JP3532440B2 - Cosine transform and quantization device, multiplicative operation saving method of image compression device, inverse quantization and inverse cosine transform device, and multiplicative operation saving method of image decompression device - Google Patents

Cosine transform and quantization device, multiplicative operation saving method of image compression device, inverse quantization and inverse cosine transform device, and multiplicative operation saving method of image decompression device

Info

Publication number
JP3532440B2
JP3532440B2 JP06901799A JP6901799A JP3532440B2 JP 3532440 B2 JP3532440 B2 JP 3532440B2 JP 06901799 A JP06901799 A JP 06901799A JP 6901799 A JP6901799 A JP 6901799A JP 3532440 B2 JP3532440 B2 JP 3532440B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
stage
dimensional
inverse
idct
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP06901799A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000102012A (en
Inventor
榮 富 徐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Winbond Electronics Corp
Original Assignee
Winbond Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Winbond Electronics Corp filed Critical Winbond Electronics Corp
Publication of JP2000102012A publication Critical patent/JP2000102012A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3532440B2 publication Critical patent/JP3532440B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は影像圧縮と影像減圧
技術に関し、特に乗法演算の実行数を大幅に減少できる
影像圧縮装置及び影像減圧装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression and image decompression technique, and more particularly to an image compression device and an image decompression device capable of greatly reducing the number of multiplication operations.

【0002】[0002]

【従来の技術】離散コサイン変換(DCT)は、動的画
像符号化のMPEGや静的画像符号化のJPEGのよう
に広く影像圧縮演算に採用されており、同様に、逆離散
コサイン変換(IDCT)は、上記と対応して圧縮影像
データを減圧する逆処理に用いられる。
2. Description of the Related Art Discrete cosine transform (DCT) is widely used for image compression operations such as MPEG for dynamic image coding and JPEG for static image coding. Similarly, inverse discrete cosine transform (IDCT) is used. ) Is used for the inverse process of decompressing the compressed image data corresponding to the above.

【0003】DCT及びIDCT演算は典型的に複数の
乗法及び加法演算をしなければならず、通常、DCT及
びIDCT処理の乗法演算は多くの時間を費やし、かな
り複雑なハードウエアを要する。米国特許第54714
12号において、出願人は六段階演算のDCT/IDC
T速算法を開示しており、一次元変換について、僅かに
十三回の乗法演算を含み、8×8データブロックの二次
元変換については、僅かに総計208回(2×8×1
3)の乗法演算を含む。図7,図8に示すのは該DCT
及びIDCT速算法のフローグラフであり、影像圧縮及
び/或いは影像減圧でより高い処理速度を得るには、一
層乗法演算の回数を減らすことが望まれる。
DCT and IDCT operations typically have to involve multiple multiplications and additions, and usually the DCT and IDCT processing multiplications are time consuming and require fairly complex hardware. US Patent 54714
In No. 12, the applicant has a DCT / IDC of six-step calculation
The T-speed calculation method is disclosed, which includes only 13 multiplication operations for one-dimensional conversion, and only a total of 208 times (2 × 8 × 1) for two-dimensional conversion of 8 × 8 data blocks.
3) Multiplication operation is included. 7 and 8 show the DCT
And IDCT speed calculation method, it is desirable to further reduce the number of multiplication operations in order to obtain a higher processing speed in image compression and / or image decompression.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
第1の目的は、従来技術に比べて乗法演算の実行回数が
比較的少ない、影像圧縮装置に使用されるコサイン変換
と量子化装置を提供することで、本発明の第2の目的
は、より高い処理速度を期待できる、影像圧縮装置の乗
法演算節減方法を提供することで、本発明の第3の目的
は、従来技術に比べて乗法演算の実行回数が比較的少な
い、影像圧縮及び影像減圧に使用される逆量子化と逆コ
サイン変換装置を提供することで、本発明の第4の目的
は、より高い処理速度を期待できる、影像減圧装置の乗
法演算節減方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a first object of the present invention is to provide a cosine transform and quantizer used in an image compression apparatus, which requires a relatively small number of multiplication operations compared with the prior art. Therefore, a second object of the present invention is to provide a multiplicative arithmetic operation saving method for an image compression apparatus, which can expect a higher processing speed. A fourth object of the present invention is to provide an inverse quantization and inverse cosine transform device used for image compression and image decompression, which requires a relatively small number of executions of operations. An object of the present invention is to provide a method for reducing the multiplication operation of a decompression device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため、本発明の影像圧縮装置に使用されるコサイン変
換及び量子化装置は、離散コサイン変換ユニット及び量
子化器を含んで、該離散コサイン変換ユニットが六段階
演算のDCT速算法に基づいて、入力データブロックに
対して離散コサイン変換(DCT)を行い、該離散コサ
イン変換ユニットが該DCT速算法の第六段階内部乗法
演算を省略して、スケーリング変換を経た変換データを
得るのであり、該量子化器は該離散コサイン変換ユニッ
トと連結して、修正量子化器マトリックスに基づいて該
スケーリング変換を経た変換データを量子化し、該入力
データに対応する量子化DCTデータを得るのである。
そして、該修正量子化器マトリックスは該DCT速算法
の第六段階内部乗法演算から導き出したスケーリング係
数により所定の原始量子化器マトリックスを補償して得
られる。
In order to achieve the first object, the cosine transform and quantizer used in the image compression apparatus of the present invention includes a discrete cosine transform unit and a quantizer. The discrete cosine transform unit performs a discrete cosine transform (DCT) on the input data block based on the DCT speed calculation method of the six-step operation, and the discrete cosine transform unit omits the sixth step internal multiplication operation of the DCT speed calculation method. To obtain the transformed data after the scaling transformation, the quantizer is connected to the discrete cosine transformation unit to quantize the transformed data after the scaling transformation based on the modified quantizer matrix, The quantized DCT data corresponding to the data is obtained.
Then, the modified quantizer matrix is obtained by compensating a predetermined primitive quantizer matrix with a scaling coefficient derived from the sixth stage internal multiplication operation of the DCT speed calculation method.

【0006】上記第2の目的を達成するため、本発明の
影像圧縮装置の乗法演算節減方法は、該影像圧縮装置が
離散コサイン変換ユニット及び該離散コサイン変換ユニ
ットと連結する量子化器を備えて、該乗法演算節減方法
は、六段階演算離散コサイン(DCT)速算法の第六段
階内部乗法演算から導き出したスケーリング係数により
所定の原始量子化器マトリックスを補償して修正量子化
器マトリックスを得るステップと、該DCT速算法の第
六段階内部乗法演算を省略した下で該離散コサイン変換
ユニットを設けて、該DCT速算法により入力データブ
ロックに対してDCTを行って、スケーリング変換を経
た変換データを得るステップと、量子化器を設けて、該
修正量子化器マトリックスにより変換データを量子化し
て該入力データブロックに対応する量子化DCTデータ
を得るステップと、を含む。
In order to achieve the above second object, a method of multiplicative arithmetic reduction of an image compression apparatus according to the present invention comprises a discrete cosine transform unit and a quantizer connected to the discrete cosine transform unit. The multiplicative arithmetic reduction method comprises a step of compensating a predetermined primitive quantizer matrix with a scaling factor derived from a sixth stage internal multiplicative operation of the six-stage operation discrete cosine (DCT) speed calculation method to obtain a modified quantizer matrix. And, the discrete cosine transform unit is provided under the condition that the sixth step internal multiplication operation of the DCT speed calculation method is omitted, the input data block is subjected to DCT by the DCT speed calculation method, and the converted data that has undergone the scaling conversion is obtained. And a quantizer to quantize the transformed data by the modified quantizer matrix to obtain the input data block. Tsu comprising obtaining a quantized DCT data corresponding to the click, the.

【0007】上記第3の目的を達成するため、本発明の
影像圧縮及び影像減圧に使用される逆量子化と逆コサイ
ン変換装置は逆量子化器と逆離散コサイン変換ユニット
とを含み、該逆量子化器が修正解量子化器マトリックス
により入力量子化離散コサイン変換(IDCT)データ
を解量子化してスケーリング変換を経た解量子化データ
を得、該修正解量子化器マトリックスは六階段演算逆離
散コサイン(IDCT)速算法の第一段階内部乗法演算
から導き出したプリスケーリング係数により所定の原始
解量子化器マトリックスを補償して得られる。該逆離散
コサイン変換ユニットは該逆量子化器と連接して、該六
段階演算IDCT速算法により該スケーリング変換を経
た解量子化データに対してIDCTを行い、該逆離散コ
サイン変換ユニットが該IDCT速算法の第一段階内部
乗法演算を省略して、該入力量子化DCTデータに対応
するIDCTデータが得られる。
In order to achieve the third object, the inverse quantization and inverse cosine transform apparatus used for image compression and image reduction of the present invention includes an inverse quantizer and an inverse discrete cosine transform unit. The quantizer dequantizes the input quantized discrete cosine transform (IDCT) data by the modified solution quantizer matrix to obtain the solution quantized data that has undergone scaling transformation, and the modified solution quantizer matrix is a six-step operation inverse discrete It is obtained by compensating a predetermined primitive solution quantizer matrix by the prescaling coefficient derived from the first stage internal multiplication operation of the cosine (IDCT) speed calculation method. The inverse discrete cosine transform unit is connected to the inverse quantizer, performs IDCT on the solution quantized data that has undergone the scaling transformation by the six-step operation IDCT speed calculation method, and the inverse discrete cosine transform unit performs the IDCT. The IDCT data corresponding to the input quantized DCT data can be obtained by omitting the first stage internal multiplication operation of the speed calculation method.

