JP2006060553A

JP2006060553A - Quantizer and inverse quantizer

Info

Publication number: JP2006060553A
Application number: JP2004240768A
Authority: JP
Inventors: Kaname Tomiyasu; 要富安
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-03-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quantizer and an inverse quantizer which do not increase a circuit scale greatly and which have a higher calculation accuracy than a prior art quantizer. <P>SOLUTION: A quantizer which quantizes an orthogonal conversion coefficient obtained by performing a predetermined correction calculation to intermediate data of a series of calculation processing which performs an orthogonal conversion includes a correction coefficient storing means for storing a correction coefficient and decimal point position information for correcting the intermediate data, and a data correction means for performing a shift calculation based on the decimal point position information for a multiplication result after multiplying the intermediate data by the correction coefficient. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、直交変換係数を量子化するために使用される量子化器、逆量子化して直交変換係数を得るために使用される逆量子化器に関する。 The present invention relates to a quantizer used for quantizing orthogonal transform coefficients, and an inverse quantizer used for inverse quantization to obtain orthogonal transform coefficients.

多値のカラー画像データを符号化する方式として、例えばＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）という符号化方式が標準化されている。この方式の基本的な構成を図１３に示す。 As a method for encoding multi-valued color image data, for example, an encoding method called JPEG (Joint Photographic Experts Group) has been standardized. A basic configuration of this system is shown in FIG.

この図に示すように、符号化器は離散コサイン変換器００１と量子化器００２とエントロピー符号化器００３の３つから構成される。 As shown in this figure, the encoder is composed of a discrete cosine transformer 001, a quantizer 002, and an entropy encoder 003.

原画像Ｘはｎ×ｎ画素のブロックに分割された後に、離散コサイン変換器００１に入力されて離散コサイン変換される。その出力である離散コサイン係数Ｙは量子化器００２で量子化される。以下、離散コサイン変換をＤＣＴと表わし、離散コサイン係数をＤＣＴ係数と表わす。 The original image X is divided into blocks of n × n pixels, and then input to the discrete cosine transformer 001 for discrete cosine transformation. The output is a discrete cosine coefficient Y that is quantized by a quantizer 002. Hereinafter, the discrete cosine transform is expressed as DCT, and the discrete cosine coefficient is expressed as DCT coefficient.

量子化器００２の出力Ｚは、エントロピー符号化器００３に入力されて符号化される。 The output Z of the quantizer 002 is input to the entropy encoder 003 and encoded.

エントロピー符号化器００３で符号化されたデータは、伝送路又は記録媒体００４を介して復号器に入力される。 The data encoded by the entropy encoder 003 is input to the decoder via the transmission path or the recording medium 004.

一方、復号器は、エントロピー復号器００５と、逆量子化器００６と、逆離散コサイン変換器００７の３つから構成される。 On the other hand, the decoder is composed of an entropy decoder 005, an inverse quantizer 006, and an inverse discrete cosine transformer 007.

伝送路又は記録媒体００４を介して復号器に入力された符号化データは、エントロピー復号器００５で復号される。その出力Ｚ’は逆量子化器００６で逆量子化される。 The encoded data input to the decoder via the transmission path or the recording medium 004 is decoded by the entropy decoder 005. The output Z ′ is inversely quantized by the inverse quantizer 006.

逆量子化器００６の出力Ｙ’は逆離散コサイン変換器００７に入力されて、逆離散コサイン変換器００７は逆離散コサイン変換を行なう。そして、その結果である再構成画像Ｘ’を出力する。以下、逆離散コサイン変換をＩＤＣＴと表わす。 The output Y ′ of the inverse quantizer 006 is input to the inverse discrete cosine transformer 007, and the inverse discrete cosine transformer 007 performs inverse discrete cosine transformation. Then, a reconstructed image X ′ that is the result is output. Hereinafter, the inverse discrete cosine transform is represented as IDCT.

量子化器００２について図５を用いて説明する。図５は量子化器００２の内部構成の一例を示している。量子化器００２は、除算器１０２、後処理部１０３、量子化値記憶部１０５から構成される。量子化値記憶部１０５には量子化値をあらかじめ格納しておく。 The quantizer 002 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example of the internal configuration of the quantizer 002. The quantizer 002 includes a divider 102, a post-processing unit 103, and a quantized value storage unit 105. The quantized value storage unit 105 stores the quantized value in advance.

このような量子化器００２の処理は以下のようになる。 Processing of such a quantizer 002 is as follows.

除算器１０２には離散コサイン変換器００１の出力であるＤＣＴ係数Ｙが被除数として入力され、量子化値記憶部１０５に格納されている量子化値が除数として順番に入力される。 The DCT coefficient Y that is the output of the discrete cosine transformer 001 is input to the divider 102 as a dividend, and the quantized values stored in the quantized value storage unit 105 are sequentially input as divisors.

除算器１０２では、離散コサイン変換器００１から入力されるＤＣＴ係数Ｙを量子化値記憶部１０５から入力される量子化値で除し、その結果を後処理部１０３へ入力する。 The divider 102 divides the DCT coefficient Y input from the discrete cosine transformer 001 by the quantized value input from the quantized value storage unit 105 and inputs the result to the post-processing unit 103.

