JPH0548914A - 画像データ符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 符号化データが予め定められたデータ量内で
おさまるように画像データの変換符号化が行える画像デ
ータの変換符号化装置を提供する。 【構成】 該画像入力手段で入力された画像情報をブロ
ック分割器２で、該画像情報より小の複数の画像情報ブ
ロックに分割する。次に、量子化器４で量子化係数ｅと
量子化テーブル９を用いて量子化し、更にハフマン符号
化器５で変換符号化する。このときカウンタ６で、その
変換符号化後のデータ量をカウントして、特定個の画像
情報ブロック毎の変換符号化後のデータ量をカウンタし
たら、該データ量を予め設定された基準となるデータ量
と比較し、該比較結果に基づいて次ブロックに対する適
切な上記量子化テーブルの量子化係数ｅを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静止画や動画などの画
像データを変換符号化する画像データ符号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子スチルカメラ、文書ファイリ
ングシステム、テレビ電話システム等ディジタル化され
た画像データを扱うことが可能な電子機器が出現してき
た。このような電子機器においては、画像情報のデータ
量を抑えるために様々なデータ変換符号化圧縮方法が用
いられている。

【０００３】例えば、静止画画像を対象としたＩＳＯ
（International Organization forStandardization）
とＣＣＩＴＴ（Comite Consultafif International Tel
egraphique et Telephonique）との合同規格であるＪＰ
ＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）で
は、画像データの変換符号化の方式に、基本方式として
ブロック分割、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、スカラー
量子化、ハフマン符号化を用いることが提案されてい
る。

【０００４】この画像データの変換符号化方式について
図６を用いて解説する。

【０００５】まず、変換符号化の対象となる原画像６１
から、ブロック分割器６２によって、8×8画素のブロッ
クが切り出される。次に、この切り出されたデータに、
離散コ イン変換（ＤＣＴ）６３が施される。次に量子
化器６４によって量子化テーブル６７を用いて量子化さ
れ、その出力データに対しハフマン符号化器６５でハフ
マン符号化が行われる。しかる後、圧縮画像データ（処
理データ）６６が出力される。（この変換符号化方式に
ついては日経エレクトロニクス 1990.10.15(no.511) P
130に詳しい）また、この規格の中では、離散コサイン
変換の代わりに予測符号化（ＤＰＣＭ）を用いる方式、
ハフマン符号化の代わりに算術符号化を用いる方式も提
案されている。

【０００６】従来、このような画像データの変換符号化
の中で用いられているハフマン符号化や、算術符号化
は、変換後のデータ長が一定とならない可変長符号化で
ある。そのために実際に変換符号化を行うと、変換後の
データ量は元の画像によって異なる値となるのが一般的
である。

【０００７】この為、変換符号化後のデータを一定に保
つことが必要な場合には、上記圧縮方式をそのまま用い
るのは適切でない。この顕著な例として電子スチルカメ
ラに変換符号化を応用する場合が挙げられる。電子スチ
ルカメラなどのように、データの記録媒体に容量の制限
がある場合には、変換符号化後のデータ量の大きさが分
からないと、予めどれだけの画像が記録できないという
問題があった。

【０００８】また逆に、変換符号化後のデータが予定よ
りも少ない場合には、次のブロック群に対し細かく量子
化を行う。細かく量子化を行うと、原画像情報からの画
質劣化が少なくなり、このことは、予定されたデータ量
の範囲内で、できるだけ高画質な変換符号化を行うこと
になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の実情
を考慮してなされたものであって、上述の問題を解決す
ると共に予め定められたデータ量で画像データの変換符
号化が行える画像データの変換符号化装置を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像データ符号
化装置は、画像入力手段と、該画像入力手段で入力され
た画像情報を該画像情報より小の複数の画像情報ブロッ
クに分割するブロック分割手段と、該ブロック分割手段
で分割された各画像情報ブロックを量子化テーブルを用
いて、量子化する量子化手段と、該量子化手段で量子化
された画像情報を変換符号化する変換符号化手段とを備
えた画像データ符号化装置において、上記変換符号化後
のデータ量をカウントするカウント手段と、上記ブロッ
ク分割手段で分割された特定個の画像情報ブロック毎
に、上記カウント手段でカウントされたデータ量と予め
設定されたデータ量とを比較する比較手段と、該比較手
段の比較結果に基づいて次ブロックに対する上記量子化
テーブルの量子化係数を設定する手段を備えている。

