JPH04211575A - Orthogonal convertion operation device - Google Patents
Orthogonal convertion operation deviceInfo
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、例えばデジタル スチ
ル カメラ、ファクシミリ装置、カラーコピー装置、テ
レビ電話等に用いられ、カラー画像の圧縮や伸長を行う
ための離散コサイン変換(以下DCT又はDCT変換と
記す)や離散サイン変換(以下DST又はDST変換と
記す)等の直交変換を行う演算装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention is used in digital still cameras, facsimile machines, color copying machines, video telephones, etc., and is used to compress and expand color images. The present invention relates to an arithmetic device that performs orthogonal transforms such as DST (hereinafter referred to as DST) and discrete sine transform (hereinafter referred to as DST or DST transform).
【0002】0002
【従来の技術とその課題】カラー静止画像の符号化方式
として従来より幾つかの方式が開発研究されていたが1
989年10月にJoint Photographi
c Export Group (以下JPEGと記す
)によって上記符号化方式の国際標準としてアダプティ
ブ離散コサイン変換(以下ADCTあるいは単にDCT
と記す)を採用することが決定された。以下にこのAD
CT処理についての概略を説明する。[Prior art and its problems] Several methods have been developed and researched as coding methods for color still images.
Joint Photography in October 1989
c Export Group (hereinafter referred to as JPEG) uses adaptive discrete cosine transform (hereinafter referred to as ADCT or simply DCT) as an international standard for the above encoding method.
) was decided to be adopted. This AD below
An outline of CT processing will be explained.
【0003】カラー撮影像を静止画像として記録する場
合、図16に示すように、例えば電荷結合素子(以下C
CDと記す)1にて撮影像情報が電気信号に変換された
後、A/D変換器2にて上記電気信号がデジタル変換さ
れた画像データは、詳細後述のDCT処理部3へ送出さ
れ、一画像をある大きさに分割されたブロック毎にDC
T処理がなされる。DCT処理がなされた画像データA
ijは、量子化処理部4にて量子化係数であるα値及び
JPEGにて規定されている量子化変換係数Qijに基
づいて次式により量子化が行なわれる。尚、Bijは量
子化後の画像成分データを示す。
量子化処理式: Bij=Aij/α/QijWhen recording a color photographed image as a still image, for example, a charge coupled device (hereinafter referred to as C) is used as shown in FIG.
After the photographed image information is converted into an electrical signal by the A/D converter 2 (referred to as CD) 1, the image data obtained by digitally converting the electrical signal is sent to the DCT processing section 3, which will be described in detail later. DC for each block that divides one image into a certain size
T processing is performed. Image data A that has been subjected to DCT processing
ij is quantized by the following equation in the quantization processing unit 4 based on the α value, which is a quantization coefficient, and the quantization transformation coefficient Qij defined in JPEG. Note that Bij indicates image component data after quantization. Quantization processing formula: Bij=Aij/α/Qij
【00
04】量子化された画像成分データBijは、ハフマン
符号化処理部5にてハフマン符号化処理が行なわれ画像
成分データの圧縮が行なわれ、圧縮された画像データは
記憶部6に記憶される。以上が撮影像情報を圧縮して記
憶部6に記憶する動作である。一方、記憶部6に記憶さ
れた圧縮画像データを元の撮影像に再生する場合を以下
に説明する。記憶部6より読み出された圧縮画像データ
はハフマン復号化処理部7にて復号化処理が行なわれ圧
縮画像データは画像成分データBijに変換される。
この画像成分データは、逆量子化処理部8にて逆量子化
処理が行なわれ画像データに変換される。この変換され
た画像データは、詳細後述の逆DCT処理部9にて逆D
CT処理が行なわれほぼ元の撮影像情報に再生される。
尚、上述した構成部分の内、構成部分3ないし5並びに
7ないし9にてADCT処理部分を構成している。00
The quantized image component data Bij is subjected to Huffman encoding processing in the Huffman encoding processing section 5 to compress the image component data, and the compressed image data is stored in the storage section 6. The above is the operation of compressing the captured image information and storing it in the storage section 6. On the other hand, a case where the compressed image data stored in the storage unit 6 is reproduced into the original photographed image will be described below. The compressed image data read out from the storage section 6 is decoded in the Huffman decoding processing section 7, and the compressed image data is converted into image component data Bij. This image component data is subjected to inverse quantization processing in the inverse quantization processing section 8 and converted into image data. This converted image data is processed by an inverse DCT processing unit 9, which will be described in detail later.
CT processing is performed to reproduce almost the original captured image information. Incidentally, among the above-mentioned constituent parts, constituent parts 3 to 5 and 7 to 9 constitute an ADCT processing part.
【0005】尚、一連のデータ圧縮及び伸長における、
量子化処理部4、ハフマン符号化処理部5、ハフマン復
号化処理部7、逆量子化処理部8は、例えば「画像電子
学会誌」第18巻第6号398〜407頁(1989年
)に記載された構成にてなる。[0005] In a series of data compression and expansion,
The quantization processing section 4, Huffman encoding processing section 5, Huffman decoding processing section 7, and dequantization processing section 8 are described, for example, in "Journal of Image Electronics Engineers," Vol. 18, No. 6, pp. 398-407 (1989). The configuration is as described.
【0006】さらに詳しく説明すると、カラー撮影像を
静止画像として記録する場合、図17に示すように、カ
ラー撮影像はCCD1にて電気信号に変換され増幅器1
0を介して信号処理回路11にて輝度(Y)信号、色差
(R−Y,B−Y)信号に処理される。これらのY信号
,R−Y信号,B−Y信号のそれぞれは、A/D変換器
2にてデジタル信号に変換された後、それぞれ対応する
Y成分ページバッファ12、R−Y成分ページバッファ
13、B−Y成分ページバッファ14に各データが一旦
格納される。尚、上記構成部分12ないし14に格納さ
れるY,R−Y,B−Yの各成分データは、例えば一の
撮影像が一枚のA4サイズの用紙のみからなるものであ
る場合にはこの用紙に描かれたすべての画像情報である
。尚、一の撮影像は、図21に示すように、例えば縦方
向に60ブロック、横方向に90ブロックに区分された
合計5400ブロックよりなり、又、1ブロックは縦、
横それぞれ8画素からなる合計64画素より構成される
。 構成部分12ないし14のそれぞれより送出され
る成分データは、これら成分データをメモリ6に記憶す
るためにデータ圧縮を行ったり、逆にメモリ6に記憶さ
れた圧縮データを元の成分データに復号する処理を行う
、ADCT処理部15に上述した1ブロック単位毎の各
画素データが供給される。To explain in more detail, when recording a color photographed image as a still image, as shown in FIG.
0 and processed into a luminance (Y) signal and a color difference (RY, B-Y) signal in the signal processing circuit 11. Each of these Y signal, R-Y signal, and B-Y signal is converted into a digital signal by the A/D converter 2, and then sent to the corresponding Y component page buffer 12 and R-Y component page buffer 13, respectively. , B-Y component page buffer 14. Each data is temporarily stored in the B-Y component page buffer 14. Note that the Y, R-Y, and B-Y component data stored in the component parts 12 to 14 are, for example, when one photographed image consists of only one sheet of A4 size paper. This is all the image information drawn on the paper. As shown in FIG. 21, one captured image consists of a total of 5,400 blocks divided into, for example, 60 blocks in the vertical direction and 90 blocks in the horizontal direction.
It is composed of a total of 64 pixels, 8 pixels on each side. The component data sent out from each of the component parts 12 to 14 is compressed in order to be stored in the memory 6, or conversely, the compressed data stored in the memory 6 is decoded into the original component data. The above-mentioned pixel data for each block is supplied to the ADCT processing unit 15, which performs the processing.
【0007】ADCT処理部15は、図18に示すよう
な回路構成を有する。乗算器80には、構成部分12な
いし14のそれぞれより順次1ブロック毎に当該ブロッ
クを構成している画素におけるデータと、DCT処理係
数が供給される。そして乗算器80は上記画素データと
DCT処理係数との乗算を行い、その結果データを加算
器81へ送出する。加算器81は、供給される結果デー
タの加算を行い、その加算結果データを縦8×横8の区
画に記憶可能なトランスポジションRAM82に送出す
る。尚、2次元の情報である撮影像のADCT処理を行
うには、画像の縦方向データにおける1次元のDCT処
理と、画像の横方向データにおける1次元のDCT処理
とを行うことで2次元のDCT処理を達成する。よって
上述した乗算器80及び加算器80における処理にてま
ず1次元のDCT処理がなされたことになる。The ADCT processing section 15 has a circuit configuration as shown in FIG. The multiplier 80 is sequentially supplied from each of the constituent parts 12 to 14 with data in pixels constituting the block and DCT processing coefficients for each block. The multiplier 80 then multiplies the pixel data by the DCT processing coefficient and sends the resulting data to the adder 81. The adder 81 adds the supplied result data and sends the addition result data to the transposition RAM 82 which can store the data in 8 vertical by 8 horizontal sections. In addition, in order to perform ADCT processing on a photographed image, which is two-dimensional information, two-dimensional Achieve DCT processing. Therefore, in the processing in the multiplier 80 and adder 80 described above, one-dimensional DCT processing is first performed.
【0008】尚、2次元DCT演算は式で表現すると次
の式アになる。Note that the two-dimensional DCT operation can be expressed as the following equation (a).
【0009】[0009]
【数1】[Math 1]
【0010】f(i,j)は画素のデータである。f(i,j) is pixel data.
【0011】トランスポジションRAM82より読み出
された加算結果データは、さらに1次元のDCT処理を
行うべく、上記乗算器80と同様の動作を行う乗算器8
3に送出されて乗算が行なわれ、その乗算結果データが
加算器84に送出され加算が行なわれる。これにて2次
元のDCT処理が実行されたことになる。そして量子化
回路85及び符号化回路86を介することでADCT処
理が終了する。The addition result data read from the transposition RAM 82 is sent to a multiplier 8 that operates in the same manner as the multiplier 80 described above in order to further perform one-dimensional DCT processing.
3 to perform multiplication, and the multiplication result data is sent to adder 84 to perform addition. Two-dimensional DCT processing has now been executed. Then, the ADCT processing is completed through the quantization circuit 85 and the encoding circuit 86.
【0012】上述した動作をさらに詳細に以下に説明す
る。例えばY成分ページバッファ12に格納されている
一撮影像のデータの内、一ブロック分のデータが図19
に示すものであったとする。このブロックにおける第1
列に格納される成分データX00ないしX70がその順
番にて乗算器80へ供給される。乗算器80には、以下
に示すような8行8列のDCT処理係数が供給されてい
る。
尚、下記のDCT処理係数内で … にて示される
部分は、他と同様に係数が存在するがその記載を省略し
ていることを示す。The above-mentioned operation will be explained in more detail below. For example, among the data of one captured image stored in the Y component page buffer 12, one block of data is shown in FIG.
Assume that The first in this block
Component data X00 to X70 stored in columns are supplied to the multiplier 80 in that order. The multiplier 80 is supplied with DCT processing coefficients arranged in 8 rows and 8 columns as shown below. Incidentally, in the DCT processing coefficients below, a portion indicated by ... indicates that a coefficient exists like the others, but its description is omitted.
【0013】[0013]
【数2】[Math 2]
【0014】よって乗算器80は、上記データX00な
いしX70とDCT処理係数のA00ないしA70との
乗算を行う。その結果データをZ00ないしZ70とす
ると、例えばデータZ00は以下のように示される。
Z00=A00・X00+A01・X10+A02・X
20+A03・X30+A04・X40+A05・X5
0+A06・X60+A07・X70 …… 式
イ
上記の式イからも明らかなように、上記のようにして計
算されたデータ値における加算部分は、乗算器80の次
段の加算器81にて計算され、最終的にZ00の値が求
まる。同様にしてデータZ10ないしZ70が計算され
る。
尚、以上の計算を行列式ウにて示すと次頁のようになる
。Therefore, the multiplier 80 multiplies the data X00 to X70 by the DCT processing coefficients A00 to A70. Assuming that the resulting data are Z00 to Z70, for example, data Z00 is shown as follows. Z00=A00・X00+A01・X10+A02・X
20+A03・X30+A04・X40+A05・X5
0+A06・X60+A07・X70... Equation A As is clear from the above Equation A, the addition part in the data value calculated as above is calculated by the adder 81 at the next stage of the multiplier 80, Finally, the value of Z00 is found. Data Z10 to Z70 are calculated in the same way. The above calculation can be expressed using the determinant c as shown on the next page.
【0015】[0015]
【数3】[Math 3]
【0016】このようにして求められたデータZ00な
いしZ70は、トランスポジションRAM82に送出さ
れる。同様にして、図19に示す第2列のデータX01
ないしX71のDCT処理後のデータZ01ないしZ7
1が求まり、以下同様に順次Z77までのデータが求ま
り、順次トランスポジションRAM82へ送出される。
尚、以上で1次元のDCT処理が終了したことになる。
又、上記の各データZがトランスポジションRAM82
に記憶される順序は、図20に示すように1列より2列
→3列→ … の順に格納されていく。このようにし
てトランスポジションRAM82に1次元DCT処理さ
れたずべてのデータが記憶された時点で、トランスポジ
ションRAM82は、図20に図示する最下行である行
Iに記憶されているデータZ70ないしZ77を読み出
し、これを乗算器83に送出する。The data Z00 to Z70 obtained in this manner are sent to the transposition RAM 82. Similarly, data X01 in the second column shown in FIG.
Data Z01 to Z7 after DCT processing of
1 is found, and the data up to Z77 are found in the same way and sequentially sent to the transposition RAM 82. Note that the one-dimensional DCT processing is now complete. In addition, each of the above data Z is stored in the transposition RAM 82.
As shown in FIG. 20, the data are stored in the order of 1st column, 2nd column, 3rd column, and so on. At the time when all the data subjected to one-dimensional DCT processing are stored in the transposition RAM 82 in this way, the transposition RAM 82 stores data Z70 to Z77 stored in row I, which is the bottom row shown in FIG. is read out and sent to the multiplier 83.
【0017】乗算器83及び加算器84は、上述した乗
算器80及び加算器81と同一の動作を行い2回目の1
次元のDCT処理を行う。そしてトランスポジションR
AM82から次の行IIに記憶されているデータZ60
ないしZ67が乗算器83へ送出される。以下同様に、
行VIIIに記憶されているデータZ00ないしZ07
までが乗算器83へ送出される。このように、トランス
ポジションRAM82から記憶しているデータZを読み
出す順序は、トランスポジションRAM82へ書き込む
順序と異なるため、1ブロック分のデータのトランスポ
ジションRAM82への書き込みが終了するまではトラ
ンスポジションRAM82からデータの読み出しを行う
ことができない。The multiplier 83 and the adder 84 perform the same operation as the multiplier 80 and the adder 81 described above.
Perform dimensional DCT processing. and transposition R
Data Z60 stored in the next row II from AM82
to Z67 are sent to the multiplier 83. Similarly below,
Data Z00 to Z07 stored in row VIII
are sent to the multiplier 83. In this way, the order in which stored data Z is read from the transposition RAM 82 is different from the order in which it is written into the transposition RAM 82, so until the writing of one block of data to the transposition RAM 82 is completed, data Z is read from the transposition RAM 82. Unable to read data.
【0018】加算器84より送出されたデータZは量子
化回路85にて所定の量子化が行なわれることでデータ
圧縮が行なわれ、量子化された量子化データは符号化回
路86にてメモリ6に記憶されるデータに所定の符号化
が行なわれる。そして符号化回路86より符号化データ
が送出され、この符号化データはメモリ6に記憶される
。Data Z sent out from the adder 84 is compressed by performing predetermined quantization in a quantization circuit 85, and the quantized data is stored in the memory 6 in an encoding circuit 86. Predetermined encoding is performed on the data stored in the . Then, encoded data is sent out from the encoding circuit 86, and this encoded data is stored in the memory 6.
【0019】尚、上記の説明はY成分データについて説
明したが、他のR−Y成分データ、B−Y成分データに
ついても同様の動作である。又、上述したADCT処理
動作は、撮影像データをメモリに記憶するためのデータ
圧縮についてのものであるが、逆にメモリに記憶された
圧縮データから元の撮影像データを再生する場合には、
メモリより読み出されたデータは復号化回路にて復号さ
れた後、逆量子化回路にて逆量子化が行なわれる。逆量
子化されたデータは、乗算器、加算器、トランスポジシ
ョンRAM、乗算器、加算器を介して撮影像データが再
生される。Although the above description has been made regarding Y component data, the same operation applies to other RY component data and BY component data. Further, the above-mentioned ADCT processing operation is about data compression for storing captured image data in memory, but conversely, when reproducing original captured image data from compressed data stored in memory,
The data read from the memory is decoded by a decoding circuit, and then dequantized by a dequantization circuit. The dequantized data is reproduced as captured image data through a multiplier, an adder, a transposition RAM, a multiplier, and an adder.
【0020】尚、DCT演算の逆操作であるIDCT演
算(Inverse DCT演算)を式で表現すると
次の式エになる。Note that the IDCT operation (Inverse DCT operation), which is the inverse operation of the DCT operation, can be expressed as the following equation (E).
