JP3136785B2 - データ圧縮装置 - Google Patents
データ圧縮装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データの圧縮処理
等に用いられるデータ圧縮装置に係り、詳細には小さな
回路規模でデータ圧縮を行うことが可能なデータ圧縮装
置に関する。
等に用いられるデータ圧縮装置に係り、詳細には小さな
回路規模でデータ圧縮を行うことが可能なデータ圧縮装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＳＤＮやＣＤ−ＲＯＭを前提とした画
像の高能率符号化技術において、ＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform：離散コサイン変換）が高能率符号化技
術の主流になりつつある。このＤＣＴに限らず、高能率
符号化して画素当りの平均ビット数を減らすと、画像の
品質は落ち、圧縮率を上げると、画質の劣化を引き起こ
す。例えば、現行の標準テレビ信号を１．５Ｍビット／
秒に圧縮した場合に問題となるのは、輪郭部分の劣化と
ＤＣＴで処理するブロック単位（例えば８×８画素）に
発生するブロック歪である。逆変換して画素を再生する
ときに、ブロック内のＤＣＴ出力をすべて線形和するこ
とになるが、８×８画素から成るブロックのＤＣＴ出力
６４個のうち、一つでも情報損失があると、ブロック内
全体の再生画素に劣化が生じる。
像の高能率符号化技術において、ＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform：離散コサイン変換）が高能率符号化技
術の主流になりつつある。このＤＣＴに限らず、高能率
符号化して画素当りの平均ビット数を減らすと、画像の
品質は落ち、圧縮率を上げると、画質の劣化を引き起こ
す。例えば、現行の標準テレビ信号を１．５Ｍビット／
秒に圧縮した場合に問題となるのは、輪郭部分の劣化と
ＤＣＴで処理するブロック単位（例えば８×８画素）に
発生するブロック歪である。逆変換して画素を再生する
ときに、ブロック内のＤＣＴ出力をすべて線形和するこ
とになるが、８×８画素から成るブロックのＤＣＴ出力
６４個のうち、一つでも情報損失があると、ブロック内
全体の再生画素に劣化が生じる。
【０００３】ところで、上記ＤＣＴを有するデータ圧縮
装置に限らず、通常のデータ圧縮装置では、数値列に対
し、データ変換（ＦＥＴ，ＤＣＴ等）を施し、その後に
量子化を行っている。
装置に限らず、通常のデータ圧縮装置では、数値列に対
し、データ変換（ＦＥＴ，ＤＣＴ等）を施し、その後に
量子化を行っている。
【０００４】図７は従来のデータ圧縮装置のブロック図
である。図７において、１はデータ記憶装置であり、デ
ータ記憶装置１に蓄えられているデータ（例えば、画像
データ）はディジタルフィルタ部２（図８）により特定
の周波数成分が抽出されて量子化部４に出力される。量
子化部３はディジタルフィルタ部２によって抽出された
周波数成分に対して適当な係数を掛ける（すなわち、逆
数を掛けて除算する）ことによって重み付けを変える量
子化を行い、量子化されたデータをデータ記憶装置４に
出力する。データ記憶装置４は量子化されたデータを蓄
える。上記各部の動作はデータ圧縮装置全体を制御する
制御部５によって制御される。
である。図７において、１はデータ記憶装置であり、デ
ータ記憶装置１に蓄えられているデータ（例えば、画像
データ）はディジタルフィルタ部２（図８）により特定
の周波数成分が抽出されて量子化部４に出力される。量
子化部３はディジタルフィルタ部２によって抽出された
周波数成分に対して適当な係数を掛ける（すなわち、逆
数を掛けて除算する）ことによって重み付けを変える量
子化を行い、量子化されたデータをデータ記憶装置４に
出力する。データ記憶装置４は量子化されたデータを蓄
える。上記各部の動作はデータ圧縮装置全体を制御する
制御部５によって制御される。
【０００５】図８は上記ディジタルフィルタ部２であ
り、この図においてディジタルフィルタ部２は、データ
入力Ｄに対して所定の低周波成分出力Ｌ及び高周波成分
出力Ｈを出力するフィルタ１１〜１７が複数段組み合わ
されて構成されており、最終段のフィルタ１４〜１７の
出力Ｆ０〜Ｆ７がディジタルフィルタ部２の周波数成分
抽出出力となる。
り、この図においてディジタルフィルタ部２は、データ
入力Ｄに対して所定の低周波成分出力Ｌ及び高周波成分
出力Ｈを出力するフィルタ１１〜１７が複数段組み合わ
されて構成されており、最終段のフィルタ１４〜１７の
