JP2897563B2 - 画像圧縮符号化装置 - Google Patents
画像圧縮符号化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル化した画像デ
ータを圧縮符号化して記録する際に圧縮符号化後の符号
量が所定の符号量以下になるように制御して記録するＶ
ＴＲ等の符号量制御を行なう画像圧縮符号化装置に関す
るものである。
ータを圧縮符号化して記録する際に圧縮符号化後の符号
量が所定の符号量以下になるように制御して記録するＶ
ＴＲ等の符号量制御を行なう画像圧縮符号化装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】自然画像に対する高能率な圧縮符号化技
術として、直交変換に可変長符号化を組み合わせた方式
が有効とされ、カラー自然画像符号化方式の国際標準に
もこの方式が採用されることが決定している（テレビジ
ョン学会誌：VOL.46 NO.8 PP1021〜1024）。
術として、直交変換に可変長符号化を組み合わせた方式
が有効とされ、カラー自然画像符号化方式の国際標準に
もこの方式が採用されることが決定している（テレビジ
ョン学会誌：VOL.46 NO.8 PP1021〜1024）。
【０００３】この方式では可変長符号化のため画像ごと
に符号量が変化する。しかし、ＶＴＲ等のシステムで
は、一定のレートで記録する必要があるため、画像ごと
に符号量の制御を行う必要があり、符号量制御の方式が
提案されている（例えば１９９２年テレビジョン学会年
次大会１６−１５「ＪＰＥＧ−ＤＣＴ符号化における符
号量制御」）。
に符号量が変化する。しかし、ＶＴＲ等のシステムで
は、一定のレートで記録する必要があるため、画像ごと
に符号量の制御を行う必要があり、符号量制御の方式が
提案されている（例えば１９９２年テレビジョン学会年
次大会１６−１５「ＪＰＥＧ−ＤＣＴ符号化における符
号量制御」）。
【０００４】図７は従来例の画像圧縮符号化装置のブロ
ック図、図２はＤＣＴのジグザグスキャンの順を示す
図、図３はＤＣＴの各係数の量子化ステップを示す図、
図５はスケールファクタと符号量から目標のスケールフ
ァクタを算出するグラフ、図８はブロックとスケールフ
ァクタの関係を示す図である。
ック図、図２はＤＣＴのジグザグスキャンの順を示す
図、図３はＤＣＴの各係数の量子化ステップを示す図、
図５はスケールファクタと符号量から目標のスケールフ
ァクタを算出するグラフ、図８はブロックとスケールフ
ァクタの関係を示す図である。
【０００５】図７において、１は画像データを入力する
入力端子、２は画像データを８×８のブロックに分割す
るブロック化回路、３は８×８のブロック毎に離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）を行うＤＣＴ変換回路、４はＤＣＴ
係数を１フィールド時間遅延するフィールドメモリ、５
はＤＣＴ係数を量子化する第一の量子化器、６は第一の
量子化器５の出力を２次元ハフマン符号化するハフマン
符号化回路、７は符号化されたデータを所定のレートに
なるようにバッファリングするバッファメモリ、８は出
力端子、９はＤＣＴ係数を量子化する第二の量子化器、
１０は第二の量子化器９の出力を２次元ハフマン符号化
したブロック当りの符号量を算出するブロック符号量算
出回路、１５は第一の量子化器５のスケールファクタを
決定して符号量制御を行う符号量制御回路である。
入力端子、２は画像データを８×８のブロックに分割す
るブロック化回路、３は８×８のブロック毎に離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）を行うＤＣＴ変換回路、４はＤＣＴ
係数を１フィールド時間遅延するフィールドメモリ、５
はＤＣＴ係数を量子化する第一の量子化器、６は第一の
量子化器５の出力を２次元ハフマン符号化するハフマン
符号化回路、７は符号化されたデータを所定のレートに
なるようにバッファリングするバッファメモリ、８は出
力端子、９はＤＣＴ係数を量子化する第二の量子化器、
１０は第二の量子化器９の出力を２次元ハフマン符号化
したブロック当りの符号量を算出するブロック符号量算
出回路、１５は第一の量子化器５のスケールファクタを
決定して符号量制御を行う符号量制御回路である。
【０００６】以上のように構成された画像圧縮符号化装
置の動作について説明すると、まず、入力端子１から入
力されたデータはブロック化回路２によって８×８のＤ
ＣＴブロックに分割される。データはＤＣＴ変換回路３
で各ブロック毎に６４個のＤＣＴ係数に変換され図２に
示すジグザグスキャンの順に出力され、フィールドメモ
リ４で１フィールド遅延される。遅延されたＤＣＴ係数
は第一の量子化器５にて、図３に示す各係数毎に異なる
量子化ステップと符号量制御回路１５にて決定されるス
ケールファクタαｉを掛けた量子化値により線形量子化
され、ハフマン符号化回路にて２次元ハフマン符号化さ
