JP3269186B2 - 画像符号化装置 - Google Patents
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Description
し、詳細には、画像を符号化する際に文字情報等の他の
情報を付加する画像符号化装置に関する。
int Photographic Expert Group)やMPEG(Moving
Picture Expert Group)がある。
とを目的としており、このJPEGアルゴリズムは、大
きく2つの圧縮方式に分けられる。
ansform:離散コサイン変換)を基本とした方式であ
り、第2の方式は2次元空間でDPCM(Differntial
PCM)を行なうSpatial(空間関数)方式である。
完全に元の画像は再現されない非可逆符号化であるが、
少ないビット数においても十分な復号画像品質を得るこ
とができ、JPEGアルゴリズムの基本となる方式であ
る。
元の画像を完全に再現する可逆符号化であり、この特性
を実現するために標準方式として付加された方式であ
る。
スライン・プロセス(Baseline System)とオプション
機能である拡張DCTプロセス(Extended System)の
2つに分類される。
実現するすべての符号器/復号器がもたなければならな
い最小限の機能で、ADCT方式(Adaptive Descrete
Cosine Transform Coding:適応型離散コサイン変換)
を基礎としたアルゴリズムである。
圧縮では画像データを8×8画素単位のブロックで処理
をする。処理プロセスは、以下の通りである。
素のブロックに分割し、各ブロック毎にそのブロック内
の各画素について離散コサイン変換演算を行って、周波
数データに変換する。このDCT変換により、8×8画
素の画像データは、図13に示すような8×8(64
個)の2次元のDCT係数となる。
ど空間周波数が高くなり、左上の端がDC成分(直流成
分)で、それ以外はAC成分(交流成分)である。
各係数ごとに大きさの異なった量子化ステップ・サイズ
を設定した量子化マトリクスを用いて、DCT係数を線
形量子化する。但し、符号量あるいは復号画品質の制御
を可能とするために、外部から指定する係数(スケーリ
ング・ファクタ)を量子化マトリクスに乗じた値を実際
のマトリクス値として使用し、量子化を行なう。このよ
うに、テーブルを参照しながら64個のDCT係数を整
数値に量子化する。この量子化処理によって非可逆圧縮
となる。また、使用される参照テーブルの内容について
はJPEGでは規定していない。量子化のテーブルは、
人間の視覚特性を考慮して作成するが、人間は、高周波
数成分の視覚情報には鈍いので、この高周波成分は粗く
量子化する。
分と左隣ブロックにおける量子化されたDC成分との差
分を計算し、符号化する。この方法は、DPCMと呼ば
れる。また、AC成分は、一般に、図13に示したよう
なジグザグ・スキャンをエネルギの集中する係数、すな
わち図13中左上の係数から順に1次元配列に変換され
て、符号化される。
化では、ハフマン符号化方式を用いる。ハフマン符号化
処理ではジグザグ・スキャンにより1次元配列した各係
数がゼロであるかどうかを判定し、連続するゼロの係数
は、その長さがランレングスとして勘定される。ゼロで
ない係数がくると、その量子化結果とそれまでのゼロ係
数のランレングスを組み合わせて、2次元ハフマン符号
化される。DC/AC係数のハフマン符号化は、与えら
れたハフマン符号テーブルに基づくが、量子化マトリク
スおよびハフマン符号テーブルは、使用する状況におい
て最適なものになるようにするためデフォルト値はな
く、必要に応じて符号器から復号器へ転送して使用す
る。
ロック内の最後のAC係数が0のときには、最終有効係
数に対する符号の次にEOB(End Of Block)を付け、
EOBでそのブロックの符号化を終了させる。
て、ブロック毎のフィルタの強弱や文字情報等の付加情
報を伝達しようとすると、従来、付加情報伝達用の専用
エリアを有するフォーマットを予め設定し、このフォー
マットを有する符号化装置により付加情報を伝達してい
る。
符号化装置にあっては、文字情報等の付加情報を伝送す
る場合には、付加情報伝達用の専用のエリアを有するフ
ォーマットを備えた画像符号化装置を用いて行うしか方
法がなかった。
有していないフォーマットにおていは、一度設定された
フォーマットは、互換性の問題から、付加情報伝達用の
専用エリアを後で設定することが困難であり、実際上、
付加情報の伝達を行うことができなかった。
リアを有していないくても、付加情報を簡単に付加する
ことのできる画像符号化装置を提供することを目的とし
ている。
は、1画面分の画像データを所定の画素数のブロックに
分割し、各ブロック毎に当該ブロック内の画素毎の画像
データを量子化し、各画素の量子化データを所定のスキ
