DE10300057A1 - Zweidimensionales Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverfahren sowie Vorrichtung und Programm dafür - Google Patents

Zweidimensionales Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverfahren sowie Vorrichtung und Programm dafür

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DE10300057A1 DE2003100057 DE10300057A DE10300057A1 DE 10300057 A1 DE10300057 A1 DE 10300057A1 DE 2003100057 DE2003100057 DE 2003100057 DE 10300057 A DE10300057 A DE 10300057A DE 10300057 A1 DE10300057 A1 DE 10300057A1
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Abstract

In einem Verfahren zur Auflösung der zweidimensionalen Orthogonaltransformation in die eindimensionalen Orthogonaltransformationen in einer Horizontalrichtung und einer Vertikalrichtung berechnet im Hinblick auf jede Signalfolge im Blockspeicher, die in einer Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit orthogonal zu transformieren ist, nachdem sie in einer Horizontalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit orthogonal transformiert wurde, eine Leistungsberechnungseinheit die Leistung jeder Signalfolge, fordert eine Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinheit einen Beurteilungsschwellwert an, durch den das quantisierte Koeffizientsignal einen anderen Wert als null annehmen kann, und vergleicht eine Wertvergleichseinheit die beiden Leistungen. Liegt die durch die Leistungsberechnungseinheit berechnete Leistung unter dem Beurteilungsschwellwert, entfällt die Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung für die entsprechende Signalfolge, und eine Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung erzeugt die quantisierte Koeffizientsignalfolge, die einfach aus Nullen besteht, und führt sie als Berechnungsergebnis zu.

Description

  • Die Erfindung betrifft die digitale Standbildcodierung oder digitale Bewegtbildcodierung und insbesondere ein zweidimensionales Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverfahren sowie eine Vorrichtung dafür.
  • Als Verfahren zur digitalen Standbildcodierung und digitalen Bewegtbildcodierung findet seit kurzem ein Codierverfahren in Kombination mit zwei Techniken zur Transformationscodierung und Quantisierung breiten Einsatz, und es gibt starken Bedarf an einem Verfahren zur Realisierung der zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung, das der wichtigste Bestandteil dieser Codierung ist, mit höherer Geschwindigkeit und geringerem Stromverbrauch.
  • Als Beispiel für die Standbildcodierung zur Verwendung bei der Transformationscodierung und Quantisierung gibt es die JPEG-Norm, empfohlen von der JPEG (Joint Photographic Expert Group) der ISO (Internationale Organisation für Normung)- und dem CCITT (Internationaler beratender Ausschuß für das Funkwesen) (derzeit ITU-T (Internationale Fernmeldeunion- Sektor für die Normierung bei der Telekommunikation)).
  • Bei diesem Verfahren wird ein Eingabebild in rechtwinklige Bereiche aufgeteilt, die zweidimensionale Orthogonaltransformation und Quantisierung wird an jedem aufgeteilten Pixelblock durchgeführt, und der erhaltene Koeffizientenblock wird zu einer Bitfolge codiert. Für die Orthogonaltransformation wird die Transformation mit dem Kennwert der Auflösung in Frequenzkomponenten verwendet, und besonders die diskrete Cosinustransformation kommt oft zum Einsatz. Da allgemein die Nachbarpixel eine Korrelation in einem als natürliches Bild bezeichneten Bild haben, ist es möglich, die Redundanz der Signalinformationen zu reduzieren, indem die Signalleistung auf eine niederfrequente Komponente über die Orthogonaltransformation konzentriert wird, z. B. die diskrete Cosinustransformation. Durch Kombinieren dieses Vorgangs mit der Quantisierung unter Verwendung der visuellen Merkmale des Menschen, z. B. daß der Mensch gegenüber einer Änderung der niederfrequenten Komponente empfindlich, aber gegenüber einer Änderung der hochfrequenten Komponente unempfindlich ist, wird eine effiziente Kompaktcodierung möglich, die die durch Kompression verursachte Bildbeeinträchtigung in Grenzen halten kann.
  • Fig. 2 zeigt den Aufbau des Standbild-Kompaktcodierers gemäß diesem Codierverfahren. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 201 eine Blockbildungseinheit zum Aufteilen eines Eingabebilds in die rechtwinkligen Blöcke mit vorbestimmter Größe, die Bezugszahl 202 bezeichnet eine zweidimensionale Orthogonaltransformationseinheit zum Durchführen der zweidimensionalen Orthogonaltransformation an jedem durch die Blockbildungseinheit 201 eingegebenen Pixelblock, die Bezugszahl 203 bezeichnet eine Quantisierungseinheit zum Quantisieren eines von der zweidimensionalen Orthogonaltransformationseinheit 202 zugeführten Transformationskoeffizienten und die Bezugszahl 204 bezeichnet eine variable Längencodiereinheit zum Codieren des von der Quantisierungseinheit 203 zugeführten Koeffizientenblocks zu einer Bitfolge. Der mit einer Strichlinie umgebene Abschnitt bezeichnet den Abschnitt für die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung.
  • Als typisches Beispiel für die Bewegtbildkompaktcodierung unter Verwendung der Transformationscodierung und Quantisierung gibt es die von der MPEG (Moving Picture Expert Group) der ISO empfohlenen Verfahren MPEG-1, MPEG-2 und MPEG- 4. Durch diese Verfahren erfolgt die Zwischenbildvorhersage bzw. Interframe-Prädiktion zum Vorhersagen eines zu codierenden Bilds auf der Grundlage des vorherigen Frames und des nachfolgenden Frames sowie die Codierung in Kombination mit der Transformationscodierung eines Prädiktionsfehlersignals.
  • Fig. 3 zeigt den Aufbau des Bewegtbildkompaktcodierers gemäß diesem Verfahren. In Fig. 3 bezeichnet die Bezugszahl 301eine Frame-Abtasteinheit zum Ersetzen von Eingabe-Frames in einer richtigen Folge, die Bezugszahl 302 bezeichnet eine Blockbildungseinheit zum Aufteilen eines von der Frame-Abtasteinheit 301 eingegebenen Frames in rechtwinklige Blöcke mit vorbestimmter Größe, die Bezugszahl 303 bezeichnet einer Frame-Speicher zum Speichern des decodierten Bilds eines codierten Frames als Referenz-Frame zur Prädiktion, die Bezugszahl 304 bezeichnet eine Interframe-Prädiktionseinheit zum Erzeugen eines Prädiktions-Frames durch Durchführen einer Interframe-Prädiktion gemäß dem Eingabebildblocksignal und dem decodierten Bild im Frame-Speicher 303, die Bezugszahl 305 bezeichnet eine Prädiktionsfehler-Berechnungseinheit zum Berechnen eines Prädiktionsfehlers gemäß dem Eingabebildblock und dem Prädiktionsbild, die Bezugszahl 306 bezeichnet eine zweidimensionale Orthogonaltransformationseinheit zum Durchführen der zweidimensionalen Orthogonaltransformation an einem Prädiktionsfehler, die Bezugszahl 307 bezeichnet eine Quantisierungseinheit zum Quantisieren eines Orthogonaltransformationskoeffizienten, die Bezugszahl 308 bezeichnet eine variable Längencodiereinheit zum Codieren eines quantisierten Koeffizienten und eines Interframe-Prädiktionsparameters zu einer Bitfolge, die Bezugszahl 309 bezeichnet eine inverse Quantisierungseinheit zum inversen Quantisieren eines quantisierten Koeffizienten, die Bezugszahl 310 bezeichnet eine inverse zweidimensionale Orthogonaltransformationseinheit zum Durchführen einer inversen Transformation zur zweidimensionalen Orthogonaltransformation an einem inversen quantisierten Koeffizienten, und die Bezugszahl 311 bezeichnet eine decodierte Bildberechnungseinheit zum Berechnen eines decodierten Bilds anhand der Summe aus dem inversen Transformationssignal und dem Prädiktionsbild und Speichern des decodierten Bilds im Frame-Speicher 303. Der von einer Strichlinie umgebene Abschnitt gibt die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitungseinheit an.
  • Wie erwähnt, spielt die Quantisierung und Orthogonaltransformation eines zweidimensionalen Bildsignals eine wichtige Rolle sowohl bei der Standbildkompaktcodierung als auch der Bewegtbildkompaktcodierung. Da aber die Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung allgemein viele Multiplikations- und Divisionsberechnungen erfordert, wird infolge dessen eine Erhöhung der Verarbeitungszeit und des Stromverbrauchs zu einem großen Problem. Somit besteht starker Bedarf an einem Berechnungsverfahren, das die Berechnungsmenge reduzieren kann, die zur zweidimensionalen Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung erforderlich ist.
  • Die herkömmliche Technik zur schnellen Verarbeitung durch Reduzieren der Berechnungsmenge der zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung führt eine die Berechnungsmenge reduzierende Technik besonders bei der zweidimensionalen diskreten Cosinustransformation und Quantisierung ein.
  • Seit langem werden zahlreiche Untersuchungen zum Berechnungsverfahren der zweidimensionalen Transformation mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt. Diese Untersuchungen lassen sich grob in die folgenden zwei Arten einteilen. Bei der ersten handelt es sich um ein Verfahren zur Anwendung eines schnellen Verfahrens zur eindimensionalen Orthogonaltransformation durch Rückführen der zweidimensionalen Orthogonaltransformation auf die Wiederholung der eindimensionalen Orthogonaltransformation gemäß der Matrixauflösung. Bei der zweiten handelt es sich um ein Verfahren zur Reduzierung der Anzahl der Multiplikationen und Divisionen ohne Durchführung der Matrixauflösung, wie etwa das in der JP-A-8-335885 offenbarte schnelle zweidimensionale diskrete Cosinus-Berechnungsverfahren.
  • Auch zu einem Verfahren zur Quantisierungsberechnung mit hoher Geschwindigkeit wurden viele Untersuchungen durchgeführt. Derzeit wird am häufigsten ein Verfahren zur Reduzierung der Anzahl aufwendiger Multiplikationen und Divisionen angewendet, indem ein solcher Kennwert zum Einsatz kommt, daß sich ein Quantisierungssignal der hochfrequenten Komponente beim Kompaktcodieren eines natürlichen Bilds auf null konzentriert, was in der JP-A-03-685871 offenbart ist.
  • Indes besteht nach wie vor starker Bedarf an Beschleunigung und geringerem Stromverbrauch bei der zweidimensionaler Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Durchführung der zweidimensionaler Orthogonaltransformation und Quantisierung mit geringerer Berechnungsmenge als bei der herkömmlichen Technik bereitzustellen und so eine höhere Geschwindigkeit und einen geringeren Stromverbrauch als bei der herkömmlichen Technik zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
  • Gemäß dem zweidimensionalen Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverfahren und der Vorrichtung der ersten Ausführungsform erfolgt eine Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung gemäß einem Nulldetektionsverfahren an einer oder allen Signalfolgen von M Signalfolgen in einem in Horizontalrichtung orthogonal transformierten M × N-Signalblock, während die übliche Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation und Quantisierung am Rest der Signalfolgen durchgeführt wird. Durch Anwenden des Nulldetektionsverfahrens auf eine oder alle Signalfolgen mit einer großen Möglichkeit, daß das Ausgabeergebnis nach Quantisierung null wird, läßt sich die zur Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung erforderliche Berechnungsmenge am Gesamtbild wirksam reduzieren. Ferner wird das Nulldetektionsverfahren nicht auf den Rest der Signalfolgen angewendet, was eine Zunahme unnötiger Berechnungen verhindern kann.
  • Gemäß dem zweidimensionalen Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverfahren und der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform findet das Nulldetektionsverfahren Anwendung in einer oder allen in die Wertigkeit bzw. Reihenfolge eingestuften Signalfolgen der M Signalfolgen in einem in Horizontalrichtung orthogonal transformierten M × N-Signalblock gemäß der gleichen Reihenfolge, und die übliche Vertikalrichtungs- Orthogonaltransformation und Quantisierung erfolgt an einer einzelnen Signalfolge der Reihenfolge, die niedriger als die Signalfolge ist, die die Berechnungsmenge im Nulldetektionsverfahren nicht verkürzen konnte, und einer Signalfolge, die nicht zu der oder den o. g. einen oder allen Signalfolgen gehört. Durch Anenden des Nulldetektionsverfahrens auf die Signalfolgen nacheinander von einer Signalfolge mit der größten Möglichkeit, daß das Ausgabeergebnis nach Quantisierung null werden kann, läßt sich die zur Vertikalrichtungs- Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung erforderliche Berechnungsmenge am Gesamtbild wirksam reduzieren. Durch Vermeiden der Verwendung des Nulldetektionsverfahrens für die Signalfolge, die erwartungsgemäß nicht die Berechnungsmenge reduziert, läßt sich eine Zunahme der unnötigen Berechnungen verhindern.
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung hervor.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden näheren Beschreibung und anhand der beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung klarer, die aber nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen sind, sondern nur der Erläuterung und dem Verständnis dienen. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Ansicht des Aufbaus der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 2 eine Ansicht eines Beispiels für den Standbildkompaktcodierer durch Kombination der Transformationscodiertechnik und der Quantisierungstechnik;
  • Fig. 3 eine Ansicht eines Beispiels für den Bewegtbildkompaktcodierer durch Kombination der Transformationscodiertechnik und der Quantisierungstechnik;
  • Fig. 4 eine Ansicht eines ersten Beispiels für die Quantisierungskennwerte der Quantisierung, auf die die Erfindung angewendet werden kann;
  • Fig. 5 eine Ansicht eines zweiten Beispiels für die Quantisierungskennwerte der Quantisierung, auf die die Erfindung angewendet werden kann;
  • Fig. 6 eine Ansicht des Betriebsverfahrens der ersten Ausführungsform; und
  • Fig. 7 eine Ansicht des Betriebsverfahrens der zweiten Ausführungsform.
  • Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher diskutiert. In der nachstehenden Beschreibung sind zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um für ein gründliches Verständnis der Erfindung zu sorgen. Dem Fachmann wird aber klar sein, daß die Erfindung ohne diese spezifischen Einzelheiten praktisch umgesetzt werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Aufbauten nicht näher dargestellt, damit die Erfindung nicht unnötig unklar wird.
  • Zunächst wird der Grundsatz der Erfindung mit Hilfe mathematischer Ausdrücke beschrieben.
  • Zur Vorbereitung sei folgendes festgelegt: Die Größe eines Pixelblocks, der durch die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitungseinheit zu empfangen ist, auf die die Erfindung Anwendung findet, beträgt definitionsgemäß M × N (N Zeilen, M Folgen) (M und N sind positive Ganzzahlen). Der Signalwert des Eingabepixelblocks beträgt definitionsgemäß f(x, y) (0 ≤ x < M, 0 ≤ y < N) (x und y sind Ganzzahlen), und ein Koeffizient nach Durchführung der zweidimensionalen Orthogonaltransformation T an f(x, y) beträgt definitionsgemäß F(u, v) (0 ≤ u < M, 0 ≤ v < N) (u und v sind Ganzzahlen). Ferner beträgt ein quantisierter Koeffizient nach Durchführung der Quantisierung an F(u, v) definitionsgemäß QF(u, v) (0 ≤ u < M, 0 ≤ v < N) (u und v sind Ganzzahlen).
  • Nachfolgend sind Annahmen der Erfindung dargestellt.
  • Als erste Bedingung sei angenommen, daß die durch die Erfindung realisierte zweidimensionale Orthogonaltransformation T die zweidimensionale Orthogonaltransformation mit dem Kennwert (Matrixauflösung) ist, daß ein Bild in einer Wiederholung der eindimensionalen Orthogonaltransformation T1 in Zeilenrichtung und einer eindimensionalen Orthogonaltransformation T2 in Folgenrichtung wie bei der zweidimensionalen diskreten Cosinustransformation aufgelöst wird. Das heißt, ist ein Zwischensignal nach Durchführung der Horizontalrichtungs-Orthogonaltransformation T1 an jeder Zeile des Eingabepixelblocks f(x, y) durch g(u, v) (0 ≤ < M, 0 ≤ v < N) (u und v sind Ganzzahlen) dargestellt, muß F(u, v) mit dem Ergebnis der Durchführung der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation T2 an jeder Folge von g(u, v) übereinstimmen.
  • Zum Beispiel wird die durch den Ausdruck 1 dargestellte zweidimensionale diskrete Cosinustransformation zu einer Wiederholung einer eindimensionalen diskreten M-Punkt-Cosinustransformation in Horizontalrichtung und zur einsdimensicnalen diskreten N-Punkt-Cosinustransformation in Vertikalrichtung aufgelöst, was im Ausdruck 2 und im Ausdruck 3 dargestellt ist.


