JP3199786B2 - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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JP3199786B2
JP3199786B2 JP25761891A JP25761891A JP3199786B2 JP 3199786 B2 JP3199786 B2 JP 3199786B2 JP 25761891 A JP25761891 A JP 25761891A JP 25761891 A JP25761891 A JP 25761891A JP 3199786 B2 JP3199786 B2 JP 3199786B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直交変換により画像圧縮
を行う画像処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for compressing an image by orthogonal transformation.

【0002】[0002]

【従来の技術】写真等の中間調画像をメモリへ記憶する
のに必要なメモリ容量は、(画素数)×(階調ビツト
数)となり、高品位なカラー画像を記憶するためには膨
大なメモリ容量が必要であつた。このため各種の情報量
圧縮方式が提案され、情報量を圧縮した後、メモリへ記
憶することにより、メモリ容量の削減が図られている。
2. Description of the Related Art The memory capacity required for storing a halftone image such as a photograph in a memory is (number of pixels) × (number of gradation bits), which is enormous for storing a high-quality color image. Memory capacity was required. For this reason, various information amount compression methods have been proposed, and the amount of information is compressed and then stored in a memory to reduce the memory capacity.

【0003】図9は、カラー静止画像符号化の国際標準
としてJPEG(Joint Photogaraphic Experts Group)にお
いて提案されているベースラインシステム(基本方式)
の符号化方式(安田「カラー静止画像符号化国際標準
化」画像電子学会誌、第18巻、第6号、398ー409頁、1989
年)の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 shows a baseline system (basic system) proposed by JPEG (Joint Photogaraphic Experts Group) as an international standard for color still image coding.
(Yasuda "International Standardization of Color Still Image Coding" Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan, Vol. 18, No. 6, pp. 398-409, 1989
It is a block diagram which shows a structure of (year).

【0004】図9において、入力端子1から入力された中
間調画像データは、ブロック化回路2において8×8画素
のブロック(以下「画素ブロック」という)に切り出さ
れ、離散コサイン変換(以下「DCT」という)回路17に
おいて直交変換され、その変換係数が量子化器(以下
「Q」という)40に供給される。Q40では、量子化テーブ
ル(以下「Qテーブル」という)41から供給される量子
化ステップ情報に従い、変換係数の線形量子化が行われ
る。量子化された変換係数のうちDC係数は、予測符号化
回路(以下「DPCM」という)42において、前画素ブロッ
クのDC係数との差分(予測誤差)がとられ、差分が一次
元ハフマン符号化回路43に供給される。
In FIG. 9, halftone image data input from an input terminal 1 is cut out into a block of 8 × 8 pixels (hereinafter, referred to as “pixel block”) in a blocking circuit 2 and discrete cosine transform (hereinafter, referred to as “DCT”). )), And the transform coefficients are supplied to a quantizer (hereinafter referred to as “Q”) 40. In Q40, linear quantization of the transform coefficients is performed according to the quantization step information supplied from the quantization table (hereinafter, referred to as “Q table”) 41. The DC coefficient among the quantized transform coefficients is calculated by a difference (prediction error) from the DC coefficient of the previous pixel block in a predictive coding circuit (hereinafter referred to as “DPCM”) 42, and the difference is calculated by one-dimensional Huffman coding. It is supplied to the circuit 43.

【0005】図10はDPCM42の詳細な構成を示すブロック
図である。Q40によって量子化されたDC係数は、遅延回
路53および減算器54に供給される。遅延回路53に入力さ
れたDC係数は、DCT回路17が一画素ブロック分の演算を
行うのに必要な時間だけ遅延される。従って、遅延回路
53からは前画素ブロックのDC係数が減算器54に供給さ
れ、減算器54は現画素ブロックのDC係数と前画素ブロッ
クのDC係数との差分(予測誤差)を出力する。ここで説
明する予測符号化は、予測値として前画素ブロックの値
を用いるために、DPCM42は遅延回路53により構成され
る。一次元ハフマン符号化回路43は、DCハフマンテーブ
ル44に従い、DPCM42より供給される予測誤差信号を可変
長符号化したDCハフマンコードを多重化回路51に供給す
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a detailed configuration of the DPCM 42. The DC coefficient quantized by Q40 is supplied to delay circuit 53 and subtractor 54. The DC coefficient input to the delay circuit 53 is delayed by a time necessary for the DCT circuit 17 to perform an operation for one pixel block. Therefore, the delay circuit
From 53, the DC coefficient of the previous pixel block is supplied to the subtractor 54, and the subtracter 54 outputs the difference (prediction error) between the DC coefficient of the current pixel block and the DC coefficient of the previous pixel block. In the predictive coding described here, the DPCM 42 includes a delay circuit 53 because the value of the previous pixel block is used as the predicted value. The one-dimensional Huffman encoding circuit 43 supplies the multiplexing circuit 51 with a DC Huffman code obtained by performing variable length encoding on the prediction error signal supplied from the DPCM 42 according to the DC Huffman table 44.

