JP2856974B2 - Image coding device - Google Patents

Image coding device

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JP2856974B2
JP2856974B2 JP9521692A JP9521692A JP2856974B2 JP 2856974 B2 JP2856974 B2 JP 2856974B2 JP 9521692 A JP9521692 A JP 9521692A JP 9521692 A JP9521692 A JP 9521692A JP 2856974 B2 JP2856974 B2 JP 2856974B2
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length
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朋子 小野
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高速処理が可能な画像
符号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding apparatus capable of high-speed processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディジタルによる画像処理が盛ん
に行われている。特に、画像データを圧縮するための高
能率符号化については、標準化に向けた各種方式が提案
されている。高能率符号化技術は、ディジタル伝送及び
記録等の効率を向上させるために、より小さいビットレ
イトで画像データを符号化するものである。このような
高能率符号化方式として、予測符号化技術及び直交符号
化技術(「TV画像の多次元処理」吹抜敬彦著、日刊工
業新聞社刊に詳述)等がある。更に、これらの符号化に
よって圧縮された符号に対して、可変長符号化を施すこ
とによって、より一層の画像圧縮が可能である。可変長
符号化は符号の発生頻度に応じて、符号化のビット幅を
変化させるものであり、固定長符号に比してビットレイ
トを小さくすることができる。
2. Description of the Related Art In recent years, digital image processing has been actively performed. In particular, various schemes for standardization have been proposed for high-efficiency encoding for compressing image data. The high-efficiency encoding technique encodes image data at a smaller bit rate in order to improve the efficiency of digital transmission and recording. As such a high-efficiency coding method, there are a predictive coding technique and an orthogonal coding technique ("Multidimensional processing of TV images", written by Takahiko Fukinuki, detailed by Nikkan Kogyo Shimbun). Further, by performing variable-length coding on the codes compressed by these coding, further image compression is possible. Variable-length coding changes the bit width of coding in accordance with the frequency of occurrence of codes, and can reduce the bit rate compared to fixed-length codes.

【0003】しかし、可変長符号化を採用すると、絵柄
によって圧縮符号量が相違してしまうので、圧縮データ
を蓄積メディアに記録する場合において、記録に要する
蓄積メディアの容量を記録前に知ることができず、蓄積
メディアを効率的に使用することができない。このた
め、圧縮符号量を定レート化するために、可変長符号を
固定長化する方式が採用されることがある。
However, when variable length coding is employed, the amount of compression code differs depending on the picture. Therefore, when recording compressed data on a storage medium, it is necessary to know the capacity of the storage medium required for recording before recording. And storage media cannot be used efficiently. For this reason, in order to make the amount of compression code constant, a method of fixing a variable length code to a fixed length may be adopted.

【0004】図3はこのような可変長符号を固定長符号
に変換する従来の画像符号化装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional image coding apparatus for converting such a variable length code into a fixed length code.

【0005】フレームメモリ1にはディジタル画像デー
タが格納されている。ブロック分割回路2はフレームメ
モリ1から画像データを読出して水平8画素×垂直8画
素のサブブロックに分割し、サンプリング回路3及びD
CT演算器4に出力する。サンプリング回路3はサブブ
ロックデータに対して間引処理を行い、DCT演算回路
4は入力されたサブブロックデータをDCT(離散コサ
イン変換)処理して変換係数を量子化回路5に出力す
る。量子化回路5は選択回路6からの量子化係数に基づ
いて変換係数を量子化する。量子化によって所定レベル
以下の成分を削除しデータを圧縮して出力する。更に、
量子化出力を符号化回路7によって可変長符号化(例え
ばハフマン符号化)することによって、符号量を一層削
減させて出力する。
The frame memory 1 stores digital image data. The block dividing circuit 2 reads image data from the frame memory 1 and divides the image data into sub-blocks of 8 horizontal pixels × 8 vertical pixels.
Output to the CT calculator 4. The sampling circuit 3 performs a thinning process on the sub-block data, and the DCT operation circuit 4 performs a DCT (discrete cosine transform) process on the input sub-block data and outputs a transform coefficient to the quantization circuit 5. The quantization circuit 5 quantizes the transform coefficient based on the quantization coefficient from the selection circuit 6. The components below a predetermined level are deleted by quantization, and the data is compressed and output. Furthermore,
The quantized output is subjected to variable-length coding (for example, Huffman coding) by the coding circuit 7, so that the code amount is further reduced and output.

【0006】このように、1画面の符号長はハフマン符
号化によって変化すると共に、量子化によっても変化す
る。一般的画像においては、量子化係数を大きくする
と、量子化出力として0が出現する確率が高くなり、符
号長(総ビット数)は短くなる。このように、量子化係
数を制御することによって、符号化出力を固定長化する
ことができる。しかし、量子化係数を変化させた場合の
総ビット数は画像毎に異なり、符号化終了後でないと総
ビット数は確定しない。そこで、図3の装置では、本来
の符号化の前に第1スキャンにおいて量子化係数発生回
路8によって量子化係数を適宜変化させて符号化終了後
の総ビット数を判定して、最適な量子化係数を求めて定
レート化を図っている。
As described above, the code length of one screen changes due to Huffman coding and also changes due to quantization. In a general image, when the quantization coefficient is increased, the probability that 0 appears as a quantization output increases, and the code length (total number of bits) decreases. As described above, by controlling the quantization coefficient, the encoded output can be fixed length. However, the total number of bits when the quantization coefficient is changed differs for each image, and the total number of bits is not determined until after the coding is completed. Therefore, in the apparatus of FIG. 3, the quantization coefficient is appropriately changed by the quantization coefficient generation circuit 8 in the first scan before the original encoding, and the total number of bits after the encoding is determined is determined. The conversion rate is calculated to achieve a constant rate.

【0007】図4は量子化係数発生回路8の具体的な構
成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of the quantization coefficient generation circuit 8.

【0008】基本量子化テーブルQk は基本量子化係数
を格納している。乗算器10,11,12,13は基本量子化係
数に夫々正規化因子α0 乃至α2 ,αt を乗算し、乗算
結果を量子化テーブルQ0 乃至Q2 ,Qt に格納する。
選択回路6は量子化係数発生回路8の各量子化テーブル
Q0 乃至Q2 ,Qt の1つに格納されている量子化係数
を選択して量子化回路5に出力するようになっている。
The basic quantization table Qk stores basic quantization coefficients. The multipliers 10, 11, 12, 13 multiply the basic quantization coefficients by normalization factors α0 to α2, αt, respectively, and store the multiplication results in quantization tables Q0 to Q2, Qt.
The selection circuit 6 selects a quantization coefficient stored in one of the quantization tables Q0 to Q2, Qt of the quantization coefficient generation circuit 8 and outputs it to the quantization circuit 5.