出力Ｆ０〜Ｆ７がディジタルフィルタ部２の周波数成分
抽出出力となる。
【０００６】図９は上記フィルタ１１〜１７の回路構成
図である。この図に示すように、各フィルタ１１〜１７
は、各段の入力データに所定のタップ係数ｌ0，ｌ1，ｌ
2，ｌ3，ｈ0，ｈ1，ｈ2，ｈ3（ｌ0〜ｌ3は低周波数成分
側の係数、ｈ0〜ｈ3は高周波数成分側の係数）を乗算す
る乗算器２１〜２８、各乗算器の出力を加算する加算器
２９〜３４及び１つ前の入力データを出力する遅延用の
レジスタ３５〜３７により構成されている。この場合、
上記乗算器２１〜２８で乗算される係数ｌ0〜ｌ3，ｈ0
〜ｈ3はＲＯＭ化されたものが使用される。
図である。この図に示すように、各フィルタ１１〜１７
は、各段の入力データに所定のタップ係数ｌ0，ｌ1，ｌ
2，ｌ3，ｈ0，ｈ1，ｈ2，ｈ3（ｌ0〜ｌ3は低周波数成分
側の係数、ｈ0〜ｈ3は高周波数成分側の係数）を乗算す
る乗算器２１〜２８、各乗算器の出力を加算する加算器
２９〜３４及び１つ前の入力データを出力する遅延用の
レジスタ３５〜３７により構成されている。この場合、
上記乗算器２１〜２８で乗算される係数ｌ0〜ｌ3，ｈ0
〜ｈ3はＲＯＭ化されたものが使用される。
【０００７】このように、ディジタルフィルタ１１〜１
７は入力データに係数ｌ0〜ｌ3，ｈ0〜ｈ3を掛けたもの
の和を求めることによって各周波数成分を出力する。例
えば、上記タップ係数がｌ0＝−１／３，ｌ1＝２／３，
ｌ2＝１，ｌ3＝−１／３，ｈ0＝１／３，ｈ1＝−２／
３，ｈ2＝１，ｈ3＝１／３であるときのディジタルフィ
ルタ１１〜１７の各周波数特性は“１”となる。
７は入力データに係数ｌ0〜ｌ3，ｈ0〜ｈ3を掛けたもの
の和を求めることによって各周波数成分を出力する。例
えば、上記タップ係数がｌ0＝−１／３，ｌ1＝２／３，
ｌ2＝１，ｌ3＝−１／３，ｈ0＝１／３，ｈ1＝−２／
３，ｈ2＝１，ｈ3＝１／３であるときのディジタルフィ
ルタ１１〜１７の各周波数特性は“１”となる。
【０００８】上記ディジタルフィルタ１１〜１７により
抽出された各周波数成分は量子化部３に入力され、量子
化が行われる。この量子化部３は上記各周波数成分に対
応する複数の量子化装置４０（図１０）により構成され
る。すなわち、図１０に示すように量子化装置４０は入
力データに量子化演算用の係数を乗算する乗算器４１及
び該乗算器４１に供給する量子化係数をテーブルの形で
記憶する量子化テーブルＲＯＭ４２により構成され、量
子化装置４０はディジタルフィルタ１１〜１７からの各
周波数成分を適当な値で割って（実際には、逆数を掛け
ることによって）、量子化を行っている。この量子化に
用いる係数を変えることによって、データの圧縮の度合
を変えることができる。この場合、ディジタルフィルタ
部２におけるデータ変換演算や量子化部３における量子
化時などに、２進法で表しきれない数値（例えば１／
３）は、下の桁を丸めることにより近似して演算を行う
ようにしている。図１１は上記量子化テーブルの例であ
り、ディジタルフィルタ部２（あるいは後述する図１２
のＤＣＴ演算部６）からの出力Ｆ0〜Ｆ7に対して、２，
３，４，５，７，７，７，７で除算（実際には逆数の乗
算）を行うことを示している。なお、上記の例は一次元
の場合であり、画像等の二次元などの場合には上述した
処理を縦、横２度行うことによって実現する。
抽出された各周波数成分は量子化部３に入力され、量子
化が行われる。この量子化部３は上記各周波数成分に対
応する複数の量子化装置４０（図１０）により構成され
る。すなわち、図１０に示すように量子化装置４０は入
力データに量子化演算用の係数を乗算する乗算器４１及
び該乗算器４１に供給する量子化係数をテーブルの形で
記憶する量子化テーブルＲＯＭ４２により構成され、量
子化装置４０はディジタルフィルタ１１〜１７からの各
周波数成分を適当な値で割って（実際には、逆数を掛け
ることによって）、量子化を行っている。この量子化に
用いる係数を変えることによって、データの圧縮の度合
を変えることができる。この場合、ディジタルフィルタ
部２におけるデータ変換演算や量子化部３における量子
化時などに、２進法で表しきれない数値（例えば１／
３）は、下の桁を丸めることにより近似して演算を行う
ようにしている。図１１は上記量子化テーブルの例であ
り、ディジタルフィルタ部２（あるいは後述する図１２
のＤＣＴ演算部６）からの出力Ｆ0〜Ｆ7に対して、２，
３，４，５，７，７，７，７で除算（実際には逆数の乗
算）を行うことを示している。なお、上記の例は一次元
の場合であり、画像等の二次元などの場合には上述した