  • Als zweite Bedingung sei angenommen, daß die durch die Erfindung realisierte Quantisierung eine Quantisierung mit dem Kennwert der zu null erfolgenden Quantisierung des Orthogonaltransformationskoeffizienten mit einem gewissen Wert in der Umgebung von null in einem vorbestimmten Bereich ist. Die lineare oder nicht lineare Charakteristik spielt keine Rolle.
  • Unter diesen Bedingungen ist in den Mengen beliebiger Ganzzahlen (u, v) (0 ≤ u < M, 0 ≤ v < N) Z(u, v) definitionsgemäß das Minimum der Leistung, die das Signal F(u, v) vor Quantisierung nie unterschreiten sollte, so daß der Wert QF(u, v) der (u, v)-Komponente des quantisierten Koeffizienten einen anderen Wert als null annehmen kann, anders ausgedrückt das Maximum Z(u, v), das die Beziehung des Ausdrucks 4 erfüllt. Das Symbol "⇐" in jedem Ausdruck bedeutet, daß der Bedingungsausdruck auf der linken Seite von "⇐" eine hinreichende Bedingung zur Erfüllung des Bedingungsausdrucks auf der rechten Seite von "⇐" ist. Ferner ist Z(u) definitionsgemäß der Minimalwert um v von Z(u, v) an jeder Ganzzahl u (0 ≤ u ≤ M) (Ausdruck 5).

    |F(u,v)|2 < Z(u, v) ⇐ QF(u, v) = 0 [Ausdruck 4]

    Z(u) = min{Z(u, v')|v' = 0,1, . . ., N - 1} [Ausdruck 5]
  • Als Beispiel sei die Quantisierung gemäß Ausdruck 6 und Fig. 4 betrachtet. Im Ausdruck 6 bezeichnet die Rundungsfunktion ("round") die Rundung auf die nächste Ganzzahl, und Q(u, v) ist die (u, v)-Komponente der Quantisierungsmatrix. Die horizontale Achse des Diagramms von Fig. 4 bezeichnet das Signal F(u, v) vor Quantisierung, und die vertikale Achse bezeichnet den durch inverses Quantisieren des quantisierten Signals QF(u, v) erhaltenen Signalwert. Wie Fig. 4 zeigt, erfüllen Q(u, v) und Z(u, v) die Beziehung des Ausdrucks 7. Ferner erfüllen Q(u, v) und Z(u) die Beziehung des Ausdrucks 8 gemäß Ausdruck 5.