【0009】すなわち、第1スキャンにおいて、選択回
路6は先ず量子化テーブルQ0 を選択する。この場合に
は、DCT演算回路4はサンプリング回路3からのサブ
サンプリングされたブロックデータのみをDCT処理し
て変換係数を量子化回路5に与えている。量子化回路5
は変換係数を量子化テーブルQ0 からの量子化係数を用
いて量子化する。符号長算出回路15は量子化出力を符号
化回路7において可変長符号化した場合の符号長を算出
し、選択回路16を介して積分回路17に与える。積分回路
17は符号長算出回路15で求めた各ブロックの符号長を累
積して1画面分の総ビット数F0 を求めて量子化特性決
定回路20に出力する。
That is, in the first scan, the selection circuit 6 first selects the quantization table Q0. In this case, the DCT operation circuit 4 performs DCT processing only on the sub-sampled block data from the sampling circuit 3 and supplies a transform coefficient to the quantization circuit 5. Quantization circuit 5
Quantizes the transform coefficient using the quantization coefficient from the quantization table Q0. The code length calculation circuit 15 calculates the code length when the quantized output is subjected to variable length coding in the coding circuit 7, and supplies the code length to the integration circuit 17 via the selection circuit 16. Integrator circuit
17 accumulates the code length of each block obtained by the code length calculation circuit 15, obtains the total number of bits F0 for one screen, and outputs it to the quantization characteristic determination circuit 20.

【0010】次に、選択回路6は量子化テーブルQ1 を
選択する。量子化回路5は変換係数を量子化テーブルQ
1 からの量子化係数を用いて量子化する。符号長算出回
路15はこの場合の符号長を算出して、選択回路16を介し
て積分回路18に与える。積分回路18は各ブロックの符号
長を累積して1画面分の総ビット数F1 を量子化特性決
定回路20に出力する。
Next, the selection circuit 6 selects the quantization table Q1. The quantization circuit 5 converts the transform coefficients into a quantization table Q
Quantize using the quantization coefficient from 1. The code length calculation circuit 15 calculates the code length in this case and supplies the code length to the integration circuit 18 via the selection circuit 16. The integration circuit 18 accumulates the code length of each block and outputs the total number of bits F1 for one screen to the quantization characteristic determination circuit 20.

【0011】次いで、選択回路6は量子化テーブルQ2
を選択して量子化テーブルQ2 に格納されている量子化
係数を量子化回路5に与える。量子化回路5は変換係数
を量子化し、符号長算出回路15は量子化出力を可変長符
号化した場合の符号長を求める。この符号長を選択回路
16を介して積分回路19に与えて1画面分の総ビット長F
2 を求めて量子化特性決定回路20に与える。量子化特性
決定回路20はこれらの総ビット長F0 乃至F2 によって
量子化特性を決定する。
Next, the selection circuit 6 sets the quantization table Q2
And gives the quantization coefficient stored in the quantization table Q2 to the quantization circuit 5. The quantization circuit 5 quantizes the transform coefficient, and the code length calculation circuit 15 obtains a code length when the quantized output is subjected to variable length coding. This code length is selected by the circuit
16 to the integrating circuit 19 to provide the total bit length F for one screen
2 is given to the quantization characteristic determination circuit 20. The quantization characteristic determination circuit 20 determines the quantization characteristic based on the total bit lengths F0 to F2.

【0012】図5は横軸に正規化因子をとり縦軸にサン
プリングされた画像の符号量をとって、量子化特性決定
回路20の動作を説明するためのグラフである。
FIG. 5 is a graph for explaining the operation of the quantization characteristic determination circuit 20 by taking the normalization factor on the horizontal axis and the code amount of the sampled image on the vertical axis.

【0013】量子化係数発生回路8の正規化因子を大き
くすると圧縮比は高くなり、正規化因子を小さくすると
圧縮比は小さくなる。結局、正規化因子を変化させるこ
とによってサンプリングされた画像の符号量は図5の曲
線Kに示すように変化する。なお、量子化係数発生回路
8の正規化因子はα0 <α1 <α2 であり、上述したよ
うに、正規化因子をα0 乃至α2 とした場合の符号量は
夫々F0 乃至F2 である。
When the normalization factor of the quantization coefficient generating circuit 8 is increased, the compression ratio increases, and when the normalization factor is reduced, the compression ratio decreases. As a result, the code amount of the image sampled by changing the normalization factor changes as shown by the curve K in FIG. The normalization factor of the quantization coefficient generation circuit 8 is α0 <α1 <α2, and as described above, the code amount when the normalization factor is α0 to α2 is F0 to F2, respectively.

【0014】いま、1画面分の目標符号量をサンプリン
グブロック数に応じて修正した値をFt とする。修正目
標符号量Ft を得るための正規化因子をαt とし、F0
<Ft <F1 であれば、図5に示すように、α0 <αt
<α1 が成立する。この場合、量子化特性決定回路20
は、例えば修正目標符号量Ft に対する正規化因子の変
化がリニアであると仮定して、正規化因子α0 ,α1 及
び符号量F0 ,F1 から直線Lの式を導いて、図5の破
線に示すように、修正目標符号量Ft に対する正規化因
子αt を近似的に求める。なお、量子化特性決定回路20
は図5の曲線Kの式を求めて正規化因子αt を求めるこ
ともある。
Now, let Ft be a value obtained by correcting the target code amount for one screen in accordance with the number of sampling blocks. Let αt be a normalization factor for obtaining the corrected target code amount Ft, and F0
If <Ft <F1, α0 <αt as shown in FIG.
<Α1 holds. In this case, the quantization characteristic determination circuit 20
For example, assuming that the change of the normalization factor with respect to the correction target code amount Ft is linear, an equation of a straight line L is derived from the normalization factors α0, α1 and the code amounts F0, F1, and is shown by a broken line in FIG. Thus, the normalization factor αt for the corrected target code amount Ft is approximately obtained. Note that the quantization characteristic determination circuit 20
In some cases, the normalization factor αt is obtained by obtaining the equation of the curve K in FIG.

【0015】すなわち、量子化特性決定回路20は、積分
回路17乃至19からの符号量F0 乃至F2 のうちFi <F
t <Fi+1 (i=0,1)となる符号量Fi ,Fi+1 を
選択し、これらの値から演算によって本来の符号化に用
いる正規化因子αt を近似的に求めている。なお、量子
化係数発生回路8の量子化テーブルの数及び積分回路の
数を増加させて、正規化因子相互間の間隔を小さくする
ことにより、正規化因子αt の算出精度を向上させるこ
とができる。正規化因子αt は量子化係数発生回路8の
乗算器13に与える。乗算器13は基本量子化テーブルQk
に正規化因子αt を掛けて量子化テーブルQt に格納す
る。
That is, the quantization characteristic determination circuit 20 determines that Fi <F among the code amounts F0 to F2 from the integration circuits 17 to 19.
The code amounts Fi and Fi + 1 satisfying t <Fi + 1 (i = 0, 1) are selected, and from these values, the normalization factor .alpha.t used for the original encoding is approximately obtained by calculation. By increasing the number of quantization tables and the number of integration circuits of the quantization coefficient generation circuit 8 to reduce the interval between the normalization factors, the accuracy of calculating the normalization factor αt can be improved. . The normalization factor αt is given to the multiplier 13 of the quantization coefficient generation circuit 8. The multiplier 13 has a basic quantization table Qk
Is multiplied by the normalization factor αt and stored in the quantization table Qt.

