JP3081004B2 - 画像データの符号化装置及び復号化装置 - Google Patents
画像データの符号化装置及び復号化装置Info
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- JP3081004B2 JP3081004B2 JP03025064A JP2506491A JP3081004B2 JP 3081004 B2 JP3081004 B2 JP 3081004B2 JP 03025064 A JP03025064 A JP 03025064A JP 2506491 A JP2506491 A JP 2506491A JP 3081004 B2 JP3081004 B2 JP 3081004B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを所定の容
量に高圧縮符号化するための符号化装置、及び高圧縮符
号化された画像データを復号化するための復号化装置に
関する。
量に高圧縮符号化するための符号化装置、及び高圧縮符
号化された画像データを復号化するための復号化装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＣＤ（電荷結合素子）に代表
される固体撮像装置により撮像された画像信号を、メモ
リカード，磁気ディスク，あるいは磁気テープ等の記録
媒体に、ディジタルデータとして記録する場合、そのデ
ータ量は膨大なものとなる。そこで、通常、多くのフレ
ーム画像を限られた記録容量の範囲で記録しようとする
には、得られた画像信号のデータに対し、何らかの高能
率な圧縮を行なうことが必要である。
される固体撮像装置により撮像された画像信号を、メモ
リカード，磁気ディスク，あるいは磁気テープ等の記録
媒体に、ディジタルデータとして記録する場合、そのデ
ータ量は膨大なものとなる。そこで、通常、多くのフレ
ーム画像を限られた記録容量の範囲で記録しようとする
には、得られた画像信号のデータに対し、何らかの高能
率な圧縮を行なうことが必要である。
【０００３】高能率な画像データの圧縮方式として、直
交変換符号化と可変長符号化とを組み合わせた符号化方
式が広く知られている。その代表的なものとして、静止
画符号化国際標準化に於いて検討されている方式があ
る。
交変換符号化と可変長符号化とを組み合わせた符号化方
式が広く知られている。その代表的なものとして、静止
画符号化国際標準化に於いて検討されている方式があ
る。
【０００４】この方式について、以下に概略を説明す
る。先ず、画像データを所定の大きさのブロックに分割
し、分割されたブロック毎に直交変換として２次元のＤ
ＣＴ（離散コサイン変換）を行なう。次に、各周波数成
分に応じた線形量子化を行ない、この量子化された値に
対し可変長符号化としてハフマン符号化を行なう。この
時、直流成分に関しては、近傍ブロックの直流成分との
差分値をハフマン符号化する。交流成分は、ジグザグス
キャンと呼ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へ
のスキャンを行ない、無効（値が「０」）の成分の連続
する個数と、それに続く有効な成分の値とから２次元の
ハフマン符号化を行なう。以上が、この方式の基本部分
である。
る。先ず、画像データを所定の大きさのブロックに分割
し、分割されたブロック毎に直交変換として２次元のＤ
ＣＴ（離散コサイン変換）を行なう。次に、各周波数成
分に応じた線形量子化を行ない、この量子化された値に
対し可変長符号化としてハフマン符号化を行なう。この
時、直流成分に関しては、近傍ブロックの直流成分との
差分値をハフマン符号化する。交流成分は、ジグザグス
キャンと呼ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へ
のスキャンを行ない、無効（値が「０」）の成分の連続
する個数と、それに続く有効な成分の値とから２次元の
ハフマン符号化を行なう。以上が、この方式の基本部分
である。
【０００５】以上の動作を図４を参照して具体的に説明
する。先ず、（ａ）に示すように、１フレームの画像デ
ータ（国際標準化案で例示されている１フレームの画像
は、７２０×５７６画素）を所定の大きさのブロック
（例えば、８×８の画素より成るブロックＡ，Ｂ，Ｃ，
…）に分割し、（ｂ）に示すように、この分割されたブ
ロック毎に直交変換として２次元のＤＣＴを行ない、８
×８のマトリックス上に順次格納する。画像データは、
２次元平面で眺めてみると、濃淡情報の分布に基づく周
波数情報である空間周波数を有している。
する。先ず、（ａ）に示すように、１フレームの画像デ
ータ（国際標準化案で例示されている１フレームの画像
は、７２０×５７６画素）を所定の大きさのブロック
（例えば、８×８の画素より成るブロックＡ，Ｂ，Ｃ，
…）に分割し、（ｂ）に示すように、この分割されたブ
ロック毎に直交変換として２次元のＤＣＴを行ない、８
×８のマトリックス上に順次格納する。画像データは、
２次元平面で眺めてみると、濃淡情報の分布に基づく周
波数情報である空間周波数を有している。
【０００６】従って、上記ＤＣＴを行なうことにより、
画像データは直流成分ＤＣと交流成分ＡＣに変換され、
８×８のマトリックス上には、原点位置（（０，０）位
置）に直流成分ＤＣの値を示すデータが、（０，７）位
置には、横軸方向の交流成分ＡＣの最大周波数値を示す
データが、そして、（７，０）位置には、縦軸方向の交
