JP2923527B2 - 画像データ符号化・復元装置 - Google Patents

画像データ符号化・復元装置

Info

Publication number
JP2923527B2
JP2923527B2 JP20126090A JP20126090A JP2923527B2 JP 2923527 B2 JP2923527 B2 JP 2923527B2 JP 20126090 A JP20126090 A JP 20126090A JP 20126090 A JP20126090 A JP 20126090A JP 2923527 B2 JP2923527 B2 JP 2923527B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dct
coefficient
memory
output
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20126090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0487466A (ja
Inventor
昌弘 福田
嗣男 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP20126090A priority Critical patent/JP2923527B2/ja
Priority to US07/738,236 priority patent/US5416854A/en
Priority to DE69131808T priority patent/DE69131808T2/de
Priority to EP91306971A priority patent/EP0469855B1/en
Priority to CA002048204A priority patent/CA2048204C/en
Priority to KR1019910013213A priority patent/KR960003648B1/ko
Publication of JPH0487466A publication Critical patent/JPH0487466A/ja
Priority to US08/248,516 priority patent/US7142720B1/en
Priority to US08/828,562 priority patent/US5875266A/en
Priority to US08/834,769 priority patent/US5933538A/en
Priority to US08/832,962 priority patent/US5933533A/en
Priority to US09/246,966 priority patent/US6549667B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2923527B2 publication Critical patent/JP2923527B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 多値画像を複数の画素からなるブロックに分割してブ
ロック内の画素を直交変換した後符号化する画像データ
符号化と符号化データを復号する画像データ符号化・復
元装置に関し、 画像データの符号化、更には復号化を高速に行う画像
データ符号化・復元装置を提供することを目的とし、 原画像を複数のN×N画素からなるブロックに分割
し、前記ブロック毎に前記複数のN×N画素の階調値を
2次元離散コサイン変換して得られる変換係数を量子化
し、得られた量子化係数を符号化する装置において、前
記原画像を構成する画信号が加わり、前記原画像の少な
くとも1ブロック分を記憶する画信号記憶手段と、該画
信号記憶手段で記憶する前記画信号を前記ブロック単位
で2次元DCT変換してDCT係数を出力する2次元DCT変換
手段と、該DCT係数を少なくとも1ブロック分記憶するD
CT係数記憶手段と、該DCT係数記憶手段で記憶する前記D
CT係数を線形量子化し、量子化係数を出力する線形量子
化手段と、該量子化係数を少なくとも1ブロック分記憶
する量子化係数記憶手段と、該量子化係数記憶手段で記
憶する量子化係数を符号化する可変長符号化手段とより
成り、前記画信号記憶手段、前記DCT係数記憶手段、前
記量子化係数記憶手段はそれぞれ、入力データを記憶す
る第1、第2のメモリと、入力データが加わり、該第
1、第2のメモリに選択的に出力する第1の選択手段
と、前記第1、第2のメモリの出力を選択する第2の選
択手段と、前記第1の選択手段を前記第1のメモリヘの
出力とした際に前記第2の選択手段を前記第2のメモリ
の出力を選択し、前記第1の選択手段を前記第2のメモ
リヘの出力とした際に前記第2の選択手段を前記第1の
メモリの出力を選択する制御を行うとともに、前記2次
元DCT変換手段と、前記線形量子化手段と、前記可変長
符号化手段とからの全ての準備完了信号が検出されるた
びに、前記第1、第2の選択手段を切り換える制御手段
とを有するように構成する。
また、原画像を複数のN×N画素からなるブロックに
分割し、前記ブロック毎に前記複数のN×N画素の階調
値を2次元離散コサイン変換して得られる変換係数を量
