JP2003051748A - 情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents

情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びにプログラム

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JP2003051748A
JP2003051748A JP2001240095A JP2001240095A JP2003051748A JP 2003051748 A JP2003051748 A JP 2003051748A JP 2001240095 A JP2001240095 A JP 2001240095A JP 2001240095 A JP2001240095 A JP 2001240095A JP 2003051748 A JP2003051748 A JP 2003051748A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 符号化によるデータの劣化を防ぐ。 【解決手段】 ステップS31で見積もりのためのデー
タを抽出し、ステップS32で見積もりのための符号化
処理2を実施し、ステップS33で、予測符号量が目標
範囲内にあると判断されるまで、データの抽出箇所を変
更しながら、ステップS31およびステップS32の処
理が繰り返される。ステップS32の符号化処理におい
て、符号の割り当て範囲を越えるシンボルがあった場
合、それを示すフラグが立つので、ステップS34でフ
ラグが立っているか否かが判断され、フラグが立ってい
る場合、ステップS35で量子化結果が割り当て範囲内
に収まるように量子化係数が変更される。そして、ステ
ップS36で全データが読み出されて、ステップS37
で、新たな量子化係数による量子化テーブルを用いて、
符号化処理2が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置およ
び情報処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、
特に、可変長符号を生成する場合に、そのシンボルの値
を所定の割り当て範囲以内としつつ、符号化のために生
じる誤差が少ない符号化処理を実行することができるよ
うにした情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、
並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、JPEGなどによる画像圧縮処理に
おいて、DCT(Discrete Cosine Transform:離散コサイ
ン変換)、量子化、および、VLC(Variable Length Cor
ding:可変長符号化)が実行される。
【0003】DCTとは、画像データを周波数成分に変換
する直交変換(動画データの空間方向の冗長性を削除す
る圧縮方式の1つ)であり、画像データを小さなブロッ
ク単位(例えば8×8画素)に分割して、それぞれを直
交変換し、周波数成分を示す係数を得る。これによっ
て、画像データのうちの、例えば輝度データが、周波数
領域に写像される。量子化とは、それぞれの周波数成分
を、成分ごとに決められた間隔で量子化していく処理で
あり、この処理により、元のデータの細部が失われる。
そして、量子化されたDCT係数が、例えば、ハフマン符
号化方式などを用いて、可変長符号化される。
【0004】図1は、符号化処理(上述したDCT、量子
化、およびVLCの一連の処理)を実行するパーソナルコ
ンピュータの構成を示す図である。
【0005】パーソナルコンピュータ1−1およびパー
ソナルコンピュータ1−2は、例えば、インターネッ
ト、有線あるいは無線によるLAN(local area netwo
rk)、あるいはWAN(wide area network)などの、
ネットワーク2を介して、相互に接続されている。ネッ
トワーク2には、パーソナルコンピュータ1−1および
1−2以外にも、複数のパーソナルコンピュータが接続
されていてもよいが、ここでは、図示を省略する。
【0006】パーソナルコンピュータ1−1のCPU(Cen
tral Processing Unit)11−1は、ネットワークイン
ターフェース(I/F)15−1を介して、他のパーソ
ナルコンピュータが送信した制御信号や、入出力インタ
ーフェース12−1を介して入力される、ユーザが、キ
ーボード22−1を用いて入力した各種指令に対応する
信号の入力を受け、入力された信号に基づいた各種処理
を実行する。
【0007】入出力インターフェース(I/F)12−
1はモニタ21−1およびキーボード22−1と接続さ
れている。キーボード22−1は、ユーザがCPU11−
1に各種の指令を入力するとき操作される。モニタ21
−1は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)や液晶表
示装置などからなり、各種情報をテキスト、あるいはイ
メージなどで表示する。
【0008】RAM(Random Access Memory)13−1
は、CPU11−1の実行において使用するプログラム
や、その実行において適宜変化するパラメータを格納す
る。ROM(Read Only Memory)14−1は、CPU11−1
が使用するプログラムや演算用のパラメータのうちの基
本的に固定のデータを格納する。