  • Als weiteres Beispiel sei die Quantisierung gemäß Ausdruck 9 und Fig. 5 betrachtet. Im Ausdruck 9 bezeichnet die Nächst-Untere-Ganzzahl-Funktion ("floor") die maximale Ganzzahl minus dem ursprünglichen Zahlenwert, und Q bezeichnet den Quantisierungsparameter. Angenommen sei, daß der Wert von Q nicht von (u, v) abhängig ist und daß alle Komponenten gleichförmig quantisiert werden. Wie die Darstellung zeigt, erfüllen Q(u, v) und Z(u, v) sowie Z(u) die Beziehung des Ausdrucks 10.


  • Liegt die Leistung von F(u, v) unter dem Schwellwert Z(u), ist gemäß der Definition von Z(u) aufgrund der Tatsache, daß die Leistung von F(u, v) stets unter dem Schwellwert Z(u, v) liegt, die Beziehung des Ausdrucks 11 gemäß Ausdruck 4 erfüllt.

    |F(u, v)|2 < Z(u) ⇐ QF(u, v) = 0 [Ausdruck 11]
  • Da die Leistung einen nicht negativen Wert annimmt, kann die Leistung eines Signalwerts F(u, v) nicht über der Gesamtleistung der F(u, v) aufweisenden Signalfolge liegen. Das heißt, Ausdruck 12 ist für jedes (u, v) erfüllt. Damit ist die Beziehung des Ausdrucks 13 erfüllt. Die Beziehung des Ausdrucks 14 wird aus der Erfüllung der Beziehung des Ausdrucks 13 für jedes v und der Beziehung des Ausdrucks 11 eingeführt.


  • Eines der Merkmale der Orthogonaltransformation ist, daß die Leistung eines Signals erhalten bleibt, d. h., daß die Leistung eines Eingabesignals und die Leistung eines Ausgabesignals übereinstimmen. Unter Berücksichtigung dieses Kennwerts in der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation gemäß Ausdruck 2 stimmt die Leistung der u-ten Folge der Signalfolge im Signal g(u, y), das in Horizontalrichtung orthogonal transformiert ist, mit der Leistung der u-ten Folge der Signalfolge im Transformationskoeffizient F(u, v) nach Durchführung der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation am Signal g(u, y) überein. Das heißt, die Beziehung des Ausdrucks 15 ist erfüllt.


  • Die Anwendung des Ausdrucks 15 auf die Beziehung des Ausdrucks 14 führt dazu, daß der Ausdruck 16 für jedes u erfüllt ist. Diese Beziehung zeigt, daß die u-te Folge des Koeffizienten QF(u, v) nach Quantisierung im ganzen null wird, wenn die Leistung P(u) der u-ten Signalfolge im Signal g(u, y), das in Horizontalrichtung orthogonaltransformiert ist, unter dem Leistungsschwellwert Z(u) liegt.