ャン方式でスキャンし、このブロック毎のスキャンデー
タを所定の符号化方式により符号化データに符号化する
に際し、当該ブロック内での最終有効係数に対する符号
の次にEOBを付加する画像符号化装置において、前記
EOBの当該ブロック内において前記スキャン方式によ
るスキャン位置を検出するスキャン位置検出手段と、前
記スキャン位置検出手段により検出された各ブロックの
スキャン位置データを1画面分記憶するスキャン位置記
憶手段と、前記符号化データに多重化させる情報をEO
Bのスキャン位置データとして記憶する多重化情報記憶
手段と、前記スキャン位置記憶手段の記憶内容と前記多
重化情報記憶手段の記憶内容とを比較して前記符号化デ
ータのEOBの位置を前記多重化情報記憶手段の記憶内
容に応じて変更するEOB位置変更手段と、を備えるこ
とにより、上記目的を達成している。
うに、前記スキャン位置検出手段は、スキャン位置を前
記スキャン方式によるスキャンの偶数番目の位置あるい
は奇数番目の位置として検出し、前記スキャン位置記憶
手段は、該スキャン位置データをスキャンの偶数番目の
位置か奇数番目の位置かを2ビットによるテーブル形式
で記憶し、前記多重化情報記憶手段は、前記多重化情報
を2ビットによるコードデータとして記憶し、前記EO
B位置変更手段は、前記EOBの位置を該コードデータ
に基づいて前記スキャンの偶数番目の位置あるいは奇数
番目の位置に変更するものであってもよい。
の画素数に分割した各ブロック毎に、当該ブロック内の
画素毎の画像データを、例えば、DCT変換して量子化
した後、各画素の量子化データを所定のスキャン方式で
スキャンし、このブロック毎のスキャンデータを所定の
符号化方式により符号化データに符号化するに際して、
当該ブロック内での最終有効係数に対する符号の次にE
OBを付加するが、このEOBの当該ブロック内におけ
るスキャン位置、例えば、奇数番目であるか偶数番目で
あるかを、スキャン位置検出手段により検出する。この
検出された各ブロックのEOBのスキャン位置データを
1画面分スキャン位置記憶手段に記憶し、この記憶内容
と符号化データに多重化させる情報をEOBのスキャン
位置データとして記憶する、例えば、2ビットのコード
データをコードテーブル形式で記憶する多重化情報記憶
手段の記憶内容とを比較して、符号化データのEOBの
位置を該多重化情報記憶手段の記憶内容に応じて、EO
B位置変更手段により変更する。
有していないフォーマットであっても、EOBの位置を
変更するだけで、付加情報(多重化情報)を簡単に付加
することができ、互換性を維持しつつ、かつフォーマッ
トに変更を加えることなく、付加情報を伝達することが
できる。
装置の一実施例を示す図であり、JPEGアルゴリズム
に基づく画像符号化装置に適用した例である。
あり、この図において、画像符号化装置1は、フレーム
メモリ2、DCT演算部3、量子化部4、量子化テーブ
ルROM(Read Only Memory)5、エントロピー符号化
部6、エントロピー符号化用テーブルROM7、データ
バッファ8、EOB用RAM(Random Access Memory)
9、コード用RAM10及び制御部11等を備えてい
る。
画像データを記憶し、フレームメモリ2内の画像データ
は、DCT演算部3に出力される。
入力される画像データに対して2次元DCTを施してD
CT係数を求めるDCT演算を行ない、演算結果である
DCT係数データを量子化部4に出力する。
タを量子化テーブルROM5の値に従って量子化演算
し、演算結果をエントロピー符号化部6に出力する。こ
の量子化テーブルROM5には、各DCT係数毎に大き
さの異なった量子化マトリックス値を有する量子化テー
ブルが予め格納されている。
符号化用テーブルROM7の値に従って量子化部4の出
力に対してエントロピー符号化を施し、各ブロックの発
生符号量をデータバッファ8に書き込む。
際して、各ブロック毎にDCT係数をエネルギの集中す
る係数から順にジグザグ・スキャンして1次元配列に変
換し、ブロック内の最後のAC係数が0のときには、最
終有効係数に対する符号の次にEOBを付けている。
6により付加されたEOBのスキャン開始の画素位置か
ら偶数(even)番目であるか奇数(odd)番目で
あるかのスキャン位置を検出し、その検出結果を各ブロ
ック毎にスキャン位置データとしてEOB用RAM9に
書き込む。制御部11は、この検出結果を、例えば、奇
数番目のとき、「0」を、偶数番目のとき、「1」を、
画像の各ブロックに対応したテーブル形式でEOB用R
AM9に書き込む。
加(多重化)する情報、例えば、文字情報やブロック毎
のフィルタの強弱情報等をコード化したデータをテーブ
ル形式で記憶する。このコードデータとしては、例え
ば、文字情報のときには、アルファベットにバイナリー
コード(例えば、アスキーコードをバイナリー表現した
バイナリーコード)を割り当て、例えば、「KURAG