【0006】一方、Q40において量子化されたAC係数(D
C係数以外の係数)は、スキャン変換回路45において、
図11に示すように、低次の係数より順にジグザグスキャ
ンされ、有意係数検出回路46に供給される。有意係数検
出回路46は、量子化されたAC係数が零か、零以外の有意
係数かを判定して、零の場合はラン長カウンタ47にカウ
ントアップ信号を供給し、カウント値を+1増加させる。
また、AC係数が零以外の有意係数の場合は、リセット信
号をラン長カウンタ47に供給して、カウント値をリセッ
トさせるとともに、AC係数をグループ化回路48に供給す
る。ラン長カウンタ47は、零のランレングスをカウント
する回路で、有意係数と次の有意係数との間に存在する
零の数(ランレングス)NNNNを二次元ハフマン符号化回
路49に供給する。グループ化回路48は、AC係数を図12に
示すグループ番号SSSSおよび付加ビットに分割して、グ
ループ番号SSSSをハフマン符号化回路49に、付加ビット
を多重化回路51に供給する。
On the other hand, the AC coefficient (D
The coefficients other than the C coefficient) are
As shown in FIG. 11, zigzag scanning is performed in order from the low-order coefficient, and supplied to the significant coefficient detection circuit 46. The significant coefficient detection circuit 46 determines whether the quantized AC coefficient is zero or a non-zero significant coefficient, and if it is zero, supplies a count-up signal to the run length counter 47 and increases the count value by +1. Let it.
If the AC coefficient is a significant coefficient other than zero, the reset signal is supplied to the run length counter 47 to reset the count value, and the AC coefficient is supplied to the grouping circuit 48. The run length counter 47 is a circuit for counting the run length of zero, and supplies the number of zeros (run length) NNNN existing between the significant coefficient and the next significant coefficient to the two-dimensional Huffman encoding circuit 49. The grouping circuit 48 divides the AC coefficient into a group number SSSS and additional bits shown in FIG. 12, supplies the group number SSSS to the Huffman encoding circuit 49, and supplies the additional bits to the multiplexing circuit 51.

【0007】二次元ハフマン符号化回路49は、ACハフマ
ンコードテーブル50に従い、供給される零のランレング
スNNNNおよび有意係数のグループ番号SSSSを可変長符号
化したACハフマンコードを多重化回路51に供給する。多
重化回路51は、一画素ブロック分のDCハフマンコード、
ACハフマンコードおよび付加ビットを多重化して、出力
端子52から圧縮された画像データを出力する。従って、
出力端子52から出力される圧縮画像データをメモリに記
憶し、メモリから読み出して逆操作により伸長すること
で画像メモリ容量の削減が可能になる。
The two-dimensional Huffman encoding circuit 49 supplies the multiplexing circuit 51 with an AC Huffman code obtained by variable-length encoding the supplied run-length NNNN of zero and the group number SSSS of the significant coefficient according to the AC Huffman code table 50. I do. The multiplexing circuit 51 includes a DC Huffman code for one pixel block,
The AC Huffman code and the additional bits are multiplexed, and the output terminal 52 outputs compressed image data. Therefore,
The compressed image data output from the output terminal 52 is stored in a memory, read out from the memory, and decompressed by a reverse operation, so that the image memory capacity can be reduced.

【0008】一般に、イメージスキャナなどによって入
力された写真などの中間調画像は、DCTなどで直交変換
され、量子化されると、画素ブロックの低域に有意係数
が集中し易く、高域の係数は零になることが多い。前述
した可変長符号化動作は、画素ブロックのAC係数をジグ
ザグスキャンした際に最後に現れる有意係数まで実行さ
れる。故に、高域のAC係数がすべて零になり、最後に現
れる有意係数が低域寄りになればなるほど可変長符号化
によるデータ圧縮が効率よく行われる。
In general, a halftone image such as a photograph input by an image scanner or the like is orthogonally transformed by DCT or the like, and when quantized, significant coefficients tend to concentrate in a low band of a pixel block and a high band coefficient is high. Is often zero. The above-described variable-length coding operation is performed up to the last significant coefficient when the AC coefficient of the pixel block is zigzag scanned. Therefore, as the high-frequency AC coefficients become zero and the last significant coefficient becomes closer to the lower frequency, data compression by variable-length coding is more efficiently performed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】画像データを低ビット
レートで圧縮する場合、量子化代表値を量子化ステップ
幅の中間に設定したまま、単純に量子化ステップ幅を変
更することで、直交変換係数の値域の少なくとも一部を
粗く量子化する方法がとられる。粗い量子化を行った場
合、AC電力が小さい、原画像の平坦部などでは画質劣化
に到らないが、AC電力が大きい、原画像のエッジ部など
では伸長した画像のエッジ近傍に所謂モスキートノイズ
と呼ばれるリンギングが発生して、画質が著しく劣化す
る。
In the case of compressing image data at a low bit rate, the orthogonal transformation is performed by simply changing the quantization step width while the representative quantization value is set at the middle of the quantization step width. A method of coarsely quantizing at least a part of the coefficient range is used. When coarse quantization is performed, so-called mosquito noise is generated near the edges of the expanded image in areas such as edges where the AC power is large, but the AC power is small, and the flat parts of the original image do not cause image quality deterioration. Ringing occurs, and the image quality is significantly degraded.

【0010】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、量子化における画質の劣化を抑えることを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to suppress the deterioration of image quality due to quantization.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。
The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.

