JP3132844B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像符号化装置に関
し、特に可変長符号化処理を施す画像符号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子スチルカメラにおいては、
光学系を介して結像された被写体像をＣＣＤ等の撮像素
子により電気信号（デジタル信号）に変換して画像デー
タとしてＩＣメモリカード等の記録媒体に記録し、再生
時には記録媒体から読み出した画像データを読み出し、
再生処理を施して再生画像を得ている。画像データを記
録する際に、通常、画像データに直交変換処理を施した
後、所定の量子化、符号化を含む符号化処理を施して情
報圧縮して記録している。

【０００３】図３には、従来のこの種電子スチルカメラ
の信号処理系の構成が示されている。 光学系および撮
像素子を介して得られた画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ
（ＡＤＣ）によりデジタル信号に変換され、一画面分の
画像データがフレーム（バッファ）メモリ３１に記録さ
れる。ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路（離散コサイン変換／逆離
散コサイン変換回路）４は、直交変換／逆直交変換処理
を施す回路で、フレームメモリ３１から読み出したブロ
ックデータを直交変換する。ブロックデータとは、一画
面分のデータを複数のブロックに分割したときの各ブロ
ックについてのデータである。ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路４
で直交変換されて得られた変換（直交）係数データは、
量子化／逆量子化回路６で量子化された後、変換係数を
直流成分係数と交流成分係数に分離して、それぞれＤＰ
ＣＭ回路７とジグザグ走査回路８に供給する。ＤＰＣＭ
回路７は、量子化／逆量子化回路６からの直流変換係数
を受け、予測値との差、すなわち予測誤差を求めて、符
号化／復号化（ＣＯＤＥＣ）回路９に送出する。符号化
／復号化回路９は、この予測誤差に対して可変長符号化
処理を施す。また、ジグザグ回路８は、交流変換係数に
対して低次の係数から順番に、いわゆるジグザグ走査処
理を施す。図４には、各ブロック（８×８）画像につい
ての変換係数の配置例が示されており、直流変換係数が
位置（０，０）に対応し、交流変換係数は、図に示すよ
うに、ジグザグ走査される。こうしてジグザグ走査され
た交流変換係数は、符号化／復号化（ＣＯＤＥＣ）回路
１０で可変長符号化される。符号化／復号化回路９，１
０で得られた符号化データは、合成／分割回路１４を介
して記録媒体１５に記録される。ここで、量子化／逆量
子化回路６における量子化処理は、量子化テーブル１３
に格納されている内容に基づいて行われ、また符号化／
復号化回路９と１０における符号化／復号化処理もそれ
ぞれコードテーブル１１と１２に格納されている内容に
基づいて可変長符号化処理として行われる。制御回路３
０は、各部構成部を全体的に制御するとともに、量子化
テーブル１３、コードテーブル１１と１２の内容を書き
替える。尚、画像再生時の復号化処理においては、符号
化処理時に用いた量子化テーブルやコードテーブルそれ
ぞれの内容をロードして各テーブルに書き込み、これら
に基づいて復号化処理が行われる。

【０００４】以上のように符号化された直流変換係数の
予測誤差と交流変換係数の符号量を制御回路３０で算出
し、算出された符号量が希望値と一致しない場合には量
子化テーブル１３の内容を変化させて、上記直交変換、
量子化および符号化処理を再度実行し、符号量を算出
し、この処理を符号量が希望値に至るまで繰り返す。符
号量が希望値になった時点で、量子化テーブル１３やコ
ードテーブル１１，１２の内容を最初に記録媒体１５に
記録し、次に符号化された画像データを記録する。

【０００５】画像再生時には、上述画像データ記録処理
とは逆の処理が施されている。つまり、先ず、符号化時
に用いた量子化テーブル、コードテーブルの内容をロー
ドし、量子化テーブル１３、コードテーブル１１，１２
にそれぞれ書き込む。そして、可変長符号化された直流
変換係数の予測誤差、交流変換係数を符号化／復号化回
路９，１０でそれぞれ復号する。直流変換係数について
は、ＤＰＣＭ回路７で復号化された予測誤差を予測値と
加算し、元の直流変換係数を得る。交流変換係数は、復
号された係数に対してジグザグ走査回路８で逆走査処理
が施され、元のブロックデータの順に戻す。量子化回路
６では、上記のようにして得られた変換係数を逆量子化
し、元のブロックに戻し、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路４で逆
変換してフレームメモリ３１に書き込む。そして、フレ
ームメモリ３１からラスター読み出しにより読み出され
た画像データが、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）２でアナ
ログ信号に変換されて出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
画像符号化装置では、符号量（情報量）を一定にするた
め、量子化ステップを調整する等の一連の処理を繰り返
し行うので、処理時間がかかるという問題がある。つま
り、符号化は、直交変換、量子化、符号化等の一連の処
理を繰り返し行う必要があるので最終的な符号量に達す
るまでには各処理に要する時間を累積した時間を要す
る。