処理を縦、横２度行うことによって実現する。
【０００９】前記図７の従来のデータ圧縮装置におい
て、特定の周波数成分を抽出するディジタルフィルタ部
としてＤＣＴ演算を実行するＤＣＴ演算部を用いてもよ
い。図１２はこのようなデータ圧縮装置のブロック図で
あり、図７と同一構成部分には同一番号を付す。図１２
において、１はデータ記憶装置であり、データ記憶装置
１に蓄えられているデータ（例えば、画像データ）はＤ
ＣＴ演算部６（図１３）により特定の周波数成分が抽出
されて、量子化部３に出力される。量子化部３はＤＣＴ
演算部６によって抽出された周波数成分に対して適当な
係数を掛ける（すなわち、逆数を掛けて除算する）こと
によって重み付けを変える量子化を行い、量子化された
データを、データ記憶装置４に出力する。データ記憶装
置４は量子化されたデータを蓄える。上記各部の動作は
データ圧縮装置全体を制御する制御部５によって制御さ
れる。
て、特定の周波数成分を抽出するディジタルフィルタ部
としてＤＣＴ演算を実行するＤＣＴ演算部を用いてもよ
い。図１２はこのようなデータ圧縮装置のブロック図で
あり、図７と同一構成部分には同一番号を付す。図１２
において、１はデータ記憶装置であり、データ記憶装置
１に蓄えられているデータ（例えば、画像データ）はＤ
ＣＴ演算部６（図１３）により特定の周波数成分が抽出
されて、量子化部３に出力される。量子化部３はＤＣＴ
演算部６によって抽出された周波数成分に対して適当な
係数を掛ける（すなわち、逆数を掛けて除算する）こと
によって重み付けを変える量子化を行い、量子化された
データを、データ記憶装置４に出力する。データ記憶装
置４は量子化されたデータを蓄える。上記各部の動作は
データ圧縮装置全体を制御する制御部５によって制御さ
れる。
【００１０】図１３は上記ＤＣＴ演算部６の構成図であ
り、この図において、ＤＣＴ演算部６はデータ入力ｆ0
〜ｆ7に対して、所定のバタフライ演算が複数段組み合
わされて構成されており、最終段の出力Ｆ0〜Ｆ7がＤＣ
Ｔ演算部６の周波数成分抽出出力となる。ここで、図１
４及び図１５はバタフライ演算部を示す図であり、図１
４はデータ入力ｘ，ｙをバタフライ演算により加算ｕ＝
ｘ＋ｙ、減算ｖ＝ｘ−ｙする演算を、図１５はベクトル
回転を行う演算をそれぞれ示している。図１５におい
て、所定のゲインをＮ、Ｍとするバタフライ演算部の出
力ｕ、ｖは数１、数２で示される。
り、この図において、ＤＣＴ演算部６はデータ入力ｆ0
〜ｆ7に対して、所定のバタフライ演算が複数段組み合
わされて構成されており、最終段の出力Ｆ0〜Ｆ7がＤＣ
Ｔ演算部６の周波数成分抽出出力となる。ここで、図１
４及び図１５はバタフライ演算部を示す図であり、図１
４はデータ入力ｘ，ｙをバタフライ演算により加算ｕ＝
ｘ＋ｙ、減算ｖ＝ｘ−ｙする演算を、図１５はベクトル
回転を行う演算をそれぞれ示している。図１５におい
て、所定のゲインをＮ、Ｍとするバタフライ演算部の出
力ｕ、ｖは数１、数２で示される。
【００１１】
【数１】
【００１２】
【数２】
【００１３】図１６は図１３に示したバタフライ演算部
のうちcos係数がついたものの回路構成図である。この
図に示すように、cos係数がついたバタフライ演算部
は、各入力データに所定のcos係数、ＣO、Ｃ1を乗算す
る乗算器５０〜５３、乗算器５０と５３の出力を加算す
る加算器５４及び乗算器５１の出力より乗算器５３の出
力を減算する減算器５５により構成されている。この場
合、上記乗算器５０〜５３で乗算される係数ＣO、Ｃ1は
通常ＲＯＭ化されたものが使用される。またcos係数の
ついてないバタフライ演算部は、乗算器部分がなく、加
算器及び減算器によって構成される。上記ＤＣＴ演算部
６により抽出された各周波数成分を量子化する量子化部
３は上記各周波数成分に対応する複数の量子化装置４０
（前記図１０参照）により構成される。
のうちcos係数がついたものの回路構成図である。この
図に示すように、cos係数がついたバタフライ演算部
は、各入力データに所定のcos係数、ＣO、Ｃ1を乗算す
る乗算器５０〜５３、乗算器５０と５３の出力を加算す
る加算器５４及び乗算器５１の出力より乗算器５３の出
力を減算する減算器５５により構成されている。この場
合、上記乗算器５０〜５３で乗算される係数ＣO、Ｃ1は
通常ＲＯＭ化されたものが使用される。またcos係数の
ついてないバタフライ演算部は、乗算器部分がなく、加
算器及び減算器によって構成される。上記ＤＣＴ演算部
６により抽出された各周波数成分を量子化する量子化部
