JP2006304198A - 画像圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来は、様々な絵柄のサンプル画像を多数準備して、それらを一旦すべて圧縮し、その圧縮データ量を計測してその上で量子化テーブルを算出し、再度圧縮処理を行うため、多大な時間を要し、リアルタイムでの圧縮データの生成及び伝送ができない。
【解決手段】 前処理器１１は画像データを輝度データと色差データとに変換して内部のフレームメモリに一旦格納し、輝度データ、色差データの順で読み出す。輝度データに対しては、ＤＣＴを行ってから量子化器１３で量子化テーブル１８の量子化値をそのまま使用して量子化し、更にエントロピー符号化器１５で符号化してＪＰＥＧ方式の圧縮輝度データを得る。このときの圧縮輝度データのデータ量がデータ量判定器１６で測定され、パケット画像データサイズとの差分値が求められる。この差分値に応じて次に符号化される色差データに対する量子化値が可変制御され、色差データのデータ量が削減される。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像圧縮装置に係り、特に最適な圧縮率を自動設定できるビットレート制御機能を備えた画像圧縮装置に関する。

図８は従来の画像圧縮装置の一例のブロック図を示す。同図において、例えば静止画に関する画像データは、ＤＣＴ器３５に供給されて予め定めた２次元画素数のブロック単位に離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）され複数のＤＣＴ係数とされる。このＤＣＴ係数は、量子化器３６に供給されて量子化テーブル３７に基づいた量子化処理が施された後、エントロピー符号化Ｇ３８によりハフマン符号化方式などのエントロピー符号化されることにより、データ量が圧縮されたＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式の圧縮データとして出力される。

ここで、従来、ＪＰＥＧ方式で圧縮された画像データをパケット伝送する用途においては、規定の画像データサイズに収めるために、予め用意されたサンプル画像に合わせて量子化テーブル３７を設定している。このため、様々なサンプル画像を用いて量子化テーブル３７を操作し、最も効率が良く、また、オーバーフレームを生じないような設定を行ってきた。

しかし、この従来の画像圧縮装置では、次のような問題がある。第１の問題は、特定の用途にのみ用いられ、汎用性が確保できないことである。ＪＰＥＧ方式によるデータ圧縮量は同一の量子化テーブルを用いた場合は、画像データの色合いや模様などの画像情報内容によって大きく変化するため、サンプル画像以外の画像が入力された場合、オーバーフレームを生じ、正常に圧縮されたデータが再生できないことがある。

第２の問題は、ある程度の汎用性を持たせた場合、様々な画像に適用させるため圧縮率を一番厳しい画像（一番精細な画像）に合わせなければならないことである。このため、全体的に圧縮率を上げる結果となり、画質劣化を伴う場合がある。

そこで、従来、画質劣化を最小にしてある程度の汎用性を持たせた画像圧縮装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この特許文献１記載の画像圧縮装置では、色合いや模様等の絵柄の異なる複数の画像データに各々異なる圧縮度の圧縮処理を施し、特定画像データの各量子化テーブルによる圧縮度変化特性を実測し、特定の量子化テーブルによる特定画像データの圧縮度と特定画像データの所望の圧縮度を得るための量子化テーブルとの関係を表す変換テーブルまず形成し、目的の画像データに対してＤＣＴ処理を行ってＤＣＴ係数を算出した後、圧縮度を大きく設定した量子化テーブルを用いて量子化し、更に符号化を行って画像データの圧縮を一旦行い、この圧縮データのデータ量を計測して前記変換テーブルを用いて所望の圧縮度とする量子化テーブルを算出し、この算出した量子化テーブルにより前記ＤＣＴ係数に対して量子化し、更に符号化を行う再度の圧縮処理を行うようにした構成である。

