JP2909189B2

JP2909189B2 - 画像データ圧縮装置

Info

Publication number: JP2909189B2
Application number: JP29414690A
Authority: JP
Inventors: 昌弘福田; 嗣男野田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH04167763A

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第５図〜第11図）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（第１図）作用実施例（第２図〜第４図）発明の効果〔概要〕適応離散コサイン変換符号化方式によって画像データ
を圧縮する画像データ圧縮装置に関し、単純な回路構成で高速に画像データを圧縮することを
目的とし、多値画像データをＮ×Ｎ画素からなるブロックごとに
２次元直交変換して係数行列を求める直交変換手段と、
この係数行列の各成分を対応する量子化閾値を用いて量
子化し、係数行列の各成分の量子化結果である量子化係
数を所定の順序で出力する量子化手段と、量子化手段に
よって出力される一連の量子化係数に基づいて、有効係
数と無効係数連続長との組合せからなる量子化係数の系
列を作成する変換手段と、所定の終了信号を生成する生
成手段と、変換手段によって得られた量子化係数の末尾
に、生成手段によって発生された終了信号を付加した情
報を出力可能に保持する情報保持手段と、情報保持手段
に保持された情報が入力され、該情報に含まれる有効係
数と無効係数連続長との組合せのそれぞれに対応する符
合を出力する符号化手段と、入力された情報の終了信号
を検出したときに、符号化手段に対して、１ブロック分
の符号化動作の終了を指示する指示手段とを備えて構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、例えば中間階調画像やカラー画像などの多
値画像の圧縮に用いられる適応離散コサイン変換符号化
方式によって画像データを圧縮する画像データ圧縮装置
に関するものである。

中間階調画像やカラー画像などの多値画像をその特徴
を損なうことなくデータ量を圧縮する符号化方式とし
て、２次元直交変換を利用した適応離散コサイン変換符
号化方式（Adaptive Discrete Cosine Transform,以下A
DCT方式と称する）が広く用いられてる。

このADCT方式は、多値画像をそれぞれ所定数の画素
（例えば８×８画素）からなるブロックに分割し、この
ブロックごとに画像データを直交変換して変換係数（以
下、DCT係数と称する）からなる行列を求め、この行列
の各成分をそれぞれ対応する視覚適応閾値（後述する）
を用いて量子化したものを可変長符合化することによ
り、データ量を圧縮するものである。

〔従来の技術〕

第５図に、従来のADCT方式を適用した画像データ圧縮
装置の構成を示す。また、第６図に、多値画像を分割し
て得られるブロックの例を示す。

DCT変換部511は、入力されるブロックに対して２次元
離散コサイン変換（以下、DCT変換と称する）処理を行
い、各空間周波数成分に対応するDCT係数からなる８行
８列の行列（以下、DCT係数と称する）に変換する。第７図に、このDCT係数の例を示す。

線型量子化部521は、このDCT係数の各成分を量子化する処理を行う。

ここで、各空間周波数成分に対する視覚の感度に関す
る実験結果に基づいて、視覚適応閾値が予め決められて
おり、この視覚適応閾値からなる量子化マトリクスが、上述した線型量子化部521に与えられている。この
線型量子化部521は、この量子化マトリクスの各成分に所定のパラメータを乗じて得られる量子化閾
値を用いて、上述したDCT係数の量子化処理を行い、量子化係数を算出する。

一般に、低い空間周波数に対する視覚の感度は、高
く、高い空間周波数に対する視覚の感度は低いので、第
８図に示すように、低い空間周波数に対する量子化マト
リクスの成分の絶対値は小さく、逆に、高く空間周波数に対応
する成分の絶対値は大きい。このため、量子化係数は、第９図に示すように、DC成分を示す行列の左上隅の
成分と低い空間周波数成分を示す極く少数のAC成分のみ
が、零以外の値を有する有効係数となり、大部分のAC成
分は値が零である無効係数となる場合が多い。

