JPH09107548A - Image compression device and image compression method - Google Patents

Image compression device and image compression method

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JPH09107548A
JPH09107548A JP26262095A JP26262095A JPH09107548A JP H09107548 A JPH09107548 A JP H09107548A JP 26262095 A JP26262095 A JP 26262095A JP 26262095 A JP26262095 A JP 26262095A JP H09107548 A JPH09107548 A JP H09107548A
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JP
Japan
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data
motion
amount
image data
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP26262095A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Totokawa
修 都外川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09107548A publication Critical patent/JPH09107548A/en
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration in image quality even for an image in a rapid motion and to attain compression with a high compression rate by making quantization coefficient data for a high frequency band corresponding to an image area where a motion is rapid and the motion scalar is high. SOLUTION: A wavelet transformation section 3 converts image data received from a frame memory 1 via a selector 2 into coefficient data for each frequency band. A quantization section 4 quantizes the coefficient data for each sub band. A inverse quantization section 5 and a wavelet transformation section 6 decode image data and a motion compensation section 9 conducts forward inter-frame prediction coding from difference data with a current image. A quantization coefficient nullifying section 10 discriminates whether or not the data are high frequency band data based on the quantization coefficient data and when motion scalar in the longitudinal and lateral directions obtained by the motion compensation section 9exceeds a prescribed amount stored in a quantization coefficient nullifying motion quantity table 11, the quantization coefficient data are nullified. Thus, the compression rate is increased without giving effect onto the image quality.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を圧縮するこ
とにより伝送情報量を低減させる画像圧縮装置および画
像圧縮方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression apparatus and an image compression method for reducing an amount of transmitted information by compressing an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信媒体や記録媒体を前提とした画像の
高効率符号化技術においてDCT(離散コサイン変換)
を用いた技術が盛んに応用されている。しかし、DCT
を用いた圧縮手法に内在する本質的問題として、圧縮率
を高くするとブロック歪み、モスキート雑音等が視覚的
に認められ、圧縮率に限界があるという問題がある。そ
こで、近年では、圧縮率の向上を図るべく、新しい圧縮
手法が提案され、特にサブバンド符号化の1つであるウ
ェーブレット変換を用いた圧縮技術が注目されている。
ウェーブレット変換を用いると、ブロックの概念が無い
ため、DCTで発生していたブロック歪みが無くなり、
視覚的にかなりの画質改善が期待できる。
2. Description of the Related Art DCT (Discrete Cosine Transform) is used in high-efficiency image coding technology for communication media and recording media.
The technology using is widely applied. But DCT
As an essential problem inherent in the compression method using, there is a problem that when the compression rate is increased, block distortion, mosquito noise, etc. are visually recognized and the compression rate is limited. Therefore, in recent years, a new compression method has been proposed in order to improve the compression rate, and in particular, a compression technique using a wavelet transform, which is one of subband coding, has been receiving attention.
When the wavelet transform is used, since there is no concept of block, the block distortion generated in DCT is eliminated,
Visually significant image quality improvement can be expected.

【0003】DCTによる圧縮画像とウェーブレット変
換を用いた圧縮技術による圧縮画像とを比較して説明す
る。まず、DCTによる圧縮画像はデジタル的な画像と
なり、圧縮率を高めることにより高周波成分から成る画
像となってしまう。その結果として、高周波成分は保存
されるが、視覚的に目立つ高周波成分から成る歪みが生
じてしまう。一方、ウェーブレット変換を用いた圧縮技
術による圧縮画像はアナログ的な画像となり、圧縮率を
高めることにより自然に高周波成分が欠落してくる。言
い換えれば、圧縮画像信号は信号帯域の高周波部分から
次第にカットされていく。その結果として、全体的に解
像度が低下していく。従って、同一の圧縮率であれば、
視覚的に歪の目立つ高周波成分をより多くカットする。
ウェーブレット変換の方が、DCTによる圧縮画像より
も、視覚的に画質劣化が少なくなる。
Description will be made by comparing a compressed image by DCT and a compressed image by a compression technique using wavelet transform. First, a DCT-compressed image becomes a digital image, and by increasing the compression rate, it becomes an image composed of high-frequency components. As a result, the high-frequency components are preserved, but the distortion of the visually-prominent high-frequency components occurs. On the other hand, the compressed image obtained by the compression technique using the wavelet transform becomes an analog image, and the high frequency component is naturally lost by increasing the compression rate. In other words, the compressed image signal is gradually cut from the high frequency part of the signal band. As a result, the resolution is reduced as a whole. Therefore, if the compression ratio is the same,
It cuts out more high-frequency components that are visually distorted.
The wavelet transform causes less visual deterioration than the compressed image by DCT.

【0004】従来、画像圧縮装置としては、図7に記載
されたものが知られている。図7において、101は1
フレームの入力画像データを格納するフレームメモリ、
102は3端子のうちの2端子間の接続が可能な(従っ
て接続は3通りとなる)セレクタ、103はフレームメ
モリ101から出力された画像データをローパスフィル
タとハイパスフィルタとで2分の1に帯域分割したそれ
ぞれの画像データを2分の1に間引いて画像データ量を
削減していく処理を所定数の段階おこなって(ウェーブ
レット変換をおこなって)係数データを得るウェーブレ
ット変換部、104はウェーブレット変換部103から
出力された係数データに対して各サブバンド(各周波数
帯域)毎に量子化を行って量子化係数データを得る量子
化部、105は量子化部104から出力された量子化係
数データをウェーブレット変換の係数データに復元する
逆量子化部、106はウェーブレット変換の係数データ
を画像データに復元するウェーブレット逆変換部、10
7は2入力を加算する加算器、108は量子化部104
から出力された画像データ全体の情報量の削減を図る可
変長符号化部、109は復元した画像データと現画像デ
ータとを入力し、復元した画像データを複数の画像デー
タから成る複数のブロックに分割し、復元した画像のブ
ロック内構成画素と現画像データのブロック内構成画素
との差分が最小となる縦方向および横方向の距離を分割
したブロック毎に抽出し、差分データにより前方フレー
ム間予測符号化を行う動き補償部である。
Conventionally, as an image compression apparatus, the one shown in FIG. 7 is known. In FIG. 7, 101 is 1
A frame memory that stores the input image data of the frame,
Reference numeral 102 denotes a selector capable of connecting two terminals out of three terminals (thus, the number of connections is three), and 103 reduces the image data output from the frame memory 101 to a half by a low-pass filter and a high-pass filter. A wavelet transform unit for obtaining coefficient data by thinning each band-divided image data by half to reduce the amount of image data (performing wavelet transform), and a wavelet transform unit 104. A quantizing unit that quantizes coefficient data output from the unit 103 for each subband (each frequency band) to obtain quantized coefficient data, and 105 represents quantized coefficient data output from the quantizing unit 104. Is restored to wavelet transform coefficient data, and 106 is the wavelet transform coefficient data to image data. Inverse wavelet transform unit which, 10
7 is an adder for adding two inputs, and 108 is a quantizer 104
A variable length coding unit 109 for reducing the information amount of the entire image data output from the input 109, the restored image data and the current image data are input, and the restored image data is divided into a plurality of blocks including a plurality of image data. The vertical and horizontal distances that minimize the difference between the in-block constituent pixels of the divided and restored image and the in-block constituent pixels of the current image data are extracted for each divided block, and the inter-prediction between the forward frames is predicted by the difference data. This is a motion compensation unit that performs encoding.

【0005】以上のように構成された従来の画像圧縮装
置について、以下その動作を説明する。まず画像データ
の圧縮処理について説明する。画像データはフレームメ
モリ101に入力される。フレーム内符号化処理におい
ては、セレクタ102により、フレームメモリ101の
出力側とウェーブレット変換部103の入力側とが接続
され、フレームメモリ101からの画像データはウェー
ブレット変換部103に入力される。
The operation of the conventional image compression apparatus configured as described above will be described below. First, the compression processing of image data will be described. The image data is input to the frame memory 101. In the intraframe coding process, the selector 102 connects the output side of the frame memory 101 and the input side of the wavelet transform unit 103, and the image data from the frame memory 101 is input to the wavelet transform unit 103.