【0016】次に、全画像データに対して本来の符号化
を行う。フレームメモリ1から読出した画像データはブ
ロック分割回路2においてサブブロックに分割した後D
CT演算回路4に与える。DCT演算回路4は画像デー
タをDCT処理して量子化回路5に与える。この場合に
は、選択回路6は量子化テーブルQt を選択しており、
量子化回路5は量子化テーブルQt からの量子化係数を
用いて変換係数を量子化する。符号化回路7は量子化出
力を可変長符号化して符号化出力を出力する。こうし
て、符号化出力の符号量を目標符号量に一致させてい
る。
Next, the original encoding is performed on all the image data. The image data read from the frame memory 1 is divided into
It is given to the CT operation circuit 4. The DCT operation circuit 4 performs a DCT process on the image data and supplies the image data to the quantization circuit 5. In this case, the selection circuit 6 has selected the quantization table Qt,
The quantization circuit 5 quantizes the transform coefficients using the quantization coefficients from the quantization table Qt. The coding circuit 7 performs variable length coding on the quantized output and outputs a coded output. Thus, the code amount of the encoded output is made to match the target code amount.

【0017】しかしながら、量子化特性決定回路20は正
規化因子αt を近似計算によって求めており、算出した
正規化因子αt は誤差を有する。また、量子化特性を
決定するために、複数の量子化テーブルからの量子化係
数を順次選択し、複数の量子化係数を用いて順次量子化
を行っており、処理時間の制限から量子化テーブル数も
制限され、算出した正規化因子αt の誤差が比較的大き
くなってしまう。このため、算出した正規化因子αt を
用いて本来の符号化を行うと目標符号量を超過すること
がある。
However, the quantization characteristic determination circuit 20 obtains the normalization factor αt by an approximate calculation, and the calculated normalization factor αt has an error. In addition, in order to determine the quantization characteristics, quantization coefficients from a plurality of quantization tables are sequentially selected, and quantization is sequentially performed using a plurality of quantization coefficients. The number is also limited, and the error of the calculated normalization factor αt becomes relatively large. Therefore, if the original encoding is performed using the calculated normalization factor αt, the target code amount may be exceeded.

【0018】このような目標符号量の超過は、処理画像
に応じて可変長符号を最適化して符号化効率を向上させ
ることにより抑制することができる。この方法では処理
画像毎に頻度分布を求めるようになっている。符号化回
路7は、上述したように、発生頻度が高いデータには短
いデータ長のデータを割り当て、発生頻度が低いデータ
には長いデータ長のデータを割り当てるようになってお
り、例えば予め作成されたテーブルを参照することによ
り量子化出力を可変長符号に変換するようになってい
る。しかし、量子化出力の各データの発生頻度は処理画
像毎に異なり、サンプル画像を用いたトレーニング法に
よって予め求められた初期の可変長符号を用いて可変長
符号化すると、符号化効率が低下し符号化出力が目標符
号量を超過する確率が高くなる。
Such an excess of the target code amount can be suppressed by optimizing the variable length code according to the processed image and improving the coding efficiency. In this method, a frequency distribution is obtained for each processed image. As described above, the encoding circuit 7 assigns data having a short data length to data having a high frequency of occurrence, and assigns data having a long data length to data having a low frequency of occurrence. The quantization output is converted into a variable length code by referring to the table. However, the frequency of occurrence of each data of the quantized output differs for each processing image, and when variable-length coding is performed using an initial variable-length code obtained in advance by a training method using a sample image, coding efficiency is reduced. The probability that the encoded output exceeds the target code amount increases.

【0019】そこで、本来の符号化に用いる量子化係数
を用いて量子化された量子化出力の各データの頻度分布
を処理画像毎に求めて、初期の可変長符号を修正するこ
とにより、最適可変長符号化を行う方法を採用するので
ある。しかしながら、最適な可変長符号化を行うために
は、本来の符号化に用いる最適な量子化特性決定後に頻
度分布を求める必要があり、頻度分布を求めるために1
スキャン分処理時間が増加してしまうという問題があっ
た。
Therefore, the frequency distribution of each data of the quantized output quantized by using the quantized coefficient used for the original encoding is obtained for each processing image, and the initial variable length code is corrected to obtain the optimum value. That is, a method of performing variable length coding is adopted. However, in order to perform optimal variable-length encoding, it is necessary to determine the frequency distribution after determining the optimal quantization characteristic used for the original encoding.
There is a problem that the processing time for scanning increases.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の画像符号化装置においては、正規化因子の算出誤
差によって目標符号量を超過することを考慮して最適可
変長符号化を行うと、処理時間が1スキャン分増加して
しまうという問題点があった。
As described above, in the above-mentioned conventional image coding apparatus, when the optimum variable length coding is performed in consideration of exceeding the target code amount due to the calculation error of the normalization factor. However, there is a problem that the processing time increases by one scan.