次に、第10図に示すようなジグザグスキャンと呼ばれ
る走査順序に従って上述した量子化係数を走査することにより、２次元に配列された量子化係数の各成分を１次元の配列に変換し、順次に符号化部531
に入力する。この場合は、DC成分に対応する量子化係数
を先頭として、低い空間周波数のAC成分に対応する量子
化係数から順次に符号化部531に入力される。

この符号化部531は、上述した順序で入力される量子
化係数の各成分の中から零以外の値を有する有効係数を検出す
るとともに、検出した有効係数以前に連続して入力され
た無効係数の数を計数し、上述した一連の量子化係数の成分をこの計数値（以下、ランと称する）と検出した
有効係数（以下、インデックスと称する）との組に変換
する。

このように、量子化係数をランとインデックスとに変換することにより、量子化
係数を表すために必要な情報量を削減している。

更に、通常は、符号化部531において、JPEG（Joint P
hotographic Expert Group）による標準化仕様草案（JP
EG−８−R8）に従って、このインデックスをコード化す
る処理とランをコード化する処理とが行われる。このコ
ード化されたインデックス（以下、インデックスコード
と称する）およびコード化された（以下、ランコードと
称する）の両方が得られた後に、符号表に基づいて、イ
ンデックスコードとランコードとの組合せに対応する符
号が出力される。

ここで、上述したインデックスコードおよびランコー
ドの組合せのそれぞれに対応する符号は、各組合せの出
現頻度に基づいて決められており、出現頻度の高い組合
せには短い符号が割り当てられ、出現頻度の低い組合せ
には長い符号が割り当てられている。このようにして、
上述したランとインデックスとの組合せを出現頻度に対
応した符号長を有するハフマン符号化として、ランとイ
ンデックスとを表すために必要な情報量を圧縮してい
る。

また、上述した標準化仕様草案においては、最後に入
力された量子化係数の成分が無効係数であるか否かに応じて、ブロックの終
了を示す符号を出力する場合と出力しない場合との２種
類の形式が規定されている。

第９図に示した量子化係数のように、ジグザグスキャンによって最後に読み出され
る成分が無効係数である場合は、符号化部531により、
第４図（ａ）に示すように、１ブロック分の符号の末尾
に、以降の全ての量子化係数が無効係数である旨を示
す、符号『EOB』が付加される。一方、第11図に示すよ
うに、量子化係数の最後の成分が、零以外の値『ａ』を有する有効係数で
ある場合は、符号化部531は、第４図（ｂ）に示すよう
に、上述した符号『EOB』は出力しない。

このようにして、１ブロック分の画像データがDCT変
換され、量子化され、符号化される。

上述したDCT変換動作と量子化動作と符号化動作とを
１画面を構成する各ブロックについて繰り返すことによ
り、１画面の画像データの圧縮処理が行われ、この圧縮
データがディスク装置などに蓄積され、あるいは伝送路
などを介して伝送される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来の画像データ圧縮装置におい
ては、線型量子化部521により、１ブロック分の子量子
化係数が求められ、この量子化係数から有効係数が検出されるたびに、該当するインデック
スとランとが順次にコード化されて符号化されていた。
このように、量子化処理および符号化処理は、プロセッ
サなどにより、一連の処理として実行されているため、
これらの処理に要する時間が長く、画像データを高速に
圧縮することができなかった。

一方、上述した線型量子化部521および符号化部531の
処理を単純にハードウェアに置き換えると、高速処理は
可能となるが、大規模な回路となってしまう。また、符
号化部531に対応する回路においては、量子化係数を一連の量子化係数に変換する部分とこの一連の量子化
係数をランとインデックスとの組合せに変換する部分と
これらの組合せを符号化する部分とが、同期して動作す
るので回路構成が複雑で、回路の制御が複雑となる。ま
た、このため、試験の際には、煩雑な手順が必要となる
ことが予想される。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもの
であり、単純な回路構成で高速に画像データを圧縮する
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〕