【0006】図8はウェーブレット変換の演算処理を示
すブロック図である。図8に示すように、ウェーブレッ
ト変換部103への入力画像データは水平方向のローパ
スフィルタ(水平LPF)とハイパスフィルタ(水平H
PF)に入力され、画像データの帯域を2分割後、2分
の1サブサンプラ110a、110bによりデータ量を
各々2分の1に間引く。次に、2分の1サブサンプラ1
10aから出力された画像データは垂直方向のローパス
フィルタ(垂直LPF)とハイパスフィルタ(垂直HP
F)に入力され、画像データの帯域を2分割後、2分の
1サブサンプラ111a、111bによりデータ量を各
々2分の1に間引く。また、2分の1サブサンプラ11
0bから出力された画像データは垂直方向のローパスフ
ィルタ(垂直LPF)とハイパスフィルタ(垂直HP
F)に入力され、画像データの帯域を2分割後、2分の
1サブサンプラ111c、111dによりデータ量を各
々2分の1に間引く。このとき、2分の1サブサンプラ
111b、111c、111dからの出力画像データは
もはや処理を受けず、周波数帯域W1LH、W1HL、
W1HHの係数データとなるが、2分の1サブサンプラ
11aから出力される画像データに対しては上記と同様
の処理が繰り返される。すなわち、水平および垂直にロ
ーパスフィルタ処理を施した画像データの成分(水平L
PFで帯域制限され且つ垂直LPFで帯域制限された画
像データの成分)に対しては上記と同様の処理が繰り返
される。このような処理の繰返しにより、結果的に生成
された係数成分は、水平方向および垂直方向の周波数分
割を低周波数領域に沿って2分の1にデータ量を低減さ
せた係数データが蓄積されたものとなる。
FIG. 8 is a block diagram showing arithmetic processing of wavelet transform. As shown in FIG. 8, the input image data to the wavelet transform unit 103 includes horizontal low-pass filter (horizontal LPF) and high-pass filter (horizontal H).
PF) and divides the band of the image data into two, and the half subsamplers 110a and 110b decimate the data amount to half each. Next, half subsampler 1
The image data output from 10a includes a vertical low-pass filter (vertical LPF) and a high-pass filter (vertical HP).
F), the bandwidth of the image data is divided into two, and the amount of data is thinned out to half by the half subsamplers 111a and 111b. Also, half subsampler 11
The image data output from 0b is a low-pass filter (vertical LPF) in the vertical direction and a high-pass filter (vertical HP).
F), the bandwidth of the image data is divided into two, and the amount of data is thinned to half by the half subsamplers 111c and 111d. At this time, the output image data from the half subsamplers 111b, 111c, 111d are no longer processed, and the frequency bands W1LH, W1HL,
Although it becomes the coefficient data of W1HH, the same processing as above is repeated for the image data output from the half subsampler 11a. That is, the component of the image data (horizontal L
The same processing as described above is repeated for the image data component band-limited by the PF and band-limited by the vertical LPF. As a result of the repetition of such processing, the coefficient data generated as a result is stored as coefficient data in which the amount of frequency division in the horizontal and vertical directions is reduced by half along the low frequency region. Will be things.

【0007】図9は、ウェーブレット変換係数データを
複数の周波数帯域ごとに表すデータ状態図である。図9
は便宜上、3回目までのウェーブレット変換を行った状
態を示す。このように、ウェーブレット変換された係数
データは水平方向、垂直方向に分配され、階層化構造を
形成する。上述したのは圧縮処理についてであったが、
伸張処理においては、図9中のW3の4つの領域の画像
からW1への画像へと復号化することにより(図8とは
逆方向の処理を行うことにより)、低周波成分に高周波
成分を重畳し、段階的解像度の向上を実現できる。
FIG. 9 is a data state diagram showing wavelet transform coefficient data for each of a plurality of frequency bands. FIG.
Indicates a state in which the wavelet transform is performed up to the third time for convenience. In this way, the wavelet-transformed coefficient data is distributed in the horizontal and vertical directions to form a hierarchical structure. The above was about compression processing,
In the decompression process, the high frequency component is added to the low frequency component by decoding the image of the four regions of W3 in FIG. 9 into the image of W1 (by performing the process in the opposite direction to that of FIG. 8). By superimposing, it is possible to realize the stepwise improvement of resolution.

【0008】上述したウェーブレット変換部103で変
換された各周波数帯域ごとの係数データに対して量子化
部104は量子化を行い、可変長符号化部108は、量
子化部104から出力された量子化係数データのうちよ
り発生確率の高いデータにより多くの情報を割り当てる
ことで、データ全体の情報量の削減を図る。このように
してフレーム内符号化処理(フレーム内画像圧縮処理)
が行われる。
The quantizing unit 104 quantizes the coefficient data for each frequency band converted by the wavelet transforming unit 103, and the variable length coding unit 108 outputs the quantum output from the quantizing unit 104. The information amount of the entire data is reduced by allocating more information to the data having a higher occurrence probability among the conversion coefficient data. In this way, the intraframe coding process (intraframe image compression process)
Is performed.

【0009】フレーム間符号化処理においては、量子化
部104で量子化されたデータを逆量子化部105でウ
ェーブレット変換された係数データに復号化し、ウェー
ブレット逆変換部106で画像データに復元し、この復
元された前画像データとフレームメモリ101に入力さ
れる現画像データとをセレクタ102のスイッチ切替え
により動き補償部109に入力し、動き成分の抽出を行
う。具体的には、上記前画像データを複数画素から構成
されるブロックに分割し、ブロックごとに上記現画像デ
ータと上記前画像データとの差分データが最小となる水
平方向および垂直方向のベクトルデータを抽出する。動
き補償部109は上記差分データを1画面分(1フレー
ム分)集めてセレクタ102を介してウェーブレット変
換部103へ出力し、ウェーブレット変換部103以降
において上記フレーム内符号化処理と同様の符号化処理
を行う。
In the inter-frame coding process, the data quantized by the quantizing unit 104 is decoded into the coefficient data which is wavelet transformed by the inverse quantizing unit 105, and the wavelet inverse transforming unit 106 restores the image data, The restored previous image data and the current image data input to the frame memory 101 are input to the motion compensation unit 109 by switching the selector 102, and the motion component is extracted. Specifically, the previous image data is divided into blocks composed of a plurality of pixels, and horizontal and vertical vector data that minimizes the difference data between the current image data and the previous image data is obtained for each block. Extract. The motion compensation unit 109 collects the above difference data for one screen (for one frame) and outputs it to the wavelet transform unit 103 via the selector 102. In the wavelet transform unit 103 and thereafter, the same coding process as the intraframe coding process is performed. I do.

