CN100366089C - 图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置 - Google Patents

图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种图像编码装置，如图所示，具有将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路(401)、多个图像特征信息抽出器(402～407)和根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器(408)、滤波特性决定器(409)、滤波电路(410)和编码器(411)。在上述结构的图像编码装置中，将输入图像信号分割为由多个像素构成的局部区域，抽出各局部求的图像特征信息，根据抽出的图像特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值，通过按照各局部区域的特异状况对各局部区域决定滤波特性和量化步长，可以进行比以往更精细的发生符号量的控制，并且可以局部地抑制在译码图像中发生的编码干扰的明显部分。

Description

图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置
技术领域
本发明涉及图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置，特别是相对于光盘等图像记录媒体将运动图像信号高效率编码并记录的系统等中使用的图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置。
背景技术
以往，在将运动图像信号高效率编码并记录的系统等中，已知的是特开平9-18872号公报所公开的图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置。
图20简略地表示现有的图像编码装置的框图。另外，图21～图23表示利用现有的图像编码装置决定量化步长的特性图。在图21～图23中，横轴表示各个图像特征信息的大小，纵轴表示量化特性系数，该系数越大，量化步长越小。即，给定的位数增多，发生符号量增多。
下面，根据图20说明其结构和动作。如图20所示，现有的图像编码装置由抽出亮度信号的每一指定期间的平均值的平均亮度级别抽出器2001、抽出色差信号的每一指定期间的平均值的平均色级别抽出器2002、抽出每一指定期间的亮度信号的分散值的亮度分散值抽出器2003、量化步长决定器2004和编码器2005构成。
图像信号输入平均亮度级别抽出器2001、平均色级别抽出器2002、亮度分散值抽出器2003和编码器2005。由平均亮度级别抽出器2001、平均色级别抽出器2002和亮度分散值抽出器2003从输入的图像信号中抽出指定期间的各个图像特征信息，抽出的各个图像特征信息输入量化步长决定器2004。量化步长决定器2004根据这些图像特征信息中的至少1个信息决定量化步长，并将其结果向编码器2005输出。编码器2005使用由量化步长决定器2004对每一指定期间决定的量化步长对输入图像信号进行编码并输出。
在量化步长决定器2004中，在由平均亮度级别抽出器2001抽出的平均亮度级别比较小时，根据图21所示的特性，就减小量化步长，在由平均色级别抽出器2002抽出的Cb、Cr2个色差信号中的红色系的Cr信号的平均都大时，根据图22所示的特性，就减小量化步长，在由亮度分散值抽出器2003抽出的亮度分散值小时，根据图23所示的特性，就减小量化步长。图21～图23的纵轴的系数是量化步长的权重，系数越大，量化步长越小。
这样，现有技术采用了为了适合于人的视觉特性而决定量化步长、进行编码的结构。
这样，在现有的图像编码装置中，是使用每一指定期间的图像信号的重要的特征信息用以适合于人的视觉特性而决定量化步长、进行编码的结构，所以，根据抽出的图像特征信息想减少画质劣化而进行编码时，将增加整体的生成符号量。相反，想抑制生成符号量时，对在指定期间所显示的画面整体将发生画质劣化。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提案的，其目的旨在提供减小对生成符号量的影响并减少画质劣化从而使图像整体适合于人的视觉特性的图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置和图像记录再生装置。
本发明提供一种图像编码方法，该方法是将输入图像信号分割为局部区域，根据上述各局部区域的图像特征信息在指定期间的度数分布抽出各局部区域相对于上述图像全体的特异性的强度，根据该抽出的特异性的强度决定各局部区域的量化特性，根据决定的量化特性对于各局部区域对输入图像信号进行编码的图像编码方法，其特征在于：上述各局部区域的图像特征信息是相邻像素的亮度信号差分绝对值的平均值、相邻像素的色差信号绝对差分值的平均值、平均亮度信号值、平均色差信号值、亮度信号分散值、色差信号分散值、代表运动量的值和色空间上的代表值矢量信息中的至少1个。
本发明提供一种图像编码译码方法，其特征在于：在上述所述的图像编码方法的编码中，对各局部区域的图像特征信息也一起进行编码，此外，记录编码数据串，在进行再生时，将上述编码数据串译码，根据上述译码后的各局部区域的图像特征信息对译码图像信号的各局部区域进行自适应的滤波处理。
本发明提供一种图像编码装置，其特征在于：具有将输入图像信号分割为由多个像素构成的局部区域的局部区域分割单元；对由上述局部区域分割单元分割的各局部区域抽出图像特征信息的第1特征抽出单元；根据上述图像特征信息在指定期间的度数分布抽出其代表值和分散值的第2特征抽出单元；根据由上述第1特征抽出单元和上述第2特征抽出单元抽出的各个信息，抽出各局部区域相对于上述图像全体的特异性的强度，并根据该抽出的特异性的强度决定各局部区域的量化特性的量化步长决定单元，和根据由上述量化步长决定单元决定的量化步长对由上述局部区域分割单元分割的输入图像信号进行编码的编码单元，其中由上述第1特征抽出单元抽出的信息是相邻像素的亮度信号绝对差分值的平均值、相邻像素的色差信号绝对差分值的平均值、平均亮度值、平均色差值、亮度信号分散值、色差信号分散值、代表运动量的值和色空间上的代表值矢量信息中的至少1个。
本发明提供一种图像记录再生装置，其特征在于：在权利要求12所述的图像编码装置的编码单元中，对分割为各局部区域的输入图像信号进行量化和编码，并且将由第1或第2特征抽出单元抽出的信息中的至少1个进行编码，此外，具有记录由该编码单元编码后的编码数据串的记录单元；再生由上述记录单元记录的编码数据串的再生单元；从由上述再生单元再生的编码数据串中将由第1或第2特征抽出单元抽出的信息与量化和编码后的图像信号分离并译码从而得到译码特征信息和译码图像信号的译码单元，和根据上述译码特征信息对上述译码图像信号的各局部区域进行自适应的滤波处理的滤波单元。
根据本发明，可以利用图像全体的统计的信息进行各局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制。
根据本发明，通过利用自适应的滤波处理而在进行编码之前局部地抑制干扰成分或进行频带的限制，可以抑制编码干扰的发生和发生符号量的上升。
根据本发明，通过利用图像全体的统计的信息进行自适应的滤波处理，在进行编码之前局部地抑制干扰成分或进行频带的限制，可以抑制编码干扰的发生和发生符号量的上升。
根据本发明，通过将进行了自适应滤波处理的信号作为输入图像信号使用，便可利用图像全体的统计的信息对每一局部区域抑制编码干扰的发生和发生符号量的增加，同时，可以进行每一局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制。
根据本发明，由于仅使用滤波处理之前的图像信号的图像特征信息，所以，可以实现处理的高速化和简略化。
根据本发明，由于是根据对每一局部区域进行的滤波特性决定量化特性的，所以，可以根据滤波处理而变化的图像信号相应地进行量化修正，从而可以抑制编码干扰的发生。
根据本发明，在相邻的局部区域间译码画质大不相同，从而可以抑制视觉上的不连续感的发生。
根据本发明，可抑制在图像全体中人特别注目的特殊区域的译码画质的劣化。
根据本发明，可以从外部控制图像全体的滤波特性。
根据本发明，根据输入图像信号的运动的特征可以有效地削减原来的信息量，从而可以抑制发生符号量。
根据本发明，可以有效地抑制编码干扰或进行信号强调。
根据本发明，利用图像全体的统计的信息可以进行各局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制。