【0009】ネットワークインターフェース15−1
は、ネットワーク2を介して、他の機器と接続され、そ
れらの機器との情報の授受を行う。
【0010】HDD(hard disk drive)17−1は、
ハードディスクを駆動し、それらにCPU11−1によっ
て実行するプログラムや情報を記録または再生させる。
ドライブ16−1には、必要に応じて磁気ディスク3
1、光ディスク32、光磁気ディスク33、および半導
体メモリ34が装着され、データの授受を行う。
【0011】パーソナルコンピュータ1−2のCPU11
−2乃至キーボード22−2は、上述したパーソナルコ
ンピュータ1−1乃至キーボード22−1と、基本的に
同様であるので、その説明を省略する。
【0012】以下、パーソナルコンピュータ1−1およ
び1−2を個々に区別する必要がない場合、単にパーソ
ナルコンピュータ1と総称し、CPU11−1および1
1−2を個々に区別する必要がない場合、単にCPU1
1と総称し、入出力インターフェース12−1および1
2−2を個々に区別する必要がない場合、単に入出力イ
ンターフェース12と総称し、RAM13−1および1
3−2を個々に区別する必要がない場合、単にRAM1
3と総称する。
【0013】また、ROM14−1および14−2を個
々に区別する必要がない場合、単にROM14と総称
し、ネットワークインターフェース15−1および15
−2を個々に区別する必要がない場合、単にネットワー
クインターフェース15と総称し、ドライブ16−1お
よび16−2を個々に区別する必要がない場合、単にド
ライブ16と総称し、モニタ21−1および21−2を
個々に区別する必要がない場合、単にモニタ21と総称
し、キーボード22−1および22−2を個々に区別す
る必要がない場合、単にキーボード22と総称する。
【0014】CPU11は、例えば、HDD17などに記
録されているデータを、後述する所定の処理により符号
化し、ネットワークインターフェース15を介して、他
のパーソナルコンピュータに出力したり、ネットワーク
インターフェース15を介して入力された符号化データ
を復号し、モニタ21に出力して表示させる処理を実行
する。
【0015】このとき、CPU11は、HDD17などに
記録されている符号化するべき対象のデータの一部を抽
出して、見積もりのための符号化処理を実行して符号化
されたデータの符号量を基に、予測符号量が目標範囲以
内か否かを判断し、目標範囲に収まるまで、符号化パラ
メータを変更して見積もりのための符号化を繰り返し、
符号量が目標範囲以内になった場合、対応するパラメー
タを用いて、データ全体を符号化する処理を実行する。
【0016】図2のフローチャートを参照して、従来の
符号化データ作成処理1について説明する。
【0017】ステップS1において、CPU11は、例
えば、HDD17などに記録されている符号化するべき
対象のデータ全体のうちの、1/2、1/3、あるいは
1/4などの所定の量のデータを、見積もりのためのデ
ータとして抽出する。
【0018】ステップS2において、ステップS1にお
いて抽出された見積もりのためのデータを用いて、図3
を用いて後述する符号化処理1が実行される。
【0019】ステップS3において、CPU11は、ス
テップS2において実行された見積もりのための符号化
処理1の処理結果を基に、予測符号量が目標範囲にある
か否かを判断する。ステップS3において、予測符号量
が目標範囲にないと判断された場合、処理は、ステップ
S1に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【0020】ステップS3において、予測符号量が目標
範囲にあると判断された場合、ステップS4において、
CPU11は、例えば、HDD17などに記録されてい
る符号化するべき対象の全データを読み出す。
【0021】ステップS5において、ステップS4にお
いて抽出された全データを用いて、図3を用いて後述す
る符号化処理1が実行されて、処理が終了される。
【0022】このような処理により、目標範囲内の符号
量の符号化データが生成される。
【0023】次に、図3のフローチャートを確認して、
図2のステップS2及びステップS5において実行され
る符号化データ作成処理1について説明する。
【0024】CPU11は、ステップS11において、抽
出されたデータの入力を受け、ステップS12におい
て、入力されたデータに対して、DCT(Discrete Cosine
Transform:離散コサイン変換)を実行する。DCTと
は、画像データを周波数成分に変換する直交変換の1つ
であり、直交変換とは、動画データの空間方向の冗長性
を削除する圧縮方式である。
【0025】図4に、DCTの結果を示す。図4のデータ
においては、左上ほど低周波成分、右下ほど高周波成分
を表し、最も左上は直流成分を表す。DCT前のデータを
0乃至255(もしくは-128乃至−127)の8ビ
ットデータとすると、DCT後のデータは、各要素とも−
1023乃至1023の11ビットのデータとなる。デ
ータの範囲を考えれば、DCT後のデータは、DCT前のデー
タより冗長になったように見えるが、高周波数成分には
あまり大きな信号が現れず、分散されていた信号の電力
成分を低周波成分側に集める事ができるため、データを
圧縮することが可能となる。
【0026】ステップS13において、CPU11は、ス
テップS12においてDCTされたデータに対して、量子
化を行う。DCT後の周波数成分値は実数値であるが、圧
縮という観点から見ると、データを実数値で持つのは容