【0012】本発明にかかる画像処理装置は、画像を直
交変換して直交変換係数を得る直交変換手段(例えば、
図1に示すDCT回路102に相当する)、前記直交変換係数
の高域成分の大きさを検出する検出手段(例えば、図1
に示すAC電力値検出回路104に相当する)、並びに、前
記直交変換係数の少なくとも高域成分を、所定の量子化
ステップを用いて量子化する量子化手段(例えば、図1
に示すQテーブル105およびQ106に相当する)を有し、前
記量子化手段は、前記高域成分の大きさが所定値以下の
場合は量子化閾値を量子化代表値の中間点とし(例え
ば、図3に示す量子化に相当する)、前記高域成分の大
きさが前記所定値を超える場合は量子化閾値を前記量子
化代表値の中間点以外にする量子化を行う(例えば、図
4に示す量子化に相当する)ことを特徴とする。
An image processing apparatus according to the present invention provides orthogonal transform means (for example, an orthogonal transform means for orthogonally transforming an image to obtain orthogonal transform coefficients).
A detecting means (corresponding to the DCT circuit 102 shown in FIG. 1) for detecting the magnitude of a high-frequency component of the orthogonal transform coefficient (for example, FIG.
, And quantization means for quantizing at least a high-frequency component of the orthogonal transform coefficient using a predetermined quantization step (for example, FIG. 1).
And the quantization means sets a quantization threshold as an intermediate point of the quantization representative value when the magnitude of the high-frequency component is equal to or smaller than a predetermined value (for example, If the magnitude of the high-frequency component exceeds the predetermined value, quantization is performed to set the quantization threshold to a value other than the intermediate point of the quantization representative value (for example, FIG. 3).
(Equivalent to the quantization shown in Fig. 4).

【0013】また、画像を直交変換して直交変換係数を
得る直交変換手段(例えば、図5に示すDCT回路102に相
当する)、前記直交変換係数の高域成分の大きさを検出
する検出手段(例えば、図5に示すQテーブル選択回路11
0に相当する)、並びに、前記直交変換係数の周波数空
間の全域を、所定の量子化ステップ群を用いて量子化す
る量子化手段(例えば、図5に示すQテーブル群111およ
びQ106に相当する)を有し、前記量子化手段は、前記高
域成分に所定値を超えるものがない場合は量子化閾値が
量子化代表値の中間点である量子化ステップ群により
(例えば、図3に示す量子化に相当する)、ある場合は
量子化閾値が前記量子化代表値の中間点以外である量子
化ステップ群により量子化を行う(例えば、図8に示す
量子化に相当する)ことを特徴とする。
Further, orthogonal transform means (corresponding to, for example, the DCT circuit 102 shown in FIG. 5) for orthogonally transforming an image to obtain orthogonal transform coefficients, and detecting means for detecting the magnitude of a high-frequency component of the orthogonal transform coefficients (For example, the Q table selection circuit 11 shown in FIG. 5
0) and a quantization means (for example, corresponding to the Q table groups 111 and Q106 shown in FIG. 5) for quantizing the entire frequency space of the orthogonal transform coefficients using a predetermined quantization step group. If the high-frequency component does not exceed a predetermined value, the quantization means may use a quantization step group in which the quantization threshold is an intermediate point of the quantization representative value (for example, as shown in FIG. 3). (Corresponding to quantization), and in some cases, quantization is performed by a group of quantization steps whose quantization threshold is other than the intermediate point of the quantization representative value (for example, corresponds to the quantization shown in FIG. 8). And

【0014】[0014]

【実施例】以下図面を参照して本発明に係る一実施例を
詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】[0015]

【第1実施例】図1は第1実施例の構成例を示すブロック
図である。本実施例の目的は、直交変換係数を量子化す
る際に発生するモスキートノイズを低減することにあ
り、直交変換係数の符号化方法自体は上記の方法と同じ
である。従って、図1では、量子化に必要な構成の詳細
を示し、符号化に必要な構成の詳細は省略する。
[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment. The purpose of this embodiment is to reduce mosquito noise generated when quantizing orthogonal transform coefficients, and the method of encoding orthogonal transform coefficients is the same as the above method. Therefore, FIG. 1 shows details of a configuration necessary for quantization, and omits details of a configuration necessary for encoding.

【0016】図1において、100は入力端子、101はブロ
ック化回路、102はDCT回路、103はジグザグスキャン回
路、104はAC電力値検出回路、105はQテーブル、106は
Q、107は符号化部、および、108は出力端子である。入
力端子100より入力される中間調画像データは、ブロッ
ク化回路101により8×8画素の画素ブロックに切り出さ
れ、DCT回路102により直交変換されて、その変換係数は
ジグザグスキャン回路103に供給される。
In FIG. 1, 100 is an input terminal, 101 is a block circuit, 102 is a DCT circuit, 103 is a zigzag scan circuit, 104 is an AC power value detection circuit, 105 is a Q table, and 106 is
Q and 107 are encoding sections, and 108 is an output terminal. The halftone image data input from the input terminal 100 is cut out into a pixel block of 8 × 8 pixels by the blocking circuit 101, orthogonally transformed by the DCT circuit 102, and the transform coefficient is supplied to the zigzag scan circuit 103. .

