JP3432392B2 - 画像符号化装置、画像符号化方法および画像蓄積/伝送装置 - Google Patents
画像符号化装置、画像符号化方法および画像蓄積/伝送装置Info
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Description
画像符号化方法および画像蓄積/伝送装置に関し、特
に、画像情報を圧縮して予め定められた符号量の可変長
符号に変換する画像符号化装置、画像符号化方法および
画像蓄積/伝送装置に関する。
て、JPEG(Joint Photographic Experts Group)に
よって提案された可変長符号化方式が知られている。こ
の方式では、高い圧縮率が得られるが、原画像の内容に
よって圧縮後の符号量が変化してしまう。そこで、圧縮
後の符号量を一定にする必要のある分野(たとえば、電
子スチルカメラでは、被写体の内容に関係なく、一定の
枚数の画像を撮影および記録できなければならない)で
は、以下のような方法で圧縮後の符号量を一定にしてい
る。
メラの構成を示すブロック図である。図23を参照し
て、この電子スチルカメラは、撮像装置51、画像処理
部52、画像メモリ53、JPEGエンコーダ54、符
号量測定部55、圧縮係数推定部56および記録装置5
7を備える。
み、被写体像をアナログ画像信号に変換する。画像処理
部52は、撮像装置51から出力されたアナログ画像信
号に種々の処理を施した後デジタル画像データに変換す
る。画像メモリ53は、画像処理部52で生成されたデ
ジタル画像データを一時的に記憶する。
ように、DCT部61、量子化テーブル記憶部62、乗
算器63、量子化部64および符号化部65を含む。
素からなる複数の画素ブロックに分割し、図25(a)
に例示するように、各画素ブロックの画像データを8行
8列の画素データからなる行列式で表わす。各画素デー
タは、対応する画素の画像濃度を256階調(8ビット
=1バイト)で表わしたものである。また、DCT部6
1は、各画素ブロックの行列式に対して以下に示す数式
(1)を用いて2次元DCTを施し、図25(b)に示
すような8行8列のDCT係数からなる行列式を作成す
る。
(c)に例示するような8行8列のしきい値からなる量
子化テーブルが格納されている。乗算器63は、量子化
テーブル記憶部62から出力される8行8列の量子化し
きい値に対して、ある係数(以後、圧縮係数と称す)を
乗算する。
に、乗算器63から与えられる量子化テーブルの各しき
い値で対応のDCT係数を除算し、最も近い整数に変換
する。符号化部65は、ハフマン符号化方式により、量
子化されたDCT係数をブロック単位で符号化し、圧縮
データを生成する。
ど量子化された値のビット幅が小さくなるため情報量が
少なくなり圧縮率が向上する(圧縮後の符号量は小さく
なる)。ただし、画質劣化の程度は大きくなる。反対
に、量子化しきい値が小さくなると圧縮率は低下する
(圧縮後の符号量は大きくなる)ものの、画質劣化の程
度は小さく抑えることができる。この性質を利用し、基
本的な量子化テーブルを量子化テーブル記憶部62に格
納しておき、それに圧縮係数を乗じて量子化テーブルを
再構成することにより量子化しきい値を制御し、画質と
符号量の関係を制御することが可能となっている。
PEGエンコーダ54でJPEG符号化された圧縮デー
タのデータ量(符号量)を測定する。圧縮係数推定部5
6は、以下の3とおりの処理を行なう。第1の処理で
は、予め定められた目標符号量Qxに対して圧縮データ
の符号量が小さくなるような圧縮係数s1を推定する。
第2の処理では、第1の処理と反対に、目標符号量Qx
に対して圧縮データの符号量が大きくなるような圧縮係
数s2を推定する。第3の処理では、上記2つの圧縮係
数s1,s2を用いてJPEG符号化したときの符号量
測定結果に基づいて、圧縮データが目標符号量Qxにな
るような最適な圧縮係数sxを推定する。
て、図26に示すように線形に推定する方法が挙げられ
る。すなわち、圧縮係数がs1のときのプリエンコード
後の符号量をQ1とし、圧縮係数がs2のときのプリエ
ンコード後の符号量をQ2とし、目標符号量Qxのとき
の圧縮係数をsxとする。ここで、圧縮係数と符号量が
線形関係にあると仮定すれば、sxは以下の数式(2)
により求めることができる。
録装置57に転送され、記録媒体の所定のアドレスに格
納される。
G符号化方式を用いた符号量一定制御方式の動作を示す
フローチャートである。このフローチャートに従って、
図23〜図26で示した電子スチルカメラの動作につい
て簡単に説明する。
グ画像信号に変換され、アナログ画像信号は画像処理部
52によってデジタル画像データに変換されて画像メモ
リ53に格納される。画像メモリ53から取出された画
像データはJPEGエンコーダ54に与えられる。
56は、圧縮率が最適値よりも高くなるように、すなわ
ち圧縮データの符号量が目標符号量Qxよりも小さくな
るように比較的大きな圧縮係数s1をJPEGエンコー
ダ54に与えてプリエンコード(仮圧縮)1を行ない、
符号量測定部55によって圧縮データの符号量Q1を測
定する。
推定部56は、圧縮率が最適値よりも低くなるように、
すなわち圧縮データの符号量が目標符号量Qxよりも大
きくなるように比較的小さな圧縮係数s2をJPEGエ
ンコーダ54に与えてプリエンコード(仮圧縮)2を行
ない、符号量測定部55によって圧縮データの符号量Q
2を測定する。
推定部56は、2回のプリエンコード1,2の結果に基
づいて、圧縮率が最適値になるように、すなわち圧縮デ
ータの符号量が目標符号量Qxになるように圧縮係数を
推定し、その推定した圧縮係数sxをJPEGエンコー
ダ54に与えてエンコード(本圧縮)を行なう。目標符
号量Qxに圧縮された画像データは記録装置57に転送
され、記録媒体の所定のアドレスに格納される。
子スチルカメラでは、画像データを目標符号量Qxに圧
縮するために画像データを合計3回もJPEG圧縮する
必要があったので、1回圧縮する場合の3倍の時間が必
要であり、データ圧縮に長時間を要していた。
構成を示すブロック図である。図28を参照して、この
電子スチルカメラが図23の電子スチルカメラと異なる
点は、符号量測定部55および圧縮係数推定部56が除
去され、エッジ強度演算部70および圧縮係数推定部7
1が新たに設けられている点である。
から読出された画像データに基づいて、エッジ強度を表
わすパラメータEを演算する。このパラメータEと、圧
縮係数と、圧縮データの符号量との間には相関関係があ
る。圧縮係数推定部71は、エッジ強度演算部70から
与えられたパラメータEと上記相関関係とに基づいて、
画像データを目標符号量Qxに圧縮するための圧縮係数
sxを推定する。JPEGエンコーダ54は、圧縮係数
推定部71から与えられた圧縮係数sxで画像メモリ5
3から読出される画像データを本圧縮する。圧縮データ
は、記録装置57に転送される。なお、このようなデー
タ圧縮方式は、たとえば特開平8−79762号公報に
開示されている。
行なわずに圧縮係数sxを推定し、推定した圧縮係数s
xでJPEG圧縮を1回行なうだけなので、JPEG圧
縮を3回行なっていた図23の電子スチルカメラに比べ
