標本化点S5,S7にお
ける予測高域バンド信号He(5),He(7)を求めることに
なるが、そのためには、図10の二点鎖線で示すように
低域バンド信号L(i)の出力側に0次予測器20とHPF5
とデシメータ6を設けるだけで足りる。ここに、HPF5
の伝達関数はHPF2と同一である。この場合、高域バ
ンド信号の予測値He(5),He(7)は、La(5)=L(4),La
(7)=L(6)であることから、それぞれ次式で与えらえ
る。 He(5)=[−L(4)+2・La(5)−L(6)]/4 =[L(4)−L(6)]/4 …(イ) He(7)=[−L(6)+2・La(7)−L(8)]/4 =[L(6)−L(8)]/4 …(ロ)
In the 0th-order prediction method [A], as shown in FIG. 14, as the estimated original signal La (5) at the sampling point S5 of the low band signal L (i), L at the sampling point S4 immediately before it is used. (Four)
Is used as the estimated original signal La (7) at the sampling point S7, and L (6) at the immediately preceding sampling point S6 is used. Then, the predicted high band signals He (5) and He (7) at the sampling points S5 and S7 are obtained from the above-mentioned estimated original signals La (5) and La (7). As shown by the chain double-dashed line in FIG. 10, the 0th-order predictor 20 and HPF5 are provided on the output side of the low band signal L (i).
And it is enough to install the decimator 6. Here, HPF5
Has the same transfer function as HPF2. In this case, the predicted values He (5), He (7) of the high band signal are La (5) = L (4), La
Since (7) = L (6), they are given by the following equations. He (5) = [-L (4) + 2.La (5) -L (6)] / 4 = [L (4) -L (6)] / 4 (b) He (7) = [- L (6) + 2.La (7) -L (8)] / 4 = [L (6) -L (8)] / 4 (B)

【0011】従って、0次予測器20とデシメータ6を除
いて、HPF5の伝達関数FH2(Z)を次の数式2で与えて
も同一の結果が得られる。
Therefore, the same result can be obtained even if the transfer function FH2 (Z) of HPF5 is given by the following formula 2 except for the 0th-order predictor 20 and the decimator 6.

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】一方、0次予測方法[B]では、図14に示
すように、低域バンド信号L(i)の標本化点S5における
推定原信号Lb(5)としてその直後の標本化点S6における
L(6)を、標本化点S7における推定原信号Lb(7)として
その直後の標本化点S8におけるL(8)を用いる。従っ
て、この予測方法[B]では,前記のHPF5とデシメー
タ6を通過した信号として得られる高域バンド信号の予
測値He(5),He(7)は、Lb(5)=L(6),Lb(7)=L(8)で
あることから、次式のようになる。 He(5)=[−L(4)+2・La(5)−L(6)]/4 =−[L(4)−L(6)]/4 …(ハ) He(7)=[−L(6)+2・La(7)−L(8)]/4 =−[L(6)−L(8)]/4 …(ニ)
On the other hand, in the 0th-order prediction method [B], as shown in FIG. 14, as the estimated original signal Lb (5) at the sampling point S5 of the low band signal L (i), the sampling point S6 immediately after it is used. L (6) at the sampling point S7 is used as the estimated original signal Lb (7) at the sampling point S7. Therefore, in this prediction method [B], the predicted values He (5), He (7) of the high band signal obtained as a signal that has passed through the HPF 5 and the decimator 6 are Lb (5) = L (6) , Lb (7) = L (8), the following equation is obtained. He (5) = [-L (4) + 2.La (5) -L (6)] / 4 =-[L (4) -L (6)] / 4 (C) He (7) = [ -L (6) + 2.La (7) -L (8)] / 4 =-[L (6) -L (8)] / 4 (D)

【0014】上記のとおり、予測高域バンド信号He
(5),He(7)は、(イ)と(ハ)の結果、及び(ロ)と(ニ)の結
果にみられるように、0次予測の各方法[A],[B]によ
ってそれぞれ正負が逆の予測値として得られることにな
るが、それらは同様に確からしいと考えられる。 しか
し、図13の高域バンド信号H(j)の変化をみると、He
(5)については(ハ)で得られた結果に妥当性があり、逆
にHe(7)については(ロ)で得られた結果に妥当性がある
ように推察され、その妥当性は図11の入力信号I(n)
の変化からも裏付けられる。換言すれば、He(5)につい
ては0次予測方法[A]によると予測が成功せず、He(7)
については0次予測方法[B]によると予測が成功しない
ことになる。
As described above, the predicted high band signal He
(5), He (7) can be obtained by the 0th-order prediction methods [A] and [B], as seen in the results of (a) and (c) and the results of (b) and (d). Although positive and negative will be obtained as opposite predictive values, they are likely to be equally reliable. However, looking at the change in the high band signal H (j) in FIG.
For (5), the results obtained in (c) are valid, and conversely for He (7), the results obtained in (b) are assumed to be valid. 11 input signal I (n)
Is also supported by the changes in. In other words, He (5) does not succeed in prediction according to the 0th-order prediction method [A], and He (7)
For 0, the prediction will not succeed according to the 0th-order prediction method [B].

【0015】そして、文献1によるデータ圧縮方法は、
前記のように0次予測方法の選択の仕方によって予測高
域バンド信号He(5),He(7)が正負逆になってしまうこ
とを考慮していない。文献1で説明している低域バンド
信号の隣接値差分を定数(相互相関係数)倍した値は、H
e(5),He(7)を前記に示した正負何れかの値に近似した
ものとして与えるであろうが、0次予測方法をAとBで
逐一切換えることは行っておらず、何れにしても高域バ
ンド信号の予測が成功しない場合が発生する。尚、文献
2においても、低域バンド信号をHPFにかけた出力を
用いて高域バンド信号の予測値を作成するようにしてい
るが、同様のことがいえる。従って、文献1に基づいた
データ圧縮では、高域バンド信号を独立に符号化する場
合よりも高いデータ圧縮が可能ではあるが、受信側で相
互相関係数を用いてデータの伸長再生を行ったときに誤
りを発生することがある。
Then, the data compression method according to Document 1 is
As described above, it is not taken into consideration that the predicted high band signals He (5) and He (7) are inverted between positive and negative depending on how to select the 0th-order prediction method. The value obtained by multiplying the adjacent value difference of the low band signal explained in Literature 1 by a constant (cross-correlation coefficient) is H
Although e (5) and He (7) will be given as approximations to either positive or negative values shown above, the 0th-order prediction method is not switched step by step between A and B. However, the prediction of the high band signal may not be successful. Note that, in Document 2 as well, the predicted value of the high band signal is created using the output obtained by applying the low band signal to the HPF, but the same can be said. Therefore, although the data compression based on Document 1 can achieve higher data compression than the case where the high band signal is independently encoded, the data is expanded and reproduced by using the cross-correlation coefficient on the receiving side. Sometimes it makes an error.

【0016】そこで、本発明は、前記のサブバンド間予
測方法を利用しながら、予測に誤りが発生せず、且つ高
い圧縮効率でデータ伝送を可能にする画像データ圧縮方
法を提供することを目的として創作された。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image data compression method which makes it possible to transmit data with high compression efficiency without causing an error in prediction while using the inter-subband prediction method. Was created as.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、画像信号を低
域バンドと高域バンドにサブバンド分割し、サブバンド
分割により得られた前記低域バンド信号から前記高域バ
ンド信号の予測を行い、その予測信号を用いて作成した
高域バンド情報を低域バンド情報と共に符号化して伝送
する画像データ圧縮方法を採用する場合に適用される。
According to the present invention, an image signal is sub-band divided into a low band and a high band, and the high band signal is predicted from the low band signal obtained by the sub band division. It is applied when an image data compression method is adopted in which high band information generated by using the predicted signal is encoded and transmitted together with low band information.

【0018】第1の発明は、前記の画像データ圧縮方法
を採用する場合において、前記低域バンド信号に対して
HPFによる高域通過処理を施して前記高域バンド信号
に係る予測信号を得ると共にその正負反転信号を作成
し、前記予測信号及びその正負反転信号のレベル値、又
はそれらのレベル値に一定の係数を乗算した値と前記予
測信号に対応した標本化点における前記高域バンド信号
のレベル値との差分を求め、前記の各差分信号と前記高
域バンド信号の内で絶対値が最小となる信号を伝送信号
として選択し、その選択された伝送信号に前記選択種別
を示す識別情報を対応付加させることを特徴とした画像
データ圧縮方法に係る。
In a first aspect of the present invention, when the image data compression method is adopted, the low band signal is subjected to high pass processing by HPF to obtain a prediction signal related to the high band signal. Creating the positive / negative inversion signal, the level value of the prediction signal and its positive / negative inversion signal, or a value obtained by multiplying the level value by a constant coefficient and the high band signal at the sampling point corresponding to the prediction signal A difference between the level value is obtained, a signal having the smallest absolute value is selected as a transmission signal from the difference signals and the high band signal, and identification information indicating the selection type is given to the selected transmission signal. The present invention relates to an image data compression method characterized in that

【0019】第2の発明は、前記の画像データ圧縮方法
を採用する場合において、前記低域バンド信号に対して
HPFによる高域通過処理を施して前記高域バンド信号
に係る予測信号を得ると共にその正負反転信号を作成
し、前記予測信号及びその正負反転信号のレベル値、又
はそれらのレベル値に一定の係数を乗算した値と前記予
測信号に対応した標本化点における前記高域バンド信号
のレベル値との差分を求め、前記の各差分信号と前記高
域バンド信号に対して各信号が選択される場合の選択種
別を示す識別情報を対応付加した状態での符号化データ
量を求め、そのデータ量が最小となる信号を伝送信号と
して選択することを特徴とした画像データ圧縮方法に係
る。
In a second aspect of the present invention, when the image data compression method is adopted, the low band signal is subjected to high pass processing by HPF to obtain a prediction signal related to the high band signal. Creating the positive / negative inversion signal, the level value of the prediction signal and its positive / negative inversion signal, or a value obtained by multiplying the level value by a constant coefficient and the high band signal at the sampling point corresponding to the prediction signal The difference between the level value is obtained, and the encoded data amount in a state where the identification information indicating the selection type when each signal is selected for the respective difference signal and the high band signal is added correspondingly, The image data compression method is characterized in that a signal having the smallest data amount is selected as a transmission signal.