【0017】ジグザグスキヤン回路103では、図11
のように、低域から高域へ向けて直交変換係数をジグザ
グにスキヤンし、直交変換係数F(i)と、該直交変換
係数F(i)のブロツク内の位置を表すアドレスiを出
力する。直交変換係数F(i)はAC電力値検出回路1
04とQ106に、アドレスiはAC電力値検出回路1
04に供給される。
In the zigzag scan circuit 103, FIG.
The orthogonal transform coefficient is zigzag-scanned from the low frequency band to the high frequency band, and the orthogonal transform coefficient F (i) and the address i representing the position of the orthogonal transform coefficient F (i) in the block are output. . The orthogonal transform coefficient F (i) is determined by the AC power value detection circuit 1
04 and Q106, the address i is the AC power value detection circuit 1
04.

【0018】AC電力値検出回路104は、直交変換係
数F(i)の電力値(簡易的に絶対値でもよい)とある
定められた閾値を比較する。ただし、AC電力値検出回
路104は、入力された直交変換係数F(i)が低域の
成分か高域の成分かを、入力されたアドレスiから判断
し、アドレスiがある定められた値以下(低域側)のと
きは、直交変換係数F(i)の電力値に関係なく、閾値
より小さいという結果を出力する。AC電力値検出回路
104での比較結果とアドレスiはQテーブル105に
供給される。
The AC power value detection circuit 104 compares the power value (or simply the absolute value) of the orthogonal transform coefficient F (i) with a predetermined threshold value. However, the AC power value detection circuit 104 determines from the input address i whether the input orthogonal transform coefficient F (i) is a low-frequency component or a high-frequency component, and determines whether the address i has a predetermined value. In the following case (low frequency side), a result is output that is smaller than the threshold value regardless of the power value of the orthogonal transform coefficient F (i). The comparison result in the AC power value detection circuit 104 and the address i are supplied to the Q table 105.

【0019】Qテーブル105はLUT(ルツクアツプ
テーブル)などで構成され、入力されたアドレスiとA
C電力値検出回路104の比較結果に対応する加算値A
(i)と量子化ステツプQ(i)をQ106に送る。Q
106もLUTなどで構成され、以下の計算により量子
化係数C(i)を出力する。ただし下式において、iは
アドレス、F(i)は直交変換係数、Q(i)は量子化
ステツプ、A(i)は加算値である。
The Q table 105 is composed of an LUT (look-up table) or the like, and has the input address i and A
C: Add value A corresponding to the comparison result of power value detection circuit 104
(I) and the quantization step Q (i) are sent to Q106. Q
Reference numeral 106 also includes an LUT and outputs a quantization coefficient C (i) by the following calculation. However, in the following equation, i is an address, F (i) is an orthogonal transform coefficient, Q (i) is a quantization step, and A (i) is an addition value.

【0020】 C(i)={F(i)+A(i)}/Q(i) (F
(i)≧0) C(i)={F(i)−A(i)}/Q(i) (F
(i)<0) Q106から出力された量子化係数C(i)は、符号化
部107で符号化され、圧縮画像データが出力端子10
8から出力される。次に、低ノイズの量子化の実現方法
について説明する。
C (i) = {F (i) + A (i)} / Q (i) (F
(I) ≧ 0) C (i) = {F (i) −A (i)} / Q (i) (F
(I) <0) The quantization coefficient C (i) output from Q106 is encoded by the encoding unit 107, and the compressed image data is output to the output terminal 10.
8 is output. Next, a method of realizing low-noise quantization will be described.

【0021】図2は高域のある直交変換係数F(i)に対す
る基底画像を示す(図2では、簡単のために、一次元方
向で説明する)。図2(a)の基底画像に量子化により量子
化誤差が加えられると、図2(b)に破線で示す振幅が増加
した、または、図2(c)に破線で示す振幅が減少した画像
になる。誤差により振幅が増加するか、減少するかは設
定された量子化閾値より直交変換係数F(i)の絶対値が大
きいか否かにより、“上の代表値”あるいは“下の代表
値”の何れが量子化係数C(i)として出力されるかで異な
る。
FIG. 2 shows a base image corresponding to a certain high-frequency orthogonal transform coefficient F (i) (in FIG. 2, for simplicity, it is described in a one-dimensional direction). When a quantization error is added to the base image of FIG. 2 (a) by quantization, the amplitude indicated by the broken line in FIG. 2 (b) increases, or the amplitude indicated by the broken line in FIG. 2 (c) decreases. become. Whether the amplitude increases or decreases due to the error depends on whether the absolute value of the orthogonal transform coefficient F (i) is larger than the set quantization threshold or not. It depends on which is output as the quantization coefficient C (i).