【００１１】

【作用】本発明の画像データ符号化装置においては、該
画像入力手段で入力された画像情報をブロック分割手段
で、該画像情報より小の複数の画像情報ブロックに分割
する。次に、量子化手段で量子化係数と量子化テーブル
を用いて量子化し、更に変換符号化手段で変換符号化す
る。このときカウント手段で、その変換符号化後のデー
タ量をカウントして、特定個の画像情報ブロック毎の変
換符号化後のデータ量をカウントしたら、このデータ量
を予め設定されたデータ量と比較し、その比較結果に基
づいて次ブロックに対する適切な上記量子化テーブルの
量子化係数を設定する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の画像データ符号化装置の一実
施例のブロック図である。

【００１３】同図においては、まず、変換符号化の対象
となる原画像１から、ブロック分割器２によって、図２
のｂに示す如き、8×8画素のブロックが切り出される。
次にこの切り出されたデータに、離散コサイン変換（Ｄ
ＣＴ）３が施される。続いて量子化器４によって量子化
テーブル９を用いて量子化され、その出力データに対
し、ハフマン符号化器５でハフマン符号化が行われる。
このハフマン符号化器５の出力データｄは変換符号化処
理を終えた処理データ１１として出力されると共に、カ
ウンタ６に送出される。該カウンタ６はその処理データ
のデータ量を検出し、そのデータ量を蓄積していき、特
定個のブロックからなるブロック群毎にそのデータ量を
集計する。次に、その集計データ量を比較器８で、設定
値ｆに上記特定個数を積算した値と比較する。

【００１４】更に、上記比較器８の比較結果に基づき量
子化係数出力器１０は、１ブロック群処理後のデータ量
が設定値より大きければ次のブロック群に対しては、よ
り粗く量子化するように、逆に設定値より小さければよ
り細かくするように、量子化係数ｅを変化させる。ま
た、この量子化係数は処理情報として、処理データ１１
に加えられる。このような処理を最終ブロック群まで行
うことにより、変換符号化後のデータは予定したデータ
に限りなく近いものとなる。

【００１５】次に、本発明の画像データ符号化装置の一
実施例を実際の値を用いて詳述する。

【００１６】図２に示す如く１ブロックｂのサイズを64
（8×8）画素ａとすると、1画素が8ビットのデータから
なるとすると、1ブロックのデータ量は512ビットとな
る。

【００１７】一方、変換符号化後のデータ量を1/16にす
ると仮定した場合、1ブロックのデータ量は、32ビット
にしなければならない。設定値ｆはこの１ブロックのデ
ータ量である。また、ブロックを8個づつまとめてブロ
ック群ｃを形成するとすると1ブロック群の設定値の積
算値は256ビットとなる。

【００１８】このような場合、第１のブロック群のデー
タ量が例えば300ビット（設定値より大きい）であった
とすると、次の第２のブロック群に対しては第１のブロ
ック群よりも粗く量子化を行う。この結果第２のブロッ
ク群のデータ量が250ビットであったとすると、上記第
１、第２のブロック群の２つのブロック群のデータ量は
合わせて550ビットとなる。この値も設定値の２ブロッ
ク群分のデータ量（256×2=512）よりも大きい為、次の
第３のブロックについても粗く量子化する。以下同様の
処理を最後のブロック群まで続ける。これにより、最終
的に変換符号化後のデータ量は1/16に近い値となる。

【００１９】また、この実施例においては、上記ブロッ
ク分割器２で分割された特定個の画像情報ブロックを複
数個の画像情報ブロックとして扱い、その複数個の画像
情報ブロックのデータ量と、あらかじめ設定された１ブ
ロックに対応する設定値と特定個数を乗算した値とを比
較器７で比較したが、図３に示す如く、上記特定個を１
個と考え、積算を用いないで、各々のブロック毎にデー
タ量の大小を比較する個別比較方法や図４に示す如く、
上記積算比較と個別比較とを併設する方法も有効であ
る。

【００２０】また、量子化係数ｅを処理データ１１に加
える際、量子化係数値をそのまま入れる方法や前ブロッ
ク群での係数値との差分データを入れる方法なども考え
られる。