【0020】第3の発明は、第1又は第2の発明の画像
データ圧縮方法において、(m×n)画素ブロック単位の
低域バンド信号に対してHPFによる高域通過処理を施
した信号及びその正負反転信号のレベル値に複数の異な
る係数を順次選択的に乗算した結果を予測信号として用
いた各差分信号を作成し、第1の発明の画像データ圧縮
方法については、前記画素ブロック単位で各係数毎に前
記差分信号と高域バンド信号の内で絶対値が最小となる
信号を求めると共に求められた信号の内で絶対値が最小
となる信号を伝送信号として選択し、第2の発明の画像
データ圧縮方法については、前記画素ブロック単位で各
係数毎に符号化データ量が最小となる信号を求めると共
に求められた符号化データ量の内で符号化データ量が最
小となる信号を伝送信号として選択し、前記画素ブロッ
ク全体で差分信号が選択された場合には、そのブロック
単位で識別情報と画素ブロック情報と選択した信号に対
応する係数情報を伝送信号に対応付加させることとした
画像データ圧縮方法に係る。
A third aspect of the present invention is the image data compression method according to the first or second aspect of the present invention, wherein a low-pass band signal of (m × n) pixel block units is subjected to high-pass processing by HPF, and Each of the difference signals is created by using the result of sequentially selectively multiplying the level value of the positive / negative inversion signal by a plurality of different coefficients as a prediction signal, and in the image data compression method of the first invention, in the pixel block unit, A signal having a minimum absolute value among the difference signal and the high band signal is calculated for each coefficient, and a signal having a minimum absolute value is selected as a transmission signal from among the calculated signals. As for the image data compression method of (1), the signal having the minimum encoded data amount is obtained for each coefficient in the pixel block unit, and the signal having the minimum encoded data amount is transmitted among the obtained encoded data amounts. When a differential signal is selected for the entire pixel block as a signal, an image in which identification information, pixel block information, and coefficient information corresponding to the selected signal are added to the transmission signal in a block unit This relates to a data compression method.

【0021】[0021]

【作用】[Action]

第1の発明について;低域バンド信号に対してHPFに
よる高域通過処理を施した信号は高域バンド信号に係る
予測信号を与えるが、図14で説明したように、低域バ
ンド信号から0次予測によって低域バンド信号の推定原
信号を得る方法には2種類あり、それぞれの方法によっ
て得られた推定原信号に基づく予測信号は数式(イ)と
(ハ)の関係及び数式(ロ)と(ニ)の関係のように正負が反
転した信号となる。従って、それぞれの方法による推定
原信号の内の何れかが予測信号として正確なレベル値を
有していることから、予測信号及びその正負反転信号の
レベル値と予測信号に対応した標本化点における高域バ
ンド信号のレベル値との差分を求めた場合、何れかの差
分が正確な予測信号と高域バンド信号の差分となり、そ
の絶対値が0又は微小値となる筈である。
Regarding the first invention; a signal obtained by subjecting a low-frequency band signal to high-pass processing by an HPF gives a prediction signal related to the high-frequency band signal, but as described with reference to FIG. There are two methods to obtain the estimated original signal of the low band signal by the next prediction, and the estimated signal based on the estimated original signal obtained by each method is
The signal becomes a signal with positive and negative inversion as in the relationship of (c) and the relationship of equations (b) and (d). Therefore, since one of the estimated original signals by each method has an accurate level value as a prediction signal, the level value of the prediction signal and its positive / negative inversion signal and the sampling point corresponding to the prediction signal When the difference with the level value of the high band signal is obtained, any difference should be the difference between the accurate prediction signal and the high band signal, and its absolute value should be 0 or a minute value.

【0022】ところで、信号を伝送する場合には、一般
にその信号レベルの絶対値が小さいほど符号化後のデー
タ量が少なくなる。そこで、各差分信号と高域バンド信
号の内で絶対値が最小となる信号を伝送信号として選択
すれば、高域バンド信号に係る情報を最小データ量で伝
送することができる。但し、その選択種別を示す識別情
報を伝送信号に対応付加させておく。 尚、本来の高域
バンド信号の絶対値も比較対象としてその信号が選択さ
れる場合を含めているのは、予測信号はあくまで予測に
係るものであり、前記の差分信号を伝送する場合よりも
データ量が少なくなる場合があり得るからである。
When transmitting a signal, generally, the smaller the absolute value of the signal level, the smaller the amount of data after encoding. Therefore, if the signal having the smallest absolute value is selected as the transmission signal from each of the differential signals and the high band signal, the information related to the high band signal can be transmitted with the minimum data amount. However, identification information indicating the selection type is added to the transmission signal. It should be noted that the case where the absolute value of the original high band signal is also selected as a comparison target is included in that the prediction signal is only related to prediction, and it is more important than the case of transmitting the difference signal. This is because the amount of data may decrease.

【0023】一方、伸長再生側では、前記の伝送信号を
受信した場合に、先ず識別情報を判別して如何なる信号
が選択されているかを確認し、同時に伝送された低域バ
ンド信号を用いて前記のデータ圧縮側の手順と逆のアル
ゴリズムを実行して高域バンド信号を再生させることが
できる。
On the other hand, on the decompression playback side, when the transmission signal is received, the identification information is first discriminated to confirm what signal is selected, and the low band signal transmitted at the same time is used to detect the signal. It is possible to reproduce the high band signal by executing an algorithm reverse to the procedure on the data compression side of.

【0024】第2の発明について;符号化データの伝送
を行う場合には、当然にその伝送効率は符号化後のデー
タ量に比例する。従って、本来的には符号化後のデータ
量を最小にすることが理想的である。
Regarding the second invention; When transmitting encoded data, the transmission efficiency is naturally proportional to the amount of data after encoding. Therefore, originally, it is ideal to minimize the amount of data after encoding.

【0025】ところで、前記の第1の発明においては、
各差分信号と高域バンド信号の内で絶対値が最小となる
信号を伝送信号として選択しているが、その選択された
伝送信号に選択種別を示す識別情報を付加して符号化す
ると、符号化データ量としてみた場合に、必ずしも前記
の伝送信号に係るデータ量が最小になるとは限らない。
即ち、識別情報は3種の選択条件を示すために最小2
ビット分を必要とするが、伝送データ量からみると、そ
のビットの割当て方によっては絶対値が最小となる条件
で選択した信号より他の信号の方がデータ量として小さ
くなる場合がある。
By the way, in the above-mentioned first invention,
The signal having the smallest absolute value among the differential signals and the high band signal is selected as the transmission signal, but if the selected transmission signal is encoded by adding identification information indicating the selection type, the code is In terms of the amount of data to be converted, the amount of data relating to the transmission signal is not always the minimum.
That is, the identification information has a minimum of 2 to indicate three kinds of selection conditions.
Although a bit amount is required, in view of the transmission data amount, the data amount of another signal may be smaller than that of the signal selected under the condition that the absolute value becomes the minimum, depending on how to allocate the bit.

【0026】そこで、この発明は、各差分信号を求める
までは第1の発明と同様であるが、最終的な伝送信号の
選択の段階で、各差分信号と高域バンド信号にそれぞれ
識別情報を対応付加させた状態での符号化データ量を求
め、そのデータ量が最小となる信号を伝送信号として選
択する。
Therefore, the present invention is similar to the first invention until each differential signal is obtained, but at the final stage of selecting a transmission signal, identification information is provided to each differential signal and high band signal. The encoded data amount in the state of corresponding addition is obtained, and the signal having the minimum data amount is selected as the transmission signal.

【0027】第3の発明について;第1及び第2の発明
においては、予測信号及びその正負反転信号のレベル値
と高域バンド信号の差分を求め、各差分信号を高域バン
ド情報のための候補信号としている。しかし、画像上に
おける急峻なエッジ等の局所構造では予測信号に対して
高域バンド信号が大きな振幅となってかけ離れた値をと
る場合があり、その場合には何れの信号を選択してもそ
の信号レベルの絶対値や符号化量が比較的大きな値を有
することになり、データ圧縮の効果が低下する。
Regarding the third invention; In the first and second inventions, the difference between the level value of the predicted signal and its positive / negative inverted signal and the high band signal is obtained, and each difference signal is used for the high band information. It is used as a candidate signal. However, in a local structure such as a sharp edge on the image, the high-frequency band signal may have a large amplitude with respect to the prediction signal and take a value far apart, in which case no matter which signal is selected, Since the absolute value of the signal level and the coding amount have relatively large values, the effect of data compression decreases.

【0028】そこで、この発明では、画像データを(m
×n)画素ブロックに区分し、その画素ブロック単位で
第1及び第2の発明における予測信号及びその正負反転
信号に相当する各信号に対して複数の異なる係数を順次
選択的に乗算した結果を予測信号として用いる。従っ
て、前記のように各係数を乗算された予測信号と高域バ
ンド信号とから作成される差分信号のレベルは、係数値
によって異なる絶対値や符号化データ量を有する。
Therefore, in the present invention, the image data is (m
Xn) divided into pixel blocks, and the results obtained by sequentially multiplying each of the signals corresponding to the prediction signal and the positive / negative inversion signal thereof in the pixel block unit by a plurality of different coefficients are shown. Used as a prediction signal. Therefore, as described above, the level of the differential signal created from the prediction signal multiplied by each coefficient and the high band signal has an absolute value or coded data amount that differs depending on the coefficient value.

