【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕 この発明は画像情報の符号化伝送装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an encoding and transmitting device for image information.
従来、この種の装置として知られているものに
Differential Pulse Code Modulation（DPCM）
方式がある。このDPCM方式の基本構成例を第
１図に示す。図において、１１は送信側画素信号
メモリ、１２は既知の標本値をもとに注目画素の
予測値を出力する予測器であり、この予測器１２
は、第２図で示す画素配置図において注目画素を
Ｘ、その周辺画素をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする時、以
下の算出法で予測値X^を求めるものである。 What is traditionally known as this type of device
Differential Pulse Code Modulation (DPCM)
There is a method. An example of the basic configuration of this DPCM method is shown in FIG. In the figure, 11 is a transmitting side pixel signal memory, 12 is a predictor that outputs a predicted value of the pixel of interest based on a known sample value, and this predictor 12
When the pixel of interest is X and its surrounding pixels are A, B, C, and D in the pixel layout diagram shown in FIG. 2, the predicted value X^ is determined by the following calculation method.
X^＝１／２（Ａ＋Ｄ） ……(1) 但し、Ａ、Ｄは上記画素Ａ、Ｄの値を示す。上
式は予測値の算出において、一般的によく用いら
れる式であるが、勿論、より簡単のために、X^＝Ａとしてもよい。１３は入力信号Ｘ（真値）と予測
器１２の出力X^（予測値）との差分をとる減算器、
１４は量子化器兼符号器で、この量子化器兼符号
器１４の量子化特性としては、第３図のような量
子化特性がよく用いられている。この例では、レ
ベル数は16（０〜15）である。予測差信号（Ｘ−
X^）をビツト定長符号化する際には、上述のよう
に第３図に示す量子化特性をもたせるのが一般的
である。また符号語例も、同様に第３図に示す。
この例では、オンライン伝送に適するように３ビ
ツトの定長符号語を考えているが、バツフアメモ
リなどを備える時には非定長符号化も可能であ
る。 X^=1/2(A+D)...(1) However, A and D indicate the values of the pixels A and D mentioned above. The above formula is a formula that is commonly used in calculating predicted values, but of course, for simplicity, it may be set as X^=A. 13 is a subtracter that takes the difference between the input signal X (true value) and the output X^ (predicted value) of the predictor 12;
Reference numeral 14 denotes a quantizer/encoder, and the quantization characteristic shown in FIG. 3 is often used as the quantization characteristic of this quantizer/encoder 14. In this example, the number of levels is 16 (0-15). Prediction difference signal (X-
When bit-fixed length encoding is performed on X^), it is common to provide the quantization characteristics shown in FIG. 3 as described above. Examples of code words are also shown in FIG. 3.
In this example, a 3-bit fixed-length code word is considered to be suitable for online transmission, but non-fixed-length coding is also possible when a buffer memory or the like is provided.
また第３図に示す代表値は、受信側で復号時に
代表値として用いられているもので、この代表値
と予測器１２の出力である予測値とを加算器１５
で加算することにより受信側で復元される信号値
を作成し、これがメモリ１１に書き込まれ、以下
の画素の予測に用いられる。 Furthermore, the representative value shown in FIG.
A signal value that is restored on the receiving side is created by adding the signal values, which is written into the memory 11 and used for the following pixel prediction.
次に従来方式の受信側を説明する。１７は受信
された符号語から差分値（Ｘ−X^）の代表値を出
力する復号器、１９は受信側画素信号メモリ、１
６は送信側の予測器１２と全く同様の動作を行な
う予測器、１８は予測値と差分代表値との和をと
り、復元信号を出力する加算器であり、この加算
器１８から出力された値は画素信号メモリ１９に
入力され、以後の画素信号の復元に役立たせる。
なお、図中、５は伝送路である。 Next, the receiving side of the conventional system will be explained. 17 is a decoder that outputs a representative value of the difference value (X-X^) from the received code word; 19 is a receiving side pixel signal memory;
6 is a predictor that operates exactly the same as the transmitting side predictor 12; 18 is an adder that sums the predicted value and the representative difference value and outputs a reconstructed signal; The value is input to the pixel signal memory 19 and is used for subsequent restoration of the pixel signal.
In addition, in the figure, 5 is a transmission path.