特開平７−２１２７５８号公報

しかるに、上記の従来の画像圧縮装置は、汎用性のある画像圧縮を行うために、最適な量子化テーブルを設定するためには、様々な絵柄のサンプル画像を多数準備し、それらサンプル画像を一旦すべて圧縮し、その圧縮データ量を計測してその上で量子化テーブルを算出し、再度圧縮処理を行うため、量子化テーブルの最適値を見つけるまで多大な時間を要し、リアルタイムでの圧縮データの生成及び伝送ができないという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、サンプル画像において設定しなくとも、パケットサイズ内にデータを収め、また、最適な圧縮率を自動的設定できるビットレート制御機能を備えた画像圧縮装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、画像データを離散コサイン変換して得られた係数に対して量子化テーブルを用いて量子化器で量子化を行い、量子化後のデータをエントロピー符号化器でエントロピー符号化することにより所定の圧縮方式で圧縮符号化された圧縮データを生成する画像圧縮装置において、画像データを輝度データと色差データとに変換する色変換手段と、色変換手段から出力される輝度データと色差データとを１画面分記憶する記憶手段と、記憶手段から輝度データ、色差データの順で順次読み出す読み出し手段と、記憶手段から読み出された輝度データに対して、離散コサイン変換、量子化テーブルを用いた量子化、エントロピー符号化器によるエントロピー符号化を順次に行い、これにより得られた圧縮符号化された輝度データに対して、データ量を測定する測定手段と、測定手段により測定された圧縮された輝度データのデータ量に応じて、パケット画像データサイズに収めるように、次に圧縮符号化する色差データに対する、量子化器に量子化テーブルから入力される量子化値を可変すると共に、エントロピー符号化器に入力される、量子化後の色差データのデータ量を制御するビットレート制御手段とを有することを特徴とする。

この発明では、輝度データは量子化テーブルをそのまま用いて量子化し、更に量子化後の輝度データをエントロピー符号化器でエントロピー符号化することにより所定の圧縮方式で圧縮符号化された圧縮データとすると共に、その圧縮された輝度データのデータ量を測定し、測定した圧縮された輝度データ量がパケット画像データサイズに対してどの程度の量を占めるかに応じて、次に圧縮符号化する色差データに対する、量子化器に量子化テーブルから入力される量子化値を可変すると共に、エントロピー符号化器に入力される、量子化後の色差データのデータ量を制御するようにしたため、輝度データの圧縮データ量は変更せずに、パケット画像データサイズに収まるように、色差データの圧縮データ量のみを削減することができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、上記のビットレート制御手段を、圧縮された輝度データのデータ量の計測手段と、パケット画像データサイズと計測手段で計測された圧縮された輝度データのデータ量との差分値を算出する減算手段と、差分値が小さいほど大きな値の量子化乗算係数を選択し、かつ、大きな値の有効閾値データを選択するデータ量判定手段と、量子化テーブルの値とデータ量判定手段からの量子化乗算係数とを乗算して量子化値を算出して量子化器へ出力する乗算手段と、量子化器から出力される量子化されたデータの値がデータ量判定手段からの有効閾値データよりも値が大きなときはそのまま量子化されたデータを通過させてエントロピー符号化器に入力し、有効閾値データ以下の値のときには量子化されたデータを通過させず所定値を出力してエントロピー符号化器に入力するブロックデータ出力手段とからなる構成としたことを特徴とする。

この発明では、色差データに対する量子化時に用いる量子化値の値を可変とすると共に、エントロピー符号化器に入力する量子化後の色差データのデータ量を制御するようにしたため、輝度データの圧縮データ量は変更せずに、色差データの圧縮データ量のみを輝度データの圧縮データ量に応じて削減することができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は上記の目的を達成するため、上記のデータ量判定手段を、差分値が予め設定した値より小さい時には、離散コサイン変換手段により離散コサイン変換して得られた色差データの係数のうち、ＤＣ成分を量子化するために用いられる量子化値を最大値とする量子化乗算係数を選択して乗算手段へ出力し、かつ、有効閾値データの値を、ブロックデータ出力手段により量子化された色差データの係数のうちＤＣ成分のみ通過させ、ＤＣ成分以外の周波数成分の係数を全て阻止させる値を選択することを特徴とする。この発明では、輝度データの圧縮データ量が多く、次に圧縮される色差データのデータ量がパケット画像データサイズを超えるような、差分値が予め設定した値より小さい時には、量子化された色差データの係数のうちＤＣ成分のみ通過させてエントロピー符号化させるようにしたため、色差データの圧縮データ量を大幅に削減することで、パケット画像データサイズに収めることができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、上記のデータ量判定手段を、差分値が画像パケット画像データサイズの半分以上の値のときには、量子化乗算係数として”１”を選択して乗算手段へ出力し、量子化テーブルから出力される量子化テーブル値をそのまま量子化するために用いられる量子化値とし、かつ、有効閾値データの値として、ブロックデータ出力手段により量子化された色差データの係数をすべて通過させる最小値を選択する構成としたことを特徴とする。この発明では、輝度データの圧縮データ量が少なく、次に圧縮される色差データのデータ量に充分な余裕がある、差分値が画像パケット画像データサイズの半分以上の値のときには、輝度データと同じ量子化値を用いて量子化を行い、量子化した全ての色差データをエントロピー符号化することで、高画質の圧縮データを出力することができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、画像データを、画像パケットサイズより小なる複数のサイズに分割して各分割サイズ単位で色変換手段に供給する画像分割手段を更に設けたことを特徴とする。この発明では、１画面中には様々な画像が存在するため、細かく分割することにより、その分割画像に対してより最適な量子化テーブルの乗算係数及び閾値を設定することができる。