【0029】この発明では、前記の画素ブロック単位で
前記の絶対値や符号化データ量が最小となる差分信号が
選択候補となるため、係数値の設定の仕方によって伝送
信号として選択される差分信号が画像上の局所構造によ
って大きくなることを抑制でき、伝送データ量を小さく
できる。但し、この発明においては、信号の選択種別を
示す識別情報以外に画素ブロック情報と選択した信号に
係る係数情報を伝送信号に対応付加させなければならな
い。しかし、画素ブロック単位でそれらの情報を対応付
加させれば足りるため、その情報付加が伝送データ量を
増大させる要因にはならない。
According to the present invention, since the differential signal having the smallest absolute value or coded data amount is the selection candidate in the pixel block unit, the differential signal selected as the transmission signal depending on the setting method of the coefficient value. Can be suppressed from increasing due to the local structure on the image, and the amount of transmission data can be reduced. However, in the present invention, pixel block information and coefficient information related to the selected signal must be added to the transmission signal in addition to the identification information indicating the signal selection type. However, it suffices to add corresponding information to each pixel block, and the addition of information does not become a factor for increasing the amount of transmission data.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の画像データ圧縮方法に係る実
施例を図1から図9を参照しながら詳細に説明する。 実施例1;本実施例は前記の第1の発明に対応するもの
であり、図1はその方法を実施するための装置のシステ
ム回路図を示す。同図において、入力信号I(n)をLP
F1とHPF2でサブバンドに分割し、それらの出力をそ
れぞれデシメータ3,4で2:1のデータ間引きを行って低
域バンド信号L(i)と高域バンド信号H(j)を作成し、更
に低域バンド信号L(i)に対してHPF5で高域通過処理
を施すことにより高域バンド信号H(j)に係る予測信号
He(j)を求めることは、上記の図10の場合と同様であ
る。尚、HPF5の伝達関数:FH2(Z)を数式2で与えてお
り、0次予測器20とデシメータ6は不要である。
Embodiments of the image data compression method of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. Embodiment 1; This embodiment corresponds to the first invention described above, and FIG. 1 shows a system circuit diagram of an apparatus for carrying out the method. In the figure, the input signal I (n) is set to LP
F1 and HPF2 are divided into sub-bands, and their outputs are thinned out by 2: 1 data by decimators 3 and 4, respectively, to generate a low band signal L (i) and a high band signal H (j), Further, the prediction signal He (j) relating to the high band signal H (j) is obtained by subjecting the low band signal L (i) to high pass processing with HPF5 as in the case of FIG. It is the same. The transfer function of HPF5: FH2 (Z) is given by Equation 2, and the zero-order predictor 20 and the decimator 6 are unnecessary.

【0031】本実施例では、差分演算部7で高域バンド
信号H(j)と予測信号He(j)の差分:H(j)−He(j)を求
め、また予測信号He(j)を反転回路8で正負反転させ
て、差分演算部9で高域バンド信号H(j)と前記反転信
号:−He(j)の差分:H(j)+He(j)を求め、絶対値比較
部10において各差分信号:H(j)±He(j)と高域バンド信
号H(j)の絶対値を比較する。
In the present embodiment, the difference calculator 7 obtains the difference between the high band signal H (j) and the prediction signal He (j): H (j) -He (j), and also the prediction signal He (j). Is inverted by the inversion circuit 8 and the difference calculation unit 9 obtains the difference: H (j) + He (j) between the high band signal H (j) and the inverted signal: -He (j), and the absolute value comparison is performed. In the section 10, the absolute value of each differential signal: H (j) ± He (j) and the high band signal H (j) are compared.

【0032】そして、絶対値比較部10では絶対値が最小
となる信号を伝送信号と判定し、その判定に基づいた選
択信号SSを伝送選択部11へ送出し、伝送選択部11は選択
信号SSに対応した信号X(j)[差分信号:H(j)−He(j)又
は差分信号:H(j)+He(j)又は高域バンド信号H(j)]を
符号化部12へ転送する。また、伝送選択部11は前記の選
択信号SSを識別ビット生成部13へ転送し、識別ビット生
成部13が選択信号SSで示される選択種別に係る識別ビッ
トIBを生成して符号化部12へ転送する。本実施例では、
差分信号の何れかを伝送する場合を2ビット[“11"と
“10"]で表現し、高域バンド信号H(j)を伝送する場合
を1ビット[“0"]で表現することとしている。
Then, the absolute value comparison unit 10 determines that the signal having the minimum absolute value is the transmission signal, and sends the selection signal SS based on the determination to the transmission selection unit 11, which then selects the selection signal SS. The signal X (j) [differential signal: H (j) −He (j) or differential signal: H (j) + He (j) or high band signal H (j)] corresponding to the above is transferred to the encoding unit 12. To do. Further, the transmission selection unit 11 transfers the selection signal SS to the identification bit generation unit 13, and the identification bit generation unit 13 generates the identification bit IB related to the selection type indicated by the selection signal SS and sends it to the encoding unit 12. Forward. In this embodiment,
The case of transmitting any of the differential signals is represented by 2 bits [“11” and “10”], and the case of transmitting the high band signal H (j) is represented by 1 bit [“0”]. There is.

【0033】一方、符号化部12はデシメータ3から低域
バンド信号L(i)を受信すると共に前記に選択された信
号X(j)と識別ビットIBを受信し、それらを符号化して
伝送路へ出力する。その結果、低域バンド信号L(i)と
共に高域バンド信号H(j)と差分信号:H(j)−He(j)と
差分信号:H(j)+He(j)の内の絶対値が最小となった信
号が伝送路を介して選択的に伝送されることになるが、
(1)各差分信号は本来の高域バンド信号と予測信号のレ
ベル差に相当するものであり、その何れか一方の値は極
めて小さい絶対値を有していること、及び(2)絶対値が
最小条件の信号は可変長符号化された際に最もデータ量
が小さい信号に相当することから、高域バンド信号H
(j)に係る情報を高効率圧縮・符号化して伝送することが
可能になる。
On the other hand, the encoding unit 12 receives the low band signal L (i) from the decimator 3 and the signal X (j) selected above and the identification bit IB, encodes them and transmits them to the transmission line. Output to. As a result, the absolute value of the high band signal H (j) together with the low band signal L (i), the differential signal: H (j) -He (j), and the differential signal: H (j) + He (j) The signal with the minimum value will be selectively transmitted through the transmission path.
(1) Each differential signal corresponds to the level difference between the original high band signal and the predicted signal, and one of the values has an extremely small absolute value, and (2) the absolute value. Since the signal with the minimum condition corresponds to the signal with the smallest data amount when variable length coding is performed, the high band signal H
It becomes possible to highly efficiently compress / encode the information related to (j) and transmit it.

【0034】また、前記の(2)では可変長符号化を想定
しているが、通常は符号化データ量を一定量以下にする
ために信号レベルを再量子化することが行われ、その場
合には絶対値が大きい信号については大きな量子化ステ
ップで量子化が実行され、量子化雑音が増大して画像の
劣化を招くことから、絶対値が最小の信号を伝送するこ
とは画質を維持する上で有効である。尚、本来の高域バ
ンド信号H(j)の絶対値が最小になった場合には、その
信号H(j)がそのまま伝送されることになるが、これは
図14においてLa(5),Lb(5)及びLa(7),Lb(7)はあく
まで推定された低域バンド信号L(i)であり、それに基
づいた予測信号He(j)は必ずしも常に高い精度で高域バ
ンド信号H(j)の予測値を与えるものとは限らず、高域
バンド信号H(j)の絶対値が最小となって最小の符号化
データ量になる場合もあるからである。
Although variable length coding is assumed in (2) above, requantization of the signal level is usually performed in order to keep the coded data amount below a certain amount. Since a signal with a large absolute value is quantized in a large quantization step, and quantization noise increases, which causes deterioration of the image, transmitting the signal with the minimum absolute value maintains the image quality. Effective above. When the absolute value of the original high frequency band signal H (j) is minimized, the signal H (j) is transmitted as it is, which is La (5), Lb (5), La (7), and Lb (7) are just the estimated low-frequency band signal L (i), and the prediction signal He (j) based on them is always highly accurate in the high-frequency band signal H. This is because the predicted value of (j) is not always given, and the absolute value of the high band signal H (j) may be the minimum and the coded data amount may be the minimum.

【0035】一方、伝送路を介して前記伝送信号を受信
する伸長再生部では、次のような手順で信号の再生を行
うことができる。先ず、伝送された符号化信号を逆符号
化アルゴリズムでデコードし、識別ビットを検出するこ
とによって高域バンド信号H(j)の圧縮選択種別を確認
し、その確認に基づいて選択伝送された信号X(j)の圧
縮アルゴリズムを認識し、信号X(j)と低域バンド信号
L(i)から求めた予測信号He(j)を用いて高域バンド信
号H(j)を再生することになる。
On the other hand, the decompression reproducing section for receiving the transmission signal via the transmission line can reproduce the signal in the following procedure. First, the transmitted encoded signal is decoded by an inverse encoding algorithm, the compression selection type of the high band signal H (j) is confirmed by detecting the identification bit, and the signal selectively transmitted based on the confirmation. Recognizing the compression algorithm of X (j) and reproducing the high band signal H (j) using the predicted signal He (j) obtained from the signal X (j) and the low band signal L (i). Become.

【0036】ところで、本実施例では、図10と同様の
フィルタ回路を構成しているが、例えば、サブバンド分
割用のLPF1及びHPF2の伝達関数を次の数式3と
し、
By the way, in this embodiment, a filter circuit similar to that shown in FIG. 10 is constructed. For example, the transfer functions of LPF1 and HPF2 for subband division are given by the following mathematical expression 3,

【0037】[0037]

【数3】 [Equation 3]

【0038】低域バンド信号L(i)から予測信号He(j)
を求めるHPF5の伝達関数を次の数式4としてもよ
い。
Prediction signal He (j) from low band signal L (i)
The transfer function of HPF5 for obtaining can be expressed by the following formula 4.

【0039】[0039]

【数4】 [Equation 4]

【0040】その場合、上記の(イ)に対応した予測高域
バンド信号He(5)は、 He(5)=[−L(4)+4・La(5)−3・L(6)]/8 =3・[L(4)−L(6)]/8 となる。また、サブバンド分割用のLPF1及びHPF2
とは無関係にHPF5の伝達関数を数式1としてもよ
い。
In this case, the predicted high band signal He (5) corresponding to (a) above is He (5) = [-L (4) + 4.La (5) -3.L (6)]. / 8 = 3 · [L (4) −L (6)] / 8. Also, LPF1 and HPF2 for subband division
The transfer function of HPF5 may be set to Equation 1 regardless of.

