JP2006332756A - Image decoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、符号化された画像情報を復号する画像復号装置に関するものである。 The present invention relates to an image decoding apparatus that decodes encoded image information.
静止画像圧縮方式の1つであるJPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)技術は、DCT(Discrete Cosine Transform:離散コサイン変換)により周波数成分に変換したデータ(DCT係数)を得て、JPEGストリーム中で規定されている量子化テーブルを用いてDCT係数を丸めることによってデータ符号化を実現するものである。JPEGストリームを各フレーム毎に連続して記録している動画符号化方式をモーションJPEG(Motion-JPEG)と言う。 JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group) technology, which is one of the still image compression methods, obtains data (DCT coefficients) converted into frequency components by DCT (Discrete Cosine Transform) and is specified in the JPEG stream. Data encoding is realized by rounding the DCT coefficient using the quantization table. A moving image coding method in which a JPEG stream is continuously recorded for each frame is called motion JPEG (Motion-JPEG).
ある従来技術によれば、高周波成分の量子化係数を0とした量子化テーブルのデータを供給してJPEG伸張処理を行わせる。これにより、高周波成分がカットされた平滑化された再生画像が得られるので、平滑化の処理を別に行う必要がなく、処理時間が大幅に短縮される。これは、量子化テーブルの高周波成分が画像にあまり影響を与えないことを利用したものである(特許文献1参照)。
モーションJPEGストリーム中の量子化テーブルがフレーム毎に違うことは稀であり、従来は各フレーム毎に量子化テーブルを取得しこれを保存することで、処理量の無駄が生じていた。 It is rare that the quantization table in the motion JPEG stream is different for each frame, and conventionally, a quantization table is obtained for each frame and stored, resulting in a waste of processing amount.
本発明の目的は、画素データと量子化テーブルデータとをフレーム毎に持つ動画データを入力とする画像復号装置の処理量を減らすことにある。 An object of the present invention is to reduce the processing amount of an image decoding apparatus that receives moving image data having pixel data and quantization table data for each frame.
上記目的を達成するため、本発明は、画像復号装置に最初に入力されたフレームが持つ量子化テーブルデータをデフォルトテーブルデータとして保存しておき、このデフォルトテーブルデータを用いて複数フレームの復号処理を達成することとしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention stores quantization table data of a frame first input to an image decoding apparatus as default table data, and performs decoding processing of a plurality of frames using the default table data. It is to achieve.
デフォルトテーブルデータの更新は、現フレームで取得した量子化テーブルデータとデフォルトテーブルデータとの低周波成分のみの比較の結果、所定の限度を超える不一致が検出された場合に行うこととすればよい。 The default table data may be updated when a mismatch exceeding a predetermined limit is detected as a result of comparing only the low frequency components between the quantization table data acquired in the current frame and the default table data.
本発明によれば、デフォルトテーブルデータの利用により、画像復号装置の処理量を減らすことができる。 According to the present invention, the processing amount of the image decoding apparatus can be reduced by using the default table data.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る画像復号装置の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of an image decoding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る画像復号装置の構成例を示している。図1の画像復号装置は、モーションJPEGストリームの復号装置であって、画像情報分離部10と、初期量子化テーブル分離部11と、デフォルトテーブルデータメモリ12と、画素データ復号部13と、デフォルトテーブルデータ更新部20とで構成されている。デフォルトテーブルデータ更新部20は、量子化テーブル周波成分分離数決定部21と、量子化テーブル周波成分分離部22と、デフォルトテーブル周波成分分離部23と、量子化テーブル比較部24とで構成されている。
FIG. 1 shows a configuration example of an image decoding apparatus according to the present invention. The image decoding apparatus in FIG. 1 is a motion JPEG stream decoding apparatus, and includes an image
入力動画データは、画素データと量子化テーブルデータとをフレーム毎に持つ。画素データは、DCTとハフマン符号化とを利用した符号化データである。ここでは、1個のマクロブロックが8×8(=64)個の画素からなるものとする。量子化テーブルデータは、8×8個のDCT係数の量子化に用いられたデータであって、8×8個の量子化係数からなる。 The input moving image data has pixel data and quantization table data for each frame. The pixel data is encoded data using DCT and Huffman encoding. Here, it is assumed that one macroblock is composed of 8 × 8 (= 64) pixels. The quantization table data is data used for quantization of 8 × 8 DCT coefficients, and includes 8 × 8 quantization coefficients.
