JPH04260290A - Picture data compression method and picture data compression device and picture data decoder - Google Patents

Picture data compression method and picture data compression device and picture data decoder

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Publication number
JPH04260290A
JPH04260290A JP3021987A JP2198791A JPH04260290A JP H04260290 A JPH04260290 A JP H04260290A JP 3021987 A JP3021987 A JP 3021987A JP 2198791 A JP2198791 A JP 2198791A JP H04260290 A JPH04260290 A JP H04260290A
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JP
Japan
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image
block
image data
coefficient matrix
extracted
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3021987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimitaka Murashita
君孝 村下
Tsuguo Noda
嗣男 野田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04260290A publication Critical patent/JPH04260290A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a coded data not including redundant information with respect to the picture data compression method and picture data compression device and picture data decoder. CONSTITUTION:Orthogonal transformation is applied to each block comprising MXN picture elements of a picture data representing a multi-valued picture to obtain a coefficient matrix of M rows and N columns comprising conversion coefficients, plural components are extracted from a coefficient matrix corresponding to each block and an extracted coefficient matrix of M rows and N columns including only the component extracted as the effective coefficient having values other than zero is generated. The extracted coefficient matrix is subjected to inverse orthogonal transformation and a picture of each block is decoded and plural picture elements are extracted respectively from the obtained picture, a reduced picture comprising the picture elements is generated corresponding to each block and sets of the reduced pictures corresponding to each block are used as picture data and they are coded and compressed furthermore.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像を表す画像デ
ータを変換符号化して圧縮する画像データ圧縮方法およ
び画像データ圧縮装置ならびにこの変換符号化によって
得られた符号化データに基づいて画像データを復元する
画像データ復元装置に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an image data compression method and an image data compression apparatus for transform-coding and compressing image data representing a multivalued image, and an image data compression method and apparatus for converting and compressing image data representing a multivalued image. The present invention relates to an image data restoration device that restores data.

【0002】中間階調画像やカラー画像などの多値画像
をその特徴を損なうことなくデータ量を圧縮する符号化
方式として、2次元直交変換を利用した適応離散コサイ
ン変換符号化方式(Adaptive Discret
e Cosine Transform,以下ADCT
方式と称する)が広く用いられている。このADCT方
式は、多値画像をそれぞれ所定数の画素(例えば8×8
画素)からなるブロックに分割し、このブロックごとに
画像データを直交変換して変換係数(以下、DCT係数
と称する)からなる行列を求め、この行列の各成分をそ
れぞれ対応する視覚適応閾値(後述する)を用いて量子
化してから可変長符号化することにより、データ量を圧
縮するものである。
[0002]An adaptive discrete cosine transform coding method using two-dimensional orthogonal transform is used as a coding method for compressing the amount of data of multivalued images such as halftone images and color images without impairing their characteristics.
e Cosine Transform, hereinafter referred to as ADCT
method) is widely used. This ADCT method converts a multivalued image into a predetermined number of pixels (for example, 8×8
For each block, the image data is orthogonally transformed to obtain a matrix of transform coefficients (hereinafter referred to as DCT coefficients), and each component of this matrix is set to a corresponding visual adaptation threshold (described later). The amount of data is compressed by quantizing the data using the following method and then variable-length encoding.

【0003】0003

【従来の技術】図13に、従来のADCT方式を適用し
た画像データ圧縮装置の構成を示す。また、図14に、
多値画像を分割して得られるブロックの例を示す。DC
T変換部611は、入力されるブロックに対して2次元
離散コサイン変換(以下、DCT変換と称する)処理を
行い、空間周波数成分に対応するDCT係数からなる8
行8列の行列(以下、DCT係数Dと称する)に変換す
る。図15に、このDCT係数Dの例を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows the configuration of an image data compression apparatus to which a conventional ADCT method is applied. Also, in Figure 14,
An example of blocks obtained by dividing a multivalued image is shown. D.C.
The T-transform unit 611 performs two-dimensional discrete cosine transform (hereinafter referred to as DCT transform) processing on the input block, and transforms the input block into 8
It is converted into a matrix with 8 rows and 8 columns (hereinafter referred to as DCT coefficient D). FIG. 15 shows an example of this DCT coefficient D.

【0004】このDCT係数Dの各成分は、線型量子化
部620のDCT係数入力部621によって順次に除算
器622に被除数として入力されている。また、この線
型量子化部620には、各周波数成分に対応する視覚適
応閾値からなる量子化マトリクスVTHが予め与えられ
ており、この量子化マトリクスVTHと1画面の符号化
に先立って入力される量子化パラメータとの積からなる
8行8列の行列が、量子化閾値QTHとして量子化閾値
保持部623に格納されている。上述した視覚適応閾値
は、各空間周波数成分に対する視覚の感度に関する実験
結果に基づいて予め定められたものであり、量子化制御
パラメータは、画像の量子化精度を決定する係数である
Each component of this DCT coefficient D is sequentially inputted to a divider 622 as a dividend by a DCT coefficient input section 621 of a linear quantization section 620. Further, the linear quantization unit 620 is provided with a quantization matrix VTH consisting of visually adaptive thresholds corresponding to each frequency component in advance, and is inputted to this quantization matrix VTH and the quantization matrix VTH prior to encoding one screen. An 8-by-8 matrix consisting of the product with the quantization parameter is stored in the quantization threshold holding unit 623 as the quantization threshold QTH. The above-mentioned visual adaptation threshold is predetermined based on experimental results regarding visual sensitivity to each spatial frequency component, and the quantization control parameter is a coefficient that determines the quantization accuracy of an image.

【0005】従って、DCT係数Dの各成分の入力に応
じて、上述した量子化閾値QTHの対応する成分を除数
として除算器622に入力することにより、DCT係数
Dの各成分を視覚に適合した閾値を用いて量子化した量
子化係数が得られる。ここで、一般に、人間の視覚は、
低い空間周波数に対する感度が高く、高い空間周波数に
対する感度は低くなっている。これに応じて、上述した
量子化マトリクスVTHの各成分の値は、図16に示す
ように、低い空間周波数に対応する成分の絶対値は小さ
く、逆に、高い空間周波数に対応する成分の絶対値は大
きく設定されている。このため、量子化係数からなる8
行8列の行列(以下、量子化係数DQUと称する)は、
図17に示すように、直流成分を示す行列の左上隅の成
分(以下、DC成分と称する)とこのDC成分の周囲に
ある低い空間周波数成分を示す極く少数のAC成分のみ
が零以外の値を有する有効係数となり、大部分のAC成
分は値が零である無効係数となる場合が多い。
Therefore, in accordance with the input of each component of the DCT coefficient D, the corresponding component of the above-mentioned quantization threshold QTH is input to the divider 622 as a divisor, so that each component of the DCT coefficient D is visually adapted. A quantized coefficient is obtained by quantizing using a threshold value. Generally, human vision is
It has high sensitivity to low spatial frequencies and low sensitivity to high spatial frequencies. Accordingly, as shown in FIG. 16, the value of each component of the above-mentioned quantization matrix VTH is such that the absolute value of the component corresponding to a low spatial frequency is small, and conversely, the absolute value of the component corresponding to a high spatial frequency is small. The value is set large. Therefore, 8
A matrix with 8 rows and 8 columns (hereinafter referred to as quantization coefficient DQU) is
As shown in FIG. 17, only the component in the upper left corner of the matrix indicating the DC component (hereinafter referred to as the DC component) and a very small number of AC components indicating low spatial frequency components around this DC component are non-zero. Most AC components are effective coefficients that have a value, and most AC components are invalid coefficients that have a value of zero.

【0006】このようにして得られた量子化係数DQU
を図18に示すジグザスキャンと呼ばれる走査順序を用
いて1次元配列に変換されてから、符号化部631に入
力されるようになっている。また、この符号化部631
は、上述した1次元配列を有効係数(インデックス)と
このインデックスの前にある無効係数の連続長(ラン)
との組合せに変換し、符号表632に基づいて、各組合
せをその出現頻度に対応する符号にそれぞれ置き換えて
可変長符号化して、得られた符号化データを送出してい
る。
The quantization coefficient DQU obtained in this way
is converted into a one-dimensional array using a scanning order called zigza scan shown in FIG. 18, and then input to the encoding unit 631. In addition, this encoding unit 631
is the one-dimensional array described above with the effective coefficient (index) and the continuous length (run) of the invalid coefficients before this index.
Based on the code table 632, each combination is replaced with a code corresponding to its frequency of appearance, variable length coding is performed, and the resulting coded data is sent out.

【0007】また、このようにして得られた符号化デー
タは、図19に示す画像データ復元装置によって画像デ
ータに復元される。画像データ復元装置の復号部711
は、上述した符号表632とは逆に、符号に対応するラ
ンとインデックスとの組合せを示す復号表712を備え
ており、順次に入力される符号を復号してインデックス
とランとの組合せを求め、これらに基づいて、量子化係
数DQUを復元して逆量子化部720に入力する。
[0007] Furthermore, the encoded data obtained in this manner is restored to image data by an image data restoration device shown in FIG. Decoding unit 711 of image data restoration device
Contrary to the code table 632 described above, the system has a decoding table 712 that shows combinations of runs and indexes corresponding to codes, and decodes sequentially input codes to find combinations of indexes and runs. , based on these, the quantization coefficient DQU is restored and input to the inverse quantization unit 720.

【0008】この逆量子化部720は、量子化係数DQ
Uの各成分に量子化閾値QTHの対応する成分を乗ずる
ことにより、量子化係数DQUの各成分を逆量子化して
DCT係数Dを復元する。このDCT係数Dは、逆DC
T変換部731に入力され、この逆DCT変換部731
による逆DCT変換処理によって、該当するブロックの
画像データが復元される。
[0008] This inverse quantization section 720 converts the quantization coefficient DQ
By multiplying each component of U by the corresponding component of the quantization threshold QTH, each component of the quantization coefficient DQU is dequantized and the DCT coefficient D is restored. This DCT coefficient D is the inverse DC
is input to the T transform section 731, and this inverse DCT transform section 731
The image data of the corresponding block is restored by the inverse DCT transformation process.

【0009】通常は、上述したようにして、各ブロック
に対応する量子化係数DQUに含まれている全ての有効
係数をインデックスとして符号化して送出し、この符号
化データから量子化係数DQUが復元され、この量子化
係数DQUに基づいて画像データが復元されている。一
方、大まかな画像から段階的に詳細な画像を復元する階
層復元の場合は、上述した符号化部631において、量
子化係数DQUの低い空間周波数に対応する一部の成分
を順次に抽出し、抽出された成分のみを有効係数として
含む行列を同様にして可変長符号化したものを符号化デ
ータとして送出している。例えば、階層復元の第1階層
においては、量子化係数DQUの直流成分(以下、DC
成分と称する)のみが抽出され、続いて、第2階層およ
び第3階層においては、上述したDC成分に隣接する2
つのAC成分(図18において、記号2,3で示した)
およびこれらの成分に隣接する3つのAC成分(図18
において、記号4,3,6で示した)が抽出され、それ
ぞれ符号化されて送出されている。
Normally, as described above, all the effective coefficients included in the quantization coefficient DQU corresponding to each block are encoded and sent as an index, and the quantization coefficient DQU is restored from this encoded data. The image data is restored based on this quantization coefficient DQU. On the other hand, in the case of hierarchical restoration in which a detailed image is restored step by step from a rough image, the above-mentioned encoding unit 631 sequentially extracts some components corresponding to low spatial frequencies of the quantization coefficient DQU, A matrix containing only the extracted components as effective coefficients is similarly variable-length coded and is sent out as coded data. For example, in the first layer of layer restoration, the DC component (hereinafter referred to as DC
Then, in the second and third layers, the two adjacent DC components are extracted.
AC components (indicated by symbols 2 and 3 in Figure 18)
and the three AC components adjacent to these components (Figure 18
(indicated by symbols 4, 3, and 6) are extracted, encoded, and sent out.

【0010】これに応じて、階層復元の第1階層におい
ては、上述した復号部711と逆量子化部720とによ
り、DC成分のみが有効係数であるDCT係数Dが復元
される。また、同様にして、階層復元の第2階層におい
て、上述した2つのAC成分のみが有効係数であるDC
T係数Dが復元され、階層復元の第3階層において、上
述した3つのAC成分のみが有効係数であるDCT係数
Dが復元される。
Accordingly, in the first layer of hierarchical restoration, the above-mentioned decoding section 711 and inverse quantization section 720 restore the DCT coefficient D in which only the DC component is an effective coefficient. Similarly, in the second layer of layer restoration, only the two AC components described above are effective coefficients.
The T coefficient D is restored, and in the third layer of hierarchical restoration, the DCT coefficient D whose only effective coefficients are the three AC components described above is restored.

【0011】ここで、DCT係数DのDC成分は、画像
データの直流成分つまり画像データの平均値に対応して
おり、また、第1行および第1列に含まれるAC成分は
、それぞれブロックの行方向および列方向の画素データ
の変化を示す各空間周波数成分に対応している。図20
に、各空間周波数成分の基本波形を表す基底ベクトルを
示す。図において、0次の基底ベクトルはDC成分に対
応する基底ベクトルであり、1次〜7次の基底ベクトル
は、順に第1行および第1列の各成分に対応する基底ベ
クトルである。
[0011] Here, the DC component of the DCT coefficient D corresponds to the DC component of the image data, that is, the average value of the image data, and the AC components included in the first row and the first column correspond to the respective blocks. It corresponds to each spatial frequency component indicating changes in pixel data in the row direction and column direction. Figure 20
shows the basis vector representing the fundamental waveform of each spatial frequency component. In the figure, the 0th order basis vector is a basis vector corresponding to the DC component, and the 1st to 7th order basis vectors are basis vectors corresponding to each component in the first row and first column.

【0012】図20に示したように、DC成分に対応す
る0次の基底ベクトルは、定数であるから、上述した第
1階層のDCT係数Dを逆DCT変換することにより、
それぞれ全ての画素データが各ブロックの画素データの
平均値を有する1ブロックの画像が復元され、これらの
ブロックから大まかな画像を得ることができる。また、
上述した第2階層において復元されるDCT係数Dに含
まれているAC成分に対応する1次の基底ベクトルは、
行方向あるいは列方向への単調減少(あるいは増加)を
示している。従って、上述したDCT係数Dを逆DCT
変換することにより、行方向および列方向に画素データ
が単調に減少(あるいは増加)する画素からなる1ブロ
ックの画像が得られる。
As shown in FIG. 20, since the zero-order basis vector corresponding to the DC component is a constant, by performing inverse DCT transformation on the DCT coefficient D of the first layer described above,
An image of one block is restored in which all pixel data has the average value of the pixel data of each block, and a rough image can be obtained from these blocks. Also,
The first-order basis vector corresponding to the AC component included in the DCT coefficient D restored in the second layer described above is:
It shows a monotonous decrease (or increase) in the row or column direction. Therefore, the above-mentioned DCT coefficient D is inverse DCT
By performing the conversion, one block of image consisting of pixels whose pixel data monotonically decreases (or increases) in the row and column directions is obtained.

【0013】同様にして、第3階層において復元される
DCT係数Dを逆DCT変換することにより、2次の基
底ベクトルに従って画素データが変化する画像データが
得られる。このようにして、各階層において順次に復元
される画像データを上述した大まかな画像に重合わせる
ことにより、次第に詳細な画像が復元される。
Similarly, by inverse DCT-transforming the DCT coefficients D restored in the third layer, image data in which pixel data changes according to the second-order basis vector is obtained. In this way, by superimposing the image data sequentially restored in each layer on the above-mentioned rough image, a more detailed image is gradually restored.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、DCT係数
Dが直流成分とこの直流成分を囲む3つの交流成分のみ
を有効係数として含んでいる場合に、このDCT係数D
を逆DCT変換して得られる1ブロックの画像は、各画
素の値が1次の基底ベクトルに従って単調減少(あるい
は単調増加)している画像である。即ち、この場合は、
1ブロックの四隅の画素に対応する画素データが得られ
れば、これらの画素を基点とし、1次の基底ベクトルの
波形を用いて内挿することにより、他の画素データの値
を近似的に求めることができる。また、DCT係数Dが
2次の基底ベクトルに対応する成分を有効係数として含
んでいる場合は、復元される画像における画素データの
変化を表す波形は、行方向および列方向に1つの極値を
持つと予想される。従って、この場合は、上述した極値
をとる画素を変曲点とし、この変曲点と上述した基点と
に対応する画素の画素データから他の画素に対応する画
素データを近似的に求めることができる。
[Problem to be Solved by the Invention] By the way, when the DCT coefficient D includes only a DC component and three AC components surrounding this DC component as effective coefficients,
One block of image obtained by inverse DCT transformation is an image in which the value of each pixel monotonically decreases (or monotonically increases) according to the first-order base vector. That is, in this case,
Once the pixel data corresponding to the pixels at the four corners of one block are obtained, the values of other pixel data can be approximated by using these pixels as base points and interpolating using the waveform of the first-order basis vector. be able to. Furthermore, if the DCT coefficient D includes a component corresponding to the quadratic basis vector as an effective coefficient, the waveform representing the change in pixel data in the restored image has one extreme value in the row and column directions. expected to have. Therefore, in this case, the pixel that takes the above-mentioned extreme value is set as the inflection point, and the pixel data corresponding to other pixels is approximately determined from the pixel data of the pixel corresponding to this inflection point and the above-mentioned base point. Can be done.

【0015】従って、上述したようにして、画素データ
を近似的に求めることが許されるような用途においては
、基点および変曲点に関する情報のみを送出すれば充分
であり、量子化係数DQUのように、1ブロックの全て
の画素に関する情報を符号化データとして送出する必要
はない。しかしながら、従来方式においては、上述した
ような近似が許されるか否かにかかわらず、膨大な数の
ブロックそれぞれについて、DCT係数Dを符号化して
送出している。このため、各ブロックごとに、基点およ
び変曲点以外の画素に関する冗長な情報が符号化データ
に含まれるので、符号化データ全体としてのデータ量が
大きくなり、符号化データの伝送に要する時間が長かっ
た。
[0015] Therefore, in applications where it is permissible to obtain pixel data approximately as described above, it is sufficient to transmit only information regarding the base point and the inflection point, and information such as the quantization coefficient DQU is sufficient. Furthermore, it is not necessary to transmit information regarding all pixels of one block as encoded data. However, in the conventional system, the DCT coefficients D are encoded and transmitted for each of a huge number of blocks, regardless of whether the above-described approximation is allowed or not. For this reason, the encoded data includes redundant information regarding pixels other than the base point and inflection point for each block, which increases the amount of encoded data as a whole and increases the time required to transmit the encoded data. It was long.

【0016】一方、階層復元の低い階層などにおいては
、特に、大まかな画像をできるだけ早く復元して出力し
たいという要望があり、これに応じて、上述したような
冗長な情報を排除して、高い圧縮率で符号化する画像デ
ータ圧縮方法およびこれに対応する画像データ復元方法
が要望されている。本発明は、冗長な情報を含まない符
号化データを得る画像データ圧縮方法および画像データ
圧縮装置ならびにこの符号化データを復元する画像デー
タ復元方法および画像データ復元装置を提供することを
目的とする。
On the other hand, in the lower layers of hierarchical restoration, there is a desire to restore and output a rough image as quickly as possible. There is a need for an image data compression method that encodes at a compression rate and a corresponding image data restoration method. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image data compression method and an image data compression device that obtain encoded data that does not include redundant information, and an image data restoration method and image data restoration device that restore this encoded data.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】図1(a) は、請求項
2の発明の原理を示す図である。請求項1の発明は、多
値画像を表す画像データをM×N画素からなるブロック
ごとに直交変換して、変換係数からなるM行N列の係数
行列をそれぞれ求め、各ブロックに対応する係数行列か
ら複数の成分をそれぞれ抽出して、零以外の値を有する
有効係数として抽出した成分のみを含むM行N列の抽出
係数行列を生成し、抽出係数行列を逆直交変換して、各
ブロックの画像を復元し、得られた画像から複数の画素
をそれぞれ抽出して、これらの画素からなる縮小画像を
各ブロックに対応して生成し、各ブロックに対応する縮
小画像の集合を画像データとして、改めて符号化して圧
縮することを特徴とする。
[Means for Solving the Problem] FIG. 1(a) is a diagram showing the principle of the invention according to claim 2. The invention of claim 1 orthogonally transforms image data representing a multivalued image for each block of M×N pixels to obtain a coefficient matrix of M rows and N columns each consisting of transform coefficients, and calculates the coefficients corresponding to each block. A plurality of components are each extracted from the matrix, an M-by-N extraction coefficient matrix containing only the extracted components as effective coefficients having non-zero values is generated, and the extraction coefficient matrix is inversely orthogonally transformed, and each block is The image is restored, multiple pixels are extracted from the resulting image, a reduced image consisting of these pixels is generated for each block, and a set of reduced images corresponding to each block is created as image data. , is characterized by being re-encoded and compressed.

【0018】図1(b) は、請求項2の発明の原理を
示す図である。請求項2の発明は、多値画像を表す画像
データをブロックごとに直交変換して係数行列を求め、
各ブロックに対応する係数行列に基づいて、多値画像の
特徴を解析し、各ブロックに対応する係数行列から多値
画像の特徴に対応する成分をそれぞれ抽出して抽出係数
行列を生成し、抽出係数行列を逆直交変換して、各ブロ
ックの画像を復元し、得られた画像から多値画像の特徴
に対応する画素をそれぞれ抽出して、これらの画素から
なる縮小画像を各ブロックに対応して生成し、各ブロッ
クに対応する縮小画像の集合を画像データとして、改め
て符号化して圧縮することを特徴とする。
FIG. 1(b) is a diagram showing the principle of the invention according to claim 2. The invention according to claim 2 provides a method for obtaining a coefficient matrix by orthogonally transforming image data representing a multivalued image for each block;
Analyze the features of the multivalued image based on the coefficient matrix corresponding to each block, extract components corresponding to the features of the multivalued image from the coefficient matrix corresponding to each block, generate an extraction coefficient matrix, and extract The coefficient matrix is inversely orthogonally transformed to restore the image of each block, each pixel corresponding to the feature of the multivalued image is extracted from the obtained image, and a reduced image consisting of these pixels is created corresponding to each block. The feature is that a set of reduced images corresponding to each block is generated and re-encoded and compressed as image data.

【0019】図2は、請求項3の発明の画像データ圧縮
装置の構成を示す図である。請求項3の発明は、多値画
像を表す画像データをブロックごとに直交変換して係数
行列を求める直交変換手段111と、各ブロックに対応
する係数行列から複数の成分をそれぞれ抽出して、各ブ
ロックに対応する抽出係数行列を生成する抽出手段11
2と、抽出係数行列をそれぞれ逆直交変換して、各ブロ
ックの画像を復元する逆直交変換手段113と、逆直交
変換手段113によって得られた画像データから抽出手
段112によって抽出された複数の成分に対応する画素
を抽出して、これらの画素からなる縮小画像を各ブロッ
クに対応して生成する縮小画像生成手段114と、各ブ
ロックに対応する縮小画像からなる画像データを変換符
号化する変換符号化手段115とを備えたことを特徴と
する。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an image data compression apparatus according to the third aspect of the invention. The invention according to claim 3 provides an orthogonal transformation means 111 for orthogonally transforming image data representing a multivalued image block by block to obtain a coefficient matrix, and extracting a plurality of components from the coefficient matrix corresponding to each block, and extracting each component from the coefficient matrix corresponding to each block. Extraction means 11 for generating an extraction coefficient matrix corresponding to a block
2, an inverse orthogonal transform means 113 that restores the image of each block by inversely orthogonally transforming the extraction coefficient matrix, and a plurality of components extracted by the extraction means 112 from the image data obtained by the inverse orthogonal transform means 113. a reduced image generating means 114 that extracts pixels corresponding to the pixels and generates a reduced image consisting of these pixels corresponding to each block, and a conversion code that converts and encodes image data consisting of the reduced image corresponding to each block. The present invention is characterized in that it includes a converting means 115.

【0020】請求項4の発明は、請求項3記載の画像デ
ータ圧縮装置において、抽出手段112が、係数行列の
直流成分とその周囲の交流成分を含む複数の成分を抽出
して、抽出係数行列を生成する構成であることを特徴と
する。請求項5の発明は、請求項3記載の画像データ圧
縮装置において、縮小画像生成手段114が、抽出係数
行列に有効係数として含まれている複数の成分に対応す
る基底ベクトルに基づいて、抽出する画素を決定する構
成であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image data compression apparatus according to the third aspect, the extraction means 112 extracts a plurality of components including a DC component of the coefficient matrix and an AC component around it, and extracts an extracted coefficient matrix. It is characterized by a configuration that generates. According to a fifth aspect of the invention, in the image data compression apparatus according to the third aspect, the reduced image generating means 114 extracts based on base vectors corresponding to a plurality of components included as effective coefficients in the extraction coefficient matrix. It is characterized by a configuration that determines pixels.

【0021】請求項6の発明は、請求項3記載の画像デ
ータ圧縮装置において、各ブロックに対応する係数行列
に基づいて、多値画像の特徴を解析する特徴解析手段1
21を備え、抽出手段112が、特徴解析手段121に
よる解析結果に応じて、係数行列から抽出する成分を決
定する構成であることを特徴とする。図3は、請求項7
の発明の画像データ圧縮装置の構成を示す図である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image data compression apparatus according to the third aspect, a feature analysis means 1 for analyzing features of a multivalued image based on a coefficient matrix corresponding to each block.
21, and the extraction means 112 is characterized in that it is configured to determine the components to be extracted from the coefficient matrix according to the analysis result by the feature analysis means 121. FIG. 3 shows claim 7.
1 is a diagram showing the configuration of an image data compression device according to the invention; FIG.

【0022】請求項7の発明は、請求項3記載の画像デ
ータ圧縮装置において、変換符号化手段115に代えて
、各ブロックに対応する縮小画像からなる画像データを
予測符号化する予測符号化手段131を備えたことを特
徴とする。図2は、請求項8の発明の画像データ圧縮装
置の構成を示す図である。請求項8の発明は、請求項3
記載の画像データ圧縮装置において、抽出手段112が
、入力される係数行列の成分を対応する量子化閾値を用
いて量子化して量子化係数を求める量子化手段141と
、入力される量子化係数を対応する量子化閾値を用いて
逆量子化する逆量子化手段142とを備え、量子化係数
を逆量子化して得られる変換係数からなる抽出係数行列
を生成する構成であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image data compression apparatus according to the third aspect, in place of the transform encoding means 115, a predictive encoding means for predictively encoding image data consisting of a reduced image corresponding to each block is provided. 131. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an image data compression device according to an eighth aspect of the invention. The invention of claim 8 is defined as claim 3.
In the image data compression device described above, the extraction means 112 quantizes the components of the input coefficient matrix using the corresponding quantization threshold to obtain quantization coefficients, and the extraction means 141 extracts the quantization coefficients from the input quantization coefficients. The present invention is characterized in that it includes an inverse quantization means 142 that performs inverse quantization using a corresponding quantization threshold, and generates an extraction coefficient matrix consisting of transform coefficients obtained by inversely quantizing quantized coefficients.

【0023】図4は、請求項9の発明の画像データ復元
装置の構成を示す図である。請求項9の発明は、入力さ
れる符号化データに基づいて、縮小画像の集合を復元す
る縮小画像復元手段151と、縮小画像復元手段151
によって得られた各縮小画像を構成する複数の画素の画
素データに基づいて、対応するブロックを構成する他の
画素の画素データを求めて、該当するブロックを復元す
るブロック復元手段152とを備えたことを特徴とする
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an image data restoring apparatus according to the ninth aspect of the invention. The invention of claim 9 provides reduced image restoring means 151 for restoring a set of reduced images based on input encoded data; and reduced image restoring means 151.
a block restoring means 152 for restoring the corresponding block by determining pixel data of other pixels forming the corresponding block based on the pixel data of the plurality of pixels forming each reduced image obtained by It is characterized by

【0024】[0024]

【作用】請求項1の発明は、係数行列から抽出した成分
からなる抽出係数行列を逆直交変換して、抽出した成分
に対応する空間周波数の重ね合わせで表される画像を復
元し、この画像から複数の画素を抽出して得られる縮小
画像の集合を画像データとして再び符号化することによ
り、近似的に求めることができる画素に関する冗長な情
報を含まない符号化データを得ることができる。
[Operation] The invention of claim 1 restores an image represented by a superposition of spatial frequencies corresponding to the extracted components by performing inverse orthogonal transformation on the extracted coefficient matrix consisting of components extracted from the coefficient matrix. By re-encoding a set of reduced images obtained by extracting a plurality of pixels from , as image data, it is possible to obtain encoded data that does not include redundant information about pixels that can be approximately determined.

【0025】請求項2の発明は、各ブロックの係数行列
に基づいて、多値画像の特徴を解析することにより、係
数行列から多値画像の特徴に対応する成分を抽出すると
ともに、縮小画像から多値画像の特徴に対応する画素を
抽出することができる。請求項3の発明は、抽出手段1
12が、直交変換手段111によって得られた係数行列
から複数の成分を抽出して抽出係数行列を生成し、逆直
交変換手段113が、この抽出係数行列を逆直交変換し
て、各ブロックに対応する画像を得る。この画像に基づ
いて、縮小画像生成手段114が各ブロックに対応する
縮小画像を生成し、変換符号化手段115が、これらの
縮小画像の集合を変換符号化することにより、近似的に
求めることができる画素に関する冗長なデータを含まな
い符号化データを得ることができる。
The invention of claim 2 extracts components corresponding to the features of the multivalued image from the coefficient matrix by analyzing the features of the multivalued image based on the coefficient matrix of each block, and extracts components corresponding to the features of the multivalued image from the reduced image. Pixels corresponding to the features of a multivalued image can be extracted. The invention of claim 3 provides extraction means 1
12 extracts a plurality of components from the coefficient matrix obtained by the orthogonal transform means 111 to generate an extracted coefficient matrix, and the inverse orthogonal transform means 113 performs inverse orthogonal transform on this extracted coefficient matrix to correspond to each block. Get the image you want. Based on this image, the reduced image generation means 114 generates a reduced image corresponding to each block, and the transformation encoding means 115 transforms and encodes a set of these reduced images, so that it can be approximately determined. It is possible to obtain encoded data that does not include redundant data regarding pixels that can be processed.

【0026】請求項4の発明は、抽出手段112が、直
流成分とその周囲の交流成分を含む複数の成分を抽出す
ることにより、逆直交変換手段113により、元の画像
における階調の大まかな変化を反映した画像が得られる
。これにより、冗長なデータを排除して高い圧縮率を得
るとともに、元の画像における近似的な階調変化に関す
る情報を含んだ符号化データを得ることができる。
In the fourth aspect of the invention, the extraction means 112 extracts a plurality of components including a DC component and surrounding AC components, and the inverse orthogonal transformation means 113 roughly approximates the gradation in the original image. An image that reflects the changes is obtained. This makes it possible to eliminate redundant data and obtain a high compression rate, as well as to obtain encoded data that includes information regarding approximate gradation changes in the original image.

【0027】請求項5の発明は、縮小画像生成手段11
4が、抽出係数行列に含まれる有効係数に対応する基底
ベクトルに応じて抽出する画素を決定することにより、
元の画像における階調変化の特徴となる画素を復元され
た画像から抽出することができる。これにより、冗長な
データを排除して高い圧縮率を得るとともに、元の画像
における近似的な階調変化に関する情報を効率よく含ん
だ符号化データを得ることができる。
The invention of claim 5 provides reduced image generation means 11
4 determines the pixels to be extracted according to the basis vectors corresponding to the effective coefficients included in the extraction coefficient matrix.
Pixels that characterize tone changes in the original image can be extracted from the restored image. This makes it possible to eliminate redundant data and obtain a high compression rate, as well as to obtain encoded data that efficiently includes information regarding approximate gradation changes in the original image.

【0028】請求項6の発明は、特徴解析手段121が
多値画像の特徴を解析し、抽出手段112が、特徴解析
手段121による解析結果に応じて抽出する成分を決定
することにより、多値画像の特徴に対応する成分を有効
係数として含む抽出係数行列を生成することができる。 これにより、様々な特徴を有する多値画像に対応して、
冗長なデータを含まない符号化データを得ることができ
る。
According to the sixth aspect of the invention, the feature analysis means 121 analyzes the features of the multi-valued image, and the extraction means 112 determines the components to be extracted according to the analysis results by the feature analysis means 121, so that the multi-valued image is It is possible to generate an extraction coefficient matrix that includes components corresponding to image features as effective coefficients. As a result, it is possible to handle multivalued images with various characteristics.
Encoded data that does not include redundant data can be obtained.

【0029】請求項7の発明は、予測符号化手段131
を用いることにより、縮小画像に関する情報が失われる
ことなく符号化されるので、冗長なデータを排除すると
ともに、画質の劣化を抑えることができる。請求項8の
発明は、量子化手段141と逆量子化手段142とによ
り、変換係数が一旦量子化された後に逆量子化すること
により、抽出手段112によって、量子化係数を逆量子
化して得られる変換係数からなる抽出係数行列を得るこ
とができ、これにより、元の変換係数に含まれている雑
音成分を排除することができる。
[0029] The invention of claim 7 provides a predictive encoding means 131.
By using , information regarding the reduced image is encoded without being lost, so redundant data can be eliminated and deterioration in image quality can be suppressed. In the invention of claim 8, the transform coefficients are once quantized by the quantization means 141 and the dequantization means 142, and then dequantized, and the quantized coefficients are dequantized and obtained by the extraction means 112. An extraction coefficient matrix consisting of transform coefficients can be obtained, thereby making it possible to eliminate noise components contained in the original transform coefficients.

【0030】請求項9の発明は、縮小画像復元手段15
1が、符号化データに基づいて、縮小画像の集合を復元
し、ブロック復元手段152が、各縮小画像に基づいて
、対応するブロックを復元することにより、画像データ
を復元することができる。
[0030] The invention of claim 9 provides a reduced image restoring means 15.
1 restores a set of reduced images based on encoded data, and the block restoration means 152 restores corresponding blocks based on each reduced image, thereby restoring image data.

【0031】[0031]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図5は、本発明の画像データ圧縮装
置の実施例構成を示す。図5において、画像データ圧縮
装置に入力された画像データは、直交変換手段111に
相当するDCT変換部211により、8×8画素からな
るブロックごとにDCT変換され、順次にバッファ22
1に保持される。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 5 shows the configuration of an embodiment of the image data compression device of the present invention. In FIG. 5, image data input to the image data compression device is subjected to DCT transformation for each block of 8×8 pixels by a DCT transformation unit 211 corresponding to the orthogonal transformation means 111, and sequentially transferred to a buffer 22.
It is held at 1.

【0032】また、図5において、上述したバッファ2
21とアドレス算出部231と読出回路232とバッフ
ァ233とは、抽出手段112を形成している。この抽
出手段112において、アドレス算出部231は、各ブ
ロックのDCT係数Dに含まれる所定の成分に対応する
バッファ221のアドレスを順次に算出し、読出回路2
32に対して、該当する成分の読出動作を指示する構成
となっている。このアドレス算出部231は、例えば、
DC成分とその周囲の3つのAC成分とを上述した所定
の成分とし、各ブロックのDCT係数Dのこれらの成分
に対応するアドレスを算出すればよい。また、読出回路
232は、上述した指示に応じて読み出した成分をバッ
ファ233の対応するアドレスに格納する構成となって
いる。このバッファ233は、8行8列のDCT係数D
に相当する容量を有しており、予め、各成分に対応する
データとして零を格納している。
In addition, in FIG. 5, the buffer 2 described above
21, the address calculation section 231, the readout circuit 232, and the buffer 233 form the extraction means 112. In this extraction means 112, an address calculation unit 231 sequentially calculates the addresses of the buffer 221 corresponding to predetermined components included in the DCT coefficient D of each block, and
32 to read out the corresponding component. This address calculation unit 231, for example,
The DC component and the three surrounding AC components may be used as the above-mentioned predetermined components, and the addresses corresponding to these components of the DCT coefficient D of each block may be calculated. Further, the readout circuit 232 is configured to store the read component in response to the above-mentioned instruction at the corresponding address of the buffer 233. This buffer 233 has 8 rows and 8 columns of DCT coefficients D
It has a capacity equivalent to , and stores zero in advance as data corresponding to each component.

【0033】従って、上述したようにして、読出回路2
32によって読み出した各成分をバッファ233に格納
することにより、バッファ221に格納された各ブロッ
クに対応するDCT係数Dから上述した所定の成分のみ
を抽出し、これらの成分のみを有効係数として含むDC
T係数Dを得ることができる。このようにして得られた
DCT係数Dは、逆直交変換手段113に相当する逆D
CT変換部241に入力され、この逆DCT変換部24
1により、2次元DCT変換される。これにより、上述
した抽出手段112によって得られたDCT係数Dに対
応する1ブロックの画像が復元され、この画像を表す画
素データが順次に縮小画像生成手段114に入力される
Therefore, as described above, the readout circuit 2
By storing each component read out in step 32 in the buffer 233, only the above-mentioned predetermined components are extracted from the DCT coefficients D corresponding to each block stored in the buffer 221, and the DC transform includes only these components as effective coefficients.
A T coefficient D can be obtained. The DCT coefficient D obtained in this way is an inverse DCT coefficient D corresponding to the inverse orthogonal transform means 113.
It is input to the CT conversion unit 241 and is converted to the inverse DCT conversion unit 24.
1, two-dimensional DCT transformation is performed. As a result, one block of image corresponding to the DCT coefficient D obtained by the above-described extraction means 112 is restored, and pixel data representing this image is sequentially input to the reduced image generation means 114.

【0034】この縮小画像生成手段114は、入力され
る画素データの一部を抽出する抽出回路251と、抽出
された画素データを保持するバッファ252と、抽出回
路251による抽出動作およびバッファ252による保
持動作を制御する抽出制御部253とから構成されてい
る。この抽出制御部253は、抽出回路251に対して
、上述した抽出手段112によって得られたDCT係数
Dに含まれる有効係数に対応する画素データの抽出を指
示する構成となっている。この抽出制御部253は、上
述した有効係数に対応する基底ベクトルに基づいて、上
述した逆DCT変換部241によって得られる画像デー
タが極値をとる画素(変曲点)を推定し、この推定結果
に基づいて、抽出すべき画素を決定すればよい。例えば
、上述した抽出手段112が、DC成分とその周囲の3
つのAC成分とを抽出する構成である場合は、1次の基
底ベクトルの波形から変曲点はないと推定される。この
場合は、抽出回路251に対して、基点のみを抽出する
旨を指示すればよい。また、実験により、復元される画
像データにおいて最も頻繁に極値が現れる画素を求め、
この画素を変曲点としてもよい。
The reduced image generating means 114 includes an extraction circuit 251 for extracting a part of input pixel data, a buffer 252 for holding the extracted pixel data, and an extraction operation by the extraction circuit 251 and a holding operation by the buffer 252. It is composed of an extraction control section 253 that controls operations. The extraction control unit 253 is configured to instruct the extraction circuit 251 to extract pixel data corresponding to the effective coefficients included in the DCT coefficients D obtained by the extraction means 112 described above. This extraction control unit 253 estimates the pixel (inflection point) at which the image data obtained by the inverse DCT transformation unit 241 described above takes an extreme value based on the basis vector corresponding to the effective coefficient described above, and the estimation result Pixels to be extracted may be determined based on this. For example, the above-mentioned extraction means 112 extracts the DC component and its surrounding three parts.
In the case of a configuration in which two AC components are extracted, it is estimated that there is no inflection point from the waveform of the first-order basis vector. In this case, it is sufficient to instruct the extraction circuit 251 to extract only the base point. In addition, by experiment, we determined the pixels where extreme values appear most frequently in the restored image data.
This pixel may be used as an inflection point.

【0035】また、上述した抽出制御部253は、各ブ
ロックごとに、そのブロックが元の画像データ上で占め
る位置に応じて、抽出した画素数に対応するバッファ2
52の領域を割当て、抽出回路251によって抽出され
た画素データの格納場所として、この領域のアドレスを
順次に指示すればよい。このようにして、各ブロックの
画像データから基点および変曲点に対応する画素データ
が抽出されて、これらの画素からなる縮小画像が生成さ
れ、これらの縮小画像の集合として、1画面の画像デー
タに対応する縮小画像が得られる。ここで、各ブロック
に対応する縮小画像は正方行列である必要はなく、例え
ば、行方向,列方向の基点および変曲点の数がそれぞれ
m,nであれば、n×m画素からなる縮小画像を生成す
ればよい。
The above-mentioned extraction control unit 253 also controls, for each block, the buffer 2 corresponding to the number of extracted pixels, depending on the position occupied by the block on the original image data.
52 areas are allocated and the addresses of these areas are sequentially designated as storage locations for the pixel data extracted by the extraction circuit 251. In this way, pixel data corresponding to the base point and inflection point are extracted from the image data of each block, a reduced image consisting of these pixels is generated, and as a collection of these reduced images, the image data of one screen is generated. A reduced image corresponding to is obtained. Here, the reduced image corresponding to each block does not need to be a square matrix; for example, if the numbers of base points and inflection points in the row direction and column direction are m and n, respectively, the reduced image consists of n×m pixels. All you have to do is generate an image.

【0036】このようにして得られた縮小画像の集合は
、1画面分の画像データとして、DCT変換部261と
線型量子化部262と符号化部263とからなる変換符
号化手段115に入力され、従来のADCT方式と同様
にして可変長符号化される。例えば、各ブロックに対応
して4画素からなる縮小画像を生成した場合は、DCT
変換部261において8×8画素からなるブロックごと
にDCT変換処理を行うことにより、16個のブロック
に対応する縮小画像が一括してDCT変換され、1ブロ
ックに対応する符号化データとして送出される。
The set of reduced images obtained in this way is input as one screen worth of image data to the transformation encoding means 115, which consists of a DCT transformation section 261, a linear quantization section 262, and an encoding section 263. , is variable-length coded in the same manner as the conventional ADCT method. For example, if a reduced image consisting of 4 pixels is generated corresponding to each block, DCT
By performing DCT transformation processing on each block of 8×8 pixels in the conversion unit 261, the reduced images corresponding to 16 blocks are DCT-transformed all at once and sent out as encoded data corresponding to one block. .

【0037】このとき、符号化部263は、1画面分の
画像データの先頭などに、縮小画像を構成する基点およ
び変曲点に関する情報を符号化情報として付加して送出
すればよい。上述したように、DCT係数Dから一部の
成分のみを抽出して得られたDCT係数Dを逆DCT変
換することにより、該当するブロックの画像を抽出した
成分に対応する基底ベクトルの重合わせで近似した画像
データを得ることができる。これにより、元の画像に含
まれている高い空間周波数成分や雑音成分を除去して、
情報量を圧縮することができ、更に、この画像データか
ら基点および変曲点のみを抽出することにより、基底ベ
クトルの波形から推定できるような冗長なデータを含ん
でいない縮小画像の集合を得ることができる。この縮小
画像の集合を変換符号化することにより、更に情報量が
圧縮されるので、従来よりも大幅に高い圧縮率で画像デ
ータを圧縮して送出することができる。
[0037] At this time, the encoding unit 263 may add information regarding the base point and inflection point constituting the reduced image to the beginning of one screen's worth of image data as encoded information, and then transmit the data. As mentioned above, by performing inverse DCT on the DCT coefficient D obtained by extracting only a part of the components from the DCT coefficient D, the image of the corresponding block can be obtained by superimposing the basis vectors corresponding to the extracted components. Approximate image data can be obtained. This removes high spatial frequency components and noise components contained in the original image,
The amount of information can be compressed, and by extracting only base points and inflection points from this image data, it is possible to obtain a set of reduced images that do not include redundant data that can be estimated from the waveform of the base vector. Can be done. By converting and encoding this set of reduced images, the amount of information is further compressed, so that the image data can be compressed and transmitted at a significantly higher compression rate than before.

【0038】これにより、回線などに伝送速度に対する
制約がある場合においても、符号化データの伝送に要す
る時間を短縮することができ、画像データの復元処理の
高速化を図ることができる。また、上述した逆DCT変
換部241に入力されるDCT係数Dは、値が零である
無効係数を多数含んでいる。従って、逆DCT変換処理
に対応する行列演算を実行する際に、有効係数に関する
演算処理のみを実行し、無効係数に対応する演算処理は
省略することにより、各ブロックに対応する画像データ
を復元する処理に要する時間を短縮することができる。 例えば、本出願人が特願平2−259484号『画像デ
ータ復元方法および画像データ復元装置』に開示した技
法を用いて、逆DCT変換部241を構成すればよい。
[0038] This makes it possible to reduce the time required to transmit encoded data even when there is a restriction on the transmission speed of a line or the like, and to speed up the restoration process of image data. Furthermore, the DCT coefficients D input to the inverse DCT transform unit 241 described above include many invalid coefficients whose values are zero. Therefore, when performing matrix calculations corresponding to inverse DCT transformation processing, image data corresponding to each block is restored by executing only calculation processing related to effective coefficients and omitting calculation processing corresponding to invalid coefficients. The time required for processing can be shortened. For example, the inverse DCT transform unit 241 may be constructed using the technique disclosed in Japanese Patent Application No. 2-259484 entitled "Image Data Restoration Method and Image Data Restoration Apparatus" by the present applicant.

【0039】また、上述した縮小画像の集合をDCT変
換するDCT変換部261を別に設けずに、DCT変換
部211により、元の画像および縮小画像の集合をDC
T変換する構成としてもよい。図6は、画像データ圧縮
装置の別実施例構成図である。図6に示すように、1画
面分の画像データをセレクタ271を介してDCT変換
部211に入力し、このDCT変換部211による変換
結果をデマルチプレクサ272を介してバッファ221
に格納する構成とする。また、DCT変換部211によ
り、画像データのDCT変換処理が終了した後に、上述
したセレクタ271とデマルチプレクサ272とを切り
換えて、バッファ252に格納された縮小画像をDCT
変換部211に入力するとともに、DCT変換部211
の出力を線型量子化部262に入力する構成とすればよ
い。これにより、DCT変換部211と線型量子化部2
62と符号化部263とによって変換符号化手段115
の機能が実現される。
Furthermore, instead of providing a separate DCT conversion unit 261 that performs DCT transformation on the above-mentioned set of reduced images, the DCT conversion unit 211 converts the original image and the set of reduced images into DC
It may also be configured to perform T conversion. FIG. 6 is a block diagram of another embodiment of the image data compression device. As shown in FIG. 6, one screen worth of image data is input to the DCT converter 211 via the selector 271, and the conversion result by the DCT converter 211 is transferred to the buffer 222 via the demultiplexer 272.
The configuration is such that it is stored in Further, after the DCT conversion processing of the image data is completed by the DCT conversion unit 211, the selector 271 and the demultiplexer 272 described above are switched, and the reduced image stored in the buffer 252 is converted into DCT.
Input to the conversion unit 211 and DCT conversion unit 211
The configuration may be such that the output of is input to the linear quantization section 262. As a result, the DCT transform section 211 and the linear quantization section 2
62 and the encoding unit 263, the conversion encoding means 115
functions are realized.

【0040】この場合は、DCT変換部を2つ備える必
要がないので、画像データ圧縮装置の回路規模が増大す
ることはない。なお、DCT変換部211によって得ら
れたDCT係数Dを一旦量子化した後に逆量子化し、得
られたDCT係数Dに基づいて縮小画像を生成する構成
としてもよい。
In this case, since it is not necessary to provide two DCT conversion sections, the circuit scale of the image data compression apparatus does not increase. Note that a configuration may also be adopted in which the DCT coefficients D obtained by the DCT transformation unit 211 are once quantized and then inversely quantized, and a reduced image is generated based on the obtained DCT coefficients D.

【0041】図7は、請求項8の画像データ圧縮装置の
実施例構成図である。図7において、画像データ圧縮装
置の抽出手段112は、図5に示した抽出手段112に
、線型量子化部234と乗算器235とを付加した構成
となっている。この線型量子化部234は、量子化手段
141に相当するものであり、DCT係数Dの各成分に
対応する量子化閾値を保持する量子化閾値保持部236
を備え、DCT変換部211によって得られたDCT係
数Dの各成分を対応する量子化閾値で除算し、その結果
をバッファ221に格納する構成となっている。また、
この場合は、アドレス算出部231は、上述した所定の
成分の読出動作を指示するとともに、これらの成分に対
応する量子化閾値の出力を上述した量子化閾値保持部2
36に指示する構成とすればよい。また、この指示に応
じて量子化閾値保持部236から出力される量子化閾値
を乗算器235に入力し、この乗算器235により、読
出回路232の出力と上述した量子化閾値との乗算を行
う構成となっている。このようにして、量子化閾値保持
部236と乗算器235とによって、逆量子化手段14
2の機能が実現され、この逆量子化結果を順次にバッフ
ァ233に格納することにより、量子化係数を逆量子化
して得られるDCT係数からなるDCT係数Dが得られ
る。
FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of the image data compression apparatus according to claim 8. In FIG. 7, the extraction means 112 of the image data compression apparatus has a configuration in which a linear quantization section 234 and a multiplier 235 are added to the extraction means 112 shown in FIG. This linear quantization section 234 corresponds to the quantization means 141, and includes a quantization threshold holding section 236 that holds quantization thresholds corresponding to each component of the DCT coefficient D.
Each component of the DCT coefficient D obtained by the DCT conversion unit 211 is divided by the corresponding quantization threshold value, and the result is stored in the buffer 221. Also,
In this case, the address calculation unit 231 instructs the read operation of the above-described predetermined components, and outputs the quantization threshold values corresponding to these components to the quantization threshold holding unit 2 described above.
36 may be used. Also, in response to this instruction, the quantization threshold output from the quantization threshold holding unit 236 is input to the multiplier 235, and the multiplier 235 multiplies the output of the readout circuit 232 by the quantization threshold described above. The structure is as follows. In this way, the quantization threshold holding section 236 and the multiplier 235 control the inverse quantization means 14.
Function 2 is realized, and by sequentially storing the dequantization results in the buffer 233, DCT coefficients D consisting of DCT coefficients obtained by dequantizing the quantized coefficients are obtained.

【0042】このように、DCT係数Dを一旦量子化し
てから逆量子化することにより、特に、高い空間周波数
成分に含まれている雑音成分を除去して、雑音成分を含
まないDCT係数Dを得ることができる。これにより、
各ブロックに対応する縮小画像から雑音成分を排除して
、情報量を削減することができる。また、図8に示すよ
うに、アドレス算出部231と読出回路232とによっ
て、バッファ221から所定のDCT係数を読み出して
線型量子化部234に入力し、この線型量子化部234
による量子化結果を対応する量子化閾値とともに乗算器
235に入力する構成としてもよい。
In this way, by once quantizing the DCT coefficients D and then inversely quantizing them, the noise components contained in the high spatial frequency components are particularly removed, and the DCT coefficients D containing no noise components are obtained. Obtainable. This results in
By eliminating noise components from the reduced image corresponding to each block, the amount of information can be reduced. Further, as shown in FIG. 8, the address calculation section 231 and the readout circuit 232 read predetermined DCT coefficients from the buffer 221 and input them to the linear quantization section 234.
The quantization result may be input to the multiplier 235 together with the corresponding quantization threshold.

【0043】この場合は、DCT係数Dの所定の成分の
みが選択的に量子化されるので、抽出されない成分を量
子化するための除算処理を省略することが可能となり、
量子化処理に要する時間を短縮して、画像データの圧縮
処理を高速化することができる。ところで、画像データ
圧縮装置には、階調が全体として緩やかに変化する画像
が入力される場合もあれば、激しい階調変化を有する画
像が入力される場合もある。また、1画面の画像におい
ても、階調変化が緩やかな部分と階調変化が激しい部分
とが混在している場合もある。このような画像を構成す
る各ブロックに対応して、同一数のDCT係数を抽出し
、同一数の画素からなる縮小画像を生成したのでは、階
調変化が緩やかな部分においては情報量が過剰となり、
一方、階調変化が激しい部分においては情報量が不足し
てしまう可能性がある。
In this case, only the predetermined components of the DCT coefficients D are selectively quantized, so it is possible to omit the division process for quantizing the components that are not extracted.
It is possible to reduce the time required for quantization processing and speed up image data compression processing. Incidentally, an image data compression device may receive an image whose gradation changes gradually as a whole, or an image whose gradation changes drastically. Furthermore, even in a single screen image, there may be a mixture of parts where the gradation changes are gradual and parts where the gradation changes are rapid. If we extracted the same number of DCT coefficients and generated a reduced image consisting of the same number of pixels for each block that makes up such an image, the amount of information would be excessive in areas where the gradation changes are gradual. Then,
On the other hand, there is a possibility that the amount of information will be insufficient in areas where gradation changes are severe.

【0044】以下、このような画像の特徴を考慮しなが
ら画像データの圧縮を行う方法について説明する。図9
は、請求項6の画像データ圧縮装置の実施例構成図であ
る。図9において、画像データ圧縮装置は、図7に示し
た画像データ圧縮装置に、分布判別部281と特徴記憶
部282と抽出指示部283とを付加して構成されてい
る。上述した分布判別部281は、線型量子化部234
から入力される量子化係数DQUにおける有効係数の分
布パターンを判別する構成となっており、この判別結果
が、各ブロックの特徴として特徴記憶部282に格納さ
れる構成となっている。また、全てのブロックについて
の分布パターンの判別が終了した後に、抽出指示部28
3が、同一あるいは類似の分布パターンを有するブロッ
クが連続している部分を領域として分割し、上述したア
ドレス算出部231に対して、各領域に適した成分の抽
出を指示する構成となっている。例えば、抽出指示部2
83は、各領域に該当する分布パターンにおいて有効係
数が集中している部分に含まれる成分の抽出を指示すれ
ばよい。
[0044] A method of compressing image data while taking such image characteristics into account will be described below. Figure 9
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of an image data compression device according to claim 6; In FIG. 9, the image data compression apparatus is configured by adding a distribution determining section 281, a feature storage section 282, and an extraction instruction section 283 to the image data compression apparatus shown in FIG. The distribution discriminator 281 described above includes the linear quantizer 234
The configuration is such that the distribution pattern of the effective coefficients in the quantization coefficient DQU input from the block is determined, and the determination result is stored in the feature storage unit 282 as the feature of each block. Further, after the distribution pattern determination for all blocks is completed, the extraction instruction unit 28
3 divides a portion where blocks having the same or similar distribution pattern are consecutive into regions, and instructs the address calculation unit 231 described above to extract a component suitable for each region. . For example, extraction instruction section 2
83 may instruct extraction of components included in portions where effective coefficients are concentrated in the distribution pattern corresponding to each region.

【0045】この場合は、線型量子化部234と分布判
別部281と特徴記憶部282と抽出指示部283とに
よって特徴解析手段121を形成し、分布判別部281
に量子化係数DQUを入力する構成とすることにより、
DCT係数Dに含まれている雑音成分の影響を受けるこ
となく、画像の特徴を解析することができる。また、上
述した抽出指示部283による指示に応じて、アドレス
算出部231は該当する成分の読出動作を読出回路23
2に指示すればよい。これに応じて、縮小画像生成手段
114の抽出制御部253により、上述した成分に基づ
いて、基点および変曲点の位置が推定され、抽出する画
素が決定される。また、様々なDCT係数Dの成分が抽
出された場合に対応して、推定される変曲点を予め推定
して保持しておき、抽出指示部283からの指示に応じ
て、抽出制御部253が該当する推定結果を選択する構
成としてもよい。
In this case, the linear quantization section 234, the distribution discriminating section 281, the feature storage section 282, and the extraction instruction section 283 form the feature analysis means 121, and the distribution discriminating section 281
By inputting the quantization coefficient DQU into the
Image features can be analyzed without being affected by noise components included in the DCT coefficients D. Further, in response to an instruction from the above-mentioned extraction instruction section 283, the address calculation section 231 instructs the readout circuit 23 to perform the readout operation of the corresponding component.
You can instruct 2. In response to this, the extraction control unit 253 of the reduced image generation means 114 estimates the positions of the base point and the inflection point based on the above-mentioned components, and determines the pixels to be extracted. In addition, in response to the case where various DCT coefficient D components are extracted, estimated inflection points are estimated and held in advance, and the extraction control unit 253 The configuration may be such that the estimation result corresponding to the above is selected.

【0046】このようにして、各領域の特徴に応じて、
抽出するDCT係数の数および画素の数を変更すること
が可能となる。これにより、様々な特徴を有する画像が
入力された場合や入力された画像にそれぞれ異なる特徴
を有する部分が混在している場合についても柔軟に対応
して、画質を大幅に劣化させたり、過剰な情報を送出し
たりすることを防ぐことができる。
[0046] In this way, depending on the characteristics of each area,
It becomes possible to change the number of DCT coefficients and the number of pixels to be extracted. This makes it possible to flexibly handle cases where images with various characteristics are input, or cases where the input image contains parts with different characteristics. It is possible to prevent information from being sent.

【0047】また、この場合は、変換符号化手段115
により、上述したようにして得られた縮小画像の集合を
各領域ごとに可変長符号化し、これらの領域ごとに、符
号化データの先頭などに縮小画像として抽出した画素に
関する情報を符号化情報として付加して送出すればよい
。次に、上述したような画像データ圧縮装置によって得
られた符号化データに基づいて、画像データを復元する
画像データ復元装置について説明する。
Furthermore, in this case, the transform encoding means 115
The set of reduced images obtained as described above is variable-length encoded for each area, and information about the pixels extracted as the reduced image is placed at the beginning of the encoded data as encoded information for each area. Just add it and send it. Next, an image data decompression device that decompresses image data based on encoded data obtained by the above-described image data compression device will be described.

【0048】図10は、本発明の画像データ復元装置の
実施例構成図である。図10において、復号部311と
逆量子化部312と逆DCT変換部313とは、縮小画
像復元手段151を形成しており、従来と同様にして、
入力される符号化データを復号し、逆量子化し、逆DC
T変換することにより、縮小画像の集合を復元する構成
となっている。この縮小画像復元手段151によって得
られた縮小画像の集合は、バッファ321に順次に格納
される構成となっている。また、図10において、演算
処理部331と演算制御部332とは、ブロック復元手
段152を形成しており、後述するようにして、縮小画
像から対応するブロックの画素データを復元し、得られ
た各ブロックを復元画像として出力する構成となってい
る。
FIG. 10 is a block diagram of an embodiment of the image data restoration apparatus of the present invention. In FIG. 10, a decoding section 311, an inverse quantization section 312, and an inverse DCT transformation section 313 form a reduced image restoration means 151, and as in the conventional case,
Decode the input encoded data, inverse quantize it, and inverse DC
The configuration is such that a set of reduced images is restored by performing T transformation. The set of reduced images obtained by this reduced image restoration means 151 is configured to be sequentially stored in the buffer 321. In addition, in FIG. 10, the arithmetic processing section 331 and the arithmetic control section 332 form a block restoration means 152, which restores the pixel data of the corresponding block from the reduced image as described later. The configuration is such that each block is output as a restored image.

【0049】上述した復号部311は、従来と同様にし
て、入力される符号化データから量子化係数DQUを復
元するとともに、1画面あるいは各領域ごとに付加され
た符号化情報を抽出し、この符号化情報を上述した演算
制御部332に送出する構成となっている。また、演算
制御部332は、この符号化情報に基づいて、バッファ
321から各ブロックに対応する縮小画像を読み出して
演算処理部331に入力するとともに、演算処理部33
1による演算処理を制御する構成となっている。
The above-mentioned decoding unit 311 restores the quantization coefficient DQU from the input encoded data in the same manner as in the past, and also extracts the encoded information added to each screen or each area. The encoded information is configured to be sent to the arithmetic control section 332 described above. Further, based on this encoded information, the calculation control unit 332 reads out the reduced image corresponding to each block from the buffer 321 and inputs it to the calculation processing unit 331.
The configuration is such that the arithmetic processing by 1 is controlled.

【0050】この演算処理部331は、入力された縮小
画像を構成する基点および変曲点の相互間の画素データ
の変化を直線で補完することにより、該当するブロック
の他の画素データを求める構成となっている。また、基
点および変曲点の画素データから各ブロックの画素デー
タの大まかな変化に寄与している基底ベクトルを求めて
、これらの基底ベクトルを重ね合わせて得られる関数を
用いて、補完処理を行ってもよい。
[0050] This arithmetic processing unit 331 is configured to obtain other pixel data of the corresponding block by complementing the change in pixel data between the base point and the inflection point constituting the input reduced image with a straight line. It becomes. In addition, the base vectors that contribute to the rough changes in the pixel data of each block are determined from the pixel data at the base point and the inflection point, and a function obtained by superimposing these base vectors is used to perform interpolation processing. It's okay.

【0051】このようにして、上述した画像データ圧縮
装置によって得られた符号化データから縮小画像の集合
を復元し、これらの縮小画像からそれぞれ対応するブロ
ックの画像データを復元することができる。また、画像
データ圧縮装置においては、複数のブロックに対応する
縮小画像を一括して変換符号化されているので、復号部
311と逆量子化部312と逆DCT変換部313とに
よって、従来よりも大幅に少ない数のブロックに対応す
る処理を行うことにより、1画面を構成する各ブロック
に対応する縮小画像の集合を得ることができる。即ち、
復号部311と逆量子化部312と逆DCT変換部31
3とによる演算処理量が大幅に削減されるので、復元処
理に要する時間を大幅に短縮することができる。例えば
、上述した縮小画像生成手段114により、2×2画素
からなる縮小画像を生成した場合は、16個のブロック
に対応する縮小画像が一括して変換符号化される。従っ
て、上述した復号部311と逆量子化部312と逆DC
T変換部313とによって処理すべきブロックの数は、
従来の16分の1となるので、これらの各部による演算
量は、単純に計算すれば16分の1に削減される。 また、ブロック復元手段152の演算処理部331によ
る演算処理は、逆DCT変換処理に比べて単純な演算処
理であり、演算量も少ないのに対して、上述したように
して削減される演算量は非常に大きい。従って、この演
算処理部331を付加したために、全体として、従来の
画像データ復元装置よりも演算量が増大することはなく
、画像データの復元処理の高速化を図ることができる。
[0051] In this way, a set of reduced images can be restored from the encoded data obtained by the above-described image data compression device, and image data of corresponding blocks can be restored from these reduced images. In addition, in the image data compression device, since reduced images corresponding to multiple blocks are transform-encoded at once, the decoding unit 311, inverse quantization unit 312, and inverse DCT transformation unit 313 By performing processing corresponding to a significantly smaller number of blocks, it is possible to obtain a set of reduced images corresponding to each block constituting one screen. That is,
Decoding section 311, inverse quantization section 312, and inverse DCT transformation section 31
Since the amount of arithmetic processing in step 3 is significantly reduced, the time required for restoration processing can be significantly reduced. For example, when a reduced image consisting of 2×2 pixels is generated by the above-mentioned reduced image generation means 114, the reduced images corresponding to 16 blocks are converted and encoded at once. Therefore, the decoding section 311, the inverse quantization section 312, and the inverse DC
The number of blocks to be processed by the T transform unit 313 is
Since this is 1/16th of the conventional amount, the amount of calculation by each of these parts can be reduced to 1/16th by simple calculation. Further, the calculation processing by the calculation processing unit 331 of the block restoration means 152 is simpler calculation processing and has a smaller amount of calculation than the inverse DCT transformation processing, whereas the amount of calculation reduced as described above is Very large. Therefore, since the arithmetic processing unit 331 is added, the amount of computation does not increase as a whole compared to the conventional image data restoring device, and it is possible to speed up the image data restoring process.

【0052】このように、縮小画像の集合を変換符号化
した場合は、従来よりも大幅に高い圧縮率で画像データ
を圧縮して、符号化データの伝送に要する時間を短縮す
るとともに、復元処理のための演算処理を削減して、復
元処理に要する時間を短縮することができる。ところで
、上述したADCT方式などの変換符号化方式は、情報
非保存型の符号化方式であり、符号化処理において、縮
小画像の集合に関する情報の一部が失われるため、画質
の劣化が大きくなってしまう。このため、上述したよう
な変換符号化方式を用いた画像データ圧縮装置および画
像データ復元装置は、伝送速度に制限がある転送回線を
用いて階層復元を行う場合のように、画質よりも高い圧
縮率が優先される用途に適している。
[0052] In this way, when a set of reduced images is transform encoded, the image data is compressed at a much higher compression rate than before, reducing the time required to transmit the encoded data, and also reducing the time required for the restoration process. It is possible to reduce the time required for the restoration process by reducing the calculation processing required for the restoration process. By the way, transform encoding methods such as the ADCT method described above are non-information preserving encoding methods, and in the encoding process, part of the information regarding the set of reduced images is lost, resulting in significant deterioration of image quality. I end up. For this reason, image data compression devices and image data decompression devices that use the above-mentioned transform encoding method cannot perform compression that is higher than image quality, such as when performing hierarchical restoration using a transfer line with limited transmission speed. Suitable for applications where efficiency is a priority.

【0053】一方、高い圧縮率を要求するとともに、画
質の劣化を許さない用途もある。以下、このような用途
に対応するために、画質を保持しつつ高い圧縮率を得る
方法について説明する。図11は、請求項7の画像デー
タ圧縮装置の実施例構成図である。図11において、画
像データ圧縮装置は、図5〜図9に示した画像データ圧
縮装置の変換符号化手段115に代えて、予測符号化手
段131を備えて構成されている。この予測符号化手段
131は、例えば、縮小画像生成手段114のバッファ
252に格納された画素データについて、前値差分を順
次に求める差分回路291と、得られた差分データを可
変長符号化する符号化部292とを備えて構成すればよ
い。
On the other hand, there are also applications that require a high compression rate and do not allow deterioration in image quality. In the following, a method for obtaining a high compression rate while maintaining image quality in order to support such uses will be described. FIG. 11 is a block diagram of an embodiment of an image data compression apparatus according to a seventh aspect of the present invention. In FIG. 11, the image data compression apparatus includes predictive encoding means 131 in place of the transform encoding means 115 of the image data compression apparatus shown in FIGS. 5 to 9. This predictive encoding means 131 includes, for example, a difference circuit 291 that sequentially calculates previous value differences for pixel data stored in the buffer 252 of the reduced image generation means 114, and a code that performs variable length encoding on the obtained difference data. The configuration may include a conversion section 292.

【0054】この場合は、上述した予測符号化手段13
1により、縮小画像の差分データがそのまま符号化され
るので、縮小画像に関する情報は失われることなく符号
化される。従って、このようにして、情報保存型の符号
化方式である予測符号化方式を用いて縮小画像を符号化
することにより、復元側で縮小画像を正確に復元するこ
とが可能となり、画質の劣化を抑えることができる。
In this case, the predictive encoding means 13 described above
1, the difference data of the reduced image is encoded as is, so information regarding the reduced image is encoded without being lost. Therefore, by encoding the reduced image using the predictive encoding method, which is an information-preserving encoding method, it becomes possible to accurately restore the reduced image on the restoration side, and the deterioration of image quality is reduced. can be suppressed.

【0055】また、この場合においても、符号化データ
には、縮小画像を構成する基点および変曲点から推定で
きる冗長なデータは含まれていないので、従来のADC
T方式よりも高い圧縮率を得ることができる。このよう
にして得られた符号化データは、図12に示す画像デー
タ復元装置によって復元することができる。
[0055] Also in this case, since the encoded data does not include redundant data that can be estimated from the base point and inflection point that make up the reduced image, the conventional ADC
A higher compression ratio than the T method can be obtained. The encoded data obtained in this way can be restored by the image data restoration device shown in FIG.

【0056】図12において、画像データ復元装置は、
図10に示した逆量子化部312および逆DCT変換部
313に代えて、積算回路314を備えて縮小画像復元
手段151を構成し、この積算回路314の出力を順次
にバッファ321に格納する構成とすればよい。この場
合は、復号部311による復号結果として、上述した差
分データそのものが得られるので、積算回路314によ
り、この差分データを順次に積算することにより、縮小
画像を復元することができる。また、このようにして得
られた縮小画像は、上述したブロック復元手段152に
より、変換符号化方式を適用した場合と同様にして対応
するブロックにそれぞれ復元される。
In FIG. 12, the image data restoration device is
In place of the inverse quantization section 312 and the inverse DCT transformation section 313 shown in FIG. 10, the reduced image restoration means 151 includes an integration circuit 314, and the output of the integration circuit 314 is sequentially stored in the buffer 321. And it is sufficient. In this case, since the above-mentioned difference data itself is obtained as the decoding result by the decoding unit 311, the reduced image can be restored by sequentially integrating the difference data by the integration circuit 314. Further, the reduced images obtained in this manner are each restored into corresponding blocks by the above-mentioned block restoration means 152 in the same manner as in the case where the transform encoding method is applied.

【0057】積算回路314による積算処理は、単純な
演算処理であり、逆量子化処理および逆DCT変換処理
に比べて、演算量も非常に少ないので、この場合は、上
述した変換符号化方式を用いる場合に比べて、縮小画像
の復元処理に要する時間を短縮することができる。これ
により、画像データの復元処理の高速化を図ることがで
きる。
The integration process by the integration circuit 314 is a simple calculation process, and the amount of calculation is very small compared to the inverse quantization process and the inverse DCT transformation process. Compared to the case where this method is used, the time required for restoration processing of a reduced image can be shortened. This makes it possible to speed up image data restoration processing.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、抽出係数
行列から復元された画像に基づいて生成した縮小画像の
集合を画像データとして再度符号化することにより、近
似的に求めることができる画素に関する冗長なデータを
含まない符号化データを得ることが可能となり、符号化
データの伝送に要する時間を短縮して、画像データの復
元処理の高速化を図ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a method for reducing pixels that can be approximately determined by re-encoding a set of reduced images generated based on an image restored from an extraction coefficient matrix as image data. It becomes possible to obtain encoded data that does not include redundant data related to the image data, thereby shortening the time required to transmit the encoded data and speeding up image data restoration processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the invention.

【図2】請求項3の発明の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the invention according to claim 3.

【図3】請求項7の発明の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the invention according to claim 7.

【図4】請求項9の発明の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of the invention according to claim 9.

【図5】本発明の画像データ圧縮装置の実施例構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of an image data compression device of the present invention.

【図6】本発明の画像データ圧縮装置の別実施例構成図
である。
FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment of the image data compression device of the present invention.

【図7】請求項8の発明の画像データ圧縮装置の実施例
構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an embodiment of an image data compression device according to an eighth aspect of the invention.

【図8】請求項8の発明の画像データ復元装置の別実施
例構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of another embodiment of the image data restoration device according to the invention of claim 8;

【図9】請求項6の発明の画像データ圧縮装置の実施例
構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of an embodiment of an image data compression device according to a sixth aspect of the invention.

【図10】本発明の画像データ復元装置の実施例構成図
である。
FIG. 10 is a configuration diagram of an embodiment of an image data restoration device of the present invention.

【図11】請求項7の発明の画像データ圧縮装置の実施
例構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of an embodiment of an image data compression device according to a seventh aspect of the invention.

【図12】本発明の画像データ復元装置の別実施例構成
図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of another embodiment of the image data restoration device of the present invention.

【図13】従来の画像データ圧縮装置の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional image data compression device.

【図14】ブロックの例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of blocks.

【図15】DCT係数Dの例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of DCT coefficients D. FIG.

【図16】量子化マトリクスを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a quantization matrix.

【図17】量子化係数DQUを示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a quantization coefficient DQU.

【図18】ジグザグスキャンの説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a zigzag scan.

【図19】従来の画像データ復元装置の構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of a conventional image data restoration device.

【図20】基底ベクトルの説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of basis vectors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111  直交変換手段 112  抽出手段 113  逆直交変換手段 114  縮小画像生成手段 115  変換符号化手段 121  特徴解析手段 131  予測符号化手段 141  量子化手段 142  逆量子化手段 151  縮小画像復元手段 152  ブロック復元手段 211,261,611  DCT変換部221,23
3,252,321  バッファ231  アドレス算
出部 232  読出回路 234,262,620  線型量子化部235  乗
算器 236,623  量子化閾値保持部 241,313,731  逆DCT変換部251  
抽出回路 253  抽出制御部 263,292,631  符号化部 271  セレクタ 272  デマルチプレクサ 281  分布判別部 282  特徴記憶部 283  抽出指示部 291  差分回路 311,711  復号部 312,720  逆量子化部 314  積算回路 331  演算処理部 332  演算制御部 621  DCT係数入力部 622  除算器 632  符号表 712  復号表
111 Orthogonal transformation means 112 Extraction means 113 Inverse orthogonal transformation means 114 Reduced image generation means 115 Transformation encoding means 121 Feature analysis means 131 Predictive encoding means 141 Quantization means 142 Inverse quantization means 151 Reduced image restoration means 152 Block restoration means 211 , 261, 611 DCT conversion unit 221, 23
3, 252, 321 Buffer 231 Address calculation section 232 Read circuit 234, 262, 620 Linear quantization section 235 Multiplier 236, 623 Quantization threshold holding section 241, 313, 731 Inverse DCT transformation section 251
Extraction circuit 253 Extraction control section 263, 292, 631 Encoding section 271 Selector 272 Demultiplexer 281 Distribution discriminator 282 Feature storage section 283 Extraction instruction section 291 Difference circuit 311, 711 Decoding section 312, 720 Dequantization section 314 Integration circuit 331 Arithmetic processing unit 332 Arithmetic control unit 621 DCT coefficient input unit 622 Divider 632 Code table 712 Decoding table

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  多値画像を表す画像データをM×N画
素からなるブロックごとに直交変換して、変換係数から
なるM行N列の係数行列をそれぞれ求め、各ブロックに
対応する前記係数行列から複数の成分をそれぞれ抽出し
て、零以外の値を有する有効係数として抽出した成分の
みを含むM行N列の抽出係数行列を生成し、前記抽出係
数行列を逆直交変換して、各ブロックの画像を復元し、
得られた画像から複数の画素をそれぞれ抽出して、これ
らの画素からなる縮小画像を各ブロックに対応して生成
し、前記各ブロックに対応する縮小画像の集合を画像デ
ータとして、改めて符号化して圧縮することを特徴とす
る画像データ圧縮方法。
1. Image data representing a multivalued image is orthogonally transformed for each block of M×N pixels to obtain a coefficient matrix of M rows and N columns each consisting of transform coefficients, and the coefficient matrix corresponding to each block is A plurality of components are extracted from each block, an M-by-N extraction coefficient matrix is generated that includes only the extracted components as effective coefficients having values other than zero, and the extraction coefficient matrix is inversely orthogonally transformed. restore the image of
A plurality of pixels are each extracted from the obtained image, a reduced image consisting of these pixels is generated corresponding to each block, and a set of reduced images corresponding to each block is re-encoded as image data. An image data compression method characterized by compression.
【請求項2】  多値画像を表す画像データを前記ブロ
ックごとに直交変換して前記係数行列を求め、各ブロッ
クに対応する前記係数行列に基づいて、前記多値画像の
特徴を解析し、各ブロックに対応する前記係数行列から
前記多値画像の特徴に対応する成分をそれぞれ抽出して
前記抽出係数行列を生成し、前記抽出係数行列を逆直交
変換して、各ブロックの画像を復元し、得られた画像か
ら前記多値画像の特徴に対応する画素をそれぞれ抽出し
て、これらの画素からなる縮小画像を各ブロックに対応
して生成し、前記各ブロックに対応する縮小画像の集合
を画像データとして、改めて符号化して圧縮することを
特徴とする画像データ圧縮方法。
2. Image data representing a multivalued image is orthogonally transformed for each block to obtain the coefficient matrix, and the characteristics of the multivalued image are analyzed based on the coefficient matrix corresponding to each block. Extracting components corresponding to the features of the multivalued image from the coefficient matrix corresponding to each block to generate the extraction coefficient matrix, and performing inverse orthogonal transformation on the extraction coefficient matrix to restore the image of each block; Pixels corresponding to the characteristics of the multivalued image are extracted from the obtained image, a reduced image consisting of these pixels is generated corresponding to each block, and a set of reduced images corresponding to each block is created as an image. An image data compression method characterized by re-encoding and compressing the data.
【請求項3】  多値画像を表す画像データを前記ブロ
ックごとに直交変換して前記係数行列を求める直交変換
手段(111)と、各ブロックに対応する前記係数行列
から複数の成分をそれぞれ抽出して、各ブロックに対応
する前記抽出係数行列を生成する抽出手段(112)と
、前記抽出係数行列をそれぞれ逆直交変換して、各ブロ
ックの画像を復元する逆直交変換手段(113)と、前
記逆直交変換手段(113)によって得られた画像デー
タから前記抽出手段(112)によって抽出された複数
の成分に対応する画素を抽出して、これらの画素からな
る縮小画像を各ブロックに対応して生成する縮小画像生
成手段(114)と、前記各ブロックに対応する縮小画
像からなる画像データを変換符号化する変換符号化手段
(115)とを備えたことを特徴とする画像データ圧縮
装置。
3. Orthogonal transformation means (111) for orthogonally transforming image data representing a multivalued image for each block to obtain the coefficient matrix, and extracting a plurality of components from the coefficient matrix corresponding to each block. an extraction means (112) for generating the extraction coefficient matrix corresponding to each block; an inverse orthogonal transformation means (113) for restoring an image of each block by inversely orthogonally transforming each of the extraction coefficient matrices; Pixels corresponding to the plurality of components extracted by the extraction means (112) are extracted from the image data obtained by the inverse orthogonal transformation means (113), and a reduced image consisting of these pixels is created corresponding to each block. An image data compression device comprising: reduced image generation means (114) for generating reduced images; and conversion encoding means (115) for converting and encoding image data consisting of reduced images corresponding to each of the blocks.
【請求項4】  請求項3記載の画像データ圧縮装置に
おいて、前記抽出手段(112)が、前記係数行列の直
流成分とその周囲の交流成分を含む複数の成分を抽出し
て、抽出係数行列を生成する構成であることを特徴とす
る画像データ圧縮装置。
4. The image data compression apparatus according to claim 3, wherein the extraction means (112) extracts a plurality of components including a DC component and surrounding AC components of the coefficient matrix to generate an extracted coefficient matrix. An image data compression device characterized by being configured to generate image data.
【請求項5】  請求項3記載の画像データ圧縮装置に
おいて、前記縮小画像生成手段(114)が、前記抽出
係数行列に有効係数として含まれている複数の成分に対
応する基底ベクトルに基づいて、抽出する画素を決定す
る構成であることを特徴とする画像データ圧縮装置。
5. The image data compression apparatus according to claim 3, wherein the reduced image generation means (114) performs the following steps based on base vectors corresponding to a plurality of components included as effective coefficients in the extraction coefficient matrix: An image data compression device characterized by having a configuration that determines pixels to be extracted.
【請求項6】  請求項3記載の画像データ圧縮装置に
おいて、前記各ブロックに対応する係数行列に基づいて
、前記多値画像の特徴を解析する特徴解析手段(121
)を備え、前記抽出手段(112)が、前記特徴解析手
段(121)による解析結果に応じて、前記係数行列か
ら抽出する成分を決定する構成であることを特徴とする
画像データ圧縮装置。
6. The image data compression apparatus according to claim 3, further comprising a feature analysis means (121) for analyzing features of the multivalued image based on a coefficient matrix corresponding to each block.
), wherein the extraction means (112) is configured to determine a component to be extracted from the coefficient matrix according to an analysis result by the feature analysis means (121).
【請求項7】  請求項3記載の画像データ圧縮装置に
おいて、前記変換符号化手段(115)に代えて、前記
各ブロックに対応する縮小画像からなる画像データを予
測符号化する予測符号化手段(131)を備えたことを
特徴とする画像データ圧縮装置。
7. The image data compression apparatus according to claim 3, wherein the transform encoding means (115) is replaced by a predictive encoding means (115) for predictively encoding image data consisting of reduced images corresponding to each block. 131).
【請求項8】  請求項3記載の画像データ圧縮装置に
おいて、前記抽出手段(112)が、入力される係数行
列の成分を対応する量子化閾値を用いて量子化して量子
化係数を求める量子化手段(141)と、入力される量
子化係数を対応する量子化閾値を用いて逆量子化する逆
量子化手段(142)とを備え、量子化係数を逆量子化
して得られる変換係数からなる抽出係数行列を生成する
構成であることを特徴とする画像データ圧縮装置。
8. The image data compression apparatus according to claim 3, wherein the extraction means (112) performs quantization to obtain quantized coefficients by quantizing the input coefficient matrix components using a corresponding quantization threshold. means (141), and dequantization means (142) for dequantizing input quantization coefficients using a corresponding quantization threshold, and comprising transform coefficients obtained by dequantizing the quantization coefficients. An image data compression device characterized by being configured to generate an extraction coefficient matrix.
【請求項9】  入力される符号化データに基づいて、
前記縮小画像の集合を復元する縮小画像復元手段(15
1)と、前記縮小画像復元手段(151)によって得ら
れた各縮小画像を構成する複数の画素の画素データに基
づいて、対応するブロックを構成する他の画素の画素デ
ータを求めて、該当するブロックを復元するブロック復
元手段(152)とを備えたことを特徴とする画像デー
タ復元装置。
[Claim 9] Based on input encoded data,
reduced image restoring means (15) for restoring the set of reduced images;
1), and based on the pixel data of a plurality of pixels forming each reduced image obtained by the reduced image restoring means (151), find the pixel data of other pixels forming the corresponding block, and An image data restoring device comprising: block restoring means (152) for restoring blocks.
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