流成分ＡＣの最大周波数値を示すデータが、さらに、
（７，７）位置には、斜め方向の交流成分ＡＣの最大周
波数値を示すデータがそれぞれ格納される。中間位置で
は、それぞれの座標位置により関係付けられる方向に於
ける周波数データが、原点側より順次高い周波数のもの
が出現する形で格納されることになる。
画像データは直流成分ＤＣと交流成分ＡＣに変換され、
８×８のマトリックス上には、原点位置（（０，０）位
置）に直流成分ＤＣの値を示すデータが、（０，７）位
置には、横軸方向の交流成分ＡＣの最大周波数値を示す
データが、そして、（７，０）位置には、縦軸方向の交
流成分ＡＣの最大周波数値を示すデータが、さらに、
（７，７）位置には、斜め方向の交流成分ＡＣの最大周
波数値を示すデータがそれぞれ格納される。中間位置で
は、それぞれの座標位置により関係付けられる方向に於
ける周波数データが、原点側より順次高い周波数のもの
が出現する形で格納されることになる。
【０００７】次に、このマトリックスに於ける各座標位
置の格納データを、各周波数成分毎の量子化幅により割
ることにより、各周波数成分に応じた線形量子化を行な
い（図４中の（ｃ））、この量子化された値に対し可変
長符号化としてハフマン符号化を行なう。この時、直流
成分ＤＣに関しては、近傍ブロックの直流成分との差分
値をグループ番号（付加ビット数）と付加ビットで表現
し、そのグループ番号をハフマン符号化し、得られた符
号語と付加ビットを合わせて符号化データとする（図４
中の（ｄ１），（ｄ２），（ｅ１），（ｅ２））。
置の格納データを、各周波数成分毎の量子化幅により割
ることにより、各周波数成分に応じた線形量子化を行な
い（図４中の（ｃ））、この量子化された値に対し可変
長符号化としてハフマン符号化を行なう。この時、直流
成分ＤＣに関しては、近傍ブロックの直流成分との差分
値をグループ番号（付加ビット数）と付加ビットで表現
し、そのグループ番号をハフマン符号化し、得られた符
号語と付加ビットを合わせて符号化データとする（図４
中の（ｄ１），（ｄ２），（ｅ１），（ｅ２））。
【０００８】交流成分ＡＣに関しても有効な（値が
「０」でない）係数は、グループ番号と付加ビットで表
現する。そのため、交流成分ＡＣは、ジグザグスキャン
と呼ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキ
ャンを行ない、無効（値が「０」）の成分の連続する個
数（零のラン数）と、それに続く有効な成分の値のグル
ープ番号とから２次元のハフマン符号化を行ない、得ら
れた符号語と付加ビットを合わせて符号化データとす
る。
「０」でない）係数は、グループ番号と付加ビットで表
現する。そのため、交流成分ＡＣは、ジグザグスキャン
と呼ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキ
ャンを行ない、無効（値が「０」）の成分の連続する個
数（零のラン数）と、それに続く有効な成分の値のグル
ープ番号とから２次元のハフマン符号化を行ない、得ら
れた符号語と付加ビットを合わせて符号化データとす
る。
【０００９】ハフマン符号化は、フレーム画像当りの上
記直流成分ＤＣ及び交流成分ＡＣのそれぞれのデータ分
布に於ける発生頻度のピークのものを中心として、この
中心のものほどデータビットを少なくし、周辺になるほ
ど多くするようにして、ビット割り当てをした形で、デ
ータを符号化して符号語を得ることで行なう。
記直流成分ＤＣ及び交流成分ＡＣのそれぞれのデータ分
布に於ける発生頻度のピークのものを中心として、この
中心のものほどデータビットを少なくし、周辺になるほ
ど多くするようにして、ビット割り当てをした形で、デ
ータを符号化して符号語を得ることで行なう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のような符号化
を、例えば、電子カメラのような機器に用いる場合、符
号化を行なう回路を小型化するために、集積回路（Ｉ
Ｃ）により実現することが望まれる。
を、例えば、電子カメラのような機器に用いる場合、符
号化を行なう回路を小型化するために、集積回路（Ｉ
Ｃ）により実現することが望まれる。
【００１１】この場合、符号化の処理を行なう上で生じ
る各種の変数を何ビットで取り扱うかが問題となる。
る各種の変数を何ビットで取り扱うかが問題となる。
【００１２】一般的に、ビット数を増すとそれだけ回路
構成が複雑化し、ＩＣのチップ面積が増大してコストが
増す。特に、チップ内部のデータバスには、通常、４ビ
ット，８ビット，あるいは１６ビット等、２のべき乗の
数が用いられるので、例えば１７ビットの変数をデータ
バス上で取り扱う場合、非常に困難となる。
構成が複雑化し、ＩＣのチップ面積が増大してコストが
増す。特に、チップ内部のデータバスには、通常、４ビ
ット，８ビット，あるいは１６ビット等、２のべき乗の
数が用いられるので、例えば１７ビットの変数をデータ
バス上で取り扱う場合、非常に困難となる。
【００１３】本発明は上記の点に鑑みて成されたもの
で、直交変換，量子化と可変長符号化によるデータ圧縮
回路を、回路構成を複雑化することなく集積回路化する
ことを目的とする。
で、直交変換，量子化と可変長符号化によるデータ圧縮
回路を、回路構成を複雑化することなく集積回路化する
ことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明による画像データの符号化装置は、
所定の大きさのブロックに分割された画像データをブロ