３は上記各周波数成分に対応する複数の量子化装置４０
（前記図１０参照）により構成される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のデータ圧縮装置にあっては、上記ＤＣＴ演算
部６は、単に、周波数成分を抽出するためだけに用いら
れていたため、データを圧縮して量子化するには量子化
部３という独立した装置が必要となり、データ圧縮装置
全体の回路規模が大きくなってしまうという問題点があ
った。そこで本発明は、小さな回路規模で精度良くデー
タの圧縮を行なうことが可能なデータ圧縮装置を提供す
ることを目的としている。
うな従来のデータ圧縮装置にあっては、上記ＤＣＴ演算
部６は、単に、周波数成分を抽出するためだけに用いら
れていたため、データを圧縮して量子化するには量子化
部３という独立した装置が必要となり、データ圧縮装置
全体の回路規模が大きくなってしまうという問題点があ
った。そこで本発明は、小さな回路規模で精度良くデー
タの圧縮を行なうことが可能なデータ圧縮装置を提供す
ることを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記目的達成のため、所定のデータを記憶するデータ記
憶手段と、前記データ記憶手段から出力されたデータに
対して所定の係数に基づいてデータ変換演算を実行する
データ変換演算手段と、前記データ記憶手段及び前記デ
ータ変換演算手段を制御する制御手段とを備えたデータ
圧縮装置であって、前記データ変換演算手段の係数は、
量子化演算に用いる量子化係数を含めた値からなる係数
に基づいてデータ変換演算及び量子化演算を同時に行
い、量子化器を不要としている。
上記目的達成のため、所定のデータを記憶するデータ記
憶手段と、前記データ記憶手段から出力されたデータに
対して所定の係数に基づいてデータ変換演算を実行する
データ変換演算手段と、前記データ記憶手段及び前記デ
ータ変換演算手段を制御する制御手段とを備えたデータ
圧縮装置であって、前記データ変換演算手段の係数は、
量子化演算に用いる量子化係数を含めた値からなる係数
に基づいてデータ変換演算及び量子化演算を同時に行
い、量子化器を不要としている。
【００１６】
【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。請求項
１記載の発明では、量子化演算に用いる量子化係数を含
めた値からなる係数に基づいてデータ変換演算及び量子
化演算が同時に行われ、量子化器は不要である。従っ
て、演算精度を高めることができ、また、演算bit幅を
小さくして回路規模を大幅に減少させることができる。
１記載の発明では、量子化演算に用いる量子化係数を含
めた値からなる係数に基づいてデータ変換演算及び量子
化演算が同時に行われ、量子化器は不要である。従っ
て、演算精度を高めることができ、また、演算bit幅を
小さくして回路規模を大幅に減少させることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図６は本発明に係るデータ圧縮装置の実施例を示す
図である。原理説明 先ず、本実施例の基本的な考え方を説明する。図１２６
に示した従来のデータ圧縮装置では、ＤＣＴ演算部６は
周波数成分を抽出するためだけに用いられていたため
に、データ圧縮するためには量子化部３によって量子化
専用の乗算を行う必要があった。具体的には、図１０に
示すように量子化演算用乗算器４１によって量子化係数
の乗算を行っていた。ところで、かかる量子化係数の乗
算と同様の乗算はＤＣＴ演算部６内で積和演算という形
で乗算器５０〜５３によって入力データに係数Ｃ0、Ｃ1
を掛ける乗算として行われている。
１〜図６は本発明に係るデータ圧縮装置の実施例を示す
図である。原理説明 先ず、本実施例の基本的な考え方を説明する。図１２６
に示した従来のデータ圧縮装置では、ＤＣＴ演算部６は
周波数成分を抽出するためだけに用いられていたため
に、データ圧縮するためには量子化部３によって量子化
専用の乗算を行う必要があった。具体的には、図１０に
示すように量子化演算用乗算器４１によって量子化係数
の乗算を行っていた。ところで、かかる量子化係数の乗
算と同様の乗算はＤＣＴ演算部６内で積和演算という形
で乗算器５０〜５３によって入力データに係数Ｃ0、Ｃ1
を掛ける乗算として行われている。
【００１８】本発明者は、この点に着目してcos係数
を、量子化係数分を乗じた係数に変化させることによっ
て周波数特性を変化させ、そのことによりＤＣＴ演算部
に量子化の機能をもたせようとするものである。例え