【0041】実施例2;本実施例は前記の第2の発明に
対応するものであり、図2はその方法を実施するための
装置のシステム回路図を示す。同図において、LPF
1、HPF2、HPF5、デシメータ3,4,6、差分演算部7,
9、反転回路8、伝送選択部11、符号化部12、及び識別ビ
ット生成部13に係る回路構成は実施例1の場合(図1)と
ほぼ同様である。本実施例の特徴は、実施例1における
絶対値比較部10に代えて符号化量比較部14が設けられて
いる点にある。
Embodiment 2; This embodiment corresponds to the above-mentioned second invention, and FIG. 2 shows a system circuit diagram of an apparatus for carrying out the method. In the figure, LPF
1, HPF2, HPF5, decimator 3, 4, 6, difference calculation unit 7,
The circuit configurations related to 9, the inversion circuit 8, the transmission selection unit 11, the encoding unit 12, and the identification bit generation unit 13 are almost the same as in the case of the first embodiment (FIG. 1). The feature of this embodiment is that a coding amount comparison unit 14 is provided in place of the absolute value comparison unit 10 of the first embodiment.

【0042】そして、符号化量比較部14に対しては、差
分演算部7から高域バンド信号H(j)と予測信号He(j)の
差分:H(j)−He(j)が、差分演算部9から高域バンド信
号H(j)と前記予測信号He(j)の反転信号:−He(j)の差
分:H(j)+He(j)が、デシメータ4から高域バンド信号
H(j)が入力されるが、符号化量比較部14ではそれらの
各信号とその選択を行った場合に対応付加される各識別
ビットIBを合わせた符号化データ量を求め、そのデータ
量の比較を行う。即ち、何れの信号が伝送信号として選
択されても、その信号とそれに対応付加せしめられた識
別ビットIBが符号化部12へ転送されて伝送用に符号化さ
れることになるが、符号化量比較部14では前記の各信号
に識別ビットIBを対応付加させた場合の信号の符号化デ
ータ量を比較する。
For the coding amount comparison unit 14, the difference between the high band signal H (j) and the prediction signal He (j): H (j) -He (j) is given from the difference calculation unit 7. The difference between the high band signal H (j) and the prediction signal He (j): -He (j): H (j) + He (j) from the difference calculator 9 is the high band signal from the decimator 4. Although H (j) is input, the coding amount comparison unit 14 obtains the coding data amount including the respective identification bits IB added correspondingly when the respective signals are selected, and the data amount is obtained. Make a comparison. That is, no matter which signal is selected as the transmission signal, the signal and the identification bit IB added corresponding thereto are transferred to the encoding unit 12 and encoded for transmission. The comparison unit 14 compares the encoded data amounts of the signals when the identification bits IB are added to the respective signals.

【0043】次に、符号化量比較部14は前記の比較結果
で符号化データ量が最小となる信号を伝送信号として選
択し、その選択に対応した選択信号SSを伝送選択部11へ
送出する。そして、伝送選択部11はその選択信号SSに基
づいて、差分信号:H(j)−He(j)/差分信号:H(j)+H
e(j)/高域バンド信号H(j)の何れかを選択し、識別ビ
ット生成部13の選択種別に係る識別ビットIBを対応付加
させて符号化部12へ転送する。
Next, the coding amount comparison unit 14 selects the signal having the smallest coded data amount as the transmission signal based on the comparison result, and sends the selection signal SS corresponding to the selection to the transmission selection unit 11. . Then, the transmission selection unit 11 based on the selection signal SS, the differential signal: H (j) -He (j) / the differential signal: H (j) + H.
Either e (j) / high band signal H (j) is selected, the identification bit IB relating to the selection type of the identification bit generation unit 13 is associated and transferred to the encoding unit 12.

【0044】従って、実施例1の場合では識別ビットIB
の割当て方によって選択された伝送信号の符号化データ
量が他の信号を選択した場合より大きくなることがあり
えるが、本実施例によれば符号化部12から伝送される高
域バンド信号H(j)に係る情報の伝送データ量は常に最
小に抑制され、結果的に高能率な圧縮伝送が実現できる
ことになる。尚、伸長再生側での再生処理は前記の実施
例1の場合と同様である。
Therefore, in the case of the first embodiment, the identification bit IB
The encoded data amount of the transmission signal selected depending on the allocation method may be larger than that when other signals are selected, but according to the present embodiment, the high band signal H (transmitted by the encoding unit 12 is The transmission data amount of the information related to j) is always suppressed to the minimum, and as a result, highly efficient compression transmission can be realized. The reproduction process on the decompression reproduction side is the same as in the case of the first embodiment.

【0045】実施例3;本実施例は、前記の実施例1又
は実施例2の改良に係るものであり、差分信号の絶対
値:|H(j)±He(j)|が所定閾値より小さい場合には、絶
対値比較部10又は符号化量比較部14が比較を行わずに高
域バンド信号H(j)を伝送信号として選択し、且つその
場合には高域バンド信号H(j)を選択したことを示す識
別ビットIBも付加しないこととする。
Third Embodiment: This embodiment relates to an improvement of the first embodiment or the second embodiment, wherein the absolute value of the difference signal: | H (j) ± He (j) | If it is smaller, the absolute value comparison unit 10 or the encoding amount comparison unit 14 selects the high band signal H (j) as a transmission signal without performing comparison, and in that case, the high band signal H (j). Also, the identification bit IB indicating that () is selected is not added.

【0046】例えば、図11におけるI(1)〜I(3)の部
分は画像の変化が少ない部分であり、図12におけるそ
の部分に対応した低域バンド信号L(2),L(4)も殆ど変
化していない。また、図13における対応部分の高域バ
ンド信号H(1),H(3)はそのレベルがほぼ0になってい
る。従って、低域バンド信号L(i)にHPF5で高域通過
処理して得られる予測信号He(j)も前記の部分ではほぼ
0になるため、それが予測値として不適当になるわけで
はないが、その部分での高域バンド信号H(j)がほぼ0
になることから、予測信号He(j)を予測値として用いる
効果をそれほど期待できない。
For example, the portions I (1) to I (3) in FIG. 11 are portions in which the change in the image is small, and the low band signals L (2) and L (4) corresponding to those portions in FIG. Has hardly changed. The levels of the corresponding high band signals H (1) and H (3) in FIG. 13 are almost zero. Therefore, the prediction signal He (j) obtained by performing the high-pass processing on the low band signal L (i) by HPF5 also becomes almost 0 in the above-mentioned portion, so that it does not become an inappropriate prediction value. However, the high band signal H (j) in that part is almost 0
Therefore, the effect of using the prediction signal He (j) as the prediction value cannot be expected so much.

【0047】ところで、実施例1においては、上記のよ
うに、識別ビットIBとして差分信号の何れかを伝送する
場合を2ビット[“11"と“10"]で表現し、高域バンド信
号H(j)を伝送する場合を1ビット[“0"]で表現するこ
ととしているため、高域バンド信号H(j)の信号レベル
が殆ど0に近い値であっても、識別ビットIBの少なくと
も1ビット分が付加されるために圧縮効率の低下を招
く。即ち、画像信号の変化が微小である部分では、予測
信号He(j)を用いて差分信号:H(j)±He(j)を作成して
データ量を少なくするという効果はそれほど大きくな
く、逆に識別ビットIBが圧縮効率を低下させる原因にな
る。
In the first embodiment, as described above, the case of transmitting any of the difference signals as the identification bit IB is represented by 2 bits ["11" and "10"], and the high band signal H Since the case of transmitting (j) is represented by 1 bit [“0”], even if the signal level of the high band signal H (j) is close to 0, at least the identification bit IB Since one bit is added, the compression efficiency is reduced. That is, in the portion where the change in the image signal is small, the effect of reducing the data amount by creating the differential signal: H (j) ± He (j) using the prediction signal He (j) is not so great, On the contrary, the identification bit IB causes a decrease in compression efficiency.

【0048】そこで、前記のような改良を行い、差分信
号の絶対値:|H(j)±He(j)|が所定閾値より小さい場合
には高域バンド信号H(j)を伝送信号として選択し、識
別ビットIBも付加しないことによって圧縮効率の向上を
図る。一方、伸長再生側では、受信した低域バンド信号
L(i)に図1の回路と同様のHPFをかけて高域通過処
理を施せば予測信号He(j)を得ることができ、その予測
信号He(j)と伝送された高域バンド信号H(j)で差分信
号の絶対値:|H(j)±He(j)|を求め、そのレベル値が前
記の一定閾値よりも小さければ、受信した高域バンド信
号H(j)に係る信号が1ビット目から本来の高域バンド
信号H(j)であるとして伸長再生させることができる。
Therefore, when the above-mentioned improvements are made and the absolute value of the difference signal: | H (j) ± He (j) | is smaller than a predetermined threshold value, the high band signal H (j) is used as the transmission signal. By selecting and not adding the identification bit IB, the compression efficiency is improved. On the other hand, on the decompression playback side, if the received low band signal L (i) is subjected to high pass processing by applying the same HPF as in the circuit of FIG. 1, a prediction signal He (j) can be obtained, and the prediction The absolute value of the difference signal: | H (j) ± He (j) | is calculated between the signal He (j) and the transmitted high band signal H (j), and if the level value is smaller than the above-mentioned constant threshold value. The signal related to the received high band signal H (j) can be expanded and reproduced from the first bit as the original high band signal H (j).