れた可変長のデータが出力される。符号化された可変長
のデータはバッファメモリ７にて所定のレートに変換さ
れたのちスケールファクタαｔと共に出力される。
置の動作について説明すると、まず、入力端子１から入
力されたデータはブロック化回路２によって８×８のＤ
ＣＴブロックに分割される。データはＤＣＴ変換回路３
で各ブロック毎に６４個のＤＣＴ係数に変換され図２に
示すジグザグスキャンの順に出力され、フィールドメモ
リ４で１フィールド遅延される。遅延されたＤＣＴ係数
は第一の量子化器５にて、図３に示す各係数毎に異なる
量子化ステップと符号量制御回路１５にて決定されるス
ケールファクタαｉを掛けた量子化値により線形量子化
され、ハフマン符号化回路にて２次元ハフマン符号化さ
れた可変長のデータが出力される。符号化された可変長
のデータはバッファメモリ７にて所定のレートに変換さ
れたのちスケールファクタαｔと共に出力される。
【０００７】スケールファクタαｔの算出は上記遅延時
間の間に以下に示すプリスキャンにより行う。
間の間に以下に示すプリスキャンにより行う。
【０００８】１フィールドの全ブロックを、図８に示す
様にブロック毎に異なるＭ通りのスケールファクタα１
〜αＭ（α１＜α２＜・・・＜αＭ）と図３に示す量子
化ステップを掛けた量子化値により線形量子化し、ブロ
ック符号量算出回路１０にて２次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。ここで、符号量制御回路１５では各スケールファ
クタ毎のＭ通りの符号量の積算値Ｎ１〜ＮＭを計算す
る。スケールファクタα１〜αＭと符号量Ｎ１〜ＮＭの
関係は図５に示すようなグラフになる。ここで１フィー
ルドあたりの目標符号量をＮｔとすると図５に示すよう
に最適なスケールファクタαｔを予測することが出来
る。
様にブロック毎に異なるＭ通りのスケールファクタα１
〜αＭ（α１＜α２＜・・・＜αＭ）と図３に示す量子
化ステップを掛けた量子化値により線形量子化し、ブロ
ック符号量算出回路１０にて２次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。ここで、符号量制御回路１５では各スケールファ
クタ毎のＭ通りの符号量の積算値Ｎ１〜ＮＭを計算す
る。スケールファクタα１〜αＭと符号量Ｎ１〜ＮＭの
関係は図５に示すようなグラフになる。ここで１フィー
ルドあたりの目標符号量をＮｔとすると図５に示すよう
に最適なスケールファクタαｔを予測することが出来
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成ではスケールファクタαｔの予測は１フィール
ドあたり１回であり、予測の誤差が大きい場合には所定
の符号量をオーバーフローする可能性があり、その場合
例えばＶＴＲでは最後の画像データが記録出来ないとい
った問題点を有していた。
来の構成ではスケールファクタαｔの予測は１フィール
ドあたり１回であり、予測の誤差が大きい場合には所定
の符号量をオーバーフローする可能性があり、その場合
例えばＶＴＲでは最後の画像データが記録出来ないとい
った問題点を有していた。
【００１０】またスケールファクタαｔの予測の際に計
算値より少し大きい値としオーバーフローの確率を低く
するといった事も考えられるが、この場合必要以上に符
号量が小さくなるため、圧縮による画質劣化が大きくな
るといった問題も考えられる。
算値より少し大きい値としオーバーフローの確率を低く
するといった事も考えられるが、この場合必要以上に符
号量が小さくなるため、圧縮による画質劣化が大きくな
るといった問題も考えられる。
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で符号量制御の精度を向上させる画像圧縮符号化装置を
提供することを目的とする。
で符号量制御の精度を向上させる画像圧縮符号化装置を
提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像圧縮符号化装置は、入力画像データをブ
ロック毎に直交変換する直交変換器と、前記直交変換器
の出力データを遅延させるメモリと、前記メモリの出力
データを量子化する第一の量子化器と、前記第一の量子
化器の出力を可変長符号化する符号化器と、前記符号化
器の出力データを書き込んだ後に一定のレートで出力す
るバッファメモリと、前記符号化器の出力データの符号
量を積算する符号量積算器と、前記直交変換器の出力デ
ータをあらかじめ決められたルールに従って前記符号化
器の出力順に対応するＫ個のグループの分類とＭ通りの
量子化係数の一つを割り当て前記量子化係数で量子化す
る第二の量子化器と、前記第二の量子化器の出力を可変
長符号化した時のブロック当りの符号量を算出する符号
量算出器と、前記符号量算出器から出力されるブロック
符号量より一画面を前記Ｍ通りの量子化係数で量子化し
た場合のＭ通りの符号量を予測し、一画面を所定の符号