ば、前記図１３のＤＣＴ演算部６の最終段のベクトル回
転演算部（図１５参照）の出力Ｆ0、Ｆ4に着目すると、
その出ＦOは数３で示される。
を、量子化係数分を乗じた係数に変化させることによっ
て周波数特性を変化させ、そのことによりＤＣＴ演算部
に量子化の機能をもたせようとするものである。例え
ば、前記図１３のＤＣＴ演算部６の最終段のベクトル回
転演算部（図１５参照）の出力Ｆ0、Ｆ4に着目すると、
その出ＦOは数３で示される。
【００１９】
【数３】
【００２０】式（３）中、１／２は量子化テーブル（図
１１）から与えられる係数「２」の逆数であり、破線で
囲んだ括弧内がＤＣＴ演算部である。この式（３）から
明らかなように従来はＤＣＴ演算部で積和演算をした結
果に量子化係数を乗算していたが、本発明者は式（３）
の括弧を外すように式（３）を式（４）に変形すること
によって乗算と加算を一回で済ますようにするものであ
る。
１１）から与えられる係数「２」の逆数であり、破線で
囲んだ括弧内がＤＣＴ演算部である。この式（３）から
明らかなように従来はＤＣＴ演算部で積和演算をした結
果に量子化係数を乗算していたが、本発明者は式（３）
の括弧を外すように式（３）を式（４）に変形すること
によって乗算と加算を一回で済ますようにするものであ
る。
【００２１】
【数４】
【００２２】これによって量子化部を省略することが可
能となり、回路規模を大幅に小さくすることができると
ともに、乗算回数を減少させて演算精度を向上させるこ
とができる。
能となり、回路規模を大幅に小さくすることができると
ともに、乗算回数を減少させて演算精度を向上させるこ
とができる。
【００２３】次に、図１〜図６を参照して本実施例に係
るデータ圧縮装置の具体的な構成と動作を説明する。先
ず、構成を説明する。図１はデータ圧縮装置のブロック
図であり、前記図１２に対応する。図１において、本デ
ータ圧縮装置は、処理すべきデータを記憶装置１と、デ
ータ記憶装置１から読出したデータから特定周波数成分
を抽出すると同時に量子化を行うＤＣＴ演算部１０と、
量子化されたデータを記憶するデータ記憶装置４と、各
部装置の動作を制御する制御部５とから構成されてい
る。
るデータ圧縮装置の具体的な構成と動作を説明する。先
ず、構成を説明する。図１はデータ圧縮装置のブロック
図であり、前記図１２に対応する。図１において、本デ
ータ圧縮装置は、処理すべきデータを記憶装置１と、デ
ータ記憶装置１から読出したデータから特定周波数成分
を抽出すると同時に量子化を行うＤＣＴ演算部１０と、
量子化されたデータを記憶するデータ記憶装置４と、各
部装置の動作を制御する制御部５とから構成されてい
る。
【００２４】図２は上記ＤＣＴ演算部１０の構成図であ
り、前記図１３に対応する。また、図３、図４はそれぞ
れ前記図１４、図１５に対応する。図２において、ＤＣ
Ｔ演算部１０はデータ入力ｆ0〜ｆ7に対して所定のバタ
フライ演算が複数段組み合わされて構成されており、最
終段の出力Ｆ0’〜Ｆ7’がＤＣＴ演算部１０の周波数成
分の抽出及び量子化の出力となる。ここで、ＤＣＴ演算
部１０の最終段のベクトル回転部（図４）の係数は従来
のcos係数に量子化係数分を乗じた係数（△印で囲んだ
数値）に変えられている。従って、図４に示すように、
cos係数に量子化係数が含まれた係数ａ、ｂ、ｃ、ｄと
して表される。図５は最終段のバタフライ演算の係数ｅ
〜ｔを示す図である。
り、前記図１３に対応する。また、図３、図４はそれぞ
れ前記図１４、図１５に対応する。図２において、ＤＣ
Ｔ演算部１０はデータ入力ｆ0〜ｆ7に対して所定のバタ
フライ演算が複数段組み合わされて構成されており、最
終段の出力Ｆ0’〜Ｆ7’がＤＣＴ演算部１０の周波数成
分の抽出及び量子化の出力となる。ここで、ＤＣＴ演算
部１０の最終段のベクトル回転部（図４）の係数は従来
のcos係数に量子化係数分を乗じた係数（△印で囲んだ
数値）に変えられている。従って、図４に示すように、
cos係数に量子化係数が含まれた係数ａ、ｂ、ｃ、ｄと
して表される。図５は最終段のバタフライ演算の係数ｅ
〜ｔを示す図である。
【００２５】図６はＤＣＴ演算部１０を構成するバタフ
ライ演算部のうち、係数がついたものの回路構成図であ
り、前記図１６に対応するものである。図６において、
係数つきバタフライ演算部は、バタフライ演算の係数
ａ、ｂ、ｃ、ｄを格納する係数ＲＡＭ１２０〜１２３
と、係数ＲＡＭ１２０〜１２３から出力された係数ａ、
ｂ、ｃ、ｄを乗算する乗算器１２４〜１２７と、乗算器
１２４と１２５の出力を加算する加算器１２８及び、乗
