JP2005109544A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、画像を圧縮及び伸張する際の処理効率を向上できるようにする。
【解決手段】
本発明は、レジスタ内メモリ２２ａに予め保持された量子化テーブルＤ２０と量子化スケールＤ２１とを乗算すると共に、逆数変換部３３に予め保持された逆量子化ステップサイズテーブルに基づいて、当該乗算結果である量子化ステップサイズテーブルＤ４１を対応する逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２に変換する。そして圧縮系の経路から供給されるＤＣＴ係数データＤ２３又は伸張系の経路から供給される量子化係数データＤ２４を量子化回路２４に入力し、当該入力に応じて量子化ステップサイズテーブルＤ４１又は逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２を選択し、当該選択したステップサイズテーブルＤ４１、Ｄ４２と、対応するＤＣＴ係数データＤ２３、量子化係数データＤ２４とを乗算するようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像処理装置に関し、例えば静止画像を圧縮及び伸張する場合に適用して好適なものである。

従来、静止画像を圧縮又は伸張する手法として、例えばＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)が知られている。このＪＰＥＧにおいては、静止画像を圧縮する場合、当該静止画データに対して所定の直交変換処理を施すことにより周波数領域のデータである直交変換係数値に変換し、当該直交変換係数値を所定の量子化ステップ値にて乗算（量子化）し、この乗算結果に対して所定の符号化処理を施すことにより画像圧縮データを生成するようになされている。

一方、静止画像を伸張する場合、画像圧縮データに対して所定の復号化処理を施し、当該復号結果に量子化の際に用いられた量子化ステップ値の逆数を乗算（逆量子化）して直交変換係数値を復元し、この直交変換係数値に対して所定の直行逆変換処理を施すことにより静止画データを復元するようになされている。

この場合、かかる量子化及び逆量子化を同一の回路を用いるようになされた画像処理装置が提案されている（例えば特許文献１参照)。

この画像処理装置は、静止画像を圧縮する場合、当該回路外部から供給される直交変換処理結果（直交変換係数値）及び当該静止画データの特性に応じた量子化ステップ値を乗算器に入力し、当該乗算結果を後段の回路に出力する。一方、画像処理装置は、静止画像を伸張する場合、当該回路内部のメモリに予め蓄積された量子化ステップ値の逆数からなるテーブルを参照して、当該回路外部から供給される復号化処理結果（量子化された変換係数）に対応する逆数値を読み出し、この逆数値と復号化処理結果とを乗算器に入力し、当該乗算結果を後段の回路に出力するようになされている。
特開平６−１８９２８５号公報

ところでかかる構成の画像処理装置においては、当該回路外で静止画データの特性に応じた量子化ステップ値が演算され、当該演算結果を取得するまで対応する直交変換係数値を量子化することができないため、単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率が低減し、この結果、静止画像を圧縮及び伸張する装置全体の処理効率が悪くなるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画像を圧縮及び伸張する際の処理効率を向上し得る画像処理装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、第１の経路から供給される画像情報の直交変換係数値を量子化すると共に、第２の経路から供給される量子化された直交変換係数値を逆量子化する画像処理装置において、量子化テーブルと量子化スケール値との乗算結果を量子化ステップサイズテーブルとして保持すると共に、当該乗算結果の逆数を逆量子化ステップサイズテーブルとして保持する保持手段と、直交変換係数値又は量子化された直交変換係数値を入力し、当該入力に応じて、量子化ステップサイズテーブル又は逆量子化ステップサイズテーブルを選択する選択手段と、選択手段により選択された量子化ステップサイズテーブル又は逆量子化ステップサイズテーブルと、対応する直交変換係数値又は量子化された直交変換係数値とを乗算する乗算手段とを設けるようにした。

これにより本発明では、画像情報の特性に応じた量子化ステップサイズテーブル及び逆量子化ステップサイズテーブルの演算時間を省くことができる分、当該ステップサイズテーブルを用いて対応する直交変換係数値又は量子化された直交変換係数値を乗算するまでの時間を低減することができるため、単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率を向上することができる。

以下図面について本発明を詳述する。

（１）画像処理システムの構成
図１は本実施の形態による画像処理システム１を示し、この画像処理システム１は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)２を介して得られる被写体の画像信号をＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換部３を介してデータ(以下、これを静止画データと呼ぶ) D１として生成し、これを画像処理ブロック４に送出する。