【0022】高域の直交変換係数F(i)の量子化時
に、“上の代表値”が選択されると、該直交変換係数F
(i)に関する画像成分の振幅が大きくなり(画像のコ
ントラストが強調される)、画像エツジ近傍に白点,黒
点の集合体が見え始めるモスキートノイズと呼ばれる画
質劣化が生じる。逆に、“下の代表値”が選択される
と、画像成分の振幅が小さくなり画像のコントラストは
弱まるが、モスキートノイズは発生しないし、一般的
に、劣化も目立たず不快感も覚えない。
At the time of quantizing the high-frequency orthogonal transform coefficient F (i), if the “upper representative value” is selected, the orthogonal transform coefficient F (i) is selected.
The amplitude of the image component relating to (i) increases (the contrast of the image is enhanced), and image quality degradation called mosquito noise occurs in which a set of white and black points starts to appear near the image edge. Conversely, when the "lower representative value" is selected, the amplitude of the image component is reduced and the contrast of the image is reduced, but no mosquito noise is generated, and generally, the deterioration is not noticeable and the user does not feel discomfort.

【0023】そこで本実施例においては、DCT空間上
の高域成分を“下の代表値”に量子化させるように工夫
することで、低ノイズの量子化を実現しようとする。具
体的には、高域の直交変換係数F(i)の電力値に応じ
て、Qテーブル105が出力する加算値A(i)を変化
させることにより、該直交変換係数F(i)を“下の代
表値”に量子化させるものである。
Therefore, in the present embodiment, low-noise quantization is realized by devising the high-frequency component in the DCT space to be quantized to a "lower representative value". Specifically, by changing the added value A (i) output from the Q table 105 according to the power value of the high-frequency orthogonal transform coefficient F (i), the orthogonal transform coefficient F (i) is changed to “ It is quantized to the following representative value.

【0024】以下、加算値A(i)の具体的な設定につ
いて説明する。例えば、加算値A(i)を量子化ステツ
プQ(i)の1/2(A(i)=Q(i)/2)とする
と、量子化閾値は代表値間の中間点となり、直交変換係
数F(i)に、四捨五入に相当する演算を施したもの
が、量子化係数C(i)として出力される。また例え
ば、A(i)=0のときは、直交変換係数F(i)に、
切捨てに相当する演算を施したものが、量子化係数C
(i)として出力される。即ち、加算値A(i)を0か
らQ(i)/2の間で変化させることによつて、“下の
代表値”への量子化の容易度を調整できるのである。
Hereinafter, the specific setting of the addition value A (i) will be described. For example, assuming that the added value A (i) is 1/2 of the quantization step Q (i) (A (i) = Q (i) / 2), the quantization threshold value is an intermediate point between the representative values, and the orthogonal transform is performed. The result obtained by performing an operation equivalent to rounding on the coefficient F (i) is output as a quantization coefficient C (i). For example, when A (i) = 0, the orthogonal transform coefficient F (i)
The result of the operation equivalent to the truncation is the quantization coefficient C
Output as (i). That is, by changing the added value A (i) between 0 and Q (i) / 2, the degree of easiness of quantization to the “lower representative value” can be adjusted.

【0025】図3は例えば上述したJPEG方式で用いられ
る線形量子化の、図4は本実施例の非線形な量子化の一
例を示す図である。図3および4ともに、縦軸はQ106から
出力される量子化係数C(i)を、横軸はQ106に入力される
直交変換係数F(i)を、横軸に付した目盛は量子化ステッ
プQをそれぞれ表す。図3は加算値A(i)=Q(i)/2として量
子化閾値を代表値の中間点とし、常に四捨五入に相当す
る量子化を行う線形量子化である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the linear quantization used in the above-described JPEG system, and FIG. 4 is a diagram showing an example of the nonlinear quantization of the present embodiment. 3 and 4, the vertical axis represents the quantization coefficient C (i) output from Q106, the horizontal axis represents the orthogonal transform coefficient F (i) input to Q106, and the scale marked on the horizontal axis represents the quantization step. Represents Q respectively. FIG. 3 shows linear quantization in which the quantization threshold is set to the midpoint of the representative value with the addition value A (i) = Q (i) / 2, and quantization equivalent to rounding is always performed.

【0026】一方、図4はDCT空間上のある高域成分
に対する量子化の一例である。直交変換係数F(i)の
絶対値がある一定値以下のとき、つまり|F(i)|≦
2Qのときは、加算値A(i)=Q(i)/2とし、四
捨五入に相当する量子化を行う。直交変換係数F(i)
の絶対値がある一定値より大きいとき、つまり|F
(i)|>2Qのときは、加算値A(i)=0とし、切
捨てに相当する量子化を行う。
FIG. 4 shows an example of quantization for a certain high-frequency component in the DCT space. When the absolute value of the orthogonal transform coefficient F (i) is less than a certain value, that is, | F (i) | ≦
In the case of 2Q, the addition value A (i) = Q (i) / 2, and quantization corresponding to rounding is performed. Orthogonal transform coefficient F (i)
Is larger than a certain value, that is, | F
(I) When |> 2Q, the addition value A (i) is set to 0, and quantization corresponding to truncation is performed.

