JPH0449778A - 画像符号化方法 - Google Patents
画像符号化方法Info
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- JPH0449778A JPH0449778A JP2159528A JP15952890A JPH0449778A JP H0449778 A JPH0449778 A JP H0449778A JP 2159528 A JP2159528 A JP 2159528A JP 15952890 A JP15952890 A JP 15952890A JP H0449778 A JPH0449778 A JP H0449778A
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013144 data compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、画像ファイリング装置や画像伝送装置等に適
用される画像データ圧縮のための画像符号化方法に関す
る。
用される画像データ圧縮のための画像符号化方法に関す
る。
従来の技術
従来、階調性のあるデジタル画像データのデータ圧縮技
術として、コサイン変換、アダマール変換等の直交変換
を用いた変換符号化が広く知られている。この変換符号
化は、画像をｎ Ｘ ｎ画素の小さなブロックに分割し
、ブロック毎に直交変換を施して変換係数行列を求め、
行列の各成分毎に量子化レベルを決定する方法である。
術として、コサイン変換、アダマール変換等の直交変換
を用いた変換符号化が広く知られている。この変換符号
化は、画像をｎ Ｘ ｎ画素の小さなブロックに分割し
、ブロック毎に直交変換を施して変換係数行列を求め、
行列の各成分毎に量子化レベルを決定する方法である。
これは、例えば特開昭６３−１０９６６２号公報におい
て示されている。
て示されている。
発明が解決しようとする課題
例えば、２次元離散コサイン変換（Ｉ） ＣＴ ’）を
用いて符号化を行うとき、対象となる画像の性質に合わ
せて、係数を量子化するときのパラメータを変える必要
がある。通常、ＤＯＴ係数の交流成分（ＡＣ成分）のパ
ワー（二乗和）が大きい画像は濃度変化が激しく、小さ
い画像は清らがな画像になる。よって、符号化する画像
全体からＡＣ成分のパワーを求め、そのパワーに合わせ
てパラメータを変える方法が考えられる。しかし、この
方法によると、第３図に示すように比較的濃度変化の少
ないイメージ画像が対象となる画像の大半を占める場合
、画像全体のＡＣ成分のパワーは小さくなり、この結果
に合わせてパラメータ値を決定すると、符号化したとき
、濃度変化の大きいエツジ部のみで構成される文字画像
部（重要な情報である）の再現性が悪くなってしまう。
用いて符号化を行うとき、対象となる画像の性質に合わ
せて、係数を量子化するときのパラメータを変える必要
がある。通常、ＤＯＴ係数の交流成分（ＡＣ成分）のパ
ワー（二乗和）が大きい画像は濃度変化が激しく、小さ
い画像は清らがな画像になる。よって、符号化する画像
全体からＡＣ成分のパワーを求め、そのパワーに合わせ
てパラメータを変える方法が考えられる。しかし、この
方法によると、第３図に示すように比較的濃度変化の少
ないイメージ画像が対象となる画像の大半を占める場合
、画像全体のＡＣ成分のパワーは小さくなり、この結果
に合わせてパラメータ値を決定すると、符号化したとき
、濃度変化の大きいエツジ部のみで構成される文字画像
部（重要な情報である）の再現性が悪くなってしまう。
この点を、詳細に説明する。ＤＣＴを用いた符号化方式
のブロック図を第４図に示す。まず、入力される画像に
対してＤＣＴ変換部ｌで８×８画素のブロック単位でＤ
ＣＴを行ってＤＣＴ係数を求める。ここに、８×８の２
次元ＤＣＴ変換は、原画素をＸ１４、変換係数をｙｕ、
とすると、次式で定義される。
のブロック図を第４図に示す。まず、入力される画像に
対してＤＣＴ変換部ｌで８×８画素のブロック単位でＤ
ＣＴを行ってＤＣＴ係数を求める。ここに、８×８の２
次元ＤＣＴ変換は、原画素をＸ１４、変換係数をｙｕ、
とすると、次式で定義される。
ただし、ｕ、ｖは０，１．〜，７なる整数であり、Ｃ（
ｗ）はＷ＝Ｏの時はＣ（ｗ）−２−１／２ 、 ｗ＝１
，２．〜，７の時はＣ（ｗ）＝１である。
ｗ）はＷ＝Ｏの時はＣ（ｗ）−２−１／２ 、 ｗ＝１
，２．〜，７の時はＣ（ｗ）＝１である。
ついで、各係数毎に大きさの異なった量子化のステップ
サイズを設定した量子化マトリクス記憶部２中の量子化
マトリクスを用いて、量子化部３でＤＣＴ係数を線形量
子化し、量子化係数を求める。このとき、量子化マトリ
クスは、例えば第５図に示すように、人間の視覚特性に
合わせ低次の係数を細かく量子化するようになっている
。符号量或いは復号画像品質を制御できるようにするた
め、外部から指定するスケーリングファクタ記憶部４中
のスケーリングファクタを乗算器５で量子化マトリクス
に乗じた値をステップサイズとじて量子化を行う。量子
化係数は、出現頻度の高い係数は短いコードが割当てら
れ、出現頻度の低い係数には長いコードが割当てられる
ことにより、全体的に符号量を少なくする方式のハフマ
ン符号化がハフマン符号化部６で行われ、符号データが
送出される。
サイズを設定した量子化マトリクス記憶部２中の量子化
マトリクスを用いて、量子化部３でＤＣＴ係数を線形量
子化し、量子化係数を求める。このとき、量子化マトリ
クスは、例えば第５図に示すように、人間の視覚特性に
合わせ低次の係数を細かく量子化するようになっている
。符号量或いは復号画像品質を制御できるようにするた
め、外部から指定するスケーリングファクタ記憶部４中
のスケーリングファクタを乗算器５で量子化マトリクス
に乗じた値をステップサイズとじて量子化を行う。量子
化係数は、出現頻度の高い係数は短いコードが割当てら
れ、出現頻度の低い係数には長いコードが割当てられる
ことにより、全体的に符号量を少なくする方式のハフマ
ン符号化がハフマン符号化部６で行われ、符号データが
送出される。
ここに、様々な画像を符号化するとき、スケーリングフ
ァクタの制御が復号画像の品質に関わり、重要である。
ァクタの制御が復号画像の品質に関わり、重要である。
自然画像等のように濃度変化の少ない画像は、スケーリ
ングファクタを大きくして量子化のステップサイズを大
きくすることにより少ない符号量で良好なる画質を得る
ことができる。
ングファクタを大きくして量子化のステップサイズを大
きくすることにより少ない符号量で良好なる画質を得る
ことができる。
また、文字画像等のように濃度変化の激しい画像は、ス
ケーリングファクタを小さくし、量子化のステップサイ
ズを小さくすることにより、自然画像等に比べて多めの
符号量で良好な画質を得ることができる。このように、
画像の濃度変化の様子によってスケーリングファクタを
変える制御方法が必要となる。
ケーリングファクタを小さくし、量子化のステップサイ
ズを小さくすることにより、自然画像等に比べて多めの
符号量で良好な画質を得ることができる。このように、
画像の濃度変化の様子によってスケーリングファクタを
変える制御方法が必要となる。
そこで、−例として、ＤＣＴ係数のＡＣ成分のパワーの
大きさで画像全体の濃度変化を調べ、スケーリングファ
クタを制御する方法が考えられる。
大きさで画像全体の濃度変化を調べ、スケーリングファ
クタを制御する方法が考えられる。
ここに、Ｉ） ＣＴ係数のＡＣ成分とは、第６図に示す
ように、（０，０）以外の係数をいう。まず、（０，Ｏ
）なる係数はＤＣ成分と呼ばれ、この係数は［） ＣＴ
を行うブロック内の濃度の平均値の大きさを表す係数で
ある。一方、これ以外のＡＣ成分は、ブロック内の濃度
の変化の大きさを表し、高次の係数になるほど高い周波
数で濃度が変化する割合を示す。つまり、この性質を利
用して画像全体にＤＣＴを施し、全ブロック内のＡＣ成
分のパワーの平均値を求めることにより、符号化する画
像の性質を予測し、スケーリングファクタを決定するこ
とができる。このようにしてスケーリングファクタを決
める場合５画像全体が濃度変化の少ないイメージ画像が
、それとも、濃度変化の多い文字画像等のように、画像
全体で一定の性質を持つ画像に対しては、符号化に適し
たスケーリングファクタが得られるものとなる。しかし
、この方法によると、第３図に示したような画像のよう
に、画像の大半がイメージ画像で一部にのみ文字画像が
あるような場合、ＡＣ成分のパワーの平均値が小さくな
り、それに合わせてスケーリングファクタを決めるとイ
メージ画像にあったステップサイズで量子化を行うこと
になり、復号画像で文字部分の劣化が目立つことが予想
される。
ように、（０，０）以外の係数をいう。まず、（０，Ｏ
）なる係数はＤＣ成分と呼ばれ、この係数は［） ＣＴ
を行うブロック内の濃度の平均値の大きさを表す係数で
ある。一方、これ以外のＡＣ成分は、ブロック内の濃度
の変化の大きさを表し、高次の係数になるほど高い周波
数で濃度が変化する割合を示す。つまり、この性質を利
用して画像全体にＤＣＴを施し、全ブロック内のＡＣ成
分のパワーの平均値を求めることにより、符号化する画
像の性質を予測し、スケーリングファクタを決定するこ
とができる。このようにしてスケーリングファクタを決
める場合５画像全体が濃度変化の少ないイメージ画像が
、それとも、濃度変化の多い文字画像等のように、画像
全体で一定の性質を持つ画像に対しては、符号化に適し
たスケーリングファクタが得られるものとなる。しかし
、この方法によると、第３図に示したような画像のよう
に、画像の大半がイメージ画像で一部にのみ文字画像が
あるような場合、ＡＣ成分のパワーの平均値が小さくな
り、それに合わせてスケーリングファクタを決めるとイ
メージ画像にあったステップサイズで量子化を行うこと
になり、復号画像で文字部分の劣化が目立つことが予想
される。
ちなみに、ｉ訂述した公報では、イメージ画像のみを対
象とし、文字画像のことは一切考慮されていない。
象とし、文字画像のことは一切考慮されていない。
課題を解決するための手段
画像をｎ×ｎ画素のブロックに分割し、各々のブロック
に対して２次元離散コサイン変換を行い、求めた係数に
対して量子化をして符号化する画像符号化方法において
、ブロック内の係数の交流成分の二乗和を求め、Ｍ×Ｍ
個のブロック毎にこれらの二乗和の平均値を求め、画像
全体についての前記平均値の最大値を用いて前記係数の
量子化のステップサイズを切換え制御するようにした。
に対して２次元離散コサイン変換を行い、求めた係数に
対して量子化をして符号化する画像符号化方法において
、ブロック内の係数の交流成分の二乗和を求め、Ｍ×Ｍ
個のブロック毎にこれらの二乗和の平均値を求め、画像
全体についての前記平均値の最大値を用いて前記係数の
量子化のステップサイズを切換え制御するようにした。
作用
画像全体について２次元離散コサイン変換をしたブロッ
ク内の交流成分の二乗和の平均値から、量子化のステッ
プサイズを決めるのでなく、数ブロツク毎に交流成分の
二乗和の平均値を求め、その最大値から量子化のステッ
プサイズを決定することにより、一部の領域でも文字画
像等が存在するような場合には、それに合わゼたステッ
プサイズの選択となり、文字画像等の劣化のない復）画
像が得られるものとなる。
ク内の交流成分の二乗和の平均値から、量子化のステッ
プサイズを決めるのでなく、数ブロツク毎に交流成分の
二乗和の平均値を求め、その最大値から量子化のステッ
プサイズを決定することにより、一部の領域でも文字画
像等が存在するような場合には、それに合わゼたステッ
プサイズの選択となり、文字画像等の劣化のない復）画
像が得られるものとなる。
実施例
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。第３図ないし第６図で示した部分と同一部分は同一
符号を用いて示す。
る。第３図ないし第６図で示した部分と同一部分は同一
符号を用いて示す。
まず、Ｄ ＣＴ変換部ｌによる変換処理の前段階として
、対象となる画像全体に一ついてスキャナ７によりスケ
ーリングファクタを決めるためのプリスキャンを行う。
、対象となる画像全体に一ついてスキャナ７によりスケ
ーリングファクタを決めるためのプリスキャンを行う。
即ち、スキャナ７で画像データを読込み、３２ラインメ
モリ８で３２ライン分の画像を蓄える。ここに、第２図
に示すように４×４個のブロック毎にアドレス制御部９
により、８×８画素をバッファＩＯに読込み、ＩＩ）
ＣＴ変換部ｌを経た後、ＡＣパワー計算部１１により各
ブロック毎のＡＣ成分のパワーを求め、４×４個のブロ
ックでの平均値を求め、最大値記憶部１２に入力する。
モリ８で３２ライン分の画像を蓄える。ここに、第２図
に示すように４×４個のブロック毎にアドレス制御部９
により、８×８画素をバッファＩＯに読込み、ＩＩ）
ＣＴ変換部ｌを経た後、ＡＣパワー計算部１１により各
ブロック毎のＡＣ成分のパワーを求め、４×４個のブロ
ックでの平均値を求め、最大値記憶部１２に入力する。
このような一連の処理を画像全体について行い、最大値
記憶部１２にはこれらのＡＣパワーの平均値の内での最
終的な最大値を記憶する。
記憶部１２にはこれらのＡＣパワーの平均値の内での最
終的な最大値を記憶する。
つぎに、実際の符号化時には、まず、スキャナ７で画像
データを読込み、３２ラインメモリ８で３２ライン分の
画像を蓄え、アドレス制御部９により主走査方向に１ブ
ロツクずつ８×８バツフア１０に読込み、Ｌ）ＣＴ変換
部ｌでＤＣＴ係数を求め、量子化部３で量子化を行う。
データを読込み、３２ラインメモリ８で３２ライン分の
画像を蓄え、アドレス制御部９により主走査方向に１ブ
ロツクずつ８×８バツフア１０に読込み、Ｌ）ＣＴ変換
部ｌでＤＣＴ係数を求め、量子化部３で量子化を行う。
このとき、量子化は、量子化マトリクス記憶部２からの
出力にスケーリングファクタ記憶部４の出力を乗じた’
４ノのを量子化のステップサイズとして用いる。出力さ
れるスケーリングファクタは、最大値記憶部】２に記憶
されている値によって制御される。即ち、１、量子化マ
トリクスが数種類用意されており、最大値に応じたもの
が選択される。よって、同一画像中に−ｆｆｌｌであっ
ても文字画像部が存在すれば、それに合オ〕せたスケ−
リングツ／フタが選択されることになる。歌ｆ−化され
た係数は、ハフマン符号化部（３によって符号化され出
力される。
出力にスケーリングファクタ記憶部４の出力を乗じた’
４ノのを量子化のステップサイズとして用いる。出力さ
れるスケーリングファクタは、最大値記憶部】２に記憶
されている値によって制御される。即ち、１、量子化マ
トリクスが数種類用意されており、最大値に応じたもの
が選択される。よって、同一画像中に−ｆｆｌｌであっ
ても文字画像部が存在すれば、それに合オ〕せたスケ−
リングツ／フタが選択されることになる。歌ｆ−化され
た係数は、ハフマン符号化部（３によって符号化され出
力される。
発明の効果
本発明は、」−述したように画像全体について２次元離
散コサイン変換をした後、数ブロツク毎に交流成分の二
乗和の平均値を求め、その最大値から量子化のステップ
サイズを選択決定するようにしまたので、対象画像の一
部の領域にでも文字画像等が存在するような場合には、
それに合わせたステップサイズの選択となり、文字画像
等の劣化のない復号画像を得ることができる。
散コサイン変換をした後、数ブロツク毎に交流成分の二
乗和の平均値を求め、その最大値から量子化のステップ
サイズを選択決定するようにしまたので、対象画像の一
部の領域にでも文字画像等が存在するような場合には、
それに合わせたステップサイズの選択となり、文字画像
等の劣化のない復号画像を得ることができる。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はブロック図、第２図は処理単位を示すブロックの
説明図、第３図は処理対象画像例を示す説明図、た第４
図は従来のＤＣＴ符号化方式を示すブロック図、第５図
は量子化マトリクスの説明図、第６図はＩ） ＣＴ係数
の説明図である。 出 願 人 株式会社 リ コ −図 図 図
１図はブロック図、第２図は処理単位を示すブロックの
説明図、第３図は処理対象画像例を示す説明図、た第４
図は従来のＤＣＴ符号化方式を示すブロック図、第５図
は量子化マトリクスの説明図、第６図はＩ） ＣＴ係数
の説明図である。 出 願 人 株式会社 リ コ −図 図 図
Claims (1)
- 画像をｎ×ｎ画素のブロックに分割し、各々のブロック
に対して２次元離散コサイン変換を行い、求めた係数に
対して量子化をして符号化する画像符号化方法において
、ブロック内の係数の交流成分の二乗和を求め、Ｍ×Ｍ
個のブロック毎にこれらの二乗和の平均値を求め、画像
全体についての前記平均値の最大値を用いて前記係数の
量子化のステップサイズを切換え制御するようにしたこ
とを特徴とする画像符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159528A JPH0449778A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 画像符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159528A JPH0449778A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 画像符号化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449778A true JPH0449778A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15695737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2159528A Pending JPH0449778A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 画像符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449778A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181522A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-06-28 | Hudson Soft Co Ltd | 画像処理方法および装置 |
| JPH07115545A (ja) * | 1993-10-20 | 1995-05-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像符号化装置 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP2159528A patent/JPH0449778A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181522A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-06-28 | Hudson Soft Co Ltd | 画像処理方法および装置 |
| JPH07115545A (ja) * | 1993-10-20 | 1995-05-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像符号化装置 |
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