量とするための量子化係数（初期量子化係数）を決定す
る初期量子化係数検出器と、前記Ｍ通りの量子化係数と
符号量の関係から各グループ毎に前記初期量子化係数で
量子化した場合の目標符号量を予測するグループ符号量
算出器と、前記符号化器から各グループのデータが出力
される毎に前記符号量積算器により積算された実際の符
号量と前記目標符号量との予測誤差で前記初期量子化係
数を補正することにより前記第一の量子化器の量子化係
数を決定する符号量制御器を備える構成を有している。
に本発明の画像圧縮符号化装置は、入力画像データをブ
ロック毎に直交変換する直交変換器と、前記直交変換器
の出力データを遅延させるメモリと、前記メモリの出力
データを量子化する第一の量子化器と、前記第一の量子
化器の出力を可変長符号化する符号化器と、前記符号化
器の出力データを書き込んだ後に一定のレートで出力す
るバッファメモリと、前記符号化器の出力データの符号
量を積算する符号量積算器と、前記直交変換器の出力デ
ータをあらかじめ決められたルールに従って前記符号化
器の出力順に対応するＫ個のグループの分類とＭ通りの
量子化係数の一つを割り当て前記量子化係数で量子化す
る第二の量子化器と、前記第二の量子化器の出力を可変
長符号化した時のブロック当りの符号量を算出する符号
量算出器と、前記符号量算出器から出力されるブロック
符号量より一画面を前記Ｍ通りの量子化係数で量子化し
た場合のＭ通りの符号量を予測し、一画面を所定の符号
量とするための量子化係数（初期量子化係数）を決定す
る初期量子化係数検出器と、前記Ｍ通りの量子化係数と
符号量の関係から各グループ毎に前記初期量子化係数で
量子化した場合の目標符号量を予測するグループ符号量
算出器と、前記符号化器から各グループのデータが出力
される毎に前記符号量積算器により積算された実際の符
号量と前記目標符号量との予測誤差で前記初期量子化係
数を補正することにより前記第一の量子化器の量子化係
数を決定する符号量制御器を備える構成を有している。
【００１３】
【作用】この構成によって、符号量予測をデータ出力の
順に分割したグループ毎に行い、実際の符号量とのフィ
ードバック制御を行うことが出来るため、符号量制御の
精度が向上し、データのオーバーフロー、画質劣化とい
った問題点を改善することが出来る。
順に分割したグループ毎に行い、実際の符号量とのフィ
ードバック制御を行うことが出来るため、符号量制御の
精度が向上し、データのオーバーフロー、画質劣化とい
った問題点を改善することが出来る。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の一実施例における画像
圧縮符号化装置のブロック図、図４は画面上のブロック
とスケールファクタを表す図、図５は１フィールドでの
スケールファクタと符号量を表わすグラフ、図６は出力
符号量の積算値と目標符号量を示すグラフ、図９は各グ
ループでのスケールファクタと符号量を表わすグラフで
ある。
ながら説明する。図１は本発明の一実施例における画像
圧縮符号化装置のブロック図、図４は画面上のブロック
とスケールファクタを表す図、図５は１フィールドでの
スケールファクタと符号量を表わすグラフ、図６は出力
符号量の積算値と目標符号量を示すグラフ、図９は各グ
ループでのスケールファクタと符号量を表わすグラフで
ある。
【００１５】図１において、１は画像データを入力する
入力端子、２は画像データを８×８のブロックに分割す
るブロック化回路、３は８×８のブロック毎に直交変換
の一例である離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行うＤＣＴ
変換回路、４はＤＣＴ係数を１フィールド時間遅延する
フィールドメモリ、５はＤＣＴ係数を量子化する第一の
量子化器、６は第一の量子化器５の出力を２次元ハフマ
ン符号化するハフマン符号化回路、７は符号化されたデ
ータを所定のレートになるようにバッファリングするバ
ッファメモリ、８は出力端子である。
入力端子、２は画像データを８×８のブロックに分割す
るブロック化回路、３は８×８のブロック毎に直交変換
の一例である離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行うＤＣＴ
変換回路、４はＤＣＴ係数を１フィールド時間遅延する
フィールドメモリ、５はＤＣＴ係数を量子化する第一の
量子化器、６は第一の量子化器５の出力を２次元ハフマ
ン符号化するハフマン符号化回路、７は符号化されたデ
ータを所定のレートになるようにバッファリングするバ
ッファメモリ、８は出力端子である。
【００１６】９はＤＣＴ係数を量子化する第二の量子化
器、１０は第二の量子化器９の出力を２次元ハフマン符
号化したブロック当りの符号量を算出するブロック符号
量算出回路、１１はブロック符号量から初期スケールフ
ァクタを算出する初期スケールファクタ算出回路、１２
はグループ毎の目標符号量を予測する目標符号量算出回
路、１３は第一の量子化器５のスケールファクタを決定
