JP2843397B2 - 圧縮データ量制御方式 - Google Patents
圧縮データ量制御方式Info
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- JP2843397B2 JP2843397B2 JP2024480A JP2448090A JP2843397B2 JP 2843397 B2 JP2843397 B2 JP 2843397B2 JP 2024480 A JP2024480 A JP 2024480A JP 2448090 A JP2448090 A JP 2448090A JP 2843397 B2 JP2843397 B2 JP 2843397B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は静止画像データを可変長符号によって圧縮
して伝送または記録する際に、圧縮後のデータ量が要求
されるデータ量となるように制御するデータ量制御方式
に関する。
して伝送または記録する際に、圧縮後のデータ量が要求
されるデータ量となるように制御するデータ量制御方式
に関する。
〔従来の技術〕 自然画符号化方式の標準化を図るために“Baseline S
ystem"や“Extended System"等の各種国際標準化方式が
提案されている。
ystem"や“Extended System"等の各種国際標準化方式が
提案されている。
第７図は国際標準化方式のうちの“Baseline System"
の処理手順を示す概略図である。このシステムは一枚の
入力画像を１ブロック８×８画素の複数ブロックに分割
し、各ブロック毎に２次元の離散コサイン変換（DCT:Di
screte Cosine Transform）を行い（処理P1）、得られ
るDCT係数に８×８個の閾値からなる量子化マトリクス
の各閾値を除算することで量子化を行う（処理P2）。第
８図および第９図は輝度信号用および色差信号用の量子
化マトリクスの例である。
の処理手順を示す概略図である。このシステムは一枚の
入力画像を１ブロック８×８画素の複数ブロックに分割
し、各ブロック毎に２次元の離散コサイン変換（DCT:Di
screte Cosine Transform）を行い（処理P1）、得られ
るDCT係数に８×８個の閾値からなる量子化マトリクス
の各閾値を除算することで量子化を行う（処理P2）。第
８図および第９図は輝度信号用および色差信号用の量子
化マトリクスの例である。
量子化したDCT係数のうち直流（DC）成分は前のブロ
ックで量子化したDC成分と差分を取り、その差分のビッ
ト数をハフマン符号化する。交流（AC）成分はブロック
内でジグザグスキャンを行って一次元の数列に変換し、
有効係数のビット数と連続する零（無効係数）の個数と
で２次元のハフマン符号化を行う（処理P3およびP4）。
第10図にジグザグスキャンのテーブルの例を示す。
ックで量子化したDC成分と差分を取り、その差分のビッ
ト数をハフマン符号化する。交流（AC）成分はブロック
内でジグザグスキャンを行って一次元の数列に変換し、
有効係数のビット数と連続する零（無効係数）の個数と
で２次元のハフマン符号化を行う（処理P3およびP4）。
第10図にジグザグスキャンのテーブルの例を示す。
なお、処理P2における量子化のときに、量子化マトリ
クスの各閾値に対してある係数（スケールファクタ）を
乗算したのちDCT係数の除算を行う。圧縮画像の画質お
よび圧縮率はこのスケールファクタによって調整する。
クスの各閾値に対してある係数（スケールファクタ）を
乗算したのちDCT係数の除算を行う。圧縮画像の画質お
よび圧縮率はこのスケールファクタによって調整する。
こうして圧縮したデータは、処理P1〜P4とは逆の処理
によって伸張する。すなわち、処理P5におけるハフマン
復号化、処理P6におけるDC成分およびAC成分の復号化、
処理P7における逆量子化および処理P8における逆DCT（I
DCT）である。
によって伸張する。すなわち、処理P5におけるハフマン
復号化、処理P6におけるDC成分およびAC成分の復号化、
処理P7における逆量子化および処理P8における逆DCT（I
DCT）である。
ところで、前述のシステムでは可変長符号であるハフ
マン符号を用いてデータ圧縮を行っているため、圧縮後
の全データ量は圧縮工程（処理P1〜P4）が終了するまで