【0049】実施例4;本実施例も実施例1又は実施例
2の拡張に係るものであり、高域バンド信号H(j)に係
る信号[差分信号:H(j)−He(j)/差分信号:H(j)+He
(j)/高域バンド信号H(j)]を(m×n)画素からなる仮
想的な画素ブロックに分割し、そのブロック内の前画素
信号に関して本来の高域バンド信号H(j)を選択した場
合に、そのブロック単位でその事実を示すブロックビッ
トBBを対応付加させ、ブロック内の個々の画素信号につ
いては逐一識別ビットIBを付加しないこととする。
Fourth Embodiment: This embodiment is also an extension of the first embodiment or the second embodiment, and a signal [difference signal: H (j) -He (j)] related to the high band signal H (j). / Differential signal: H (j) + He
(j) / high band signal H (j)] is divided into a virtual pixel block composed of (m × n) pixels, and the original high band signal H (j) with respect to the previous pixel signal in the block is divided. When selected, the block bit BB indicating the fact is added corresponding to each block, and the identification bit IB is not added to each pixel signal in the block one by one.

【0050】本実施例による方法を可能にするには、図
3に示すように、少なくとも前記の1画素ブロック分の
高域バンド信号H(j)に係る信号を記憶する記憶部15を
設けておく。そして、本実施例のアルゴリズムは図4に
示され、記憶部15に各画素ブロック分の画素信号が記憶
された段階で、各画素に関して各差分信号:H(j)±He
(j)と高域バンド信号H(j)の絶対値を比較し、1画素ブ
ロックについて全て高域バンド信号H(j)の絶対値が最
小になり、高域バンド信号H(j)を伝送信号として選択
する場合には、その1画素ブロックの伝送信号に1個の
ブロックビットBBを対応付加させる。
In order to enable the method according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, a storage unit 15 for storing at least the signal related to the high band signal H (j) for one pixel block is provided. deep. The algorithm of this embodiment is shown in FIG. 4, and at the stage where the pixel signals for each pixel block are stored in the storage unit 15, each differential signal: H (j) ± He for each pixel.
(j) is compared with the absolute value of the high band signal H (j), and the absolute value of the high band signal H (j) is minimized for all one pixel block, and the high band signal H (j) is transmitted. When selected as a signal, one block bit BB is associated with the transmission signal of the one pixel block.

【0051】上記のように、実施例1では、選択種別を
示す識別ビットIBを伝送信号として選択された信号に個
々に対応付加させている。また、実施例3でも一定の条
件を満たさない場合には同様である。ところで、実施例
3の信号変化状態とも関連するが、それを画像全体また
はその一部領域についてみた場合、その範囲で画像信号
が比較的緩やかな変化しかしておらず、高域バンド信号
H(j)がほぼ0の状態になっていることがある。その場
合、殆どの画素に関して|H(j)±He(j)|>H(j)の条件
が成立して高域バンド信号H(j)が伝送信号として選択
されることになり、選択された個々の高域バンド信号H
(j)に対して識別ビットが付加されることになる。
As described above, in the first embodiment, the identification bit IB indicating the selection type is individually added to the signal selected as the transmission signal. The same applies to the third embodiment when a certain condition is not satisfied. By the way, although it is also related to the signal change state of the third embodiment, when it is observed in the entire image or a partial region thereof, the image signal changes only relatively gently in that range, and the high band signal H (j ) May be almost 0. In that case, the condition of | H (j) ± He (j) |> H (j) is satisfied for most of the pixels, and the high band signal H (j) is selected as the transmission signal. Individual high band signal H
An identification bit will be added to (j).

【0052】一方、前記のような場合に、画像信号を
(m×n)画素からなる画素ブロック単位で捉えると、画
素ブロックによっては全ての画素が|H(j)±He(j)|>
H(j)の条件になっている可能性が高い。そこで、その
ような場合には、個々の画素信号に高域バンド信号H
(j)を選択したことを示す識別ビットIBを対応付加させ
るより、画素ブロック単位でその事実を示すブロックビ
ットBBを対応付加させるようにすればデータ量を大幅に
減少させることができる。即ち、個々の画素信号に識別
ビットIBを1ビット付加させていた場合と比較して、ブ
ロック単位で代表のブロックビットBBの1ビットを付加
させるようにすれば、(m×n−1)ビット分だけデータ
量を減少させることができる。
On the other hand, in the above case, the image signal is
When viewed in pixel block units consisting of (m × n) pixels, all pixels are | H (j) ± He (j) |> depending on the pixel block.
It is highly possible that the condition is H (j). Therefore, in such a case, the high band signal H is added to each pixel signal.
The data amount can be significantly reduced by correspondingly adding the block bit BB indicating the fact for each pixel block rather than correspondingly adding the identification bit IB indicating that (j) is selected. That is, compared with the case where 1 bit of the identification bit IB is added to each pixel signal, if 1 bit of the representative block bit BB is added in block units, (m × n−1) bits The amount of data can be reduced by that amount.

【0053】尚、伸長再生側では、前記のブロックビッ
トBBを検出することにより、対応した画素ブロックの信
号が全て本来の高域バンド信号H(j)であると判断して
伸長再生することになる。
Incidentally, on the decompression playback side, by detecting the block bit BB, it is determined that all the signals of the corresponding pixel block are the original high band signal H (j) and decompression playback is performed. Become.

【0054】実施例5;本実施例は、実施例4の場合と
同様に高域バンド信号H(j)に係る信号を(m×n)画素
からなる仮想的な画素ブロックに分割するが、低域バン
ド信号L(i)にHPF5をかけて高域通過処理した予測信
号He(j)とその正負反転信号:−He(j)に複数の異なる
係数Kを順次乗算し、その乗算後の各信号値と高域バン
ド信号H(j)との差分を求め、高域バンド信号H(j)と共
に各差分信号:H(j)−K・He(j),H(j)+K・He(j)を高
域バンド信号H(j)に係る伝送候補信号とする。そし
て、画素ブロック全体でそれらの伝送候補信号が選択さ
れた場合には、識別ビットIBと共に各ブロック単位でブ
ロックビットと選択された信号に係る係数Kを示す係数
情報ビットを対応付加させる点に特徴がある。
[Embodiment 5] In this embodiment, as in the case of Embodiment 4, the signal related to the high band signal H (j) is divided into virtual pixel blocks consisting of (m × n) pixels. The low band signal L (i) is multiplied by HPF5 to perform high-pass processing, and the prediction signal He (j) and its positive / negative inverted signal: -He (j) are sequentially multiplied by a plurality of different coefficients K, and after the multiplication, The difference between each signal value and the high frequency band signal H (j) is obtained, and together with the high frequency band signal H (j), each differential signal: H (j) −K · He (j), H (j) + K · He Let (j) be a transmission candidate signal related to the high band signal H (j). When the transmission candidate signals are selected in the entire pixel block, the identification bit IB and the coefficient information bit indicating the coefficient K related to the selected signal are added to each block together with the identification bit IB. There is.

【0055】画像信号におけるエッジ部での変化の急峻
さは、画像の内容又は画像中の領域によって変わること
がある。例えば、カメラレンズの焦点が合った部分と合
わない部分とでは大きく異なる。急峻なエッジでは前記
の予測信号He(j)の絶対値に対して比較的大きな振幅の
高域バンド信号H(j)が現われる傾向にあり、一方、急
峻でないエッジではその逆の傾向がみられる。
The sharpness of the change in the edge portion of the image signal may change depending on the content of the image or the area in the image. For example, there is a large difference between the in-focus portion and the in-focus portion of the camera lens. At a steep edge, a high band signal H (j) having a relatively large amplitude tends to appear with respect to the absolute value of the prediction signal He (j), while at a steep edge, the opposite tendency is observed. .

【0056】本実施例では、図3の二点鎖線で示すよう
に、予測信号He(j)とその正負反転信号:−He(j)に係
数Kを乗算する乗算器16,17を設け、絶対値比較部10か
ら乗算器16,17の乗算係数Kを変化できるように構成す
る。例えば、係数Kの値を(5/4),1,(3/4),(1/2)
のように用意しておく。そして、画素ブロック単位で前
記の係数Kを変化させながら、各差分信号:H(j)−K・
He(j),H(j)+K・He(j)を求めて高域バンド信号H(j)
と共に記憶部15へ記憶させる。
In this embodiment, as shown by the chain double-dashed line in FIG. 3, multipliers 16 and 17 for multiplying the prediction signal He (j) and its positive / negative inverted signal: -He (j) by a coefficient K are provided. The absolute value comparison unit 10 is configured so that the multiplication coefficient K of the multipliers 16 and 17 can be changed. For example, the value of coefficient K is (5/4), 1, (3/4), (1/2)
Prepare as follows. Then, while changing the coefficient K for each pixel block, each differential signal: H (j) −K ·
He (j), H (j) + K · He (j) is calculated to obtain the high band signal H (j)
It is stored together with the storage unit 15.

【0057】その結果、記憶部15には各係数Kに対応し
た画素ブロック単位での各差分信号:H(j)−K・He(j),
H(j)+K・He(j)が記憶されるが、絶対値比較部10では
係数Kの値毎にそれらの各差分信号と高域バンド信号H
(j)の絶対値を比較し、|H(j)±K・He(j)|≦|H(j)|と
なって差分信号の何れかをを伝送信号として採用する場
合には、係数Kの値によって異なっている差分信号の絶
対値:|H(j)±K・He(j)|の内から最小のものを伝送信
号として最終的に選択する。また、信号の選択種別を示
す識別ビットIBと共に画素ブロックを示すブロックビッ
トBBと最終選択された差分信号に係る係数Kの係数情報
ビットKBを伝送信号に対応付加させる。
As a result, the storage unit 15 stores each differential signal in pixel block units corresponding to each coefficient K: H (j) -K.He (j),
H (j) + K · He (j) is stored, but in the absolute value comparison unit 10, each difference signal and high band signal H for each value of coefficient K are stored.
If the absolute values of (j) are compared and | H (j) ± K · He (j) | ≦ | H (j) | is adopted and any one of the differential signals is adopted as the transmission signal, the coefficient The minimum value of the absolute values of the difference signal: | H (j) ± K · He (j) | that differ depending on the value of K is finally selected as the transmission signal. Further, the identification bit IB indicating the signal selection type, the block bit BB indicating the pixel block, and the coefficient information bit KB of the coefficient K related to the finally selected difference signal are added to the transmission signal.