根据本发明，通过利用自适应的滤波处理而在进行编码之前局部地抑制干扰成分或进行频带的控制，可以抑制编码干扰的发生和发生符号量的上升。
根据本发明，可以对各局部区域抑制编码干扰的发生和发生符号量的上升，同时可以进行各局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制。
根据本发明，可以对各局部区域抑制编码干扰的发生和发生符号量的上升，同时可以进行各局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制。
根据本发明，可以进行与由于滤波处理而变化的图像信号相应的量化修正，从而可以抑制编码干扰的发生。
根据本发明，由于根据对各局部区域进行的滤波特性决定量化特性，所以，可以进行与由于滤波处理而变化的图像信号相应的量化修正，从而可以抑制编码干扰的发生。
根据本发明，在相邻的局部区域间可以抑制译码画质大不相同从而可以抑制在视觉上的不连续感的发生。
根据本发明，在图像全体中可以抑制特别刺眼的特异区域的译码画质的劣化。
根据本发明，可以从外部控制图像全体的滤波特性。
根据本发明，根据输入图像信号的运动特征可以有效地削减原来的信息量，从而可以抑制发生符号量。
根据本发明，在可以检测各图像特征信息的度数分布之前，可以决定各块的量化特性和滤波特性，从而可以实现处理的高速化和削减存储器。
根据本发明，可以进行精细的编码率控制。
根据本发明，可以减小编码率的影响，同时，利用人对各信息的视觉特性可以局部地抑制编码干扰明显的部分。
根据本发明，可以减小对编码率的影响，同时，利用人对各信息的视觉特性可以局部地抑制编码干扰明显的部分。
根据本发明，可以抑制编码干扰的发生。
根据本发明，可以局部地抑制画面全体中特别引人注目的部分的编码干扰。
根据本发明，可以局部地抑制画面全体中特别引人注目的人的肌肤区域的编码干扰。
根据本发明，可以减小对编码率的影响，同时利用人对各信息的视觉特性可以局部地抑制编码干扰的明显部分。
根据本发明，仅对容易刺眼的输入图像信号的特殊区域保存原频带，而对其他区域则限制频带，从而可以抑制编码干扰的发生。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的图像编码装置的框图。
图2是表示对每一块抽出的平均亮度级别的度数分布的特性图。
图3是表示对每一块抽出的平均亮度级别与其度数分布的平均值的差分值的量化特性和滤波特性的特性图。
图4是表示本发明实施例2的图像编码装置的框图。
图5是表示本发明实施例3的图像编码装置的框图。
图6是表示本发明实施例4的图像编码装置的框图。
图7是表示本发明实施例5的图像编码装置的框图。
图8是表示本发明实施例6的图像编码装置的框图。
图9是表示本发明实施例7的图像记录再生装置的框图。
图10是表示本发明实施例8的图像编码装置的框图。
图11是表示本发明实施例8对平均亮度级别的差分的量化特性和滤波特性的特性图。
图12是表示本发明实施例8对平均色级别的差分的量化特性和滤波特性的特性图。
图13是表示本发明实施例8对亮度分散值的超负荷的量化特性和滤波特性的特性图。
图14是表示本发明实施例9的图像编码装置的框图。
图15是表示本发明实施例9的色空间区域的像素的色空间矢量和肌肤颜色区域的特性图。
图16是表示本发明实施例9的属于肌肤颜色的度数的量化特性和滤波特性的特性图。
图17是表示本发明实施例10的图像编码装置的框图。
图18是表示本发明实施例10的滤波电路的一例的框图。
图19是表示本发明实施例11的图像编码装置的框图。
图20是表示现有的图像编码装置的框图。
图21是表示对平均亮度级别的量化特性和滤波特性的特性图。
图22是表示对平均色级别的量化特性和滤波特性的特性图。
图23是表示对亮度分散值的量化特性和滤波特性的特性图。
具体实施方式
实施例1.
下面，参照图1～图3说明与本发明的技术方案1和技术方案16对应的实施例1。
图1是表示应用本发明实施例1的图像编码装置的框图。
如图1所示，本实施例的图像编码装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路101、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器102、对块化的区域抽出相邻像素的亮度级别绝对差分值的平均值的块相邻像素亮度级别差分平均抽出器103、对块化的区域抽出相邻像素的色差级别绝对差分值的平均值的块相邻像素色差级别差分平均抽出器104、对块化的区域抽出亮度级别分散值的块亮度分散值抽出器105、对块化的区域抽出色差级别分散值的块色差分散值抽出器106、对块化的区域抽出代表运动量的值的块运动量抽出器107、根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器108、量化步长决定器109和编码器110构成。
下面，根据图1详细说明其动作。
输入的图像信号由块化电路101分割为由例如16×16像素构成的微小块。
由块化电路101进行块化处理后的图像信号输入块平均亮度级别抽出器102、块相邻像素亮度级别差分平均抽出器103、块相邻像素色差级别差分平均抽出器104、块亮度分散值抽出器105、块色差分散值抽出器106、块运动量抽出器107和编码器110。
由块平均亮度级别抽出器102、块相邻像素亮度级别差分平均抽出器103、块相邻像素色差级别差分平均抽出器104、块亮度分散值抽出器105、块色差分散值抽出器106、块运动量抽出器107对各分割块分别抽出平均亮度级别、在水平和垂直方向相邻的像素的亮度级别的差分绝对值的平均值、在水平和垂直方向相邻的像素的色差级别的差分绝对值的平均值、亮度分散值、色差分散值和表示运动量的代表值。或者，虽然未图示，进而抽出色空间上的代表值矢量信息。也可以设置抽出器，来抽出色空间上的代表值矢量信息。这里，色空间上的代表值矢量信息可以是由像素具有的亮度信号和2个色差信号表现的色空间矢量属于指定范围的度数信息，或者，也可以是根据由像素具有的2个色差信号的平均值信息和像素具有的亮度信号以及2个色差信号表现的色空间矢量属于指定范围的度数信息所决定的信息。
这样抽出的图像特征信息分别输入度数分布检测器108和量化步长决定器109。
作为亮度都和色差级别的相邻像素差分，可以使用与在水平方向相邻的像素的各个级别差的绝对值或与在垂直方向相邻的像素的各个级别差的绝对值或者水平垂直两个方向的级别差的绝对值之和。
另外，作为表示运动量的代表值，可以使用例如与在垂直方向相邻的像素的各个级别差的绝对值的块的平均。
度数分布检测器108检测各个图像特征信息在指定期间例如在图像信号的1帧期间的度数分布，并计算其平均值和分散值。
所谓分散值，就是表示例如称为标准偏差值的度数分布的分散程度的值。
图2表示块平均亮度级别的度数分布的一例。
图2的σ表示标准偏差值。计算的各个图像特征信息在1帧期间的平均值μ和分散值σ输入量化步长决定器109。
量化步长决定器109使用各个块的图像特征信息和在1帧期间的其平均值μ以及分散值σ对每一块决定量化步长，并向编码器110输出该信息。编码器110按照由量化步长决定器109决定的量化步长对已块化的图像信号进行编码并输出。
下面，顺序说明量化步长决定器109的具体的动作。
在图1中，表示出了6种图像特征信息，但是，为了说明简单，仅取1种，以块平均亮度级别为例进行说明。
图3中，作为量化特性的一例，横轴表示对各块抽出的平均亮度与度数分布的平均值的差分值，纵轴表示量化特性的系数。该系数越大，量化步长越小。即，表示给定的位数越多，编码率越高，编码干扰越少，
如图3所示，对各块抽出的平均亮度级别根据对1帧期间的平均值μ这样的图像全体的特征随着与分散值相应地远离而决定为使量化系数增大。
即，对图像全体，决定为亮度级别越不同的块使量化步长越小，结果，与其他的块相比，可以抑制在该考察中的译码图像中发生的编码干扰。
对于其他5种图像特征信息，也是同样的操作，但是，在同时使用多种信息时，由于根据各个信息对各块可以得到特异状况，所以，求全部的逻辑“或”，便可对某一信息检测特殊的块，或者，通过求逻辑“与”，也可以检测具有非常高的特异状况的块。按照该特异状况越高，越可以抑制译码图像的干扰发生来决定量化特性。
这样，在本实施例1中，将输入图像信号分割为局部区域，根据各局部区域的图像特征信息在指定期间的度数分布对输入图像信号的每一局部区域决定量化特性并进行编码，所以，利用观察图像的各局部区域的特征的图像全体的统计的信息，便可进行每一局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制，从而可以进行适合于人对图像全体的视觉特性的图像编码处理。
实施例2.