後処理部１０３では、除算器１０２から入力される除算結果に対して四捨五入などの処理を施し、量子化器００２の出力Ｚとする。 The post-processing unit 103 performs processing such as rounding off on the division result input from the divider 102 to obtain an output Z of the quantizer 002.

ところでＤＣＴには乗算回数の少ない高速なアルゴリズムが存在する。この高速アルゴリズムをＤＣＴに適用する場合の量子化器の構成について図６〜図８を用いて説明する。 By the way, DCT has a high-speed algorithm with a small number of multiplications. The configuration of the quantizer when this high-speed algorithm is applied to DCT will be described with reference to FIGS.

図６は量子化器００２の内部構成の一例を示している。量子化器００２は、データ補正部１０１、除算器１０２、後処理部１０３、補正係数記憶部１０４、量子化値記憶部１０５から構成される。なお、図５と同じ構成要素については同じ符号をつけている。 FIG. 6 shows an example of the internal configuration of the quantizer 002. The quantizer 002 includes a data correction unit 101, a divider 102, a post-processing unit 103, a correction coefficient storage unit 104, and a quantized value storage unit 105. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as FIG.

図７は補正係数の一例を示している。また、図８は補正係数記憶部１０４に実際に格納する補正係数の一例を示している。 FIG. 7 shows an example of the correction coefficient. FIG. 8 shows an example of correction coefficients actually stored in the correction coefficient storage unit 104.

補正係数記憶部１０４には補正係数をあらかじめ格納しておき、量子化値記憶部１０６には量子化値をあらかじめ格納しておく。 Correction coefficients are stored in advance in the correction coefficient storage unit 104, and quantization values are stored in the quantization value storage unit 106 in advance.

ここで、補正係数の一例は図７（ａ）に表わした式で与えられる。より具体的には図７（ｂ）に示すような小数値である。そのため、図６に示した量子化器００２は演算中に小数値である補正係数を扱う必要がある。量子化器００２での演算誤差を小さくするためには、演算中のデータが十分な精度の小数部をもっている必要があるが、演算中のデータをＩＥＥＥ等で標準化されている浮動小数点形式で表現するとなると、回路規模が増大することになってあまり現実的ではない。 Here, an example of the correction coefficient is given by the expression shown in FIG. More specifically, it is a decimal value as shown in FIG. Therefore, the quantizer 002 shown in FIG. 6 needs to handle a correction coefficient that is a decimal value during the calculation. In order to reduce the calculation error in the quantizer 002, it is necessary that the data being calculated has a decimal part with sufficient accuracy, but the data being calculated is expressed in a floating-point format standardized by IEEE or the like. Then, the circuit scale increases, which is not very realistic.

そこで、図７（ｂ）に示す補正係数に所定の定数を乗じた後に四捨五入して整数値に変換し、その値を補正係数記憶部１０４に格納しておく。図８の例では１６ビットの整数値に変換するために、所定の定数として２^１５を用いた場合の値を示している。 Therefore, the correction coefficient shown in FIG. 7B is multiplied by a predetermined constant and then rounded off to be converted into an integer value, and the value is stored in the correction coefficient storage unit 104. In the example of FIG. 8, a value when 2 ¹⁵ is used as a predetermined constant in order to convert to a 16-bit integer value is shown.

データ補正部１０１には離散コサイン変換器００１の出力であるデータＹと補正係数記憶部１０５に格納されている補正係数が順番に入力される。なお、ＤＣＴに高速アルゴリズムを適用する場合には、離散コサイン変換器００１から入力されるデータＹは演算途中のデータである。また、上述のように補正係数記憶部１０４に格納されている補正係数には、所定の定数（図８の例では２^１５）を乗じた後に四捨五入して整数値に変換してある。そのため、データ補正部１０１では、データＹに補正係数記憶部１０４から入力される補正係数を乗じた後に１５ビット右シフトする。そして、その補正結果を除算器１０２へ被除数として入力する。 Data Y which is the output of the discrete cosine transformer 001 and the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 105 are sequentially input to the data correction unit 101. In addition, when applying a high-speed algorithm to DCT, the data Y input from the discrete cosine transformer 001 is data in the middle of calculation. Further, as described above, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 104 is multiplied by a predetermined constant (2 ^{15 in} the example of FIG. 8) and then rounded off to be converted into an integer value. For this reason, the data correction unit 101 multiplies the data Y by the correction coefficient input from the correction coefficient storage unit 104 and then right shifts by 15 bits. Then, the correction result is input to the divider 102 as a dividend.

また、除算器１０２には量子化値記憶部１０５に格納されている量子化値が除数として順番に入力される。除算器１０２では、データ補正部１０１から入力される値を量子化値記憶部１０５から入力される量子化値で除し、その除算結果を後処理部１０３へ入力する。 Further, the quantized value stored in the quantized value storage unit 105 is sequentially input to the divider 102 as a divisor. The divider 102 divides the value input from the data correction unit 101 by the quantized value input from the quantized value storage unit 105 and inputs the division result to the post-processing unit 103.

次に、逆量子化器００６について図１１を用いて説明する。図１１は逆量子化器００６の内部構成の一例を示している。逆量子化器００６は、乗算器２０１、量子化値記憶部２０４から構成される。量子化値記憶部２０４には量子化値をあらかじめ格納しておく。 Next, the inverse quantizer 006 will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows an example of the internal configuration of the inverse quantizer 006. The inverse quantizer 006 includes a multiplier 201 and a quantized value storage unit 204. The quantized value storage unit 204 stores the quantized value in advance.