ック毎に直交変換する直交変換手段と、前記直交変換手
段の変換出力を量子化する量子化手段と、前記量子化手
段の量子化出力を受け、各ブロックの直流成分とその近
傍ブロックの直流成分との差分値を求めると共に、この
差分値に対し、入力される前記各ブロックの直流成分の
ビット幅をこえるビットを取り除き、前記各ブロックの
直流成分のビット幅と同一のビット幅にした差分値を出
力する差分値算出手段と、前記差分値算出手段で求めら
れた差分値を可変長符号化する第１の可変長符号化手段
と、前記量子化手段の量子化出力の交流成分を可変長符
号化する第２の可変長符号化手段と、 を備えることを特
徴としている。
するために、本発明による画像データの符号化装置は、
所定の大きさのブロックに分割された画像データをブロ
ック毎に直交変換する直交変換手段と、前記直交変換手
段の変換出力を量子化する量子化手段と、前記量子化手
段の量子化出力を受け、各ブロックの直流成分とその近
傍ブロックの直流成分との差分値を求めると共に、この
差分値に対し、入力される前記各ブロックの直流成分の
ビット幅をこえるビットを取り除き、前記各ブロックの
直流成分のビット幅と同一のビット幅にした差分値を出
力する差分値算出手段と、前記差分値算出手段で求めら
れた差分値を可変長符号化する第１の可変長符号化手段
と、前記量子化手段の量子化出力の交流成分を可変長符
号化する第２の可変長符号化手段と、 を備えることを特
徴としている。
【００１５】また、本発明による画像データの復号化装
置は、所定の大きさのブロックに分割された画像データ
をブロック毎に直交変換する直交変換手段と、前記直交
変換手段の変換出力を量子化する量子化手段と、前記量
子化手段の量子作出力を受け、各ブロックの直流成分と
その近傍ブロックの直流成分との差分値を求めると共
に、この差分値に対し、入力される前記各ブロックの直
流成分のビット幅をこえるビットを取り除き、前記各ブ
ロックの直流成分のビット幅と同一のビット幅にした差
分値を出力する差分値算出手段と、前記差分値算出手段
から出力された差分値及び前記量子化手段から出力され
た交流成分を可変長符号化する可変長符号化手段とを有
する画像データの符号化装置によって可変長符号化され
た各ブロックの差分値及び交流成分を復号化する可変長
符号復号化手段と、前記可変長符号復号化手段で復号化
された各ブロックの差分値とその近傍ブロックの直流成
分とから、各ブロックの量子化された直流成分を求める
と共に、この直流成分に対し、入力される前記各ブロッ
クの差分値のビット幅をこえるビットを取り除き、前記
各ブロックの差分値のビット幅と同一のビット幅にした
直流成分を出力する直流成分算出手段と、前記直流成分
算出手段からの量子化された直流成分及び前記可変長符
号復号化手段からの復号化された交流成分を逆量子化す
る逆量子化手段と、前記逆量子化手段の逆量子化出力に
対しブロック毎に逆直交変換を行う逆直交変換手段と、
を備えることを特徴としている。
置は、所定の大きさのブロックに分割された画像データ
をブロック毎に直交変換する直交変換手段と、前記直交
変換手段の変換出力を量子化する量子化手段と、前記量
子化手段の量子作出力を受け、各ブロックの直流成分と
その近傍ブロックの直流成分との差分値を求めると共
に、この差分値に対し、入力される前記各ブロックの直
流成分のビット幅をこえるビットを取り除き、前記各ブ
ロックの直流成分のビット幅と同一のビット幅にした差
分値を出力する差分値算出手段と、前記差分値算出手段
から出力された差分値及び前記量子化手段から出力され
た交流成分を可変長符号化する可変長符号化手段とを有
する画像データの符号化装置によって可変長符号化され
た各ブロックの差分値及び交流成分を復号化する可変長
符号復号化手段と、前記可変長符号復号化手段で復号化
された各ブロックの差分値とその近傍ブロックの直流成
分とから、各ブロックの量子化された直流成分を求める
と共に、この直流成分に対し、入力される前記各ブロッ
クの差分値のビット幅をこえるビットを取り除き、前記
各ブロックの差分値のビット幅と同一のビット幅にした
直流成分を出力する直流成分算出手段と、前記直流成分
算出手段からの量子化された直流成分及び前記可変長符
号復号化手段からの復号化された交流成分を逆量子化す
る逆量子化手段と、前記逆量子化手段の逆量子化出力に
対しブロック毎に逆直交変換を行う逆直交変換手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１６】
【作用】本発明では、画像データをブロックに分割し、
この分割されたブロック毎に直交変換を行なってからこ
の変換出力を線形量子化し、その後、この量子化出力を
直流成分についてはその近傍ブロックの直流成分との差
分値を可変長符号化し、交流成分については別に可変長
符号化する画像データの符号化装置に於いて、前記の量
子化出力の或るブロックの直流成分とその近傍ブロック
の直流成分との差分値を求める回路を、求められた差分
値に対し、入力される前記各ブロックの直流成分のビッ
ト幅をこえるビットを取り除き、前記各ブロックの直流
成分のビット幅と同一のビット幅にした差分値を出力す
るように構成している。
この分割されたブロック毎に直交変換を行なってからこ
の変換出力を線形量子化し、その後、この量子化出力を
直流成分についてはその近傍ブロックの直流成分との差
分値を可変長符号化し、交流成分については別に可変長
符号化する画像データの符号化装置に於いて、前記の量
