JP2001128176A - Image compressing and expanding device - Google Patents

Image compressing and expanding device

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JP2001128176A
JP2001128176A JP30643599A JP30643599A JP2001128176A JP 2001128176 A JP2001128176 A JP 2001128176A JP 30643599 A JP30643599 A JP 30643599A JP 30643599 A JP30643599 A JP 30643599A JP 2001128176 A JP2001128176 A JP 2001128176A
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JP
Japan
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orthogonal transform
coefficient
image data
quantization
transform coefficient
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Pending
Application number
JP30643599A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Hanada
祐治 花田
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To record and reproduce images at an arbitrary set compression factor. SOLUTION: In an image compressing device 10, a DCT computing section 11, an area segmenting and filtering section 12, a quantizing section 13, and a Haffman coding section 14 are provided. The DCT computing section 11 converts image data into DCT coefficients through DCT computation. The area segmenting and filtering section 12 compares the absolute values of the DCT coefficients with a threshold m related to a compression factor in a zigzag scanning direction in the block of the DCT coefficients. When the absolute values continuously become smaller than the threshold m, the section 12 uses one of the DCT coefficients as a boundary DCT coefficient and changes the values of the DCT coefficient preceding the boundary DCT coefficient in the zigzag scanning direction to zero. The quantizing section 13 converts the DCT coefficients into quantized DCT coefficients by quantizing the DCT coefficients. The Haffman coding section 14 generates compressed image data by encoding the quantized DCT coefficients into Haffman codes.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルの画像デ
ータを圧縮処理することによって圧縮画像データを生成
し、その圧縮画像データを伸張処理することによって原
画像データを復元する画像圧縮および伸張装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression and decompression apparatus which generates compressed image data by compressing digital image data and decompresses the original image data by decompressing the compressed image data. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタルのカラー静止画像を符号
化処理するための標準アルゴリズムとして、JPEG
(Joint Photographic Expert Group)方式が標準化さ
れている。JPEG方式によれば、まず、画像データを
DCT演算によりDCT変換係数に変換し、DCT変換
係数を量子化した後、ハフマン符号化等のエントロピー
符号化によって圧縮画像データを生成する。そして、圧
縮画像データを伸張処理する場合には、圧縮処理とは逆
の作用を施す。すなわち、圧縮画像データに対してエン
トロピー復号化処理、逆量子化、逆DCT変換が施さ
れ、これにより、原画像データが復元される。
2. Description of the Related Art Conventionally, JPEG has been used as a standard algorithm for encoding digital color still images.
(Joint Photographic Expert Group) method is standardized. According to the JPEG method, first, image data is converted into DCT transform coefficients by a DCT operation, the DCT transform coefficients are quantized, and compressed image data is generated by entropy coding such as Huffman coding. When decompressing the compressed image data, an operation opposite to the compression process is performed. That is, the entropy decoding process, the inverse quantization, and the inverse DCT transform are performed on the compressed image data, whereby the original image data is restored.

【0003】このような画像圧縮および画像伸張処理を
行う画像圧縮および伸張装置は、例えば、デジタルカメ
ラ内に設けられており、デジタルカメラにより撮影され
た被写体像は、デジタル画像データとして圧縮され、磁
気ディスクなどの記録媒体に記録される。圧縮された画
像データが伸張処理によって復元されると、デジタルカ
メラに設けられている画像表示装置に被写体像が再生表
示される。
An image compression and decompression device for performing such image compression and image decompression processing is provided, for example, in a digital camera. A subject image captured by the digital camera is compressed as digital image data, and It is recorded on a recording medium such as a disk. When the compressed image data is restored by the decompression process, the subject image is reproduced and displayed on the image display device provided in the digital camera.

【0004】ところで、圧縮処理が施される時の圧縮率
は、量子化テーブルに依存する。すなわち、量子化テー
ブルを構成する量子化係数の値を変えることによって、
圧縮率が変化する。従来では、複数の量子化テーブルが
あらかじめ用意されており、使用者がセレクトボタンな
どによって圧縮率、すなわち量子化テーブルを選択する
と、その量子化テーブルに応じた圧縮率によって画像デ
ータが圧縮される。
[0004] The compression ratio at the time of performing the compression process depends on the quantization table. That is, by changing the value of the quantization coefficient constituting the quantization table,
The compression ratio changes. Conventionally, a plurality of quantization tables are prepared in advance, and when a user selects a compression ratio by using a select button or the like, that is, a quantization table, image data is compressed at a compression ratio according to the quantization table.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のデ
ジタルカメラなどに設けられた画像圧縮装置では、あら
かじめ定められたいくつかの圧縮率(量子化テーブル)
に従ってデジタル画像データが圧縮される。したがっ
て、逆に言えば、使用者が圧縮率を任意に設定し、その
設定した圧縮率でデジタルの画像データを圧縮すること
ができない。
As described above, in an image compression apparatus provided in a conventional digital camera or the like, several predetermined compression ratios (quantization tables) are used.
, The digital image data is compressed. Therefore, conversely, the user cannot arbitrarily set the compression ratio and cannot compress the digital image data at the set compression ratio.

【0006】本発明は、様々な任意の圧縮率によって画
像を記録、再生することができる画像圧縮および伸張装
置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image compression and decompression device capable of recording and reproducing an image at various arbitrary compression ratios.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の画像圧縮装置
は、複数の画素データから成るブロックで構成されるデ
ジタルの画像データに対し、ブロック毎に圧縮処理を施
す画像圧縮装置であって、画像データを、直交変換によ
って直交変換係数に変換する直交変換手段と、直交変換
係数のブロックを、ジグザグスキャン方向に沿って、圧
縮率に対応する閾値よりも大きな値となる直交変換係数
で構成される有効領域と閾値よりも小さい値となる直交
変換係数で構成される無効領域とに分ける領域分割手段
と、直交変換係数のブロックにおいて、有効領域にある
直交変換係数をそのままとする一方で無効領域にある直
交変換係数の値を0とするフィルタ処理手段と、フィル
タ処理された直交変換係数を、量子化直交変換係数に変
換する量子化手段と、量子化直交変換係数を、エントロ
ピー符号化により圧縮画像データに変換するエントロピ
ー符号化手段とを備えたことを特徴とする。このような
圧縮処理装置により、閾値が任意に変更されると、それ
に応じて様々な圧縮率による画像圧縮処理が施される。
SUMMARY OF THE INVENTION An image compression apparatus according to the present invention is an image compression apparatus for performing compression processing for digital image data composed of a plurality of blocks of pixel data block by block. An orthogonal transform means for transforming data into orthogonal transform coefficients by orthogonal transform, and a block of orthogonal transform coefficients, which are formed by orthogonal transform coefficients along a zigzag scan direction, which have a value larger than a threshold corresponding to a compression ratio. Area dividing means for dividing the effective area and an invalid area composed of orthogonal transform coefficients having a value smaller than the threshold value, and, in a block of orthogonal transform coefficients, the orthogonal Filter processing means for setting a value of a certain orthogonal transform coefficient to 0, and quantizing means for converting the filtered orthogonal transform coefficient into a quantized orthogonal transform coefficient. The quantized orthogonal transform coefficients, characterized by comprising an entropy coding means for converting the compressed image data by entropy coding. When the threshold value is arbitrarily changed by such a compression processing device, image compression processing with various compression ratios is performed accordingly.

【0008】画像圧縮装置は、圧縮画像データを記録す
るための記録手段をさらに有することが望ましい。この
ような記録手段を有することによって、画像伸張処理が
可能となる。。
It is desirable that the image compression apparatus further has a recording unit for recording the compressed image data. By having such a recording means, image decompression processing becomes possible. .

【0009】領域分割手段は、直交変換係数のブロック
において、直交変換係数の絶対値が所定回数連続して閾
値以下であるか否かをジグザグスキャン方向に沿って順
次判別し、所定回数連続して閾値以下となる場合、その
連続する直交変換係数の中の1つを境界直交変換係数と
し、ジグザグスキャン方向に沿って境界直交変換係数よ
りも先にある直交変換係数で構成される領域を無効領域
とすることが望ましい。例えば、領域分割手段は、3回
連続して直交変換係数の絶対値が閾値以下であるか否か
を判別し、閾値以下となる連続する3つの直交変換係数
の中で、ジグザグスキャン方向に沿って最初に閾値以下
となった直交変換係数を境界直交変換係数とする。この
ような領域分割処理により、圧縮率に応じた閾値に従っ
て、値が0である直交変換係数が生成され、定められた
圧縮率による圧縮処理が施される。
The area dividing means sequentially determines along the zigzag scanning direction whether or not the absolute value of the orthogonal transform coefficient is less than or equal to a threshold value for a predetermined number of times in a block of the orthogonal transform coefficients, and continuously determines the absolute value of the orthogonal transform coefficient for a predetermined number of times. If it is less than or equal to the threshold value, one of the continuous orthogonal transform coefficients is defined as a boundary orthogonal transform coefficient, and an area composed of orthogonal transform coefficients ahead of the boundary orthogonal transform coefficient in the zigzag scan direction is defined as an invalid area. It is desirable that For example, the region dividing means determines whether or not the absolute value of the orthogonal transform coefficient is equal to or smaller than the threshold three times in succession, and among the three consecutive orthogonal transform coefficients that are equal to or smaller than the threshold, along the zigzag scan direction. The first orthogonal transform coefficient that is equal to or smaller than the threshold is defined as a boundary orthogonal transform coefficient. By such a region division process, an orthogonal transform coefficient having a value of 0 is generated according to a threshold value corresponding to the compression ratio, and compression processing is performed at a predetermined compression ratio.

【0010】エントロピー符号化手段は、量子化直交変
換係数に対して、ハフマン符号化処理を施すことが望ま
しい。
It is preferable that the entropy coding means performs Huffman coding on the quantized orthogonal transform coefficients.