この場合、画像処理ブロック４は、静止画データD１に対してＪＰＥＧ方式に準拠した画像圧縮処理を実行し、この結果得られる静止画データD１に比してデータ量が低減されたデータ（以下、これを画像圧縮データと呼ぶ）Ｄ２を画像記憶部５に記憶するようになされている。

一方、画像処理ブロック４は、画像処理装置１全体の制御を司るＣＰＵ(Central Processing Unit)６から所定のデータ読出命令があると、画像記憶部５に記憶された画像圧縮データＤ２を読み出し、当該読み出した画像圧縮データＤ２に対してＪＰＥＧ方式に準拠した画像伸張処理を実行し、この結果復元される元の静止画データＤ１をＣＰＵ６に送出する。この静止画データD１は、ＣＰＵ６に接続された表示部（図示せず）又はＣＰＵ６に接続された通信処理部（図示せず）を介して他の装置に出力される。

実際上、この画像処理ブロック４は、図１に示したように、当該画像処理ブロック４全体の制御を司る画像処理コントローラ１０にクロック生成部１１、ＣＣＤ信号処理部１２、ＪＰＥＧ処理部１３、インターフェース部１４及び１５がそれぞれバス１６を介して接続されることにより構成される。

そしてこの画像処理ブロック４では、クロック生成部１１で生成されるクロックに従って各部１２〜１５を制御する画像処理コントローラ１０の基で、上述の画像圧縮処理又は画像伸張処理が実行される。

すなわち画像圧縮処理を実行する場合、ＣＣＤ信号処理部１２は、Ａ／Ｄ変換部３から供給される静止画データD１に対して白バランス調整及び諧調補正や、輝度成分及び色差成分への変換等の各種前処理を施し、この結果得られる輝度成分及び色差成分のデータを所定単位のデータ（以下、これを単位画像成分データと呼ぶ）Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ、……、Ｄ１ｎとして順次ＪＰＥＧ処理部１３に送出する。

そしてＪＰＥＧ処理部１３は、かかる単位画像成分データＤ１ａ、Ｄ１ｂ、……、Ｄ１ｎに対して画像圧縮処理を施し、この結果順次得られる所定単位の圧縮データ（以下、これを単位圧縮データと呼ぶ）Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、……、Ｄ２ｎを生成する。これら単位圧縮データＤ２ａ〜Ｄ２ｎは、画像処理コントローラ１０によって画像圧縮データＤ２としてインターフェース部１４を介して画像記憶部５に記憶される。

一方、画像伸張処理を実行する場合、ＪＰＥＧ処理部１３は、画像記憶部５から順次供給される単位圧縮データＤ２ａ、Ｄ２ｂ、……、Ｄ２ｎに対して画像伸張処理を施し、この結果順次復元される単位画像成分データＤ３ａ、Ｄ３ｂ、……、Ｄ３ｎを元の静止画データＤ１に相当する静止画データＤ３としてインターフェース部１５を介してＣＰＵ６に送出し、当該ＣＰＵ６によって静止画データＤ３が表示部又は他の装置に出力される。

このようにして画像処理システム１は、被写体の静止画像を保存すると共に、当該保存した静止画像を表示し、又は他の装置に提供することができるようになされている。

（２）ＪＰＥＧ処理部の構成
図２は、ＪＰＥＧ処理部１３の構成を示し、このＪＰＥＧ処理部１３は、当該ＪＰＥＧ処理部１３全体の制御を司るＪＰＥＧコントローラ２１、ＪＰＥＧ制御レジスタ２２、直交変換回路２３、量子化回路２４及び可変長符号化回路２５によって構成される。このＪＰＥＧ制御レジスタ２２には、各種パラメータがデータとして内部メモリ（図示せず）に記憶される。

そしてこのＪＰＥＧ処理部１３では、ＪＰＥＧ制御レジスタ２２から供給される各種データに従ってＤＣＴ回路２３、量子化回路２４及び可変長符号化回路２５を制御するＪＰＥＧコントローラ２１の基で、画像圧縮処理又は画像伸張処理が実行される。

すなわちＪＰＥＧコントローラ２１は、ＣＣＤ信号処理部１２（図１）から最初の単位画像成分データＤ１ａがＪＰＥＧ制御レジスタ２２に供給されると、この単位画像成分データＤ１ａを直交変換回路２３に送出し、画像圧縮処理を開始する。