E」なる文字を付加情報とする場合には、図2に示すよ
うな付加情報のバイナリーコードをテーブル形式で記憶
する。
制御し、画像付加装置1としての処理を行わせるととも
に、上述のように、エントロピー符号化部6の付加した
EOBのスキャン位置を検出して、スキャン位置データ
をテーブル形式でEOB用RAM9に書き込むととも
に、コード用RAM10に書き込まれている付加情報の
テーブルとEOB用RAM9のスキャン位置データのテ
ーブルを比較して、付加情報のテーブルにスキャン位置
データのテーブルが合うようにEOBの位置を変更する
EOB位置変更処理を行う。
り、符号化処理する。
いる原画像データを読み出してDCT演算部3に出力
し、DCT演算部3は、入力画像データを、図4に示す
ように、8×8画素のブロックに分割する(ステップS
1)。なお、図4において、分割されたブロックは、左
上を(0、0)とし、右にj、左にiの位置にあるブロ
ックをBijとしている。そして、この各ブロックBijに
は、図5に示すように、8×8の画素aijが含まれてい
る。
算処理において各ブロックBijについてDCT変換し、
量子化部4に出力する(ステップS2)。量子化部4で
量子化テーブルROM5の量子化テーブルを用いて、各
ブロックBij内の各画素aijを、図6に示すように、量
子化して量子化データbijとし、エントロピー符号化部
6に出力する(ステップS2)。
・・・のように記号で表されているものは、「0」以外
の量子化データbijであり、「0」で記載されている部
分は、「0」の量子化データbijである。図6からも分
かるように、DCTの性質により高域部分(図6中右下
側)は、エネルギの集中が少なく、図6中右下程「0」
が多くなり、ついには、「0」のみとなる。
3に示したようなジグザグ・スキャンを、図6に示した
量子化後の各ブロックBijの量子化データbijについて
行い、量子化データbijを、図7に示すように、1次元
配列する(ステップS3)。さらに、この1次元配列し
た量子化データのランレングス検出等を行う通常の符号
化前処理を行って、EOBを付加する(ステップS
3)。
よりEOBの付加が行われると、このEOBの位置デー
タを検出する。すなわち、制御部11は、図7に示すよ
うに、1次元配列された量子化データbijに付加された
EOBの位置がスキャン順に数えて奇数番目(odd)
であるか、偶数番目(even)であるかを検出し、こ
の検出結果をEOB用RAM9に、図8に示すように、
各ブロックBij毎に順次図4に示したブロックBij位置
に対応させたテーブル形式で記憶して、テーブルtab
(i、j)を作成する(ステップS4)。なお、図8に
おいてはテーブルtab(i、j)に、奇数番目のとき
「o」が、偶数番目のとき「e」が記載されているが、
実際には、例えば、「e」のとき「0」、「o」のとき
「1」がテーブルtab(i、j)に書き込まれる。
上記テーブルtab(i、j)を作成すると、制御部1
1は、符号化データに付加(多重化)する付加情報(多
重化情報)を、所定のコード形式でコード化し、図2に
示したように、コード用RAM10にバイナリーデータ
によるコードテーブルcode(i、j)を作成する
(ステップS5)。
j)とコードテーブルcode(i、j)の作成が完了
すると、制御部11は、コードテーブルcode(i、
j)の各コードがテーブルtab(i、j)の対応する
テーブル位置のデータと一致するかどうかチェックする
(ステップS6)。
ーブルcode(i、j)とのデータの比較は、上述の
ように、「e」が「0」、「o」が「1」であるとし
て、テーブルtab(i、j)とコードテーブルcod
e(i、j)の対応する位置のデータについて行う。
化処理で付加されたEOBの位置が付加情報のバイナリ
ーデータと一致すると判断して、コードテーブルcod
e(i、j)のすべてのデータについてテーブルtab
(i、j)のデータと比較したかどうかチェックし(ス
テップS7)、コードテーブルcode(i、j)の全
てのデータについて上記検査処理が完了していないとき
には、ステップS6に戻って、同様に、両テーブルの比
較を行う。すなわち、この検査処理は、テーブルtab
(i、j)のうち、コードテーブルcode(i、j)
と対応した部分のデータについてのみ行う。
処理で付加されたEOBの位置が付加情報のバイナリー
データと一致しないと判断して、後述するEOB変更処
理(図9参照)を行い(ステップS8)、コードテーブ
ルcode(i、j)の全てのデータについてテーブル
tab(i、j)のデータと比較したかどうかチェック
する(ステップS7)。
ode(i、j)のデータに対してテーブルtab
(i、j)のデータとの比較が完了すると、通常の符号
化処理により、量子化データを符号化し、処理を終了す
る(ステップS9)。
9に示すように、エントロピー符号化部6で付加された