【0010】ところで、画像データの圧縮率はフレーム
内よりもフレーム間符号化における圧縮率に左右され、
フレーム間符号化においては上記差分データを最小にす
べく動き補償が行われるが、従来のフレーム間符号化処
理においては、動きの激しい画像領域については完全に
動きを補償することが困難であり、そのため動きの激し
い領域が多い画像データは不十分な動き補償により差分
データが大きくなり、その分圧縮率が低下していた。動
きの激しい領域が多い画像データの差分データが大きく
なるということは、画面上で動きの激しい部分において
は視覚特性上解像度の劣化は気にならないにもかかわら
ず、視覚特性上画質の向上にさほど寄与しない動きの激
しい部分に無駄なデータ量を与えていることになる。
By the way, the compression rate of image data depends on the compression rate in inter-frame coding rather than in frame,
In the inter-frame coding, motion compensation is performed so as to minimize the difference data, but in the conventional inter-frame coding process, it is difficult to completely compensate the motion for an image region having a lot of motion. Therefore, the difference data becomes large in the image data in which there are many areas with a large amount of motion due to insufficient motion compensation, and the compression rate is reduced accordingly. The fact that the difference data of the image data with many areas with large movements becomes large means that the deterioration of resolution due to visual characteristics does not matter in the areas with large movements on the screen, but it does not improve image quality due to visual characteristics. This means that a useless amount of data is given to a portion that does not contribute and has a large amount of movement.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この画像圧縮装置にお
いては、動きの激しい領域が多い画像データに対しても
圧縮率が低下しないことが要求されている。
In this image compression apparatus, it is required that the compression rate does not decrease even for image data in which there are many areas in which the motion is vigorous.

【0012】本発明は、動きの激しい領域が多い画像デ
ータであっても画質の劣化を防ぐと共に高圧縮を行うこ
とが可能な画像圧縮装置および動きの激しい領域が多い
画像データであっても画質の劣化を防ぐと共に高圧縮を
行うことを可能にする画像圧縮方法を提供することを目
的とする。
According to the present invention, an image compressing device capable of preventing deterioration of image quality and performing high compression even for image data having a lot of dynamic regions, and image quality of image data having a lot of dynamic regions. It is an object of the present invention to provide an image compression method capable of preventing deterioration of the image quality and performing high compression.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、1フレームの入力画像データを格納するフ
レームメモリと、フレームメモリから出力された画像デ
ータをローパスフィルタとハイパスフィルタとで2分の
1に帯域分割したそれぞれの画像データを2分の1に間
引いて画像データ量を削減していく処理を所定数の段階
おこなって係数データを得るウェーブレット変換部と、
ウェーブレット変換部から出力された係数データに対し
て各サブバンド毎に量子化を行って量子化係数データを
得る量子化部と、量子化係数を0化する動きスカラ量を
格納する量子化係数0化動き量テーブルと、量子化部か
ら出力された量子化係数データをウェーブレット変換の
係数データに復元する逆量子化部と、逆量子化部で復元
された係数データを画像データに復元するウェーブレッ
ト逆変換部と、復元した画像データと現画像データとを
入力し、復元した画像データを複数画像から成る複数の
ブロックに分割し、復元した画像のブロック内構成画素
と前記現画像データのブロック内構成画素との差分が最
小となる縦方向および横方向の距離を前記分割したブロ
ック毎に抽出し、差分データにより前方フレーム間予測
符号化を行う動き補償部と、量子化係数0化動き量テー
ブルにおける動きスカラ量と動き補償部における縦方向
および横方向の距離データである動きスカラ量とを比較
し、縦方向および横方向の距離データである動きスカラ
量が所定量を越え且つ対応する量子化係数データが高周
波帯域のデータであるときには対応する画像領域につい
ては量子化係数データを0とする量子化係数0化部と、
量子化係数0化部から出力された量子化係数データのう
ちより発生確率の高いデータにより多くの情報を割り当
てる可変長符号化部とを有するように構成したものであ
る。
In order to solve this problem, the present invention uses a frame memory for storing input image data of one frame and image data output from the frame memory by a low-pass filter and a high-pass filter. A wavelet transform unit that obtains coefficient data by performing a predetermined number of steps to reduce the amount of image data by thinning out each image data that is divided into halves into two.
A quantizing unit that quantizes coefficient data output from the wavelet transform unit for each sub-band to obtain quantized coefficient data, and a quantized coefficient 0 that stores a motion scalar amount that zeroizes the quantized coefficient. Table, the inverse quantization unit that restores the quantized coefficient data output from the quantization unit to the coefficient data of the wavelet transform, and the wavelet inverse that restores the coefficient data restored by the inverse quantization unit to the image data. A conversion unit, which inputs the restored image data and the current image data, divides the restored image data into a plurality of blocks composed of a plurality of images, and configures a pixel in a block of the restored image and an in-block configuration of the current image data. A motion in which the vertical and horizontal distances that minimize the difference from the pixel are extracted for each of the divided blocks, and the forward interframe prediction coding is performed based on the difference data. The compensation unit and the motion scalar amount in the quantized coefficient zeroized motion amount table are compared with the motion scalar amount that is the distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensation unit, and the motion that is the distance data in the vertical and horizontal directions is compared. When the scalar amount exceeds a predetermined amount and the corresponding quantized coefficient data is high frequency band data, a quantized coefficient zeroizing unit that sets the quantized coefficient data to 0 for the corresponding image area,
It is configured to have a variable length coding unit that allocates more information to data having a higher occurrence probability among the quantized coefficient data output from the quantized coefficient zeroization unit.

【0014】これにより、動きの激しい領域が多い画像
データであっても画質の劣化を防ぐと共に高圧縮を行う
ことが可能な画像圧縮装置が得られる。
As a result, it is possible to obtain an image compression apparatus capable of preventing deterioration of image quality and performing high compression even for image data in which a lot of areas are moving rapidly.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、1フレームの入力画像データを格納するフレームメ
モリと、フレームメモリから出力された画像データをロ
ーパスフィルタとハイパスフィルタとで2分の1に帯域
分割したそれぞれの画像データを2分の1に間引いて画
像データ量を削減していく処理を所定数の段階おこなっ
て係数データを得るウェーブレット変換部と、ウェーブ
レット変換部から出力された係数データに対して各サブ
バンド毎に量子化を行って量子化係数データを得る量子
化部と、量子化係数を0化する動きスカラ量を格納する
量子化係数0化動き量テーブルと、量子化部から出力さ
れた量子化係数データをウェーブレット変換の係数デー
タに復元する逆量子化部と、逆量子化部で復元された係
数データを画像データに復元するウェーブレット逆変換
部と、復元した画像データと現画像データとを入力し、
復元した画像データを複数画像から成る複数のブロック
に分割し、復元した画像のブロック内構成画素と前記現
画像データのブロック内構成画素との差分が最小となる
縦方向および横方向の距離を前記分割したブロック毎に
抽出し、差分データにより前方フレーム間予測符号化を
行う動き補償部と、量子化係数0化動き量テーブルにお
ける動きスカラ量と動き補償部における縦方向および横
方向の距離データである動きスカラ量とを比較し、縦方
向および横方向の距離データである動きスカラ量が所定
量を越え且つ対応する量子化係数データが高周波帯域の
データであるときには対応する画像領域については量子
化係数データを0とする量子化係数0化部と、量子化係
数0化部から出力された量子化係数データのうちより発
生確率の高いデータにより多くの情報を割り当てる可変
長符号化部とを有することとしたものであり、フレーム
間における動きスカラ量が所定量を越え且つ対応する量
子化係数データが高周波帯域のデータであるときには対
応するブロックの画像領域については量子化係数データ
を0とするという作用を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, a frame memory for storing one frame of input image data and image data output from the frame memory are divided into two parts by a low-pass filter and a high-pass filter. Output from the wavelet transform unit that obtains coefficient data by performing a predetermined number of steps to reduce the image data amount by thinning out each image data band-divided into 1 A quantization unit that quantizes coefficient data for each sub-band to obtain quantized coefficient data; a quantized coefficient zero motion amount table that stores a motion scalar amount that zeroizes the quantized coefficient; The inverse quantization unit that restores the quantized coefficient data output from the quantization unit to the coefficient data of the wavelet transform, and the coefficient data restored by the inverse quantization unit Enter the wavelet inverse transformation unit to restore, the restored image data and current image data,
The restored image data is divided into a plurality of blocks composed of a plurality of images, and the distances in the vertical and horizontal directions that minimize the difference between the in-block constituent pixels of the restored image and the in-block constituent pixels of the current image data are A motion compensation unit that extracts each divided block and performs forward interframe predictive coding based on the difference data, a motion scalar amount in the quantized coefficient 0 motion amount table, and vertical and horizontal distance data in the motion compensation unit. When a certain amount of motion scalar is compared and the amount of motion scalar that is distance data in the vertical and horizontal directions exceeds a predetermined amount and the corresponding quantization coefficient data is high frequency band data, the corresponding image area is quantized. The quantized coefficient zeroization unit that sets the coefficient data to 0 and the quantized coefficient data output from the quantized coefficient zeroization unit that has a higher probability of occurrence. And a variable length coding unit for allocating more information to a corresponding block when the amount of motion scalar between frames exceeds a predetermined amount and the corresponding quantization coefficient data is high frequency band data. With respect to the image area of, the quantized coefficient data is set to 0.