子化し、得られた量子化係数を符号化した符号データか
ら画像を復元する装置において、符号データが加わり、
該符号データを復号し、量子化係数を出力する可変長復
号手段と、該量子化係数を記憶する量子化係数記憶手段
と、該量子化係数記憶手段で記憶する量子化係数を逆量
子化、DCT係数を出力する逆量子化手段と、該DCT係数を
記憶するDCT係数記憶手段と、該DCT係数記憶手段で記憶
するDCT係数を逆DCT変換し画信号を出力する逆DCT変換
手段と、該画信号を記憶する画信号記憶手段とより成
り、前記画信号記憶手段、前記DCT係数記憶手段、前記
量子化係数記憶手段はそれぞれ、入力データを記憶する
第1、第2のメモリと、入力データが加わり、該第1、
第2のメモリに選択的に出力する第1の選択手段と、前
記第1、第2のメモリの出力を選択する第2の選択手段
と、前記第1の選択手段を前記第1のメモリヘの出力と
した際に前記第2の選択手段を前記第2のメモリの出力
を選択し、前記第1の選択手段を前記第2のメモリヘの
出力とした際に前記第2の選択手段を前記第1のメモリ
の出力を選択する制御を行うとともに、前記可変長復号
手段と、前記逆量子化手段と、前記逆DCT変換手段とか
らの全ての準備完了信号が検出されるたびに、前記第
1、第2の選択手段を切り換える制御手段とを有するよ
うに構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多値画像等のデータの符号化装置に係り、
更に詳しくは多値画像を複数の画素からなるブロックに
分割してブロック内の画素を直交変換した後符号化する
画像データ符号化と符号化データを復号する画像データ
符号化・復元装置に関する。
〔従来の技術〕
数値データに比べて情報量が桁違いに大きい画像デー
タ、特に中間調画像やカラー画像のデータを蓄積し、あ
るいは高速・高品質で伝送するためには画素毎の階調値
を高能率に符号化する必要がある。
画像データの高能率な圧縮方式として、例えば適応離
散コサイン変換符号方式(Adaptive Discrete Cosine T
ransform)がある。このADCT方式は、画像を8×8画素
からなるブロックに分割し、このブロックの画信号を2
次元離散コサイン変換(以下、DCTと呼ぶ)により空間
周波数分布の係数に変換し、視覚に適応した閾値で量子
化し、求めた量子化係数を統計的に求めたハフマン・テ
ーブルにより符号化する方式である。
第9図はADCT方式の符号化回路のブロック図である。
以下ではその符号化動作を説明する。画像を第10図に示
す8×8画素からなるブロックに分割し、端子23から2
次元DCT変換部24に入力する。2次元DCT変換部24では入
力された画信号を直交変換して、第11図に示す空間周波
数分布の係数に変換し(DCT係数を求める)、線形量子
化部25に出力する。第12図は2次元DCT変換部24のブロ
ック図である。端子23より入力した画信号は1次元DCT
変換部30で1次元DCT変換され、転置部31でブロック内
の係数の行と列とを入れ替え(転置)、1次元DCT変換
部32に出力される。1次元DCT変換部32は前述の1次元D
CT変換部30と同様に1次元DCT変換する回路であり、入
力する信号を同様に1次元DCT変換し転置部33に出力す
る。転置部33では、前述の転置部31と同様の転置処理を
行い、端子34に出力する。このように画像データの全ブ
ロックについて処理を行うことで入力した画像信号はDC
T係数に変換される。
第9図に戻って説明を続ける。線形量子化部25では、
入力されたDCT係数を視覚実験により決められた第13図
に示す閾値で構成する量子化マトリクス22により線形量
子化する。この線形量子化により第14図に示す量子化係
数を得る。第14図で示すように閾値より小さい値のDC
T、係数は0となり、DC成分とわずかのAC成分のみが値
を持つ量子化係数が生成される。
2次元的に配列された量子化係数は、第15図に示すジ
グザグスキャンと呼ばれる走査順序に従って1次元に変
換され、可変長符号化部26に入力する。可変長符号化部
26は画ブロック先頭のDC成分と前ブロックのDC成分との
差分を可変長符号化する。AC成分については有効係数
(値が0でない係数)の値(以下、インデックスと呼
ぶ)とそこまでの無効係数(値が0の係数)のランの長
さ(以下、ランと称する)を、ブロック毎に可変長符号
化する。DC,AC各成分は画像毎の統計量をもとに作成す
るハフマン・テーブルで構成する符号表27を用いて符号
化され、得られた符号データは順次端子28より出力され
る。
一方、前述した回路によって得られた符号データは以
下の方法により画像に復元される。第16図はADCT方式の
復元回路のブロック図である。端子40から入力された符
号データは可変長復号部41に入力する。可変長復号部41
ではハフマン・テーブルと逆のテーブルで構成する復号
表42により入力された符号データをインデックスとラン
の固定長データに復号し、逆量子化部43に出力する。逆
量子化部43は、量子化マトリクス48の各々植を乗算する
ことにより、入力された量子化係数を逆量子化してDCT
係数を復元し、2次元逆DCT変換部44に出力する。2次
元逆DCT変換部44は入力されたDCT係数を逆DCT変換によ
り直交変換し、空間周波数分布の係数を画信号に変換す
る。
さらに具体的な2次元逆DCT変換部44について説明す