第１図は、請求項１および請求項２記載の発明の原理
ブロック図である。

図において、請求項１の発明は、以下の各手段を備え
て構成されている。

直交変換手段111は、多値画像データをＮ×Ｎ画素か
らなるブロックごとに２次元直交変換して、変換係数か
らなるＮ行Ｎ列の係数行列を求める。

量子化手段121は、直交変換手段111で得られた係数行
列の各成分を対応する量子化閾値を用いて量子化し、係
数行列の各成分の量子化結果である量子化係数を所定の
順序で出力する。

変換手段131は、量子化手段121によって出力される一
連の量子化係数に基づいて、零以外の値を有する有効係
数と、値が零である無効係数が連続している数を示す無
効係数連続長との組合せからなる量子化係数の系列を作
成する。

生成手段141は、所定の終了信号を生成する。

情報保持手段151は、変換手段131によって得られた量
子化係数の系列の末尾に、生成手段141によって発生さ
れた終了信号を付加した情報を出力可能に保持する。

符号化手段161は、情報保持手段151に保持された情報
が入力され、該情報に含まれる有効係数と無効係数連続
長との組合せのそれぞれに対応する符号を出力する。

指示手段171は、前記入力された情報の終了信号を検
出したときに、符号化手段161に対して、１ブロック分
の符号化動作の終了を指示する。

第１図において、請求項２の発明は、請求項１記載の
画像データ圧縮装置において、生成手段141が、所定の
第１終了信号を発生する第１発生手段142と、別の第２
終了信号を発生する第２発生手段143と、量子化手段121
によって最後に出力された量子化係数が無効係数である
か否かに応じて、第１終了信号と第２終了信号とのいず
れかを終了信号として選択して出力する選択手段144と
を備え、指示手段171が、終了信号が第１終了信号であ
るか第２終了信号であるかを判別する判別手段172を有
し、かな判別手段172による判別結果に応じて、符号化
手段161に対して、１ブロック分の符号の終了を示す符
号の出力を指示する構成となっている。

〔作用〕

請求項１の発明にあっては、量子化手段121と変換手
段131と情報保持手段151との動作は、直交変換手段111
によって得られた係数行列を所定の順序で量子化しなが
ら、有効係数と無効係数連続長との組合せからなる量子
化係数の系列を作成し、この量子化係数の系列に生成手
段141によって出力される終了信号を付加した情報を情
報保持手段151で出力可能に保持することにより、１ブ
ロックごとに完結する。

また、指示手段171は、入力された情報の終了信号を
検出することにより、１ブロック分の量子化係数の系列
の末尾を認識し、符号化手段161の動作を１ブロックご
とに完結させる。

このように、係数行列から量子化係数の系列を作成す
る処理とこの量子化係数の系列を符号化する処理とは、
それぞれ１ブロックごとに完結した処理となっている。
従って、これらの各処理をそれぞれ独立した回路で実現
することができ、量子化処理および符号化処理を単純な
回路構成で実現することが可能となる。また、これらの
回路は、それぞれ独立動作可能であるから、従来のよう
に、一連の処理としてプロセッサで実行する場合に比べ
て、高速に処理することが可能となる。

また、請求項２の発明にあっては、選択手段144によ
り、最後の量子化係数が無効係数であるか否かに応じ
て、第１発生手段142によって得られる第１終了信号と
第２発生手段143によって得られる第２終了信号とのい
ずれかが選択され、終了信号として出力される。従っ
て、判別手段172による判別結果に応じて、指示手段171
は、最後の量子化係数が無効係数であるか否かを判断す
ることができ、これに応じて、符号化手段161に対し
て、１ブロックの終了を示す符号を出力するか否かを指
示することが可能となる。

これにより、上述した標準化仕様草案に準拠して、最
後の量子化係数が無効係数であった場合にのみ、１ブロ
ックの終了を示す符号を出力する構成とすることができ
る。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて請求項１および請求項２記載の
発明の実施例について詳細に説明する。