以上説明したように、本発明によれば、圧縮された輝度データのデータ量を測定し、測定した圧縮された輝度データ量がパケット画像データサイズに対してどの程度の量を占めるかに応じて、次に圧縮符号化する色差データに対する、量子化器に量子化テーブルから入力される量子化値を可変すると共に、エントロピー符号化器に入力される、量子化後の色差データのデータ量を制御することにより、輝度データの圧縮データ量は変更せずに、パケット画像データサイズに収まるように、色差データの圧縮データ量のみを削減するようにしたため、人間の視覚特性を利用して、画像データ量を規定のパケット画像データサイズ以内に抑えることができ、これにより、画像データを固定長データ列でリアルタイムで圧縮符号化処理してパケット伝送する用途に適用できると共に、サンプル画像を用いて量子化テーブルを設定する必要がなく、最適な圧縮率を自動的に設定できる。

次に、本発明の一実施の形態について、図面と共に説明する。図１は本発明になる画像圧縮装置の一実施の形態のブロック図を示す。この実施の形態は、ビットレート制御部１０が、ＪＰＥＧ圧縮するための構成であるＤＣＴ器１２、量子化器１３、エントロピー符号化器１５、及び量子化テーブル１８に接続された構成とされている。ビットレート制御部１０は、前処理器１１、データ量判定器１６、量子化係数演算器１７、並びにブロックデータ判定器１４により構成され、画像データを圧縮し、固定長データ列にパケット化して伝送する用途に適用される。

図２は前処理器１１の一実施の形態のブロック図を示す。図２において、前処理器１１は、色変換器２０とフレームメモリ２１とアドレス生成器２２で構成される。色変換器２０は、入力された画像データに対し色変換し、輝度データＹ、及び２種類の色差データＣｂ、Ｃｒに変換する。これは、人間の視覚が輝度情報に比べ、色差情報の感度が低いという特性から重要度の高いデータを輝度データとし、重要度の低いデータを色差データと分離するためである。

フレームメモリ２１は、色変換されたデータを一時的に保存した後、アドレス生成器２２により輝度データから順にデータを読み出す。このデータはＪＰＥＧ圧縮器に入力されるが、ＪＰＥＧ圧縮処理のために８画素×８ラインの６４画素ブロック単位でデータを読み出すことになる。

次に、図１のデータ量判定器１６の詳細な構成について説明する。図３はデータ量判定器１６の一実施の形態のブロック図を示す。図３において、データ量判定器１６は、カウンタ２５と、減算器２６と、係数選択器２７と、４つの係数レジスタ２８−１〜２８−４と、４つの閾値レジスタ２９−１〜２９−４とで構成される。

データ量判定器１６は、まずカウンタ２５で輝度に対するエントロピー符号化データ数をカウントし、減算器２６によりパケット画像データ数に対しどの程度、色差データを使用できるかを計算する。係数選択器２７では、色差使用可能サイズに基づき乗算する係数を係数レジスタ２８−１〜２８−４の中から選択する。なお、係数レジスタ２８−１〜２８−４は、周波数成分の高い領域に対し大きな係数を割り当てたものであり、十分に余裕があると判断される場合は、全ての周波数成分に対し”１”の係数をとる。

また、係数選択器２７は、係数レジスタ２８−１〜２８−４と同様に、有効閾値データも閾値レジスタ２９−１〜２９−４の中から選択する。有効閾値データは、乗算係数と同様に、周波数成分の高い領域に対し大きな値を閾値にとり、十分に余裕があると判断される場合は、全ての周波数成分に対し、閾値”０”をとる。