【0011】画像圧縮装置は、直交変換係数のブロック
における境界直交変換係数の位置を、メモリに格納する
位置記憶手段をさらに有することが望ましい。この場
合、ハフマン符号化手段は、位置記憶手段において記憶
された境界直交変換係数の位置に基づいて、ジグザグス
キャン方向に沿って境界直交変換係数の位置より先にあ
る量子化直交変換係数に対し、ZRL(ゼロランレング
ス)と残りのラン長に対する符号を出力することが望ま
しい。これにより、圧縮処理にかかる時間が短縮され
る。
It is desirable that the image compression apparatus further has a position storage means for storing the position of the boundary orthogonal transform coefficient in the block of the orthogonal transform coefficient in a memory. In this case, the Huffman encoding means, based on the position of the boundary orthogonal transform coefficient stored in the position storage means, for the quantized orthogonal transform coefficient ahead of the position of the boundary orthogonal transform coefficient along the zigzag scan direction, It is desirable to output codes for ZRL (zero run length) and the remaining run length. Thereby, the time required for the compression process is reduced.

【0012】閾値は、設定される圧縮率に応じて定めら
れることが望ましい。これにより、様々な圧縮率によっ
て画像データを圧縮することができる。
It is desirable that the threshold is determined according to the set compression ratio. Thereby, image data can be compressed at various compression rates.

【0013】画像データは、輝度信号の画像データと、
色差信号の画像データから成ることが望ましい。この場
合、画像圧縮装置は、各信号の画像データに対し、それ
ぞれ1つの量子化テーブルを有する。
The image data includes image data of a luminance signal,
It is preferable that the image data be composed of color difference signal image data. In this case, the image compression device has one quantization table for the image data of each signal.

【0014】直交変換手段は、画像データに対してDC
T(Discrete Cosine Transformation)演算を施すこと
が望ましい。
The orthogonal transform means converts the image data into a DC
It is desirable to perform a T (Discrete Cosine Transformation) operation.

【0015】本発明の画像伸張装置は、記録手段に記録
された画像圧縮データを読み出す手段と、画像圧縮デー
タに対してエントロピー復号化を施すことにより、量子
化直交変換係数を復元するエントロピー復号化手段と、
復元された量子化直交変換係数に対し、量子化テーブル
を用いて逆量子化を施すことにより、直交変換係数を復
元する逆量子化手段と、復元された直交変換係数に対し
て逆直交変換を施すことにより、画像データを復元する
逆直交変換とを備えたことを特徴とする。このような画
像伸張装置により、圧縮された画像データが復元され
る。
The image decompression device according to the present invention comprises: means for reading out compressed image data recorded in the recording means; and entropy decoding for restoring quantized orthogonal transform coefficients by performing entropy decoding on the compressed image data. Means,
Inverse quantization means for restoring orthogonal transform coefficients by performing inverse quantization on the restored quantized orthogonal transform coefficients using a quantization table, and inverse orthogonal transform for the restored orthogonal transform coefficients. And an inverse orthogonal transform for restoring image data. With such an image decompression device, the compressed image data is restored.

【0016】エントロピー復号化手段は、圧縮画像デー
タに対してハフマン復号化を施すことが望ましい。ま
た、逆直交変換手段は、復元された直交変換係数に対し
てIDCT(Inverse Discrete Cosine Transformatio
n)演算を施すことが望ましい。
Preferably, the entropy decoding means performs Huffman decoding on the compressed image data. Further, the inverse orthogonal transform means applies an IDCT (Inverse Discrete Cosine Transformatio) to the restored orthogonal transform coefficient.
n) It is desirable to perform calculations.

【0017】本発明の画像圧縮装置は、複数の画素デー
タから成るブロックで構成されるデジタルの画像データ
を、直交変換により直交変換係数に変換する直交変換手
段と、直交変換係数を量子化するために用いられる量子
化テーブルを反転させて、反転量子化テーブルを生成す
る量子化テーブル反転手段と、直交変換係数のブロック
に対し、ジグザグスキャン方向に沿って量子化を施すこ
とにより、量子化直交変換係数を生成する量子化手段で
あって、ジグザグスキャン方向に沿って最初の位置から
所定の位置までの直交変換係数に対しては、反転量子化
テーブルを用いて量子化を施し、ジグザグスキャン方向
に沿って所定の位置よりも先にある直交変換係数に対し
ては、量子化テーブルを用いて量子化を施す量子化手段
と、量子化直交変換係数を、エントロピー符号化により
圧縮画像データに変換するエントロピー符号化手段とを
備えたことを特徴とする。このような画像圧縮装置によ
り、非圧縮モード用の量子化テーブルでない量子化テー
ブルを用いても、実質的に可逆符号化処理を施すことが
可能となる。
An image compression apparatus according to the present invention includes an orthogonal transform unit for transforming digital image data composed of a plurality of blocks of pixel data into orthogonal transform coefficients by orthogonal transform, and for quantizing the orthogonal transform coefficients. And a quantization table inversion means for inverting a quantization table used for generating an inverse quantization table, and performing quantization along a zigzag scan direction on a block of orthogonal transform coefficients, thereby performing quantization orthogonal transform. A quantization means for generating a coefficient, wherein the orthogonal transform coefficient from the first position to a predetermined position along the zigzag scanning direction is quantized using an inverse quantization table, and the quantization is performed in the zigzag scanning direction. A quantization means for performing quantization using a quantization table for an orthogonal transform coefficient located ahead of a predetermined position along the Coefficients, characterized by comprising an entropy coding means for converting the compressed image data by entropy coding. With such an image compression device, even if a quantization table other than the quantization table for the non-compression mode is used, it is possible to substantially perform the lossless encoding process.

【0018】量子化テーブル反転手段は、行列で表され
る量子化テーブルを、行列の対角線を軸として反転させ
ることによって、次式を満たす反転量子化テーブルを生
成することが望ましい。 Q’ji=Q7-i7-j ・・・・・(1) ただし、Qは、量子化テーブルの要素である量子化係数
を表し、Q’は、反転量子化テーブルの要素である反転
量子化係数を表す。また、添字j、iは、量子化テーブ
ルおよび反転量子化テーブルの垂直方向、水平方向の位
置をそれぞれ表す。このような反転処理により、低周波
成分領域にある直交変換係数に対応した量子化係数の値
を小さい値に変換させることができる。
It is desirable that the quantization table inverting means inverts the quantization table represented by the matrix with the diagonal of the matrix as an axis, thereby generating an inverted quantization table satisfying the following equation. Q ′ ji = Q 7−i7−j (1) where Q represents a quantization coefficient which is an element of a quantization table, and Q ′ is an inverse quantum which is an element of an inverse quantization table. Represents the conversion coefficient. The subscripts j and i represent the vertical and horizontal positions of the quantization table and the inverse quantization table, respectively. By such an inversion process, the value of the quantization coefficient corresponding to the orthogonal transform coefficient in the low-frequency component region can be converted to a small value.

【0019】量子化手段は、直交変換係数のブロックに
おいて、ジグザグスキャン方向に沿って最初の位置にあ
る直交変換係数からブロックを構成する直交変換係数の
数の半分の数だけ進んだ位置にある直交変換係数まで、
反転量子化テーブルを用いて直交変換係数を量子化する
ことが望ましい。これにより、直交変換係数は、ほとん
ど量子化されずに済む。
In the block of orthogonal transform coefficients, the quantizing means is arranged so that the orthogonal transform coefficient at a position advanced by half the number of orthogonal transform coefficients constituting the block from the orthogonal transform coefficient at the first position in the zigzag scan direction. Up to the conversion factor,
It is desirable to quantize the orthogonal transform coefficients using an inverse quantization table. As a result, the orthogonal transform coefficients are hardly quantized.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下では、図面を参照して本発明
の実施形態である画像圧縮および伸張装置について説明
する。本実施形態において、画像圧縮装置および画像伸
張装置は、デジタルカメラ内に設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image compression and decompression device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the image compression device and the image decompression device are provided in a digital camera.

【0021】図1は、第1の実施形態である画像圧縮装
置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an image compression apparatus according to the first embodiment.

【0022】被写体Sによって反射された光をレンズL
を介して捉えることにより、被写体像が撮像素子17の
受光面上に結像される。撮像素子17の受光面には、レ
ッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のカラーフ
ィルタ(図示せず)がそれぞれ設けられており、光電変
換によって、各色に応じた画像信号が発生する。R、
G、Bに応じた画像信号は、信号処理回路18において
デジタル信号に変換され、さらに、輝度データYおよび
色差データCb、Crに変換される。輝度データYおよ
び色差データCb、Crは、格納メモリ19に送られ
る。
The light reflected by the subject S is transmitted through a lens L
The subject image is formed on the light receiving surface of the image sensor 17 by capturing through Red (R), green (G), and blue (B) color filters (not shown) are provided on the light receiving surface of the image sensor 17, and an image signal corresponding to each color is generated by photoelectric conversion. I do. R,
The image signals corresponding to G and B are converted into digital signals in the signal processing circuit 18, and further converted into luminance data Y and color difference data Cb and Cr. The luminance data Y and the color difference data Cb, Cr are sent to the storage memory 19.

【0023】格納メモリ19には、輝度データY、色差
データCb、Cr毎にメモリ領域が設けられており、1
画面分の輝度データYおよび色差データCb、Crは、
格納メモリ19の各領域に一時的に格納される。
The storage memory 19 is provided with a memory area for each of the luminance data Y, the color difference data Cb, and Cr.
The luminance data Y and the color difference data Cb and Cr for the screen are
It is temporarily stored in each area of the storage memory 19.

【0024】輝度データYおよび色差データCb、Cr
の画像データは、格納メモリ19から読み出されると、
画像圧縮装置10に入力される。画像圧縮装置10は、
DCT演算部11、領域分割・フィルタ処理部12、量
子化部13、ハフマン符号化部14、CPU60、記録
媒体Mから構成される。CPU60は、圧縮画像装置1
0全体を制御する。
The luminance data Y and the color difference data Cb, Cr
Are read from the storage memory 19,
It is input to the image compression device 10. The image compression device 10
It comprises a DCT operation unit 11, an area division / filter processing unit 12, a quantization unit 13, a Huffman encoding unit 14, a CPU 60, and a recording medium M. The CPU 60 controls the compressed image device 1
0 overall control.

