JP2003047006A

JP2003047006A - 圧縮データ量削減方法

Info

Publication number: JP2003047006A
Application number: JP2001233226A
Authority: JP
Inventors: Keiji Okamoto; 啓二岡本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の圧縮データの転送において、データ転
送時間が増大するという問題があった。【解決手段】逆符号化部８０は圧縮画像４０を逆符号
化して変換画像９０を生成し、変換データ生成部１１０
は変換画像９０と変換画像記憶部１００に格納されてい
る画像より変換データを生成し、変換データ符号化部１
２０は変換データを符号化部３０で用いた符号化テーブ
ルと異なる符号化テーブルで符号化を行い符号化データ
を生成する。符号化データ逆符号化部１４０は符号化デ
ータ１３０を逆符号化して変換データ１５０を生成し、
変換画像復元部１７０は変換データ１５０と変換データ
記憶部１６０に格納されている画像より変換画像を復元
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧縮データ量削減方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの高性能化、低価格
化が進み、コンピュータによるビデオや音声といったマ
ルチメディアデータをデジタル処理する技術が一般的に
なっている。またネットワーク環境の整備が進み、イン
ターネットや携帯電話等のネットワークでのマルチメデ
ィアデータの利用が普及し始めている。このようなマル
チメディアデータの利用が普及した理由として、デジタ
ル圧縮技術があげられる。例えば、静止画ではＪＰＥＧ
(Joint Photographic Experts Group)、動画ではＭＰＥ
Ｇ（Motion Picture Expert Group）、ＤＶなどの圧縮
方式が一般的に利用されている。しかし動画では単位時
間あたりに処理するデータ量が膨大であり、動画のネッ
トワーク転送にはかなり時間を必要とする。例えばＤＶ
の場合、1フレームが約１２０ＫＢ、１秒間で３０フレ
ームであるから１分間で約２１０ＭＢのデータ量にな
る。ＬＡＮ(１０Ｍｂｐｓ)上の転送では、約２分５０秒
の転送時間がかかる。この場合、リアルタイムのデータ
転送は不可能である。このため動画のデータ量を削減す
るために、フレームレートの減少やフレームサイズの縮
小による方法が提案されている。しかしこれらの方法で
は、動画の画質低下が課題となる。それに対して圧縮さ
れた動画データを原画像に復元展開してデータを処理し
た後、再び圧縮する方法も考案されている。

【０００３】図１１は画像圧縮と復元の処理の流れを示
している。原画像は変換部２０でＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform）や直交変換などの方法により変換され
た後、符号化部３０によって符号化されて圧縮画像Ａと
なる。また圧縮画像Ａは復号化部５０で逆符号化などの
処理を行った後、逆変換部６０によって復元画像に変換
される。このような圧縮方法によって生成された圧縮画
像に対して復元・再圧縮を行う方法では、ＤＣＴ変換な
ど復元処理における負荷と時間が増大していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、動画な
どマルチメディアデータの圧縮データを復元、再圧縮お
よび転送する従来の方法では、膨大なデータ量を処理す
る必要があり、データ転送における処理時間が増大する
という問題を有していた。

【０００５】本発明はかかる点に鑑み、圧縮データの転
送時間を抑える圧縮データ量削減方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、所定の規則で圧縮された圧縮画像を逆符
号化して変換画像を復元し、変換画像と所定の画像より
生成した変換データを異なる規則で符号化することによ
り圧縮データを削減する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の第１の発明は、画像を所
定の規則で圧縮し、前記圧縮された画像を前記規則に従
って逆符号化して変換画像を生成し、前記変換画像と所
定の画像より生成した変換データを前記所定の規則と異
なる規則で符号化し、前記符号化により得られたデータ
を前記画像の圧縮データとすることを特徴とする圧縮デ
ータ量削減方法であり、圧縮画像を別の方法で符号化す
ることで、圧縮データのデータ量を削減することができ
る。