画像情報分離部10は、入力された動画データから画素データと量子化テーブルデータとを分離する。画素データは画素データ復号部13へ、量子化テーブルデータは初期量子化テーブル分離部11へそれぞれ供給される。初期量子化テーブル分離部11は、当該画像復号装置に最初に入力されたフレームが持つ量子化テーブルデータをデフォルトテーブルデータとして分離し、このデフォルトテーブルデータをデフォルトテーブルデータメモリ12へ供給する。デフォルトテーブルデータメモリ12は、初期量子化テーブル分離部11から供給されたデフォルトテーブルデータを保存する。画素データ復号部13は、画像情報分離部10から供給された画素データを、デフォルトテーブルデータメモリ12に保存されたデフォルトテーブルデータに基づいて復号し、復号データとして出力する。具体的には、画素データ復号部13によりハフマン復号処理、逆量子化処理及び逆DCT処理が実行される。
The image
一方、当該画像復号装置に最初に入力されたフレーム以降のフレームが持つ新たな量子化テーブルデータは、初期量子化テーブル分離部11を経てデフォルトテーブルデータ更新部20へ供給される。デフォルトテーブルデータ更新部20は、初期量子化テーブル分離部11から供給された新たな量子化テーブルデータと、デフォルトテーブルデータメモリ12に保存されたデフォルトテーブルデータとの低周波成分のみの比較の結果、所定の限度を超える不一致が検出された場合にデフォルトテーブルデータメモリ12を更新する機能を持つ。そのため、量子化テーブル周波成分分離部22は、初期量子化テーブル分離部11から供給された新たな量子化テーブルデータから所定数の低周波成分を分離する。デフォルトテーブル周波成分分離部23は、デフォルトテーブルデータメモリ12に保存されたデフォルトテーブルデータから同数の低周波成分を分離する。量子化テーブル周波成分分離数決定部21は、量子化テーブル周波成分分離部22及びデフォルトテーブル周波成分分離部23にて分離すべき低周波成分の個数をフレーム毎に決定する。ここでは、低周波成分の個数をNとし、高周波成分の個数をMとする。N及びMは、各々2以上の自然数であって、フレームサイズに応じて値が上下する可変値である。上記のように量子化テーブルデータが64(=8×8)個の量子化係数からなる場合には、M=64−Nが成り立つ。例えば、N=10、M=54である。量子化テーブル比較部24は、量子化テーブル周波成分分離部22にて分離された低周波成分と、デフォルトテーブル周波成分分離部23にて分離された低周波成分とを比較する。この量子化テーブル比較部24における比較の結果、10個の低周波成分に所定の限度を超える不一致が検出された場合には、デフォルトテーブルデータメモリ12に保存されたデフォルトテーブルデータが新たな量子化テーブルデータに更新されるようになっている。
On the other hand, new quantization table data possessed by frames after the frame first input to the image decoding apparatus is supplied to the default table data update unit 20 via the initial quantization
以上のとおり、図1の画像復号装置によれば、最初に入力されたフレームが持つ量子化テーブルデータをデフォルトテーブルデータとして保存しておき、このデフォルトテーブルデータを用いて複数フレームの復号処理を達成することとしたので、処理量を大幅に減らすことができる。しかも、現フレームで取得した量子化テーブルデータとデフォルトテーブルデータとの低周波成分のみの比較の結果、所定の限度を超える不一致が検出された場合に限ってデフォルトテーブルデータを更新することとしたので、処理量が更に削減される。量子化テーブルデータの高周波成分は画像にあまり影響を与えない部分であり、かつモーションJPEGストリームは比較的圧縮率が高いため、高周波成分の比較を行わなくても画像に大きな影響はない。 As described above, according to the image decoding apparatus in FIG. 1, the quantization table data of the first input frame is stored as default table data, and a decoding process of a plurality of frames is achieved using the default table data. Therefore, the processing amount can be greatly reduced. Moreover, as a result of comparing only the low frequency components of the quantization table data acquired in the current frame and the default table data, the default table data is updated only when a mismatch exceeding a predetermined limit is detected. The processing amount is further reduced. The high-frequency component of the quantization table data is a part that does not affect the image so much, and the motion JPEG stream has a relatively high compression rate, so that there is no significant effect on the image even if the high-frequency component is not compared.