知ることが出来ない。このため、予め設定したデータ量
の範囲内で符号化する必要がある場合は、何らかのデー
タ量の制御が必要となる。
マン符号を用いてデータ圧縮を行っているため、圧縮後
の全データ量は圧縮工程（処理P1〜P4）が終了するまで
知ることが出来ない。このため、予め設定したデータ量
の範囲内で符号化する必要がある場合は、何らかのデー
タ量の制御が必要となる。
この発明は圧縮後のデータ量が要求されるデータ量と
なるように制御することの出来る圧縮データ量制御方式
を提供することを目的とする。
なるように制御することの出来る圧縮データ量制御方式
を提供することを目的とする。
この発明は、一枚のディジタル画像を、１ブロックｎ
×ｎ画素からなる複数のブロックに分割し、各ブロック
毎に離散コサイン変換を行い、変換して得られるｎ×ｎ
個の変換係数にｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マトリク
スの各閾値を除算して量子化を行うデータ圧縮方式であ
って、離散コサイン変換後または量子化後の変換係数F
uv（u,v＝0,1,2,…,n−１）に対し特定の変数ｋを設定
し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる条件を満たす変換係数Fuvの値
を零とした後、変換係数Fuvを直流成分から高周波成分
に向けて一定の順序で一次元の数列に変換し、この変換
した数列の連続する零の個数を符号化してデータ圧縮を
行うと共に、離散コサイン変換係数のAC成分の２乗和の
累積分布を各ブロック毎に求め、この累積分布から所望
の圧縮データ量に比例換算した関数Ｇを決定し、この関
数Ｇと実際の圧縮データ量の累積値Ｖとをブロック毎に
比較し、累積値Ｖが関数Ｇに追随するように変数ｋの値
をブロック毎に調整して圧縮後のデータ量を所望の圧縮
データ量に制御するものである。
×ｎ画素からなる複数のブロックに分割し、各ブロック
毎に離散コサイン変換を行い、変換して得られるｎ×ｎ
個の変換係数にｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マトリク
スの各閾値を除算して量子化を行うデータ圧縮方式であ
って、離散コサイン変換後または量子化後の変換係数F
uv（u,v＝0,1,2,…,n−１）に対し特定の変数ｋを設定
し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる条件を満たす変換係数Fuvの値
を零とした後、変換係数Fuvを直流成分から高周波成分
に向けて一定の順序で一次元の数列に変換し、この変換
した数列の連続する零の個数を符号化してデータ圧縮を
行うと共に、離散コサイン変換係数のAC成分の２乗和の
累積分布を各ブロック毎に求め、この累積分布から所望
の圧縮データ量に比例換算した関数Ｇを決定し、この関
数Ｇと実際の圧縮データ量の累積値Ｖとをブロック毎に
比較し、累積値Ｖが関数Ｇに追随するように変数ｋの値
をブロック毎に調整して圧縮後のデータ量を所望の圧縮
データ量に制御するものである。
この発明による圧縮データ量制御方式は、離散コサイ
ン変換や量子化等の処理によって画像データを圧縮する
際に、離散コサイン変換して得られる２次元マトリクス
の変換係数Fuvに対し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる関係を満た
す変換係数Fuvの値を零とする処理を行い、次いで変換
係数Fuvにジグザグスキャンを施して直流成分から高周
波成分に向かう一次元の数列に変換し、この数列の中の
連続する零の個数を符号化することによってデータ量を
制御するもので、変数ｋをブロック毎に調整することに
よって圧縮後のデータ量を、所望のデータ量に制御す
る。
ン変換や量子化等の処理によって画像データを圧縮する
際に、離散コサイン変換して得られる２次元マトリクス
の変換係数Fuvに対し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる関係を満た
す変換係数Fuvの値を零とする処理を行い、次いで変換
係数Fuvにジグザグスキャンを施して直流成分から高周
波成分に向かう一次元の数列に変換し、この数列の中の
連続する零の個数を符号化することによってデータ量を
制御するもので、変数ｋをブロック毎に調整することに
