JP3082585B2 - 画像情報符号化処理装置、画像情報復号化処理装置及び画像情報符号化復号化処理装置 - Google Patents

画像情報符号化処理装置、画像情報復号化処理装置及び画像情報符号化復号化処理装置

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JP3082585B2
JP3082585B2 JP21640794A JP21640794A JP3082585B2 JP 3082585 B2 JP3082585 B2 JP 3082585B2 JP 21640794 A JP21640794 A JP 21640794A JP 21640794 A JP21640794 A JP 21640794A JP 3082585 B2 JP3082585 B2 JP 3082585B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル静止画像情
報を符号化処理または復号化処理を行なう画像情報符号
化処理装置、画像情報復号化処理装置、および、符号化
および復号化処理を行なう画像情報符号化復号化処理装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】大量のディジタル画像情報を符号化し
て、伝送、蓄積することが一般的になっている。この場
合に画像情報に対して行なわれる符号化の手法として種
々の方法が開発され、選択して用いられている。符号化
の手法によっては、符号化を行なってもそれほど圧縮さ
れなかったり、高効率の圧縮は可能であるが復号化した
際に画質が劣化する場合もある。そのため、目標とする
圧縮率を設定し、また、使用する符号化の手法を選択し
ている。
【0003】目標とする圧縮率や適用する符号化の手法
は、通常、再生画像の画質、処理時間、転送量や蓄積容
量などを考慮し、これらの優先度に応じて決定される。
目標とする圧縮率は、例えば、再生画像の画質を優先す
る場合、再生画像の劣化を少なくするため、圧縮率を低
く設定して符号化を行なう。また、限られた伝送レート
で制限時間内に伝送することや、限られた容量の蓄積装
置に制限時間内に蓄積することが要求される場合には、
どのような画像に対しても、必ず高い圧縮率で符号化す
る必要がある。
【0004】符号化手法には、符号量が必ず一定になる
固定長符号化と、画像により符号量が異なる可変長符号
化とがある。固定長符号化を適用すれば、蓄積容量が容
易に規定できるため、システム構築時には都合がよい。
しかし、一般に、固定長符号化は、画像特性を反映して
符号化する可変長符号化に比べて、符号化効率が劣る場
合が多い。このような各符号化の手法の得失を考慮し
て、適用する符号化の手法を選択する必要がある。例え
ば、ディジタルカラー画像は、情報量が膨大であるた
め、多くの場合、可変長符号化が用いられる。
【0005】可変長符号化方式は、例えば、静止画像符
号化方式の国際標準であるJPEG(Joint Ph
otographic coding Experts
Group)方式においても採用されている。現在、
JPEG方式の符号化/復号化器は容易に入手すること
ができるため、JPEGに準拠したフォーマットの符号
化情報は、ネットワークを介して至る所で利用されてい
る。
【0006】図5は、JPEG方式の符号化器の構成を
示すブロック図である。図中、51は入力画像、52は
ブロック化部、53はブロック化画像情報、54はDC
T(離散コサイン変換)部、55は変換係数、56は量
子化部、57は量子化変換係数、58はエントロピー符
号化部、59は符号化情報である。入力画像51は、ブ
ロック化部52においてN×N画素からなるブロック化
画像情報53に分割され、DCT部54に入力される。
DCT部54では、ブロック化画像情報53に対してD
CTを行ない、変換係数55を量子化部56に入力す
る。変換係数55は量子化部56において量子化され
る。量子化部56で量子化された量子化変換係数57
は、エントロピー符号化部58で符号化され、符号化情
報59が出力される。
【0007】可変長符号化の問題点としては、入力画像
の特性が符号化効率に反映されるため、符号量が一定に
ならないばかりでなく、入力画像や符号化パラメータに
よっては、高い圧縮率が達成されないということが挙げ
られる。そこで、処理時間、転送量や蓄積容量などの要
素が優先される場合などのように、常に高い圧縮率が要
求される場合には、可変長符号化に、圧縮率を制御する
ための符号量制御と呼ばれる制御手法が用いられてい
る。
【0008】符号量制御手法には、例えば、「DCT符
号化方式の符号量制御方法」,1989年電子情報通信
学会秋季全国大会予稿集D−45,p.6−45等があ
る。この文献に記載されている方法は、JPEG方式同
様のアルゴリズムの符号化器に対する符号量制御手法で
ある。
【0009】図6は、従来の符号量制御手法を用いた符
号化器の一例を示すブロック図である。図中、図5と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。60は
メモリ部、61は符号量、62は量子化ステップ測定・
推定部、63は量子化ステップ値、64はVLC(可変
長符号化)部である。入力画像51は、ブロック化部5
2においてN×N画素からなるブロック化画像情報53
に分割され、DCT部54において変換され、変換係数
55はメモリ部60に記憶される。そして、量子化部5
6においてメモリ部60から変換係数55が読み出され
て量子化され、量子化変換係数58はVLC部64で符
号化される。このときの符号量61が量子化ステップ測
定・推定部62へ入力される。この符号化動作を、複数
の異なる量子化ステップ値を用いて行なう。ここで、量