【０００８】本発明の第２の発明は、画像を所定の規則
で圧縮し、前記圧縮された画像を前記規則に従って逆符
号化して変換画像を生成し、前記変換画像と所定の画像
より生成した変換データを前記変換データ毎に前記所定
の規則と異なる規則で符号化し、前記符号化により得ら
れたデータを前記画像の圧縮データとすることを特徴と
する圧縮データ量削減方法であり、圧縮画像を別の方法
で符号化する場合に、圧縮画像毎に圧縮画像に応じた規
則で符号化を行うことにより圧縮データのデータ量を削
減することができる。

【０００９】本発明の第３の発明は、画像を所定の規則
で圧縮し、前記圧縮された画像を前記規則に従って逆符
号化して変換画像を生成し、前記変換画像と所定の画像
より生成した変換データを前記所定の規則と異なる規則
で符号化し、前記符号化により得られたデータと前記圧
縮画像のデータ量を比較し、データ量の少ない方を前記
画像の圧縮データとすることを特徴とする圧縮データ量
削減方法であり、圧縮画像と圧縮画像を別の方法で符号
化したデータを比較し、データ量の少ない方を圧縮デー
タとすることで、圧縮データのデータ量を削減すること
ができる。

【００１０】（実施の形態１）図１は本実施の形態にお
ける圧縮データ量削減方法を実現するシステムの構成を
示すブロック図である。

【００１１】図１において、２０は原画像にＤＣＴや直
交変換を施す変換部、３０は変換部２０で変換されたデ
ータを所定の規則で符号化し圧縮画像Ａを出力する符号
化部、５０は変換画像Ｂを復号化する復号化部、６０は
復号化部５０で復号されたデータに変換部２０と逆の変
換を行う逆変換部、８０は圧縮画像Ａについて符号化部
３０に対応する逆符号化を行い変換画像Ｂを出力する逆
符号化部、１００は変換画像Ｂを保持しておく変換画像
記憶部、１１０は既に変換画像記憶部１００が保持して
いる画像と生成された変換画像Ｂから変換データを生成
する変換データ生成部、１２０は変換データを所定の規
則と異なる規則で符号化し符号化データＣを出力する変
換データ符号化部、１４０は符号化データＣを変換デー
タＤに戻す符号化データ逆符号化部、１６０は変換デー
タＤを保持しておく変換データ記憶部、１７０は変換デ
ータＤと変換データ記憶部１６０に記憶されていたデー
タより変換データを生成し変換画像Ｂを復元する変換画
像復元部である。

【００１２】以下、図２、図３、図４、図５を用いて圧
縮画像のデータ量を削減する処理について説明する。図
２、図５は本実施の形態の圧縮データ量削減方法の手順
を示すフローチャート、図３は本実施の形態における圧
縮削減方法の具体例を示す図、図４は原符号化の具体例
を示す図である。

【００１３】逆符号化部８０は、符号化部３０に対応し
た符号化テーブルを参照して、圧縮画像Ａを逆符号化し
て変換画像Ｂのデータを生成する（図２のステップ３０
０）。具体的には圧縮画像Ａのデータビットを読み出
し、（表１）の原符号化ビットに一致した場合、対応す
る０値の連続長に相当する個数の０値を出力した後、そ
れに続く１０進数値を出力して、データビットを変換展
開する。