直交変換回路２３は、単位画像成分データＤ１ａを８画素×８画素からなる画素ブロックとして分割し、当該分割した各画素ブロックに対して例えばＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)処理を施し、この結果得られる各画素ブロックにおけるＤＣＴ係数値をデータ（以下、これをＤＣＴ係数データと呼ぶ）Ｄ２３として量子化回路２４に送出する。

量子化回路２４は、画素ブロックの各画素にそれぞれ割り当てられた量子化ステップ値（以下、これを量子化テーブルと呼ぶ）にて、ＤＣＴ係数データＤ２３の対応するＤＣＴ係数値を乗算する量子化処理を行うことにより各量子化係数値をデータ（以下、これを量子化係数データと呼ぶ）Ｄ２４として生成し、これを可変長符号化回路２５に送出する。

可変長符号化回路２５は、量子化係数データＤ２４に対して例えばハフマン符号化等の符号化処理を施すことにより圧縮データＤ２ａを生成し、これをＪＰＥＧ制御レジスタ２２内のメモリ（図示せず）に蓄積する。

同様にしてＣＣＤ信号処理部１２（図１）から順次供給される単位画像成分データＤ１ｂ〜Ｄ１ｎは上述の各種処理が施され、圧縮データＤ２ｂ〜Ｄ２ｎとしてＪＰＥＧ制御レジスタ２２内のメモリ（図示せず）に蓄積される。この後、このＪＰＥＧ制御レジスタ２２内に蓄積された圧縮データＤ２ａ〜Ｄ２ｎは、画像処理コントローラ１０によって画像圧縮データＤ２として読み出され、インターフェース部１４（図１）を介して画像記憶部５（図１）に記憶される。

これに対してＪＰＥＧコントローラ２１は、画像記憶部５（図１）から画像圧縮データＤ２のうち最初の圧縮データＤ２ａが供給されると、この画像圧縮データＤ２ａを可変長符号化回路２５に送出し、画像伸張処理を開始する。

可変長符号化回路２５は、画像圧縮データＤ２ａに対して復号化処理を施すことにより元の量子化係数データＤ２４を復元し、これを量子化回路２４に送出する。

量子化回路２４は、量子化処理の際に用いられた量子化テーブルにおける各量子化ステップ値の逆数にて、量子化係数データＤ２４の対応する各量子化係数値を乗算する逆量子化処理を行うことにより元のＤＣＴ係数値からなるＤＣＴ係数データＤ２３を復元し、これを直交変換回路２３に送出する。

直交変換回路２３は、ＤＣＴ係数データＤ２３に対して逆ＤＣＴ処理を施すことにより単位画像成分データD３ａを復元し、これをＪＰＥＧ制御レジスタ２２内のメモリ（図示せず）に蓄積する。

同様にして画像記憶部５（図１）から順次供給される圧縮データＤ２ｂ〜Ｄ２ｎは上述の各種処理が施され、単位画像成分データＤ３ｂ〜Ｄ３ｎとしてＪＰＥＧ制御レジスタ２２内のメモリ（図示せず）に蓄積される。この後、このＪＰＥＧ制御レジスタ２２内に蓄積された単位画像成分データＤ３ｂ〜Ｄ３ｎは、画像処理コントローラ１０によって静止画データＤ３として読み出され、インターフェース部１５（図１）を介してＣＰＵ６（図１）に送出される。

このようにしてＪＰＥＧ処理部１３は、静止画像を圧縮すると共に、当該圧縮された静止画像を伸張することができるようになされている。

（３）量子化回路の構成
かかる構成に加えて、このＪＰＥＧ処理部１３は、上述の量子化処理及び逆量子化処理双方の処理を成分（輝度成分及び色差成分）別に共通の量子化回路２４で行うようになされている。

この場合、図３に示すように、ＪＰＥＧ処理部１３では、量子化処理を行う際に用いる量子化テーブルが成分別の量子化テーブル（以下、当該輝度成分の量子化テーブルを輝度用量子化テーブルと呼び、当該色差成分の量子化テーブルを色差用量子化テーブルと呼ぶ）Ｄ２０（Ｄ２０ａ、Ｄ２０ｂ）としてＪＰＥＧ制御レジスタ２２内のメモリ（以下、これをレジスタ内メモリと呼ぶ）２２ａに記憶されることにより保持されている。