【0027】即ち、プリンタなどの画像記録装置におい
て、先に量子化によるモスキートノイズが発生する直交
変換係数F(i)の限界値を実験的に求めておき、求め
た限界値と直交変換係数F(i)をAC電力値検出回路
104で比較する。上記比較により直交変換係数F
(i)が限界値以下のときは、Qテーブル105から、
四捨五入に相当する量子化となるように量子化ステツプ
Q(i)および加算値A(i)をQ106に供給し、Q
106において量子化誤差が最小となる量子化が行われ
る。一方、上記比較により直交変換係数F(i)が限界
値を超えるときは、Qテーブル105から、切捨てに相
当する量子化となるように量子化ステツプQ(i)およ
び加算値A(i)をQ106に供給し、Q106におい
てモスキートノイズを抑制した量子化が行われる。ただ
し、直交変換係数F(i)が低域の成分のときは、該直
交変換係数F(i)に関係なく、AC電力値検出回路1
04は限界値以下という結果を出力するので、Q106
において量子化誤差が最小となる量子化が行われる。
That is, in an image recording apparatus such as a printer, a limit value of an orthogonal transform coefficient F (i) at which mosquito noise due to quantization is generated is first experimentally obtained, and the obtained limit value and the orthogonal transform coefficient F (i) are obtained. (I) is compared by the AC power detection circuit 104. From the above comparison, the orthogonal transform coefficient F
When (i) is equal to or less than the limit value, from the Q table 105,
The quantization step Q (i) and the added value A (i) are supplied to Q106 so that quantization corresponding to rounding is performed.
At 106, quantization is performed to minimize the quantization error. On the other hand, when the orthogonal transform coefficient F (i) exceeds the limit value as a result of the above comparison, the quantization step Q (i) and the added value A (i) are obtained from the Q table 105 so as to perform quantization corresponding to truncation. The quantization is supplied to Q106, and the mosquito noise is suppressed in Q106. However, when the orthogonal transform coefficient F (i) is a low-frequency component, regardless of the orthogonal transform coefficient F (i), the AC power value detection circuit 1
04 outputs a result that is less than or equal to the limit value.
Is performed to minimize the quantization error.

【0028】なお、図4では|F(i)|≦2Qのとき
加算値A(i)=Q(i)/2とし、|F(i)|>2
Qのとき加算値A(i)=0とする例を示したが、本実
施例はこれに限定されるものではなく、0≦A(i)≦
Q(i)/2を満たす加算値A(i)を設定できること
はいうまでもない。また図1において、AC電力値検出
回路104をQテーブル105やQ106と連結してR
OM化することも本実施例の応用として考えられる。
In FIG. 4, when | F (i) | ≦ 2Q, the added value A (i) = Q (i) / 2, and | F (i) |> 2
An example in which the addition value A (i) = 0 at the time of Q has been described. However, the present embodiment is not limited to this, and 0 ≦ A (i) ≦
Needless to say, the addition value A (i) satisfying Q (i) / 2 can be set. In FIG. 1, the AC power value detection circuit 104 is connected to a Q table 105 or
OM conversion is also considered as an application of this embodiment.

【0029】また、上記および図1においては、8×8画
素のDCTによる直交変換を用いる例を説明したが、本実
施例はこれに限定されるものではなく、任意の画素ブロ
ックサイズと任意の方法による直交変換を適用すること
ができる。以上説明したように、第1実施形態によれ
ば、粗い量子化を行った場合でも、伸長された画像のエ
ッジ近傍にモスキートノイズと呼ばれるリンギングが発
生せず、画質劣化が少ない画像処理装置にすることがで
きる。
Also, in the above description and FIG. 1, an example is described in which orthogonal transform by DCT of 8 × 8 pixels is used. However, the present embodiment is not limited to this, and an arbitrary pixel block size and an arbitrary pixel block size are used. An orthogonal transformation by a method can be applied. As described above, according to the first embodiment, even when coarse quantization is performed, ringing called mosquito noise does not occur near the edge of an expanded image, and an image processing apparatus with little image quality degradation is provided. be able to.

【0030】[0030]

【第2実施例】以下、本発明にかかる第2実施例を説明
する。なお、第2実施例において、第1実施例と同様な構
成には同一符号を付して、その詳細説明を省略する。第
1実施例では、個々の直交変換係数F(i)のAC電力値に応
じてQ106へ供給する量子化ステップQ(i)および加算値A
(i)を適切な値に調整したが、第2実施例は、高域の直交
変換係数F(i)の状態により、複数のQテーブルの中から
適切なQテーブルを選択してQ106へ量子化ステップQ(i)
を供給するものである。
Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. No.
In one embodiment, the quantization step Q (i) and the sum A are supplied to Q106 in accordance with the AC power value of each orthogonal transform coefficient F (i).
Although (i) was adjusted to an appropriate value, in the second embodiment, an appropriate Q table was selected from a plurality of Q tables and quantized to Q106 according to the state of the high-frequency orthogonal transform coefficient F (i). Q (i)
Is to supply.

【0031】図5は第2実施例の構成例を示すブロツク
図である。図5において、110はQテーブル選択回
路、111はQテーブル群である。入力端子100から
ジグザグスキヤン回路103までの動作、およびQ10
6から出力端子108までの動作は、第1実施例と同様
なので説明を省略する。図6,図7は量子化テーブルの
一例を示す図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the second embodiment. In FIG. 5, 110 is a Q table selection circuit, and 111 is a Q table group. Operation from the input terminal 100 to the zigzag scan circuit 103, and Q10
The operation from 6 to the output terminal 108 is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. 6 and 7 are diagrams illustrating an example of the quantization table.

