JP2934741B2 - 直交変換符号化装置 - Google Patents
直交変換符号化装置Info
- Publication number
- JP2934741B2 JP2934741B2 JP27309388A JP27309388A JP2934741B2 JP 2934741 B2 JP2934741 B2 JP 2934741B2 JP 27309388 A JP27309388 A JP 27309388A JP 27309388 A JP27309388 A JP 27309388A JP 2934741 B2 JP2934741 B2 JP 2934741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transform
- coefficient
- orthogonal transform
- coefficients
- circuit
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像情報の符号化を行う直交変換符号化装
置に関するものである。
置に関するものである。
（従来技術） 画像情報の高能率符号化方式のひとつに、直交変換符
号化方式がある。これは、主としてパワースペクトル密
度の偏りを利用する方式である。すなわち、画像情報で
は低周波成分に大部分のパワーが集中するため、低周波
成分を表す係数の分散は大きくなり、高周波成分を表す
係数の分散は小さくなるので、分散の大きな係数は多く
の量子化レベル数で量子化し、分散の小さな係数は少な
い量子化レベル数で量子化することにより、もとの画像
情報のデータ量よりも少ないデータ量で画像を表現する
方式である。直交変換としては、アダマール変換、フー
リェ変換、カルーネンレーベ変換、コサイン変換などが
知られているが、いずれの変換も計算量が多く、符号化
処理時間の多くを占めていた。これまでに、変換の計算
量を減らす方法として、高速フーリェ変換や高速コサイ
ン変換の計算アルゴリズムが報告されている。しかし、
これらの高速アルゴリズムを採用しても、依然として変
換の計算量が多く、符号化処理速度を向上させる場合の
ボトルネックとなっていた。
号化方式がある。これは、主としてパワースペクトル密
度の偏りを利用する方式である。すなわち、画像情報で
は低周波成分に大部分のパワーが集中するため、低周波
成分を表す係数の分散は大きくなり、高周波成分を表す
係数の分散は小さくなるので、分散の大きな係数は多く
の量子化レベル数で量子化し、分散の小さな係数は少な
い量子化レベル数で量子化することにより、もとの画像
情報のデータ量よりも少ないデータ量で画像を表現する
方式である。直交変換としては、アダマール変換、フー
リェ変換、カルーネンレーベ変換、コサイン変換などが
知られているが、いずれの変換も計算量が多く、符号化
処理時間の多くを占めていた。これまでに、変換の計算
量を減らす方法として、高速フーリェ変換や高速コサイ
ン変換の計算アルゴリズムが報告されている。しかし、
これらの高速アルゴリズムを採用しても、依然として変
換の計算量が多く、符号化処理速度を向上させる場合の
ボトルネックとなっていた。
（発明が解決しようとする課題） 前記した従来技術では、画像方を直交換交して、低周
波成分を表す係数から高周波成分を表す係数まですべて
の係数を求めているから、これを量子化（スカラー量子
化あるいはベクトル量子化）していた。画像情報によっ
ては、低周波成分を表す係数が非常に大きく、その他の
係数が０に近い場合や、ある特定の周波数成分を表す係
数が非常に大きく、その他の係数が０に近い場合などが
あり得る。この場合、０に近い係数は、これを量子化し
て符号化する必要はない。
波成分を表す係数から高周波成分を表す係数まですべて
の係数を求めているから、これを量子化（スカラー量子
化あるいはベクトル量子化）していた。画像情報によっ
ては、低周波成分を表す係数が非常に大きく、その他の
係数が０に近い場合や、ある特定の周波数成分を表す係
数が非常に大きく、その他の係数が０に近い場合などが
あり得る。この場合、０に近い係数は、これを量子化し
て符号化する必要はない。
本発明は、上記のように画像情報によって、符号化し
なくてもよい変換係数が存在し得ることに着目して、符
号化する必要のある変換係数のみを計算し、符号化する
必要のない変換係数は計算しないことにより、変換のた
めの計算量を削減し、変換に要する処理時間の短縮をし
ようとするものである。
なくてもよい変換係数が存在し得ることに着目して、符
号化する必要のある変換係数のみを計算し、符号化する
必要のない変換係数は計算しないことにより、変換のた
めの計算量を削減し、変換に要する処理時間の短縮をし
ようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、第１図に示すように直交変換において計算
すべき変換係数を指定する変換係数指定手段２と、その
変換係数指定手段２により指定された変換係数を計算し
て画像情報の直交変換を行う直交変換手段１と、その直
交変換手段１により得られた前記指定の変換係数を量子
化して、これを符号情報に変換する量子化／符号化手段
３を設けて、画像情報の性質によって、符号化すべき変
換係数のみを計算し、符号化する必要のない変換係数は
計算しないようにしたものである。
すべき変換係数を指定する変換係数指定手段２と、その
変換係数指定手段２により指定された変換係数を計算し
て画像情報の直交変換を行う直交変換手段１と、その直
交変換手段１により得られた前記指定の変換係数を量子
化して、これを符号情報に変換する量子化／符号化手段
３を設けて、画像情報の性質によって、符号化すべき変
換係数のみを計算し、符号化する必要のない変換係数は
計算しないようにしたものである。
前記変換係数指定手段２は、本発明の一態様によれ
ば、低周波成分を表す係数から高周波成分を表す係数へ
と順に指定して行き、それまでに変換された係数の全平
均パワーがあるしきい値に達した時点で、それ以降の高
周波成分を表す係数を変換しないように指定するもので
ある。なお、網点画像のようにある特定の周波成分を表
す係数が大きいと予測できる場合には、その周波成分を
表す係数の変換を始めに指定するようにしてもよい。
ば、低周波成分を表す係数から高周波成分を表す係数へ
と順に指定して行き、それまでに変換された係数の全平
均パワーがあるしきい値に達した時点で、それ以降の高
周波成分を表す係数を変換しないように指定するもので
ある。なお、網点画像のようにある特定の周波成分を表
す係数が大きいと予測できる場合には、その周波成分を
表す係数の変換を始めに指定するようにしてもよい。
前記しきい値は固定値でもよいが、直交変換の前後で
画像情報の全平均パワーを計算し、この値をもとに各画
像情報ごとに決定してもよい。
画像情報の全平均パワーを計算し、この値をもとに各画
像情報ごとに決定してもよい。
（実施例の説明） 第１の実施例 第２図は、本発明の第１の実施例のブロック図を示す
ものである。本実施例の装置は、直交変換として離散コ
サイン変換（Discrete Cosine Transform）を採用したD
CT回路（離散コサイン変換回路）11と、変換係数指定回
路21と、量子化／符号化回路31からなっている。変換係
数指定回路21は、最も低い周波成分を表す係数から、高
周波成分を表す係数へと順に変換を指定する変換指示回
路211と、変換された係数の全平均パワーを求めるため
変換係数の２乗加算を行う２乗加算回路213と、２乗加
算値と予め定めたしきい値とを比較するレベル比較回路
212とからなっている。
ものである。本実施例の装置は、直交変換として離散コ
サイン変換（Discrete Cosine Transform）を採用したD
CT回路（離散コサイン変換回路）11と、変換係数指定回
路21と、量子化／符号化回路31からなっている。変換係
数指定回路21は、最も低い周波成分を表す係数から、高
周波成分を表す係数へと順に変換を指定する変換指示回
路211と、変換された係数の全平均パワーを求めるため
変換係数の２乗加算を行う２乗加算回路213と、２乗加
算値と予め定めたしきい値とを比較するレベル比較回路
212とからなっている。
変換指示回路211は、DCT回路11に対して、最も低い周
波成分を表す係数から高周波成分を表す係数へと順に変
換を指定する。２乗加算回路213は、DCT回路11の出力す
る各変換係数の２乗を求めるとともに、それらの２乗値
の加算を行う。レベル比較回路212は、２乗加算回路213
の出力する２乗加算値を予め定めたしきい値と比較し、
２乗加算値がしきい値を越えたとき、それを示す比較出
力を変換指示回路211に供給する。変換指示回路211は、
レベル比較回路212の比較出力に応じて、まだ変換の指
示を行っていない高周波成分を表す係数を変換しないよ
うに指示する。即ち、低い周波成分の係数から順に行っ
ていた変換の指定を停止する。
波成分を表す係数から高周波成分を表す係数へと順に変
換を指定する。２乗加算回路213は、DCT回路11の出力す
る各変換係数の２乗を求めるとともに、それらの２乗値
の加算を行う。レベル比較回路212は、２乗加算回路213
の出力する２乗加算値を予め定めたしきい値と比較し、
２乗加算値がしきい値を越えたとき、それを示す比較出
力を変換指示回路211に供給する。変換指示回路211は、
レベル比較回路212の比較出力に応じて、まだ変換の指