下面，参照图2～图4说明与本发明的技术方案2、技术方案3和技术方案17、技术方案18对应的实施例2。
图4是表示应用本发明实施例2的图像编码装置的框图。
如图4所示，本实施例的图像编码装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路401、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器402、对块化的区域抽出相邻像素的亮度级别绝对差分值的平均值的块相邻像素亮度级别差分平均抽出器403、对块化的区域抽出相邻像素的色差级别阶段差分值的平均值的块相邻像素色差级别差分平均抽出器404、对块化的区域抽出亮度级别分散值的块亮度分散值抽出器405、对块化的区域抽出色差级别分散值的块色差分散值抽出器406、对块化的区域抽出表示运动量的值的块运动量抽出器407(这里，和实施例1相同，也可以设置抽出色空间上的代表值矢量信息的抽出器。)、根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器408、滤波特性决定器409、滤波电路410和编码器411构成。
下面，根据图4详细说明其动作。
这里，对于抽出6种图像特征信息，求它们在1帧期间的度数分布，直至计算其平均值μ和分散值σ的动作，和上述本发明的实施例1相同，所以省略其说明。
在图4中，对各块抽出的6种图像特征信息和分别作为度数分布检测器408的输出的平均值μ和分散值σ输入滤波特性决定器409。
滤波特性决定器409根据各块的图像特征信息和其度数分布的平均值μ以及分散值σ对各块决定滤波特性，并向滤波电路410输出该信息。
滤波电路410按照由滤波特性决定器409决定的滤波特性对各块自适应地对滤波特性进行滤波，并向编码器411输出进行了滤波处理的图像信号。编码器411对进行了滤波处理的图像信号进行编码并输出。
下面，顺序说明滤波特性决定器409的具体的动作。这里，为了说明简单，作为图像特征信息，以块平均亮度级别为例进行说明。
另外，将在本发明的实施例1中作为量化特性的特性图而说明过的图2和图3作为滤波特性的特性图使用，作为滤波器的一例，说明频带限制滤波器。
即，图3的纵轴表示滤波特性的系数，该系数越小，限制的潘越窄。
如图3所示，对各块抽出的平均亮度级别，根据对1帧期间的平均值μ这样的图像全体的特征随着与分散值相应地远离而决定为使滤波系数增大。
即，对图像全体，决定为亮度级别越不同的块使滤波器的频带限制作用越弱。
对于其他的5种图像特征信息，也是同样的动作，但是，在同时使用多种信息时，由于根据各个信息对各块可以得到特异状况，所以，求全部的逻辑“或”，便可对某一信息检测特殊的块，或者，通过求逻辑“与”，也可以检测具有非常高的特异状况的块。按照该特异状况越高，越可以减弱频带限制来决定滤波特性。
这样，在本实施例2中，将输入图像信号分割为局部区域，根据各局部区域的图像特征信息或各局部区域的图像特征信息在指定期间的度数分布对输入图像信号的各局部区域决定滤波特性，并在进行自适应的滤波处理之后进行编码，所以，在利用自适应的滤波处理进行编码之前通过进行局部地抑制干扰成分或进行频带限制，或者利用图像全体的统计的信息通过进行自适应的滤波处理而在编码之前进行局部的抑制干扰成分或进行频带限制，便可抑制编码干扰的发生和发生符号量的增加。
实施例3.
下面，参照图5说明与本发明的技术方案4～6和技术方案19～21对应的实施例3。
图5是表示应用本发明实施例3的图像编码装置的框图。
如图5所示，本实施例的图像编码装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路501、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器502、对块化的区域抽出相邻像素的亮度级别绝对差分值的平均值的块相邻像素亮度级别差分平均抽出器503、对块化的区域抽出相邻像素的色差级别阶段差分值的平均值的块相邻像素色差级别差分平均抽出器504、对块化的区域抽出亮度级别分散值的块亮度分散值抽出器505、对块化的区域抽出色差级别分散值的块色差分散值抽出器506、对块化的区域抽出表示运动量的值的块运动量抽出器507、根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器508、滤波特性决定器509、量化步长决定器510、滤波电路511和编码器512构成。
下面，使用图5详细说明其动作。
这里，对于抽出6种图像特征信息，求出它们在1帧期间的度数分布，计算其平均值μ和分散值σ、并根据它们对各块自适应地改变滤波特性并进行滤波，直至向编码器512输出进行滤波处理后的图像信号的动作和对各块决定量化步长并向编码器512输出该信息的动作，和在本发明实施例1、2中说明的相同，所以省略其说明。
在图5中，由滤波电路511对每一块自适应地进行了滤波处理的图像信号由编码器512按照对每一块决定的量化步长进行编码。
在本实施例3的结构中，用于由量化步长决定器510对每一块决定量化步长的图像信号与实际由编码器512编码的对每一块进行了自适应滤波的图像信号不同，所以，严格地说存在图像特征信息不同的问题，但是，具有硬件的共有化或可以实现处理的高速化的优点。
这样，在本实施例3中，将输入图像信号分割为局部区域，根据上述每一局部区域的图像特征信息及其在指定期间的度数分布对上述输入图像信号的每一局部区域决定滤波特性和量化特性，在进行自适应的滤波处理之后根据上述量化特性进行编码，对上述滤波特性和量化特性的决定，仅使用进行滤波处理之前的图像信号的图像特征信息，所以，可以实现处理的高速化和简略化。
实施例4.