【0008】上記第4の目的を達成するため、本発明の
影像減圧装置の乗法演算節減方法は、該影像減圧装置が
逆量子化器及び該逆量子化器と連接する逆離散コサイン
変換ユニットを含み、その乗法演算節減方法は、六段階
演算逆離散コサイン(IDCT)速算法の第一段階内部
乗法演算から導き出したプリスケーリング係数により所
定の原始解量子化器マトリックスを補償して修正解量子
化器マトリックスを得るステップと、逆量子化器を設け
て、該修正解量子化器マトリックスにより入力量子化離
散コサイン変換(DCT)データを解量子化し、スケー
リング変換を経た解量子化データを得るステップと、該
IDCT速算法の第一段階内部乗法演算を省略して、該
逆離散コサイン変換ユニットを設けて該スケーリング変
換を経た解量子化データにIDCTを行い、該入力量子
化DCTデータに対応するIDCTデータを得るステッ
プと、を含む本発明のその他特徴や利点は、図面を参照
しながらの下記の詳細な説明から理解される。
In order to achieve the above-mentioned fourth object, according to the method of multiplicative arithmetic reduction of an image decompressor of the present invention, the image decompressor comprises an inverse quantizer and an inverse discrete cosine transform unit connected to the inverse quantizer. The multiplicative operation saving method includes a modified solution quantization by compensating a predetermined primitive solution quantizer matrix with a prescaling coefficient derived from the first-stage internal multiplication operation of the six-step operation inverse discrete cosine (IDCT) speed calculation method. A quantizer matrix, a step of providing an inverse quantizer, dequantizing input quantized discrete cosine transform (DCT) data by the modified solution quantizer matrix, and obtaining solution quantized data after scaling transformation. , The first-stage internal multiplication operation of the IDCT speed calculation method is omitted, the inverse discrete cosine transform unit is provided, and the solution quantization through the scaling transform is performed. Performs IDCT on over data, other features and advantages of the present invention comprising the steps of obtaining an IDCT data corresponding to the input quantized DCT data, the it can be understood from the following detailed description while referring to the drawings.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて具体的に説明するが、本発明はこの例だけに限定さ
れない。図1は離散コサイン変換に関する影像符号化装
置の回路表示ブロック図で、運動推定器10がソース入
力フレームを受信して事前及び/或いは事後入力フレー
ムと関連ある動作推定を行い、若しも入力フレームが予
測符号化フレーム或いは両方向予測符号化フレームであ
ると、運動推定器10が運動ベクトルを生じ、予測符号
化フレームと両方向予測符号化フレーム両者は一般に非
内在符合化フレーム(non-intra coded frames)、或いは
内在符号化フレーム(intra coded frames)と呼ばれる。
入力フレームは直接コサイン変換と量子化装置20に供
給されて、量子化装置20が離散コサイン変換(DC
T)ユニット21及びDCTユニット21に連接される
量子化器(Q)22を含む。DCTユニット21は入力
フレームに対して離散コサイン変換を行い、且つその変
換データを量子化器22に提供して、量子化器22が変
換データを若干の予め設定した範囲の振幅から有限レベ
ルの振幅に量子化する。それら非内在符号化フレームも
コサイン変換と量子化装置20によって処理されるが、
但し、参考フレーム緩衝器30内に記憶された参考フレ
ームからの参考画素値が減算器11により現在フレーム
の画素値から減算された後に限られる。このように、非
内在符号化フレーム内において、コサイン変換と量子化
装置20はそれら画素値の差を処理するだけである。逆
量子化と逆コサイン変換装置40は逆量子化器(De
Q)41と逆量子化器41に連接される逆離散コサイン
変換(IDCT)ユニット42を含み、逆量子化器41
が量子化器22の逆演算を行って、IDCTユニット4
2がDCTユニット21の逆演算を行う。それら非内在
符号化フレームの参考フレームは加算器12から供給さ
れ、参考フレームは内在符号化フレームであってもよ
く、逆量子化と逆コサイン変換装置40により新たに構
築された後、直接、参考フレーム緩衝器30に保存され
る。或いは、参考フレームが予測符号化フレームであっ
てもよく、参考フレーム緩衝器30内に保存された事前
参考フレームを参考して一歩進んで新たに構築される。
この情況において、加算器12は予測符号化フレームの
参考フレームで予測符号化フレームのIDCTを経て回
復した後の画素値の差を補償し、並びに新たに構築した
予測符号化フレームを参考フレーム緩衝器30に送る。
運動推定器10からの運動ベクトルは、参考フレーム緩
衝器30内の参考フレームの適当な画素をアドレスして
減算演算を行うのに使われて、非内在符号化フレームを
符号化することができ、並び演算補償を行って、予測符
号化参考フレームを新たに構築することができる。量子
化器22の出力端に連接された可変長符合化器(VL
C)13は、ハフマン(Huffman)符号化の如きエントロ
ピー符号化を行うのに使われて、量子化変換データを連
続出力される圧縮影像符号の可変長符号に対応付ける。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below based on the embodiments, but the present invention is not limited to this example. FIG. 1 is a circuit display block diagram of an image coding apparatus for discrete cosine transform, in which a motion estimator 10 receives a source input frame and performs a motion estimation related to a pre- and / or post-input frame, Is a predictive coded frame or a bidirectional predictive coded frame, the motion estimator 10 produces a motion vector, and both the predictive coded frame and the bidirectional predictive coded frame are generally non-intra coded frames. Or, it is called an intra coded frame.
The input frame is directly supplied to the cosine transform and quantizer 20, and the quantizer 20 uses the discrete cosine transform (DC
The T) unit 21 and the quantizer (Q) 22 connected to the DCT unit 21 are included. The DCT unit 21 performs a discrete cosine transform on the input frame, and provides the transformed data to the quantizer 22 so that the quantizer 22 can transform the transformed data to a finite level from some amplitude in a preset range. To quantize. The non-intrinsic coded frames are also processed by the cosine transform and quantization device 20,
However, it is only after the reference pixel value from the reference frame stored in the reference frame buffer 30 is subtracted from the pixel value of the current frame by the subtractor 11. Thus, within the non-intrinsic coded frame, the cosine transform and quantizer 20 only processes the difference between those pixel values. The inverse quantizer and inverse cosine transform device 40 includes an inverse quantizer (De
Q) 41 and an inverse discrete cosine transform (IDCT) unit 42 connected to the inverse quantizer 41.
Performs the inverse operation of the quantizer 22, and the IDCT unit 4
2 performs the inverse operation of the DCT unit 21. The reference frames of the non-intrinsic coded frames are supplied from the adder 12, and the reference frames may be intrinsic coded frames, which are directly constructed after being newly constructed by the inverse quantization and inverse cosine transform device 40. It is stored in the frame buffer 30. Alternatively, the reference frame may be a predictive coded frame, and is constructed one step further by referring to the advance reference frame stored in the reference frame buffer 30.
In this situation, the adder 12 compensates the difference between the pixel values of the reference frame of the predictive coding frame after being recovered through the IDCT of the predictive coding frame, and the newly constructed predictive coding frame to the reference frame buffer. Send to 30.
The motion vector from the motion estimator 10 is used to address the appropriate pixels of the reference frame in the reference frame buffer 30 to perform the subtraction operation to encode the non-intrinsic coded frame, Alignment compensation can be performed to newly construct a predictive coding reference frame. A variable length coder (VL) connected to the output terminal of the quantizer 22.
C) 13 is used for performing entropy coding such as Huffman coding, and associates the quantized transform data with the variable length code of the compressed image code that is continuously output.

【0010】運動推定器10がソース入力フレームのフ
レーム間の余計な部分を除去して、量子化器22が影像
データの肉眼では感受できない重要でない部分を除去
し、可変長符合化器13はエントロピー符号化技術を応
用して、一歩進んで影像データを圧縮し、数十から数百
の圧縮比率範囲を有する圧縮影像データを得ることがで
きる。
The motion estimator 10 removes extra parts between the frames of the source input frame, the quantizer 22 removes unimportant parts of the image data which are not perceptible to the naked eye, and the variable length encoder 13 entropy. By applying the encoding technology, it is possible to go one step further and compress the image data to obtain compressed image data having a compression ratio range of several tens to several hundreds.