  • Durch Verwendung des Ergebnisses des Ausdrucks 16 werden g(u, y), das durch Orthogonaltransformieren des Eingabepixelblocks f(x, y) in Horizontalrichtung erhalten wird, und die Leistung P(u) der u-ten Signalfolge von g(u, y) für eine gewisse Ganzzahl u (0 ≤ u < M) berechnet, und liegt P(u) unter dem Leistungsschwellwert Z(u), können die Vertikalrichtungs- Orthogonaltransformation und die Quantisierung zum Berechnen der u-ten Koeffizientenfolge des quantisierten Koeffizientenblocks QF(u, v) entfallen, und statt dessen kann eine Nullkoeffizientenfolge, die insgesamt aus Koeffizienten von null besteht, erzeugt und als Berechnungsergebnis der u-ten Folge des quantisierten Koeffizienten QF(u, v) zugeführt werden. Ist P(u) gleich oder größer als der Leistungsschwellwert Z(u), wird die gewöhnliche Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation und Quantisierung an der u-ten Signalfolge von g(u, y) durchgeführt. In der nachfolgenden Beschreibung wird dieses Verfahren zur Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation und Quantisierung als Nulldetektionsverfahren bezeichnet.
  • Allgemein ist für die Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung eine große Berechnungsmenge erforderlich. Dagegen benötigt die Verarbeitung der Zuführung der insgesamt aus Nullen bestehenden quantisierten Koeffizientenfolge eine kleine Berechnungsmenge. Zudem ist auch die zur Leistungsberechnung der Signalfolge erforderliche Berechnungsmenge klein. Daher ist es möglich, die zur Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation und Quantisierung am Gesamtbild erforderliche Berechnungsmenge zu reduzieren, indem das Nulldetektionsverfahren auf eine Signalfolge angewendet wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine größte Möglichkeit hat, daß die Leistung P(u) der u-ten Signalfolge unter dem Leistungsschwellwert Z(u) liegen kann. Dadurch können die Vertikalrichtüngs-Orthogonaltransformation und Quantisierung mit höherer Geschwindigkeit und geringerem Stromverbrauch durchgeführt werden.
  • In vielen der Standbild-Kompaktcodierverfahren und Bewegtbild-Kompaktcodierverfahren wird eine hocheffiziente Kompaktcodierung durch Konzentrieren der Signalleistungsverteilung eines Eingabepixelblocks auf einen der Transformationskoeffizienten durch die Orthogonaltransformation realisiert. Bei dieser Kompaktcodierung gibt es viele Transformationskoeffizienten der Verteilung jedes Signalwerts auf einen kleinen Wert nahe null. Daher kann die zur Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformation und Quantisierung erforderliche Berechnungsmenge am Gesamtbild stark reduziert werden, indem das Nulldetektionsverfahren auf die Berechnung zur Quantisierung einer Signalfolge angewendet wird, die aus Transformationskoeffizienten mit dem Verteilungskennwert eines Signals auf einen kleinen Wert nahe null bestehen.
  • Eine Vorrichtung für die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsvararbeitung gemäß der ersten Ausführungsform verfügt über eine Erstrichtungs- Orthogonaltransformationseinrichtung zum Durchführender eindimensionalen Orthogonaltransformation an einem Eingabepixelblock in einer ersten Richtung, wobei eine Horizontalrichtung oder eine Vertikalrichtung als erste Richtung festgelegt ist und die andere als zweite Richtung festgelegt ist, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, einen Blockspeicher zum Speichern von Koeffizientsignalen, die durch die Erstrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zugeführtwerden, eine Signalfolge-Sendeeinrichtung zum Abtasten des im Blockspeicher gespeicherten Koeffizientsignals, um die entsprechende Signalfolge in der zweiten Richtung zu entnehmen, eine Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum Durchführen der eindimensionalen Orthogonaltransformation an der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge in der zweiten Richtung, eine Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren eines Ausgabekoeffizientsignals der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert, eine Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der minimal möglichen Leistung, die durch den zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als Null über die signalfolgenweise Quantisierung mit dem o. g. Quantisierungskennwert durch die in der zweiten Richtung quantisiert ist, eine Leistungsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Leistung der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge, eine Wertvergleichseinrichtung zum Beurteilen, ob die durch die Leistungsberechnungseinrichtung berechnete Leistung unter dem durch die Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwert liegt, und Zuführen des Ja- oder Nein- Ergebnisses, eine Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Signalfolge der zweiten Richtung, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, eine quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung zum Auswählen der Ausgabe der Quantisierungseinrichtung oder der Ausgabe der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung in jeder Signalfolge der zweiten Richtung als Ausgabekoeffizientsignal nach Quantisierung und eine Steuereinheit zum Steuern der Betriebsabläufe der Signalfolge-Sendeeinrichtung, der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung, der Nullkoeffizienten-Erzeugungseinrichtung und der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung.
  • Die Steuereinheit steuert die Signalfolge-Sendeeinrichtung, die Leistungsberechnungseinrichtung, die Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung und die Wertvergleichseinrichtung, um die Leistung einer entsprechenden Signalfolge mit dem berechneten Schwellwert im Hinblick auf eine oder alle Signalfolgen der im Blockspeicher gespeicherten Signalfolgen in der zweiten Richtung zu vergleichen. Ergibt der Vergleich, daß die Leistung größer als der Schwellwert ist, steuert die Steuereinheit die Nullkoeffizienten-Erzeugungseinrichtung und die quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die durch Betreiben der Nullkoeffizienten-Erzeugungseinrichtung erhaltene Signalfolge als Quantisierungssignal auszugeben, während bei einem Ergebnis, daß sie kleiner als der Schwellwert ist, die Steuereinheit die Signalfolge-Sendeeinrichtung, die Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, die Quantisierungseinrichtung und die quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung steuert, um die durch Betreiben der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung und der Quantisierungseinrichtung für die entsprechende Signalfolge erhaltene Signalfolge als Ausgabequantisierungssignal zuzuführen, und sie steuer t die Signalfolge-Sendeeinrichtung, die Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, die Quantisierungseinrichtung und die quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die durch Betreiben der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung und der Quantisierungseinrichtung für eine entsprechende Signalfolge erhaltene Signalfolge als quantisiertes Signal im Hinblick auf die Signalfolgen auszugeben, die nicht zu der oder den o. g. einen oder allen Signalfolgen gehören.
  • Erste Ausführungsform
  • Anhand der Zeichnungen wird eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform der Erfindung und veranschaulicht den Aufbau der zweidimensionalen Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitungseinheit in einem digitalen Standbildkompaktcodierer oder einem digitalen Bewegtbildkompaktcodierer. Die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitungseinheit von Fig. 1 empfängt einen M × N-Pixelblock (N Zeilen, M Folgen) und einen Parameter zum Spezifizieren d4 s Quantisierungskennwert und liefert den quantisierten Koeffizientenblock ähnlicher Größe M × N (N Zeilen, M Folgen).
  • In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 101 eine Horizontalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit zum Orthogonaltransformieren eines Eingabepixelblocks an einem Punkt M in Horizontalrichtung, die Bezugszahl 102 bezeichnet einen Blockspeicher zum Speichern des Ausgabesignals der Horizontalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 101, die Bezugszahl 103 bezeichnet eine Signalfolge-Sendeeinheit zum folgenweisen Entnehmen eines Signals in Vertikalrichtung aus dem Blockspeicher 102, die Bezugszahl 104 bezeichnet eine Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit zum Orthogonaltransformieren der durch die Signalfolge-Sendeeinheit 103 gesendeten Signalfolge an einem Punkt N, die Bezugszahl 105 bezeichnet eine Quantisierungseinheit zum Quantisieren des Ausgabesignals der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 104, die Bezugszahl 106 bezeichnet eine Leistungsberechnungseinheit zum Berechnen der Leistung der durch die Signalfolge-Sendeeinheit 103 gesendeten Signalfolge, die Bezugszahl 107 bezeichnet eine Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinheit zum Berechnen des Beurteilungsschwellwerts gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert, die Bezugszahl 108 bezeichnet eine Wertvergleichseinheit zum Vergleichen der durch die Leistungsberechnungseinheit 106 berechneten Leistung mit dem durch die Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinheit 107 berechneten Schwellwert, die Bezugszahl 109 bezeichnet eine Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer nur als Nullen bestehenden quantisierten Koeffizientenfolge, die Bezugszahl 110 bezeichnet eine Auswahlausgabeeinheit zum Auswählen der Ausgabe der Quantisierungseinheit 105 oder der Ausgabe der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinheit 109 und zu ihrem Zuführen, und die Bezugszahl 111 bezeichnet eine Betriebssteuereinheit zum Steuern der Betriebsabläufe der o. g. Verarbeitungseinheiten.
  • Anhand des Ablaufplans von Fig. 6 wird der Betrieb der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • In der Beschreibung sind die Signalfolge des im Blockspeicher 102 gespeicherten Signalblocks und die Signalfolge des zugeführten quantisierten Koeffizientenblocks als u-te Signalfolge (0 ≤ u < M) dargestellt (u ist eine Ganzzahl).
  • Obwohl in der ersten Ausführungsform jede Korrespondenz zwischen der Folgenummer u und dem wirklichen Signal ausreicht, ist bevorzugt, die Signalfolge, die aus den Transformationskoeffizienten besteht, die erwartungsgemäß die Leistung auf einen großen Wert gemäß dem Leistungsverteilungskennwert des Ausgabekoeffizienten der Horizontalrichtungs-Orthogonaltransformation verteilen, in Korrespondenz mit der kleinen Folgenummer u zu bringen, um die Berechnungsmenge der zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung weitgehend zu reduzieren. Beispielsweise ist bei Verwendung der diskreten Cosinustransformation als Orthogonaltransformation bevörzugt, die aus der Gleichstromkomponente bestehende Signalfolge der Folgenummer u = 0 und die aus der Alternativkomponente der u-ten Reihenfolge bestehende Signalfolge u > 0 zuzuordnen.