本来のEOBの手前に、符号「1」を送り、その符号の
後にEOBを付加することにより、EOBの位置を変更
する(ステップT1)。このように、符号「1」を付加
しても、符号化データとしての冗長度や画質への影響
は、ほとんどなく、簡単にEOBの位置を変更して、そ
の奇数番目と偶数番目とを変更することができる。
した方法に限るものではなく、例えば、図10に示すよ
うに、本来のEOBの手前に位置する符号、例えば、図
6及び図7の場合では、b41とこのb41の前に連続する
6個の「0」符号を省く処理(ステップT2)を行うこ
とにより、EOBの位置を変更、例えば、図6及び図7
では、b22の位置に変更して、奇数番目と偶数番目とを
変更してもよい。但し、この方法によると、例えば、b
41の前に連続する「0」符号の数によっては、奇数番目
と偶数番目との切り換えを行うことができないことがあ
る。
よって行ってもよい。
ータにおいて本来のEOBの位置の後ろに続く「0」の
連続とその後の符号のある位置までEOBの位置を変更
する(ステップT3)。すなわち、EOBの位置は、必
ずしも最終有効係数に対する符号の次に付ける必要はな
く、許容誤差等との関係から、「0」がある程度連続す
るときには、適宜EOBの位置を最終有効係数よりも前
に位置する有効係数に対する符号の符号の次に付けても
よく、このような場合に、そのEOBの位置をその後ろ
に続く「0」の連続とその後の符号のある位置まで変更
する。この場合にも、変更後のEOBの位置がスキャン
順の奇数番目にあるか偶数番目にあるかによって、奇数
番目と偶数番目とを変更できないことがある。さらに、
EOBの変更処理は、上記3つの方法に限定されるもの
でないこともいうまでもない。
方法だけで行うのではなく、量子化データの状況等から
適宜変更方法を切り換えて行ってもよい。
された符号化データは、伝送経路等を通じて自己のある
いは他の画像復号化装置に移され、この画像復号化装置
により画像データが復号化されるとともに、符号化デー
タに付加された付加情報をデコードして、再生する。
れる。
号化方式により復号化して、図7に示したような、コー
ド列にする(ステップP1)。
(odd)であるか、偶数番目(even)であるかを
検出し、その検出結果を図8に示したようなoddとe
venのテーブルtab_d(i、j)として作成する
(ステップP2)。
を予め備えている付加情報のコードテーブルと比較し
て、情報に変換する(ステップP3)。すなわち、画像
復号化装置は、予め文字情報等の各種付加情報のに対応
するコードテーブルを備えており、このコードテーブル
に基づいてテーブルtab_d(i、j)を解読して、
付加情報に変換する。
ック毎に逆ジグザグ・スキャンを行い(ステップP
4)、ブロック毎にコードデータを展開する。さらに、
ブロック毎に、逆量子化及び逆DCT演算を行って、ブ
ロック毎の画像を再生する(ステップP5)。
を1画面分の画像に構成し(ステップP6)、再生処理
を終了する。
1画面分の画像データを8×8画素に分割した各ブロッ
クBij毎に、当該ブロックBij内の画素aij毎の画像デ
ータをDCT変換して量子化した後、各画素の量子化デ
ータbijをジグザグ・スキャンし、このブロックBij毎
のスキャンデータを所定の符号化方式により符号化デー
タにするに際し、付加された当該ブロックBij内でのE
OBのスキャン位置を検出する。この検出された各ブロ
ックBijのEOBのスキャン位置データをスキャンの奇
数番目(odd)と偶数番目(even)のデータとし
て1画面分テーブルtab(i、j)形式で記憶し、こ
の記憶内容と符号化データに多重化させる情報をEOB
のスキャン位置データに対応させたコードテーブルco
de(i、j)として記憶するコード用RAM10の内
容とを比較して、符号化データのEOBの位置を該コー
ドテーブルcode(i、j)に応じて変更する。
有していないフォーマットであっても、EOBの位置を
変更するだけで、付加情報(多重化情報)を簡単に付加
することができ、互換性を維持しつつ、かつフォーマッ
トに変更を加えることなく、付加情報を伝達することが
できる。
EGアルゴリズムに基づく画像符号化装置に適用した例
であるが、勿論これには限定されず、EOBを付加する
符号化処理を行うものであれば全ての装置に適用可能で
あることは言うまでもない。また、EOBを付加するも
のであれば何でもよく、その他の符号化方法やスキャン
方法等は、上記実施例のものに限定されるものではな
い。
リアを有していないフォーマットを備えた画像符号化装
置であっても、EOBの位置を変更するだけで、付加情
報(多重化情報)を簡単に付加することができ、互換性
を維持しつつ、かつフォーマットに変更を加えることな
く、付加情報を伝達することができる。その結果、画像
符号化装置の利用性を向上させることができる。
ブルcode(i、j)の一例を示す図。
ローチャート。
