JPH05191651A - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- JPH05191651A JPH05191651A JP4004173A JP417392A JPH05191651A JP H05191651 A JPH05191651 A JP H05191651A JP 4004173 A JP4004173 A JP 4004173A JP 417392 A JP417392 A JP 417392A JP H05191651 A JPH05191651 A JP H05191651A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code amount
- coding
- encoding
- circuit
- quantization
- Prior art date
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】画面全体に最適な符号化特性で符号化を行うと
共に、高速処理を可能にする。 【構成】符号化に先立って、アドレス制御回路22によっ
てフレームメモリ21から画像の１／４のブロックデータ
を読出し、ＤＣＴ処理して量子化回路26に与える。量子
化回路26はスケールファクタαに基づく量子化値で量子
化する。符号化回路31は量子化出力をハフマン符号化し
て出力し、符号量計算回路36はハフマン符号の符号量を
４倍して総符号量を推定する。この推定値に基づいて、
α算出回路37はスケールファクタαを変更し、量子化回
路26は異なる量子化値で複数回の量子化を行う。α算出
回路37は、複数のハフマン符号の符号量と目標とする符
号量とから最適なスケールファクタαT を求め、本来の
符号化に用いる。画像の一部のブロックデータを読出し
て符号量を推定しており、短時間で符号量の推定が可能
である。
共に、高速処理を可能にする。 【構成】符号化に先立って、アドレス制御回路22によっ
てフレームメモリ21から画像の１／４のブロックデータ
を読出し、ＤＣＴ処理して量子化回路26に与える。量子
化回路26はスケールファクタαに基づく量子化値で量子
化する。符号化回路31は量子化出力をハフマン符号化し
て出力し、符号量計算回路36はハフマン符号の符号量を
４倍して総符号量を推定する。この推定値に基づいて、
α算出回路37はスケールファクタαを変更し、量子化回
路26は異なる量子化値で複数回の量子化を行う。α算出
回路37は、複数のハフマン符号の符号量と目標とする符
号量とから最適なスケールファクタαT を求め、本来の
符号化に用いる。画像の一部のブロックデータを読出し
て符号量を推定しており、短時間で符号量の推定が可能
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ電話、画像伝送
装置又は電子スチルカメラ等の静止画及び動画像の圧縮
符号化に好適の画像符号化装置に関する。
装置又は電子スチルカメラ等の静止画及び動画像の圧縮
符号化に好適の画像符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、テレビ電話及び電子スチルカメラ
等の普及に伴い、画像のディジタル処理、特に、画像デ
ータを圧縮するための高能率符号化技術の進歩が著し
い。図７は画像情報を符号化して記録する電子スチルカ
メラを示すブロック図である。
等の普及に伴い、画像のディジタル処理、特に、画像デ
ータを圧縮するための高能率符号化技術の進歩が著し
い。図７は画像情報を符号化して記録する電子スチルカ
メラを示すブロック図である。
【０００３】ＣＣＤ１は被写体からの光を入射し光電変
換して撮像回路２に与える。撮像回路２及び信号処理回
路３によって、ＣＣＤ１からの信号は、例えば、輝度信
号及び色差信号に変換される。信号処理回路３からの映
像信号はフレームメモリ４に与えて記録させた後、逐次
読出して圧縮符号化回路５に与える。圧縮符号化回路５
は符号化によって、読出したデータを圧縮し、例えば電
話回線７を介して伝送すると共に、メモリカード６等の
記録媒体に記録する。
換して撮像回路２に与える。撮像回路２及び信号処理回
路３によって、ＣＣＤ１からの信号は、例えば、輝度信
号及び色差信号に変換される。信号処理回路３からの映
像信号はフレームメモリ４に与えて記録させた後、逐次
読出して圧縮符号化回路５に与える。圧縮符号化回路５
は符号化によって、読出したデータを圧縮し、例えば電
話回線７を介して伝送すると共に、メモリカード６等の
記録媒体に記録する。
【０００４】ところで、画像を圧縮符号化した場合に
は、一般的に細かい絵柄に対しては符号量が増大し、滑
らかな画像では符号量は減少する傾向がある。このた
め、画像毎に伝送符号量が変化し、画像を記録する記録
媒体の容量が不足してしまうことがあるという不都合が
ある。
は、一般的に細かい絵柄に対しては符号量が増大し、滑
らかな画像では符号量は減少する傾向がある。このた
め、画像毎に伝送符号量が変化し、画像を記録する記録
媒体の容量が不足してしまうことがあるという不都合が
ある。
【０００５】そこで、出力部にバッファメモリを有し
て、絵柄に拘らず、画像毎の符号量を一定にしたものも
ある。図８はこのような従来の画像符号化装置を示すブ
ロック図である。
て、絵柄に拘らず、画像毎の符号量を一定にしたものも
ある。図８はこのような従来の画像符号化装置を示すブ
ロック図である。
【０００６】フレームメモリ４から読出した画像データ
を量子化回路11に与えて量子化する。量子化後の画像デ
ータはＤＰＣＭ回路12において差分符号化し、更に、可
変長符号化回路13において、例えば、ハフマン符号化す
る。ハフマン符号化によって、ビットレートは一層低減
される。可変長符号化回路13の出力はバッファメモリ14
を介して出力する。バッファメモリ14の出力は量子化回
路11にも与えている。量子化回路11はバッファメモリ14
の使用状態によって量子化が制御され、出力レートの平
均値が一定となるように、量子化特性が変化するように
なっている。
を量子化回路11に与えて量子化する。量子化後の画像デ
ータはＤＰＣＭ回路12において差分符号化し、更に、可
変長符号化回路13において、例えば、ハフマン符号化す
る。ハフマン符号化によって、ビットレートは一層低減
される。可変長符号化回路13の出力はバッファメモリ14