【０００７】そこで、本発明の目的は、短時間で符号量
を一定化する符号化処理を可能とする画像処理装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による画像処理装置は、記録時には、画像デ
ータを直交変換し、量子化および符号化の符号化処理を
施すとともに、前記処理により得られる符号量を調整す
るため前記処理を繰り返し施し、再生時には、逆量子化
及び逆直交変換をして画像データを復号化する処理を施
す画像処理装置において、前記直交変換されて得られた
変換係数を記憶するメモリを有し、記録時は、前記メモ
リに記憶された変換係数を用いて２回目以降の前記符号
化の処理を行なうようになされた符号化処理手段と、再
生時は、復号化のために前記逆直交変換された変換係数
及び前記符号化された画像データの復号データを前記メ
モリに一時記憶し、該一時記憶された復号データを所定
のシーケンスで読み出すようになされた復号化手段と、
を有する。

【０００９】

【作用】本発明では、直交変換された画像データを、量
子化および符号化する符号化処理を繰り返し施すことに
より、符号化処理により得られる符号量を調整する際、
直交変換画像データ（変換係数）をメモリに記録して置
き、２回目以降の符号化処理ではメモリに記録されてい
る変換係数を用いている。その結果、直交変換処理に必
要な時間を削除でき、高速な符号化を可能とする。上記
メモリに、符号化された画像データの復号時に、復号デ
ータを一時記憶するフレームメモリ機能をもたせること
もできる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明による画像処理装置の一実施例
を示す構成ブロック図である。図中、図３と同一符号が
付されている構成部は、同様機能を有する構成部である
ので、その詳細な説明は省略する。Ａ／Ｄコンバータ１
からのデジタル画像データは、バッファメモリ３に記録
され、バッファメモリ３からはブロックデータが読み出
されてＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路４に供給される。このバッ
ファメモリ３は画像データをブロック化するためのもの
であるため、図３に示すフレームメモリ３１ほどの容量
を必要とせず、例えば、８×８画素のＤＣＴの場合には
１６ライン分のラインメモリで構成できる。ＤＣＴ／Ｉ
ＤＣＴ回路４で直交変換された変換係数データは、バッ
ファメモリ５に記録される。このときのバッファメモリ
５は、１画面分の変換係数を記録できる容量をもつ。バ
ッファメモリ５から読み出された変換係数は、量子化回
路６で量子化され、直流変換係数については、ＤＰＣＭ
回路７、符号化／復号化回路９で予測誤差が可変長符号
化され、交流変換係数はジグザグ走査回路８、符号化／
復号化回路１０でジグザグ走査処理が施されて、可変長
符号化される。制御回路１６は、符号量を計算し、符号
量が希望値に至らないときには量子化テーブル１３の内
容を書き替え、再度符号化処理を行う。本実施例では、
２回目以降の符号化処理においては、ＤＣＴ処理を行わ
ず、バッファメモリ５に記録されている変換係数を読み
出して上記符号化処理を行う。その結果、ＤＣＴ処理に
要する時間が削減できるので、演算時間が大幅に短縮さ
れる。尚、図１において、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路４がＡ
／Ｄコンバータ１から出力されるデータの速度で動作で
きない場合には、バッファメモリ３を図３のフレームメ
モリ３１に置き換えることもできる。

【００１１】画像再生時の復号化処理については、量子
化／逆量子化回路６までの処理は図３の従来装置と同様
である。量子化／逆量子化回路６で逆量子化された変換
係数は、バッファメモリ５に記録され、このバッファメ
モリ５から読み出された変換係数がＤＣＴ／ＩＤＣＴ回
路４で逆直交変換されてバッファメモリ３に記録され
る。バッファメモリ３からは一画面分の画像データが読
み出され、Ｄ／Ａコンバータ２でアナログ信号に変換さ
れて再生アナログ信号を出力する。