このような従来方式では以下に述べる欠点があ
る。即ち、従来方式では差分のみによつて量子化
を行なつているため、予測値の値によつては幾つ
か符号語が無駄になる。例えば、画素Ａ、Ｄの値
が共に０の時、入力値X^は上記(1)式によつてX^＝
０となる。従つて、減算器１３の出力である差分
（Ｘ−X^）の値は画素Ｘの値が何であろうと負に
なることはない。即ち、差分（Ｘ−X^）の代表値
が−１、−２、−６となる符号語010、100、111は
送信され得ないわけであり、第４図の予測値０の
欄を見てもわかるように、実質的にはＸを５通り
の値に量子化していることになる。同様にしてX^
＝15となる場合は、（Ｘ−X^）が正となる場合に
対応する符号語001、011、101、111は無駄とな
り、実質的にはＸを４通りの値に量子化している
ことになる。第４図は、このような従来方式によ
る予測値と真値の組合せに対する復元値を掲げた
ものである。ここで、復元値が０以下になるもの
については０に、また15以上になるものについて
は15としている。 This conventional method has the following drawbacks. That is, in the conventional method, since quantization is performed only by the difference, some code words are wasted depending on the value of the predicted value. For example, when the values of pixels A and D are both 0, the input value X^ is calculated as X^=
It becomes 0. Therefore, the value of the difference (X-X^) which is the output of the subtractor 13 will never be negative, no matter what the value of the pixel X is. In other words, codewords 010, 100, and 111 for which the typical values of the difference (X-X^) are -1, -2, and -6 cannot be transmitted, so see the predicted value 0 column in Figure 4. As can be seen, this essentially means that X is quantized into five values. Similarly, X^
= 15, the code words 001, 011, 101, and 111 that correspond to the case where (X-X^) is positive are wasted, and in effect, X is quantized into four values. become. FIG. 4 shows restored values for combinations of predicted values and true values using such a conventional method. Here, if the restoration value is 0 or less, it is set to 0, and if the restoration value is 15 or more, it is set to 15.
以上のように、従来方式では注目画素信号と予
測値との差分にのみ着目して量子化を行なつてい
るので、予測値の値によつては実質的な量子化精
度が粗く、精度の高い伝送が不可能であるという
欠点があつた。 As described above, in the conventional method, quantization is performed by focusing only on the difference between the pixel signal of interest and the predicted value, so depending on the value of the predicted value, the actual quantization accuracy may be coarse, resulting in The drawback was that high transmission was not possible.
この発明は、従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、符号器における差分量子化
を、予測値に応じた量子化特性でもつて行なうよ
うにすることにより、量子化精度を向上し、より
精度の高い伝送をすることができる画像情報の符
号化伝送装置を提供することを目的としている。 This invention was made to eliminate the drawbacks of the conventional ones, and improves quantization accuracy by performing differential quantization in an encoder with quantization characteristics that correspond to predicted values. It is an object of the present invention to provide an encoding and transmitting device for image information that can perform transmission with higher accuracy.
以下、この発明の実施例を図について説明す
る。第５図は本発明の一実施例による符号化伝送
装置の構成図であり、図において、２１は送信側
画素信号メモリ、２２は予測図であり、各々従来
装置におけるものと同一である。２３は予測値
（４ビツト）と注目画素の真値（４ビツト）とを
入力として３ビツトの定長符号語を出力する符号
器で、その内容例を第６図に示す。ここでは、上
述の３ビツトの定長符号語を考えているため、０
〜７までの符号語番号を考えており、その番号と
符号語との対応を第７図に示す。なお、このよう
な番号と符号語との対応は各予測値により変化さ
せることも可能である。また符号語としては、非
定長符号語の導入も勿論可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram of an encoding and transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 21 is a transmitting side pixel signal memory, and 22 is a prediction diagram, each of which is the same as in the conventional apparatus. 23 is an encoder which inputs the predicted value (4 bits) and the true value (4 bits) of the pixel of interest and outputs a 3-bit fixed-length code word, an example of the contents of which is shown in FIG. Here, we are considering the 3-bit fixed-length codeword mentioned above, so 0
We are considering code word numbers from 7 to 7, and the correspondence between the numbers and code words is shown in FIG. Note that the correspondence between such numbers and code words can also be changed depending on each predicted value. Furthermore, as a code word, it is of course possible to introduce a non-fixed length code word.