を介して出力する。バッファメモリ14の出力は量子化回
路11にも与えている。量子化回路11はバッファメモリ14
の使用状態によって量子化が制御され、出力レートの平
均値が一定となるように、量子化特性が変化するように
なっている。
【０００７】図９は他の従来例を示すブロック図であ
る。
る。
【０００８】フレームメモリ４から読出した画像データ
はＤＣＴ（離散コサイン変換）回路15に与えてＤＣＴ処
理する。ＤＣＴ回路15からのＤＣＴ係数は量子化回路16
に与えて量子化する。更に、量子化出力は可変長符号化
回路17において例えばハフマン符号化する。可変長符号
化回路17からのハフマン符号はバッファメモリ18を介し
て出力する。このバッファメモリ18の使用状態により、
量子化回路16は量子化特性が変化して、出力レートを一
定に制御するようになっている。
はＤＣＴ（離散コサイン変換）回路15に与えてＤＣＴ処
理する。ＤＣＴ回路15からのＤＣＴ係数は量子化回路16
に与えて量子化する。更に、量子化出力は可変長符号化
回路17において例えばハフマン符号化する。可変長符号
化回路17からのハフマン符号はバッファメモリ18を介し
て出力する。このバッファメモリ18の使用状態により、
量子化回路16は量子化特性が変化して、出力レートを一
定に制御するようになっている。
【０００９】しかしながら、これらの方法では、バッフ
ァメモリの使用状態に応じて、逐次符号化特性を変化さ
せていることから、画面全体に渡って最適な調整をする
ことができない。例えば、画面の上半分は平坦で下半分
は細かい絵柄の画像データが入力された場合には、画面
の上半分の画像データの符号化には不要なビットが割り
当てられ、下半分の画像データの符号化には十分なビッ
トを割り当てることができず、画質が劣化してしまう。
ァメモリの使用状態に応じて、逐次符号化特性を変化さ
せていることから、画面全体に渡って最適な調整をする
ことができない。例えば、画面の上半分は平坦で下半分
は細かい絵柄の画像データが入力された場合には、画面
の上半分の画像データの符号化には不要なビットが割り
当てられ、下半分の画像データの符号化には十分なビッ
トを割り当てることができず、画質が劣化してしまう。
【００１０】そこで、所望のデータ量となるまで、符号
化を複数回繰返すようにしたものもある。このような従
来の画像符号化装置においては、出力データ量が目標値
よりも多い場合には、量子化値を変化させて再度符号化
を行いデータ量を低減させる。逆に、出力データ量が目
標値よりも小さい場合には、量子化値を変化させて再度
符号化を行いデータ量を増加させる。この符号化の繰返
しによって、最終的には出力データ量を目標値に収束さ
せる。
化を複数回繰返すようにしたものもある。このような従
来の画像符号化装置においては、出力データ量が目標値
よりも多い場合には、量子化値を変化させて再度符号化
を行いデータ量を低減させる。逆に、出力データ量が目
標値よりも小さい場合には、量子化値を変化させて再度
符号化を行いデータ量を増加させる。この符号化の繰返
しによって、最終的には出力データ量を目標値に収束さ
せる。
【００１１】しかしながら、この方法では、符号化処理
に要する時間が膨大なものとなってしまうという欠点が
ある。
に要する時間が膨大なものとなってしまうという欠点が
ある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の画像符号化装置においては、出力バッファの使用
量に応じて逐次符号化特性を変化させて出力レートを一
定としており、画面全体に渡って最適の符号化を行うこ
とができず、画質が劣化してしまうという問題点があっ
た。また、符号化を繰返して出力レートを一定とする方
法を採用した場合には、高速処理が不可能であるという
問題点があった。
従来の画像符号化装置においては、出力バッファの使用
量に応じて逐次符号化特性を変化させて出力レートを一
定としており、画面全体に渡って最適の符号化を行うこ
とができず、画質が劣化してしまうという問題点があっ
た。また、符号化を繰返して出力レートを一定とする方
法を採用した場合には、高速処理が不可能であるという
問題点があった。
【００１３】本発明は、複数の符号化特性に応じた符号
量を予め求めることにより、高速処理を可能にすると共
に画面全域に最適な符号化を可能にすることができる画
像符号化装置を提供することを目的とする。
量を予め求めることにより、高速処理を可能にすると共
に画面全域に最適な符号化を可能にすることができる画
像符号化装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像符号化
装置は、ディジタル画像信号を所定の符号化特性で符号
化する符号化手段と、符号量の推定時に前記ディジタル
画像信号のうちの一部の画像信号を前記符号化手段に与
える画像分割手段と、符号量の推定時に前記符号化手段
の符号化毎に符号化特性を変化させる符号化特性変更手
段と、符号量の推定時に前記符号化手段の複数回の符号
化によって得られた各符号化出力の符号量を推定すると
共に、推定した符号量と目標とする符号量とから最適符
号化特性を決定する符号化特性決定手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。
装置は、ディジタル画像信号を所定の符号化特性で符号
化する符号化手段と、符号量の推定時に前記ディジタル
画像信号のうちの一部の画像信号を前記符号化手段に与
える画像分割手段と、符号量の推定時に前記符号化手段
の符号化毎に符号化特性を変化させる符号化特性変更手
段と、符号量の推定時に前記符号化手段の複数回の符号
化によって得られた各符号化出力の符号量を推定すると
共に、推定した符号量と目標とする符号量とから最適符
号化特性を決定する符号化特性決定手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。
【００１５】
【作用】本発明において、符号化手段は、本来の符号化
に先立ち所定の符号化特性で符号化を行う。この場合に
は、画像分割手段によって画像の一部の画像信号のみを
符号化しており、符号化に要する時間は短い。符号化特
性変更手段は符号化手段の符号化特性を変更させる。こ
うして、複数の符号化特性時の符号化出力の符号量が比
較的短時間に求められる。符号化特性決定手段は、複数