【0025】なお、画像圧縮装置10内において、輝度
データYおよび色差データCb、Crの画像データは、
8×8=64個の画素データからなる画素ブロック毎に
分割されており、1画面分の画像データはブロック毎に
圧縮処理される。また、輝度データYおよび色差データ
Cb、Crは、それぞれ別々に圧縮処理される。
In the image compression device 10, the image data of the luminance data Y and the color difference data Cb and Cr are
The image data is divided into pixel blocks each consisting of 8 × 8 = 64 pixel data, and image data for one screen is compressed for each block. Further, the luminance data Y and the color difference data Cb, Cr are separately compressed.

【0026】DCT演算部11では、輝度データYおよ
び色差データCb、Crに対し、DCT(Discrete Cos
ine Transformation) 演算、すなわち離散コサイン変換
が施される。DCT演算は、直交変換の1つであり、輝
度データYおよび色差データCb、Crは、空間周波数
成分毎に分解され、DCT係数に変換される。
The DCT operation section 11 applies DCT (Discrete Cos) to the luminance data Y and the color difference data Cb and Cr.
ine Transformation) operation, that is, a discrete cosine transform is performed. The DCT operation is one of orthogonal transforms, and the luminance data Y and the color difference data Cb and Cr are decomposed for each spatial frequency component and are converted into DCT coefficients.

【0027】領域分割・フィルタ処理部12では、後述
するように、輝度データYおよび色差データCb、Cr
のDCT係数に対し、領域分割処理およびフィルタ処理
が施される。これにより、境界DCT係数を境にして、
閾値以下の値となるDCT係数の値が、0に変換され
る。境界DCT係数の位置は、位置メモリIMに記録さ
れる。
In the area dividing / filtering section 12, the luminance data Y and the color difference data Cb, Cr
Are subjected to region division processing and filter processing. Thus, with the boundary DCT coefficient as a boundary,
DCT coefficient values that are less than or equal to the threshold are converted to zero. The position of the boundary DCT coefficient is recorded in the position memory IM.

【0028】量子化部13では、フィルタ処理されたD
CT係数に対して、量子化が施され、量子化DCT係数
が求められる。この量子化は線形量子化であり、8×8
=64個の量子化係数から構成される量子化テーブルQ
を用いて量子化が施される。なお、量子化テーブルQに
関しては、輝度データY用の量子化テーブルと色差デー
タCb、Cr用の量子化テーブル(ともに図示せず)が
それぞれ設けられている。
In the quantization unit 13, the filtered D
The CT coefficients are quantized, and quantized DCT coefficients are obtained. This quantization is a linear quantization, and 8 × 8
= Quantization table Q composed of 64 quantization coefficients
Is quantized using. As for the quantization table Q, a quantization table for luminance data Y and a quantization table for color difference data Cb and Cr (both not shown) are provided.

【0029】輝度データYおよび色差データCb、Cr
の量子化DCT係数は、ハフマン符号化部14において
ハフマン符号化され、これにより圧縮画像データが生成
される。このとき、CPU60から送られてくるハフマ
ンテーブル、グループ表および位置メモリIMに記憶さ
れた位置情報が利用される。生成された圧縮画像データ
は、記録媒体Mに記録される。なお、量子化テーブル
Q、ハフマンテーブル、グループ表は、あらかじめCP
U60内のメモリ(図示せず)に記憶されている。
The luminance data Y and the color difference data Cb, Cr
Are subjected to Huffman coding in the Huffman coding unit 14 to generate compressed image data. At this time, the Huffman table, the group table, and the position information stored in the position memory IM sent from the CPU 60 are used. The generated compressed image data is recorded on the recording medium M. Note that the quantization table Q, Huffman table, and group table are stored in advance in CP
It is stored in a memory (not shown) in U60.

【0030】図2〜図5を用いて、画像データにおける
1つのブロック(以下では、画素ブロックという)に対
する圧縮処理について説明する。ここでは、輝度データ
Yの画素ブロックに対して圧縮処理を施すが、色差デー
タCb、Crの画素ブロックも、同様の圧縮処理が施さ
れる。
A compression process for one block (hereinafter referred to as a pixel block) of image data will be described with reference to FIGS. Here, the compression process is performed on the pixel block of the luminance data Y, but the same compression process is performed on the pixel block of the chrominance data Cb and Cr.

【0031】図2は、8×8の画素ブロックPと、DC
T係数ブロックDと、フィルタDCT係数ブロックKD
とを示した図である。図2を用いて、IDCT演算部1
1、領域分割・フィルタ処理部12(図1参照)におけ
る処理について説明する。なお、各ブロックの要素は、
それぞれ画素データPyx、DCT係数Dji、フィルタD
CT係数KDjiと表される。
FIG. 2 shows an 8 × 8 pixel block P and DC
T coefficient block D and filter DCT coefficient block KD
FIG. Referring to FIG.
1. The processing in the region division / filter processing unit 12 (see FIG. 1) will be described. The elements of each block are
Pixel data P yx , DCT coefficient D ji , filter D
It represented a CT coefficient KD ji.

【0032】画素ブロックPにおいて、添字yは縦方向
の位置を示し、上から0、1、2・・・7である。ま
た、添字xは、横方向の位置を示し、左から、0、1、
2・・・7である。例えば、y=1、x=1の場合、画
素値P=162である。また、DCT係数D、フィルタ
DCT係数KDにおいて、添字jは、添字yと同じよう
に縦方向の位置を示し、添字iは、添字xと同じように
横方向の位置を示す。
In the pixel block P, a subscript y indicates a vertical position, and is 0, 1, 2,... 7 from the top. The subscript x indicates the position in the horizontal direction, and from the left, 0, 1,.
2 ... 7. For example, when y = 1 and x = 1, the pixel value P = 162. In the DCT coefficient D and the filter DCT coefficient KD, the subscript j indicates the vertical position as in the case of the subscript y, and the subscript i indicates the position in the horizontal direction as in the case of the subscript x.

【0033】まず、画素ブロックPの各画素データPyx
は、DCT演算により、DCT係数Djiに変換される。
DCT係数ブロックDにおいて、位置(0,0)にある
DCT係数D00(=260)はDC(直流)成分であ
り、残りの位置にあるDCT係数DjiはAC(交流)成
分である。DC成分は、画素ブロックPにおける画素デ
ータPyxの平均値に対応している。一方、AC成分は、
DCT係数D01ないしD 10からDCT係数D77の方向に
向かって、より高い空間周波数成分の値が画素ブロック
Pの中にどれほどあるかを表す。このように、画素ブロ
ックPは、DCT演算によって空間周波数成分毎に分解
される。
First, each pixel data P of the pixel block Pyx
Is the DCT coefficient DjiIs converted to
At position (0,0) in DCT coefficient block D
DCT coefficient D00(= 260) is a DC (direct current) component
And the DCT coefficient D at the remaining positionjiIs AC (alternating current)
Minutes. The DC component is the pixel data in the pixel block P.
Data PyxCorresponds to the average value of On the other hand, the AC component is
DCT coefficient D01Or D TenTo the DCT coefficient D77In the direction of
The higher the spatial frequency component value is in the pixel block
Represents how many are in P. Thus, pixel block
Is decomposed for each spatial frequency component by DCT operation
Is done.

【0034】次に、DCT係数ブロックDにおいて、閾
値mとDCT係数Djiとの比較が,図2において矢印で
示すジグザグスキャン方向に沿って順番に施される。閾
値mは、画像圧縮処理における圧縮率に対応する値であ
り、閾値mを変えることによって、圧縮率が変化する。
ここでは、閾値m=10である。ただし、閾値mとDC
T係数Djiとの比較においては、DCT係数Djiの絶対
値|Dji|と閾値mが比較される。
Next, the DCT coefficient block D, compared with a threshold value m and the DCT coefficients D ji are applied sequentially along the zigzag scan direction indicated by an arrow in FIG. The threshold value m is a value corresponding to the compression rate in the image compression processing. By changing the threshold value m, the compression rate changes.
Here, the threshold value m = 10. Where the threshold m and DC
In comparison with the T coefficients D ji, the absolute value of the DCT coefficients D ji | D ji | and threshold value m is compared.

【0035】ジグザグスキャン方向に沿って閾値mとD
CT係数Djiとを順次比較していく中において、連続し
てDCT係数Djiの絶対値が閾値mよりも小さい場合、
その中の1つのDCT係数Djiを境界DCT係数DT
し、その位置を検出する。図では、DCT係数D03(=
5)が境界DCT係数DT となる。検出された境界DC
T係数DT の位置は、位置メモリIM(図1参照)に記
憶される。
The threshold values m and D along the zigzag scan direction
While sequentially comparing the CT coefficient Dji with the CT coefficient Dji , when the absolute value of the DCT coefficient Dji is continuously smaller than the threshold value m,
One of the DCT coefficients Dji is set as a boundary DCT coefficient DT, and its position is detected. In the figure, the DCT coefficient D 03 (=
5) becomes the boundary DCT coefficient DT . Boundary DC detected
The position of the T coefficient DT is stored in the position memory IM (see FIG. 1).

【0036】境界DCT係数DT が定められると、DC
T係数ブロックDにおいて、フィルタ処理が施される。
すなわち、ジグザグスキャン方向に沿ってDCT係数D
00(=260)から境界DCT係数DT (=5)までの
破線で囲む範囲にあるDCT係数Dji(以下では、有効
領域にあるDCT係数Djiという)の値をそのままとす
る一方、境界DCT係数DT (=5)の位置よりもジグ
ザグスキャン方向に沿って先の2点鎖線で囲む範囲にあ
るDCT係数Dji(以下では、無効領域にあるDCT係
数Djiという)は、すべて0の値に変換される。
Once the boundary DCT coefficient D T is determined, the DC
In the T coefficient block D, a filtering process is performed.
That is, the DCT coefficient D along the zigzag scan direction
00 (= 260) DCT coefficients D ji (hereinafter, DCT of coefficients D ji in the effective area) in the range surrounded by a broken line from to the boundary DCT coefficients D T (= 5) while the intact value of the boundary DCT coefficients D T (= 5) along a zigzag scan direction ahead of the DCT coefficients D ji (hereinafter, referred to as DCT coefficients D ji in the invalid area) in the range enclosed by two-dot chain line from the position of all 0 Is converted to the value of

【0037】図3は、DCT係数ブロックDを示した図
である。ここでは、領域分割処理について詳しく説明す
る。
FIG. 3 is a diagram showing a DCT coefficient block D. Here, the region division processing will be described in detail.