よって圧縮後のデータ量を、所望のデータ量に制御す
る。
変数ｋのブロック毎の調整は次のようにして行う。ま
ず、ブロックＳ（ｓ＝1,2,…,T）毎に変換係数のAC成分
の２乗和bsを求め、このAC成分の２乗和の全ブロックに
ついて累積分布Bsを求める。
ず、ブロックＳ（ｓ＝1,2,…,T）毎に変換係数のAC成分
の２乗和bsを求め、このAC成分の２乗和の全ブロックに
ついて累積分布Bsを求める。
次いで、累積分布Bsの最大値BTが圧縮後の所望のデー
タ量に対応するように比較換算したデータ量関数Gsを求
める。
タ量に対応するように比較換算したデータ量関数Gsを求
める。
こうして求めた関数Gsと実際の圧縮データ量累積値Vs
とをブロック毎に比較し、Gs＜Vsならば変数ｋから調整
値Δｋを引いて連続する零の数を小さくし、Vs＜Gsなら
ば変数ｋに調整値Δｋを加えて連続する零の数を大きく
し、Vs＝Gsならばそのままとする。
とをブロック毎に比較し、Gs＜Vsならば変数ｋから調整
値Δｋを引いて連続する零の数を小さくし、Vs＜Gsなら
ば変数ｋに調整値Δｋを加えて連続する零の数を大きく
し、Vs＝Gsならばそのままとする。
このようにすれば、実際の圧縮データ量累積値Vsをブ
ロック毎に関数Gsに追随させることができ、圧縮後のデ
ータ量を所望のデータ量とすることが出来る。
ロック毎に関数Gsに追随させることができ、圧縮後のデ
ータ量を所望のデータ量とすることが出来る。
第１図はこの発明による圧縮データ量制御方式の処理
手順の一実施例を示す概略図で、第７図と同一部分には
同一符号を付して説明する。
手順の一実施例を示す概略図で、第７図と同一部分には
同一符号を付して説明する。
まず、入力画像データを水平および垂直方向に１ブロ
ックｎ×ｎ画素、例えば８×８画素からなる複数ｐ×ｑ
個のブロックに分割し、各ブロック毎に２次元の離散コ
サイン変換（DCT）を施す（処理P1）。
ックｎ×ｎ画素、例えば８×８画素からなる複数ｐ×ｑ
個のブロックに分割し、各ブロック毎に２次元の離散コ
サイン変換（DCT）を施す（処理P1）。
DCTは周波数領域における直交変換の一種で、変換係
数をFuv（u,v＝0,1,…,n−１）、１ブロック分の入力画
像データをfij（i,j＝0,1,…,n−１）とすると、 で定義される。得られる変換係数Fuvは１ブロック分の
入力画像データを空間周波数に分解した成分を示す。
数をFuv（u,v＝0,1,…,n−１）、１ブロック分の入力画
像データをfij（i,j＝0,1,…,n−１）とすると、 で定義される。得られる変換係数Fuvは１ブロック分の
入力画像データを空間周波数に分解した成分を示す。
変換係数Fuvにおいて、係数Fooは入力画像データfij
のｎ×ｎ画素の平均値に比例した値（DC成分）を示し、
u,vが大きくなるにつれて空間周波数の高い成分（AC成
分）を表す。
のｎ×ｎ画素の平均値に比例した値（DC成分）を示し、
u,vが大きくなるにつれて空間周波数の高い成分（AC成
分）を表す。
このようにして得られるDCT係数Fuvは一画面毎にメモ
リに記憶される（処理P10）。記憶された係数Fuvはブロ
ック毎に次式で表されるAC成分の２乗和Bs（ｓ＝1,2,
…,p×ｑ）が取られ（処理P11）、 次いで、一画面の全ブロックについて各ブロック毎に次
式で表される２乗和bsの累積分布bsを求め（処理P1
2）、 さらに、累積分布Bsの最大値、すなわちAC成分の２乗和
bsの全ブロックについての総和BT（Ｔ＝ｐ×ｑ）が圧縮
後の所定のデータ量に対応するように比例換算したデー
タ量関数Gsを求める（処理P13）。
リに記憶される（処理P10）。記憶された係数Fuvはブロ
ック毎に次式で表されるAC成分の２乗和Bs（ｓ＝1,2,
…,p×ｑ）が取られ（処理P11）、 次いで、一画面の全ブロックについて各ブロック毎に次
式で表される２乗和bsの累積分布bsを求め（処理P1
2）、 さらに、累積分布Bsの最大値、すなわちAC成分の２乗和
bsの全ブロックについての総和BT（Ｔ＝ｐ×ｑ）が圧縮
後の所定のデータ量に対応するように比例換算したデー
タ量関数Gsを求める（処理P13）。
第２図に２乗和bs、累積分布Bsおよびデータ量関数Gs
の一例を示す。
の一例を示す。
メモリに記憶された一画面分のDCT係数は、ブロック