【0016】請求項2に記載の発明は、1フレームの入
力画像データを格納するフレームメモリと、フレームメ
モリから出力された画像データをローパスフィルタとハ
イパスフィルタとで2分の1に帯域分割したそれぞれの
画像データを2分の1に間引いて画像データ量を削減し
ていく処理を所定数の段階おこなって係数データを得る
ウェーブレット変換部と、ウェーブレット変換部から出
力された係数データに対して各サブバンド毎に量子化を
行って量子化係数データを得る量子化部と、サブバンド
毎に量子化係数を0化する動きスカラ量を格納するサブ
バンド対量子化係数0化動き量テーブルと、量子化部か
ら出力された量子化係数データをウェーブレット変換の
係数データに復元する逆量子化部と、逆量子化部で復元
された係数データを画像データに復元するウェーブレッ
ト逆変換部と、復元した画像データと現画像データとを
入力し、復元した画像データを複数画像から成る複数の
ブロックに分割し、復元した画像のブロック内構成画素
と現画像データのブロック内構成画素との差分が最小と
なる縦方向および横方向の距離を分割したブロック毎に
抽出し、差分データにより前方フレーム間予測符号化を
行う動き補償部と、サブバンド対量子化係数0化動き量
テーブルにおける動きスカラ量と動き補償部における縦
方向および横方向の距離データである動きスカラ量とを
サブバンド毎に比較し、縦方向および横方向の距離デー
タである動きスカラ量がサブバンド毎の所定量を越えた
ときには対応する画像領域については量子化係数データ
を0とする量子化係数0化部と、量子化係数0化部から
出力された量子化係数データのうちより発生確率の高い
データにより多くの情報を割り当てる可変長符号化部と
を有することとしたものであり、フレーム間における動
きスカラ量がサブバンド毎の所定量を越えたときには対
応するブロックの画像領域の画像データについて量子化
係数データを0とするという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, a frame memory for storing one frame of input image data, and image data output from the frame memory are band-divided into halves by a low-pass filter and a high-pass filter, respectively. Of the image data is thinned out by half to reduce the amount of image data, and a predetermined number of steps are performed to obtain coefficient data. A quantizer that quantizes each band to obtain quantized coefficient data; a subband pair quantized coefficient zero motion amount table that stores a motion scalar amount that zeroizes the quantized coefficient for each subband; The inverse quantization unit that restores the quantized coefficient data output from the quantization unit to the coefficient data of the wavelet transform, and the coefficient data restored by the inverse quantization unit The wavelet inverse transform unit for restoring the image data, the restored image data and the current image data are input, the restored image data is divided into a plurality of blocks composed of a plurality of images, and the constituent pixels in the block of the restored image and the current image data are divided. A motion compensating unit that performs forward interframe predictive coding by extracting the vertical and horizontal distances that minimize the difference between the image data and the constituent pixels in the block, and the subband pair quantum The motion scalar amount in the motion amount table and the motion scalar amount that is the distance data in the vertical direction and the horizontal direction in the motion compensation unit are compared for each subband, and the motion scalar that is the distance data in the vertical direction and the horizontal direction is compared. When the amount exceeds the predetermined amount for each sub-band, the quantization coefficient zeroization unit that sets the quantization coefficient data to 0 for the corresponding image area, and the amount The quantized coefficient data output from the quantized coefficient zeroization section has a variable length coding section that allocates more information to data having a higher occurrence probability, and the amount of motion scalar between frames is sub When the amount exceeds the predetermined amount for each band, the quantization coefficient data is set to 0 for the image data of the image area of the corresponding block.

【0017】請求項3に記載の発明は、画像データをロ
ーパスフィルタとハイパスフィルタとで2分の1に帯域
分割したそれぞれの画像データを2分の1に間引いて画
像データ量を削減していく処理を所定数の段階おこなっ
て係数データを得るウェーブレット変換ステップと、ウ
ェーブレット変換部から出力された係数データに対して
各サブバンド毎に量子化を行って量子化係数データを得
る量子化ステップと、量子化係数データをウェーブレッ
ト変換の係数データに復元する逆量子化ステップと、逆
量子化ステップで復元された係数データを画像データに
復元するウェーブレット逆変換ステップと、復元した画
像データと現画像データとを入力し、復元した画像デー
タを複数画像から成る複数のブロックに分割し、復元し
た画像のブロック内構成画素と現画像データのブロック
内構成画素との差分が最小となる縦方向および横方向の
距離を分割したブロック毎に抽出し、差分データにより
前方フレーム間予測符号化を行う動き補償ステップと、
保持されている動きスカラ量と動き補償部における縦方
向および横方向の距離データである動きスカラ量とを比
較し、縦方向および横方向の距離データである動きスカ
ラ量が所定量を越えたときには対応する画像領域につい
ては量子化係数データを0とする量子化係数0化ステッ
プと、量子化係数データのうちより発生確率の高いデー
タにより多くの情報を割り当てる可変長符号化ステップ
とを有することとしたものであり、フレーム間における
動きスカラ量が所定量を越え且つ対応する量子化係数デ
ータが高周波帯域のデータであるときには対応するブロ
ックの画像領域については量子化係数データを0とする
という作用を有する。
According to the third aspect of the invention, the image data amount is reduced by halving each image data obtained by band-dividing the image data into halves by the low-pass filter and the high-pass filter. A wavelet transformation step of performing a predetermined number of steps to obtain coefficient data, and a quantization step of obtaining quantized coefficient data by performing quantization for each subband on the coefficient data output from the wavelet transformation unit, Inverse quantization step to restore the quantized coefficient data to coefficient data of the wavelet transform, wavelet inverse transform step to restore the coefficient data restored in the inverse quantization step to image data, restored image data and current image data , The restored image data is divided into multiple blocks consisting of multiple images, and the blocks of the restored image Difference constituent pixel and a block arrangement of pixels of the current image data is extracted for each block obtained by dividing a distance in the vertical direction and the lateral direction becomes minimum and a motion compensation step of performing inter front frame predictive coding by the difference data,
The held motion scalar amount is compared with the motion scalar amount, which is the distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensator, and when the motion scalar amount, which is the distance data in the vertical and horizontal directions, exceeds a predetermined amount. The corresponding image area has a quantized coefficient zeroization step for setting the quantized coefficient data to 0, and a variable length coding step for allocating more information to the quantized coefficient data having a higher occurrence probability. When the amount of motion scalar between frames exceeds a predetermined amount and the corresponding quantized coefficient data is high frequency band data, the quantized coefficient data is set to 0 for the image area of the corresponding block. Have.