【００１４】

【表１】

【００１５】このように生成された変換画像Ｂを変換画
像記憶部１００は記憶する。変換データ生成部１１０は
変換画像記憶部１００が保持している既存の変換画像と
生成された変換画像Ｂを用いて、変換データを生成する
（ステップ３０１）。例えば図３では変換画像記憶部１
００が保持している画像１の変換画像と画像２の変換画
像の差分データを変換データとして生成する場合を示し
ている。ただし変換画像記憶部１００が保持している変
換画像が存在しない場合には、変換データ生成部１１０
は生成された変換画像Ｂをそのまま変換データとして生
成する。次に、変換データ符号化部１２０は符号化テー
ブルを用いて変換データを符号化する（ステップ３０
２）。符号化の方法は次のとおりである。変換データ値
を読み込み、０値の場合０値の個数をカウントする。０
値以外のデータ値の場合、０値の連続個数と０値以外の
データ値に対して、（表１）の符号化テーブルを用いて
新符号化ビットに変換する。この処理を変換データがな
くなるまで繰り返して符号化データＣを生成する。

【００１６】この符号化によって圧縮画像Ａに比べて符
号化データのデータ量を削減することができる。例え
ば、図３において変換画像の画像１のデータ列00001022
02（１０進値）と画像２のデータ列0001123203(１０進
値)の差分値は0001021001であり、これに対応する符号
化データは0011100111(２進値)、１０ビット長となる。
一方、図４のように、変換画像の画像１、画像２に対応
する圧縮画像データ列は（表１）の符号化テーブルを用
いて原符号化することで得られる。そのデータ列はそれ
ぞれ1010111011001110（１６ビット）、10000110101110
10101111(２２ビット)となり、符号化データ(１０ビッ
ト)のデータ長の方が小さい。

【００１７】さて、符号化データは以下のようにして復
元する。符号化データ逆符号化部１４０は、変換データ
符号化部１２０も利用する符号化テーブルを参照しなが
ら、符号化データＣを逆符号化して変換データＤを生成
する（図５のステップ３１０）。具体的には、符号化デ
ータＣのデータビットを読み出し、（表１）の符号化テ
ーブルの新符号化ビットに一致した場合、対応する０値
の連続長に等しい個数の０値を出力した後、１０進数値
を出力する。こうして符号化データＣをビット列に展開
することで変換データＤを生成する。そして生成された
変換データＤを変換データ記憶部１６０に記憶させる。
次に、変換画像復元部１７０は変換データ記憶部１６０
が保持している既存の変換データと生成された変換デー
タＤを用いて、変換画像Ｂを生成する（ステップ３１
１）。具体的には図３のように差分処理で変換データが
生成された場合、変換データ記憶部１６０が保持してい
る既存の変換データと変換データＤを加算して変換画像
を生成する。例えば、変換データ記憶部１６０が保持し
ている既存の変換データが画像１の変換画像データ列00
00102202で、かつ生成された変換データＤが画像１と画
像２の差分値に対する変換データ列0001021001である場
合、画像１の変換画像に変換データを加算することで、
画像２の変換画像列0001123203が生成される。

【００１８】このように本実施例の圧縮データ量削減方
法によれば、既存の圧縮画像を符号化することによって
データ量を削減できる。応用例としてハードディスク等
のデータ記憶装置の記録領域を削減し、その使用効率を
向上させることができる。

【００１９】なお、本実施の形態では、変換データ生成
部１１０は変換画像記憶部１００が保持している既存の
変換画像と逆符号化部８０が生成した変換画像Ｂにより
変換データを生成したが、これに限定するものではな
い。例えば、図６のようなフレーム単位の時系列な圧縮
画像からなる動画においては、あるフレームの圧縮画像
より生成した変換データと変換画像記憶部に記憶されて
いる１フレーム前の圧縮画像より生成した変換データよ
り変換データを生成してもよい。さらに、フレーム単位
の時系列な圧縮画像からなる動画においては、あるフレ
ームの圧縮画像より生成した変換データと変換画像記憶
部に記憶されている任意フレーム数前の圧縮画像より生
成した変換データより変換データを生成する場合が考え
られる。

【００２０】また、本実施の形態では圧縮画像を逆符号
化した変換画像に対して、変換データを差分処理によっ
て生成したが他の処理方法を用いてもよい。また変換デ
ータの符号化は特定の符号化テーブルや方法に依存する
ものではない。