【0021】本発明は、処理時間を増加させることな
く、可変長符号化を最適化することができる画像符号化
装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an image coding apparatus capable of optimizing variable length coding without increasing processing time.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
画像符号化装置は、ディジタル画像信号を所定のサブブ
ロック単位で直交変換して変換係数を出力する直交変換
手段と、前記変換係数を所定の複数の量子化特性で量子
化して量子化出力を出力する第1の量子化回路と、前記
複数の量子化特性による各量子化出力を所定の可変長符
号によって可変長符号化した場合の符号長を夫々求める
符号長算出手段と、この符号長算出手段が求めた各符号
長と目標とする符号長とから演算によって量子化特性を
決定して決定量子化特性を得る量子化特性決定手段と、
前記第1の量子化回路からの量子化出力のデータの発生
頻度分布を前記第1の量子化回路からの量子化出力を用
いて前記複数の量子化特性毎に算出しておくと共に、前
記量子化特性決定手段によって前記決定量子化特性が検
出されると、この決定量子化特性に隣接した第1及び第
2の量子化特性で量子化した場合の量子化出力について
求めた前記発生頻度分布を用い、前記決定量子化特性と
前記第1及び第2の量子化特性との差に基づく演算を前
記発生頻度分布に施して、本来の符号化時における量子
化出力の発生頻度分布を予測する頻度分布発生手段と、
この頻度分布発生手段が予測した発生頻度分布に基づく
可変長符号を発生する符号発生回路と、前記量子化特性
決定手段により決定された決定量子化特性に基づいて前
記変換係数を量子化する第2の量子化回路と、この第2
の量子化回路からの量子化出力を前記符号発生回路が前
記頻度分布発生手段の予測値に基づいて発生した可変長
符号を用いて可変長符号化して符号化出力を出力する符
号化回路とを具備したものであり、本発明の請求項2に
係る画像符号化装置は、ディジタル画像信号を所定のサ
ブブロック単位で直交変換して変換係数を出力する第1
の直交変換手段と、前記サブブロックをサブサンプリン
グして所定のサブブロックのみを直交変換して変換係数
を出力する第2の直交変換手段と、この第2の直交変換
手段からの変換係数を所定の複数の量子化特性で量子化
して量子化出力を出力する第1の量子化回路と、前記複
数の量子化特性による各量子化出力を所定の可変長符号
によって可変長符号化した場合の符号長を夫々求める符
号長算出手段と、この符号長算出手段が求めた各符号長
と目標とする符号長とから演算によって量子化特性を決
定して決定量子化特性を得る量子化特性決定手段と、前
記第1の量子化回路からの量子化出力のデータの発生頻
度分布を前記第1の量子化回路からの量子化出力を用い
て前記複数の量子化特性毎に算出しておくと共に、前記
量子化特性決定手段によって前記決定量子化特性が検出
されると、この決定量子化特性に隣接した第1及び第2
の量子化特性で量子化した場合の量子化出力について求
めた前記発生頻度分布を用い、前記決定量子化特性と前
記第1及び第2の量子化特性との差に基づく演算を前記
発生頻度分布に施して、本来の符号化時における量子化
出力の発生頻度分布を予測する頻度分布発生手段と、こ
の頻度分布発生手段が予測した発生頻度分布に基づく可
変長符号を発生する符号発生回路と、前記量子化特性決
定手段により決定された決定量子化特性に基づいて前記
第1の直交変換手段からの変換係数を量子化する第2の
量子化回路と、この第2の量子化回路からの量子化出力
を前記符号発生回路が前記頻度分布発生手段の予測値に
基づいて発生した可変長符号を用いて可変長符号化して
符号化出力を出力する符号化回路とを具備したものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image coding apparatus comprising: an orthogonal transform means for orthogonally transforming a digital image signal in predetermined sub-block units to output transform coefficients; A first quantization circuit that quantizes a plurality of quantization outputs with a plurality of predetermined quantization characteristics and outputs a quantized output, and a case where each of the quantized outputs based on the plurality of quantization characteristics is variable-length encoded by a predetermined variable-length code Code length calculating means for calculating the code length of each of the code lengths, and a quantization characteristic determination for obtaining a determined quantization characteristic by calculating a quantization characteristic by operation from each code length obtained by the code length calculation means and a target code length. Means,
The occurrence frequency distribution of the data of the quantized output from the first quantizing circuit is calculated for each of the plurality of quantization characteristics using the quantized output from the first quantizing circuit. When the determined quantization characteristic is detected by the quantization characteristic determining means, the occurrence frequency distribution obtained for the quantized output when quantized by the first and second quantization characteristics adjacent to the determined quantization characteristic is calculated. A frequency for predicting the occurrence frequency distribution of the quantized output at the time of the original encoding by performing an operation based on the difference between the determined quantization characteristic and the first and second quantization characteristics on the occurrence frequency distribution. Distribution generating means;
A code generation circuit for generating a variable length code based on the occurrence frequency distribution predicted by the frequency distribution generating means, and a second circuit for quantizing the transform coefficient based on the determined quantization characteristic determined by the quantization characteristic determining means. And the second quantization circuit
A coding circuit that performs variable-length coding on the quantized output from the quantizing circuit using a variable-length code generated based on the prediction value of the frequency distribution generating means, and outputs a coded output. An image encoding apparatus according to claim 2 of the present invention, comprising: a first encoding unit that orthogonally transforms a digital image signal in predetermined sub-block units and outputs transform coefficients;
Orthogonal transformation means, a second orthogonal transformation means for sub-sampling the sub-block and orthogonally transforming only a predetermined sub-block to output a transformation coefficient, and a transformation coefficient from the second orthogonal transformation means A first quantization circuit that quantizes with a plurality of quantization characteristics and outputs a quantized output, and a code in the case where each of the quantized outputs based on the plurality of quantization characteristics is variable-length coded by a predetermined variable-length code. Code length calculating means for respectively determining the length, and quantization characteristic determining means for determining a quantization characteristic by operation from each code length obtained by the code length calculating means and a target code length to obtain a determined quantization characteristic; Calculating the occurrence frequency distribution of the data of the quantization output from the first quantization circuit for each of the plurality of quantization characteristics using the quantization output from the first quantization circuit; Determining quantizer characteristics Wherein the determining the quantization characteristics is detected by the first and second adjacent to this decision quantization characteristic
Using the occurrence frequency distribution obtained for the quantized output when quantized with the quantization characteristic of the above, the calculation based on the difference between the determined quantization characteristic and the first and second quantization characteristics is performed by the occurrence frequency distribution. A frequency distribution generating means for predicting the occurrence frequency distribution of the quantized output at the time of the original encoding, a code generation circuit for generating a variable length code based on the occurrence frequency distribution predicted by the frequency distribution generating means, A second quantization circuit that quantizes the transform coefficient from the first orthogonal transform means based on the determined quantization characteristic determined by the quantization characteristic determination means, and a quantum from the second quantization circuit. And a coding circuit for performing variable length coding on the coded output using the variable length code generated by the code generation circuit based on the predicted value of the frequency distribution generating means, and outputting a coded output.

【0023】[0023]

【作用】本発明において、第1の量子化回路は複数の量
子化特性で変換係数を量子化する。符号長算出手段は各
量子化出力の符号長を算出し、量子化特性決定手段は各
符号長と目標とする符号長とから最適な量子化特性を決
定する。頻度分布発生手段は、符号長算出手段による符
号長算出と同時に、各量子化特性に対応した頻度分布を
求めて行く。符号長算出手段によって目標とする符号長
に近似した符号長が得られると、符号発生回路はこの符
号長に対応した頻度分布に基づいた可変長符号を発生す
る。第2の量子化回路は算出された最適な量子化特性で
変換係数を量子化し、符号化回路は量子化出力を符号発
生回路からの可変長符号を用いて符号化する。符号発生
回路は最適な量子化特性に近似した量子化特性による量
子化出力に基づいて可変長符号を発生しており、最適な
量子化特性を用いて量子化処理を行う必要はなく、処理
を短時間で行っている。
In the present invention, the first quantization circuit quantizes the transform coefficient with a plurality of quantization characteristics. The code length calculation means calculates the code length of each quantized output, and the quantization characteristic determination means determines an optimum quantization characteristic from each code length and a target code length. The frequency distribution generation means obtains a frequency distribution corresponding to each quantization characteristic simultaneously with the calculation of the code length by the code length calculation means. When a code length approximating the target code length is obtained by the code length calculation means, the code generation circuit generates a variable length code based on a frequency distribution corresponding to the code length. The second quantization circuit quantizes the transform coefficient with the calculated optimum quantization characteristic, and the encoding circuit encodes the quantized output using the variable length code from the code generation circuit. The code generation circuit generates a variable-length code based on the quantized output based on the quantization characteristics that approximate the optimal quantization characteristics.There is no need to perform quantization using the optimal quantization characteristics. Going in a short time.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る画像符号化装置の一実
施例を示すブロック図である。図1において図3と同一
の構成要素には同一符号を付してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an image encoding device according to the present invention. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