このような逆量子化器００６での処理は以下のようになる。 Such processing in the inverse quantizer 006 is as follows.

乗算器２０１にはエントロピー復号器００５の出力であるＺ’と量子化値記憶部２０４に格納されている量子化値が入力される。乗算器２０１では、エントロピー復号器００５から入力されるＺ’に量子化値記憶部２０４から入力される量子化値を乗じ、その乗算結果を逆量子化器００６の出力Ｙ’とする。 The multiplier 201 receives the Z ′ that is the output of the entropy decoder 005 and the quantized value stored in the quantized value storage unit 204. The multiplier 201 multiplies Z ′ input from the entropy decoder 005 by the quantized value input from the quantized value storage unit 204, and sets the multiplication result as the output Y ′ of the inverse quantizer 006.

ＩＤＣＴにもＤＣＴと同様に乗算回数の少ない高速なアルゴリズムが存在する。この高速アルゴリズムをＩＤＣＴに適用する場合の逆量子化器の構成について図１２、図８を用いて説明する。 Similar to DCT, IDCT also has a high-speed algorithm with a small number of multiplications. The configuration of the inverse quantizer when this high-speed algorithm is applied to IDCT will be described with reference to FIGS.

図１２は逆量子化器００６内部構成の一例を示している。逆量子化器００６は、乗算器２０１、データ補正部２０２、後処理部２０３、量子化値記憶部２０４、補正係数記憶部２０５から構成される。なお、図１１と同じ構成要素については同じ符号をつけている。 FIG. 12 shows an example of the internal configuration of the inverse quantizer 006. The inverse quantizer 006 includes a multiplier 201, a data correction unit 202, a post-processing unit 203, a quantized value storage unit 204, and a correction coefficient storage unit 205. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as FIG.

図８は補正係数記憶部２０５に格納する補正係数の一例を示している。 FIG. 8 shows an example of correction coefficients stored in the correction coefficient storage unit 205.

量子化値記憶部２０４には量子化値をあらかじめ格納しておき、補正係数記憶部２０５には補正係数をあらかじめ格納しておく。なお、補正係数記憶部２０５に格納する値は、量子化器の例と同様に補正係数に所定の定数を乗じた後に四捨五入して整数値に変換した値である。この値の一例は量子化器００２の例で用いた図８と同じである。 The quantization value storage unit 204 stores the quantization value in advance, and the correction coefficient storage unit 205 stores the correction coefficient in advance. Note that the value stored in the correction coefficient storage unit 205 is a value obtained by multiplying the correction coefficient by a predetermined constant and rounding off to convert it to an integer value, as in the quantizer example. An example of this value is the same as FIG. 8 used in the example of the quantizer 002.

乗算器２０１にはエントロピー復号器００５の出力であるＺ’と量子化値記憶部２０４に格納されている量子化値が入力される。乗算器２０１では、エントロピー復号器００５から入力されるＺ’に量子化値記憶部２０４から入力される量子化値を乗じ、その乗算結果をデータ補正部２０２へ入力する。 The multiplier 201 receives the Z ′ that is the output of the entropy decoder 005 and the quantized value stored in the quantized value storage unit 204. Multiplier 201 multiplies Z ′ input from entropy decoder 005 by the quantized value input from quantized value storage section 204, and inputs the multiplication result to data correction section 202.

また、データ補正部２０２には補正係数記憶部２０５に格納されている補正係数も入力される。上述のように補正係数記憶部２０５に格納されている補正係数には、所定の定数（図８の例では２^１５）を乗じた後に四捨五入して整数値に変換してある。そのため、データ補正部２０２では、乗算器２０１から入力される乗算結果に補正係数記憶部２０５から入力される補正係数を乗じた後に１５ビット右シフトする。そして、その補正結果を後処理部２０３へ入力する。 The correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 205 is also input to the data correction unit 202. As described above, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 205 is multiplied by a predetermined constant (2 ^{15 in} the example of FIG. 8) and then rounded off to be converted into an integer value. Therefore, the data correction unit 202 multiplies the multiplication result input from the multiplier 201 by the correction coefficient input from the correction coefficient storage unit 205 and then right shifts by 15 bits. Then, the correction result is input to the post-processing unit 203.

後処理部２０３では、データ補正部２０２から入力される値に対して四捨五入などの処理を施し、逆量子化器００６の出力Ｙ’とする。
ＩＴＵ−ＴＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎＴ．８１｜ＩＳＯ／ＩＥＣ１０９１８−１ In the post-processing unit 203, the value input from the data correction unit 202 is subjected to processing such as rounding off to obtain an output Y ′ of the inverse quantizer 006.
ITU-T Recommendation T. 81 | ISO / IEC 10918-1