下面，参照图6说明与本发明的技术方案4、技术方案5、技术方案7和技术方案19、技术方案20、技术方案22对应的实施例4。
图6是表示应用本发明的实施例4的图像编码装置的框图。
如图6所示，本实施例的图像编码装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路601、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器602、对块化的区域抽出相邻像素的亮度级别绝对差分值的平均值的块相邻像素亮度级别差分平均抽出器603、对块化的区域抽出相邻像素的色差级别阶段差分值的平均值的块相邻像素色差级别差分平均抽出器604、对块化的区域抽出亮度级别分散值的块亮度分散值抽出器605、对块化的区域抽出色差级别分散值的块色差分散值抽出器606、对块化的区域抽出表示运动量的值的块运动量抽出器607、根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器608、滤波特性决定器609、量化步长决定器610、滤波电路611和编码器612构成。
下面，按照图6详细说明其动作。
这里，对于抽出6种图像特征信息，求它们在1帧期间的度数分布，计算其平均值μ和分散值σ、并根据它们对各块自适应地改变滤波特性并进行滤波，直至向编码器612输出进行滤波处理后的图像信号的动作，和在本发明实施例1、2中说明的相同，所以，省略其说明。
在图6中，由滤波特性决定器609对每一块决定的滤波特性输入滤波电路611，同时也输入量化步长决定器610。量化步长决定器610根据对每一块决定的滤波特性进行量化步长的修正，并向编码器612输出量化信息。
例如，如果构成滤波电路611的滤波器是频带限制滤波器，该被限制的越窄，包含在各块中的高频成分就越少，所以，相对于原来的信号，信号振幅就越小。
将原来的信号和频带限制的信号用相同的量化步长进行量化时发生的畸变的发生状况，则是被进行频带限制的信号一方的大，从而成为画质劣化的原因。
因此，由量化步长决定器进行修正，以使由滤波电路611进行了频带限制的频带越窄，量化步长越小。
编码器612将对每一块自适应地进行了滤波处理的信号根据由量化步长决定器610修正而决定的量化步长进行量化和编码。
这样，在本实施例4中，将输入图像信号分割为局部区域，根据上述每一局部区域的图像特征信息及其在指定期间的度数分布对上述输入图像信号的每一局部区域决定滤波特性，在进行自适应的滤波处理之后，按照上述决定的滤波特性决定上述每一局部区域的量化特性，并根据该量化特性将编码，根据对每一局部区域决定的滤波特性来决定量化特性，所以，可以进行与用于滤波处理而变化的图像信号相应的量化修正，从而可以抑制编码干扰的发生。
实施例5.
下面，参照图7说明与本发明的技术方案8和技术方案23对应的实施例5。
图7是表示应用本发明实施例5的图像编码装置的框图。
如图7所示，本实施例的图像编码装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路701、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器702、对块化的区域抽出相邻像素的亮度级别绝对差分值的平均值的块相邻像素亮度级别差分平均抽出器703、对块化的区域抽出相邻像素的色差级别阶段差分值的平均值的块相邻像素色差级别差分平均抽出器704、对块化的区域抽出亮度级别分散值的块亮度分散值抽出器705、对块化的区域抽出色差级别分散值的块色差分散值抽出器706、对块化的区域抽出表示运动量的值的块运动量抽出器707、根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器708、滤波特性决定器709、量化步长决定器710、滤波特性修正器711、量化步长修正器712、滤波电路713和编码器714构成。
下面，按照图7详细说明其动作。
这里，由滤波特性决定器709对每一块的滤波特性的决定到由量化步长决定器710对每一块的量化步长的决定，和在本发明的实施例3中说明的一样。
在图7中，由滤波特性决定器709对每一块决定的滤波特性被输入滤波特性修正器711。
由滤波特性修正器711计算成为处理的对象的块与周边8块的平均，并将该值与作为滤波特性决定器709的输入的原来的特性进行比较，作为滤波特性系数，选择上述图3所示的系数大的即频带限制弱的一方的特性，并向滤波电路713输出。同样，由量化步长决定器710对每一块决定的量化特性输入量化特性(量化步长)修正器712，由量化特性修正器712计算成为处理的对象的块与周边8块的平均，并将该值与作为量化特性决定器710的输入的原来的特性进行比较，作为量化特性系数，选择图3所示的系数大的即量化步长小的一方的特性，并向编码器714输出。
滤波电路713和编码器714的动作和在本发明的实施例3中说明的相同，所以，省略其动作的说明。
在本实施例5的结构中，通过进行这样的修正，在相邻的块间的图像特征信息有大的差异时，可以防止在相邻块间译码画质大的不同从而在视觉上产生不连续感。
这样，在本实施例5中，将输入图像信号分割为局部区域，根据上述每一局部区域的图像特征信息及其在指定期间的度数分布对上述输入图像信号的每一局部区域决定滤波特性和量化特性，在进行自适应的滤波处理之后根据上述量化特性进行编码，为了决定该述滤波特性和量化特性，仅使用进行滤波处理之前的图像信号的图像特征信息，所以，可以实现处理的高速化和简略化。
实施例6.
下面，参照图8说明与本发明的技术方案9和技术方案24对应的实施例6。
图8是表示应用本发明实施例6的图像编码装置的框图。
如图8所示，本实施例的图像编码装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路801、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器802、对块化的区域抽出相邻像素的亮度级别绝对差分值的平均值的块相邻像素亮度级别差分平均抽出器803、对块化的区域抽出相邻像素的色差级别阶段差分值的平均值的块相邻像素色差级别差分平均抽出器804、对块化的区域抽出亮度级别分散值的块亮度分散值抽出器805、对块化的区域抽出色差级别分散值的块色差分散值抽出器806、对块化的区域抽出表示运动量的值的块运动量抽出器807、根据各块的各特征信息在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器808、滤波特性决定器809、滤波电路810、编码器811、帧像素差分值累积器812、滤波强度控制信号发生器813构成。
下面，按照图8详细说明其动作。
这里，对于滤波特性决定器809，除了由滤波强度控制信号发生器813从外部输入控制强度的信号和从编码器811向该滤波强度控制信号发生器813输出发生符号量以外，和在上述实施例2中说明的情况基本上一样，所以，仅以不同的部分为中心进行说明。
在图8中，首先，输入图像信号输入块化电路801，除了进行在本发明实施例2中说明的处理外，输入帧像素差分值累积器812。
帧像素差分值累积器812计算位于构成图像信号的连续的帧间的同一空间位置的像素的时间轴方向的级别差分的绝对值，同时计算该值在指定期间例如15帧期间的累积值，并将该结果向滤波强度控制信号发生器813输出。但是，帧像素差分值累积器812的累积相加每15帧就初始化为0。
另一方面，编码器811除了对由滤波电路810对每一块进行了滤波处理的图像信号进行编码外，还计算各帧用于编码而发生的帧发生符号量，并将该结果向滤波强度控制信号发生器813输出。
由滤波强度控制信号发生器813根据从输入图像前馈输入的累积值信号和从编码器811反馈输入的发生符号量信号向滤波特性决定器809输出控制全体的滤波特性的滤波强度信号。
例如，帧像素差分值累积器812的累积值信号大时，就选择具有窄的频带特性的滤波装置，累积值信号小时，就选择具有宽的频带特性的滤波装置。
另外，根据从编码器811输入的各帧的发生符号量，在该值的变化小时，就选择具有窄的频带特性的滤波装置，在该值的变化大时，就选择具有宽的频带特性的滤波装置。
编码器811是采用帧间运动预测编码器那样的结构时，对于运动激烈的输入图像信号，编码效率将显著地降低，从而发生符号量也将增大。
这时，由于在指定期间的帧像素级别差分的绝对值的累积值比较大，所以，利用该性质增强滤波强度，通过限制输入图像信号的频带来限制原来的信息量，便可提高编码效率。另外，实际由编码器811计算的每一帧的发生符号量对于运动激烈的输入图像各帧的差异也很小，对于静止图像那样的输入图像，在进行帧内编码的帧和进行帧间预测编码的帧中，发生符号量有大的差别。利用该性质，在各帧的发生符号量的比率变化不大时，增强滤波强度，可以获得同样的效果。
这里，说明了用帧像素差分值累积器812进行15帧期间的累积相加计算，但是，如果该期间短，就在各短的期间中进行滤波强度的控制，如果该期间长，就缓慢地进行滤波强度的控制。
此外，根据在各指定期间累积各帧的发生符号量控制滤波强度，也可以获得同样的效果。
这样，在本实施例6中，通过在实施例2～5的图像编码方法中根据各局部区域的图像特征信息和从外部供给的控制信号自适应地决定滤波特性，可以从外部控制图像全体的滤波特性。
实施例7.