【0038】図2で示したように、DC成分のDCT係
数D00(=260)の位置から、ジグザグスキャン方向
に沿って、DCT係数Djiの絶対値と閾値m(=10)
が順次比較されていく。DCT係数Djiの絶対値が閾値
m(=10)よりも大きければ、ジグザグスキャン方向
に沿って次の位置にあるDCT係数Dが閾値mと比較さ
れる。
As shown in FIG. 2, from the position of the DCT coefficient D 00 (= 260) of the DC component, along the zigzag scanning direction, the absolute value of the DCT coefficient Dji and the threshold value m (= 10)
Are sequentially compared. If the absolute value of the DCT coefficient Dji is larger than the threshold value m (= 10), the DCT coefficient D at the next position along the zigzag scanning direction is compared with the threshold value m.

【0039】図3に示すDCT係数ブロックDの場合、
ジグザグスキャン方向に沿って閾値mとDCT係数Dji
の絶対値を比較していくと、DCT係数D20(=0)
が、最初に閾値m(=10)以下となる。しかしなが
ら、次の位置にあるDCT係数D 11(=36)は閾値m
(=10)よりも大きい値であり、連続して閾値m以下
とならないため、さらに続けて閾値mとDCT係数Dji
の絶対値とが比較される。
In the case of the DCT coefficient block D shown in FIG.
Threshold m and DCT coefficient D along zigzag scan directionji
Are compared, the DCT coefficient D20(= 0)
Is initially less than or equal to the threshold value m (= 10). However
From the DCT coefficient D at the next position 11(= 36) is the threshold m
(= 10), which is continuously less than or equal to the threshold value m
Therefore, the threshold value m and the DCT coefficient Dji
Is compared with the absolute value of

【0040】続けて閾値mとDCT係数Djiの絶対値を
比較すると、今度は、DCT係数D 13(=5)が閾値m
(=10)以下となる。さらに、ジグザグスキャン方向
に沿って次の位置にあるDCT係数D12(=−2)、そ
の次の位置にあるDCT係数D21=(−8)の絶対値
も、閾値m(=10)以下となる。本実施形態では、3
回連続してDCT係数Djiの絶対値が閾値m(=10)
以下となった場合、3つの中で最初の位置にあるDCT
係数Dji(ここでは、DCT係数D03=5)を、境界D
CT係数DT とする。そして、フィルタ処理において、
境界DCT係数D T より先の位置にある、すなわち無効
領域にあるDCT係数Dji(DCT係数D 12、DCT係
数D21・・・・)は、すべて0の値に変換される。
Subsequently, the threshold value m and the DCT coefficient DjiThe absolute value of
By comparison, this time the DCT coefficient D 13(= 5) is the threshold m
(= 10) or less. In addition, zigzag scanning direction
DCT coefficient D at the next position along12(= -2)
DCT coefficient D at the next position oftwenty one= Absolute value of (−8)
Is also equal to or less than the threshold value m (= 10). In the present embodiment, 3
DCT coefficient DjiIs the threshold value m (= 10)
DCT in the first position of the three if
Coefficient Dji(Here, the DCT coefficient D03= 5) to the boundary D
CT coefficient DTAnd Then, in the filtering process,
Boundary DCT coefficient D TIn earlier position, ie invalid
DCT coefficient D in the regionji(DCT coefficient D 12, DCT
Number Dtwenty one...) Are all converted to a value of 0.

【0041】先に述べたように、DCT係数ブロックD
は、画素ブロックPが空間周波数成分毎に分解されるこ
とにより生成されたものであり、DC成分であるDCT
係数D00(=260)側にあるDCT係数Djiの領域
は、低周波数成分の領域であり、一方、DCT係数D77
側にあるDCT係数Djiの領域は、高周波成分の領域で
ある。通常、低周波成分の領域にあるDCT係数Dji
値は、高周波成分の領域にあるDCT係数の値に比べて
大きく、DCT係数Djiの値は、ジグザグスキャン方向
に沿って徐々に小さくなっていく。このことから、3回
連続でDCT係数Djiが閾値m以下となった場合、ジグ
ザグスキャン方向に沿ってそれより先にあるDCT係数
jiも、閾値m以下となる確率が非常に高い。
As described above, the DCT coefficient block D
Is generated by decomposing a pixel block P for each spatial frequency component, and is a DCT that is a DC component.
Region of DCT coefficients D ji in the coefficient D 00 (= 260) side is a region of low frequency components, whereas, DCT coefficients D 77
The region of the DCT coefficient Dji on the side is the region of the high-frequency component. Normally, the value of the DCT coefficient Dji in the low-frequency component area is larger than the value of the DCT coefficient in the high-frequency component area, and the value of the DCT coefficient Dji gradually decreases along the zigzag scan direction. To go. From this, when the DCT coefficient Dji becomes the threshold value m or less for three consecutive times, the probability that the DCT coefficient Dji located further ahead in the zigzag scanning direction becomes the threshold value m or less is very high.

【0042】このように、DCT係数ブロックDにおい
て、ジグザグスキャン方向に沿って閾値mとDCT係数
jiの絶対値が比較され、DCT係数Djiの絶対値が3
回続けて閾値m以下となると、3つの中で最初の位置に
あるDCT係数DT が境界DCT係数DT とされる。
As described above, in the DCT coefficient block D, the threshold value m and the absolute value of the DCT coefficient Dji are compared along the zigzag scanning direction, and the absolute value of the DCT coefficient Dji is 3
When the number of times becomes equal to or less than the threshold value m successively, the DCT coefficient DT at the first position among the three is set as the boundary DCT coefficient DT .

【0043】図4は、フィルタDCT係数ブロックKD
と、量子化テーブルQと、量子化DCT係数ブロックE
とを示した図である。図4を用いて、量子化部13(図
1参照)における量子化について説明する。なお、各ブ
ロックの要素は、それぞれ、フィルタDCT係数K
ji、量子化係数Qji、量子化DCT係数Ejiと表され
る。
FIG. 4 shows a filter DCT coefficient block KD
, A quantization table Q, and a quantized DCT coefficient block E
FIG. The quantization in the quantization unit 13 (see FIG. 1) will be described with reference to FIG. Note that the elements of each block are the filter DCT coefficients K
D ji , quantization coefficient Q ji , and quantization DCT coefficient E ji .

【0044】フィルタDCT係数ブロックKDは、量子
化係数デーブルQを用いて量子化される。すなわち、各
フィルタDCT係数KDjiが、それぞれ対応する位置に
ある量子化係数Qjiで割り算され、余りが丸められる。
例えば、フィルタDCT係数KD01(=49)は、量子
化係数Q01(=11)で割り算され、余りが丸められ
る。これにより、量子化DCT係数E01(=4)が求め
られる。
The filter DCT coefficient block KD is quantized using a quantization coefficient table Q. That is, each filter DCT coefficient KD ji is divided by the corresponding quantization coefficient Q ji , and the remainder is rounded.
For example, the filter DCT coefficient KD 01 (= 49) is divided by the quantization coefficient Q 01 (= 11), and the remainder is rounded. Thereby, the quantized DCT coefficient E 01 (= 4) is obtained.

【0045】0の値であるフィルタDCT係数KD
jiは、量子化係数Qjiの値にかかわらず、すべて値が0
の量子化DCT係数Ejiとなる。なお、本実施形態で
は、1つの量子化テーブルQだけがCPU60内のメモ
リに記憶されている。
Filter DCT coefficient KD having a value of 0
ji has a value of 0 irrespective of the value of the quantization coefficient Qji.
Is the quantized DCT coefficient E ji . In the present embodiment, only one quantization table Q is stored in the memory in the CPU 60.

【0046】図5は、ハフマン符号化部14(図1参
照)におけるハフマン符号化処理を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the Huffman encoding process in the Huffman encoding unit 14 (see FIG. 1).

【0047】まず、量子化DCT係数ブロックEに対
し、ジグザグスキャンが施され、64個の量子化DCT
係数Ejiが1次元の列に並び替えられる。1列に並べら
れた量子化DCT係Ejiにおいて、DC成分である量子
化DCT係数E00(=16)に対しては、DC成分用の
グループ表(図示せず)を用いてハフマン符号化が施さ
れる。そして、それ以外のAC成分である量子化DCT
係数Ejiに対しては、AC成分用のグループ表およびハ
フマンテーブル(図示せず)を用いてハフマン符号化が
施される。
First, a zigzag scan is performed on the quantized DCT coefficient block E, and 64 quantized DCT coefficients are obtained.
The coefficients Eji are rearranged into one-dimensional columns. In the quantized DCT coefficients E ji arranged in one column, Huffman coding is performed on a quantized DCT coefficient E 00 (= 16), which is a DC component, using a DC component group table (not shown). Is applied. Then, the quantized DCT, which is the other AC component,
The coefficient E ji is subjected to Huffman coding using a group table for AC components and a Huffman table (not shown).

【0048】AC成分の量子化DCT係数Ejiに対する
ハフマン符号化処理においては、0である量子化DCT
係数Ejiがある場合、無効係数と定められ、0の続く長
さ(ゼロラン)がジグザグスキャン方向に沿ってカウン
トされる。一方、0ではない量子化DCT係数(有効係
数)Ejiに対しては、グループ表を参照することによ
り、対応するグループ番号および付加ビットが求められ
る。
In the Huffman encoding process for the quantized DCT coefficient E ji of the AC component, the quantized DCT coefficient
If there is a coefficient Eji, it is determined as an invalid coefficient, and a length of zero (zero run) is counted along the zigzag scan direction. On the other hand, for a quantized DCT coefficient (effective coefficient) Eji that is not 0, the corresponding group number and additional bit are obtained by referring to the group table.