【0011】若しもそれらソース入力フレームがフレー
ム間の相互関係を具えていない写真のような静態影像で
あれば、図7の影像符号化装置は単にコサイン変換と量
子化装置20及び可変長符号化器13だけを含むまでに
減少することができ、運動推定器10、画素値差を提供
するに使われる減算器11、参考フレームを提供するに
使われる加算器12、参考フレームを保存するに使われ
る参考フレーム緩衝器30、及び逆量子化と逆コサイン
変換装置40は省略できる。
If the source input frames are static images, such as photographs, with no inter-frame correlation, the image coder of FIG. 7 is simply a cosine transform and quantizer 20 and a variable length code. It can be reduced to include only the quantizer 13, and includes a motion estimator 10, a subtractor 11 used to provide a pixel value difference, an adder 12 used to provide a reference frame, and a reference frame to be stored. The reference frame buffer 30 used and the inverse quantization and inverse cosine transform device 40 can be omitted.

【0012】以上述べた影像シグナルの符号化処理及び
符号化装置の一般概念は衆知の従来技術で、MPEGや
JPEG如きのディジタル影像圧縮技術において広く使
われており、コサイン変換と量子化装置を使用している
符号化装置の例として、米国特許第5748240号、
第5321725号、及び第4245248号の中で開
示されている。
The general concept of the image signal encoding process and the encoding device described above is a well-known conventional technique, which is widely used in digital image compression techniques such as MPEG and JPEG, and uses a cosine transform and a quantizer. US Pat. No. 5,748,240;
No. 5,321,725 and 4,245,248.

【0013】図2は図1の影像符号化装置に対応する影
像復号化装置の回路表示ブロック図で、影像復号化装置
は可変長復号器(VLD)50、逆量子化と逆コサイン
変換装置60、参考フレーム緩衝器70、及び加算器8
0を含み、逆量子化と逆コサイン変換装置60は逆量子
化器(DeQ)61と逆量子化器61に連接される逆離
散コサイン変換(IDCT)ユニット62を含む。可変
長復号器50は可変長符号であるそれら圧縮影像符号を
処理して、量子化DCTデータを得ることができる。逆
量子化器61が量子化データに対して逆量子化演算を行
って、解量子化DCTを得られる。IDCTユニット6
2は逆量子化器61からの解量子化DCTデータに対し
てIDCTを行ってIDCTデータを得る。IDCTデ
ータは内在符号化フレームから言えば画素値であり、非
内在符号化フレームから言えば参考フレームとの画素値
の差である。参考フレーム緩衝器70の作用は図1の影
像符号化装置内の参考フレーム緩衝器30の作用と同じ
である。加算器80は、非内在符号化フレームの参考フ
レーム緩衝器70からの参考フレームでIDCTデータ
を補償し、IDCTユニット62からの内在符号化フレ
ーム及び補償された非内在符号化フレームが新たに構築
されるフレームを築き上げる。新たに構築された内在符
号化フレーム及び予測符号化フレームは更に参考フレー
ム緩衝器70内に保存されて参考フレームの如き作用を
する。参考フレーム緩衝器70は運動ベクトル入力を具
えて、運動ベクトル入力は参考フレーム緩衝器70内の
参考フレームの適当な画素をアドレスするに使われ、非
内在符号化フレームを新たに構築する際に補償運用処理
を行わせる。
FIG. 2 is a circuit display block diagram of an image decoding device corresponding to the image encoding device of FIG. 1. The image decoding device is a variable length decoder (VLD) 50, an inverse quantization and inverse cosine transform device 60. , Reference frame buffer 70, and adder 8
The inverse quantization and inverse cosine transform device 60 includes 0 and includes an inverse quantizer (DeQ) 61 and an inverse discrete cosine transform (IDCT) unit 62 connected to the inverse quantizer 61. The variable length decoder 50 can process those compressed image codes that are variable length codes to obtain quantized DCT data. The inverse quantizer 61 performs an inverse quantization operation on the quantized data to obtain a solution quantized DCT. IDCT unit 6
2 performs IDCT on the dequantized DCT data from the inverse quantizer 61 to obtain IDCT data. The IDCT data is a pixel value in terms of an intrinsically encoded frame, and a pixel value difference from a reference frame in terms of a non-intrinsically encoded frame. The operation of the reference frame buffer 70 is the same as that of the reference frame buffer 30 in the image coding apparatus of FIG. The adder 80 compensates the IDCT data with the reference frame from the reference frame buffer 70 of the non-intrinsic coded frame, and the intrinsic coded frame from the IDCT unit 62 and the compensated non-intrinsic coded frame are newly constructed. Build up the frame. The newly constructed intrinsic coded frame and predictive coded frame are further stored in the reference frame buffer 70 to act as a reference frame. The reference frame buffer 70 has a motion vector input, which is used to address the appropriate pixels of the reference frame in the reference frame buffer 70 to compensate in newly constructing the non-intrinsic coded frame. Perform operational processing.

【0014】同様に、若しもそれら圧縮影像符号がフレ
ーム間の相互関係を含まない写真のような単なる静態影
像である場合、図2の影像復号化装置は単に可変長復号
器50及び逆量子化と逆コサイン変換装置60だけを含
むように縮減されてもよく、非内在符号化フレームを新
たに構築するに使われる加算器80や参考フレーム緩衝
器70は省略される。
Similarly, if the compressed image codes are mere static images, such as photographs, which do not include inter-relationships between frames, the image decoding apparatus of FIG. It may be reduced to include only the encoding and inverse cosine transform unit 60, and the adder 80 and the reference frame buffer 70 used for newly constructing the non-internally encoded frame are omitted.

【0015】上記のような影像シグナルの復号化処理及
び復号器の一般概念は衆知の従来技術に属し、例えば、
MPEGやJPEGのようなディジタル影像減圧技術で
広く使われている。コサイン変換と量子化装置におい
て、量子化演算は通常離散コサイン変換演算の後に行わ
れる。また、逆量子化と逆コサイン変換装置において、
逆離散コサイン変換演算は通常逆量子化演算の後に行わ
れる。
The general concept of the image signal decoding process and the decoder as described above belongs to the known prior art.
It is widely used in digital image reduction techniques such as MPEG and JPEG. In the cosine transform and quantizer, the quantization operation is usually performed after the discrete cosine transform operation. In the inverse quantization and inverse cosine transform device,
The inverse discrete cosine transform operation is usually performed after the inverse quantization operation.

【0016】出願人が米国特許第5471412号で開
示したDCT/IDCT装置は、図7で示した六段階演
算DCT速算法に基づいて、一つの8×8入力データブ
ロックに対してDCTを行い、且つ図8で示した六段階
演算IDCT速算法に基づいて、一つの8×8入力変換
データブロックに対してIDCTを行う。図7に示した
如く、DCT速算法の六段階演算は、一つの四個のバタ
フライ演算を具えた第一段階演算、一つの二個の加算後
に乗法演算を具えた第二段階演算、一つの四個のバタフ
ライ演算を具えた第三段階演算、一つの三個の加算後に
乗法演算を具えた第四段階演算、一つの四個のバタフラ
イ演算を具えた第五段階演算、及び一つの八個の内部乗
法演算を具えた第六段階演算を含む。二次元DCTは連
続する第一及び第二の一次元DCT演算を含み、第二の
一次元DCT演算は第一の一次元DCT演算からの一次
元変換データを変換して、入力データブロックと対応す
る二次元変換データを得る。
The DCT / IDCT apparatus disclosed by the applicant in US Pat. No. 5,471,412 performs DCT on one 8 × 8 input data block based on the six-step arithmetic DCT speed calculation method shown in FIG. In addition, the IDCT is performed on one 8 × 8 input conversion data block based on the six-step operation IDCT speed calculation method shown in FIG. As shown in FIG. 7, the six-step operation of the DCT speed calculation method includes a first-step operation including one butterfly butterfly operation, a second-step operation including a multiplication operation after one two addition operations, and one A third stage operation with four butterfly operations, a fourth stage operation with a multiplication operation after one three additions, a fifth step operation with one four butterfly operations, and one eight Includes a sixth stage operation comprising an internal multiplication operation of. The two-dimensional DCT includes continuous first and second one-dimensional DCT operations, and the second one-dimensional DCT operation transforms the one-dimensional conversion data from the first one-dimensional DCT operation to correspond to the input data block. To obtain two-dimensional converted data.