  • Die Bestimmung des später beschriebenen Werts k, der den Adaptivbereich des Nulldetektionsverfahrens beschreibt, erfolgt vorab unter Berücksichtigung des Quantisierungskennwerts und Leistungsverteilungskennwerts nach Orthogonaltransformation (kurz gesagt der Detektionswahrscheinlichkeit der Nullfolge) und des Verhältnisses der zur Nullfolgendetektionsverarbeitung erforderlichen Berechnungsmenge und der reduzierten Berechnungsmenge bei Ersatz der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung mit der Nullfolgendetektionsverarbeitung einer aus Nullen bestehenden Signalfolge. Das heißt, der Wert k nimmt vorzugsweise einen solchen Wert an, daß die Nulldetektion nur auf die Folge angewendet wird, die erwartungsgemäß eine größere Wirkung über die zur Nulldetektion aufgewendeten Kosten hinaus hat. Wird der Vorzugswert k je nach Art des zur Kompression vorgesehenen digitalen Standbilds und digitalen Bewegtbilds (natürliches und künstliches Bild) eindeutig bestimmt, gibt es auch ein Verfahren zur Vorabbestimmung des Vorzugswerts k in jeder Art von Bild und seiner Speicherung in einer Tabelle, wonach der Wert von k entsprechend der Art des zu komprimierenden Bilds für die Einstellung ausgelesen wird.
  • Ein Ablauf des Verfahrens ab Schritt S101 in Fig. 6 beginnt, wenn die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitungseinheit einen MXN-Pixelblock (N Zeilen, M Folgen) empfängt.
  • Zunächst führt im Schritt S101 die Horizontalrichtungs- Orthogonaltransformationseinheit 101 eine eindimensionale Orthogonaltransformation aller Zeilen im Eingabepixelblock am Punkt M in Horizontalrichtung durch und speichert das Transformationsergebnis im Blockspeicher 102.
  • Dann wird im Schritt S102 der in der Betriebssteuereinheit 111 vorgesehene Folgenummernzähler u auf einen Wert initialisiert, der durch Subtrahieren von 1 von der Folgenanzahl M erhalten wird.
  • Im Schritt S103 entnimmt die Signalfolge-Sendeeinheit 103 die u-te Signalfolge aus dem Blockspeicher 102 gemäß dem Wert des Folgenummernzählers u, und die Leistungsberechnungseinheit 106 berechnet die Leistung P(u) der entnommenen Signalfolge gemäß der Quadratsumme der die Signalfolge bildenden N Signalwerte.
  • Im Schritt S104 berechnet die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinheit 107 den Beurteilungsschwellwert Z(u) unter Bezugnahme auf den Quantisierungssteuerparameter und den Folgenummernzähler u. Der Beurteilungsschwellwert Z(u) ist wie folgt definiert: Als Ergebnis der Quantisierung der Komponente (u, v) des Koeffizienten nach der zweidimensionalen Orthogonaltransformation gemäß dem durch den Quantisierungssteuerparameter festgelegten Quantisierungskennwert ist der von null abweichende Minimalwert der quantisierten Signalleistung als Z(u, v) definiert, und der Minimalwert von Z(u, v) bei Änderung der Ganzzahl v von 0 auf N-1 ist als Z(u) definiert.
  • Im Schritt S105 vergleicht die Wertvergleichseinheit 108 die Leistung P(u) mit dem Beurteilungsschwellwert Z(u); liegt die Leistung P(u) unter dem Schwellwert Z(u), geht dieser Schritt zum Schritt S106 über, während in dem Fall, in dem die Leistung P(u) gleich oder größer als der Schwellwert Z(u) ist, dieser Schritt zum Schritt S107 übergeht.
  • Beim Übergang zum Schritt S106 erzeugt die Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinheit 109 eine quantisierte Koeffizientenfolge, die insgesamt aus Koeffizienten von null besteht, und die Auswahlausgabeeinheit 110 wählt die erzeugte Nullkoeffizientenfolge aus, um sie als Berechnungsergebnis der u-ten Folge des quantisierten Koeffizientenblocks zuzuführen. Danach erfolgt der Übergang zum Schritt S108.
  • Beim Übergang zum Schritt S107 entnimmt dagegen die Signalfolge-Sendeeinheit 103 die u-te Signalfolge aus dem Blockspeicher 102, und die Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 104 führt eine eindimensionale Orthogonaltransformation der entnommenen Signalfolge am Punkt N in Vertikalrichtung durch. Die Quantisierungseinheit 105 quantisiert den erhaltenen Transformationskoeffizient gemäß einem durch den Quantisierungsparameter spezifizierten vorbestimmten Quantisierungskennwert, und die Auswahlausgabeeitheit 110 wählt seine Ausgabe, um ihn als Berechnungsergebnis der u-ten Folge des Quantisierungskoeffizienten zuzuführen. Danach erfolgt der Übergang zum Schritt S108.
  • Im Schritt S108 wird der Wert des Folgenummernzählers u um 1 verringert, und dieser Schritt geht zum Schritt S109 über. Im Schritt S109 wird geprüft, ob der Wert des Folgenummernzählers u unter einer vorbestimmten Ganzzahl k liegt (0 ≤ k < M); liegt die Folgenummer u unter k, erfolgt der Übergang zum Schritt S110, und ist die Folgenummer u gleich oder größer als k, kehrt dieser Schritt zum Schritt S103 zurück, in dem die Quantisierungskoeffizienten-Ausgabeverarbeitung an der nächsten Signalfolge wiederholt wird.
  • Im Schritt S110 wird geprüft, ob der Wert des Folgenummernzählers u gleich oder größer null ist. Ist die Folgenummer u gleich oder größer null, erfolgt der Übergang zum Schritt S111. Hat die Folgenummer u einen negativen Wert, wird aufgrund der Tatsache, daß die gesamte zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung abgeschlossen ist, eine Verarbeitungsabfolge gestoppt, und es wird auf die nächste Eingabe eines Pixelblocks gewartet.
  • Beim Übergang zum Schritt S111 wird die u-te Signalfolge des Blockspeichers 102 zweidimensional orthogonal transformiert und quantisiert, und der erhaltene Koeffizient wird als Berechnungsergebnis der u-ten Folge wie im Schritt S107 zugeführt.
  • Im Schritt S112 wird der Wert des Folgenummernzählers u um 1 verringert, und die Verarbeitung ab Schritt S110 wird erneut wiederholt.
  • Vorstehend wurde der Betrieb der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Als konkretes Verfahren zur Realisierung der Horizontalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 101 in der ersten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Verfahren geeignet, soweit es ein Verfahren zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren von N Signalzeilen im M × N-Eingabepixelblock an einem vorbestimmten Punkt M ist.
  • Als konkretes Verfahren zum Realisieren der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 104 ist jedes Verfahren geeignet, soweit es ein Verfahren zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren der von der Signalfolge-Sendeeinheit 103 gesendeten Signalfolge an einem vorbestimmten Punkt N ist.
  • Als konkretes Verfahren zur Realisierung der Quantisierungseinheit 105 ist jedes Verfahren geeignet, soweit es ein Verfahren zum Quantisieren der von der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 104 zugeführten Orthogonaltransformationskoeffizientenfolge gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert ist.
  • Als konkretes Verfahren zur Realisierung der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinheit 107 ist jedes Verfahren geeignet, soweit es ein Verfahren zum Berechnen des festgelegten Schwellwerts Z(u) ist. Zum Beispiel wird jeder durch Berechnen von Z(u) in jedem unterschiedlichen Quantisierungsparameter erhaltene Wert vorab in einem Tabellenspeicher gespeichert, und die Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinheit 107 kann den im Tabellenspeicher gespeicherten Wert bei Bedarf entnehmen. Alternativ kann die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinheit 107 den Wert bei Bedarf gemäß dem Beziehungsausdruck zum Berechnen des Schwellwerts Z(u) anhand des Quantisierungsparameters und der Folgezahl u berechnen und anfordern.
  • Gemäß der o. g. ersten Ausführungsform erfolgt eine Prüfung, ob eine solche hinreichende Bedingung erfüllt ist, daß alle Koeffizienten nach Quantisierung null werden können, für die (M-k) Signalfolgen von der k-ten Signalfolge zur (M-1)- ten Signalfolge der M Signalfolgen innerhalb des Transformationskoeffizienten, der einen Eingabepixelblock in Horizontalrichtung orthogonal transformiert hat, gemäß dem Wert der Leistung der Signalfolge. Die zur Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung erforderliche Berechnungsmenge kann am Gesamtbild reduziert werden, indem die Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung für die die Bedingung erfüllende Signalfolge entfällt und einfach der quantisierte Koeffizient von null zugeführt wird. Ferner ist es möglich, eine Zunahme unnötiger Berechnungen zu verhindern, indem die Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung an k Signalfolgen von der 0. Folge bis zur (k-1)-ten Folge ohne die o. g. Prüfung durchgeführt wird. Somit kann gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung mit höherer Geschwindigkeit und geringerem Stromverbrauch durchgeführt werden.
  • Eine Vorrichtung zur zweidimensionalen Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform verfügt über eine Erstrichtungs-Orthogonaltransförmationseinrichtung zum Durchführen der eindimensionalen Orthogonaltransformation an einem Eingabepixelblock in einer ersten Richtung, wobei eine Horizontalrichtung oder eine Vertikalrichtung als erste Richtung festgelegt ist und die andere als zweite Richtung festgelegt ist, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, einen Blockspeicher zum Speichern von Koeffizientsignalen, die durch die Erstrichtungs- Orthogonaltransformationseinrichtung zugeführt werden, eine Signalfolge-Sendeeinrichtung zum Abtasten des im Blockspeicher gespeicherten Koeffizientsignals, um die entsprechende Signalfolge in der zweiten Richtung zu entnehmen, eine Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum Durchführen der eindimensionalen Orthogonaltransformation an der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge in der zweiten Richtung, eine Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren eines Ausgabekoeffizientsignals der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert, eine Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der minimal möglichen Leistung, die durch den zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist; der zu einem anderen Wert als Null über die signalfolgenweise Quantisierung mit dem o. g. Kennwert in der zweiten Richtung quantisiert ist, eine Leistungsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Leistung der durch die Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge, eine Wertvergleichseinrichtung zum Beurteilen, ob die durch die Leistungsberechnungseinrichtung berechnete Leistung unter dem durch die Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwert liegt, und Zuführen des Ja- oder Nein-Ergebnisses, eine Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Signalfolge der zweiten Richtung, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, eine quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung zum Auswählen der Ausgabe der Quantisierungseinrichtung oder der Ausgabe der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung in jeder Signalfolge der zweiten Richtung als Ausgabekoeffizientsignal nach Quantisierung und eine Steuereinheit zum Steuern der Betriebsabläufe der Signalfolge-Sendeeinrichtung, der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung, der Nullkoeffizienten- Erzeugungseinrichtung und der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung.