【0032】図6は標準的な量子化テーブル例を示し、
第1実施例で説明した四捨五入に相当する量子化が行わ
れる。図7は高域成分を量子化するのに適切な量子化テ
ーブル例を示し、第1実施例で説明した切捨てに相当す
る量子化が行われる。Qテーブル選択回路110は、D
CT空間上の高域に、ある定められた閾値以上の直交変
換係数F(i)がないときは、例えば図6のような量子
化テーブルをQテーブル群111から選択し、Q106
は、例えば図3のような、DCT空間の全域に四捨五入
に相当する量子化を行う。
FIG. 6 shows an example of a standard quantization table.
The quantization corresponding to the rounding described in the first embodiment is performed. FIG. 7 shows an example of a quantization table suitable for quantizing high-frequency components, in which quantization corresponding to truncation described in the first embodiment is performed. The Q table selection circuit 110
When there is no orthogonal transform coefficient F (i) equal to or larger than a predetermined threshold value in the high frequency band in the CT space, for example, a quantization table as shown in FIG.
Performs quantization corresponding to rounding over the entire area of the DCT space as shown in FIG. 3, for example.

【0033】一方、DCT空間上の高域に、ある定めら
れた閾値以上の直交変換係数F(i)があるときは、例
えば図7のような量子化テーブルがQテーブル群111
から選択され、Q106は、例えば図8のような、DC
T空間の全域に切捨てに相当する量子化を行い、モスキ
ートノイズの発生を抑える。一般に、画像エツジや線画
文字では、DCT空間上の高域だけでなく低域のAC電
力も大きくなるので、上述のように、DCT空間の全域
に切捨てに相当する量子化を行うことは、符号化前の量
子化係数を小さくし、符号化後の情報量の低減に寄与す
ることになる。
On the other hand, when there are orthogonal transform coefficients F (i) that are equal to or larger than a predetermined threshold value in the high frequency band in the DCT space, for example, the quantization table shown in FIG.
Q106 is, for example, DC as shown in FIG.
Quantization equivalent to truncation is performed on the entire region of the T space to suppress generation of mosquito noise. Generally, in image edges and line drawing characters, not only the high-frequency but also the low-frequency AC power in the DCT space increases, so as described above, performing the quantization corresponding to the truncation over the entire DCT space requires the code This reduces the pre-encoding quantization coefficient and contributes to a reduction in the amount of information after encoding.

【0034】以上説明したように、第2実施例によれ
ば、第1実施例と同様に、粗い量子化を行った場合で
も、伸長された画像のエッジ近傍にモスキートノイズと
呼ばれるリンギングが発生せず、画質劣化が少ない画像
処理装置にすることができる。さらに、画像エッジや線
画・文字などの符号化後の情報量を低減する効果もあ
る。なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステ
ムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用しても
よい。また、本発明は、システムあるいは装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, even when coarse quantization is performed, ringing called mosquito noise is generated near the edge of the expanded image. Therefore, it is possible to provide an image processing apparatus with little image quality deterioration. Further, there is also an effect of reducing the amount of encoded information such as image edges, line drawings, and characters. The present invention may be applied to a system including a plurality of devices or to an apparatus including a single device. Needless to say, the present invention can be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直交変換係数の高域成分の大きさが所定値以下の場合は
量子化閾値を量子化代表値の中間点とし、高域成分の大
きさが所定値を超える場合は量子化閾値を量子化代表値
の中間点以外にする量子化を行うことで、または、直交
変換係数の高域成分に所定値を超えるものがない場合は
量子化閾値が量子化代表値の中間点である量子化ステッ
プ群により、ある場合は量子化閾値群が量子化代表値の
中間点以外である量子化ステップ群により量子化を行う
ことで、量子化における画質の劣化を抑えることができ
る。例えば、直交変換係数の高域成分の大きさに応じ
て、四捨五入に相当する、または、切り捨てに相当する
量子化を行うことで、モスキートノイズなどの発生を抑
えることが可能になる。
As described above, according to the present invention,
If the magnitude of the high-frequency component of the orthogonal transform coefficient is equal to or less than a predetermined value, the quantization threshold is set to the midpoint of the quantization representative value.If the magnitude of the high-frequency component exceeds the predetermined value, the quantization threshold is set to the quantization representative. By performing quantization other than the intermediate point of the value, or when there is no higher-frequency component of the orthogonal transform coefficient exceeding a predetermined value, a quantization step group in which the quantization threshold is the intermediate point of the representative quantization value Accordingly, in some cases, the quantization is performed by a group of quantization steps in which the group of quantization thresholds is other than the intermediate point of the representative quantization value, so that the deterioration of the image quality in quantization can be suppressed. For example, by performing quantization corresponding to rounding or truncation according to the magnitude of the high frequency component of the orthogonal transform coefficient, it becomes possible to suppress the occurrence of mosquito noise and the like.

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

【図1】本発明に係る一実施例の構成例を示すブロツク
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment according to the present invention.

【図2】本実施例における基底画像の量子化誤差の例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a quantization error of a base image according to the present embodiment.

【図3】一般的な量子化例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a general quantization example.