【００２１】（実施の形態２）図７は本実施の形態にお
ける圧縮データ量削減方法を実現するシステムの構成を
示すブロック図である。図７において、図１と同様の構
成要素に対しては同符号を付与し、説明を省略する。図
７において、１８０は符号化データＣを転送する符号化
データ転送部である。

【００２２】符号化データＣを生成するまでの処理は実
施の形態１と同様の動作を行う。符号化データ転送部１
８０は生成された符号化データＣをネットワークなどの
転送路を通じて送信や受信を処理する。

【００２３】このような符号化データの転送方法によっ
て、転送するデータ量を削減できるため転送時間が短縮
される。

【００２４】（実施の形態３）図８は本実施の形態にお
ける圧縮データ量削減方法を実現するシステムの構成を
示すブロック図である。図８において、図１と同じ構成
要素に関しては、同符号路付与し、説明を省略する。

【００２５】図８において、１９０は変換データ生成部
１１０が生成した変換データを符号化テーブル２００を
用いて符号化する変換データ符号化部、２１０は変換デ
ータ符号化部１９０が符号化した符号化データＣに規則
の情報である符号化テーブル２００を付加して転送する
符号化データ転送部、２２０は符号化テーブル２００を
用いて符号化データＣを変換データＤに変換する符号化
データ逆符号化部である。

【００２６】変換データ符号化部１９０は変換データの
内容に対応して、符号化テーブル２００を変更しなが
ら、符号化テーブル２００を用いて、実施の形態１と同
様な変換データの符号化処理を行う。次に、符号化デー
タ転送部２１０は符号化データＣに符号化テーブル２０
０を付加して、データを送信する。一方受信側の符号化
データ転送部２１０は符号化データＣと符号化テーブル
２００を受信した後、符号化データＣと符号化テーブル
２００を分離する。そして符号化データ逆符号化部２２
０は符号化テーブル２００を参照しながら、実施の形態
１と同様に符号化データを逆符号化し、変換データＤを
生成する。

【００２７】このように符号化テーブルを付加して符号
化データを転送する方法によって、変換データに対応し
て符号化テーブルを変更した場合のみデータ量が多少増
加するが、それ以外の符号化テーブルを変更しない場合
は符号テーブルを付加しないことによって、データ量を
削減したデータ転送を行うことができる。また固定した
符号化テーブルではなく、変換データに応じて符号化テ
ーブルを可変にできるため、よりデータ量を削減する符
号化テーブルに変更できることなどの利点がある。

【００２８】（実施の形態４）図９は本実施の形態にお
ける圧縮データ量削減方法を実現するシステムの構成を
示すブロック図である。図９において、図１と同じ構成
要素には同符号を付与し、説明を省略する。

【００２９】図９において、２４０は圧縮画像Ａと符号
化データＣを比較するデータ比較部、２５０はデータ比
較部２４０が出力する符号化データを転送する符号化デ
ータ転送部である。

【００３０】また、図１０は本実施の形態の圧縮データ
量削減方法の手順を示すフローチャートである。以下、
図１０のフローチャートを用いて図９の動作を説明す
る。

【００３１】圧縮画像を符号化するまでの処理は、実施
の形態１で説明した処理と同様である（図８のステップ
３２０、３２１）。データ比較部２４０は生成された符
号化データＣと圧縮画像Ａのデータ量を比較し（ステッ
プ３２２）、符号化データＣより圧縮画像Ａのデータ量
が小さい場合、圧縮画像Ａを符号化データ転送部２５０
に送り（ステップ３２４）、符号化データＣの方が圧縮
画像Ａよりデータ量が小さい場合、符号化データＣを符
号化データ転送部２５０に送る（ステップ３２３）。次
に符号化データ転送部２５０はデータ比較部２４０から
受け取った符号化データＣまたは圧縮画像Ａを転送路へ
送信する。そして受信側の符号化データ転送部２５０は
受信したデータが符号化データＣの場合、符号化データ
逆符号化部１４０に送る。それ以降の処理は、実施の形
態１で説明した処理と同様である（ステップ３２５から
ステップ３２７）。一方、符号化データ転送部２５０が
受信したデータが圧縮画像Ａの場合、復号化部５０へ直
接データを送り、復号化部５０が復元画像に変換する
（ステップ３２８）。