下面，参照图9说明与本发明的技术方案15和技术方案30对应的实施例7。
图9是表示应用本发明的实施例7的图像记录再生装置的框图。
如图9所示，本实施例的图像记录再生装置由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路901、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器902、根据抽出的各块的平均亮度级别在指定期间的度数分布计算其平均值和分散值的度数分布检测器903、对各块决定特性的滤波特性决定器904、量化步长决定器905、对各块自适应地动作的滤波电路906、编码器907、记录信号处理器908、记录媒体909、再生信号处理器910、将编码后的数据串进行译码的译码器911、根据译码后的各块的平均亮度级别求出在指定期间的度数分布并检测该分布的度数分布检测器912、对于译码图像信号对各块自适应地动作的滤波电路913和对各块决定特性的滤波特性决定器914构成。在本发明中，为了说明简单，作为图像特征信息，仅以平均亮度级别为例进行说明。
下面，按照图9详细说明其动作。
这里，作为各块的图像特征信息，抽出平均亮度级别，求在1帧期间的度数分布、计算其平均值μ和分散值σ，并根据它们对各块自适应地改变滤波特性进行滤波直至向编码器907输出进行了滤波处理的图像信号的动作和对各块决定量化步长并向编码器907输出该信息的动作，和在本发明的实施例1、2中说明的相同，所以，省略其说明。
在图9中，由滤波电路906对各块自适应地进行了滤波处理的图像信号由编码器907按照对各块决定的量化步长进行编码，同时，编码器907对由块平均亮度级别抽出器902抽出的各块的平均亮度级别进行编码，并向记录信号处理器908输出编码数据串。
记录信号处理器908为了将输入的编码数据串记录到记录媒体上而进行错误校正编码、地址数据的附加、格式化、频道编码等信号处理，向记录媒体909进行数字数据的记录。
再生信号处理器910从记录媒体909中进行数字数据的再生，通过进行与由记录信号处理器908进行的信号处理相反的处理，向译码器911输出编码数据串。
译码器911将编码数据串译码，并将译码后的各块的平均亮度级别向度数分布检测器912和滤波特性决定器914输出，另一方面，向滤波电路913输出译码图像信号。
度数分布检测器912根据输入的各块的平均亮度级别在指定期间的度数分布，计算其平均值和分散值，并向滤波特性决定器914输出。
滤波特性决定器914根据各块的平均亮度级别及其在指定期间的平均值和分散值，对各块决定滤波特性，并将该信息向滤波电路913输出。
滤波电路913对从译码器911输入的译码图像信号根据由滤波特性决定器914对各块决定的信息自适应地进行滤波处理，并输出再生图像信号。
利用这样的结构，在记录侧进行的各块的图像特征信息作为编码数据串记录到记录媒体上，所以，在再生侧不进行抽出，使用这些信息便可对各块进行自适应滤波处理。
这样，在本实施例7中，在实施例1～实施例6的编码方法中上述各局部区域的图像特征信息也一起进行编码，并记录该编码数据串，在进行再生时，采用将上述编码数据串译码、根据上述译码后的各局部区域的图像特征信息对译码图像信号的各局部区域进行自适应的滤波处理的图像编码译码方法，所以，在进行再生时，不抽出各局部区域的图像特征信息，就可以对译码图像信号进行自适应的滤波处理，从而可以有效地抑制编码干扰或进行信号强调。
在本发明实施例1～7的说明中，是对分割为由16×16像素构成的块进行说明的，但是，该分割块是几个都可以，对于指定期间，以1帧期间为例进行了说明，但是，也可以是例如1场期间。
另外，作为滤波电路的一例，以进行频带限制的滤波电路为例进行了说明，但是，可以是时间轴巡回型的干扰去除滤波器，也可以是进行Γ修正那样的像素的级别方向的压缩解压的滤波器。
此外，通过使用干扰去除滤波器在编码之前选择性地加强抑制人注目的区域的干扰，便可抑制干扰引起的译码画质的劣化，通过在像素的级别方向的压缩解压中预先减小人注目的区域的信号  调而进行编码，便可减小在译码图像中发生的编码干扰。
在上述实施例中，以在根据各块的各图像特征信息检测其度数分布、并计算平均值和分散值之后，决定量化特性和滤波特性的情况为例进行了说明，但是，为了简化处理，不检测度数分布，分布信息可以使用一般的固定的信息。
另外，检测度数分布时，必须将指定期间的各图像特征信息对各块预先存储到存储器中。
另外，在同一场景内，全体的图像特征信息没有大的变化，所以，仅将指定期间前的各图像特征信息的平均值和分散值预先存储到存储器中，通过使用这些信息和编码的各块的图像特征信息决定量化特性和滤波特性，也可以实现存储容量的削减。
实施例8.