上述のように、図６に示す量子化器においても、図１２に示す逆量子化器においても、補正係数記憶部に格納する値は、図７（ｂ）に示す補正係数に所定の定数を乗じた後に四捨五入して整数値に変換した値である。その具体例が図８に示す値であり、各補正係数は１６ビットで表現されている。この図から分かるように補正係数の中には上位数ビットが”０”となっている係数がある。従って、これらの係数の精度不足が原因となり、量子化器の量子化結果及び逆量子化器の逆量子化結果の演算精度が低くなるという問題があった。 As described above, in both the quantizer shown in FIG. 6 and the inverse quantizer shown in FIG. 12, the value stored in the correction coefficient storage unit is a predetermined constant for the correction coefficient shown in FIG. It is a value converted to an integer value by rounding after multiplication. A specific example thereof is the value shown in FIG. 8, and each correction coefficient is expressed by 16 bits. As can be seen from this figure, among the correction coefficients, there are coefficients whose upper few bits are “0”. Therefore, there is a problem that the calculation accuracy of the quantization result of the quantizer and the inverse quantization result of the inverse quantizer is lowered due to insufficient accuracy of these coefficients.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、回路規模を大幅に増大させることなく、従来よりも演算精度が高い量子化器及び逆量子化器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a quantizer and an inverse quantizer with higher calculation accuracy than before without significantly increasing a circuit scale. .

本発明の量子化器は、直交変換を行なう一連の演算処理の中間データに対して所定の補正演算を施すことによって得られる直交変換係数を量子化する量子化器であって、前記中間データを補正するための補正係数と小数点位置情報を記憶する補正係数記憶手段と、前記中間データと前記補正係数とを乗算した後に、当該乗算結果に対して前記小数点位置情報に基づいてシフト演算を行なうデータ補正手段と、を有することを特徴とする。 A quantizer according to the present invention is a quantizer that quantizes an orthogonal transform coefficient obtained by performing a predetermined correction operation on intermediate data of a series of arithmetic processing for performing orthogonal transform, Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient for correction and decimal point position information, and data for performing a shift operation on the multiplication result based on the decimal point position information after multiplying the intermediate data and the correction coefficient Correction means.

また、本発明の逆量子化器は、逆量子化して得られる直交変換係数を補正する逆量子化器であって、前記直交変換係数を補正するための補正係数と小数点位置情報を記憶する補正係数記憶手段と、前記直交変換係数と前記補正係数とを乗算した後に、当該乗算結果に対して前記小数点位置情報に基づいてシフト演算を行なうデータ補正手段と、を有することを特徴とする。 The inverse quantizer of the present invention is an inverse quantizer that corrects an orthogonal transform coefficient obtained by inverse quantization, and stores a correction coefficient for correcting the orthogonal transform coefficient and decimal point position information. Coefficient storage means; and data correction means for performing a shift operation on the multiplication result based on the decimal point position information after multiplying the orthogonal transform coefficient and the correction coefficient.

本発明によれば、従来と同じビット数で補正係数を表現する場合でも、小数部のより下位の値まで表現でき、より精度が高い補正係数を量子化器と逆量子化器で利用するため、量子化結果及び逆量子化結果の演算精度を高くすることができる。 According to the present invention, even when the correction coefficient is expressed by the same number of bits as in the prior art, it is possible to express even lower values of the decimal part, and the correction coefficient with higher accuracy is used by the quantizer and the inverse quantizer. The calculation accuracy of the quantization result and the inverse quantization result can be increased.

以下、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail.

本実施例における量子化器を図１、図２、図７を用いて説明する。 The quantizer in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図１は本実施例における量子化器の内部構成を示しており、量子化器００２は、データ補正部１０１、除算器１０２、後処理部１０３、補正係数記憶部１０４、量子化値記憶部１０５から構成される。なお、図５、図６と同じ構成要素には同じ符号を付している。 FIG. 1 shows an internal configuration of a quantizer according to the present embodiment. The quantizer 002 includes a data correction unit 101, a divider 102, a post-processing unit 103, a correction coefficient storage unit 104, and a quantization value storage unit 105. Consists of In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG. 5, FIG.

図７は補正係数の一例である。また、図２は本実施例による量子化器の補正係数記憶部１０４に格納される値の一例を示している。この例では補正係数記憶部１０４にｍ（＝８×８）個の値が格納される。 FIG. 7 shows an example of the correction coefficient. FIG. 2 shows an example of values stored in the correction coefficient storage unit 104 of the quantizer according to this embodiment. In this example, m (= 8 × 8) values are stored in the correction coefficient storage unit 104.

補正係数記憶部１０４には補正係数と小数点位置情報をあらかじめ格納しておき、量子化値記憶部１０５には量子化値をあらかじめ格納しておく。 The correction coefficient storage unit 104 stores a correction coefficient and decimal point position information in advance, and the quantized value storage unit 105 stores a quantized value in advance.

ここで、補正係数記憶部１０４に格納される値の具体例について説明する。従来例では図７（ｂ）に示す補正係数を小数値から整数値に変換する際に、どの補正係数についても同じ定数を乗じていた。しかし、整数値に変換した補正係数の中には上位数ビットが”０”となっているものがあった。 Here, a specific example of values stored in the correction coefficient storage unit 104 will be described. In the conventional example, when the correction coefficient shown in FIG. 7B is converted from a decimal value to an integer value, the same constant is multiplied for every correction coefficient. However, some correction coefficients converted to integer values have higher-order bits of “0”.