子化ステップとは、この符号化方式における符号化パラ
メータの1つであり、量子化部56が量子化を行なう際
に用いられる。
【0010】複数回の符号化動作によって得られた符号
量61に基づき、量子化ステップ測定・推定部62にお
いて、目標符号量を達成するための量子化ステップ値を
推定する。そして、推定した量子化ステップ値63を量
子化部56に設定して再度符号化を行なう。また、上記
動作をさらに繰り返すことによって、精度の高い推定が
可能となる。
【0011】図7は、従来の符号量制御手法を用いた符
号化器の別の例を示すブロック図である。図中の符号
は、図6と同様である。符号化器の外部に画像情報を蓄
積する蓄積装置が用いられている場合、図7に示すよう
に図6におけるメモリ部60を持たない構成とすること
ができる。図7に示した構成においては、蓄積装置から
画像情報を必要回数読み出して符号化器へ入力すること
によって符号化を複数回行ない、量子化ステップ測定・
推定部62で量子化ステップを推定する。そして、推定
した量子化ステップ値63を量子化部56に設定して符
号化を行なうことによって、目標符号量以下となる符号
化を行なう。
【0012】図8は、画像の入出力を行なう装置を含む
システム構成の一例を示す図である。図中、71は入力
装置、72は出力装置、73は高速蓄積装置、74はデ
ータバスである。スキャナー等の入力装置71やプリン
ターなどの出力装置72を高速に連続動作させる場合、
図8に示すように、入力装置71、出力装置72、メモ
リなどの高速蓄積装置73をデータバス74に接続し、
入力装置71から連続して入力される情報を高速蓄積装
置73に蓄積し、逆に、高速蓄積装置73に蓄積された
情報を読み出して出力装置72に連続して出力させる。
しかし、メモリなどの高速蓄積装置73は、一般にハー
ドディスクなどの蓄積装置(大容量蓄積装置)に比べて
高価であり、複数ページ分の高速蓄積装置73を設ける
ことは、コスト上問題となる。一方、ハードディスクな
どの大容量蓄積装置は、読み出しおよび書き込みの処理
速度が遅い。そのため、図8に示した構成において、高
速蓄積装置73の代わりに、大容量蓄積装置をそのまま
適用することはできない。
【0013】図9は、画像の入出力を行なう装置を含む
システム構成の別の例を示す図である。図中、図8と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。75は
符号化復号化処理装置、76は大容量蓄積装置である。
図8に示した構成の問題点を解決するため、図9に示す
ように、符号化復号化処理装置75を導入し、大容量蓄
積装置76には符号化情報を蓄積する方法が考えられ
る。
【0014】図9に示すシステムにおいて、情報の入力
時は、入力装置71から入力した情報を高速蓄積装置7
3に蓄積し、符号化復号化処理装置75において符号化
し、符号化情報を大容量蓄積装置76に蓄積する。情報
の出力時は、大容量蓄積装置76に蓄積された符号化情
報を、符号化復号化処理装置75において復号化し、高
速蓄積装置73に蓄積し、出力装置72によって出力さ
せる。このように、図9に示したシステムでは、符号化
復号化処理装置75によって大容量蓄積装置76に蓄積
する情報量を削減し、読み出しおよび書き込みに要する
処理時間を短縮させている。
【0015】入出力装置は、連続高速動作中に正確なポ
イントで中断させることが困難である。そのため、途中
で動作を中断させようとすると入出力中のデータが失わ
れる可能性がある。また、入出力装置の機械的制約か
ら、動作の中断は、著しい効率の低下に繋がる場合があ
る。このような理由から、実際に図9に示した構成で入
力装置71および出力装置72を高速に連続動作させる
ためには、入力画像によらず、最低圧縮率が保証されて
いる必要がある。これによって大容量蓄積装置76と符
号化復号化処理装置75との間の転送時間を最小限と
し、入出力装置の転送時間を確保することができる。ま
た、共有するデータバス74上で、入力装置71および
出力装置72等の入出力装置が連続動作するために十分
なデータを転送可能なデータ転送時間を保証することも
必要となる。
【0016】入力画像によらず、最低圧縮率を保証する
ためには、例えば、図6や図7に示したような符号量制
御の手法を用いた可変長符号化方式を採用することによ
って実現できる。入力装置71および出力装置72に対
して十分なデータ転送時間を保証するためには、一つの
方法としては、転送管理装置を設けて、バス上の各装置
のバス使用時間を制限することが考えられる。しかし、
この方法は、システムの装置構成が変更される度に管理
方法を更新する手段が必要があるため、得策ではない。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、最低圧縮率を保証するとと
もに、単位時間当たりの転送量を制限し、他の装置との
共存が可能な画像符号化復号化処理装置を提供すること
を目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載の発明においては、画像情報符号化処理装置におい
て、入力した画像情報の符号化処理を行ない符号情報を
出力する画像情報符号化手段と、該画像情報符号化手段
により出力される符号情報を外部装置に転送する情報転
送手段と、該情報転送手段が転送を行なう際の単位時間
当たりの転送量が指定された値以下となるべく前記情報
転送手段を制御する転送制御手段と、前記転送制御手段
により制御される前記単位時間当たりの転送量および転
送間隔に基づいて1回あたりの転送可能なデータ量を決
定し該データ量に基づいて前記画像情報符号化手段から
出力される符号情報の量を制御する符号量制御手段を具