子化出力の或るブロックの直流成分とその近傍ブロック
の直流成分との差分値を求める回路を、求められた差分
値に対し、入力される前記各ブロックの直流成分のビッ
ト幅をこえるビットを取り除き、前記各ブロックの直流
成分のビット幅と同一のビット幅にした差分値を出力す
るように構成している。
【００１７】また、上記の過程により符号化された画像
データを復号化する復号化装置に於いては、復号化され
た差分値と復号化されたその近傍ブロックの直流成分と
から或るブロックの量子化された直流成分を求める回路
を、求められた直流成分に対し、入力される前記各ブロ
ックの差分値のビット幅をこえるビットを取り除き、前
記各ブロックの差分値のビット幅と同一のビット幅にし
た直流成分を出力するように構成している。
データを復号化する復号化装置に於いては、復号化され
た差分値と復号化されたその近傍ブロックの直流成分と
から或るブロックの量子化された直流成分を求める回路
を、求められた直流成分に対し、入力される前記各ブロ
ックの差分値のビット幅をこえるビットを取り除き、前
記各ブロックの差分値のビット幅と同一のビット幅にし
た直流成分を出力するように構成している。
【００１８】このように、符号化及び復号化の処理を行
なう上で生じる各種の変数のビット数が２のべき乗の数
以外となった時、例えば１７ビットになった時、その２
のべき乗のビット数、例えば１６ビットをこえるビット
を取り除くことで、２のべき乗のビット数を用いるよう
にしているので、２のべき乗のビット数以外の変数を２
のべき乗のビット数のデータバス上で取り扱うことがで
きるようになる。従って、直交変換，量子化と可変長符
号化によるデータ圧縮回路を、回路構成を複雑化するこ
となく集積回路化することが可能となる。
なう上で生じる各種の変数のビット数が２のべき乗の数
以外となった時、例えば１７ビットになった時、その２
のべき乗のビット数、例えば１６ビットをこえるビット
を取り除くことで、２のべき乗のビット数を用いるよう
にしているので、２のべき乗のビット数以外の変数を２
のべき乗のビット数のデータバス上で取り扱うことがで
きるようになる。従って、直交変換，量子化と可変長符
号化によるデータ圧縮回路を、回路構成を複雑化するこ
となく集積回路化することが可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２０】まず、本発明の原理につき説明する。図３
は、本発明に採用された演算方式の演算結果を示す図で
ある。同図に於いて、DCは或るブロックの直流成分、ol
d DCは近傍ブロックの直流成分、diff DC は求める差分
値をそれぞれ表わすものとし、またD DCは復号化結果を
表わすものとする。
は、本発明に採用された演算方式の演算結果を示す図で
ある。同図に於いて、DCは或るブロックの直流成分、ol
d DCは近傍ブロックの直流成分、diff DC は求める差分
値をそれぞれ表わすものとし、またD DCは復号化結果を
表わすものとする。
【００２１】今、DCの値が１６進表記で「７ＦＦＦ」
（１０進法で「３２７６７」）、oldDCの値が「８００
０」（「−３２７６８」）であったとすると、通常の演
算では、 diff DC ＝ DC − old DC ＝ １ＦＦＦＦ となり、この１７ビット桁の数をハフマン符号化する。
そして、復号化時には、 D DC ＝ old DC ＋ diff DC ＝ ７ＦＦＦ となり、 D DC ＝ ７ＦＦＦ が得られる。
（１０進法で「３２７６７」）、oldDCの値が「８００
０」（「−３２７６８」）であったとすると、通常の演
算では、 diff DC ＝ DC − old DC ＝ １ＦＦＦＦ となり、この１７ビット桁の数をハフマン符号化する。
そして、復号化時には、 D DC ＝ old DC ＋ diff DC ＝ ７ＦＦＦ となり、 D DC ＝ ７ＦＦＦ が得られる。
【００２２】一方、本発明の演算方式では、 diff DC ＝ DC − old DC ＝ １ＦＦＦＦ の最上位ビットを取り除き、 diff DC ＝ＦＦＦＦ とする。そして、復号化時には、 D DC ＝ old DC ＋ diff DC ＝ ８０００ ＋ ＦＦＦＦ ＝ １７ＦＦＦ となるが、この最上位ビットを取り除くことで、 D DC ＝ ７ＦＦＦ となり、本来の値が得られる。
【００２３】その他の値についても、図３からわかるよ
うに、上記の演算方式で正しい結果が得られる。
うに、上記の演算方式で正しい結果が得られる。
【００２４】次に、上記のような演算方式を採用した符
号化装置及び復号化装置の実施例を説明する。
号化装置及び復号化装置の実施例を説明する。
【００２５】図１は、本発明の一実施例に係る符号化装
置１０の構成を示すブロック構成図で、この符号化装置
１０は、直交変換回路１１，量子化回路１２，差分回路
１３，ハフマン符号化回路１４，二次元（２Ｄ）ハフマ
ン符号化回路１５，符号出力回路１６，及び制御回路１
７により構成されている。
置１０の構成を示すブロック構成図で、この符号化装置
１０は、直交変換回路１１，量子化回路１２，差分回路
１３，ハフマン符号化回路１４，二次元（２Ｄ）ハフマ
ン符号化回路１５，符号出力回路１６，及び制御回路１
７により構成されている。
【００２６】直交変換回路１１は、メモリ２０から出力
されるブロック化処理された画像データを、各ブロック
毎に直交変換、ここでは例としてＤＣＴ（離散コサイン
変換）を行なうものである。
されるブロック化処理された画像データを、各ブロック