【0018】請求項4に記載の発明は、請求項に3記載
の発明において、保持されている動きスカラ量と動き補
償部における縦方向および横方向の距離データである動
きスカラ量とを比較し、縦方向および横方向の距離デー
タである動きスカラ量が所定量を越えたときには対応す
る画像領域については量子化係数データを0とする前記
量子化係数0化ステップに代えて、保持されている動き
スカラ量と動き補償部における縦方向および横方向の距
離データである動きスカラ量とをサブバンド毎に比較
し、縦方向および横方向の距離データである動きスカラ
量がサブバンド毎の所定量を越えたときには対応する画
像領域については量子化係数データを0とする量子化係
数0化ステップを設けたものであり、フレーム間におけ
る動きスカラ量がサブバンド毎の所定量を越えたときに
は対応するブロックの画像領域の画像データについて量
子化係数データを0とするという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the held motion scalar quantity is compared with the motion scalar quantity which is distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensator. When the amount of motion scalar, which is the distance data in the vertical and horizontal directions, exceeds a predetermined amount, the corresponding image area is held instead of the quantization coefficient zeroization step in which the quantization coefficient data is set to zero. The motion scalar amount, which is the distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensation unit, is compared for each subband, and the motion scalar amount that is the distance data in the vertical and horizontal directions is a predetermined amount for each subband. When the value exceeds the value, a quantized coefficient zero step for setting the quantized coefficient data to 0 is provided for the corresponding image area, and the amount of motion scalar between frames is reduced. When exceeding the predetermined amount of each band has an advantage in that the zero quantized coefficient data for the image data in the image area of the corresponding block.

【0019】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形
態について、図1から図6を用いて説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.

【0020】図1は本発明の一実施の形態による画像圧
縮装置を示すブロック図である。図1において、フレー
ムメモリ1は1フレームの入力画像データを格納する。
セレクタ2は3端子のうちの2端子間の接続を可能とす
る(従って接続は3通りとなる)。ウェーブレット変換
部3はフレームメモリ1から出力された画像データをロ
ーパスフィルタとハイパスフィルタとで2分の1に帯域
分割したそれぞれの画像データを2分の1に間引いて画
像データ量を削減していく処理を所定数の段階おこなっ
て(ウェーブレット変換をおこなって)係数データを得
る。量子化部4はウェーブレット変換部3から出力され
た係数データに対して各サブバンド(各周波数帯域)毎
に量子化を行って量子化係数データを得る。逆量子化部
5は量子化部4から出力された量子化係数データをウェ
ーブレット変換の係数データに復元する(逆量子化ステ
ップ)。ウェーブレット逆変換部6はウェーブレット変
換の係数データを画像データに復元する(逆変換ステッ
プ)。加算器7は2入力を加算する。可変長符号化部8
は後述の量子化係数0化部10から出力された量子化係
数データのうちより発生確率の高いデータにより多くの
情報を割り当てることにより画像データ全体の情報量の
削減を図る(可変長符号化ステップ)。動き補償部9は
復元した画像データと現画像データとを入力し、復元し
た画像データを複数の画像データから成る複数のブロッ
クに分割し、復元した画像のブロック内構成画素と現画
像データのブロック内構成画素との差分が最小となる縦
方向および横方向の距離を分割したブロック毎に抽出
し、差分データにより前方フレーム間予測符号化を行う
(動き補償ステップ)。量子化係数0化部10は後述の
量子化係数0化動き量テーブル11における動きスカラ
量と動き補償部9から出力された動きスカラ量とを比較
し、動きスカラ量が所定量より大きい画像領域について
は量子化係数データを0にする。量子化係数0化動き量
テーブル11は量子化係数を0化する動きスカラ量を格
納している。
FIG. 1 is a block diagram showing an image compression apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the frame memory 1 stores one frame of input image data.
The selector 2 enables connection between two terminals out of three terminals (thus, there are three kinds of connections). The wavelet transform unit 3 reduces the amount of image data by thinning out the image data output from the frame memory 1 into halves by dividing the image data into halves by a low pass filter and a high pass filter. A predetermined number of steps of processing (wavelet transformation) are performed to obtain coefficient data. The quantization unit 4 quantizes the coefficient data output from the wavelet transform unit 3 for each subband (each frequency band) to obtain quantized coefficient data. The inverse quantization unit 5 restores the quantized coefficient data output from the quantization unit 4 into the wavelet transform coefficient data (inverse quantization step). The wavelet inverse transform unit 6 restores the wavelet transform coefficient data to image data (inverse transform step). The adder 7 adds two inputs. Variable length coding unit 8
Aims to reduce the information amount of the entire image data by allocating more information to the data having a higher occurrence probability among the quantized coefficient data output from the quantized coefficient zeroization unit 10 described later (variable length coding step). ). The motion compensation unit 9 inputs the restored image data and the current image data, divides the restored image data into a plurality of blocks composed of a plurality of image data, and configures the constituent pixels in the block of the restored image and the block of the current image data. The vertical and horizontal distances that minimize the difference from the internal constituent pixels are extracted for each divided block, and forward interframe predictive coding is performed using the difference data (motion compensation step). The quantized coefficient 0 conversion unit 10 compares the motion scalar amount in the quantized coefficient 0 motion amount table 11 described later with the motion scalar amount output from the motion compensation unit 9, and the image region in which the motion scalar amount is larger than a predetermined amount. For, the quantized coefficient data is set to 0. The quantized coefficient zeroized motion amount table 11 stores a motion scalar amount that zeroizes the quantized coefficient.

【0021】以上のように構成された画像圧縮装置につ
いて、以下その動作を図2、図3を用いて説明する。図
2は図1の画像圧縮装置の動作を説明するためのフロー
チャート、図3は量子化係数0化動き量テーブル11に
格納された動きスカラ量を示すデータ状態図である。ま
ず、ウェーブレット変換部3はフレームメモリ1からセ
レクタ2を経由して得られる画像データに対してウェー
ブレット変換を行うことにより、従来の技術の欄で説明
したように、画像データを周波数帯域ごとの係数データ
に変換する(S1、変換ステップ)。次いで、量子化部
4は、ウェーブレット変換部3で変換された各周波数帯
域ごとの係数データに対して量子化を行い、量子化係数
データを得る(S2、量子化ステップ)。次に、量子化
係数0化部10は、量子化部4から出力された量子化係
数データが高周波帯域のデータか否かを判定する(S
3、量子化係数0化ステップ)。高周波帯域の量子化係
数データの場合には次に、対応する動きスカラ量が量子
化係数0化動き量テーブル11に格納された動きスカラ
量(所定量)を越えているか否かを判定し(S4、量子
化係数0化ステップ)、越えていると判定したときには
量子化係数データを0とする(S5、量子化係数0化ス
テップ)。判定対象としての量子化係数データが高周波
帯域のデータでない場合又はその量子化係数データに対
応する動き量が所定量を越えていない場合には、可変長
符号化部8は量子化係数0化部から出力された0化され
なかった量子化係数データを可変長符号化する(可変長
符号化ステップ)。すなわち、量子化係数データが高周
波帯域のデータで且つその量子化係数データに対応する
動き量が所定量を越えている場合にのみその量子化係数
データを0とする。
The operation of the image compression apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the image compression apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a data state diagram showing the motion scalar amount stored in the quantization coefficient zeroized motion amount table 11. First, the wavelet transform unit 3 performs the wavelet transform on the image data obtained from the frame memory 1 via the selector 2, so that the image data is converted into the coefficient for each frequency band as described in the section of the related art. Convert to data (S1, conversion step). Next, the quantizer 4 quantizes the coefficient data for each frequency band converted by the wavelet transformer 3 to obtain quantized coefficient data (S2, quantization step). Next, the quantized coefficient zeroization unit 10 determines whether or not the quantized coefficient data output from the quantization unit 4 is high frequency band data (S).
3, quantization coefficient 0 conversion step). In the case of the quantized coefficient data in the high frequency band, it is next determined whether or not the corresponding motion scalar quantity exceeds the motion scalar quantity (predetermined quantity) stored in the quantized coefficient 0-ized motion quantity table 11 ( (S4, quantized coefficient 0 conversion step), and when it is determined that the value is exceeded, the quantized coefficient data is set to 0 (S5, quantized coefficient 0 conversion step). When the quantized coefficient data to be determined is not the data in the high frequency band or when the motion amount corresponding to the quantized coefficient data does not exceed the predetermined amount, the variable length coding unit 8 sets the quantized coefficient 0 unit. The non-zeroed quantized coefficient data output from is subjected to variable length coding (variable length coding step). That is, the quantized coefficient data is set to 0 only when the quantized coefficient data is high frequency band data and the motion amount corresponding to the quantized coefficient data exceeds a predetermined amount.