【0058】従って、急峻なエッジで大きな振幅の高域
バンド信号H(j)が現われている場合においても、係数
Kの値の選択によって差分信号の絶対値を小さくするこ
とができ、画像信号におけるエッジ部での変化が急峻な
画素ブロックや緩やかな画素ブロックに対して適応的な
データ圧縮が可能になり、画像の局所構造によって伝送
データが冗長になることを抑制して効率的な伝送を実現
できる。そして、伸長再生側では、識別ビットIBとブロ
ックビットBBと係数情報ビットKBを検出することによ
り、係数情報ビットKBから用いられた係数Kの値を判別
し、対応した画素ブロックの各画素に係る差分信号:H
(j)±K・He(j)を高域バンド信号H(j)に伸長再生す
る。尚、本実施例では係数情報ビットKBを伝送するよう
にしているが、係数Kの値をそのまま伝送するようにし
てもよく、その場合には隣接した画素ブロックの係数K
の値との差分値を伝送すれば冗長度を抑制することがで
きる。更に、本実施例では、実施例1の方法に基づいて
差分信号:H(j)±K・He(j)と高域バンド信号H(j)の絶
対値を比較する場合について説明したが、実施例2のよ
うに符号化データ量を比較して伝送信号を選択する場合
にも適用できる。
Therefore, even when the high-frequency band signal H (j) of large amplitude appears at a steep edge, the absolute value of the difference signal can be reduced by selecting the value of the coefficient K, and the difference in the image signal can be reduced. Adaptive data compression is possible for pixel blocks where the edge changes sharply or gently, and efficient transmission is achieved by suppressing redundant transmission data due to the local structure of the image. it can. Then, on the decompression reproduction side, the value of the coefficient K used from the coefficient information bit KB is determined by detecting the identification bit IB, the block bit BB, and the coefficient information bit KB, and related to each pixel of the corresponding pixel block. Difference signal: H
(j) ± K · He (j) is expanded and reproduced to a high band signal H (j). Although the coefficient information bit KB is transmitted in this embodiment, the value of the coefficient K may be transmitted as it is. In that case, the coefficient K of the adjacent pixel block is transmitted.
Redundancy can be suppressed by transmitting the difference value from the value of. Further, in this embodiment, the case where the absolute value of the differential signal: H (j) ± K · He (j) and the high band signal H (j) is compared based on the method of the first embodiment has been described. It can also be applied to the case where the transmission signal is selected by comparing the encoded data amounts as in the second embodiment.

【0059】実施例6;本実施例は、前記の各実施例を
更に拡張したものであり、画像信号を2次元にサブバン
ド分割してデータの圧縮効率を高める方法に関する。先
ず、画像信号に対するフィルタ回路として図5に示すよ
うな構成が採用され、その水平方向及び垂直方向に係る
信号分割モデル図を図6に示す。即ち、画像信号I(n)
を水平方向及び垂直方向についてそれぞれサブバンド分
割し、その内の水平方向低域で垂直方向低域のサブバン
ドを更に水平方向及び垂直方向ともサブバンド分割す
る。従って、図6において、HL1は水平方向高域で垂
直方向低域のサブバンド、LH1は水平方向低域で垂直
方向高域のサブバンド、HH1は水平方向及び垂直方向
が共に高域のサブバンドであり、LL2,LH2,HL2,H
H2は水平方向低域で垂直方向低域のサブバンドを更に
分割したもので、LL2は再分割後における平方向低域
で垂直方向低域のサブバンド、LH2は再分割後におけ
る水平方向低域で垂直方向高域のサブバンド、HL2は
再分割後における水平方向高域で垂直方向低域のサブバ
ンド、HH2は再分割後における水平方向及び垂直方向
が共に高域のサブバンドに相当する。
[Embodiment 6] This embodiment is a further extension of each of the above embodiments and relates to a method for increasing the data compression efficiency by dividing an image signal into two-dimensional subbands. First, the configuration shown in FIG. 5 is adopted as a filter circuit for an image signal, and FIG. 6 shows a signal division model diagram in the horizontal direction and the vertical direction. That is, the image signal I (n)
Is sub-band-divided in the horizontal direction and the vertical direction, and the sub-band in the horizontal low-range and the vertical low-range is further sub-band divided in the horizontal and vertical directions. Therefore, in FIG. 6, HL1 is a horizontal high band and a vertical low band, LH1 is a horizontal low band and a vertical high band, and HH1 is a horizontal and vertical high band. And LL2, LH2, HL2, H
H2 is a subband of the horizontal low band and the vertical low band, and LL2 is the horizontal low band of the horizontal low band after the subdivision, and LH2 is the horizontal low band after the redivision. , HL2 corresponds to a horizontal high band and a vertical low band after re-division, and HH2 corresponds to a horizontal and vertical high band after re-division.

【0060】そして、図6及び図7に示した矢印〜
の順序でサブバンド間予測を実行し、その度に、低域バ
ンド側に相当する信号L(i)にHPFをかけて高域通過
処理した予測信号He(j)及びその正負反転信号:−He
(j)と高域バンド側に相当する信号H(j)の差分信号:H
(j)±He(j)を求め、各差分信号の絶対値:|H(j)±He
(j)|と高域バンド側に相当する信号の絶対値:|H(j)|を
比較し、その絶対値が最小となる信号を伝送信号として
選択してゆく。また、それらの選択に関して、その選択
種別を示す識別ビットを付するようにする。このよう
に、本実施例では前記の実施例1〜5の手法を2次元的
に拡張する手段を与えてデータの圧縮効率を更に高め
る。
The arrows shown in FIG. 6 and FIG.
The prediction signal He (j) and its positive / negative inversion signal obtained by performing the high-pass processing by multiplying the signal L (i) corresponding to the low band side by HPF every time the sub-band prediction is executed in the following order:- He
Difference signal between (j) and the signal H (j) corresponding to the high band side: H
(j) ± He (j) is calculated, and the absolute value of each difference signal: | H (j) ± He
(j) | and the absolute value of the signal corresponding to the high band side: | H (j) | are compared, and the signal having the minimum absolute value is selected as the transmission signal. Further, with respect to those selections, an identification bit indicating the selection type is attached. As described above, in this embodiment, means for two-dimensionally expanding the method of the above-described first to fifth embodiments is provided to further improve the data compression efficiency.

【0061】尚、文献1においては図9に示すような順
序でのサブバンド予測の方法が開示されているが、水平
方向低域で垂直方向高域のサブバンドと水平方向高域で
垂直方向高域のサブバンドとの間の予測が行われていな
い。水平方向高域バンドについて垂直方向にサブバンド
分割することによりデータ圧縮効率が向上することか
ら、本実施例の方が文献1の方法より高いデータ圧縮率
が得られる。
Note that Document 1 discloses a subband prediction method in the order shown in FIG. 9, but the horizontal low band vertically high band and the horizontal high band vertically. No prediction has been made with respect to the higher subbands. Since the data compression efficiency is improved by dividing the horizontal high band in the vertical subband, a higher data compression rate can be obtained in the present embodiment than in the method of Document 1.

【0062】更に、図6及び図7に示した順序でのサブ
バンド間予測に基づく2次元的なデータ圧縮に対して、
図8の矢印と'及び矢印と'に示すように、水平
方向低域で垂直方向高域のサブバンドLH2(LH1)と水
平方向高域で垂直方向低域のサブバンドHL2(HL1)と
の双方から水平方向高域で垂直方向高域のサブバンドH
H2(HH1)を予測しながらデータ圧縮を行う方法も採用
できる。この方法によれば、一方の矢印方向でのサブバ
ンド予測による差分信号の絶対値よりも他方の矢印方向
でのサブバンド予測による差分信号の絶対値の方が小さ
くなる場合があり、差分信号が選択される場合におい
て、データ圧縮効率を向上させることができる。
Furthermore, for two-dimensional data compression based on inter-subband prediction in the order shown in FIGS. 6 and 7,
As shown by arrows and'and arrows and 'in FIG. 8, a sub band LH2 (LH1) of a horizontal low band and a vertical high band and a sub band HL2 (HL1) of a horizontal high band and a vertical low band are formed. Subband H with horizontal high range and vertical high range from both sides
A method of compressing data while predicting H2 (HH1) can also be adopted. According to this method, the absolute value of the difference signal by the subband prediction in the other arrow direction may be smaller than the absolute value of the difference signal by the subband prediction in one arrow direction, and the difference signal is When selected, the data compression efficiency can be improved.

【0063】実施例7;本実施例は、以上の実施例に係
る画像データ圧縮方法を採用する場合において、その圧
縮後の画像データを符号化して再量子化する際に、画像
データの内容に対応させて再量子化ステップを適応的に
変化させることにより画質の劣化を防止する方法に係
る。
[Embodiment 7] In the present embodiment, when the image data compression method according to the above embodiment is adopted, when the compressed image data is encoded and requantized, the contents of the image data are changed. The present invention relates to a method of preventing deterioration of image quality by adaptively changing a requantization step in correspondence with the requantization step.

【0064】画像データを最終的に符号化して伝送する
際には、伝送系によって伝送容量の制約を受けるために
一定の符号化データ量とするための符号量制御が必要に
なる。 その符号量制御は、画素信号の再量子化ステッ
プを制御したり、視覚的に重要でない信号成分を伝送し
ないことによって行われる。一般に、画素信号を再量子
化する場合には、再量子化雑音による妨害が視覚的に目
立たないようにし、且つ画像内の目立たない部分の信号
を粗く量子化した方がよく、サブバンド分割した信号の
符号化においては、高域バンド側の信号を粗く量子化す
ることで、同一符号化データ量の復号画像を比較した場
合に量子化雑音が目立たない画像を構成することができ
る。また、高域バンド側の信号について、(m×n)画素
からなる仮想的な画素ブロックに分割してそのブロック
毎に再量子化ステップを決定する場合には、そのブロッ
ク内に大きな振幅の信号が数多くあればあるほど、粗く
量子化した方が同一符号化データ量にしたときの復号画
像の量子化雑音が目立たなくなる。
When the image data is finally encoded and transmitted, the transmission amount is restricted by the transmission system, so that it is necessary to control the code amount so that the encoded data amount is constant. The code amount control is performed by controlling the requantization step of the pixel signal and not transmitting the visually insignificant signal component. Generally, when requantizing a pixel signal, it is better to make the interference due to requantization noise less visually noticeable and to roughly quantize the signal in the less noticeable part of the image, which is subband-divided. In the signal coding, by roughly quantizing the signal on the high band side, it is possible to construct an image in which quantization noise is not noticeable when comparing decoded images having the same coded data amount. Further, in the case of dividing the signal on the high band side into a virtual pixel block composed of (m × n) pixels and determining the requantization step for each block, a signal with a large amplitude in the block. The larger the number, the less the quantization noise of the decoded image when the coarsely quantized data has the same encoded data amount.