また、ＣＰＵ６（図１）に接続される操作部（図示せず）からユーザによって設定された成分（輝度成分及び色差成分）別の量子化スケール値がデータ（以下、当該設定された輝度成分の量子化スケール値のデータを輝度用量子化スケールと呼び、当該設定された色差成分の量子化スケール値のデータを色差用量子化スケールと呼ぶ）Ｄ２１（Ｄ２１ａ、Ｄ２１ｂ）としてレジスタ内メモリ２２ａに記憶されることにより保持されている。

そしてＪＰＥＧコントローラ２１は、圧縮系の経路として直交変換回路２３から供給される単位画像成分データＤ１（Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ、……、又はＤ１ｎ）又は伸張系の経路として可変長符号化回路２５から供給される圧縮データＤ２（Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、……、又はＤ２ｎ）を入力すると、当該入力データＤ１、Ｄ２に対応する成分の量子化テーブルＤ２０ａ、Ｄ２０ｂ及び量子化スケールＤ２１ａ、Ｄ２１ｂを選択し、当該選択した量子化テーブルＤ２０及び量子化スケールＤ２１を量子化回路２４内のステップサイズ生成部３０に送出する。

実際上、ＪＰＥＧコントローラ２１は、量子化回路２４内のステップサイズ生成部３０に設けられた輝度用量子化テーブルＤ２０ａ又は色差用量子化テーブルＤ２０ｂを選択するための第１のセレクタＳＬ１と、輝度用量子化スケールＤ２１ａ又は色差用量子化スケールＤ２１ｂを選択するための第２のセレクタＳＬ２とを所定の切替制御データＤ３０を介して切り替えることにより、単位画像成分データＤ１の成分に対応する量子化テーブルＤ２０及び量子化スケールＤ２１を選択し、当該ステップサイズ生成部３０のスケール乗算器３１に送出するようになされている。

スケール乗算器３１は、量子化テーブルＤ２０の各量子化ステップ値に量子化スケールＤ２１の量子化スケール値をそれぞれ乗算し、この乗算の結果として生成される量子化テーブル（以下、これを量子化ステップサイズテーブルと呼ぶ）Ｄ４０を後段のクリップ処理部３２に送出する。

クリップ処理部３２は、量子化ステップサイズテーブルＤ４０のデータ量を所定の閾値以下に制限し、この結果得られるス量子化ステップサイズテーブルＤ４１を第３のセレクタＳＬ３及び逆数変換部３３に送出する。

具体的にはクリップ処理部３２は、例えば図４に示すように、量子化ステップサイズテーブルＤ４０が予め設定された所定の閾値である整数値２５５以上である場合には、当該テーブルＤ４０の一部を必要に応じて切り捨てて整数値２５５の量子化ステップサイズテーブルＤ４１を生成し、また量子化ステップサイズテーブルＤ４０が整数値１よりも大きくかつ整数値２５５未満である場合には、そのデータ量のまま量子化ステップサイズテーブルＤ４１として生成し、さらに量子化ステップサイズテーブルＤ４０が整数値１以下である場合には、当該テーブルＤ４０を必要に応じて切り上げて整数値１の量子化ステップサイズテーブルＤ４１を生成するようになされている。

逆数変換部３３は、量子化ステップサイズテーブルＤ４１の量子化ステップサイズの逆数をテーブル（以下、これを逆量子化ステップサイズテーブルと呼ぶ）として成分（輝度成分及び色差成分）別に内部メモリに記憶することにより保持しており、この逆量子化ステップサイズテーブルは、例えば図５に示すような値として逆数変換部３３の内部メモリに保持される。

そして逆数変換部３３は、かかる逆量子化ステップサイズテーブルを参照して、クリップ処理部３２から与えられる量子化ステップサイズテーブルＤ４１の量子化ステップサイズを対応する逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２に変換し、これを第３のセレクタＳＬ３に送出する。

このようにしてステップサイズ生成部３０は、単位画像成分データＤ１（Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ、……、又はＤ１ｎ）又は圧縮データＤ２（Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、……、又はＤ２ｎ）の成分に対応する量子化ステップサイズテーブルＤ４１と、逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２とをそれぞれ第３のセレクタＳＬ３に送出するようになされている。

そして量子化回路２４は、かかる量子化ステップサイズテーブルＤ４１と、直交変換回路２３から供給される直交変換処理結果（ＤＣＴ係数データＤ２３）とを乗算する量子化処理又は逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２と、可変長符号化部２５（図２）から供給される復号処理結果（量子化係数データＤ２４）とを乗算する逆量子化処理を行う。

