JPH04323962A - Picture processing method and device - Google Patents
Picture processing method and deviceInfo
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は文字画像を含むカラー多
値画像を効率良く圧縮するための画像圧縮・伸長技術に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression/expansion technique for efficiently compressing color multivalued images including character images.
【0002】0002
【従来の技術】多値画像の圧縮技術として、写真等の画
像を主にターゲーットとしてADCT(適応型離散コサ
イン変換)圧縮方式が提案されようとしている。その圧
縮方式は3原色色信号をY、Cr、Cbの3成分に変換
し、色度成分のCr、Cb信号を場合によってはサブサ
ンプリングにより解像度を落としてから画像圧縮し輝度
成分であるY信号はそのままの解像度で圧縮する。2. Description of the Related Art As a compression technique for multivalued images, an ADCT (adaptive discrete cosine transform) compression method is being proposed mainly targeting images such as photographs. The compression method converts the three primary color signals into three components, Y, Cr, and Cb, and reduces the resolution of the chromaticity component Cr and Cb signals by subsampling in some cases, and then compresses the image to produce the Y signal, which is the luminance component. is compressed at the same resolution.
【0003】圧縮の第1段階ではまずDCT変換が行わ
れる。8×8画素のブロック成分はDCT変換により8
×8の周波数成分に変換される。次に第2段階として8
×8のサイズを有する量子化テーブルにより各DCT演
算の結果が量子化される(除算される)。この結果DC
T結果は直流成分、低周波成分を除きゼロとなるものが
多くでる。第3段階として高周波成分で“ゼロ”の続く
数を利用してハフマンコード化を行う。従って第2段階
で“ゼロ”が連続するほど圧縮効率が上昇する。実際に
DCT成分を1次元に並び換える場合には図2に示すよ
うな順にスキャンして1次元のデータ列にする。これを
ジグザグスキャンと呼んでいる。[0003] In the first stage of compression, DCT transformation is first performed. The block component of 8×8 pixels is converted into 8 by DCT transformation.
It is converted into ×8 frequency components. Next, as the second step, 8
The result of each DCT operation is quantized (divided) by a quantization table having a size of x8. This result DC
Many of the T results are zero except for the DC component and low frequency component. In the third step, Huffman encoding is performed using consecutive numbers of "zeros" in high frequency components. Therefore, the compression efficiency increases as the number of "zeros" continues in the second stage. When actually rearranging the DCT components one-dimensionally, they are scanned in the order shown in FIG. 2 to form a one-dimensional data string. This is called a zigzag scan.
【0004】0004
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら従来
通りの圧縮方式で文字画像について圧縮を行うと、DC
T変換後の高周波成分側に出力が集中して、量子化結果
“ゼロ”にならない。従って“ゼロ”ランの連続が中断
されて圧縮効率が非常に悪くなるという欠点があった。
又、圧縮率を上げるには、量子化テーブルの高周波側の
値を大きくすれば良いが、そのために高周波成分が“ゼ
ロ”となり、伸長に文字の高周波成分が失われて、大き
く画質が劣化するという矛盾が生じた。[Problem to be solved by the invention] However, when character images are compressed using the conventional compression method, the DC
The output is concentrated on the high frequency component side after T-transformation, and the quantization result does not become "zero". Therefore, there was a drawback that the continuous "zero" run was interrupted and the compression efficiency became very poor. Also, to increase the compression rate, you can increase the value on the high frequency side of the quantization table, but this causes the high frequency component to become "zero", and the high frequency component of the characters is lost during decompression, resulting in a significant deterioration of image quality. A contradiction arose.
【0005】本発明はかかる従来技術に鑑みてなされた
ものであり、画像の劣化をおさえて圧縮効率を高めるこ
とができる画像処理方法及び装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of such prior art, and an object of the present invention is to provide an image processing method and apparatus that can suppress image deterioration and improve compression efficiency.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれば
DCT変換後の成分の並び順序を変える事により画質劣
化を抑えながら、しかも高圧縮率を達成する事が可能な
圧縮手段を実現するものである。[Means and effects for solving the problems] According to the present invention, a compression means is realized which can achieve a high compression rate while suppressing image quality deterioration by changing the arrangement order of components after DCT transformation. It is something.
【0007】[0007]
【実施例】図1は本発明を実現する具体的な実施例であ
る。まず画像圧縮部に入力されたR、G、Bの3原色デ
ータは色変換部1によりYUVに変換されるR、G、B
からYUVへの変換は以下のような1次変換マトリクス
にて行われる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a specific embodiment of the present invention. First, the three primary color data of R, G, and B input to the image compression section are converted into YUV by the color conversion section 1.
The conversion from YUV to YUV is performed using the following linear conversion matrix.
【0008】[0008]
【外1】[Outside 1]
【0009】Y、U、Vは輝度成分、色度成分に相当す
るもので、U、V成分は色度成分であるために目の冗長
度を考えると解像度を落としても差し障えない、従って
サブサンプリング部2において、サブサンプリングされ
解像度を落とされる場合もある。[0009]Y, U, and V correspond to luminance components and chromaticity components, and since U and V components are chromaticity components, there is no harm in lowering the resolution considering the redundancy of the eye. Therefore, in the subsampling section 2, subsampling may be performed and the resolution may be lowered.
【0010】その場合の解像度の比は、Y:U:V=4
:2:2の場合やY:U:V=4:1:1の場合がある
。サブサンプリング部2でサブサンプリングされたデー
タ、又はサブサンプリングを行わない時のデータはそれ
ぞれDCT部3、4、5により8×8のDCT変換され
る。従って、DCT部3、4、5の内部にはラスター順
次に入る画像を8ライン分バッファリングするようなメ
モリが内蔵されている。又、DCT変換後の値(DCT
係数)を記憶するような8×8サイズのメモリも内部に
有している。DCT係数を記憶する内部メモリには、ジ
グザクスキャン制御部16が直接アクセスし、図2に示
すようなジグザグスキャン順に読み出しを行い、ライン
メモリ6、7、8に1次元に連続するデータ列を作成す
る。本実施例ではこのラインメモリ6、7、8からDC
T係数を読み出す順番を変える事によりスキャン順序の
変更を行う。[0010] In that case, the resolution ratio is Y:U:V=4
:2:2 or Y:U:V=4:1:1. The data subsampled by the subsampling unit 2 or the data when subsampling is not performed are subjected to 8×8 DCT transformation by DCT units 3, 4, and 5, respectively. Therefore, the DCT sections 3, 4, and 5 have built-in memories for buffering eight lines of images that are input in raster order. In addition, the value after DCT transformation (DCT
It also has an internal memory of 8×8 size for storing coefficients). The internal memory that stores the DCT coefficients is directly accessed by the zigzag scan control unit 16 and read out in the zigzag scan order as shown in FIG. 2 to create a one-dimensional continuous data string in the line memories 6, 7, and 8. . In this embodiment, the line memories 6, 7, and 8 provide DC
The scan order is changed by changing the order in which the T coefficients are read.
【0011】図3は8×8のDCT係数のジグザグスキ
ャン順序を示すもので、斜線部分は文字画像に対してD
CT変換をかけた時に比較的大きな値が出るDCT係数
の位置を示す一例である。ここでは目的とする画像や文
字画像に対するDCT係数の統計的なデータを基に斜線
部分を設定して良い。次に図3〔A〕のDCT係数のス
キャン順序の決定方法について述べる。まず斜線の部分
のみを取り出してきて順番にスキャンする。そして斜線
部以外の部分を順番にスキャンする。従って図3〔B〕
に示すようにスキャン順序0〜63に対応して、ジグザ
クスキャンの何番目のデータが来るかを示す表が作成で
きる。このような表の作り方の1つとしてはある画像の
DCT係数に対し適当な量子化データで量子化した場合
に、“ゼロ”となる確率の低い位置の順に並べたり、あ
る画像のDCT係数に対して、それぞれの位置における
平均値を求め、その値が高い位置の順に並べる等が好ま
しい。又これらの表は前もって作成しても良いし、プリ
スキャンによって作成しても良い。又中間調画像用や、
文字画像用、中間調と文字の混在画像用というように複
数用意してもよい。さらにY、U、Vの各成分毎にテー
ブルを持っていても構わない。以上のように前もってD
CT係数を調べるにはCPU20が切換器17を通して
ラインメモリ6、7、8を直接アドレッシングしてその
出力をCPU内部に取り込み、データを分析して、走査
順序テーブル18に図3〔B〕に示すようなテーブルを
書き込めば良い。このようにして走査順序テーブル18
に書き込まれている順序テーブルは圧縮動作時にカウン
タ19によりテーブル番号が指定される。カウンタ19
は8×8ブロックの最初にBlock Syncによ
りクリアされて、1係数の処理毎にPixclkにより
カウントアップされ0から63まで順にカウントアップ
する。そしてラインメモリ6、7、8に記憶されている
ジグザグスキャン順の内、図3〔B〕のようなテーブル
で指定した位置に対応するDCT係数を順次読み出して
、量子化部9、10、11に送り、量子化される。従っ
て、量子化部9、10、11の出力は“ゼロ”ランが長
く続くようになっていて量子化テーブルを小さくしても
画質が高まる割りには圧縮率がさがりにくい。このよう
なデータはハフマン符号部12、13、14においてハ
フマン符号化される。符号化後のデータはパラ/シリ変
換部15において、YUVの順にブロック順次に並べら
れる。もしサブサンプリング比がY:U:V=4:1:
1ならばY、Y、Y、YUVの順の繰り返しとなり、サ
ブサンプリング比がY:U:V=4:2:2ならばY、
UYVの順の繰り返しとなる。このように並べられたデ
ータが最終的な圧縮データとなる。従って画像伝送先に
は、圧縮データ及び走査順序テーブルが送られる。FIG. 3 shows the zigzag scan order of 8×8 DCT coefficients.
This is an example showing the position of a DCT coefficient that produces a relatively large value when CT transformation is applied. Here, the shaded area may be set based on statistical data of DCT coefficients for the target image or character image. Next, a method for determining the scan order of the DCT coefficients in FIG. 3A will be described. First, extract only the shaded areas and scan them in order. Then, scan the parts other than the shaded part in order. Therefore, Figure 3 [B]
As shown in the figure, a table can be created that shows the number of data in the zigzag scan corresponding to the scan order 0 to 63. One way to create such a table is to arrange the DCT coefficients of a certain image in order of the lowest probability that they will be "zero" when quantized with appropriate quantization data, or to On the other hand, it is preferable to calculate the average value at each position and arrange the positions in descending order of the average value. Further, these tables may be created in advance or may be created by pre-scanning. Also for halftone images,
Multiple types may be prepared, such as one for character images and one for images with mixed halftones and characters. Furthermore, a table may be provided for each of the Y, U, and V components. As above, D
To check the CT coefficient, the CPU 20 directly addresses the line memories 6, 7, and 8 through the switch 17, takes the output into the CPU, analyzes the data, and stores the data in the scanning order table 18 as shown in FIG. 3 [B]. You can write a table like this. In this way, the scan order table 18
The table number of the order table written in is specified by the counter 19 during the compression operation. counter 19
is cleared by Block Sync at the beginning of the 8×8 block, and is counted up by Pixclk every time one coefficient is processed, in order from 0 to 63. Then, among the zigzag scan orders stored in the line memories 6, 7, and 8, the DCT coefficients corresponding to the positions specified in the table as shown in FIG. and quantized. Therefore, the outputs of the quantizers 9, 10, and 11 have a long "zero" run, and even if the quantization table is made smaller, the compression ratio is difficult to reduce even though the image quality is improved. Such data is Huffman encoded in Huffman encoders 12, 13, and 14. The encoded data is arranged in blocks in the order of YUV in the para/serial conversion unit 15. If the subsampling ratio is Y:U:V=4:1:
If it is 1, it will be repeated in the order of Y, Y, Y, YUV, and if the subsampling ratio is Y:U:V=4:2:2, then Y,
The order of UYV is repeated. The data arranged in this way becomes the final compressed data. Therefore, compressed data and a scan order table are sent to the image transmission destination.
【0012】画像データの伸長に関しては図1の信号の
流れを全く逆にすれば良い。ただしハフマン符号部12
、13、14はハフマンの復号部となり、量子化部9、
10、11は逆量子化部となる、又逆量子化部9、10
、11よりラインメモリ6、7、8へのデータの書き込
み位置は画像の圧縮側より図3〔B〕のようなテーブル
をCPU20が受け取りそれを走査順序テーブル18に
書き込んでおく事により、ラインメモリの該当する位置
に書き込まれ、ジグザグスキャンが完全に守られるもの
である。又DCT部3、4、5には逆変換のための変換
係数が書き込まれサブサンプリング部2は拡大操作がな
される。色変換部では逆変換の係数が以下のようにセッ
トされる。Regarding the expansion of image data, the signal flow shown in FIG. 1 can be completely reversed. However, Huffman code part 12
, 13 and 14 are Huffman decoding units, and quantization units 9,
10 and 11 are inverse quantization units, and inverse quantization units 9 and 10
, 11, the writing position of data to the line memories 6, 7, and 8 is determined by the CPU 20 receiving a table as shown in FIG. 3B from the image compression side and writing it in the scanning order table 18. is written in the corresponding position, and the zigzag scan is completely protected. Further, transform coefficients for inverse transformation are written into the DCT sections 3, 4, and 5, and the subsampling section 2 performs an enlargement operation. In the color conversion section, inverse conversion coefficients are set as follows.
【0013】[0013]
【外2】[Outside 2]
【0014】(他の実施例)ところで図3〔B〕に示す
ようなテーブルを数種類持ち8×8ブロック毎に切換え
てもよい。この場合はブロック毎にテーブルが変わるた
めに、伝送の際に全てのテーブルを送るのは難がある従
ってテーブルは2種や4種、8種と限定しそのテーブル
識別番号とテーブル表を送り、各ブロック毎にはテーブ
ル識別コードだけを送信すれば良い。例えばテーブルを
2種とし文字用と中間調用とすれば、1ビットのプレー
ンでテーブル識別データが送れしかもそのサイズはオリ
ジナル画像の64分の1で済む。又1ビットプレーンの
識別データを通常の2値画像の圧縮方法で圧縮して送れ
ばデータ量は極めて少なくなる。これは中間調、文字画
像がまだらには混在せずに領域毎に分離されたり、文字
のりんかくを残すように分離されるために、2値画像の
圧縮方法が非常に適しているためである。ところで第1
の実施例においてラインメモリ6、7、8及び比較器1
7、走査順序テーブル18、カウンタ19、CPU20
は、DCT部3、4、5と量子化部9、10、11の間
にあるが、これを量子化部9、10、11とハフマン符
号部12、13、14の間に入れ換えても良い事は容易
に推察できる。(Other Embodiments) By the way, several types of tables as shown in FIG. 3B may be provided and switched for every 8×8 block. In this case, since the tables change for each block, it is difficult to send all the tables during transmission.Therefore, the number of tables is limited to 2, 4, or 8 types, and the table identification number and table table are sent. Only the table identification code needs to be transmitted for each block. For example, if there are two types of tables, one for characters and one for halftones, the table identification data can be sent using a 1-bit plane, and its size is only 1/64 of the original image. Furthermore, if the 1-bit plane identification data is compressed using a normal binary image compression method and sent, the amount of data becomes extremely small. This is because the compression method for binary images is very suitable because halftones and text images are separated into areas without being mixed up in a mottled manner, and are separated so as to leave the links between the text. be. By the way, the first
In the embodiment, line memories 6, 7, 8 and comparator 1
7, scanning order table 18, counter 19, CPU 20
is located between the DCT units 3, 4, 5 and the quantization units 9, 10, 11, but it may be replaced between the quantization units 9, 10, 11 and the Huffman code units 12, 13, 14. The matter can be easily deduced.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、DCT係
数のスキャン順序を変えて、ゼロランが続くように“ゼ
ロ”以外の出現頻度が高い順にスキャンする事により従
来より大幅に圧縮効率の向上が実現できるという効果が
ある。As described above, according to the present invention, by changing the scanning order of DCT coefficients and scanning in descending order of the appearance frequency of non-zero so that zero run continues, compression efficiency can be significantly improved compared to the conventional method. This has the effect of making improvements possible.
【図1】本発明の実施例。FIG. 1: Example of the present invention.
【図2】ジグザグスキャンを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a zigzag scan.
【図3】スキャン順序の決定を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating the determination of scan order.
1 色変換部 2 サブサンプリング部 3、4、5 DCT部 6、7、8 ラインメモリ 9、10、11 量子化部 12、13、14 ハフマン符号部 15 パラ/シリ変換部 16 ジグザグスキャン制御部 17 比較器 18 走査順序テーブル 19 カウンタ 20 CPU 1 Color conversion section 2 Subsampling section 3, 4, 5 DCT section 6, 7, 8 Line memory 9, 10, 11 Quantization section 12, 13, 14 Huffman code part 15 Para/Series conversion section 16 Zigzag scan control section 17 Comparator 18 Scan order table 19 Counter 20 CPU
Claims (5)
成分に変換し量子化した結果を任意の順番にスキャンを
行いハフマンコード化する事を特徴とする画像処理方法
。1. An image processing method characterized by converting image data into spatial frequency components for each block and quantizing the results, scanning the results in an arbitrary order and converting them into Huffman codes.
“0”になる確率が低い順番とするか或は量子化前のデ
ータの各周波数成分の各位置における平均値が大きい位
置の順番とする事を特徴とする請求項1記載の画像処理
方法。2. The scan order is the order in which the probability that the value of the quantization result becomes "0" is low, or the order in which the average value at each position of each frequency component of the data before quantization is large. The image processing method according to claim 1, characterized in that:
像の性質に応じて切換える事を特徴とする請求項1記載
の画像処理方法。3. The image processing method according to claim 1, wherein the image processing method has a plurality of arbitrary scanning orders and is switched according to the properties of the image.
い、スキャン順序に対する認識コード及びスキャン順序
を示すテーブルを画像圧縮データと共に伝送する事を特
徴とする請求項3記載の画像処理方法。4. The image processing method according to claim 3, wherein the switching is performed for each plane or for each pixel, and a recognition code for the scan order and a table indicating the scan order are transmitted together with the compressed image data.
をハフマン符号化する符号化手段と、前記符号化手段に
おけるハフマン符号化の際のスキャン順序を制御する制
御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。5. A method comprising: encoding means for Huffman encoding image data quantized for each block; and control means for controlling a scan order during Huffman encoding in the encoding means. Image processing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3092303A JPH04323962A (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Picture processing method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3092303A JPH04323962A (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Picture processing method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04323962A true JPH04323962A (en) | 1992-11-13 |
Family
ID=14050646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3092303A Pending JPH04323962A (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Picture processing method and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04323962A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998044637A1 (en) * | 1997-03-28 | 1998-10-08 | Sony Corporation | Data coding method and device, data decoding method and device, and recording medium |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP3092303A patent/JPH04323962A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998044637A1 (en) * | 1997-03-28 | 1998-10-08 | Sony Corporation | Data coding method and device, data decoding method and device, and recording medium |
US6332043B1 (en) | 1997-03-28 | 2001-12-18 | Sony Corporation | Data encoding method and apparatus, data decoding method and apparatus and recording medium |
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