图10表示应用本发明实施例8的图像编码装置，由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路1001、从输入图像信号中抽出指定期间的平均亮度级别的平均亮度级别抽出器1002、从输入图像信号中抽出指定期间的平均色级别的平均色级别抽出器1003、从输入图像信号中抽出指定期间的亮度分散值的亮度分散值抽出器1004、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器1005、对块化的区域抽出平均色级别的块平均级别抽出器1006、对块化的区域抽出亮度分散值的块亮度分散值抽出器1007、量化步长决定器1008和编码器1009构成。
下面，按照图10详细说明其动作。
输入的图像信号由块化电路1001分割为由例如16×16像素构成的微小块，另一方面，由平均亮度级别抽出器1002、平均色级别抽出器1003和亮度分散值抽出器1004分别抽出例如图像信号在1帧期间的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值。由块化电路1001块化的图像信号输入块平均亮度级别抽出器1005、块平均色级别抽出器1006、块亮度分散值抽出器1007和编码器1009。由块平均亮度级别抽出器1005、块平均色级别抽出器1006、块亮度分散值抽出器1007对各分割块分别抽出平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值。
这样抽出的6种图像特征信息输入量化步长决定器1008。量化步长决定器1008根据6种图像特征信息对各块决定量化步长，并向编码器1009输出该信息。编码器1009按照由量化步长决定器1008决定的量化步长对已块化的图像信号进行编码并输出。
下面，顺序说明量化步长决定器1008的具体的动作。
首先，根据在图像信号的1帧期间抽出的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值对1帧期间的图像信号全体按图21～图23所示的特性决定量化特性。
在图21～图23中，横轴表示各个图像特征信息的大小，纵轴表示量化特性的系数，该系数越大，量化步长越小。即，给定的位数越多，编码率越高。
图21表示平均亮度级别为黑的级别时系数成为1、在根据人的视觉特性容易检测到最劣化的级别成为峰值、随着成为比其大的级别而逐渐接近于0.5的特性。
图22给出了作为图像特征信息而表现像素的颜色的2个色差信号中人的视觉敏感的红色系的信号(Cr)，表示红色系信号(Cr)的平均色级别为0时系数成为1、随着级别增大而逐渐接近于1.5的特性。
图23表示对于亮度信号的分散值小的图像系数大、对于分散值大的图像系数小的特性。对1帧期间的图像信号全体，就这样来决定量化特性。
其次，从对分割的各块抽出的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值中分别减去在1帧期间抽出的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值，计算差分信号。根据该差分信号对各块修正对图像信号全体决定的量化特性。
图11～图13表示各个图像特征信息的差分信号和量化特性的系数的一例。下面，按照图11～图13说明对各个图像特征信息如何对各块修正量化特性。
关于平均亮度级别，如图11所示，随着差分值为0时系数成为1、向正方向增大即随着块的平均亮度级别大于全体的平均亮度级别而系数逐渐接近于0.5，相反，随着向负方向增大即随着块的平均亮度级别小于全体的平均亮度级别而系数逐渐接近于1.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的量化特性。
关于平均色级别，如图12所示，随着差分值为0时系数成为1、向正方向增大即随着块的平均色级别大于全体的平均色级别而系数逐渐接近于1.5，随着向负方向增大即随着块的平均色级别小于全体的平均色级别而系数逐渐接近于0.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的量化特性。
同样，关于亮度分散值，如图13所示，随着差分值为0时系数成为1、向正方向增大即随着块的亮度分散值大于全体的亮度分散值而系数逐渐接近于0.5，相反，随着向负方向增大即随着块的亮度分散值小于全体的亮度分散值而系数逐渐接近于1.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的量化特性。
这样，在本实施例8中，采用根据输入图像信号的各指定期间的图像特征信息和输入图像信号的局部的图像特征信息决定输入图像信号的局部的量化特性而进行编码的图像编码方法，可以进行精细的编码率控制。
实施例9.
图14表示应用本发明实施例9的图像编码装置，由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路1401、从输入图像信号中抽出指定期间的平均亮度级别的平均亮度级别抽出器1402、从输入图像信号中抽出指定期间的平均色级别的平均色级别抽出器1403、从输入图像信号中抽出指定期间的亮度分散值的亮度分散值抽出器1404、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器1405、对包含在块化的区域中的各像素根据亮度信号和2个色差信号计算色空间矢量并判断该矢量是否属于色空间上的指定的区域从而抽出所属的像素的度数的色空间矢量度数抽出器1406、对块化的区域抽出亮度分散值的块亮度分散值抽出器1407、量化步长决定器1408和编码器1409构成。除了色空间矢量度数抽出器1406以外，和图10相同。
下面，按照图14详细说明其动作。
输入的图像信号由块化电路1401分割为由例如16×16像素构成的微小块，另一方面，由平均亮度级别抽出器1402、平均色级别抽出器1403和亮度分散值抽出器1404分别抽出例如图像信号在1帧期间的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值。由块化电路1401块化的图像信号输入块平均亮度级别抽出器1405、块平均色级别抽出器1406、块亮度分散值抽出器1407和编码器1409。由块平均亮度级别抽出器1405、块平均色级别抽出器1406、块亮度分散值抽出器1407和在实施例8中说明的一样对各分割块分别抽出平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值。由色空间矢量度数抽出器1406对包含在块化的区域中的各像素根据亮度信号和2个色差信号计算色空间矢量谋叛该矢量是否属于色空间上的指定的区域例如是否属于表示接近于人的肌肤颜色的成分的区域，并抽出属于该区域的像素的度数。
图15表示亮度信号(Y)和2个色差信号(Cb、Cr)空间，箭头表示某一像素的色空间矢量。另外，在图15中，阴影区域是表示肌肤颜色的区域，色空间矢量属于该区域时，计数度数。块中包含的全部像素的色空间矢量属于肌肤颜色区域时，度数就成为256，全部不属于肌肤颜色区域时，度数就成为0。
这样抽出的6种图像特征信息输入量化步长决定器1408。量化步长决定器1408根据6种图像特征信息对各块决定量化步长，并向编码器1409输出该信息。编码器1409按照由量化步长决定器1408决定的量化步长对块化的图像信号进行编码并输出。
关于量化步长决定器1408的具体的动作，和在上述实施例8中说明的基本上相同，这里，仅说明不同的地方。不同的地方在于，根据对分割的各块抽出的色空间矢量属于肌肤颜色区域的度数，对各块修正对图像信号全体决定的量化特性。
图16表示该抽出的度数和量化特性的系数的一例。如图16所示，在度数为0时系数成为1、随着度数增大而系数逐渐接近于1.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的量化特性。
这样，在实施例9中，通过使用色空间矢量度数期待在实施例8中作为局部的图像特征信息而使用的块平均色级别，可以减小对编码率的影响，同时利用人对各信息的视觉特性可以局部地抑制编码干扰明显的部分。
实施例10.