毎に直交変換、ここでは例としてＤＣＴ（離散コサイン
変換）を行なうものである。
【００２７】量子化回路１２は、直交変換回路１１から
出力される直交変換係数に対し、各周波数成分毎に予め
設定された各周波数成分毎の量子化幅を用いて線形量子
化を行なう。
出力される直交変換係数に対し、各周波数成分毎に予め
設定された各周波数成分毎の量子化幅を用いて線形量子
化を行なう。
【００２８】差分回路１３は、量子化回路１２により量
子化された直交変換係数の直流成分ＤＣについて、その
近傍ブロック（本実施例では前ブロックとする）の直流
成分との差分値を求めるものである。このような機能を
実現するために、この差分回路１３は、前ブロックの直
流成分を記憶するレジスタ１３１と、量子化回路１２の
出力の直流成分からレジスタ１３１に記憶された直流成
分を減算する減算器１３２とを備えている。
子化された直交変換係数の直流成分ＤＣについて、その
近傍ブロック（本実施例では前ブロックとする）の直流
成分との差分値を求めるものである。このような機能を
実現するために、この差分回路１３は、前ブロックの直
流成分を記憶するレジスタ１３１と、量子化回路１２の
出力の直流成分からレジスタ１３１に記憶された直流成
分を減算する減算器１３２とを備えている。
【００２９】可変長符号化回路としてのハフマン符号化
回路１４は、差分回路１３から出力される直流成分の差
分値に対し、エントロピー符号化の一つであるハフマン
符号化を行なう。また、可変長符号化回路としての２Ｄ
ハフマン符号化回路１５は、量子化回路１２からの量子
化出力の交流成分ＡＣをハフマン符号化する。
回路１４は、差分回路１３から出力される直流成分の差
分値に対し、エントロピー符号化の一つであるハフマン
符号化を行なう。また、可変長符号化回路としての２Ｄ
ハフマン符号化回路１５は、量子化回路１２からの量子
化出力の交流成分ＡＣをハフマン符号化する。
【００３０】符号出力回路１６は、ハフマン符号化回路
１４及び２Ｄハフマン符号化回路１５からの直流成分と
交流成分に対する符号を選択しながら、一定のバス幅、
例えば８ビットに揃えて区切り、記録媒体３０に出力す
る制御を行なう。
１４及び２Ｄハフマン符号化回路１５からの直流成分と
交流成分に対する符号を選択しながら、一定のバス幅、
例えば８ビットに揃えて区切り、記録媒体３０に出力す
る制御を行なう。
【００３１】そして、制御回路１７は、符号化装置１０
の各構成要素の制御を行なう。
の各構成要素の制御を行なう。
【００３２】次に、以上のように構成された符号化装置
１０の動作について説明する。
１０の動作について説明する。
【００３３】符号化装置１０では、メモリ２０からブロ
ック毎に入力された画像データに対し、まず直交変換回
路１１に於いてＤＣＴを行なう。次に、このＤＣＴによ
り得られた変換係数に対し、量子化回路１２により各周
波数成分毎に決められた量子化幅を用いて線形量子化が
行なわれる。
ック毎に入力された画像データに対し、まず直交変換回
路１１に於いてＤＣＴを行なう。次に、このＤＣＴによ
り得られた変換係数に対し、量子化回路１２により各周
波数成分毎に決められた量子化幅を用いて線形量子化が
行なわれる。
【００３４】こうして量子化された変換係数の内、直流
成分ＤＣについては、差分回路１３に於いて、前ブロッ
クとの差分値が求められる。即ち、入力された直流成分
と、レジスタ１３１に記憶されていた前ブロックの直流
成分とが減算器１３２に入力され、差分値が出力され
る。
成分ＤＣについては、差分回路１３に於いて、前ブロッ
クとの差分値が求められる。即ち、入力された直流成分
と、レジスタ１３１に記憶されていた前ブロックの直流
成分とが減算器１３２に入力され、差分値が出力され
る。
【００３５】ここで、入力される直流成分は、例とし
て、１６ビットで表現されている。この１６ビット値の
差分を演算すると、通常、その結果は１７ビットとなる
が、本実施例では、その最上位ビットを切り捨てて、１
６ビットで出力する。なお、各画面の先頭のブロックの
直流成分については、前ブロックの直流成分が与えられ
ないので、予め定められた値（例えば「０」）が用いら
れる。
て、１６ビットで表現されている。この１６ビット値の
差分を演算すると、通常、その結果は１７ビットとなる
が、本実施例では、その最上位ビットを切り捨てて、１
６ビットで出力する。なお、各画面の先頭のブロックの
直流成分については、前ブロックの直流成分が与えられ
ないので、予め定められた値（例えば「０」）が用いら
れる。
【００３６】こうして得られた直流成分の差分値は、ハ
フマン符号化回路１４に入力され、グループ番号（付加
ビット数）と付加ビットで表現し、そのグループ番号が
ハフマン符号化され、得られた符号語と付加ビットを合
わせて符号化データとされる。
フマン符号化回路１４に入力され、グループ番号（付加
ビット数）と付加ビットで表現し、そのグループ番号が
ハフマン符号化され、得られた符号語と付加ビットを合
わせて符号化データとされる。
【００３７】また、量子化回路１２にて量子化された変
換係数の内、交流成分ＡＣについては、２Ｄハフマン符
号化回路１５に入力される。そして、この２Ｄハフマン
符号化回路１５で、この交流成分は、ジグザグスキャン
（低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャン）さ
れ、無効成分の連続する個数（零のラン数）と、それに
続く有効な成分の値のグループ番号とから二次元のハフ