量的に無駄となるので、量子化を実行する。量子化と
は、音声などをデジタル化するときに、特定の周波数で
サンプリングして得られた信号を、一定のビット数のデ
ータに置き換える操作であり、具体的には、DCT後の周
波数成分値に所定の値を積算し、図5に示されるような
量子化テーブルを用いて、積算結果を除算する。図6
に、図4のDCT結果に8を積算した後、図5に示される
量子化テーブルによって除算した場合の演算結果のマト
リクスを示す。
【0027】ステップS14において、CPU11は、ス
テップS13の量子化結果において、符号で割り当てら
れている範囲を越えるシンボルがあるか否かを判断す
る。ここで、符号に割り当てられている範囲を−255
乃至255であるものとする。
【0028】ステップS14において、符号で割り当て
られている範囲を越えるシンボルがあると判断された場
合、ステップS15において、CPU11は、割り当てを
越えているシンボルを、所定の値に制限する。すなわ
ち、ステップS13の量子化結果が、図6に示されるシ
ンボルであった場合、図中網掛けの部分において、符号
に割り当てられている範囲を越えてしまっているので、
CPU11は、対応する部分のシンボルを255に制限
し、図7に示されるシンボルを生成する。
【0029】ステップS14において、符号で割り当て
られている範囲を越えるシンボルがないと判断された場
合、もしくは、ステップS15の処理の終了後、ステッ
プS16において、CPU11は、量子化されたシンボル
に対して、VLC(Variable Length Cording:可変長符号
化)を実行する。VLCとは、シンボルの出現頻度に応じ
て符号長を割り当てることによって情報量(データ量)
を圧縮する符号化方式であり、発生頻度が高いシンボル
に対して、短い符号長の符号が割り当てられる。
【0030】ステップS17において、CPU11は、ス
テップS16において生成された符号化データを出力し
て、処理が終了する。
【0031】図2および図3を用いて説明した処理によ
る数値の範囲の変化について、図8を用いて説明する。
【0032】図8(A)に示されるように、原画像デー
タの値の範囲が0乃至255の256階調であった場
合、DCTおよび量子化を実行することにより、図8
(B)に示されるように、対応するシンボルが取る値の
範囲は、−1023乃至1023となる。しかしなが
ら、データ授受のための規格などによって、符号化デー
タの出力値として、符号に割り当てられている範囲は、
−255乃至255である。
【0033】従って、図3を用いて説明した処理のステ
ップS15において、図8(C)に示されるように、割
り当てを越えているシンボルが、−255乃至255に
制限される。そして、その後VLCが実行されて生成され
た可変調符号が取る値の範囲は、図8(D)に示される
ように、−255乃至255である。
【0034】
【発明が解決しようとする課題】図3のステップS15
において、図6を用いて説明した演算結果のうち、25
5を超えるシンボルを、図7を用いて説明したように全
て255に制限し、その量子化結果を用いて可変長符号
化したシンボルが取る値の範囲は、確かに、図8(D)
を用いて説明したように、規格内の−255乃至255
となる。しかしながら、符号割り当ての範囲を越えたた
めに数値が制限された量子化データに対応する部分の符
号化データは、正しく復号することができない場合があ
る。
【0035】図9は、図7の量子化されたシンボルの逆
量子化結果である。図9に示されるように、逆量子化さ
れたデータは、図4を用いて説明したDCTの結果と比較
して、非常に誤差の大きいデータとなる。図10に、図
4を用いて説明したDCTの結果と、逆量子化されたデー
タの誤差を示す。符号割り当ての範囲を越えたために数
値が制限された3つのデータのうちの1つにおいて、5
0の誤差が発生している。
【0036】このように、符号割り当ての範囲を越えた
ために数値が制限されてしまうことにより、復号された
データが、符号化前のデータと大きく異なってしまう場
合が生じてしまう。例えば、画像データを符号化した場
合、復号されたデータが、符号化前のデータと大きく異
なってしまうということは、復号の結果生成される画像
の劣化につながる。
【0037】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、可変長符号の範囲を所定の値以内としつ
つ、誤差の少ない符号化処理を実行することができるよ
うにするものである。
【0038】
【課題を解決するための手段】本発明の情報処理装置
は、第1の変換符号化処理および第2の変換符号化処理
を実行する符号化手段と、符号化手段による第1の変換
符号化処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲
内に収まっていないシンボルが存在することを検出する
検出手段と、検出手段により、符号の割り当て範囲内に
収まっていないシンボルが存在することが検出された場
合、符号化手段が実行する変換符号化処理に含まれる量
子化処理のパラメータを変更する量子化処理変更手段と
を備えることを特徴とする。
【0039】量子化処理変更手段により変更されるパラ
メータは、量子化係数であるものとすることができる。
【0040】第1の変換符号化処理、および第2の変換
符号化処理は、ISO/IEC11172で規定されて
いる処理であるものとすることができる。
【0041】第2の変換符号化処理が行われるデータ全
体から、第1の変換符号化処理を実行するための所定量