次に、図１の量子化係数乗算器１７の詳細な構成について説明する。図４は量子化係数乗算器１７の一実施の形態のブロック図を示す。図４において、量子化係数乗算器１７は、６４個の乗算器３０−１〜３０−６４で構成される。図１の量子化テーブル１８は、６４通りの周波数成分に対し係数を与えるものであるため、量子化係数乗算器１７は量子化テーブル１８の各周波数成分に１対１に対応して全部で６４個の乗算器３０−１〜３０−６４が並列に設けられた構成である。量子化係数乗算器１７では、データ量判定器１６において選択された量子化係数と量子化テーブル８の値を乗算器３０−１〜３０−６４のうち対応する各乗算器により乗算し、その結果を図１の量子化器１３に渡す。

次に、図１のブロックデータ判定器１４の詳細な構成について説明する。図５は、ブロックデータ判定器１４の一実施の形態のブロック図を示す。図５において、ブロックデータ判定器１４は、６４個の比較器３１−１〜３１−６４で構成される。ＤＣＴ量子化されたデータは、６４通りの周波数成分のデータであるため、ブロックデータ判定器１４は、各周波数成分に１対１に対応して全部で６４個の比較器３１−１〜３１−６４が並列に配置された構成である。この比較器３１−１〜３１−６４によりデータ量判定器１６において選択された有効閾値データを超えるデータが、ＤＣＴ量子化データにある場合にはそのデータはそのまま図１のエントロピー符号化器１５に渡され、また、有効閾値データ以内のデータは、全て”０”となる。

以上、詳細に図１の実施の形態の要部の構成を述べたが、図１のＤＣＴ器１２、量子化器１３、エントロピー符号化器１５、量子化テーブル１８は、ＪＰＥＧ圧縮方式の基本構成であり当業者にとってよく知られており、また図８の従来装置と共に説明したので、その詳細な構成の説明は省略するが、ＪＰＥＧ圧縮方式の原理について概要を再度説明する。

ＪＰＥＧ方式では、まずＤＣＴにより８画素×８ラインの６４画素のブロック毎に２次元の周波数成分に分解される。次に、量子化器において周波数分解された各データを予め設定された各データを予め設定された量子化テーブルにより量子化を行い、エントロピー符号化器においてＤＣ値（６４画素ブロックの平均値）は隣接ブロックとの差分値変換に、またＡＣ値（周波数成分をもつ値）は周波数の低域から高域にデータを呼び出すジグザグスキャン等を行い、予め設定されたハフマンテーブルを用いて符号化を行う。ハフマンテーブルでは出現頻度の大きいデータに短い符号を割り当てており、これによりデータ量の圧縮を行っているものである。なお、圧縮率を決める量子化テーブルとハフマンテーブルは、固定的なものであるため、入力される画像の精細さによって圧縮データ量が可変してしまう。

次に、図１の実施の形態の動作について図２乃至図６を併せ参照して説明する。図１において、ＲＧＢ形式又はコンポジット形式等の静止画の画像データが前処理器１に入力される。前処理器１は、図２に参照される色変換器２０で輝度データＹと２種類の色差データＣｂ及びＣｒに変換し、各データをフレームメモリ２１に一時保存する。そして、まず、輝度データＹについて８画素×８ラインの６４画素ブロック毎にデータを読み出して、図１のＤＣＴ器１２、量子化器１３及びエントロピー符号化器１５によりＪＰＥＧ方式で圧縮を行う。このときの量子化乗算係数は全て”１”とし、また有効閾値データは全て”０”に設定されている。従って、量子化器１３では量子化テーブル１８に格納されているのと同じ量子化値と輝度データとの量子化を行い、ブロックデータ判定器１４は入力される量子化後の輝度データのＤＣ値及びすべての周波数成分をそのままエントロピー符号化器１５へ出力する。

エントロピー符号化器１５から出力された圧縮輝度データは、そのまま圧縮データとして出力されると共に、データ量判定器１６に入力される。データ量判定器１６では、図３に参照されるカウンタ２５で輝度データ量を積算し、減算器２６においてその結果をパケット画像データサイズから減算する。減算結果は係数選択器２７に入力され、その数値から適切な係数レジスタ２８−１〜２８−４及び閾値レジスタ２９−１〜２９−４の中からそれぞれ適切な係数レジスタと閾値レジスタとを選択する。