毎に読み出されてｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マトリ
クスの各閾値にスケールファクタを乗算した値を除算し
て量子化する（処理P2）。スケールファクタによる乗算
処理は量子化マトリクスの各閾値にビットシフトを施す
ことによって行う。
毎に読み出されてｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マトリ
クスの各閾値にスケールファクタを乗算した値を除算し
て量子化する（処理P2）。スケールファクタによる乗算
処理は量子化マトリクスの各閾値にビットシフトを施す
ことによって行う。
次に、量子化した変換係数Fuv′に対し、所定の値ｋ
を設定し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる関係を有する変換係数F
uv′を零データにする処理を行う（処理P17）。第３図
は「ｋ＝４」の場合の変換係数のマトリクスを示す表
で、図（ａ）は量子化後の変換係数Fuv′のマトリクス
を示し、図（ｂ）はFuv′＝０（但し、４≦ｕ＋ｖ）な
る処理を行った後の変換係数のマトリクスを示す。
を設定し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる関係を有する変換係数F
uv′を零データにする処理を行う（処理P17）。第３図
は「ｋ＝４」の場合の変換係数のマトリクスを示す表
で、図（ａ）は量子化後の変換係数Fuv′のマトリクス
を示し、図（ｂ）はFuv′＝０（但し、４≦ｕ＋ｖ）な
る処理を行った後の変換係数のマトリクスを示す。
第３図（ｂ）から明らかなように、処理P17における
処理は指定された値ｋによって示される変換係数の対角
線と平行する成分およびそれ以上の高周波成分を強制的
に零データとする処理で、一種のローパスフィルタ処理
に相当する。
処理は指定された値ｋによって示される変換係数の対角
線と平行する成分およびそれ以上の高周波成分を強制的
に零データとする処理で、一種のローパスフィルタ処理
に相当する。
次いで、DC成分については前のブロックで量子化した
DC成分と差分を取り（処理P3）、差分のビット数をハフ
マン符号化する（処理P4）。AC成分については第10図に
示す順序でジグザグスキャンを行い一次元の数列に変換
した後、連続する零データの個数を圧縮するランレング
ス符号化を行う（処理P3）。第４図にローパスフィルタ
処理後の変換係数にジグザグスキャンを施して一次元の
数列に変換した表を示す。
DC成分と差分を取り（処理P3）、差分のビット数をハフ
マン符号化する（処理P4）。AC成分については第10図に
示す順序でジグザグスキャンを行い一次元の数列に変換
した後、連続する零データの個数を圧縮するランレング
ス符号化を行う（処理P3）。第４図にローパスフィルタ
処理後の変換係数にジグザグスキャンを施して一次元の
数列に変換した表を示す。
この表から明らかなように、処理P17におけるローパ
スフィルタ処理は、ジグザグスキャンによって得られる
連続する零データの個数を調整するために、所定の条件
「ｋ≦ｕ＋ｖ」を有する量子化後の変換係数を零データ
とするもので、値ｋによって圧縮後のデータ量を調整す
る圧縮率調整法である。
スフィルタ処理は、ジグザグスキャンによって得られる
連続する零データの個数を調整するために、所定の条件
「ｋ≦ｕ＋ｖ」を有する量子化後の変換係数を零データ
とするもので、値ｋによって圧縮後のデータ量を調整す
る圧縮率調整法である。
続いて、ランレングス符号化した連続する零データの
個数データと有効係数のビット数データとで２次元のハ
フマン符号化を行う（処理P4）。ハフマン符号化はDC成
分およびAC成分共に量子化した係数値そのものを使用せ
ず、その値を表現するのに必要なビット数をハフマン符
号化する。そしてハフマン符号とは別にそのビット数の
値を付加情報として付け加える。例えば、量子化した係
数が２（10進数）とした場合、２進数で表現すると“00
0…010"となるが、これを表現するのに必要なビット数
２をその値を代表する値としてハフマン符号化し、２ビ
ットのデータ“10"を付加ビットとして付加する。
個数データと有効係数のビット数データとで２次元のハ
フマン符号化を行う（処理P4）。ハフマン符号化はDC成
分およびAC成分共に量子化した係数値そのものを使用せ