回の符号化における符号化出力から目標とする総符号量
を得るための符号化特性を求める。この符号化特性で符
号化手段は全画像の画像信号の符号化を行う。
に先立ち所定の符号化特性で符号化を行う。この場合に
は、画像分割手段によって画像の一部の画像信号のみを
符号化しており、符号化に要する時間は短い。符号化特
性変更手段は符号化手段の符号化特性を変更させる。こ
うして、複数の符号化特性時の符号化出力の符号量が比
較的短時間に求められる。符号化特性決定手段は、複数
回の符号化における符号化出力から目標とする総符号量
を得るための符号化特性を求める。この符号化特性で符
号化手段は全画像の画像信号の符号化を行う。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る画像符号化装置の一実
施例を示すブロック図である。
て説明する。図１は本発明に係る画像符号化装置の一実
施例を示すブロック図である。
【００１７】輝度信号及び色差信号はフレームメモリ21
に入力する。フレームメモリ21はアドレス制御回路22に
書込み及び読出しが制御されて、入力された信号をフレ
ーム化してブロック分割回路23に与える。図２はブロッ
ク分割回路23からの画像データを説明するための説明図
である。ブロック分割回路23は入力された信号を、例え
ば図２に示すように、水平８画素で垂直８画素の計６４
画素単位でブロック化してＤＣＴ回路24に与える。アド
レス制御回路22はフレームメモリ21のアドレスを制御す
ることにより、画面内の所定のブロックデータをブロッ
ク分割回路23から出力させるようになっている。これに
より、例えば、画面の各行のブロック（以下、ブロック
ラインという）のうち奇数ブロックラインからのみ、水
平方向に１つおきのブロックデータをブロック分割回路
23から順次出力させることもできる。ＤＣＴ回路24は入
力された画像データをＤＣＴ処理して周波数成分に変換
し、１ブロック毎に６４個のＤＣＴ係数を出力する。
に入力する。フレームメモリ21はアドレス制御回路22に
書込み及び読出しが制御されて、入力された信号をフレ
ーム化してブロック分割回路23に与える。図２はブロッ
ク分割回路23からの画像データを説明するための説明図
である。ブロック分割回路23は入力された信号を、例え
ば図２に示すように、水平８画素で垂直８画素の計６４
画素単位でブロック化してＤＣＴ回路24に与える。アド
レス制御回路22はフレームメモリ21のアドレスを制御す
ることにより、画面内の所定のブロックデータをブロッ
ク分割回路23から出力させるようになっている。これに
より、例えば、画面の各行のブロック（以下、ブロック
ラインという）のうち奇数ブロックラインからのみ、水
平方向に１つおきのブロックデータをブロック分割回路
23から順次出力させることもできる。ＤＣＴ回路24は入
力された画像データをＤＣＴ処理して周波数成分に変換
し、１ブロック毎に６４個のＤＣＴ係数を出力する。
【００１８】図３はＤＣＴ回路24からのＤＣＴ係数を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【００１９】図３に示すように、ＤＣＴ係数は水平及び
垂直方向の低域成分から高域成分へ順に配列されてい
る。ＤＣＴ回路24は、図３の番号にて示すように、水平
及び垂直方向の低域成分から高域成分に向かってジグザ
グにＤＣＴ係数を走査して、この順番に出力するように
なっている。なお、図３の番号０の部分は直流項を示
し、その値は全画素の平均値となっている。他の部分は
交流項である。
垂直方向の低域成分から高域成分へ順に配列されてい
る。ＤＣＴ回路24は、図３の番号にて示すように、水平
及び垂直方向の低域成分から高域成分に向かってジグザ
グにＤＣＴ係数を走査して、この順番に出力するように
なっている。なお、図３の番号０の部分は直流項を示
し、その値は全画素の平均値となっている。他の部分は
交流項である。
【００２０】ＤＣＴ回路24からの直流項は量子化回路25
に与え、交流項は量子化回路26に与える。量子化回路2
5，26は夫々直流項又は交流項について量子化を行っ
て、量子化出力を夫々ＤＰＣＭ回路28又はジグザグスキ
ャン回路29に出力するようになっている。ＤＰＣＭ回路
28は入力された隣接ブロック相互間で直流項の差分を求
めて符号化回路30に与える。符号化回路30はハフマンテ
ーブル32を用いてＤＰＣＭ回路28からの差分値をハフマ
ン符号化して多重化回路34に出力する。一方、ジグザグ
スキャン回路29は量子化回路26からの交流項をジグザグ
スキャン順に読出して符号化回路31に与える。符号化回
路31は、量子化出力の０が連続する数（０ラン）とその
直後のＤＣＴ係数のビット数との組合わせを作成し、ハ
フマンテーブル33を用いて、この組合わせに対してハフ
マン符号化を行って多重化回路34に出力する。多重化回
路34はハフマン符号化された直流項及び交流項を時分割
多重して出力するようになっている。
に与え、交流項は量子化回路26に与える。量子化回路2
5，26は夫々直流項又は交流項について量子化を行っ
て、量子化出力を夫々ＤＰＣＭ回路28又はジグザグスキ
ャン回路29に出力するようになっている。ＤＰＣＭ回路
28は入力された隣接ブロック相互間で直流項の差分を求
めて符号化回路30に与える。符号化回路30はハフマンテ
ーブル32を用いてＤＰＣＭ回路28からの差分値をハフマ
ン符号化して多重化回路34に出力する。一方、ジグザグ
スキャン回路29は量子化回路26からの交流項をジグザグ
スキャン順に読出して符号化回路31に与える。符号化回
路31は、量子化出力の０が連続する数（０ラン）とその
直後のＤＣＴ係数のビット数との組合わせを作成し、ハ
フマンテーブル33を用いて、この組合わせに対してハフ
マン符号化を行って多重化回路34に出力する。多重化回
路34はハフマン符号化された直流項及び交流項を時分割
多重して出力するようになっている。
【００２１】下記表１はハフマン符号の例を示してい
る。例えば、量子化出力として“０”が２個連続した後
に“１”が入力されると、表１に示すように、符号化回
路30，31は“１１０１１”というハフマンコードを出力
するようになっている。
る。例えば、量子化出力として“０”が２個連続した後
に“１”が入力されると、表１に示すように、符号化回
路30，31は“１１０１１”というハフマンコードを出力
するようになっている。
【００２２】
【表１】 前述したように、１ブロックの符号長及び１画面の符号
長はハフマン符号化によって変化する。一方、符号長は
量子化によっても変化する。量子化回路26は乗算器27か
らの量子化値に基づいて量子化を行っており、例えば量
子化値を大きくすると、量子化出力として０が出現する
確率が高くなり、符号長（総ビット数）は短くなる。一
般的画像においては、量子化値を大きくすると、急激に
符号長（ビット数）が減少する。乗算器27は基本量子化
テーブル35に格納されている基本量子化値に後述するα
算出回路37からの量子化テーブルスケールファクタαを
乗算することにより、量子化回路26に与える量子化値を
変化させるようになっている。
長はハフマン符号化によって変化する。一方、符号長は
量子化によっても変化する。量子化回路26は乗算器27か
らの量子化値に基づいて量子化を行っており、例えば量
子化値を大きくすると、量子化出力として０が出現する
確率が高くなり、符号長（総ビット数）は短くなる。一
般的画像においては、量子化値を大きくすると、急激に
符号長（ビット数）が減少する。乗算器27は基本量子化
テーブル35に格納されている基本量子化値に後述するα
算出回路37からの量子化テーブルスケールファクタαを
乗算することにより、量子化回路26に与える量子化値を
変化させるようになっている。
【００２３】しかし、量子化値を変化させた場合の総ビ
ット数は画像毎に異なり、符号化終了後でないと総ビッ
ト数は確定しない。そこで、本実施例においては、符号
化に先立って量子化テーブルスケールファクタαを適宜
変化させて所定のブロックデータに対して符号化を行っ
て最適な量子化値を求めるようになっている。
ット数は画像毎に異なり、符号化終了後でないと総ビッ
ト数は確定しない。そこで、本実施例においては、符号
化に先立って量子化テーブルスケールファクタαを適宜
変化させて所定のブロックデータに対して符号化を行っ
て最適な量子化値を求めるようになっている。
【００２４】すなわち、α算出回路37は符号化前に例え
ばスケールファクタαとして１，０．５，０．２５，
０．１等の値を出力するようになっている。また、多重
化回路34の出力は符号量計算回路36にも与える。符号量
計算回路36は符号化出力の符号量を求めてα算出回路37
に出力する。α算出回路37は求められた符号量から最適
なスケールファクタαT を算出する。すなわち、α算出
回路37は入力された符号量データのうち目標とする符号
化出力の総ビット数ＮT 近傍の上下の２つの総ビット数
から最適なスケールファクタαT を求める。例えば、ス
ケールファクタがα3 ，α4 である場合の符号量を夫々
Ｎ3 ，Ｎ4 とし、Ｎ4 ＞ＮT ＞Ｎ3 であるものとする
と、α算出回路37は下記式（１）に示す演算を行って、
目標とする総ビット数を得るための最適スケールファク
タαT を求める。
ばスケールファクタαとして１，０．５，０．２５，
０．１等の値を出力するようになっている。また、多重
化回路34の出力は符号量計算回路36にも与える。符号量
計算回路36は符号化出力の符号量を求めてα算出回路37
に出力する。α算出回路37は求められた符号量から最適
なスケールファクタαT を算出する。すなわち、α算出
回路37は入力された符号量データのうち目標とする符号
化出力の総ビット数ＮT 近傍の上下の２つの総ビット数
から最適なスケールファクタαT を求める。例えば、ス
ケールファクタがα3 ，α4 である場合の符号量を夫々
Ｎ3 ，Ｎ4 とし、Ｎ4 ＞ＮT ＞Ｎ3 であるものとする
と、α算出回路37は下記式（１）に示す演算を行って、
目標とする総ビット数を得るための最適スケールファク
タαT を求める。
【００２５】 次に、このように構成された実施例の動作について図４
及び図５を参照して説明する。図４は最適スケールファ
クタαT を求める符号量推定時に符号化するブロックデ
ータを説明するための説明図であり、図５は量子化値を
示す説明図である。
及び図５を参照して説明する。図４は最適スケールファ
クタαT を求める符号量推定時に符号化するブロックデ
ータを説明するための説明図であり、図５は量子化値を
示す説明図である。
【００２６】輝度信号及び色差信号はフレームメモリ21
に与えて記憶させる。フレームメモリ21から読出した画
像データはブロック分割回路23によってブロック単位に
分割してＤＣＴ回路24に与える。ここで、アドレス制御
回路22はフレームメモリ21の読出しを制御して、先ず、
図４の斜線部に示すように、奇数ブロックラインの１つ
おきのブロックデータのみを順次ＤＣＴ回路24に与え
る。
に与えて記憶させる。フレームメモリ21から読出した画
像データはブロック分割回路23によってブロック単位に
分割してＤＣＴ回路24に与える。ここで、アドレス制御
回路22はフレームメモリ21の読出しを制御して、先ず、
図４の斜線部に示すように、奇数ブロックラインの１つ
おきのブロックデータのみを順次ＤＣＴ回路24に与え
る。
【００２７】ＤＣＴ回路24は８×８画素単位のブロック
データをＤＣＴ処理し、ＤＣＴ係数を量子化回路25，26
に与える。量子化回路25はＤＣＴ係数の直流項を量子化
してＤＰＣＭ回路28に出力する。ＤＰＣＭ回路28は量子
化出力の直流項について隣接ブロックとの間で差分を求
め差分値を符号化回路30に出力する。符号化回路30はハ
フマンテーブル32を用いて、ＤＰＣＭ回路28からの差分
値をハフマン符号化して多重化回路34に出力する。
データをＤＣＴ処理し、ＤＣＴ係数を量子化回路25，26
に与える。量子化回路25はＤＣＴ係数の直流項を量子化
してＤＰＣＭ回路28に出力する。ＤＰＣＭ回路28は量子
化出力の直流項について隣接ブロックとの間で差分を求
め差分値を符号化回路30に出力する。符号化回路30はハ
フマンテーブル32を用いて、ＤＰＣＭ回路28からの差分
値をハフマン符号化して多重化回路34に出力する。
【００２８】一方、量子化回路26はＤＣＴ係数の交流項
についてスケールファクタαに基づく量子化を行う。例
えば、α算出回路37は先ずスケールファクタαとして１
を出力する。この場合には、乗算器27からは基本量子化
テーブル35の基本量子化値がそのまま量子化回路26に与
えられる。量子化回路26の出力は符号化回路31に与え、
符号化回路31は、量子化出力の交流項について、０ラン
と量子化係数のビット数との組に対してハフマン符号化
する。多重化回路34は符号化回路30，31からの符号化出
力を多重して符号量計算回路36に与える。
についてスケールファクタαに基づく量子化を行う。例
えば、α算出回路37は先ずスケールファクタαとして１
を出力する。この場合には、乗算器27からは基本量子化
テーブル35の基本量子化値がそのまま量子化回路26に与
えられる。量子化回路26の出力は符号化回路31に与え、
符号化回路31は、量子化出力の交流項について、０ラン
と量子化係数のビット数との組に対してハフマン符号化
する。多重化回路34は符号化回路30，31からの符号化出
力を多重して符号量計算回路36に与える。
【００２９】符号量計算回路36は各ブロックの符号量を
累積して全画面の１／４のブロックの符号化終了時の符
号量を求め、４倍することによりスケールファクタα＝
１の場合の全画面の総符号量Ｎ1 を計算する。これによ
り、全ブロックデータを読出す場合に比して約１／４の
時間で総符号量を求めることができる。自然画像におい
ては、画素間の相関が高く、本実施例のように部分画像
を使用して符号量を推定した場合でも誤差は小さい。多
くの画像について調査した結果によると、全ブロックを
符号化した場合の符号量と、全体の１／４ブロックを符
号化した場合の符号量を４倍して得た符号量とは、ブロ
ックのサンプリング位置によって多少変動するが、数パ
ーセント以内の誤差に収まる。いま、こうして求めた符
号量Ｎ1が目標とする符号量ＮT よりも小さいものとす
る。そうすると、α算出回路37は次にスケールファクタ
αとして０．１を設定する。
累積して全画面の１／４のブロックの符号化終了時の符
号量を求め、４倍することによりスケールファクタα＝
１の場合の全画面の総符号量Ｎ1 を計算する。これによ
り、全ブロックデータを読出す場合に比して約１／４の
時間で総符号量を求めることができる。自然画像におい
ては、画素間の相関が高く、本実施例のように部分画像
を使用して符号量を推定した場合でも誤差は小さい。多
くの画像について調査した結果によると、全ブロックを
符号化した場合の符号量と、全体の１／４ブロックを符
号化した場合の符号量を４倍して得た符号量とは、ブロ
ックのサンプリング位置によって多少変動するが、数パ
ーセント以内の誤差に収まる。いま、こうして求めた符
号量Ｎ1が目標とする符号量ＮT よりも小さいものとす
る。そうすると、α算出回路37は次にスケールファクタ
αとして０．１を設定する。
【００３０】アドレス制御回路22はフレームメモリ21を
制御して、再度全ブロックの１／４のブロックのデータ
を読出させる。この場合には、前回と同一ブロックのデ
ータを読出してもよく、また、前回とは異なるブロック
データを読出してもよい。ＤＣＴ回路24は読出されたブ
ロックデータをＤＣＴ処理して量子化回路25，26に与え
る。乗算器27は基本量子化テーブル35の基本量子化値に
スケールファクタα＝０．１を乗算して量子化値を求め
て量子化回路26に与える。量子化回路26は乗算器27から
の量子化値に基づいて交流項を量子化して出力する。符
号化回路31は交流項の量子化出力をハフマン符号化して
多重化回路34に出力し、多重化回路34は符号化回路30，
31の出力を多重して符号量計算回路36に出力する。
制御して、再度全ブロックの１／４のブロックのデータ
を読出させる。この場合には、前回と同一ブロックのデ
ータを読出してもよく、また、前回とは異なるブロック
データを読出してもよい。ＤＣＴ回路24は読出されたブ
ロックデータをＤＣＴ処理して量子化回路25，26に与え
る。乗算器27は基本量子化テーブル35の基本量子化値に
スケールファクタα＝０．１を乗算して量子化値を求め
て量子化回路26に与える。量子化回路26は乗算器27から
の量子化値に基づいて交流項を量子化して出力する。符
号化回路31は交流項の量子化出力をハフマン符号化して
多重化回路34に出力し、多重化回路34は符号化回路30，
31の出力を多重して符号量計算回路36に出力する。
【００３１】前回と同様に、符号量計算回路36は各ブロ
ックの符号量を累積し、４倍して全ブロックの符号量を
推定する。いま、こうして求めた符号量Ｎ2 が目標とす
る符号量ＮT よりも大きいものとする。そうすると、α
算出回路37は次にスケールファクタαとして０．５を出
力する。同様にして、ＤＣＴ回路24は全ブロックの１／
４のブロックについてＤＣＴ処理し、量子化回路26は乗
算器27からの量子化値に基づいて量子化を行う。こうし
て、符号量計算回路36はスケールファクタα＝０．５の
場合の符号量を求める。
ックの符号量を累積し、４倍して全ブロックの符号量を
推定する。いま、こうして求めた符号量Ｎ2 が目標とす
る符号量ＮT よりも大きいものとする。そうすると、α
算出回路37は次にスケールファクタαとして０．５を出
力する。同様にして、ＤＣＴ回路24は全ブロックの１／
４のブロックについてＤＣＴ処理し、量子化回路26は乗
算器27からの量子化値に基づいて量子化を行う。こうし
て、符号量計算回路36はスケールファクタα＝０．５の
場合の符号量を求める。
【００３２】この場合の符号量Ｎ3 が目標とする符号量
ＮT よりも小さいものとすると、α算出回路37は次にス
ケールファクタαとして０．２５を出力する。乗算器27
は基本量子化値にスケールファクタα＝０．２５を乗算
して量子化回路26に与える。前回と同様にして、全体の
１／４のブロックについて量子化及び符号化を行って、
符号量を推定する。この場合の符号量Ｎ4 が目標とする
符号量ＮT よりも大きく、Ｎ4 ＞ＮT ＞Ｎ3 であるもの
とすると、α算出回路37は上記式（１）の演算を行っ
て、最適なスケールファクタαT を算出する。この場合
には、全ブロックを１回符号化した場合と同様の時間で
最適なスケールファクタαT を算出することができる。
ＮT よりも小さいものとすると、α算出回路37は次にス
ケールファクタαとして０．２５を出力する。乗算器27
は基本量子化値にスケールファクタα＝０．２５を乗算
して量子化回路26に与える。前回と同様にして、全体の
１／４のブロックについて量子化及び符号化を行って、
符号量を推定する。この場合の符号量Ｎ4 が目標とする
符号量ＮT よりも大きく、Ｎ4 ＞ＮT ＞Ｎ3 であるもの
とすると、α算出回路37は上記式（１）の演算を行っ
て、最適なスケールファクタαT を算出する。この場合
には、全ブロックを１回符号化した場合と同様の時間で
最適なスケールファクタαT を算出することができる。
【００３３】次に、最適スケールファクタαT を用いて
符号化を行う。アドレス制御回路22はフレームメモリ21
の読出しを制御して、全ブロックのデータをブロック分
割回路23に順次与える。ＤＣＴ回路24はブロック分割回
路23からのブロックデータをＤＣＴ処理して量子化回路
25，26に与える。量子化回路25は直流項を量子化し、Ｄ
ＰＣＭ回路28は隣接ブロックとの差分値を求め、符号化
回路30はこの差分値をハフマン符号化して多重化回路34
に出力する。
符号化を行う。アドレス制御回路22はフレームメモリ21
の読出しを制御して、全ブロックのデータをブロック分
割回路23に順次与える。ＤＣＴ回路24はブロック分割回
路23からのブロックデータをＤＣＴ処理して量子化回路
25，26に与える。量子化回路25は直流項を量子化し、Ｄ
ＰＣＭ回路28は隣接ブロックとの差分値を求め、符号化
回路30はこの差分値をハフマン符号化して多重化回路34
に出力する。
【００３４】一方、乗算器27は最適スケールファクタα
T と基本量子化値とを乗算することにより、例えば、図
５に示す量子化値を作成する。図５の各量子化値は、図
３に示す量子化出力の各周波数成分に対応している。こ
の量子化値は量子化回路26に与える。量子化回路26は、
例えば、ＤＣＴ係数を量子化値で除算することにより量
子化して量子化出力をジグザグスキャン回路29を介して
符号化回路31に出力する。符号化回路31は０ランと量子
化係数のビット数との組に対してハフマン符号化する。
多重化回路34は符号化回路30，31からのハフマン符号を
多重して出力する。
T と基本量子化値とを乗算することにより、例えば、図
５に示す量子化値を作成する。図５の各量子化値は、図
３に示す量子化出力の各周波数成分に対応している。こ
の量子化値は量子化回路26に与える。量子化回路26は、
例えば、ＤＣＴ係数を量子化値で除算することにより量
子化して量子化出力をジグザグスキャン回路29を介して
符号化回路31に出力する。符号化回路31は０ランと量子
化係数のビット数との組に対してハフマン符号化する。
多重化回路34は符号化回路30，31からのハフマン符号を
多重して出力する。
【００３５】このように、本実施例においては、符号量
の推定時において全画面の１／４のブロックデータ毎に
スケールファクタαを変化させて複数回の符号化を行
い、符号化出力の符号量を４倍することにより総符号量
を推定しており、最適なスケールファクタαT の算出に
要する時間を短縮することができる。最適スケールファ
クタαT を用いて符号化を行っており、画面全体に渡っ
て最適の符号化を行うことができる。
の推定時において全画面の１／４のブロックデータ毎に
スケールファクタαを変化させて複数回の符号化を行
い、符号化出力の符号量を４倍することにより総符号量
を推定しており、最適なスケールファクタαT の算出に
要する時間を短縮することができる。最適スケールファ
クタαT を用いて符号化を行っており、画面全体に渡っ
て最適の符号化を行うことができる。
【００３６】なお、本実施例においては、全体の１／４
のブロックデータを読出して総符号量の推定を行った
が、全体の１／２又は１／８等の任意のブロックデータ
を読出してもよい。また、例えば、１回目の符号量推定
時には全体の１／８のブロックを読出し、２回目の符号
量推定時には全体の１／４のブロックを読出して符号量
推定を行ってもよい。すなわち、最初は粗いサンプリン
グで大きな予測誤差を許容し、徐々に細かくサンプリン
グすることにより、早く且つ正確な符号量推定を可能に
する。また、サンプリング位置は図４のように規則正し
くとっても、位置をずらしながらとっても、あるいは全
くランダムにとってもよい。また、本実施例において
は、符号量を推定するために４回の符号化をおこなった
が、符号化回数は任意に設定可能であり、更に、目標符
号量ＮT と符号量推定のための符号化時の符号量Ｎn と
の許容誤差｜ＮT −Ｎn ｜が所定値ｎｂよりも小さくな
るまで、スケールファクタαを変化させながら符号化を
繰返して最適スケールファクタαT を算出してもよい。
のブロックデータを読出して総符号量の推定を行った
が、全体の１／２又は１／８等の任意のブロックデータ
を読出してもよい。また、例えば、１回目の符号量推定
時には全体の１／８のブロックを読出し、２回目の符号
量推定時には全体の１／４のブロックを読出して符号量
推定を行ってもよい。すなわち、最初は粗いサンプリン
グで大きな予測誤差を許容し、徐々に細かくサンプリン
グすることにより、早く且つ正確な符号量推定を可能に
する。また、サンプリング位置は図４のように規則正し
くとっても、位置をずらしながらとっても、あるいは全
くランダムにとってもよい。また、本実施例において
は、符号量を推定するために４回の符号化をおこなった
が、符号化回数は任意に設定可能であり、更に、目標符
号量ＮT と符号量推定のための符号化時の符号量Ｎn と
の許容誤差｜ＮT −Ｎn ｜が所定値ｎｂよりも小さくな
るまで、スケールファクタαを変化させながら符号化を
繰返して最適スケールファクタαT を算出してもよい。
【００３７】ところで、上記式（１）は符号量とスケー
ルファクタαとの関係がリニアであるものと仮定したも
のである。しかし、実際には、両者の関係はリニアでは
ない。図６は横軸にスケールファクタαの対数をとり縦
軸に総符号量Ｎの対数をとって、符号量とスケールファ
クタαとの関係を示すグラフである。
ルファクタαとの関係がリニアであるものと仮定したも
のである。しかし、実際には、両者の関係はリニアでは
ない。図６は横軸にスケールファクタαの対数をとり縦
軸に総符号量Ｎの対数をとって、符号量とスケールファ
クタαとの関係を示すグラフである。
【００３８】例えば、所定の画像Ａ，Ｂについてスケー
ルファクタαの対数と総符号量Ｎの対数との関係を求め
ると、図６に示すようにいずれもリニアとなる。多くの
画像の評価結果によると、スケールファクタαと総符号
量Ｎとの対数は、図６に示す関係となる。すなわち、下
記式（２）が成立する。
ルファクタαの対数と総符号量Ｎの対数との関係を求め
ると、図６に示すようにいずれもリニアとなる。多くの
画像の評価結果によると、スケールファクタαと総符号
量Ｎとの対数は、図６に示す関係となる。すなわち、下
記式（２）が成立する。
【００３９】 ｌｏｇＮ＝Ｋ1 ｌｏｇα＋Ｋ2 …（２） 但し、Ｋ1 ，Ｋ2 は定数である。
【００４０】α算出回路37が上記式（２）の演算から最
適スケールファクタαT を求めるようにしてもよい。
すなわち、α算出回路37は、上述したＮ3 ，Ｎ4 ，α3
，α4 を用いてＫ1 ，Ｋ2 を求め、目標符号量ＮT か
ら最適スケールファクタαT を求める。式（２）を採用
した場合には、計算は複雑となるが、より正確なスケー
ルファクタαT を求めることができる。
適スケールファクタαT を求めるようにしてもよい。
すなわち、α算出回路37は、上述したＮ3 ，Ｎ4 ，α3
，α4 を用いてＫ1 ，Ｋ2 を求め、目標符号量ＮT か
ら最適スケールファクタαT を求める。式（２）を採用
した場合には、計算は複雑となるが、より正確なスケー
ルファクタαT を求めることができる。
【００４１】また、この場合には、符号量の推定時にお
けるスケールファクタαを対数値に対応したものとす
る。すなわち、実施例においては、スケールファクタα
を１，０．１，０．５，０．２５と変更したが、ｌｏｇ
Ｎとｌｏｇαとが比例するので、対数値が１／２となる
ようにスケールファクタαを１，０．１２６，０．３１
６，０．１７８と変更した方がよい。
けるスケールファクタαを対数値に対応したものとす
る。すなわち、実施例においては、スケールファクタα
を１，０．１，０．５，０．２５と変更したが、ｌｏｇ
Ｎとｌｏｇαとが比例するので、対数値が１／２となる
ようにスケールファクタαを１，０．１２６，０．３１
６，０．１７８と変更した方がよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
面全体に最適の符号化特性を求めて符号化を行っている
ので、高速処理を可能にすると共に、画質を向上させる
ことができるという効果を有する。
面全体に最適の符号化特性を求めて符号化を行っている
ので、高速処理を可能にすると共に、画質を向上させる
ことができるという効果を有する。
【図１】本発明に係る画像符号化装置の一実施例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２】実施例を説明するための説明図。
【図３】実施例を説明するための説明図。
【図４】実施例の動作を説明するための説明図。
【図５】実施例の動作を説明するための説明図。
【図６】実施例の変形例を説明するためのグラフ。
【図７】電子スチルカメラを示すブロック図。
【図８】従来の画像符号化装置を示すブロック図。
【図９】従来の画像符号化装置を示すブロック図。
【符号の説明】 21…フレームメモリ、22…アドレス制御回路、23…ブロ
ック分割回路、24…ＤＣＴ回路、25，26…量子化回路、
27…乗算器、30，31…符号化回路、36…符号量計算回
路、37…α算出回路
ック分割回路、24…ＤＣＴ回路、25，26…量子化回路、
27…乗算器、30，31…符号化回路、36…符号量計算回
路、37…α算出回路
Claims (4)
- 【請求項１】 ディジタル画像信号を可変長符号化する
画像符号化装置において、 前記ディジタル画像信号を所定の符号化特性で符号化す
る符号化手段と、 符号量の推定時に前記ディジタル画像信号のうちの一部
の画像信号を前記符号化手段に与える画像分割手段と、 符号量の推定時に前記符号化手段の符号化毎に符号化特
性を変化させる符号化特性変更手段と、 符号量の推定時に前記符号化手段の複数回の符号化によ
って得られた各符号化出力の符号量を推定すると共に、
推定した符号量と目標とする符号量とから最適符号化特
性を決定する符号化特性決定手段とを具備したことを特
徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】 ディジタル画像信号を複数画素毎にブロ
ック化して得たブロックデータを直交変換して変換係数
を求め、この変換係数を量子化して可変長符号化する画
像符号化装置において、 前記変換係数が入力され所定の量子化特性で量子化して
出力する量子化回路と、 符号量の推定時に前記ブロックデータのうちの一部のブ
ロックデータについて変換係数を求めて前記量子化回路
に与える画像分割手段と、 符号量の推定時に可変長符号化出力の符号量から総符号
量を推定し、推定した符号量と目標とする符号量とから
前記量子化特性を変更して所定回の符号化を行わせる量
子化特性変更手段と、 符号量の推定時に所定回の符号化によって得られた符号
化出力の符号量から総符号量を推定すると共に、推定し
た符号量と目標とする符号量とから最適量子化特性を決
定する量子化特性決定手段とを具備したことを特徴とす
る画像符号化装置。 - 【請求項３】 ディジタル画像信号を複数画素毎にブロ
ック化して得たブロックデータを直交変換して変換係数
を求め、この変換係数を量子化して可変長符号化する画
像符号化装置において、 前記変換係数が入力され所定の量子化特性で量子化して
出力する量子化回路と、 符号量の推定時に前記ブロックデータのうちの一部のブ
ロックデータについて変換係数を求めて前記量子化回路
に与える画像分割手段と、 符号量の推定時に可変長符号化出力の符号量から総符号
量を推定し、推定した符号量と目標とする符号量との差
が許容値以内となるまで前記量子化特性を変更して複数
回の符号化を行わせる量子化特性変更手段と、 符号量の推定時に複数回の符号化によって得られた符号
化出力の符号量から総符号量を推定すると共に、推定し
た符号量と目標とする符号量とから最適量子化特性を決
定する量子化特性決定手段とを具備したことを特徴とす
る画像符号化装置。 - 【請求項４】 前記画像分割手段は、符号量の推定時に
符号化毎に符号量の推定に用いる部分を増大させること
を特徴とする請求項１乃至３に記載の画像符号化装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4004173A JP2793402B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 画像符号化装置 |
| PCT/JP1992/001055 WO1993004553A1 (fr) | 1991-08-21 | 1992-08-21 | Appareil de compression de donnees d'image |
| DE69223234T DE69223234T2 (de) | 1991-08-21 | 1992-08-21 | Bilddatenkompressionsvorrichtung |
| US08/050,012 US5530478A (en) | 1991-08-21 | 1992-08-21 | Image data compressing apparatus |
| EP92918002A EP0553361B1 (en) | 1991-08-21 | 1992-08-21 | Image data compression apparatus |
| KR93701191A KR0128428B1 (en) | 1991-08-21 | 1993-04-21 | Image data compression apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4004173A JP2793402B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05191651A true JPH05191651A (ja) | 1993-07-30 |
| JP2793402B2 JP2793402B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=11577333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4004173A Expired - Fee Related JP2793402B2 (ja) | 1991-08-21 | 1992-01-13 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793402B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6643402B1 (en) | 1999-03-23 | 2003-11-04 | Sanyo Electric Co., Ltd | Image compression device allowing rapid and highly precise encoding while suppressing code amount of image data after compression |
| JP2006340045A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Olympus Imaging Corp | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP2009027580A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 情報処理装置及びプログラム |
| JP2009049551A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Kddi Corp | 動画像符号化装置、動画像符号化方法およびプログラム |
| JP2009055440A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置および画像符号化プログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128674A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Hitachi Ltd | 画像圧縮方式 |
| JPH033479A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | Nec Corp | 画像信号の符号化方式 |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP4004173A patent/JP2793402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128674A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Hitachi Ltd | 画像圧縮方式 |
| JPH033479A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | Nec Corp | 画像信号の符号化方式 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6643402B1 (en) | 1999-03-23 | 2003-11-04 | Sanyo Electric Co., Ltd | Image compression device allowing rapid and highly precise encoding while suppressing code amount of image data after compression |
| JP2006340045A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Olympus Imaging Corp | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP2009027580A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 情報処理装置及びプログラム |
| JP2009049551A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Kddi Corp | 動画像符号化装置、動画像符号化方法およびプログラム |
| JP2009055440A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置および画像符号化プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2793402B2 (ja) | 1998-09-03 |
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