【0065】ところで、前記の実施例のように、サブバ
ンド間予測を行って差分信号:H(j)−He(j)/差分信
号:H(j)+He(j)/高域バンド信号H(j)の何れかを伝
送信号として選択する場合には、振幅が小さくなった信
号とそうでない信号とが選択されるため、一般的な再量
子化ステップの決定手法をそのまま適用することができ
ない。例えば、ある画素ブロックに関して差分信号:H
(j)±He(j)が伝送信号として選択された場合に、予測
信号He(j)が大きな振幅を有しているにも関わらず、差
分信号となることで振幅が小さくなり、実際には粗く再
量子化してもよいのであるが、その信号レベルに基づい
て細かいステップで再量子化されてしまい、結果的に必
要以上の符号量が発生してデータ圧縮の効果を損なわせ
る。また、逆に細かいステップで再量子化すべき画素ブ
ロックの信号を粗いステップで再量子化してしまう場合
も発生する。
By the way, as in the above-described embodiment, the inter-subband prediction is performed and the differential signal: H (j) -He (j) / differential signal: H (j) + He (j) / high band signal H. When any one of (j) is selected as the transmission signal, the signal with the smaller amplitude and the signal with the smaller amplitude are selected, so that the general method for determining the requantization step cannot be directly applied. . For example, for a certain pixel block, the difference signal: H
When (j) ± He (j) is selected as the transmission signal, the amplitude becomes small due to the difference signal even though the prediction signal He (j) has a large amplitude, May be coarsely requantized, but it will be requantized in fine steps based on the signal level, and as a result an excessive amount of code will be generated and the effect of data compression will be impaired. On the contrary, a signal of a pixel block to be requantized in fine steps may be requantized in coarse steps.

【0066】本実施例においては、図1又は図2におけ
る符号化部12が記憶部を内蔵し、選択された高域バンド
信号H(j)に係る信号[差分信号:H(j)−He(j)/差分信
号:H(j)+He(j)/高域バンド信号H(j)]をその記憶部
に一旦記憶させる。そして、記憶した信号について(m
×n)画素からなる仮想的な画素ブロックに分割し、各
画素ブロック内の信号レベルについて、その絶対値が所
定以上の画素信号が何個存在するかをカウントし、その
カウント数によって各画素ブロックの量子化ステップに
係るクラスを決定する。
In the present embodiment, the coding unit 12 in FIG. 1 or 2 has a built-in storage unit, and a signal [difference signal: H (j) -He] relating to the selected high band signal H (j). (j) / difference signal: H (j) + He (j) / high band signal H (j)] is temporarily stored in the storage unit. Then, regarding the stored signal (m
× n) the pixel is divided into virtual pixel blocks, and the number of pixel signals whose absolute value is greater than or equal to a predetermined absolute value is counted for the signal level in each pixel block, and each pixel block is calculated based on the counted number. The class related to the quantization step of is determined.

【0067】次に、前記の各画素ブロックを複数個まと
めた大ブロック(画面の部分領域分や1画面又は複数画
面分)を捉え、各画素ブロックに対してそのクラスに対
応した再量子化ステップを適用して再量子化し、大ブロ
ック全体で符号化量を所定値とする。具体的には、大ブ
ロックに係る基本量子化ステップを順次変化させなが
ら、クラスを再量子化ステップを決定するための係数と
して用いて各画素ブロックの再量子化ステップを変化さ
せ、その度に大ブロックに係る再量子化後の符号量を検
出し、前記の所定符号量を与える基本量子化ステップを
決定する。ここに、前記のクラスが各画素ブロックにお
ける画素信号の振幅の度合いを示す指標であることか
ら、クラスに対する係数の対応付けは、カウント数の大
きいクラスに該当する画素ブロックに対しては粗い再量
子化ステップを、逆にカウント数の小さいクラスに該当
する画素ブロックに対しては細かい再量子化ステップを
適用できるようになされる。また、符号化部12は、最終
的に選択された基本量子化ステップに係る情報と各画素
ブロックのクラスに係る情報を、再量子化条件ビットと
して大ブロックと各画素ブロックに対応付加させて画像
データを伝送する。従って、伸長再生側では、前記の再
量子化条件ビットを検出することにより各画素ブロック
の再量子化ステップを確認し、その確認情報を用いて高
域バンド信号H(j)を再生させることができる。
Next, a large block (a partial area of the screen or one screen or a plurality of screens) in which a plurality of the above pixel blocks are collected is captured, and a requantization step corresponding to the class is performed for each pixel block. Is applied to re-quantize, and the coding amount is set to a predetermined value in the entire large block. Specifically, while changing the basic quantization step related to a large block sequentially, the class is used as a coefficient for determining the requantization step, and the requantization step of each pixel block is changed. The code amount after requantization of the block is detected, and the basic quantization step that gives the predetermined code amount is determined. Here, since the class is an index indicating the degree of the amplitude of the pixel signal in each pixel block, the association of the coefficient with the class is a rough requantization for the pixel block corresponding to the class with a large count number. The quantization step, on the contrary, can be applied to the fine requantization step for a pixel block corresponding to a class with a small count number. In addition, the encoding unit 12 adds information regarding the finally selected basic quantization step and information regarding the class of each pixel block to the large block and each pixel block as requantization condition bits to add the image. Transmit data. Therefore, on the decompression reproduction side, the requantization step of each pixel block can be confirmed by detecting the requantization condition bit, and the confirmation information can be used to reproduce the high band signal H (j). it can.

【0068】その結果、本実施例によれば、前記の各実
施例のように、サブバンド間予測を行って差分信号:H
(j)−He(j)/差分信号:H(j)+He(j)/高域バンド信
号H(j)の何れかを伝送信号として選択する場合におい
ても、伝送符号量を一定に保ちながら、各画素ブロック
単位で画像の状態に対応した再量子化ステップを適用す
ることができ、復号画像に量子化雑音が目立たない圧縮
画像データとして伝送させることが可能になる。
As a result, according to the present embodiment, as in each of the above-described embodiments, inter-subband prediction is performed and the difference signal: H
(j) -He (j) / difference signal: H (j) + He (j) / High band signal H (j) is selected as the transmission signal, the transmission code amount is kept constant. The requantization step corresponding to the image state can be applied in each pixel block unit, and it becomes possible to transmit the decoded image as compressed image data in which quantization noise is not noticeable.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明の画像データ圧縮方法は、以上の
ような構成を有していることにより、次のような効果を
奏する。請求項1の発明は、画像信号を低域バンドと高
域バンドにサブバンド分割し、サブバンド分割により得
られた低域バンド信号にHPFをかけて得られる高域バ
ンド信号の予測信号を作成した場合に、画像信号の状態
によってはその予測信号が一義的に高域バンド信号の予
測を与えず、予測信号又はその正負反転信号が予測値と
して適当であること、及び一般に符号化データ量は信号
の絶対値が小さいほど少なくなることを考慮し、予測信
号及びその正負反転信号のレベル値と予測対象となる高
域バンド信号のレベル値との差分を求め、その各差分信
号と高域バンド信号の内で絶対値が最小となる信号を高
域バンド信号に係る伝送信号として選択するようにした
ため、画像信号に対して適応的に高効率なデータ圧縮を
図れると共に、受信側における正確な高域バンド信号の
再生を可能にする。請求項2の発明は、請求項1の発明
では、高域バンド信号に係る伝送信号として如何なる信
号を選択したかを識別信号を対応付加させて示すことと
しているが、その識別信号を含めた伝送信号を符号化し
た場合に、請求項1の発明で選択した高域バンド信号に
係る伝送信号が最小の符号化データ量とならないことが
あり得るため、識別信号も含めた符号化データ量が最小
になる信号を高域バンド信号に係る伝送信号として選択
するようにし、常に最小の符号化データ量となる高域バ
ンド信号の情報を伝送できるようにする。請求項3の発
明は、画像データを(m×n)画素ブロックに区分し、そ
の画素ブロック単位で請求項1又は2の発明における予
測信号及びその正負反転信号に相当する各信号に対して
複数の異なる係数を順次選択的に乗算した結果を予測信
号として用いるため、各係数を用いた複数の差分信号か
らその絶対値や符号化データ量が最小のものを選択する
ことができ、画像の局所構造に応じた適応的なデータ圧
縮を可能にする。
The image data compression method of the present invention has the following effects by having the above-mentioned configuration. According to the invention of claim 1, an image signal is sub-band divided into a low band and a high band, and a low band signal obtained by the sub-band division is subjected to HPF to create a prediction signal of the high band signal. In that case, depending on the state of the image signal, the prediction signal does not uniquely give prediction of the high band signal, and the prediction signal or its positive / negative inversion signal is appropriate as the prediction value, and generally the encoded data amount is Considering that the smaller the absolute value of the signal, the smaller the absolute value of the signal, the difference between the level value of the prediction signal and its positive / negative inversion signal and the level value of the high band signal to be predicted is calculated. Since the signal with the smallest absolute value among the signals is selected as the transmission signal related to the high frequency band signal, it is possible to adaptively and efficiently perform data compression on the image signal and at the receiving side. That allows the reproduction of accurate high-frequency band signal. According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, what signal is selected as the transmission signal related to the high frequency band signal is shown by associating with the identification signal, but the transmission including the identification signal is performed. When the signal is encoded, the transmission signal related to the high band signal selected in the invention of claim 1 may not be the minimum encoded data amount, so the encoded data amount including the identification signal is the minimum. Is selected as the transmission signal related to the high band signal so that the information of the high band signal having the minimum coded data amount can always be transmitted. According to a third aspect of the present invention, the image data is divided into (m × n) pixel blocks, and a plurality of pixel blocks are provided for each signal corresponding to the prediction signal and the positive / negative inversion signal thereof according to the first or second aspect of the invention. Since the results obtained by selectively multiplying different coefficients in sequence are used as the prediction signal, it is possible to select the one with the smallest absolute value or coded data amount from the multiple difference signals using each coefficient. Enables adaptive data compression according to the structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明(請求項1の発明)の画像データ圧縮方法
を実施するための画像データ圧縮装置のシステム回路図
である。
FIG. 1 is a system circuit diagram of an image data compression apparatus for carrying out the image data compression method of the present invention (the invention of claim 1).