【００１２】図２には本発明による画像処理装置の他の
実施例の構成ブロック図が示されている。本実施例は、
図１の実施例におけるバッファメモリ５を復号化処理時
にフレームメモリとして用いる例である。Ａ／Ｄコンバ
ータ１でデジタル信号に変換された画像データは、バッ
ファメモリ３に記録される。バッファメモリ３から読み
出されたブロック化された画像データは、ＤＣＴ／ＩＤ
ＣＴ回路２１で直交変換処理が施され、得られた変換係
数はバッファメモリ２２に記録される。ここでも、２回
目以降の符号化処理においてはＤＣＴ処理を行わず、バ
ッファメモリ２２に記録されている変換係数を読み出し
て、上記符号化処理を行う。バッファメモリ２２から読
み出された変換係数データは、量子化／逆量子化回路２
３で量子化され、量子化された変換係数のうち、直流変
換係数と交流変換係数はＤＰＣＭ回路７とジグザグ走査
回路８にそれぞれ供給され、制御回路２０による制御の
下、符号化／復号化回路９，１０を介して前述符号化処
理が施される。 画像データ復号時には、量子化／逆量
子化回路２３で逆量子化された変換係数は、直接ＤＣＴ
／ＩＤＣＴ回路２１に供給され、逆直交変換されてバッ
ファメモリ２２に記録される。バッファメモリ２２から
は、Ｄ／Ａコンバータ２に適応した順番に読み出された
一画面データがＤ／Ａコンバータ２によりアナログ信号
に変換されてアナログ画像信号が得られる。ここで、復
号処理時には、バッファメモリ２２をフレームメモリと
して用いるので、Ｄ／Ａコンバータ２からアナログ画像
信号を出力させるときには、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路２１
の動作を停止させることができ、消費電力の低減、周辺
回路への雑音の影響を低減できる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
処理装置は、直交変換されて得られた変換係数データを
記録するバッファメモリを設け、符号量調整のために量
子化、符号化処理を繰り返し行うとき、２回目以降の処
理ではバッファメモリに記録されている変換係数データ
をそのまま用いるようにしているので、直交変換処理に
要する時間を削減でき、高速符号化処理が可能となる。
また、画像データ復号時には、バッファメモリをフレー
ムメモリとして用いることができるため、画像信号を出
力させるときには、ＤＣＴ/ＩＤＣＴ回路の動作を停止
させることができ、消費電力の低減、周辺回路への雑音
の影響を低減できるという、顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像処理装置の一実施例を示す構
成ブロック図である。

【図２】本発明による画像処理装置の他の実施例を示す
構成ブロック図である。

【図３】従来の画像処理装置の構成ブロック図である。

【図４】直交変換により得られる変換係数の配置図で、
交流変換係数のジグザグ走査の様子を示す図である。

【符号の説明】 １ Ａ／Ｄコンバータ ２ Ｄ／Ａ
コンバータ ３，５，２２，３１ バッファメモリ ４，２１ ＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路 ６，２３ 量子化／逆量子化回路 ７ ＤＰＣＭ回路 ８ ジグザ
グ走査回路 ９，１０ 符号化／復号化回路 １１，１２ コードテーブル １３ 量子
化テーブル １４ 合成／分割回路 １５ 記録媒
体 １６，２０，３０ 制御回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録時には、画像データを直交変換し、量
   子化および符号化の符号化処理を施すとともに、前記処
   理により得られる符号量を調整するため前記処理を繰り
   返し施し、再生時には、逆量子化及び逆直交変換をして
   画像データを復号化する処理を施す画像処理装置におい
   て、 前記直交変換されて得られた変換係数を記憶するメモリ
   を有し、 記録時は、前記メモリに記憶された変換係数を用いて２
   回目以降の前記符号化の処理を行なうようになされた符
   号化処理手段と、 再生時は、復号化のために前記逆直交変換された変換係
   数及び前記符号化された画像データの復号データを前記
   メモリに一時記憶し、該一時記憶された復号データを所
   定のシーケンスで読み出すようになされた復号化手段
   と、 を有する ことを特徴とする画像処理装置。