【００３２】このように本実施の形態の圧縮データ量削
減方法によれば、符号化データと圧縮画像のデータ量が
小さい方を転送するために、転送するデータ量の削減と
転送時間の短縮を実現することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば圧
縮画像データのデータ量の削減とデータ転送時間の短縮
を実現でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における圧縮データ量削
減方法を実現するシステムの構成を示すブロック図

【図２】同圧縮データ量削減方法の手順を示すフローチ
ャート

【図３】同圧縮データ量削減方法の具体例を示す図

【図４】同原符号化の具体例を示す図

【図５】同圧縮データ量削減方法の手順を示すフローチ
ャート

【図６】フレーム単位の時系列な圧縮画像例を示す図

【図７】本発明の実施の形態２における圧縮データ量削
減方法を実現するシステムの構成を示すブロック図

【図８】本発明の実施の形態３における圧縮データ量削
減方法を実現するシステムの構成を示すブロック図

【図９】本発明の実施の形態４における圧縮データ量削
減方法を実現するシステムの構成を示すブロック図

【図１０】同圧縮データ量削減方法の手順を示すフロー
チャート

【図１１】従来の圧縮データ量削減方法を実現するシス
テムの構成を示すブロック図

【符号の説明】

２０変換部３０符号化部５０復号化部６０逆変換部８０逆符号化部１００変換画像記憶部１１０変換データ生成部１２０、１９０変換データ符号化部１４０、２２０符号化データ逆符号化部１６０変換データ記憶部１７０変換画像復元部１８０、２１０、２５０符号化データ転送部２００符号化テーブル２４０データ比較部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を所定の規則で圧縮し、前記圧縮さ
れた画像を前記規則に従って逆符号化して変換画像を生
成し、前記変換画像と所定の画像より生成した変換デー
タを前記所定の規則と異なる規則で符号化し、前記符号
化により得られたデータを前記画像の圧縮データとする
ことを特徴とする圧縮データ量削減方法。
【請求項２】一定の時間単位で生成された時系列の圧
縮画像に対して、変換データは変換画像と前記変換画像
より一時間単位後の変換画像により生成することを特徴
とする請求項１記載の圧縮データ量削減方法。
【請求項３】一定の時間単位で生成された時系列の圧
縮画像に対して、変換データは変換画像と、前記変換画
像より任意時間単位後の変換画像により生成することを
特徴とする請求項１記載の圧縮データ量削減方法。
【請求項４】画像を所定の規則で圧縮し、前記圧縮さ
れた画像を前記規則に従って逆符号化して変換画像を生
成し、前記変換画像と所定の画像より生成した変換デー
タを前記変換データ毎に前記所定の規則と異なる規則で
符号化し、前記符号化により得られたデータを前記画像
の圧縮データとすることを特徴とする圧縮データ量削減
方法。
【請求項５】圧縮データに符号化時に用いた規則の情
報を付加する場合、前記規則の変更がない場合は、前記
規則の情報は付加しないことを特徴とする請求項４記載
の圧縮データ量削減方法。
【請求項６】画像を所定の規則で圧縮し、前記圧縮さ
れた画像を前記規則に従って逆符号化して変換画像を生
成し、前記変換画像と所定の画像より生成した変換デー
タを前記所定の規則と異なる規則で符号化し、前記符号
化により得られたデータと前記圧縮画像のデータ量を比
較し、データ量の少ない方を前記画像の圧縮データとす
ることを特徴とする圧縮データ量削減方法。