る。第17図は2次元逆DCT変換部のブロック図である。
端子50より入力したDCT係数は1次元逆DCT変換部51で1
次元逆DCT変換され転置部52に加わる。転置部52は1ブ
ロック内の係数の行と列を入れ換えて1次元逆DCT変換
部53に出力する。1次元逆DCT変換部53は入力された転
置後の係数を再び1次元逆DCT変換し、転置部54に出力
する。転置部54は、転置部52と同様に再度1ブロック内
の係数の行と列を入れ換える。以上の動作により得られ
る信号を端子45から出力することにより画像が復元され
る。
前述したADCT方式において、量子化係数は、DCT係数
を量子化閾値で量子化することで求まる。第18図は従来
の線形量子化回路のブロックである。
端子60より入力するDCT係数はDCT係数入力部64に加わ
り保持される。DCT係数入力部64は、タイミング制御部6
1からのデータ読出し信号(RED)に従って入力されたDC
T係数を1画素毎、順次除算部65に出力する。
また、量子化閾値保持部62は同様に、タイミング制御
部61からのデータ読出し信号(RED)に従って、保持し
ている各画素に対応した量子化閾値を順次除算部65に出
力する。除算部65は、入力された各画素のDCT係数を量
子化閾値で量子化し、結果を量子化係数(QUD)として
ラッチ部66に出力する。タイミング制御部61は、量子化
閾値保持部62のアクセス時間を計算して、ラッチ部66に
データのラッチ信号(LAT)を発生する。このラッチ信
号(LAT)により、ラッチ部66は量子化係数をラッチ
し、量子化係数をラン・インデックス判定部63に出力す
る。ラン・インデックス判定部63はランとインデックス
を判定すると共に分離し出力する。1係数分の量子化が
終了すると、タイミング制御部61はDCT係数入力部64と
量子化閾値保持部62に次の画素のDCT係数と量子化閾値
の読出しを指示し、次の画素の係数の量子化を行う。こ
のように、DCT係数入力部64に保持されているDCT係数を
1係数単位で読出し、量子化閾値保持部62に保持されて
いる量子化閾植で除算して、その結果を量子化係数とし
て出力する処理をブロック単位に1画面分繰り返すこと
により、1画面分のDCT係数が量子化される。
また、前述のラン、インデックスに分離されたデータ
は可変長符号化部に加わる。第19図は可変長符号化部の
構成図である。可変長符号化部67は符号化制御部69と符
号ビットシフト部70とより成る。ラン、インデックスは
符号化制御部69に加わり、前述と同様にハフマン・テー
ブルである符号テーブル68を用いて符号化信号を求め、
符号ビットシフト部70に入力する。符号ビットシフト部
70は指示されるビット数分のシフトを行い、符号データ
として出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述した画像データの符号化並びに復号化は従来では
CPU等で処理していた。すなわち入力する画像データをC
PUによりシリアル処理し、順次例えば2次元DCT変換を
行い、続いて線形量子化を行い、更に例えばブロックや
画像単位で可変長符号化を行っていた。このためその符
号化、更には復号化には多くの時間を必要とするという
問題を有し、更にはリアルタイムによって処理すること
ができないという問題を有していた。
本発明は画像データの符号化、更には復号化を高速に
行う画像データ符号化・復元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図は第1の本発明の原理ブロック図である。第1
の本発明は原画像を複数のN×N画素からなるブロック
に分割し、前記ブロック毎に前記複数のN×N画素の階
調値を2次元離散コサイン変換して得られる変換係数を
量子化し、得られた量子化係数を符号化する装置におけ
るものである。
画信号記憶手段1は前記原画像を構成する画信号が加
わり、前記原画像の少なくとも1ブロック分を記憶す
る。
2次元DCT変換手段2は前記画信号記憶手段1で記憶
する前記画信号を前記ブロック単位で2次元DCT変換す
る。
DCT係数記憶手段3は前記DCT係数を少なくとも1ブロ
ック分記憶する。
線形量子化手段4は前記DCT係数記憶手段3で記憶す
る前記DCT係数を線形量子化し、量子化係数を出力す
る。
量子化係数記憶手段5は前記量子化係数を少なくとも
1ブロック分記憶する。
可変長符号化手段6は前記量子化係数記憶手段5で記
憶する量子化係数を符号化する。
前記画信号記憶手段、前記DCT係数記憶手段、別記量
子化係数記憶手段はそれぞれ、入力データを記憶する第
1、第2のメモリと、入力データが加わり、該第1、第
2のメモリに選択的に出力する第1の選択手段と、前記
第1、第2のメモリの出力を選択する第2の選択手段
と、前記第1の選択手段を前記第1のメモリヘの出力と
した際に前記第2の選択手段を前記第2のメモリの出力
を選択し、前記第1の選択手段を前記第2のメモリヘの
出力とした際に前記第2の選択手段を前記第1のメモリ
の出力を選択する制御を行うとともに、前記2次元DCT
変換手段と、前記線形量子化手段と、前記可変長符号化
手段とからの全ての準備完了信号が検出されるたびに、
前記第1、第2の選択手段を切り換える制御手段とより
それぞれ成る。
第2図は第2の本発明の原理ブロック図である。第2
の本発明は原画像を複数のN×N画素からなるブロック