图17表示应用本发明实施例10的图像编码装置的框图，由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路1701、从输入图像信号中抽出指定期间的平均亮度级别的平均亮度级别抽出器1702、从输入图像信号中抽出指定期间的平均色级别的平均色级别抽出器1703、从输入图像信号中抽出指定期间的亮度分散值的亮度分散值抽出器1704、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器1705、对块化的区域抽出平均色级别的块平均级别抽出器1706、对块化的区域抽出亮度分散值的块亮度分散值抽出器1707、滤波特性决定器1708、滤波电路1709和编码器1710构成。
下面，按照图17详细说明其动作，但是，对于到抽出6种图像特征信息为止的动作，和在本发明实施例8中说明的相同，所以，省略其说明。
抽出的6种图像特征信息输入滤波特性决定器1708。滤波特性决定器1708根据6种图像特征信息对各块决定滤波特性，并向滤波电路1709输出该信息。滤波电路1709按照由滤波特性决定器1708决定的滤波特性对各块自适应地改变滤波特性而进行滤波，并向编码器1710输出进行了滤波处理的图像信号。编码器1710对进行了滤波处理的图像信号进行编码并输出。
下面，顺序说明滤波特性决定器1708的具体的动作。为了使说明简单，将在本发明实施例8中作为量化特性的图而说明的图11～图13和图21～图23作为滤波特性的图使用。
另外，作为滤波器的一例，说明通常所知道的时间轴巡回型的干扰去除滤波器。图18表示该滤波器的框图结构。
图18由减法器1801及1803、乘法器1802和场存储器1804构成。输入的图像信号由减法器1801计算与1场前的滤波处理的结果的差分。由乘法器1802根据该计算结果和从外部输入的滤波特性计算的值由减法器1803从输入图像信号中减去并输出，另一方面，由场存储器1804存储1场期间，用于下一场的处理。
首先，根据在图像信号的1帧期间抽出的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值对1帧期间的图像信号全体按图21～图23所示的特性决定滤波特性。
在图21～图23中，横轴表示各个图像特征信息的大小，纵轴表示滤波特性的系数，该系数越大，越进行强的滤波。即，图18的乘法器1802的系数越大，干扰去除量越多。
图21表示平均亮度级别为黑的级别时系数成为1、在根据人的视觉特性最容易检测到劣化的级别成为峰值、而随着成为大于该级别逐渐接近于0.5的特性。
图22是作为图像特征信息给出了表现像素的颜色的2个色差信号中对人的视觉敏感的红色系的信号，表示红色系信号的平均色级别为0时系数成为1、随着级别增大而逐渐接近于1.5的特性。
图23表示对亮度信号的分散值小的图像系数增大、对分散值大的图像系数减小的特性。对1帧期间的图像信号全体，就这样来决定滤波特性。其次，从对分割的各块抽出的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值中分别减去在1帧期间抽出的平均亮度级别、平均色级别和亮度分散值，计算差分信号。根据该差分信号对各块修正对图像信号全体决定的滤波特性。
图11～图13表示各个图像特征信息的差分信号和滤波特性的系数的一例。下面，按照图11～图13说明根据各个图像特征信息如何对各块修正滤波特性。
关于平均亮度级别，如图11所示，差分值为0时系数成为1、随着向正方向增大即随着块的平均亮度级别大于全体的平均亮度级别而系数逐渐接近于0.5，相反，随着向负方向增大即随着块的平均亮度级别小于全体的平均亮度级别而系数逐渐接近于1.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数相乘来决定各块的滤波特性。
其次，关于平均色级别，如图12所示，差分值为0时系数成为1、随着向正方向增大即随着块的平均色都大于全体的平均色都而系数逐渐接近于1.5，相反，随着向负方向增大即随着块的平均色级别小于全体的平均色级别而系数逐渐接近于0.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的滤波特性。
同样，关于亮度分散值，如图13所示，差分值为0时系数成为1、随着向正方向增大即随着块的亮度分散值大于全体的亮度分散值而系数逐渐接近于0.5，相反，随着向负方向增大即随着块的亮度分散值小于全体的亮度分散值而系数逐渐接近于1.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的滤波特性。
这些滤波特性输入图18的乘法器1802。但是，相乘的系数的最大值规格化为1。
这样，在实施例10中，根据输入图像信号的各指定期间所图像特征信息和输入图像信号的局部的图像特征信息决定输入图像信号的局部的滤波特性，进行自适应的滤波处理和编码，所以，通过自适应的滤波处理在进行编码之前局部地抑制干扰成分或进行频带的控制，便可抑制编码干扰的发生和编码率的上升。
实施例11.
图19表示应用板实施例11的图像编码装置，由将输入图像信号分割为由多个像素构成的二维块的块化电路1901、从输入图像信号中抽出指定期间的平均亮度级别的平均亮度级别抽出器1902、从输入图像信号中抽出指定期间的平均色级别的平均色级别抽出器1903、从输入图像信号中抽出指定期间的亮度分散值的亮度分散值抽出器1904、对块化的区域抽出平均亮度级别的块平均亮度级别抽出器1905、对包含在块化的区域中的各像素根据亮度信号和2个色差信号计算色空间矢量并判断该矢量是否属于色空间上指定的区域从而抽出所属的像素的度数的色空间矢量度数抽出器1906、对块化的区域抽出亮度分散值的块亮度分散值抽出器1907、滤波特性决定器1908、滤波电路1909和编码器1910构成。关于色空间矢量度数抽出器1906以外，和在图17中说明的一样。
下面，按照图19详细说明其动作，但是，对于到抽出6种图像特征信息为止的动作，和在本发明实施例9中说明的相同，所以，省略其说明。
抽出的6种图像特征信息输入滤波特性决定器1908。滤波特性决定器1908根据6种图像特征信息对各块决定滤波特性，并向滤波电路1909输出该信息。滤波电路1909按照由滤波特性决定器1908决定的滤波特性对各块自适应地改变滤波特性而进行滤波，并向编码器1910输出进行了滤波处理的图像信号。编码器1910对进行了滤波处理的图像信号进行编码并输出。
关于滤波特性决定器1908的具体的动作，和在实施例10中说明的基本上相同，这里仅说明不同的地方。
不同的地方在于，根据抽出的色空间矢量属于肌肤颜色区域的度数来对各块修正对图像信号全体决定的滤波特性。为了使说明简单，将在本发明实施例2中作为量化特性的图而说明的图16作为滤波特性的图使用。
图16表示该抽出的度数和滤波特性的系数的一例。如图16所示，度数为0时系数成为1、随着度数增大而系数逐渐接近于1.5。通过该系数与对1帧期间的图像信号全体决定的系数的相乘来决定各块的滤波特性。
在本发明的实施例8～11的说明中，说明了分割为由16×16像素构成的块的情况，但是，该分割块是多少个都可以，对指定期间也是以1帧期间为例进行说明的，但是，也可以是1场期间。
另外，作为色空间上的代表值矢量信息，是使用像素具有的2个色差信号的平均值信息和由像素具有的亮度信号和2个色差信号表现的色空间矢量属于指定范围特别是属于肌肤颜色区域的度数信息进行说明的，但是，也可以用平均值信息修正度数信息例如根据块内的肌肤颜色所程度进行修正。通过这样进行处理，便可进行更适合于人的视觉特性的精细的控制。
另外，在本发明的实施例10和11中，作为滤波电路的一例，以时间轴巡回型的干扰去除滤波器为例进行了说明，但是，可以是限制频带的水平滤波器或空间滤波器，也可以是进行Γ修正的像素的级别方向的压缩解压的滤波器。
