JP2507104B2 - 画像デ―タ圧縮装置 - Google Patents
画像デ―タ圧縮装置Info
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- JP2507104B2 JP2507104B2 JP33441189A JP33441189A JP2507104B2 JP 2507104 B2 JP2507104 B2 JP 2507104B2 JP 33441189 A JP33441189 A JP 33441189A JP 33441189 A JP33441189 A JP 33441189A JP 2507104 B2 JP2507104 B2 JP 2507104B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２次元直交変換を用いた画像データ圧縮装
置に関する。
置に関する。
従来の技術 第５図に従来の画像データ圧縮装置のブロック図を示
す。デジタル画像データをブロック分割回路11で２次元
のブロックに分割される。ここで、分割されるブロック
のサイズは、８×８画素または16×16画素などが用いら
れる。分割されたデータは、直交変換回路12により、２
次元直交変換される。ここで用いられる直交変換には、
離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換などがある。直交変換後のデ
ータは周波数領域に変換されているため、人間の空間周
波数の感度の視覚特性に基づき、２次元の量子化マトリ
クス回路14の出力により乗算器15で乗算され、量子化器
13で量子化される。量子化されたデータは、ジグザグス
キャン回路16により、第６図に示されるような順番でジ
グザグスキャン（画面上の各ポイントのデータを矢印で
示す方向にスキャンすること）され、１次元のデータ系
列に変換される。量子化されたデータは、可変長符号化
器17において零のラン長と非零の係数の値を組み合わせ
て可変長符号化され、ブロック内の最初のデータから最
後の非零係数までが符号化され、かつ、ブロックの最後
を示す符号（End Of Block）が付け加えられる。
す。デジタル画像データをブロック分割回路11で２次元
のブロックに分割される。ここで、分割されるブロック
のサイズは、８×８画素または16×16画素などが用いら
れる。分割されたデータは、直交変換回路12により、２
次元直交変換される。ここで用いられる直交変換には、
離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換などがある。直交変換後のデ
ータは周波数領域に変換されているため、人間の空間周
波数の感度の視覚特性に基づき、２次元の量子化マトリ
クス回路14の出力により乗算器15で乗算され、量子化器
13で量子化される。量子化されたデータは、ジグザグス
キャン回路16により、第６図に示されるような順番でジ
グザグスキャン（画面上の各ポイントのデータを矢印で
示す方向にスキャンすること）され、１次元のデータ系
列に変換される。量子化されたデータは、可変長符号化
器17において零のラン長と非零の係数の値を組み合わせ
て可変長符号化され、ブロック内の最初のデータから最
後の非零係数までが符号化され、かつ、ブロックの最後
を示す符号（End Of Block）が付け加えられる。
次に、総符号量が、ある一定のデータ量になるように
量子化マトリクスが調整される。正規化係数演算回路18
で正規化係数が計算され、量子化マトリクス回路14の値
に乗算され、量子化が行われる。そこで、最適な量子化
マトリクスが求まるように、量子化及び可変長符号化が
ニュートン法により、繰り返し反復計算される。いま、
量子化係数をＦ、総符号量をＢとすると、量子化係数と
総符号量をそれぞれ対数をとると、第７図のような関係
になる。そこで、量子化係数と総符号量の対数を log（Ｂ）＝ａ×log（Ｆ）＋ｂ と線形近似する。ここで、a,bは定数である。したがっ
て、まず初期値としてF0，a0が与えられ、第７図の矢印
に示す順番に計算することにより、最適な量子化係数に
収束させることができる。
量子化マトリクスが調整される。正規化係数演算回路18
で正規化係数が計算され、量子化マトリクス回路14の値
に乗算され、量子化が行われる。そこで、最適な量子化
マトリクスが求まるように、量子化及び可変長符号化が
ニュートン法により、繰り返し反復計算される。いま、
量子化係数をＦ、総符号量をＢとすると、量子化係数と
総符号量をそれぞれ対数をとると、第７図のような関係
になる。そこで、量子化係数と総符号量の対数を log（Ｂ）＝ａ×log（Ｆ）＋ｂ と線形近似する。ここで、a,bは定数である。したがっ
て、まず初期値としてF0，a0が与えられ、第７図の矢印
に示す順番に計算することにより、最適な量子化係数に
収束させることができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような画像データ圧縮装置におい
ては、総符号量を一定にする場合、ニュートン法により
行うと、総符号量の計算並びに量子化を繰り返し行う必
要があるため、多大なる演算時間を必要とする。
ては、総符号量を一定にする場合、ニュートン法により
行うと、総符号量の計算並びに量子化を繰り返し行う必
要があるため、多大なる演算時間を必要とする。
本発明は、単純な計算により総符号量を一定にできる
画像データ圧縮装置を提供することを目的とする。
画像データ圧縮装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の画像データ圧縮
装置は、デジタル画像データを２次元のブロックに分割
するブロック分割手段と、 その分割された各ブロックを２次元直交変換する２次
元直交変換手段と、各変換係数を重み付けマトリクス回
路の出力により重み付けを行う重み付け手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列
に変換するジグザグスキャン変換手段と、 その変換された係数をビットシフトする第１の量子化