【0025】フレームメモリ1にはディジタル画像デー
タを格納している。ブロック分割回路2は、フレームメ
モリ1から例えば8×8画素のサブブロック単位でデー
タを読出してサブブロックデータを出力する。ブロック
分割器2からのサブブロックデータはサンプリング回路
3及びDCT演算4に供給する。サンプリング回路3は
サブブロックデータをサブサンプリングしてDCT演算
回路4に出力する。DCT演算回路4は量子化特性決定
時にはサンプリング回路3からのデータをDCT処理し
て量子化回路5に出力し、本来の符号化時にはブロック
分割回路2の出力をDCT処理して量子化回路5に出力
するようになっている。
The frame memory 1 stores digital image data. The block division circuit 2 reads data from the frame memory 1 in units of sub-blocks of, for example, 8 × 8 pixels and outputs sub-block data. The sub-block data from the block divider 2 is supplied to a sampling circuit 3 and a DCT operation 4. The sampling circuit 3 sub-samples the sub-block data and outputs it to the DCT operation circuit 4. The DCT operation circuit 4 performs DCT processing on the data from the sampling circuit 3 when determining the quantization characteristics and outputs the data to the quantization circuit 5, and performs DCT processing on the output of the block dividing circuit 2 and performs quantization processing on the quantization circuit 5 during the original encoding. Output.

【0026】量子化回路5は選択回路6から量子化係数
が与えられて、DCT変換係数を量子化して符号化回路
23、符号長算出回路15及び頻度分布発生回路21に出力す
るようになっている。量子化係数は量子化係数発生回路
8によって作成する。量子化係数発生回路8の構成は図
4と同様であり、基本量子化テーブルQk に格納されて
いる基本量子化係数に正規化因子α0 乃至α2 及び正規
化因子αt を乗算することにより得た量子化係数を量子
化テーブルQ0 乃至Q2 ,Qt に夫々格納している。選
択回路6は、量子化特性決定時には量子化係数発生回路
8の量子化テーブルQ0 乃至Q2 を順次選択し、本来の
符号化時には量子化テーブルQt を選択して量子化係数
を量子化回路5に与えるようになっている。
The quantization circuit 5 receives the quantization coefficient from the selection circuit 6, quantizes the DCT transform coefficient, and
23, output to the code length calculation circuit 15 and the frequency distribution generation circuit 21. The quantization coefficient is created by the quantization coefficient generation circuit 8. The configuration of the quantization coefficient generation circuit 8 is the same as that shown in FIG. 4, and is obtained by multiplying the basic quantization coefficients stored in the basic quantization table Qk by normalization factors α0 to α2 and normalization factor αt. The quantization coefficients are stored in quantization tables Q0 to Q2 and Qt, respectively. The selection circuit 6 sequentially selects the quantization tables Q0 to Q2 of the quantization coefficient generation circuit 8 when the quantization characteristic is determined, and selects the quantization table Qt at the time of the original encoding to send the quantization coefficients to the quantization circuit 5. To give.

【0027】符号長算出回路15は、量子化特性決定時に
おいて、量子化出力を符号化回路23において可変長符号
化した場合の符号長を算出し、選択回路16を介して積分
回路17乃至19に出力する。選択回路16は選択回路6に連
動して動作し、選択回路6が量子化テーブルQ0 乃至Q
2 を選択すると、夫々積分回路17乃至19を選択するよう
になっている。積分回路17乃至19は符号長算出回路15か
らの符号長を1画面分積算してサンプリングされた画像
データの符号量F0 乃至F2 を夫々求めて量子化特性決
定回路24に出力する。
The code length calculation circuit 15 calculates the code length when the quantized output is variable-length coded by the coding circuit 23 when the quantization characteristics are determined, and the integration circuits 17 to 19 via the selection circuit 16. Output to The selection circuit 16 operates in conjunction with the selection circuit 6, and the selection circuit 6 generates the quantization tables Q0 to Q0.
When 2 is selected, the integration circuits 17 to 19 are selected, respectively. The integration circuits 17 to 19 accumulate the code length from the code length calculation circuit 15 for one screen, obtain the code amounts F0 to F2 of the sampled image data, and output them to the quantization characteristic determination circuit 24.

【0028】目標符号量をサンプリング数に基づいて修
正した修正目標符号量をFt とすると、量子化特性決定
回路24は、積分回路17乃至19からの符号量F0 乃至F2
のうちFi <Ft <Fi+1 (i=0,1)となる符号量
Fi ,Fi+1 を選択し、これらの値から演算によって本
来の符号化に用いる正規化因子αt を近似的に求めて量
子化係数発生回路8に出力する。更に、本実施例におい
ては、量子化特性決定回路24は正規化因子αt 及びiの
情報を頻度分布発生回路21に出力するようになってい
る。
Assuming that the corrected target code amount obtained by correcting the target code amount based on the sampling number is Ft, the quantization characteristic determination circuit 24 determines the code amounts F0 to F2 from the integration circuits 17 to 19.
Of these, code amounts Fi and Fi + 1 satisfying Fi <Ft <Fi + 1 (i = 0, 1) are selected, and from these values, a normalization factor .alpha.t used for the original coding is approximately calculated. And outputs it to the quantization coefficient generation circuit 8. Further, in the present embodiment, the quantization characteristic determination circuit 24 outputs information on the normalization factors αt and i to the frequency distribution generation circuit 21.

【0029】符号量Fi ,Fi+1 に夫々対応する正規化
因子αi ,αi+1 は、αi <αt <αi+1 の関係を有
し、正規化因子α1 乃至α2 のうち正規化因子αt に
最も近い2つの値となる。このため、正規化因子αi ,
αi+1 に対応する量子化係数を用いた場合の量子化出力
の頻度分布は、正規化因子αt を用いた場合の量子化出
力の頻度分布と近似したものとなる。この理由から、頻
度分布発生回路21からは正規化因子αi ,αi+1 を用い
た場合の量子化出力から頻度分布を出力するようになっ
ている。
The normalizing factors αi and αi + 1 corresponding to the code amounts Fi and Fi + 1 respectively have a relationship of αi <αt <αi + 1, and among the normalizing factors α1 and α2, The two closest values are obtained. Therefore, the normalization factors αi,
The frequency distribution of the quantized output when the quantization coefficient corresponding to αi + 1 is used is similar to the frequency distribution of the quantized output when the normalization factor αt is used. For this reason, the frequency distribution generating circuit 21 outputs the frequency distribution from the quantized output when the normalization factors αi and αi + 1 are used.