そこで、本実施例では整数値に変換した補正係数のいずれについても、上位数ビットが”０”とならないように補正係数に乗じる値を変化させる。例えば、補正係数を従来例と同じ１６ビットの整数値に変換する場合には図２の小数点位置情報の欄に示す値に従う。つまり、（ｕ，ｖ）＝（０，０）に対応する補正係数には２^１８を乗じ、（ｕ，ｖ）＝（０，１）に対応する補正係数には２^１９を乗じるというように、補正係数によって乗じる値を変化させる。図２の補正係数の欄は、図７（ｂ）に示す補正係数を上記のように定数を乗じた後に、四捨五入して整数値に変換した値を示している。 Therefore, in this embodiment, the value multiplied by the correction coefficient is changed so that the higher-order bits do not become “0” for any of the correction coefficients converted into integer values. For example, when converting the correction coefficient into the same 16-bit integer value as in the conventional example, the value shown in the column of decimal point position information in FIG. That is, the correction coefficient corresponding to (u, v) = (0, 0) is multiplied by 2 ^18, and the correction coefficient corresponding to (u, v) = (0, 1) is multiplied by 2 ^19. The value to be multiplied is changed by the correction coefficient. The column of the correction coefficient in FIG. 2 shows a value obtained by multiplying the correction coefficient shown in FIG. 7B by a constant as described above and then rounding off to convert it to an integer value.

データ補正部１０１には離散コサイン変換器００１の出力であるデータＹと補正係数記憶部１０４に格納されている補正係数と小数点位置情報が入力される。なお、ＤＣＴに高速アルゴリズムを適用する場合には、離散コサイン変換器００１から入力されるデータＹは演算途中のデータである。また、上述のように補正係数記憶部１０４に格納されている補正係数には、所定の定数を乗じた後に四捨五入して整数値に変換してある。そのため、データ補正部１０１では、データＹに補正係数記憶部１０４から入力される補正係数を乗じた後に、小数点位置情報の値だけ右へシフトする。そして、その補正結果を除算器１０２へ被除数として入力する。 Data Y which is the output of the discrete cosine transformer 001, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 104, and decimal point position information are input to the data correction unit 101. In addition, when applying a high-speed algorithm to DCT, the data Y input from the discrete cosine transformer 001 is data in the middle of calculation. Further, as described above, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 104 is multiplied by a predetermined constant and then rounded off to be converted into an integer value. Therefore, the data correction unit 101 multiplies the data Y by the correction coefficient input from the correction coefficient storage unit 104, and then shifts to the right by the value of the decimal point position information. Then, the correction result is input to the divider 102 as a dividend.

また、除算器１０２には量子化値記憶部１０５に格納されている量子化値が除数として入力される。除算器１０２では、データ補正部１０１から入力される値を量子化値記憶部１０５から入力される量子化値で除し、その除算結果を後処理部１０３へ入力する。 Further, the quantized value stored in the quantized value storage unit 105 is input to the divider 102 as a divisor. The divider 102 divides the value input from the data correction unit 101 by the quantized value input from the quantized value storage unit 105 and inputs the division result to the post-processing unit 103.

これまで説明したように、従来と同じ１６ビットで補正係数を表現する場合でも、小数部のより下位の値まで表現することができる。本実施例の量子化器は、より精度が高い補正係数を使用するため、量子化器の量子化結果の演算精度を高くすることができる。 As described so far, even when the correction coefficient is expressed by 16 bits as in the prior art, it is possible to express even lower values of the decimal part. Since the quantizer of the present embodiment uses a correction coefficient with higher accuracy, it is possible to increase the calculation accuracy of the quantization result of the quantizer.

本実施例における量子化器を図１、図３、図７を用いて説明する。 The quantizer in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図１は本実施例における量子化器の内部構成を示しており、量子化器００２は、データ補正部１０１、除算器１０２、後処理部１０３、補正係数記憶部１０４、量子化値記憶部１０５から構成される。なお、図４〜図６と同じ構成要素には同じ符号を付している。 FIG. 1 shows an internal configuration of a quantizer according to the present embodiment. The quantizer 002 includes a data correction unit 101, a divider 102, a post-processing unit 103, a correction coefficient storage unit 104, and a quantization value storage unit 105. Consists of In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIGS.

図７は補正係数の一例である。図７（ａ）から分かるように、Ｃ_ｕＣ_ｖ＝Ｃ_ｖＣ_ｕ（ｕ，ｖ＝０…７）である。そのため、補正係数記憶部１０４に格納する係数を減らすことができる。補正係数記憶部１０４に格納する値の具体例を示したものが図３である。この例では補正係数記憶部１０４に FIG. 7 shows an example of the correction coefficient. As can be seen from FIG. 7A, C _u C _v = C _v C _u (u, v = 0... 7). Therefore, the coefficient stored in the correction coefficient storage unit 104 can be reduced. FIG. 3 shows a specific example of values stored in the correction coefficient storage unit 104. In this example, the correction coefficient storage unit 104 stores

個の値を格納する。

Stores values.

本実施例の量子化器００２の処理は実施例１と同じであるため省略する。 Since the processing of the quantizer 002 of this embodiment is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.

これまで説明したように、本実施例の量子化器においても、実施例１と同様により精度が高い補正係数を使用するため、量子化器の量子化結果の演算精度を高くすることができる。 As described so far, the quantizer of the present embodiment also uses a correction coefficient with higher accuracy as in the first embodiment, so that the calculation accuracy of the quantization result of the quantizer can be increased.