手段と、 ブロック内のデータの最後の非零係数を零にする第２
の量子化手段とを備えて成る。
装置は、デジタル画像データを２次元のブロックに分割
するブロック分割手段と、 その分割された各ブロックを２次元直交変換する２次
元直交変換手段と、各変換係数を重み付けマトリクス回
路の出力により重み付けを行う重み付け手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列
に変換するジグザグスキャン変換手段と、 その変換された係数をビットシフトする第１の量子化
手段と、 ブロック内のデータの最後の非零係数を零にする第２
の量子化手段とを備えて成る。
作用 上記の構成により、ビットシフトにより粗くデータを
削減した後、ブロック内の非零係数の末尾のデータを削
除するようにしたため、単純な計算で総符号量を一定に
することができる。
削減した後、ブロック内の非零係数の末尾のデータを削
除するようにしたため、単純な計算で総符号量を一定に
することができる。
実施例 以下、本発明における実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
第１図は、本発明の実施例を示す画像データ圧縮装置
のブロック図である。
のブロック図である。
第１図において、デジタル画像データをブロック分割
回路１により、８画素×８画素等の２次元のブロックに
分割される。分割された各ブロック毎に直交変換回路２
により、離散余弦変換等の直交変換が行われる。直交変
換された各係数は低周波の感度は高く、高周波の感度は
低いといった人間の空間周波数に対する視覚特性に合わ
せて、重み付けマトリクス回路３の出力により乗算器
（重み付け手段）４で水平と垂直方向の２次元の重み付
けが行われる。その後、ブロック毎に係数は、ジグザグ
スキャン回路５により第６図に示す順番でジグザグスキ
ャンされて、１次元のデータ系列に並び替えられる。
回路１により、８画素×８画素等の２次元のブロックに
分割される。分割された各ブロック毎に直交変換回路２
により、離散余弦変換等の直交変換が行われる。直交変
換された各係数は低周波の感度は高く、高周波の感度は
低いといった人間の空間周波数に対する視覚特性に合わ
せて、重み付けマトリクス回路３の出力により乗算器
（重み付け手段）４で水平と垂直方向の２次元の重み付
けが行われる。その後、ブロック毎に係数は、ジグザグ
スキャン回路５により第６図に示す順番でジグザグスキ
ャンされて、１次元のデータ系列に並び替えられる。
次に、総データ量を一定にするために、２段階のデー
タ圧縮を行う。
タ圧縮を行う。
まず、第一段階として、直交変換係数のビットシフト
によるデータ圧縮を行う。ビットシフト量は、データ量
計算回路６により求められる。ここで、ビットシフト量
と総符号量との関係は、第２図の関係にあるため、係数
をビットシフトしながら順次符号量を計算し、予め決め
られた符号量の範囲内に納まる直前までのビットシフト
量を求める。そして、求められたビットシフト量に基づ
き、量子化器７により係数がビットシフトされる。な
お、データ量計算回路６及び量子化器７により第１の量
子化手段を形成している。
によるデータ圧縮を行う。ビットシフト量は、データ量
計算回路６により求められる。ここで、ビットシフト量
と総符号量との関係は、第２図の関係にあるため、係数
をビットシフトしながら順次符号量を計算し、予め決め
られた符号量の範囲内に納まる直前までのビットシフト
量を求める。そして、求められたビットシフト量に基づ
き、量子化器７により係数がビットシフトされる。な
お、データ量計算回路６及び量子化器７により第１の量
子化手段を形成している。
次に、第２段階のデータ圧縮として、ブロック内の最
後の非零係数を零に設定する。ブロック内の最後の非零
係数を零に設定されるブロックは、データ量計算回路８
により求められる。ここで、ブロック内の最後の非零係
数を零に設定するための閾値と総符号量との関係は、第
３図のようになる。そこで、求められた符号量が予め定
められた符号量の範囲内に納まるまで、順次閾値を上げ
ていけば良い。そして、求められた閾値に基づいて、末
尾データ削除回路９によりブロック内の非零係数の末尾
データが零に設定される。なお、データ量計算回路８及
び量子化器９により第２の量子化手段を形成している。
後の非零係数を零に設定する。ブロック内の最後の非零
係数を零に設定されるブロックは、データ量計算回路８
により求められる。ここで、ブロック内の最後の非零係
数を零に設定するための閾値と総符号量との関係は、第
３図のようになる。そこで、求められた符号量が予め定
められた符号量の範囲内に納まるまで、順次閾値を上げ
ていけば良い。そして、求められた閾値に基づいて、末
尾データ削除回路９によりブロック内の非零係数の末尾
データが零に設定される。なお、データ量計算回路８及
び量子化器９により第２の量子化手段を形成している。
そして、最後に可変長符号化器10によりエントロピー
符号化される。ここで、符号化される各ブロックは、最
初の係数から最後の非零係数までが符号化され、その後
に続く連続する零係数は符号化されず、最後に、データ
の終了を示す符号が付け加えられる。
符号化される。ここで、符号化される各ブロックは、最
初の係数から最後の非零係数までが符号化され、その後
に続く連続する零係数は符号化されず、最後に、データ
の終了を示す符号が付け加えられる。
以上のように本発明の圧縮装置によれば、重み付けマ
トリクス回路の値を送信側と受信側で予め決めておけ
ば、送るデータは第４図のように、１画面につき３ビッ
ト程度のビットシフト量のデータと、変換後の各係数を
送るだけで済む。
トリクス回路の値を送信側と受信側で予め決めておけ
ば、送るデータは第４図のように、１画面につき３ビッ
ト程度のビットシフト量のデータと、変換後の各係数を
送るだけで済む。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、直交変換された各係
数をビットシフトによりデータを圧縮し、前記ビットシ
フトを予め定められた総符号量の範囲内に納める直前ま