ず、その値を表現するのに必要なビット数をハフマン符
号化する。そしてハフマン符号とは別にそのビット数の
値を付加情報として付け加える。例えば、量子化した係
数が２（10進数）とした場合、２進数で表現すると“00
0…010"となるが、これを表現するのに必要なビット数
２をその値を代表する値としてハフマン符号化し、２ビ
ットのデータ“10"を付加ビットとして付加する。
他方、量子化した係数が負の場合は付加ビットから１
を引いたデータを付加する。例えば、量子化した係数が
−２（10進数）であるとすると、２進数（２の補数表
示）で表現すると“111…110"となり、下２ビットが付
加ビットとなるが、“10"から「１」を引いた“01"を付
加ビットとして付加する。こうすることにより、量子化
した係数が正のときは付加ビットが１で始まり、負であ
れば０で始まることになり、正負の判別が容易に行え
る。
を引いたデータを付加する。例えば、量子化した係数が
−２（10進数）であるとすると、２進数（２の補数表
示）で表現すると“111…110"となり、下２ビットが付
加ビットとなるが、“10"から「１」を引いた“01"を付
加ビットとして付加する。こうすることにより、量子化
した係数が正のときは付加ビットが１で始まり、負であ
れば０で始まることになり、正負の判別が容易に行え
る。
続いて、圧縮した１ブロック分の画像データの圧縮後
のデータ量を計数し（処理P14）、その累積データ量Vs
と処理P13で求めたデータ量関数Gsとを比較し（処理P1
5）、ローパスフィルタ物理における制御変換ｋの調整
を行う（処理P16）。もし、Gs＜Vsならば制御変数ｋを
「ｋ−Δｋ」として連続する零データの個数を増加さ
せ、Vs＜Gsならば制御変数ｋを「ｋ＋Δｋ」として連続
する零データの個数を減少させ、Vs＝Gsならばそのまま
とし、次ブロックのデータ圧縮処理（処理P2〜P17）を
行う。
のデータ量を計数し（処理P14）、その累積データ量Vs
と処理P13で求めたデータ量関数Gsとを比較し（処理P1
5）、ローパスフィルタ物理における制御変換ｋの調整
を行う（処理P16）。もし、Gs＜Vsならば制御変数ｋを
「ｋ−Δｋ」として連続する零データの個数を増加さ
せ、Vs＜Gsならば制御変数ｋを「ｋ＋Δｋ」として連続
する零データの個数を減少させ、Vs＝Gsならばそのまま
とし、次ブロックのデータ圧縮処理（処理P2〜P17）を
行う。
この一連の処理は全ブロックについて繰り返し、第５
図に示すように、圧縮後の累積データ量Vsがデータ量関
数Gsに追随しながら所望のデータ量となるように制御す
る。
図に示すように、圧縮後の累積データ量Vsがデータ量関
数Gsに追随しながら所望のデータ量となるように制御す
る。
こうして圧縮したデータの伸張は、従来どおりのデー
タ伸張処理を行えばよい。すなわち、まずハフマン復号
化を行い（処理P5）、DC成分に関しては差分復号化、AC
成分についてはランレングス復号化を行った後、ジグザ
グスキャンの順序にデータを並べ替えて１ブロック分の
変換係数を得（処理P6）、この変換係数に量子化マトリ
クスの各閾値にスケールファクタを乗算した値を乗算し
て逆量子化を行い（処理P7）、さらに逆離散コサイン変
換（IDCT）を行って（処理P8）、伸張処理を終了する。
タ伸張処理を行えばよい。すなわち、まずハフマン復号
化を行い（処理P5）、DC成分に関しては差分復号化、AC
成分についてはランレングス復号化を行った後、ジグザ
グスキャンの順序にデータを並べ替えて１ブロック分の
変換係数を得（処理P6）、この変換係数に量子化マトリ
クスの各閾値にスケールファクタを乗算した値を乗算し
て逆量子化を行い（処理P7）、さらに逆離散コサイン変
換（IDCT）を行って（処理P8）、伸張処理を終了する。
次に、第６図のフローチャートを参照しながらデータ
圧縮処理の動作について詳説する。
圧縮処理の動作について詳説する。
まず、システムの初期設定を行う（ステップS1）。す
なわち、AC成分の２乗和bs、２乗和bsの累積分布Bs、２
乗和bsの全ブロックについての総和BTおよびデータ量関
数Gsの各値をそれぞれリセットし、さらにブロック番号
Ｓの値を初期値「１」に設定する。
なわち、AC成分の２乗和bs、２乗和bsの累積分布Bs、２
乗和bsの全ブロックについての総和BTおよびデータ量関
数Gsの各値をそれぞれリセットし、さらにブロック番号