実施例における量子化器を図２〜図４、図７を用いて説明する。 The quantizer in the embodiment will be described with reference to FIGS.

図４は実施例における量子化器の内部構成を示しており、量子化器００２は、データ補正部１０１、後処理部１０３、補正係数記憶部１０４から構成される。なお、図１、図５、図６と同じ構成要素には同じ符号を付している。 FIG. 4 shows the internal configuration of the quantizer in the embodiment. The quantizer 002 includes a data correction unit 101, a post-processing unit 103, and a correction coefficient storage unit 104. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG.1, FIG.5, FIG.6.

図７は補正係数の一例である。また、図２は本実施例による量子化器の補正係数記憶部１０４に格納される値の一例を示しており、図３は補正係数記憶部１０４に格納される値のもう一つの例を示している。 FIG. 7 shows an example of the correction coefficient. FIG. 2 shows an example of values stored in the correction coefficient storage unit 104 of the quantizer according to this embodiment, and FIG. 3 shows another example of values stored in the correction coefficient storage unit 104. ing.

補正係数記憶部１０４には”補正係数を量子化値で除算した値”と小数点位置情報をあらかじめ格納しておく。本実施例では、”補正係数を量子化値で除算した値”を改めて補正係数と呼ぶ。実施例１と同様に補正係数を１６ビットで表現し、量子化値を全て”１”とする場合には、図２又は図３に示す補正係数と小数点位置情報を補正係数記憶部１０４に格納する。 The correction coefficient storage unit 104 stores “a value obtained by dividing the correction coefficient by the quantized value” and decimal point position information in advance. In this embodiment, “a value obtained by dividing the correction coefficient by the quantized value” is referred to as a correction coefficient anew. As in the first embodiment, when the correction coefficient is expressed by 16 bits and all the quantized values are “1”, the correction coefficient and the decimal point position information shown in FIG. 2 or 3 are stored in the correction coefficient storage unit 104. To do.

データ補正部１０１には離散コサイン変換器００１の出力であるデータＹと補正係数記憶部１０４に格納されている補正係数と小数点位置情報が入力される。なお、ＤＣＴに高速アルゴリズムを適用する場合には、離散コサイン変換器００１から入力されるデータＹは演算途中のデータである。データ補正部１０１では、データＹに補正係数記憶部１０４から入力される補正係数を乗じた後に、小数点位置情報の値だけ右へシフトする。そして、その補正結果を後処理部１０４へ入力する。 Data Y which is the output of the discrete cosine transformer 001, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 104, and decimal point position information are input to the data correction unit 101. In addition, when applying a high-speed algorithm to DCT, the data Y input from the discrete cosine transformer 001 is data in the middle of calculation. The data correction unit 101 multiplies the data Y by the correction coefficient input from the correction coefficient storage unit 104 and then shifts to the right by the value of the decimal point position information. Then, the correction result is input to the post-processing unit 104.

後処理部１０４では、データ補正部１０１から入力される値に対して四捨五入などの処理を施し、量子化器００２の出力Ｚとする。 The post-processing unit 104 performs processing such as rounding off on the value input from the data correction unit 101 to obtain the output Z of the quantizer 002.

これまで説明したように、本実施例の量子化器においても、実施例１、実施例２と同様により精度が高い補正係数を使用するため、量子化器の量子化結果の演算精度を高くすることができる。 As described so far, the quantizer of the present embodiment also uses a correction coefficient with higher accuracy as in the first and second embodiments, so that the calculation accuracy of the quantization result of the quantizer is increased. be able to.

本実施例における逆量子化器を図９、図２、図７を用いて説明する。 The inverse quantizer in the present embodiment will be described with reference to FIG. 9, FIG. 2, and FIG.

図９は本実施例における逆量子化器の内部構成を示しており、逆量子化器００６は、乗算器２０１、データ補正部２０２、後処理部２０３、量子化値記憶部２０４、補正係数記憶部２０５から構成される。なお、図１１、図１２と同じ構成要素には同じ符号を付している。 FIG. 9 shows the internal configuration of the inverse quantizer in this embodiment. The inverse quantizer 006 includes a multiplier 201, a data correction unit 202, a post-processing unit 203, a quantized value storage unit 204, and a correction coefficient storage. Part 205. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG. 11, FIG.

図７は補正係数の一例である。また、図２は本実施例による逆量子化器の補正係数記憶部２０５に格納される値の一例を示している。 FIG. 7 shows an example of the correction coefficient. FIG. 2 shows an example of values stored in the correction coefficient storage unit 205 of the inverse quantizer according to this embodiment.

量子化値記憶部２０４には量子化値をあらかじめ格納しておき、補正係数記憶部２０５には補正係数と小数点位置情報をあらかじめ格納しておく。補正係数を１６ビットで表現する場合には、図２に示す補正係数と小数点位置情報を補正係数記憶部２０５に格納する。 The quantization value storage unit 204 stores a quantization value in advance, and the correction coefficient storage unit 205 stores a correction coefficient and decimal point position information in advance. When the correction coefficient is expressed by 16 bits, the correction coefficient and the decimal point position information shown in FIG.