【0021】[0021]
【数4】[Math 4]
【0022】上述したように、DCT処理及びIDCT
処理においては、入力データのすべてについて8行8列
からなるDCT処理係数との乗算を64回行い、その乗
算結果の加算を56回行わねばならないことより、図1
7にアにて示すCCD1よりY成分ページバッファ12
、あるいはR−Y,B−Y成分ページバッファ13、1
4に至るまでの処理に要する処理時間よりも、図17に
イにて示すメモリ6への記憶動作を含んだADCT処理
に要する時間の方が長い。したがって、撮影像一画面分
の色情報及び輝度情報を一時蓄えるメモリ、図17に示
す各ページバッファ12ないし14に対応するもの、フ
レームメモリが必要となる。例えばスチルビデオカメラ
では一画面で7.5Mビットの記憶容量を有するメモリ
が必要となる。よって、直交変換演算装置全体の回路規
模が大きくなるという問題点があった。As mentioned above, DCT processing and IDCT
In processing, all of the input data must be multiplied 64 times by DCT processing coefficients consisting of 8 rows and 8 columns, and the multiplication results must be added 56 times.
Y component page buffer 12 from CCD 1 shown in 7-A
, or R-Y, B-Y component page buffers 13, 1
The time required for the ADCT processing including the storage operation in the memory 6 shown at A in FIG. 17 is longer than the processing time required for the processing up to step 4. Therefore, a memory for temporarily storing color information and brightness information for one screen of captured images, a memory corresponding to each page buffer 12 to 14 shown in FIG. 17, and a frame memory are required. For example, a still video camera requires a memory having a storage capacity of 7.5 Mbits for one screen. Therefore, there is a problem in that the circuit scale of the entire orthogonal transform calculation device becomes large.
【0023】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、回路規模の小さい直交変換演算装置
を提供することを第1の目的とする。The present invention has been made to solve these problems, and its first object is to provide an orthogonal transform arithmetic device with a small circuit scale.
【0024】又、従来画像を符号化し、元の画像に再生
する際、画像を元のものより縮小したり拡大したりする
処理を行なうことがある。縮小処理や拡大処理では直交
変換されたデータを逆直交変換処理して元の画像に再生
した後に、縮小や拡大のための処理を行なっている。画
像を再生した後にさらに縮小や拡大のための処理を施す
と、縮小や拡大の処理のための処理ユニットが別に必要
となる。また、縮小や拡大の処理を別に設けることによ
りそれだけ処理時間が長くなるという問題点がある。[0024] Furthermore, when conventionally encoding an image and reproducing the original image, the image is sometimes reduced or enlarged from the original image. In reduction processing and enlargement processing, orthogonally transformed data is subjected to inverse orthogonal transformation processing to reproduce the original image, and then processing for reduction and enlargement is performed. If further reduction or enlargement processing is performed after the image is reproduced, a separate processing unit for reduction or enlargement processing is required. Furthermore, there is a problem in that providing separate reduction and enlargement processing increases the processing time accordingly.
【0025】又、本発明はこのような問題点を解決する
ためになされたもので、画像の縮小や拡大を別のユニッ
トとして処理するのではなく、直交変換されたデータを
元の画像に再生する逆直交変換回路において縮小処理や
拡大処理を同時に実行するようにして、縮小・拡大用の
ユニットを不要にし、縮小処理や拡大処理のための処理
時間も短かくすることのできる直交変換演算装置を提供
することを第2の目的とするものである。[0025] The present invention was made to solve these problems, and instead of processing image reduction and enlargement as separate units, it reproduces the orthogonally transformed data into the original image. An orthogonal transform arithmetic device that simultaneously executes reduction processing and enlargement processing in an inverse orthogonal transform circuit to eliminate the need for a reduction/enlargement unit and shorten the processing time for reduction processing and enlargement processing. The second purpose is to provide the following.
【0026】さらに又、上述したようにDCT処理及び
逆DCT処理を行う従来の装置においては、DCT処理
部3及び逆DCT処理部9をそれぞれ設けており、又、
これらの処理部には同一の動作を行う主演算回路等が設
けられている。又、DCT処理/逆DCT処理装置を構
成する半導体回路チップにおいて、この主演算回路は上
記回路チップ面積の約90%を占めており、主演算回路
が2個設けられていることは回路規模を大型化している
。このように従来のDCT処理/逆DCT処理を行う直
交変換演算装置においても回路規模が大きいという問題
点があった。Furthermore, as described above, the conventional apparatus for performing DCT processing and inverse DCT processing is provided with a DCT processing section 3 and an inverse DCT processing section 9, respectively.
These processing units are provided with main arithmetic circuits and the like that perform the same operations. In addition, in the semiconductor circuit chip that constitutes the DCT processing/inverse DCT processing device, this main arithmetic circuit occupies approximately 90% of the circuit chip area, and the fact that two main arithmetic circuits are provided reduces the circuit scale. It is becoming larger. As described above, the conventional orthogonal transform computing device that performs DCT processing/inverse DCT processing also has a problem in that the circuit scale is large.
【0027】さらにまた本発明はこのような問題点を解
決するためになされたもので、回路規模の小さい、DC
T処理、あるいはDCT処理/逆DCT処理を行う直交
変換演算装置を提供することを第3の目的とする。Furthermore, the present invention has been made to solve these problems, and is a small circuit scale DC
A third object of the present invention is to provide an orthogonal transform calculation device that performs T processing or DCT processing/inverse DCT processing.
【0028】さらに又、従来の直交変換演算装置では以
下に示すような問題点もある。上述したように2次元の
DCT処理が行なわれた、例えば図21にアにて示すブ
ロックにおける各画素のデータがDCT処理された後の
データ群を図22に示す。勿論DCT処理後の画像デー
タも図22に示すように縦方向及び横方向ともに8画素
より構成され、合計64のデータにて一ブロック分のデ
ータ群を形成している。尚、DCT処理後の画像データ
では、図22の縦方向に示す画像データでは図の下方向
へ向かい周波数成分が高い画像データとなり、横方向に
示す画像データでは図の右方向へ向かい周波数成分が高
い画像データとなる。したがって図22からも明らかな
ように、又、DCT処理の特徴でもあるが、画像データ
のDCT処理を行うと上記縦方向及び横方向ともに周波
数成分が高い高周波成分領域においては画像データ値が
小さく、一方周波数成分が低い低周波領域における画像
データ値は大きい。尚、DCT処理後の画像データ群を
説明上Aijと記す。Furthermore, the conventional orthogonal transform arithmetic device has the following problems. FIG. 22 shows a data group after the two-dimensional DCT processing has been performed on the data of each pixel in the block shown in FIG. 21A, for example, which has been subjected to the DCT processing. Of course, the image data after DCT processing is also composed of 8 pixels in both the vertical and horizontal directions, as shown in FIG. 22, and a total of 64 data forms one block of data. In the image data after DCT processing, the image data shown in the vertical direction in FIG. 22 has higher frequency components toward the bottom of the diagram, and the image data shown in the horizontal direction has higher frequency components toward the right in the diagram. This results in high image data. Therefore, as is clear from FIG. 22, and also a feature of DCT processing, when DCT processing is performed on image data, the image data value is small in the high frequency component region where frequency components are high in both the vertical and horizontal directions. On the other hand, the image data value in the low frequency region where the frequency component is low is large. Note that the image data group after DCT processing is referred to as Aij for the sake of explanation.
【0029】このようにDCT処理された画像データは
図16に示すように量子化が行なわれる。量子化後の画
像データ群をBijにて示すと、Bijは以下の式オに
て計算される。
Bij=Aij/(α・Qij)…(式オ)ここで、Q
ijはJPEGにて規定されている図23に示すような
8行8列の合計64個の値からなるデータ群である。又
、αは1以下の数値からなる量子化係数である。The image data subjected to the DCT processing in this manner is quantized as shown in FIG. When the image data group after quantization is denoted by Bij, Bij is calculated using the following formula (o). Bij=Aij/(α・Qij)...(Formula O) Here, Q
ij is a data group defined by JPEG and consisting of a total of 64 values arranged in 8 rows and 8 columns as shown in FIG. Further, α is a quantization coefficient consisting of a numerical value of 1 or less.
【0030】よって具体的には、図22に示すAijの
各行、各列のそれぞれの画像データ値が、Qijの対応
する行、列の値にて除算され、さらにα値にて除算され
ることで、対応する行、列におけるBijの値が算出さ
れる。
例えば、Aijにおいて垂直方向空間周波数及び水平方
向空間周波数がともに最も小さい、図22内イにて示す
、直流成分(DC成分とも言う)272.2の場合には
、その行、列に対応する図23ウにて示すQijの値1
6にて除算され、その除算結果値がさらにα値にて除算
される。今α値を0.125とすれば、272.2/1
6/0.125=136となる。このようにしてAij
の64個の画像データ成分のすべてについて計算を行い
、その結果である、図24に示す量子化後画像データ群
Bijを得る。Specifically, each image data value in each row and column of Aij shown in FIG. 22 is divided by the value in the corresponding row and column of Qij, and further divided by the α value. Then, the value of Bij in the corresponding row and column is calculated. For example, in the case of the DC component (also referred to as DC component) 272.2 shown in A in FIG. 22, where both the vertical spatial frequency and the horizontal spatial frequency are the smallest in Aij, the diagram corresponding to that row and column is The value of Qij shown in 23c is 1
6, and the division result value is further divided by the α value. If the α value is now 0.125, then 272.2/1
6/0.125=136. In this way Aij
The calculations are performed on all 64 image data components, and as a result, a quantized image data group Bij shown in FIG. 24 is obtained.
【0031】Bijにおいて、上述した高周波成分領域
では、分母となるAijにおける値が小さいことから量
子化後の値は0となり、一方低周波成分領域ではAij
における値が大きいことから量子化後においても0以外
の値となる。量子化後の値が0であることは、画像とし
てのデータを有していないことであるから、量子化後の
値が0である画像データを復調しても元の映像は再生さ
れないことになる。よって、量子化後であるBijの画
像データにおける64個のデータの内、0であるデータ
の数が多い程、再生される画像の画質が悪くなり、逆に
0であるデータの数が少なければ再生される画像の画質
は良いことになる。[0031] In Bij, in the above-mentioned high frequency component domain, since the value of Aij serving as the denominator is small, the value after quantization is 0, while in the low frequency component domain, Aij
Since the value of is large, it becomes a value other than 0 even after quantization. If the value after quantization is 0, it means that there is no data as an image, so even if the image data whose value after quantization is 0 is demodulated, the original video will not be reproduced. Become. Therefore, among the 64 pieces of data in the Bij image data after quantization, the greater the number of data that is 0, the worse the quality of the reproduced image will be, and conversely, if the number of data that is 0 is small, The image quality of the reproduced image is good.
【0032】又、図24に注目するとBijのデータ群
において、ある境界以後の領域は量子化後の値が0のみ
となる、図24に点線にて示すような“ゼロ境界領域”
があることが分かる。又、このゼロ境界領域は、量子化
後において0であるデータの多少に応じて移動するもの
である。即ち上記の0であるデータが多い場合、即ち再
生後の画質が悪い場合、ゼロ境界領域は図24に示す矢
印エの方向へ移動し、逆に0であるデータが少ない場合
、即ち再生後の画質が良い場合、ゼロ境界領域は矢印オ
にて示す方向へ移動する。又、上述したようにAijの
値は撮影像に起因するものであり、又、QijはJPE
Gにて定められた所定値であることよりこれら二つの要
素は変化させることができない。したがって上述したよ
うにゼロ境界領域を矢印エあるいは矢印オの方向に移動
させるには、上述した式オより明らかなように、α値を
変化させれば良いことがわかる。即ち、α値は1以下の
値であることから、α値を0に近い値とすればBijの
各値がすべて大きくなるので量子化後において0である
データの数が減りゼロ境界領域は矢印オの方向へ移動す
る。逆に、α値を1に近い値とすればBijの各値がす
べて小さくなるので量子化後において0であるデータの
数が増えゼロ境界領域は矢印エの方向へ移動する。この
ように、量子化を行う際にα値を適宜に選択することで
画質を変化させることができる。Also, paying attention to FIG. 24, in the Bij data group, the area after a certain boundary has only 0 values after quantization, a "zero boundary area" as shown by the dotted line in FIG.
It turns out that there is. Further, this zero boundary area moves depending on the amount of data that is 0 after quantization. In other words, when there is a large amount of data that is 0, that is, when the image quality after playback is poor, the zero boundary area moves in the direction of arrow E shown in FIG. When the image quality is good, the zero boundary area moves in the direction indicated by arrow O. Furthermore, as mentioned above, the value of Aij is due to the photographed image, and Qij is based on JPE
Since these two elements are predetermined values determined by G, these two elements cannot be changed. Therefore, as mentioned above, in order to move the zero boundary region in the direction of arrow E or arrow O, it is understood that the α value should be changed, as is clear from the above-mentioned equation O. In other words, since the α value is a value less than 1, if the α value is set to a value close to 0, each value of Bij will all increase, so the number of data that is 0 after quantization will decrease, and the zero boundary area will be indicated by the arrow Move in the direction of O. Conversely, if the α value is set to a value close to 1, all the values of Bij become small, so the number of data that is 0 increases after quantization, and the zero boundary area moves in the direction of arrow D. In this way, image quality can be changed by appropriately selecting the α value when performing quantization.
【0033】量子化後において、量子化後画像データ群
Bijは、図16に示すように、ハフマン符号化が行な
われ量子化された画像成分データのデータ圧縮が行なわ
れる。ハフマン符号化は、各データの発生頻度に応じて
符号語のビット長を変化させる符号化方法であり、発生
頻度の高いデータは例えば1ビット長であるように短い
符号語とし、発生頻度の低いデータは例えば7ビット長
であるように長い符号語とする。量子化された画像デー
タBijの各値は、量子化された画像データBijの各
値に応じてJPEGにて予め決められているハフマンコ
ードに付加ビットデータを付加することで記録媒体に記
録されるデータに符号化される。例えば図24に示す量
子化後の画像成分データBijの各値をハフマン符号化
した圧縮データ量が表1に示されている。尚、表1にお
いてAC成分とは、交流成分とも呼ばれ、上述したDC
成分以外のすべての画像成分データをいう。又、AC成
分は図25に矢印にて示すように、画像成分データBi
jにおいて空間周波数の水平方向でDC成分に隣接する
AC成分カを起点としていわゆるジグザグ走査しすべて
のAC成分データが抽出される。このようにジグザグ走
査を行うことは、上述したゼロ境界領域に平行に走査が
行なわれるので容易にゼロ境界領域を発見することがで
きるとともに、ゼロ境界領域を走査した後は残りの画像
成分データがすべて0であるのでハフマン符号化を容易
に高圧縮することができる。After quantization, the quantized image data group Bij is subjected to Huffman encoding, and data compression of the quantized image component data is performed, as shown in FIG. Huffman encoding is an encoding method that changes the bit length of a code word according to the frequency of occurrence of each data. Data that occurs frequently is used as a short code word, for example, 1 bit long, and data that occurs frequently The data is a long code word, for example 7 bits long. Each value of the quantized image data Bij is recorded on a recording medium by adding additional bit data to a Huffman code predetermined in JPEG according to each value of the quantized image data Bij. encoded into data. For example, Table 1 shows the amount of compressed data obtained by Huffman encoding each value of the quantized image component data Bij shown in FIG. In Table 1, the AC component is also called an AC component, and is the DC component mentioned above.
Refers to all image component data other than components. In addition, the AC component is the image component data Bi, as shown by the arrow in FIG.
j, a so-called zigzag scan is performed starting from the AC component adjacent to the DC component in the horizontal direction of the spatial frequency, and all AC component data are extracted. By performing zigzag scanning in this way, the zero boundary area can be easily found because the scanning is performed in parallel to the zero boundary area mentioned above, and after scanning the zero boundary area, the remaining image component data is Since all are 0, Huffman encoding can be easily highly compressed.
【0034】[0034]
【表1】[Table 1]
【0035】表1を元にデータ圧縮を具体的に説明する
と、DC成分である成分データ136については、JP
EGによって付加ビット数が8、ハフマンコードが11
1110の6ビット長と一義的に定められている。圧縮
データ量は、上述したように付加ビットとハフマンコー
ドから構成されるので、成分データ136の圧縮データ
量は付加ビット長とハフマンコード長の和である14ビ
ットから構成される。ジグザグ走査によって抽出された
AC成分についても同様に圧縮データ量が表1に示すよ
うに定まる。そしてDC成分及びAC成分におけるすべ
ての圧縮データ量の構成ビット数の合計を求めることが
できる。本例では表1に示すように73ビットである。
よって、本例では1ブロックについて73ビットのデー
タ量となり、一方、上述したように1ブロックは64(
=8×8)画素からなり1画素が例えば8ビットより構
成されるとすれば、1ブロックは512ビットのデータ
量であるので、本例では約1/7(=73/512)に
データ圧縮されたことになる。即ち、α値が上述したよ
うに0.125であれば、圧縮率は1/7である。又、
圧縮率が1/7ということは、一ブロック当たりの記憶
容量が512ビットの記憶容量を有する記憶媒体では7
枚の画像情報を記憶することができることを意味する。To explain data compression in detail based on Table 1, component data 136, which is a DC component, is
The number of additional bits is 8 due to EG, and the Huffman code is 11.
It is uniquely defined as 6-bit length of 1110. Since the compressed data amount consists of the additional bits and the Huffman code as described above, the compressed data amount of the component data 136 consists of 14 bits, which is the sum of the additional bit length and the Huffman code length. Similarly, the amount of compressed data for the AC component extracted by zigzag scanning is determined as shown in Table 1. Then, the total number of constituent bits of all compressed data amounts in the DC component and AC component can be obtained. In this example, it is 73 bits as shown in Table 1. Therefore, in this example, one block has a data amount of 73 bits, while, as mentioned above, one block has 64 bits (
If one pixel is made up of, for example, 8 bits, then one block has a data amount of 512 bits, so in this example, the data is compressed to about 1/7 (=73/512). It means that it was done. That is, if the α value is 0.125 as described above, the compression ratio is 1/7. or,
A compression ratio of 1/7 means that a storage medium with a storage capacity of 512 bits per block will have a compression ratio of 7
This means that it is possible to store multiple images.
【0036】以上の説明より、圧縮率を変化させるため
には、量子化後の画素成分データBijにおいて0でな
い値の数を変化させれば良く、このことは上述したゼロ
境界領域を移動させることであり、即ちα値を変化させ
れば良いことになる。即ち、α値を0に近い値にすれば
再生後の画質は良くなるがその分画像データ量が増える
ことより圧縮率は低下する。尚、圧縮率が低下するとは
、圧縮率が悪いことであり圧縮率が1に近付くことであ
る。逆に、α値を1に近い値とすれば再生後の画質は悪
くなるが圧縮率は向上する。このようにα値を変化させ
ることで再生後の画質の優劣を決定することができる。
又、圧縮率が低いことは、画質は良いが一つの記憶媒体
に記憶される静止画像の枚数が減ることにつながり、圧
縮率を高くすることは画質は悪いが記憶される画像枚数
を増やすことができる。From the above explanation, in order to change the compression ratio, it is sufficient to change the number of non-zero values in the quantized pixel component data Bij, and this means moving the zero boundary area mentioned above. In other words, it is sufficient to change the α value. That is, if the α value is set to a value close to 0, the image quality after reproduction will improve, but the amount of image data will increase accordingly, and the compression ratio will decrease. Note that a decrease in the compression rate means that the compression rate is bad, and that the compression rate approaches 1. Conversely, if the α value is set to a value close to 1, the image quality after reproduction will deteriorate, but the compression ratio will improve. By changing the α value in this way, it is possible to determine the quality of the image after reproduction. Also, a low compression rate will result in a decrease in the number of still images that can be stored on a single storage medium, although the image quality will be good, and a high compression rate will result in an increase in the number of still images that can be stored, although the image quality will be poor. I can do it.
【0037】尚、上記の説明は一画像内の一ブロックに
ついてのものであり、一画像について処理を行うには一
画像を構成している5400個のブロックについて上述
した動作が行なわれることになる。又、以上の説明は撮
影像を記憶媒体に記憶する過程を説明したが、このよう
にして記憶された画像は、図16に示すように上述と全
く逆の過程を経ることで再生画像を得ることができる。[0037] The above explanation is for one block in one image, and in order to process one image, the above-mentioned operation will be performed for the 5400 blocks that make up one image. . Furthermore, although the above explanation has been about the process of storing a photographed image in a storage medium, the image stored in this way can be reproduced as a reproduced image by going through a process completely opposite to that described above, as shown in FIG. be able to.
【0038】ところがDCT処理を利用した従来のカラ
ー画像圧縮伸長装置において、上述したようにα値と画
質及び記憶画像枚数との関係に着目した直交変換演算装
置は存在しない。本発明は上記の点に着目し、記憶媒体
に記憶される画像枚数を設定可能とすることでα値を変
化可能とし、記憶される画像の画質を変化させる直交変
換演算装置を提供することを第4の目的とする。However, among conventional color image compression/expansion devices using DCT processing, there is no orthogonal transformation calculation device that focuses on the relationship between the α value, image quality, and number of stored images as described above. The present invention focuses on the above points, and provides an orthogonal transformation calculation device that makes it possible to change the α value by making it possible to set the number of images stored in a storage medium, thereby changing the quality of the stored images. This is the fourth purpose.
【0039】[0039]
【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、デ
ジタル信号を離散コサイン変換した後、変換後のデータ
の量子化、ハフマン符号化にてデータ圧縮を行い、又、
圧縮されたデータのハフマン復号化を行った後のデータ
の逆量子化、逆離散コサイン変換を行うことでデジタル
信号に復調する、直交変換演算装置において、デジタル
信号に変換された輝度及び色信号の1ラインブロック分
の画像データを格納する記憶部と、離散コサイン変換に
用いられる離散コサイン変換係数の一部の値が0となる
ように、上記記憶部から読み出した画像データ間の加算
及び減算を行う前処理回路を有する離散コサイン変換処
理部と、を備えたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems and Their Effects] The present invention performs discrete cosine transform on a digital signal, and then compresses the data by quantizing and Huffman encoding the transformed data.
The luminance and chrominance signals converted to digital signals are processed by the orthogonal transform processing device, which performs Huffman decoding on the compressed data and demodulates the data into digital signals by performing inverse quantization and inverse discrete cosine transform. A storage unit that stores image data for one line block and addition and subtraction between the image data read from the storage unit so that some values of the discrete cosine transform coefficients used in the discrete cosine transform become 0. and a discrete cosine transform processing section having a preprocessing circuit for performing the processing.
【0040】このように構成することで、離散コサイン
変換処理部は、記憶部より供給されるデジタル変換され
た輝度信号データ及び色信号データ間にて加算及び減算
を行い得られたデータにて離散コサイン変換を行うこと
で、離散コサイン変換に用いられる離散コサイン変換係
数の一部の値をゼロにすることができる。よって離散コ
サイン変換処理部は、離散コサイン変換に要する演算回
数を減少させることができ、離散コサイン変換に要する
時間を短縮するように作用する。一方、離散コサイン変
換処理に要する時間が短縮されることで、記憶部は一撮
影像のすべての情報を記憶する必要がなくなり、60ブ
ロックからなる撮影像の垂直方向の2ブロックについて
水平方向に延在する90ブロック分、即ち合計180ブ
ロック分の画像データを記憶部は記憶すれば良い。即ち
、1ラインブロック分の画像データを格納する記憶部を
2個設ければ良いことになり、記憶部の回路規模は小さ
くなる。このように離散コサイン変換処理部及び記憶部
は直交変換演算装置全体の回路規模を小さくするよう作
用している。With this configuration, the discrete cosine transform processing section performs addition and subtraction between the digitally converted luminance signal data and color signal data supplied from the storage section, and performs discrete cosine transformation using the data obtained. By performing cosine transformation, some values of the discrete cosine transform coefficients used in the discrete cosine transform can be set to zero. Therefore, the discrete cosine transform processing section can reduce the number of calculations required for the discrete cosine transform, and acts to shorten the time required for the discrete cosine transform. On the other hand, by shortening the time required for discrete cosine transformation processing, the storage unit no longer needs to store all the information of one photographed image, and the storage unit does not need to store all the information of one photographed image, and the storage unit does not have to store all the information of one photographed image, and the storage unit does not have to store all the information of one photographed image. The storage unit only needs to store image data for the existing 90 blocks, ie, a total of 180 blocks. That is, it suffices to provide two storage units that store one line block worth of image data, and the circuit scale of the storage unit becomes smaller. In this way, the discrete cosine transform processing section and the storage section function to reduce the circuit scale of the entire orthogonal transform arithmetic device.
【0041】さらに詳しくは、本発明では入力データX
0 , X1, …… X7を前処理回路で(X0+X
7) , (X2+X5), (X1+X6) , (
X3+X4) , (X0−X7) , (X2−X5
) , (X1−X6) , (X3−X4)に変換す
る。前処理回路で変換されたデータを変数とし、DCT
変換式を表現すると行列式カとなる。More specifically, in the present invention, input data
0, X1, ...
7) , (X2+X5), (X1+X6), (
X3+X4), (X0-X7), (X2-X5
), (X1-X6), (X3-X4). The data converted by the preprocessing circuit is used as a variable, and the DCT
Expressing the conversion formula, it becomes the determinant.
【0042】[0042]
【数5】[Math 5]
【0043】行列式カによれば、係数の一部が0となる
。係数が0の部分については乗算を行なう必要がないの
で、結局、乗算は32回、加算は24回ですむ。伸長過
程ではIDCT演算の計算式は次の行列式キになる。According to determinant F, some of the coefficients are zero. Since there is no need to perform multiplication for the part where the coefficient is 0, in the end, only 32 multiplications and 24 additions are required. In the decompression process, the calculation formula for the IDCT operation becomes the following determinant.
【0044】[0044]
【数6】[Math 6]
【0045】行列式キによるIDCT演算の後に、(X
0+X7) , (X2+X5) , (X1+X6)
, (X3+X4) , (X0−X7) , (X2
−X5) , (X1−X6) , (X3−X4)を
X0 ,X1,…… X7に戻す後処理を施す。DCT
処理回路では(8×8)画素のブロックに関して乗算器
が従来の64個から32個に減少し、加算器が従来の5
6個から24個に減少する。その結果、DCT演算の処
理速度が回路減少分に比例して速くなり、例えばこの場
合は2倍以上に速くなることにより、DCT処理回路の
処理速度がCCD読取り素子の読取り速度よりも速くな
るためにCCD読取り素子とDCT処理回路の中継をす
るメモリ装置のメモリ量がライン単位ですむようになる
。After the IDCT operation using the determinant Ki, (X
0+X7) , (X2+X5) , (X1+X6)
, (X3+X4) , (X0-X7) , (X2
Post-processing is performed to return X5), (X1-X6), (X3-X4) to X0, X1,...X7. DCT
In the processing circuit, the number of multipliers for a block of (8×8) pixels has been reduced from 64 to 32, and the number of adders has been reduced from 5 to 5
The number will be reduced from 6 to 24. As a result, the processing speed of the DCT calculation becomes faster in proportion to the circuit reduction, for example, in this case, it becomes more than twice as fast, so that the processing speed of the DCT processing circuit becomes faster than the reading speed of the CCD reading element. In addition, the memory capacity of the memory device that relays between the CCD reading element and the DCT processing circuit becomes sufficient in line units.
【0046】さらに本発明は、直交変換されたデータを
元の画像データに戻す逆直交変換回路が処理ブロックの
大きさを可変のものとし、指定された処理ブロックの大
きさに対応した逆直交変換係数を選択し、指定された大
きさの逆直交変換処理を行なうことを特徴とする。Further, in the present invention, the inverse orthogonal transform circuit that returns the orthogonally transformed data to the original image data has a variable processing block size, and performs the inverse orthogonal transform corresponding to the specified processing block size. The feature is that coefficients are selected and inverse orthogonal transformation processing of a specified size is performed.
【0047】このように構成した直交変換演算装置の作
用を以下に説明する。直交変換符号化としてDCT処理
を行ない、符号化されたデータを元の画像に再生する逆
直交変換処理としてIDCT処理を行なう場合について
図5に示す。図5(A)は符号化回路であり、画像20
0に対してm画素×n画素のブロック単位でDCT処理
を施す。204はDCT処理が施されるブロック、20
6はDCT処理回路、208は量子化回路、210はハ
フマン符号化回路である。ハフマン符号化されたデータ
はメモリに記憶される。この処理は従来と同じである。The operation of the orthogonal transform arithmetic device constructed in this way will be explained below. FIG. 5 shows a case where DCT processing is performed as orthogonal transform encoding and IDCT processing is performed as inverse orthogonal transform processing to reproduce the encoded data into the original image. FIG. 5(A) shows an encoding circuit in which the image 20
0 is subjected to DCT processing in blocks of m pixels×n pixels. 204 is a block to which DCT processing is applied, 20
6 is a DCT processing circuit, 208 is a quantization circuit, and 210 is a Huffman encoding circuit. Huffman encoded data is stored in memory. This process is the same as before.
【0048】図5(B)は符号化されたデータを元の画
像に再生する復号化回路であり、212はハフマン復号
化回路、214は逆量子化回路である。逆量子化された
DCT変換データに対してIDCT処理を施すIDCT
処理回路216は、再生しようとする画像のサイズを自
由に選ぶことのできる機能を備え、再生画像のブロック
の大きさm’画素×n’画素を指定することができる。
m’,n’が元の画像のブロックの画素数m,nより大
きければ再生画像は拡大され、小さければ縮小される。
218は再生された画像のブロック、220は再生画像
である。再生画像220は元の画像200に対して縮小
、拡大又は同サイズのいずれかに選択することができる
。FIG. 5B shows a decoding circuit that reproduces encoded data into the original image, 212 is a Huffman decoding circuit, and 214 is a dequantization circuit. IDCT that performs IDCT processing on inverse quantized DCT transform data
The processing circuit 216 has a function of freely selecting the size of the image to be reproduced, and can specify the block size of the reproduced image as m'pixels×n' pixels. If m', n' is larger than the number of pixels m, n of the block of the original image, the reproduced image is enlarged, and if it is smaller, it is reduced. 218 is a block of a reproduced image, and 220 is a reproduced image. The reproduced image 220 can be reduced in size, enlarged in size, or the same size as the original image 200.
【0049】図6に示されるように、IDCT処理回路
216でIDCT演算される変換データのブロックを2
04aとすると、縮小の場合は図6(A)に示されるよ
うにその変換データのうち周波数の高域部分(斜線が施
された部分)が捨てられ、低域部分216aのみがID
CT処理されて縮小画像のブロックとなる。再生画像が
拡大されるときは、図6(B)に示されるように、変換
データのブロック204aのさらに高域部分(斜線の施
された部分)に0が付加され、この拡大されたブロック
216aがIDCT変換されて再生画像のブロックとな
る。As shown in FIG. 6, two blocks of converted data are subjected to IDCT operation in the IDCT processing circuit 216.
04a, in the case of reduction, the high frequency part (shaded part) of the converted data is discarded, and only the low frequency part 216a is used as the ID.
CT processing is performed to create a reduced image block. When the reproduced image is enlarged, as shown in FIG. 6(B), 0 is added to the higher frequency part (the shaded part) of the converted data block 204a, and this enlarged block 216a is subjected to IDCT transformation and becomes a block of a reproduced image.
【0050】さらに本発明は、デジタル信号をDCT処
理した後、変換後のデータの量子化、ハフマン符号化に
てデータ圧縮を行い、又、圧縮されたデータのハフマン
復号化を行った後のデータの逆量子化、逆DCT処理を
行うことでデジタル信号に復調する、直交変換演算装置
において、DCT処理に必要な係数と逆DCT処理に必
要な係数とを記憶しDCT処理あるいは逆DCT処理を
指示する制御信号に応じて選択した上記のいずれかの係
数を送出する係数記憶部と、供給される上記係数によっ
てDCT処理及び逆DCT処理の両処理が可能であり、
両処理に対して共通に使用される1組の主演算回路と、
上記制御信号に応じてDCT処理あるいは逆DCT処理
されたデータの選択を行う選択部と、を有するDCT/
逆DCT処理部を備えたことを特徴とする。Furthermore, the present invention performs DCT processing on a digital signal, then compresses the data by quantizing the converted data and Huffman encoding, and performs Huffman decoding on the compressed data. An orthogonal transform calculation device that performs inverse quantization and inverse DCT processing to demodulate digital signals, stores the coefficients necessary for DCT processing and the coefficients necessary for inverse DCT processing, and instructs DCT processing or inverse DCT processing. a coefficient storage unit that sends out one of the above coefficients selected in response to a control signal, and the supplied coefficients enable both DCT processing and inverse DCT processing;
a set of main arithmetic circuits commonly used for both processes;
A DCT/DCT/Selector having a selection section that selects data subjected to DCT processing or inverse DCT processing in accordance with the control signal.
It is characterized by being equipped with an inverse DCT processing section.
【0051】このように構成することで、DCT/逆D
CT処理部は、1組の同一回路にてDCT処理と逆DC
T処理とのいずれの処理をも共通して実行することがで
き、選択部は供給される制御信号に応じてそのいずれか
の変換データを選択する。このように、DCT/逆DC
T処理部は、従来別個に設けられていたDCT及び逆D
CT処理回路を統合することで装置全体の回路規模を縮
小するように作用している。With this configuration, DCT/inverse D
The CT processing section performs DCT processing and inverse DC in one set of the same circuit.
Both the T process and the T process can be executed in common, and the selection unit selects any one of the converted data according to the supplied control signal. In this way, DCT/inverse DC
The T processing section is a DCT and an inverse D, which were conventionally provided separately.
By integrating the CT processing circuits, the circuit scale of the entire device is reduced.
【0052】さらに本発明は、ADCT符号化方式のカ
ラー静止画情報の直交変換演算装置において、一定の記
憶容量の記憶部に記憶可能な撮影像の画像枚数を設定可
能とする画像枚数切替スイッチと、上記画像枚数切替ス
イッチが送出する画像枚数信号に応じて撮影像情報量を
所定の画像情報量にまで圧縮するために使用される量子
化係数を自動的に設定するとともに情報量の圧縮率を求
め記憶される撮影像の画質レベルを上記圧縮率に基づき
予想する圧縮率検出部と、上記圧縮率検出部が送出する
上記画質レベル信号を可視的に表示する表示部と、を備
えたことを特徴とする。Further, the present invention provides an orthogonal transform calculation device for color still image information using the ADCT encoding method, which includes an image number changeover switch that allows setting the number of photographed images that can be stored in a storage section having a certain storage capacity. , automatically sets a quantization coefficient used for compressing the amount of captured image information to a predetermined amount of image information according to the number of images signal sent by the number of images changeover switch, and also sets the compression rate of the amount of information. A compression ratio detection unit that predicts the image quality level of the captured image to be determined and stored based on the compression ratio, and a display unit that visually displays the image quality level signal sent by the compression ratio detection unit. Features.