第２図は、請求項１および請求項２記載の発明の画像
データ圧縮装置の実施例構成を示す。

ここで、第１図と実施例との対応関係について説明し
ておく。

直交変換手段111は、DCT変換部211に相当する。

量子化手段121は、アドレス生成回路221と読出回路22
2と除算器223と量子化マトリクス保持部224とに相当す
る。

変換手段131は、ラッチ226と零判定回路227とカウン
タ228とに相当する。

第１発生手段142は、信号発生回路225aに相当する。

第２発生手段143は、信号発生回路225bに相当する。

選択手段144は、マルチプレクサ229に相当する。

生成手段141は、信号発生回路225a,225bとマルチプレ
クサ229とに相当する。

情報保持手段151は、切換制御回路252とカウンタ251
とマルチプレクサ229と量子化係数メモリ231とに相当す
る。

符号化手段161は、読出回路241とルックアップテーブ
ル242,243,248と終了コード発生回路245とマルチプレク
サ244とに相当する。

判別手段172は、ブロック終了検出回路246に相当す
る。

指示手段171は、ブロック終了検出回路246と符号化制
御回路247とに相当する。

以下のような対応関係があるものとして、以下実施例
の構成および動作について説明する。

第２図において、DCT変換部211は、イメージスキャナ
ー（図示せず）などによって読み取られた画像データを
８×８画素からなるブロックに分割し、このブロックご
とにDCT変換する。これにより、各ブロックに対応し
て、DCT係数からなる８行８列の行列（以下、DCT係数と称する）が求められ、このDCT係数が内部に設けられたバッファ212に一旦保持され、量子
化手段121に渡される。

量子化手段121において、アドレス生成回路221は、第
10図に示した走査順序に基づいて、上述したバッファ21
2のアドレスを順次に生成し、このアドレスに基づい
て、読出回路222は、上述したバッファ212から該当する
DCT係数の成分を詠み出して、除算器223に入力する。

また、量子化手段121の量子化マトリクス保持部224
は、第８図に示した量子化マトリクスを保持しており、上述したアドレス生成回路221によっ
て得られたアドレスに応じて、該当する量子化マトリク
スの成分を除算器223に入力する構成となっている。

除算器223は、入力されるDCT係数の成分を量子化マトリクスの対応する成分で除算することにより、DCT係数の各成分の量子化を行う。

この除算器223の出力は、ラッチ226と零判定回路227
とに順次に入力されており、ラッチ226とカウンタ228と
は、この零判定回路227による判定結果に応じて動作す
る構成となっている。

上述した零判定回路227は、入力された量子化係数の
値が零であるか否かを判定し、この判定結果をラッチ22
6とカウンタ228とに入力する。カウンタ228は、零判定
回路227により、入力された量子化係数が値が零である
無効係数であるとされたときに、動作が有効となり、量
子化係数の入力に同期したクロック信号（図示せず）に
応じて、計数値を『１』ずつ加算する。一方、ラッチ22
6は、零判定回路227により、入力された量子化係数が零
以外の値を有する有効係数であるとされたときに、動作
が有効となり、上述したクロック信号に応じて、該当す
る量子化係数を保持する。また、このとき、カウンタ22
8は、計数値を出力した後にクリアする。

これにより、ラッチ226により、有効係数の値（即ち
インデックス）が選択的に保持され、また、カウンタ22
8により、連続して入力された無効係数の数（即ちラ
ン）が計数される。

このようにして、ラッチ226と零検出回路227とカウン
タ228とで構成された変換手段131により、一連の量子化
係数がインデックスとランとの組合せからなる系列に変
換される。以下、このインデックスとランとの組合せか
らなる系列を量子化係数の系列と称する。

