JPH03192878A - 画像データ圧縮装置 - Google Patents
画像データ圧縮装置Info
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- JPH03192878A JPH03192878A JP1334411A JP33441189A JPH03192878A JP H03192878 A JPH03192878 A JP H03192878A JP 1334411 A JP1334411 A JP 1334411A JP 33441189 A JP33441189 A JP 33441189A JP H03192878 A JPH03192878 A JP H03192878A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 16
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、２次元直交変換を用いた画像データ圧縮装置
に関する。
に関する。
従来の技術
第５図に従来の画像データ圧縮装置のブロック図を示す
。デジタル画像データをブロック分割回路１１で２次元
のブロックに分割される。ここで、分割されるブロック
のサイズは、８Ｘ８画素または１８Ｘ１８画素などが用
いられる。分割されたデータは、直交変換回路Ｉ２によ
り、２次元直交変換される。ここで用いられる直交変換
には、離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換などがある。直交変換
後のデータは周波数領域に変換されているため、人間の
空間周波数の感度の視覚特性に基づき、２次元の量子化
マトリクス回路１４の出力により乗算器１５で乗算され
、量子化器１３で量子化される。量子化されたデータは
、ジグザグスキャン回路１６により、第６図に示される
ような順番でジグザグスキャン（画面上の各ポイントの
データを矢印で示す方向にスキャンすること）され、１
次元のデータ系列に変換される。量子化されたデータは
、可変長符号化器１７において零のラン長と非零の係数
の値を組み合わせて可変長符号化され、ブロック内の最
初のデータから最後の非零係数までが符号化され、かつ
、ブロックの最後を示す符号（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｂｌｏｃ
ｋ）が付け加えられる。
。デジタル画像データをブロック分割回路１１で２次元
のブロックに分割される。ここで、分割されるブロック
のサイズは、８Ｘ８画素または１８Ｘ１８画素などが用
いられる。分割されたデータは、直交変換回路Ｉ２によ
り、２次元直交変換される。ここで用いられる直交変換
には、離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換などがある。直交変換
後のデータは周波数領域に変換されているため、人間の
空間周波数の感度の視覚特性に基づき、２次元の量子化
マトリクス回路１４の出力により乗算器１５で乗算され
、量子化器１３で量子化される。量子化されたデータは
、ジグザグスキャン回路１６により、第６図に示される
ような順番でジグザグスキャン（画面上の各ポイントの
データを矢印で示す方向にスキャンすること）され、１
次元のデータ系列に変換される。量子化されたデータは
、可変長符号化器１７において零のラン長と非零の係数
の値を組み合わせて可変長符号化され、ブロック内の最
初のデータから最後の非零係数までが符号化され、かつ
、ブロックの最後を示す符号（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｂｌｏｃ
ｋ）が付け加えられる。
次に、総符号量が、ある一定のデータ量になるように量
子化マトリクスが調整される。正規化係数演算回路１８
で正規化係数が計算され、量子化マトリクス回路１４の
値に乗算され、量子化が行われる。そこで、最適な量子
化マトリクスが求まるように、量子化及び可変長符号化
がニュートン法により、繰り返し反復計算される。いま
、量子化係数をＦｌ 総符号量をＢとすると、量子化係
数と総符号量をそれぞれ対数をとると、第７図のような
関係になる。そこで、量子化係数と総符号量の対数を ｌｏｇ（Ｂ） ＝ ａ Ｘ ｌｏｇ（Ｆ） ＋ ｂと
線形近似する。ここで、ａ、ｂは定数である。したがっ
て、まず初期値としてＦｓ＋ Ｆｌ會が与えられ、第
７図の矢印に示す順番に計算することにより、最適な量
子化係数に収束させることができる。
子化マトリクスが調整される。正規化係数演算回路１８
で正規化係数が計算され、量子化マトリクス回路１４の
値に乗算され、量子化が行われる。そこで、最適な量子
化マトリクスが求まるように、量子化及び可変長符号化
がニュートン法により、繰り返し反復計算される。いま
、量子化係数をＦｌ 総符号量をＢとすると、量子化係
数と総符号量をそれぞれ対数をとると、第７図のような
関係になる。そこで、量子化係数と総符号量の対数を ｌｏｇ（Ｂ） ＝ ａ Ｘ ｌｏｇ（Ｆ） ＋ ｂと
線形近似する。ここで、ａ、ｂは定数である。したがっ
て、まず初期値としてＦｓ＋ Ｆｌ會が与えられ、第
７図の矢印に示す順番に計算することにより、最適な量
子化係数に収束させることができる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような画像データ圧縮装置において
は、総符号量を一定にする場合、ニュートン法により行
うと、総符号量の計算並びに量子化を繰り返し行う必要
があるため、多大なる演算時間を必要とする。
は、総符号量を一定にする場合、ニュートン法により行
うと、総符号量の計算並びに量子化を繰り返し行う必要
があるため、多大なる演算時間を必要とする。
本発明は、単純な計算により総符号量を一定にできる画
像データ圧縮装置を提供することを目的とする。
像データ圧縮装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明の画像データ圧縮装
置は、デジタル画像データを２次元のブロックに分割す
るブロック分割手段と、その分割された各ブロックを２
次元直交変換する２次元直交変換手段と、各変換係数を
重み付けマトリクス回路の出力により重み付けを行う重
み付け手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列に
変換するジグザグスキャン変換手段と、その変換された
係数をビットシフトする第１の量子化手段と、 ブロック内のデータの最後の非零係数を零にする第２の
量子化手段とを備えて成る。
置は、デジタル画像データを２次元のブロックに分割す
るブロック分割手段と、その分割された各ブロックを２
次元直交変換する２次元直交変換手段と、各変換係数を
重み付けマトリクス回路の出力により重み付けを行う重
み付け手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列に
変換するジグザグスキャン変換手段と、その変換された
係数をビットシフトする第１の量子化手段と、 ブロック内のデータの最後の非零係数を零にする第２の
量子化手段とを備えて成る。
作用
上記の構成により、ビットシフトにより粗くデータを削
減した後、ブロック内の非零係数の末尾のデータを削除
するようにしたため、単純な計算で総符号量を一定にす
ることができる。
減した後、ブロック内の非零係数の末尾のデータを削除
するようにしたため、単純な計算で総符号量を一定にす
ることができる。
実施例
以下、本発明における実施例を図面を用いて説明する。
第１図は、本発明の実施例を示す画像データ圧縮装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
第１図において、デジタル画像データをブロック分割回
路１により、８画素×８画素等の２次元のブロックに分
割される。分割された各ブロック毎に直交変換回路２に
より、離散余弦変換等の直交変換が行われる。直交変換
された各係数は低周波の感度は高く、高周波の感度は低
いといった人間の空間周波数に対する視覚特性に合わせ
て、重み付けマトリクス回路３の出力により乗算器（重
み付け手段）４で水平と垂直方向の２次元の重み付けが
行われる。その後、ブロック毎に係数は、ジグザグスキ
ャン回路５により第６図に示す順番でジグザグスキャン
されて、１次元のデータ系列に並び替えられる。
路１により、８画素×８画素等の２次元のブロックに分
割される。分割された各ブロック毎に直交変換回路２に
より、離散余弦変換等の直交変換が行われる。直交変換
された各係数は低周波の感度は高く、高周波の感度は低
いといった人間の空間周波数に対する視覚特性に合わせ
て、重み付けマトリクス回路３の出力により乗算器（重
み付け手段）４で水平と垂直方向の２次元の重み付けが
行われる。その後、ブロック毎に係数は、ジグザグスキ
ャン回路５により第６図に示す順番でジグザグスキャン
されて、１次元のデータ系列に並び替えられる。
次に、総データ量を一定にするために、２段階のデータ
圧縮を行う。
圧縮を行う。
まず、第一段階として、直交変換係数のビットシフトに
よるデータ圧縮を行う。ビットシフト量は、データ量計
算回路６により求められる。ここで、ビットシフト量と
総符号量との関係は、第２図の関係にあるため、係数を
ビットシフトしながら順次符号量を計算し、予め決めら
れた符号量の範囲内に納まる直前までのビットシフト量
を求める。そして、求められたビットシフト量に基づき
、量子化器７により係数がビットシフトされる。なお、
データ量計算回路６及び量子化器７により第１の量子化
手段を形成している。
よるデータ圧縮を行う。ビットシフト量は、データ量計
算回路６により求められる。ここで、ビットシフト量と
総符号量との関係は、第２図の関係にあるため、係数を
ビットシフトしながら順次符号量を計算し、予め決めら
れた符号量の範囲内に納まる直前までのビットシフト量
を求める。そして、求められたビットシフト量に基づき
、量子化器７により係数がビットシフトされる。なお、
データ量計算回路６及び量子化器７により第１の量子化
手段を形成している。
次に、第２段階のデータ圧縮として、ブロック内の最後
の非零係数を零に設定する。ブロック内の最後の非零係
数を零に設定されるブロックは、データ量計算回路８に
より求められる。ここで、ブロック内の最後の非零係数
を零に設定するための閾値と総符号量との関係は、第３
図のようになる。そこで、求められた符号量が予め定め
られた符号量の範囲内に納まるまで、順次閾値を上げて
いけば良い。そして、求められた閾値に基づいて、末尾
データ削除回路９によりブロック内の非零係数の末尾デ
ータが零に設定される。なお、データ量計算回路８及び
量子化器９により第２の量子化手段を形成している。
の非零係数を零に設定する。ブロック内の最後の非零係
数を零に設定されるブロックは、データ量計算回路８に
より求められる。ここで、ブロック内の最後の非零係数
を零に設定するための閾値と総符号量との関係は、第３
図のようになる。そこで、求められた符号量が予め定め
られた符号量の範囲内に納まるまで、順次閾値を上げて
いけば良い。そして、求められた閾値に基づいて、末尾
データ削除回路９によりブロック内の非零係数の末尾デ
ータが零に設定される。なお、データ量計算回路８及び
量子化器９により第２の量子化手段を形成している。
そして、最後に可変長符号化器１０によりエントロピー
符号化される。ここで、符号化される各ブロックは、最
初の係数から最後の非零係数までが符号化され、その後
に続く連続する零係数は符号化されず、最後に、データ
の終了を示す符号が付け加えられる。
符号化される。ここで、符号化される各ブロックは、最
初の係数から最後の非零係数までが符号化され、その後
に続く連続する零係数は符号化されず、最後に、データ
の終了を示す符号が付け加えられる。
以上のように本発明の圧縮装置によれば、重み付けマ）
ＩＪクス回路の値を送信側と受信側で予め決めておけ
ば、送るデータは第４図のように、１画面につき３ビッ
ト程度のビットシフト量のデータと、変換後の各係数を
送るだけで済む。
ＩＪクス回路の値を送信側と受信側で予め決めておけ
ば、送るデータは第４図のように、１画面につき３ビッ
ト程度のビットシフト量のデータと、変換後の各係数を
送るだけで済む。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、直交変換された各係数
をビットシフトによりデータを圧縮し、前記ビットシフ
トを予め定められた総符号量の範囲内に納める直前まで
行い、ジグザグスキャンにより１次元に変換されたデー
タ系列の最後の非零係数のデータを零に設定し、ブロッ
ク内の最後の非零係数の値がある閾値以下のブロックの
み最後のデータを零に設定することにより、簡単にデー
タを圧縮することができ、かつ、画質の劣化を目だたな
いようにすることができる。
をビットシフトによりデータを圧縮し、前記ビットシフ
トを予め定められた総符号量の範囲内に納める直前まで
行い、ジグザグスキャンにより１次元に変換されたデー
タ系列の最後の非零係数のデータを零に設定し、ブロッ
ク内の最後の非零係数の値がある閾値以下のブロックの
み最後のデータを零に設定することにより、簡単にデー
タを圧縮することができ、かつ、画質の劣化を目だたな
いようにすることができる。
第１図は本発明の画像データ圧縮装置のブロック図、第
２図は符号量とビットシフト量との関係を示した図、第
３図は符号量と係数の閾値との関係を示した図、第４図
は送る情報を表した図、第５図は従来の画像データ圧縮
装置のブロック図、第６図はジグザグスキャンの順序を
示す図、第７図は総符号量と正規化係数との関係を示す
図である。 １・・・ブロック分割回路、 ２・・・直交変換回路
、３・・・重み付けマトリクス回路、 ４・・・乗算
器、５・・・ジグザグスキャン回路、 ６・・・デー
タ量計算回路、 ７・・・量子化器、 ８・・・デ
ータ量計算回路、９・・・末尾データ削除処理回路、
１０・・・可変長符号化回路。 第 ２ 図 ビ・ソトシフト」 第 ３ 図 ィ素数９ｙ３も童−
２図は符号量とビットシフト量との関係を示した図、第
３図は符号量と係数の閾値との関係を示した図、第４図
は送る情報を表した図、第５図は従来の画像データ圧縮
装置のブロック図、第６図はジグザグスキャンの順序を
示す図、第７図は総符号量と正規化係数との関係を示す
図である。 １・・・ブロック分割回路、 ２・・・直交変換回路
、３・・・重み付けマトリクス回路、 ４・・・乗算
器、５・・・ジグザグスキャン回路、 ６・・・デー
タ量計算回路、 ７・・・量子化器、 ８・・・デ
ータ量計算回路、９・・・末尾データ削除処理回路、
１０・・・可変長符号化回路。 第 ２ 図 ビ・ソトシフト」 第 ３ 図 ィ素数９ｙ３も童−
Claims (3)
- （１）デジタル画像データを２次元のブロックに分割す
るブロック分割手段と、 その分割された各ブロックを２次元直交変換する２次元
直交変換手段と、各変換係数を重み付けマトリクス回路
の出力により重み付けを行う重み付け手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列に
変換するジグザグスキャン変換手段と、その変換された
係数をビットシフトする第１の量子化手段と、 ブロック内のデータの最後の非零係数を零にする第２の
量子化手段とを具備してなる画像データ圧縮装置。 - （２）第１の量子化手段のビットシフト操作は、ビット
シフトした係数を可変長符号化し、総データ量を計算し
、総データ量が、ある固定長範囲内に納まる直前までビ
ットシフトを行うことを特徴とする請求項１記載の画像
データ圧縮装置。 - （３）第２の量子化手段のブロック内の最後の非零係数
を零にする操作は、ブロック内の最後の非零係数がある
閾値より小さい場合のみ最後の非零係数を零にし、総デ
ータ量が、ある固定長範囲内に納まるまで係数の値の閾
値を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像デ
ータ圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33441189A JP2507104B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 画像デ―タ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33441189A JP2507104B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 画像デ―タ圧縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03192878A true JPH03192878A (ja) | 1991-08-22 |
| JP2507104B2 JP2507104B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=18277075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33441189A Expired - Lifetime JP2507104B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 画像デ―タ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507104B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06132831A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Mega Chips:Kk | データ圧縮装置およびデータ復元装置 |
| US5440344A (en) * | 1992-04-28 | 1995-08-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Video encoder using adjacent pixel difference for quantizer control |
| JP2003521178A (ja) * | 2000-01-28 | 2003-07-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 品質ベースのイメージ圧縮 |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP33441189A patent/JP2507104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440344A (en) * | 1992-04-28 | 1995-08-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Video encoder using adjacent pixel difference for quantizer control |
| JPH06132831A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Mega Chips:Kk | データ圧縮装置およびデータ復元装置 |
| JP2003521178A (ja) * | 2000-01-28 | 2003-07-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 品質ベースのイメージ圧縮 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2507104B2 (ja) | 1996-06-12 |
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