２４は復元値作成器であり、予測器２２よりの
予測値X^と注目画素の真値Ｘとの組合せにより受
信側での復元値を作成するものであり、この例で
は、入力８ビツト、出力４ビツトで、28×４の読
出専用メモリにより容易に構成が可能である。ま
た、この復元値作成器２４のもう一つの構成方式
として、符号器２３の出力である符号語（３ビツ
ト）と予測器２２の出力である注目画素の予測値
（４ビツト）とを入力として構成することも可能
であり、この場合は、入力７ビツト、出力４ビツ
トのため、27×４の読出専用メモリで構成され
る。第８図は予測値X^と注目画素の真値Ｘとの組
合せに対する復元画素信号の対応表であり、ここ
では復元値作成器２４を前者の構成方法で構成す
る時の読出専用メモリの内容を示すものとなつて
いる。そして上記画素信号メモリ２１、予測器２
２、符号器２３、及び復元値作成器２４は送信器
に設けられている。 24 is a restored value creator, which creates a restored value on the receiving side by combining the predicted value X^ from the predictor 22 and the true value X of the pixel of interest; in this example, the input 8 bits, With a 4-bit output, it can be easily configured with a28 x 4 read-only memory. Another configuration method of the restored value generator 24 is to input the code word (3 bits) which is the output of the encoder 23 and the predicted value (4 bits) of the pixel of interest which is the output of the predictor 22. In this case, since the input is 7 bits and the output is 4 bits, it is configured with a 27 ×4 read-only memory. FIG. 8 is a correspondence table of restored pixel signals for combinations of predicted value X^ and true value It has become a symbol of The pixel signal memory 21 and the predictor 2
2. The encoder 23 and the restored value generator 24 are provided in the transmitter.
次に受信器側の説明を行なう。２６は送信器に
設けられた予測器２２と同一構成の予測器、２７
はこの予測器２６からの予測値と送信されてきた
符号語とにより量子化された復元値を出力する復
号器であり、この復号器２７は入力７ビツト、出
力４ビツト、即ち27×４の読出専用メモリにより
容易に構成される。またこれは、前述した復元値
作成器２４の２通りの構成方法のうち、後者の方
法をとる時を考えると全く同一のものとなる。第
９図は、この復号器２７を読出専用メモリで構成
する際のメモリの内容を示すもので、予測値と符
号語番号（０〜７）の組合せに対し復元値（０〜
15）を示している。また２８は復号器２７により
出力される復元画素信号を蓄積する画素信号メモ
リである。 Next, the receiver side will be explained. 26 is a predictor having the same configuration as the predictor 22 provided in the transmitter; 27
is a decoder that outputs a restored value that is quantized using the predicted value from the predictor 26 and the transmitted code word, and this decoder 27 has an input of 7 bits and an output of 4 bits, that is, 27 × 4 Read-only memory makes it easy to configure. Furthermore, this is exactly the same when considering the latter method of the two methods of configuring the restoration value generator 24 described above. FIG. 9 shows the contents of the memory when the decoder 27 is configured with a read-only memory.
15). Further, 28 is a pixel signal memory that stores restored pixel signals output from the decoder 27.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be explained.
まず、従来同様に注目画素Ｘに対して、その周
辺画素Ａ、Ｄを用いて予測値X^が予測器２２によ
り算出される。そしてこの予測値X^と注目画素の
真値Ｘとが符号器２３に入力され、第６図、第７
図に示すような対応関係でもつて符号化が行なわ
れ、３ビツトの符号語が出力される。またこれと
同時に上記予測値X^と注目画素の真値Ｘとは復元
値作成器２４にも入力され、該復元値作成器２４
において、第８図に示すような対応関係でもつて
復元値が作成される。そして復元値は画素信号メ
モリ２１に蓄積され、以下の画素の予測に用いら
れる。 First, the predictor 22 calculates a predicted value X^ for the pixel of interest X using its surrounding pixels A and D, as in the conventional case. This predicted value X^ and the true value X of the pixel of interest are input to the encoder 23, and
Encoding is performed with the correspondence shown in the figure, and a 3-bit code word is output. At the same time, the predicted value X^ and the true value X of the pixel of interest are also input to the restoration value generator 24.
In this step, restored values are created with the correspondence relationship as shown in FIG. The restored value is then stored in the pixel signal memory 21 and used for the following pixel prediction.
また受信側では、画素信号メモリ２８から予測
器２６に参照画素が出力され、該予測器２６にお
いて従来と同様にして予測値が算出される。そし
てこの予測値と伝送されてきた符号語とが復号器
２７に入力され、該復号器２７により第９図で示
す対応関係でもつて画素信号が復元される。また
この復元画素信号は画素信号メモリ２８に蓄積さ
れる。 On the receiving side, the reference pixel is output from the pixel signal memory 28 to the predictor 26, and the predictor 26 calculates a predicted value in the same manner as in the prior art. This predicted value and the transmitted code word are input to the decoder 27, and the decoder 27 restores the pixel signal with the correspondence shown in FIG. Further, this restored pixel signal is stored in the pixel signal memory 28.