【0030】図2は頻度分布発生回路21を説明するため
の説明図である。図2(a)乃至(c)は正規化因子α
i ,αt ,αi+1 の大小関係を示している。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the frequency distribution generating circuit 21. FIGS. 2A to 2C show normalization factors α.
The magnitude relationship between i, αt, and αi + 1 is shown.

【0031】量子化特性決定回路24からのiの情報及び
正規化因子αt によって図2(a)に示す大小関係、す
なわち、正規化因子αt ,αi+1 同士の差に比して正規
化因子αi ,αt 同士の差が極めて小さいことが示され
た場合には、頻度分布発生回路21は、正規化因子αi を
用いたときの量子化出力について求めた各データの発生
頻度分布を出力する。また逆に、図2(b)に示すよう
に、正規化因子αi ,αt 同士の差に比して正規化因子
αt ,αi+1 同士の差が極めて小さい場合には、頻度分
布発生回路21は、正規化因子αi+1 を用いたときの量子
化出力について求めた各データの発生頻度分布を出力す
る。また、図2(c)に示すように、正規化因子αi ,
αt 同士の差と正規化因子αt ,αi+1 同士の差とが略
等しい場合には、頻度分布発生回路21は正規化因子αi
,αi+1 を用いたときの量子化出力に対して求めた頻
度分布を出力する。頻度分布発生回路21から出力された
頻度分布は符号発生回路22に与えられる。符号発生回路
22は、入力された頻度分布に基づいて、量子化特性決定
時に可変長符号を作成して符号化回路23に出力する。
The magnitude relationship shown in FIG. 2A, that is, the normalization factor is compared with the difference between the normalization factors αt and αi + 1 according to the information of i from the quantization characteristic determination circuit 24 and the normalization factor αt. When it is shown that the difference between αi and αt is extremely small, the frequency distribution generation circuit 21 outputs the occurrence frequency distribution of each data obtained for the quantized output when the normalization factor αi is used. Conversely, as shown in FIG. 2B, when the difference between the normalization factors αt and αi + 1 is extremely small compared to the difference between the normalization factors αi and αt, the frequency distribution generation circuit 21 Outputs the occurrence frequency distribution of each data obtained for the quantized output when the normalization factor αi + 1 is used. Also, as shown in FIG. 2C, the normalization factors αi,
If the difference between αt and the difference between the normalization factors αt and αi + 1 are substantially equal, the frequency distribution generation circuit 21 uses the normalization factor αi
, Αi + 1, and outputs the frequency distribution obtained for the quantized output. The frequency distribution output from the frequency distribution generation circuit 21 is provided to the code generation circuit 22. Sign generation circuit
22 generates a variable-length code based on the input frequency distribution when determining the quantization characteristic, and outputs the variable-length code to the encoding circuit 23.

【0032】量子化係数発生回路8は、基本量子化係数
に正規化因子αt を乗算して得た量子化係数を量子化テ
ーブルQt に格納し、本来の符号化時において選択回路
6を介して出力する。符号化回路23は本来の符号化時の
量子化出力を符号発生回路22からの可変長符号を用いて
可変長符号に変換して符号化出力を出力するようになっ
ている。
The quantization coefficient generation circuit 8 stores the quantization coefficient obtained by multiplying the basic quantization coefficient by the normalization factor αt in the quantization table Qt, and via the selection circuit 6 during the original encoding. Output. The encoding circuit 23 converts the quantized output at the time of the original encoding into a variable length code using the variable length code from the code generation circuit 22, and outputs the encoded output.

【0033】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.

【0034】先ず、量子化特性を決定するために、第1
スキャンにおいて、フレームメモリ1から読出した画像
データをブロック分割回路2によって分割して、8画素
×8画素のサブブロック単位でサンプリング回路3に供
給する。サンプリング回路3はブロックデータの間引を
行ってサンプリングしたブロックデータのみをDCT演
算回路4に出力する。DCT演算回路4はサンプリング
回路3の出力をDCT処理して量子化回路5に出力す
る。
First, in order to determine the quantization characteristic, the first
In scanning, image data read from the frame memory 1 is divided by the block dividing circuit 2 and supplied to the sampling circuit 3 in units of 8 × 8 pixel sub-blocks. The sampling circuit 3 thins out the block data and outputs only the sampled block data to the DCT operation circuit 4. The DCT operation circuit 4 performs DCT processing on the output of the sampling circuit 3 and outputs the result to the quantization circuit 5.

【0035】第1スキャンにおいては、選択回路6は量
子化テーブルQ0 乃至Q2 を順次選択する。先ず、量子
化回路5は量子化テーブルQ0 からの量子化係数を用い
てDCT変換係数を量子化し、量子化出力を符号長算出
回路15及び頻度分布発生回路21に出力する。符号長算出
回路15は入力された量子化出力を符号化回路23によって
符号化した場合の符号長を求めて選択回路16に出力す
る。選択回路16は選択回路6と連動して動作し、この場
合には符号長を積分回路17に与える。積分回路17は符号
長をサンプリングブロック分(1画面分)累積して符号
量F0 を求めて量子化特性決定回路24に出力する。
In the first scan, the selection circuit 6 sequentially selects the quantization tables Q0 to Q2. First, the quantization circuit 5 quantizes the DCT transform coefficient using the quantization coefficient from the quantization table Q0, and outputs a quantized output to the code length calculation circuit 15 and the frequency distribution generation circuit 21. The code length calculation circuit 15 obtains a code length when the input quantized output is encoded by the encoding circuit 23, and outputs the code length to the selection circuit 16. The selection circuit 16 operates in conjunction with the selection circuit 6, and in this case, gives the code length to the integration circuit 17. The integrating circuit 17 accumulates the code length for the sampling block (for one screen) to obtain the code amount F0 and outputs it to the quantization characteristic determination circuit 24.

【0036】同様に、量子化回路5は量子化テーブルQ
1 ,Q2 からの量子化係数を用いた量子化も行う。量子
化テーブルQ1 からの量子化係数を用いた場合の量子化
出力の符号長は選択回路16を介して積分回路18に供給
し、量子化テーブルQ2 からの量子化係数を用いた場合
の量子化出力の符号長は選択回路16を介して積分回路19
に供給する。積分回路18,19からは夫々1画面分の符号
量F1 ,F2 が量子化特性決定回路24に供給される。
Similarly, the quantization circuit 5 outputs the quantization table Q
Quantization using the quantization coefficients from 1 and Q2 is also performed. The code length of the quantization output when using the quantization coefficient from the quantization table Q1 is supplied to the integration circuit 18 via the selection circuit 16, and the quantization when using the quantization coefficient from the quantization table Q2 is performed. The code length of the output is determined by the integration circuit 19 via the selection circuit 16.
To supply. The code amounts F1 and F2 for one screen are supplied to the quantization characteristic determination circuit 24 from the integration circuits 18 and 19, respectively.