在利用滤波器限制输入图像信号具有的频带时，必须对图11～图13和图16所示的图像特征信息改变滤波特性。下面，简单地说明这一点。计算在指定期间抽出的各图像特征信息与局部区域的各图像特征信息的差分，对于随着差分的绝对值增大而减弱滤波特性即局部区域的图像特征信息与1帧期间全体的平均的图像特征信息大不相同的区域不进行频带限制，或者，对作为肌肤颜色区域而检测的区域不进行频带限制。这样，徐1帧期间的图像中特异区域以外的频带，便可降低全体的编码干扰的发生，而容易刺眼的部分则保存频带。
另外，在进行减弱滤波特性的判断时，如果使用在指定期间抽出的各图像特征信息与局部区域的各图像特征信息的差分的绝对值或肌肤颜色区域信息和指定期间的亮度信号的分散值仅对分散值比较小的图像进行判断，就可以仅适用于例如是整体上暗的图像的一部分明亮的部分或整体上明亮的图像的一部分暗的部分或整体上平坦的图像的一部分精细的部分这样的输入图像信号的特异区域。
另外，在编码之前进行级别方向的压缩解压时，通过预先减小对人眼敏感的部分的信号的调不进行编码，便可减小发生的编码干扰。
这样，在实施例11中，通过使用色空间矢量度数期待在实施例9的图像编码方法中作为局部的图像特征信息所使用的块平均色级别，便可减小对编码率的影响，同时利用人对各信息的视觉特性可以局部地抑制编码干扰的明显部分。
如上所述，本发明的图像编码方法、图像编码译码方法、图像编码装置或图像记录再生装置利用图像全体的统计的信息可以进行各局部区域的精细的发生符号量的控制和编码干扰的发生控制，作为处理的高速化和简略化以及抑制编码干扰的发生的图像编码处理是非常有用的。

Claims (22)

1.一种图像编码方法，该方法是将输入图像信号分割为局部区域，根据上述各局部区域的图像特征信息在指定期间的度数分布抽出各局部区域相对于上述图像全体的特异性的强度，根据该抽出的特异性的强度决定各局部区域的量化特性，根据决定的量化特性对于各局部区域对输入图像信号进行编码的图像编码方法，其特征在于：
下述各局部区域的图像特征信息是相邻像素的亮度信号差分绝对值的平均值、相邻像素的色差信号绝对差分值的平均值、平均亮度信号值、平均色差信号值、亮度信号分散值、色差信号分散值、代表运动量的值和色空间上的代表值矢量信息中的至少1个。
2.按权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于：将输入图像信号分割为局部区域，根据上述各局部区域的图像特征信息在指定期间的度数分布对上述输入图像信号的各局部区域决定滤波特性，将进行了自适应的滤波处理的信号作为输入图像信号使用。
3.按权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于：对各局部区域决定的量化特性根据其自身与按照与该局部区域相邻的多个局部区域的量化特性而平均化后的特性的比较被修正。
4.按权利要求2所述的图像编码方法，其特征在于：对各局部区域决定的滤波特性根据其自身与按照与该局部区域相邻的多个局部区域的滤波特性和量化特性而平均化后的特性的比较被修正。
5.按权利要求1～4任一项所述的图像编码方法，其特征在于：色空间上的代表值矢量信息是像素具有的亮度信号和2个色差信号表现的色空间矢量所属的指定范围的度数信息。
6.按权利要求1～4任一项所述的图像编码方法，其特征在于：色空间上的代表值矢量信息是由像素具有的2个色差信号各自的平均值信息和由像素具有的亮度信号以及2个色差信号表现的色空间矢量所属的指定范围的度数信息决定的。
7.按权利要求5所述的图像编码方法，其特征在于：色空间上的指定范围是表现肌肤颜色的区域。
8.按权利要求6所述的图像编码方法，其特征在于：色空间上的指定范围是表现肌肤颜色的区域。
9.按权利要求2或者权利要求4所述的图像编码方法，其特征在于：滤波特性根据各局部区域的图像特征信息和从外部供给的控制信号自适应地被决定。
10.按权利要求9所述的图像编码方法，其特征在于：从外部供给的控制信号是输入图像信号的N帧期间的帧或场像素差分的绝对值的累积值或M帧期间的编码信息发生量的累积值或各帧的编码信息发生量的比率中的至少1个，其中N为自然数，M为自然数。
11.一种图像编码译码方法，其特征在于：
在权利要求1所述的图像编码方法的编码中，对各局部区域的图像特征信息也一起进行编码，此外，记录编码数据串，在进行再生时，将上述编码数据串译码，根据上述译码后的各局部区域的图像特征信息对译码图像信号的各局部区域进行自适应的滤波处理。
12.一种图像编码装置，其特征在于：具有
将输入图像信号分割为由多个像素构成的局部区域的局部区域分割单元；
对由上述局部区域分割单元分割的各局部区域抽出图像特征信息的第1特征抽出单元；
根据上述图像特征信息在指定期间的度数分布抽出其代表值和分散值的第2特征抽出单元；
根据由上述第1特征抽出单元和上述第2特征抽出单元抽出的各个信息，抽出各局部区域相对于上述图像全体的特异性的强度，并根据该抽出的特异性的强度决定各局部区域的量化特性的量化步长决定单元，和
根据由上述量化步长决定单元决定的量化步长对由上述局部区域分割单元分割的输入图像信号进行编码的编码单元，
其中由上述第1特征抽出单元抽出的信息是相邻像素的亮度信号绝对差分值的平均值、相邻像素的色差信号绝对差分值的平均值、平均亮度值、平均色差值、亮度信号分散值、色差信号分散值、代表运动量的值和色空间上的代表值矢量信息中的至少1个。
13.按权利要求12所述的图像编码装置，其特征在于：具有
将输入图像信号分割为由多个像素构成的局部区域的局部区域分割单元；
对由上述局部区域分割单元所分割的各局部区域抽出图像特征信息的第1特征抽出单元；
根据上述图像特征信息在指定期间的度数分布抽出其代表值和分散值的第2特征抽出单元；
根据由上述第1特征抽出单元和上述第2特征抽出单元抽出的各个信息决定滤波特性的滤波特性决定单元，和
根据由上述滤波特性决定单元决定的滤波特性进行自适应的滤波处理的滤波处理单元，
将由该滤波处理单元进行了滤波处理后的信号作为输入图像信号使用。
14.按权利要求12所述的图像编码装置，其特征在于：由上述量化步长决定单元对各局部区域决定的量化特性，通过其自身与按照和该局部区域相邻的多个局部区域的量化特性平均化后的特性进行比较而被修正。
15.按权利要求13所述的图像编码装置，其特征在于：由上述滤波特性决定单元对上述各局部区域决定的滤波特性，通过其自身与按照和该局部区域相邻的多个局部区域的滤波特性平均化后的特性进行比较而被修正。
16.按权利要求12～15的任一项所述的图像编码装置，其特征在于：色空间上的代表值矢量信息是像素具有的亮度信号和2个色差信号表现的色空间矢量所属的指定范围的度数信息。
17.按权利要求12～15的任一权项所述的图像编码装置，其特征在于：色空间上的代表值矢量信息是由像素具有的2个色差信号各自的平均值信息和由像素具有的亮度信号以及2个色差信号表现的色空间矢量属于指定范围的度数信息决定的。
18.按权利要求16所述的图像编码装置，其特征在于：色空间上的指定范围是表现肌肤颜色的区域。
19.按权利要求17所述的图像编码装置，其特征在于：色空间上的指定范围是表现肌肤颜色的区域。
20.按权利要求13或者权利要求15所述的图像编码装置，其特征在于：上述滤波特性决定单元除了根据从上述第1特征抽出单元和上述第2特征抽出单元抽出的信息外，还根据从外部供给的控制信号自适应地决定滤波特性。
21.按权利要求20所述的图像编码装置，其特征在于：从外部供给的控制信号是输入图像信号的N帧期间的帧或场像素差分的绝对值的累积值、或M帧期间的编码信息发生量的累积值、或各帧的编码信息发生量比率中的至少1个，其中N是自然数，M是自然数。
22.一种图像记录再生装置，其特征在于：在权利要求12所述的图像编码装置的编码单元中，对分割为各局部区域的输入图像信号进行量化和编码，并且将由第1或第2特征抽出单元抽出的信息中的至少1个进行编码，
此外，具有记录由该编码单元编码后的编码数据串的记录单元；
再生由上述记录单元记录的编码数据串的再生单元；
从由上述再生单元再生的编码数据串中将由第1或第2特征抽出单元抽出的信息与量化和编码后的图像信号分离并译码从而得到译码特征信息和译码图像信号的译码单元，和
根据上述译码特征信息对上述译码图像信号的各局部区域进行自适应的滤波处理的滤波单元。
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