  • Die Steuereinheit steuert die Signalfolge-Sendeeinrichtung, die Leistungsberechnungseinrichtung, die-Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung und die Wertvergleichseinrichtung, um die Leistung jeder entsprechenden Signalfolge mit dem berechneten Schwellwert im Hinblick auf eine oder alle in die Reihenfolge eingestuften Signalfolgen der im Blockspeicher gespeicherten Signalfolgen in der zweiten Richtung wiederholt von oben gemäß der o. g. Reihenfolge zu vergleichen, bis sich ergibt, daß die Leistung kleiner als der Schwellwert ist. Die Steuereinheit steuert die Nulllkoeffizient-Erzeugungseinrichtung und die quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die durch Betreiben der Nullkoeffizient-Erzeugungseinrichtung erhaltene Signalfolge als Quantisierungssignal zu einer Signalfolge zu führen, die ergibt, daß die Leistung größer als der Schwellwert in der o. g. Wiederholung ist. Dagegen steuert die Steuereinheit die Signalfolge-Sendeeinrichtung, die Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, die Quantisierungseinrichtung und die quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die durch Betreiben der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung und der Quantisierungseinrichtung für eine entsprechende Signalfolge erhaltene Signalfolge als Ausgabequantisierungssignal zu einer Signalfolge zu führen, die ergibt, daß sie kleiner als der Schwellwert ist, und damit die Wiederholung unterbricht, und zu einer Signalfolge, die in die geringere Reihenfolge als die Signalfolge eingestuft ist, die die Wiederholung unterbricht. Sie steuert die Signalfolge-Sendeeinrichtung, die Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, die Quantisierungseinrichtung und die quantisierte Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die durch Betreiben der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung und der Quantisierungseinrichtung für eine entsprechende Signalfolge erhaltene Signalfolge als quantisiertes Signal zu einer Signalfolge zu führen, die nicht zu der oder den o. g. einen oder allen Signalfolgen gehört.
  • Zweite Ausführungsform
  • Nunmehr wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Der Grundaufbau der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der gleiche wie in der ersten Ausführungsform von Fig. 1, und ein Unterschied findet sich hauptsächlich im Steuerbetrieb der Betriebssteuereinheit 111. Im folgenden wird das Betriebsverfahren in der zweiten Ausführungsform hauptsächlich im Hinblick auf den Unterschied zur ersten Ausführungsform anhand des Ablaufplans von Fig. 7 beschrieben.
  • Ein Ablauf des Verfahrens ab Schritt S201 von Fig. 7 beginnt, wenn die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitungseinheit einen M × N-Pixelblock (N Zeilen, M Folgen) empfängt.
  • Zunächst führt im Schritt S201 die Horizontalrichtungs- Orthogonaltransformationseinheit 101 eine eindimensionale Orthogonaltransformation aller Zeilen im Eingabepixelblock am Punkt M in Horizontalrichtung durch und speichert das Transformationsergebnis im Blockspeicher 102.
  • Im Schritt S202 wird der in der Betriebssteuereinheit 111 vorgesehene Folgenummernzähler u auf einen Wert initialisiert, der durch Subtrahieren von 1 von der Folgenanzahl M erhalten wird.
  • Im Schritt S203 entnimmt die Signalfolge-Sendeeinheit 103 die u-te Signalfolge aus dem Blockspeicher 102 gemäß dem Wert des Folgenummernzählers u, und die Leistungsberechnungseinheit 106 berechnet die Leistung P(u) der entnommenen Signalfolge durch die Quadratsumme der die Signalfolge bildenden N Signalwerte.
  • Im Schritt S204 berechnet die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinheit 107 den Beurteilungsschwellwert Z(u) unter Bezugnahme auf den Quantisierungssteuerparameter und den Folgenummernzähler u: Die Definition des Beurteilungsschwellwerts Z(u) ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
  • Im Schritt S205 vergleicht die Wertvergleichseinheit 108 die Leistung P(u) mit dem Beurteilungsschwellwert Z(u), und liegt die Leistung P(u) unter dem Schwellwert Z(u), geht dieser Schritt zum Schritt S206 über, während in dem Fall, in dem die Leistung P(u) gleich oder größer als der Schwellwert Z(u) ist, dieser Schritt zum Schritt S210 übergeht.
  • Beim Übergang zum Schritt S206 erzeugt die Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinheit 109 eine quantisierte Koeffizientenfolge, die insgesamt aus Koeffizienten von null besteht, und die Auswahlausgabeeinheit 110 wählt die erzeugte Nullkoeffizientenfolge aus, um sie als Berechnungsergebnis der u-ten Folge des quantisierten Koeffizientenblocks zuzuführen. Danach erfolgt ein Übergang zum Schritt S207.
  • Im Schritt S207 wird der Wert des Folgenummernzählers u um 1 verringert, und dieser Schritt geht zum Schritt S208 über. Im Schritt S208 wird geprüft, ob der Wert des Folgenummernzählers u unter einer vorbestimmten Ganzzahl k liegt (0 k < M), und liegt die Folgenummer u unter k, erfolgt der Übergang zum Schritt S209. Ist die Folgenummer u gleich oder größer als k, kehrt dieser Schritt zum Schritt S203 zurück, in dem die Quantisierungskoeffizienten-Ausgabeverarbeitung an der nächsten Signalfolge wiederholt wird.
  • Im Schritt S209 wird geprüft, ob der Wert des Folgenummernzählers u gleich oder größer null ist. Ist die Folgenummer u gleich oder größer null, erfolgt der Übergang zum Schritt S210. Hat die Folgenummer u einen negativen Wert, wird aufgrund der Tatsache, daß die gesamte zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung abgeschlossen ist, eine Verarbeitungsabfolge gestoppt, und es wird auf die nächste Eingabe eines Pixelblocks gewartet.
  • Im Schritt 210 entnimmt die Signalfolge-Sendeeinheit 103 die u-te Signalfolge aus dem Blockspeicher 102, und die Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformationseinheit 104 führt eine eindimensionale Orthogonaltransformation der entnommenen Signalfolge am Punkt N in Vertikalrichtung durch. Als nächstes wird der erhaltene Transformationskoeffizient durch die Quantisierungseinheit 105 gemäß einem durch den Quantisierungsparameter spezifizierten vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert, und die Auswahlausgabeeinheit 110 wählt seine Ausgabe aus und führt sie als Berechnungsergebnis det u-ten Folge des Quantisierungskoeffizienten zu. Danach erfolgt der Übergang zum Schritt S211.
  • Im Schritt S211 wird der Wert des Folgezahlzählers u um 1 verringert, wonach die Verarbeitung ab Schritt 209 erneut wiederholt wird. Die vorstehende Beschreibung stellt den Betrieb der zweiten Ausführungsform der Erfindung dar.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform erfolgt eine fortlaufende Prüfung, ob eine solche hinreichende Bedingung erfüllt ist, daß alle Koeffizienten nach Quantisierung null werden können, für (M-k) Signalfolgen von der k-ten Signalfolge zur (M-1)-ten Signalfolge von M Signalfolgen des Transformationskoeffizienten, der einen Eingabepixelblock in Horizontalrichtung orthogonal transformiert hat, beginnend ab der Signalfolge mit der größten Folgenummer. Durch Wegfall der Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung für eine die o. g. hinreichende Bedingung erfüllende Signalfolge und einfaches Zuführen des quantisierten Koeffizienten von null kann die zur Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung erforderliche Berechnungsmenge am Gesamtbild reduziert werden. Durch Ausführen der vorbestimmten Vertikalrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung an einer Signalfolge mit der Nummer, die kleiner als die der die hinreichende Bedingung nicht erfüllenden Signalfolge und der Signalfolgen von der 0. Folge bis zur (k-1)-ten Folge ist, ohne eine Prüfung wie oben durchzuführen, kann eine durch unnötige Leistungsberechnung verursachte Zunahme der Berechnungsmenge verhindert werden. Als Ergebnis kann durch Verwendung der zweiten Ausführungsform der Erfindung die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung mit höherer Geschwindigkeit und geringerem Stromverbrauch durchgeführt werden.
  • Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind verschiedene weitere Abwandlungen möglich. Zum Beispiel können die Schritte S109, S111 und S112 im Ablaufplan von Fig. 6 entfallen, und der Schritt S110 kann nach dem Schritt S108 durchgeführt werden, wonach die Steuerung zum Schritt S103 bei Bejahung im Schritt S110 zurückgeführt und die Verarbeitung bei Verneinung abgeschlossen wird. Das heißt, das Nulldetektionsverfahren kann stets auf die Signale aller Folgen im Blockspeicher 102 angewendet werden. Statt des Schritts 5208 im Ablaufplan von Fig. 7 kann ein Schritt zum Prüfen vorgesehen sein, ob u gleich oder größer null ist; wobei die Steuerung zum Schritt S203 zurückgeführt wird, wenn der Wert gleich oder größer null ist, und die Verarbeitung abgeschlossen wird, wenn er unter null liegt. Das heißt, das Nulldetektionsverfahren kann kontinuierlich verwendet werden, sofern keine verneinende Beurteilung im Schritt S205 erfolgt, unabhängig davon, ob die vorbestimmte Anzahl der Signalfolgen im Nulldetektionsverfahren verarbeitet wurde.
  • Alternativ kann die Verarbeitung von Fig. 6 und Fig. 7 durch einen Computer durchgeführt werden, z. B. einen Personalcomputer oder eine Arbeitsstation. In diesem Fall kann ein Programm zur zweidimensionalen Orthogonaltransformation/Quantisierung in einem vom Computer lesbaren Speichermedium gespeichert sein, z. B. auf einer Magnetplatte oder in einem Halbleiterspeicher, und das Programm kann vom Computer ausgelesen werden, um so den Betrieb des Computers zu steuern, wodurch verschiedene Funktionseinrichtungen gemäß Fig. 1 im Computer realisiert sind und veranlaßt wird, daß der Computer die Verarbeitung von Fig. 6 oder Fig. 7 durchführt.
  • Wie zuvor dargelegt, kann erfindungsgemäß die zweidimensionale Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung bei der Standbildkompaktcodierung und Bewegtbildkompaktcodierung mit viel höherer Geschwindigkeit und geringerem Stromverbrauch als gemäß der herkömmlichen Technik durchgeführt werden.