マン符号化が行なわれ、得られた符号語と付加ビットと
を合わせて符号化データとされる。
換係数の内、交流成分ＡＣについては、２Ｄハフマン符
号化回路１５に入力される。そして、この２Ｄハフマン
符号化回路１５で、この交流成分は、ジグザグスキャン
（低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャン）さ
れ、無効成分の連続する個数（零のラン数）と、それに
続く有効な成分の値のグループ番号とから二次元のハフ
マン符号化が行なわれ、得られた符号語と付加ビットと
を合わせて符号化データとされる。
【００３８】このようにしてハフマン符号化回路１４及
び２Ｄハフマン符号化回路１５で符号化された直流成分
及び交流成分は、符号出力回路１６に入力され、ここで
各ブロック毎に、直流成分に続き交流成分の順で、８ビ
ットに区切られ、記録媒体３０に出力される。
び２Ｄハフマン符号化回路１５で符号化された直流成分
及び交流成分は、符号出力回路１６に入力され、ここで
各ブロック毎に、直流成分に続き交流成分の順で、８ビ
ットに区切られ、記録媒体３０に出力される。
【００３９】そして、上記の処理が、各ブロック毎に順
次行なわれ、全画面分のブロックの処理が終了した時点
で、符号化が終了する。
次行なわれ、全画面分のブロックの処理が終了した時点
で、符号化が終了する。
【００４０】次に、復号化装置の一実施例を説明する。
【００４１】図２は、本発明の一実施例に係る復号化装
置４０の構成を示すブロック構成図で、この復号化装置
４０は、ハフマン符号化された直流成分の差分値及び交
流成分を復号化するハフマン符号復号化回路４１と、こ
のハフマン符号復号化回路４１により復号化された直流
成分の差分値から直流成分を求める差分復号回路４２と
を備えている。この差分復号化回路４２は、レジスタ４
２１と加算器４２２とを有している。
置４０の構成を示すブロック構成図で、この復号化装置
４０は、ハフマン符号化された直流成分の差分値及び交
流成分を復号化するハフマン符号復号化回路４１と、こ
のハフマン符号復号化回路４１により復号化された直流
成分の差分値から直流成分を求める差分復号回路４２と
を備えている。この差分復号化回路４２は、レジスタ４
２１と加算器４２２とを有している。
【００４２】復号化装置４０は、さらに、復号化された
量子化成分を逆量子化する逆量子化回路４３と、この逆
量子化回路４３により逆量子化された変換係数に逆直交
変換を行なう逆直交変換回路４４と、各構成要素の制御
を行なう制御回路４５とを備えている。
量子化成分を逆量子化する逆量子化回路４３と、この逆
量子化回路４３により逆量子化された変換係数に逆直交
変換を行なう逆直交変換回路４４と、各構成要素の制御
を行なう制御回路４５とを備えている。
【００４３】このような構成の復号化装置４０にあって
は、記録媒体５０から読出された符号化データは、ハフ
マン符号復号化回路４１に於いて、ハフマン符号化され
る前の直流成分の差分値及び交流成分が得られる。
は、記録媒体５０から読出された符号化データは、ハフ
マン符号復号化回路４１に於いて、ハフマン符号化され
る前の直流成分の差分値及び交流成分が得られる。
【００４４】この内、直流成分の差分値は、差分復号回
路４２に入力される。この差分復号回路４２では、入力
された差分値と、レジスタ４２１に記憶されていた前ブ
ロックの復号された直流成分とが加算器４２２に於いて
加算され、結果の加算値が出力される。ここで、入力さ
れる差分値と前ブロックの直流成分は共に１６ビットで
扱われているが、加算結果も最上位ビットを除き、１６
ビットで出力される。
路４２に入力される。この差分復号回路４２では、入力
された差分値と、レジスタ４２１に記憶されていた前ブ
ロックの復号された直流成分とが加算器４２２に於いて
加算され、結果の加算値が出力される。ここで、入力さ
れる差分値と前ブロックの直流成分は共に１６ビットで
扱われているが、加算結果も最上位ビットを除き、１６
ビットで出力される。
【００４５】そして、差分復号回路４２で得られた直流
成分は、逆量子化回路４３に於いて、量子化の代表値が
かけられ、逆量子化される。
成分は、逆量子化回路４３に於いて、量子化の代表値が
かけられ、逆量子化される。
【００４６】一方、ハフマン符号復号化回路４１から出
力された交流成分も、該当するブロックの直流成分に続
いて逆量子化回路４３に入力され、量子化の代表値がか
けられて、逆量子化される。
力された交流成分も、該当するブロックの直流成分に続
いて逆量子化回路４３に入力され、量子化の代表値がか
けられて、逆量子化される。
【００４７】こうして得られた逆量子化値は、逆直交変
換回路４４に入力され、逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）が行なわ
れる。この結果、該当ブロックの画像データが復号され
る。この復号された画像データは、メモリ６０に書き込
まれる。
換回路４４に入力され、逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）が行なわ
れる。この結果、該当ブロックの画像データが復号され
る。この復号された画像データは、メモリ６０に書き込
まれる。
【００４８】そして、上記の処理が各ブロック毎に順次
行なわれ、全画面のブロックの処理が終了した時点で、
復号化が終了する。
行なわれ、全画面のブロックの処理が終了した時点で、
復号化が終了する。
【００４９】以上説明したように、本発明では、画像デ