示を行っていない高周波成分を表す係数を変換しないよ
うに指示する。即ち、低い周波成分の係数から順に行っ
ていた変換の指定を停止する。
DCT回路11は、変換係数指定回路21の変換指示回路211
からの指示に従って、指定された周波成分を表わす係数
を計算して出力する。このDCT回路11は、離散コサイン
変換の定義式通りに行列の乗算を行う回路、あるいは高
速離散コサイン変換の計算アルゴリズムに従って計算す
るような回路であって、指示された変換係数のみを計算
する点を除けば、従来の回路と何ら変わったところはな
い。
からの指示に従って、指定された周波成分を表わす係数
を計算して出力する。このDCT回路11は、離散コサイン
変換の定義式通りに行列の乗算を行う回路、あるいは高
速離散コサイン変換の計算アルゴリズムに従って計算す
るような回路であって、指示された変換係数のみを計算
する点を除けば、従来の回路と何ら変わったところはな
い。
量子化／符号化回路３は、DCT回路11が出力する変換
係数を、それぞれ周波成分を表す係数ごとに適した量子
化特性で量子化した後、これを符号化する。すなわち、
この量子化／符号化回路３は、分散の大きな低周波成分
を表す係数は多くの量子化レベル数で、分散の小さな高
周波成分を表す係数は少ない量子化レベル数で量子化
し、これをハフマン符号化する。
係数を、それぞれ周波成分を表す係数ごとに適した量子
化特性で量子化した後、これを符号化する。すなわち、
この量子化／符号化回路３は、分散の大きな低周波成分
を表す係数は多くの量子化レベル数で、分散の小さな高
周波成分を表す係数は少ない量子化レベル数で量子化
し、これをハフマン符号化する。
なお、本実施例において、網点画像のようにある特定
の周波成分を表す係数が大きいと予測できる場合には、
変換指示回路211はその特定の周波成分を表わす係数の
変換を先に指定するように構成するのがよい。
の周波成分を表す係数が大きいと予測できる場合には、
変換指示回路211はその特定の周波成分を表わす係数の
変換を先に指定するように構成するのがよい。
第２の実施例 第３図は、本発明の第２の実施例のブロック図を示す
ものである。第２図に示す第１の実施例では、変換の指
定を打ち切る時点を、計算された変換係数の全平均パワ
ーを一定のしきい値と比較して決定する。これに対し、
この第２の実施例は、各画像情報ごとに画素情報の全平
均パワーを求め、これをしきい値として変換された変換
係数の全平均パワーと比較して変換の指定を打ち切る時
点を決定する点が第１の実施例と異なっており、その他
は同じである。
ものである。第２図に示す第１の実施例では、変換の指
定を打ち切る時点を、計算された変換係数の全平均パワ
ーを一定のしきい値と比較して決定する。これに対し、
この第２の実施例は、各画像情報ごとに画素情報の全平
均パワーを求め、これをしきい値として変換された変換
係数の全平均パワーと比較して変換の指定を打ち切る時
点を決定する点が第１の実施例と異なっており、その他
は同じである。
第１の２乗加算回路221は、画像上表の２乗加算値ａ
を計算して、レベル変換回路222に出力する。第２の２
乗加算回路223は、それまでに変換された変換係数の２
乗加算値ｂを計算して、レベル比較回路222に出力す
る。レベル比較回路222は、第１の２乗加算回路221の出
力する画像情報の２乗加算値ａと第２の２乗加算回路22
3の出力する変換係数の２乗加算値ｂを比較して、後者
が前者のある比率に達した時点で、例えばｂ＞0.5aとな
った時点で、それ以降の高周波成分を表す係数を計算し
ないことをDCT回路11に指定する。
を計算して、レベル変換回路222に出力する。第２の２
乗加算回路223は、それまでに変換された変換係数の２
乗加算値ｂを計算して、レベル比較回路222に出力す
る。レベル比較回路222は、第１の２乗加算回路221の出
力する画像情報の２乗加算値ａと第２の２乗加算回路22
3の出力する変換係数の２乗加算値ｂを比較して、後者
が前者のある比率に達した時点で、例えばｂ＞0.5aとな
った時点で、それ以降の高周波成分を表す係数を計算し
ないことをDCT回路11に指定する。
この第２の実施例では、画像情報ごと（直交変換を行
う画像情報ごと）に、符号化すべき変換係数の指定を適
応的に行うので、符号化効率がよいという利点がある。
また同じ符号化効率であれば、符号化による画像劣化が
少ないという利点がある。
う画像情報ごと）に、符号化すべき変換係数の指定を適
応的に行うので、符号化効率がよいという利点がある。
また同じ符号化効率であれば、符号化による画像劣化が
少ないという利点がある。
（発明の効果） 本発明は、従来の直交変換回路と量子化／符号化回路
とから成る直交変換符号化装置において、変換係数指定
手段を設けたことにより、符号化する必要のない変換係
数を計算することがないので、直交変換に要する処理時
間が大幅に短縮される。
とから成る直交変換符号化装置において、変換係数指定
手段を設けたことにより、符号化する必要のない変換係
数を計算することがないので、直交変換に要する処理時
間が大幅に短縮される。
直交変換として離散コサイン変換（DCT）を例にし
て、本発明の効果を定量的に説明する。
て、本発明の効果を定量的に説明する。
定義式通りに行列の乗算を利用して、８次の一次元DC
Tを行う従来の離散コサイン変換によれば、82＝64回の
乗算と、（８−１）×８＝56回の加算が必要となる。こ
れに対し、同じ前提において、８個の変換係数のうち、
４個だけ符号化する必要がある場合、本発明によれば、
変換係数指定手段により４個だけ指定して符号化するの
で、８×４＝32回の乗算と（８−１）×４＝28回の加算
でよい。
Tを行う従来の離散コサイン変換によれば、82＝64回の
乗算と、（８−１）×８＝56回の加算が必要となる。こ
れに対し、同じ前提において、８個の変換係数のうち、
４個だけ符号化する必要がある場合、本発明によれば、
変換係数指定手段により４個だけ指定して符号化するの
で、８×４＝32回の乗算と（８−１）×４＝28回の加算
でよい。
また、従来の高速離散コサイン変換により、８次の一
次元DCTを行う場合を例にとれば、32回の乗算と32回の
加算が必要となる。これに対し、同じ例において、４個
の変換係数だけ符号化する必要がある場合、本発明によ
れば、変換係数指定回路により４個だけ指定して符号化
するので、24回の乗算と24回の加算でよい。
次元DCTを行う場合を例にとれば、32回の乗算と32回の
加算が必要となる。これに対し、同じ例において、４個
の変換係数だけ符号化する必要がある場合、本発明によ
れば、変換係数指定回路により４個だけ指定して符号化
するので、24回の乗算と24回の加算でよい。
また、しきい値を画像情報の平均パワーから導いた値
とする本発明の態様（第２の実施例）によれば、直交変
換を行う画像情報ごとに、符号化すべき変換係数の指定
を適応的に行うので、符号化効率がよいという利点があ
る。また同じ符号化効率であれば、符号化による画像劣
化が少ないという利点がある。
とする本発明の態様（第２の実施例）によれば、直交変
換を行う画像情報ごとに、符号化すべき変換係数の指定
を適応的に行うので、符号化効率がよいという利点があ
る。また同じ符号化効率であれば、符号化による画像劣
化が少ないという利点がある。
第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図、第２
図は本発明の第１の実施例のブロック図、第３図は本発
明の第２の実施例のブロック図である。 １……直交変換手段、２……変換係数指定手段、３……
量子化／符号化手段。
図は本発明の第１の実施例のブロック図、第３図は本発
明の第２の実施例のブロック図である。 １……直交変換手段、２……変換係数指定手段、３……
量子化／符号化手段。
Claims (4)
- 【請求項１】直交変換において計算すべき変換係数を指
定する変換係数指定手段と、前記変換係数指定手段によ
り指定された変換係数を計算して画像情報の直交変換を
行う直交変換手段と、 前記直交変換手段により得られた前記指定の変換係数を
量子化して、これを符号情報に変換する量子化／符号化
手段と を備えたことを特徴とする直交変換符号化装置。 - 【請求項２】変換係数指定手段は、ある順により変換す
べき係数を指定し、既に変換された係数の全平均パワー
があるしきい値に達した時点で、残りの変換されていな
い係数を変換しないように指定することを特徴とする請
求項（１）記載の直交変換符号化装置。 - 【請求項３】変換すべき係数を指定する順は、低周波成
分を表す係数から高周波成分を表す係数の順であること
を特徴とする請求項（２）記載の直交変換符号化装置。 - 【請求項４】しきい値は画像情報の平均パワーから導い
た値とすることを特徴とする請求項（２）記載の直交変
換符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27309388A JP2934741B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 直交変換符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27309388A JP2934741B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 直交変換符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121414A JPH02121414A (ja) | 1990-05-09 |