【0049】求められたグループ番号とカウントされた
ゼロランに基づいてハフマンテーブルを参照することに
より、符号語が求められる。そして、符号語と先に求め
られた付加ビットを組み合わせることにより、符号デー
タが生成される。各量子化DCT係数Ejiに対して符号
データが順次生成されていくと、1ブロック分の圧縮画
像データが生成される。なお、このようなハフマン符号
化処理は従来公知である。
The code word is obtained by referring to the Huffman table based on the obtained group number and the counted zero run. Then, code data is generated by combining the code word and the previously obtained additional bits. When code data is sequentially generated for each quantized DCT coefficient Eji , one block of compressed image data is generated. Note that such Huffman encoding processing is conventionally known.

【0050】ハフマン符号化処理において、無効係数の
ラン長、すなわちジグザグスキャン方向に沿って0が続
く長さが15を超える場合、15以下になるまで符号デ
ータとして「ZRL」が続けて出力される。ところで、
量子化DCT係数E03(=1)の位置は、境界DCT係
数DT と同じ位置であり、この位置は領域分割処理にお
いて位置メモリIM(図1参照)に記憶されている。量
子化DCT係数E12の位置よりジグザグスキャン方向に
沿って先の位置にある量子化DCT係数Ejiはすべて0
であることから、本実施形態では、ジグザグスキャン方
向に沿って量子化DCT係数E03の位置より先にある量
子化DCT係数Ejiに対しては、その都度0をカウント
することなく、ZRLを出力する。すなわち、ジグザグ
スキャン方向に沿って位置メモリIMに記憶された位置
の次の量子化DCT係数Ejiの位置から最後の位置(量
子化DCT係数E77)までの量子化DCT係数Eji(=
0)の個数に基づいて、ZRLが出力される。
In the Huffman encoding process, when the run length of the invalid coefficient, that is, the length of 0s along the zigzag scan direction exceeds 15, "ZRL" is continuously output as code data until it becomes 15 or less. . by the way,
The position of the quantized DCT coefficient E 03 (= 1) is the same position as the boundary DCT coefficient D T, and this position is stored in the position memory IM (see FIG. 1) in the area division processing. All quantized DCT coefficients E ji at the tip position along the zigzag scan direction from the position of the quantized DCT coefficients E 12 0
Since it is, in the present embodiment, with respect to the quantized DCT coefficients E ji located beyond the position of the quantized DCT coefficients E 03 along a zigzag scan direction, without counting in each case 0, the ZRL Output. That is, the quantized DCT coefficient E ji (= from the position of the next quantized DCT coefficient E ji to the last position (quantized DCT coefficient E 77 ) following the position stored in the position memory IM along the zigzag scan direction.
ZRL is output based on the number of 0).

【0051】例えば、図5の場合、量子化DCT係数E
03より先にある量子化DCT係数E ji(=0)の数は、
量子化DCT係数E00から量子化DCT係数E03までの
量子化DCT係数Ejiの数が7であることから、64−
7=57個となる。最後の0に対しては、符号データと
して「EOB(End Of Block) 」が出力されること、ま
た、ZRLは、0が16個連続する度に出力されること
から、ここでは、3つのZRL(16×3)が出力され
るとともに、残りの8つのゼロランに対する符号ビット
が生成される。
For example, in the case of FIG. 5, the quantized DCT coefficient E
03Earlier quantized DCT coefficients E jiThe number of (= 0) is
Quantized DCT coefficient E00From the quantized DCT coefficient E03For up to
Quantized DCT coefficient EjiIs 7 so that 64-
7 = 57. For the last 0, code data and
Output “EOB (End Of Block)”
In addition, ZRL is output every time 16 consecutive 0s are output.
From here, three ZRLs (16 × 3) are output
And the sign bits for the remaining eight zero runs
Is generated.

【0052】このように、原画像データを構成する画素
ブロックPは、閾値m(=10)に従って圧縮処理され
る。
As described above, the pixel blocks P constituting the original image data are compressed according to the threshold value m (= 10).

【0053】図6は、本実施形態である画像伸張装置の
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of the image decompression device according to the present embodiment.

【0054】画像伸張装置20は、ハフマン復号化部2
1、逆量子化部22、IDCT演算部23。CPU6
0、記録媒体Mから構成されている。記録媒体Mに記録
された圧縮画像データは、CPU60によって読み出さ
れ、ハフマン復号化21に送られる。
The image decompression device 20 includes the Huffman decoding unit 2
1. Inverse quantization unit 22, IDCT operation unit 23. CPU6
0, a recording medium M. The compressed image data recorded on the recording medium M is read by the CPU 60 and sent to the Huffman decoding 21.

【0055】ハフマン復号化部21では、圧縮画像デー
タに対し、ハフマン復号化が施される。ハフマン復号化
は、ハフマン符号化とは逆の作用であり、圧縮画像デー
タから輝度データYおよび色差データCb、Crの量子
化DCT係数が復元される。量子化DCT係数は、逆量
子化部22に送られる。
The Huffman decoding unit 21 performs Huffman decoding on the compressed image data. The Huffman decoding is the reverse operation of the Huffman coding, and the quantized DCT coefficients of the luminance data Y and the color difference data Cb and Cr are restored from the compressed image data. The quantized DCT coefficients are sent to the inverse quantization unit 22.

【0056】逆量子化部22では、量子化DCT係数に
対して、逆量子化が施される。これにより、DCT係数
が復元される。復元されたDCT係数は、IDCT演算
部23に送られる。IDCT演算部23では、DCT係
数に対し、IDCT(Inverse Discrete Cosine Transf
ormation) 演算、すなわち逆離散コサイン変換が施され
る。IDCT演算は、DCT演算とは逆の演算であり、
IDCT演算によって輝度データYおよび色差データC
b、Crの画像データが復元される。
The inverse quantization unit 22 performs inverse quantization on the quantized DCT coefficient. As a result, the DCT coefficients are restored. The restored DCT coefficient is sent to the IDCT operation unit 23. The IDCT operation unit 23 calculates an IDCT (Inverse Discrete Cosine Transf
ormation) operation, ie, inverse discrete cosine transform. The IDCT operation is the reverse operation of the DCT operation,
Luminance data Y and color difference data C by IDCT operation
The image data of b and Cr is restored.

【0057】復元された輝度データYおよび色差データ
Cb、Crの画像データは、画像メモリ19に送られ
る。そして、画像データは、画像表示装置(図示せず)
などへ出力され、これにより、記録された画像が再生表
示される。
The restored image data of the luminance data Y and the color difference data Cb and Cr is sent to the image memory 19. The image data is stored in an image display device (not shown).
The recorded image is reproduced and displayed.

【0058】図7を用いて、1つのブロックに対する画
像伸張処理について説明する。
The image expansion process for one block will be described with reference to FIG.

【0059】図7は、ハフマン復号化による量子化DC
T係数ブロックE(図4参照)、DCT係数ブロック
D’、画素ブロックP’を示した図である。量子化DC
T係数ブロックEは、画像圧縮データがハフマン復号化
され、ジグザグスキャンの逆であるマトリクス化される
ことによって、可逆的に復元される。なお、各ブロック
の要素は、それぞれ量子化DCT係数Eji、DCT係数
ブロックD’ji、画素データP’jiと表される。
FIG. 7 shows a quantized DC signal based on Huffman decoding.
FIG. 5 is a diagram showing a T coefficient block E (see FIG. 4), a DCT coefficient block D ′, and a pixel block P ′. Quantized DC
The T coefficient block E is reversibly restored by the Huffman decoding of the compressed image data and the formation of a matrix which is the inverse of zigzag scanning. Note that the elements of each block, quantized DCT coefficients respectively E ji, DCT coefficient block D 'ji, the pixel data P' is expressed as ji.

【0060】量子化DCT係数ブロックEは、量子化テ
ーブルQによって、逆量子化される。すなわち、各量子
化DCT係数Ejiに対し、対応する位置にある量子化係
数Q jiが掛け算される。圧縮処理過程において量子化が
施された場合、非可逆の圧縮伸張(符号化)処理とな
る。そのため、逆量子化により生成されたDCT係数ブ
ロックD’は、図2に示したDCT係数ブロックDと一
致しない。
The quantized DCT coefficient block E is
, And is inversely quantized by the signal Q. That is, each quantum
DCT coefficient Eji, The quantizer at the corresponding position
Number Q jiIs multiplied. Quantization during the compression process
Irreversible compression / decompression (encoding) processing
You. Therefore, the DCT coefficient block generated by the inverse quantization
Lock D 'is the same as DCT coefficient block D shown in FIG.
I will not do it.

【0061】例えば、量子化DCT係数E01(=4)に
対して量子化係数Q01(=11)が掛け算されると、D
CT係数D’01(=44)が求められる。
For example, when the quantized DCT coefficient E 01 (= 4) is multiplied by the quantized coefficient Q 01 (= 11), D
The CT coefficient D ′ 01 (= 44) is obtained.

【0062】そして、逆量子化によって復元されたDC
T係数ブロックD’に対し、IDCT演算が施される。
これにより、画素ブロックP’が復元される。すべての
画素ブロックP’を復元することにより、原画像データ
が復元される。このように、画像伸張装置20による伸
張処理によって、圧縮画像データから原画像データが復
元される。
Then, the DC restored by the inverse quantization
An IDCT operation is performed on the T coefficient block D ′.
As a result, the pixel block P ′ is restored. By restoring all the pixel blocks P ', original image data is restored. As described above, the original image data is restored from the compressed image data by the expansion processing by the image expansion device 20.

【0063】図8は、閾値mの値を変えた時の1つのブ
ロックに対する画像圧縮処理を示した図である。ここで
は、閾値m=10の代わりに、閾値m=4とする。
FIG. 8 is a diagram showing an image compression process for one block when the value of the threshold value m is changed. Here, it is assumed that the threshold value m = 4 instead of the threshold value m = 10.