【図2】本発明(請求項2の発明)の画像データ圧縮方法
を実施するための画像データ圧縮装置のシステム回路図
である。
FIG. 2 is a system circuit diagram of an image data compression apparatus for implementing the image data compression method of the present invention (the invention of claim 2).

【図3】実施例4又は実施例5の場合に採用されるシス
テム回路の要部を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a main part of a system circuit adopted in the case of the fourth or fifth embodiment.

【図4】実施例4のアルゴリズムを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an algorithm according to a fourth embodiment.

【図5】実施例6で画像信号を2次元にサブバンド分割
する場合におけるフィルタ回路の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a filter circuit in the case where an image signal is two-dimensionally divided into subbands in the sixth embodiment.

【図6】図5のフィルタ回路で画像信号を水平方向及び
垂直方向に分割した場合の信号分割モデル図(実施例6
でのサブバンド間予測の方向及び順序も示す)である。
FIG. 6 is a signal division model diagram when an image signal is divided horizontally and vertically by the filter circuit of FIG. 5 (Example 6).
It also shows the direction and order of inter-subband prediction in.

【図7】図5と同様の信号分割モデル図で図6に続くサ
ブバンド間予測の方向及び順序を示す図である。
FIG. 7 is a signal division model diagram similar to FIG. 5, showing the direction and order of inter-subband prediction following FIG. 6;

【図8】図5と同様の信号分割モデル図で他のサブバン
ド間予測の方向及び順序を示す図である。
FIG. 8 is a signal division model diagram similar to FIG. 5, showing another direction and order of inter-subband prediction.

【図9】従来のサブバンド間予測の方向及び順序を示す
信号分割モデル図である。
FIG. 9 is a signal division model diagram showing the direction and order of conventional inter-subband prediction.

【図10】画像信号をサブバンド分割する場合のフィル
タ回路図である。
FIG. 10 is a filter circuit diagram when an image signal is divided into subbands.

【図11】入力画像信号I(n)のレベル変化状態を示す
グラフである。
FIG. 11 is a graph showing a level change state of the input image signal I (n).

【図12】低域バンド信号のレベル変化状態を示すグラ
フである。
FIG. 12 is a graph showing a level change state of a low band signal.

【図13】高域バンド信号のレベル変化状態を示すグラ
フである。
FIG. 13 is a graph showing a level change state of a high band signal.

【図14】低域バンド信号のレベル変化状態と各0次予
測方法[A],[B]による低域バンド信号の推定原信号を
示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a level change state of a low band signal and an estimated original signal of the low band signal by each of the zero-order prediction methods [A] and [B].

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…LPF(低域通過フィルタ)、2,5…HPF(高域通過
フィルタ)、3,4,6…デシメータ、7,9…差分演算部、8…
反転回路、10…絶対値比較部、11…伝送選択部、12…符
号化部、13…識別ビット生成部、14…符号化量比較部、
15…記憶部、20…0次予測器、BB…ブロックビット(画
素ブロック情報)、H(j)…高域バンド信号、He(j)…予
測信号、H(j)±He(j),H(j)±K・He(j)…差分信号、
I(n)…入力画像信号、IB…識別ビット(信号の選択種別
を示す識別情報)、K…係数、KB…係数情報ビット(係数
情報)、L(i)…低域バンド信号、SS…選択信号、X(j)
…選択伝送される信号。
1 ... LPF (low pass filter), 2,5 ... HPF (high pass filter), 3,4,6 ... decimator, 7,9 ... difference calculator, 8 ...
Inversion circuit, 10 ... Absolute value comparison unit, 11 ... Transmission selection unit, 12 ... Encoding unit, 13 ... Identification bit generation unit, 14 ... Encoding amount comparison unit,
15 ... Storage unit, 20 ... Zero-order predictor, BB ... Block bit (pixel block information), H (j) ... High band signal, He (j) ... Prediction signal, H (j) ± He (j), H (j) ± K · He (j) ... difference signal,
I (n) ... Input image signal, IB ... Identification bit (identification information indicating signal selection type), K ... Coefficient, KB ... Coefficient information bit (coefficient information), L (i) ... Low band signal, SS ... Selection signal, X (j)
… Signals that are selectively transmitted.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号を低域バンドと高域バンドにサ
ブバンド分割し、サブバンド分割により得られた前記低
域バンド信号から前記高域バンド信号の予測を行い、そ
の予測信号を用いて作成した高域バンド情報を低域バン
ド情報と共に符号化して伝送する画像データ圧縮方法に
おいて、前記低域バンド信号に対して高域通過フィルタ
による高域通過処理を施して前記高域バンド信号に係る
予測信号を得ると共にその正負反転信号を作成し、前記
予測信号及びその正負反転信号のレベル値と前記予測信
号に対応した標本化点における前記高域バンド信号のレ
ベル値との差分を求め、前記の各差分信号と前記高域バ
ンド信号の内で絶対値が最小となる信号を伝送信号とし
て選択し、その選択された伝送信号に前記選択種別を示
す識別情報を対応付加させることを特徴とした画像デー
タ圧縮方法。
1. An image signal is sub-band divided into a low band and a high band, the high band signal is predicted from the low band signal obtained by the sub band division, and the predicted signal is used. In an image data compression method of encoding and transmitting the created high band information together with the low band information, the low band signal is subjected to high pass processing by a high pass filter, and the high band signal is concerned. The positive and negative inversion signal is obtained together with obtaining the prediction signal, and the difference between the level value of the prediction signal and the positive and negative inversion signal thereof and the level value of the high band signal at the sampling point corresponding to the prediction signal is calculated. Of the differential signals and the high band signal, the signal having the smallest absolute value is selected as a transmission signal, and the selected transmission signal is associated with identification information indicating the selection type. A method for compressing image data, characterized in that the image data is added.
【請求項2】 画像信号を低域バンドと高域バンドにサ
ブバンド分割し、サブバンド分割により得られた前記低
域バンド信号から前記高域バンド信号の予測を行い、そ
の予測信号を用いて作成した高域バンド情報を低域バン
ド情報と共に符号化して伝送する画像データ圧縮方法に
おいて、前記低域バンド信号に対して高域通過フィルタ
による高域通過処理を施して前記高域バンド信号に係る
予測信号を得ると共にその正負反転信号を作成し、前記
予測信号及びその正負反転信号のレベル値と前記予測信
号に対応した標本化点における前記高域バンド信号のレ
ベル値との差分を求め、前記の各差分信号と前記高域バ
ンド信号に対して各信号が選択される場合の選択種別を
示す識別情報を対応付加した状態における符号化データ
量を求め、そのデータ量が最小となる信号を伝送信号と
して選択することを特徴とした画像データ圧縮方法。
2. An image signal is sub-band divided into a low band and a high band, the high band signal is predicted from the low band signal obtained by the sub band division, and the predicted signal is used. In an image data compression method of encoding and transmitting the created high band information together with the low band information, the low band signal is subjected to high pass processing by a high pass filter, and the high band signal is concerned. The positive and negative inversion signal is obtained together with obtaining the prediction signal, and the difference between the level value of the prediction signal and the positive and negative inversion signal thereof and the level value of the high band signal at the sampling point corresponding to the prediction signal is calculated. Of each differential signal and the high band signal, the encoded data amount in a state where the identification information indicating the selection type when each signal is selected is added correspondingly, An image data compression method characterized in that a signal having a minimum data amount is selected as a transmission signal.
【請求項3】 請求項1又は請求項2の画像データ圧縮
方法において、(m×n)画素ブロック単位の低域バンド
信号に対して高域通過フィルタによる高域通過処理を施
した信号及びその正負反転信号のレベル値に複数の異な
る係数を順次選択的に乗算した結果を予測信号として用
いた各差分信号を作成し、請求項1の画像データ圧縮方
法については、前記画素ブロック単位で各係数毎に前記
差分信号と高域バンド信号の内で絶対値が最小となる信
号を求めると共に求められた信号の内で絶対値が最小と
なる信号を伝送信号として選択し、請求項2の画像デー
タ圧縮方法については、前記画素ブロック単位で各係数
毎に符号化データ量が最小となる信号を求めると共に求
められた符号化データ量の内で符号化データ量が最小と
なる信号を伝送信号として選択し、前記画素ブロック全
体で差分信号が選択された場合には、そのブロック単位
で識別情報と画素ブロック情報と選択した信号に対応す
る係数情報を伝送信号に対応付加させることとした画像
データ圧縮方法。
3. The image data compression method according to claim 1 or 2, and a signal obtained by subjecting a low band signal in (m × n) pixel block units to high pass processing by a high pass filter, and a signal thereof. The differential signal is created by using a result obtained by sequentially and selectively multiplying the level value of the positive / negative inversion signal by a plurality of different coefficients as a prediction signal, and the image data compression method according to claim 1, 3. The image data according to claim 2, wherein a signal having a minimum absolute value is obtained for each of the differential signal and the high band signal, and a signal having a minimum absolute value is selected as a transmission signal among the obtained signals. Regarding the compression method, a signal having a minimum coded data amount is obtained for each coefficient in the pixel block unit, and a signal having a minimum coded data amount among the obtained coded data amounts is transmitted. When a differential signal is selected for the entire pixel block, the image in which identification information, pixel block information, and coefficient information corresponding to the selected signal are added to the transmission signal in a block unit Data compression method.
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