ータをブロックに分割し、この分割されたブロック毎に
直交変換を行なった後、この変換出力を線形量子化し
て、この量子化出力を、直流成分についてはその近傍ブ
ロックの直流成分との差分値を可変長符号化し、交流成
分については別に可変長符号化する画像データの符号化
装置に於いて、符号化の処理を行なう上で生じる各種の
変数のビット数が２のべき乗の数以外となった時にも、
２のべき乗のビット数を用いるようにしているので、２
のべき乗のビット数以外の変数を２のべき乗のビット数
のデータバス上で取り扱うことができるようになる。ま
た、このようにして符号化された画像データを復号化す
る復号化装置に於いても、同様に、復号化の処理を行な
う上で生じる各種の変数のビット数が２のべき乗の数以
外となった時にも、２のべき乗のビット数を用いるよう
にしているので、２のべき乗のビット数以外の変数を２
のべき乗のビット数のデータバス上で取り扱うことがで
きるようになる。従って、直交変換，量子化と可変長符
号化によるデータ圧縮回路を、回路構成を複雑化するこ
となく集積回路化することが可能となる。即ち、データ
圧縮効率を損なうことなく、限られたビット数で変数を
取扱い、この結果、ハードウェアでの実現を容易化する
ことができる。
ータをブロックに分割し、この分割されたブロック毎に
直交変換を行なった後、この変換出力を線形量子化し
て、この量子化出力を、直流成分についてはその近傍ブ
ロックの直流成分との差分値を可変長符号化し、交流成
分については別に可変長符号化する画像データの符号化
装置に於いて、符号化の処理を行なう上で生じる各種の
変数のビット数が２のべき乗の数以外となった時にも、
２のべき乗のビット数を用いるようにしているので、２
のべき乗のビット数以外の変数を２のべき乗のビット数
のデータバス上で取り扱うことができるようになる。ま
た、このようにして符号化された画像データを復号化す
る復号化装置に於いても、同様に、復号化の処理を行な
う上で生じる各種の変数のビット数が２のべき乗の数以
外となった時にも、２のべき乗のビット数を用いるよう
にしているので、２のべき乗のビット数以外の変数を２
のべき乗のビット数のデータバス上で取り扱うことがで
きるようになる。従って、直交変換，量子化と可変長符
号化によるデータ圧縮回路を、回路構成を複雑化するこ
となく集積回路化することが可能となる。即ち、データ
圧縮効率を損なうことなく、限られたビット数で変数を
取扱い、この結果、ハードウェアでの実現を容易化する
ことができる。
【００５０】なお、上記実施例では、直流成分値を１６
ビットとしたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば１２ビットであっても良い。
ビットとしたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば１２ビットであっても良い。
【００５１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、符
号化及び復号化の処理を行なう上で生じる各種の変数の
ビット数が２のべき乗の数以外となった時、その２のべ
き乗のビット数をこえるビットを取り除くことで、２の
べき乗のビット数を用いるようにしているので、２のべ
き乗のビット数以外の変数を２のべき乗のビット数のデ
ータバス上で取り扱うことができるようになり、よっ
て、直交変換，量子化と可変長符号化によるデータ圧縮
回路を、回路構成を複雑化することなく集積回路化する
ことが可能となる。
号化及び復号化の処理を行なう上で生じる各種の変数の
ビット数が２のべき乗の数以外となった時、その２のべ
き乗のビット数をこえるビットを取り除くことで、２の
べき乗のビット数を用いるようにしているので、２のべ
き乗のビット数以外の変数を２のべき乗のビット数のデ
ータバス上で取り扱うことができるようになり、よっ
て、直交変換，量子化と可変長符号化によるデータ圧縮
回路を、回路構成を複雑化することなく集積回路化する
ことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る画像データの符号化装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像データの復号化装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図３】本発明の原理を説明するため、本発明に採用さ
れた演算方式の演算結果を示す図である。
れた演算方式の演算結果を示す図である。
【図４】従来の圧縮方式の原理を説明するための動作遷
移図である。
移図である。
１０…符号化装置、１１…直交変換回路、１２…量子化
回路、１３…差分回路、１３１，４２１…レジスタ、１
３２…減算器、１４…ハフマン符号化回路、１５…二次
元（２Ｄ）ハフマン符号化回路、１６…符号出力回路、
１７，４５…制御回路、２０，６０…メモリ、３０，５
０…記録媒体、４０…符号化装置、４１…ハフマン符号
復号化回路、４２…差分復号回路、４２２…加算器、４
３…逆量子化回路、４４…逆直交変換回路。
回路、１３…差分回路、１３１，４２１…レジスタ、１
３２…減算器、１４…ハフマン符号化回路、１５…二次
元（２Ｄ）ハフマン符号化回路、１６…符号出力回路、
１７，４５…制御回路、２０，６０…メモリ、３０，５
０…記録媒体、４０…符号化装置、４１…ハフマン符号
復号化回路、４２…差分復号回路、４２２…加算器、４