して符号量制御を行う符号量制御回路、１４はハフマン
符号化されたデータの符号量を積算していく符号量積算
回路である。
器、１０は第二の量子化器９の出力を２次元ハフマン符
号化したブロック当りの符号量を算出するブロック符号
量算出回路、１１はブロック符号量から初期スケールフ
ァクタを算出する初期スケールファクタ算出回路、１２
はグループ毎の目標符号量を予測する目標符号量算出回
路、１３は第一の量子化器５のスケールファクタを決定
して符号量制御を行う符号量制御回路、１４はハフマン
符号化されたデータの符号量を積算していく符号量積算
回路である。
【００１７】以上のように構成された画像圧縮符号化装
置について、以下その動作を説明する。まず、入力端子
１から入力されたデータはブロック化回路２によって８
×８のＤＣＴブロックに分割される。データはＤＣＴ変
換回路３で各ブロック毎に６４個のＤＣＴ係数に変換さ
れ図２に示すジグザグスキャンの順に出力され、フィー
ルドメモリ４で１フィールド遅延される。遅延されたＤ
ＣＴ係数は第一の量子化器５にて、図３に示す各係数毎
に異なる量子化ステップと符号量制御回路１３にて決定
されるスケールファクタαｔを掛けた量子化値により線
形量子化され、ハフマン符号化回路６にて２次元ハフマ
ン符号化された可変長のデータが出力される。符号化さ
れた可変長のデータはバッファメモリ７にて所定のレー
トに変換されたのちスケールファクタαｔと共に出力さ
れる。
置について、以下その動作を説明する。まず、入力端子
１から入力されたデータはブロック化回路２によって８
×８のＤＣＴブロックに分割される。データはＤＣＴ変
換回路３で各ブロック毎に６４個のＤＣＴ係数に変換さ
れ図２に示すジグザグスキャンの順に出力され、フィー
ルドメモリ４で１フィールド遅延される。遅延されたＤ
ＣＴ係数は第一の量子化器５にて、図３に示す各係数毎
に異なる量子化ステップと符号量制御回路１３にて決定
されるスケールファクタαｔを掛けた量子化値により線
形量子化され、ハフマン符号化回路６にて２次元ハフマ
ン符号化された可変長のデータが出力される。符号化さ
れた可変長のデータはバッファメモリ７にて所定のレー
トに変換されたのちスケールファクタαｔと共に出力さ
れる。
【００１８】次にスケールファクタαｔの算出を以下に
示す。まず、ＤＣＴ変換回路３で出力したブロック毎の
ＤＣＴ係数は、第２の量子化器９に入力し、１フィール
ドの各ブロックは、図４に示すようにあらかじめ決めら
れたルールに従って、符号化データの出力順に対応する
Ｋ個のグループの分類とＭ通りのスケールファクタα１
〜αＭ（α１＜α２＜・・・＜αＭ）のうちの一つが割
り当てられ、各ブロックのＤＣＴ係数は前記割り当てら
れたスケールファクタと図３に示す量子化ステップを掛
けた量子化値により線形量子化される。ブロック符号量
算出回路１０ではこのＭ通りのスケールファクタを用い
て量子化されたＤＣＴ係数が２次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。この符号量の算出は、０ランと非０係数との組合
せから、その符号量をＲＯＭ等を用いて出力し、ブロッ
ク毎にその値を積算して求める。
示す。まず、ＤＣＴ変換回路３で出力したブロック毎の
ＤＣＴ係数は、第２の量子化器９に入力し、１フィール
ドの各ブロックは、図４に示すようにあらかじめ決めら
れたルールに従って、符号化データの出力順に対応する
Ｋ個のグループの分類とＭ通りのスケールファクタα１
〜αＭ（α１＜α２＜・・・＜αＭ）のうちの一つが割
り当てられ、各ブロックのＤＣＴ係数は前記割り当てら
れたスケールファクタと図３に示す量子化ステップを掛
けた量子化値により線形量子化される。ブロック符号量
算出回路１０ではこのＭ通りのスケールファクタを用い
て量子化されたＤＣＴ係数が２次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。この符号量の算出は、０ランと非０係数との組合
せから、その符号量をＲＯＭ等を用いて出力し、ブロッ
ク毎にその値を積算して求める。
【００１９】初期スケールファクタ算出回路１１には、
順次ブロック毎の符号量が入力し、あらかじめ割り当て
られたグループ分類毎にＭ通りのスケールファクタに対
する符号量の積算値を計算する。次にグループ毎のスケ
ールファクタと符号量の関係から１フィールドのスケー
ルファクタと符号量の関係を導出する。グループｊにお
けるスケールファクタαｉでの符号量の総和をＮ（ｉ，
ｊ）とすると、１フィールドのデータをスケールファク
タαｉで量子化した場合の符号量Ｎｉは、各グループ毎
のスケールファクタαｉで量子化した符号量の総和にス
ケールファクタの種類に対応する数Ｍを掛けた以下に示
す（数１）として予測される。
順次ブロック毎の符号量が入力し、あらかじめ割り当て
られたグループ分類毎にＭ通りのスケールファクタに対
する符号量の積算値を計算する。次にグループ毎のスケ