Ｓの値を初期値「１」に設定する。
次いで、最初の１ブロック分の画像データを入力し
（ステップS2）、DCTを行う（ステップS3）。DCTによっ
て得た変換係数Fuvは一旦メモリにストアする（ステッ
プS4）。次いで、当該ブロックのAC成分の２乗和bsを演
算し（ステップS5）、その累積分布Bsを求める（ステッ
プS6）。今の場合、最初のブロック（Ｓ＝１）の処理中
であるので、B1＝b1となる。
（ステップS2）、DCTを行う（ステップS3）。DCTによっ
て得た変換係数Fuvは一旦メモリにストアする（ステッ
プS4）。次いで、当該ブロックのAC成分の２乗和bsを演
算し（ステップS5）、その累積分布Bsを求める（ステッ
プS6）。今の場合、最初のブロック（Ｓ＝１）の処理中
であるので、B1＝b1となる。
続いて、全ブロックについて処理したか否か判定する
（ステップS7）。今の場合、まだ全ブロックの処理を終
了していないので、ブロック番号Ｓに「１」を加え（ス
テップS8）、次のブロックの画像データを入力し（ステ
ップS2）、前述のステップS3〜S7の処理を繰り返す。
（ステップS7）。今の場合、まだ全ブロックの処理を終
了していないので、ブロック番号Ｓに「１」を加え（ス
テップS8）、次のブロックの画像データを入力し（ステ
ップS2）、前述のステップS3〜S7の処理を繰り返す。
全ブロックの処理が終了すると、ブロック番号Ｓを変
換とするデータ量関数Gsを求め（ステップS9）、次いで
ローパスフィルタ処理の変数ｋとして初期値k0を設定し
（ステップS10）、メモリにストアした一画面分のDCT係
数から最初のブロックのDCT係数Fuvを読み出して量子化
を行う（ステップS11）。そして量子化後の係数Fuv′の
うち、ｋ≦ｕ＋ｖなる条件を満たす係数Fuv′の値を零
とし（ステップS12）、DC成分については前のブロック
で量子化したDC成分と差分を取り、AC成分についてはジ
グザグスキャンを行って一次元の数列に変換した後、連
続する零データの個数を圧縮するランレングス符号化を
行う（ステップS13）。DC成分は差分のビット数をハフ
マン符号化し、AC成分はランレングス符号化した連続す
る零データの個数データと有効係数のビット数データと
で２次元のハフマン符号化を行う（ステップS14）。
換とするデータ量関数Gsを求め（ステップS9）、次いで
ローパスフィルタ処理の変数ｋとして初期値k0を設定し
（ステップS10）、メモリにストアした一画面分のDCT係
数から最初のブロックのDCT係数Fuvを読み出して量子化
を行う（ステップS11）。そして量子化後の係数Fuv′の
うち、ｋ≦ｕ＋ｖなる条件を満たす係数Fuv′の値を零
とし（ステップS12）、DC成分については前のブロック
で量子化したDC成分と差分を取り、AC成分についてはジ
グザグスキャンを行って一次元の数列に変換した後、連
続する零データの個数を圧縮するランレングス符号化を
行う（ステップS13）。DC成分は差分のビット数をハフ
マン符号化し、AC成分はランレングス符号化した連続す
る零データの個数データと有効係数のビット数データと
で２次元のハフマン符号化を行う（ステップS14）。
次いで、全ブロックについて処理したか否か判定し
（ステップS15）、全ブロックについての処理が終了し
ていればデータ圧縮を終了する。今の場合、最初のブロ
ックを処理したのみであるから、圧縮後の累積データ量
Vsを求める処理（ステップS16）に移行する。そして、
求めた累積データ量Vsとデータ量関数Gsとを比較し（ス
テップS17）、Gs＜Vsならば制御変数ｋを「ｋ−Δｋ」
として連続する零データの個数を少なくし（ステップS1
8）、Vs＜Gsならば制御変数ｋを「ｋ＋Δｋ」として連
続する零データの個数を多くし（ステップS19）、Vs＝G
sならばそのままの値で次のブロックのデータ圧縮処理
（ステップS11〜S14）を行う。
（ステップS15）、全ブロックについての処理が終了し
ていればデータ圧縮を終了する。今の場合、最初のブロ
ックを処理したのみであるから、圧縮後の累積データ量
Vsを求める処理（ステップS16）に移行する。そして、
求めた累積データ量Vsとデータ量関数Gsとを比較し（ス
テップS17）、Gs＜Vsならば制御変数ｋを「ｋ−Δｋ」
として連続する零データの個数を少なくし（ステップS1
8）、Vs＜Gsならば制御変数ｋを「ｋ＋Δｋ」として連