また、この量子化係数の系列に含まれるインデックス
とランとの組合せは、それぞれ１つの入力データとし
て、マルチプレクサ229の入力ポートＡに入力される。

また、信号発生回路225aは、第１終了信号として、所
定のビットパターン『R_eob1』を出力し、上述したマル
チプレクサ229の入力ポートＢに入力する。同様に、信
号発生回路225bは、第２終了信号として別のビットパタ
ーン『R_eob2』を出力し、マルチプレクサ229の入力ポー
トＣに入力する。上述した信号発生回路225Aおよび信号
発生回路225bは、このビットパターン『R_eob1』および
ビットパターン『R_eob2』として、ランおよびインデッ
クスを表すビットパターンとは異なるビットパターンを
発生すればよい。

また、上述した量子化係数の系列の生成動作と並行し
て、カウンタ251は、除算器223によって量子化係数が出
力されるごとに計数値を『１』ずつ加算し、計数値を切
換制御回路252に入力する。このカウンタ251の計数値に
基づいて、切換制御回路252は、１ブロック分の量子化
係数の入力が終了したか否かを判定し、量子化係数の入
力が終了していないと判定した場合は、上述したマルチ
プレクサ229に対して、入力ポートＡの選択を指示す
る。一方、入力が終了したと判定したときに、切換制御
回路252は、上述した零判定回路227による判定結果に応
じて、最後の量子化係数が無効係数であるか否かを判定
し、無効係数であるとされた場合は、マルチプレクサ22
9に対して入力ポートＢの選択を指示し、有効係数であ
るとされた場合は、入力ポートＡの選択を指示した後
に、入力ポートＣの選択を指示する。

この切換制御回路252からの指示に応じて、マルチプ
レクサ229により、該当する入力ポートへの入力データ
が出力され、量子化係数メモリ231に入力される。

従って、カウンタ251の計数値が１ブロックの画素数
に到達するまでは、マルチプレクサ229により、入力ポ
ートＡが選択され、ランおよびインデックスの組合せか
らなる量子化係数の系列が順次に出力され、量子化係数
メモリ231に格納される。その後、１ブロック分の量子
化係数の入力が終了したときに、最後の量子化係数が無
効係数であるか否かに応じて、マルチプレクサ229によ
り、２つの入力ポートB,Cのいずれかが選択され、上述
したビットパターン『R_eob1』，『R_eob2』のいずれかが
出力され、同様に、量子化係数メモリ231に格納され
る。

例えば、第７図に示したDCT係数を上述した走査順序で読み出して量子化すると、最後に
読み出されるDCT係数に対応する量子化係数は無効係数
となる。従って、この場合は、最後の量子化係数の入力
に応じて、マルチプレクサ229により、入力ポートＢに
入力されているビットパターン『R_eob1』が出力され、
上述したDCT係数の各成分に対応する６組のランとインデックスの組合せ
からなる量子化係数の系列に続いて、量子化係数メモリ
231に格納される。

このように、最後の量子化係数が無効係数である場合
は、第３図（ａ）のように、ビットパターン『R_eob1』
が終了信号として量子化係数の系列の末尾に付加され
る。

一方、第11図に示したように、最後の量子化係数が有
効係数である場合は、最後の量子化係数の入力に応じ
て、マルチプレクサ229により、入力ポートＣに入力さ
れているビットパターン『R_eob2』が出力され、量子化
係数メモリ231に格納される。これにより、第３図
（ｂ）に示すように、最後の有効係数に対応するラン
『R_e』とインデックス『I_e』との組合せに続いて、ビッ
トパターン『R_eob2』が終了信号として該当する量子化
係数の系列の末尾に付加される。

但し、第３図において、記号『Ｄ』は、ブロックの最
初に入力されるDC成分に対応するインデックスを示し、
他のインデックスは、記号『Ｉ』に出現順序を示す添字
を付けて示す。また、各インデックスに対応するラン
は、記号『Ｒ』に対応するインデックスを示す添字を付
けて示す。