ールファクタと符号量の関係から１フィールドのスケー
ルファクタと符号量の関係を導出する。グループｊにお
けるスケールファクタαｉでの符号量の総和をＮ（ｉ，
ｊ）とすると、１フィールドのデータをスケールファク
タαｉで量子化した場合の符号量Ｎｉは、各グループ毎
のスケールファクタαｉで量子化した符号量の総和にス
ケールファクタの種類に対応する数Ｍを掛けた以下に示
す（数１）として予測される。
【００２０】
【数１】
【００２１】スケールファクタαｉと符号量Ｎｉの関係
はαｉが増加するにつれてＮｉが減少する図５に示すよ
うなグラフとなる。そして１フィールドの符号量を所定
の目標符号量に符号化するための初期スケールファクタ
αinitを算出する。１フィールドの目標符号量をＮｔと
すると、図５に示すように例えば目標符号量Ｎｔが予測
符号量Ｎ２とＮ３の間にあるとすると、直線（α２，Ｎ
２）−（α３，Ｎ３）の補間により（数２）に示すよう
に１フィールドの符号量をＮｔとするための初期スケー
ルファクタαinitを算出することが出来る。
はαｉが増加するにつれてＮｉが減少する図５に示すよ
うなグラフとなる。そして１フィールドの符号量を所定
の目標符号量に符号化するための初期スケールファクタ
αinitを算出する。１フィールドの目標符号量をＮｔと
すると、図５に示すように例えば目標符号量Ｎｔが予測
符号量Ｎ２とＮ３の間にあるとすると、直線（α２，Ｎ
２）−（α３，Ｎ３）の補間により（数２）に示すよう
に１フィールドの符号量をＮｔとするための初期スケー
ルファクタαinitを算出することが出来る。
【００２２】
【数２】
【００２３】グループ目標符号量算出回路１２には、前
記各グループでのスケールファクタαｉでの符号量の総
和Ｎ（ｉ，ｊ）と、初期スケールファクタαinitが入力
し、Ｋ個のグループ毎に初期スケールファクタαinitで
量子化を行ったときの符号量の積算値を算出する。グル
ープｊにおいて、スケールファクタαｉとした場合の符
号量の総和は、Ｍ・Ｎ（ｉ，ｊ）で予測されるので、ス
ケールファクタαｉとグループｊでの符号量の総和の関
係は、図９に示すようなグラフに導出される。図９に示
すように、スケールファクタをαinitとした場合のグル
ープｊでの予測符号量Ｎｊは、前記αinitの算出と同様
の直線補間により（数３）に示すように予測される。
記各グループでのスケールファクタαｉでの符号量の総
和Ｎ（ｉ，ｊ）と、初期スケールファクタαinitが入力
し、Ｋ個のグループ毎に初期スケールファクタαinitで
量子化を行ったときの符号量の積算値を算出する。グル
ープｊにおいて、スケールファクタαｉとした場合の符
号量の総和は、Ｍ・Ｎ（ｉ，ｊ）で予測されるので、ス
ケールファクタαｉとグループｊでの符号量の総和の関
係は、図９に示すようなグラフに導出される。図９に示
すように、スケールファクタをαinitとした場合のグル
ープｊでの予測符号量Ｎｊは、前記αinitの算出と同様
の直線補間により（数３）に示すように予測される。
【００２４】
【数３】
【００２５】符号量制御回路１３には、グループ目標符
号量算出回路１２にて算出した各グループ毎の予測符号
量Ｎｊが入力され、予測符号量Ｎｊを積算した各グルー
プ毎の目標符号量積算値が求められた後に、実際にハフ
マン符号化回路６にて符号化されたデータ量は符号量積
算回路１４において積算され、符号量積算値として入力
される。目標符号量積算値と符号量積算値の関係を図６
のグラフに示す。目標符号量積算値と符号量積算値の差
を予測誤差Δとし、各グループのデータ出力が終了する
毎に、前記予測誤差Δにより次グループのスケールファ
クタαｔの制御をおこなう。例えばグループ（ｊ−１）
の符号化が終了し、グループ（ｊ−１）での予測符号量
積算値と、実際の符号量積算値との予測誤差をΔ（ｊ−
１）とすると、グループｊでの目標符号量をＮｊ−Δ
（ｊ−１）とするためのスケールファクタαｔを第一の
量子化器５に出力しハフマン符号化回路６で符号化する
ことにより、予測誤差Δ（ｊ−１）が相殺され、次グル
ープ符号化終了時の符号量積算値を目標符号量積算値近
傍に補正することが出来る。
号量算出回路１２にて算出した各グループ毎の予測符号
量Ｎｊが入力され、予測符号量Ｎｊを積算した各グルー
プ毎の目標符号量積算値が求められた後に、実際にハフ
マン符号化回路６にて符号化されたデータ量は符号量積
算回路１４において積算され、符号量積算値として入力
される。目標符号量積算値と符号量積算値の関係を図６
のグラフに示す。目標符号量積算値と符号量積算値の差
を予測誤差Δとし、各グループのデータ出力が終了する
毎に、前記予測誤差Δにより次グループのスケールファ
クタαｔの制御をおこなう。例えばグループ（ｊ−１）
の符号化が終了し、グループ（ｊ−１）での予測符号量
積算値と、実際の符号量積算値との予測誤差をΔ（ｊ−
１）とすると、グループｊでの目標符号量をＮｊ−Δ
（ｊ−１）とするためのスケールファクタαｔを第一の
量子化器５に出力しハフマン符号化回路６で符号化する
ことにより、予測誤差Δ（ｊ−１）が相殺され、次グル
ープ符号化終了時の符号量積算値を目標符号量積算値近
傍に補正することが出来る。
【００２６】αｔの算出は、前記ブロック毎のスケール
ファクタと符号量の関係（図９）より、グループの符号
量の総和をＮｊ−Δ（ｊ−１）とするためのスケールフ
ァクタαｔを（数４）に示す直線補間により算出する。
ファクタと符号量の関係（図９）より、グループの符号
量の総和をＮｊ−Δ（ｊ−１）とするためのスケールフ
ァクタαｔを（数４）に示す直線補間により算出する。
【００２７】
【数４】
【００２８】また、予測誤差Δが０の場合、またはフィ
ールドの最初のグループ１ではαｔ＝αinitとして量子
化を行う。
ールドの最初のグループ１ではαｔ＝αinitとして量子
化を行う。
【００２９】以上のように本実施例によれば、１フィー
ルドのＤＣＴブロックをＫ個のグループに分類し、Ｍ種
類の異なるスケールファクタで量子化したブロック符号
量から、初期スケールファクタ算出回路１０にて１フィ
ールドの目標符号量に量子化するための初期スケールフ
ァクタαinitを求めると共に、初期スケールファクタα
initにより量子化した場合の符号化出力順のグループ毎
の符号量を前記ブロック符号量とスケールファクタの関
係から予測することにより、グループ目標符号量算出回
路１２で算出するため、初期スケールファクタとグルー
プ毎の符号量予測の精度が向上する。
ルドのＤＣＴブロックをＫ個のグループに分類し、Ｍ種
類の異なるスケールファクタで量子化したブロック符号
量から、初期スケールファクタ算出回路１０にて１フィ
ールドの目標符号量に量子化するための初期スケールフ
ァクタαinitを求めると共に、初期スケールファクタα
initにより量子化した場合の符号化出力順のグループ毎
の符号量を前記ブロック符号量とスケールファクタの関
係から予測することにより、グループ目標符号量算出回
路１２で算出するため、初期スケールファクタとグルー
プ毎の符号量予測の精度が向上する。
【００３０】さらに、グループ毎に符号量積算回路１４
にて積算される実際の符号量と前記目標符号量の誤差よ
り符号量制御回路１３で符号量制御を行うため、１フィ
ールド期間中にＭ回のきめ細かい符号量制御を行うこと
が出来る。
にて積算される実際の符号量と前記目標符号量の誤差よ
り符号量制御回路１３で符号量制御を行うため、１フィ
ールド期間中にＭ回のきめ細かい符号量制御を行うこと
が出来る。
【００３１】なお、本実施例ではフィールド単位での圧
縮を示しているが、フレーム単位、或は複数のブロック
からなるマクロブロック単位での圧縮についても同様の
効果があることは明かである。
縮を示しているが、フレーム単位、或は複数のブロック
からなるマクロブロック単位での圧縮についても同様の
効果があることは明かである。
【００３２】また、本実施例ではプリスキャンによる符
号量の予測を全てのブロックにおいて行っているが、一
部のブロックをサンプリングして演算する場合も同様の
効果が得られる。
号量の予測を全てのブロックにおいて行っているが、一
部のブロックをサンプリングして演算する場合も同様の
効果が得られる。
【００３３】さらに、本実施例ではＤＣＴ変換による直
交変換を示したが、ＬＯＴ、アダマール変換等いかなる
直交変換においても同様の効果があることは明らかであ
る。
交変換を示したが、ＬＯＴ、アダマール変換等いかなる
直交変換においても同様の効果があることは明らかであ
る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
回のプリスキャンのみで初期量子化係数と１画面のデー
タをＫ個のグループに分割したそれぞれのグループ毎の
符号量の積算値を正確に予測することが出来るため、実
際の符号量積算値との比較により初期スケールファクタ
を補正することにより符号量制御の精度が向上し、予測
演算に要する時間を増加させる事なく、データのオーバ
ーフローを防ぎ、圧縮画像の画質を向上させる画像圧縮
符号化装置を実現できる。
回のプリスキャンのみで初期量子化係数と１画面のデー
タをＫ個のグループに分割したそれぞれのグループ毎の
符号量の積算値を正確に予測することが出来るため、実
際の符号量積算値との比較により初期スケールファクタ
を補正することにより符号量制御の精度が向上し、予測
演算に要する時間を増加させる事なく、データのオーバ
ーフローを防ぎ、圧縮画像の画質を向上させる画像圧縮
符号化装置を実現できる。
【図１】本発明の一実施例の画像圧縮符号化装置の構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図２】ＤＣＴ係数のジグザグスキャンを表す図
【図３】ＤＣＴ係数の量子化ステップを表す図
【図４】本発明の一実施例の画面上のブロックを表す図
【図５】１フィールドでのスケールファクタと符号量の
関係を示す図
関係を示す図
【図６】符号量積算値の時間履歴を示すグラフ
【図７】従来例の画像圧縮符号化装置の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図８】従来例の画面上のブロックを表す図
【図９】１グループでのスケールファクタと符号量の関
係を示す図
係を示す図
２ ブロック化回路 ３ ＤＣＴ変換回路 ４ フィールドメモリ ５ 第一の量子化器 ６ ハフマン符号化器 ７ バッファメモリ ９ 第二の量子化器 １０ ブロック符号量算出回路 １１ 初期スケールファクタ算出回路 １２ グループ目標符号量算出回路 １３ 符号量制御回路 １４ 符号量積算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/24 - 7/68
Claims (2)
- 【請求項１】入力画像データを、１ブロックｐ×ｐ画素
の複数ブロックに分割し、この分割した各ブロックに直
交変換と可変長符号化とを組み合わせた符号化によって
所定の符号量に圧縮する装置であって、前記入力画像デ
ータをブロック毎に直交変換する直交変換器と、前記直
交変換器の出力データを遅延させるメモリと、前記メモ
リの出力データを量子化する第一の量子化器と、前記第
一の量子化器の出力を可変長符号化する符号化器と、前
記符号化器の出力データを書き込んだ後に一定のレート
で出力するバッファメモリと、前記符号化器の出力デー
タの符号量を積算する符号量積算器と、前記直交変換器
の出力データをあらかじめ決められたルールに従って前
記符号化器の出力順に対応するＫ個のグループの分類と
Ｍ通りの量子化係数の一つを割り当て前記量子化係数で
量子化する第二の量子化器と、前記第二の量子化器の出
力を可変長符号化した時のブロック当りの符号量を算出
する符号量算出器と、前記符号量算出器から出力される
ブロック符号量より一画面を前記Ｍ通りの量子化係数で
量子化した場合のＭ通りの符号量を予測し、一画面を所
定の符号量とするための量子化係数（初期量子化係数）
を決定する初期量子化係数検出器と、前記Ｍ通りの量子
化係数と符号量の関係から各グループ毎に前記初期量子
化係数で量子化した場合の目標符号量を予測するグルー
プ符号量算出器と、前記符号化器から各グループのデー
タが出力される毎に前記符号量積算器により積算された
実際の符号量と前記目標符号量との予測誤差で前記初期
量子化係数を補正することにより前記第一の量子化器の
量子化係数を決定する符号量制御器を備えることを特徴
とする画像圧縮符号化装置。 - 【請求項２】符号量制御器は、Ｋ個のグループ毎に符号
量積算器により積算された実際の符号量と目標符号量と
の予測誤差を、次グループの目標符号量から引いた符号
量を次グループの目標符号量として次グループの量子化
係数を決定することを特徴とする請求項１記載の画像圧
縮符号化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31482692A JP2897563B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 画像圧縮符号化装置 |
| US08/150,526 US5543844A (en) | 1992-11-25 | 1993-11-09 | Method and apparatus for coding image data |
| DE69319855T DE69319855T2 (de) | 1992-11-25 | 1993-11-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Bilddatencodierung |
| EP93118921A EP0599288B1 (en) | 1992-11-25 | 1993-11-24 | Method and apparatus for coding image data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31482692A JP2897563B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 画像圧縮符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165152A JPH06165152A (ja) | 1994-06-10 |
| JP2897563B2 true JP2897563B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=18058068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31482692A Expired - Fee Related JP2897563B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 画像圧縮符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897563B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106911B2 (en) | 2001-06-18 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and control method for inputting image data and encoding the data |