【0022】図3に、量子化係数0化動き量テーブル1
1に格納された動きスカラ量と量子化係数を示す。図3
では動きスカラ量は“16”であり、この値は量子化係
数データを0とする所定量であり、各量子化係数データ
に割り当てられている動きスカラ量が“16”を越えて
いる場合には量子化係数データを高周波帯域のデータで
あれば0とする。
FIG. 3 shows a quantized coefficient 0 motion amount table 1
1 shows the amount of motion scalar and the quantized coefficient stored in 1. FIG.
Then, the motion scalar amount is “16”, and this value is a predetermined amount that sets the quantized coefficient data to 0. When the motion scalar amount assigned to each quantized coefficient data exceeds “16”, Sets the quantization coefficient data to 0 if it is high frequency band data.

【0023】以上のように本実施の形態によれば、動き
が激しく動きスカラ量が大きい画像領域に対応する高周
波帯域の量子化係数データが0となるので、画質に影響
のない解像度が低下するだけであり、画質を劣化させる
ことなく圧縮率を高めることが可能な画像圧縮装置を実
現することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the quantization coefficient data in the high frequency band corresponding to the image area in which the motion is intense and the amount of scalar is large is 0, the resolution that does not affect the image quality is lowered. Therefore, it is possible to realize an image compression device capable of increasing the compression rate without degrading the image quality.

【0024】(実施の形態2)図4は、本発明の第2の
実施の形態に係る画像圧縮装置を示し、図4において、
フレームメモリ1、セレクタ2、ウェーブレット変換部
3、量子化部4、逆量子化部5、ウェーブレット逆変換
部6、加算器7、可変長符号化部8、動き補償部9は図
1と同様のものなので、説明は省略する。量子化係数0
化部12は後述するサブバンド対量子化係数0化動き量
テーブル13に格納された動きスカラ量と動き補償部9
から出力された動きスカラ量とを比較し、各サブバンド
ごとに量子化係数データを0とするか否かの判定を行
う。サブバンド対量子化係数0化動き量テーブル13は
サブバンドごとに量子化係数データを0化する所定量と
しての動きスカラ量を格納している。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows an image compression apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG.
The frame memory 1, the selector 2, the wavelet transform unit 3, the quantization unit 4, the inverse quantization unit 5, the wavelet inverse transform unit 6, the adder 7, the variable length coding unit 8, and the motion compensation unit 9 are the same as those in FIG. Since it is a thing, the description is omitted. Quantization coefficient 0
The quantization unit 12 includes a motion scalar amount and a motion compensation unit 9 stored in a subband-to-quantization coefficient zeroized motion amount table 13, which will be described later.
It is compared with the amount of motion scalar output from each of the sub-bands to determine whether or not the quantized coefficient data is set to 0 for each sub-band. The subband-to-quantization coefficient zeroized motion amount table 13 stores a motion scalar amount as a predetermined amount for zeroizing the quantized coefficient data for each subband.

【0025】以上のように構成された画像圧縮装置につ
いて、以下その動作を図5、図6を用いて説明する。図
5は図4の画像圧縮装置の動作を説明するためのフロー
チャート、図6はサブバンド対量子化係数0化動き量テ
ーブル13に格納された動きスカラ量を示すデータ状態
図である。まず、ウェーブレット変換部3はフレームメ
モリ1からセレクタ2を経由して得られる画像データに
対してウェーブレット変換を行うことにより、従来の技
術の欄で説明したように、画像データを周波数帯域ごと
の係数データに変換する(S11、変換ステップ)。次
いで、量子化部4は、ウェーブレット変換部3で変換さ
れた各周波数帯域ごとの係数データに対して量子化を行
い、量子化係数データを得る(S12、量子化ステッ
プ)。
The operation of the image compression apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of the image compression apparatus of FIG. 4, and FIG. 6 is a data state diagram showing the motion scalar amount stored in the subband-to-quantization coefficient zeroized motion amount table 13. First, the wavelet transform unit 3 performs the wavelet transform on the image data obtained from the frame memory 1 via the selector 2, so that the image data is converted into the coefficient for each frequency band as described in the section of the related art. Convert to data (S11, conversion step). Next, the quantizer 4 quantizes the coefficient data for each frequency band converted by the wavelet transformer 3 to obtain quantized coefficient data (S12, quantization step).

【0026】次に、量子化係数0化部10は、量子化部
4から出力された全ての量子化係数データに対して、動
き補償部9から得られた動きベクトルのスカラ量(動き
スカラ量)とサブバンド対量子化係数0化動き量テーブ
ル13に格納された動きスカラ量(所定量)とをそれぞ
れのサブバンド(周波数帯域)ごとに比較し、量子化係
数データが0化するデータか否か、すなわち量子化係数
データに割り当てられた動きスカラ量がサブバンド毎に
定めた所定量を越えているか否かをそれぞれのサブバン
ドごとに判定する(S13、量子化係数0化ステッ
プ)。量子化係数データに割り当てられた動きスカラ量
がサブバンド毎の所定量を越えていると判定したときに
は判定したサブバンドに対応する量子化係数データを0
とする(S14、量子化係数0化ステップ)。量子化係
数データに割り当てられた動きスカラ量が所定量を越え
ていないと判定したときには可変長符号化部8は量子化
係数0化部12から出力された0化されなかった量子化
係数データを可変長符号化する(可変長符号化ステッ
プ)。
Next, the quantized coefficient zeroization section 10 has a scalar quantity (motion scalar quantity) of the motion vector obtained from the motion compensation section 9 for all the quantized coefficient data output from the quantization section 4. ) And the amount of motion scalar (predetermined amount) stored in the subband pair quantized coefficient zeroized motion amount table 13 are compared for each subband (frequency band) to determine whether the quantized coefficient data is zeroized data. Whether or not, that is, whether or not the amount of motion scalar assigned to the quantized coefficient data exceeds the predetermined amount determined for each subband is determined for each subband (S13, quantized coefficient 0 conversion step). When it is determined that the amount of motion scalar assigned to the quantized coefficient data exceeds the predetermined amount for each subband, the quantized coefficient data corresponding to the determined subband is set to 0.
(S14, quantization coefficient 0 conversion step). When it is determined that the amount of motion scalar assigned to the quantized coefficient data does not exceed the predetermined amount, the variable-length coding unit 8 outputs the quantized coefficient data that has not been quantized and is output from the quantized coefficient 0 quantized unit 12. Variable length coding (variable length coding step).