このような本実施例装置では、差分の量子化特
性を予測値により変化させたことになり、どのよ
うな予測値に対しても従来のような無駄な符号語
割当は生じない。従つて第８図で示した本実施例
の復元信号と第４図で示した従来のものとを比較
してもわかるように、本実施例における受信側で
の精度の向上は極めて大きくなつている。また装
置構成も第１図と第５図とを比べると容易にわか
るようにそれほど複雑化されていない。 In the device of this embodiment, the quantization characteristic of the difference is changed depending on the predicted value, and wasteful code word assignment as in the prior art does not occur for any predicted value. Therefore, as can be seen by comparing the reconstructed signal of this embodiment shown in FIG. 8 with the conventional signal shown in FIG. 4, the improvement in accuracy on the receiving side in this embodiment is extremely large. There is. Furthermore, the device configuration is not so complicated as can be easily seen by comparing FIG. 1 and FIG. 5.
なお、上記実施例では16レベル、定長３ビツト
符号化の例をとりあげたが、レベル数は任意であ
り、符号語の割当も必ずしも定長とは限らないこ
とは既にふれたように言うまでもない。 In the above embodiment, an example of 16-level, constant-length 3-bit encoding was used, but it goes without saying that the number of levels is arbitrary and the assignment of code words is not necessarily of constant length. .
以上のように、この発明によれば、画像情報の
符号化伝送装置において、その符号器における量
子化特性を、予測値に応じた特性とし、これによ
り量子化及び符号化を行なうようにしたので、量
子化の精度を向上することができ、どのような予
測値に対しても従来のような無駄な符号語割当が
生じることはなく、精度の高い画像伝送が可能と
なる効果がある。 As described above, according to the present invention, in the image information encoding and transmitting apparatus, the quantization characteristic in the encoder is made to be a characteristic according to the predicted value, and quantization and encoding are performed using this characteristic. , it is possible to improve the accuracy of quantization, and there is no needless code word assignment for any predicted value as in the conventional method, which has the effect of enabling highly accurate image transmission.
第１図は従来の画像情報の符号化伝送装置の構
成図、第２図は画素配置図、第３図は従来方式で
の差分値の代表値及び対応する符号語を示す図、
第４図は従来方式における予測値と真値との組合
せに対する復元値を示す図、第５図は本発明の一
実施例による画像情報の符号化伝送装置の構成
図、第６図は該装置における予測値と真値との組
合せに対する符号語番号を示す図、第７図はその
符号語番号と符号語との対応を示す図、第８図は
該装置における予測値と真値との組合せに対する
復元信号値を示す図、第９図は該装置における予
測値と符号語番号とに対する復元信号値を示す図
である。 ２１……送信側画素信号メモリ、２２……送信
側予測器、２３……符号器、２４……復元値作成
器、２６……受信側予測器、２７……復元器、２
８……受信側画素信号メモリ。 FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional image information encoding and transmitting device, FIG. 2 is a pixel arrangement diagram, and FIG. 3 is a diagram showing representative values of difference values and corresponding code words in the conventional method.
FIG. 4 is a diagram showing restored values for combinations of predicted values and true values in the conventional method, FIG. 5 is a configuration diagram of an image information encoding and transmitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram of the device FIG. 7 is a diagram showing the correspondence between code word numbers and code words, and FIG. 8 is a diagram showing the combination of predicted values and true values in the device. FIG. 9 is a diagram showing restored signal values for predicted values and code word numbers in the apparatus. 21... Transmission side pixel signal memory, 22... Transmission side predictor, 23... Encoder, 24... Restored value creator, 26... Receiving side predictor, 27... Restorer, 2
8... Receiving side pixel signal memory.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12414184AJPS612483A (en) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Encoding transmission device of picture information |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12414184AJPS612483A (en) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Encoding transmission device of picture information |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612483A JPS612483A (en) | 1986-01-08 |
| JPH0311716B2true JPH0311716B2 (en) | 1991-02-18 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12414184AGrantedJPS612483A (en) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Encoding transmission device of picture information |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612483A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2515450B1 (en)* | 1981-10-27 | 1986-01-24 | Thomson Csf | METHOD AND SYSTEM FOR DIFFERENTIAL ENCODING AND DECODING OF DATA LIMITING THE PROPAGATION OF TRANSMISSION ERRORS |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS612483A (en) | 1986-01-08 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
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| EP0711069A1 (en) | Image processing method and apparatus | |
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| JPH01272326A (en) | Method and system of delta modulation encoder/decoder | |
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| JP2584761B2 (en) | Predictive coding transmission system | |
| JPS6237850B2 (en) | ||
| JPH03145887A (en) | Prediction coder | |
| Hwang et al. | Storage-and entropy-constrained multi-stage vector quantization and its applications to progressive image transmission | |
| KR100417602B1 (en) | Quantization decoding apparatus | |
| SU1290531A2 (en) | Differential pulse coder of television signal | |
| JP2679164B2 (en) | Encoding device and decoding device | |
| JPH082025B2 (en) | Adaptive quantizer |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |