JP6081862B2 - Image encoding device - Google Patents
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Description
本発明は、画像データを圧縮して符号化する画像符号化装置に関する。 The present invention relates to an image encoding apparatus that compresses and encodes image data.
従来より、通信における負担等の軽減を目的として、画像データを圧縮し、符号化する画像符号化装置が知られている。そして、近年では、より高い圧縮率で圧縮可能な符号化の規格が提案されている(非特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image encoding device that compresses and encodes image data for the purpose of reducing a burden on communication is known. In recent years, an encoding standard that can be compressed at a higher compression rate has been proposed (see Non-Patent Document 1).
前記規格に従った画像符号化装置の概略構成を図6に示す。同図6に示すように、この画像符号化装置100は、色空間変換部110と、周波数変換部120と、量子化部130と、DC/LP/HP予測部140と、適応型スキャン部150と、VLC符号化部160と、ビットストリーム出力部170とからなる。
FIG. 6 shows a schematic configuration of an image encoding device according to the standard. As shown in FIG. 6, the
前記色空間変換部110は、入力された画像データを画素(ピクセル)毎に処理し、原画像データがRGBデータである場合には、YUVデータに変換し、画像データがCMYKデータである場合には、YUVKデータに変換する。
The color
前記周波数変換部120は、前記色空間変換部110によって変換された画像データを、4×4画素を一つのブロックとしてラスター方向に順次処理し、各画素のデータを周波数帯域毎の係数に変換する処理を行う。この周波数変換部120では、1ブロック(4×4画素)に対して、4×4画素の左上の1画素がブランクで、残り15画素がHP係数である第1階層のデータと、4×4画素の左上の1画素がブランクで、残り15画素がLP係数である第2階層のデータと、1画素のDC係数からなる第3階層のデータとが生成され、1ブロック毎に、これらの第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データが前記量子化部130に出力される。
The
前記量子化部130は、前記周波数変換部120により係数化された第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データを、それぞれ設定された量子化パラメータで除算して量子化する処理を行い、処理後の第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データをDC/LP/HP予測部140に出力する。
The
前記DC/LP/HP予測部140は、前記量子化部130から入力した、ブロック毎の前記第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データについて、それぞれ、隣接するブロック間での係数値の比較を行って予測モードを導出し、予測モードに対し設定された演算式に従って、相関の高いブロック間で減算する処理を行う。そして、処理後の第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データをブロック毎に適応型スキャン部150に出力する。
The DC / LP /
前記適応型スキャン部150は、第1階層データ及び第2階層データについて、ブロック毎に、その係数データを、定められた手法によって入れ替える処理を行う。この入替処理は、ブロックの左上部側に非ゼロの係数を集めることで(逆に右下部側に係数値がゼロのものが集まる)、符号化の際の圧縮率を高めるために行われる。
The
前記適応型スキャン部150は、図7に示すように、P/S変換部151、係数データ入替処理部152、非ゼロデータ加算部153、比較・置換処理部154及びデータ記憶部155から構成され、比較・置換処理部154は、図9に示すように、セレクタ156、レジスタ157、比較部158及び置換部159から構成される。そして、この適応型スキャン部150においては、図8に示すような処理が実行される。
As shown in FIG. 7, the
以下、この適応型スキャン部150における処理について説明する。尚、以下では、第1階層データの処理について説明するが、第2階層データの処理についても同様である。また、図10〜図16は、適応型スキャン処理を説明するための説明図である。
Hereinafter, processing in the
前記DC/LP/HP予測部140から出力された第1階層データは、図10及び図11に示すような4×4画素に対応するブロック単位で扱われる。尚、図10中の数字は、ブロック内での画素の位置(座標位置)を表しており、図11に示したHP係数をデータテーブル形式で表すと図12に示すものとなる。
The first layer data output from the DC / LP /
前記入替処理は、前記量子化部により量子化された係数データZ(i)を、前記データ記憶部に記憶された入替データP(i)に基づいて、前記ブロック内で入替処理して、入替処理後のブロック単位の係数データZ’(i)を生成する。その後、非ゼロ度数を更新するための度数更新処理は、前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データF(i)を読み出すとともに、前記入替処理後のブロック単位の係数データZ’(i)が非ゼロであるか否かを確認し、前記非ゼロである画素位置iの非ゼロ度数に1を加えて、前記読み出した非ゼロ度数データF(i)を更新し、更新後の非ゼロ度数データF’(i)とする。ついで、前記入替データP(i)と前記度数更新データF(i)を置換するための置換処理は、前記入替処理後の前記各座標位置iの係数データZ’(i)が非ゼロであった度数との関係を表す度数更新処理後の非ゼロ度数データF’(i)、及び前記ブロック内で係数データZ(i)を入れ替えるための入替データP(i)を用いて行われる。尚、入替データP(i)は、前記DC/LP/HP予測部140における予測モードに応じて予め設定されており、DC/LP/HP予測部140において導出された予測モードに対応した入替データP(i)が使用される。また、入替データP(i)、非ゼロ度数データF(i)は予め初期値が設定されている。この入替データP(i)及び非ゼロ度数データF(i)の初期値の一例を図13に示している。これら入替データP(i)及び非ゼロ度数データF(i)は前記データ記憶部155に格納されている。
In the replacement process, the coefficient data Z (i) quantized by the quantization unit is replaced in the block based on the replacement data P (i) stored in the data storage unit. The coefficient data Z ′ (i) for each block after processing is generated. Thereafter, in the frequency update process for updating the non-zero frequency, the non-zero frequency data F (i) stored in the data storage unit is read, and the coefficient data Z ′ (i) in block units after the replacement process is read out. Is updated to the non-zero frequency data F (i) read out by adding 1 to the non-zero frequency at the non-zero pixel position i, and the updated non-zero frequency The frequency data is F ′ (i). Next, in the replacement process for replacing the replacement data P (i) and the frequency update data F (i), the coefficient data Z ′ (i) at each coordinate position i after the replacement process is non-zero. This is performed using non-zero frequency data F ′ (i) after frequency update processing representing the relationship with frequency and replacement data P (i) for replacing coefficient data Z (i) in the block. The replacement data P (i) is preset according to the prediction mode in the DC / LP /
DC/LP/HP予測部140から、予測モードに関する情報と、第1階層データとが1ブロック分ずつP/S変換部151に入力される。前記P/S変換部151は、まず、1ブロック分の第1階層データ(HP係数データ)である係数データZ(i)を係数データ入替処理部152に入力する。係数データ入替処理部152は、データ記憶部155より読み出した入替データP(i)の値(最初のブロックの場合は初期値となる)に従い、係数データZ(i)を並べ替えて、保持し、Z(1)〜Z(15)までの1ブロックの全ての係数データの並べ替えを終了した後、並べ替えた係数データZ’(1)〜Z’(15)をパラレルデータとしてVLC符号化部160に出力する。図14の入替後の係数データZ’(i)の欄に、この入替処理後のデータを示している。図14に示した例では、入替データP(i)にしたがって、入替処理前の座標位置2の係数データZ(2)(値は11)が新たなブロックの座標位置5に組み入れられ、同じく入替処理前の座標位置8の係数データZ(8)(値は9A)が新たなブロックの座標位置4に組み入れられている。この処理は、図8に示したステップS2に相当するものであり、このようにして生成された第1階層データを図16に示している。
From the DC / LP /
次に、この入替処理後に、係数データ入替処理部152は、予測モードに関する情報を非ゼロデータ加算部153に出力し、ついで、入替処理後の第1階層データ(HP係数データ)Z’(1)〜Z’(15)を座標位置1から順に非ゼロデータ加算部153に入力する。
Next, after the replacement process, the coefficient data
前記非ゼロデータ加算部153では、係数データ入替処理部152からのHP係数データZ’(i)の入力と同期して、前記データ記憶部155内から、対応する座標位置iの非ゼロ度数データF(i)を読み出し、係数データ入替処理部152から入力したHP係数データが非ゼロである場合には、読み出した非ゼロ度数データF(i)に1を加算し、HP係数データが非ゼロでない場合には、読み出した非ゼロ度数データF(i)をそのまま非ゼロ度数データF’(i)として前記比較・置換処理部154に出力する。
In the non-zero
この処理は、図8に示したステップS6〜S8に相当するものであり、図14に、この加算処理後のデータを示している。図14に示した例では、座標位置4の係数データZ’(4)が9A、座標位置5の係数データZ’(5)が11で非ゼロであるため、座標位置4の非ゼロ度数データF(4)=28に1が加算されて更新後の非ゼロ度数データF’(4)が29となり、座標位置5の非ゼロ度数データF(5)=24に1が加算されて更新後の非ゼロ度数データF’(5)が25となっている。非ゼロデータ加算部153は、このようにして加算処理した座標位置i=1〜15の更新後の非ゼロ度数データF’(i)を座標位置iごとに比較・置換処理部154に出力する。
This process corresponds to steps S6 to S8 shown in FIG. 8, and FIG. 14 shows data after the addition process. In the example shown in FIG. 14, since the coefficient data Z ′ (4) at the
比較・置換処理部154では、非ゼロデータ加算部153から出力した前後の非ゼロ度数データF’(i−1)とF’(i)とを比較し、F’(i)がF’(i−1)よりも大きい場合に、F’(i−1)とF’(i)とを置換して、F”(i−1)=F’(i)、F”(i)=F’(i−1)とする処理、及びデータ記憶部155から読み出した前後の入替データP(i−1)とP(i)とを置換して、P’(i−1)=P(i)、P’(i)=P(i−1)とする処理を行う。
The comparison /
具体的には、図9において、前記比較部158の下側の入力ポートに、座標位置1のF’(1)及びP(1)が入力されると、i=1の条件でセレクタ156により選択されたF’(1)とP(1)がそれぞれレジスタ157に一時記憶される。
Specifically, in FIG. 9, when F ′ (1) and P (1) at the
ついで、座標位置2のF’(2)及びP(2)が入力されると、比較部158はレジスタ157からF’(1)及びP(1)を読み出し、F’(1)と非ゼロデータ加算部153から出力したF’(2)とを比較し、F’(1)<F’(2)であれば、置換実行信号(R(2)=1)とともにF’(1),F’(2),P(1)及びP(2)を置換部159に出力する。そして、置換部159は、座標位置1のF”(1)としてF’(2)を、座標位置1のP’(1)としてP(2)をデータ記憶部155に出力し、座標位置2のF”(2)としてF’(1)を、P’(2)としてP(1)をセレクタ156を介してそれぞれレジスタ157に一時記憶する。
Next, when F ′ (2) and P (2) at the
一方、F’(1)≧F’(2)であれば、比較部158は置換非実行信号(R(2)=0)とともにF’(1),F’(2),P(1)及びP(2)を置換部159に出力し、置換部159は、座標位置1のF’(1)及びP(1)をF”(1)及びP’(1)としてデータ記憶部155に出力し、座標位置2のF’(2)及びP(2)をセレクタ156を介してそれぞれレジスタ157に一時記憶する。以後、残りの座標位置i=3〜15のF’(3〜15)及びP(3〜15)について、同様の処理を繰り返す。
On the other hand, if F ′ (1) ≧ F ′ (2), the
以上の処理は、図8に示したステップS10〜S12に相当するものであり、図15にこの置換処理後のデータを示している。図15に示した例は、図14に示したものを置換処理したものであり、図14に示した置換前の状態でF’(4)>F’(3)となっているので、座標位置3のP(3)と座標位置4のP(4)とを置換し、座標位置3のF’(3)と座標位置4のF’(4)とを置換している。
The above processing corresponds to steps S10 to S12 shown in FIG. 8, and FIG. 15 shows data after the replacement processing. The example shown in FIG. 15 is obtained by replacing the one shown in FIG. 14, and F ′ (4)> F ′ (3) in the state before the replacement shown in FIG. P (3) at
尚、前記データ記憶部155に格納されたF(i)及びP(i)は、それぞれ、比較・置換処理部154から出力されるF”(i)及びP’(i)によって更新される。
The F (i) and P (i) stored in the
適応型スキャン部150では、以上のような処理が行われ、非ゼロの度数及び予め設定された入替データに従って、係数データが入れ替えられた第1階層データが生成される。また、第2階層データについても同様の処理が行われ、係数データが入れ替えられた第2階層データが生成される。尚、前記第3階層データについては、そのまま、前記VLC符号化部160に出力される。
In the
前記VLC符号化部160は、前記適応型スキャン部150で処理された第1階層データ、2階層データ及び第3階層データに対してエントロピー符号化処理を施し、コードストリームを生成して、前記ビットストリーム出力部170に出力し、ビットストリーム出力部170は、入力された1画像データ分のビットストリームを1纏めにして1つのファイルを形成し、形成されたファイルを外部に出力する。
The
ところで、圧縮対象の画像データは、技術進歩に伴う解像度の向上によって、そのデータ量が急増しており、上記従来の画像符号化装置100では、データ量の増加によって、その処理に長時間を要するため、更なる効率化が求められている。
By the way, the amount of data of image data to be compressed has increased rapidly due to the improvement in resolution accompanying technological advancement. In the conventional
特に、前記適応型スキャン部150では、前後の非ゼロ度数F’(i−1)とF’(i)とを比較した後、非ゼロ度数F’(i)及び入替データP(i)について置換処理を、当該処理を1サイクルとして、係数データの数だけ、前記サイクルを繰り返す処理を行うので、第1階層データ及び第2階層データの総数と同じサイクル数だけ処理を繰り返さなければならず、その処理に長時間を要していた。このため、この従来の適応型スキャン部150の処理は、当該画像符号化装置100における処理効率を低下させるネック要因の一つになっていた。尚、前記1サイクルの処理は、1クロック内で処理されるものであり、レジスタ157を用いた電子回路では、データの読み出しのタイミングとしてクロックが用いられるため、従来の適応型スキャン部150における処理時間は、1クロックのサイクル数倍(=1クロック×サイクル数)の時間を要していた。
In particular, the
本発明は、以上の実情に鑑み、なされたものであって、適応型スキャン部の処理効率を高めることで、全体的な処理効率を高めることが可能な画像符号化装置の提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an image encoding device capable of improving the overall processing efficiency by increasing the processing efficiency of the adaptive scanning unit. And
上記課題を解決するため、本発明の画像符号化装置は、
画像データを所定画素数のブロック単位で周波数変換して係数化する周波数変換部と、
前記周波数変換部により係数化されたブロック単位のn個の係数データを量子化する量子化部と、
前記ブロックの画素位置iと、各画素位置iの係数データZ(i)が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データF(i)、及び前記ブロック内で係数データZ(i)を入れ替えるための入替データP(i)であって、現在の画素位置iと、当該画素位置iの係数データZ(i)を、入れ替えによって組み入れるべき画素位置i’との関係を表す入替データP(i)を用いて、前記量子化部により量子化されたブロック単位の係数データZ(i)を該ブロック内で入替処理する適応型スキャン部と、
前記入替処理後のブロック単位の係数データZ’(i)を符号化して圧縮する符号化部とを少なくとも備えた画像符号化装置において、
前記適応型スキャン部は、
前記非ゼロ度数データF(i)及び入替データP(i)を記憶するデータ記憶部と、
前記量子化部により量子化された係数データZ(i)を、前記データ記憶部に記憶された入替データP(i)に基づいて、前記ブロック内で入替処理する係数データ入替処理部と、
前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データF(i)を読み出すとともに、前記入替処理後のブロック単位の係数データZ’(i)が非ゼロであるか否かを確認して、前記非ゼロである画素位置iの非ゼロ度数に1を加えて、前記読み出した非ゼロ度数データF(i)を更新し、更新後の非ゼロ度数データF’(i)とする度数更新処理部と、
前記度数更新処理部によって更新された非ゼロ度数データF’(i)を用い、前後するF’(i−1)とF’(i)とを順次比較し、F’(i−1)とF’(i)、P(i−1)とP(i)とを置換すべきか否かの置換情報R(i)を生成する置換情報生成処理部と、
前記データ記憶部に記憶された入替データP(i)を読み出すとともに、前記置換情報生成処理部によって生成された置換情報R(i)に基づいて、前記度数更新処理部により更新されたF’(i−1)とF’(i)、及び前記読み出したP(i−1)とP(i)との置換処理を行い、置換処理後の非ゼロ度数データF”(i)及び入替データP’(i)で前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データF(i)及び入替データP(i)を更新する置換処理部とを備えた画像符号化装置に係る。但し、前記nは2以上の整数であり、前記iは1〜nの整数である。
In order to solve the above-described problem, an image encoding device according to the present invention includes:
A frequency conversion unit that converts the frequency of image data into a block unit of a predetermined number of pixels to generate a coefficient;
A quantization unit that quantizes the n coefficient data in units of blocks that have been coefficientized by the frequency conversion unit;
Non-zero frequency data F (i) representing the relationship between the pixel position i of the block and the frequency at which the coefficient data Z (i) at each pixel position i was non-zero, and coefficient data Z (i ) Is replacement data P (i) for replacing the current pixel position i and the replacement data representing the relationship between the pixel position i ′ to which the coefficient data Z (i) of the pixel position i should be incorporated by replacement. An adaptive scanning unit that uses P (i) to replace the block unit coefficient data Z (i) quantized by the quantization unit in the block;
An image encoding device including at least an encoding unit that encodes and compresses the coefficient data Z ′ (i) in block units after the replacement process;
The adaptive scan unit includes:
A data storage unit for storing the non-zero frequency data F (i) and replacement data P (i);
A coefficient data replacement processing unit that performs a replacement process on the coefficient data Z (i) quantized by the quantization unit in the block based on the replacement data P (i) stored in the data storage unit;
The non-zero frequency data F (i) stored in the data storage unit is read out, and it is confirmed whether or not the block-unit coefficient data Z ′ (i) after the replacement processing is non-zero. A frequency update processing unit that adds 1 to the non-zero frequency at the pixel position i that is zero, updates the read non-zero frequency data F (i), and sets the updated non-zero frequency data F ′ (i) as an update, ,
Using the non-zero frequency data F ′ (i) updated by the frequency update processing unit, F ′ (i−1) and F ′ (i) are sequentially compared, and F ′ (i−1) and A replacement information generation processing unit for generating replacement information R (i) indicating whether or not F ′ (i), P (i−1) and P (i) should be replaced;
The replacement data P (i) stored in the data storage unit is read, and F ′ (updated by the frequency update processing unit based on the replacement information R (i) generated by the replacement information generation processing unit. i-1) and F ′ (i) and the read P (i-1) and P (i) are replaced, and the non-zero frequency data F ″ (i) and replacement data P after the replacement are processed. '(I) relates to an image encoding device including a replacement processing unit for updating non-zero frequency data F (i) and replacement data P (i) stored in the data storage unit, where n is It is an integer greater than or equal to 2, and said i is an integer of 1-n.
また、本発明の画像符号化装置では、
前記置換処理部は、(n−1)個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、3つの入力ポートA,B,C及び2つの出力ポートD,Eを有し、
j番目の置換器の出力ポートEは、(j+1)番目の置換器の入力ポートAに順次接続され、
1番目の置換器の入力ポートAには、前記非ゼロ度数データF’(1)及び入替データP(1)が入力され、j番目の前記置換器の入力ポートBには、前記非ゼロ度数データF’(j+1)及び入替データP(j+1)が入力され、j番目の前記置換器の入力ポートCには、前記置換情報R(j+1)が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートCから入力された置換情報R(j+1)に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データF”(j)及び入替データP’(j)が前記各置換器の出力ポートDから出力され、(n−1)番目の置換器の出力ポートEから、置換処理後の非ゼロ度数データF”(n)及び入替データP’(n)が出力されるように構成される。但し、前記nは2以上の整数であり、前記iは1〜nの整数である。また、jは1〜(n−1)の整数である。
In the image encoding device of the present invention,
The replacement processing unit includes (n-1) replacers,
Each replacer has three input ports A, B, C and two output ports D, E,
The output port E of the jth replacer is sequentially connected to the input port A of the (j + 1) th replacer,
The first to the input port A of the replacement unit, the non-zero frequency data F '(1) and replacement data P (1) is input to the input port B of the j th of said replacement unit, the non-zero frequency data F '(j + 1) and replacement data P (j + 1) are input, j-th wherein the input port C of the replacement unit of the with replacement information R (j + 1) are input, each substituted instrument, the input The replacement process is executed according to the replacement information R (j + 1) input from the port C, and the non-zero frequency data F ″ (j) and replacement data P ′ (j) after the replacement process are output ports D of the respective replacers. The non-zero frequency data F ″ (n) and replacement data P ′ (n) after the replacement processing are output from the output port E of the (n−1) th replacer. However, said n is an integer greater than or equal to 2, and said i is an integer of 1-n. J is an integer of 1 to (n-1).
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、まず、1画像分の画像データが周波数変換部に入力される。そして、周波数変換部において、画像データは所定画素数のブロック単位で周波数変換されて係数化され、ついで、係数化されたブロック単位の係数データは、量子化部において量子化され、DC/LP/HP予測部140において、予測モードを導出するとともに、相関の高いブロック間で減算する処理を行った後、適応型スキャン部に入力される。
According to the image coding apparatus according to the present invention having the above-described configuration, first, image data for one image is input to the frequency conversion unit. Then, in the frequency conversion unit, the image data is frequency converted and coefficientized in units of a block of a predetermined number of pixels, and then the coefficient data of the block unit thus quantized is quantized in the quantization unit, and is converted into DC / LP / The
適応型スキャン部では、ブロックの画素位置iと、各画素位置iの係数データZ(i)が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データF(i)、及び前記ブロック内で係数データZ(i)を入れ替えるための入替データP(i)であって、現在の画素位置iと、当該画素位置iの係数データZ(i)を、入れ替えによって組み入れるべき画素位置i’との関係を表す入替データP(i)を用いて、前記量子化されたブロック単位の係数データZ(i)を該ブロック内で入れ替える処理が行われ、入れ替え後のブロック単位の係数データZ’(i)が符号化部において符号化され、圧縮される。 In the adaptive scanning unit, the non-zero frequency data F (i) representing the relationship between the pixel position i of the block and the frequency at which the coefficient data Z (i) at each pixel position i is non-zero, and within the block Replacement data P (i) for replacing the coefficient data Z (i) between the current pixel position i and the pixel position i ′ where the coefficient data Z (i) at the pixel position i is to be incorporated by replacement. Using the replacement data P (i) representing the relationship, the quantized block unit coefficient data Z (i) is replaced in the block, and the block unit coefficient data Z ′ (i) after replacement is performed. ) Is encoded and compressed in the encoding unit.
そして、前記適応型スキャン部における処理は、
前記量子化後のブロック単位の係数データZ(i)が非ゼロであるか否かを確認して、前記非ゼロである画素位置iの非ゼロ度数に1を加えて、非ゼロ度数データF(i)を更新し、更新後の非ゼロ度数データF’(i)とする、前記度数更新処理部による処理と、
前記度数更新処理部によって更新された非ゼロ度数データF’(i)を用い、前後するF’(i−1)とF’(i)とを順次比較し、F’(i−1)とF’(i)、P(i−1)とP(i)とを置換すべきかどうかの置換情報R(i)を生成する、前記置換情報生成処理部による処理と、
前記置換情報生成処理によって生成された置換情報R(i)に基づいて、F’(i−1)とF’(i)、P(i−1)とP(i)との置換処理を行う前記置換処理部による処理と、
入替データP(i)に基づいて、係数データZ(i)を前記ブロック内で入替処理する、前記係数データ入替処理部による処理とからなる。
And the processing in the adaptive scanning unit is as follows:
It is checked whether or not the quantized block-unit coefficient data Z (i) is non-zero, and 1 is added to the non-zero frequency of the non-zero pixel position i to obtain non-zero frequency data F (I) is updated and the updated non-zero frequency data F ′ (i) is processed by the frequency update processing unit;
Using the non-zero frequency data F ′ (i) updated by the frequency update processing unit, F ′ (i−1) and F ′ (i) are sequentially compared, and F ′ (i−1) and F ′ (i), processing by the replacement information generation processing unit that generates replacement information R (i) indicating whether or not P (i−1) and P (i) should be replaced;
Based on the replacement information R (i) generated by the replacement information generation process, the replacement process of F ′ (i−1) and F ′ (i), P (i−1) and P (i) is performed. Processing by the replacement processing unit;
This processing includes processing by the coefficient data replacement processing unit that replaces the coefficient data Z (i) in the block based on the replacement data P (i).
従来のように、前後する非ゼロ度数データF’(i−1)とF’(i)とを比較した後、F’(i−1)とF’(i)、P(i−1)とP(i)とを置換するようにすると、係数データZ(i)の数だけ、その処理サイクルを繰り返さなければならないが、本発明のように、比較処理と置換処理とを切り離し、比較処理によって予め置換情報を生成した後、この置換情報を基に置換処理を施すことで、前記度数更新処理部、置換情報生成処理部及び置換処理部における処理を、複数の係数データZ(i)群について1サイクルで処理することができる。 As before, after comparing the preceding and following non-zero frequency data F ′ (i−1) and F ′ (i), F ′ (i−1), F ′ (i), and P (i−1) And P (i) are replaced by the number of coefficient data Z (i), the processing cycle must be repeated. However, as in the present invention, the comparison process and the replacement process are separated, and the comparison process is performed. After the replacement information is generated in advance, by performing replacement processing based on the replacement information, the processing in the frequency update processing unit, replacement information generation processing unit, and replacement processing unit is performed by a plurality of coefficient data Z (i) groups. Can be processed in one cycle.
尚、この1サイクルの処理は、処理のタイミングとして用いられるクロックの、1クロック内で処理されるものである。 Note that this one-cycle processing is performed within one clock of a clock used as processing timing.
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、あらかじめ置換情報生成部にて生成された置換情報を用いて各置換器での置換を実施するので、置換情報生成の遅延時間を最小に抑えることができ、置換処理部の動作周波数特性の劣化を抑制しつつ、1サイクルでの処理効率を向上させることができる。 According to the image coding apparatus according to the present invention having the above-described configuration, the replacement information is generated by the replacement information using the replacement information generated in advance by the replacement information generation unit. Processing efficiency in one cycle can be improved while suppressing deterioration of the operating frequency characteristics of the replacement processing unit.
また、本発明の画像符号化装置では、
前記度数更新処理部、置換情報生成処理部及び置換処理部は、それぞれ、前記1ブロックを構成するn個の係数データZ(i)群を、1サイクルでの処理数をm個として、複数サイクル繰り返して処理するように構成される。但し、前記nは3以上の整数であり、前記mは2以上の整数で、前記nより小さい整数である。また、前記iは1〜nの整数である。
In the image encoding device of the present invention,
Each of the frequency update processing unit, the replacement information generation processing unit, and the replacement processing unit has a plurality of cycles in which n coefficient data Z (i) groups constituting the one block are set to m in one cycle. It is configured to process repeatedly. However, n is an integer of 3 or more, and m is an integer of 2 or more, and is an integer smaller than the n. The i is an integer from 1 to n.
また、本発明の画像符号化装置では、
前記1ブロックを構成するn個の係数データZ(i)群を、1サイクルでの処理数をm個として、複数サイクル繰り返して処理するように構成されてなり、
前記置換処理部は、1サイクルで処理する前記係数データZ(i)群の数をm個として、1番目から(m−1)番目までの(m−1)個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、3つの入力ポートA,B,C及び2つの出力ポートD,Eを有し、
k番目の置換器の出力ポートEは、k+1番目の置換器の入力ポートAに順次接続され、
前記1番目の置換器の入力ポートAには、非ゼロ度数データF’(a)及び入替データP(a)が入力され、k番目の前記置換器の入力ポートBには、前記非ゼロ度数データF’(a+1)及び入替データP(a+1)が入力され、k番目の前記置換器の入力ポートCには、前記置換情報R(a+1)が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートCから入力された置換情報R(a+1)に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データF”(a)及び入替データP’(a)が前記各置換器の出力ポートDから出力され、(m−1)番目の置換器の出力ポートEから、置換処理後の非ゼロ度数データF”(a+1)及び入替データP’(a+1)が出力されるように構成されていることを特徴とする。但し、前記nは3以上の整数であり、前記iは1〜nの整数である。また、前記mは2以上の整数で、前記nより小さい整数であり、前記kは1〜(m−1)の整数である。また、前記aはa=[k+(r−1)×(m−1)]であり、前記rは繰り返し時の回数である。
In the image encoding device of the present invention,
The n coefficient data Z (i) group constituting one block is configured to repeatedly process a plurality of cycles, with the number of processes in one cycle being m.
The replacement processing unit includes (m−1) number of replacers from the first to (m−1) th, where m is the number of coefficient data Z (i) groups processed in one cycle,
Each replacer has three input ports A, B, C and two output ports D, E,
The output port E of the kth replacer is sequentially connected to the input port A of the k + 1th replacer,
The input port A of the first shifter, a non-zero frequency data F '(a) and replacement data P (a) is input to the input port B of the k-th of said replacement unit, the non-zero frequency data F '(a + 1) and replacement data P (a + 1) is input, k-th wherein the input port C of the replacement unit of the with replacement information R (a + 1) is input, at each substitutable instrument, the input The replacement process is executed according to the replacement information R (a + 1) input from the port C, and the non-zero frequency data F ″ (a) and replacement data P ′ (a) after the replacement process are output to the output port D of each replacer. And the non-zero frequency data F ″ (a + 1) and replacement data P ′ (a + 1) after the replacement process are output from the output port E of the (m−1) th replacer. It is characterized by that. However, said n is an integer greater than or equal to 3, and said i is an integer of 1-n. The m is an integer of 2 or more and is an integer smaller than the n, and the k is an integer of 1 to (m−1). Further, a is a = [k + (r−1) × (m−1)], and r is the number of repetitions.
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、1サイクルでの置換処理の処理数を可変にすることで、1ブロックの係数データの処理を複数サイクルに分割することができる。 According to the image coding apparatus according to the present invention having the above-described configuration, the processing of coefficient data of one block can be divided into a plurality of cycles by making the number of replacement processes in one cycle variable.
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、あらかじめ置換情報生成部にて生成された置換情報を用いて各置換器での置換を実施するので、置換情報生成の遅延時間を最小に抑えることができ、サイクル分割した各1サイクルで処理できる置換処理器の数をより多く取ることも可能になる。 According to the image coding apparatus according to the present invention having the above-described configuration, the replacement information is generated by the replacement information using the replacement information generated in advance by the replacement information generation unit. It is possible to minimize the number of replacement processors that can be processed in each cycle divided into cycles.
したがって、本発明に係る適応型スキャン部によれば、従来の適応型スキャン部に比べて、その処理時間が短く、効率的に置換処理を行うことができる。 Therefore, according to the adaptive scan unit of the present invention, the processing time is shorter than that of the conventional adaptive scan unit, and the replacement process can be performed efficiently.
以上のように、本発明によれば、適応型スキャン部の処理時間を従来に比べて短くすることができ、効率的に置換処理を行うことができる。この結果、従来に比べて、画像符号化装置の全体の処理速度を速めることができ、効率的な符号化処理を実現することができる。 As described above, according to the present invention, the processing time of the adaptive scanning unit can be shortened compared to the conventional case, and the replacement process can be performed efficiently. As a result, the overall processing speed of the image encoding device can be increased compared to the conventional case, and an efficient encoding process can be realized.
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、図1は本実施形態に係る画像符号化装置1の構成を示したブロック図である。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the
図1に示すように、本例の画像符号化装置1は、図6の従来の画像符号化装置100における適応型スキャン部150に代えて、これとはその構成が異なる適応型スキャン部10を備えるもので、この点においてのみ、従来の画像符号化装置100とその構成が異なっている。したがって、他の構成については、上記画像符号化装置100におけるものと同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。
As shown in FIG. 1, the
前記適応型スキャン部10は、図2に示すように、係数データ入替処理部20、度数更新処理部30、置換情報生成処理部40、置換処理部50、及びデータ記憶部60から構成される。
As shown in FIG. 2, the
この適応型スキャン部10においても、上述した適応型スキャン部150と同様に、前記DC/LP/HP予測部140から出力される第1階層データ及び第2階層データについて、図10及び図11に示すような4×4画素に対応するブロック単位で処理し、ブロック内で係数データZ(i)を入れ替える処理を行う。尚、以下では、第1階層データの処理について説明するが、第2階層データの処理についても同様である。
In the
入替処理は、各座標位置iの係数データZ(i)が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データF(i)、及び前記ブロック内で係数データZ(i)を入れ替えるための入替データP(i)を用いて行われる。入替データP(i)は、前記DC/LP/HP予測部140における予測モードに応じて予め設定されており、DC/LP/HP予測部140において導出された予測モードに対応した入替データP(i)が使用される。また、入替データP(i)及び非ゼロ度数データF(i)は予め初期値が設定されている。これら入替データP(i)及び非ゼロ度数データF(i)は前記データ記憶部60に格納されている。
The replacement process replaces the non-zero frequency data F (i) representing the relationship with the frequency where the coefficient data Z (i) at each coordinate position i is non-zero, and the coefficient data Z (i) in the block. The replacement data P (i) is used. The replacement data P (i) is set in advance according to the prediction mode in the DC / LP /
DC/LP/HP予測部140は、導出された予測モードに関する情報と、第1階層データZ(i)を1ブロック分ずつ係数データ入替処理部20に入力し、係数データ入替処理部20は、データ記憶部60より読み出した入替データP(i)の値(最初のブロックの場合は初期値となる)に従い、係数データZ(i)を並べ替え、VLC符号化部160に出力する。
The DC / LP /
この後、係数データ入替処理部20は、まず、予測モードに関する情報を度数更新処理部30に出力し、ついで、1ブロック分の第1階層データ(HP係数データ)の内、入替処理後の座標位置1〜8の係数データZ’(i=1〜8)を度数更新処理部30に入力し、ついで、入替処理後の座標位置8〜15の係数データZ’(i=8〜15)を度数更新処理部30に入力する。以後、同様にして、係数データ入替処理部20は、DC/LP/HP予測部140から入力されたブロック単位のデータを度数更新処理部30に入力する。
Thereafter, the coefficient data
前記度数更新処理部30は、係数データ入替処理部20から座標位置1〜8の入替処理後の係数データZ’(i=1〜8)が入力されるのと同期して、前記データ記憶部60内の、座標位置1〜8の非ゼロ度数データF(i=1〜8)を読み出し、係数データZ’(i=1〜8)が非ゼロである座標位置iに対応する非ゼロ度数データF(i)に1を加算して、更新された非ゼロ度数データF’(i)を生成し、生成した非ゼロ度数データF’(i)を置換情報生成処理部40に出力する処理を行う。
The frequency
この処理は、加算器を並設した回路を用いて行われ、1サイクル処理で、8個の非ゼロ度数データF(i)を更新し、度数更新処理部30は、次に、入力される座標位置8〜15の入替処理後の係数データ’Z(i=8〜15)に基づいて、同様に、非ゼロ度数データF(i=8〜15)を更新して非ゼロ度数データF’(i)を生成し、生成した非ゼロ度数データF’(i)を置換情報生成処理部40に出力する。そして、度数更新処理部30は、この処理を前記ブロック単位で繰り返して、1つの画像データについて処理を行う。尚、更新後の非ゼロ度数データF’(i=1〜15)は、図14に例示したものと同様である。
This process is performed by using a circuit in which adders are arranged in parallel. In one cycle process, eight non-zero frequency data F (i) are updated, and the frequency
置換情報生成処理部40は、度数更新処理部30から出力した8個の更新後の非ゼロ度数データF’(i=1〜8)を基に、置換情報R(i)を生成する。この置換情報R(i)は、前後の非ゼロ度数F’(i−1)とF’(i)とを比較し、F’(i)がF’(i−1)よりも大きい場合に、後述の置換処理部50において、F’(i−1)とF’(i)とを置換して、F”(i−1)=F’(i)、F”(i)=F’(i−1)とする処理、及びP(i−1)とP(i)とを置換して、P’(i−1)=P(i)、P’(i)=P(i−1)とする処理を行うための情報である。
The replacement information
具体的には、前記置換情報はフラグからなり、図3に示すように、以下の条件でフラグを生成する。
1)F’(i)>F’(i−1)についてはこの条件が真であれば”Y”(「Yes」の意味、以下同様)。
2)F’(i)=F’(i−1)についてはこの条件が真であれば”Y”。
3)F’(i)>F’(i−1)の条件が真であれば、置換情報R(i)を1にする。
4)座標位置の判断でF’(i)>F’(i−1)の条件が偽の場合でも、F’(i)=F’(i−1)の条件が真であり、かつ、前の座標位置の置換情報R(i)が1であれば、置換情報R(i)を1にする。
5)上記3)及び4)以外の場合には、置換情報R(i)を0にする。
Specifically, the replacement information includes a flag, and the flag is generated under the following conditions as shown in FIG.
1) For F ′ (i)> F ′ (i−1), if this condition is true, “Y” (meaning “Yes”, and so on).
2) For F ′ (i) = F ′ (i−1), “Y” if this condition is true.
3) If the condition of F ′ (i)> F ′ (i−1) is true, the replacement information R (i) is set to 1.
4) Even when the condition of F ′ (i)> F ′ (i−1) is false in the determination of the coordinate position, the condition of F ′ (i) = F ′ (i−1) is true, and If the replacement information R (i) at the previous coordinate position is 1, the replacement information R (i) is set to 1.
5) In cases other than the above 3) and 4), the replacement information R (i) is set to 0.
上述したように、F’(i)がF’(i−1)よりも大きい場合に、F’(i−1)とF’(i)との置換、及びP(i−1)とP(i)との置換を行うが、図3に示すように、F‘(2)>F’(1)で、F’(2)〜F’(5)が同値の場合、F’(1)〜F’(5)を順次置換していく必要があるので、上記3)及び4)に記載した条件で、座標位置2〜5の置換情報R(i)を1にする。
As described above, when F ′ (i) is larger than F ′ (i−1), the substitution between F ′ (i−1) and F ′ (i), and P (i−1) and P As shown in FIG. 3, when F ′ (2)> F ′ (1) and F ′ (2) to F ′ (5) are equivalent, as shown in FIG. 3, F ′ (1 ) To F ′ (5) need to be sequentially replaced, so that the replacement information R (i) at the coordinate
前記置換情報生成処理部40では、以上のようにして、置換情報R(i)を生成する。そして、前記置換情報生成処理部40は、度数更新処理部30から出力した8個の非ゼロ度数データF’(i=1〜8)から生成した置換情報R(i=2〜8)及び非ゼロ度数データF’(i=1〜8)を前記置換処理部50に出力する。また、データ記憶部60から読み出した入替データP(i=1〜8)も前記置換処理部50に出力し、置換処理部50は、置換情報R(i=2〜8)を基に置換した非ゼロ度数データF”(i=1〜8)及び入替データP’(i=1〜8)をデータ記憶部60に出力する。
The replacement information
そして、置換情報生成処理部40は、次に、度数更新処理部30から出力した8個の非ゼロ度数データF’(i=8〜15)について同様に処理して置換情報R(i=9〜15)を生成し(図4参照)、置換情報R(i=9〜15)及び非ゼロ度数データF’(i=9〜15)、データ記憶部60から読み出した入替データP(i=9〜15)を前記置換処理部50に出力し、置換処理部50は、置換情報R(i=9〜15)を基に置換した非ゼロ度数データF”(i=9〜15)及び入替データP’(i=9〜15)をデータ記憶部60に出力する。
Then, the replacement information
置換情報生成処理部40は、このようにして、2サイクルで1ブロック分の置換情報R(i=2〜15)を生成し、この処理をブロック単位で繰り返して、1つの画像データについて処理を行う。
In this way, the replacement information
この置換処理部50は、図5に示すように、並設された7個の置換器、即ち、第1置換器61,第2置換器62,第3置換器63,第4置換器64,第5置換器65,第6置換器66及び第7置換器67と、レジスタ68とセレクタ69とを備えている。前記第1〜7置換器61〜67は,それぞれ、非ゼロ度数データF’(i)及び入替データP(i)が入力される入力ポートAと、非ゼロ度数データF’(i+1)及び入替データP(i+1)が入力される入力ポートBと、置換情報R(i+1)が入力される入力ポートCと、置換後の非ゼロ度数データF”(i)及び入替データP’(i)を出力する出力ポートDと、置換後の非ゼロ度数データF”(i+1)及び入替データP’(i+1)を出力する出力ポートEとを備えている。
As shown in FIG. 5, the
そして、第1置換器61の非ゼロ度数データF”(i+1)及び入替データP’(i+1)を出力する出力ポートEは、第2置換器62の非ゼロ度数データF’(i)及び入替データP(i)を入力する入力ポートAに接続され、同様にして、第2〜6置換器62〜66の非ゼロ度数データF”(i+1)及び入替データP’(i+1)を出力する出力ポートEは、第3〜7置換器63〜67の非ゼロ度数データF’(i)及び入替データP(i)を入力する入力ポートAにそれぞれ接続されている。斯くして、第1〜第6置換器61〜66から出力される非ゼロ度数データF”(i+1)及び入替データP’(i+1)は、それぞれ第2〜第7置換器62〜67に対して非ゼロ度数データF’(i)及び入替データP(i)として入力される。
The output port E that outputs the non-zero frequency data F ″ (i + 1) and the replacement data P ′ (i + 1) of the
また、各第1〜7置換器61〜67の非ゼロ度数データF”(i)及び入替データP’(i)を出力する出力ポートDは、テーブルデータ記憶部60に接続され、第7置換器67の非ゼロ度数データF”(i+1)及び入替データP’(i+1)を出力する出力ポートEもテーブルデータ記憶部60に接続されている。尚、この第7置換器67の非ゼロ度数データF”(i+1)及び入替データP’(i+1)を出力する出力ポートEは、前記レジスタ68にも接続され、非ゼロ度数データF”(8)及び入替データP’(8)のみ、レジスタ68に出力される。また、レジスタ68の出力ポートは、セレクタ69を介し、第1置換器61の非ゼロ度数データF’(i)及び入替データP(i)を入力する入力ポートAに接続され、各ブロックの初回のi=1のセレクト条件で、置換情報生成処理部40から出力した非ゼロ度数データF’(1)及びデータ記憶部60から読み出された入替データP(1)が第1置換器61に入力され、それ以外のセレクト条件で、このレジスタ68に保持された非ゼロ度数データF”(8)及び入替データP’(8)が第1置換器61の入力ポートAに入力される。
Further, the output port D that outputs the non-zero frequency data F ″ (i) and the replacement data P ′ (i) of each of the first to
斯くして、この置換処理部50では、まず、前記置換情報生成処理部40から置換情報R(i=2〜8)及び非ゼロ度数データF’(i=1〜8)、データ記憶部60から入替データP(i=1〜8)が、それぞれ、第1〜7置換器61〜67に入力される。即ち、F’(1),P(1),F’(2),P(2)及びR(2)が第1置換器61に入力され、F’(3),P(3)及びR(3)が第2置換器62に入力され、同様にして、第3〜7置換器63〜67に、それぞれ、F’(i=4〜8),P(i=4〜8)及びR(i=4〜8)が入力される。
Thus, in the
そして、第1置換器61では、置換情報R(2)に基づいて非ゼロ度数データF’(1)とF’(2)との置換処理及び入替データP(1)とP(2)との置換処理が行われる。即ち、置換情報R(2)が1であれば、F”(1)としてF’(2)が出力され、P’(1)としてP(2)が出力されるとともに、第2置換器62にF’(2)としてF’(1)が入力され、P(2)としてP(1)が入力される。一方、置換情報R(2)が0であれば、F”(1)としてF’(1)が出力され、P’(1)としてP(1)が出力されるとともに、第2置換器62にF’(2)としてF’(2)が入力され、P(2)としてP(2)が入力される。
Then, in the
第2〜7置換器62〜67においても、同様の処理が行われ、第2〜7置換器62〜67から、それぞれ、F”(i=2〜8)及びP’(i=2〜8)が出力される。そして、このようにして出力されたF”(i=1〜8)及びP’(i=1〜8)がデータ記憶部60に入力される。また、F”(8)及びP’(8)については、レジスタ68にも入力され、次の処理のために、このレジスタ68に保持される。
In the second to
次に、前記置換情報生成処理部40から、置換情報R(i=9〜15)、非ゼロ度数データF’(i=9〜15)及びデータ記憶部60から入替データP(i=9〜15)が、それぞれ、第1〜7置換器61〜67に入力される。また、第1置換器61には、レジスタ68からF”(8)及びP’(8)がセレクタ69を介してF’(8)及びP(8)として入力される。
Next, replacement information R (i = 9 to 15), non-zero frequency data F ′ (i = 9 to 15), and replacement data P (i = 9 to 15) are input to the first to
そして、第1〜7置換器61〜67において、上記と同様の置換処理が行われ、置換後のF”(i=8〜15)及びP’(i=8〜15)が出力され、これらがデータ記憶部60に入力され、データ記憶部60では、置換処理部50から入力されるF”(i=1〜15)及びP’(i=1〜15)によって、F(i)及びP(i)が更新される。
Then, in the first to
置換処理部50は、このようにして、2サイクルで1ブロック分の置換処理を実行し、この処理をブロック単位で繰り返して、1つの画像データについて処理を行う。1ブロック処理後のF”(i)及びP’(i)は、図15に例示したようになる。
In this way, the
以上の構成を備えた本例の画像符号化装置1によれば、まず、外部から前記色空間変換部110に1画像分の画像データが入力され、この画像データが色変換処理され、処理後の画像データが周波数変換部120に入力される。
According to the
周波数変換部120では、4×4画素を一つのブロックとしてラスター方向に順次処理し、各画素のデータを周波数帯域毎の係数に変換する処理を行い、処理後の第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データをブロック毎に量子化部130に出力する。
The
量子化部130では、周波数変換部120により係数化された第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データを、それぞれ設定された量子化パラメータで除算して量子化する処理を行い、処理後の第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データを、ブロック毎にDC/LP/HP予測部140に出力し、DC/LP/HP予測部140では、同じくブロック毎の第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データについて予測モードを導出するとともに、相関の高いブロック間で減算する処理を行い、処理後の第1階層データ、第2階層データ及び第3階層データをブロック毎に適応型スキャン部10に出力する。
The
適応型スキャン部10では、前記DC/LP/HP予測部140から入力された第1階層データ及び第2階層データについて、4×4画素に対応するブロック単位で処理し、ブロック内で係数データZ(i)を入れ替える処理を行い、処理後の第1階層データ及び第2階層データをVLC符号化処理部160に出力する。入替処理後、入替処理を行うための入替データP’(i=1〜8)を生成し、次ブロックの処理ために入替データP(i=1〜8)を更新する処理と、P’(i=8〜15)を生成し、次ブロックの処理ために入替データP(i=8〜15)を更新する処理との2つのサイクルを実行することで生成する。したがって、本例の適応型スキャン部10によれば、入替データP’(i)を生成するのに、係数データの数と同じサイクル数を繰り返す必要があった従来の適応型スキャン部150に比べて、その処理時間が短く、効率的に入替処理を行うことができる。尚、本実施例では、係数の入替処理後、次ブロックの処理のために、入替データP(i=1〜15)を更新している。非特許文献1の仕様とは異なるが、入替データP(i=1〜15)の更新後、同じブロックの係数の入替処理をする構成としてもよい。尚、DC/LP/HP予測部140から入力された第3階層データは、そのままVLC符号化処理部160に出力される。
The
VLC符号化処理部160では、前記適応型スキャン部10から出力された第1階層データ、2階層データ及び第3階層データに対してエントロピー符号化処理を施し、コードストリームを生成して、ビットストリーム出力部170に出力し、ビットストリーム出力部170では、入力された1画像データ分のコードストリームを1纏めにして1つのファイルを形成し、形成されたファイルを外部に出力する。
The VLC
以上詳述したように、本例の画像符号化装置1によれば、その適応型スキャン部10において、係数データZ(i)を入れ替える処理を行うための入替データP’(i)が、P’(i=1〜8)を生成する処理と、P’(i=8〜15)を生成する処理の2つのサイクルを実行することで生成されるので、従来の適応型スキャン部150に比べて、その処理時間が短く、効率的に入替処理を行うことができ、その結果、従来に比べて、画像符号化装置1全体の処理速度を速めることができ、効率的な符号化処理を実現することができる。
As described in detail above, according to the
尚、1サイクルの処理は、処理のタイミングとして用いられるクロックの、1クロック内で処理されるものであり、したがって、本例では、2クロックで1つのブロックの適応型スキャンが実行される。 Note that one cycle of processing is performed within one clock of the clock used as processing timing, and therefore, in this example, one block of adaptive scan is executed in two clocks.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。例えば、上例では、適応型スキャン部10における入替データP’(i)の生成処理を2サイクルで生成するようにしているが、これに限られるものではなく、3以上のサイクルで入替データP’(i)を生成するようにしても良く、また、可能であれば、1サイクルで1ブロック15個のデータを処理して入替データP’(i)を生成するようにしても良い。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect which this invention can take is not limited to this at all. For example, in the above example, the generation process of the replacement data P ′ (i) in the
この場合、処理サイクルの数に応じて、処理する係数データZ(i)群の数を設定する必要があるが、前記置換処理部50における置換器の数は、1サイクルで処理する係数データZ(i)群の数に応じて設定される。即ち、置換器の数は、(1サイクルで処理する係数データZ(i)群の数−1)個となる。ただし、本発明の趣旨から言って、係数データの数よりも少ないサイクル数で処理することが肝要である。
In this case, although it is necessary to set the number of coefficient data Z (i) groups to be processed according to the number of processing cycles, the number of replacers in the
1 画像符号化装置
10 適応型スキャン部
20 係数データ入替処理部
30 度数更新処理部
40 置換情報生成処理部
50 置換処理部
60 データ記憶部
61 第1置換器
62 第2置換器
63 第3置換器
64 第4置換器
65 第5置換器
66 第6置換器
67 第7置換器
68 レジスタ
69 セレクタ
110 色空間変換部
120 周波数変換部
130 量子化部
140 DC/LP/HP予測部
150 適応型スキャン部
151 P/S変換部
152 係数データ入替処理部
153 非ゼロデータ加算部
154 比較・置換処理部
155 データ記憶部
156 セレクタ
157 レジスタ
158 比較部
159 置換部
160 VLC符号化部
170 ビットストリーム出力部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記周波数変換部により係数化されたブロック単位のn個の係数データを量子化する量子化部と、
前記ブロックの画素位置iと、各画素位置iの係数データZ(i)が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データF(i)、及び前記ブロック内で係数データZ(i)を入れ替えるための入替データP(i)であって、現在の画素位置iと、当該画素位置iの係数データZ(i)を、入れ替えによって組み入れるべき画素位置i’との関係を表す入替データP(i)を用いて、前記量子化部により量子化されたブロック単位の係数データZ(i)を該ブロック内で入替処理する適応型スキャン部と、
前記入替処理後のブロック単位の係数データZ’(i)を符号化して圧縮する符号化部とを少なくとも備えた画像符号化装置において、
前記適応型スキャン部は、
前記非ゼロ度数データF(i)及び入替データP(i)を記憶するデータ記憶部と、
前記量子化部により量子化された係数データZ(i)を、前記データ記憶部に記憶された入替データP(i)に基づいて、前記ブロック内で入替処理する係数データ入替処理部と、
前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データF(i)を読み出すとともに、前記入替処理後のブロック単位の係数データZ’(i)が非ゼロであるか否かを確認し、前記非ゼロである画素位置iの非ゼロ度数に1を加えて、前記読み出した非ゼロ度数データF(i)を更新し、更新後の非ゼロ度数データF’(i)とする度数更新処理部と、
前記度数更新処理部によって更新された非ゼロ度数データF’(i)を用い、前後するF’(i−1)とF’(i)とを順次比較し、F’(i−1)とF’(i)、P(i−1)とP(i)とを置換すべきか否かの置換情報R(i)を生成する置換情報生成処理部と、
前記データ記憶部に記憶された入替データP(i)を読み出すとともに、前記置換情報生成処理部によって生成された置換情報R(i)に基づいて、前記度数更新処理部により更新されたF’(i−1)とF’(i)、及び前記読み出したP(i−1)とP(i)との置換処理を行い、置換処理後の非ゼロ度数データF”(i)及び入替データP’(i)で前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データF(i)及び入替データP(i)を更新する置換処理部とを備えて構成されることを特徴とする画像符号化装置。但し、前記nは2以上の整数であり、前記iは1〜nの整数である。 A frequency conversion unit that converts the frequency of image data into a block unit of a predetermined number of pixels to generate a coefficient;
A quantization unit that quantizes the n coefficient data in units of blocks that have been coefficientized by the frequency conversion unit;
Non-zero frequency data F (i) representing the relationship between the pixel position i of the block and the frequency at which the coefficient data Z (i) at each pixel position i was non-zero, and coefficient data Z (i ) Is replacement data P (i) for replacing the current pixel position i and the replacement data representing the relationship between the pixel position i ′ to which the coefficient data Z (i) of the pixel position i should be incorporated by replacement. An adaptive scanning unit that uses P (i) to replace the block unit coefficient data Z (i) quantized by the quantization unit in the block;
An image encoding device including at least an encoding unit that encodes and compresses the coefficient data Z ′ (i) in block units after the replacement process;
The adaptive scan unit includes:
A data storage unit for storing the non-zero frequency data F (i) and replacement data P (i);
A coefficient data replacement processing unit that performs a replacement process on the coefficient data Z (i) quantized by the quantization unit in the block based on the replacement data P (i) stored in the data storage unit;
The non-zero frequency data F (i) stored in the data storage unit is read out, and it is confirmed whether or not the coefficient data Z ′ (i) of the block unit after the replacement process is non-zero, and the non-zero A frequency update processing unit that adds 1 to the non-zero frequency at the pixel position i and updates the read non-zero frequency data F (i) to be updated non-zero frequency data F ′ (i);
Using the non-zero frequency data F ′ (i) updated by the frequency update processing unit, F ′ (i−1) and F ′ (i) are sequentially compared, and F ′ (i−1) and A replacement information generation processing unit for generating replacement information R (i) indicating whether or not F ′ (i), P (i−1) and P (i) should be replaced;
The replacement data P (i) stored in the data storage unit is read, and F ′ (updated by the frequency update processing unit based on the replacement information R (i) generated by the replacement information generation processing unit. i-1) and F ′ (i) and the read P (i-1) and P (i) are replaced, and the non-zero frequency data F ″ (i) and replacement data P after the replacement are processed. An image encoding device comprising: a non-zero frequency data F (i) and replacement data P (i) stored in the data storage unit in (i) and a replacement processing unit P (i) However, n is an integer of 2 or more, and i is an integer of 1 to n.
前記各置換器は、それぞれ、3つの入力ポートA,B,C及び2つの出力ポートD,Eを有し、
j番目の置換器の出力ポートEは、(j+1)番目の置換器の入力ポートAに順次接続され、
1番目の置換器の入力ポートAには、前記非ゼロ度数データF’(1)及び入替データP(1)が入力され、j番目の前記置換器の入力ポートBには、前記非ゼロ度数データF’(j+1)及び入替データP(j+1)が入力され、j番目の前記置換器の入力ポートCには、前記置換情報R(j+1)が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートCから入力された置換情報R(j+1)に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データF”(j)及び入替データP’(j)が前記各置換器の出力ポートDから出力され、(n−1)番目の置換器の出力ポートEから、置換処理後の非ゼロ度数データF”(n)及び入替データP’(n)が出力されるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。但し、前記nは2以上の整数であり、前記iは1〜nの整数である。また、前記jは1〜(n−1)の整数である。 The replacement processing unit includes (n-1) replacers,
Each replacer has three input ports A, B, C and two output ports D, E,
The output port E of the jth replacer is sequentially connected to the input port A of the (j + 1) th replacer,
The first to the input port A of the replacement unit, the non-zero frequency data F '(1) and replacement data P (1) is input to the input port B of the j th of said replacement unit, the non-zero frequency data F '(j + 1) and replacement data P (j + 1) are input, j-th wherein the input port C of the replacement unit of the with replacement information R (j + 1) are input, each substituted instrument, the input The replacement process is executed according to the replacement information R (j + 1) input from the port C, and the non-zero frequency data F ″ (j) and replacement data P ′ (j) after the replacement process are output ports D of the respective replacers. And the non-zero frequency data F ″ (n) and replacement data P ′ (n) after the replacement process are output from the output port E of the (n−1) th replacer. The image coding apparatus according to claim 1. However, said n is an integer greater than or equal to 2, and said i is an integer of 1-n. The j is an integer from 1 to (n-1).
前記置換処理部は、1サイクルで処理する前記係数データZ(i)群の数をm個として、1番目から(m−1)番目までの(m−1)個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、3つの入力ポートA,B,C及び2つの出力ポートD,Eを有し、
k番目の置換器の出力ポートEは、k+1番目の置換器の入力ポートAに順次接続され、
前記1番目の置換器の入力ポートAには、非ゼロ度数データF’(a)及び入替データP(a)が入力され、k番目の前記置換器の入力ポートBには、前記非ゼロ度数データF’(a+1)及び入替データP(a+1)が入力され、k番目の前記置換器の入力ポートCには、前記置換情報R(a+1)が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートCから入力された置換情報R(a+1)に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データF”(a)及び入替データP’(a)が前記各置換器の出力ポートDから出力され、(m−1)番目の置換器の出力ポートEから、置換処理後の非ゼロ度数データF”(a+1)及び入替データP’(a+1)が出力されるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の画像符号化装置。但し、前記nは、3以上の整数であり、前記iは1〜nの整数である。また、前記mは2以上の整数で、前記nより小さい整数であり、前記kは1〜(m−1)の整数である。また、前記aは、a=[k+(r−1)×(m−1)]であり、前記rは繰り返し時の回数である。 The n coefficient data Z (i) group constituting one block is configured to repeatedly process a plurality of cycles, with the number of processes in one cycle being m.
The replacement processing unit includes (m−1) number of replacers from the first to (m−1) th, where m is the number of coefficient data Z (i) groups processed in one cycle,
Each replacer has three input ports A, B, C and two output ports D, E,
The output port E of the kth replacer is sequentially connected to the input port A of the k + 1th replacer,
The input port A of the first shifter, a non-zero frequency data F '(a) and replacement data P (a) is input to the input port B of the k-th of said replacement unit, the non-zero frequency data F '(a + 1) and replacement data P (a + 1) is input, k-th wherein the input port C of the replacement unit of the with replacement information R (a + 1) is input, at each substitutable instrument, the input The replacement process is executed according to the replacement information R (a + 1) input from the port C, and the non-zero frequency data F ″ (a) and replacement data P ′ (a) after the replacement process are output to the output port D of each replacer. And the non-zero frequency data F ″ (a + 1) and replacement data P ′ (a + 1) after the replacement process are output from the output port E of the (m−1) th replacer. The image code according to claim 2, Device. However, said n is an integer greater than or equal to 3, and said i is an integer of 1-n. The m is an integer of 2 or more and is an integer smaller than the n, and the k is an integer of 1 to (m−1). The a is a = [k + (r−1) × (m−1)], and the r is the number of repetitions.
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