図６に減算結果に対する係数レジスタ及び閾値レジスタの具体的な選択例を示す。この具体例では、それぞれ４つのレジスタ選択肢をもち、同図（Ａ）に示すように、パケット画像サイズＡとエントロピー符号化データ数Ｂとの減算結果（ＡーＢ）がＡ／２以上と大きいときには、同図（Ｂ）に示すようにレジスタ番号１〜６４がオール”１”の係数レジスタ２８−１と、同図（Ｄ）に示すようにレジスタ番号１〜６４がオール”０”の閾値レジスタ２９−１の各値を選択する。なお、図６（Ｂ）、（Ｃ）に示す係数レジスタ及び閾値レジスタの上に記載されているレジスタ番号は、同図（Ｄ）に示すように、「１」がＤＣ値を表し、「２」〜「６４」は番号の値が増加するに伴い周波数成分の高いデータ位置を表している。

一方、上記の減算結果（ＡーＢ）がＡ／４未満の小さな値のときには、同図（Ｂ）に示すようにレジスタ番号１の値が”１”で他のレジスタ番号２〜６３の値が最大値である”４”の係数レジスタ２８−４と、同図（Ｄ）に示すようにレジスタ番号１の値が”０”で他のレジスタ番号２〜６３の値が最大値の”２５５”である閾値レジスタ２９−４の各値を選択する。

同様に、図６（Ａ）に示すように、減算結果（Ａ−Ｂ）がＡ／２未満で、かつ、Ａ／３以上の比較的大きな値のときには、同図（Ｂ）に示すようにレジスタ番号１〜３の各値が”１”で他のレジスタ番号４〜６４の各値が比較的小さな値である”２”の係数レジスタ２８−２と、同図（Ｄ）に示すようにレジスタ番号１〜４の各値が”０”で、レジスタ番号５〜６４の各値が比較的小さな値の”５０”である閾値レジスタ２９−２の各値を選択する。また、図６（Ａ）に示すように、減算結果（Ａ−Ｂ）がＡ／３未満で、かつ、Ａ／４以上の比較的小さな値のときには、同図（Ｂ）に示すようにレジスタ番号１の値が”１”で、他のレジスタ番号２〜６４の各値が比較的小さな値である”２”の係数レジスタ２８−３と、同図（Ｄ）に示すようにレジスタ番号１の値が”０”で、レジスタ番号２〜４の各値が比較的小さな値の”５０”で、レジスタ番号５〜６４の各値が最大値の”２５５”である閾値レジスタ２９−３の各値を選択する。

このように、減算結果（Ａ−Ｂ）が大きな値のときには、小さい値の係数レジスタ及び閾値レジスタが選択され、減算結果の小さい値のときには、大きな値の係数レジスタ及び閾値レジスタが選択される。選択された係数レジスタの値は量子化乗算係数として出力され、選択された閾値レジスタの値は有効閾値データとして出力される。

すなわち、ＪＰＥＧのエントロピー符号化は、可変長符号化であり、一般的には”０”付近のデータに短い符号を割り当て、大きく外れているものには長い符号を割り当てる。このため、”０”付近の出現確率を多くすることにより、データ量を削減できる。よって、係数レジスタ及び閾値レジスタは、”０”の出現確率を多くするための手段となる。ここでは、まず、係数レジスタ２８−１〜２８−４は、予め設定された量子化値に対して乗算する係数を選択する。量子化値は、ＤＣＴの出力データに対して除算することになるため、大きな値ほど、データを”０”にすることができる。一方、閾値レジスタ２９−１〜２９−４は量子化されたデータ値に対して値の大小を比較し、その値以下のものを”０”に切り捨てるための閾値を選択するものである。

上記の減算結果（Ａ−Ｂ）が大きな値のときには、データ量に余裕があるため、係数及び閾値は小さい値のまま操作せず、そのまま出力し、減算結果の小さい値のときには、データがオーバーフローしてしまう可能性があるため、よりデータ量を削減するために大きな値の係数レジスタ及び閾値レジスタが選択される。