【0064】閾値m=4の場合、DCT係数ブロックD
において領域分割処理が施されると、DCT係数D
40(=−2)が境界DCT係数DT となる。この境界D
CT係数DT の位置は、閾値m=10の時の位置と異な
る。そして、ジグザグスキャン方向に沿ったそれより先
の位置にあるDCT係数Djiは、フィルタ処理によって
すべて0の値に変換される。境界DCT係数DT の位置
は、位置メモリIMに記憶され、ハフマン符号化処理に
おいては、ZRLがその位置に基づいて出力される。
When the threshold value m = 4, the DCT coefficient block D
, The DCT coefficient D
40 (= −2) is the boundary DCT coefficient D T. This boundary D
The position of the CT coefficient DT is different from the position when the threshold value m = 10. Then, the DCT coefficients Dji located ahead of the zigzag scan direction are all converted to zero values by the filter processing. The position of the boundary DCT coefficient DT is stored in the position memory IM, and in the Huffman encoding process, ZRL is output based on the position.

【0065】閾値mの値を変化させることによって、境
界DCT係数DT の位置が変化する。したがって、0に
変換されるDCT係数Djiの個数が閾値mの値によって
変化し、ハフマン符号化処理におけるゼロランの長さが
変化することによって、圧縮率が変化する。すなわち、
閾値mの値は、圧縮率に対応している。本実施形態にお
いては、使用者がダイヤル操作などによって圧縮率を設
定すると、その設定された圧縮率に応じて閾値mの値が
定められるように構成されている。圧縮率が大きい場合
には閾値mの値が大きくなり、逆に、圧縮率が小さい場
合には閾値mの値が小さくなる。なお、閾値mの値は、
CPU60において計算される。
By changing the value of the threshold value m, the position of the boundary DCT coefficient D T changes. Therefore, the number of DCT coefficients Dji converted to 0 changes according to the value of the threshold value m, and the length of the zero run in the Huffman coding process changes, so that the compression ratio changes. That is,
The value of the threshold value m corresponds to the compression ratio. In the present embodiment, when the user sets the compression ratio by dial operation or the like, the value of the threshold value m is determined according to the set compression ratio. When the compression ratio is high, the value of the threshold value m increases, and when the compression ratio is low, the value of the threshold value m decreases. The value of the threshold m is
It is calculated in the CPU 60.

【0066】図9、図10を用いて、非圧縮処理、すな
わち可逆符号化処理について説明する。本実施形態で
は、使用者が非圧縮モードを選択した場合、すなわち原
画像データを完全に復元できるように圧縮なしで画像デ
ータを記録する場合、領域分割処理、フィルタ処理は実
行されず、量子化テーブルQに対して反転処理を施すこ
とによって、非圧縮による画像データの記録を実行す
る。
The non-compression processing, that is, the lossless encoding processing will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, when the user selects the non-compression mode, that is, when image data is recorded without compression so that the original image data can be completely restored, the region division processing and the filter processing are not performed, and the quantization is not performed. By performing the inversion process on the table Q, the image data is recorded without compression.

【0067】図9は、量子化テーブルの反転処理を示し
た図である。
FIG. 9 is a diagram showing the inversion processing of the quantization table.

【0068】量子化テーブルQの各量子化係数Qjiの値
は、DCT係数ブロックDにおける各DCT係数Dji
値に対応しており、低周波成分領域にあるDCT係数D
jiに対応する量子化係数Qjiの値は大きく、逆に、高周
波成分領域にあるDCT係数Djiに対する量子化係数Q
jiの値は、小さい。通常、ジグザグスキャン方向に沿っ
てDCT係数Djiに対する量子化が施されることから、
本実施形態では、量子化テーブルQを反転させた反転量
子化テーブルQ’と量子化テーブルQ両方を使い分ける
ことによって、DCT係数Djiを量子化する。
The value of each quantization coefficient Q ji in the quantization table Q corresponds to the value of each DCT coefficient D ji in the DCT coefficient block D, and the DCT coefficient D ji in the low frequency component region
The value of the quantization coefficient Qji corresponding to ji is large, and conversely, the quantization coefficient Qji for the DCT coefficient Dji in the high-frequency component region is large.
The value of ji is small. Normally, quantization is performed on the DCT coefficient Dji along the zigzag scan direction.
In the present embodiment, the DCT coefficient Dji is quantized by selectively using both the inverted quantization table Q ′ obtained by inverting the quantization table Q and the quantization table Q.

【0069】図9に示すように、対角線上にあるX−
X’軸を基準として、行列である量子化テーブルQを反
転させ、反転量子化テーブルQ’を生成する。このと
き、量子化係数Qjiと反転量子化テーブルQ’の各要素
である反転量子化係数Qj'i'は、次式の関係を満たす。
ただし、添字j、iは、反転量子化テーブルQ’におけ
る垂直方向、水平方向の位置をそれぞれ示す。
As shown in FIG. 9, X-
The quantization table Q, which is a matrix, is inverted with respect to the X 'axis to generate an inverted quantization table Q'. At this time, 'inverted quantization coefficient Q J'i is each element of' the quantization coefficients Q ji inverted quantization table Q satisfies the following relationship.
Here, the suffixes j and i indicate the vertical and horizontal positions in the inverse quantization table Q ′, respectively.

【0070】Q’ji=Q7-i7-j ・・・・・・(1)Q ′ ji = Q 7-i7-j (1)

【0071】例えば、量子化係数Q32(=4)を反転さ
せると、反転量子化係数Q’54(=4)となる。なお、
このような反転量子化テーブルQ’の生成は、CPU6
0により実行される。
For example, when the quantization coefficient Q 32 (= 4) is inverted, it becomes an inverted quantization coefficient Q ′ 54 (= 4). In addition,
The generation of the inverse quantization table Q ′ is performed by the CPU 6
Performed by 0.

【0072】図10は、DCT係数ブロックDと、量子
化テーブルQと、反転量子化テーブルQ’を示した図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a DCT coefficient block D, a quantization table Q, and an inverse quantization table Q ′.

【0073】上述したように、DCT係数ブロックDに
おいては、ジグザグスキャン方向に沿ってDCT係数D
jiが順次量子化されていく。非圧縮モードが設定された
場合、まず、DCT係数ブロックDの中で、ジグザグス
キャン方向に沿ってDCT係数D00(=260)から3
2番目の位置にあるDCT係数D43(=0)までの領域
Q’Rにある量子化DCT係数Djiに対しては、反転量
子化テーブルQ’を用いて量子化される。すなわち、6
4個のDCT係数Djiから成るDCT係数ブロックDに
おいて、半分の数(32個)まで反転量子化テーブル
Q’を用いて量子化が施される。そして、ジグザグスキ
ャン方向に沿って33番目のDCT係数D 34(=1)よ
り先の領域QRにあるDCT係数Djiに対しては、量子
化テーブルQを用いて量子化が施される。
As described above, the DCT coefficient block D
In the zigzag scan direction, the DCT coefficient D
jiAre sequentially quantized. Uncompressed mode is set
First, in the DCT coefficient block D, the zigzag
DCT coefficient D along the can direction00(= 260) to 3
DCT coefficient D at second position43Area up to (= 0)
Quantized DCT coefficient D in Q'RjiIs the amount of reversal
The quantization is performed using the quantization table Q '. That is, 6
Four DCT coefficients DjiDCT coefficient block D
Inverted quantization table up to half (32)
The quantization is performed using Q '. And zigzagski
33rd DCT coefficient D along the direction 34(= 1)
DCT coefficient D in the destination region QRjiFor the quantum
The quantization is performed using the quantization table Q.

【0074】図10に示すように、量子化テーブルQに
おいて量子化に利用される領域QYにある量子化DCT
係数Qjiの値と、反転量子化テーブルQ’において量子
化に利用される領域QXにある量子化係数Q’jiの値
は、ともに小さい値となる。したがって、DCT係数ブ
ロックDの各量子化DCT係数Djiは、量子化によって
もそれほど値が変化せず、実質的に非圧縮によって画像
データが記録媒体Mに記録される。
As shown in FIG. 10, the quantization DCT in the area QY used for quantization in the quantization table Q
The value of the coefficient Q ji, the value of ji 'quantization factor Q in the region QX utilized for quantization in' the inversion quantization table Q is are both smaller. Therefore, the value of each quantized DCT coefficient Dji of the DCT coefficient block D does not change so much even by the quantization, and the image data is recorded on the recording medium M substantially without compression.

【0075】このように本実施形態によれば、DCT係
数ブロックDにおいて、ジグザグスキャン方向に沿って
あらかじめ定められた閾値mの値とDCT係数Djiの絶
対値とが比較される。そして、3回続けてDCT係数D
jiの絶対値が閾値m以下となった場合、最初に閾値m以
下となるDCT係数Djiを境界DCT係数DT とし、ジ
グザグスキャン方向に沿って境界DCT係数DT より先
にあるDCT係数Djiをすべて0の値に変換する。閾値
mの値は、任意に設定される圧縮率に応じて定められて
おり、閾値mを変えることによって、1つの量子化テー
ブルQだけを用いて任意の圧縮率による画像圧縮処理が
可能となる。このとき、従来のように圧縮率に応じた複
数の量子化テーブルを用意せず、1つの量子化テーブル
Qだけを用いて様々な圧縮率による画像圧縮処理を施す
ことができる。そして、圧縮処理により生成された画像
圧縮データは、画像伸張装置20により復元される。
As described above, according to the present embodiment, in the DCT coefficient block D, the value of the predetermined threshold value m is compared with the absolute value of the DCT coefficient Dji along the zigzag scanning direction. Then, three consecutive DCT coefficients D
If the absolute value of ji is equal to or less than the threshold value m, the first threshold value m the following become DCT coefficients D ji and boundary DCT coefficients D T, DCT coefficients D at the tip of the boundary DCT coefficients D T along a zigzag scan direction Convert ji to all zero values. The value of the threshold value m is determined according to an arbitrary set compression ratio. By changing the threshold value m, image compression processing at an arbitrary compression ratio can be performed using only one quantization table Q. . At this time, image compression processing at various compression rates can be performed using only one quantization table Q without preparing a plurality of quantization tables corresponding to the compression rates as in the related art. Then, the compressed image data generated by the compression processing is restored by the image decompression device 20.

【0076】DCT係数ブロックDにおいて、ジグザグ
スキャン方向に沿って3回続けてDCT係数Djiが閾値
m以下となった場合、境界DCT係数DT の位置が位置
メモリIMに記録される。そして、ハフマン符号化処理
において、その境界DCT係数DT の位置に対応する量
子化DCT係数Ejiよりもジグザグスキャン方向に沿っ
て先にある量子化DCT係数Eji(=0)に対し、0を
カウントすることなく、ZRLが出力される。これによ
り、圧縮処理にかかる時間が短縮される。
In the DCT coefficient block D, if the DCT coefficient Dji becomes equal to or less than the threshold value m consecutively three times in the zigzag scanning direction, the position of the boundary DCT coefficient DT is recorded in the position memory IM. Then, in the Huffman encoding process, to the boundary DCT coefficients D quantized DCT coefficients E ji (= 0) at the tip along the zigzag scan direction than the quantized DCT coefficients E ji corresponding to the position of T, 0 , And ZRL is output. Thereby, the time required for the compression process is reduced.

【0077】非圧縮モードが選択された場合、量子化テ
ーブルQと反転量子化テーブルQ’を用いて量子化が施
される。このような量子化を実行することにより、非圧
縮用の量子化テーブル(量子化係数の値がすべて1)を
用いずにあらかじめ用意された1つの量子化テーブルQ
だけで、実質的に可逆となる符号化処理を施すことがで
きる。
When the non-compression mode is selected, quantization is performed using the quantization table Q and the inverse quantization table Q ′. By performing such quantization, one quantization table Q prepared in advance without using a non-compression quantization table (all quantization coefficient values are 1) is used.
Thus, a substantially reversible encoding process can be performed.

【0078】本実施形態では、直交変換としてDCT演
算が適用されているが、これに限定されず、代わりにア
ダマール変換など他の直交変換を適用させてもよい。こ
の場合、画像伸張処理において、DCT演算の代わりに
逆アダマール変換などが適用される。また、エントロピ
ー符号化として、ハフマン符号化の代わりに、算術符号
化などの他のエントロピー符号化を適用させてもよい。
この場合、画像伸張処理において、ハフマン復号化の代
わりに算術復号化などが適用される。
In this embodiment, the DCT operation is applied as the orthogonal transform. However, the present invention is not limited to this, and another orthogonal transform such as a Hadamard transform may be applied instead. In this case, in the image expansion processing, an inverse Hadamard transform or the like is applied instead of the DCT operation. Further, instead of Huffman coding, another entropy coding such as arithmetic coding may be applied as entropy coding.
In this case, in the image decompression process, arithmetic decoding or the like is applied instead of Huffman decoding.

【0079】本実施形態に適用された量子化テーブルQ
には限定されず、他の量子化テーブルを適用させてもよ
い。このとき、閾値mの値は、用意された量子化テーブ
ルと設定される圧縮率に従って定められる。また、非圧
縮モードにおける量子化処理においては、64個のDC
T係数Djiのうち半分まで反転量子化テーブルを用いて
残りの半分の数だけ量子化テーブルを用いるように量子
化を施さなくてよく、用意される量子化テーブルの各量
子化係数Qjiの値に基づいて、反転量子化テーブルから
量子化テーブルへ切り替わる時のDCT係数Djiの位置
を定めればよい。
The quantization table Q applied to the present embodiment
However, the present invention is not limited to this, and another quantization table may be applied. At this time, the value of the threshold value m is determined according to the prepared quantization table and the set compression ratio. In the quantization process in the non-compression mode, 64 DCs are used.
It is not necessary to perform quantization so that half of the T coefficients D ji are used using the inverse quantization table and the other half are used, and each quantization coefficient Q ji of the prepared quantization table is used. based on the value may be determined the position of the DCT coefficients D ji when switching to a quantization table from the reverse quantization table.

【0080】さらに、より広範囲な圧縮率の設定を可能
にするため、複数の量子化テーブルを選択的に用いなが
ら、各々の量子化テーブルについて複数の閾値mが定め
られるようにしてもよい。これにより、連続的に細かく
圧縮率を設定することが可能となる。
Furthermore, in order to enable a wider range of compression ratios to be set, a plurality of thresholds m may be determined for each quantization table while selectively using a plurality of quantization tables. This makes it possible to continuously and finely set the compression ratio.

【0081】本実施形態では、DCT係数Djiの絶対値
が3回続けて閾値m以下になるか否かを判別している
が、3回に限定されず、4回、5回連続して閾値m以下
になるか否かを判別してもよい。また、3回連続して閾
値m以下となるDCT係数Djiのうち、最初に閾値m以
下となったDCT係数Djiを境界DCT係数DT とする
代わりに、2番目、もしくは3番目のDCT係数Dji
境界DCT係数DT としてもよい。
In the present embodiment, it is determined whether or not the absolute value of the DCT coefficient Dji becomes equal to or less than the threshold value m for three consecutive times. However, the present invention is not limited to three times, and four or five consecutive times. It may be determined whether or not the value is equal to or less than the threshold value m. Also, among the DCT coefficients D ji which three consecutive equal to or less than the threshold value m, the first DCT coefficients D ji became less than the threshold value m instead of the boundary DCT coefficients D T, 2 second, or third DCT The coefficient Dji may be the boundary DCT coefficient DT .

【0082】本実施形態では、画像圧縮装置および画像
伸張装置はデジタルカメラ内に設けられているが、代わ
りにコンピュータ内に設けてもよい。
In this embodiment, the image compression device and the image decompression device are provided in the digital camera, but may be provided in the computer instead.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、様々な任
意の圧縮率によって画像を記録、再生することができ
る。
As described above, according to the present invention, an image can be recorded and reproduced at various arbitrary compression ratios.

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

【図1】本実施形態である画像圧縮装置のブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an image compression device according to an embodiment.

【図2】1つの画素ブロックに対する圧縮処理の過程を
示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a process of a compression process on one pixel block.

【図3】DCT係数ブロックを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a DCT coefficient block.

【図4】量子化の過程を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a process of quantization.

【図5】ハフマン符号化処理を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a Huffman encoding process.

【図6】本実施形態である画像伸張装置のブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram of an image decompression device according to the present embodiment.

【図7】1つの画素ブロックを復元するための伸張処理
を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a decompression process for restoring one pixel block.

【図8】閾値の値を変えた時の圧縮処理の過程を示した
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a process of a compression process when a threshold value is changed.

【図9】量子化テーブルと反転量子化テーブルを示した
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a quantization table and an inverse quantization table.

【図10】非圧縮モードにおける量子化を示した図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating quantization in an uncompressed mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像圧縮装置 11 DCT演算部(直交変換手段) 12 領域分割・フィルタ処理部(領域分割手段、フ
ィルタ処理手段) 13 量子化部(量子化手段) 14 ハフマン符号化部(エントロピー符号化手段) 20 画像伸張装置 21 ハフマン復号化部(エントロピー復号化手段) 22 逆量子化部(逆量子化手段) 23 IDCT演算部(逆直交変換手段) DT 境界DCT係数(境界直交変換係数) IM 位置メモリ M 記録媒体 m 閾値 P 画素ブロック Pyx 画素データ Q 量子化テーブル Q’ 反転量子化テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image compression apparatus 11 DCT operation part (orthogonal transformation means) 12 Region division | segmentation / filter processing part (region division | segmentation means, filter processing means) 13 Quantization part (quantization means) 14 Huffman encoding part (entropy encoding means) 20 Image decompression device 21 Huffman decoding unit (entropy decoding unit) 22 Inverse quantization unit (inverse quantization unit) 23 IDCT operation unit (inverse orthogonal transformation unit) D T boundary DCT coefficient (boundary orthogonal transformation coefficient) IM position memory M Recording medium m Threshold value P Pixel block Pyx pixel data Q Quantization table Q 'Inversion quantization table