Claims (21)

1. Verfahren zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock mit dem folgenden Schritt, bei dem unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung in einem Verfahren zur Auflösung der zweidimensionalen Orthogonaltransformation in eindimensionale Orthogonaltransformationen in der ersten Richtung und der zweiten Richtung im Hinblick auf jede in der zweiten Richtung orthogonal zu transformierende Signalfolge, nachdem sie in der ersten Richtung orthogonal transformiert wurde, wenn ein durch Berechnen einer Leistung der Signalfolge erhaltener Leistungswert unter einem Beurteilungsschwellwert liegt, wodurch mindestens eines von quantisierten Koeffizientsignalen einen anderen Wert als null annehmen kann, die Zweitrichtungs-Orthogonaltransformations- und Quantisierungsverarbeitung für die entsprechende Signalfolge entfällt und eine einfach aus Nullen bestehende quantisierte Koeffizientsignalfolge als Berechnungsergebnis zugeführt wird.
2. Verfahren zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock, wobei unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und dem anderen als zweite Richtung folgende Schritte ausgeführt werden:
a) Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher; und
b) im Hinblick auf mindestens eine von Zweitrichtungs-Signalfolgen, die den im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblock bilden, erfolgendes Berechnen einer Leistung der Signalfolge sowie Berechnen einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen. Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen, sowie Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, wenn die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung liegt, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweidimensionale Orthogonaltransformation eine zweidimensionale diskrete Cosinustransformation ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der ersten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der ersten Richtung ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der zweiten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der zweiten Richtung ist und die zur Verarbeitung im Schritt b) vorgesehene Signalfolge eine oder mehrere der Signalfolgen ist, die Transformationskoeffizienten entsprechen, deren Reihenfolge in der eindimensionalen diskreten Cosinustransformation nicht kleiner als eine vorbestimmte Zahl ist.
4. Verfahren zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock, wobei unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung folgende Schritte ausgeführt werden:
a) Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher; und
b) Wiederholen einer Verarbeitung einer im Hinblick auf Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgenden Berechnung jeder Leistung der Signalfolgen beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, sowie Berechnung einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen, sowie Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, falls die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung liegt, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert, bis zum Verarbeitungsabschluß einer vorbestimmten Anzahl von Signalfolgen.
5. Verfahren zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock, wobei unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung folgende Schritte ausgeführt werden:
a) Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher; und
b) Wiederholen einer Verarbeitung einer im Hinblick auf Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgenden Berechnung jeder Leistung der Signalfolgen beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, sowie Berechnung einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen, sowie Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, falls die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung liegt, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert, bis zum Verarbeitungsabschluß für die erste Signalfolge mit der Leistung, die nicht unter der minimal möglichen Leistung liegt, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizientanzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß dem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist.
6. Verfahren zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock, wobei unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung folgende Schritte ausgeführt werden:
a) Anwenden einer, eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher; und
b) Wiederholen einer Verarbeitung einer im Hinblick auf Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgenden Berechnung jeder Leistung der Signalfolgen beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, sowie Berechnung einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennivert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen, sowie Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, falls die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung liegt, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert, bis zum Verarbeitungsabschluß für eine vorbestimmte Anzahl von Signalfolgen oder bei nicht erfolgendem Abschluß bis zum Verarbeitungsabschluß für die erste Signalfolge mit der Leistung, die nicht unter der minimal möglichen Leistung liegt, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß dem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4, 5 oder 6, ferner mit dem folgenden Schritt:
a) im Hinblick auf die nicht zur Verarbeitung im Schritt b) vorgesehene Signalfolge der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert.
8. Verfahren nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, wobei die zweidimensionale Orthogonaltransformation eine zweidimensionale diskrete Cosinustransformation ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der ersten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der ersten Richtung ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der zweiten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der zweiten Richtung ist und im Schritt b) eine Sequenz der Verringerung einer Reihenfolge der eindimensionalen diskreten Cosinustransformation in der ersten Richtung als Reihenfolge der Verringerung der Möglichkeit angewendet wird, daß alle quantisierten Koeffizienten für die Signalfolgen null werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogenaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock mit:
einer Erstrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf einen Eingabepixelblock in einer ersten Richtung, wobei eine Horizontalrichtung oder eine Vertikalrichtung als erste Richtung festgelegt ist und die andere als zweite Richtung festgelegt ist;
einem Speicher zum Speichern eines Koeffizientsignalblocks, der durch die Erstrichtungs- Orthogonaltransformationseinrichtung zugeführt wird;
einer Signalfolge-Sendeeinrichtung zum Entnehmen einer Zweitrichtungs-Signalfolge aus dem Speicher;
einer Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge in der zweiten Richtung;
einer Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren einer Koeffizientsignalfolge, die eine Ausgabe der zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung ist, gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert;
einer Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als Null in der Signalfolge über signalfolgenweise Quantisierung gemäß dem Quantisierungskennwert in der zweiten Richtung quantisiert ist;
einer Leistungsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Leistung der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge;
einer Wertvergleichseinrichtung zum Prüfen, ob die durch die Leistungsberechnungseinrichtung berechnete Leistung unter dem durch die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwert liegt;
einer Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Zweitrichtungs-Signalfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten vor null besteht;
einer quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung zum Auswählen einer der Ausgaben der Quantisierungseinrichtung und der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung in jeder Zweitrichtungs-Signalfolge als Ausgabekoeffizientsignal nach Quantisierung; und
einer Steuereinrichtung zum wie folgt durchgeführten Steuern:
a) im Hinblick auf mindestens eine der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Steuern der Signalfolge-Sendeeinrichtung, um die Signalfolge zu entnehmen; der Leistungsberechnungseinrichtung, um ihre Leistung zu berechnen; der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung, um die der Signalfolge entsprechende Beurteilungsschwellwertleistung zu berechnen; der Wertvergleichseinrichtung, um die beiden Leistungen zu vergleichen; wenn die berechnete Leistung unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt; der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung, um eine solche quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, daß alle quantisierten Koeffizienten für die entsprechende Signalfolge null werden, der quantisierten Koeffizientenfolgeauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die Nullkoeffizientenfolge auszuwählen, während wenn die berechnete Leistung nicht unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt; der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, um eine eindimensionale Orthogonaltransformation auf die entsprechende Signalfolge in der zweiten Richtung anzuwenden; der Quantisierungseinrichtung, um die erhaltene Koeffizientsignalfolge gemäß dem Quantisierungskennwert zu quantisieren, um so eine quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, und der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die entsprechende quantisierte Koeffizientenfolge auszuwählen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweidimensionale Orthogonaltransformation eine zweidimensionale diskrete Cosinustransformation ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der ersten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der ersten Richtung ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der zweiten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der zweiten Richtung ist und mindestens eine der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks eine oder mehrere der Signalfolgen ist, die Transformationskoeffizienten entsprechen, deren Reihenfolge in der eindimensionalen diskreten Cosinustransformation in der ersten Richtung nicht kleiner als eine vorbestimmte Zahl ist.
11. Vorrichtung zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock mit:
einer Erstrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in einer ersten Richtung, wobei eine Horizontalrichtung oder eine Vertikalrichtung als erste Richtung festgelegt ist und die andere als zweite Richtung festgelegt ist;
einem Speicher zum Speichern eines Koeffizientsignalblocks, der durch die Erstrichtungs- Orthogonaltransformationseinrichtung zugeführt wird;
einer Signalfolge-Sendeeinrichtung zum Entnehmen einer Zweitrichtungs-Signalfolge aus dem Speicher;
einer Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge in der zweiten Richtung;
einer Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren einer Koeffizientsignalfolge, die eine Ausgabe der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung ist, gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert;
einer Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als Null in der Signalfolge über signalfolgenweise Quantisierung gemäß dem Quantisierungskennwert in der zweiten Richtung quantisiert ist;
einer Leistungsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Leistung der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge;
einer Wertvergleichseinrichtung zum Prüfen, ob die durch die Leistungsberechnungseinrichtung berechnete Leistung unter einem durch die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwert liegt;
einer Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Zweitrichtungs-Signalfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht;
einer quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung zum Auswählen einer der Ausgaben der Quantisierungseinrichtung und der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung in jeder Zweitrichtungs-Signalfolge als Ausgabekoeffizientsignal nach Quantisierung; und
einer Steuereinrichtung zum Wiederholen der folgenden Verarbeitung a):
a) im Hinblick auf die Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Steuern der Signalfolge- Sendeeinrichtung, um jede Signalfolge zu entnehmen, beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, Steuern der Leistungsberechnungseinrichtung, um ihre Leistung zu berechnen, Steuern der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung, um die der Signalfolge entsprechende Beurteilungsschwellwertleistung zu berechnen, Steuern der Wertvergleichseinrichtung, um die beiden Leistungen zu vergleichen, wenn die berechnete Leistung unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt, Steuern der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung, um eine solche quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, daß alle quantisierten Koeffizienten für die entsprechende Signalfolge null werden, Steuern der quantisierten Koeffizientenfolgeauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die Nullkoeffizientenfolge auszuwählen, während wenn die berechnete Leistung nicht unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt, Steuern der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, um die eindimensionale Orthogonaltransformation auf die entsprechende Signalfolge in der zweiten Richtung anzuwenden, Steuern der Quantisierungseinrichtung, um die erhaltene Koeffizientsignalfolge gemäß dem Quantisierungskennwert zu quantisieren, um so eine quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, und Steuern der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die entsprechende quantisierte Koeffizientenfolge auszuwählen, bis zum Verarbeitungsabschluß einer vorbestimmten Anzahl von Signalfolgen.
12. Vorrichtung zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock mit:
einer Erstrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren des Eingabepixelblocks in einer ersten Richtung, wobei eine Horizontalrichtung oder eine Vertikalrichtung als erste Richtung festgelegt ist und die andere als zweite Richtung festgelegt ist;
einem Speicher zum Speichern eines Koeffizientsignalblocks, der durch die Erstrichtungs- Orthogonaltransformationseinrichtung zugeführt wird;
einer Signalfolge-Sendeeinrichtung zum Entnehmen einer Zweitrichtungs-Signalfolge aus dem Speicher;
einer Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum eindimensionaler Orthogonaltransformieren der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge in der zweiten Richtung;
einer Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren einer Koeffizientsignalfolge, die eine Ausgabe der Zweitrichtungs-Otthogonaltransformationseinrichtung ist, gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert;