【0027】図6に、サブバンド対量子化係数0化動き
量テーブル13に格納された動きスカラ量と量子化係数
を示す。図6では動きスカラ量はそれぞれのサブバンド
ごとに定まり、その動きスカラ量を越えると、そのサブ
バンドに対応する量子化係数データを0とする。例えば
サブバンドW2の動きスカラ量は“24”であり、サブ
バンドW2に対応する画像データの動きスカラ量が“2
4”を越えた場合にはサブバンドW2に対応する量子化
係数データは0になる。サブバンドW2に対応する量子
化係数データの場合には、動きスカラ量が“24”を越
えても、“32”以内であれば0とならない。このよう
に、周波数帯域の周波数(例えば中心周波数)の高低に
よって段階的に基準となる動きスカラ量(所定量)を定
め、量子化係数データを0とするか否かをそれぞれの周
波数帯域によって段階的に決定するようにした。
FIG. 6 shows the motion scalar quantity and the quantized coefficient stored in the subband pair quantized coefficient zeroized motion amount table 13. In FIG. 6, the amount of motion scalar is determined for each subband. When the amount of motion scalar is exceeded, the quantized coefficient data corresponding to that subband is set to zero. For example, the motion scalar amount of the subband W2 is “24”, and the motion scalar amount of the image data corresponding to the subband W2 is “2”.
When it exceeds 4 ", the quantized coefficient data corresponding to the subband W2 becomes 0. In the case of the quantized coefficient data corresponding to the subband W2, even if the motion scalar amount exceeds" 24 ", If it is within “32”, it does not become 0. In this way, the reference motion scalar quantity (predetermined quantity) is determined stepwise according to the height of the frequency of the frequency band (for example, the center frequency), and the quantization coefficient data is set to 0. Whether or not to do so is determined stepwise according to each frequency band.

【0028】以上のように本実施の形態によれば、動き
が激しく動きスカラ量が大きい画像領域の各周波数帯域
の係数データを段階的に0とすることができるので、各
画像領域に対して一律に処理を行う場合と比べてより正
確に量子化係数データを0とすることができ、画質を劣
化させることなくより圧縮率を高めることが可能な画像
圧縮装置を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the coefficient data of each frequency band of the image area in which the motion is intense and the amount of scalar is large can be gradually set to 0. It is possible to realize the image compression device that can set the quantization coefficient data to 0 more accurately than in the case of uniformly performing the processing, and can further increase the compression rate without degrading the image quality.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、動きが激
しく動きスカラ量が大きい画像領域に対応する高周波帯
域の量子化係数データを0とすることができるので、画
質に影響のない解像度が低下するだけで、画質を劣化さ
せることなく圧縮率を高めることができ、また、動きが
激しく動きスカラ量が大きい画像領域の各周波数帯域の
係数データを段階的に0とすることができるので、各画
像領域に対して一律に処理を行う場合と比べてより正確
に量子化係数データを0とすることができ、画質を劣化
させることなくより圧縮率を高めることができるという
有利な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, since the quantization coefficient data in the high frequency band corresponding to the image region in which the motion is intense and the amount of scalar is large can be set to 0, the resolution that does not affect the image quality can be obtained. However, the compression rate can be increased without deteriorating the image quality, and the coefficient data of each frequency band of the image region in which the motion is large and the amount of scalar is large can be set to 0 stepwise. As compared with the case where the processing is uniformly performed on each image area, the quantization coefficient data can be more accurately set to 0, and the advantageous effect that the compression rate can be further increased without degrading the image quality is obtained. can get.

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

【図1】本発明の一実施の形態による画像圧縮装置を示
すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an image compression apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像圧縮装置の動作を説明するためのフ
ローチャート
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the image compression apparatus in FIG.

【図3】量子化係数0化動き量テーブルに格納された動
きスカラ量を示すデータ状態図
FIG. 3 is a data state diagram showing a motion scalar amount stored in a quantization coefficient 0 motion amount table.

【図4】本発明の第2の実施の形態による画像圧縮装置
を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing an image compression apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の画像圧縮装置の動作を説明するためのフ
ローチャート
5 is a flowchart for explaining the operation of the image compression apparatus in FIG.

【図6】サブバンド対量子化係数0化動き量テーブルに
格納された動きスカラ量を示すデータ状態図
FIG. 6 is a data state diagram showing a motion scalar amount stored in a subband-to-quantization coefficient-zeroized motion amount table.

【図7】従来の画像圧縮装置を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing a conventional image compression device.

【図8】ウェーブレット変換の演算処理を示すブロック
FIG. 8 is a block diagram showing a calculation process of wavelet transform.

【図9】ウェーブレット変換係数データを複数の周波数
帯域ごとに表すデータ状態図
FIG. 9 is a data state diagram showing wavelet transform coefficient data for each of a plurality of frequency bands.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレームメモリ 2 セレクタ 3 ウェーブレット変換部 4 量子化部 5 逆量子化部 6 ウェーブレット逆変換部 7 加算器 8 可変長符号化部 9 動き補償部 10、12 量子化係数0化部 11 量子化係数0化動き量テーブル 13 サブバンド対量子化係数0化動き量テーブル 1 Frame Memory 2 Selector 3 Wavelet Transform Unit 4 Quantization Unit 5 Inverse Quantization Unit 6 Wavelet Inverse Transform Unit 7 Adder 8 Variable Length Encoding Unit 9 Motion Compensation Unit 10, 12 Quantization Coefficient 0 Quantization Coefficient 0 Quantization Coefficient 0 Motion amount table 13 subband pair quantization coefficient 0 bit motion amount table