以下、量子化係数メモリ231に格納されたインデック
スおよびランを符号化手段161が符号化する動作を説明
する。

読出回路241は、上述した量子化係数メモリ231に格納
された量子化係数の系列に含まれるランおよびインデッ
クスの組合せを順次に読み出して、読み出したランをル
ックアップテーブル（以下、LUTと略称する）242にアド
レスとして入力し、インデックスをLUT243にアドレスと
して入力する。

このLUT242は、各アドレスに、このアドレスで表され
るランに対応するランコードを格納しており、また、LU
T243は、各アドレスに、このアドレスで表されるインデ
ックスに対応するインデックスコードを格納している。

従って、ランおよびイッデックスの入力に応じて、上
述したLUT242とLUT243とにより、それぞれ対応するラン
コードおよびインデックスコードが出力され、マルチプ
レクサ244の入力ポートＡに入力される。

また、終了コード発生回路245は、上述した標準化仕
様草案でブロックの終了を示すコードとして規定された
終了コードを発生する構成となっており、この終了コー
ドは、上述したマルチプレクサ244の入力ポートＢに入
力されている。

このマルチプレクサ244は、後述する符号化制御回路2
47からの指示に応じて、動作する構成となっている。

以下、このマルチプレクサ244の切り換え動作および
ランコード，インデックスコードの符号化作業について
説明する。

上述した読出回路241によって読み出された量子化係
数の系列は、ブロック終了検出回路246に順次に入力さ
れており、このブロック終了検出回路246により、上述
したビットパターン『R_eob1』およびビットパターン『R
_eob2』が検出され、この検出結果が符号化制御回路247
に入力される。

この符号化制御回路247は、通常は、上述したマルチ
プレクサ244に対して入力ポートＡの選択を指示し、上
述したブロック終了検出回路246によって、ビットパタ
ーン『R_eob1』が検出されたときに、マルチプレクサ244
に対して、入力ポートＢの選択を指示する。

例えば、第３図（ａ）に示したランおよびンデックス
の組合せが順次に読み出される場合は、７番目にビット
パターン『R_eob1』が読み出されるまで、符号化制御回
路247により、入力ポートＡの選択が指示される。これ
に応じて、マルチプレクサ244により、LUT242およびLUT
243によって出力されたランコードとインデックスコー
ドとの組合せが出力され、このランコードとインデック
スコードとの組合せが、LUT248にアドレスとして入力さ
れる。

このLUT248は、インデックスコードおよびランコード
の組合せのそれぞれに対応するアドレスに、該当するハ
フマン符号を格納している。

従って、上述したLUT242およびLUT243によって得られ
たランコードおよびインデックスコードの組合せの入力
に応じて、このLUT248により、該当するハフマン符号が
出力される。

このようにして、第３図（ａ）に示した量子化係数の
系列が、DC成分に対応するインデックス『Ｄ』から順次
に符号化され、終了信号として格納されたビットパター
ン『R_eob1』が読み出されたときに、符号化制御回路247
により、入力ポートＢの選択が指示される。

これに応じて、マルチプレクサ244により、終了コー
ド発生回路245によって出力された終了コードが出力さ
れ、この終了コードがLUT248に入力されて対応する符号
に変換される。

従って、この場合は、第４図（ａ）に示すように、最
後の有効係数に対応するラン『R₅』およびインデックス
『I₅』に対応する符号『C₆』に続いて、終了コードに対
応する符号『EOB』が付加され、以後の全ての量子化係
数が無効係数であることが示される。

また、このとき、符号化制御回路247は、１ブロック
分の符号化処理が終了したと判断し、読出回路241に対
して、量子化係数メモリ231からの読出動作の停止を指
示する。

一方、第３図（ｂ）に示した量子化係数の系列が、量
子化係数メモリ231に格納されている場合は、最後の有
効係数に対応するラン『R_e』およびインデックス『I_e』
に続いて、終了信号として格納されたビットパターン
『R_eob2』が読み出される。このとき、ブロック終了検
出回路246の出力に応じて、符号化制御回路247は、１ブ
ロック分の符号化処理が終了したと判断して、同様に、
読出回路241に対して読出動作の停止を指示する。