このような逆量子化器００６の処理は以下のようになる。 The processing of the inverse quantizer 006 is as follows.

乗算器２０１にはエントロピー復号器００５の出力であるＺ’と量子化値記憶部２０５に格納されている量子化値が入力される。乗算器２０１では、エントロピー復号器００５から入力されるＺ’に量子化値記憶部２０５から入力される量子化値を乗じ、その乗算結果をデータ補正部２０２へ入力する。 The multiplier 201 receives Z ′, which is the output of the entropy decoder 005, and the quantized value stored in the quantized value storage unit 205. The multiplier 201 multiplies Z ′ input from the entropy decoder 005 by the quantized value input from the quantized value storage unit 205, and inputs the multiplication result to the data correction unit 202.

また、データ補正部２０２には補正係数記憶部２０５に格納されている補正係数と小数点位置情報も入力される。また、上述のように補正係数記憶部２０５に格納されている補正係数には、所定の定数を乗じた後に四捨五入して整数値に変換してある。そのため、データ補正部２０２では、乗算器２０１から入力される乗算結果に補正係数記憶部２０５から入力される補正係数を乗じた後に、小数点位置情報の値だけ右へシフトする。そして、その補正結果を後処理部２０３へ入力する。 The correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 205 and the decimal point position information are also input to the data correction unit 202. Further, as described above, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 205 is multiplied by a predetermined constant and then rounded off to be converted into an integer value. Therefore, the data correction unit 202 multiplies the multiplication result input from the multiplier 201 by the correction coefficient input from the correction coefficient storage unit 205, and then shifts to the right by the value of the decimal point position information. Then, the correction result is input to the post-processing unit 203.

後処理部２０３では、データ補正部２０２から入力される値に対して四捨五入などの処理を施し、逆量子化器００６の出力Ｙ’とする。 In the post-processing unit 203, the value input from the data correction unit 202 is subjected to processing such as rounding off to obtain an output Y ′ of the inverse quantizer 006.

これまで説明したように、本実施例の逆量子化器においても、実施例１と同様により精度が高い補正係数を使用するため、逆量子化器の逆量子化結果の演算精度を高くすることができる。 As described above, the inverse quantizer of the present embodiment also uses a correction coefficient with higher accuracy as in the first embodiment, and therefore increases the calculation accuracy of the inverse quantization result of the inverse quantizer. Can do.

本実施例における量子化器を図９、図３、図７を用いて説明する。 The quantizer in this embodiment will be described with reference to FIGS. 9, 3, and 7. FIG.

図７は補正係数の一例である。図７（ａ）から分かるように、Ｃ_ｕＣ_ｖ＝Ｃ_ｖＣ_ｕ（ｕ，ｖ＝０…７）である。そのため、補正係数記憶部２０５に格納する係数を減らすことができる。補正係数記憶部２０５に格納する値の具体例を示したものが図３である。この例では補正係数記憶部２０５に FIG. 7 shows an example of the correction coefficient. As can be seen from FIG. 7A, C _u C _v = C _v C _u (u, v = 0... 7). Therefore, the coefficient stored in the correction coefficient storage unit 205 can be reduced. FIG. 3 shows a specific example of values stored in the correction coefficient storage unit 205. In this example, the correction coefficient storage unit 205 stores

個の値を格納する。

Stores values.

本実施例の逆量子化器００６の処理は実施例４と同じであるため省略する。 Since the processing of the inverse quantizer 006 of the present embodiment is the same as that of the fourth embodiment, a description thereof will be omitted.

これまで説明したように、本実施例の逆量子化器においても、実施例４と同様により精度が高い補正係数を使用するため、逆量子化器の逆量子化結果の演算精度を高くすることができる。 As described above, the inverse quantizer of this embodiment also uses a correction coefficient with higher accuracy as in the fourth embodiment, so that the calculation accuracy of the inverse quantization result of the inverse quantizer is increased. Can do.

本実施例における逆量子化器を図１０、図２、図３を用いて説明する。 The inverse quantizer in the present embodiment will be described with reference to FIG. 10, FIG. 2, and FIG.

図１０は本実施例における逆量子化器の内部構成を示しており、逆量子化器００６は、データ補正部２０２、後処理部２０３、補正係数記憶部２０５から構成される。なお、図９、図１１、図１２と同じ構成要素には同じ符号を付している。 FIG. 10 shows the internal configuration of the inverse quantizer in this embodiment, and the inverse quantizer 006 includes a data correction unit 202, a post-processing unit 203, and a correction coefficient storage unit 205. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG. 9, FIG. 11, FIG.

図２は本実施例による逆量子化器の補正係数記憶部２０５に格納される値の一例を示している。また、図３は補正係数記憶部２０５に格納される値のもう一つの例を示している。 FIG. 2 shows an example of values stored in the correction coefficient storage unit 205 of the inverse quantizer according to this embodiment. FIG. 3 shows another example of values stored in the correction coefficient storage unit 205.