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1フレームの入力画像データを格納するフ
レームメモリと、前記フレームメモリから出力された画
像データをローパスフィルタとハイパスフィルタとで2
分の1に帯域分割したそれぞれの画像データを2分の1
に間引いて画像データ量を削減していく処理を所定数の
段階おこなって係数データを得るウェーブレット変換部
と、前記ウェーブレット変換部から出力された係数デー
タに対して各サブバンド毎に量子化を行って量子化係数
データを得る量子化部と、量子化係数を0化する動きス
カラ量を格納する量子化係数0化動き量テーブルと、前
記量子化部から出力された量子化係数データをウェーブ
レット変換の係数データに復元する逆量子化部と、前記
逆量子化部で復元された係数データを画像データに復元
するウェーブレット逆変換部と、前記復元した画像デー
タと現画像データとを入力し、前記復元した画像データ
を複数画像から成る複数のブロックに分割し、前記復元
した画像のブロック内構成画素と前記現画像データのブ
ロック内構成画素との差分が最小となる縦方向および横
方向の距離を前記分割したブロック毎に抽出し、前記差
分データにより前方フレーム間予測符号化を行う動き補
償部と、前記量子化係数0化動き量テーブルにおける動
きスカラ量と前記動き補償部における縦方向および横方
向の距離データである動きスカラ量とを比較し、前記縦
方向および横方向の距離データである動きスカラ量が所
定量を越え且つ対応する量子化係数データが高周波帯域
のデータであるときには対応する画像領域については量
子化係数データを0とする量子化係数0化部と、前記量
子化係数0化部から出力された量子化係数データのうち
より発生確率の高いデータにより多くの情報を割り当て
る可変長符号化部とを有するように構成した画像圧縮装
置。
1. A frame memory for storing one frame of input image data, and image data output from the frame memory by a low pass filter and a high pass filter.
1/2 of each image data divided into half
The wavelet transform unit that obtains coefficient data by performing a predetermined number of steps for thinning out the image data amount and performing quantization for each subband on the coefficient data output from the wavelet transform unit. And a quantized coefficient motion amount table that stores a motion scalar amount that zeroizes the quantized coefficient, and a quantized coefficient data output from the quantized unit is wavelet transformed. The inverse quantizer for restoring the coefficient data, the wavelet inverse transform unit for restoring the coefficient data restored by the inverse quantizer into image data, the restored image data and the current image data are input, and The restored image data is divided into a plurality of blocks composed of a plurality of images, and the in-block constituent pixels of the restored image and the in-block constituent pixels of the current image data are divided. In the vertical direction and the horizontal direction that minimize the difference between the divided blocks, and a motion compensation unit that performs forward interframe predictive coding based on the difference data; The motion scalar amount and the motion scalar amount, which is the distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensator, are compared, and the motion scalar amount that is the distance data in the vertical and horizontal directions exceeds a predetermined amount and the corresponding quantum When the quantized coefficient data is the data in the high frequency band, the quantized coefficient zeroizing unit that sets the quantized coefficient data to 0 for the corresponding image area, and the quantized coefficient data output from the quantized coefficient zeroizing unit An image compression apparatus configured to include a variable length coding unit that allocates more information to data having a higher occurrence probability.
【請求項2】1フレームの入力画像データを格納するフ
レームメモリと、前記フレームメモリから出力された画
像データをローパスフィルタとハイパスフィルタとで2
分の1に帯域分割したそれぞれの画像データを2分の1
に間引いて画像データ量を削減していく処理を所定数の
段階おこなって係数データを得るウェーブレット変換部
と、前記ウェーブレット変換部から出力された係数デー
タに対して各サブバンド毎に量子化を行って量子化係数
データを得る量子化部と、サブバンド毎に量子化係数を
0化する動きスカラ量を格納するサブバンド対量子化係
数0化動き量テーブルと、前記量子化部から出力された
量子化係数データをウェーブレット変換の係数データに
復元する逆量子化部と、前記逆量子化部で復元された係
数データを画像データに復元するウェーブレット逆変換
部と、前記復元した画像データと現画像データとを入力
し、前記復元した画像データを複数画像から成る複数の
ブロックに分割し、前記復元した画像のブロック内構成
画素と前記現画像データのブロック内構成画素との差分
が最小となる縦方向および横方向の距離を前記分割した
ブロック毎に抽出し、前記差分データにより前方フレー
ム間予測符号化を行う動き補償部と、前記サブバンド対
量子化係数0化動き量テーブルにおける動きスカラ量と
前記動き補償部における縦方向および横方向の距離デー
タである動きスカラ量とをサブバンド毎に比較し、前記
縦方向および横方向の距離データである動きスカラ量が
前記サブバンド毎の所定量を越えたときには対応する画
像領域については量子化係数データを0とする量子化係
数0化部と、前記量子化係数0化部から出力された量子
化係数データのうちより発生確率の高いデータにより多
くの情報を割り当てる可変長符号化部とを有するように
構成した画像圧縮装置。
2. A frame memory for storing one frame of input image data, and image data output from the frame memory by a low pass filter and a high pass filter.
1/2 of each image data divided into half
The wavelet transform unit that obtains coefficient data by performing a predetermined number of steps for thinning out the image data amount and performing quantization for each subband on the coefficient data output from the wavelet transform unit. Output from the quantizer, and a quantizer for obtaining quantized coefficient data, a subband-to-quantized coefficient zero motion amount table for storing a motion scalar quantity for zeroizing the quantized coefficient for each subband, An inverse quantization unit that restores quantized coefficient data to coefficient data of wavelet transform, a wavelet inverse transform unit that restores the coefficient data restored by the inverse quantization unit to image data, the restored image data and the current image Data is input, the restored image data is divided into a plurality of blocks composed of a plurality of images, and the constituent pixels in a block of the restored image and the current image are divided. A distance in the vertical direction and the horizontal direction that minimizes the difference from the in-block constituent pixels of each data block for each of the divided blocks, and performs a predictive interframe prediction coding based on the difference data; The amount of motion scalar in the band-to-quantization coefficient-zero motion amount table and the amount of motion scalar that is distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensator are compared for each sub-band, and the vertical and horizontal distances are compared. When the amount of motion scalar, which is data, exceeds the predetermined amount for each sub-band, the quantized coefficient zeroizing unit for setting the quantized coefficient data to 0 for the corresponding image area is output from the quantized coefficient zeroizing unit. An image compression apparatus configured to include a variable length coding unit that allocates more information to data having a higher occurrence probability among the quantized coefficient data.
【請求項3】画像データをローパスフィルタとハイパス
フィルタとで2分の1に帯域分割したそれぞれの画像デ
ータを2分の1に間引いて画像データ量を削減していく
処理を所定数の段階おこなって係数データを得るウェー
ブレット変換ステップと、ウェーブレット変換部から出
力された係数データに対して各サブバンド毎に量子化を
行って量子化係数データを得る量子化ステップと、前記
量子化係数データをウェーブレット変換の係数データに
復元する逆量子化ステップと、前記逆量子化ステップで
復元された係数データを画像データに復元するウェーブ
レット逆変換ステップと、前記復元した画像データと現
画像データとを入力し、前記復元した画像データを複数
画像から成る複数のブロックに分割し、前記復元した画
像のブロック内構成画素と前記現画像データのブロック
内構成画素との差分が最小となる縦方向および横方向の
距離を前記分割したブロック毎に抽出し、前記差分デー
タにより前方フレーム間予測符号化を行う動き補償ステ
ップと、保持されている動きスカラ量と前記動き補償部
における縦方向および横方向の距離データである動きス
カラ量とを比較し、前記縦方向および横方向の距離デー
タである動きスカラ量が所定量を越えたときには対応す
る画像領域については量子化係数データを0とする量子
化係数0化ステップと、量子化係数データのうちより発
生確率の高いデータにより多くの情報を割り当てる可変
長符号化ステップとを有するように構成した画像圧縮方
法。
3. A process for reducing the amount of image data by thinning out each image data by dividing the image data into half by a low-pass filter and a high-pass filter by a predetermined number of steps. Wavelet transforming step for obtaining coefficient data by a wavelet transforming step, a quantizing step for quantizing coefficient data output from the wavelet transforming section for each sub-band to obtain quantized coefficient data, and a wavelet for transforming the quantized coefficient data. Dequantization step to restore the coefficient data of the transform, wavelet inverse transform step to restore the coefficient data restored in the dequantization step to image data, input the restored image data and the current image data, The restored image data is divided into a plurality of blocks composed of a plurality of images, and the block internal structure of the restored image is divided. A motion compensation step of extracting, in each of the divided blocks, vertical and horizontal distances at which the difference between a pixel and a constituent pixel in the block of the current image data is minimized, and performing forward interframe predictive coding based on the difference data. And the held motion scalar amount and the motion scalar amount that is the distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensation unit are compared, and the motion scalar amount that is the distance data in the vertical and horizontal directions is a predetermined amount. When the value exceeds, the quantization coefficient 0 setting step for setting the quantization coefficient data to 0 for the corresponding image area, and the variable length coding step for assigning more information to the data having a higher occurrence probability among the quantization coefficient data. An image compression method configured to have.
【請求項4】保持されている動きスカラ量と前記動き補
償部における縦方向および横方向の距離データである動
きスカラ量とを比較し、前記縦方向および横方向の距離
データである動きスカラ量が所定量を越えたときには対
応する画像領域については量子化係数データを0とする
前記量子化係数0化ステップに代えて、保持されている
動きスカラ量と前記動き補償部における縦方向および横
方向の距離データである動きスカラ量とをサブバンド毎
に比較し、前記縦方向および横方向の距離データである
動きスカラ量が前記サブバンド毎の所定量を越えたとき
には対応する画像領域については量子化係数データを0
とする量子化係数0化ステップを設けた請求項3記載の
画像圧縮方法。
4. A held motion scalar quantity is compared with a motion scalar quantity which is distance data in the vertical and horizontal directions in the motion compensation section, and a motion scalar quantity which is distance data in the vertical and horizontal directions. Is greater than a predetermined amount, in place of the quantized coefficient zeroing step for setting the quantized coefficient data to 0 for the corresponding image area, the held motion scalar amount and the vertical and horizontal directions in the motion compensator are set. When the amount of motion scalar, which is the distance data in the vertical and horizontal directions, exceeds the predetermined amount for each subband, the corresponding image area is quantized. Conversion coefficient data to 0
The image compression method according to claim 3, further comprising a quantization coefficient 0 conversion step.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030066029A (en) * 2002-02-04 2003-08-09 윤인수 System and method for real time transmitting a compression moving picture based on the internet-network
CN100366093C (en) * 2002-01-09 2008-01-30 奥克塔技术公司 Wavelet domain half-pixel motion compensation
JP2010141922A (en) * 2002-04-19 2010-06-24 Droplet Technology Inc System and method for converting wavelet and computer program product

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