図2は、図1中の量子化テーブル周波成分分離数決定部21の処理の例を示すフローチャートである。図2によれば、分離すべき低周波成分の個数Nが、所定の低周波成分制限個数L(例えば、8)以下に制限される。カラー画像の場合には、分離すべき低周波成分の個数を色成分毎に個別に決定すればよい。例えばYUVフォーマットによれば、各フレーム毎に輝度信号(Y)用量子化テーブルデータと、色差信号(Cb,Cr)用量子化テーブルデータとが与えられる。図2中のNyは輝度信号における低周波成分の個数であり、Ncは色差信号における低周波成分の個数である。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing of the quantization table frequency component separation
図3は、図1中の量子化テーブル比較部24の処理の例を示すフローチャートである。図3によれば、量子化テーブル比較部24は、量子化テーブル周波成分分離部22にて分離された低周波成分と、デフォルトテーブル周波成分分離部23にて分離された低周波成分との差分の全てが比較閾値K(例えば、10)以内である場合には、デフォルトテーブルデータメモリ12が更新されないように制御する。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing of the quantization
なお、本発明に係る画像復号装置の入力動画データは、モーションJPEGストリームに限らない。また、図1の画像復号装置は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれでも実現可能である。 Note that the input moving image data of the image decoding apparatus according to the present invention is not limited to a motion JPEG stream. Further, the image decoding apparatus in FIG. 1 can be realized by either hardware or software.
以上説明してきたとおり、本発明に係る画像復号装置は、デフォルトテーブルデータの利用により処理量を減らすことができるので、モーションJPEGストリームの復号装置等として有用である。 As described above, the image decoding apparatus according to the present invention can reduce the processing amount by using the default table data, and thus is useful as a motion JPEG stream decoding apparatus or the like.
10 画像情報分離部
11 初期量子化テーブル分離部
12 デフォルトテーブルデータメモリ
13 画素データ復号部
20 デフォルトテーブルデータ更新部
21 量子化テーブル周波成分分離数決定部
22 量子化テーブル周波成分分離部
23 デフォルトテーブル周波成分分離部
24 量子化テーブル比較部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記動画データから画素データと量子化テーブルデータとを分離する画像情報分離部と、
前記画像復号装置に最初に入力されたフレームが持つ量子化テーブルデータをデフォルトテーブルデータとして分離する初期量子化テーブル分離部と、
前記デフォルトテーブルデータを保存するデフォルトテーブルデータメモリと、
前記画素データを前記デフォルトテーブルデータに基づいて復号し、復号データとして出力する画素データ復号部とを備えたことを特徴とする画像復号装置。 An image decoding apparatus that receives moving image data having pixel data and quantization table data for each frame,
An image information separation unit for separating pixel data and quantization table data from the moving image data;
An initial quantization table separation unit that separates quantization table data of a frame first input to the image decoding device as default table data;
A default table data memory for storing the default table data;
An image decoding apparatus comprising: a pixel data decoding unit that decodes the pixel data based on the default table data and outputs the decoded data as decoded data.