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の画素データから成るブロックで構
成されるデジタルの画像データに対し、ブロック毎に圧
縮処理を施す画像圧縮装置であって、 前記画像データを、直交変換によって直交変換係数に変
換する直交変換手段と、 前記直交変換係数のブロックを、ジグザグスキャン方向
に沿って、圧縮率に対応する閾値よりも大きな値となる
前記直交変換係数で構成される有効領域と、前記閾値よ
りも小さい値となる前記直交変換係数で構成される無効
領域とに分ける領域分割手段と、 前記直交変換係数のブロックにおいて、前記有効領域に
ある前記直交変換係数をそのままとする一方で前記無効
領域にある前記直交変換係数の値を0とするフィルタ処
理手段と、 フィルタ処理された前記直交変換係数を、量子化直交変
換係数に変換する量子化手段と、 前記量子化直交変換係数を、エントロピー符号化により
圧縮画像データに変換するエントロピー符号化手段とを
備えたことを特徴とする画像圧縮装置。
1. An image compression apparatus for compressing digital image data composed of a plurality of blocks of pixel data on a block-by-block basis, wherein said image data is converted into orthogonal transform coefficients by orthogonal transform. An orthogonal transform means, an orthogonal transform coefficient block, along the zigzag scan direction, an effective area composed of the orthogonal transform coefficient having a value greater than a threshold value corresponding to a compression ratio, and an effective area smaller than the threshold value. Area dividing means for dividing into an invalid area composed of the orthogonal transform coefficients as values, and in the block of the orthogonal transform coefficients, the orthogonal transform coefficients in the effective area are left as they are while the orthogonal transform coefficients are in the invalid area. Filter processing means for setting the value of the orthogonal transform coefficient to 0, and an amount for converting the filtered orthogonal transform coefficient into a quantized orthogonal transform coefficient Means a, the quantized orthogonal transform coefficients, the image compression apparatus characterized by comprising an entropy coding means for converting the compressed image data by entropy coding.
【請求項2】 前記圧縮画像データを記録するための記
録手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載
の画像圧縮装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a recording unit for recording the compressed image data.
【請求項3】 前記領域分割手段が、前記直交変換係数
のブロックにおいて、前記直交変換係数の絶対値が所定
回数連続して前記閾値以下であるか否かをジグザグスキ
ャン方向に沿って順次判別し、所定回数連続して前記閾
値以下となる場合、その連続する前記直交変換係数の中
の1つを境界直交変換係数とし、ジグザグスキャン方向
に沿って前記境界直交変換係数より先にある前記直交変
換係数で構成される領域を、前記無効領域とすることを
特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装置。
3. The region dividing means sequentially determines along a zigzag scanning direction whether or not an absolute value of the orthogonal transform coefficient is less than or equal to the threshold value continuously for a predetermined number of times in the block of the orthogonal transform coefficient. When the number of consecutive orthogonal transform coefficients is equal to or smaller than the threshold value, one of the consecutive orthogonal transform coefficients is regarded as a boundary orthogonal transform coefficient, and the orthogonal transform is located ahead of the boundary orthogonal transform coefficient along the zigzag scan direction. 2. The image compression apparatus according to claim 1, wherein an area constituted by coefficients is set as the invalid area.
【請求項4】 前記領域分割手段が、3回連続して前記
直交変換係数の絶対値が前記閾値以下であるか否かを判
別することを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮装
置。
4. The image compression apparatus according to claim 3, wherein the area dividing means determines whether or not the absolute value of the orthogonal transform coefficient is equal to or less than the threshold value three times in a row.
【請求項5】 前記領域分割手段が、前記閾値以下とな
る連続する3つの前記直交変換係数の中で、ジグザグス
キャン方向に沿って最初に前記閾値以下となった前記直
交変換係数を前記境界直交変換係数とすることを特徴と
する請求項3に記載の画像圧縮装置。
5. The method according to claim 1, wherein, among the three consecutive orthogonal transform coefficients that are equal to or smaller than the threshold value, the area dividing unit first assigns the orthogonal transform coefficient that is equal to or smaller than the threshold value along the zigzag scan direction to the boundary orthogonal. The image compression apparatus according to claim 3, wherein the image compression apparatus uses a conversion coefficient.
【請求項6】 前記エントロピー符号化手段が、前記量
子化直交変換係数に対して、ハフマン符号化処理を施す
ことを特徴とする請求項1もしくは請求項3に記載の画
像圧縮装置。
6. The image compression apparatus according to claim 1, wherein the entropy encoding unit performs a Huffman encoding process on the quantized orthogonal transform coefficients.
【請求項7】 前記直交変換係数のブロックにおける前
記境界直交変換係数の位置を、メモリに格納する位置記
憶手段をさらに有することを特徴とする請求項6に記載
の画像圧縮装置。
7. The image compression apparatus according to claim 6, further comprising a position storage unit that stores a position of the boundary orthogonal transform coefficient in the block of the orthogonal transform coefficient in a memory.
【請求項8】 前記ハフマン符号化手段が、前記位置記
憶手段において記憶された前記境界直交変換係数の位置
に基づいて、ジグザグスキャン方向に沿って前記境界直
交変換係数の位置より先にある前記量子化直交変換係数
に対し、ZRL(ゼロランレングス)と残りのラン長に
対する符号を出力することを特徴とする請求項7に記載
の画像圧縮装置。
8. The method according to claim 1, wherein the Huffman encoding unit is configured to determine, based on a position of the boundary orthogonal transform coefficient stored in the position storage unit, the quantum located ahead of the position of the boundary orthogonal transform coefficient along a zigzag scan direction. 8. The image compression apparatus according to claim 7, wherein a code corresponding to ZRL (zero run length) and the remaining run length is output for the generalized orthogonal transform coefficients.
【請求項9】前記閾値が、設定される圧縮率に応じて定
められることを特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装
置。
9. An image compression apparatus according to claim 1, wherein said threshold value is determined according to a set compression ratio.
【請求項10】前記画像データが、輝度信号の画像デー
タと、色差信号の画像データから成り、各信号の画像デ
ータに対し、それぞれ1つの量子化テーブルを有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein said image data comprises image data of a luminance signal and image data of a chrominance signal, and each image data of each signal has one quantization table. An image compression apparatus according to claim 1.
【請求項11】前記直交変換手段が、前記画像データに
対してDCT(Discrete Cosine Transformation)演算
を施すことを特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装
置。
11. The image compression apparatus according to claim 1, wherein said orthogonal transformation means performs a DCT (Discrete Cosine Transformation) operation on said image data.
【請求項12】請求項2に記載された前記記録手段に記
録された前記画像圧縮データを読み出す手段と、 前記画像圧縮データに対してエントロピー復号化を施す
ことにより、量子化直交変換係数を復元するエントロピ
ー復号化手段と、 前記復元された量子化直交変換係数に対し、前記量子化
テーブルを用いて逆量子化を施すことにより、直交変換
係数を復元する逆量子化手段と、 前記復元された直交変換係数に対して逆直交変換を施す
ことにより、画像データを復元する逆直交変換とを備え
たことを特徴とする画像伸張装置。
12. A means for reading out the compressed image data recorded in the recording means according to claim 2, and entropy decoding of the compressed image data to restore the quantized orthogonal transform coefficients. An entropy decoding unit that performs inverse quantization on the restored quantized orthogonal transform coefficient using the quantization table to restore an orthogonal transform coefficient; An image decompression device comprising: an inverse orthogonal transform for restoring image data by performing an inverse orthogonal transform on an orthogonal transform coefficient.
【請求項13】前記エントロピー復号化手段が、前記圧
縮画像データに対してハフマン復号化を施すことを特徴
とする請求項12に記載の画像伸張装置。
13. An apparatus according to claim 12, wherein said entropy decoding means performs Huffman decoding on said compressed image data.
【請求項14】前記逆直交変換手段が、前記復元された
直交変換係数に対してIDCT(Inverse Discrete Cos
ine Transformation)演算を施すことを特徴とする請求
項12に記載の画像伸張装置。
14. An inverse orthogonal transform unit according to claim 1, wherein said inverse orthogonal transform means applies IDCT (Inverse Discrete Cos
13. The image decompression device according to claim 12, wherein an ine transform is performed.
【請求項15】複数の画素データから成るブロックで構
成されるデジタルの画像データを、直交変換により直交
変換係数に変換する直交変換手段と、 前記直交変換係数を量子化するために用いられる量子化
テーブルを反転させて、反転量子化テーブルを生成する
量子化テーブル反転手段と、 前記直交変換係数のブロックに対し、ジグザグスキャン
方向に沿って量子化を施すことにより、量子化直交変換
係数を生成する量子化手段であって、ジグザグスキャン
方向に沿って最初の位置から所定の位置までの前記直交
変換係数に対しては、前記反転量子化テーブルを用いて
量子化を施し、その後、ジグザグスキャン方向に沿って
前記所定の位置よりも先にある前記直交変換係数に対し
ては、前記量子化テーブルを用いて量子化を施す前記量
子化手段と、 前記量子化直交変換係数を、エントロピー符号化により
圧縮画像データに変換するエントロピー符号化手段とを
備えたことを特徴とする画像圧縮装置。
15. An orthogonal transformation means for transforming digital image data composed of blocks of a plurality of pixel data into orthogonal transformation coefficients by orthogonal transformation, and a quantization used for quantizing the orthogonal transformation coefficients. A quantization table inverting unit that inverts the table to generate an inverted quantization table; and generates a quantized orthogonal transform coefficient by performing quantization along the zigzag scan direction on the block of the orthogonal transform coefficient. The quantization means, for the orthogonal transform coefficient from the first position to a predetermined position along the zigzag scanning direction, performs quantization using the inverse quantization table, and then, in the zigzag scanning direction Along the orthogonal transform coefficient that is ahead of the predetermined position, the quantization is performed using the quantization table. Stage and, the quantized orthogonal transform coefficients, the image compression apparatus characterized by comprising an entropy coding means for converting the compressed image data by entropy coding.
【請求項16】前記量子化テーブル反転手段が、行列で
表される前記量子化テーブルを、行列の対角線を軸とし
て反転させることによって、次式を満たす前記反転量子
化テーブルを生成することを特徴とする請求項15に記
載の画像圧縮装置。 Q’ji=Q7-i7-j ただし、Qは、前記量子化テーブルの要素である量子化
係数を表し、Q’は、前記反転量子化テーブルの要素で
ある反転量子化係数を表す。また、添字j、iは、前記
量子化テーブルおよび前記反転量子化テーブルの垂直方
向、水平方向の位置をそれぞれ表す。
16. The quantization table inverting means generates the inverted quantization table satisfying the following equation by inverting the quantization table represented by a matrix with the diagonal of the matrix as an axis. The image compression apparatus according to claim 15, wherein: Q ′ ji = Q 7−i7−j Here, Q represents a quantization coefficient which is an element of the quantization table, and Q ′ represents an inverse quantization coefficient which is an element of the inverse quantization table. The subscripts j and i represent the vertical and horizontal positions of the quantization table and the inverse quantization table, respectively.
【請求項17】前記量子化手段が、前記直交変換係数の
ブロックにおいて、ジグザグスキャン方向に沿って最初
の位置にある直交変換係数からブロックを構成する前記
直交変換係数の数の半分の数だけ進んだ位置にある直交
変換係数まで、前記反転量子化テーブルを用いて前記直
交変換係数を量子化することを特徴とする請求項15に
記載の画像圧縮装置。
17. The quantizing means advances the orthogonal transform coefficient block by half the number of orthogonal transform coefficients constituting the block from the orthogonal transform coefficient at the first position along the zigzag scan direction. 16. The image compression apparatus according to claim 15, wherein the orthogonal transform coefficient is quantized to the orthogonal transform coefficient at an odd position by using the inverse quantization table.
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JP2005102170A (en) * 2003-08-14 2005-04-14 Intervideo Inc Method and system for filtering adaptive to discrete cosine transformation factor in video encoder
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