続する零データの個数を多くし（ステップS19）、Vs＝G
sならばそのままの値で次のブロックのデータ圧縮処理
（ステップS11〜S14）を行う。
このようにして、ブロック毎の制御変数ｋの値を調整
しながらデータ圧縮を行い、第５図に示すように、累積
データ量Vsがデータ量関数Gsに追随するようにし制御し
て圧縮後のデータ量が所望のデータ量となるようにす
る。
しながらデータ圧縮を行い、第５図に示すように、累積
データ量Vsがデータ量関数Gsに追随するようにし制御し
て圧縮後のデータ量が所望のデータ量となるようにす
る。
なお、制御変数ｋの変化量Δｋとして一定の値を用い
るのではなく、例えば、 Δｋ＝ａ（Vs−Gs）（a:定数） とすれば、データ量関数Gsと実際のデータ量Vsとの誤差
をフィードバックすることになり、追随性能がより向上
する。
るのではなく、例えば、 Δｋ＝ａ（Vs−Gs）（a:定数） とすれば、データ量関数Gsと実際のデータ量Vsとの誤差
をフィードバックすることになり、追随性能がより向上
する。
また、この実施例では、データ圧縮処理中のローパス
フィルタ処理（処理P17）を、量子化処理（処理P2）の
後に行うようにしたが、量子化処理の前に行うようにし
ても同様の効果を得ることが出来る。
フィルタ処理（処理P17）を、量子化処理（処理P2）の
後に行うようにしたが、量子化処理の前に行うようにし
ても同様の効果を得ることが出来る。
この発明によれば、DCT係数のマトリクスにおけるジ
グザグスキャンの対角線に平行で、かつ制御変数で指定
される線上に位置するDCT係数およびそれ以上の高周波
成分に対するDCT係数を零にしてデータ量を調整するロ
ーパスフィルタ処理を用い、分割した画像のブロック毎
のデータ量関数を前もって定め、このデータ量関数と実
際に圧縮して得られる累積データ量とをブロック毎に比
較し、実際の圧縮データ量がデータ量関数に追随するよ
うにブロック毎に制御変数を変化させながらデータ圧縮
を行っていくので、圧縮後のデータ量の所望の値に制御
することが出来る。
グザグスキャンの対角線に平行で、かつ制御変数で指定
される線上に位置するDCT係数およびそれ以上の高周波
成分に対するDCT係数を零にしてデータ量を調整するロ
ーパスフィルタ処理を用い、分割した画像のブロック毎
のデータ量関数を前もって定め、このデータ量関数と実
際に圧縮して得られる累積データ量とをブロック毎に比
較し、実際の圧縮データ量がデータ量関数に追随するよ
うにブロック毎に制御変数を変化させながらデータ圧縮
を行っていくので、圧縮後のデータ量の所望の値に制御
することが出来る。
また、データ量関数を定めるときに、各ブロックのDC
T係数のAC成分の２乗和を基本にしているので、画像信
号の変化の激しい部分には多くのデータ量を割り当て、
変化の緩やかな部分には少ないデータ量を割り当てるこ
とができ、画像内容に応じた自然な圧縮が行える。
T係数のAC成分の２乗和を基本にしているので、画像信
号の変化の激しい部分には多くのデータ量を割り当て、
変化の緩やかな部分には少ないデータ量を割り当てるこ
とができ、画像内容に応じた自然な圧縮が行える。
また、制御変数を変化させるときに一定の変化幅によ
る制御ではなく、実際の圧縮データ量とデータ量関数と
の誤差に応じた値でスケールファクタの値を変化させて
いるので、実際の圧縮データ量のデータ量関数への追随
性能が向上する。
る制御ではなく、実際の圧縮データ量とデータ量関数と
の誤差に応じた値でスケールファクタの値を変化させて
いるので、実際の圧縮データ量のデータ量関数への追随
性能が向上する。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明による圧縮データ量制御方式の処理手
順の一実施例を示す図、 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はAC成分の２乗和bs,累
積分布Bs,データ量関数Gsの一例を示す図、 第３図はDCT係数のマトリクスを示す表、 第４図はDCT係数のマトリクスを一次元の数列に変換し
た表、 第５図はデータ量関数と実際のデータ量との関係を示す
図、 第６図は第１図の動作を説明するためのフローチャー
ト、 第７図は従来の圧縮・伸張処理の処理手順を示す図、 第８図は輝度信号の量子化マトリクスを示す表、 第９図は色差信号の量子化マトリクスを示す表、 第10図はジグザグスキャンのテーブルを示す表である。