備したことを特徴とするものである。
【0019】請求項2に記載の発明においては、画像情
報復号化処理装置において、入力した画像情報の符号情
報の復号化処理を行ない画像情報を出力する画像情報復
号化手段と、該画像情報復号化手段により出力される画
像情報を外部装置に転送する情報転送手段と、該情報転
送手段が転送を行なう際の単位時間当たりの転送量が指
定された値以下となるべく前記情報転送手段を制御する
転送制御手段と、前記転送制御手段により制御される前
記単位時間当たりの転送量および転送間隔に基づいて1
回あたりの転送可能なデータ量を決定し該データ量に基
づいて前記画像情報復号化手段から出力される画像情報
を制御する復号化制御手段を具備したことを特徴とする
ものである。
【0020】請求項3に記載の発明においては、画像情
報符号化復号化処理装置において、入力した画像情報の
符号化処理を行ない符号情報を出力する画像情報符号化
手段と、入力した画像情報の符号情報の復号化処理を行
ない画像情報を出力する画像情報復号化手段と、前記画
像情報符号化手段により出力される符号情報又は前記画
像情報復号化手段により出力される画像情報を外部装置
に転送する情報転送手段と、該情報転送手段が転送を行
なう際の単位時間当たりの転送量が指定された値以下と
なるべく前記情報転送手段を制御する転送制御手段と、
前記転送制御手段により制御される前記単位時間あたり
の転送量および転送間隔に基づいて1回あたりの転送可
能なデータ量を決定し該データ量に基づいて前記画像情
報符号化手段から出力される符号情報の量を制御する符
号量制御手段と、前記転送制御手段により制御される前
記単位時間当たりの転送量および転送間隔に基づいて1
回あたりの転送可能なデータ量を決定し該データ量に基
づいて前記画像情報復号化手段から出力される画像情報
を制御する復号化制御手段を具備したことを特徴とする
ものである。
【0021】請求項4に記載の発明においては、請求項
1に記載の画像情報符号化処理装置において、前記画像
情報符号化手段は、入力した画像情報を一定の画素数か
らなるブロックに分割するブロック化手段と、該ブロッ
ク化手段によりブロックに分割された画像情報を離散コ
サイン変換する離散コサイン変換手段と、該離散コサイ
ン変換手段により離散コサイン変換された係数を量子化
する量子化手段と、該量子化手段により量子化された変
換係数を可変長符号化する可変長符号化手段を有し、ま
た、前記符号量制御手段は、同一の入力画像を異なる量
子化ステップ値で複数回符号化した結果に基づいて前記
画像情報符号化手段から出力される符号情報の量が指定
された値以下を達成するべく量子化ステップ値を推定し
該量子化ステップ値により前記画像情報符号化手段を制
御することを特徴とするものである。
【0022】請求項5に記載の発明においては、請求項
3に記載の画像情報符号化復号化処理装置において、前
記画像情報符号化手段は、入力した画像情報を一定の画
素数からなるブロックに分割するブロック化手段と、該
ブロック化手段によりブロックに分割された画像情報を
離散コサイン変換する離散コサイン変換手段と、該離散
コサイン変換手段により離散コサイン変換された係数を
量子化する量子化手段と、該量子化手段により量子化さ
れた変換係数を可変長符号化する可変長符号化手段を有
し、また、前記符号量制御手段は、同一の入力画像を異
なる量子化ステップ値で複数回符号化した結果に基づい
て前記画像情報符号化手段から出力される符号情報の量
が指定された値以下を達成するべく量子化ステップ値を
推定し該量子化ステップ値により前記画像情報符号化手
段を制御することを特徴とするものである。
【0023】請求項6に記載の発明においては、請求項
1に記載の画像情報符号化処理装置において、前記画像
情報符号化手段は、入力した画像情報を一定の画素数か
らなるブロックに分割するブロック化手段と、該ブロッ
ク化手段によりブロックに分割された画像情報を離散コ
サイン変換する離散コサイン変換手段と、該離散コサイ
ン変換手段により離散コサイン変換された係数を量子化
する量子化手段と、該量子化手段により量子化された変
換係数を可変長符号化する可変長符号化手段を有し、前
記符号量制御手段は、ブロックごとの符号情報の量が指
定された値以下に達した時点で前記画像情報符号化手段
による符号化を打ち切ることを特徴とするものである。
【0024】請求項7に記載の発明においては、請求項
3に記載の画像情報符号化復号化処理装置において、前
記画像情報符号化手段は、入力した画像情報を一定の画
素数からなるブロックに分割するブロック化手段と、該
ブロック化手段によりブロックに分割された画像情報を
離散コサイン変換する離散コサイン変換手段と、該離散
コサイン変換手段により離散コサイン変換された係数を
量子化する量子化手段と、該量子化手段により量子化さ
れた変換係数を可変長符号化する可変長符号化手段を有
し、前記符号量制御手段は、ブロックごとの符号情報の
量が指定された値以下に達した時点で前記画像情報符号
化手段による符号化を打ち切ることを特徴とするもので
ある。
【0025】請求項8に記載の発明においては、請求項
1に記載の画像情報符号化処理装置において、前記情報
転送手段は、転送準備が整った時点で外部の転送制御装
置に対して転送要求を出力し、外部の転送制御装置から
転送許可が与えられた後に前記画像情報符号化手段によ
り出力される符号情報を外部装置に転送し、前記転送制
御手段は、前記情報転送手段が出力する前記転送要求を
予め設定した前記転送間隔以上の間隔で出力するべく前
記情報転送手段を制御することを特徴とするものであ
る。
【0026】請求項9に記載の発明においては、請求項
2に記載の画像情報復号化処理装置において、前記情報
転送手段は、転送準備が整った時点で外部の転送制御装