に分割し、前記ブロック毎に前記複数のN×N画素の階
調値を2次元離敵コサイン変換して得られる変換係数を
量子化し、得られた量子化係数を符号化した符号データ
から画像復元する装置におけるものである。
可変長復号手段7は符号データが加わり、該符号デー
タを復号し、量子化係数を出力する。
量子化係数記憶手段8は前記量子化係数を記憶する。
逆量子化手段9は前記量子化係数記憶手段8で記憶す
る量子化係数を逆量子化し、DCT係数を出力する。
DCT係数記憶手段10は前記DCT係数を記憶する。
逆DCT変換手段11は前記DCT係数記憶手段10で記憶する
DCT係数を逆DCT変換し画信号を出力する。
画信号記憶手段12は前記画信号を記憶する。
前記画信号記憶手段、前記DCT係数記憶手段、前記量
子化係数記憶手段はそれぞれ、入力データを記憶する第
1、第2のメモリと、入力データが加わり、該第1、第
2のメモリに選択的に出力する第1の選択手段と、前記
第1、第2のメモリの出力を選択する第2の選択手段
と、前記第1の選択手段を前記第1のメモリヘの出力と
した際に前記第2の選択手段を前記第2のメモリの出力
を選択し、前記第1の選択手段を前記第2のメモリヘの
出力とした際に前記第2の選択手段を前記第1のメモリ
の出力を選択する制御を行うとともに、前記可変長復号
手段と、前記逆量子化手段と、前記逆DCT変換手段とか
らの全ての準備完了信号が検出されるたびに、前記第
1、第2の選択手段を切り換える制御手段とよりそれぞ
れ成る。
〔作用〕
第1の本発明においては2次元DCT変換手段2並びに
線形量子化手段4、更に可変長符号化手段6によって順
次DCT変換した後、線形量子化し、更に可変長に符号化
して画信号を符号データとしている。この符号化中に画
信号を記憶する画信号記憶手段1によって例えば1原画
像を記憶し、ブロック単位で2次元DCT変換手段2に加
えている。この2次元DCT変換手段2によって得られたD
CT係数はDCT係数記憶手段3に加わり、同様にブロック
単位で記憶する。DCT係数記憶手段3は例えば2ブロッ
ク分のあるいは1原画像分の容量の2倍の記憶容量を有
し、2次元DCT変換手段2より出力されるDCT係数を一方
のDCT係数記憶手段3に記憶する。そして線形量子化手
段4には他方のデータを出力する。
線形量子化手段4はDCT係数を線形量子化し量子化係
数記憶手段5に格納する。量子化係数記憶手段5も2原
画像分の記憶容量を有し、一方の領域に線形量子化手段
4で加わる量子化係数を格納する。また、可変長符号化
手段6は量子化係数記憶手段5で記憶する前述した領域
の他方の領域を選択し可変長符号化手段6に加え符号化
する。例えば1ブロック或いは1画像分のデータの変換
が終了するとDCT係数記憶手段3、量子化係数記憶手段
5はそれぞれの情報の領域を切り換える。すなわち第1
の選択手段を第1のメモリヘの出力とした際には第2の
選択手段を第2のメモリの出力を選択させ、第1の選択
手段を第2のメモリへの出力とした際には第2の選択手
段を第1のメモリの出力を選択させる制御を制御手段に
よって行い、同時に2次元DCT変換、線形量子化、可変
長符号化を行っている。各変換の中間部にメモリを設け
ているので、各処理を並行に行うことができ処理を高速
化することができる。
第2の本発明の作用は次の如くである。入力する符号
データを可変長復号手段7は復号し、量子化係数として
量子化係数記憶手段8に加える。量子化係数記憶手段8
は一方のメモリへその復号した量子化係数を記憶し、他
方のメモリに記憶してある量子化係数を逆量子化手段9
に出力する。逆量子化手段9はその量子化係数を用いDC
T係数に変換する。量子化係数記憶手段8で変換されたD
CT係数はDCT係数記憶手段10の一方のメモリに記憶され
る。また、以前に記憶したDCT係数を逆DCT変換手段11に
出力し、逆DCT変換手段11は逆DCT変換し画信号記憶手段
12に出力する。1ブロック或いは1原画像分の変換が終
了すると量子化係数記憶手段8、DCT係数記憶手段10、
画信号記憶手段12は第1と第2のメモリを切り換える。
これにより、2次元DCT変換手段2、線形量子化手段
4、可変長符号化手段6、さらには可変長復号手段7、
逆量子化手段9、逆DCT変換手段11はブロックや原画像
単位で並列に変換や逆変換を行うことができ処理を高速
化することができる。
〔実施例〕
第3図は本発明の実施例のADCT方式の符号化回路の構
成図である。画信号入力部71より入力した8×8画素か
らなるブロックに分割された画信号は、画信号保持部72
に一時的に保持される。そして、2次元DCT変換部73は
画信号保持部72より加わる画信号をDCT変換により直交
変換してDCT係数保持部74に出力する。DCT係数保持部74
はそのDCT係数を一時的に保持する。線形量子化部75はD
CT係数保持部74より入力するDCT係数を視覚実験により
決められた閾値で構成する量子化マトリクス76により線
形量子化し、量子化係数保持部77に出力する。この量子
化係数を量子化係数保持部77は一時的に保持する。可変
長符号化部78は量子化係数保持部77より加わる量子化係
数を符号表79により可変長符号化する。すなわち可変長
符号化部78は各ブロック先頭のDC成分と前ブロックのDC
成分との差分を可変長符号化する。AC成分についてはイ
ンデックスとランを、ブロック毎に可変長符号化する。