で行い、ジグザグスキャンにより１次元に変換されたデ
ータ系列の最後の非零係数のデータを零に設定し、ブロ
ック内の最後の非零係数の値がある閾値以下のブロック
のみ最後のデータを零に設定することにより、簡単にデ
ータを圧縮することができ、かつ、画質の劣化を目だた
ないようにすることができる。
数をビットシフトによりデータを圧縮し、前記ビットシ
フトを予め定められた総符号量の範囲内に納める直前ま
で行い、ジグザグスキャンにより１次元に変換されたデ
ータ系列の最後の非零係数のデータを零に設定し、ブロ
ック内の最後の非零係数の値がある閾値以下のブロック
のみ最後のデータを零に設定することにより、簡単にデ
ータを圧縮することができ、かつ、画質の劣化を目だた
ないようにすることができる。
第１図は本発明の画像データ圧縮装置のブロック図、第
２図は符号量とビットシフト量との関係を示した図、第
３図は符号量と係数の閾値との関係を示した図、第４図
は送る情報を表した図、第５図は従来の画像データ圧縮
装置のブロック図、第６図はジグザグスキャンの順序を
示す図、第７図は総符号量と正規化係数との関係を示す
図である。 １……ブロック分割回路、２……直交変換回路、３……
重み付けマトリクス回路、４……乗算器、５……ジグザ
グスキャン回路、６……データ量計算回路、７……量子
化器、８……データ量計算回路、９……末尾データ削除
処理回路、10……可変長符号化回路。
２図は符号量とビットシフト量との関係を示した図、第
３図は符号量と係数の閾値との関係を示した図、第４図
は送る情報を表した図、第５図は従来の画像データ圧縮
装置のブロック図、第６図はジグザグスキャンの順序を
示す図、第７図は総符号量と正規化係数との関係を示す
図である。 １……ブロック分割回路、２……直交変換回路、３……
重み付けマトリクス回路、４……乗算器、５……ジグザ
グスキャン回路、６……データ量計算回路、７……量子
化器、８……データ量計算回路、９……末尾データ削除
処理回路、10……可変長符号化回路。
Claims (3)
- 【請求項１】デジタル画像データを２次元のブロックに
分割するブロック分割手段と、 その分割された各ブロックを２次元直交変換する２次元
直交変換手段と、各変換係数を重み付けマトリクス回路
の出力により重み付けを行う重み付け手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列に
変換するジグザグスキャン変換手段と、 その変換された係数をビットシフトする第１の量子化手
段と、 ブロック内のデータの最後の非零係数を零にする第２の
量子化手段とを具備してなる画像データ圧縮装置。 - 【請求項２】第１の量子化手段のビットシフト操作は、
ビットシフトした係数を可変長符号化し、総データ量を
計算し、総データ量が、ある固定長範囲内に納まる直前
までビットシフトを行うことを特徴とする請求項１記載
の画像データ圧縮装置。 - 【請求項３】第２の量子化手段のブロック内の最後の非
零係数を零にする操作は、ブロック内の最後の非零係数
がある閾値より小さい場合のみ最後の非零係数を零に
し、総データ量が、ある固定長範囲内に納まるまで係数
の値の閾値を変化させることを特徴とする請求項１記載
の画像データ圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33441189A JP2507104B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 画像デ―タ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33441189A JP2507104B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 画像デ―タ圧縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03192878A JPH03192878A (ja) | 1991-08-22 |
| JP2507104B2 true JP2507104B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=18277075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33441189A Expired - Lifetime JP2507104B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 画像デ―タ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507104B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440344A (en) * | 1992-04-28 | 1995-08-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Video encoder using adjacent pixel difference for quantizer control |
| JP2788384B2 (ja) * | 1992-10-20 | 1998-08-20 | 株式会社メガチップス | データ圧縮装置およびデータ復元装置 |
| US6600836B1 (en) * | 2000-01-28 | 2003-07-29 | Qualcomm, Incorporated | Quality based image compression |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP33441189A patent/JP2507104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03192878A (ja) | 1991-08-22 |
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