【００２１】一方、第１のブロック群のデータ量が設定
値より小さい場合には、次の第２のブロック群に対して
は、第１のブロック群よりも細かく量子化することとな
る。

【００２２】次に、図５（ａ）、（ｂ）は本発明の画像
データ符号化装置の一実施例のブロックの処理手順を示
す図である。

【００２３】比較的高周波成分の多い精彩な画像に対し
て、上述の画像データ符号化方法を適用する場合におい
ては、処理の順序が前の方のブロック群に比べて、後の
方のブロック群の画質の劣化が大きくなる。即ち、従来
の如く、上部から始まり下方に向かって順に処理する方
法では、視覚的に最も認識度の高い中央部の画質が、認
識度の低い下部よりも画質が劣ることになり得策ではな
い。

【００２４】これに対し、（ａ）、（ｂ）の如く、ブロ
ックの処理手順を中央部から周辺部とすることにより、
中央部の画質を優先させることができる。

【００２５】各処理手順を詳述すると、（ａ）は画面の
中心付近のブロックから番号順に渦巻き状に順に処理す
る方法であり、（ｂ）は中心付近の行からＢＬＯＣＫ
ＬＩＮＥ１、ＢＬＯＣＫ ＬＩＮＥ２、・・・と順に処
理する方法を示している。

【００２６】

【発明の効果】本発明の画像データ符号化装置によれ
ば、画像情報を変換符号化する際、可変長符号化後のデ
ータ量をカウントする計数器を備え、ブロック群毎に符
号化後のデータ量を調べ、予め設定した基準となるデー
タ量と比較し、その結果に応じて適切な量子化係数選ん
で、次のブロック群の量子化に用いることにより、ブロ
ック群に対する変換符号化後のデータが、予定した量よ
りも多い場合は、次のブロック群に対し粗く量子化を行
い、変換量子化後のデータを減らすようにする。また一
方、予定した量よりも小さい場合は、次のブロック群に
対し細かく量子化を行い、変換量子化後のデータを増や
すようにする。

【００２７】これにより、画像変換符号化処理を進める
に従い、画像変換符号化後のデータ量を予定値に近付け
ることができる。即ち、画像の種類に係わらず、圧縮率
を一定に保つことができる。

【００２８】また、上記画像データ符号化処理を視覚的
に認識度の高い中心付近から順に処理することにより視
覚的に優れた圧縮画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ符号化装置の一実施例のブ
ロック図

【図２】本発明の画像データ符号化装置の一実施例の処
理単位である画像情報ブロックのイメージ図

【図３】本発明の画像データ符号化装置の第２の実施例
のブロック図

【図４】本発明の画像データ符号化装置の第３の実施例
のブロック図

【図５】本発明の画像データ符号化装置の一実施例のブ
ロックの処理手順を示す図

【図６】従来の画像データ符号化装置のブロック図

【符号の説明】

１ 原画像 ２ ブロック分割器 ３ ＤＣＴ ４ 量子化器 ５ ハフマン符号化器 ６ カウンタ ７ 積算器 ８ 比較器 ９ 量子化テーブル １０ 量子化係数出力器 １１ 処理データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狛 重孝 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力手段と、該画像入力手段で入力
   された画像情報を該画像情報より小の複数の画像情報ブ
   ロックに分割するブロック分割手段と、該ブロック分割
   手段で分割された各画像情報ブロックを量子化テーブル
   を用いて、量子化する量子化手段と、該量子化手段で量
   子化された画像情報を変換符号化する変換符号化手段と
   を備えた画像データ符号化装置において、 上記変換符号化後のデータ量をカウントするカウント手
   段と、上記ブロック分割手段で分割された特定個の画像
   情報ブロック毎に、上記カウント手段でカウントされた
   データ量とあらかじめ設定されたデータ量とを比較する
   比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて次ブロッ
   クに対する上記量子化テーブルの量子化係数を設定する
   手段を備えることを特徴とした画像データ符号化装置。
2. 【請求項２】 上記量子化手段及び符号化手段における
   上記ブロック分割手段で分割された各画像情報ブロック
   単位の画像処理は、中央部のブロックから周辺ブロック
   へと順次行うことを特徴とした請求項１記載の画像デー
   タ符号化装置。