| US7106909B2 (en) | 2001-12-25 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for encoding image data in accordance with a target data size |
| US7136531B2 (en) | 2002-04-09 | 2006-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoder, image encoding method, image encoding computer program, and storage medium |
| US7215818B2 (en) | 2002-03-07 | 2007-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image compression coding apparatus and control method therefor |
| US7257264B2 (en) | 2001-08-29 | 2007-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and method for compression-encoding image area information |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6191173B2 (ja) * | 2013-03-13 | 2017-09-06 | 株式会社リコー | 画像処理装置、方法及びプログラム |
| JP5635673B2 (ja) * | 2013-12-05 | 2014-12-03 | 株式会社メガチップス | 画像符号化装置 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31482692A patent/JP2897563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９２年テレビジョン学会年次大会１６−１５「ＪＰＥＧ−ＤＣＴ符号化における符号量制御」 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106911B2 (en) | 2001-06-18 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and control method for inputting image data and encoding the data |
| US7257264B2 (en) | 2001-08-29 | 2007-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and method for compression-encoding image area information |
| US7106909B2 (en) | 2001-12-25 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for encoding image data in accordance with a target data size |
| US7215818B2 (en) | 2002-03-07 | 2007-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image compression coding apparatus and control method therefor |
| US7136531B2 (en) | 2002-04-09 | 2006-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoder, image encoding method, image encoding computer program, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165152A (ja) | 1994-06-10 |
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