【図4】本実施例における量子化例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of quantization in the present embodiment.

【図5】本発明に係る第2実施例の構成例を示すブロツ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a second embodiment according to the present invention.

【図6】一般的な量子化テーブル例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a general quantization table.

【図7】本実施例における量子化テーブル例を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a quantization table according to the present embodiment.

【図8】本実施例における量子化例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of quantization in the present embodiment.

【図9】従来の構成を示すブロツク図である。FIG. 9 is a block diagram showing a conventional configuration.

【図10】従来の予測符号化回路の構成を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a conventional predictive encoding circuit.

【図11】従来のDCT係数の順方向スキヤンの様子を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state of a conventional forward scan of DCT coefficients.

【図12】従来のAC係数とグループ番号との関係を説
明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional relationship between an AC coefficient and a group number.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ブロツク化回路 102 DCT回路 103 ジグザグスキヤン回路 104 AC電力値検出回路 105 量子化テーブル(Qテーブル) 106 量子化器(Q) 107 符号化部 110 Qテーブル選択回路 111 Qテーブル群 Reference Signs List 101 Blocking circuit 102 DCT circuit 103 Zigzag scan circuit 104 AC power value detection circuit 105 Quantization table (Q table) 106 Quantizer (Q) 107 Encoding unit 110 Q table selection circuit 111 Q table group

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/30 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 H04N 1/41-1/419 H03M 7/30 JICST file (JOIS)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像を直交変換して直交変換係数を得る
直交変換手段と、 前記直交変換係数の高域成分の大きさを検出する検出手
段と、 前記直交変換係数の少なくとも高域成分を、所定の量子
化ステップを用いて量子化する量子化手段とを有し、 前記量子化手段は、前記高域成分の大きさが所定値以下
の場合は量子化閾値を量子化代表値の中間点にし、前記
高域成分の大きさが前記所定値を超える場合は量子化閾
値を前記量子化代表値の中間点以外にする量子化を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
1. An orthogonal transformation means for orthogonally transforming an image to obtain an orthogonal transformation coefficient, a detection means for detecting a magnitude of a high-frequency component of the orthogonal transformation coefficient, and at least a high-frequency component of the orthogonal transformation coefficient, Quantization means for performing quantization using a predetermined quantization step, wherein the quantization means sets a quantization threshold to an intermediate point of the quantization representative value when the magnitude of the high frequency component is equal to or smaller than a predetermined value. An image processing apparatus, wherein when the magnitude of the high frequency component exceeds the predetermined value, quantization is performed to set the quantization threshold to a value other than the intermediate point of the quantization representative value.
【請求項2】 前記量子化手段は、前記直交変換係数に
可変値を加算もしくは減算した後に前記所定の量子化ス
テップで除算することで、前記直交変換係数を量子化す
ることを特徴とする請求項1に記載された画像処理装
置。
2. The method according to claim 1, wherein the quantizing unit quantizes the orthogonal transform coefficients by adding or subtracting a variable value to or from the orthogonal transform coefficients and dividing by a predetermined quantization step. Item 1. The image processing device according to item 1.
【請求項3】 前記可変値は、前記所定の量子化ステッ
プの二分の一以下を満たすことを特徴とする請求項2に
記載された画像処理装置。
3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the variable value satisfies one-half or less of the predetermined quantization step.
【請求項4】 前記量子化手段は、前記高域成分の大き
さが前記所定値を超える場合は切り捨てに相当する量子
化を行うことを特徴とする請求項1に記載された画像処
理装置。
4. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the quantization unit performs quantization corresponding to truncation when the size of the high-frequency component exceeds the predetermined value.
【請求項5】 画像を直交変換して直交変換係数を得る
直交変換手段と、 前記直交変換係数の高域成分の大きさを検出する検出手
段と、 前記直交変換係数の周波数空間の全域を、所定の量子化
ステップ群を用いて量子化する量子化手段とを有し、 前記量子化手段は、前記高域成分に所定値を超えるもの
がない場合は量子化閾値が量子化代表値の中間点である
量子化ステップ群により、ある場合は量子化閾値が前記
量子化代表値の中間点以外である量子化ステップ群によ
り量子化を行うことを特徴とする画像処理装置。
5. An orthogonal transformation means for orthogonally transforming an image to obtain an orthogonal transformation coefficient, a detection means for detecting a magnitude of a high-frequency component of the orthogonal transformation coefficient, and an entire frequency space of the orthogonal transformation coefficient, Quantization means for performing quantization using a predetermined quantization step group, wherein the quantization means sets the quantization threshold to an intermediate value between the quantization representative values when none of the high frequency components exceeds a predetermined value. An image processing apparatus, wherein quantization is performed by a group of quantization steps, which are points, and in some cases, by a group of quantization steps whose quantization threshold is other than an intermediate point of the quantization representative value.
【請求項6】 前記量子化手段は、前記高域成分に前記
所定値を超えるものがある場合は切り捨てに相当する量
子化を行うことを特徴とする請求項5に記載された画像
処理装置。
6. The image processing apparatus according to claim 5, wherein said quantizing means performs quantization corresponding to truncation when said high frequency component exceeds a predetermined value.
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