【0037】量子化特性決定回路24は修正目標符号量F
t がFi <Ft <Fi+1 となるFi,Fi+1 を選択し、
符号量Ft 及び選択した符号量Fi ,Fi+1 を用いて本
来の符号化に用いる正規化因子αt を求める。量子化特
性決定回路24は正規化因子αt を量子化係数発生回路8
に与えると共に、iの情報及び正規化因子αt を頻度分
布発生回路21に与える。頻度分布発生回路21は、符号量
Fi ,Fi+1 に夫々対応する正規化因子αi ,αi+1 と
正規化因子αt との大小関係に基づいて、量子化テーブ
ルQ0 乃至Q2 の出力を夫々用いた量子化出力のうち、
1つ又は2つの量子化出力から求めた頻度分布を出力す
る。正規化因子αi ,αi+1 の少なくとも一方は正規化
因子αt に近似した値であるので、頻度分布発生回路21
の出力によって本来の符号化時と同様の頻度分布を得る
ことができる。符号発生回路22は頻度分布発生回路21か
らの頻度分布に基づいて可変長符号を発生する。
The quantization characteristic determination circuit 24 calculates the corrected target code amount F
Select Fi and Fi + 1 such that t is Fi <Ft <Fi + 1,
Using the code amount Ft and the selected code amounts Fi and Fi + 1, a normalization factor .alpha.t used for the original coding is obtained. The quantization characteristic determination circuit 24 converts the normalization factor αt into a quantization coefficient generation circuit 8.
And the information of i and the normalization factor αt are given to the frequency distribution generating circuit 21. The frequency distribution generating circuit 21 uses the outputs of the quantization tables Q0 to Q2 based on the magnitude relation between the normalizing factors αi, αi + 1 and αt corresponding to the code amounts Fi, Fi + 1, respectively. Of the quantized outputs
A frequency distribution obtained from one or two quantized outputs is output. Since at least one of the normalization factors αi and αi + 1 is a value approximate to the normalization factor αt, the frequency distribution generation circuit 21
Can obtain the same frequency distribution as in the original encoding. The code generation circuit 22 generates a variable length code based on the frequency distribution from the frequency distribution generation circuit 21.

【0038】次に、第2スキャンにおいては、本来の符
号化処理を行う。すなわち、フレームメモリ1から読出
した画像データはブロック分割回路2によって分割して
サブブロック単位でDCT演算回路4に与える。DCT
演算回路4はサブブロックデータをDCT処理して変換
係数を量子化回路5に与える。この場合には、第1スキ
ャンにおいて算出した正規化因子αt に基づく量子化係
数が量子化テーブルQt に格納されており、選択回路6
は量子化テーブルQt からの量子化係数を量子化回路5
に与える。
Next, in the second scan, the original encoding process is performed. That is, the image data read from the frame memory 1 is divided by the block dividing circuit 2 and applied to the DCT operation circuit 4 in sub-block units. DCT
The arithmetic circuit 4 performs a DCT process on the sub-block data and supplies a transform coefficient to the quantization circuit 5. In this case, the quantization coefficient based on the normalization factor αt calculated in the first scan is stored in the quantization table Qt.
Calculates the quantization coefficient from the quantization table Qt into the quantization circuit 5
Give to.

【0039】量子化回路5は変換係数を量子化して符号
化回路23に出力する。符号化回路23は、第1スキャンに
おいて符号発生回路22で修正された可変長符号を用い
て、量子化出力を可変長符号に変換して出力する。各処
理画像毎に頻度分布を求めて可変長符号を修正してお
り、最適可変長符号化が可能である。
The quantization circuit 5 quantizes the transform coefficient and outputs the result to the encoding circuit 23. The encoding circuit 23 converts the quantized output into a variable length code using the variable length code corrected by the code generation circuit 22 in the first scan, and outputs the result. The variable length code is corrected by obtaining the frequency distribution for each processed image, and optimal variable length coding is possible.

【0040】このように、本実施例においては、本来の
符号化に用いる正規化因子αt に近似した正規化因子に
基づく量子化係数を用いて量子化処理が行われたことを
検出し、第1スキャンにおいてこの量子化処理による量
子化出力の頻度分布を求めることにより各処理画像に応
じた可変長符号を作成している。これにより、第2スキ
ャンにおいて量子化出力に対して最適な可変長符号化を
施すことができ、符号化効率を向上させて、量子化特性
決定時の誤差による目標符号量の超過を抑制することが
できる。量子化特性決定後でなく、第1スキャンにおい
て頻度分布を求めており、符号化に要する時間を増加さ
せることなく、最適可変長符号化が可能である。
As described above, in the present embodiment, it is detected that the quantization process has been performed using the quantization coefficient based on the normalization factor approximated to the normalization factor αt used for the original encoding. A variable length code corresponding to each processed image is created by obtaining the frequency distribution of the quantized output by this quantization process in one scan. This makes it possible to perform optimal variable-length coding on the quantized output in the second scan, improve coding efficiency, and suppress the target code amount from being exceeded due to an error in determining the quantization characteristic. Can be. The frequency distribution is obtained in the first scan, not after the determination of the quantization characteristics, and the optimum variable length coding can be performed without increasing the time required for coding.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、処
理時間を増加させることなく、可変長符号化を最適化す
ることができるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, there is an effect that the variable length coding can be optimized without increasing the processing time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る画像符号化装置の一実施例を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図2】実施例を説明するための説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an embodiment.

【図3】従来の画像符号化装置を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional image encoding device.

【図4】量子化係数発生回路の具体的な構成を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of a quantization coefficient generation circuit.