のデータを抽出する抽出手段を更に備えさせるようにす
ることができ、抽出手段には、符号化手段により、第1
の変換符号化処理が複数回実行される場合、それ以前の
処理において第1の変換符号化処理が実行されていない
データを優先的に抽出させるようにすることができる。
【0042】量子化処理変更手段には、符号化手段によ
り、第1の変換符号化処理が複数回実行される場合、第
1の変換符号化処理を実行する毎に、検出手段の検出結
果に従って量子化処理のパラメータを変更させるように
することができ、符号化手段には、最新のパラメータを
用いて第1の変換符号化および第2の変換符号化処理を
実行させるようにすることができる。
【0043】量子化処理変更手段には、符号化手段によ
り、第1の変換符号化処理が複数回実行される場合、全
ての第1の変換符号化処理が終了した後に、検出手段の
検出結果に従って、量子化処理のパラメータを変更させ
るようにすることができ、符号化手段には、必要に応じ
て変更されたパラメータを用いて第2の変換符号化処理
を実行させるようにすることができる。
【0044】本発明の情報処理方法は、第1の変換符号
化処理および第2の変換符号化処理を実行する符号化ス
テップと、符号化ステップの処理による第1の変換符号
化処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲内に
収まっていないシンボルが存在することを検出する検出
ステップと、検出ステップの処理により、符号の割り当
て範囲内に収まっていないシンボルが存在することが検
出された場合、符号化ステップの処理により実行される
変換符号化処理に含まれる量子化処理のパラメータを変
更する量子化処理変更ステップとを含むことを特徴とす
る。
【0045】本発明の記録媒体に記録されているプログ
ラムは、第1の変換符号化処理および第2の変換符号化
処理を実行する符号化ステップと、符号化ステップの処
理による第1の変換符号化処理結果に、予め定められた
符号の割り当て範囲内に収まっていないシンボルが存在
することを検出する検出ステップと、検出ステップの処
理により、符号の割り当て範囲内に収まっていないシン
ボルが存在することが検出された場合、符号化ステップ
の処理により実行される変換符号化処理に含まれる量子
化処理のパラメータを変更する量子化処理変更ステップ
とを含むことを特徴とする。
【0046】本発明のプログラムは、第1の変換符号化
処理および第2の変換符号化処理を実行する符号化ステ
ップと、符号化ステップの処理による第1の変換符号化
処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲内に収
まっていないシンボルが存在することを検出する検出ス
テップと、検出ステップの処理により、符号の割り当て
範囲内に収まっていないシンボルが存在することが検出
された場合、符号化ステップの処理により実行される変
換符号化処理に含まれる量子化処理のパラメータを変更
する量子化処理変更ステップとを含むことを特徴とす
る。
【0047】本発明の情報処理装置および情報処理方
法、並びにプログラムにおいては、符号量予測のための
第1の変換符号化処理、および、最終的な符号化データ
生成のための第2の変換符号化処理が実行され、第1の
変換符号化処理結果に、予め定められた符号の割り当て
範囲内に収まっていないシンボルが存在することが検出
され、符号の割り当て範囲内に収まっていないシンボル
が存在することが検出された場合、変換符号化処理に含
まれる量子化処理のパラメータが変更される。
【0048】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明の実
施の形態について説明する。本発明による符号化処理を
実行するパーソナルコンピュータの構成は、図1を用い
て説明したパーソナルコンピュータ1と基本的に同様で
あるので、その説明は省略する。
【0049】図11のフローチャートを参照して、本発
明を適応した符号化データ生成処理2について説明す
る。
【0050】ステップS31において、CPU11は、
例えば、HDD17などに記録されている符号化するべ
き対象のデータ全体のうちの、1/2、1/3、あるい
は1/4などの所定の量のデータを、見積もりのための
データとして抽出する。
【0051】ステップS32において、ステップS31
において抽出された見積もりのためのデータを用いて、
図14を用いて後述する符号化処理2が実行される。
【0052】ステップS33において、CPU11は、
ステップS32において実行された見積もりのための符
号化処理2の処理結果を基に、予測符号量が目標範囲に
あるか否かを判断する。ステップS33において、予測
符号量が目標範囲にないと判断された場合、処理は、ス
テップS31に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【0053】ここで、予測符号量が目標範囲にないと判
断された場合、次に実行されるステップS31の処理に
おいては、それ以前に実行されたステップS31の処理
において抽出された見積もりのためのデータと異なる部
分のデータを、次の見積もりのためのデータとして抽出
する。多くの場合、符号化処理において、1度の見積も
りで予測符号量が目標範囲に入ることはない。従って、
ステップS31の処理が繰り返されるたびに見積もりの
ために抽出されたデータを変更することによって、符号
化するべきデータのうちの殆どを、符号化予測のために