３…逆量子化回路、４４…逆直交変換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−270377（ＪＰ，Ａ) 安田浩“カラー静止画符号化国際標準 化”，画像電子学会誌，平成１年12月, 第18巻，第６号，ｐ．398−407 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/41 H04N 7/30
Claims (2)
- 【請求項１】 所定の大きさのブロックに分割された画
像データをブロック毎に直交変換する直交変換手段と、 前記直交変換手段の変換出力を量子化する量子化手段
と、 前記量子化手段の量子化出力を受け、各ブロックの直流
成分とその近傍ブロックの直流成分との差分値を求める
と共に、この差分値に対し、入力される前記各ブロック
の直流成分のビット幅をこえるビットを取り除き、前記
各ブロックの直流成分のビット幅と同一のビット幅にし
た差分値を出力する差分値算出手段と、 前記差分値算出手段で求められた差分値を可変長符号化
する第１の可変長符号化手段と、 前記量子化手段の量子化出力の交流成分を可変長符号化
する第２の可変長符号化手段と、 を具備したことを特徴とする画像データの符号化装置。 - 【請求項２】 所定の大きさのブロックに分割された画
像データをブロック毎に直交変換する直交変換手段と、
前記直交変換手段の変換出力を量子化する量子化手段
と、前記量子化手段の量子作出力を受け、各ブロックの
直流成分とその近傍ブロックの直流成分との差分値を求
めると共に、この差分値に対し、入力される前記各ブロ
ックの直流成分のビット幅をこえるビットを取り除き、
前記各ブロックの直流成分のビット幅と同一のビット幅
にした差分値を出力する差分値算出手段と、前記差分値
算出手段から出力された差分値及び前記量子化手段から
出力された交流成分を可変長符号化する可変長符号化手
段とを有する画像データの符号化装置によって可変長符
号化された各ブロックの差分値及び交流成分を復号化す
る可変長符号復号化手段と、 前記可変長符号復号化手段で復号化された各ブロックの
差分値とその近傍ブロックの直流成分とから、各ブロッ
クの量子化された直流成分を求めると共に、この直流成
分に対し、入力される前記各ブロックの差分値のビット
幅をこえるビットを取り除き、前記各ブロックの差分値
のビット幅と同一のビット幅にした直流成分を出力する
直流成分算出手段と、前記直流成分算出手段からの量子
化された直流成分及び前記可変長符号復号化手段からの
復号化された交流成分を逆量子化する逆量子化手段と、 前記逆量子化手段の逆量子化出力に対しブロック毎に逆
直交変換を行う逆直交変換手段と、 を具備したことを特徴とする画像データの復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03025064A JP3081004B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 画像データの符号化装置及び復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03025064A JP3081004B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 画像データの符号化装置及び復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548901A JPH0548901A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3081004B2 true JP3081004B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=12155495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03025064A Expired - Fee Related JP3081004B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 画像データの符号化装置及び復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081004B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08234390A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像形成方法およびハロゲン化銀感光材料 |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP03025064A patent/JP3081004B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 安田浩"カラー静止画符号化国際標準化"，画像電子学会誌，平成１年１２月，第１８巻，第６号，ｐ．３９８−４０７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548901A (ja) | 1993-02-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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