そのDC,AC各成分は、符号表79を用いて符号化され、得
られた符号データは順次、端子80より出力される。
第5図はDCT係数保持部74の更に詳細な構成図であ
る。2次元DCT変換部73の出力はAメモリ74−1、Bメ
モリ74−2に加わる。Aメモリ74−1、Bメモリ74−2
の出力は線形量子化部75に加わる。制御部74−3はAメ
モリ74−1並びにBメモリ74−2の書込制御(ライトイ
ネーブル信号WEA,WEBによる)並びに出力制御(リード
イネーブル信号REA,REBによる)を行う。例えばAメモ
リ74−1に2次元DCT変換部73の出力を格納する場合に
はライトイネーブル信号WEAをAメモリ74−1に出力
し、Aメモリ74−1をライトイネーブルとする。また、
Bメモリ74−2への場合にはライトイネーブル信号WEB
をBメモリ74−2に出力しライトイネーブルとする。ま
た線形量子化部75に出力する場合にはリードイネーブル
信号REAをAメモリ74−1に加えて、Aメモリ74−1を
イネーブルにし、記憶するデータを線形量子化部75に出
力する。また、リードイネーブル信号REBをBメモリ74
−2に加えてBメモリ74−2をイネーブルにし、記憶す
るデータを出力し、線形量子化部75に出力する。
2次元DCT変換部73の準備完了信号DBRDY#、更には線
形量子化部75の準備完了信号QBRDY#は制御部74−3に
加わる。また、制御部74−3は処理開始BSTT#を2次元
DCT変換部73、線形量子化部75、Aメモリ74−1、Bメ
モリ74−2に出力する。
第6図は第mブロックのデータの流れ、第7図は第m
+1ブロックのデータの流れを示している。
前述した構成におけるDCT係数保持部74の動作状態を
更に詳細に第6図、第7図を用いて説明する。
第mブロックにおいては、2次元DCT変換部73でDCT変
換されたDCT係数はDCT係数保持部74のAメモリ74−1に
書き込まれる。同時に、DCT係数保持部74のBメモリ74
−2からは、第m−1ブロックのDCT係数が読み出さ
れ、線形量子化部75に出力され、量子化処理が行われ
る。そして1ブロックのDCT変換が終了すると、次のブ
ロックの処理の準備完了信号(DBRDY#)が2次元DCT変
換部73から制御部74−3に出力される。同様に、線形量
子化部75で量子化が終了すると、準備完了信号(QBRDY
#)が制御部74−3に出力される。また、第5、第6図
には図示していないが、可変長符号化部78からも同様に
準備完了信号(VBRDY#)が制御部74−3に出力され
る。制御部74−3はこの3種類の準備完了信号の全ての
“ON"を検出し、次のブロックの処理開始信号(BSTT
#)を2次元DCT変換部73、線形量子化部75、可変長符
号化部78に出力する。この処理開始信号(BSTT#)によ
り第m+1ブロックの処理を開始する。尚、制御部74−
3はAメモリ74−1とBメモリ74−2とを切り換える。
すなわち、第m+1ブロックでは、2次元DCT変換部73
でDCT変換されたDCT係数は、DCT係数保持部74のBメモ
リ74−2に書き込まれる。同時にDCT係数保持部74のA
メモリ74−1から先程書き込まれた第mブロックのDCT
係数が読み出され、線形量子化部75に出力され、量子化
が行われる。
前述ではDCT係数保持部74の動作について説明した
が、画信号保持部72および量子化係数保持部77も同様の
動作である。
このように各保持部、すなわち画信号保持部72、DCT
係数保持部74、量子化係数保持部77はそれぞれ2ブロッ
ク分のメモリで構成し、1ブロックのメモリヘの書込み
と他の1ブロックのメモリからの読出しを同時に行い、
制御部において、3種類の処理の準備完了信号を検出
し、処理開始信号を発生して各保持部の2ブロック分の
メモリの書込みと読出しを切り換える処理を1画面分繰
り返すことにより、1画面分の符号化が行われる。
また、前述した第5図の実施例においてはAメモリ74
−1、Bメモリ74−2はブロック単位での記憶容量を有
している。そして更にブロックの終了時に切り換えてい
るが、これに限らず1原画像単位で、すなわち1画面を
頁とした単位でそれぞれの変換を行うことも可能であ
る。
更に第5図においてはライトイネーブル信号、リード
イネーブル信号によってAメモリ74−1、Bメモリ74−
2の入力並びに出力を切り換えているが、これに限るも
のではない。例えばAメモリ74−1、Bメモリ74−2の
入力側にAメモリ74−1或いはBメモリ74−2に選択的
に2次元DCT変換部73の出力を加えるセレクタを設け、
更にAメモリ74−1、Bメモリ74−2の出力を選択して
線形量子化部75に出力する選択回路を設け、それぞれの
選択回路を相対するメモリを選択するようにすることに
よって同様に可能である。例えば2次元DCT変換部73の
出力をAメモリ74−1に入力した時にはBメモリ74−2
の出力を線形量子化部75に選択して出力し、2次元DCT
変換部73の出力をBメモリ74−2に加えた時には、Aメ
モリ74−1の出力を選択して線形量子化部75に加えるよ
うに制御することによって同様の動作をとることができ
る。
一方、第4図は本発明の実施例のADCT方式の復元回路
の回路構成図である。端子81から入力した符号データ
は、可変長復号部82に入力する。可変長復号部82は復号
表83により入力された符号データをインデックスとラン