上記のデータ量判定器１６において、輝度データ量から選択された量子化乗算係数及び有効閾値データのうち、量子化乗算係数は、図１及び図４に示した量子化係数乗算器１７に供給されて量子化テーブル１８上の値と乗算器３０−１〜３０−６４において別々に乗算されて、その乗算結果が量子化値として量子化器１３に渡される。一方の有効閾値データは、図１及び図５に示したブロックデータ判定器１４に渡される。ブロックデータ判定器１４では図５の比較器３１−１〜３１−６４において、互いに独立して有効閾値データを超えるデータが入力されたかどうか個別に比較し、有効閾値データを超えるデータが入力された場合、その入力データはそのままエントロピー符号化器１５に渡し、一方、有効閾値データ以内の入力データは出力せず、”０”を出力する機能をもつ。

次に、このレジスタ設定の状態のまま、色差データＣｂ又はＣｒを前処理器１１より読み出し、ＤＣＴ器１２、量子化器１３、エントロピー符号化器１５において、ＪＰＥＧ方式による圧縮を行い、得られた圧縮データを出力すると共に、データ量判定器１６に供給して、ここでエントロピー符号化データを積算する。この色差符号化処理におけるエントロピー符号化データの積算結果から、それでもなおパケット画像サイズを超える恐れが生じたと判定された際には、緊急処理として図６（Ａ）に示したレジスタ選択番号の４が設定され、これによりデータ量判定器１６からブロックデータ判定器１４へ出力される有効閾値データは図６（Ｃ）に示したように、ＤＣ値以外の全周波数成分の値が最大値であるので、ブロックデータ判定器１４により入力色差データのＤＣ成分以外の周波数成分の値を全て破棄し、データ量を大幅に低減されるように制御する。

このように、本実施の形態によれば、輝度データに対しては、量子化テーブル１８の値をそのまま用いた量子化を行い、ＪＰＥＧ方式で圧縮された輝度データを出力すると共に、その輝度データのデータ量（エントロピー符号化データ数）Ｂをデータ量判定器１６内のカウンタ２５で計測し、パケット画像サイズＡとの差分を求めて、その後に符号化される色差データに付与できるデータ量を判定し、その判定したデータ量に余裕があるか否かに応じて選択した量子化乗算係数を、量子化テーブル１８の値と乗算することにより、量子化器１３で色差データと量子化する量子化値を可変し、画像パケットサイズのデータ量超過が起こりそうな場合には、色差データのみ量子化後の圧縮データのデータ量を削減することができる。

すなわち、本実施の形態では、人間の視覚特性を利用し、輝度情報に対する量子化テーブル値は変更せずに、色差情報のみ量子化テーブル値を変更してデータ量の削減を行うようにしたため、リアルタイムでの符号化処理及び伝送ができる。

次に、本発明の他の実施の形態について説明する。図７は本発明になる画像圧縮装置の他の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分に同一符号を付し、その説明を省略する。図７に示す実施の形態では、基本的構成は図１の実施の形態と同様であるが、より復元された画像劣化を低減するため更に工夫している。すなわち、この実施の形態では、図７に示すように、図１に示した基本的構成の前段に画像分割器３２を追加した点に特徴がある。

この画像分割器３２は、画像パケットサイズを更に分割するためのものである。１画面中には様々な画像が存在するため、細かく分割することにより、その分割画像に対してより最適な量子化テーブルの乗算係数及び閾値を設定することができるという効果がある。なお、ＪＰＥＧ方式の圧縮では６４画素ブロック単位で処理を行っているため、特に分割画像との間で相関が失われることがない。この性質を利用して画像分割器３２を加えるものである。

なお、画像分割器３２は、フレームメモリに１画面保存した後、分割画像ブロック毎にデータを読み出すことになるため、前処理器１１に本構成を含めることもできる。

また、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、係数レジスタ２８−１〜２８−４の個数や値、閾値レジスタ２９−１〜２９−４の個数や値は図３、図６に示す個数や値に限定されるものではない。また、本発明は、図６（Ａ）に示したレジスタ選択番号と減算結果の対応関係に限定されるものではない。

本発明の一実施の形態のブロック図である。 図１中の前処理器の一実施の形態のブロック図である。 図１中のデータ量判定器の一実施の形態のブロック図である。 図１中の量子化係数乗算器の一実施の形態のブロック図である。 図１中のブロックデータ判定器の一実施の形態のブロック図である。 図３中の減算器の減算結果と選択される係数レジスタ及び閾値レジスタとの関係を具体的に説明する図である。 本発明の他の実施の形態のブロック図である。 従来の一例のブロック図である。