てデータ圧縮を迅速に行なうことができる。
スチルカメラでは、撮像装置51および画像処理部52
で生成した画像データを直接画像メモリ53に格納して
いたので、画像メモリ53の容量が大きくなり、システ
ムコストが高くなるという問題があった。
像情報を一定の符号量の可変長符号に迅速に圧縮するこ
とでき、かつ画像メモリの容量が小さくて済む画像符号
化装置、画像符号化方法および画像蓄積/伝送装置を提
供することである。
化装置は、1フレーム分の画素データを含む画像情報を
圧縮して予め定められた符号量の可変長符号に変換する
画像符号化装置であって、固定長符号化手段、画像メモ
リ、圧縮係数推定手段、復号手段、および可変長符号化
手段を備える。固定長符号化手段は、画像情報を各々が
複数の画素データを含む複数の画素ブロックに分割し、
各画素ブロックごとに画素データの平均値、画素データ
の階調幅指標および複数の量子化値を生成して、画像情
報を固定長符号に変換する。画像メモリは、固定長符号
化手段で生成された固定長符号を記憶する。圧縮係数推
定手段は、画像メモリから読出された複数の平均値また
は複数の階調幅指標に基づいて、画像情報を予め定めら
れた符号量の可変長符号に圧縮するための圧縮係数を推
定する。復号手段は、画像メモリから読出された固定長
符号を画像情報に復号する。可変長符号化手段は、復号
手段で復号された画像情報を各々が複数の画素データを
含む複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックごと
に複数の画素データを離散コサイン変換して複数の離散
コサイン変換係数を求め、複数のしきい値を含む基準量
子化テーブルに圧縮係数推定手段で推定された圧縮係数
を乗算して得られる量子化テーブルに基づいて複数の離
散コサイン変換係数の各々を量子化して、画像情報を可
変長符号に変換する。
予備符号化手段、第2の予備符号化手段、測定手段、お
よび圧縮係数演算手段を含む。第1の予備符号化手段
は、画像情報および圧縮係数の代りに複数の平均値また
は複数の階調幅指標および第1の予備圧縮係数を可変長
符号化手段に与え、複数の平均値または複数の階調幅指
標を第1の予備可変長符号に変換させる。第2の予備符
号化手段は、画像情報および圧縮係数の代りに複数の平
均値または複数の階調幅指標および第2の予備圧縮係数
を可変長符号化手段に与え、複数の平均値または複数の
階調幅指標を第2の予備可変長符号に変換させる。測定
手段は、第1および第2の予備可変長符号の符号量を測
定する。圧縮係数演算手段は、第1および第2の予備圧
縮係数と測定手段の測定結果とに基づいて圧縮係数を演
算する。
号化手段の各々は、複数の平均値を可変長符号化手段に
与え、圧縮係数推定手段は、さらに、画像メモリから読
出された固定長符号のうちの複数の階調幅指標および複
数の量子化値のうちの少なくとも一方に基づいて測定手
段の測定結果を補正する補正手段を含み、圧縮係数演算
手段は、補正手段によって補正された測定手段の測定結
果に基づいて圧縮係数を演算する。
号化手段の各々は、複数の階調幅指標を可変長符号化手
段に与え、圧縮係数推定手段は、さらに、画像メモリか
ら読出された固定長符号のうちの複数の平均値および複
数の量子化値のうちの少なくとも一方に基づいて測定手
段の測定結果を補正する補正手段を含み、圧縮係数演算
手段は、補正手段によって補正された測定手段の測定結
果に基づいて圧縮係数を演算する。
本符号量テーブル記憶手段および圧縮係数演算手段を含
む。基本符号量テーブル記憶手段は、固定長符号化手段
で生成される固定長符号データと関連づけて複数の典型
的な圧縮係数対符号量の関係を記憶する。圧縮係数演算
手段は、基本符号量テーブル記憶手段から読出された複
数の圧縮係数対符号量の関係と画像メモリから読出され
た固定長符号データとに基づいて圧縮係数を演算する。
手段は、複数のサンプル画像の各々に対して固定長符号
化手段を用いて符号化したときの固定長符号データであ
る階調幅指標と可変長符号化手段を用いて符号化したと
きの圧縮係数対符号量との関係を用いて、複数の典型的
な階調幅指標に対する圧縮係数対符号量の関係を記憶す
る。
らに、平均階調幅指標演算手段、隣接階調幅指標検出手
段、相対値検出手段、および符号量テーブル推定手段を
含む。平均階調幅指標演算手段は、画像メモリから読出
された複数の階調幅指標の平均値を演算する。隣接階調
幅指標検出手段は、基本符号量テーブル記憶手段に格納
されている複数の階調幅指標の中から平均階調幅指標演
算手段で生成された平均階調幅指標に最も近い2つの階
調幅指標を検出する。相対値検出手段は、隣接階調幅検
出手段で検出された2つの隣接階調幅指標に対して平均
階調幅指標演算手段で演算された平均階調幅指標が相対
的にどの程度の値であるかを示す相対値を検出する。符
号量テーブル推定手段は、相対値と基本符号量テーブル
記憶手段に格納されている圧縮係数対符号量との関係か
ら現在処理しようとしている画像の圧縮係数対符号量の
関係を推定する。この場合は、圧縮係数演算手段は、基
本符号量テーブル記憶手段から読出された圧縮係数対可
変長符号量の関係の代わりに、符号量テーブル推定手段
で推定された圧縮係数対符号量の関係を使用して、圧縮
係数を演算する。
らに、予備復号手段、予備符号化手段、測定手段、およ
び補正手段を含む。予備復号手段は、画像メモリから読
出された固定長符号を復号手段に与えて予備画像情報に
復号させる。予備符号化手段は、予備画像情報および圧
縮係数演算手段で演算された圧縮係数を可変長符号化手
段に与え、予備画像情報を予備可変長符号に変換させ
る。測定手段は、予備可変長符号の符号量を測定する。
補正手段は、測定手段で測定された符号量に基づいて、
圧縮係数演算手段で生成された圧縮係数を補正する。こ
の場合は、可変長符号化手段は、補正手段によって補正
された圧縮係数で画像情報を圧縮する。
測定された符号量と予め定められた符号量との差分に基
づいて圧縮係数対符号量の関係を補正し、その補正した
関係から再度圧縮係数を推定する。
らに、測定手段の測定結果に基づいて、圧縮係数演算手
段で演算された圧縮係数の補正が必要か否かを判定する
判定手段を含む。補正手段は、判定手段によって補正が
必要であると判定された場合のみ圧縮係数演算手段で演
算された圧縮係数を補正し、判定手段によって補正が不
要であると判定された場合は、予備可変長符号が可変長
符号化手段で生成される可変長符号の代わりに出力され
る。
測定された符号量が予め定められた符号量の所定の許容
範囲内にある場合は圧縮係数演算手段で演算された圧縮
係数の補正が不要であると判定する。
測定された符号量が予め定められた符号量以下である場
合は圧縮係数演算手段で演算された圧縮係数の補正が不
要であると判定する。
1フレーム分の画素データを含む画像情報を圧縮して予
め定められた符号量の可変長符号に変換する画像符号化
方法であって、第1〜第5のステップを含む。第1のス
テップでは、画像情報を各々が複数の画素データを含む
複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックごとに画
素データの平均値、画素データの階調幅指標および複数