算器１２５の出力から乗算器１２７の出力を減算する減
算器１２９とにより構成されている。
ライ演算部のうち、係数がついたものの回路構成図であ
り、前記図１６に対応するものである。図６において、
係数つきバタフライ演算部は、バタフライ演算の係数
ａ、ｂ、ｃ、ｄを格納する係数ＲＡＭ１２０〜１２３
と、係数ＲＡＭ１２０〜１２３から出力された係数ａ、
ｂ、ｃ、ｄを乗算する乗算器１２４〜１２７と、乗算器
１２４と１２５の出力を加算する加算器１２８及び、乗
算器１２５の出力から乗算器１２７の出力を減算する減
算器１２９とにより構成されている。
【００２６】すなわち、本ＤＣＴ演算部１０のバタフラ
イ演算部は、乗算器１２４〜１２７、加算器１２８及び
減算器１２９からなる従来と同様のバタフライ演算部
に、新たにに制御部５からロードされた係数ａ、ｂ、
ｃ、ｄを格納する係数ＲＡＭ１２０〜１２３を設け、従
来固定データとしてＲＯＭから供給されていた係数に代
えて、この係数ＲＡＭ１２０〜１２３に蓄えた係数ａ、
ｂ、ｃ、ｄを使用するようにしている。これは、バタフ
ライ演算の係数は基本的に変わらないのに対し量子化の
係数は圧縮の程度によって大きく変わることがあるため
バタフライ演算の係数を固定させずに変更可能にするた
めである。
イ演算部は、乗算器１２４〜１２７、加算器１２８及び
減算器１２９からなる従来と同様のバタフライ演算部
に、新たにに制御部５からロードされた係数ａ、ｂ、
ｃ、ｄを格納する係数ＲＡＭ１２０〜１２３を設け、従
来固定データとしてＲＯＭから供給されていた係数に代
えて、この係数ＲＡＭ１２０〜１２３に蓄えた係数ａ、
ｂ、ｃ、ｄを使用するようにしている。これは、バタフ
ライ演算の係数は基本的に変わらないのに対し量子化の
係数は圧縮の程度によって大きく変わることがあるため
バタフライ演算の係数を固定させずに変更可能にするた
めである。
【００２７】次に、本実施例の動作を説明する。図４の
バタフライ演算部において、乗算器１２４〜１２７は入
力されたデータに対して係数ＲＡＭ１２０〜１２３から
取出した係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを乗算する。従来例では、
この係数は固定されていたが、本実施例では係数ＲＡＭ
１２０〜１２３から入力されるようになっており可変で
ある。このような構成におけるバタフライ演算の出力ｕ
及びｖは以下の式（５）、式（６）で表される（図４参
照）。 ｕ＝ａｘ＋ｂｙ 式（５） ｖ＝ｃｘ−ｄｙ 式（６）
バタフライ演算部において、乗算器１２４〜１２７は入
力されたデータに対して係数ＲＡＭ１２０〜１２３から
取出した係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを乗算する。従来例では、
この係数は固定されていたが、本実施例では係数ＲＡＭ
１２０〜１２３から入力されるようになっており可変で
ある。このような構成におけるバタフライ演算の出力ｕ
及びｖは以下の式（５）、式（６）で表される（図４参
照）。 ｕ＝ａｘ＋ｂｙ 式（５） ｖ＝ｃｘ−ｄｙ 式（６）
【００２８】これに対し従来のバタフライ演算の出力ｕ
及びｖは前記式（１）、式（２）で表されている（図１
５参照）。式（５）及び式（６）と式（１）及び式
（２）を比較すると、ａ＝ｄ＝cos（Ｍ／１６）π 、
ｂ＝ｃ＝cos（Ｍ／１６）πであったとすると、従来例
と本実施例は全く同じものとなる。ここで、本実施例で
は、係数は可変であるから、例えばａ＝１／２×cos
（Ｎ／１６）π，ｂ＝１／２×cos（Ｍ／１６）π，ｃ
＝１／３×cos（Ｍ／１６）π，ｄ＝１／３×cos（Ｎ／
１６）πという値にしてみると出力ｕ及びｖは以下の数
５、数６で表される。
及びｖは前記式（１）、式（２）で表されている（図１
５参照）。式（５）及び式（６）と式（１）及び式
（２）を比較すると、ａ＝ｄ＝cos（Ｍ／１６）π 、
ｂ＝ｃ＝cos（Ｍ／１６）πであったとすると、従来例
と本実施例は全く同じものとなる。ここで、本実施例で
は、係数は可変であるから、例えばａ＝１／２×cos
（Ｎ／１６）π，ｂ＝１／２×cos（Ｍ／１６）π，ｃ
＝１／３×cos（Ｍ／１６）π，ｄ＝１／３×cos（Ｎ／
１６）πという値にしてみると出力ｕ及びｖは以下の数
５、数６で表される。
【００２９】
【数５】
【００３０】
【数６】
【００３１】ここで、上記式（７）、式（８）において
は、ｕは従来のｕの１／２、ｖは１／３倍された値とな
る。つまり、係数ａ及びｃに、図１６で示される従来の
Ｃ0、Ｃ1に何か値を掛けたものをロードすると、出力ｕ
にその値が反映されるのである。ｖについても同様であ
るから、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを変えることによって、出
力のゲインを自由に変えることできるようになる。
は、ｕは従来のｕの１／２、ｖは１／３倍された値とな
る。つまり、係数ａ及びｃに、図１６で示される従来の
Ｃ0、Ｃ1に何か値を掛けたものをロードすると、出力ｕ
にその値が反映されるのである。ｖについても同様であ
るから、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを変えることによって、出
力のゲインを自由に変えることできるようになる。
【００３２】従って、前記図１３の最終段の４つのバタ
フライ演算を図５に示す係数が可変なバタフライ演算に
変更してＤＣＴ演算部１０を構成すれば量子化部をＤＣ
Ｔ演算部に吸収することが可能になる。なお、上述の例
は一次元の場合であり画像等の二次元の場合には、この
処理を縦横２度行うことによって実現する。
フライ演算を図５に示す係数が可変なバタフライ演算に
変更してＤＣＴ演算部１０を構成すれば量子化部をＤＣ
Ｔ演算部に吸収することが可能になる。なお、上述の例
は一次元の場合であり画像等の二次元の場合には、この
処理を縦横２度行うことによって実現する。
【００３３】以上説明したように、本実施例のＤＣＴ演
算部１０の最終段のバタフライ演算部は、乗算器１２４
〜１２７、加算器１２８及び減算器１２９からなる演算
部に新たに制御部５からロードされた係数ａ、ｂ、ｃ、
ｄを蓄える係数ＲＡＭ１２０〜１２３を設け、この係数
ＲＡＭ１２０〜１２３に蓄えた係数ａ、ｂ、ｃ、ｄをco
s係数を量子化係数分を乗じた係数に変えることによっ
て周波数特性を変えることができ、その結果量子化演算
を行なう必要がなくなり回路規模を大幅に小さくするこ
とができる。また、演算回数を減らすことができること
から全体として演算精度を向上させることができる。
算部１０の最終段のバタフライ演算部は、乗算器１２４
〜１２７、加算器１２８及び減算器１２９からなる演算
部に新たに制御部５からロードされた係数ａ、ｂ、ｃ、
ｄを蓄える係数ＲＡＭ１２０〜１２３を設け、この係数
ＲＡＭ１２０〜１２３に蓄えた係数ａ、ｂ、ｃ、ｄをco
s係数を量子化係数分を乗じた係数に変えることによっ
て周波数特性を変えることができ、その結果量子化演算
を行なう必要がなくなり回路規模を大幅に小さくするこ
とができる。また、演算回数を減らすことができること
から全体として演算精度を向上させることができる。
【００３４】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、量子化演
算に用いる量子化係数を含めた値からなる係数に基づい
てデータ変換演算及び量子化演算を同時に行い、量子化
器を不要としたので、演算精度を高めることができ、ま
た、演算bit幅を小さくして回路規模を大幅に減少させ
ることができ、画像等の圧縮に用いることができる。
算に用いる量子化係数を含めた値からなる係数に基づい
てデータ変換演算及び量子化演算を同時に行い、量子化
器を不要としたので、演算精度を高めることができ、ま
た、演算bit幅を小さくして回路規模を大幅に減少させ
ることができ、画像等の圧縮に用いることができる。
【図１】データ圧縮装置のブロック構成図である。
【図２】データ圧縮装置のＤＣＴ演算部の構成図であ
る。
る。
【図３】データ圧縮装置のＤＣＴ演算部のバタフライ演
算を示す図である。
算を示す図である。
【図４】データ圧縮装置のＤＣＴ演算部のバタフライ演
算を示す図である。
算を示す図である。
【図５】データ圧縮装置のバタフライ演算の係数を示す
図である。
図である。
【図６】データ圧縮装置のバタフライ演算部の構成図で
ある。
ある。
【図７】従来のデータ圧縮装置のブロック構成図であ
る。
る。
【図８】従来のデータ圧縮装置のディジタルフィルタの
回路構成図である。
回路構成図である。
【図９】従来のデータ圧縮装置のディジタルフィルタの
回路構成図である。
回路構成図である。
【図１０】従来のデータ圧縮装置の量子化部の構成図で
ある。
ある。
【図１１】従来のデータ圧縮装置の量子化テーブルの例
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】従来のデータ圧縮装置のブロック図である。
【図１３】従来のデータ圧縮装置のＤＣＴ演算部の構成
図である。
図である。
【図１４】従来のデータ圧縮装置のＤＣＴ演算部のバタ
フライ演算部を示す図である。
フライ演算部を示す図である。
【図１５】従来のデータ圧縮装置のＤＣＴ演算部のバタ
フライ演算部を示す図である。
フライ演算部を示す図である。
【図１６】従来のデータ圧縮装置のバタフライ演算部の
構成図である。
構成図である。
１ データ記憶装置 ４ データ記憶装置 ５ 制御部 １０ ＤＣＴ演算部 １２０〜１２３ 係数ＲＡＭ １２４〜１２７ 乗算器 １２８ 加算器 １２９ 減算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/30
Claims (1)
- 【請求項１】 所定のデータを記憶するデータ記憶手段
と、 前記データ記憶手段から出力されたデータに対して所定
の係数に基づいてデータ変換演算を実行するデータ変換
演算手段と、 前記データ記憶手段及び前記データ変換演算手段を制御
する制御手段とを備えたデータ圧縮装置であって、 前記データ変換演算手段の係数は、量子化演算に用いる
量子化係数を含めた値からなる係数に基づいてデータ変
換演算及び量子化演算を同時に行い、量子化器を不要と
したことを特徴とするデータ圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22334292A JP3136785B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | データ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22334292A JP3136785B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | データ圧縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653839A JPH0653839A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3136785B2 true JP3136785B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=16796662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22334292A Expired - Fee Related JP3136785B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | データ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136785B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7123655B2 (en) | 2001-08-09 | 2006-10-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method for reduced bit-depth quantization |
| US9042558B2 (en) * | 2008-10-01 | 2015-05-26 | Gvbb Holdings S.A.R.L. | Decoding apparatus, decoding method, encoding apparatus, encoding method, and editing apparatus |
| JP2010009624A (ja) * | 2009-10-07 | 2010-01-14 | Ntt Docomo Inc | 画像信号変換方法、画像信号逆変換方法、画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化プログラム、及び、画像復号プログラム |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP22334292A patent/JP3136785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「ディジタル信号処理の応用」、昭和５６年５月、（社）電子通信学会発行、井上他編著、ｐ６７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0653839A (ja) | 1994-02-25 |
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