JPH04293362A - 画像データ符号化装置および復号化装置 - Google Patents
画像データ符号化装置および復号化装置Info
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- JPH04293362A JPH04293362A JP3058893A JP5889391A JPH04293362A JP H04293362 A JPH04293362 A JP H04293362A JP 3058893 A JP3058893 A JP 3058893A JP 5889391 A JP5889391 A JP 5889391A JP H04293362 A JPH04293362 A JP H04293362A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 238000011425 standardization method Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は直交変換符号化方式を
利用した画像データ符号化方式に関し、ファクシミリ装
置のような画像伝送装置、電子ファイリング装置のよう
な画像記録装置等に適用して好適なものである。
利用した画像データ符号化方式に関し、ファクシミリ装
置のような画像伝送装置、電子ファイリング装置のよう
な画像記録装置等に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】画像データの高能率符号化方式として、
アダマール変換、フーリエ変換またはコサイン変換等を
用いた直交変換符号化方式が注目されている。この方式
は、周波数領域における低周波成分への信号エネルギー
の集中に着目し、低周波成分に多くの符号化ビット数を
割り当てる代わりに、エネルギー成分が少なく視覚的に
も感度の鈍い高周波成分は除去または少ないビット数を
割り当てる等の手法により、全体としての符号化ビット
数を低減して高能率化を達成する方式である。とくに、
直交変換の一種である離散コサイン変換（ＤＣＴ）は静
止画符号化方式やテレビ電話用動画符号化方式等の国際
標準化方式として採用される予定である。
アダマール変換、フーリエ変換またはコサイン変換等を
用いた直交変換符号化方式が注目されている。この方式
は、周波数領域における低周波成分への信号エネルギー
の集中に着目し、低周波成分に多くの符号化ビット数を
割り当てる代わりに、エネルギー成分が少なく視覚的に
も感度の鈍い高周波成分は除去または少ないビット数を
割り当てる等の手法により、全体としての符号化ビット
数を低減して高能率化を達成する方式である。とくに、
直交変換の一種である離散コサイン変換（ＤＣＴ）は静
止画符号化方式やテレビ電話用動画符号化方式等の国際
標準化方式として採用される予定である。
【０００３】図５に静止画符号化方式の処理手順の一部
を示す。同図において、フレームメモリ１に蓄積された
一画面分の画像データは、ブロック化回路２によって１
ブロックｎ×ｎ画素毎に読み出され、ＤＣＴ回路３に供
給される。ＤＣＴ回路３ではｎ×ｎ画素の画像データ毎
に２次元ＤＣＴを施し、ｎ×ｎ個の変換係数Ｆｕｖ （
ｕ＝０，１，…，ｎ−１、ｖ＝０，１，…，ｎ−１）を
得る。この変換係数Ｆｕｖは、ｎ×ｎ画素の画像データ
をｆｉｊ （ｉ＝０，１，…，ｎ−１、ｊ＝０，１，…
，ｎ−１）とすると、
を示す。同図において、フレームメモリ１に蓄積された
一画面分の画像データは、ブロック化回路２によって１
ブロックｎ×ｎ画素毎に読み出され、ＤＣＴ回路３に供
給される。ＤＣＴ回路３ではｎ×ｎ画素の画像データ毎
に２次元ＤＣＴを施し、ｎ×ｎ個の変換係数Ｆｕｖ （
ｕ＝０，１，…，ｎ−１、ｖ＝０，１，…，ｎ−１）を
得る。この変換係数Ｆｕｖは、ｎ×ｎ画素の画像データ
をｆｉｊ （ｉ＝０，１，…，ｎ−１、ｊ＝０，１，…
，ｎ−１）とすると、
【数１】
ただし、Ｃｗ ＝１／√２ （ｗ＝０）Ｃｗ ＝１
（ｗ≠０） で定義される。図６に画像データｆｉｊと変換係数Ｆｕ
ｖとの間の変換態様を示す。
（ｗ≠０） で定義される。図６に画像データｆｉｊと変換係数Ｆｕ
ｖとの間の変換態様を示す。
【０００４】変換係数Ｆｕｖは画像データｆｉｊの空間
周波数成分を表し、係数Ｆ００は画像データｆｉｊの平
均値に比例した値（ＤＣ成分）を、他の係数は交流（Ａ
Ｃ）成分をそれぞれ表す。係数Ｆｕｖのうち変数ｕ，ｖ
が大きい成分ほど空間周波数の高い成分を表している。
周波数成分を表し、係数Ｆ００は画像データｆｉｊの平
均値に比例した値（ＤＣ成分）を、他の係数は交流（Ａ
Ｃ）成分をそれぞれ表す。係数Ｆｕｖのうち変数ｕ，ｖ
が大きい成分ほど空間周波数の高い成分を表している。
【０００５】こうして得られたｎ×ｎ個の変換係数Ｆｕ
ｖは量子化回路４でｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マト
リクスの各閾値で除算されて量子化される。量子化マト
リクスの各閾値は高周波成分ほど大きな値に設定されて
いるので、量子化された変換係数は高周波成分ほど小さ
くなり、ビット数の割り当てを減ずることが出来る。
ｖは量子化回路４でｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マト
リクスの各閾値で除算されて量子化される。量子化マト
リクスの各閾値は高周波成分ほど大きな値に設定されて
いるので、量子化された変換係数は高周波成分ほど小さ
くなり、ビット数の割り当てを減ずることが出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、これ
までの直交変換符号化方式では、隣接するブロック間の
相関については考慮せず、ブロック毎に単独で処理して
いた。しかし、画像信号の相関性を考慮し、同じ周波数
成分どおしの相関を利用することによって、符号量をさ
らに低減できる可能性がある。
までの直交変換符号化方式では、隣接するブロック間の
相関については考慮せず、ブロック毎に単独で処理して
いた。しかし、画像信号の相関性を考慮し、同じ周波数
成分どおしの相関を利用することによって、符号量をさ
らに低減できる可能性がある。
【０００７】すなわち、解像度が４００ｄｐｉ 程度ま
たはそれ以上の高精細画像においては、高周波数成分は
スキャナ等の入力装置の性能限界や、入力画像そのもの
の特性によるノイズ成分ないしはゆらぎがあり、シェー
ジング等による統計的性質を有するランダムノイズに近
い。 また、逆にＤＣ成分は隣接ブロック間で非常に相関が強
くなる。
たはそれ以上の高精細画像においては、高周波数成分は
スキャナ等の入力装置の性能限界や、入力画像そのもの
の特性によるノイズ成分ないしはゆらぎがあり、シェー
ジング等による統計的性質を有するランダムノイズに近
い。 また、逆にＤＣ成分は隣接ブロック間で非常に相関が強
くなる。
【０００８】この発明はこれまでの直交変換符号化方式
では利用されていなかった隣接ブロック間の同じ周波数
成分どおしの相関を利用して、符号化データ量の低減を
図ることを目的とする。
では利用されていなかった隣接ブロック間の同じ周波数
成分どおしの相関を利用して、符号化データ量の低減を
図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明による画像デー
タ符号化方式は、１ブロックｎ×ｎ画素の画像データに
対して２次元直交変換を施し、得られるｎ×ｎ個の変換
係数の中の特定の変換係数はそのまま出力し、前記特定
の変換係数を除く他の変換係数は隣接するｋ×ｋブロッ
ク内の１のブロックの変換係数で置換することにより符
号化データのデータ量を低減することを特徴とする。
タ符号化方式は、１ブロックｎ×ｎ画素の画像データに
対して２次元直交変換を施し、得られるｎ×ｎ個の変換
係数の中の特定の変換係数はそのまま出力し、前記特定
の変換係数を除く他の変換係数は隣接するｋ×ｋブロッ
ク内の１のブロックの変換係数で置換することにより符
号化データのデータ量を低減することを特徴とする。
【００１０】また、特定の変換係数はｎ×ｎ個の変換係
数のうちの低周波成分側のｍ×ｍ個（ｍ＜ｎ）の変換係
数であり、他の変換係数は特定の変換係数を除く他の高
周波成分側の変換係数であることを特徴とする。また、
特定の変換係数は交流成分の変換係数であり、他の変換
係数は直流成分の変換係数であることを特徴とする。
数のうちの低周波成分側のｍ×ｍ個（ｍ＜ｎ）の変換係
数であり、他の変換係数は特定の変換係数を除く他の高
周波成分側の変換係数であることを特徴とする。また、
特定の変換係数は交流成分の変換係数であり、他の変換
係数は直流成分の変換係数であることを特徴とする。
【００１１】
【作用】この発明による画像データ符号化方式において
は、画像信号の相関性を考慮して同じ周波数成分どおし
の相関を利用することにより、隣接するｋ×ｋブロック
の変換係数のうち、ある１のブロックの高周波成分の変
換係数で他のブロックの高周波成分の変換係数を代用し
、実際に符号化する高周波成分の変換係数はこの１ブロ
ックの変換係数のみとすることによって高周波成分の符
号化データのデータ量を１／ｋ２ に低減する。
は、画像信号の相関性を考慮して同じ周波数成分どおし
の相関を利用することにより、隣接するｋ×ｋブロック
の変換係数のうち、ある１のブロックの高周波成分の変
換係数で他のブロックの高周波成分の変換係数を代用し
、実際に符号化する高周波成分の変換係数はこの１ブロ
ックの変換係数のみとすることによって高周波成分の符
号化データのデータ量を１／ｋ２ に低減する。
【００１２】また、高周波成分の変換係数に代え、ある
１のブロックの直流（ＤＣ）成分の変換係数で他のブロ
ックのＤＣ成分の変換係数を代用し、ＤＣ成分の符号化
データのデータ量を１／ｋ２ に低減する。
１のブロックの直流（ＤＣ）成分の変換係数で他のブロ
ックのＤＣ成分の変換係数を代用し、ＤＣ成分の符号化
データのデータ量を１／ｋ２ に低減する。
【００１３】
【実施例】図１は、この発明による画像データ符号化方
式の一実施例を示す概略的ブロック図である。なお、図
５と同一部分には同一符号を付して説明する。図１にお
いて、フレームメモリ構成の原画像メモリ１に蓄積され
た一画面分の画像データは、ブロック化回路２によって
１ブロックｎ×ｎ画素毎に読み出され、ＤＣＴ回路３で
２次元離散コサイン変換される。ＤＣＴ回路３から得ら
れるｎ×ｎ個の変換係数のうち、低周波成分側のｍ×ｍ
個（ｍ＜ｎ）の変換係数群は直接出力され、それ以外の
高周波成分側の変換係数群はサブサンプル回路５で隣接
するｋ×ｋブロック毎にサブサンプル（間引き）される
。
式の一実施例を示す概略的ブロック図である。なお、図
５と同一部分には同一符号を付して説明する。図１にお
いて、フレームメモリ構成の原画像メモリ１に蓄積され
た一画面分の画像データは、ブロック化回路２によって
１ブロックｎ×ｎ画素毎に読み出され、ＤＣＴ回路３で
２次元離散コサイン変換される。ＤＣＴ回路３から得ら
れるｎ×ｎ個の変換係数のうち、低周波成分側のｍ×ｍ
個（ｍ＜ｎ）の変換係数群は直接出力され、それ以外の
高周波成分側の変換係数群はサブサンプル回路５で隣接
するｋ×ｋブロック毎にサブサンプル（間引き）される
。
【００１４】すなわち、図２に示すように、隣接する２
×２ブロック（ｋ＝２）において、左上のブロックをブ
ロックＡ，右上のブロックをブロックＢ，左下のブロッ
クをブロックＣ，右下のブロックをブロックＤとし、各
ブロックのｎ×ｎ個の変換係数のうち低周波成分側のｍ
×ｍ個の変換係数群にはブロック名に添字Ｌを付し、そ
れ以外の高周波成分側の変換係数群にはブロック名に添
字Ｈを付して表すと（図２（ａ））、各ブロックの低周
波成分側の変換係数群ＡＬ〜ＤＬ はそのまま出力し、
高周波成分側の変換係数群ＡＨ 〜ＤＨ はサブサンプ
ル回路５でブロックＡの変換係数群ＡＨ のみを出力し
て他のブロックＢ〜Ｄの変換係数群ＢＨ 〜ＤＨ は変
換係数群ＡＨ に置換する。
×２ブロック（ｋ＝２）において、左上のブロックをブ
ロックＡ，右上のブロックをブロックＢ，左下のブロッ
クをブロックＣ，右下のブロックをブロックＤとし、各
ブロックのｎ×ｎ個の変換係数のうち低周波成分側のｍ
×ｍ個の変換係数群にはブロック名に添字Ｌを付し、そ
れ以外の高周波成分側の変換係数群にはブロック名に添
字Ｈを付して表すと（図２（ａ））、各ブロックの低周
波成分側の変換係数群ＡＬ〜ＤＬ はそのまま出力し、
高周波成分側の変換係数群ＡＨ 〜ＤＨ はサブサンプ
ル回路５でブロックＡの変換係数群ＡＨ のみを出力し
て他のブロックＢ〜Ｄの変換係数群ＢＨ 〜ＤＨ は変
換係数群ＡＨ に置換する。
【００１５】このように、隣接する２×２ブロックの変
換係数のうち、高周波成分側の変換係数群は１ブロック
の変換係数群で他のブロックを代用し、実際に符号化す
る変換係数群は１係数群のみでよいので、高周波成分側
の変換係数群の符号化データ量を１／４に低減すること
が出来る。
換係数のうち、高周波成分側の変換係数群は１ブロック
の変換係数群で他のブロックを代用し、実際に符号化す
る変換係数群は１係数群のみでよいので、高周波成分側
の変換係数群の符号化データ量を１／４に低減すること
が出来る。
【００１６】符号化した符号化データの復号は、復号器
側の単純拡大回路６によって隣接する２×２ブロック内
で高周波成分側の変換係数群を単純拡大し（図２（ｂ）
）、逆ＤＣＴ回路７で各ブロック毎に逆ＤＣＴ変換を施
す。 そして、再生画像メモリ８でｎ×ｎ画素のブロック画像
を復号し、復号したブロック画像を順に配置して全復号
画像を再構成する。
側の単純拡大回路６によって隣接する２×２ブロック内
で高周波成分側の変換係数群を単純拡大し（図２（ｂ）
）、逆ＤＣＴ回路７で各ブロック毎に逆ＤＣＴ変換を施
す。 そして、再生画像メモリ８でｎ×ｎ画素のブロック画像
を復号し、復号したブロック画像を順に配置して全復号
画像を再構成する。
【００１７】次に、図３はこの発明の他の実施例を示す
ブロック図である。この実施例はサブサンプル回路１０
によって隣接するｋ×ｋブロック内でＤＣ成分に対して
サブサンプルを行い、復号器側の単純拡大回路１１によ
ってｋ×ｋブロック内で単純拡大する。すなわち、図４
に示すように、隣接する２×２ブロック（ｋ＝２）のＤ
Ｃ成分の変換係数にそれぞれブロック名に添字Ｄを付し
てＡＤ，ＢＤ ，ＣＤ ，ＤＤ と表し、ＡＣ成分の変
換係数群にそれぞれブロック名に添字ＡＣを付してＡＡ
Ｃ，ＢＡＣ，ＣＡＣ，ＤＡＣと表すと（図４（ａ））、
各ブロックのＡＣ成分の変換係数群ＡＡＣ〜ＤＡＣはそ
のまま出力し、ＤＣ成分の変換係数はサブサンプル回路
１０でブロックＡの変換係数ＡＤ のみ出力して他のブ
ロックＢ〜Ｄの変換係数ＢＤ 〜ＤＤ は変換係数ＡＤ
に置換する。
ブロック図である。この実施例はサブサンプル回路１０
によって隣接するｋ×ｋブロック内でＤＣ成分に対して
サブサンプルを行い、復号器側の単純拡大回路１１によ
ってｋ×ｋブロック内で単純拡大する。すなわち、図４
に示すように、隣接する２×２ブロック（ｋ＝２）のＤ
Ｃ成分の変換係数にそれぞれブロック名に添字Ｄを付し
てＡＤ，ＢＤ ，ＣＤ ，ＤＤ と表し、ＡＣ成分の変
換係数群にそれぞれブロック名に添字ＡＣを付してＡＡ
Ｃ，ＢＡＣ，ＣＡＣ，ＤＡＣと表すと（図４（ａ））、
各ブロックのＡＣ成分の変換係数群ＡＡＣ〜ＤＡＣはそ
のまま出力し、ＤＣ成分の変換係数はサブサンプル回路
１０でブロックＡの変換係数ＡＤ のみ出力して他のブ
ロックＢ〜Ｄの変換係数ＢＤ 〜ＤＤ は変換係数ＡＤ
に置換する。
【００１８】符号化した符号化データの復号は、復号器
側の単純拡大回路１１によって隣接する２×２ブロック
内でＤＣ成分の変換係数を単純拡大し（図４（ｂ））、
逆ＤＣＴ回路７で各ブロック毎に逆ＤＣＴ変換を施す。 そして、フレームメモリ８でｎ×ｎ画素のブロック画像
を復号し、復号したブロック画像を順に配置して全復号
画像を再構成する。
側の単純拡大回路１１によって隣接する２×２ブロック
内でＤＣ成分の変換係数を単純拡大し（図４（ｂ））、
逆ＤＣＴ回路７で各ブロック毎に逆ＤＣＴ変換を施す。 そして、フレームメモリ８でｎ×ｎ画素のブロック画像
を復号し、復号したブロック画像を順に配置して全復号
画像を再構成する。
【００１９】こうして、隣接する２×２ブロックの変換
係数のうち、ＤＣ成分の変換係数は１ブロックの変換係
数で他のブロックを代用するので、実際に符号化するＤ
Ｃ成分は係数ＡＤ のみでよく、ＤＣ成分の符号化デー
タ量が１／４に低減される。
係数のうち、ＤＣ成分の変換係数は１ブロックの変換係
数で他のブロックを代用するので、実際に符号化するＤ
Ｃ成分は係数ＡＤ のみでよく、ＤＣ成分の符号化デー
タ量が１／４に低減される。
【００２０】
【発明の効果】この発明によれば、隣接ブロック間の周
波数成分の相関を利用して、高周波成分またはＤＣ成分
をサブサンプルしているので、高周波成分またはＤＣ成
分の符号化データ量の低減を図ることができる。
波数成分の相関を利用して、高周波成分またはＤＣ成分
をサブサンプルしているので、高周波成分またはＤＣ成
分の符号化データ量の低減を図ることができる。
【図１】この発明による画像データ符号化方式の一実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図２】図１における高周波成分のサブサンプルおよび
単純拡大の動作を説明する図である。
単純拡大の動作を説明する図である。
【図３】この発明による画像データ符号化方式の他の実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【図４】図１におけるＤＣ成分のサブサンプルおよび単
純拡大の動作を説明する図である。
純拡大の動作を説明する図である。
【図５】ＤＣＴを利用した静止画符号化方式の処理手順
の一部を示す図である。
の一部を示す図である。
【図６】画像データおよびＤＣＴ係数間の変換態様を示
す図である。
す図である。
１ 原画像メモリ
２ ブロック化回路
３ ＤＣＴ回路
５ サブサンプル回路
６ 単純拡大回路
７ 逆ＤＣＴ回路
８ 再生画像メモリ
Claims (3)
- 【請求項１】 １ブロックｎ×ｎ画素の画像データに
対して２次元直交変換を施し、得られるｎ×ｎ個の変換
係数の中の特定の変換係数はそのまま出力し、前記特定
の変換係数を除く他の変換係数は隣接するｋ×ｋブロッ
ク内の１のブロックの変換係数で置換することにより符
号化データのデータ量を低減することを特徴とする画像
データ符号化方式。 - 【請求項２】 請求項１において、前記特定の変換係
数は前記ｎ×ｎ個の変換係数のうちの低周波成分側のｍ
×ｍ個（ｍ＜ｎ）の変換係数であり、前記他の変換係数
は前記ｍ×ｍ個の変換係数を除く他の高周波成分側の変
換係数であることを特徴とする画像データ符号化方式。 - 【請求項３】 請求項１において、前記特定の変換係
数は交流成分の変換係数であり、前記他の変換係数は直
流成分の変換係数であることを特徴とする画像データ符
号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058893A JPH04293362A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 画像データ符号化装置および復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058893A JPH04293362A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 画像データ符号化装置および復号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293362A true JPH04293362A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13097471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3058893A Pending JPH04293362A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 画像データ符号化装置および復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04293362A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453788A (en) * | 1993-02-10 | 1995-09-26 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for converting encoded data into image data, including data preparing circuit, to allow enlargement or reduction of image |
| KR100346728B1 (ko) * | 1996-09-21 | 2002-10-12 | 삼성전자 주식회사 | 이산코사인변환의 dc 계수예측방법 및 이를 이용한 데이터 부호화방법 |
| KR100413979B1 (ko) * | 1996-07-15 | 2004-05-20 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 예측부호화방법및장치 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3058893A patent/JPH04293362A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453788A (en) * | 1993-02-10 | 1995-09-26 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for converting encoded data into image data, including data preparing circuit, to allow enlargement or reduction of image |
| KR100413979B1 (ko) * | 1996-07-15 | 2004-05-20 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 예측부호화방법및장치 |
| KR100346728B1 (ko) * | 1996-09-21 | 2002-10-12 | 삼성전자 주식회사 | 이산코사인변환의 dc 계수예측방법 및 이를 이용한 데이터 부호화방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011009 |