| JP2934741B2 true JP2934741B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17523045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27309388A Expired - Lifetime JP2934741B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 直交変換符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934741B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03132700A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Victor Co Of Japan Ltd | 音声の適応直交変換符号化方法 |
| US9590760B2 (en) * | 2014-06-03 | 2017-03-07 | Raytheon Company | Analog RF memory system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169175A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Fujitsu Ltd | 適応形直交変換符号化方式 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27309388A patent/JP2934741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02121414A (ja) | 1990-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5455874A (en) | Continuous-tone image compression | |
| US5426512A (en) | Image data compression having minimum perceptual error | |
| JP3013876B2 (ja) | 変換符号化装置 | |
| JP3163880B2 (ja) | 画像圧縮符号化装置 | |
| JP2934741B2 (ja) | 直交変換符号化装置 | |
| JPH06292019A (ja) | 画像データ圧縮装置と画像符号圧縮装置 | |
| JP2839943B2 (ja) | 画像データ復元方法及び装置 | |
| JP2664032B2 (ja) | 画像信号の符号化装置 | |
| JP3722169B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| JP3230336B2 (ja) | 再圧縮装置及び再圧縮システム | |
| JPH0575875A (ja) | 画像符号化装置 | |
| JP2616229B2 (ja) | 画像データ圧縮装置 | |
| JPH0670175A (ja) | 画像データ符号化方法及び装置 | |
| JP3176421B2 (ja) | 画像データ復元装置 | |
| JP2820807B2 (ja) | 画像データ符号化方法 | |
| JPH0310486A (ja) | 動画像符号化装置 | |
| JP3014200B2 (ja) | 画像データの符号化装置および符号化方法 | |
| JP2001309380A (ja) | 画像信号符号化装置／復号装置，画像信号符号化方法／復号方法および画像信号符号化／復号プログラム記録媒体 | |
| JPH03238970A (ja) | 変換符号化方式 | |
| JPH03192878A (ja) | 画像データ圧縮装置 | |
| JP2503678B2 (ja) | 変換符号化方式 | |
| JPH0449778A (ja) | 画像符号化方法 | |
| JPH04342372A (ja) | 画像データ圧縮装置 | |
| JPH02272889A (ja) | 画像の直交変換符号化装置 | |
| JP2816168B2 (ja) | 画像データの圧縮装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 10 |