符号の説明

１０ ビットレート制御部
１１ 前処理器
１２ ＤＣＴ器
１３ 量子化器
１４ ブロックデータ判定器
１５ エントロピー符号化器
１６ データ量判定器
１７ 量子化係数乗算器
１８ 量子化テーブル
２０ 色変換器
２１ フレームメモリ
２２ アドレス生成器
２５ カウンタ
２６ 減算器
２７ 係数選択器
２８−１〜２８−４ 係数レジスタ
２９−１〜２９−４ 閾値レジスタ
３０−１〜３０−６４ 乗算器
３１−１〜３１−６４ 比較器
３２ 画像分割器

Claims (6)

1. 画像データを離散コサイン変換して得られた係数に対して量子化テーブルを用いて量子化器で量子化を行い、量子化後のデータをエントロピー符号化器でエントロピー符号化することにより所定の圧縮方式で圧縮符号化された圧縮データを生成する画像圧縮装置において、
   前記画像データを輝度データと色差データとに変換する色変換手段と、
   前記色変換手段から出力される前記輝度データと前記色差データとを１画面分記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から輝度データ、色差データの順で順次読み出す読み出し手段と、
   前記記憶手段から読み出された前記輝度データに対して、前記離散コサイン変換、前記量子化テーブルを用いた量子化、前記エントロピー符号化器によるエントロピー符号化を順次に行い、これにより得られた圧縮符号化された輝度データに対して、データ量を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された前記圧縮された輝度データのデータ量に応じて、パケット画像データサイズに収めるように、次に圧縮符号化する前記色差データに対する、前記量子化器に前記量子化テーブルから入力される量子化値を可変すると共に、前記エントロピー符号化器に入力される、量子化後の色差データのデータ量を制御するビットレート制御手段と
   を有することを特徴とする画像圧縮装置。
2. 前記ビットレート制御手段は、前記圧縮された輝度データのデータ量の計測手段と、パケット画像データサイズと前記計測手段で計測された前記圧縮された輝度データのデータ量との差分値を算出する減算手段と、前記差分値が小さいほど大きな値の量子化乗算係数を選択し、かつ、大きな値の有効閾値データを選択するデータ量判定手段と、前記量子化テーブルの値と前記データ量判定手段からの前記量子化乗算係数とを乗算して前記量子化値を算出して前記量子化器へ出力する乗算手段と、前記量子化器から出力される量子化されたデータの値が前記データ量判定手段からの前記有効閾値データよりも値が大きなときはそのまま前記量子化されたデータを通過させて前記エントロピー符号化器に入力し、前記有効閾値データ以下の値のときには前記量子化されたデータを通過させず所定値を出力して前記エントロピー符号化器に入力するブロックデータ出力手段とからなることを特徴とする請求項１記載の画像圧縮装置。
3. 前記データ量判定手段は、前記差分値が予め設定した値より小さい時には、前記離散コサイン変換手段により離散コサイン変換して得られた前記色差データの係数のうち、ＤＣ成分を量子化するために用いられる量子化値を最大値とする前記量子化乗算係数を選択して前記乗算手段へ出力し、かつ、前記有効閾値データの値を、前記ブロックデータ出力手段により量子化された前記色差データの係数のうち前記ＤＣ成分のみ通過させ、該ＤＣ成分以外の周波数成分の係数を全て阻止させる値を選択することを特徴とする請求項２記載の画像圧縮装置。
4. 前記データ量判定手段は、前記差分値が前記画像パケット画像データサイズの半分以上の値のときには、前記量子化乗算係数として”１”を選択して前記乗算手段へ出力し、前記量子化テーブルから出力される量子化テーブル値をそのまま量子化するために用いられる量子化値とし、かつ、前記有効閾値データの値として、前記ブロックデータ出力手段により量子化された前記色差データの係数をすべて通過させる最小値を選択することを特徴とする請求項２記載の画像圧縮装置。
5. 前記画像データを、画像パケットサイズより小なる複数のサイズに分割して各分割サイズ単位で前記色変換手段に供給する画像分割手段を更に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の画像圧縮装置。
6. 前記所定の圧縮方式はＪＰＥＧ方式であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の画像圧縮装置。
   

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