の固定長データに復号し、量子化係数保持部84に加え
る。量子化係数保持部84はこの量子化係数を一時的に保
持する。逆量子化部85は、量子化係数保持部84より入力
する量子化係数を量子化マトリクス86を用いて逆量子化
し、DCT係数保持部87に出力する。そしてDCT係数保持部
87はそのDCT係数を一時的に保持する。2次元逆DCT変換
部88はDCT係数保持部87より入力するDCT係数を逆DCT変
換により直交変換して空間周波数分布の係数を画信号に
変換し、画信号保持部89に出力する。画信号保持部89は
その画信号を一時的に保持する。そして、画信号保持部
89から読み出した信号を画信号出力部90から出力するこ
とにより画像が復元される。
前述した第4図におけるADCT方式の復元においても量
子化係数保持部84、DCT係数保持部87、画信号保持部89
も第5図の構成と同様にメモリを2ブロック或いは2画
面分設け、ブロックや画面単位でそれぞれの逆変換を行
うことにより、同様に高速化することができる。
第8図は本発明に係る1次元DCT変換部の構成図であ
る。従来の技術で述べたように1次元DCT変換を2回、
縦と横を入れ換えて行うことにより2次元変換ができ
る。第8図はその1次元変換におけるものである。1次
元DCT変換部は定数メモリ91を有し、部分演算制御部92
の選択指示(SEL)によって選択された乗数はレジスタR
93,94,95,96に加わる。画信号はレジスタ97に1ドット
単位で加わり、乗算器98〜101に加わる。一方、乗数を
記憶するレジスタ93〜96の出力は乗算器98〜101の他方
の端子に加わる。乗算器98〜101はレジスタ97と前述の
乗数メモリより出力されレジスタ93〜96に格納された乗
数とを乗算し、レジスタ102〜105に格納する。1次元DC
T変換部はマトリクスの乗算であり、個々のマトリクス
間の乗算を乗算器98〜101で行っている(本発明の実施
例においては8×8のマトリクスの演算を4個単位で求
めている)。
乗算器98〜101の乗算結果を記憶したレジスタ102〜10
5の出力は加算器106〜109に入力する。加算器106〜109
は後述する選択回路(MPX)110〜113の出力とを加算し
レジスタ114〜117あるいはレジスタ118〜121に出力す
る。マトリクスが8行8列であるのでレジスタ114〜121
はこの8×8の演算のそれぞれ8個の加算結果を記憶す
るレジスタであり、1個の画像信号がレジスタ97に加わ
るたびに乗数メモリからは2回の乗数が出力され、乗算
器98〜101は2回の乗算を行う。また、加算器106〜109
も同様に2回の累算を行う。この2回のうちの一方がレ
ジスタ114〜117への出力であり、他の1回がレジスタ11
8〜121への出力である。これらの累算を選択するのが選
択回路110〜113であり、乗算器並びに加算器が合計16回
の演算を行うことにとより8個のデータを得て、レジス
タ122〜129に格納される。
尚、前述した如く同時に行う演算は4個であるのでレ
ジスタ122〜125とレジスタ126〜129への格納は選択的に
なされる。合計16回の演算が終了するとレジスタ122〜1
29には8個の変換データが得られるので、選択回路(MP
X)130は順次レジスタ122〜129の出力を選択しDCT係数
として出力する。
第8図における本発明の1次元DCT変換部の構成図に
おいては8×8のマトリクス演算を4個単位で行ってい
るので、演算に必要とする時間を短縮化できる。また、
他の変換より1次元DCT変換は演算時間を必要としてい
るが、第8図に示す如く4個等によって並列処理してい
るので、第3図や第4図に示す符号化並びに復元をパイ
プライン処理で行うことができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、ADCT方式における
符号化、並びに復元化を各変換や逆変換毎に分割し、各
ブロック間に係数を保持するメモリを設けているので、
並列処理を行うことができ処理を高速化できる。
更に、各メモリは例えば2画面分備えているので1面
へのメモリヘの書き込みと他の1面のメモリからの読み
出しを同時に行い、各機能ブロックの状態を判定しなが
らメモリの書込みと読出しの状態を切り換えることによ
り、各機能ブロックの多段のパイプライン処理をするこ
とができ、符号化、復元処理の高速化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の原理ブロック図、 第2図は本発明の第2の原理ブロック図、 第3図は本発明の実施例のADCT方式の符号化回路の構成
図、 第4図は本発明の実施例のADCT方式の復元回路の構成
図、 第5図は本発明の実施例のDCT係数保持部の構成図、 第6図、第7図は本発明の実施例のDCT係数保持部の構
成例とデータの流れの説明図、 第8図は本発明に係る1次元DCT変換部の構成図、 第9図はADCT方式の符号化回路のブロック図、 第10図は原画像信号を表す図、 第11図はDCT係数を表す図、 第12図は2次元DCT変換部のブロック図、 第13図はDCT係数に対する閾値を表す図、 第14図は量子化係数を表す図、 第15図は量子化係数の走査順序を表す図、 第16図はADCT方式の復元回路のブロック図、 第17図は2次元逆DCT変換部のブロック図、 第18図は従来の線形量子化部のブロック図、 第19図は可変長符号化部の構成図である。 1……画信号記憶手段、 2……2次元DCT変換手段、 3……DCT係数記憶手段、 4……線形量子化手段、 5……量子化係数記憶手段、 6……可変長符号化手段.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原画像を複数のN×N画素からなるブロッ