補正係数記憶部２０５には”補正係数に量子化値を乗算した値”と小数点位置情報をあらかじめ格納しておく。本実施例では、”補正係数に量子化値を乗算した値”を改めて補正係数と呼ぶ。実施例４と同様に補正係数を１６ビットで表現し、量子化値を全て”１”とする場合には、図２又は図３に示す補正係数と小数点位置情報を補正係数記憶部２０５に格納する。 The correction coefficient storage unit 205 stores “a value obtained by multiplying a correction coefficient by a quantized value” and decimal point position information in advance. In this embodiment, “a value obtained by multiplying a correction coefficient by a quantized value” is referred to as a correction coefficient anew. Similarly to the fourth embodiment, when the correction coefficient is expressed by 16 bits and all the quantized values are “1”, the correction coefficient and the decimal point position information shown in FIG. 2 or 3 are stored in the correction coefficient storage unit 205. To do.

データ補正部２０２にはエントロピー復号器００５の出力であるＺ’と補正係数記憶部２０５に格納されている補正係数と小数点位置情報が入力される。データ補正部２０２では、エントロピー復号器００５から入力されるＺ’に補正係数記憶部２０５から入力される補正係数を乗じた後に、小数点位置情報の値だけ右へシフトする。そして、その補正結果を後処理部２０３へ入力する。 The data correction unit 202 receives the Z ′ output from the entropy decoder 005, the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 205, and the decimal point position information. The data correction unit 202 multiplies Z ′ input from the entropy decoder 005 by the correction coefficient input from the correction coefficient storage unit 205 and then shifts to the right by the value of the decimal point position information. Then, the correction result is input to the post-processing unit 203.

これまで説明したように、本実施例の逆量子化器においても、実施例４、実施例５と同様により精度が高い補正係数を使用するため、逆量子化器の逆量子化結果の演算精度を高くすることができる。 As described so far, the inverse quantizer of the present embodiment also uses a correction coefficient with higher accuracy as in the fourth and fifth embodiments, and thus the calculation accuracy of the inverse quantization result of the inverse quantizer. Can be high.

実施例１、実施例２による量子化器を示す図。The figure which shows the quantizer by Example 1 and Example 2. FIG. 実施例１の補正係数記憶部に格納される補正係数の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of correction coefficients stored in a correction coefficient storage unit according to the first embodiment. 実施例２の補正係数記憶部に格納される補正係数の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of correction coefficients stored in a correction coefficient storage unit according to the second embodiment. 実施例３による量子化器を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a quantizer according to a third embodiment. 従来の量子化器の一例を示す図。The figure which shows an example of the conventional quantizer. 従来の量子化器の一例を示す図。The figure which shows an example of the conventional quantizer. 補正係数の一例を示す図。The figure which shows an example of a correction coefficient. 従来の量子化器の補正係数記憶部に格納される補正係数の一例を示す図。The figure which shows an example of the correction coefficient stored in the correction coefficient memory | storage part of the conventional quantizer. 実施例４、実施例５による逆量子化器を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an inverse quantizer according to a fourth embodiment and a fifth embodiment. 実施例６による逆量子化器を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an inverse quantizer according to a sixth embodiment. 従来の逆量子化器の一例を示す図。The figure which shows an example of the conventional inverse quantizer. 従来の逆量子化器の一例を示す図。The figure which shows an example of the conventional inverse quantizer. ＪＰＥＧの符号化器と復号器を示す図。The figure which shows the encoder and decoder of JPEG.

Explanation of symbols

０００原画像Ｘ
００１離散コサイン変換器
００２量子化器
００３エントロピー符号化器
００４伝送路又は記録媒体
００５エントロピー復号器
００６逆量子化器
００７逆離散コサイン変換器
００８再構成画像Ｘ’
１０１データ補正部
１０２除算器
１０３後処理部
１０４補正係数記憶部
１０５量子化値記憶部
２０１乗算器
２０２データ補正部
２０３後処理部
２０４量子化値記憶部
２０５補正係数記憶部 000 Original image X
001 Discrete cosine transformer 002 Quantizer 003 Entropy encoder 004 Transmission path or recording medium 005 Entropy decoder 006 Inverse quantizer 007 Inverse discrete cosine transformer 008 Reconstructed image X ′
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Data correction part 102 Divider 103 Post-processing part 104 Correction coefficient memory | storage part 105 Quantized value memory | storage part 201 Multiplier 202 Data correction part 203 Post-processing part 204 Quantized value memory | storage part 205 Correction coefficient memory | storage part

Claims

A quantizer that quantizes an orthogonal transform coefficient obtained by performing a predetermined correction operation on intermediate data of a series of arithmetic processing for performing orthogonal transform,
Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient for correcting the intermediate data and decimal point position information;
Data correcting means for performing a shift operation on the multiplication result based on the decimal point position information after multiplying the intermediate data and the correction coefficient;
A quantizer characterized by comprising:

The quantizer according to claim 1, wherein the correction coefficient stored in the correction coefficient storage means is a value obtained by previously dividing the quantization coefficient by the quantization value.

An inverse quantizer that corrects orthogonal transform coefficients obtained by inverse quantization,
Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient for correcting the orthogonal transform coefficient and decimal point position information;
Data correcting means for performing a shift operation on the multiplication result based on the decimal point position information after multiplying the orthogonal transform coefficient and the correction coefficient;
An inverse quantizer characterized by comprising:

4. The inverse quantizer according to claim 3, wherein the correction coefficient stored in the correction coefficient storage means is a value obtained by multiplying the quantization coefficient by a previous value.