具体的には量子化処理を行う場合、量子化回路２４では、量子化ステップサイズテーブルＤ４１又は逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２を選択するための第３のセレクタＳＬ３と、ＤＣＴ係数データＤ２３又は量子化係数データＤ２４を選択するための第４のセレクタＳＬ４とがＪＰＥＧコントローラ２１により所定の切替制御データＤ３１を介して切り替えられる。

この場合、量子化回路２４は、量子化ステップサイズテーブルＤ４１の量子化ステップサイズと、ＤＣＴ係数データＤ２３の対応するＤＣＴ係数値とを乗算器３４により乗算することにより各量子化係数値からなる量子化係数データＤ２４を生成し、これを可変長符号化部２５に送出する。この量子化係数データＤ２４は、可変長符号化部２５において符号化処理が施され、圧縮データＤ２ａ、Ｄ２ｂ、……、又はＤ２ｎとしてＪＰＥＧ制御レジスタ２２に送出されることとなる。

一方、逆量子化処理を行う場合、量子化回路２４では、第３のセレクタＳＬ３と第４のセレクタＳＬ４とがＪＰＥＧコントローラ２１により切替制御データＤ３１を介して切り替えられる。

この場合、量子化回路２４は、逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２の逆量子化ステップサイズと、量子化係数データＤ２４の対応する量子化係数とを乗算器３４により乗算することにより各ＤＣＴ係数値からなるＤＣＴ係数データＤ２３を生成し、これを直交変換回路２３に送出するようになされている。このＤＣＴ係数データＤ２３は、直交変換回路２３において逆ＤＣＴ処理が施され、単位画像成分データＤ３ａ、Ｄ３ｂ、……、又はＤ３ｎとしてＪＰＥＧ制御レジスタ２２に送出されることとなる。

このようにしてＪＰＥＧ処理部１３は、量子化処理及び逆量子化処理双方の処理を成分（輝度成分及び色差成分）別に共通の量子化回路２４で行うことができるようになされている。

（４）本実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、このＪＰＥＧ処理部１３は、レジスタ内メモリ２２ａに予め保持された量子化テーブルＤ２０と量子化スケールＤ２１とを乗算すると共に、逆数変換部３３に予め保持された逆量子化ステップサイズテーブルに基づいて、当該乗算結果である量子化ステップサイズテーブルＤ４１を対応する逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２に変換する。

そしてＪＰＥＧ処理部１３は、圧縮系の経路から供給されるＤＣＴ係数データＤ２３又は伸張系の経路から供給される量子化係数データＤ２４を量子化回路２４に入力し、当該入力に応じて量子化ステップサイズテーブルＤ４１又は逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２を選択し、当該選択したステップサイズテーブルＤ４１、Ｄ４２と、対応するＤＣＴ係数データＤ２３、量子化係数データＤ２４とを乗算する。

従ってこのＪＰＥＧ処理部１３では、画像情報（単位画像成分データＤ１）の特性に応じた量子化ステップサイズテーブルＤ４１及び逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２の演算時間を省くことができる分、当該ステップサイズテーブルＤ４１、Ｄ４２を用いて対応するＤＣＴ係数データＤ２３、量子化係数データＤ２４を乗算するまでの時間を低減することができるため、単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率を向上することができる。

またこの場合に、ＪＰＥＧ処理部１３は、ユーザによって設定された量子化スケールＤ２１を保持すると共に、当該設定範囲内の各量子化スケールＤ２１と量子化テーブルＤ２０との乗算結果の逆数を逆量子化ステップサイズテーブルとして保持する。

従ってこのＪＰＥＧ処理部１３では、単なる固定値ではなく、可変する量子化スケールＤ２１を反映させた量子化ステップ値（量子化ステップサイズテーブルＤ４１、逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２）で量子化処理及び逆量子化処理を行うことができるため、単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率を低減することなく、ユーザの意図に応じた画質の画像情報を得ることができる。

さらにこの場合に、ＪＰＥＧ処理部１３は、量子化テーブルＤ２０、ユーザによって設定された量子化スケールＤ２１及び逆量子化ステップサイズテーブルをそれぞれ輝度成分と色差成分との各成分別に保持する。