前記画像復号装置に最初に入力されたフレーム以降のフレームが持つ新たな量子化テーブルデータと前記デフォルトテーブルデータとの低周波成分のみの比較の結果、所定の限度を超える不一致が検出された場合には前記デフォルトテーブルデータメモリを更新するデフォルトテーブルデータ更新部を更に備えたことを特徴とする画像復号装置。 The image decoding device according to claim 1,
When a mismatch exceeding a predetermined limit is detected as a result of comparing only the low frequency components of the new quantization table data and the default table data of the frames after the frame first input to the image decoding device The image decoding apparatus further comprises a default table data updating unit for updating the default table data memory.
前記デフォルトテーブルデータ更新部は、
前記画像復号装置に最初に入力されたフレーム以降のフレームが持つ新たな量子化テーブルデータから所定数の低周波成分を分離する量子化テーブル周波成分分離部と、
前記デフォルトテーブルデータから同数の低周波成分を分離するデフォルトテーブル周波成分分離部と、
前記量子化テーブル周波成分分離部にて分離された低周波成分と、前記デフォルトテーブル周波成分分離部にて分離された低周波成分とを比較する量子化テーブル比較部とを有し、
前記量子化テーブル比較部における比較の結果、所定の限度を超える不一致が検出された場合には、前記デフォルトテーブルデータメモリに保存されたデフォルトテーブルデータが前記新たな量子化テーブルデータに更新されることを特徴とする画像復号装置。 The image decoding device according to claim 2, wherein
The default table data update unit
A quantization table frequency component separation unit that separates a predetermined number of low frequency components from new quantization table data of frames subsequent to the frame first input to the image decoding device;
A default table frequency component separator for separating the same number of low frequency components from the default table data;
A quantization table comparison unit that compares the low frequency component separated by the quantization table frequency component separation unit and the low frequency component separated by the default table frequency component separation unit;
When a mismatch exceeding a predetermined limit is detected as a result of the comparison in the quantization table comparison unit, the default table data stored in the default table data memory is updated to the new quantization table data. An image decoding apparatus characterized by the above.
前記デフォルトテーブルデータ更新部は、前記量子化テーブル周波成分分離部及び前記デフォルトテーブル周波成分分離部にて分離すべき低周波成分の個数をフレーム毎に決定する量子化テーブル周波成分分離数決定部を更に有することを特徴とする画像復号装置。 The image decoding device according to claim 3, wherein
The default table data update unit includes a quantization table frequency component separation number determination unit that determines the number of low frequency components to be separated by the quantization table frequency component separation unit and the default table frequency component separation unit for each frame. An image decoding device further comprising:
前記量子化テーブル周波成分分離数決定部は、前記分離すべき低周波成分の個数を所定の低周波成分制限個数以下に制限する機能を有することを特徴とする画像復号装置。 The image decoding device according to claim 4, wherein
The quantization table frequency component separation number determining unit has a function of limiting the number of low frequency components to be separated to a predetermined low frequency component limit number or less.
前記量子化テーブル周波成分分離数決定部は、前記分離すべき低周波成分の個数を色成分毎に個別に決定する機能を有することを特徴とする画像復号装置。 The image decoding device according to claim 4, wherein
The quantization table frequency component separation number determination unit has a function of individually determining the number of low frequency components to be separated for each color component.
前記量子化テーブル比較部は、前記量子化テーブル周波成分分離部にて分離された低周波成分と、前記デフォルトテーブル周波成分分離部にて分離された低周波成分との差分の全てが比較閾値以内である場合には、前記デフォルトテーブルデータメモリが更新されないように制御する機能を有することを特徴とする画像復号装置。 The image decoding device according to claim 3, wherein
The quantization table comparison unit is configured such that all of the differences between the low frequency component separated by the quantization table frequency component separation unit and the low frequency component separated by the default table frequency component separation unit are within a comparison threshold value. If it is, the image decoding apparatus has a function of controlling so that the default table data memory is not updated.
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