一度は符号化することになる。
【0054】ステップS34において、CPU11は、
符号の割り当て範囲を越えていることを示すフラグが立
っているか否かを判断する。ここで、符号の割り当て範
囲は、図3のフローチャートを用いて説明した従来の符
号化処理1における場合と同様に、−255乃至255
であるものとする。符号の割り当て範囲を越えているこ
とを示すフラグは、ステップS32において実行された
符号量予測のための符号化処理2の後述するステップS
55の処理によって立てられるので、それについての詳
細は後述する。
【0055】ステップS34において、割り当て範囲を
越えていることを示すフラグが立っていると判断された
場合、すなわち、DCTの結果が、例えば図4に示されるデ
ータであり、それに対して図5の量子化テーブルを用い
て量子化した結果が、図6を用いて説明したように、−
255乃至255の範囲を越えるシンボルを含んでいる
場合、CPU11は、割り当て範囲内に収まるように、
量子化係数を変更し、図5の量子化テーブルとは異なる
量子化テーブルであって、量子化した結果得られるシン
ボルが割り当て範囲を越えないような量子化テーブルを
生成する。新たに生成される量子化テーブルの例を図1
2に示す。
【0056】上述したように、見積もりのためのデータ
抽出と符号化処理2は、複数回実行されていることが多
いので、割り当て範囲を越えていることを示すフラグが
立っているか否かを判断することによって、符号化する
べきデータのうちの殆どのデータにおいて、割り当て範
囲を越えているか否かを判断することが可能である。符
号化処理2において、複数のデータに対してフラグが立
った場合、フラグが立っているそれぞれのデータに対し
て、符号化係数が変更される。
【0057】ステップS34において、割り当て範囲を
越えていることを示すフラグが立っていないと判断され
た場合、もしくはステップS35の処理の終了後、ステ
ップS36において、CPU11は、例えば、HDD1
7などに記録されている符号化するべき対象の全データ
を読み出す。
【0058】そして、ステップS37において、ステッ
プS36において抽出された全データを用い、ステップ
S35において量子化係数が変更された場合は、その量
子化係数による新たな量子化テーブルを用いて、図14
を用いて後述する符号化処理2が実行されて、処理が終
了される。
【0059】図13に、後述する符号化処理2におい
て、図4のDCT結果に8を積算した後、図12に示され
る量子化テーブルによって除算した場合の演算結果のマ
トリクスを示す。図13に示されるシンボルは、−25
5乃至255の範囲を越えるシンボルを含んでいない。
【0060】次に、図14を参照して、図11のステッ
プS32およびステップS37において実行される符号
化処理2について説明する。符号化処理2は、国際標準
規格(ISO/IEC11172)に準拠した処理である。
【0061】CPU11は、ステップS51において、抽
出されたデータの入力を受け、ステップS52におい
て、入力されたデータに対して、DCTを実行する。DCTと
は、画像データを周波数成分に変換する直交変換の1つ
であり、直交変換とは、動画データの空間方向の冗長性
を削除する圧縮方式である。DCTを使ったデータ圧縮で
は、画像内の小さなブロック単位(例えば、8×8画
素)を直交変換し、周波数成分を示す係数を得る。DCT
方式は、直交変換の中で最も効率が高い方式として知ら
れている。またDCT方式は、MPEG、JPEG、H.261などの国
際標準規格にも採用されている。
【0062】ステップS51におけるDCTの結果は、図
4を用いて説明した場合と同様であり、左上ほど低周波
成分、右下ほど高周波成分を表し、最も左上は直流成分
を表す。DCT前のデータを0乃至255(もしくは-12
8乃至−127)の8ビットデータとすると、DCT後の
データは、各要素とも−1023乃至1023の11ビ
ットのデータとなる。データの範囲を考えれば、DCT後
のデータは、DCT前のデータより冗長になったように見
えるが、高周波数成分にはあまり大きな信号が現れず、
分散されていた信号の電力成分を低周波成分側に集める
事ができるため、データを圧縮することが可能となる。
【0063】ステップS53において、CPU11は、ス
テップS52においてDCTされたデータに対して、量子
化を行う。DCT後の周波数成分値は実数値であるが、圧
縮という観点から見ると、データを実数値で持つのは容
量的に無駄となるので、量子化を実行する。量子化と
は、音声などをデジタル化するときに、特定の周波数で
サンプリングして得られた信号を、一定のビット数のデ
ータに置き換える操作であり、具体的には、DCT後の周
波数成分値に所定の値を積算し、図5、あるいは図12
を用いて説明した量子化テーブルを用いて、積算結果を
除算する。
【0064】例えば、図4のDCT結果に8を積算した
後、図5に示される量子化テーブルによって除算した場
合の演算結果のマトリクスは、図6を用いて説明した場
合と同様であり、図4のDCT結果に8を積算した後、図
12に示される量子化テーブルによって除算した場合の
演算結果のマトリクスは、図13を用いて説明した場合
と同様である。
【0065】ステップS54において、CPU11は、ス
テップS53の量子化結果において、符号で割り当てら
れている範囲を越えるシンボルがあるか否かを判断す
る。ここで、符号に割り当てられている範囲を−255
乃至255であるとする。
【0066】なお、図11のステップS37において実