この場合は、符号化制御回路247は、マルチプレクサ2
44に対して入力ポートＢの選択を指示しないので、終了
コードに対応する符号『EOB』は付加されず、第４図
（ｂ）に示すように、最後の有効係数に対応するラン
『R_e』およびインデックス『I_e』に対応する符号『C_e』
が最後の符号となる。

このようにして、量子化係数メモリ231に格納された
１ブロック分の量子化係数の系列が可変長符号化され
る。

上述した１ブロックについての量子化動作および符号
化動作を各ブロックについて繰り返すことにより、１画
面分の画像データが符号化される。

上述したように、切換制御回路252により、マレチプ
レクサ229を切り換えて、１ブロックに対応する量子化
係数の系列の最後にブロックの終了を示す終了信号を付
加し、符号化手段161において、この終了信号を検出す
ることにより、１ブロック分の量子化係数の系列の終了
を認識する構成とする。

ここで、DCT係数の各成分を量子化し、得られた量子化係数をランとイン
デックスとの組合せからなる量子化係数の系列に変換す
る処理は、１ブロックごとに完結した処理となってい
る。同様に、量子化係数の系列を符号化する処理も、１
ブロックごとに完結した処理となっている。

このように、従来方式において一連の処理として実行
されていた量子化処理および符号化処理をそれぞれ完結
した２つの処理に分割し、分割した２つの処理を実行す
る回路部分を完全に分離して、量子化係数メモリ231を
介して接続する構成とすることにより、回路構成を単純
にすることが可能となる。

これにより、量子化処理および符号化処理を行う回路
全体を簡単に制御することができる。また、試験時など
においては、量子化係数メモリ231の入力側に配置され
た量子化側の回路部分と出力側に配置された符号化側の
回路部分とを個別に動作させ、それぞれ独立に試験を行
うことができるので、各回路部分の動作を容易に確かめ
ることができる。

また、符号化側の回路部分において、終了信号を検出
することにより、１ブロックの終了を検出することがで
きるので、ランを積算する回路などを備える必要がな
く、符号化側の回路を簡単な構成とすることが可能とな
る。

また、切換制御回路252が、零判定回路227の判定結果
に応じてマルチプレクサ229を切り換えることにより、
最後の量子化係数が無効係数であるか否かに応じて、２
つのビットパターン『R_eob1』，『R_eob2』のいずれかが
終了信号として選択され、量子化係数の系列の末尾に付
加される。

これにより、符号化側の回路部分において、最後の量
子化係数が無効係数であるか否かを判定することを可能
として、上述した標準化仕様草案に適合した符号化を行
うことができる。

ここで、上述した量子化側の回路部分と符号化側の回
路部分とは、それぞれ独立動作可能であるから、従来方
式のように、量子化処理および符号化処理を一連の処理
としてプロセッサなどによって実行する場合に比べて、
高速処理が可能であり、画像データ圧縮装置の高速化を
図ることができる。

更に、量子化係数メモリ231として、２ブロック分の
量子化係数の系列に相当する容量を有するメモリを用意
して、上述した量子化側の回路部分による量子化動作と
並行して、符号化側の回路部分が、量子化メモリ231に
格納されている前のブロックに対応する量子化係数の系
列に対する符号化処理を行う構成としてもよい。

これにより、１ブロックに対応するDCT係数の量子化処理および符号化処理に要する時間を更に短縮
することができる。

〔発明の効果〕

上述したように、請求項１の発明によれば、係数行列
から量子化係数の作成する処理を行う量子化側の部分と
この量子化係数の系列を符号化する処理を行う符号化側
の部分とを分離して、係数行列を符号化する処理を単純
な回路構成で実現することが可能となり、回路の制御を
簡単とし、回路の試験などに要する工数を削減すること
ができる。また、上述した量子化側の部分と符号化側の
部分とをそれぞれ実現する回路は、それぞれ独立動作可
能であるから、従来のように、一連の処理としてプロセ
ッサで実行する場合に比べて、高速に処理することが可
能となり、画像データ圧縮装置の高速化を図ることがで
きる。

