JP3143487B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3143487B2
JP3143487B2 JP8538691A JP8538691A JP3143487B2 JP 3143487 B2 JP3143487 B2 JP 3143487B2 JP 8538691 A JP8538691 A JP 8538691A JP 8538691 A JP8538691 A JP 8538691A JP 3143487 B2 JP3143487 B2 JP 3143487B2
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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、画像処理装置に関し、
より具体的には、アナログ−デイジタル変換した画像を
圧縮し、伝送媒体や記憶媒体等に対して、圧縮データを
出力する画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像信号の高能率符号化方式としてJP
EG(JointPhotographic Expe
rt Group)の所謂ADCT(Adaptive
Discrete Cosihe Trarsfor
m)方式が提案されている。
【0003】この方式の構成概念を示したものが図2で
ある。
【0004】図2において4は入力端子2から入力され
た画像信号を複数の画素からなるブロツク(図2では8
x8画素のブロツク)に分割するブロツク化回路、6は
ブロツク化された画像信号をDCT変換して周波数領域
についてのデータマトリクスに変換するDCT(Dis
crete Cosihe Transform)変換
回路、8は該データを蓄積するメモリ、10は該データ
を線形量子化する量子化回路、12は量子化された変換
データを可変長の符号データに符号化するVLC(Va
riable Length Coding回路)14
は該量子化回路の量子化ステツプサイズを決定する量子
化ステツプ係数発生回路である。
【0005】線形量子化回路10においては、前記デー
タマトリクスの要素のそれぞれに対応する量子化マトリ
クスと前記量子化ステツプ係数を乗算して得られる量子
化ステツプサイズによってデータの量子化が行なわれ
る。
【0006】一般に画像信号を伝送する場合、伝送路は
単位時間あたりの伝送容量が定められており、動画像の
ように所定時間毎に一画面を伝送しなければならない場
合においては、出力される符号が画面単位もしくは画像
ブロツク単位で固定された符号量となることが望まれ
る。全体の符号量は、量子化における量子化ステツプ係
数を変化させることにより調整できるが、符号化された
データ量は画像によって異なるので設定符号量内に符号
化データの総量をおさめるためにはあらかじめ量子化ス
テツプ係数を予測しておく必要がある。この量子化ステ
ツプ係数と総符号化データ量との関係は、単純減少関数
であり、平均的な画像については図3の如き対数曲線と
なることが知られている。
【0007】この性質を利用して量子化ステツプサイズ
を推定する方法として、量子化ステツプ係数の複数の異
なる点で量子化からVLCまでの処理を行ない、それぞ
れの符号量を測定して測定点間の一次近似を行なう方法
が考えられる。
【0008】図4にこの量子化ステツプサイズを推定す
る方法を示す。上述のように複数の測定点で量子化ステ
ツプ係数を測定し、測定点間のどの領域にはいるかを判
断した後、その確定領域を示す2測定点間を一次近似
し、量子化ステツプ係数を推定する。
【0009】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記方法において設定符号量との誤差を小さくするために
は、測定点を多くとらなければならず、また処理時間を
短くするためには、それぞれの測定を並列処理する必要
があり、測定精度を上げようとして測定点を多くすると
装置のハード規模が大きくなるという欠点があった。
【0010】本発明は上記従来例に鑑みて成されたもの
であり、画像データをブロック毎に周波数変換、量子化
符号化する装置において、所望の符号化データ量を得る
ための量子化ステップ係数を高速かつ容易に、また精度
良く推定することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の画像処理装置によれば、画像データをブロック
に分割するブロック化手段と、前記ブロックの画像デー
タを周波数変換係数に変換する変換手段と、前記ブロッ
クの周波数変換係数を、互いに異なる量子化ステップ係
数を用いて並列的に量子化、符号化する複数の量子化符
号化手段と、前記複数の量子化符号化手段で得られる符
号化データ量のうち2測定点を用いて一次近似を行い、
所望の符号化データ量を得られる量子化ステップ係数を
推定する推定手段と、前記推定された量子化ステップ係
数を用いて、前記ブロックの周波数変換係数を量子化符
号化する前記複数の量子化符号化手段とは異なる量子化
符号化手段とを有し、前記2測定点に相当する互いの量
子化ステップ係数の間隔を、量子化ステップ係数が大き
くなるに従って広くとるようにしたことを特徴とする。
【0012】
【実施例】以下に説明する本発明の実施例は、画像情報
を複数の画素からなるブロツク単位で読み出し周波数領
域に変換して得た変換データを量子化し、該量子化され
た変換データを可変長符号化する符号化装置において、
あらかじめ定めた複数の異なる量子化ステツプ係数で量
子化から可変長符号化(VLC)を並列に行って符号量
を測定する手段と、前記測定符号量から直線近似により
所望符号量に対する量子化ステツプ係数を推定する演算
手段を備える構成とし、前記符号量測定点の間隔を量子
化ステツプ係数が大きくなるに従って広くなるように配
置した。
【0013】かかる構成により測定点の間隔を上述の如
く設定し、測定点を量子化ステツプ係数に対して均等に
配置する場合に比べて推定量子化量の近似誤差が一定値
に近づき、特に量子化符号量が大きい場合においては測
定点の間隔が狭くなるので前記推定量子化量の近似誤差
が小さくなる利点があり、少ない測定点で量子化符号量
の推定精度を向上させることができる。
【0014】以下、本発明の実施例について具体的に説
明する。
【0015】図1は本発明の1実施例として画像信号の
伝送を行う伝送装置に本発明を適用した符号化装置の構
成を示すブロツク図である。
【0016】図中、22はデイジタル化された画像信号
の入力端子であり、ライン毎に入力された画像信号は、
24のブロツク化回路で例えば縦8画素、横8画素の計
64画素を1ブロツクとしてブロツク分割される。
【0017】各ブロツクの画素データはDCT変換回路
26で周波数領域についてのデータに変換される。この
変換データは一旦メモリ28に蓄積されるとともに、あ
らかじめ定めた量子化ステツプ係数k1〜knを発生する
発生回路34a〜34nから受けた異なる量子化ステツ
プ係数k1〜knによって、量子化回路38a〜38nに
おいてそれぞれ線形量子化される。ここで34a〜34
nで発生する量子化ステツプ係数k1〜knは図4に示す
ようにステツプ間隔を均等にするのではなく、図7に示
すように量子化符号量が少なくなるに従って広くなるよ
うに選択する。
【0018】38a〜38nによって量子化されたデー
タはVLC40a〜40nによって可変長符号化処理さ
れ、それぞれの符号量nb1〜nbnが求められる。但
しここでは実際の符号化データは出力せず、符号量のみ
を測定して演算回路42に送る。
【0019】演算回路42では各測定点における符号量
nb1〜nbnと伝送速度から決められる設定符号量n
b0を比べてnb0より大きく且つ最も近い測定点と、
nb0より小さく且つ最も使い測定点の2点を直線によ
り近似して設定符号量nb0に対する量子化ステツプ係
数k0を推定し、量子化回路30に出力する。30で
は、メモリ28により一定期間遅延して出力される変換
符号化データを受けて推定量子化ステツプ係数k0によ
り線形量子化を行い、VLC32に供給する。
【0020】VLC32では可変長符号化が行われて、
所定の伝送レートに対し極めて少ない誤差で端子36よ
り伝送路に出力される。
【0021】上述の構成において総符号量nbと量子化
ステツプ係数kとの関係はl0g曲線に極めて近いの
で、たとえば測定符号量の間隔を等間隔にして量子化誤
差が一様になるように量子化ステツプ係数を選ぶには図
5の如く指数関数的に測定点を配置すればよい。
【0022】また、量子化誤差が問題となる符号量の多
い画像に対しては図6の如く測定点を量子化ステツプ係
数が小さい付近に多く配置して改善することも可能とな
る。
【0023】図1、図7によって本発明の実施例を詳し
く説明する。
【0024】今2つの量子化ステツプ係数k3,k4を選
ぶ。k3及びk4は最適量子化ステツプ係数k0に対し k3<k0、k0<k4 を満たすものとする。
【0025】図1中、k3及びk4の量子化ステツプ係数
によってそれぞれ線形量子化とVLCを行い、圧縮符号
量nb3及びnb4を得る。図7中(k3、nb3)
(k3、nb4)の2点を直線で結び所定期間毎に設定
される符号量nb0から量子化ステツプ係数の推定値k
0′を演算により得る。
【0026】実際にはnb0に対応する最適量子化ステ
ツプ係数k0は図7中の曲線上にあるのでk0′に対する
圧縮符号量nb0′とnb0の間には nb0′<nb0 の関係が常に成り立ち、いかなる場合も目標とする符号
量を上まわることなく量子化することができる。
【0027】上述の如き構成によって、量子化ステツプ
係数の推定誤差が小さくなる符号量が少ない場合は測定
点を少なく、逆に誤差が大きくなる符号量が多い場合は
測定点を多く配置することになり、量子化ステツプ係数
の推定精度が向上することになる。
【0028】[他の実施例]尚、以上の説明においてブ
ロツク化のブロツクサイズを8X8としたが他のサイズ
を用いてもよく、また例えばDCT以外の直交変換(周
波数変換)を用いても差し支え無い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像処理装
置によれば、複数の量子化符号化手段で得られる符号化
データ量のうち2測定点を用いて一次近似を行い、所望
の符号化データ量を得られる量子化ステップ係数を推定
すると共に、この2測定点の間隔を、2測定点に相当す
る量子化ステップ係数が大きくなるに従って広くとるよ
うにしたので、所望の符号化データ量を得るための量子
化ステップ係数を高速かつ容易に、また精度良く推定で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての画像符号化装置の構
成を示すブロツク図。
【図2】DCT変換を用いた従来の符号化方式の概略構
成例を説明するためのブロツク図。
【図3】図2に示す量子化処理を説明するための図。
【図4】図2に示す量子化処理を説明するための図。
【図5】本発明の実施例を説明するための図。
【図6】本発明の実施例を説明するための図。
【図7】図1に示す実施例を説明するための図。
【符号の説明】
22 入力端子 24 ブロツク化回路 26 DCT変換回路 28 メモリ 30 線形量子化回路 32 可変長符号化回路 34a〜n それぞれ量子化ステツプ係数発生回路 38a〜n それぞれ線形量子化回路 40a〜n それぞれ可変長符号化回路 42 演算回路 36 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−3479(JP,A) 特開 平4−220879(JP,A) 特開 平3−166887(JP,A) 根本啓次(他1名),”DCT符号化 方式の符号量制御方法”,電子情報通信 学会秋季全国大会講演論文集,社団法人 電子情報通信学会,1989年8月15日, D−45,分冊6,p.6−45 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/40 JICSTファイル(JOIS)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データをブロックに分割するブロッ
    ク化手段と、 前記ブロックの画像データを周波数変換係数に変換する
    変換手段と、 前記ブロックの周波数変換係数を、互いに異なる量子化
    ステップ係数を用いて並列的に量子化、符号化する複数
    の量子化符号化手段と、 前記複数の量子化符号化手段で得られる符号化データ量
    のうち2測定点を用いて一次近似を行い、所望の符号化
    データ量を得られる量子化ステップ係数を推定する推定
    手段と、 前記推定された量子化ステップ係数を用いて、前記ブロ
    ックの周波数変換係数を量子化符号化する前記複数の量
    子化符号化手段とは異なる量子化符号化手段とを有し、 前記2測定点に相当する互いの量子化ステップ係数の間
    隔を、量子化ステップ係数が大きくなるに従って広くと
    るようにしたことを特徴とする画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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根本啓次(他1名),"DCT符号化方式の符号量制御方法",電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集,社団法人 電子情報通信学会,1989年8月15日,D−45,分冊6,p.6−45

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