行される処理では、図12および図13を用いて説明し
たように、符号で割り当てられている範囲を越えるシン
ボルは存在しない。
【0067】ステップS54において、符号で割り当て
られている範囲を越えるシンボルがあると判断された場
合、ステップS55において、CPU11は、シンボルが
割り当て範囲を越えていることを示すフラグを立てる。
例えば、ステップS53の量子化結果が、図6に示され
るシンボルであった場合、図中網掛けの部分において、
符号に割り当てられている範囲を越えているので、フラ
グを立てる。
【0068】ステップS54において、符号で割り当て
られている範囲を越えるシンボルがないと判断された場
合、もしくは、ステップS55の処理の終了後、ステッ
プS56において、CPU11は、量子化されたシンボル
に対して、VLCを実行する。VLCとは、シンボルの出現頻
度に応じて符号長を割り当てることによって情報量(デ
ータ量)を圧縮する符号化方式である。すなわち、VLC
においては、発生頻度が高いデータに対して、短い符号
長の符号が割り当てられる。
【0069】ステップS57において、CPU11は、ス
テップS56において生成された符号化データを出力し
て、処理が終了する。
【0070】このような処理により、量子化データの値
を変更することなく、符号化が実行され、符号化データ
が出力される。すなわち、ステップS54において、符
号で割り当てられている範囲を越えるシンボルがあると
判断された場合、フラグが立つため、図11のステップ
S34において、フラグが立っていることが検出され、
量子化係数が変更され、図12に示される新たな量子化
テーブルが生成される。そして、ステップS37におい
て、変更された量子化係数を用いて全シンボルに対する
符号化処理が行われる。
【0071】従って、図15に示されるように、量子化
後の値の範囲は、−255乃至255の範囲を超えない
ので(図15の(B)に示される範囲)、可変長符号の
ある範囲も、−255乃至255の範囲内(図15の
(D)に示される範囲)となる。
【0072】DCTによって生成されたデータが図4に示
されるデータである場合、そのDCT結果データを、本発
明を適応した処理により量子化して生成された符号化デ
ータが、図13に示されるデータである。図13のデー
タを逆量子化したデータを図16に示す。そして、本発
明の効果を示すために、図4のデータと、図13のデー
タとの誤差を図17に示す。
【0073】図17に示されるように、符号化前のデー
タ(図4)と、本願を適応した処理により符号化された
データを逆量子化したデータ(図16)は、殆ど誤差が
ない。すなわち、本発明を用いて符号化を実行すること
により、復号側で、符号化前のデータと殆ど誤差のない
データを得ることができる。
【0074】次に、図18のフローチャートを参照し
て、第2の実施の形態として、本発明を適応した符号化
データ生成処理3について説明する。
【0075】ステップS71およびステップS72にお
いて、図11を用いて説明した符号化データ生成処理2
のステップS31およびステップS32と同様の処理が
実行される。
【0076】ステップS73およびステップS74にお
いて、図11を用いて説明した符号化データ生成処理2
のステップS34およびステップS35と同様の処理が
実行される。
【0077】ステップS73において、割り当て範囲を
越えていることを示すフラグが立っていないと判断され
た場合、もしくは、ステップS74の処理の終了後、ス
テップS75において、図11を用いて説明した符号化
データ生成処理2のステップS33と同様の処理が実行
される。ステップS75において、予測符号量が目標範
囲内にないと判断された場合、処理は、ステップS71
に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【0078】ステップS75において、予測符号量が目
標範囲内であると判断された場合、ステップS76およ
びステップS77において、図11を用いて説明した符
号化データ生成処理2のステップS36およびステップ
S37と同様の処理が実行され、処理が終了される。
【0079】すなわち、図11を用いて説明した符号化
データ生成処理2と、図18の符号化データ生成処理3
との違いは、量子化係数の変更のタイミングである。図
11を用いて説明した符号化データ生成処理2において
は、予測符号量が目標範囲内に収まったのちに、量子化
係数を変更するようになされているが、図18の符号化
データ生成処理3においては、見積もりのために符号化
処理2(ステップS72)の処理が終了する毎に、量子
化係数を変更するようになされている。
【0080】以上説明した処理により、生成される符号
化シンボルが、符号割り当て範囲(例えば、−255乃
至255)から出てしまうことなく、複号されたデータ
と符号化前のデータとの誤差を小さくすることができ
る。すなわち、本発明を適応した符号化処理は、符号化
によるデータの劣化を防ぐことができるようにしたもの
である。従って、本発明を画像データの符号化に適応し
た場合、復号されて得られる画像の画質の劣化を防ぐこ
とが可能となる。
【0081】上述した一連の処理は、ソフトウェアによ
り実行することもできる。そのソフトウェアは、そのソ
フトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェ
アに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプ
ログラムをインストールすることで、各種の機能を実行
することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュー
タなどに、記録媒体からインストールされる。
【0082】この記録媒体は、図1に示すように、コン
ピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するため
に配布される、プログラムが記録されている磁気ディス
ク31(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク3
2(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD
(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク
33(MD(Mini-Disk)(商標)を含む)、もしくは半
導体メモリ34などよりなるパッケージメディアなどに
より構成される。
【0083】また、本明細書において、記録媒体に記録
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。
【0084】
【発明の効果】本発明の情報処理装置および情報処理方
法、並びにプログラムによれば、符号量予測のための第
1の変換符号化処理、および、最終的な符号化データ生
成のための第2の変換符号化処理を実行し、第1の変換
符号化処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲
内に収まっていないシンボルが存在することを検出し、
符号の割り当て範囲内に収まっていないシンボルが存在
することが検出された場合、変換符号化処理に含まれる
量子化処理のパラメータを変更するようにしたので、可
変長符号を生成する場合に、そのデータの値を所定の割
り当て範囲以内としつつ、符号化のために生じる誤差が
少ない符号化処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】符号化処理を実行するパーソナルコンピュータ
の構成を説明するための図である。
【図2】従来の符号化データ生成処理1について説明す
るためのフローチャートである。
【図3】図2のステップS2およびステップS5におい
て実行される符号化処理1について説明するためのフロ
ーチャートである。
【図4】DCTの結果得られたデータを示す図である。
【図5】量子化テーブルを示す図である。
【図6】図5の量子化テーブルを用いた演算結果を示す
図である。
【図7】図6の演算結果において符号割り当て範囲を越
えたシンボルを制限した量子化結果を示す図である。
【図8】原画像から可変長符号までのデータまたはシン
ボルの範囲について説明するための図である。
【図9】図7の量子化結果を逆量子化したデータを示す
図である。
【図10】図4のDCT結果と図9の逆量子化結果との誤
差を示す図である。
【図11】本発明を適応した符号化データ生成処理2に
ついて説明するためのフローチャートである。
【図12】シンボルが割り当て範囲を越えた場合に、変
更された量子化係数によって生成された量子化テーブル
を示す図である。
【図13】図12の量子化テーブルを用いた場合の量子
化結果を示す図である。
【図14】図11のステップS32およびステップS3
7において実行される符号化処理2について説明するた
めのフローチャートである。
【図15】本発明を適応した場合における、原画像から
可変長符号までのデータまたはシンボルの範囲について
説明するための図である。
【図16】図13の量子化結果を逆量子化したデータを
示す図である。
【図17】図4のDCT結果と図16の逆量子化結果との
誤差を示す図である。
【図18】本発明を適応した符号化データ生成処理3に
ついて説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 パーソナルコンピュータ, 2 ネットワーク,
11 CPU, 13 RAM, 17 HDD, 21 モ
ニタ, 31 磁気ディスク, 32 光ディスク,
33 光磁気ディスク, 34 半導体メモリ
フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK01 MA00 MA23 MC14 MC38 ME02 SS06 SS20 TA47 TA48 TC00 TC04 TC06 TC19 TC38 TC43 TD00 TD02 TD11 TD12 TD14 TD17 UA02 UA39 5J064 AA01 BA09 BB03 BC01 BC02 BC14 BD03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号量予測のための第1の変換符号化処
    理を実行し、予測符号量が所定の値以内になった後に、
    最終的な符号化データ生成のための第2の変換符号化処
    理を実行する情報処理装置において、 前記第1の変換符号化処理および前記第2の変換符号化
    処理を実行する符号化手段と、 前記符号化手段による前記第1の変換符号化処理結果
    に、予め定められた符号の割り当て範囲内に収まってい
    ないシンボルが存在することを検出する検出手段と、 前記検出手段により、前記符号の割り当て範囲内に収ま
    っていないシンボルが存在することが検出された場合、
    前記符号化手段が実行する変換符号化処理に含まれる量
    子化処理のパラメータを変更する量子化処理変更手段と