順の一実施例を示す図、 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はAC成分の２乗和bs,累
積分布Bs,データ量関数Gsの一例を示す図、 第３図はDCT係数のマトリクスを示す表、 第４図はDCT係数のマトリクスを一次元の数列に変換し
た表、 第５図はデータ量関数と実際のデータ量との関係を示す
図、 第６図は第１図の動作を説明するためのフローチャー
ト、 第７図は従来の圧縮・伸張処理の処理手順を示す図、 第８図は輝度信号の量子化マトリクスを示す表、 第９図は色差信号の量子化マトリクスを示す表、 第10図はジグザグスキャンのテーブルを示す表である。
Claims (2)
- 【請求項１】一枚のディジタル画像を、１ブロックｎ×
ｎ画素からなる複数のブロックに分割し、各ブロック毎
に離散コサイン変換を行い、変換して得られるｎ×ｎ個
の変換係数にｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マトリクス
の各閾値を除算して量子化を行うデータ圧縮方式であっ
て、 上記離散コサイン変換後または上記量子化後の変換係数
Fuv（u,v＝0,1,2,…,n−１）に対し特定の変数ｋを設定
し、「ｋ≦ｕ＋ｖ」なる条件を満たす変換係数Fuvの値
を零とした後、上記変換係数Fuvを直流成分から高周波
成分に向けて一定の順序で一次元の数列に変換し、この
変換した数列の連続する零の個数を符号化してデータ圧
縮を行うと共に、上記離散コサイン変換係数のAC成分の
２乗和の累積分布を各ブロック毎に求め、この累積分布
から所望の圧縮データに比例換算した関数Ｇを決定し、
この関数Ｇと実際の圧縮データ量の累積値Ｖとを上記ブ
ロック毎に比較し、上記累積値Ｖが上記関数Ｇに追随す
るように上記変数ｋの値を上記ブロック毎に調整するこ
とを特徴とする圧縮データ量制御方式。 - 【請求項２】上記変数ｋの上記ブロック毎の調整値Δｋ
を、Δｋ＝ａ（Ｖ−Ｇ）（a:定数）で定義することを特
徴とする請求項１記載の圧縮データ量制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024480A JP2843397B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 圧縮データ量制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024480A JP2843397B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 圧縮データ量制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229571A JPH03229571A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2843397B2 true JP2843397B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=12139345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024480A Expired - Fee Related JP2843397B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 圧縮データ量制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843397B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2024480A patent/JP2843397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229571A (ja) | 1991-10-11 |
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|---|---|---|---|
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