従ってこのＪＰＥＧ処理部１３では、輝度成分のみを荒く量子化処理を行うことができるため、輝度成分と色差成分とをそれぞれ同じ荒さで量子化処理を行う場合に比して、量子化及び逆量子化（乗算）自体の処理をも低減して、より単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率を向上することができる。この場合、輝度成分のみを荒く量子化処理を行っているが、色差成分よりも輝度成分に対する感覚に鋭敏である人間の視覚上では画像情報における画像の再現性には問題がない。

以上の構成によれば、予め保持された量子化テーブルＤ２０、量子化スケールＤ２１及び逆量子化ステップサイズテーブルに基づいて、量子化ステップサイズテーブルＤ４１及び逆量子化ステップサイズテーブルＤ４２を生成し、ＤＣＴ係数データＤ２３又は量子化係数データＤ２４の入力に応じて選択したステップサイズテーブルＤ４１、Ｄ４２と対応する処理対象Ｄ２３、Ｄ２４とを乗算することにより、単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率を向上することができ、かくして画像を圧縮及び伸張する際の処理効率を向上することができる。

（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、レジスタ内メモリ２２ａ（図３）に量子化テーブルＤ２０及び量子化スケールＤ２１を保持すると共に、逆数変換部３３（図３）に逆量子化ステップサイズテーブルを保持するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該量子化テーブルＤ２０、量子化スケールＤ２１及び逆量子化ステップサイズテーブルすべてを共通の例えばレジスタ内メモリ２２ａに保持するようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、レジスタ内メモリ２２ａ（図３）に量子化テーブルＤ２０及び量子化スケールＤ２１を保持するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該量子化テーブルＤ２０に量子化スケールＤ２１を乗算した結果生成される量子化ステップサイズテーブルＤ４１を保持するようにしても良い。この場合、スケール乗算器３１を省略することができるため小型化を図ることができると共に、当該スケール乗算器３１での乗算処理も省略することができるためより単位時間当たりの量子化及び逆量子化効率を向上することができる。

さらに上述の実施の形態においては、１つの量子化テーブルＤ２０を画像成分（輝度成分及び色差成分）別にレジスタ内メモリ２２ａに保持するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数の量子化テーブルを画像成分別にレジスタ内メモリ２２ａに保持するようにしても良い。この場合、かかる複数の量子化テーブルから１つの量子化テーブルを選択する手法としては、例えばＪＰＥＧコントローラ２１がＤＣＴ係数データＤ２３又は量子化係数データＤ２４に含まれる高周波成分の程度をアクティビティとして算出し、当該アクティビティに応じて対応する量子化テーブルを選択するようにする。このようにすれば、より画像情報の特性に応じた量子化及び逆量子化を行うことができる。

さらに上述の実施の形態においては、直交変換係数値又は量子化された直交変換係数値を入力し、当該入力に応じて量子化ステップサイズテーブル又は逆量子化ステップサイズテーブルを選択する選択手段として、ＪＰＥＧコントローラ２１と、当該ＪＰＥＧコントローラ２１により与えられる切替データＤ３１を介して入力を切り替える第３のセレクタＳＬ３とを適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用することができる。

さらに上述の実施の形態においては、操作部から量子化スケールＤ２１を設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該操作部を介すことなく自動的に設定するようにしても良い。この設定については、例えばＪＰＥＧコントローラ２１（図３）が行うようにする。具体的にはＪＰＥＧコントローラ２１は、圧縮データＤ２（Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、……、又はＤ２ｎ）の符号量と、予め設定された閾値とを比較する。そしてＪＰＥＧコントローラ２１は、かかる比較結果が大きいほどスケール値を大きく設定し、これに対して比較結果が小さいほどスケール値を小さく設定し、当該設定したスケール値を用いて、上述した場合と同様にして量子化処理及び逆量子化処理を行うようにする。このようにして比較結果に応じて自動的（適応的）にスケール値を設定するようにすれば、画像関係に精通していないユーザであっても品質を維持した状態で画像を圧縮及び伸張することができる。

さらに上述の実施の形態においては、静止画データＤ１に対してＪＰＥＧ方式に準拠した画像圧縮処理及び画像伸張処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、動画像データに対してＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)方式に準拠した画像圧縮処理及び画像伸張処理を実行するようにしても良い。