    クに分割し、前記ブロック毎に前記複数のN×N画素の
    階調値を2次元離散コサイン変換して得られる変換係数
    を量子化し、得られた量子化係数を符号化する装置にお
    いて、 前記原画像を構成する画信号が加わり、前記原画像の少
    なくとも1ブロック分を記憶する画信号記憶手段と、 該画信号記憶手段で記憶する前記画信号を前記ブロック
    単位で2次元DCT変換してDCT係数を出力する2次元DCT
    変換手段と、 該DCT係数を少なくとも1ブロック分記憶するDCT係数記
    憶手段と、 該DCT係数記憶手段で記憶する前記DCT係数を線形量子化
    し、量子化係数を出力する線形量子化手段と、 該量子化係数を少なくとも1ブロック分記憶する量子化
    係数記憶手段と、 該量子化係数記憶手段で記憶する量子化係数を符号化す
    る可変長符号化手段とより成り、 前記画信号記憶手段、前記DCT係数記憶手段、前記量子
    化係数記憶手段はそれぞれ、 入力データを記憶する第1、第2のメモリと、 入力データが加わり、該第1、第2のメモリに選択的に
    出力する第1の選択手段と、 前記第1、第2のメモリの出力を選択する第2の選択手
    段と、 前記第1の選択手段を前記第1のメモリへの出力とした
    際に前記第2の選択手段を前記第2のメモリの出力を選
    択し、前記第1の選択手段を前記第2のメモリへの出力
    とした際に前記第2の選択手段を前記第1のメモリの出
    力を選択する制御を行うとともに、前記2次元DCT変換
    手段と、前記線形量子化手段と、前記可変長符号化手段
    とからの全ての準備完了信号が検出されるたびに、前記
    第1、第2の選択手段を切り換える制御手段とを有する
    ことを特徴とする画像データ符号化装置。
  2. 【請求項2】原画像を複数のN×N画素からなるブロッ
    クに分割し、前記ブロック毎に前記複数のN×N画素の
    階調値を2次元離散コサイン変換して得られる変換係数
    を量子化し、得られた量子化係数を符号化した符号デー
    タから画像を復元する装置において、 符号データが加わり、該符号データを復号し、量子化係
    数を出力する可変長復号手段と、 該量子化係数を記憶する量子化係数記憶手段と、 該量子化係数記憶手段で記憶する量子化係数を逆量子化
    し、DCT係数を出力する逆量子化手段と、 該DCT係数を記憶するDCT係数記憶手段と、 該DCT係数記憶手段で記憶するDCT係数を逆DCT変換し画
    信号を出力する逆DCT変換手段と、 該画信号を記憶する画信号記憶手段とより成り、 前記画信号記憶手段、前記DCT係数記憶手段、前記量子
    化係数記憶手段はそれぞれ、 入力データを記憶する第1、第2のメモリと、 入力データが加わり、該第1、第2のメモリに選択的に
    出力する第1の選択手段と、 前記第1、第2のメモリの出力を選択する第2の選択手
    段と、 前記第1の選択手段を前記第1のメモリへの出力とした
    際に前記第2の選択手段を前記第2のメモリの出力を選
    択し、前記第1の選択手段を前記第2のメモリヘの出力
    とした際に前記第2の選択手段を前記第1のメモリの出
    力を選択する制御を行うとともに、前記可変長復号手段
    と、前記逆量子化手段と、前記逆DCT変換手段とからの
    全ての準備完了信号が検出されるたびに、前記第1、第
    2の選択手段を切り換える制御手段とを有することを特
    徴とする画像データ復元装置。
JP20126090A 1990-07-31 1990-07-31 画像データ符号化・復元装置 Expired - Fee Related JP2923527B2 (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20126090A JP2923527B2 (ja) 1990-07-31 1990-07-31 画像データ符号化・復元装置
US07/738,236 US5416854A (en) 1990-07-31 1991-07-30 Image data processing method and apparatus
DE69131808T DE69131808T2 (de) 1990-07-31 1991-07-30 Verfahren und Gerät zur Bilddatenverarbeitung
EP91306971A EP0469855B1 (en) 1990-07-31 1991-07-30 Image data processing method and apparatus
CA002048204A CA2048204C (en) 1990-07-31 1991-07-31 Image data processing method and apparatus
KR1019910013213A KR960003648B1 (ko) 1990-07-31 1991-07-31 화상데이타 처리방법 및 장치