また、請求項２の発明によれば、量子化係数の系列に
含まれる終了信号に応じて、符号化側で、最後の量子化
係数が無効係数であるか否かを判断することができ、上
述した標準化仕様草案に従って、１ブロックの終了を示
す符号を出力する構成とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１および請求項２記載の発明の原理ブロ
ック図、第２図は請求項１および請求項２記載の発明の画像デー
タ圧縮装置の実施例構成図、第３図は量子化係数の系列の構成図、第４図は１ブロック分の符号を示す図、第５図は従来の画像データ圧縮装置の構成図、第６図はブロックの例を示す図、第７図はDCT係数を示す図、第８図は量子化マトリクスを示す図、第９図，第11図は量子化係数を示す図、第10図は走査順序の説明である。図において、 111は直交変換手段、 121は量子化手段、 131は変換手段、 141は生成手段、 142は第１発生手段、 143は第２発生手段、 144は選択手段、 151は情報保持手段、 161は符号化手段、 171は指示手段、 172は判別手段、 211,511はDCT変換部、 212はバッファ、 221はアドレス生成回路、 222,241は読出回路、 223は除算器、 224は量子化マトリクス保持部、 225は信号発生回路、 226はラッチ、 227は零判定回路、 228,251はカウンタ、 229,244はマルチプレクサ、 231は量子化係数メモリ、 242,243,248はルックアップテーブル（LUT）、 245は終了コード発生回路、 246はブロック終了検出回路、 247は符号化制御回路、 252は切換制御回路、 521は線型量子化部、 531は符号化部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−132530（ＪＰ，Ａ) 特開平３−292081（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多値画像データをＮ×Ｎ画素からなるブロ
ックごとに二次元直交変換して、変換係数からなるＮ行
Ｎ列の係数行列を求める直交変換手段と、前記直交変換手段で得られた係数行列の各成分を対応す
る量子化閾値を用いて量子化し、前記係数行列の各成分
の量子化結果である量子化係数を所定の順序で出力する
量子化手段と、前記量子化手段によって出力される一連の量子化係数に
基づいて、零以外の値を有する有効係数と、値が零であ
る無効係数が連続している数を示す無効係数連続長との
組合せからなる量子化係数の系列を作成する変換手段
と、所定の終了信号を生成する生成手段と、前記変換手段によって得られた量子化係数の系列の末尾
に、前記生成手段によって発生された終了信号を付加し
た情報を出力可能に保持する情報保持手段と、前記情報保持手段に保持された情報が入力され、該情報
に含まれる有効係数と無効係数連続長との組合せのそれ
ぞれに対応する符号を出力する符号化手段と、前記入力された情報の終了信号を検出したときに、前記
符号化手段に対して、１ブロック分の符号化動作の終了
を指示する指示手段とを備えて構成したことを特徴とする画像データ圧縮装
置。
【請求項２】請求項１記載の画像圧縮装置において、前記生成手段が、所定の第１終了信号を発生する第１発生手段と、別の第２終了信号を発生する第２発生手段と、前記量子化手段によって最後に出力された量子化係数が
無効係数であるか否かに応じて、前記第１終了信号と前
記第２終了信号とのいずれかを終了信号として選択して
出力する選択手段とを備え、前記指示手段が、前記終了信号が第１終了信号であるか
第２終了信号であるかを判別する判別手段を有し、この
判別手段による判別結果に応じて、前記符号化手段に対
して、１ブロック分の符号の終了を示す符号の出力を指
示する構成であることを特徴とする画像データ圧縮装置。