この場合、図３との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、レジスタ内メモリ２２ａには、量子化テーブルＤ２０に代えて、ＭＰＥＧに対応する画素ブロックの各画素に割り当てられた量子化ステップ値を量子化テーブルＤ５０として成分別に保持する。そしてステップサイズ生成部３０は、イントラブロックのＡＣ成分であった場合には、かかる量子化テーブルＤ５０をセレクタＳＬ１を介して選択し、これを後段のクリップ処理部３２に送出する。これに対してステップサイズ生成部３０は、イントラブロックのＤＣ成分であった場合には、当該量子化テーブルＤ５０を非線形テーブル変換部６０により図７に示す事項に従って変換した結果得られる量子化ステップサイズテーブルＤ５１をセレクタＳＬ１を介して選択し、これを後段のクリップ処理部３２に送出する。一方、ステップサイズ生成部３０は、例えば逆数変換部３３に量子化テーブルＤ５０及び量子化ステップサイズテーブルＤ５１の各量子化ステップ値の逆数を逆量子化ステップサイズテーブルとして成分別に保持するようにする。このようにすれば、上述の実施の形態と同様に動画像の圧縮及び伸張を実現することができる。

さらに上述の実施の形態においては、第１の経路から供給される画像情報の直交変換係数値を量子化すると共に、第２の経路から供給される量子化された直交変換係数値を逆量子化する画像処理装置を、ＪＰＥＧ処理部１３内のＪＰＥＧコントローラ２１、ＪＰＥＧ制御レジスタ２２及び量子化回路２４によって構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、当該ＪＰＥＧコントローラ２１、ＪＰＥＧ制御レジスタ２２及び量子化回路２４の処理内容をモジュールとして構成されたこの他種々の画像処理装置に適用することができる。

本発明は、画像を圧縮及び伸張する場合に利用可能である。

本実施の形態による画像処理システムの全体構成を示すブロック図である。 ＪＰＥＧ処理部の構成を示すブロック図である。 量子化回路の構成を示すブロック図である。 データのレベル制限例の説明に供する略線図である。 逆量子化ステップサイズテーブル例を示す略線図である。 他の実施の形態による量子化回路の構成を示す略線的ブロック図である。 イントラブロックのＤＣ係数の量子化ステップサイズの生成の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……画像処理システム、４……画像処理ブロック、５……画像記憶部、６……ＣＰＵ、１０……画像処理コントローラ、１３……ＪＰＥＧ処理部、２１……ＪＰＥＧコントローラ、２２……ＪＰＥＧ制御レジスタ、２２ａ……レジスタ内メモリ、２４……量子化回路、３０……ステップサイズ生成部、３１……スケール乗算器、３３……逆数変換部、３４……乗算器、ＳＬ１〜ＳＬ４……セレクタ。

Claims (4)

1. 第１の経路から供給される画像情報の直交変換係数値を量子化すると共に、第２の経路から供給される量子化された直交変換係数値を逆量子化する画像処理装置において、
   量子化テーブルと量子化スケール値との乗算結果を量子化ステップサイズテーブルとして保持すると共に、当該乗算結果の逆数を逆量子化ステップサイズテーブルとして保持する保持手段と、
   上記直交変換係数値又は上記量子化された直交変換係数値を入力し、当該入力に応じて上記量子化ステップサイズテーブル又は上記逆量子化ステップサイズテーブルを選択する選択手段と、
   上記選択手段により選択された上記量子化ステップサイズテーブル又は上記逆量子化ステップサイズテーブルと、対応する上記直交変換係数値又は上記量子化された直交変換係数値とを乗算する乗算手段と
   を具えることを特徴とする画像処理装置。
2. 上記保持手段は、
   輝度成分と色差成分との各成分別に上記量子化ステップサイズテーブル及び上記逆量子化ステップサイズテーブルをそれぞれ保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 上記保持手段は、
   上記量子化テーブルと、ユーザによって設定された上記量子化スケール値とを保持すると共に、当該設定範囲内の各上記量子化スケール値と上記量子化テーブルとの上記乗算結果の逆数を上記逆量子化ステップサイズテーブルとして保持し、
   上記選択手段は、
   上記量子化テーブルに上記量子化スケール値を乗算して上記量子化ステップサイズテーブルを生成するスケール乗算手段と、
   上記保持手段に保持された上記逆量子化ステップサイズテーブルに基づいて、上記スケール乗算手段により生成された上記量子化ステップサイズテーブルを対応する上記逆量子化ステップサイズテーブルに変換する変換手段と
   を具えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 上記保持手段は、
   輝度成分と色差成分との各成分別に上記量子化テーブル、上記量子化スケール値及び上記逆量子化ステップサイズテーブルをそれぞれ保持する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。

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