【0053】このように構成することで、圧縮率検出部
は、画像枚数切替スイッチにて操作者が設定した画像枚
数の撮影像情報が記憶部に収まるようにα値を任意に設
定する。このように操作者が設定する画像枚数にてα値
が変化する。α値が変化することは、上述したようにゼ
ロ境界領域が移動することとなり、記憶される撮影像の
画質を変化させることができる。又、圧縮率検出部はα
値をもとに圧縮率を求め、この圧縮率に基づき画質レベ
ルを予想し、表示部はこの予想された画質レベルを可視
的に表示する。よって操作者は設定した画像枚数におけ
る撮影像の画質を確認することができる。このように画
像枚数切替スイッチ、圧縮率検出部、及び表示部は、記
憶される画像枚数を設定することで間接的にα値を変化
させ、記憶される撮影像の画質を設定可能なように作用
している。With this configuration, the compression rate detection section arbitrarily sets the α value so that the captured image information for the number of images set by the operator using the image number changeover switch can be stored in the storage section. In this way, the α value changes depending on the number of images set by the operator. When the α value changes, the zero boundary area moves as described above, and the image quality of the captured image to be stored can be changed. Also, the compression ratio detection section is α
A compression rate is determined based on the value, an image quality level is predicted based on this compression rate, and the display section visually displays this predicted image quality level. Therefore, the operator can check the image quality of the captured images for the set number of images. In this way, the number of images selection switch, compression rate detection section, and display section indirectly change the α value by setting the number of images to be stored, so that the image quality of the captured images to be stored can be set. It's working.
【0054】[0054]
第1の実施例
DCT処理は上述したように行列式ウにて表わすことが
できるが、計算式上の処理においてDCT処理後のデー
タの一例であるZ00ないしZ70をZ00,Z20,
Z40,Z60,Z10,Z30,Z50,Z70のよ
うに偶数及び奇数に区分し、さらに入力データの一例で
あるX00ないしX70を(X00+X70),(X2
0+X50),(X10+X60),(X30+X40
),(X00−X70),(X20−X50),(X1
0−X60),(X30−X40)とすることで、8行
8列からなるDCT処理係数は、4行4列づつの4つに
区分すると上述した行列式カのように対角線上の二つの
区画オ及びカには4行4列からなる0のみが存在するよ
うになる。本実施例はこのことを利用したものである。The DCT processing of the first embodiment can be expressed by the determinant U as described above, but in the calculation formula processing, Z00 to Z70, which are examples of data after DCT processing, are expressed as Z00, Z20,
It divides into even numbers and odd numbers like Z40, Z60, Z10, Z30, Z50, and Z70, and further divides X00 to X70, which is an example of input data, into (X00+X70), (X2
0+X50), (X10+X60), (X30+X40
), (X00-X70), (X20-X50), (X1
0 - X60), (X30 - Only 0s consisting of 4 rows and 4 columns will exist in partitions O and F. This embodiment takes advantage of this fact.
【0055】本実施例におけるDCT処理を利用した直
交変換演算装置を構成するADCT処理部104の構成
例を示す図2において図18と同じ構成部分については
同じ符号を付している。加減算器100は、例えば入力
データX00ないしX70について上述した所定の加減
算である、(X00+X70),(X20+X50),
(X10+X60),(X30+X40),(X00−
X70),(X20−X50),(X10−X60),
(X30−X40)を行う回路であり、その構成の一例
が図4に示されている。In FIG. 2 showing an example of the configuration of the ADCT processing section 104 constituting the orthogonal transform calculation device using DCT processing in this embodiment, the same components as in FIG. 18 are given the same reference numerals. The adder/subtractor 100 performs the above-described predetermined addition/subtraction on input data X00 to X70, for example, (X00+X70), (X20+X50),
(X10+X60), (X30+X40), (X00-
X70), (X20-X50), (X10-X60),
(X30-X40), and an example of its configuration is shown in FIG.
【0056】図4において、110ないし117は、そ
れぞれ入力データX00〜X70をクロックCLOCK
1のタイミングで歩進し保持するシフトレジスタ及びラ
ッチ回路である。121ないし124は、シフトレジス
タ及びラッチ回路110ないし117に保持された所定
の2個のデータを取り込み、セレクト信号に応じて加算
又は減算をおこなう加算減算回路である。即ち、上記デ
ータX00ないしX70を例にとると、データX00を
ラッチするラッチ回路110とデータX70をラッチす
るラッチ回路117との出力側は、加減算回路121に
接続され、データX20をラッチするラッチ回路112
とデータX50をラッチするラッチ回路115との出力
側は加減算回路122に接続され、データX40をラッ
チするラッチ回路114とデータX30をラッチするラ
ッチ回路113との出力側は、加減算回路123に接続
され、データX60をラッチするラッチ回路116とデ
ータX10をラッチするラッチ回路111との出力側は
、加減算回路124に接続される。131ないし134
、141ないし144は、加算減算回路121ないし1
24で計算されたデータをクロックCLOCK2のタイ
ミングで歩進し保持するシフトレジスタ及びラッチ回路
である。In FIG. 4, 110 to 117 respectively clock input data X00 to X70.
This is a shift register and latch circuit that advances and holds at a timing of 1. Addition/subtraction circuits 121 to 124 take in two predetermined pieces of data held in the shift register and latch circuits 110 to 117, and perform addition or subtraction according to a select signal. That is, taking the above data X00 to X70 as an example, the output sides of the latch circuit 110 that latches data X00 and the latch circuit 117 that latches data X70 are connected to the addition/subtraction circuit 121, and the output sides of the latch circuit 110 that latches data X00 and the latch circuit 117 that latches data X70 are connected to the addition/subtraction circuit 121, and the latch circuit that latches data X20. 112
The output sides of the latch circuit 115 that latches the data , the output sides of the latch circuit 116 that latches the data X60 and the latch circuit 111 that latches the data X10 are connected to the addition/subtraction circuit 124. 131 to 134
, 141 to 144 are addition/subtraction circuits 121 to 1
This is a shift register and a latch circuit that increments and holds the data calculated in step 24 at the timing of clock CLOCK2.
【0057】図2に示す乗算器80は、行列式カで表現
された乗算及び加算を行なうために、係数a ,b ,
d ,e ,f ,g ,h を保持し、32回の乗算
を行なう。IDCT演算を行なう演算装置についても同
様の構成となる。DST演算及びIDST演算を行なう
演算装置についても同様の構成となる。The multiplier 80 shown in FIG. 2 uses coefficients a , b ,
Hold d, e, f, g, and h and perform 32 multiplications. The arithmetic device that performs the IDCT calculation also has a similar configuration. The arithmetic device that performs DST calculation and IDST calculation also has a similar configuration.
【0058】図4より明らかなように、加減算回路12
1ないし124の個数は、8つの入力データについて4
種類の加減算を行うことより4つでよい。このような加
減算器100は、上述した乗算器80に接続される。乗
算器80における動作は上述した通りであり説明を省略
するが、乗算器80の個数は、従来例においてはDCT
処理係数が8行8列より構成され入力データが8つであ
ったことより合計64個必要であったが、本実施例では
DCT処理係数において上述したように係数が0である
区画オ及びカが存在するので0以外の値が存在する4行
4列からなる二つの区画について乗算演算を行えば良く
、合計32個となる。このような乗算器80は上述した
ものと同一の動作を行う加算器81に接続されるが、D
CT処理係数における区画オ及びカの存在によって加算
演算が行なわれるのは区画オ及びカ以外の2区画におけ
る4行4列のデータに対してであり、加算器81の個数
は従来の56個より24個となる。このような加算器8
1は、上述したものと同一の構成をなし、同一の動作を
行うトランスポジションRAM82に接続される。As is clear from FIG. 4, the addition/subtraction circuit 12
The number from 1 to 124 is 4 for 8 input data.
It is better to use four than to perform different types of addition and subtraction. Such an adder/subtractor 100 is connected to the multiplier 80 described above. The operation of the multiplier 80 is as described above and will not be described here. However, in the conventional example, the number of multipliers 80 is
Since the processing coefficients are composed of 8 rows and 8 columns and the input data is 8, a total of 64 are required, but in this example, as mentioned above, in the DCT processing coefficients, the partition o and the exists, so it is sufficient to perform the multiplication operation on two sections consisting of 4 rows and 4 columns in which values other than 0 exist, resulting in a total of 32 sections. Such a multiplier 80 is connected to an adder 81 which performs the same operation as described above, but with D
Due to the presence of sections O and F in the CT processing coefficients, the addition operation is performed on data in 4 rows and 4 columns in two sections other than sections O and F, and the number of adders 81 is increased from the conventional 56. There will be 24 pieces. Adder 8 like this
1 is connected to a transposition RAM 82 which has the same configuration as described above and performs the same operation.
【0059】以上が1次元のDCT処理に関する回路構
成であり、2次元の処理を行うためにさらにもう1次元
のDCT処理を実行するため、トランスポジションRA
M82は上述したものと同一の構成及び同一の動作を行
う加減算器101に接続される。加減算器101は、乗
算器80と同様に上記区画オ及びカを有するDCT処理
係数が供給され乗算器80と同一の構成であり同一の動
作を行う乗算器83に接続され、乗算器83は上記加算
器81と同一の構成であり同一の動作を行う加算器84
に接続される。以上が2次元のDCT処理に関する回路
構成である。そして従来と同様に加算器84の出力側は
、量子化回路85に接続され、量子化回路85の出力側
は符号化回路86に接続され、符号化回路86は不図示
のメモリへ接続される。The above is the circuit configuration related to one-dimensional DCT processing.
M82 is connected to an adder/subtractor 101 having the same configuration and the same operation as described above. Like the multiplier 80, the adder/subtractor 101 is connected to a multiplier 83 which is supplied with DCT processing coefficients having the above partitions O and F and has the same configuration as the multiplier 80 and performs the same operation. Adder 84 has the same configuration as adder 81 and performs the same operation.
connected to. The above is the circuit configuration related to two-dimensional DCT processing. As before, the output side of the adder 84 is connected to a quantization circuit 85, the output side of the quantization circuit 85 is connected to an encoding circuit 86, and the encoding circuit 86 is connected to a memory (not shown). .
【0060】一方、メモリに記憶された圧縮データを読
み出し元の撮影像を再生する回路は、図3に示すように
メモリより読み出された圧縮データを復号する復号化回
路102が逆量子化を行う逆量子化回路103に接続さ
れ、逆量子化回路103は逆量子化係数が供給され乗算
器83と同一の動作を行う乗算器83’に接続される。
乗算器83’は上記加算器84及び加減算器101を介
してトランスポジションRAM82に接続される。トラ
ンスポジションRAM82は、逆DCT処理係数が供給
され上述した乗算器80と同一の動作を行う乗算器80
’に接続され、乗算器80’は加算器81、加減算器1
00を介して不図示の画像表示装置に接続される。On the other hand, as shown in FIG. 3, the circuit that reads out the compressed data stored in the memory and reproduces the original photographed image performs inverse quantization on the decoding circuit 102 that decodes the compressed data read out from the memory. The dequantization circuit 103 is connected to a multiplier 83' which is supplied with dequantization coefficients and performs the same operation as the multiplier 83. The multiplier 83' is connected to the transposition RAM 82 via the adder 84 and the adder/subtracter 101. The transposition RAM 82 includes a multiplier 80 that is supplied with inverse DCT processing coefficients and performs the same operation as the multiplier 80 described above.
', the multiplier 80' is connected to the adder 81, the adder/subtracter 1
It is connected to an image display device (not shown) via 00.
【0061】このように構成される直交変換演算装置に
おけるデータ圧縮動作は、例えば入力データX00ない
しX70について、上述したような所定の加減算処理が
加減算器100及び101にて実行される以外は、従来
の直交変換演算装置にて説明した動作と同一であるので
説明は省略する。又、データ伸長動作についても加算器
84及び81にて加算処理されたデータが加減算器10
1及び100にて上述した加減算演算が実行される以外
は従来のデータ伸長動作と同様であるので、説明は省略
する。The data compression operation in the orthogonal transform arithmetic device configured as described above is performed in the conventional manner, except that the predetermined addition/subtraction processing as described above is performed on the input data X00 to X70 in the adders/subtractors 100 and 101. The operation is the same as that explained in the orthogonal transform calculation device, so the explanation will be omitted. Also, regarding the data expansion operation, the data added by the adders 84 and 81 is added to the adder/subtractor 10.
Since the operation is the same as the conventional data decompression operation except that the above-mentioned addition and subtraction operations are executed at 1 and 100, the explanation will be omitted.
【0062】このように加減算器100及び101にて
、供給されるデータについて所定の加減算を行うことで
、乗算器80、83、80’、83’に供給されるDC
T処理係数の一部の値を0にすることができ、DCT処
理係数値が0については乗算を行う必要がなくなること
より、1次元のDCT処理に係る回路において、乗算器
の個数を従来の64個より32個に減少させることがで
き、又、それに伴い加算器の個数を従来の56個より2
4個に減少させることができる。このように処理演算数
が減少するので、ADCT処理に要する時間を従来の処
理時間に比べ大幅に短縮することができる。By performing predetermined addition and subtraction on the supplied data in the adders/subtractors 100 and 101 in this way, the DC supplied to the multipliers 80, 83, 80', 83'
Since some values of the T processing coefficients can be set to 0, and there is no need to perform multiplication when the DCT processing coefficient value is 0, the number of multipliers can be reduced compared to the conventional one in a circuit related to one-dimensional DCT processing. The number of adders can be reduced from 64 to 32, and the number of adders can be reduced to 2 from the conventional 56.
It can be reduced to 4. Since the number of processing operations is reduced in this way, the time required for ADCT processing can be significantly shortened compared to the conventional processing time.
【0063】したがって、従来、ADCT処理部におけ
る処理時間が、CCD1における動作からA/D変換動
作における処理時間に比べ長いために、図17に示すよ
うに各成分を記憶するバッファ12ないし14は一撮影
像におけるすべての画像を記憶するページバッファであ
った。しかし、上述した理由によりADCT処理に要す
る時間がCCD1における動作からA/D変換動作にお
ける処理時間と同一もしくはそれより短くすることがで
きるので、図1に示すようにA/D変換器2より送出さ
れたY成分データ、R−Y成分データ、B−Y成分デー
タを格納する各バッファ105ないし107は、一撮影
像におけるすべての画像を記憶するページバッファであ
る必要はなくなり、撮影像の水平方向の2ブロックライ
ン分に相当する情報を格納できるラインバッファで構成
することができる。尚、1ブロックラインとは、撮影像
の垂直方向を構成している60個のブロックの一つにお
ける撮影像の水平方向に延在するブロックの行をいう。
又、2ライン分のバッファを要する理由は、一方のバッ
ファにデータが入力されているときには他方のバッファ
からはデータの読み出しが可能とするためである。又、
図1において図17と同一の構成部分については同一の
符号を付しその説明を省略する。Therefore, conventionally, the processing time in the ADCT processing unit is longer than the processing time from the operation in the CCD 1 to the A/D conversion operation, and therefore, as shown in FIG. It was a page buffer that stored all images in the captured image. However, for the reasons mentioned above, the time required for ADCT processing can be made the same as or shorter than the processing time from the operation in CCD 1 to the A/D conversion operation. The buffers 105 to 107 that store the Y component data, R-Y component data, and B-Y component data do not need to be page buffers that store all images in one captured image, and It can be configured with a line buffer that can store information equivalent to two block lines. Note that one block line refers to a row of blocks extending in the horizontal direction of the photographed image in one of the 60 blocks forming the vertical direction of the photographed image. Further, the reason why a buffer for two lines is required is that when data is being input to one buffer, data can be read from the other buffer. or,
Components in FIG. 1 that are the same as those in FIG. 17 are designated by the same reference numerals and their explanations will be omitted.
【0064】又、上述のようにY成分ラインバッファ1
05、R−Y成分ラインバッファ106、B−Y成分ラ
インバッファ107が格納するデータは2ライン分のデ
ータのみであり一撮影像に係るデータを格納できないの
で、連続的にDCT処理を行うためにADCT処理部1
04へ供給及び送出するデータを制御するセレクタ10
8a,bが構成部分105ないし107の入力側及び出
力側に接続され、セレクタ108bの出力側がADCT
処理部104に接続される。Furthermore, as mentioned above, the Y component line buffer 1
05. The data stored in the R-Y component line buffer 106 and the B-Y component line buffer 107 is only data for two lines and cannot store data related to one photographed image, so in order to perform DCT processing continuously. ADCT processing section 1
Selector 10 that controls data supplied and sent to 04
8a and 8b are connected to the input and output sides of the component parts 105 to 107, and the output side of the selector 108b is connected to the ADCT.
It is connected to the processing unit 104.
【0065】このように構成される直交変換演算装置に
おける構成部分105ないし108a,bにおける動作
を以下に説明する。尚、図1における他の構成部分1、
2、6、10及び11については従来例にて説明した動
作と同一であり、ADCT処理部104については上述
したので、ここでは説明を省略する。Y成分ラインバッ
ファ105、R−Y成分ラインバッファ106、B−Y
成分ラインバッファ107は、A/D変換器2より供給
される撮影像の2ラインブロックに相当するY成分デー
タ、R−Y成分データ、B−Y成分データを格納する。
即ち、各ラインバッファ105ないし107はそれぞれ
2ライン分のデータを格納するバッファを有しており、
A/D変換器2より供給される輝度及び色情報がセレク
タ108aの制御により上記2ライン分のバッファのど
ちらか一方に供給される。尚、各ラインバッファ105
ないし107は、1ラインブロック分のデータを格納し
つつ、セレクタ108a,bの制御により格納している
もう一方の1ラインブロック分のデータが読み出される
。交互に各ラインバッファより読み出されたデータは、
セレクタ108bよりADCT処理部104へ送出され
る。尚、セレクタ108bよりADCT処理部104へ
の送出方法は、従来と同様に各ブロック毎の各画素毎に
行なわれる。そしてADCT処理部104は、供給され
た一種の成分データについてADCT処理を行い、この
処理が終了した時点で次の成分データのADCT処理を
実行する。又、セレクタ108bはADCT処理部10
4の処理に合わせて成分データの送出を行う。The operations of the constituent parts 105 to 108a, b in the orthogonal transform arithmetic device constructed as described above will be explained below. In addition, other constituent parts 1 in FIG.
The operations of 2, 6, 10, and 11 are the same as those described in the conventional example, and the ADCT processing unit 104 has been described above, so its description will be omitted here. Y component line buffer 105, RY component line buffer 106, B-Y
The component line buffer 107 stores Y component data, RY component data, and BY component data corresponding to two line blocks of the captured image supplied from the A/D converter 2. That is, each of the line buffers 105 to 107 has a buffer that stores two lines of data.
The brightness and color information supplied from the A/D converter 2 are supplied to either one of the two line buffers under the control of the selector 108a. In addition, each line buffer 105
1 to 107 store one line block's worth of data, while the other one line block's worth of data stored therein is read out under the control of the selectors 108a and 108b. The data read out from each line buffer alternately is
It is sent to the ADCT processing unit 104 from the selector 108b. Note that the method of sending the signal from the selector 108b to the ADCT processing unit 104 is performed for each pixel in each block as in the conventional case. Then, the ADCT processing unit 104 performs ADCT processing on the supplied type of component data, and upon completion of this processing, performs ADCT processing on the next component data. Further, the selector 108b is the ADCT processing section 10.
The component data is sent in accordance with the process of step 4.
【0066】尚、上述した各ラインバッファ105ない
し107及びセレクタ108a,bは、データ圧縮の場
合のみに動作するものであり、圧縮されたデータの再生
処理時の動作には関係しない。データ伸長時における動
作についての説明は、上述した従来例における直交変換
演算装置の動作に同じであるので省略する。このように
本実施例の直交変換演算装置においては、上述したよう
にADCT処理に要する時間を短縮することができると
ともに、ADCT処理時間の短縮に伴いY成分データ、
R−Y成分データ、B−Y成分データを格納するバッフ
ァがページバッファよりラインバッファに変更できるこ
とより、メモリ容量は上記ラインバッファとトランスポ
ジションRAM82とで合計0.2Mビットとなり従来
の約1/40に減少させることができる。したがって、
回路規模を大幅に縮小することができる。It should be noted that each of the line buffers 105 to 107 and the selectors 108a and 108b described above operate only in the case of data compression, and are not related to the operation during reproduction processing of compressed data. A description of the operation during data expansion will be omitted since it is the same as the operation of the orthogonal transform arithmetic device in the conventional example described above. As described above, in the orthogonal transform calculation device of this embodiment, the time required for ADCT processing can be shortened as described above, and as the ADCT processing time is shortened, Y component data,
Since the buffer that stores R-Y component data and B-Y component data can be changed from a page buffer to a line buffer, the total memory capacity of the line buffer and transposition RAM 82 is 0.2 Mbits, which is about 1/40 of the conventional one. can be reduced to therefore,
The circuit scale can be significantly reduced.
【0067】尚、上記実施例はDCT処理について記載
したがDST処理及びIDCT処理を行う演算装置につ
いても同様の構成となる。Although the above embodiment has described DCT processing, the arithmetic unit that performs DST processing and IDCT processing also has a similar configuration.
【0068】
第2の実施例
再生される画像データの縮小又は拡大は、二次元IDC
T処理の実行時に行なう。又、二次元IDCT処理は、
上述した第1の実施例にて説明した二次元DCT処理と
同様に一次元IDCT処理を行及び列に関して連続して
実行することにより達成することができる。図7におい
て、222,226は一次元IDCT処理回路であり、
一次元IDCT処理回路222にて行方向(又は列方向
)に一次元IDCT処理がなされ、その処理結果はデー
タ転送用RAM224に一時保持され、続いて一次元I
DCT処理回路226により列方向(又は行方向)に一
次元IDCT処理がなされる。Second Embodiment The reduction or enlargement of image data to be reproduced is performed using two-dimensional IDC.
This is done when executing the T process. In addition, two-dimensional IDCT processing is
This can be achieved by successively performing one-dimensional IDCT processing on rows and columns, similar to the two-dimensional DCT processing described in the first embodiment. In FIG. 7, 222 and 226 are one-dimensional IDCT processing circuits,
A one-dimensional IDCT processing circuit 222 performs one-dimensional IDCT processing in the row direction (or column direction), the processing result is temporarily held in the data transfer RAM 224, and then the one-dimensional IDCT processing circuit 222 performs one-dimensional IDCT processing in the row direction (or column direction).
The DCT processing circuit 226 performs one-dimensional IDCT processing in the column direction (or row direction).
【0069】二次元DCT演算は、上述した式アでjに
ついて一次元DCT演算を行なった後、iについても一
次元DCT演算を行なえばよい。上述したように1ブロ
ックが(8×8)画素からなるN=8の場合について一
次元DCT演算式をベクトル計算式に変換すると、次の
行列式クになる。For the two-dimensional DCT operation, after performing the one-dimensional DCT operation on j using the above-mentioned equation A, the one-dimensional DCT operation can also be performed on i. As described above, when one block is composed of (8×8) pixels and N=8, when the one-dimensional DCT calculation formula is converted into a vector calculation formula, the following determinant is obtained.
【0070】[0070]
【数7】[Math 7]
【0071】ここで、 α=cos(2/8)π β=cos(1/8)π δ=sin(1/8)π λ=cos(1/16)π μ=sin(3/16)π γ=cos(3/16)π ν=sin(1/16)π である。[0071] Here, α=cos(2/8)π β=cos(1/8)π δ=sin(1/8)π λ=cos(1/16)π μ=sin(3/16)π γ=cos(3/16)π ν=sin(1/16)π It is.
【0072】同様に、二次元IDCT演算は、上述した
式エでVについて一次元IDCT演算を行なった後、U
についても一次元IDCT演算を行なえばよく、N=8
の場合について一次元IDCT演算はベクトル計算式で
表現すると次の行列式ケのように表わされる。Similarly, in the two-dimensional IDCT operation, after performing the one-dimensional IDCT operation on V using the above equation E,
It is sufficient to perform one-dimensional IDCT operation for N=8.
In the case of , the one-dimensional IDCT operation can be expressed as a vector calculation formula as shown in the following determinant.
【0073】[0073]
【数8】[Math. 8]
【0074】図8は図7に示す一次元IDCT処理回路
222又は226において、1個のデータを算出するた
めのIDCT処理回路の一例を表わす。この例は、元の
画像データが8画素×8画素のブロック単位でDCT処
理されたデータについて、N画素×N画素に縮小、拡大
又は同サイズのままとする場合の一次元IDCT処理の
例である。N>8のときは拡大、N<8のときは縮小、
N=8のときは同サイズである。FIG. 8 shows an example of an IDCT processing circuit for calculating one piece of data in the one-dimensional IDCT processing circuit 222 or 226 shown in FIG. This example is an example of one-dimensional IDCT processing when the original image data has been subjected to DCT processing in blocks of 8 pixels x 8 pixels, and the data is reduced or expanded to N pixels x N pixels, or left at the same size. be. When N>8, enlarge; when N<8, reduce;
When N=8, they are the same size.
【0075】230は例えば8ビットで表現されたデー
タを8個含む1ライン分のデータがシフトされるシフト
レジスタであり、この入力データは一次元IDCT処理
回路222ではハフマン復号化され逆量子化された変換
データであり、一次元IDCT処理回路226では一次
元IDCT処理回路222で行方向(又は例方向)に一
次元IDCT変換されてRAM224に保持されたデー
タである。232はシフトレジスタ230でシフトされ
たデータを保持するラッチである。Reference numeral 230 is a shift register into which one line of data including eight pieces of data expressed in 8 bits is shifted, and this input data is Huffman decoded and dequantized in the one-dimensional IDCT processing circuit 222. The one-dimensional IDCT processing circuit 226 performs one-dimensional IDCT conversion in the row direction (or example direction) in the one-dimensional IDCT processing circuit 222, and the data is stored in the RAM 224. 232 is a latch that holds data shifted by the shift register 230;
【0076】234は再生される画像のブロックのサイ
ズNに応じたIDCT変換係数を保持している係数RO
M、236は再生画像ブロックのサイズNを指定するた
めのレジスタである。238は乗算器であり、指定され
たサイズNにより係数ROM234から選択されたID
CT変換係数とラッチ232のデータとが乗算される。
各乗算器238の出力はゲート回路であるANDゲート
240を経て加算器242で加算された後、RAM22
4へ送られる。ANDゲート240には各乗算器238
の乗算結果の有効・無効を切り換える信号C0〜C7が
与えられる。C0〜C7は再生される画面サイズNによ
り指定される。234 is a coefficient RO holding IDCT transform coefficients corresponding to the size N of the block of the image to be reproduced.
M, 236 is a register for specifying the size N of the reproduced image block. 238 is a multiplier, and ID selected from the coefficient ROM 234 according to the specified size N.
The CT transform coefficient and the data in latch 232 are multiplied. The outputs of each multiplier 238 are added together in an adder 242 via an AND gate 240, which is a gate circuit, and then stored in the RAM 22.
Sent to 4. AND gate 240 has each multiplier 238
Signals C0 to C7 are applied to enable or disable the multiplication results. C0 to C7 are designated by the screen size N to be reproduced.
【0077】次に、図8に示す実施例の動作について説
明する。レジスタ236に再生画像サイズのデータNが
入力される。入力データがシフトレジスタ230により
シフトされ、8個のデータがシフトされると、ラッチ2
32に一度に保持される。係数ROM234では再生画
像サイズのデータNに応じたIDCT変換係数が選択さ
れる。乗算器238ではラッチ232に保持されたデー
タと係数ROM234の選択されたIDCT変換係数と
が乗算される。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 8 will be explained. Data N of the reproduced image size is input to the register 236. When the input data is shifted by the shift register 230 and eight pieces of data are shifted, the latch 2
32 at a time. In the coefficient ROM 234, IDCT conversion coefficients are selected according to the data N of the reproduced image size. A multiplier 238 multiplies the data held in the latch 232 by the IDCT conversion coefficient selected from the coefficient ROM 234.
【0078】ANDゲート240では、N≧8の場合は
C0〜C7が全てハイレベルとなって乗算器238の全
ての積が出力され、加算器242で加算されて1個のデ
ータが算出される。一方、縮小の場合はN<8となり、
例えばN=7の場合は有効・無効切換え信号C0がロー
レベルとなり、低周波成分側の7個のデータの積が加算
器242へ送られて加算される。In the AND gate 240, when N≧8, all C0 to C7 are set to high level and all the products of the multiplier 238 are output, and the adder 242 adds them to calculate one piece of data. . On the other hand, in the case of reduction, N<8,
For example, when N=7, the valid/invalid switching signal C0 becomes low level, and the product of seven pieces of data on the low frequency component side is sent to the adder 242 and added.
【0079】ラッチ232に保持されたデータに対して
、画像サイズデータNのIDCT変換係数が順次乗算器
238に送られ、データNに応じた数の積が加算されて
RAM224へ送られる動作がN回繰り返される。For the data held in the latch 232, the IDCT transform coefficients of the image size data N are sequentially sent to the multiplier 238, and a number of products corresponding to the data N are added and sent to the RAM 224. repeated times.
【0080】次に、入力データが変えられ、各1つの入
力データについてN回ずつの処理が繰り返される。この
繰返しは入力データがなくなるまで続けられる。このよ
うに本実施例による直交変換演算装置によれば逆DCT
処理の際に縮小処理や拡大処理を同時に行うことができ
る。Next, the input data is changed and the process is repeated N times for each piece of input data. This repetition continues until there is no more input data. In this way, according to the orthogonal transform calculation device according to this embodiment, the inverse DCT
During processing, reduction processing and enlargement processing can be performed simultaneously.
【0081】
第3の実施例
DCT処理/逆DCT処理を行う直交変換演算装置の一
実施例を示す図9において、図16に示す構成部分と同
じ構成部分については同じ符号を付している。図9と図
16とを比べて判るように、本DCT処理/逆DCT処
理装置は、図16に示す従来のDCT処理/逆DCT処
理装置におけるDCT処理部及び逆DCT処理部を一つ
の回路にて構成したDCT/逆DCT処理部300を設
けている。DCT/逆DCT処理部300は、外部から
供給されるセレクト信号によって係数ROM306が選
択し送出するDCT変換係数あるいは逆DCT変換係数
に基づいて、DCT処理あるいは逆DCT処理のいずれ
の処理をも実行することができる回路である。尚、その
他の構成部分については図16に示す構成と同一である
ので説明を省略する。Third Embodiment In FIG. 9 showing an embodiment of an orthogonal transform calculation device that performs DCT processing/inverse DCT processing, the same components as those shown in FIG. 16 are given the same reference numerals. As can be seen by comparing FIG. 9 and FIG. 16, this DCT processing/inverse DCT processing device integrates the DCT processing section and the inverse DCT processing section in the conventional DCT processing/inverse DCT processing device shown in FIG. 16 into one circuit. A DCT/inverse DCT processing section 300 is provided. The DCT/inverse DCT processing unit 300 executes either DCT processing or inverse DCT processing based on the DCT transform coefficients or inverse DCT transform coefficients selected and sent out by the coefficient ROM 306 in response to a selection signal supplied from the outside. This is a circuit that can do this. Note that the other components are the same as the configuration shown in FIG. 16, so the explanation will be omitted.
【0082】上述した第1の実施例においても説明した
が、図11に示すように、画像データX00,X10,
X20,…X70の順に順次画像データがデジタル変換
されDCT処理部に備わるシリアル/パラレル(以下S
/Pと記す)変換器331に送出される。S/P変換器
331は、図19に示す第1列分のデジタル画像データ
が格納された時点で、これら8つのデジタル画像データ
をパラレルにレジスタ332に送出する。尚、レジスタ
332に格納されたデジタル画像データをX0ないしX
7とする。As explained in the first embodiment above, as shown in FIG. 11, image data X00, X10,
The image data is sequentially converted into digital data in the order of X20,...X70 and serial/parallel (hereinafter S
/P) is sent to the converter 331. When the first column of digital image data shown in FIG. 19 is stored, the S/P converter 331 sends these eight pieces of digital image data to the register 332 in parallel. Note that the digital image data stored in the register 332 is
Set it to 7.
【0083】レジスタ332に格納されたデジタル画像
データX0ないしX7は、A回路333にて(X0+X
7),(X1+X6),(X2+X5),(X3+X4
),(X3−X4),(X2−X5),(X1−X6)
,(X0−X7)の計算が行なわれ、それぞれの計算結
果値が主演算回路334を構成する8つの乗算器334
aにそれぞれ供給される。各乗算器334aは、各乗算
器334aに供給されるDCT変換係数と上記計算結果
値との乗算を行い、その乗算結果値を加算器群334b
に送出し、加算器群334bは上記乗算結果値の加算を
行いその加算結果値Z0,Z2,Z4,Z6,Z1,Z
3,Z5,Z7をB回路335に送出する。The digital image data X0 to X7 stored in the register 332 are processed by the A circuit 333 as (X0+X
7), (X1+X6), (X2+X5), (X3+X4
), (X3-X4), (X2-X5), (X1-X6)
, (X0 -
a, respectively. Each multiplier 334a multiplies the DCT transform coefficient supplied to each multiplier 334a by the calculation result value, and the multiplication result value is applied to the adder group 334b.
The adder group 334b adds the multiplication result values and adds the addition result values Z0, Z2, Z4, Z6, Z1, Z.
3, Z5, and Z7 are sent to the B circuit 335.
【0084】B回路335は、上記加算結果値をZ0か
らZ7へ順番に並びかえ、その値をレジスタ336に送
出し、レジスタ336はこれを格納する。尚、レジスタ
332に格納されたデータX0ないしX7が、データZ
0ないしZ7に変換される行列式は上述した行列式カに
示すものである。この行列式カにおいてDCT変換係数
は行列にて表されているa,−a等である。The B circuit 335 rearranges the above addition result values in order from Z0 to Z7, sends the values to the register 336, and the register 336 stores them. Note that the data X0 to X7 stored in the register 332 are the data Z
The determinant to be converted into 0 to Z7 is shown in the above-mentioned determinant (f). In this determinant, the DCT transform coefficients are a, -a, etc. expressed in a matrix.
【0085】尚、以上の説明は2次元の処理を行う内の
一回目に係る1次元のDCT処理に関するもので、画像
全体のDCT処理を行うためにはもう一回上記と同様の
1次元のDCT処理を行う必要がある。よって、上記デ
ータZ0ないしZ7がさらにDCT処理され、データY
0ないしY7に変換される。 逆DCT処理部9につ
いても上述したDCT処理部3と同様に1次元の逆DC
T処理を2回行うことで2次元の逆DCT処理を達成す
るものであり、図12にはその1次元の逆DCT処理を
行う回路構成を示している。尚、図11に示す構成部分
と同じ構成部分については同じ符号を付している。The above explanation relates to the first one-dimensional DCT processing of two-dimensional processing; in order to perform the DCT processing of the entire image, the same one-dimensional It is necessary to perform DCT processing. Therefore, the above data Z0 to Z7 are further subjected to DCT processing, and data Y
Converted to 0 to Y7. The inverse DCT processing unit 9 also performs one-dimensional inverse DC similarly to the DCT processing unit 3 described above.
Two-dimensional inverse DCT processing is achieved by performing T processing twice, and FIG. 12 shows a circuit configuration for performing the one-dimensional inverse DCT processing. Note that the same components as those shown in FIG. 11 are given the same reference numerals.
【0086】S/P変換器391が送出する例えばデー
タY00ないしY70をデータY0ないしY7として格
納するレジスタ392は、上記データY0ないしY7を
主演算回路334を構成する乗算器334aにC回路3
93を介して送出する。C回路393は、レジスタ39
2よりパラレルに送出されるデータY0ないしY7のそ
れぞれを主演算回路334を構成する7個の乗算器33
4aのいずれに送出するかを制御する回路である。尚、
主演算回路334は上述したDCT処理の場合と同様の
動作を行う。主演算回路334より送出されるデータは
、上述したA回路333を介してレジスタ336に送出
される。以上で一回目の逆DCT処理が終了しこれと同
一の動作が再度実行され2次元の逆DCT処理が終了す
る。A register 392 that stores, for example, data Y00 to Y70 sent from the S/P converter 391 as data Y0 to Y7 sends the data Y0 to Y7 to a multiplier 334a constituting the main arithmetic circuit 334 and a C circuit 3.
93. The C circuit 393 has a register 39
Seven multipliers 33 constituting the main arithmetic circuit 334 each send data Y0 to Y7 in parallel from
This is a circuit that controls which of 4a the signal is sent to. still,
The main arithmetic circuit 334 performs the same operation as in the case of the DCT processing described above. Data sent from the main arithmetic circuit 334 is sent to the register 336 via the above-mentioned A circuit 333. With the above, the first inverse DCT process is completed, and the same operation is performed again to complete the two-dimensional inverse DCT process.
【0087】DCT/逆DCT処理部300における構
成の一実施例を示す図10には、図11及び図12に対
応してDCT処理及び逆DCT処理を行う構成部分が示
されており、図11及び図12に示す構成部分と同じ構
成部分については同じ符号を付している。JPEGにて
規定されるように、画像を構成するブロックの一単位が
8×8画素より構成されることより、図10において、
8ビットの入力データを処理するS/P変換器301に
は、DCT処理を行う場合にはA/D変換器2にてデジ
タル変換された画像データがシリアルに供給され、逆D
CT処理を行っている場合には逆量子化処理部8より画
像データAijがシリアルに供給され、S/P変換器3
01は8ビット分のデータを格納した時点で格納データ
をパラレルに入力レジスタ302に送出する。FIG. 10, which shows an example of the configuration of the DCT/inverse DCT processing section 300, shows constituent parts that perform DCT processing and inverse DCT processing corresponding to FIGS. 11 and 12. Components that are the same as those shown in FIG. 12 are designated by the same reference numerals. As defined in JPEG, one unit of a block constituting an image is composed of 8 x 8 pixels, so in Fig. 10,
When performing DCT processing, the image data digitally converted by the A/D converter 2 is serially supplied to the S/P converter 301 that processes 8-bit input data, and the inverse DCT
When CT processing is being performed, the image data Aij is serially supplied from the inverse quantization processing section 8 and sent to the S/P converter 3.
01 sends the stored data to the input register 302 in parallel when 8 bits of data is stored.
【0088】入力レジスタ302の出力側は、Aセレク
タ303、及び図12を参照して説明したC回路393
に接続される。又、Aセレクタ303の入力側には後述
する主演算回路334の出力側が接続され、Aセレクタ
303は、DCT処理あるいは逆DCT処理のいずれか
を指示する外部より供給されるセレクト信号によってD
CT処理時には接点を入力レジスタ302側に切り替え
、逆DCT処理時には接点を主演算回路334側に切り
替える。The output side of the input register 302 is connected to the A selector 303 and the C circuit 393 described with reference to FIG.
connected to. The input side of the A selector 303 is connected to the output side of a main arithmetic circuit 334, which will be described later.
During CT processing, the contact is switched to the input register 302 side, and during inverse DCT processing, the contact is switched to the main arithmetic circuit 334 side.
【0089】Aセレクタ303の出力側は、図11及び
図12を参照して説明したA回路333を介してBセレ
クタ304に接続される。一方、C回路393の出力側
もBセレクタ304に接続される。又、A回路333の
出力側は、Cセレクタ305に接続される。The output side of the A selector 303 is connected to the B selector 304 via the A circuit 333 described with reference to FIGS. 11 and 12. On the other hand, the output side of the C circuit 393 is also connected to the B selector 304. Further, the output side of the A circuit 333 is connected to the C selector 305.
【0090】Bセレクタ304には、上述したAセレク
タ303と同様に上記セレクト信号が供給され、Bセレ
クタ304はDCT処理時には接点をA回路333側に
切り替え、逆DCT処理時には接点をC回路393側に
切り替える。このようなBセレクタ304の出力側は、
上述したように乗算器334a及び加算器群334bよ
り構成される主演算回路334に接続される。又、主演
算回路334には、係数ROMブロック306の出力側
が接続される。この係数ROMブロック306は、DC
T変換係数及び逆DCT変換係数を記憶し、上記セレク
ト信号が供給されることでDCT処理時あるいは逆DC
T処理時に応じて選択したDCT変換係数あるいは逆D
CT変換係数を上記乗算器334aに送出する。The B selector 304 is supplied with the above select signal in the same way as the A selector 303 described above, and the B selector 304 switches the contact to the A circuit 333 side during DCT processing, and switches the contact to the C circuit 393 side during reverse DCT processing. Switch to The output side of such B selector 304 is
As described above, it is connected to the main arithmetic circuit 334, which is composed of a multiplier 334a and an adder group 334b. Further, the output side of the coefficient ROM block 306 is connected to the main arithmetic circuit 334 . This coefficient ROM block 306 is
The T transform coefficients and the inverse DCT transform coefficients are stored, and when the above select signal is supplied, the T transform coefficients and the inverse DCT transform coefficients are
DCT transform coefficients or inverse D selected according to T processing
The CT transform coefficients are sent to the multiplier 334a.
【0091】このような主演算回路334の出力側は、
Aセレクタ303、及び図11を参照して説明したB回
路335に接続され、B回路335の出力側はCセレク
タ305に接続される。尚、Cセレクタ305は、上述
したAセレクタ303及びBセレクタ304と同様に供
給されるセレクト信号によってDCT処理時にはB回路
335側に接点を切り替え、逆DCT処理時にはA回路
333側に接点を切り替える。このようなCセレクタ3
05の出力側は、8ビットからなる出力レジスタ307
に接続される。The output side of the main arithmetic circuit 334 is as follows:
It is connected to the A selector 303 and the B circuit 335 described with reference to FIG. 11, and the output side of the B circuit 335 is connected to the C selector 305. Note that the C selector 305 switches its contacts to the B circuit 335 side during DCT processing, and switches its contacts to the A circuit 333 side during inverse DCT processing, using a select signal supplied similarly to the A selector 303 and B selector 304 described above. C selector 3 like this
The output side of 05 is an output register 307 consisting of 8 bits.
connected to.
【0092】尚、図10に示すDCT/逆DCT処理に
係る回路構成も図11及び図12に示すDCT処理部3
及び逆DCT処理部9と同様に1次元の処理を行う。こ
のようなDCT/逆DCT処理部300を設けたDCT
/逆DCT処理装置の動作を以下に説明する。尚、図1
0において白抜きの矢印はDCT処理時における情報の
流れを示し、ハッチングを施した矢印は逆DCT処理時
における情報の流れを示し、黒塗りの矢印はDCT処理
及び逆DCT処理の両方における情報の流れを示してい
る。 DCT処理を行う場合、CCD1にて電気信号
に変換されA/D変換器2にてデジタル変換された画像
情報は、DCT/逆DCT処理部300を構成するS/
P変換器301に供給され、S/P変換器301に8ビ
ット分の画像情報が格納された時点で、この画像情報は
S/P変換器301より入力レジスタ302へ送出され
る。Note that the circuit configuration related to the DCT/inverse DCT processing shown in FIG. 10 is also the same as the DCT processing section 3 shown in FIGS.
Similarly to the inverse DCT processing section 9, it performs one-dimensional processing. A DCT equipped with such a DCT/inverse DCT processing section 300
/The operation of the inverse DCT processing device will be explained below. Furthermore, Figure 1
0, white arrows indicate the flow of information during DCT processing, hatched arrows indicate the flow of information during inverse DCT processing, and black arrows indicate the flow of information during both DCT processing and inverse DCT processing. It shows the flow. When performing DCT processing, image information converted into an electrical signal by the CCD 1 and digitally converted by the A/D converter 2 is sent to the S/DCT processing section 300 configuring the DCT/inverse DCT processing section
When the image information for 8 bits is supplied to the P converter 301 and stored in the S/P converter 301, this image information is sent from the S/P converter 301 to the input register 302.
【0093】入力レジスタ302は、格納した入力デー
タDI0ないしDI7をAセレクタ303及びC回路3
93に送出する。Aセレクタ303は、現在DCT処理
を実行中であることよりセレクト信号により接点が入力
レジスタ302側に接続されているため、供給された上
記入力データDI0ないしDI7をA回路333に送出
する。A回路333は、供給された入力データDI0な
いしDI7について所定の加減算を行いその加減算デー
タをBセレクタ304に送出する。The input register 302 sends the stored input data DI0 to DI7 to the A selector 303 and the C circuit 3.
Send to 93. Since the A selector 303 is currently executing DCT processing, its contacts are connected to the input register 302 side by the select signal, so the A selector 303 sends the supplied input data DI0 to DI7 to the A circuit 333. The A circuit 333 performs predetermined addition and subtraction on the supplied input data DI0 to DI7 and sends the added and subtracted data to the B selector 304.
【0094】一方、C回路393に供給された入力デー
タDI0ないしDI7は、次段回路へ供給されるデータ
順序が所定の順序に変換されてBセレクタ304に供給
される。Bセレクタ304には、DCT処理を指示する
セレクト信号が供給されているので、Bセレクタ304
は接点をA回路333側に切り替え、A回路333より
供給される上記加減算データを主演算回路334に送出
する。又、主演算回路334には、セレクト信号にて係
数ROMブロック306よりDCT処理を行うための係
数が供給され、主演算回路334は、従来と同様の動作
を行い、その結果データをB回路335及びAセレクタ
303に送出する。尚、上述したようにAセレクタ30
3にはDCT処理を指示するセレクト信号が供給されて
いることから、その接点は入力レジスタ302側に切り
替えられているので、主演算回路334が送出する結果
データは選択されない。On the other hand, the input data DI0 to DI7 supplied to the C circuit 393 are supplied to the B selector 304 after the data order to be supplied to the next stage circuit is converted into a predetermined order. Since the B selector 304 is supplied with a select signal instructing DCT processing, the B selector 304
switches the contact to the A circuit 333 side, and sends the addition/subtraction data supplied from the A circuit 333 to the main arithmetic circuit 334. Further, the main arithmetic circuit 334 is supplied with coefficients for performing DCT processing from the coefficient ROM block 306 in response to a select signal, and the main arithmetic circuit 334 performs the same operation as the conventional one, and sends the resulting data to the B circuit 335. and sends it to the A selector 303. Furthermore, as mentioned above, the A selector 30
3 is supplied with a select signal instructing DCT processing, and its contact is switched to the input register 302 side, so that the result data sent out by the main arithmetic circuit 334 is not selected.
【0095】B回路335は、供給される上記結果デー
タの順序を変化させCセレクタ305へ送出する。Cセ
レクタ305にはDCT処理を指示するセレクト信号が
供給されているので、Cセレクタ305は接点をB回路
335側に切り替え、供給されるデータを出力レジスタ
307へ送出する。The B circuit 335 changes the order of the supplied result data and sends it to the C selector 305. Since the C selector 305 is supplied with a select signal instructing DCT processing, the C selector 305 switches the contact to the B circuit 335 side and sends the supplied data to the output register 307.
【0096】出力レジスタ307は、格納したデータを
次段の量子化処理部4へ送出し、量子化処理部4は供給
されるデータについて上述した所定の量子化を行い、量
子化されたデータをハフマン符号化処理部5へ送出する
。そしてハフマン符号化処理部5は、供給されるデータ
について所定のハフマン符号化を行い、データ圧縮を行
う。[0096] The output register 307 sends the stored data to the next stage quantization processing unit 4, and the quantization processing unit 4 performs the above-described predetermined quantization on the supplied data, and converts the quantized data into The data is sent to the Huffman encoding processing section 5. Then, the Huffman encoding processing unit 5 performs predetermined Huffman encoding on the supplied data and performs data compression.
【0097】次に、逆DCT処理を行う場合を説明する
。圧縮されたデータは、ハフマン復号化処理部7にて復
号化され、逆量子化処理部8にて逆量子化処理が行なわ
れる。そして逆量子化されたデータがDCT/逆DCT
処理部300を構成するS/P変換器301へ供給され
、S/P変換器301より入力レジスタ302へ送出さ
れる。入力レジスタ302は、格納したデータをAセレ
クタ及びC回路393に送出する。Aセレクタ303に
は逆DCT処理を指示するセレクト信号が供給されてい
ることより、Aセレクタ303は接点を主演算回路33
4側に切り替える。しかしまだ現時点では主演算回路3
34からデータが供給されていない。一方、C回路39
3は、上述と同様の動作を行いその処理データをBセレ
クタ304に送出する。Bセレクタ304は、逆DCT
処理を指示するセレクト信号により接点をC回路393
側に切り替えているので、C回路393が送出するデー
タを主演算回路334へ送出する。Next, the case of performing inverse DCT processing will be explained. The compressed data is decoded by a Huffman decoding processor 7, and subjected to dequantization processing by a dequantization processor 8. Then, the dequantized data is subjected to DCT/inverse DCT
The signal is supplied to the S/P converter 301 constituting the processing section 300, and sent from the S/P converter 301 to the input register 302. Input register 302 sends the stored data to A selector and C circuit 393. Since the A selector 303 is supplied with a select signal instructing inverse DCT processing, the A selector 303 connects the contact point to the main arithmetic circuit 33.
Switch to side 4. However, at present, the main arithmetic circuit 3
No data is supplied from 34. On the other hand, C circuit 39
3 performs the same operation as described above and sends the processed data to the B selector 304. B selector 304 is an inverse DCT
The contact is connected to the C circuit 393 by a select signal that instructs processing.
Since the switching is made to the side, the data sent by the C circuit 393 is sent to the main processing circuit 334.
【0098】主演算回路334には、逆DCT処理を指
示するセレクト信号により係数ROMブロック306よ
り逆DCT処理に必要な係数が供給され、主演算回路3
34は所定の演算を行い、その出力である画像情報をA
セレクタ303及びB回路335へ送出する。The main arithmetic circuit 334 is supplied with coefficients necessary for inverse DCT processing from the coefficient ROM block 306 in response to a select signal instructing inverse DCT processing, and the main arithmetic circuit 334
34 performs a predetermined calculation and outputs the image information as A.
It is sent to the selector 303 and the B circuit 335.
【0099】この時点でAセレクタ303は、供給され
る上記画像情報をA回路333に送出し、A回路333
は所定の加減算処理を行いその処理データをCセレクタ
305へ送出する。尚、Cセレクタ305には、主演算
回路334が送出する上記画像情報がB回路335を介
して供給されているが、Cセレクタ305は、逆DCT
処理を指示するセレクト信号によりその接点がA回路3
33側に切り替えられているので、A回路333より供
給される上記画像情報を出力レジスタ307に送出する
。At this point, the A selector 303 sends the supplied image information to the A circuit 333;
performs predetermined addition/subtraction processing and sends the processed data to C selector 305. Note that the C selector 305 is supplied with the above-mentioned image information sent by the main arithmetic circuit 334 via the B circuit 335.
The contact is switched to A circuit 3 by a select signal that instructs processing.
33 side, the image information supplied from the A circuit 333 is sent to the output register 307.
【0100】以上説明したように、従来のDCT処理部
3及び逆DCT処理部9に備わる主演算回路部分につい
て、乗算器に供給される係数はDCT処理及び逆DCT
処理にて異なるが回路構成は同一であるので、本実施例
による直行変換演算装置ではAないしCのセレクタ10
3ないし105を設けることで、DCT/逆DCT処理
装置における半導体回路の約90%を占める主演算回路
部分を一つとし、一つの主演算回路334にてDCT処
理及び逆DCT処理の両方を行うようにしたので、DC
T/逆DCT処理装置全体の回路規模を大幅に縮小する
ことができ、上記装置を構成する半導体回路チップ面積
を縮小させることができる。 尚、半導体回路のチッ
プ面積が異なる二つの半導体回路における面積比とチッ
プ価格との関係は、図13に示すように面積比が1以内
であればさほど価格に差は生じないが、1を越えると指
数関数的に価格は上昇する。従来のDCT/逆DCT処
理装置における半導体回路チップの大きさは縦,横約1
3mmであり、本実施例のDCT/逆DCT処理装置で
は縦,横約9mmとなる。よって面積比は約2となり、
従来のDCT/逆DCT処理装置の価格に比べ本実施例
のDCT/逆DCT処理装置の価格を大幅に低下させる
ことができる。As explained above, regarding the main arithmetic circuit portions provided in the conventional DCT processing unit 3 and inverse DCT processing unit 9, the coefficients supplied to the multipliers are subjected to DCT processing and inverse DCT processing.
Although the processing is different, the circuit configuration is the same, so in the orthogonal conversion arithmetic device according to this embodiment, the selectors 10 from A to C are
By providing 3 to 105, the main arithmetic circuit portion that occupies about 90% of the semiconductor circuit in the DCT/inverse DCT processing device is reduced to one, and one main arithmetic circuit 334 performs both DCT processing and inverse DCT processing. So, DC
The circuit scale of the entire T/inverse DCT processing device can be significantly reduced, and the area of the semiconductor circuit chip constituting the device can be reduced. As shown in Figure 13, the relationship between the area ratio and chip price for two semiconductor circuits with different chip areas is that if the area ratio is within 1, there will not be much difference in price, but if it exceeds 1. and the price will rise exponentially. The size of the semiconductor circuit chip in conventional DCT/inverse DCT processing equipment is approximately 1 in both height and width.
3 mm, and in the DCT/inverse DCT processing apparatus of this embodiment, the length and width are approximately 9 mm. Therefore, the area ratio is approximately 2,
The price of the DCT/inverse DCT processing device of this embodiment can be significantly reduced compared to the price of a conventional DCT/inverse DCT processing device.
【0101】第4の実施例
本実施例におけるDCTを利用したカラー静止画像直交
変換演算装置は、カラー静止画像情報を操作者がまず何
枚記憶したいかを設定することで、カラー静止画像情報
の一枚当たりの記憶容量に見合うように自動的にα値を
決定しそのα値によって画像の圧縮動作を行う。そして
さらに上記α値を元に算出される圧縮率によって記憶さ
れる画像情報の画質を予想しその予想結果を可視的に表
示する。このような本実施例の直交変換演算装置は、従
来の直交変換演算装置に付加することもでき、又、第3
の実施例までに示した直交変換演算処理時間を高速化し
た直交変換演算装置に付加することもできる。Fourth Embodiment The color still image orthogonal transformation calculation device using DCT in this embodiment allows the operator to first set the number of pieces of color still image information to be stored. The α value is automatically determined to match the storage capacity per image, and the image is compressed based on the α value. Furthermore, the image quality of the image information to be stored is predicted based on the compression ratio calculated based on the α value, and the predicted result is visually displayed. The orthogonal transform calculation device of this embodiment can be added to a conventional orthogonal transform calculation device, or can be added to a third orthogonal transform calculation device.
It is also possible to add the present invention to an orthogonal transform arithmetic device having a faster orthogonal transform arithmetic processing time as shown in the embodiments.
【0102】本実施例における直交変換演算装置の構成
を示す図14において、CCD1にて電気信号に変換さ
れ増幅器402にて増幅された画像情報のDCT処理を
行うDCT処理部3は、記憶画像枚数切替スイッチ41
0にて設定された記憶画像枚数、及び記憶部6の記憶容
量に基づいて圧縮率検出部411にて算出、送出される
α値によってDCT処理部3が送出する画像データAi
jの量子化を行う量子化処理部4に接続される。 記
憶画像枚数切替スイッチ410は、例えばそれぞれに所
定の記憶画像枚数が設定されている数種類の切替接点が
設けられ、操作者がこれらの切替接点を選択することで
カラー静止画像直交変換演算装置に設けられている記憶
部6に記憶可能な画像枚数を変更可能とするスイッチで
ある。このような記憶画像枚数切替スイッチ410の出
力側は、圧縮率検出部411に接続される。In FIG. 14 showing the configuration of the orthogonal transform calculation device in this embodiment, the DCT processing section 3 performs DCT processing on image information converted into an electric signal by the CCD 1 and amplified by the amplifier 402. Changeover switch 41
The image data Ai sent out by the DCT processing section 3 is based on the α value calculated and sent out by the compression ratio detection section 411 based on the number of stored images set in 0 and the storage capacity of the storage section 6.
It is connected to a quantization processing unit 4 that performs quantization of j. The storage image number changeover switch 410 is provided with several types of switching contacts, each of which has a predetermined number of stored images set, for example, and when the operator selects these switching contacts, the switch 410 is installed in the color still image orthogonal transformation calculation device. This is a switch that allows changing the number of images that can be stored in the storage unit 6. The output side of such a storage image number changeover switch 410 is connected to a compression ratio detection section 411.
【0103】量子化処理部4の出力側は、上述したハフ
マン符号化処理部5に接続され、ハフマン符号化処理部
5は圧縮された画像データを記憶する記憶部6、及び圧
縮率検出部411に接続される。The output side of the quantization processing section 4 is connected to the above-mentioned Huffman encoding processing section 5, and the Huffman encoding processing section 5 has a storage section 6 for storing compressed image data, and a compression ratio detection section 411. connected to.
【0104】上述したように、ハフマン符号化処理部5
ではハフマン符号化を行ない撮影像内の一ブロックにお
ける圧縮データ量の合計が算出される。圧縮率検出部4
11には、操作者が記憶画像枚数切替スイッチ410に
て選択した画像枚数nを指示する信号が供給され、圧縮
率検出部411は、予め記憶している記憶部6の記憶容
量Mを上記画像枚数nにて除算し、記憶画像の一枚当た
りに必要な記憶容量P(=M/n)を算出する。尚、画
像一枚当たりの圧縮データ量の合計が上記記憶容量P以
内に収まるか否かを判断するためにはα値を適宜変化さ
せ試行錯誤する必要がある。よって、圧縮率検出部41
1は、画像全体について量子化を行う前に、画像中央部
における一ブロックのみの画像データを送出するように
DCT処理部3へ制御信号を送出する。よって圧縮率検
出部411はハフマン符号化処理部5より供給される、
撮影像内の一ブロックにおける圧縮データ量の合計値を
一画像が5400ブロックより構成させることから54
00倍し、この値が上記記憶容量Pと等しいか、あるい
は記憶容量Pより小さい範囲で最も上記P値に近付くよ
うにα値を適宜変化させ最適なα値を決定する。そして
圧縮率検出部411は、この決定したα値を量子化処理
部4へ送出する。As described above, the Huffman encoding processing unit 5
Then, Huffman encoding is performed and the total amount of compressed data in one block within the photographed image is calculated. Compression ratio detection unit 4
11 is supplied with a signal instructing the number n of images selected by the operator with the storage image number changeover switch 410, and the compression ratio detection unit 411 uses the storage capacity M of the storage unit 6 stored in advance as the number of images stored in the storage unit 6. By dividing by the number of images n, the storage capacity P (=M/n) required for each image to be stored is calculated. Note that in order to determine whether the total amount of compressed data per image falls within the storage capacity P, it is necessary to change the α value appropriately and perform trial and error. Therefore, the compression ratio detection section 41
1 sends a control signal to the DCT processing unit 3 so as to send out only one block of image data in the center of the image before quantizing the entire image. Therefore, the compression rate detection unit 411 is supplied from the Huffman encoding processing unit 5.
Since one image consists of 5400 blocks, the total amount of compressed data in one block in a photographed image is 54.
00, and the α value is changed as appropriate so that this value is equal to the storage capacity P or closest to the P value within a range smaller than the storage capacity P, and the optimum α value is determined. The compression ratio detection unit 411 then sends the determined α value to the quantization processing unit 4.
【0105】さらに圧縮率検出部411には、予め図1
5に示すような圧縮率値と画質との関係を示す関数情報
が格納されており、圧縮率検出部411は上記決定され
たα値に基づき算出される圧縮率値について上記関数情
報に基づき画質情報信号を画質表示部412へ送出する
。画質表示部412は、上記画質情報信号に基づき画質
を例えば EXCELLENT(最良)、GOOD(良
)、FAIR(普通)、POOR(やや不良)、BAD
(不良)の5段階に分け、該当するランクを液晶表示や
LED表示にて操作者に対し可視的に表示を行う。[0105] Furthermore, the compression ratio detection unit 411 has the
Function information indicating the relationship between the compression rate value and image quality as shown in 5 is stored, and the compression rate detection unit 411 determines the image quality based on the function information for the compression rate value calculated based on the determined α value. The information signal is sent to the image quality display section 412. The image quality display section 412 indicates the image quality based on the image quality information signal, for example, EXCELLENT, GOOD, FAIR, POOR, BAD.
(Defective) and the corresponding rank is visually displayed to the operator on a liquid crystal display or LED display.
【0106】尚、以上説明した構成部分は撮影像を記憶
する場合に関するものである。記憶部6の出力側は、各
画素における画素情報を表す圧縮データを圧縮前の画素
成分データに復号化を行うハフマン復号化処理部7に接
続され、ハフマン復号化処理部7は圧縮率検出部411
が送出するα値にて逆量子化を行う逆量子化処理部8に
接続される。逆量子化処理部8は、供給される量子化さ
れている画素データを逆DCT処理を行うことで元の撮
影像を再生する逆DCT処理部9に接続される。尚、以
上の構成部分1,402,3ないし9は上述した従来の
直交変換演算装置と同一の回路構成を有する。[0106] The constituent parts described above relate to the case where photographed images are stored. The output side of the storage unit 6 is connected to a Huffman decoding unit 7 that decodes compressed data representing pixel information for each pixel into uncompressed pixel component data, and the Huffman decoding unit 7 is connected to a compression ratio detection unit. 411
It is connected to an inverse quantization processing section 8 that performs inverse quantization using the α value sent by. The inverse quantization processing unit 8 is connected to an inverse DCT processing unit 9 that reproduces the original captured image by performing inverse DCT processing on the supplied quantized pixel data. Incidentally, the above-mentioned components 1, 402, 3 to 9 have the same circuit configuration as the conventional orthogonal transform calculation device described above.
【0107】このように構成されるカラー静止画像情報
の直交変換演算装置における動作を以下に説明する。
尚、構成部分1,402,3ないし9については上述し
た従来の直交変換演算装置における動作と同様であるの
で必要箇所を除き説明は省略する。The operation of the orthogonal transformation calculation device for color still image information configured as described above will be explained below. It should be noted that the operations of the constituent parts 1, 402, 3 to 9 are similar to those in the conventional orthogonal transform arithmetic device described above, and therefore the explanation will be omitted except for necessary parts.
【0108】まず操作者は、記憶部6に何枚の撮影像を
記録したいかを記憶画像枚数切替スイッチ410にて設
定する。設定された記憶画像枚数に関する信号は圧縮率
検出部411に供給され、圧縮率検出部411は記憶画
像の一枚当たりに必要な記憶容量Pを算出する。又、圧
縮率検出部411は、適宜なα値を量子化処理部4へ送
出する。First, the operator sets how many captured images he wants to record in the storage section 6 using the storage image number changeover switch 410. A signal regarding the set number of stored images is supplied to the compression ratio detection section 411, and the compression ratio detection section 411 calculates the storage capacity P required for each stored image. Further, the compression ratio detection unit 411 sends an appropriate α value to the quantization processing unit 4.
【0109】一方、CCD1にて電気信号に変換された
画像情報は順次DCT処理部3へ送出される。DCT処
理部3には、圧縮率検出部411より一画像の中央部に
位置する一つのブロックにおける画像情報のみをDCT
処理する制御信号が供給されており、DCT処理部3は
上記中央部の一ブロックの画像情報についてDCT処理
を行う。尚、DCT処理を行うブロックとして画像の中
央部におけるものを選択するのは、通常、撮影像におけ
る合焦が画像中央部にて行なわれることによる。On the other hand, the image information converted into electrical signals by the CCD 1 is sequentially sent to the DCT processing section 3. The DCT processing unit 3 receives only the image information in one block located in the center of one image from the compression rate detection unit 411 and performs DCT processing on it.
A control signal to be processed is supplied, and the DCT processing unit 3 performs DCT processing on the image information of one block in the center. Note that the reason why a block in the center of the image is selected as the block to be subjected to the DCT processing is that focusing in a photographed image is normally performed at the center of the image.
【0110】DCT処理部3にてDCT処理された上記
一ブロック分の画像データAijは、量子化処理部4に
送出される。量子化処理部4は、上述した式オに従い圧
縮率検出部411より供給されるα値によって量子化を
行い、上記一ブロック分の画像成分データBijをハフ
マン符号化処理部5へ送出する。ハフマン符号化処理部
5は、一ブロック分の画像情報についてハフマン符号化
を行いその圧縮データ量を圧縮率検出部411へ送出す
る。The one block of image data Aij that has been subjected to DCT processing in the DCT processing section 3 is sent to the quantization processing section 4. The quantization processing unit 4 performs quantization using the α value supplied from the compression ratio detection unit 411 according to the above-mentioned formula (E), and sends the image component data Bij for one block to the Huffman encoding processing unit 5. The Huffman encoding processing unit 5 performs Huffman encoding on one block of image information and sends the compressed data amount to the compression rate detection unit 411.
【0111】圧縮率検出部411は、供給される圧縮デ
ータ量を5400倍した値が上述した画像一枚当たりの
記憶容量Pの値以内で最も大きい値か、あるいは上記P
の値に等しいかを判断し、上記条件に合わない場合には
再度α値を設定し、量子化処理部4へ送出する。よって
量子化処理部4は、再度、画像中央部の一ブロックにつ
いて再設定されたα値にて量子化処理を行い、その画像
成分データBijをハフマン符号化処理部5へ送出する
。
そしてハフマン符号化処理部5は、再度ハフマン符号化
処理を行い、圧縮データ量を圧縮率検出部411に送出
し、圧縮率検出部411は再度上述と同様の動作を行う
。このようにして圧縮率検出部411は、最適なα値を
求め、最適α値が求まった時点でその最適α値を量子化
処理部4へ送出するとともに、DCT処理部3へ一枚分
の画像データの全てについてDCT処理を行うように制
御信号を送出する。さらに圧縮率検出部411は、上記
最適α値により圧縮率を求め画質情報信号を画質表示部
412へ送出する。例えば圧縮率が1/7であれば図1
5より明らかなようにEXCELLENTに相当する画
質情報信号を送出する。The compression ratio detection unit 411 determines whether the value obtained by multiplying the supplied compressed data amount by 5400 is the largest value within the above-mentioned storage capacity P per image, or
If the above conditions are not met, the α value is set again and sent to the quantization processing section 4. Therefore, the quantization processing unit 4 again performs quantization processing on one block in the center of the image using the reset α value, and sends the image component data Bij to the Huffman encoding processing unit 5. The Huffman encoding processing unit 5 then performs the Huffman encoding process again and sends the compressed data amount to the compression ratio detection unit 411, which again performs the same operation as described above. In this way, the compression ratio detection unit 411 determines the optimal α value, and when the optimal α value is determined, sends the optimal α value to the quantization processing unit 4, and also sends the optimal α value for one sheet to the DCT processing unit 3. A control signal is sent to perform DCT processing on all image data. Further, the compression ratio detection section 411 determines the compression ratio using the above-mentioned optimum α value and sends an image quality information signal to the image quality display section 412. For example, if the compression ratio is 1/7, Figure 1
5, the image quality information signal corresponding to EXCELLENT is sent out.
【0112】よって画質表示部412は、上記画質情報
信号に基づき例えば“EXCELLENT”の文字を可
視的に表示する。よって操作者は、この表示を見て次の
撮影像における画質を決定する指針とすることができる
。例えば、画質を悪くしても良い場合には記憶画像枚数
が多い方へ操作者は記憶画像枚数切替スイッチ410を
切り替えることができる。一方、量子化処理部4は、上
記最適α値に基づき一つの撮影像全てのブロックにおけ
る画像データの量子化処理をブロック毎に順次行い、そ
のブロック毎の画像成分データBijをハフマン符号化
処理部5へ送出する。ハフマン符号化処理部5は、上述
の場合と同様にブロック毎にハフマン符号化処理を行い
、その圧縮データを順次記憶部6へ送出し、記憶部6は
これを記憶する。Accordingly, the image quality display section 412 visually displays, for example, the characters "EXCELLENT" based on the image quality information signal. Therefore, the operator can use this display as a guideline for determining the image quality of the next photographed image. For example, if it is acceptable to lower the image quality, the operator can switch the number of stored images changeover switch 410 to the one that has a larger number of stored images. On the other hand, the quantization processing unit 4 sequentially performs quantization processing on the image data in all blocks of one captured image based on the above-mentioned optimal α value, block by block, and converts the image component data Bij of each block into a Huffman encoding processing unit. Send to 5. The Huffman encoding processing section 5 performs Huffman encoding processing for each block as in the case described above, and sequentially sends the compressed data to the storage section 6, which stores it.
【0113】記憶部6に記憶された画像を再生する場合
、記憶部6より読み出された圧縮データは、ハフマン復
号化処理部7にて復号化処理が行なわれた後、逆量子化
処理部8にて逆量子化が行なわれる。尚、このとき逆量
子化処理部8に供給されるα値は、再生している画像が
量子化処理される際のα値が供給される。逆量子化処理
部8より送出された画像データは逆DCT処理部9にて
元の撮影像情報に再生され、適宜な表示装置(不図示)
にこの再生撮影像情報を供給することで撮影像を可視的
に表示することができる。[0113] When reproducing the image stored in the storage unit 6, the compressed data read out from the storage unit 6 is decoded in the Huffman decoding processing unit 7, and then dequantized in the dequantization processing unit. Inverse quantization is performed at 8. Note that the α value supplied to the inverse quantization processing unit 8 at this time is the α value when the image being reproduced is subjected to the quantization process. The image data sent from the inverse quantization processing unit 8 is reproduced into the original captured image information by the inverse DCT processing unit 9, and then displayed on an appropriate display device (not shown).
By supplying this reproduced photographed image information to the camera, the photographed image can be visually displayed.
【0114】以上説明したように、操作者が記憶部に記
憶する画像の枚数を選択することができ、その画像枚数
によって記憶される画像の画質を変化させることができ
る。さらにその画質の優劣の表示を行うことができる。
このように、本カラー静止画像情報の直交変換演算装置
は、従来着目されていなかったα値を変化させることに
ついて、記憶する撮影像の画像枚数を可変設定可能とし
たことで間接的にα値を変化させ、記憶される撮影像の
画質を変化させることを可能とした。さらに記憶される
撮影像の画質を表示するようにしたので、操作者は記憶
された撮影像を再生することなく予め記憶撮影像の画質
を知ることができ、例えば鮮明な画像を希望するならば
上記画像枚数を少なく設定することでこれを可能とする
ことができる。As described above, the operator can select the number of images to be stored in the storage section, and the quality of the stored images can be changed depending on the number of images. Furthermore, it is possible to display the superiority or inferiority of the image quality. In this way, this orthogonal transformation calculation device for color still image information can indirectly change the α value by making it possible to variably set the number of captured images to be stored, which has not received attention in the past. This makes it possible to change the quality of captured images that are stored. Furthermore, since the image quality of the memorized captured image is displayed, the operator can know the image quality of the memorized captured image in advance without having to play back the memorized captured image.For example, if a clear image is desired, the operator can This can be made possible by setting the number of images to be small.
【0115】[0115]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、入
力データ間にて加算及び減算を行いその結果データを使
用し離散コサイン変換を行うようにしたので、離散コサ
イン変換係数の一部の値をゼロとすることができ離散コ
サイン変換処理に要する演算回数を減少させることがで
きる。よって撮影された時点から撮影像が離散コサイン
変換処理される前までの前段階に要する時間と同一もし
くはこれより短い時間に離散コサイン変換に要する時間
を短縮することができる。したがって、離散コサイン変
換処理部へデータを送出する記憶部は、一の撮影像のす
べての画像データを記憶する必要がなくなり、2ライン
ブロック分の画像データを記憶すれば良い。したがって
記憶部の回路規模を縮小することができ、データ圧縮伸
長回路装置全体の回路規模を小さくすることができ、又
、高価なページバッファを使用しなくても良いことより
安価な直交変換演算装置を提供することができる。
又、本発明によれば、DCTなどの直交変換とその逆直
交変換を行なう画像符号化、復号化を用いた装置におい
て、逆直交変換処理の際に縮小処理や拡大処理を同時に
行なうようにしたので、縮小機能や拡大機能を備えた直
交変換演算装置を簡単な構成で実現でき、かつ高速に処
理させることができる。さらに本発明によれば、DCT
処理と逆DCT処理とを同一回路にて実行するようにし
たことより、DCT/逆DCT処理装置の回路規模を縮
小することができる。さらに本発明によれば、一定の記
憶容量の記憶部に記憶可能な撮影像の画像枚数を設定可
能とし、設定された画像枚数に応じて量子化係数が変化
可能としたことより、量子化係数の変化、即ち設定する
画像枚数に応じて記憶される撮影像の画質を変化させる
ことができる。さらに量子化係数に応じて求まる圧縮率
に対応して画質レベルを予想しこれを表示するようにし
たことより、操作者は設定した記憶画像枚数に応じて記
憶される撮影像の画質を再生前に確認することができる
。Effects of the Invention As detailed above, according to the present invention, addition and subtraction are performed between input data and the resulting data is used to perform the discrete cosine transform. The value of can be set to zero, and the number of operations required for discrete cosine transform processing can be reduced. Therefore, the time required for discrete cosine transformation can be shortened to the same or shorter time than the time required for the pre-stage from the time of photographing to before the photographed image is subjected to discrete cosine transformation processing. Therefore, the storage unit that sends data to the discrete cosine transform processing unit does not need to store all the image data of one captured image, but only needs to store image data for two line blocks. Therefore, the circuit scale of the storage section can be reduced, the circuit scale of the entire data compression/expansion circuit device can be reduced, and there is no need to use an expensive page buffer. can be provided. Further, according to the present invention, in an apparatus using image encoding and decoding that performs orthogonal transform such as DCT and its inverse orthogonal transform, reduction processing and enlargement processing are performed simultaneously during inverse orthogonal transform processing. Therefore, an orthogonal transformation arithmetic device having a reduction function and an enlargement function can be realized with a simple configuration, and can be processed at high speed. Further according to the invention, DCT
Since the processing and the inverse DCT processing are executed in the same circuit, the circuit scale of the DCT/inverse DCT processing device can be reduced. Furthermore, according to the present invention, the number of captured images that can be stored in a storage unit with a certain storage capacity can be set, and the quantization coefficient can be changed according to the set number of images. In other words, the image quality of the captured images to be stored can be changed depending on the number of images to be set. Furthermore, by predicting and displaying the image quality level corresponding to the compression rate determined according to the quantization coefficient, the operator can estimate the image quality of the captured image to be stored according to the set number of memorized images before playback. can be confirmed.
【図1】 本発明のDCT処理による直交変換演算装
置の第1の実施例における構成を示すブロック図である
。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of an orthogonal transform calculation device using DCT processing of the present invention.
【図2】 図1に示すADCT処理部におけるデータ
圧縮に関する回路構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a circuit configuration related to data compression in the ADCT processing section shown in FIG. 1;
【図3】 図1に示すADCT処理部におけるデータ
伸長に関する回路構成の一例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an example of a circuit configuration related to data expansion in the ADCT processing section shown in FIG. 1. FIG.
【図4】 図2に示す加減算器の構成例を示すブロッ
ク図である。4 is a block diagram showing a configuration example of an adder/subtractor shown in FIG. 2. FIG.
【図5】 本発明の第2の実施例におけるデータ圧縮
・伸長系を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a data compression/decompression system in a second embodiment of the present invention.
【図6】 動作を示す図であり、(A)は縮小の場合
、(B)は拡大の場合を表わす。FIG. 6 is a diagram showing the operation, where (A) shows the case of reduction and (B) shows the case of enlargement.
【図7】 本発明の第2の実施例におけるIDCT処
理を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing IDCT processing in a second embodiment of the present invention.
【図8】 一次元IDCT処理回路の一例を示すブロ
ックである。FIG. 8 is a block diagram showing an example of a one-dimensional IDCT processing circuit.
【図9】 本発明の第3の実施例における構成を示す
ブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention.
【図10】 図9に示すDCT/逆DCT処理部の構
成の一例を示すブロック図である。10 is a block diagram showing an example of the configuration of a DCT/inverse DCT processing section shown in FIG. 9. FIG.
【図11】 図16に示すDCT処理部の構成を示す
ブロック図である。11 is a block diagram showing the configuration of the DCT processing section shown in FIG. 16. FIG.
【図12】 図16に示す逆DCT処理部の構成を示
すブロック図である。12 is a block diagram showing the configuration of the inverse DCT processing section shown in FIG. 16. FIG.
【図13】 回路チップ面積比と回路チップ価格との
関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between circuit chip area ratio and circuit chip price.
【図14】 本発明の第4の実施例における構成を示
すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図15】 図14に示す装置において圧縮後の画像
の画質の優劣を決定するための関数を示すグラフである
。15 is a graph showing a function for determining the quality of an image after compression in the apparatus shown in FIG. 14. FIG.
【図16】 従来のDCT/逆DCT処理装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a conventional DCT/inverse DCT processing device.
【図17】 従来のDCT処理における直交変換演算
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of an orthogonal transform calculation device in conventional DCT processing.
【図18】 図17に示すADCT処理部におけるデ
ータ圧縮に関する回路構成を示すブロック図である。18 is a block diagram showing a circuit configuration related to data compression in the ADCT processing section shown in FIG. 17. FIG.
【図19】 DCT処理前における1ブロック分のデ
ータを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing one block of data before DCT processing.
【図20】 DCT処理後における1ブロック分のデ
ータを示す図である。FIG. 20 is a diagram showing one block of data after DCT processing.
【図21】 一画像におけるブロックの区分を示す図
である。FIG. 21 is a diagram showing the division of blocks in one image.
【図22】 DCT処理後の画像データの具体例を示
す図である。FIG. 22 is a diagram showing a specific example of image data after DCT processing.
【図23】 量子化を行う際に使用する量子化係数(
α値)を示す図である。[Figure 23] Quantization coefficients used when performing quantization (
[alpha] value).
【図24】 量子化後の画像成分データの具体例を示
す図である。FIG. 24 is a diagram showing a specific example of image component data after quantization.
【図25】 ハフマン符号化処理を行う際のジグザグ
走査の走査方向を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the scanning direction of zigzag scanning when performing Huffman encoding processing.
100及び101…加減算器、 104…ADCT処
理部、105…Y成分ラインバッファ、 106…R
−Y成分ラインバッファ、107…B−Y成分ラインバ
ッファ、 108…セレクタ、110ないし117…
シフトレジスタ及びラッチ回路、121ないし124…
加算減算回路、131ないし134、141ないし14
4…シフトレジスタ及びラッチ回路、202……元の画
像、 204……元の画像ブロック、206……DC
T処理回路、 208……量子化回路、210……ハ
フマン符号化回路、 212……ハフマン復号化回路
、214……逆量子化回路、 216……IDCT処
理回路、218……再生された画像ブロック、 22
0……再生画像、230……シフトレジスタ、 23
2……ラッチ、234……係数ROM、 236……
画面サイズデータのレジスタ、238……乗算器、
240……ANDゲート、 242……加算器、33
4…主演算回路、303…Aセレクタ、304…Bセレ
クタ、 305…Cセレクタ、306…係数ROMブ
ロック、410…記憶画像枚数切替スイッチ、 41
1…圧縮率検出部、412…画質表示部。100 and 101...addition/subtraction unit, 104...ADCT processing unit, 105...Y component line buffer, 106...R
-Y component line buffer, 107...B-Y component line buffer, 108...Selector, 110 to 117...
Shift registers and latch circuits, 121 to 124...
Addition and subtraction circuits, 131 to 134, 141 to 14
4...Shift register and latch circuit, 202...Original image, 204...Original image block, 206...DC
T processing circuit, 208...Quantization circuit, 210...Huffman encoding circuit, 212...Huffman decoding circuit, 214...Dequantization circuit, 216...IDCT processing circuit, 218...Regenerated image block , 22
0...Reproduction image, 230...Shift register, 23
2...Latch, 234...Coefficient ROM, 236...
Screen size data register, 238...multiplier,
240...AND gate, 242...Adder, 33
4... Main arithmetic circuit, 303... A selector, 304... B selector, 305... C selector, 306... Coefficient ROM block, 410... Storage image number changeover switch, 41
1... Compression rate detection section, 412... Image quality display section.
Claims (5)
後、変換後のデータの量子化、ハフマン符号化にてデー
タ圧縮を行い、又、圧縮されたデータのハフマン復号化
を行った後のデータの逆量子化、逆離散コサイン変換を
行うことでデジタル信号に復調する、直交変換演算装置
において、デジタル信号に変換された輝度及び色信号の
1ラインブロック分の画像データを格納する記憶部と、
離散コサイン変換に用いられる離散コサイン変換係数の
一部の値が0となるように、上記記憶部から読み出した
画像データ間の加算及び減算を行う前処理回路を有する
離散コサイン変換処理部と、を備えたことを特徴とする
直交変換演算装置。Claim 1: After performing discrete cosine transform on a digital signal, compressing the data through quantization and Huffman encoding of the transformed data, and performing Huffman decoding on the compressed data, and then inverting the data. an orthogonal transform calculation device that demodulates digital signals by performing quantization and inverse discrete cosine transform;
a discrete cosine transform processing unit having a preprocessing circuit that performs addition and subtraction between the image data read from the storage unit so that some values of the discrete cosine transform coefficients used in the discrete cosine transform become 0; An orthogonal transformation calculation device comprising:
クに分割し、各ブロックに対して直交変換処理を行なう
直交変換回路を備えた直交変換演算装置において、直交
変換されたデータを元の画像データに戻す逆直交変換回
路は処理ブロックの大きさが可変であり、指定された処
理ブロックの大きさに対応した逆直交変換係数を選択し
、指定された大きさの逆直交変換処理を行なうことを特
徴とする直交変換演算装置。2. In an orthogonal transformation calculation device equipped with an orthogonal transformation circuit that divides one image into blocks each including a plurality of pixels and performs orthogonal transformation processing on each block, the orthogonally transformed data is converted into original data. The inverse orthogonal transform circuit that returns image data has variable processing block sizes, selects inverse orthogonal transform coefficients that correspond to the specified processing block size, and performs inverse orthogonal transform processing of the specified size. An orthogonal transformation calculation device characterized by the following.
れた処理ブロックの大きさに対応した逆直交変換係数と
を乗算する乗算器と、指定された処理ブロックの大きさ
に対応して前記各乗算器の積の有効か無効かを判定する
ゲート回路と、このゲート回路で有効とされた前記乗算
器の積を加算して1個のデータを得る加算器とを備えて
いる請求項2記載の直交変換演算装置。3. The inverse orthogonal transform circuit includes a multiplier that multiplies input data by an inverse orthogonal transform coefficient corresponding to the size of the designated processing block, and a multiplier that multiplies the input data by an inverse orthogonal transform coefficient corresponding to the size of the designated processing block, and 3. The multiplier according to claim 2, further comprising: a gate circuit that determines whether the product of the multiplier is valid or invalid; and an adder that adds the products of the multiplier that are determined to be valid by the gate circuit to obtain one piece of data. Orthogonal transformation calculation device.
後、変換後のデータの量子化、ハフマン符号化にてデー
タ圧縮を行い、又、圧縮されたデータのハフマン復号化
を行った後のデータの逆量子化、逆離散コサイン変換を
行うことでデジタル信号に復調する、直交変換演算装置
において、離散コサイン変換に必要な係数と逆離散コサ
イン変換に必要な係数とを記憶し離散コサイン変換ある
いは逆離散コサイン変換を指示する制御信号に応じて選
択した上記のいずれかの係数を送出する係数記憶部と、
供給される上記係数によって離散コサイン変換及び逆離
散コサイン変換の両処理が可能であり両処理に対して共
通に使用される1組の主演算回路と、上記制御信号に応
じて離散コサイン変換あるいは逆離散コサイン変換され
たデータの選択を行う選択部と、を有する離散コサイン
変換/逆離散コサイン変換処理部を備えたことを特徴と
する直交変換演算装置。Claim 4: After performing discrete cosine transform on the digital signal, compressing the data by quantizing the transformed data and Huffman encoding, and performing Huffman decoding on the compressed data, and then inverting the data. An orthogonal transform calculation device that demodulates digital signals by performing quantization and inverse discrete cosine transform, stores the coefficients necessary for discrete cosine transform and the coefficients necessary for inverse discrete cosine transform, and performs discrete cosine transform or inverse discrete cosine transform. a coefficient storage section that sends out one of the coefficients selected above in response to a control signal instructing conversion;
Both discrete cosine transform and inverse discrete cosine transform can be performed by the supplied coefficients, and a set of main arithmetic circuits is used in common for both processes, and the discrete cosine transform or inverse transform is performed according to the control signal. An orthogonal transform calculation device comprising: a selection section that selects data that has been subjected to a discrete cosine transform; and a discrete cosine transform/inverse discrete cosine transform processing section.
方式のカラー静止画像情報直交変換演算装置において、
一定の記憶容量の記憶部に記憶可能な撮影像の画像枚数
を設定可能とする画像枚数切替スイッチと、上記画像枚
数切替スイッチが送出する画像枚数信号に応じて撮影像
情報量を所定の画像情報量にまで圧縮するために使用さ
れる量子化係数を自動的に設定するとともに情報量の圧
縮率を求め記憶される撮影像の画質レベルを上記圧縮率
に基づき予想する圧縮率検出部と、上記圧縮率検出部が
送出する上記画質レベル信号を可視的に表示する表示部
と、を備えたことを特徴とする離散コサイン変換を利用
したカラー静止画像情報直交変換演算装置。5. A color still image information orthogonal transform calculation device using an adaptive discrete cosine transform encoding method, comprising:
An image number changeover switch that allows setting the number of photographed images that can be stored in a storage unit with a certain storage capacity; and an image number changeover switch that allows setting the number of photographed images that can be stored in a storage unit with a certain storage capacity; a compression rate detection unit that automatically sets a quantization coefficient used for compressing the amount of information, calculates the compression rate of the information amount, and predicts the image quality level of the captured image to be stored based on the compression rate; A color still image information orthogonal transformation calculation device using discrete cosine transformation, comprising: a display section that visually displays the image quality level signal sent out by the compression ratio detection section.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9141771A JPH04211575A (en) | 1990-04-27 | 1991-03-07 | Orthogonal convertion operation device |
US07/687,037 US5216516A (en) | 1990-04-27 | 1991-04-16 | Orthogonal transformation arithmetic unit |
Applications Claiming Priority (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11315690 | 1990-04-27 | ||
JP2-113156 | 1990-04-27 | ||
JP15117890 | 1990-06-08 | ||
JP2-151178 | 1990-06-08 | ||
JP2-164794 | 1990-06-22 | ||
JP16479490 | 1990-06-22 | ||
JP2-173820 | 1990-06-29 | ||
JP17382090 | 1990-06-29 | ||
JP2-173819 | 1990-06-29 | ||
JP17381990 | 1990-06-29 | ||
JP9141771A JPH04211575A (en) | 1990-04-27 | 1991-03-07 | Orthogonal convertion operation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04211575A true JPH04211575A (en) | 1992-08-03 |
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ID=27526590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9141771A Pending JPH04211575A (en) | 1990-04-27 | 1991-03-07 | Orthogonal convertion operation device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH04211575A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007282266A (en) * | 1996-03-06 | 2007-10-25 | Hewlett Packard Co <Hp> | Image downsampling method |
WO2012096184A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus, image encoding method, program, image decoding apparatus, image decoding method, and program |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP9141771A patent/JPH04211575A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007282266A (en) * | 1996-03-06 | 2007-10-25 | Hewlett Packard Co <Hp> | Image downsampling method |
WO2012096184A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus, image encoding method, program, image decoding apparatus, image decoding method, and program |
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