置に対して転送要求を出力し、外部の転送制御装置から
転送許可が与えられた後に前記画像情報復号化手段によ
り出力される画像情報を外部装置に転送し、前記転送制
御手段は、前記情報転送手段が出力する前記転送要求を
予め設定した前記転送間隔以上の間隔で出力するべく前
記情報転送手段を制御することを特徴とするものであ
る。
【0027】請求項10に記載の発明においては、請求
項3に記載の画像情報符号化復号化処理装置において、
前記情報転送手段は、転送準備が整った時点で外部の転
送制御装置に対して転送要求を出力し、外部の転送制御
装置から転送許可が与えられた後に前記画像情報符号化
手段により出力される符号情報又は前記画像情報復号化
手段により出力される画像情報を外部装置に転送し、前
記転送制御手段は、前記情報転送手段が出力する前記転
送要求を予め設定した前記転送間隔以上の間隔で出力す
るべく前記情報転送手段を制御することを特徴とするも
のである。
【0028】
【作用】本発明の請求項1ないし3に記載の発明によれ
ば、画像情報符号化手段,画像情報復号化手段は、符号
量制御手段,復号量制御手段によって出力する符号情報
の量あるいは画像情報の量が制御され、常に所定量以下
の符号情報,画像情報を得ることができる。また、転送
制御手段によって情報転送手段を制御することによっ
て、符号情報あるいは画像情報を転送する際の単位時間
当たりの転送量を所定値以下とすることができる。さら
に、単位時間当たりの転送量および転送間隔を転送制御
手段から符号量制御手段あるいは復号量制御手段に伝
え、その単位時間当たりの転送量および転送間隔に基づ
いて符号量制御手段,復号量制御手段が画像情報符号化
手段,画像情報復号化手段を制御することにより、1回
当たりの転送可能なデータ量を踏まえた符号化および復
号化処理を行ない、システム全体の処理効率を向上させ
ることができる。
【0029】画像情報符号化手段としては、請求項4ま
たは5に記載の発明のように、ブロック化手段と、離散
コサイン変換手段と、量子化手段と、可変長符号化する
可変長符号化手段を有するJPEG方式の符号化手法を
用いることができ、そのときの符号量制御手段は、同一
の入力画像を異なる量子化ステップ値で複数回符号化し
た結果に基づいて前記画像情報符号化手段から出力され
る符号情報の量が指定された値以下を達成するべく量子
化ステップ値を推定し該量子化ステップ値により前記画
像情報符号化手段を制御するように構成することができ
る。これにより、最低圧縮率を保証した符号化処理を行
なうことができる。
【0030】また、請求項6または7に記載の発明のよ
うに、JPEG方式の符号化手法を用いた構成におい
て、符号量制御手段は、ブロックごとの符号情報の量が
指定された値以下に達した時点で前記画像情報符号化手
段による符号化を打ち切る。これにより、画像によら
ず、符号情報の量を指定された値以下にすることができ
るとともに、高速な符号化処理を行なうことができる。
【0031】請求項8ないし10に記載の発明では、前
記情報転送手段は、画像情報符号化手段による符号化処
理あるいは画像情報復号化手段による復号化処理が行な
われて転送すべき符号情報あるいは復号情報の準備が整
った時点で、外部の転送制御装置に対して転送要求を出
力する。そして、外部の転送制御装置から転送許可が与
えられた後に、画像情報符号化手段により出力される符
号情報あるいは画像情報復号化手段により出力される復
号情報を外部装置に転送する。このとき、転送制御手段
は、情報転送手段が出力する前記転送要求を予め設定し
た転送間隔以上の間隔で出力するべく情報転送手段を制
御する。転送はあらかじめ設定された転送間隔以上の間
隔を置いて行なわれるので、他の機器の転送時間を十分
に確保することができ、他の機器の動作を効率よく進め
ることが可能となる。
【0032】
【実施例】図1は、本発明の画像情報符号化復号化処理
装置の一実施例を示すブロック図である。図中、1は情
報転送部、2は転送制御部、3は画像情報符号化復号化
部、4は符号量制御部である。
【0033】情報転送部1は、画像情報または符号情報
を、データバスやネットワークなどの伝送路を介して外
部装置に転送する。転送制御部2は、情報転送部1にお
いて転送を行なう際の伝送路上の単位時間当たりの転送
量を制御する。画像情報符号化復号化部3は、画像情報
を符号化または復号化する。符号量制御部4は、画像情
報符号化復号化部3において符号化または復号化を行な
う際に、符号情報あるいは復号情報の量を指定された値
以下に制御する。この指定された値としては、例えば、
転送制御部2において制御する転送量に基づいた値とす
ることができる。
【0034】本発明の画像情報符号化復号化処理装置の
一実施例における動作の一例を説明する。まず、符号化
時の動作の一例について説明する。情報転送部1には、
伝送路上の単位時間当たりの転送量を制御するための転
送制御情報が転送制御部2から渡される。情報転送部1
は、渡された転送制御情報に従って、外部から画像情報
を受け取り、画像情報符号化復号化部3へ入力する。符
号量制御部4は、画像情報符号化復号化部3に対して符
号量を制御するための符号量制御情報を渡す。画像情報
符号化復号化部3は、符号量制御部4から出力される符
号量制御情報に従って、画像情報を符号化する。情報転
送部1は、画像情報符号化復号化部3から出力される符
号情報を、画像情報を受け取る場合と同様に、転送制御
部2によって単位時間当たりの転送量が制御されながら
符号情報を外部へ転送する。
【0035】次に、復号化時の動作の一例について説明
する。符号化時と同様に、情報転送部1には伝送路上の
単位時間当たりの転送量を制御するための転送制御情報
が転送制御部2から渡される。情報転送部1は、渡され
た転送制御情報に従って、外部から符号情報を受け取
り、画像情報符号化復号化部3へ入力する。画像情報符
号化復号化部3では、符号化時と同様に符号量制御部4
からの符号量制御情報に従って、符号情報を復号化して
出力する。情報転送部1は、転送制御部2によって単位
時間当たりの転送量が制御されながら、復号化された画
像情報を外部へ転送する。
【0036】このように、外部とのデータの転送は、転
送制御部2によってその単位時間当たりの転送量が制御
されるとともに、符号量制御部4によって転送するデー
タ量自体も制御される。そのため、データバスやネット
ワークなどの伝送路上に接続されている他の装置が必要
とする転送時間に合わせて、この画像情報符号化復号化
処理装置が伝送路を占有する転送時間を制御することが
できる。また、そのような転送時間に転送できる転送
量、および、処理時間に合わせた符号化処理あるいは復
号化処理を行なうことが可能になる。
【0037】画像情報符号化復号化部3の符号化を行な
う部分には、例えば、図5に示したようなJPEG方式
を用いることができる。このとき、符号量制御部5とと
もに、図6に示す構成とすることができる。このような
構成において、量子化ステップ測定・推定部62が符号
量制御部4に対応する。符号量制御部4は、量子化ステ
ップ値を変更しながら複数回の量子化を行ない、符号量
が設定値以下となる量子化ステップ値を求める。求めた
量子化ステップ値を用い、量子化および可変長符号化処
理を行なって符号情報を得て、画像情報符号化復号化部
3から出力する。この複数回の量子化処理の間に、符号
量が設定値以下となった場合には、その時点で符号量制
御部4の処理を打ち切り、符号量が設定値以下となった
ときの符号を画像情報符号化復号化部3の出力とするよ
うに構成してもよい。なお、復号化を行なう部分は、符
号化方式に対応した復号化処理を行なう構成となる。
【0038】また、上述の画像情報符号化復号化処理装
置を図9に示したような静止画像の入出力装置と蓄積装
置を接続したシステムに用いることができる。この場
合、符号量制御部4によって最低圧縮率が保証され、ハ
ードディスク等の蓄積装置の読み出しおよび書き込みの
処理時間を、システムの連続動作上で問題とならない時
間に押さえることができる。また、転送制御部2によっ
て単位時間当たりの転送量の制御を行なうことによっ
て、入出力装置が高速動作するために必要となるバス上
の転送量を確保することができ、システムの連続動作が
可能となる。
【0039】画像情報符号化復号化部3は、符号化器あ
るいは復号化器のどちらか一方により構成することもで
き、その場合には画像情報符号化処理装置、画像情報復
号化処理装置を得ることができる。
【0040】この画像情報符号化復号化処理装置がデー
タバスに接続されている場合、情報転送部1としては、
例えば、DMAC(Direct Memory Ac
cess Controller)を用いることができ
る。DMACは、転送先からデータを読み出す場合は、
メモリ領域の確保など、データを受け入れる準備ができ
たところで、転送先に対して転送要求を出し、データの
転送を行なう。また、転送先へデータを書き込む場合
は、転送するデータが揃ったところで、転送先に対して
転送要求を出し、データの転送を行なう。図9に示すよ
うに他の装置もデータバスに接続され、データバスを共
有し、データバスを使って転送を行なう場合には、転送
要求は、Bus Requestとして、バスに対して
出力される。
【0041】データバス上には、通常、バス上の転送を
管理するバス制御装置があり、バスに接続された装置か
らBus Requestが出力されると、バスの状態
を検出して、他にバスを使用している装置がなければ、
バスの使用許可を与えて、転送を実行させる。複数の装
置からBus Requestが出力された場合、バス
制御装置の判断で、順番にバスの使用許可が与えられ、
バス上でのデータの衝突を防いでいる。
【0042】情報転送部1としてDMACを用いた場合
の転送制御方法の一例を説明する。図2は、情報制御部
1および転送制御部2の構成の一例を示すブロック図で
ある。図中、11は転送間隔制御部、12は転送要求監
視部、13は論理積算出部、14は転送部、15は転送
要求信号、16は転送許可信号、17は間隔制御信号、
18は要求信号、19は演算結果である。
【0043】転送間隔制御部11は、転送間隔の設定時
間T1を監視し、設定時間T1後に間隔制御信号17を
更新する。転送間隔は、他の装置が動作するために必要
とする転送時間を設定することができる。この転送間隔
だけの時間をおいた後は、符号化情報および復号化情報
の転送が可能である。転送要求監視部12は、転送部1
4からの転送要求信号15を監視し、転送部14から転
送要求があると、要求信号を論理積算出部13に送る。
また、論理積算出部13からの演算結果19を受け取
り、転送が可能であれば転送許可信号16を転送部14
に送る。論理積算出部13は、転送間隔制御部11から
出力される間隔制御信号17と、転送要求監視部12か
ら出力される要求信号18の論理積を算出する。そし
て、演算結果19を転送要求監視部12に返す。この論
理積の演算により、転送間隔の設定時間T1だけの時間
が経過して転送可能状態となり、かつ、転送要求がなさ
れたことを検出することができる。すなわち、転送要求
がなされても、転送間隔の設定時間T1が経過するまで
は転送は禁止される。また、転送間隔の設定時間T1が
経過しても、転送要求がなければ当然転送は行なわな
い。転送部14は、画像情報符号化復号化部3から出力
される符号情報や画像情報を転送する旨の要求を受け、
または、外部から入力される画像情報や符号情報の転送
要求を受けると、転送先のメモリ領域の確保などの用意
が整った時点で、転送要求監視部12に対して転送要求
信号15を出力する。そして、転送要求監視部12から
転送許可信号16を受け取ってから転送を開始する。
【0044】図3は、転送間隔制御部11の動作の一例
を示すフローチャートである。まず、S21において、
転送間隔を計測するための変数timer=0とする。
次にS22において、ある時間間隔の経過時に変数ti
merの値に1を加える。そして、S23において、変
数timerと転送間隔の設定時間T1との比較を行な
い、変数timerの値が設定時間T1に達していなけ
れば、所定の転送間隔だけの時間が経過していないの
で、S22に戻る。S23において、変数timerの
値が設定時間T1に達していれば、転送間隔だけの時間
が経過したことを示すので、S24において、間隔制御
信号17を“1”として、転送が可能であることを示
す。その後、要求信号18が“1”となることによって
論理積算出部13から演算結果9として転送許可の結果
が転送要求監視部12に伝えられ、さらに転送部14に
転送許可信号16が送出されて、転送部14における転
送が開始されることになる。なお、転送部14における
転送が終了すると、間隔制御信号17は“0”にリセッ
トされる。
【0045】転送間隔制御部11では、変数timer
の値が設定時間T1に達した後も、転送部14による1
回の転送が終了するまで待機状態となる。転送部14で
は、データの転送が終了すると、その旨が転送間隔制御
部11に伝えられる。また、全データの転送が終了した
ときにも、その旨が転送間隔制御部11に伝えられる。
S25において、全データの転送が終了したか否かを判
定し、全データの転送が終了していれば転送間隔制御部
11の処理を終了する。S25において、全データの転
送が終了していない場合には、S26において1回に転
送すべきデータの転送が終了したか否かを判定する。終
了していなければ、S25へもどり、転送終了を待つ。
1回に転送すべきデータの転送が終了した場合には、S
21へ戻り、次の回の転送までの転送間隔の計時を再び
行なう。
【0046】図4は、転送要求監視部12の動作の一例
を示すフローチャートである。まず、S27において、
要求信号18を“0”とする。次に、S28において、
転送部14から転送要求信号15が入力されるまで待
つ。S28において、転送要求信号15が入力されれ
ば、S29において、要求信号18を“1”とする。要
求信号18を“1”とし、転送間隔制御部11から間隔
制御信号17として“1”が出力されると、論理積算出
部13から演算結果19として“1”が出力され、転送
が可能となる。転送要求監視部12では、これを受けて
転送許可信号16を出力し、転送が可能であることを転
送部14に通知する。なお、転送部14において転送が
終了すると、要求信号18は“0”にリセットされる。
【0047】転送要求信号15が入力された後も、転送
部14において1回の転送が終了するまで、転送要求監
視部12も待ち状態となる。上述のように、転送部14
では、1回に転送すべきデータの転送が終了すると、そ
の旨が転送要求監視部12に伝えられる。また、全デー
タの転送が終了したときにも、その旨が転送要求監視部
12に伝えられる。S30において、全データの転送が
終了したか否かを判定し、全データの転送が終了すれ
ば、転送要求監視部12の処理を終了する。S30にお
いて、全データの転送が終了していないと判定されたと
きには、S31において、1回に転送すべきデータの転
送が終了したか否かを判定する。転送未了の場合には、
S30へ戻り、転送の終了を待つ。1回に転送すべきデ
ータの転送が終了した場合には、S27へ戻り、次の転
送要求を監視する。
【0048】以上の制御により、情報転送部1からの転
送は、必ず、転送間隔の設定時間T1以上の間隔で行な
われることになり、画像情報符号化復号化処理装置が、
データバス上で占有する転送間隔を制限することができ
る。このとき、共有データバス上で、画像情報符号化復
号化処理装置が占有できる単位時間当たりの転送量をT
(Byte/sec)、DMAの転送単位をA(Byt
e)とすると、T1=A/Tである。すなわち、データ
バスの単位時間当たりの最大転送量は決まっているの
で、システムの装置構成によって他の装置が必要とする
平均した単位時間当たりの転送量が決まると、その転送
量に基づき、画像情報符号化復号化処理装置が占有でき
る単位時間当たりの転送量Tを設定することができる。
そして、画像情報符号化復号化処理装置が1回に転送す
る転送量Aを設定すれば、転送間隔の設定時間T1を求
めることができる。転送間隔の設定時間T1は、任意の
値が設定可能であるため、システムの装置構成に合わせ
て設定することが可能である。また、システム構成が変
更になった場合も、容易に対応することができる。
【0049】ここで、画像情報符号化復号化処理装置が
1回に転送する転送量Aをもとに、符号量制御部4の設
定値を設定することが可能である。また、転送間隔の設
定時間T1および単位時間当たりの転送量Tが決定され
ると、平均の1回当たりの転送可能なデータ量が決定さ
れる。このデータ量をもとに符号量制御部4の設定値を
決定することも可能である。このように転送量に応じて
符号量の設定を行なうことによって、転送量をも考慮し
た符号量の制御が可能となり、符号情報の転送を効率よ
く行なうことが可能となる。
【0050】上述の転送量Aが極端に大きな値の場合、
1回の転送に要する時間が長くなり、データバスの占有
時間が長期化して、たとえ単位時間当たりの転送量Tが
小さくても他の処理の転送を妨げることがある。このよ
うな不具合を回避するため、例えば、転送制御部2ある
いは情報転送部1において、最適な転送量Aを設定する
ことが可能である。この時、例えば、画像情報符号化復
号化部3の処理単位に応じて転送量Aを設定したり、あ
るいは符号情報のデータ量に合わせて動的に転送量Aを
設定し、さらに転送間隔の設定時間T1を設定するよう
に構成することも可能である。
【0051】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、符号量制御を適用した可変長符号化によって
最低圧縮率を保証し、かつ、単位時間当たりの転送量の
制御によって他の装置と共有している伝送路上で占有す
る単位時間当たりの転送量を制限しながら符号化処理お
よび復号化処理を行なうことが可能になるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像情報符号化復号化処理装置の一
実施例を示すブロック図である。
【図2】 情報制御部1および転送制御部2の構成の一
例を示すブロック図である。
【図3】 転送間隔制御部11の動作の一例を示すフロ
ーチャートである。
【図4】 転送要求監視部12の動作の一例を示すフロ
ーチャートである。
【図5】 JPEG方式の符号化器の構成を示すブロッ
ク図である。
【図6】 従来の符号量制御手法を用いた符号化器の一
例を示すブロック図である。
【図7】 従来の符号量制御手法を用いた符号化器の別
の例を示すブロック図である。
【図8】 画像の入出力を行なう装置を含むシステム構
成の一例を示す図である。
【図9】 画像の入出力を行なう装置を含むシステム構
成の別の例を示す図である。
【符号の説明】
1…情報転送部、2…転送制御部、3…画像情報符号化
復号化部、4…符号量制御部。
フロントページの続き (72)発明者 木村 俊一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 安東 明浩 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−280591(JP,A) 特開 平4−4452(JP,A) 特開 平5−284455(JP,A) 特開 平4−220875(JP,A) 特開 昭62−100855(JP,A) 1989年電子情報通信学会秋季全国大会 講演論文集、分冊6、D−45(1989) p.45 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 G06F 13/20 - 13/378

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力した画像情報の符号化処理を行ない
    符号情報を出力する画像情報符号化手段と、該画像情報
    符号化手段により出力される符号情報を外部装置に転送
    する情報転送手段と、該情報転送手段が転送を行なう際
    の単位時間当たりの転送量が指定された値以下となるべ
    く前記情報転送手段を制御する転送制御手段と、前記転
    送制御手段により制御される前記単位時間当たりの転送
    量および転送間隔に基づいて1回あたりの転送可能なデ
    ータ量を決定し該データ量に基づいて前記画像情報符号
    化手段から出力される符号情報の量を制御する符号量制
    御手段を具備したことを特徴とする画像情報符号化処理
    装置。
  2. 【請求項2】 入力した画像情報の符号情報の復号化処
    理を行ない画像情報を出力する画像情報復号化手段と、
    該画像情報復号化手段により出力される画像情報を外部
    装置に転送する情報転送手段と、該情報転送手段が転送
    を行なう際の単位時間当たりの転送量が指定された値以
    下となるべく前記情報転送手段を制御する転送制御手段
    と、前記転送制御手段により制御される前記単位時間当
    たりの転送量および転送間隔に基づいて1回あたりの転
    送可能なデータ量を決定し該データ量に基づいて前記画
    像情報復号化手段から出力される画像情報を制御する復
    号化制御手段を具備したことを特徴とする画像情報復号
    化処理装置。
  3. 【請求項3】 入力した画像情報の符号化処理を行ない
    符号情報を出力する画像情報符号化手段と、入力した画
    像情報の符号情報の復号化処理を行ない画像情報を出力
    する画像情報復号化手段と、前記画像情報符号化手段に
    より出力される符号情報又は前記画像情報復号化手段に
    より出力される画像情報を外部装置に転送する情報転送
    手段と、該情報転送手段が転送を行なう際の単位時間当
    たりの転送量が指定された値以下となるべく前記情報転
    送手段を制御する転送制御手段と、前記転送制御手段に
    より制御される前記単位時間あたりの転送量および転送
    間隔に基づいて1回あたりの転送可能なデータ量を決定
    し該データ量に基づいて前記画像情報符号化手段から出
    力される符号情報の量を制御する符号量制御手段と、前
    記転送制御手段により制御される前記単位時間当たりの
    転送量および転送間隔に基づいて1回あたりの転送可能
    なデータ量を決定し該データ量に基づいて前記画像情報
    復号化手段から出力される画像情報を制御する復号化制
    御手段を具備したことを特徴とする画像情報符号化復号
    化処理装置。
  4. 【請求項4】 前記画像情報符号化手段は、入力した画
    像情報を一定の画素数からなるブロックに分割するブロ
    ック化手段と、該ブロック化手段によりブロックに分割
    された画像情報を離散コサイン変換する離散コサイン変
    換手段と、該離散コサイン変換手段により離散コサイン
    変換された係数を量子化する量子化手段と、該量子化手
    段により量子化された変換係数を可変長符号化する可変
    長符号化手段を有し、また、前記符号量制御手段は、同
    一の入力画像を異なる量子化ステップ値で複数回符号化
    した結果に基づいて前記画像情報符号化手段から出力さ
    れる符号情報の量が指定された値以下を達成するべく量
    子化ステップ値を推定し該量子化ステップ値により前記
    画像情報符号化手段を制御することを特徴とする請求項
    1に記載の画像情報符号化処理装置。
  5. 【請求項5】 前記画像情報符号化手段は、入力した画
    像情報を一定の画素数からなるブロックに分割するブロ
    ック化手段と、該ブロック化手段によりブロックに分割
    された画像情報を離散コサイン変換する離散コサイン変
    換手段と、該離散コサイン変換手段により離散コサイン
    変換された係数を量子化する量子化手段と、該量子化手
    段により量子化された変換係数を可変長符号化する可変
    長符号化手段を有し、また、前記符号量制御手段は、同
    一の入力画像を異なる量子化ステップ値で複数回符号化
    した結果に基づいて前記画像情報符号化手段から出力さ
    れる符号情報の量が指定された値以下を達成するべく量
    子化ステップ値を推定し該量子化ステップ値により前記
    画像情報符号化手段を制御することを特徴とする請求項
    3に記載の画像情報符号化復号化処理装置。
  6. 【請求項6】 前記画像情報符号化手段は、入力した画
    像情報を一定の画素数からなるブロックに分割するブロ
    ック化手段と、該ブロック化手段によりブロックに分割
    された画像情報を離散コサイン変換する離散コサイン変
    換手段と、該離散コサイン変換手段により離散コサイン
    変換された係数を量子化する量子化手段と、該量子化手
    段により量子化された変換係数を可変長符号化する可変
    長符号化手段を有し、前記符号量制御手段は、ブロック
    ごとの符号情報の量が指定された値以下に達した時点で
    前記画像情報符号化手段による符号化を打ち切ることを
    特徴とする請求項1に記載の画像情報符号化処理装置。
  7. 【請求項7】 前記画像情報符号化手段は、入力した画
    像情報を一定の画素数からなるブロックに分割するブロ
    ック化手段と、該ブロック化手段によりブロックに分割
    された画像情報を離散コサイン変換する離散コサイン変
    換手段と、該離散コサイン変換手段により離散コサイン
    変換された係数を量子化する量子化手段と、該量子化手
    段により量子化された変換係数を可変長符号化する可変
    長符号化手段を有し、前記符号量制御手段は、ブロック
    ごとの符号情報の量が指定された値以下に達した時点で
    前記画像情報符号化手段による符号化を打ち切ることを
    特徴とする請求項3に記載の画像情報符号化復号化処理
    装置。
  8. 【請求項8】 前記情報転送手段は、転送準備が整った
    時点で外部の転送制御装置に対して転送要求を出力し、
    外部の転送制御装置から転送許可が与えられた後に前記
    画像情報符号化手段により出力される符号情報を外部装
    置に転送し、前記転送制御手段は、前記情報転送手段が
    出力する前記転送要求を予め設定した前記転送間隔以上
    の間隔で出力するべく前記情報転送手段を制御すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像情報符号化処理装
    置。
  9. 【請求項9】 前記情報転送手段は、転送準備が整った
    時点で外部の転送制御装置に対して転送要求を出力し、
    外部の転送制御装置から転送許可が与えられた後に前記
    画像情報復号化手段により出力される画像情報を外部装
    置に転送し、前記転送制御手段は、前記情報転送手段が
    出力する前記転送要求を予め設定した前記転送間隔以上
    の間隔で出力するべく前記情報転送手段を制御すること
    を特徴とする請求項2に記載の画像情報復号化処理装
    置。
  10. 【請求項10】 前記情報転送手段は、転送準備が整っ
    た時点で外部の転送制御装置に対して転送要求を出力
    し、外部の転送制御装置から転送許可が与えられた後に
    前記画像情報符号化手段により出力される符号情報又は
    前記画像情報復号化手段により出力される画像情報を外
    部装置に転送し、前記転送制御手段は、前記情報転送手
    段が出力する前記転送要求を予め設定した前記転送間隔
    以上の間隔で出力するべく前記情報転送手段を制御する
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像情報符号化復号
    化処理装置。
JP21640794A 1994-09-09 1994-09-09 画像情報符号化処理装置、画像情報復号化処理装置及び画像情報符号化復号化処理装置 Expired - Lifetime JP3082585B2 (ja)

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US08/416,984 US5900946A (en) 1994-09-09 1995-04-05 Image information encoding/decoding apparatus assuring a minimum compression ratio and limiting a transfer rate
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