【図5】量子化特性決定回路の動作を説明するためのグ
ラフ。
FIG. 5 is a graph for explaining the operation of the quantization characteristic determination circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ブロック分割回路、3…サンプリング回路、4…D
CT回路、5…量子化回路、6,16…選択回路、8…量
子化係数発生回路、15…符号長算出回路、17乃至19…積
分回路、21…頻度分布発生回路、22…符号発生回路、23
…符号化回路、24…量子化特性決定回路、Q0 乃至Q2
,Qt …量子化テーブル、
2 ... Block dividing circuit, 3 ... Sampling circuit, 4 ... D
CT circuit, 5 quantization circuit, 6, 16 selection circuit, 8 quantization coefficient generation circuit, 15 code length calculation circuit, 17 to 19 integration circuit, 21 frequency distribution generation circuit, 22 code generation circuit ,twenty three
... Encoding circuit, 24 ... Quantization characteristic determination circuit, Q0 to Q2
, Qt ... quantization table,

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ディジタル画像信号を所定のサブブロッ
ク単位で直交変換して変換係数を出力する直交変換手段
と、 前記変換係数を所定の複数の量子化特性で量子化して量
子化出力を出力する第1の量子化回路と、 前記複数の量子化特性による各量子化出力を所定の可変
長符号によって可変長符号化した場合の符号長を夫々求
める符号長算出手段と、 この符号長算出手段が求めた各符号長と目標とする符号
長とから演算によって量子化特性を決定して決定量子化
特性を得る量子化特性決定手段と、 前記第1の量子化回路からの量子化出力のデータの発生
頻度分布を前記第1の量子化回路からの量子化出力を用
いて前記複数の量子化特性毎に算出しておくと共に、前
記量子化特性決定手段によって前記決定量子化特性が検
出されると、この決定量子化特性に隣接した第1及び第
2の量子化特性で量子化した場合の量子化出力について
求めた前記発生頻度分布を用い、前記決定量子化特性と
前記第1及び第2の量子化特性との差に基づく演算を前
記発生頻度分布に施して、本来の符号化時における量子
化出力の発生頻度分布を予測する頻度分布発生手段と、 この頻度分布発生手段が予測した発生頻度分布に基づく
可変長符号を発生する符号発生回路と、 前記量子化特性決定手段により決定された決定量子化特
性に基づいて前記変換係数を量子化する第2の量子化回
路と、 この第2の量子化回路からの量子化出力を前記符号発生
回路が前記頻度分布発生手段の予測値に基づいて発生し
た可変長符号を用いて可変長符号化して符号化出力を出
力する符号化回路とを具備したことを特徴とする画像符
号化装置。
An orthogonal transform unit for orthogonally transforming a digital image signal in predetermined sub-block units to output a transform coefficient; and quantizing the transform coefficient by a plurality of predetermined quantization characteristics to output a quantized output. A first quantization circuit; code length calculation means for respectively obtaining a code length when each of the quantized outputs based on the plurality of quantization characteristics is variable-length coded by a predetermined variable-length code; Quantization is determined by determining the quantization characteristics by operation from the obtained code lengths and the target code length .
Quantization characteristic determining means for obtaining characteristics; and generation of quantized output data from the first quantization circuit.
The frequency distribution is calculated using the quantized output from the first quantizing circuit.
In addition to calculating for each of the plurality of quantization characteristics,
The determined quantization characteristic is detected by the quantization characteristic determination means.
When issued, the first and second adjacent
About the quantized output when quantizing with the quantization characteristic of 2
Using the determined occurrence frequency distribution, the decision quantization characteristics and
Before the calculation based on the difference between the first and second quantization characteristics,
Applied to the occurrence frequency distribution to calculate the quantum
Frequency distribution generating means for predicting the occurrence frequency distribution of the coded output, a code generation circuit for generating a variable length code based on the occurrence frequency distribution predicted by the frequency distribution generating means, and a decision determined by the quantization characteristic determining means A second quantization circuit that quantizes the transform coefficient based on a quantization characteristic; and a code output circuit that outputs a quantized output from the second quantization circuit based on a predicted value of the frequency distribution generation unit. An encoding circuit for performing variable length encoding using the generated variable length code and outputting an encoded output.
【請求項2】 ディジタル画像信号を所定のサブブロッ
ク単位で直交変換して変換係数を出力する第1の直交変
換手段と、 前記サブブロックをサブサンプリングして所定のサブブ
ロックのみを直交変換して変換係数を出力する第2の直
交変換手段と、 この第2の直交変換手段からの変換係数を所定の複数の
量子化特性で量子化して量子化出力を出力する第1の量
子化回路と、 前記複数の量子化特性による各量子化出力を所定の可変
長符号によって可変長符号化した場合の符号長を夫々求
める符号長算出手段と、 この符号長算出手段が求めた各符号長と目標とする符号
長とから演算によって量子化特性を決定して決定量子化
特性を得る量子化特性決定手段と、 前記第1の量子化回路からの量子化出力のデータの発生
頻度分布を前記第1の量子化回路からの量子化出力を用
いて前記複数の量子化特性毎に算出しておくと共に、前
記量子化特性決定手段によって前記決定量子化特性が検
出されると、この決定量子化特性に隣接した第1及び第
2の量子化特性で量子化した場合の量子化出力について
求めた前記発生頻度分布を用い、前記決定量子化特性と
前記第1及び第2の量子化特性との差に基づく演算を前
記発生頻度分布に施して、本来の符号化時における量子
化出力の発生頻度分布を予測する頻度分布発生手段と、 この頻度分布発生手段が予測した発生頻度分布に基づく
可変長符号を発生する符号発生回路と、 前記量子化特性決定手段により決定された決定量子化特
性に基づいて前記第1の直交変換手段からの変換係数を
量子化する第2の量子化回路と、 この第2の量子化回路からの量子化出力を前記符号発生
回路が前記頻度分布発生手段の予測値に基づいて発生し
た可変長符号を用いて可変長符号化して符号化出力を出
力する符号化回路とを具備したことを特徴とする画像符
号化装置。
2. A first orthogonal transformation means for orthogonally transforming a digital image signal in a predetermined sub-block unit and outputting a transform coefficient, and sub-sampling the sub-block and orthogonally transforming only the predetermined sub-block. A second orthogonal transform unit that outputs a transform coefficient, a first quantizer that quantizes the transform coefficient from the second orthogonal transform unit with a plurality of predetermined quantization characteristics and outputs a quantized output, Code length calculating means for respectively obtaining a code length when each of the quantized outputs based on the plurality of quantization characteristics is variable-length coded by a predetermined variable-length code; and each code length and the target obtained by the code length calculating means. Determines the quantization characteristics by calculation from the code length to be calculated and determines the quantization
Quantization characteristic determining means for obtaining characteristics; and generation of quantized output data from the first quantization circuit.
The frequency distribution is calculated using the quantized output from the first quantizing circuit.
In addition to calculating for each of the plurality of quantization characteristics,
The determined quantization characteristic is detected by the quantization characteristic determination means.
When issued, the first and second adjacent
About the quantized output when quantizing with the quantization characteristic of 2
Using the determined occurrence frequency distribution, the decision quantization characteristics and
Before the calculation based on the difference between the first and second quantization characteristics,
Applied to the occurrence frequency distribution to calculate the quantum
Frequency distribution generating means for predicting the occurrence frequency distribution of the coded output, a code generation circuit for generating a variable length code based on the occurrence frequency distribution predicted by the frequency distribution generating means, and a decision determined by the quantization characteristic determining means A second quantization circuit for quantizing a transform coefficient from the first orthogonal transform means on the basis of a quantization characteristic; and a code output circuit which outputs a quantized output from the second quantization circuit to the frequency distribution. An encoding circuit for performing variable-length encoding using a variable-length code generated based on a prediction value of a generating unit and outputting an encoded output.
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