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 【請求項2】 前記量子化処理変更手段により変更され
    る前記パラメータは、量子化係数であることを特徴とす
    る請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の変換符号化処理、および前記
    第2の変換符号化処理は、ISO/IEC11172で
    規定されている処理であることを特徴とする請求項1に
    記載の情報処理装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の変換符号化処理が行われるデ
    ータ全体から、前記第1の変換符号化処理を実行するた
    めの所定量の前記データを抽出する抽出手段を更に備
    え、 前記抽出手段は、前記符号化手段により、前記第1の変
    換符号化処理が複数回実行される場合、それ以前の処理
    において前記第1の変換符号化処理が実行されていない
    前記データを優先的に抽出することを特徴とする請求項
    1に記載の情報処理装置。
  5. 【請求項5】 前記量子化処理変更手段は、前記符号化
    手段により、前記第1の変換符号化処理が複数回実行さ
    れる場合、前記第1の変換符号化処理を実行する毎に、
    前記検出手段の検出結果に従って前記量子化処理の前記
    パラメータを変更し、 前記符号化手段は、最新の前記パラメータを用いて前記
    第1の変換符号化および前記第2の変換符号化処理を実
    行することを特徴とする請求項4に記載の情報処理装
    置。
  6. 【請求項6】 前記量子化処理変更手段は、前記符号化
    手段により、前記第1の変換符号化処理が複数回実行さ
    れる場合、全ての前記第1の変換符号化処理が終了した
    後に、前記検出手段の検出結果に従って、前記量子化処
    理の前記パラメータを変更し、 前記符号化手段は、必要に応じて変更された前記パラメ
    ータを用いて前記第2の変換符号化処理を実行すること
    を特徴とする請求項4に記載の情報処理装置。
  7. 【請求項7】 符号量予測のための第1の変換符号化処
    理を実行し、予測符号量が所定の値以内になった後に、
    最終的な符号化データ生成のための第2の変換符号化処
    理を実行する情報処理装置の情報処理方法において、 前記第1の変換符号化処理および前記第2の変換符号化
    処理を実行する符号化ステップと、 前記符号化ステップの処理による前記第1の変換符号化
    処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲内に収
    まっていないシンボルが存在することを検出する検出ス
    テップと、 前記検出ステップの処理により、前記符号の割り当て範
    囲内に収まっていないシンボルが存在することが検出さ
    れた場合、前記符号化ステップの処理により実行される
    変換符号化処理に含まれる量子化処理のパラメータを変
    更する量子化処理変更ステップとを含むことを特徴とす
    る情報処理方法。
  8. 【請求項8】 符号量予測のための第1の変換符号化処
    理を実行し、予測符号量が所定の値以内になった後に、
    最終的な符号化データ生成のための第2の変換符号化処
    理を実行する情報処理装置用のプログラムであって、 前記第1の変換符号化処理および前記第2の変換符号化
    処理を実行する符号化ステップと、 前記符号化ステップの処理による前記第1の変換符号化
    処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲内に収
    まっていないシンボルが存在することを検出する検出ス
    テップと、 前記検出ステップの処理により、前記符号の割り当て範
    囲内に収まっていないシンボルが存在することが検出さ
    れた場合、前記符号化ステップの処理により実行される
    変換符号化処理に含まれる量子化処理のパラメータを変
    更する量子化処理変更ステップとを含むことを特徴とす
    るコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録され
    ている記録媒体。
  9. 【請求項9】 符号量予測のための第1の変換符号化処
    理を実行し、予測符号量が所定の値以内になった後に、
    最終的な符号化データ生成のための第2の変換符号化処
    理を実行する情報処理装置を制御するコンピュータが実
    行可能なプログラムであって、 前記第1の変換符号化処理および前記第2の変換符号化
    処理を実行する符号化ステップと、 前記符号化ステップの処理による前記第1の変換符号化
    処理結果に、予め定められた符号の割り当て範囲内に収
    まっていないシンボルが存在することを検出する検出ス
    テップと、 前記検出ステップの処理により、前記符号の割り当て範
    囲内に収まっていないシンボルが存在することが検出さ
    れた場合、前記符号化ステップの処理により実行される
    変換符号化処理に含まれる量子化処理のパラメータを変
    更する量子化処理変更ステップとを含むことを特徴とす
    るプログラム。
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