様子を示す図。
図。
態を示す図。
り1次元配列した状態を示す図。
ブルtab(i、j)を示す図。
ト。
チャート。
Claims (2)
- 【請求項1】1画面分の画像データを所定の画素数のブ
ロックに分割し、各ブロック毎に当該ブロック内の各画
素の画像データを量子化し、各画素の量子化データを所
定のスキャン方式でスキャンし、このブロック毎のスキ
ャンデータを所定の符号化方式で符号化データに符号化
するに際し、当該ブロック内での最終有効係数に対する
符号の次にEOBを付加する画像符号化装置において、 前記EOBの当該ブロック内において前記スキャン方式
によるスキャン位置を検出するスキャン位置検出手段
と、 前記スキャン位置検出手段により検出された各ブロック
のスキャン位置データを1画面分記憶するスキャン位置
記憶手段と、 前記符号化データに多重化させる情報をEOBのスキャ
ン位置データとして記憶する多重化情報記憶手段と、 前記スキャン位置記憶手段の記憶内容と前記多重化情報
記憶手段の記憶内容とを比較して前記符号化データのE
OBの位置を前記多重化情報記憶手段の記憶内容に応じ
て変更するEOB位置変更手段と、 を備えたことを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項2】前記スキャン位置検出手段は、スキャン位
置を前記スキャン方式によるスキャンの偶数番目の位置
あるいは奇数番目の位置として検出し、前記スキャン位
置記憶手段は、該スキャン位置データをスキャンの偶数
番目の位置か奇数番目の位置かを2ビットによるテーブ
ル形式で記憶し、前記多重化情報記憶手段は、前記多重
化情報を2ビットによるコードデータとして記憶し、前
記EOB位置変更手段は、前記EOBの位置を該コード
データに基づいて前記スキャンの偶数番目の位置あるい
は奇数番目の位置に変更することを特徴とする請求項1
記載の画像符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16609093A JP3269186B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16609093A JP3269186B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06350856A JPH06350856A (ja) | 1994-12-22 |
JP3269186B2 true JP3269186B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=15824814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16609093A Expired - Fee Related JP3269186B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3269186B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102595134A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 一种四通道的之型扫描结构及方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6125142A (en) * | 1997-12-02 | 2000-09-26 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for encoding object information of a video object plane |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP16609093A patent/JP3269186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102595134A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 一种四通道的之型扫描结构及方法 |
CN102595134B (zh) * | 2012-02-23 | 2014-06-11 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 一种四通道的之型扫描方法 |
Also Published As
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---|---|
JPH06350856A (ja) | 1994-12-22 |
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