US08/248,516 US7142720B1 (en) 1990-07-31 1994-05-24 Image data processing method and apparatus
US08/828,562 US5875266A (en) 1990-07-31 1997-03-31 Image data processing a method and apparatus
US08/834,769 US5933538A (en) 1990-07-31 1997-04-03 Image data processing method and apparatus
US08/832,962 US5933533A (en) 1990-07-31 1997-04-04 Image data processing method and apparatus
US09/246,966 US6549667B1 (en) 1990-07-31 1999-02-09 Image data encoding method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20126090A JP2923527B2 (ja) 1990-07-31 1990-07-31 画像データ符号化・復元装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0487466A JPH0487466A (ja) 1992-03-19
JP2923527B2 true JP2923527B2 (ja) 1999-07-26

Family

ID=16437998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20126090A Expired - Fee Related JP2923527B2 (ja) 1990-07-31 1990-07-31 画像データ符号化・復元装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2923527B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0487466A (ja) 1992-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6351570B1 (en) Image coding and decoding apparatus, method of image coding and decoding, and recording medium for recording program for image coding and decoding
KR960003648B1 (ko) 화상데이타 처리방법 및 장치
US5216516A (en) Orthogonal transformation arithmetic unit
EP0912062A2 (en) Image encoding apparatus, image encoding method, and image recording medium
EP0917362A1 (en) Macroblock variance estimator for MPEG-2 video encoder
CA2446874C (en) Apparatus and method for encoding and computing a discrete cosine transform using a butterfly processor
JP2923527B2 (ja) 画像データ符号化・復元装置
JPH07143488A (ja) 画像データ復号化方法および装置
JP2738136B2 (ja) ブロック化装置
JP2839389B2 (ja) 逆量子化方法および画像データ復元装置
US5946039A (en) Method and system for encoding
JP2918360B2 (ja) 逆量子化方法および画像データ復元装置
JPH02122767A (ja) 画像信号の符号化復号化方式
JP2802158B2 (ja) 逆直交変換方法および逆直交変換回路
JP4266512B2 (ja) データ処理装置
JP2507654B2 (ja) 画像デ―タ直交変換処理装置のマトリクス演算回路
JP2845098B2 (ja) 多値画像圧縮符号の復号方法および装置
JPH08180194A (ja) 符号化装置及び方法
JP2887843B2 (ja) 画像データ復元方法および装置
JP2809798B2 (ja) 画像データ直交変換装置のマトリクス演算処理方式
JPH04220082A (ja) 画像データ復元方法及び装置
KR100236972B1 (ko) 저전송율 압축/복원을 위한 이차원 이산여현 변환기
JP2802136B2 (ja) 画像データ符号化方法及び装置
EP0917105A2 (en) Real time decoding of reduced digital video
JP4570065B2 (ja) 適応直交変換符号化装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees