JPH04342387A - 画像データ圧縮装置 - Google Patents
画像データ圧縮装置Info
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- JPH04342387A JPH04342387A JP3114723A JP11472391A JPH04342387A JP H04342387 A JPH04342387 A JP H04342387A JP 3114723 A JP3114723 A JP 3114723A JP 11472391 A JP11472391 A JP 11472391A JP H04342387 A JPH04342387 A JP H04342387A
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- Japan
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- coefficients
- quantization
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- Pending
Links
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000013144 data compression Methods 0.000 claims description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を直交変換し
て量子化する画像デ−タ圧縮装置に関する。
て量子化する画像デ−タ圧縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像情報のデ−タ量は一般に膨大である
ために、その蓄積や伝送を行なう場合には、なんらかの
情報圧縮を行なって処理している。この情報圧縮手段の
一つとして、ＣＣＩＴＴ．ＳＧＸＶ（伝送システム及び
装置）で標準化が進んでいるｐ×６４ｋｂｉｔ／ｓオ−
ディオビジュアル・サ−ビス用ビデオ符号化方式（Ｈ．
２６１）がある。Ｈ．２６１では、入力画像信号は８×
８画素の２次元ブロックに分割され、直交変換（離散コ
サイン変換）および量子化を行なわれた後、可変長符号
化され出力される。この可変長符号化にはハフマン符号
化が用いられており、連続した零（ラン）とそれに続く
零以外の値（レベル）により符号語が決定される。
ために、その蓄積や伝送を行なう場合には、なんらかの
情報圧縮を行なって処理している。この情報圧縮手段の
一つとして、ＣＣＩＴＴ．ＳＧＸＶ（伝送システム及び
装置）で標準化が進んでいるｐ×６４ｋｂｉｔ／ｓオ−
ディオビジュアル・サ−ビス用ビデオ符号化方式（Ｈ．
２６１）がある。Ｈ．２６１では、入力画像信号は８×
８画素の２次元ブロックに分割され、直交変換（離散コ
サイン変換）および量子化を行なわれた後、可変長符号
化され出力される。この可変長符号化にはハフマン符号
化が用いられており、連続した零（ラン）とそれに続く
零以外の値（レベル）により符号語が決定される。
【０００３】従来は、量子化手段の出力を可変長符号化
して発生符号量を求め、その結果に応じて量子化ステッ
プを変化させることにより発生符号量を制御していた。 制御方法は、１９８９年電子情報通信学会秋期全国大会
Ｄ−４５に述べられているように、量子化手段の出力を
可変長符号化して発生符号量を求めることを量子化ステ
ップを変えて数回行い、その結果から設定符号量で量子
化するための量子化ステップを決定していた。
して発生符号量を求め、その結果に応じて量子化ステッ
プを変化させることにより発生符号量を制御していた。 制御方法は、１９８９年電子情報通信学会秋期全国大会
Ｄ−４５に述べられているように、量子化手段の出力を
可変長符号化して発生符号量を求めることを量子化ステ
ップを変えて数回行い、その結果から設定符号量で量子
化するための量子化ステップを決定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の技術では設定符号量を６４ｋｂｐｓ程度の低レ−ト
とした場合、量子化ステップサイズが相当大きくなり、
直流係数に近い低周波領域の係数が荒く量子化されるた
め、復号画像に量子化雑音やブロック歪などが顕著に現
われ、見た目の画像を見苦しくするという問題点と、設
定符号量にするためにフィ−ドバック制御を行なうため
処理時間が増加するという問題点を有する。
来の技術では設定符号量を６４ｋｂｐｓ程度の低レ−ト
とした場合、量子化ステップサイズが相当大きくなり、
直流係数に近い低周波領域の係数が荒く量子化されるた
め、復号画像に量子化雑音やブロック歪などが顕著に現
われ、見た目の画像を見苦しくするという問題点と、設
定符号量にするためにフィ−ドバック制御を行なうため
処理時間が増加するという問題点を有する。
【０００５】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するものであり、その目的とするところは、原画像と復
号画像との間の画質の劣化を少なくし、かつ発生符号量
を減少させ、さらに処理時間の増加を防ぐ手法を提供す
るところにある。
するものであり、その目的とするところは、原画像と復
号画像との間の画質の劣化を少なくし、かつ発生符号量
を減少させ、さらに処理時間の増加を防ぐ手法を提供す
るところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の画像デ−タ圧縮
装置は、画像信号をＮ×Ｎ（Ｎ：整数）画素の２次元ブ
ロックに分割するブロック化手段と、ブロック化手段の
出力であるＮ×Ｎ画素のブロック信号と１フレ−ム前の
画像信号との差分を取る差分手段と、差分手段の出力で
あるＮ×Ｎ画素の差分ブロック信号を直交変換して、Ｎ
×Ｎ個の変換係数を出力する直交変換手段と、変換係数
を量子化しＮ×Ｎ個の量子化係数を出力する量子化手段
と、量子化係数を可変長符号化する可変長符号化手段を
備えた画像デ−タ圧縮装置において、量子化手段の出力
のＮ×Ｎ個の全係数のうち非零の値の絶対値の平均値を
求め、周波数領域に応じて定数倍し周波数領域毎に閾値
を求める閾値発生手段と、閾値発生手段の出力である閾
値と、Ｎ×Ｎ個の係数の絶対値を周波数領域毎にそれぞ
れ比較して係数の絶対値が閾値以上の場合はそのまま出
力し、閾値に満たない場合は零にして出力する閾値判別
手段とを備えたことを特徴とする。
装置は、画像信号をＮ×Ｎ（Ｎ：整数）画素の２次元ブ
ロックに分割するブロック化手段と、ブロック化手段の
出力であるＮ×Ｎ画素のブロック信号と１フレ−ム前の
画像信号との差分を取る差分手段と、差分手段の出力で
あるＮ×Ｎ画素の差分ブロック信号を直交変換して、Ｎ
×Ｎ個の変換係数を出力する直交変換手段と、変換係数
を量子化しＮ×Ｎ個の量子化係数を出力する量子化手段
と、量子化係数を可変長符号化する可変長符号化手段を
備えた画像デ−タ圧縮装置において、量子化手段の出力
のＮ×Ｎ個の全係数のうち非零の値の絶対値の平均値を
求め、周波数領域に応じて定数倍し周波数領域毎に閾値
を求める閾値発生手段と、閾値発生手段の出力である閾
値と、Ｎ×Ｎ個の係数の絶対値を周波数領域毎にそれぞ
れ比較して係数の絶対値が閾値以上の場合はそのまま出
力し、閾値に満たない場合は零にして出力する閾値判別
手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
詳述する。図１は本発明をＨ．２６１の映像符号化器に
適用した場合のブロック図である。
詳述する。図１は本発明をＨ．２６１の映像符号化器に
適用した場合のブロック図である。
【０００８】図１において、入力端子１０１からの入力
画像信号は、ブロック化手段１０２により８×８のブロ
ックと、輝度信号４ブロックと色差信号２ブロックの計
６ブロックより成るマクロブロックに分けられる。予測
は通常フレ−ム間で行なわれるため、符号化コントロ−
ル１０４によりスイッチ１１４、スイッチ１１５は図１
に示すとおり下側につながっている。ブロック化手段１
０２からマクロブロック単位で出力された画像信号は、
まず動き補償予測手段１１２に入力され、既に記憶され
ている１フレ−ム前の信号より、予測誤差が最小になる
マクロブロックの信号を呼び出し（動ベクトル検出）、
そのマクロブロックの信号が出力される。この信号はル
−プフィルタ１１３を通った後、差分手段１０３におい
て入力画像信号との差分が取られる。この入力画像信号
と１フレ−ム前の動ベクトルで指示されるマクロブロッ
クとの差分信号は、ブロック毎に離散コサイン変換手段
１０５で変換される。そして、量子化手段１０６で量子
化され閾値発生手段１０７に出力される。閾値発生手段
１０７からは、周波数領域に応じた閾値と量子化係数が
出力され、閾値判別手段１０８において量子化係数に対
し符号量制御処理が行なわれた後、可変長符号化手段１
０９においてハフマン符号化され出力端子１１６に出力
される。閾値発生手段１０７および閾値判別手段１０８
での処理については図２の説明で詳細に述べる。閾値判
別手段１０８の出力は逆量子化手段１１０で逆量子化さ
れ、逆離散コサイン変換手段１１１で逆コサイン変換さ
れた後、動ベクトルで指示されるブロックの信号をル−
プフィルタ１１３を通した信号と加算されて動き補償予
測手段１１２に記録される。
画像信号は、ブロック化手段１０２により８×８のブロ
ックと、輝度信号４ブロックと色差信号２ブロックの計
６ブロックより成るマクロブロックに分けられる。予測
は通常フレ−ム間で行なわれるため、符号化コントロ−
ル１０４によりスイッチ１１４、スイッチ１１５は図１
に示すとおり下側につながっている。ブロック化手段１
０２からマクロブロック単位で出力された画像信号は、
まず動き補償予測手段１１２に入力され、既に記憶され
ている１フレ−ム前の信号より、予測誤差が最小になる
マクロブロックの信号を呼び出し（動ベクトル検出）、
そのマクロブロックの信号が出力される。この信号はル
−プフィルタ１１３を通った後、差分手段１０３におい
て入力画像信号との差分が取られる。この入力画像信号
と１フレ−ム前の動ベクトルで指示されるマクロブロッ
クとの差分信号は、ブロック毎に離散コサイン変換手段
１０５で変換される。そして、量子化手段１０６で量子
化され閾値発生手段１０７に出力される。閾値発生手段
１０７からは、周波数領域に応じた閾値と量子化係数が
出力され、閾値判別手段１０８において量子化係数に対
し符号量制御処理が行なわれた後、可変長符号化手段１
０９においてハフマン符号化され出力端子１１６に出力
される。閾値発生手段１０７および閾値判別手段１０８
での処理については図２の説明で詳細に述べる。閾値判
別手段１０８の出力は逆量子化手段１１０で逆量子化さ
れ、逆離散コサイン変換手段１１１で逆コサイン変換さ
れた後、動ベクトルで指示されるブロックの信号をル−
プフィルタ１１３を通した信号と加算されて動き補償予
測手段１１２に記録される。
【０００９】一方、画像の１枚目のフレ−ムやシ−ンチ
ェンジなどの場合では、予測はフレ−ム内で行なわれる
ため、符号化コントロ−ル１０４によりスイッチ１１４
、スイッチ１１５は上側につながっている。ブロック化
手段１０２から出力された画像信号は、ブロック毎に離
散コサイン変換手段１０５で変換され、量子化手段１０
６で量子化され、閾値発生手段１０７をへて閾値判別手
段１０８に出力される。閾値判別手段１０８からの出力
は、可変長符号化手段１０９においてハフマン符号化さ
れ出力端子１１６に出力される。さらに、閾値判別手段
１０８の出力は逆量子化手段１１０で逆量子化され、逆
離散コサイン変換手段１１１で逆コサイン変換された後
、動き補償予測手段１１２に記録される。
ェンジなどの場合では、予測はフレ−ム内で行なわれる
ため、符号化コントロ−ル１０４によりスイッチ１１４
、スイッチ１１５は上側につながっている。ブロック化
手段１０２から出力された画像信号は、ブロック毎に離
散コサイン変換手段１０５で変換され、量子化手段１０
６で量子化され、閾値発生手段１０７をへて閾値判別手
段１０８に出力される。閾値判別手段１０８からの出力
は、可変長符号化手段１０９においてハフマン符号化さ
れ出力端子１１６に出力される。さらに、閾値判別手段
１０８の出力は逆量子化手段１１０で逆量子化され、逆
離散コサイン変換手段１１１で逆コサイン変換された後
、動き補償予測手段１１２に記録される。
【００１０】ここで、閾値発生手段１０７および閾値判
別手段１０８での処理について図２のフロ−チャ−トに
従い説明する。
別手段１０８での処理について図２のフロ−チャ−トに
従い説明する。
【００１１】まず、閾値発生手段１０７では、量子化手
段１０６の出力である８×８の量子化係数のうち、非零
の値の絶対値の平均値を求める。また、８×８の量子化
係数を周波数領域に応じてあらかじめｍ個（ｍ：定数）
の領域に分割しておく。これらｍ個の周波数領域に対し
て、求めた平均値をｎ（ｍ）倍（ｎ：定数）することに
よりｍ個の閾値が決定される。次に、閾値判別手段１０
８においては、閾値発生手段１０７の出力であるｍ個の
閾値と、６４個全ての量子化係数の絶対値とを各周波数
領域において比較し、値が閾値以上の場合はそのまま出
力し、閾値に満たない場合は零にして出力する。
段１０６の出力である８×８の量子化係数のうち、非零
の値の絶対値の平均値を求める。また、８×８の量子化
係数を周波数領域に応じてあらかじめｍ個（ｍ：定数）
の領域に分割しておく。これらｍ個の周波数領域に対し
て、求めた平均値をｎ（ｍ）倍（ｎ：定数）することに
よりｍ個の閾値が決定される。次に、閾値判別手段１０
８においては、閾値発生手段１０７の出力であるｍ個の
閾値と、６４個全ての量子化係数の絶対値とを各周波数
領域において比較し、値が閾値以上の場合はそのまま出
力し、閾値に満たない場合は零にして出力する。
【００１２】ここでは、領域分割数ｍおよび各領域に対
する定数ｎ（ｍ）を適応的に変化させることにより、発
生符号量に対し、かなりきめ細かい制御が可能となる。 また、各領域に対する定数ｎ（ｍ）の値は、低周波領域
では小さく、高周波領域になるに従い大きくするとより
効果的である。
する定数ｎ（ｍ）を適応的に変化させることにより、発
生符号量に対し、かなりきめ細かい制御が可能となる。 また、各領域に対する定数ｎ（ｍ）の値は、低周波領域
では小さく、高周波領域になるに従い大きくするとより
効果的である。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明では量子化ステッ
プサイズをあまり大きくしなくても発生符号量を低減で
きる。すなわち、連続した零（ラン）とそれに続く零以
外の値（レベル）の二次元符号化をする際、零の数を多
くすることが効果的であり、本発明ではレベルの低い係
数を優先的に零にすることで、量子化ステップを大きく
せずに発生符号量を減らせることになる。さらに、比較
的細かく量子化された係数の中で、ある程度レベルの高
い係数および低周波成分の係数が残っているため、復号
画像は多少輪郭のぼやけたものとなるが、全体的には滑
らかなものとなり、量子化雑音やブロック歪の少ない見
やすい画像を再現できる。また、発生符号量を低減でき
るため、駒落しフレ−ム数も少なくなり、自然な復号画
が得られる。
プサイズをあまり大きくしなくても発生符号量を低減で
きる。すなわち、連続した零（ラン）とそれに続く零以
外の値（レベル）の二次元符号化をする際、零の数を多
くすることが効果的であり、本発明ではレベルの低い係
数を優先的に零にすることで、量子化ステップを大きく
せずに発生符号量を減らせることになる。さらに、比較
的細かく量子化された係数の中で、ある程度レベルの高
い係数および低周波成分の係数が残っているため、復号
画像は多少輪郭のぼやけたものとなるが、全体的には滑
らかなものとなり、量子化雑音やブロック歪の少ない見
やすい画像を再現できる。また、発生符号量を低減でき
るため、駒落しフレ−ム数も少なくなり、自然な復号画
が得られる。
【図１】本発明の画像符号化装置の一実施例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明の実施例のフロ−チャ−ト。
１０１・・・入力端子
１０２・・・ブロック分割手段
１０３・・・差分手段
１０４・・・符号化コントロ−ル
１０５・・・離散コサイン変換手段
１０６・・・量子化手段
１０７・・・閾値発生手段
１０８・・・閾値判別手段
１０９・・・可変長符号化手段
１１０・・・逆量子化手段
１１１・・・逆離散コサイン変換手段
１１２・・・動き補償予測手段
１１３・・・ル−プフィルタ
１１４・・・スイッチ
１１５・・・スイッチ
１１６・・・出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 画像信号をＮ×Ｎ（Ｎ：整数）画素の
２次元ブロックに分割するブロック化手段と、前記ブロ
ック化手段の出力であるＮ×Ｎ画素のブロック信号と１
フレ−ム前の画像信号との差分を取る差分手段と、前記
差分手段の出力であるＮ×Ｎ画素の差分ブロック信号を
直交変換して、Ｎ×Ｎ個の変換係数を出力する直交変換
手段と、前記変換係数を量子化しＮ×Ｎ個の量子化係数
を出力する量子化手段と、前記量子化係数を可変長符号
化する可変長符号化手段を備えた動画像デ−タ圧縮装置
において、（ａ）前記量子化手段の出力のＮ×Ｎ個の全
係数のうち非零の値の絶対値の平均値を求め、あらかじ
め分割しておいた周波数領域に応じて定数倍し周波数領
域毎に閾値を求める閾値発生手段と、（ｂ）前記閾値発
生手段の出力である閾値と、前記Ｎ×Ｎ個の係数の絶対
値を周波数領域毎にそれぞれ比較して係数の絶対値が閾
値以上の場合はそのまま出力し、閾値に満たない場合は
零にして出力する閾値判別手段、とを備えたことを特徴
とする画像デ−タ圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114723A JPH04342387A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 画像データ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114723A JPH04342387A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 画像データ圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04342387A true JPH04342387A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=14645013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3114723A Pending JPH04342387A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 画像データ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04342387A (ja) |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP3114723A patent/JPH04342387A/ja active Pending
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