の量子化値を生成して、画像情報を固定長符号に変換す
る。第2のステップでは、第1のステップで生成された
固定長符号を画像メモリに記憶する。第3のステップで
は、画像メモリから読出された複数の平均値または複数
の階調幅指標に基づいて、画像情報を予め定められた符
号量の可変長符号に圧縮するための圧縮係数を推定す
る。第4のステップでは、画像メモリから読出された固
定長符号を画像情報に復号する。第5のステップでは、
第4のステップで復号された画像情報を各々が複数の画
素データを含む複数の画素ブロックに分割し、各画素ブ
ロックごとに複数の画素データを離散コサイン変換して
複数の離散コサイン変換係数を求め、複数のしきい値を
含む基準量子化テーブルに第3のステップで推定された
圧縮係数を乗算して得られる量子化テーブルに基づいて
複数の離散コサイン変換係数の各々を量子化して、画像
情報を可変長符号に変換する。
は、1フレーム分の画素データを含む画像情報を圧縮し
て予め定められた符号量の可変長符号に変換し、その可
変長符号の蓄積/伝送を行なう画像蓄積/伝送装置であ
って、固定長符号化手段、画像メモリ、圧縮係数推定手
段、復号手段、および可変長符号化手段を備える。固定
長符号化手段は、画像情報を各々が複数の画素データを
含む複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックごと
に画素データの平均値、画素データの階調幅指標および
複数の量子化値を生成して、画像情報を固定長符号に変
換する。画像メモリは、固定長符号化手段で生成された
固定長符号を記憶する。圧縮係数推定手段は、画像メモ
リから読出された複数の平均値または複数の階調幅指標
に基づいて、画像情報を予め定められた符号量の可変長
符号に圧縮するための圧縮係数を推定する。復号手段
は、画像メモリから読出された固定長符号を画像情報に
復号する。可変長復号手段は、復号手段で復号された画
像情報を各々が複数の画素データを含む複数の画素ブロ
ックに分割し、各画素ブロックごとに複数の画素データ
を離散コサイン変換して複数の離散コサイン変換係数を
求め、複数のしきい値を含む基準量子化テーブルに圧縮
係数推定手段で推定された圧縮係数を乗算して得られる
量子化テーブルに基づいて複数の離散コサイン変換係数
の各々を量子化して、画像情報を可変長符号に変換す
る。
る電子スチルカメラの構成を示すブロック図である。図
1を参照して、この電子スチルカメラは、撮像装置1、
画像処理部2、FBTC(Fixed Block Truncation Cod
ing )エンコーダ3、画像メモリ4、FBTCデコーダ
5、セレクタ6、JPEGエンコーダ7、符号量測定部
8、圧縮係数推定部9および記録装置10を備える。
み、被写体像をアナログ画像信号に変換する。画像処理
部2は、撮像装置1から出力されたアナログ画像信号に
種々の処理を施した後、デジタル画像データに変換す
る。
式であるFBTC方式により、画像処理部2で生成され
たデジタル画像データのデータ量をたとえば1/2に圧
縮して画像メモリ4に格納する。
ここでいうFBTC方式とは、ブロック符号化方式であ
るGBTC(Generalized Block Truncation Coding )
方式を固定長化した符号化方式であり、同手法は岡賢一
郎らにより「ハードコピー装置に適した画像圧縮法」
(日本印刷学会誌,第27巻,第3号,p.290 〜p.29
8,1990年)の2.5節で提案されている。ここでは、
同手法をFBTC方式と呼ぶこととし、その概要を以下
に説明する。FBTC方式では、まず図2(a)(b)
に示すように、原画像を各々がM×N(図では4×4)
画素からなる複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロ
ックを4行4列の画素データXij(i,j=0〜3)
からなるテーブルで表わす。画素データXijの各々
は、対応する画素の画像濃度を256階調で表わしたも
のである。次いで、図3に示すように、ブロック内の画
素データXijの最大値Lmaxおよび最小値Lmin
を抽出し、以下の数式(3),(4)を用いてP1,P
6を求める。
Q1と、Xij>P6となる画素データXijの平均値
Q8とを求め、数式(5),(6)により平均値LAお
よび階調幅指標LDを求める。
のしきい値L1〜L6を求める。Lmin,L1〜L
6,Lmaxの8つのしきい値に基づいて画素データX
ijを3ビットの量子化値φijに変換する。
(c)に示すように、4行4列の量子化値φij、ブロ
ック内の画素データXijの平均値LA、およびブロッ
ク内の画素データXijの階調幅指標LDに圧縮され
る。各量子化値φijは3ビットで表わされ、平均値L
Aおよび階調幅指標LDの各々は8ビットで表わされる
ので、16バイトであった各ブロックの画像データが、
3×16+8+8=64ビット=8バイトに圧縮される
こととなる。
ルカメラなどにそのまま適用すれば、固定長符号化を実
現することができるが、上述した程度の圧縮率(1/
2)では、格納可能な画像枚数が著しく少なくなってし
まうため、実用レベルとはいえない。また、FBTC符
号化方式は標準の方式ではないため広く一般に使用する
場合には不適当といえる。ここで、FBTC符号化方式
を用いた理由の1つに、画質劣化が比較的感じられない
範囲内で画像メモリの容量を低減化できることが挙げら
れる。
エンコーダ3で生成されたFBTC圧縮データを一時的
に記憶する。FBTCデコーダ5は、画像メモリ4から
読出されたFBTC圧縮データを伸長し、元の画像デー
タに戻してセレクタ6に与える。セレクタ6は、圧縮係
数推定部9によって制御され、画像メモリ4からのFB
TC圧縮データに含まれるLA成分とFBTCデコーダ
5からの画像データとのうちのいずれか一方をJPEG
エンコーダ7に選択的に与える。
24に示したJPEGエンコーダ54と同一の構成であ
る。符号量測定部8は、JPEG圧縮データの符号量を
測定する。圧縮係数推定部9は、画像メモリ4、セレク
タ6、JPEGエンコーダ7、符号量測定部8などを制
御して、画像データを目標符号量に圧縮するための圧縮
係数を推定する。
EG圧縮データの符号量が目標符号量よりも小さくなる
ような圧縮係数をJPEGエンコーダ5に与えるととも
に、セレクタ6を制御して、画像メモリ4から読出され
たFBTC圧縮データのうちのLA成分のみをJPEG
エンコーダ7に与える。JPEGエンコーダ7は、その
圧縮係数を量子化テーブルに乗算して、セレクタ6から
のLA成分のみをプリエンコードする。符号量測定部8
は、その符号量を測定して圧縮係数推定部9に与える。
縮データの符号量が目標符号量よりも大きくなるような
圧縮係数をJPEGエンコーダ7に与える。JPEGエ
ンコーダ7は2回目のプリエンコードを行ない、符号量
測定部8はその符号量を測定して圧縮係数推定部9に与
える。圧縮係数推定部9は、2つの仮圧縮データの符号
量に基づいてJPEG圧縮データ符号量が目標符号量に
なるような圧縮係数を推定する。
次のような方法が考えられる。すなわち、目標符号量を
Qx、プリエンコードしたときの圧縮係数をs1,s
2、それらを用いて圧縮した後のLA成分のデータ量を
Q1,Q2とする。もともと、LA成分はデータ量がオ
リジナル画像の1/16となっているため、QxとQ
1,Q2を同時に扱うことはできない。そこで、ある変
換係数k1を定義し、それをQ1,Q2に乗ずることで
Qx、k1Q1およびk1Q2の3つの値を同時に扱え
るようにしておく。このとき、Qx、k1Q1、k1Q
2、s1、s2が図27と同じような関係があるものと
仮定する。
すると、画像データを目標符号量Qxに符号化すること
が可能な圧縮係数sxは次の数式(13)により推定す
ることができる。
縮係数sxをJPEGエンコーダ7に与えるとともに、
セレクタ6を制御して、FBTCデコーダ5で復号され
た画像データをJPEGエンコーダ7に与える。JPE
Gエンコーダ7は、圧縮係数推定部9からの圧縮係数s
xに基づいて、セレクタ6を介してFBTCデコーダ5
から与えられた画像データをJPEG圧縮する。最終的
にJPEG圧縮された画像データは記録装置10に転送
され、記憶媒体の所定のアドレスに格納される。
PEG符号化方式を用いた符号量一定制御方式の動作を
示すフローチャートである。このフローチャートに従っ
て、図1〜図3で示した電子スチルカメラの動作につい
て簡単に説明する。
画像信号に変換され、画像処理部2によってデジタル画
像データに変換される。画像処理部2で生成されたデジ
タル画像データは、FBTCエンコーダ3によってFB
TC圧縮されて画像メモリ4に格納される。
よりも高くなるように、すなわちJPEG圧縮データの
符号量が目標符号量Qxよりも小さくなるように比較的
大きな圧縮係数s1が量子化テーブルに乗算され、画像
メモリ4から読出されたLA成分のみがプリエンコード
され、仮圧縮データの符号量が測定される。LA成分の
符号量は、元の画像データの1/16なので、画像デー
タを直接仮圧縮していた従来に比べ仮圧縮の時間は1/
16で済む。
最適値よりも低くなるように、すなわちJPEG圧縮デ
ータの符号量が目標符号量Qxよりも大きくなるように
比較的小さな圧縮係数s2が量子化テーブルに乗算さ
れ、画像メモリ4から読出されたLA成分のみがプリエ
ンコードされ、仮圧縮データの符号量が測定される。
リエンコード1,2の結果に基づいて、圧縮率が最適値
になるように、すなわちJPEG圧縮データの符号量が
目標符号量Qxになるような圧縮係数sxが推定され、
この圧縮係数sxが量子化テーブルに乗算されてエンコ
ードが行なわれる。
データは、記録装置10に転送され、記録媒体の所定の
アドレスに格納される。
のLA成分のみを仮圧縮して圧縮係数の最適値sxを演
算するので、通常のJPEG圧縮の(1/16+1/1
6+1)倍の時間で画像データを一定のデータ量に圧縮
することができ、通常のJPEG圧縮の3倍の時間を要
していた従来に比べ、圧縮時間が大幅に短縮化される。
画像メモリに格納し、画像メモリ4から取出したFBT
C圧縮データのLA成分に基づいて圧縮係数の最適値s
xを演算するので、画像データをそのまま画像メモリに
格納し、画像メモリから取出した画像データに基づいて
圧縮係数の最適値sxを演算していた従来に比べ、画像
メモリの容量が小さくて済む。
コーダ7は、FBTC圧縮データのLA成分を用いてプ
リエンコード1,2を行なったが、これに限るものでは
なく、FBTC圧縮データのLD成分を用いてプリエン
コード1,2を行なってもよい。この場合にも同じ効果
が得られる。
大きい場合、画素データXijのばらつきが大きいの
で、LA成分のみを圧縮して求めた最適な圧縮係数sx
で画像データをJPEG圧縮すると、JPEG圧縮デー
タの符号量は目標符号量Qxよりも大きくなってしま
う。そこで、この実施の形態2では、プリエンコード
1,2の結果、すなわち仮圧縮データの符号量の測定値
Q1,Q2を階調幅指標LDに基づいて補正する。
子スチルカメラの構成を示すブロック図である。図5を
参照して、この電子スチルカメラが図1の電子スチルカ
メラと異なる点は、符号量補正部11が新たに設けられ
ている点である。符号量補正部11は、図6に示すよう
に、平均階調幅指標演算部12、減算器13、乗算器1
4,15および加算器16を含む。平均階調幅指標演算
部12は、画像メモリ4からのFBTC圧縮データの全
ブロック(または適当にサンプリングしたブロック)の
階調幅指標LDの平均値LDaを演算する。減算器13
は、LDaからある基準値T1を減算する。乗算器14
は、LDa−T1に適当な係数k2を乗算する。乗算器
15は、符号量測定部8からの符号量Q1に係数k1を
乗算する。加算器16は、k1Q1と(LDa−T1)
*k1を加算する。加算器16の出力k1Q1′が圧縮
係数推定部9に与えられる。すなわち、符号量補正部1
1は、次の数式(14)に基づいて符号量Q1を補正す
る。
る場合には、その差分の絶対値に応じた値をk1Q1に
加算してk1Q1を上方修正する。反対にLDaが基準
値T1を下回れば、その差分の絶対値に応じた値をk1
Q1から減算してk1Q1を下方修正する。
に応じて係数k2も複数用意することにより、より細か
な補正を行なうことも考えられる。
も符号量Q1と同様に補正する。圧縮係数推定部9は、
数式(13)のk1Q1,k1Q2の代わりにk1Q
1′,k1Q2′を使用する。
ラにおけるJPEG符号化方式を用いた符号量一定制御
方式を示すフローチャートであって、図4と対比される
図である。図7を参照して、この符号量一定制御方式が
図4の符号量一定制御方式と異なる点は、ステップS1
1,S21が新たに設けられている点である。ステップ
S11,S21において、ステップS20,S30に先
立ち、プリエンコード1,2の結果すなわち仮圧縮デー
タの符号量の測定値Q1,Q2が階調幅指標LDに基づ
いて補正される。
であるので、その説明は繰返さない。
量の測定値Q1,Q2を階調幅指標LDに基づいて補正
するので、JPEG圧縮データの符号量を目標符号量Q
xに精度よく一致させることができる。
いてプリエンコードした場合は、LD成分の代わりにL
A成分を用いて仮圧縮データの符号量の測定値Q1,Q
2を補正するとよい。
変化幅が大きい場合は、LA成分のみを圧縮して求めた
係数でJPEG圧縮すると、JPEG圧縮データの符号
量が目標符号量Qxよりも大きくなってしまう。そこ
で、この実施の形態では、プリエンコード1,2の結
果、すなわち、仮圧縮データの符号量の測定値Q1,Q
2を量子化値φijに基づいて補正する。
子スチルカメラの符号量補正部21の構成を示すブロッ
ク図であって、図6と対比される図である。図8を参照
して、この符号量補正部21は、変化幅演算部22、平
均変化幅演算部23、減算器24、乗算器25,26お
よび加算器27を含む。
FBTC圧縮データの全ブロック(または適当にサンプ
リングしたブロック)の各々の量子化値φijの変化幅
Wを順次演算する。このとき、量子化値φijの変化幅
Wはたとえば次の数式(15)〜(17)で演算され
る。
は副走査方向)に隣り合う画素の差分の絶対値を足し合
せ、その総和を変化幅とする。なお、数式(17)で
は、WhとWvの平均値を総合的な変化幅Wとしている
が、たとえば、WhとWvのうちの大きな方の値を選択
し、それをWとすることも考えられる。
2で演算された変化幅Wの平均値Waを演算する。減算
器24は、Waからある基準値T2を減算する。乗算器
25は、Wa−T2に適当な係数k3を乗算する。乗算
器26は、符号量測定部8からの符号量Q1に係数k1
を乗算する。加算器27は、k1Q1と(Wa−T2)
*k3を加算する。加算器27の出力k1Q1′が圧縮
係数推定部9に与えられる。すなわち符号量補正部21
は、次の数式(18)に基づいて符号量Q1を補正す
る。
k3を複数用意することにより、より細かな補正を行な
うことも考えられる。
も符号量Q1と同様に補正される。圧縮係数推定部9
は、数式(13)のk1Q1,k1Q2の代わりにk1
Q1′、k1Q2′を使用する。
PEG符号化方式を用いた符号量一定制御方式を示すフ
ローチャートであって、図7と対比される図である。図
9を参照して、この符号量一定制御方式が図7の符号量
一定制御方式と異なる点は、ステップS11,S21の
代わりにステップS12,S22が設けられている点で
ある。ステップS12,S22において、ステップS2
0,S30に先立ち、プリエンコーダ1,2の結果すな
わち仮圧縮データの符号量の測定値Q1,Q2がFBT
C圧縮データのφij成分に基づいて補正される。
であるので、その説明は繰返さない。
タ量の測定値を量子化値φijに基づいて補正するの
で、JPEG圧縮データの符号量を目標符号量Qxに精
度よく一致させることができる。
いてプリエンコードした場合でも、仮圧縮データの符号
量の測定値を量子化値φijに基づいて補正すれば、同
じ効果が得られる。
の符号量の測定値Q1,Q2を量子化値φijに基づい
て補正したが、図10に示すように、JPEG圧縮デー
タの測定値を階調幅指標LD(または平均値LA)と量
子化値φijの両方に基づいて補正してもよいことは言
うまでもない。
平均値LAや階調幅指標LDに対してJPEG符号化方
式で仮圧縮(プリエンコード)を行ない、その結果から
最適な圧縮係数を推定した。この実施の形態4では、仮
圧縮を全く行なわずにさらに迅速に圧縮係数を推定す
る。
電子スチルカメラの構成を示すブロック図である。図1
1を参照して、この電子スチルカメラが図1の電子スチ
ルカメラと異なる点は、セレクタ6、符号量測定部8お
よび圧縮係数推定部9が除去され、基本符号量テーブル
記憶部30および圧縮係数推定部31が新たに設けられ
ている点である。
数と符号量との関係をテーブルデータとして記憶する。
圧縮係数推定部31は、基本符号量テーブル記憶部31
に格納されている基本符号量テーブルとFBTC符号化
データである階調幅指標LDとに基づいて、画像データ
を目標符号量Qxに圧縮するための圧縮係数sxを推定
する。
て説明する。CCDなどで読取られた画像データは実施
の形態1〜3で説明したように種々の信号処理が施され
デジタルデータに変換された後、まず最初にFBTCエ
ンコーダ3に入力される。FBTCエンコーダ3でFB
TC符号化処理された圧縮データは、画像メモリ4に一
時的に格納される。
係数推定部31について説明するが、その前にJPEG
符号化した時の符号量と画質について簡単に説明する。
繰返しになるが、JPEG符号化方式では、DCT変換
されたデータに対して量子化テーブルを用いて量子化処
理を行なっている。
量子化値を表現するビット数が少なくなるため圧縮率が
向上し、符号量も低下する。ただし、画像劣化の程度は
大きくなる。反対に量子化しきい値が小さくなると圧縮
率は低下するものの、画質劣化の程度は小さく抑えるこ
とができる。
に示すような基本的な量子化テーブルを量子化テーブル
記憶部62に格納しておき、それに圧縮係数を乗じて量
子化テーブルを再構成することにより、画質と符号量の
関係を制御できることはすでに従来の技術で述べたとお
りである。
の一例を図12に示す。この図からもわかるように、圧
縮係数が大きくなるほど符号量は小さくなっている(圧
縮率が高まっている)。
化すると、ほとんどすべての画像で図12と同じような
右下がりの形状となる。画像による差異は、,,
のように上下にシフトするだけである。通常JPEG符
号化すると、画像の高周波成分が多いほど符号量が多く
なることを考えれば、図12ではが最も多く高周波成
分を含んでいることになる。
ばらつきも大きくなることからFBTC符号化時の階調
幅指標LDも大きな値を示すことになる。すなわち、階
調幅指標LDが大きな値を持つほど符号量も多くなると
いうことができる。したがって、処理対象としている画
像の階調幅指標LDがわかれば図12のような圧縮係数
と符号量の関係を推定することができるはずである。そ
して、この関係を推測できれば、図26に示すように目
標符号量に対する圧縮係数を推測でき、符号量を一定量
に制御することが可能になる。
たとえば、図13に示すように典型的な圧縮係数対符号
量の関係(これを基本符号量テーブルと称する)を5つ
求めておき、基本符号量テーブル記憶部30に格納して
おく。それぞれの関係にはインデックスとして階調幅指
標LDを付加する。
で示すと図14のようになる。階調幅指標LDについて
は、FBTC符号化時にすでに生成され、画像メモリ4
に格納されているため、そのLD値をそのまま使用する
ことができる。圧縮係数推定部31では、入力される階
調幅指標LDを用いて目標符号量に圧縮するための圧縮
係数を推定し、JPEGエンコーダ7ではその圧縮係数
を用いてJPEG符号化を行なう。
部31を図15を用いて説明する。図15において、圧
縮係数推定部31は、平均階調幅指標演算部32、隣接
階調幅指標検出部33、相対値検出部34、符号量テー
ブル推定部35および圧縮係数演算部36を含む。
4から出力されるFBTC符号化データである階調幅指
標LDから画像全体の平均階調幅指標LDaを演算す
る。隣接階調幅指標検出部33は、基本符号量テーブル
記憶部30に格納されている複数の階調幅指標LDから
現在処理しようとしている画像(以後、処理対象画像と
称する)の平均階調幅指標に近い2つの階調幅指標LD
1,LD2を選択する。
階調幅指標LDaが隣接階調幅指標LD1,LD2に対
して相対的にどの程度の値であるか検出する。符号量テ
ーブル推定部35は、処理対象画像の圧縮係数対符号量
の関係(符号量テーブル)を推定する。圧縮係数演算部
30は、最終的にJPEG符号化を行なうための圧縮係
数sxを演算する。
て説明する。画像メモリ4に格納されている処理対象画
像の各ブロックの階調幅指標LDが順次読出され、その
画像における平均階調幅指標LDaが平均階調幅指標演
算部32によって求められる。
本符号量テーブル記憶部30にインデックスとして記憶
されている複数の階調幅指標のうちの平均階調幅指標L
Daに最も近い階調幅指標LD1,LD2(LD2>L
Da>LD1)が選択される。
幅指標LDaが2つの隣接階調幅指標LD1,LD2に
どの程度近いかを示す相対値RLが以下の数式(19)
により求められる。
図13でいえば、sは10〜90までの10刻みの値)
での符号量Qsxが符号量テーブル推定部35で求めら
れる。基本符号量テーブルにおけるインデックスである
隣接階調幅指標LD1,LD2が示す各圧縮係数sの符
号量をQ1s,Q2s(Q1s<Q2s)とすれば、平
均階調幅指標LDaでの符号量Qsxは以下の数式(2
0)により推定することができる。
6では、圧縮係数s=30,40,50について計算し
ているが、実際には基本符号テーブル記憶部30に格納
されている各圧縮係数について上記の処理を行ない(図
13の例でいえばs=10,20,…,90)、処理対
象画像の符号量テーブルを完成させる。
られると、圧縮係数演算部36では、処理対象画像を目
標符号量QxにJPEG符号化するときの圧縮係数sx
が求められる。具体的には図17に示すように、Qsx
の中から目標符号量Qxに最も近い2つの符号量Qs1
x,Qs2 xを求め、このときの圧縮係数をs1 ,s 2
とする。最適な圧縮係数sxは以下の数式(21)によ
り求めることができる。
sxが求められると、FBTCデコーダ5では画像メモ
リ4に格納されているFBTC符号化データの復号処理
が開始され、FBTCデコーダ5からJPEGエンコー
ダ7へ画像データが転送される。JPEGエンコーダ7
では、圧縮係数推定部31から出力される圧縮係数sx
とFBTCデコーダ5から出力される画像データとを用
いてJPEG符号化圧縮が行なわれる。目標符号量Qx
にJPEG圧縮されたデータは記録装置10に転送さ
れ、記録媒体の所定のアドレスに格納される。
格納する基本符号量テーブルの作成方法について説明す
る。基本符号量テーブルは、多くのサンプル画像を用い
てJPEG圧縮したときの、符号量の統計値をもとに作
成される。図18および図19のフローチャートを参照
して具体的な基本符号量テーブルの作成方法を以下に示
す。
画像iに対してFBTC符号化を行ない、各ブロック内
の階調幅指標LDの平均値LDaを求める(ステップS
31〜S34)。次に、ステップS35において、平均
値LDaにより現在処理している画像に対してグループ
分けを行なう。このとき、画像iが属するグループをj
xとする。たとえば、LDaが0≦LDa<20のとき
はグループjA、20≦LDa<30のときはグループ
jB、30≦LDa<40のときはグループjC、…と
いうように各画像に対してグループ分けを行なう。
内で平均階調幅指標LDaの総和Sjxを求めると同時
に、各グループに属する画像数Njxを求めておく。以
上の処理(ステップS32〜S36)をサンプル画像の
数だけ行なう。サンプル画像の入力が終了すると、最後
にグループ内で、平均階調幅指標LDaの平均値LDa
jxを以下の数式(22)により求め、これを基本符号
量テーブルのインデックスとして基本符号量テーブル記
憶部30に格納する(ステップS37〜S40)。
る。図19は、各グループ内でのフローチャートを表わ
している。まず最初にグループjx内の画像kに対し
て、圧縮係数sでJPEG符号化したときの符号量を求
め、Qskとする。次に、グループjx内の別の画像
(k+1)に対して同様に圧縮係数sでJPEG符号化
を行なう。以上の処理をグループjxに属するNjx個
の画像すべてに対して行ない、圧縮係数sにおける各画
像の符号量の総和Csを演算する(ステップS51〜S
56)。
xであることから、グループ内の各圧縮係数に対する符
号量の平均値Csaを以下の数式(23)により求め
(ステップS57)、これを基本符号量テーブルのデー
タとして基本符号量テーブル記憶部30に格納する。具
体的なテーブルのイメージは先の図13に示したとおり
である。
らに次の圧縮係数についても同様の処理を行なう(ステ
ップS58,S59)。なお、図19では、例として圧
縮係数を10〜90までの10刻みの幅としているが、
特にこの数値に限るものではない。
行なうための統計データにすぎず、実際の符号量制御を
する際には基本符号量テーブルをROMやRAMなどの
メモリ(基本符号量テーブル記憶部30)に格納してお
き、処理対象画像の平均の階調幅指標LDaによりその
テーブルを修正して使用することになる。
符号量を一定量に制御しようとする場合において、その
制御パラメータとなる圧縮係数sxを基本符号量テーブ
ルと各画像の平均的な階調幅指標LDaとに基づいて推
測するので、JPEG符号化処理は1回で済む。したが
って、非常に演算量の多いJPEG符号化処理を3回も
行なっていた従来に比べ、処理時間の大幅な短縮化が可
能となる。
号化処理を配置しているため、画像メモリ4の容量も小
さくて済む。
化処理の圧縮率を1/2としているが、各画素値の量子
化ビット幅を変更することにより圧縮率を制御すること
ができるため、それに応じて画像メモリ4の容量も調節
することができる。
施の形態5による電子スチルカメラの構成を示すブロッ
ク図である。図20を参照して、この電子スチルカメラ
が図11の電子スチルカメラと異なる点は、符号量測定
部8、圧縮係数補正部40およびセレクタ41が新たに
設けられている点である。
じであり、第1回目のJPEG符号化を行なったときの
符号量Qrを測定する。圧縮係数補正部40は、圧縮係
数推定部31で生成された圧縮係数sxを補正して新た
に圧縮係数csxを推定する。セレクタ41は、JPE
Gエンコーダ7で用いられる圧縮係数として、圧縮係数
推定部31で作成された圧縮係数sxと圧縮係数補正部
40で作成された圧縮係数csxとのうちのいずれか一
方を選択する。
て説明する。図20において撮像装置1からJPEGエ
ンコーダ7、基本符号量テーブル記憶部30および圧縮
係数推定部31は実施の形態4と同様に動作する。すな
わち、FBTCデコーダ5で復号された画像データはJ
PEGエンコーダ7に与えられるとともに、圧縮係数推
定部31で推定された圧縮係数sxがセレクタ41を介
してJPEGエンコーダ7に与えられ、JPEGエンコ
ーダ7において第1回目のJPEG符号化が行なわれ
る。この第1回目のJPEG符号化を行なったときの符
号量をQrとして、圧縮係数補正部40では次の数式
(24)により符号量テーブルQsxの補正が行なわれ
る。
であり、以後、補正符号量テーブルと称する。このQc
sxを用いて、数式(21)と同様の考え方に基づき、
次の数式(25)に基づいて補正圧縮係数csxを求め
る。
Qxに近い2つの符号量(Qcs2 x<Qcs1 x)で
あり、cs1 ,cs2 (cs1 <cs2 )は各々のとき
の圧縮係数を表わしている。なお、以上の処理を図で示
すと図21のようになる。
された補正圧縮係数csxはセレクタ41を介してJP
EGエンコーダ7に与えられる。JPEGエンコーダ7
はその補正圧縮係数csxを用いて第2回目のJPEG
符号化を行なう。第2回目のJPEG符号化で目標符号
量QxにJPEG圧縮されたデータは記録装置10に転
送され、記録媒体の所定のアドレスに格納される。
符号化処理で使用した圧縮係数sxに対し、そのときの
JPEG圧縮データの符号量Qrを参照して圧縮後の符
号量が目標符号量Qxに近づくように圧縮係数sxを補
正する。したがって、より精度の高い符号量制御を実現
することができる。
4と同様にFBTC符号化を用いるため、画像メモリ4
の容量を低減化できる効果がある。また、従来例は演算
量が非常に多いJPEG符号化を3回も行なっているの
に対し、この実施の形態5ではJPEG符号化処理を2
回行なうだけで高精度の符号量制御が可能になるという
効果がある。
施の形態6による電子スチルカメラの構成を示すブロッ
ク図である。この電子スチルカメラが図20の電子スチ
ルカメラと異なる点は、判定部42が新たに設けられて
いる点である。
作に対して以下の動作が加わる。すなわち、ある基準値
T3を設定し、符号量測定部8の測定結果をQr、目標
符号量をQxとすると、判定部42ではたとえば次の判
定方式1により判定が行なわれる。
たはQx+T3<Qrならば、圧縮係数sxを実施の形
態5と同様に補正し、補正圧縮係数csxを用いて2度
目のJPEG符号化を行なう。
縮データをそのまま記録装置10へ転送する。
x±T3の範囲内に収めることができ、制御性が向上す
ることになる。また、以下の判定方式2を用いれば、符
号量が目標符号量Qxを必ず下回るように制御できるた
め、電子スチルカメラの記録装置10の記憶容量がオー
バーフローすることはなくなる。
圧縮係数sxを実施の形態5と同様に補正し、補正圧縮
係数csxを用いて再度JPEG符号化を行なう。
縮データをそのまま記録装置10へ転送する。
を1回で済ませるか、圧縮係数sxを補正して2回のJ
PEG符号化処理を行なうかを第1回目のJPEG符号
化データの符号量Qrに基づいて判定する。したがっ
て、判定部42の判定方式に応じた精度で目標符号量Q
xに符号化圧縮することが可能になる。
G符号化を3回行なっているのに対し、この実施の形態
6ではJPEG符号化処理を1回ないし2回行なうだけ
で判定方式に応じた精度で符号化制御が可能となるとい
う効果がある。
電子スチルカメラに適用された場合について説明した
が、これに限るものではなく、画像情報を圧縮して予め
定められた符号量の可変長符号に変換する画像符号化装
置を含むどのような装置にも適用可能なことは言うまで
もない。たとえば生成した可変長符号の蓄積/伝送を行
なう画像蓄積/伝送装置にも適用可能である。画像蓄積
/伝送装置としては、画像を読取って蓄積するスキャ
ナ、そのスキャナを含むデジタルコピア、画像/映像の
無線通信を行なう携帯テレビ電話のような画像/映像無
線通信装置などがある。
像情報を固定長符号に変換して画像メモリに格納し、画
像メモリから読出した複数の平均値または複数の階調幅
指標に基づいて最適な圧縮係数を推定する。したがっ
て、画像情報をそのまま画像メモリに格納し、画像メモ
リから読出した画像情報に基づいて最適な圧縮係数を推
定していた従来に比べ、画像メモリの容量が小さくて済
み、かつ最適な圧縮係数を迅速に推定できる。
メラの構成を示すブロック図である。
明するための図である。
明するための他の図である。
量一定制御方式を示すフローチャートである。
メラの構成を示すブロック図である。
ック図である。
量一定制御方式を示すフローチャートである。
メラの符号量補正部の構成を示すブロック図である。
号量一定制御方式を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
カメラの構成を示すブロック図である。
一定制御方式の原理を説明するための図である。
に格納された基本符号量テーブルを例示する図である。
他の図である。
すブロック図である。
明するための図である。
明するための他の図である。
に格納されている基本符号量テーブルの作成方法を示す
フローチャートである。
に格納されている基本符号量テーブルの作成方法を示す
他のフローチャートである。
カメラの構成を示すブロック図である。
明するための図である。
カメラの構成を示すブロック図である。
ック図である。
を示すブロック図である。
を説明するための図である。
明するための図である。
一定制御方式を示すフローチャートである。
ブロック図である。
TCエンコーダ、4,53 画像メモリ、5 FBTC
デコーダ、6,41 セレクタ、7,54 JPEGエ
ンコーダ、8,55 符号量測定部、9,31,56,
71 圧縮係数推定部、10,57 記録装置、11,
21 符号量補正部、12,32 平均階調幅指標演算
部、13,24 減算器、14,15,25,26,6
3 乗算器、16,27 加算器、22 変化幅演算
部、23 平均変化幅演算部、30基本符号量テーブル
記憶部、33 隣接階調幅指標検出部、34 相対値検
出部、35 符号量テーブル推定部、36 圧縮係数演
算部、40 圧縮係数補正部、42 判定部、61 D
CT部、62 量子化テーブル記憶部、64 量子化
部、65 符号化部、70 エッジ強度演算部。
Claims (14)
- 【請求項1】 1フレーム分の画素データを含む画像情
報を圧縮して予め定められた符号量の可変長符号に変換
する画像符号化装置であって、前記画像情報を各々が複数の画素データを含む複数の画
素ブロックに分割し、各画素ブロックごとに画素データ
の平均値、画素データの階調幅指標および複数の量子化
値を生成して、 前記画像情報を固定長符号に変換する固
定長符号化手段、 前記固定長符号化手段で生成された固定長符号を記憶す
る画像メモリ、 前記画像メモリから読出された複数の平均値または複数
の階調幅指標に基づいて、前記画像情報を前記予め定め
られた符号量の可変長符号に圧縮するための圧縮係数を
推定する圧縮係数推定手段、 前記画像メモリから読出された固定長符号を前記画像情
報に復号する復号手段、および前記復号手段で復号され
た画像情報を各々が複数の画素データを含む複数の画素
ブロックに分割し、各画素ブロックごとに複数の画素デ
ータを離散コサイン変換して複数の離散コサイン変換係
数を求め、複数のしきい値を含む基準量子化テーブルに
前記圧縮係数推定手段で推定された圧縮係数を乗算して
得られる量子化テーブルに基づいて前記複数の離散コサ
イン変換係数の各々を量子化して、前記画像情報を可変
長符号に変換する可変長符号化手段を備える、画像符号
化装置。 - 【請求項2】 前記圧縮係数推定手段は、 前記画像情報および前記圧縮係数の代りに前記複数の平
均値または前記複数の階調幅指標および第1の予備圧縮
係数を前記可変長符号化手段に与え、前記複数の平均値
または前記複数の階調幅指標を第1の予備可変長符号に
変換させる第1の予備符号化手段、 前記画像情報および前記圧縮係数の代りに前記複数の平
均値または前記複数の階調幅指標および第2の予備圧縮
係数を前記可変長符号化手段に与え、前記複数の平均値
または前記複数の階調幅指標を第2の予備可変長符号に
変換させる第2の予備符号化手段、 前記第1および第2の予備可変長符号の符号量を測定す
る測定手段、および前記第1および第2の予備圧縮係数
と前記測定手段の測定結果とに基づいて前記圧縮係数を
演算する圧縮係数演算手段を含む、請求項1に記載の画
像符号化装置。 - 【請求項3】 前記第1および第2の予備符号化手段の
各々は、前記複数の平均値を前記可変長符号化手段に与
え、 前記圧縮係数推定手段は、さらに、前記画像メモリから
読出された複数の階調幅指標および複数の量子化値のう
ちの少なくとも一方に基づいて前記測定手段の測定結果
を補正する補正手段を含み、 前記圧縮係数演算手段は、前記補正手段によって補正さ
れた前記測定手段の測定結果に基づいて前記圧縮係数を
演算する、請求項2に記載の画像符号化装置。 - 【請求項4】 前記第1および第2の予備符号化手段の
各々は、前記複数の階調幅指標を前記可変長符号化手段
に与え、 前記圧縮係数推定手段は、さらに、前記画像メモリから
読出された複数の平均値および複数の量子化値のうちの
少なくとも一方に基づいて前記測定手段の測定結果を補
正する補正手段を含み、 前記圧縮係数演算手段は、前記補正手段によって補正さ
れた前記測定手段の測定結果に基づいて前記圧縮係数を
演算する、請求項2に記載の画像符号化装置。 - 【請求項5】 前記圧縮係数推定手段は、 前記固定長符号化手段で生成される固定長符号データと
関連づけて複数の典型的な圧縮係数対符号量の関係を記
憶する基本符号量テーブル記憶手段、および前記基本符
号量テーブル記憶手段から読出された前記複数の圧縮係
数対符号量の関係と前記画像メモリから読出された固定
長符号データとに基づいて前記圧縮係数を演算する圧縮
係数演算手段を含む、請求項1に記載の画像符号化装
置。 - 【請求項6】 前記基本符号量テーブル記憶手段は、複
数のサンプル画像の各々に対して前記固定長符号化手段
を用いて符号化したときの固定長符号データである階調
幅指標と前記可変長符号化手段を用いて符号化したとき
の圧縮係数対符号量との関係を用いて、複数の典型的な
階調幅指標に対する圧縮係数対符号量の関係を記憶す
る、請求項5に記載の画像符号化装置。 - 【請求項7】 前記圧縮係数推定手段は、 さらに、前記画像メモリから読出された複数の階調幅指
標の平均値を演算する平均階調幅指標演算手段、 前記基本符号量テーブル記憶手段に格納されている複数
の階調幅指標の中から前記平均階調幅指標演算手段で生
成された平均階調幅指標に最も近い2つの階調幅指標を
検出する隣接階調幅指標検出手段、 前記隣接階調幅指標検出手段で検出された2つの隣接階
調幅指標に対して前記平均階調幅指標演算手段で演算さ
れた平均階調幅指標が相対的にどの程度の値であるかを
示す相対値を検出する相対値検出手段、および前記相対
値と前記基本符号量テーブル記憶手段に格納されている
圧縮係数対符号量との関係から現在処理しようとしてい
る画像の圧縮係数対符号量の関係を推定する符号量テー
ブル推定手段を含み、 前記圧縮係数演算手段は、前記基本符号量テーブル記憶
手段から読出された圧縮係数対可変長符号量の関係の代
わりに、前記符号量テーブル推定手段で推定された圧縮
係数対符号量の関係を使用して、前記圧縮係数を演算す
る、請求項6に記載の画像符号化装置。 - 【請求項8】 前記圧縮係数推定手段は、 さらに、前記画像メモリから読出された固定長符号を前
記復号手段に与えて予備画像情報に復号させる予備復号
手段、 前記予備画像情報および前記圧縮係数演算手段で演算さ
れた圧縮係数を前記可変長符号化手段に与え、前記予備
画像情報を予備可変長符号に変換させる予備符号化手
段、 前記予備可変長符号の符号量を測定する測定手段、およ
び前記測定手段で測定された符号量に基づいて、前記圧
縮係数演算手段で生成された圧縮係数を補正する補正手
段を含み、 前記可変長符号化手段は、前記補正手段によって補正さ
れた圧縮係数で前記画像情報を圧縮する、請求項5から
請求項7のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 【請求項9】 前記補正手段は、前記測定手段で測定さ
れた符号量と前記予め定められた符号量との差分に基づ
いて圧縮係数対符号量の関係を補正し、その補正した関
係から再度圧縮係数を推定する、請求項8に記載の画像
符号化装置。 - 【請求項10】 前記圧縮係数推定手段は、さらに、前
記測定手段の測定結果に基づいて、前記圧縮係数演算手
段で演算された圧縮係数の補正が必要か否かを判定する
判定手段を含み、 前記補正手段は、前記判定手段によって補正が必要であ
ると判定された場合のみ前記圧縮係数演算手段で演算さ
れた圧縮係数を補正し、前記判定手段によって補正が不
要であると判定された場合は、前記予備可変長符号が前
記可変長符号化手段で生成される可変長符号の代わりに
出力される、請求項8または9に記載の画像符号化装
置。 - 【請求項11】 前記判定手段は、前記測定手段で測定
された符号量が前記予め定められた符号量の所定の許容
範囲内にある場合は前記圧縮係数演算手段で演算された
圧縮係数の補正が不要であると判定する、請求項10に
記載の画像符号化装置。 - 【請求項12】 前記判定手段は、前記測定手段で測定
された符号量が前記予め定められた符号量以下である場
合は前記圧縮係数演算手段で演算された圧縮係数の補正
が不要であると判定する、請求項10に記載の画像符号
化装置。 - 【請求項13】 1フレーム分の画素データを含む画像
情報を圧縮して予め定められた符号量の可変長符号に変
換する画像符号化方法であって、前記画像情報を各々が複数の画素データを含む複数の画
素ブロックに分割し、各画素ブロックごとに画素データ
の平均値、画素データの階調幅指標および複数の量子化
値を生成して、 前記画像情報を固定長符号に変換する第
1のステップ、 前記第1のステップで生成された固定長符号を画像メモ
リに記憶する第2のステップ、 前記画像メモリから読出された複数の平均値または複数
の階調幅指標に基づいて、前記画像情報を前記予め定め
られた符号量の可変長符号に圧縮するための圧縮係数を
推定する第3のステップ、 前記画像メモリから読出された固定長符号を前記画像情
報に復号する第4のステップ、および前記第4のステッ
プで復号された画像情報を各々が複数の画素データを含
む複数の画素ブロックに分割し、各画素ブロックごとに
複数の画素データを離散コサ イン変換して複数の離散コ
サイン変換係数を求め、複数のしきい値を含む基準量子
化テーブルに前記第3のステップで推定された圧縮係数
を乗算して得られる量子化テーブルに基づいて前記複数
の離散コサイン変換係数の各々を量子化して、前記画像
情報を可変長符号に変換する第5のステップを備える、
画像符号化装置。 - 【請求項14】 1フレーム分の画素データを含む画像
情報を圧縮して予め定められた符号量の可変長符号に変
換し、前記可変長符号の蓄積/伝送を行う画像蓄積/伝
送装置であって、前記画像情報を各々が複数の画素データを含む複数の画
素ブロックに分割し、各画素ブロックごとに画素データ
の平均値、画素データの階調幅指標および複数の量子化
値を生成して、 前記画像情報を固定長符号に変換する固
定長符号化手段、 前記固定長符号化手段で生成された固定長符号を記憶す
る画像メモリ、 前記画像メモリから読出された複数の平均値または複数
の階調幅指標に基づいて、前記画像情報を前記予め定め
られた符号量の可変長符号に圧縮するための圧縮係数を
推定する圧縮係数推定手段、 前記画像メモリから読出された固定長符号を前記画像情
報に復号する復号手段、および前記復号手段で復号され
た画像情報を各々が複数の画素データを含む複数の画素
ブロックに分割し、各画素ブロックごとに複数の画素デ
ータを離散コサイン変換して複数の離散コサイン変換係
数を求め、複数のしきい値を含む基準量子化テーブルに
前記圧縮係数推定手段で推定された圧縮係数を乗算して
得られる量子化テーブルに基づいて前記複数の離散コサ
イン変換係数の各々を量子化して、前記画像情報を可変
長符号に変換する可変長符号化手段を備える、画像蓄積
/伝送装置。
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