einer Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als Null in der Signalfolge über signalfolgenweise Quantisierung gemäß dem Quantisierungskennwert in der zweiten Richtung quantisiert ist;
einer Leistungsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Leistung der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge;
einer Wertvergleichseinrichtung zum Prüfen, ob die durch die Leistungsberechnungseinrichtung berechnete Leistung unter einem durch die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwert liegt;
einer Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Zweitrichtungs-Signalfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht;
einer quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung zum Auswählen einer der Ausgaben der Quantisierungseinrichtung und der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung in jeder Zweitrichtungs-Signalfolge als Ausgabekoeffizientsignal nach Quantisierung; und
einer Steuereinrichtung zum Wiederholen der folgenden Verarbeitung a):
a) im Hinblick auf die Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Steuern der Signalfolge- Sendeeinrichtung, um jede Signalfolge zu entnehmen, beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, Steuern der Leistungsberechnungseinrichtung, um ihre Leistung zu berechnen, Steuern der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung, um die der Signalfolge entsprechende Beurteilungsschwellwertleistung zu berechnen, Steuern der Wertvergleichseinrichtung, um die beiden Leistungen zu vergleichen; wenn die berechnete Leistung unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt, Steuern der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung, um eine solche quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, daß alle quantisierten Koeffizienten für die entsprechende Signalfolge null werden, Steuern der quantisierten Koeffizientenfolgeauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die Nullkoeffizientenfolge auszuwählen, während wenn die berechnete Leistung nicht unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt, Steuern der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, um die eindimensionale Orthogonaltransformation auf die entsprechende Signalfolge in der zweiten Richtung anzuwenden, Steuern der Quantisierungseinrichtung, um die erhaltene Koeffizientsignalfolge gemäß dem Quantisierungskennwert zu quantisieren, um so eine quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, und Steuern der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die entsprechende quantisierte Koeffizientenfolge auszuwählen, bis zum Verarbeitungsabschluß für die erste Signalfolge mit der Leistung, die nicht unter der minimal möglichen Leistung liegt, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß dem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist.
13. Vorrichtung zur Durchführung einer zweidimensionalen Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock mit:
einer Erstrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren des Eingabepixelblocks in einer ersten Richtung, wobei eine Horizontalrichtung oder eine Vertikalrichtung als erste Richtung festgelegt ist und die andere als zweite Richtung festgelegt ist;
einem Speicher zum Speichern eines Koeffizientsignalblocks, der durch die Erstrichtungs- Orthogonaltransformationseinrichtung zugeführt wird;
einer Signalfolge-Sendeeinrichtung zum Entnehmen einer Zweitrichtungs-Signalfolge aus dem Speicher;
einer Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung zum eindimensionalen Orthogonaltransformieren der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge in der zweiten Richtung;
einer Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren einer Koeffizientsignalfolge, die eine Ausgabe der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung ist, gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert;
einer Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als Null in der Signalfolge über signalfolgenweise Quantisierung gemäß dem Quantisierungskennwert in der zweiten Richtung quantisiert ist;
einer Leistungsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Leistung der von der Signalfolge-Sendeeinrichtung gesendeten Signalfolge;
einer Wertvergleichseinrichtung zum Prüfen, ob die durch die Leistungsberechnungseinrichtung berechnete Leistung unter einem durch die Beurteilungsschwellwert- Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwert liegt;
einer Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Zweitrichtungs-Signalfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht;
einer quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung zum Auswählen einer der Ausgaben der Quantisierungseinrichtung und der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung in jeder Zweitrichtungs-Signalfolge als Ausgabekoeffizientsignal nach Quantisierung; und
einer Steuereinrichtung zum Wiederholen der folgenden Verarbeitung a):
a) im Hinblick auf die Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Steuern der Signalfolge- Sendeeinrichtung, um jede Signalfolge zu entnehmen, beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, Steuern der Leistungsberechnungseinrichtung, um ihre Leistung zu berechnen, Steuern der Beurteilungsschwellwert-Berechnungseinrichtung, um die der Signalfolge entsprechende Beurteilungsschwellwertleistung zu berechnen, Steuern der Wertvergleichseinrichtung, um die beiden Leistungen zu vergleichen; wenn die berechnete Leistung unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt, Steuern der Nullkoeffizientenfolge-Erzeugungseinrichtung, um eine solche quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, daß alle quantisierten Koeffizienten für die entsprechende Signalfolge null werden, Steuern der quantisierten Koeffizientenfolgeauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die Nullkoeffizientenfolge auszuwählen, während wenn die berechnete Leistung nicht unter der Beurteilungsschwellwertleistung liegt, Steuern der Zweitrichtungs-Orthogoraltransformationseinrichtung, um die eindimensionale Orthogonaltransformation auf die entsprechende Signalfolge in der zweiten Richtung anzuwenden, Steuern der Quantisierungseinrichtung, um die erhaltene Koeffizientsignalfolge gemäß dem Quantisierungskennwert zu quantisieren, um so eine quantisierte Koeffizientenfolge zu erzeugen, und Steuern der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die entsprechende quantisierte Koeffizientenfolge auszuwählen, bis zum Verarbeitungsabschluß für eine vorbestimmte Anzahl von Signalfolgen oder bei nicht erfolgendem Abschluß bis zum Verarbeitungsabschluß für die erste Signalfolge mit der Leistung, die nicht unter der minimal möglichen Leistung liegt, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß dem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10, 11, 12 oder 13, wobei die Steuereinrichtung ferner wie folgt steuert:
a) im Hinblick auf die nicht zur Verarbeitung vorgesehene Signalfolge der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Steuern der Signalfolge- Sendeeinrichtung, um die Signalfolge zu entnehmen, der Zweitrichtungs-Orthogonaltransformationseinrichtung, um die eindimensionale Orthogonaltransformation auf die Signalfolge in der zweiten Richtung anzuwenden, der Quantisierungseinrichtung, um die erhaltene Koeffizientsignalfolge gemäß dem Quantisierungskennwert zu quantisieren, und der quantisierten Koeffizientenauswahl-Ausgabeeinrichtung, um die entsprechende quantisierte Koeffizientenfolge auszuwählen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12, 13 oder 14, wobei die zweidimensionale Orthogonaltransformation eine zweidimensionale diskrete Cosinustransformation ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der ersten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der ersten Richtung ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der zweiten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der zweiten Richtung ist und eine Sequenz der Verringerung einer Reihenfolge der eindimensionalen diskreten Cosinustransformation in der ersten Richtung als Reihenfolge der Verringerung der Möglichkeit angewendet wird, daß alle quantisierten Koeffizienten für die Signalfolgen null werden.
16. Programm zum Veranlassen eines Computers, eine zweidimensionale Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock durchzuführen, wobei der Computer die folgenden Funktionen durchführt:
unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung erfolgendes
1. Anwenden einer eindimensionalen Orthogonältransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher;
2. im Hinblick auf mindestens eine von Zweitrichtungs-Signalfolgen, die den im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblock bilden, erfolgendes Berechnen einer Leistung der Signalfolge sowie Berechnen einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen; liegt die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung, Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert; und
3. im Hinblick auf die nicht zur Verarbeitung in der Funktion b) vorgesehene Signalfolge der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert.
17. Programm nach Anspruch 16, wobei die zweidimensionale Orthogonaltransformation eine zweidimensionale diskrete Cosinustransformation ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der ersten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der ersten Richtung ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der zweiten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der zweiten Richtung ist und die zur Verarbeitung in der Funktion b) vorgesehene Signalfolge eine oder mehrere der Signalfolgen ist, die Transformationskoeffizienten entsprechen, deren Reihenfolge in der eindimensionalen diskreten Cosinustransformation nicht kleiner als eine vorbestimmte Zahl ist.
18. Programm zum Veranlassen eines Computers, eine zweidimensionale Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock durchzuführen, wobei der Computer die folgenden Funktionen durchführt:
unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung erfolgendes
a) Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltener Koeffizientsignalblocks in einem Speicher;
b) Wiederholen einer Verarbeitung einer im Hinblick auf Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgenden Berechnung jeder Leistung der Signalfolgen beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, sowie Berechnung einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen; liegt die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung, Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert, bis zum Verarbeitungsabschluß für eine vorbestimmte Anzahl von Signalfolgen; und
c) im Hinblick auf die nicht zur Verarbeitung in der Funktion b) vorgesehene Signalfolge der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert.
19. Programm zum Veranlassen eines Computers, eine zweidimensionale Orthogonaltransformatiom und Quantisierung an einem Eingabepixelblock durchzuführen, wobei der Computer die folgenden Funktionen durchführt: unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung erfolgendes
a) Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher;
b) Wiederholen einer Verarbeitung einer im Hinblick auf Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgenden Berechnung jeder Leistung der Signalfolgen beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, sowie Berechnung einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen; liegt die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung, Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert, bis zum Verarbeitungsabschluß für die erste Signalfolge mit der Leistung, die nicht unter der minimal möglichen Leistung liegt, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß dem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist; und
c) im Hinblick auf die nicht zur Verarbeitung in der Funktion b) vorgesehene Signalfolge der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert.
20. Programm zum Veranlassen eines Computers, eine zweidimensionale Orthogonaltransformation und Quantisierung an einem Eingabepixelblock durchzuführen, wobei der Computer die folgenden Funktionen durchführt:
unter Festlegung einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung als erste Richtung und der anderen als zweite Richtung erfolgendes
a) Anwenden einer eindimensionalen Orthogonaltransformation auf den Eingabepixelblock in der ersten Richtung und Speichern des erhaltenen Koeffizientsignalblocks in einem Speicher;
b) Wiederholen einer Verarbeitung einer im Hinblick auf Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgenden Berechnung jeder Leistung der Signalfolgen beginnend ab der Signalfolge mit der größten Möglichkeit in der Reihenfolge der Verringerung einer solchen Möglichkeit, daß alle Koeffizienten in der Signalfolge zu Nullen quantisiert werden, sowie Berechnung einer minimal möglichen Leistung, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß einem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist, um die beiden Leistungen zu vergleichen; liegt die erstgenannte Leistung unter der letztgenannten Leistung, Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge, die insgesamt aus quantisierten Koeffizienten von null besteht, und ansonsten Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der entsprechenden Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert, bis zum Verarbeitungsabschluß für eine vorbestimmte Anzahl von Signalfolgen oder bei nicht erfolgendem Abschluß bis zum Verarbeitungsabschluß für die erste Signalfolge mit der Leistung, die nicht unter der minimal möglichen Leistung liegt, die durch jeden zweidimensionalen Orthogonaltransformationskoeffizient anzunehmen ist, der zu einem anderen Wert als null in der Signalfolge über Quantisierung gemäß dem vorbestimmten Quantisierungskennwert quantisiert ist; und
c) im Hinblick auf die nicht zur Verarbeitung in der Funktion b) vorgesehene Signalfolge der Zweitrichtungs-Signalfolgen des im Speicher gespeicherten Koeffizientsignalblocks erfolgendes Erzeugen einer quantisierten Koeffizientenfolge durch Quantisieren der Koeffizientsignalfolge, die über die eindimensionale Orthogonaltransformation der Signalfolge in der zweiten Richtung erhalten wird, gemäß dem Quantisierungskennwert.
21. Programm nach Anspruch 18, 19 oder 20, wobei die zweidimensionale Orthogonaltransformation eine zweidimensionale diskrete Cosinustransformation ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der ersten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der ersten Richtung ist, die eindimensionale Orthogonaltransformation in der zweiten Richtung eine eindimensionale diskrete Cosinustransformation in der zweiten Richtung ist und in der Funktion b)eine Sequenz der Verringerung einer Reihenfolge der eindimensionalen diskreten Cosinustransformation in der ersten Richtung als Reihenfolge der Verringerung der Möglichkeit angewendet wird, daß alle quantisierten Koeffizienten für die Signalfolgen null werden.
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