【0017】図8に示す如く、IDCT速算法の六段階
演算は、一つの八個の内部乗法演算を具えた第1段階演
算、一つの四個のバタフライ演算を具えた第二段階演
算、一つの三個の相乗後に減算演算を具えた第三段階演
算、一つの四個のバタフライ演算を具えた第四階段演
算、一つの二個の相乗後に減算演算を具えた第五段階演
算、及び一つの四個のバタフライ演算を具えた第六階段
演算を含む。二次元IDCTは連続する第一及び第二の
一次元IDCT演算を含み、第二の一次元IDCT演算
は第一の一次元IDCT演算からの一次元逆変換データ
を逆変換して、入力データブロックと対応する二次元逆
変換データを得る。
As shown in FIG. 8, the six-step operation of the IDCT speed calculation method includes a first-step operation including one eight internal multiplication operations, a second-step operation including one four butterfly operations, and one-step operation. Third stage operation with subtraction operation after three synergistic operations, Fourth staircase operation with four butterfly operations, Fifth stage operation with subtractive operation after one two synergistic operations, and one It includes a sixth staircase operation with four butterfly operations. The two-dimensional IDCT includes continuous first and second one-dimensional IDCT operations, the second one-dimensional IDCT operation inversely transforms the one-dimensional inverse transform data from the first one-dimensional IDCT operation to obtain an input data block. The two-dimensional inverse transformation data corresponding to is obtained.

【0018】コサイン変換と量子化装置の量子化器にお
いて、量子化演算は異なる影像属性に適する一つの所定
の量子化器マトリックスを利用して8×8ブロック基準
に対して行う。即ち、所定の量子化器マトリックスは輝
度とクロミナンス成分、又は内在符号化フレームと非内
在符号化フレーム、或いは一つの影像順序列から他の一
つの影像順序列などにより異なり、量子化演算の一基本
方程式が、M(i、j)=f(i、j)/Q(i、j)
で、そのうち、i、j=0,1,2‥‥7、f(i、
j)はDCTデータを表わし、Q(i、j)は所定量子
化器マトリックスを表わし、M(i、j)は量子化変換
データを表わす。
In the quantizer of the cosine transform and quantizer, the quantizing operation is performed on the 8 × 8 block reference using one predetermined quantizer matrix suitable for different image attributes. That is, the predetermined quantizer matrix varies depending on the luminance and chrominance components, the intrinsic coded frame and the non-intrinsic coded frame, or one image order sequence to another image order sequence. The equation is M (i, j) = f (i, j) / Q (i, j)
Then, among them, i, j = 0, 1, 2, ... 7, f (i,
j) represents DCT data, Q (i, j) represents a predetermined quantizer matrix, and M (i, j) represents quantized transform data.

【0019】逆量子化と逆コサイン変換装置の逆量子化
器において、逆量子化演算も一つの所定の解量子化器マ
トリックスを利用して8×8ブロック基準に対して行
い、解量子化演算の一基本方程式が、f’(i、j)=
M(i、j)×Q(i、j)で、そのうち、i、j=
0,1,2、‥‥7、f’(i、j)は解量子化変換デ
ータを表わし、Q(i、j)は所定の解量子化器マトリ
ックスを表わし、M(i、j)は量子化変換データを表
わす。
In the inverse quantizer of the inverse quantization and inverse cosine transform device, the inverse quantization operation is also performed on the 8 × 8 block standard by using one predetermined solution quantizer matrix, and the solution quantization operation is performed. One basic equation is f ′ (i, j) =
M (i, j) × Q (i, j), of which i, j =
0, 1, 2, ..., 7, f ′ (i, j) represents the solution quantization transform data, Q (i, j) represents a predetermined solution quantizer matrix, and M (i, j) is Represents quantized transformed data.

【0020】再び図1を参照するに、従来技術と異な
り、本発明の比較的好ましい実施例のコサイン変換と量
子化装置20の特徴は、DCTユニット21がDCT速
算法の第六段階内部乗法演算を省略した下で、DCT速
算法により入力データブロックに対してDCTを行い、
スケーリング変換を経た変換データを得る。これによ
り、量子化器が修正量子化器マトリックスに基づいてス
ケーリング変換を経た変換データを量子化できるように
構築され、何の機能低下もなく入力データブロックと対
応する量子化DCTデータが得られる。修正量子化器マ
トリックスは一組のDCT速算法の第六段階内部乗法演
算から導き出したスケーリング係数により所定の原始量
子化器マトリックを補償して得られ、コサイン変換と量
子化装置20の全体処理速度はこれにより大幅に向上さ
れる。
Referring again to FIG. 1, unlike the prior art, the characteristic of the cosine transform and quantizer 20 of the preferred embodiment of the present invention is that the DCT unit 21 is a sixth stage internal multiplication operation of the DCT speed calculation method. Is omitted, DCT is performed on the input data block by the DCT speed calculation method,
Obtain converted data that has undergone scaling conversion. As a result, the quantizer is constructed so as to quantize the transformed data that has undergone the scaling transformation based on the modified quantizer matrix, and the quantized DCT data corresponding to the input data block can be obtained without any functional deterioration. The modified quantizer matrix is obtained by compensating a given primitive quantizer matrix with a scaling factor derived from a set of sixth-step internal multiplication operations of the DCT speed calculation method, and the overall processing speed of the cosine transform and quantizer 20 is obtained. Is greatly improved by this.

【0021】即ち、DCT速算法の第六段階内部乗法演
算を省略したことにより、DCTユニット21の行う乗
法演算の数を大幅に減少することができる。特に、一次
元DCT変換から言うと、乗法演算の総数は一個の8×
8入力データブロックについて十三個から五個に減少
し、スケーリング変換一次元DCTから言えば、単に凡
そ38%の乗法演算を保留すればよい。そして、二次元
DCT変換は、8×8入力データブロックのスケーリン
グ変換二次元DCTを完成するに僅かに総数80個(2
×8×5)の乗法演算だけが必要である。
That is, by omitting the sixth stage internal multiplication operation of the DCT speed calculation method, the number of multiplication operations performed by the DCT unit 21 can be greatly reduced. Particularly, from the viewpoint of one-dimensional DCT transformation, the total number of multiplication operations is one 8 ×.
The number of eight input data blocks is reduced from thirteen to five, and in terms of the scaling transform one-dimensional DCT, it is sufficient to simply hold about 38% of multiplication operations. Then, the two-dimensional DCT transform requires only a total of 80 (2) to complete the scaling transform two-dimensional DCT of the 8 × 8 input data block.
Only the multiplication operation of x8x5) is required.

【0022】本発明の比較的好ましい実施例のDCTユ
ニット21からのスケーリング変換を経た変換データは
二次元変換データである。図3はコサイン変換と量子化
装置20の操作フロー・チャートであり、先ずDCTユ
ニット21が入力データブロックに対して図7に示すD
CT速算法の第一段階から第五段階の演算を含むスケー
リング変換第一巡一次元変換演算を行って、スケーリン
グ変換を経た一次元変換データを得る。次に、DCTユ
ニット21がスケーリング変換を経た一次元変換データ
に対してDCT速算法の第一段階から第五段階演算を含
むスケーリング変換第二巡一次元変換演算を行って、ス
ケーリング変換を経た二次元変換データを得る。しかる
後に、量子化器22が修正量子化器マトリックスに基づ
いてスケーリング変換を経た二次元変換データを量子化
し、入力データブロックと対応する量子化二次元DCT
データブロックを得る。
The transformed data that has undergone the scaling transformation from the DCT unit 21 of the relatively preferred embodiment of the present invention is two-dimensional transformed data. FIG. 3 is an operation flow chart of the cosine transform / quantization device 20. First, the DCT unit 21 performs the input data block D shown in FIG.
A one-dimensional conversion data that has undergone scaling conversion is obtained by performing a scaling conversion first-cycle one-dimensional conversion operation including operations of the first to fifth steps of the CT speed calculation method. Next, the DCT unit 21 performs a scaling conversion second cyclic one-dimensional conversion operation including the first to fifth steps of the DCT speed calculation method on the one-dimensional conversion data that has undergone the scaling conversion, and then performs the scaling conversion. Obtain dimension conversion data. Then, the quantizer 22 quantizes the two-dimensional transformed data that has undergone scaling transformation based on the modified quantizer matrix, and quantizes the two-dimensional DCT corresponding to the input data block.
Get the data block.

【0023】修正量子化器マトリックスQ’(i、j)
は下記の方程式により得られる。 Q’(i、j)=Q(i、j)/C(i、j) そのうち、Q(i、j)が所定の原始量子化器マトリッ
クスを表わして、C(i、j)がそのスケーリング係数
セットを表わす。図4に示すように、そのスケーリング
係数セットC(i、j)は第一巡一次元DCT変換と第
二巡一次元DCT変換中のDCT速算法の第六段階重み
係数の乗積である。
Modified quantizer matrix Q '(i, j)
Is obtained by the following equation. Q '(i, j) = Q (i, j) / C (i, j) where Q (i, j) represents a given primitive quantizer matrix and C (i, j) is its scaling Represents a set of coefficients. As shown in FIG. 4, the scaling coefficient set C (i, j) is the product of the sixth-stage weighting coefficients of the DCT speed calculation method during the first-round one-dimensional DCT transform and the second-round one-dimensional DCT transform.

【0024】量子化方程式はその他の項目と同伴する可
能性があって、例えばスケーリング変換を経た変換デー
タの符号考慮の四捨五入、及び量子化器マトリックスに
スケーラを併合する(例えば、MPEGの量子化器スケ
ール)如きである。もしも同伴項目が出現すれば、スケ
ーリング係数セットは量子化演算が行われる前にこれら
項目にくくり出される。
Quantization equations may be associated with other items, such as rounding the sign consideration of the transformed data after scaling transformation, and merging the scaler into the quantizer matrix (eg MPEG quantizer). Scale). If companion items appear, the scaling factor set is populated before these items are quantized.

【0025】これにより、DCTユニット21及びDC
Tユニット21に連接される量子化器22を含んだ影像
圧縮装置の乗法演算を減らすため、所定の原始量子化器
マトリックスは六段階の離散コサイン(DCT)速算法
の第六段階内部乗法演算から導き出した一セットのスケ
ーリング係数を補償として、修正量子化器マトリックス
を得る。その後、DCT速算法の第六段階内部乗法演算
を除去した下で、DCユニットは入力データブロックに
対してDCT速算法を行うように構築され、スケーリン
グ変換を経た変換データを得ることができる。量子化器
22は修正量子化器マトリックスに基づいてスケーリン
グ変換を経た変換データを量子化し、入力データブロッ
クと対応する量子化データを得られる。
As a result, the DCT unit 21 and the DC
In order to reduce the multiplication operation of the image compression apparatus including the quantizer 22 connected to the T unit 21, the predetermined primitive quantizer matrix is derived from the sixth-step internal multiplication operation of the six-step discrete cosine (DCT) speed calculation method. A modified quantizer matrix is obtained by compensating the derived set of scaling factors. After that, the DC unit is constructed to perform the DCT speed calculation method on the input data block after removing the sixth-stage internal multiplication operation of the DCT speed calculation method, and the converted data that has undergone the scaling conversion can be obtained. The quantizer 22 quantizes the transformed data that has undergone the scaling transformation based on the modified quantizer matrix to obtain quantized data corresponding to the input data block.

【0026】このように、量子化演算は演算時間におい
てやや長引くが、DCT演算は演算時間において驚くほ
どに短縮できるので、コサイン変換と量子化装置20を
影像圧縮期間に使用すると、全体的効果を向上させるこ
とができる。また、図1,図2に示すように、本発明の
比較的好ましい実施例の逆量子化と逆コサイン変換装置
40、60の特徴は、その逆量子化器41,61が修正
解量子化マトリックスにより入力量子化DCTデータを
解量子化してスケーリング変換量子化データを得るよう
に構成されたことである。修正解量子化マトリックはI
DCT速算法の第一段階内部乗法演算から導き出したプ
リスケーリング係数セットにより所定の原始解量子化マ
トリックスを補償して得られる。その後、IDCT速算
法の第一段階内部乗法演算を省略し、IDCTユニット
42,62が六段階演算IDCT速算法によりスケーリ
ング変換解量子化データに対してIDCTを行い、機能
の低下を招くことなく入力量子化DCTデータと対応す
るIDCTデータを得ることができる。これにより、逆
量子化と逆コサイン変換装置40,60の全体処理速度
が大きく向上する。
As described above, the quantization operation takes a little longer in the operation time, but the DCT operation can be surprisingly shortened in the operation time. Therefore, when the cosine transform and the quantizer 20 are used in the image compression period, the whole effect is obtained. Can be improved. As shown in FIGS. 1 and 2, the inverse quantizer and inverse cosine transform devices 40 and 60 of the preferred embodiment of the present invention are characterized in that their inverse quantizers 41 and 61 are modified solution quantization matrices. Is used to dequantize the input quantized DCT data to obtain scaling-transform quantized data. Modified solution Quantization matrix is I
It is obtained by compensating a predetermined primitive solution quantization matrix by the prescaling coefficient set derived from the first stage internal multiplication operation of the DCT speed calculation method. After that, the first-stage internal multiplication operation of the IDCT speed calculation method is omitted, and the IDCT units 42 and 62 perform IDCT on the scaling conversion solution quantized data by the six-step operation IDCT speed calculation method, and input without deteriorating the function. IDCT data corresponding to the quantized DCT data can be obtained. As a result, the overall processing speed of the inverse quantization and inverse cosine transform devices 40 and 60 is greatly improved.

【0027】IDCT速算法の第一段階内部乗法演算を
省略したことにより、IDCTユニット42,62の行
う乗法演算の数が大幅に減少する。特に、一次元IDC
T変換から言うと、乗法演算の総数は一個の8×8入力
変換データブロックについて十三個から五個に減少し、
即ち、スケーリング変換一次元IDCTから言えば、単
に凡そ38%の乗法演算を保留すればよい。そして、二
次元IDCT変換は、8×8入力変換データブロックの
スケーリング変換二次元DCTを完成するに僅かに総数
80個(2×8×5)の乗法演算だけが必要である。
By omitting the first stage internal multiplication operation of the IDCT speed calculation method, the number of multiplication operations performed by the IDCT units 42 and 62 is greatly reduced. Especially one-dimensional IDC
From the T-transform, the total number of multiplication operations is reduced from 13 to 5 for each 8 × 8 input transform data block,
That is, from the viewpoint of the scaling conversion one-dimensional IDCT, it is sufficient to simply hold approximately 38% of the multiplication operation. The two-dimensional IDCT transform requires only a total of 80 multiplication operations (2 × 8 × 5) to complete the scaling transform two-dimensional DCT of the 8 × 8 input transform data block.

【0028】本発明の比較的好ましい実施例のIDCT
ユニット42,62からのIDCTデータは二次元ID
CT変換データである。図5は図1,図2の逆量子化と
逆コサイン変換装置40,60の操作フローチャートで
あり、先ず逆量子化器41,61が入力量子化DCTデ
ータブロックに対して修正解量子化器マトリックスによ
り解量子化し、スケーリング変換解量子化データを得
る。次に、IDCTユニット42,62がスケーリング
変換解量子化データに対してIDCT速算法の第二段階
から第六段階演算を含むスケーリング変換第一巡一次元
逆変換演算を行って、スケーリング変換一次元逆変換デ
ータを得る。しかる後に、IDCTユニット42,62
が更にスケーリング変換一次元逆変換データに対してI
DCT速算法の第二段階から第六段階演算を含むスケー
リング変換第二巡一次元逆変換演算を行い、入力量子化
DCTデータブロックに対応するIDCTデータを得
る。
IDCT of a relatively preferred embodiment of the present invention
IDCT data from units 42 and 62 is a two-dimensional ID
It is CT conversion data. FIG. 5 is an operation flowchart of the inverse quantization and inverse cosine transform devices 40 and 60 shown in FIGS. 1 and 2. First, the inverse quantizers 41 and 61 modify the input quantized DCT data block and the modified solution quantizer matrix To obtain quantization data by scaling transformation. Next, the IDCT units 42 and 62 perform a scaling transformation first-round one-dimensional inverse transformation operation including the second to sixth steps of the IDCT speed calculation method on the scaling transformation solution quantized data to obtain the scaling transformation one-dimensional. Get the inverse transformed data. After that, the IDCT units 42, 62
Is the scaling transformation one-dimensional inverse transformation data I
The IDCT data corresponding to the input quantized DCT data block is obtained by performing the scaling transformation second-round one-dimensional inverse transformation calculation including the second to sixth stages of the DCT speed calculation method.

【0029】修正解量子化器マトリックスQ’(i、
j)は下記の方程式により得られる。 Q’(i、j)=Q(i、j)×P(i、j) そのうち、Q(i、j)が所定の原始解量子化器マトリ
ックスを表わして、P(i、j)がそのプリスケーリン
グ係数セットを表わす。図6に示すように、そのプリス
ケーリング係数セットP(i、j)は第一巡一次元ID
CT変換と第二巡一次元IDCT変換中のIDCT速算
法の第一段階重み係数の乗積である。
Modified Solution Quantizer Matrix Q '(i,
j) is obtained by the following equation. Q ′ (i, j) = Q (i, j) × P (i, j) where Q (i, j) represents a given primitive solution quantizer matrix, and P (i, j) is Represents a set of pre-scaling coefficients. As shown in FIG. 6, the prescaling coefficient set P (i, j) is the first cyclic one-dimensional ID.
It is the product of the first-stage weighting factors of the IDCT speed calculation method during the CT transformation and the second one-dimensional IDCT transformation.

【0030】量子化方程式はその他の項目と同伴する可
能性があって、例えば量子化と解量子化DCT変換デー
タの符号考慮の調整、及び量子化器マトリックスにスケ
ーラを併合する(例えば、MPEGの量子化器スケー
ル)如きである。もしも同伴項目が出現すれば、プリス
ケーリング係数セットは解量子化演算が行われる前にこ
れら項目にくくり出される。
Quantization equations can be associated with other items, such as quantization and adjustment of code consideration of the dequantized DCT transform data, and merging of the scaler into the quantizer matrix (eg, MPEG Quantizer scale). If companion items appear, the prescaling coefficient set is populated before these items are quantized.

【0031】これにより、逆量子化器41,61及び逆
量子化器41,61に連接されるIDCTユニット4
2,62を含んだ影像減圧装置の乗法演算を減らすた
め、所定の原始解量子化器マトリックスは六段階のID
CT速算法の第一段階内部乗法演算から導き出した一セ
ットのプリスケーリング係数を補償として、修正解量子
化器マトリックスを得る。その後、逆量子化器41,6
1は修正解量子化器マトリックスに基づいて入力量子化
DCTデータを解量子化してスケーリング変換解量子化
データを得るように構築される。そして、IDCT速算
法の第一段階内部乗法演算を省略した下で、IDCTユ
ニット42,62はIDCT速算法によりスケーリング
変換解量子化データに対してIDCTを行い、入力量子
化DCTデータと対応するIDCTデータを得られるよ
うに構築される。
As a result, the inverse quantizers 41 and 61 and the IDCT unit 4 connected to the inverse quantizers 41 and 61 are connected.
In order to reduce the multiplicative calculation of the image decompressor including 2,62, a given primitive solution quantizer matrix has a six-stage ID.
A modified solution quantizer matrix is obtained by using a set of prescaling coefficients derived from the first stage internal multiplication operation of the CT speed calculation method as compensation. After that, the inverse quantizers 41 and 6
1 is constructed to dequantize the input quantized DCT data based on the modified solution quantizer matrix to obtain scaling transformed solution quantized data. Then, the IDCT units 42 and 62 perform IDCT on the scaling conversion solution quantized data by the IDCT speed calculation method while omitting the first-stage internal multiplication operation of the IDCT speed calculation method, and the IDCT corresponding to the input quantized DCT data. Built to get the data.

【0032】このように、逆量子化演算は演算時間にお
いてやや長引くが、IDCT演算は演算時間において驚
くほどに短縮できるので、逆量子化と逆コサイン変換装
置40,60を影像減圧期間に使用すると、全体的効果
を向上させることができる
As described above, the inverse quantization operation takes a little longer in the operation time, but the IDCT operation can be surprisingly shortened in the operation time. Therefore, when the inverse quantization and inverse cosine transform devices 40 and 60 are used in the image decompression period. Can improve the overall effect

【0033】[0033]

【発明の効果】上記のように構成された本発明は、従来
技術に比べて乗法演算の実行数が比較的少ない影像圧縮
装置に使用されるコサイン変換と量子化装置、及びより
高い処理速度を期待できる影像圧縮装置の乗法演算節減
方法、並びに従来技術に比べて乗法演算の実行数が比較
的少ない影像圧縮及び影像減圧に使用される逆量子化と
逆コサイン変換装置、とより高い処理速度を期待できる
影像減圧装置の乗法演算節減方法を提供することができ
る。
According to the present invention configured as described above, a cosine transform and a quantizer used in an image compression apparatus in which the number of multiplication operations executed is relatively smaller than that in the prior art, and a higher processing speed is achieved. The expected multiplicative operation saving method of the image compression apparatus, and the inverse quantization and inverse cosine transform apparatus used for image compression and image decompression, in which the number of executions of the multiplication operation is relatively small compared to the prior art, and higher processing speed are achieved. It is possible to provide a promising method for reducing the multiplication operation of the image decompression device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のコサイン変換及び量子化装置、逆量子
化及び逆コサイン変換装置を併合した比較的好ましい実
施例の影像符号化装置の電気回路ブロック表示図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit of a relatively preferable embodiment of an image coding apparatus in which a cosine transform / quantization apparatus and an inverse quantization / inverse cosine transformation apparatus of the present invention are combined.

【図2】本発明の逆量子化及び逆コサイン変換装置を併
合した比較的好ましい実施例の影像減圧装置の電気回路
ブロック表示図である。
FIG. 2 is an electrical circuit block diagram of a relatively preferred embodiment of the image decompression device incorporating the inverse quantization and inverse cosine transform device of the present invention.

【図3】本発明の比較的好ましい実施例のコサイン変換
及び量子化装置の操作フローチャートである。
FIG. 3 is an operational flowchart of a cosine transform and quantizer according to a relatively preferred embodiment of the present invention.

【図4】本発明の比較的好ましい実施例における量子化
器の量子化器マトリックス修正時に使用されるスケーリ
ング変換係数セットの表示図である。
FIG. 4 is a diagrammatic representation of scaling transform coefficient sets used during quantizer matrix modification of a quantizer in a relatively preferred embodiment of the present invention.

【図5】本発明の比較的好ましい実施例における逆量子
化及び逆コサイン変換装置の操作フローチャートであ
る。
FIG. 5 is an operation flowchart of the inverse quantization and inverse cosine transform device in a relatively preferred embodiment of the present invention.

【図6】本発明の比較的好ましい実施例における逆量子
化器の解量子化マトリックス修正時に使用されるプリス
ケーリング変換係数セットの表示図である。
FIG. 6 is a diagrammatic representation of a set of pre-scaling transform coefficients used in modifying the solution quantization matrix of the dequantizer in a relatively preferred embodiment of the present invention.

【図7】従来のDCTユニットの一次元変換演算に使用
される六段階演算DCT速算法のフローグラフである。
FIG. 7 is a flow graph of a six-step operation DCT speed calculation method used in a one-dimensional conversion operation of a conventional DCT unit.

【図8】従来のIDCTユニットの一次元逆変換演算に
使用される六段階演算IDCT速算法のフローグラフで
ある。
FIG. 8 is a flow graph of a six-step operation IDCT speed calculation method used for a one-dimensional inverse transform operation of a conventional IDCT unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 運動推定器 20 コサイン変換及び量子化装置 21 離散コサイン変換ユニット 22 量子化器 30 参考フレーム緩衝器 11 減算器 40 逆量子化及び逆コサイン変換装置 41 逆量子化器 42 逆離散コサイン変換ユニット 12 加算器 13 可変長符号化器 50 可変長復号化器 60 逆量子化及び逆DCT装置 70 参考フレーム緩衝器 10 Motion estimator 20 Cosine transform and quantizer 21 Discrete Cosine Transform Unit 22 Quantizer 30 reference frame buffer 11 Subtractor 40 Inverse quantization and inverse cosine transform device 41 Dequantizer 42 Inverse Discrete Cosine Transform Unit 12 adder 13 Variable length encoder 50 variable length decoder 60 Inverse quantization and inverse DCT device 70 reference frame buffer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−116969(JP,A) 特開 平4−222122(JP,A) 特開 平7−239842(JP,A) 特開 平3−273714(JP,A) 特開 平6−204885(JP,A) 米国特許5471412(US,A)   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page       (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 2-116969 (JP, A)                 JP-A-4-222122 (JP, A)                 JP-A-7-239842 (JP, A)                 JP-A-3-273714 (JP, A)                 JP-A-6-204885 (JP, A)                 US Patent 5471412 (US, A)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 六段階演算の離散コサイン変換速算法
(DCT速算法の第六段階内部乗法演算を省略した
算法に基づいて入力データブロックに対して変換デー
タを得る離散コサイン変換ユニットと、 上記離散コサイン変換ユニットに連結されて上記DC
T速算法の第一巡一次元DCT変換の中の第六段階重み
係数と第二巡一次元DCT変換の第六段階重み係数
の乗積であるスケーリング係数セット(C(i、
j))により所定の原始量子化器マトリックス(Q
(i、j))を、Q’(i、j)=Q(i、j)/C
(i、j)に修正した修正量子化器マトリックスに基づ
、スケーリング変換と量子化とを行い、上記入力デー
タブロックと対応する量子化DCTデータを得る量子化
器と、 を具えて影像圧縮装置に使用されるコサイン変換と量子
化装置。
1. A discrete cosine transform of six-stage operationQuick calculation
(DCTQuick calculation)Omitted the sixth stage internal multiplication operation ofSpeed
Based on arithmetic,For input data blockStrangeExchange day
A discrete cosine transform unit that obtains Connected to the discrete cosine transform unit,DC above
T speed calculation methodThe firstOne-round one-dimensional DCT transformSixth stage weight in
coefficientAnd the second one-dimensional DCT transformofDuring ~The firstSix-stage weighting factor
WhenScaling factor that is the product ofset(C (i,
j)) according to a given primitive quantizer matrix (Q
(I, j)), Q '(i, j) = Q (i, j) / C
Based on the modified quantizer matrix modified to (i, j)
You, Scaling conversion and quantization,Input data above
Quantization to obtain quantized DCT data corresponding to a subblock
A vessel, Cosine Transform and Quantum Used in Image Compressor with
Device.
【請求項2】 上記変換データは二次元変換データであ
り、 上記離散コサイン変換ユニットが入力データブロック
に対して上記DCT速算法の第一段階から第五段階の演
算を含む第一巡一次元変換演算を行って一次元変換デー
タを得、更にもう一つの方向から上記一次元変換データ
に対して上記DCT速算法の第一段階から第五段階
算を含む第二巡一次元変換演算を行い、上記二次元変換
データを得る請求項1に記載のコサイン変換と量子化装
置。
Wherein the upper Symbol conversion data is a two-dimensional transform data, the discrete cosine transform unit, the DCT Sokusan method first stage fifth stage including first round primary operations from the the input data block give the one-dimensional transform data I line the original transform operation, further including a Starring <br/> calculation of fifth stage from the first stage of the DCT Sokusan method from another direction with respect to the one-dimensional transform data perform a second round one-dimensional transform operation, cosine transform and quantization apparatus according to claim 1 to obtain the two-dimensional transform data.
【請求項3】像圧縮装置が離散コサイン変換ユニッ
ト及び該離散コサイン変換ユニットと連接する量子化器
を具え、 段階演算離散コサイン変換速算法(DCT速算法
の第一巡一次元DCT変換の中の第六段階重み係数と第
二巡一次元DCT変換の第六段階重み係数との乗
であるスケーリング係セット(C(i、j))により
所定の原始量子化器マトリックス(Q(i、j))を、
Q’(i、j)=Q(i、j)/C(i、j)に修正
し、修正量子化器マトリックスを得るステップと、上記 DCT速算法の第六段階内部乗法演算を省略した下
で、上記離散コサイン変換ユニットを構築して、上記
六段階内部乗法演算を省略した速算法により入力データ
ブロックに対して変換データを得るステップと、上記 修正量子化器マトリックスにより上記量子化器を構
築してスケーリング変換と量子化とを行い上記入力デ
ータブロックと対応する量子化DCTデータを得るステ
ップと、を含んでなる影像圧縮装置の乗法演算節減方
法。
3. A comprising a quantizer shadow picture compression device is connected with the discrete cosine transform unit and the discrete cosine transform unit, six stage computing the discrete cosine transform Sokusan method (DCT Sokusan method)
The inside of the first round one-dimensional DCT transform sixth stage weighting coefficient and scaling coefficient sets a multiplication product of the sixth stage weighting coefficients in the second round one-dimensional DCT transform (C (i, j)) A given primitive quantizer matrix (Q (i, j)) by
Modifying Q ′ (i, j) = Q (i, j) / C (i, j) to obtain a modified quantizer matrix, and omitting the sixth stage internal multiplication operation of the DCT speed calculation method described above. in, to build the discrete cosine transform unit, the first
Input data by the speed calculation method omitting the six-step internal multiplication operation
Obtaining a conversion data to blocks, configured the quantizer by the modified quantizer matrix
Built to perform scaling conversion and quantization, multiplication operations savings method of the input data block and the corresponding obtaining a quantized DCT data, the comprising at imaging compressor.
【請求項4】 上記変換データは二次元変換データであ
り、 上記離散コサイン変換ユニットが、入力データブロック
に対して上記DCT速算法の第一段階から第五段階
算を含む第一巡一次元変換演算を行って一次元変換デー
タを得、更にもう一つの方向から上記一次元変換データ
に対して上記DCT速算法の第一段階から第五段階
算を含む第二巡一次元変換演算を行い、上記二次元変換
データを得るように構築され、 該スケーリング係セットが上記所定の原始量子化器マ
トリックスを補償するのに使われる請求項3に記載の影
像圧縮装置の乗法演算節減方法。
4. The upper Symbol conversion data is a two-dimensional transform data, the discrete cosine transform unit, a fifth step of Starring <br/> calculated from the first stage of the DCT Sokusan method for input data block the resulting one-dimensional transform data I including first round one-dimensional transform operation rows further from another direction from the first stage of the DCT Sokusan method with respect to the one-dimensional transform data of the fifth stage Starring <br /> have rows including the second round one-dimensional transform operation the calculation, is constructed so as to obtain the two-dimensional transform data, used for the scaling coefficient sets to compensate for the predetermined original quantizer matrix A method for reducing multiplication operations in an image compression apparatus according to claim 3, wherein
【請求項5】像圧縮装置が更に量子化器と該逆量
子化器に連結される逆離散コサイン変換ユニットを具
え、 段階演算逆離散変換速算法(IDCT速算法)の第
一巡一次元IDCT変換の中の第一段階重み係数と第二
巡一次元IDCT変換の第一段階重み係数との乗積
であるプリスケーリング係セット(P(i、j))に
より所定の原始解量子化器マトリックス(Q(i、
j))を、Q’(i、j)=Q(i、j)×P(i、
j)に修正し、修正解量子化器マトリックスを得るステ
ップと、上記 修正解量子化器マトリックスにより上記逆量子化器
を構築して上記量子化DCTデータに対して解量子化と
スケーリング変換とを行い、解量子化データを得るステ
ップと、上記 IDCT速算法の第一段階内部乗法演算を省略し
下で上記逆離散コサイン変換ユニットを構築して、該
第一段階内部乗法演算を省略した速算法により上記解量
子化データから、上記量子化DCTデータに対応するI
DCTデータを得るステップと、を更に含んでなる請求
項3に記載の影像圧縮装置の乗法演算節減方法。
5. comprising an inverse discrete cosine transform unit shadow image compression device is further coupled to the inverse quantizer and inverse quantizer, the inverse discrete transform Sokusan method six stage operation (IDCT Sokusan method) < br /> round one-dimensional IDCT conversion in the first stage weighting factor and Purisukerin grayed coefficient set is the product of the first stage weighting coefficients in the second round one-dimensional IDCT transform in (P (i, j )) By a given primitive solution quantizer matrix (Q (i,
j)), and Q ′ (i, j) = Q (i, j) × P (i,
Fixed to j), and obtaining a corrected solution quantizer matrix, the inverse quantizer by the corrected solution quantizer matrix
And the solution quantization for the quantized DCT data
Performs a scaling transformation, and obtaining a solution quantized data was omitted first stage internal multiplication operations of the IDCT Sokusan method
Below, to build the inverse discrete cosine transform unit, the
From the solution quantized data by Sokusan method is omitted first stage internal multiplication operations, I corresponding to the quantized DCT data
The method of claim 3, further comprising the step of obtaining DCT data.
【請求項6】 上記IDCTデータは二次元逆変換デー
タであり、 上記逆離散コサイン変換ユニットが、上記解量子化デー
タに対して上記IDCT速算法の第二段階から第六段階
演算を含む第一巡一次元変換演算を行って一次元変換
データを得、更にもう一つの方向から上記一次元変換デ
ータに対して上記IDCT速算法の第二段階から第六段
演算を含む第二巡一次元変換演算を行い、IDCT
データを得るように構築され、 上記スケーリング係セットが上記所定の原始解量子化
器マトリックスを補償するのに使われる請求項5に記載
の影像圧縮装置の乗法演算節減方法。
Wherein said IDCT data is a two-dimensional inverse transformed data, the inverse discrete cosine transform unit, a sixth stage from the second stage of the IDCT Sokusan method with respect to the solution quantized data
Calculating to obtain a one-dimensional transform data I including first round one-dimensional transform operation the rows of further operation from the second stage of the IDCT Sokusan method of the sixth stage from another direction with respect to the one-dimensional transform data the have rows including the second round one-dimensional transform operation, IDCT
Built data to obtain, on kiss Kerin multiplication operations savings method of imaging compression apparatus according to claim 5, grayed coefficient set is used to compensate for the predetermined primitive solutions quantizer matrix.
【請求項7】 六段階演算逆離散コサイン変換速算法
(IDCT速算法)の第一巡一次元IDCT変換の第一
段階重み係数と第二巡一次元IDCT変換の第一段
階重み係数の乗積であるプリスケーリング係セット
(P(i、j))により所定の原始解量子化器マトリッ
クス(Q(i、j))を、Q’(i、j)=Q(i、
j)×P(i、j)に修正して得られる修正解量子化器
マトリックスに基づいて、入力量子化離散コサイン変換
データ(DCTデータ)を解量子化してスケーリング変
換を経た解量子化データを得る逆量子化器と、 上記逆量子化器と連結して、上記IDCT速算法の第一
段階内部乗法演算を省略した速算法により上記解量子化
データから、上記DCTデータに対応するIDCTデー
タを得られる逆離散コサイン変換ユニットと、を具えて
なる影像圧縮及び影像圧に使用される逆量子化及び逆
コサイン変換装置。
7. inverse discrete cosine transform Sokusan method six stage computing first first round one-dimensional IDCT transformation (IDCT Sokusan method)
Step weighting coefficients and Purisukerin grayed coefficient set is the product of the first stage weighting coefficients in the second round one-dimensional IDCT transformation (P (i, j)) by a predetermined primitive solutions quantizer matrix (Q (I, j)), Q '(i, j) = Q (i,
j) × P (i, j) based on the modified solution quantizer matrix obtained by input, the input quantized discrete cosine transform
And inverse quantizer to obtain a solution quantized data through the scaling transformation data (DCT data) with a solution quantization, in conjunction with the inverse quantizer, a first of the IDCT Sokusan method
From above Kikai quantized data by Sokusan method is omitted stage internal multiplication operations, is used in the imaging compression and imaging decreased pressure comprising comprises the inverse discrete cosine transform unit obtained by IDCT data corresponding to the DCT data, the Inverse quantization and inverse cosine transform device.
【請求項8】 上記IDCTデータは二次元逆変換デー
タであり、 上記逆離散コサイン変換ユニットが、上記解量子化デー
タに対して上記IDCT速算法の第二段階から第六段階
演算を含む第一巡一次元変換演算を行って一次元変換
データを得、更にもう一つの方向から上記一次元変換デ
ータに対して上記IDCT速算法の第二段階から第六段
演算を含む第二巡一次元変換演算を行って、IDC
Tデータを得るように構築され、 上記 スケーリング係セットが上記所定の原始解量子化
器マトリックスを補償するのに使われる請求項7に記載
の逆量子化及び逆コサイン変換装置。
8. The IDCT data is a two-dimensional inverse transformed data, the inverse discrete cosine transform unit, a sixth stage from the second stage of the IDCT Sokusan method with respect to the solution quantized data
Calculating to obtain a one-dimensional transform data I including first round one-dimensional transform operation the rows of further operation from the second stage of the IDCT Sokusan method of the sixth stage from another direction with respect to the one-dimensional transform data the performed including second round one-dimensional transform operation, IDC
It is built so that to obtain a T data, inverse quantization and inverse cosine transform apparatus according to claim 7 in which the scaling coefficient sets are used to compensate for the predetermined primitive solutions quantizer matrix.
【請求項9】 上記影像圧縮装置は逆量子化器及び該逆
量子化器と連接する逆離散コサイン変換ユニットを具
え、 段階演算逆離散コサイン変換速算法(IDCT速算
法)の第一巡一次元IDCT変換の中の第一段階重み係
と第二巡一次元IDCT変換中の第一段階重み係数
の乗積であるプリスケーリング係セット(P(i、
j))が所定の原始解量子化器マトリックス(Q(i、
j))を、Q’(i、j)=Q(i、j)×P(i、
j)に修正して、修正解量子化器マトリックスを得るス
テップと、 該修正解量子化器マトリックスにより該逆量子化器を構
築して量子化DCTデータを解量子化しスケーリング
変換を経た解量子化データを得るステップと、上記 IDCT速算法の第一段階内部乗法演算を省略した
下で、上記逆離散コサイン変換ユニットを構築して、
記第一段階内部乗法演算を省略した速算法により上記解
量子化データから、上記量子化DCTデータ対応する
IDCTデータを得るステップと、を含んでなる影像圧
縮装置の乗法演算節減方法。
9. The image compression apparatus comprises an inverse quantizer and an inverse discrete cosine transform unit connected to the inverse quantizer, and the inverse discrete cosine transform speed calculation method (IDCT speed calculation) of a six- step operation.
Method) First-stage weighting factor in the first-round one-dimensional IDCT transform
The number and first phase weighting coefficients in the second round one-dimensional IDCT transform
Purisukerin grayed coefficient set that is the product of the (P (i,
j)) is a given primitive solution quantizer matrix (Q (i,
j)), and Q ′ (i, j) = Q (i, j) × P (i,
j) to obtain a modified solution quantizer matrix , and constructing the inverse quantizer with the modified solution quantizer matrix.
Construction obtaining a solution quantized data through the scaling transformation by solution quantizing the quantized DCT data built, under omitting the first stage internal multiplication operations of the IDCT Sokusan method, the inverse discrete cosine transform unit to, above
From serial the solution <br/> quantized data by Sokusan method is omitted first stage internal multiplication operations, multiplication operations in the amount of coca obtaining a IDCT data corresponding to the DCT data, comprising a shadow image compression apparatus How to save money.
【請求項10】 上記IDCTデータは二次元逆変換デ
ータであり、 上記逆離散コサイン変換ユニットが、上記解量子化デー
タに対して上記IDCT速算法の第二段階から第六段階
演算を含む第一巡一次元変換演算を行って一次元変換
データを得、更にもう一つの方向から上記一次元変換デ
ータに対して上記IDCT速算法の第二段階から第六段
演算を含む第二巡一次元変換演算を行ってIDC
Tデータを得るように構築され、上記 スケーリング係セットが上記所定の原始解量子化
器マトリックスを補償するのに使われる請求項9に記載
の影像圧縮装置の乗法演算節減方法。
10. The IDCT data is a two-dimensional inverse transformed data, the inverse discrete cosine transform unit, a sixth stage from the second stage of the IDCT Sokusan method with respect to the solution quantized data
Calculating to obtain a one-dimensional transform data I including first round one-dimensional transform operation the rows of further operation from the second stage of the IDCT Sokusan method of the sixth stage from another direction with respect to the one-dimensional transform data performing a second round one-dimensional transform operation including, IDC
It is constructed so as to obtain a T data, multiplication operations savings method of imaging compression apparatus of claim 9 in which the scaling coefficient sets are used to compensate for the predetermined primitive solutions quantizer matrix.
JP06901799A 1998-09-15 1999-03-15 Cosine transform and quantization device, multiplicative operation saving method of image compression device, inverse quantization and inverse cosine transform device, and multiplicative operation saving method of image decompression device Expired - Fee Related JP3532440B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW87115326 1998-09-15
TW87115326A TW398146B (en) 1998-09-15 1998-09-15 Cosine transformation and quantification device, method for reducing multiplication operations of an image compressing device, inverse quantification and inverse cosine transformation device, and method for reducing multiplication operations of an image

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000102012A JP2000102012A (en) 2000-04-07
JP3532440B2 true JP3532440B2 (en) 2004-05-31

Family

ID=21631364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06901799A Expired - Fee Related JP3532440B2 (en) 1998-09-15 1999-03-15 Cosine transform and quantization device, multiplicative operation saving method of image compression device, inverse quantization and inverse cosine transform device, and multiplicative operation saving method of image decompression device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3532440B2 (en)
TW (1) TW398146B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI398781B (en) * 2009-08-03 2013-06-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Discrete cosine transformation circuit and apparatus utilizing the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW398146B (en) 2000-07-11
JP2000102012A (en) 2000-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0174452B1 (en) Digital image decoder
US8107749B2 (en) Apparatus, method, and medium for encoding/decoding of color image and video using inter-color-component prediction according to coding modes
KR0174453B1 (en) Method for decoding digital image
JP4319352B2 (en) Scaling compressed image
US6650708B1 (en) Video signal encoding apparatus
US7110451B2 (en) Bitstream transcoder
US5675666A (en) Image data compression method and apparatus with pre-processing to compensate for the blocky effect
JP2581341B2 (en) High efficiency encoding device and decoding device
JPH1175186A (en) Scaled forward and backward discrete cosine transform and video compression and expansion system using the conversion
US20090268818A1 (en) Method and system for integrating noise filtering in predictive video coding
JP2001285867A (en) Dct domain downward conversion system for compensating idct miss-match
US20020001416A1 (en) Image processing circuit and method for modifying a pixel value
US6160920A (en) Cosine transforming and quantizing device, method of reducing multiplication operations in a video compressing apparatus
US20070206680A1 (en) Method Of Down-Sampling Data Values
US6445829B1 (en) Joint cosine transforming and quantizing device and joint inverse quantizing and inverse cosine transforming device
JP3429429B2 (en) Visual error processing method and image coding apparatus using this method
JPH089375A (en) Inverse discrete cosine transformation anticoincidence controller and picture encoding device
US6081552A (en) Video coding using a maximum a posteriori loop filter
JP3532440B2 (en) Cosine transform and quantization device, multiplicative operation saving method of image compression device, inverse quantization and inverse cosine transform device, and multiplicative operation saving method of image decompression device
JPH04322593A (en) Picture coder and its decoder
US20030194008A1 (en) Computationally fast and efficient DV to DVD transcoding
EP1083751B1 (en) Measurement of activity of video images in the DCT domain
US20060181650A1 (en) Encoding method and device
JPH09247668A (en) Image signal coding system
JP4238408B2 (en) Image compression device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20031219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040303

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090312

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees