JPH06113279A - Picture compressor - Google Patents

Picture compressor

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JPH06113279A
JPH06113279A JP4256495A JP25649592A JPH06113279A JP H06113279 A JPH06113279 A JP H06113279A JP 4256495 A JP4256495 A JP 4256495A JP 25649592 A JP25649592 A JP 25649592A JP H06113279 A JPH06113279 A JP H06113279A
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JP
Japan
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component
image
dct
frame
compression
Prior art date
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Pending
Application number
JP4256495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Ichikawa
憲一 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4256495A priority Critical patent/JPH06113279A/en
Publication of JPH06113279A publication Critical patent/JPH06113279A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the compression ratio and to decrease deterioration in picture quality by not applying compression to a consecutive frame picture at a constant compression ratio but applying compression in the unit of frames based on a characteristic of the picture. CONSTITUTION:An input picture is converted into digital picture data at an input section 1, converted into a matrix sequentially at a matrix conversion section 2, decomposed into a frequency component by DCT arithmetic operation at a DCT(discrete cosine transformation) arithmetic operation section 3 and the DCT component is stored tentatively in a storage section 4 and the DC component is outputted to a DC component storage section 5 and a difference arithmetic operation section 6. The arithmetic operation section 6 uses the current frame DC component and the DC component of the same coordinate of one preceding frame stored in the storage section 5 to implement difference arithmetic operation. A compression parameter setting section 7 decides the compression parameter in response to the size of the arithmetic operation result. The DCT component stored tentatively in the storage section 4 is quantized at a quantization section 8 by using the compression parameter and further compressed by a Huffman transformation section 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、TVの動画等の画像デ
−タの圧縮に好適な画像圧縮装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression apparatus suitable for compressing image data such as a moving picture on a TV.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、動画像を取り扱うシステムで
は、記憶容量やバスの転送能力、プロセッサの処理能力
などの点から、デ−タ量の多さが問題となるため、圧縮
率を上げて少しでもデ−タ量を減らすことが行われてい
た。しかし、デ−タ量を減らすために単純に圧縮率を上
げるだけでは画像の再現に必要なデ−タが減ることにな
るので、画質劣化も大きなものとなっていた。
2. Description of the Related Art Generally, in a system that handles moving images, a large amount of data is a problem from the viewpoint of storage capacity, transfer capacity of a bus, processing capacity of a processor, etc. However, the amount of data was reduced. However, if the compression rate is simply increased to reduce the amount of data, the amount of data required to reproduce the image will be reduced, and the image quality will be greatly degraded.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、動画
像を取り扱うシステムでは、圧縮率を少しでも上げてデ
−タ量を減らすことが行われていた。しかし、ただ圧縮
率を上げるだけでは画質劣化が進むばかりであった。こ
のため、画質劣化が少なく圧縮率が高くなる効率的な圧
縮技術が望まれていた。
As described above, in a system that handles moving images, the compression rate has been increased to reduce the amount of data. However, simply increasing the compression rate only deteriorates the image quality. Therefore, there has been a demand for an efficient compression technique that reduces the image quality and increases the compression rate.

【0004】本発明はこのような問題点を改善すべく成
されたもので、その第1の目的は、連続するフレーム画
像に対し、一律の圧縮率で圧縮を行う方法を用いず、画
像の特徴からフレーム単位で圧縮を行うことにより、画
質劣化が少なく圧縮率が高くなる効率的な画像圧縮装置
を提供することにある。
The present invention has been made to solve such problems, and a first object thereof is to use a method of compressing a continuous frame image at a uniform compression ratio without It is an object of the present invention to provide an efficient image compressing device that reduces the image quality and increases the compression rate by performing the compression on a frame-by-frame basis.

【0005】また、本発明の第2の目的は、連続するフ
レーム画像を一定のフレームレートで扱うのではなく、
画像の変化を的確に把握し、画像の特徴からフレームレ
ートを変更することにより、全体の情報量を減らし、画
質劣化が少なく圧縮率が高くなる効率的な画像圧縮装置
を提供することにある。
A second object of the present invention is not to handle continuous frame images at a constant frame rate, but to
An object of the present invention is to provide an efficient image compression apparatus that accurately grasps a change in an image and changes a frame rate based on the characteristics of the image to reduce the total amount of information, reduce image quality degradation, and increase a compression rate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
動画を入力する入力手段と、この入力手段によって入力
される入力される動画について順次DCT演算を行いD
CT成分を出力するDCT演算手段と、このDCT演算
手段によって出力されたDCT成分を一時記憶する記憶
手段と、この記憶手段によって一時記憶された前記DC
T成分と前記DCT演算手段によって出力される次の画
像のDCT成分とで差分演算を行い、その演算結果によ
り画像の変化を抽出する画像変化抽出手段と、この画像
変化抽出手段によって抽出された変化量に応じて圧縮パ
ラメータを設定する圧縮パラメータ設定手段と、この圧
縮パラメータ設定手段によって設定された圧縮パラメー
タで一時記憶されたDCT成分の圧縮または伸張を行う
圧縮・伸張手段とを具備したことを特徴とする。
The first structure of the present invention is as follows.
The input means for inputting the moving image and the input moving image input by this input means are sequentially subjected to DCT calculation and D
DCT calculation means for outputting a CT component, storage means for temporarily storing the DCT component output by the DCT calculation means, and the DC temporarily stored by the storage means
An image change extraction means for performing a difference operation between the T component and the DCT component of the next image output by the DCT operation means, and extracting an image change according to the operation result, and a change extracted by the image change extraction means. A compression parameter setting means for setting a compression parameter according to the amount and a compression / expansion means for compressing or expanding the DCT component temporarily stored with the compression parameter set by the compression parameter setting means are provided. And

【0007】また、上記圧縮パラメータ設定手段は、前
フレームと比べてDCT成分の変化が大きいフレーム、
すなわちシーン変化または大きな動きがあったフレーム
では圧縮率を1または低い値に設定し、DCT成分の変
化が小さいフレーム、すなわち動きが小さく前のフレー
ムに近い画像では圧縮率を高い値に設定することで、前
フレームとの変化量に応じて画像の圧縮率を変化させる
ことを特徴とする。
Further, the compression parameter setting means is a frame in which the change in DCT component is larger than that in the previous frame,
That is, the compression rate should be set to 1 or a low value in a frame in which there is a scene change or a large motion, and the compression rate should be set to a high value in a frame in which a change in the DCT component is small, that is, an image in which the motion is small and close to the previous frame. The image compression rate is changed according to the amount of change from the previous frame.

【0008】本発明の第2の構成は、動画を入力する入
力手段と、この入力手段によって入力される動画につい
て順次DCT演算を行いDCT成分を出力するDCT演
算手段と、このDCT演算手段によって出力されたDC
T成分を一時記憶する記憶手段と、この記憶手段によっ
て一時記憶された前記DCT成分と前記DCT演算手段
によって出力される次の画像のDCT成分とで差分演算
を行い、その演算結果により画像の変化量を抽出する画
像変化抽出手段と、この画像変化抽出手段によって抽出
された変化量に応じて単位時間当たりのフレーム数であ
るフレームレートを設定するフレームレート設定手段
と、設定されたフレームレートでフレーム数を変更する
フレーム数変更手段とを具備したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, input means for inputting a moving image, DCT operation means for sequentially performing DCT operation on the moving image input by this input means and outputting a DCT component, and output by this DCT operation means. DC
A storage unit that temporarily stores the T component, a difference calculation is performed between the DCT component that is temporarily stored by the storage unit and the DCT component of the next image that is output by the DCT calculation unit, and the result of the calculation changes the image. Image change extraction means for extracting the amount, frame rate setting means for setting a frame rate which is the number of frames per unit time according to the change amount extracted by the image change extraction means, and frame at the set frame rate And a frame number changing means for changing the number.

【0009】また、上記フレームレート設定手段は、前
フレームと比べてDCT成分の変化が大きいフレーム、
すなわちシーン変化または大きな動きがあったフレーム
ではフレームレートを高い値に設定し、DCT成分の変
化が小さいフレーム、すなわち動きが小さく前のフレー
ムに近い画像ではフレームレートを低い値に設定するこ
とで、前フレームとの変化量に応じてフレームレートを
変化させることを特徴とする。
Further, the frame rate setting means is a frame in which the change of the DCT component is larger than that of the previous frame,
That is, the frame rate is set to a high value in a frame in which there is a scene change or a large motion, and the frame rate is set to a low value in a frame in which a change in the DCT component is small, that is, an image in which the motion is small and close to the previous frame. It is characterized in that the frame rate is changed according to the amount of change from the previous frame.

【0010】さらに、上記画像変化抽出手段は、DCT
成分のDC成分とAC成分について周波数成分別にそれ
ぞれ差分演算を行い、その演算結果によって画像の変化
量を抽出するようにしたことを特徴とする。
Further, the image change extraction means is a DCT.
The difference between the DC component and the AC component of each component is calculated for each frequency component, and the amount of change in the image is extracted based on the calculation result.

【0011】上記フレーム数変更手段は、前記DCT演
算手段によって出力されたDCT成分を一時記憶し、前
記フレームレートに応じて、その記憶したDCT成分の
出力を制御することを特徴とする
The number-of-frames changing means temporarily stores the DCT component output by the DCT calculating means, and controls the output of the stored DCT component according to the frame rate.

【0012】[0012]

【作用】上記第1の構成において、動画像に対し、フレ
ーム単位で順次DCT演算を行い、前フレームと比べて
DCT成分の変化が大きいフレーム、すなわちシーン変
化または大きな動きがあったフレームでは、デ−タの圧
縮率を低く設定して圧縮を行うことで、なるべく原画に
近い画像を残す。一方、DCT成分の変化が小さいフレ
ーム、すなわち動きが小さく前のフレームに近い画像で
は、圧縮率を高い値に設定して圧縮を行う。このように
前フレームとの変化量に応じて圧縮率を変化させること
により、全体の圧縮率を上げる。
In the first structure described above, the DCT calculation is sequentially performed on the moving image in frame units, and in a frame in which the change in DCT component is larger than that in the previous frame, that is, a frame in which a scene change or a large motion occurs, -By compressing with a low compression rate, the image that is as close to the original image as possible is left. On the other hand, for a frame in which the change in DCT component is small, that is, an image in which the motion is small and close to the previous frame, the compression rate is set to a high value for compression. In this way, the overall compression rate is increased by changing the compression rate according to the amount of change from the previous frame.

【0013】上記第2の構成において、動画像に対し、
フレーム単位で順次DCT演算を行い、前フレームの同
一座標に位置するDCT成分との差が大きいフレーム、
すなわちシーン変化または大きな動きがあったフレーム
では、転送レート(フレームレート)を高く設定して転
送を行うことでなるべく原画に近い画像を残す。一方、
DCT成分の変化が小さいフレーム、すなわち動きが小
さく前のフレームに近い画像では、フレームレートを低
い値に設定して転送を行う。このように画像の変化量に
応じてフレームレートを変化させることにより、全体の
圧縮率を上げる。
In the above second structure, for moving images,
A DCT operation is sequentially performed on a frame-by-frame basis, and a frame having a large difference from the DCT component located at the same coordinate of the previous frame,
That is, in a frame in which there is a scene change or a large movement, the transfer rate (frame rate) is set to a high value and the transfer is performed to leave an image as close to the original image as possible. on the other hand,
For a frame in which the change in DCT component is small, that is, an image in which the motion is small and close to the previous frame, the frame rate is set to a low value for transfer. By thus changing the frame rate according to the amount of change in the image, the overall compression rate is increased.

【0014】また、上記第1および第2の構成では、画
像の変化検出手段として、JPEG圧縮の過程に登場す
るDCT成分を用いているため、JPEG圧縮方式の画
像圧縮装置に適用した場合には、DCT演算回路をJP
EG圧縮と画像の変化検出とで共通に使うことができ、
他の画像変化検出方式を採る場合に比べて回路構成が簡
略化され、回路規模が小さくなる。
Further, in the first and second configurations, since the DCT component that appears in the process of JPEG compression is used as the image change detection means, when it is applied to the image compression apparatus of the JPEG compression method. , DCT arithmetic circuit JP
It can be commonly used for EG compression and image change detection,
The circuit configuration is simplified and the circuit scale is reduced as compared with the case where another image change detection method is adopted.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】まず、本発明の第1実施例をJPEG方式
の画像圧縮装置に適用した場合について説明する。な
お、JPEGとは、CCITTとISOの合同によるカ
ラー静止画伝送・蓄積のための画像圧縮方式の国際標準
化作業を行う委員会(Joint Photographic Expert Grou
p )の略称であり、ここで定められた静止画像圧縮方式
が、JPEG方式と呼ばれているものである。図1は、
同実施例における画像圧縮装置の概略構成図である。以
下、図1に示す画像圧縮装置において、画像サイズ64
0×480、30fps (フレーム/秒)の画像を用いた
場合を例にとって本実施例の説明を行う。
First, a case where the first embodiment of the present invention is applied to a JPEG image compression apparatus will be described. JPEG is a committee (Joint Photographic Expert Grou) that conducts international standardization work for image compression methods for color still image transmission and storage by jointly using CCITT and ISO.
p) and the still image compression method defined here is called the JPEG method. Figure 1
It is a schematic block diagram of the image compression apparatus in the same Example. In the image compression apparatus shown in FIG.
This embodiment will be described by taking the case of using an image of 0 × 480, 30 fps (frames / second) as an example.

【0017】図において、入力部1は、入力画像を64
0×480、30fps (ノンインターレス)に変換する
ための回路であり、例えば入力信号がアナログコンポー
ネント信号であれば、約12MHz でサンプリングを行
う。この入力部1には、マトリクス変換部2およびDC
T演算部3が接続されている。マトリクス変換部2は、
DCT演算のためにライン信号を8×8のマトリクスに
変換するもので、DCT演算部3に接続されている。
In the figure, the input unit 1 converts an input image into 64
This is a circuit for converting to 0 × 480, 30 fps (non-interlace). For example, if the input signal is an analog component signal, sampling is performed at about 12 MHz. The input section 1 includes a matrix conversion section 2 and a DC.
The T calculation unit 3 is connected. The matrix conversion unit 2 is
The line signal is converted into an 8 × 8 matrix for DCT calculation, and is connected to the DCT calculation unit 3.

【0018】DCT演算部3は、マトリクス変換部2で
マトリクス変換された画像について順次DCT演算を行
うもので、記憶部4、DC成分記憶部5および差分演算
部6に接続されている。同演算部3は、DCT演算によ
り入力信号を周波数成分に分解しDCT成分として記憶
部4に出力する。また、同演算部3は、DCT成分中の
DC成分のみをDC成分記憶部5および差分演算部6に
出力する。
The DCT calculation unit 3 sequentially performs DCT calculation on the image matrix-converted by the matrix conversion unit 2, and is connected to the storage unit 4, the DC component storage unit 5 and the difference calculation unit 6. The calculation unit 3 decomposes the input signal into frequency components by DCT calculation and outputs the frequency components to the storage unit 4 as DCT components. Further, the calculation unit 3 outputs only the DC component in the DCT component to the DC component storage unit 5 and the difference calculation unit 6.

【0019】記憶部4は、DCT演算部3から出力され
るDCT成分を一時記憶するもので、量子化部8に接続
されている。記憶部4は、一時記憶したDCT成分を1
フレーム分遅延させて、量子化部8に出力する。
The storage unit 4 temporarily stores the DCT component output from the DCT calculation unit 3, and is connected to the quantization unit 8. The storage unit 4 sets the temporarily stored DCT component to 1
It is delayed by the frame and output to the quantizer 8.

【0020】DC成分記憶部5は、DCT演算部3から
出力されるDC成分を一時記憶するもので、差分演算部
6に接続されている。同記憶部5は、一時記憶したDC
成分を1フレーム分遅延させて差分演算部6に出力す
る。
The DC component storage unit 5 temporarily stores the DC component output from the DCT calculation unit 3, and is connected to the difference calculation unit 6. The storage unit 5 stores the temporarily stored DC
The component is delayed by one frame and output to the difference calculation unit 6.

【0021】差分演算部6は、前後のフレームの同一座
標に位置するDC成分の差分を計算する回路であり、圧
縮パラメータ設定部7に接続されている。同演算部6
は、DCT演算部3から順次送られてくるDC成分と、
加算デ−タ記憶部であるDC成分記憶部5に一時記憶さ
れている1フレーム前の同一座標に位置するDC成分と
の差分を計算してDC成分の変化量を算出し、圧縮パラ
メータ設定部7に出力する。
The difference calculation unit 6 is a circuit for calculating the difference between the DC components located at the same coordinates of the preceding and following frames, and is connected to the compression parameter setting unit 7. Same computing unit 6
Is a DC component sequentially sent from the DCT calculation unit 3,
The difference between the DC component stored in the DC component storage unit 5 which is the addition data storage unit and located at the same coordinate one frame before is calculated to calculate the change amount of the DC component, and the compression parameter setting unit. Output to 7.

【0022】圧縮パラメータ設定部7は、差分演算部6
で算出されたDC成分の変化量に応じて圧縮パラメータ
を設定する回路である。同設定部5は、量子化部8およ
び外部装置(図示せず)に接続されており、あらかじめ
用意されたいくつかの圧縮パラメータのうち、適切な圧
縮パラメータを選択し、量子化部8の量子化テーブル
(図示せず)に設定し、また、外部装置(図示せず)に
出力する。また、どの量子化テーブルを選択したかの情
報(圧縮率情報)は、量子化テーブルに設定された圧縮
パラメータで圧縮された圧縮デ−タが外部装置(図示せ
ず)に出力されるときに、その外部装置(図示せず)に
対して一緒に出力される。
The compression parameter setting unit 7 includes a difference calculation unit 6
This is a circuit that sets the compression parameter according to the amount of change in the DC component calculated in step. The setting unit 5 is connected to the quantizing unit 8 and an external device (not shown), selects an appropriate compression parameter from among several compression parameters prepared in advance, and selects the quantization parameter of the quantizing unit 8. It is set in a conversion table (not shown) and is output to an external device (not shown). Information about which quantization table is selected (compression ratio information) is provided when the compression data compressed by the compression parameter set in the quantization table is output to an external device (not shown). , To the external device (not shown) together.

【0023】量子化部8は、記憶部4から出力されるD
CT成分を圧縮パラメータ設定部7により設定された圧
縮パラメータで量子化する。量子化部8は、ハフマン変
換部9に接続されており、量子化した結果を量子化デ−
タとして同変換部9に出力する。
The quantizer 8 outputs the D output from the memory 4.
The CT component is quantized with the compression parameter set by the compression parameter setting unit 7. The quantizing unit 8 is connected to the Huffman transforming unit 9 to quantize the quantized result.
It is output to the conversion unit 9 as a data.

【0024】ハフマン変換部9は、量子化デ−タをさら
に圧縮するためにハフマンコード化する回路である。同
変換部9は、外部装置(図示せず)に接続されており、
量子化デ−タをさらに圧縮し、この圧縮デ−タを外部装
置(図示せず)に出力する。つぎに、図1の構成の動作
を説明する。
The Huffman conversion unit 9 is a circuit for Huffman coding to further compress the quantized data. The converter 9 is connected to an external device (not shown),
The quantized data is further compressed and this compressed data is output to an external device (not shown). Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described.

【0025】まず、入力された画像は、入力部1により
サンプリングされて所定のサイズのデジタル画像データ
となる。このデ−タはマトリクス変換部2によりDCT
演算の単位である8×8のマトリクスに順次変換され、
DCT演算部3に送られる。DCT演算部3は、マトリ
クス変換部2によりマトリクス変換されたデ−タについ
てDCT演算を行い、記憶部4にDCTデ−タ(DCT
成分)を転送するとともに、DC成分記憶部5と差分演
算部6に対してはDCT成分中のDC成分のみを出力す
る。
First, the input image is sampled by the input unit 1 and becomes digital image data of a predetermined size. This data is converted to DCT by the matrix conversion unit 2.
Sequential conversion to an 8 × 8 matrix, which is the unit of calculation,
It is sent to the DCT calculation unit 3. The DCT calculation unit 3 performs DCT calculation on the data matrix-converted by the matrix conversion unit 2, and stores the DCT data (DCT data) in the storage unit 4.
Component), and outputs only the DC component in the DCT component to the DC component storage unit 5 and the difference calculation unit 6.

【0026】記憶部4は、DCT演算部3から転送され
たデ−タ(DCT成分)を常に1フレーム分遅延させ、
量子化部8に出力する。これは、フレーム間の演算によ
り圧縮パラメータの設定を行うため、圧縮パラメータの
設定が完了したときには、既に次のフレームのDCT成
分が出力され、圧縮パラメータとDCT成分とに時間的
ずれが生じるためである。
The storage unit 4 always delays the data (DCT component) transferred from the DCT calculation unit 3 by one frame,
Output to the quantizer 8. This is because the compression parameter is set by calculation between frames, and when the setting of the compression parameter is completed, the DCT component of the next frame has already been output, and a time shift occurs between the compression parameter and the DCT component. is there.

【0027】差分演算部6は、DCT演算部3から現在
のフレームのDC成分を順次読込み、またDC成分記憶
部5から一画面前のフレームの同一座標のDC成分を読
込んでいき、差分計算を行う。その後、同演算部6は、
この計算結果である差分デ−タをフレーム単位で合計し
て、圧縮パラメータ設定部7に転送する。
The difference calculation unit 6 sequentially reads the DC component of the current frame from the DCT calculation unit 3, and also reads the DC component of the same coordinate of the frame one screen before from the DC component storage unit 5 to calculate the difference. To do. After that, the calculation unit 6
The difference data as the result of this calculation is summed up in frame units and transferred to the compression parameter setting unit 7.

【0028】この計算結果(差分デ−タ)が大きな値で
あれば、シーン変化または大きな画像変化があり、小さ
ければ、ほとんど画像の変化はなかったと判断できる。
計算結果の大小の判定は、圧縮パラメータ設定部7で行
われるので、同設定部7にあらかじめスレッシュホール
ドを設定しておき、それを基準に同設定部7に送られて
きた計算結果である差分デ−タの大小の判定を行うよう
にしておけば良い。
If the calculation result (difference data) is a large value, there is a scene change or a large image change, and if it is small, it can be determined that there is almost no image change.
Since the compression parameter setting unit 7 determines the magnitude of the calculation result, a threshold is set in advance in the setting parameter setting unit 7, and the difference that is the calculation result sent to the setting unit 7 based on that threshold value is set. It suffices to judge whether the data is large or small.

【0029】このようにフレーム間のDCT成分の変化
量に応じて画像の変化を抽出して、シーンの検出に用い
ることは既存の技術であり、この方法以外にも幾つかの
方法がある。したがって、変化量を抽出できる技術であ
ればどの方法を用いてもよい。
As described above, it is an existing technique to extract the change of the image according to the change amount of the DCT component between frames and use it for the detection of the scene, and there are some methods other than this method. Therefore, any method may be used as long as it is a technique capable of extracting the amount of change.

【0030】圧縮パラメータ設定部7は、差分演算部6
から転送された差分デ−タの大きさに応じて、あらかじ
め用意された幾つかの量子化パラメータ(圧縮パラメー
タ)の中から適切なものを選択し、量子化部8の量子化
テーブルに設定する。
The compression parameter setting section 7 includes a difference calculating section 6
In accordance with the size of the difference data transferred from, the appropriate one is selected from among several prepared quantization parameters (compression parameters) and set in the quantization table of the quantization unit 8. .

【0031】画像の圧縮率はこの量子化パラメータで決
まる。例えば、差分デ−タの大きさをn段階に分割する
場合、量子化パラメータはnセット存在しなければなら
ず、差分デ−タの大きさにより、このnセットのうち1
セットが選択されて、量子化テーブルにセットされる。
本実施例では、差分デ−タが大きいときは量子化パラメ
ータが小さい値にセットされ、差分デ−タが小さいとき
は、量子化パラメータが大きい値にセットされる。
The image compression rate is determined by this quantization parameter. For example, when dividing the size of the difference data into n stages, there must be n sets of quantization parameters, and depending on the size of the difference data, one of the n sets can be used.
A set is selected and set in the quantization table.
In this embodiment, the quantization parameter is set to a small value when the difference data is large, and the quantization parameter is set to a large value when the difference data is small.

【0032】量子化部8の量子化テーブルにセットされ
た量子化パラメータは、記憶部4から出力されるDCT
成分と同一の8×8(64)のサイズである。量子化部
8は、この8×8のDCT成分に対して、それぞれ対応
する量子化テーブルの値(圧縮パラメータ設定部7によ
り設定された量子化パラメータ)で割り算を行い、この
DCT成分を量子化する。割り算された値は量子化テー
ブルの値が大きいほど小さくなるため、画像表現に必要
なデ−タは少なくなり、圧縮率は上がる。本実施例で
は、前記したように差分デ−タが大きいときは量子化パ
ラメータが小さい値にセットされ、逆に差分デ−タが小
さいときは、量子化パラメータが大きい値にセットされ
る。したがって、量子化部8によるDCT成分の量子化
の結果、差分デ−タが大きいときは、圧縮率が低くな
り、差分デ−タが小さいときは、圧縮率が高くなる。量
子化部8は、DCT成分を量子化した結果を量子化デ−
タとしてハフマン変換部9に出力する。
The quantization parameter set in the quantization table of the quantization unit 8 is the DCT output from the storage unit 4.
It has the same size of 8 × 8 (64) as the component. The quantizing unit 8 divides the 8 × 8 DCT component by the value of the corresponding quantization table (quantization parameter set by the compression parameter setting unit 7), and quantizes the DCT component. To do. The larger the value of the quantization table, the smaller the divided value. Therefore, less data is required for image representation, and the compression rate increases. In the present embodiment, as described above, when the difference data is large, the quantization parameter is set to a small value, and when the difference data is small, the quantization parameter is set to a large value. Therefore, as a result of the quantization of the DCT component by the quantizer 8, the compression rate is low when the difference data is large, and the compression rate is high when the difference data is small. The quantizer 8 quantizes the result of quantizing the DCT component.
It is output to the Huffman conversion unit 9 as a data.

【0033】ハフマン変換部9は、量子化デ−タをさら
に圧縮するためハフマンコード化し、ハフマンコード化
により圧縮された圧縮デ−タを外部装置(図示せず)に
出力する。
The Huffman conversion unit 9 converts the quantized data into Huffman codes for further compression, and outputs the compressed data compressed by the Huffman coding to an external device (not shown).

【0034】以上詳述したように、シーン変化または大
きな画像変化があった場合は圧縮率が低く、原画に近い
画像となり、一方、画像が前フレームと同等または画像
変化が小さい場合には、圧縮率が高くなる。このよう
に、本実施例では画像の変化分に応じて圧縮率を変化さ
せることができる。つぎに、本発明の第2実施例を画像
圧縮装置に適用した場合について説明する。図2は、同
実施例における画像圧縮装置の概略構成図である。
As described in detail above, when there is a scene change or a large image change, the compression rate is low and the image is close to the original image. On the other hand, when the image is the same as the previous frame or the image change is small, compression is performed. The rate is high. As described above, in this embodiment, the compression rate can be changed according to the change amount of the image. Next, a case where the second embodiment of the present invention is applied to an image compression device will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image compression apparatus in the embodiment.

【0035】以下、図2に示す画像圧縮装置において、
第1実施例同様、画像サイズ640×480、30fps
(フレーム/秒)の画像を用いた場合を例にとって、本
実施例の説明を行う。
Hereinafter, in the image compression apparatus shown in FIG.
Image size 640 × 480, 30 fps as in the first embodiment
The present embodiment will be described by taking the case of using an image of (frame / second) as an example.

【0036】図において、入力部11は、第1実施例同
様、入力画像を640×480、30fps (ノンインタ
ーレス)に変換するための回路であり、図1の入力部1
と同様の回路である。この入力部11には、マトリクス
変換部12およびDCT演算部13が接続されている。
マトリクス変換部12は、DCT演算のためのライン信
号を8×8のマトリクスに変換するもので、DCT演算
部13および記憶部14に接続されている。
In the figure, an input unit 11 is a circuit for converting an input image into 640 × 480, 30 fps (non-interlace), as in the first embodiment.
It is a circuit similar to. A matrix conversion unit 12 and a DCT calculation unit 13 are connected to the input unit 11.
The matrix conversion unit 12 converts a line signal for DCT calculation into an 8 × 8 matrix, and is connected to the DCT calculation unit 13 and the storage unit 14.

【0037】DCT演算部13は、マトリクス変換部1
2でマトリクス変換された画像について順次DCT演算
を行うものであり、DC成分記憶部15および差分演算
部16に接続されている。同演算部13は、演算結果で
あるDCT成分中のDC成分をDC成分記憶部15およ
び差分演算部16に出力する。
The DCT calculator 13 is the matrix converter 1
The DCT calculation is sequentially performed on the image matrix-converted in 2 and is connected to the DC component storage unit 15 and the difference calculation unit 16. The calculation unit 13 outputs the DC component in the DCT component, which is the calculation result, to the DC component storage unit 15 and the difference calculation unit 16.

【0038】記憶部14は、マトリクス変換部12でマ
トリクス変換された画像デ−タの一時記憶を行うもので
あり、外部装置(図示せず)に接続されている。記憶部
14は、同記憶部14に接続されたレート設定部17か
ら出力されるフレームレートパラメータにより、記憶さ
れている画像デ−タのうちで該当するデ−タを外部装置
(図示せず)に出力する。
The storage unit 14 temporarily stores the image data matrix-converted by the matrix conversion unit 12, and is connected to an external device (not shown). The storage unit 14 uses the frame rate parameter output from the rate setting unit 17 connected to the storage unit 14 to store the corresponding data among the stored image data in an external device (not shown). Output to.

【0039】DC成分記憶部15は、同記憶部15に接
続されている差分演算部16からの指示があるまで新し
く入力されたフレームのDC成分(新しいフレームのD
C成分)を一時記憶する。またその他に同記憶部15
は、以前のフレームのDC成分(古いフレームのDC成
分)を1フレーム分記憶しており、差分演算部16の制
御によりこの古いフレームのDC成分を同演算部16に
出力する。その後、同記憶部15は、同記憶部15に接
続されているレート設定部17の指示により、古いフレ
ームのDC成分を新しいフレームのDC成分で更新した
り、または古いフレームのDC成分をそのまま残し、新
しいフレームのDC成分を消去したりする。
The DC component storage unit 15 stores the DC component of the newly input frame (D of the new frame until the instruction from the difference calculation unit 16 connected to the storage unit 15).
(C component) is temporarily stored. In addition, the same storage unit 15
Stores the DC component of the previous frame (DC component of the old frame) for one frame, and outputs the DC component of the old frame to the same computing unit 16 under the control of the difference computing unit 16. Thereafter, the storage unit 15 updates the DC component of the old frame with the DC component of the new frame or leaves the DC component of the old frame as it is, according to an instruction from the rate setting unit 17 connected to the storage unit 15. , Erases the DC component of a new frame.

【0040】差分演算部16は、DCT演算部13から
順次送られてくる新しいフレームのDC成分とDC成分
記憶部15から送られてくる古いフレームのDC成分と
の差分を計算する回路である。同演算部16は、レート
設定部17に接続されており、新しいフレームのDC成
分と古いフレームのDC成分との差分をそれぞれ計算し
てDC成分の変化量を算出し、レート設定部17に出力
する。
The difference calculator 16 is a circuit for calculating the difference between the DC component of the new frame sequentially sent from the DCT calculator 13 and the DC component of the old frame sent from the DC component storage 15. The calculation unit 16 is connected to the rate setting unit 17, calculates the difference between the DC component of the new frame and the DC component of the old frame, calculates the change amount of the DC component, and outputs the change amount to the rate setting unit 17. To do.

【0041】レート設定部17は、フレームレートパラ
メータを設定する回路である。同設定部17は、記憶部
14、DC成分記憶部15および外部装置(図示せず)
に接続されており、差分演算部16で計算されたDC成
分の変化量に応じてフレームレートパラメータを設定
し、記憶部14、DC成分記憶部15および外部装置
(図示せず)に出力する。つぎに、図2の構成の動作を
説明する。まず入力された画像は入力部11によりサン
プリングされて所定のサイズのデジタル画像デ−タとな
る。このデ−タは、マトリクス変換部12によりDCT
演算の単位である8×8のマトリクスに順次変換され、
記憶部14およびDCT演算部13に送られる。
The rate setting section 17 is a circuit for setting a frame rate parameter. The setting unit 17 includes a storage unit 14, a DC component storage unit 15 and an external device (not shown).
The frame rate parameter is set according to the change amount of the DC component calculated by the difference calculation unit 16, and is output to the storage unit 14, the DC component storage unit 15 and an external device (not shown). Next, the operation of the configuration of FIG. 2 will be described. First, the input image is sampled by the input unit 11 and becomes digital image data of a predetermined size. This data is converted to DCT by the matrix conversion unit 12.
Sequential conversion to an 8 × 8 matrix, which is the unit of calculation,
It is sent to the storage unit 14 and the DCT calculation unit 13.

【0042】DCT演算部13は、マトリクス変換部1
2によりマトリクス変換されたデ−タについてDCT演
算を行い、DCT成分中のDC成分をDC成分記憶部1
5と差分演算部16に転送する。
The DCT calculator 13 is the matrix converter 1
The DCT operation is performed on the data matrix-converted by 2, and the DC component in the DCT component is stored in the DC component storage unit 1.
5 and the difference calculation unit 16.

【0043】記憶部14は、マトリクス変換部12によ
り変換された画像デ−タを一時記憶し、レート設定部1
7の指示により、この記憶した画像デ−タを外部装置
(図示せず)に出力したり、出力しなかったりする。外
部装置(図示せず)に画像デ−タを出力する場合、記憶
部14は、約1フレーム分遅延させて出力する。これ
は、フレーム間の演算によりフレームレートパラメータ
の設定を行うために、フレームレートパラメータの設定
が完了するときには、既に次のフレームの画像デ−タが
出力され、フレームレートパラメータの出力と画像デ−
タの出力に時間的ずれが生じるためである。
The storage unit 14 temporarily stores the image data converted by the matrix conversion unit 12, and the rate setting unit 1
According to the instruction of 7, the stored image data may or may not be output to an external device (not shown). When outputting image data to an external device (not shown), the storage unit 14 delays the output by about one frame and outputs the delayed image data. This is because the frame rate parameter is set by calculation between frames, and when the setting of the frame rate parameter is completed, the image data of the next frame is already output, and the output of the frame rate parameter and the image data are performed.
This is because there is a time lag in the output of the data.

【0044】差分演算部16は、DCT演算部13から
順次送られてくる新しいフレームのDC成分と、DC成
分記憶部15に記憶されている古いフレームの同一座標
に位置するDC成分との差分計算を行い、その結果であ
る差分デ−タを成分ごとに合計し、レート設定部17に
転送する。この計算結果(差分デ−タ)が大きな値であ
れば、シーン変化または画像の大きな変化があり、小さ
ければほとんど画像の変化はなかったと判断できる。
The difference calculation unit 16 calculates the difference between the DC component of the new frame sequentially sent from the DCT calculation unit 13 and the DC component of the old frame stored in the DC component storage unit 15 and located at the same coordinate. Then, the resulting difference data is summed up for each component and transferred to the rate setting unit 17. If this calculation result (difference data) has a large value, there is a scene change or a large image change, and if it is small, it can be determined that there was almost no image change.

【0045】レート設定部17では、転送されてきた差
分演算結果である差分デ−タの大きさに応じて、その画
像(新しいフレーム)を間引くか、否かを指示するフレ
ームレートパラメータを決定し、同パラメータを記憶部
14、DC成分記憶部15および外部装置(図示せず)
に出力する。
The rate setting unit 17 determines a frame rate parameter for instructing whether or not to thin out the image (new frame) according to the size of the difference data which is the transferred difference calculation result. , The same parameter storage unit 14, DC component storage unit 15 and an external device (not shown)
Output to.

【0046】これを受けて、DC成分記憶部15では、
画像を間引く場合は、同記憶部15に記憶されている古
いフレームのDC成分をそのまま記憶してDCT演算部
13から送られてくる新しいフレームのDC成分を消去
し、画像を間引かずに新しいフレームを採用する場合
は、新しいフレームのDC成分で古いフレームのDC成
分を更新する。
In response to this, the DC component storage unit 15
When thinning out an image, the DC component of the old frame stored in the storage unit 15 is stored as it is, the DC component of the new frame sent from the DCT calculation unit 13 is erased, and a new image is not thinned out. When adopting a frame, the DC component of the new frame is updated with the DC component of the new frame.

【0047】間引く画像が多いほど、単位時間当たりの
画像表現に必要なデ−タは少なくなるため、フレームレ
ート(単位時間当たりのフレーム数)は下がり、デ−タ
の圧縮率は上がるが、画質は悪くなる。逆に間引く画像
が少ないほど、フレームレートは上がり、デ−タの圧縮
率は下がるが、高画質を維持できる。
As the number of images to be thinned out increases, the amount of data required to express an image per unit time decreases, so that the frame rate (the number of frames per unit time) decreases and the data compression rate increases, but the image quality Will get worse. Conversely, the smaller the number of images to be thinned out, the higher the frame rate and the lower the data compression rate, but the high image quality can be maintained.

【0048】さて、上記レート設定部17では、フレー
ムレートパラメータの決定のための差分デ−タの大小判
定基準として、あらかじめスレッシュホールドが設定さ
れている。レート設定部17は、差分演算部16からの
差分デ−タがそれぞれのスレッシュホールドを満足して
いれば(スレッシュホールドより小さければ)フレーム
レートパラメータを“0”に設定し、満足していなけれ
ば(スレッシュホールドより大きければ)フレームレー
トパラメータを“1”に設定する。このスレッシュホー
ルドの値が大きいほどフレームレートは下がって、圧縮
率は上り、逆に値が小さいほど元のフレームレートに近
づき、原画の画像に近くなる。フレームレートは、この
スレッシュホールドの設定の仕方によって大きく変わっ
てくるので、適切な値に設定する必要がある。
In the rate setting unit 17, a threshold is set in advance as a criterion for determining the magnitude of difference data for determining the frame rate parameter. The rate setting unit 17 sets the frame rate parameter to “0” if the difference data from the difference calculation unit 16 satisfies the respective thresholds (if smaller than the thresholds), and if not satisfied. Set the frame rate parameter to "1" (if greater than the threshold). The larger the threshold value is, the lower the frame rate is, and the higher the compression rate is. On the contrary, the smaller the value is, the closer the frame rate is to the original frame rate, and the closer to the original image. The frame rate varies greatly depending on how this threshold is set, so it is necessary to set it to an appropriate value.

【0049】記憶部14は、レート設定部17から出力
されたフレームレートパラメータを受け、同パラメータ
が“1”のとき、すなわち画像を間引くときは外部装置
(図示せず)に何も出力せず、同パラメータが“0”の
とき、すなわち画像を間引かないときはマトリクス変換
部12から転送されて一時記憶されている画像デ−タを
外部装置(図示せず)に出力する。この結果、記憶部1
4からの画像デ−タは、フレームレートパラメータに従
って全体のフレーム数が減らされた圧縮デ−タとなる。
The storage unit 14 receives the frame rate parameter output from the rate setting unit 17, and outputs nothing to an external device (not shown) when the parameter is "1", that is, when thinning out images. When the parameter is "0", that is, when the images are not thinned, the image data transferred from the matrix conversion unit 12 and temporarily stored is output to an external device (not shown). As a result, the storage unit 1
The image data from No. 4 is compressed data in which the total number of frames is reduced according to the frame rate parameter.

【0050】また、これらのデ−タを再生する場合は、
フレーム画像を一時記憶し、フレームレートパラメータ
が“1”であれば新しいフレームデ−タを出力し、
“0”であれば古いフレームデ−タを出力すれば良い。
When reproducing these data,
The frame image is temporarily stored, and if the frame rate parameter is "1", new frame data is output,
If it is "0", old frame data may be output.

【0051】これらの手段により圧縮されたデ−タを再
生した場合、画像が圧縮時に設定された値以上に変化し
ているときには、新しいフレームが表示され、変化が一
定値を越えないときには、越えるまで同じ画像が表示さ
れる。つまり、画像の変化が小さい場合にはそのまま同
一画像を表示して、画像の変化が大きい場合には新しい
フレームを表示する。以上詳述したように本実施例で
は、画像の変化の度合いに応じてフレームレートを変更
することにより、効率的な画像圧縮が行える。つぎに、
本発明の第3実施例をJPEG方式の画像圧縮装置に適
用した場合について説明する。図3は、同実施例におけ
る画像圧縮装置の概略構成図である。
When the data compressed by these means is reproduced, a new frame is displayed when the image changes more than the value set at the time of compression, and a new frame is displayed when the change does not exceed a certain value. The same image is displayed until. That is, when the change in the image is small, the same image is displayed as it is, and when the change in the image is large, a new frame is displayed. As described above in detail, in the present embodiment, efficient image compression can be performed by changing the frame rate according to the degree of image change. Next,
A case where the third embodiment of the present invention is applied to a JPEG image compression apparatus will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the image compression apparatus in the embodiment.

【0052】図に示す通り、同実施例における画像圧縮
装置は、入力部21、マトリクス変換部22、DCT演
算部23、記憶部24、DCT成分記憶部25、差分演
算部26、レート設定部27、量子化部28およびハフ
マン変換部29で構成されている。
As shown in the figure, the image compression apparatus according to the present embodiment includes an input unit 21, a matrix conversion unit 22, a DCT calculation unit 23, a storage unit 24, a DCT component storage unit 25, a difference calculation unit 26, and a rate setting unit 27. , A quantization unit 28 and a Huffman conversion unit 29.

【0053】図において、入力部21、マトリクス変換
部22、量子化部28およびハフマン変換部29は、そ
れぞれ図1の入力部1、マトリクス変換部2、量子化部
8およびハフマン変換部9と同一のものであるので、説
明を省略する。
In the figure, an input unit 21, a matrix conversion unit 22, a quantization unit 28 and a Huffman conversion unit 29 are the same as the input unit 1, matrix conversion unit 2, quantization unit 8 and Huffman conversion unit 9 of FIG. 1, respectively. However, the description thereof will be omitted.

【0054】上記構成において、DCT演算部23は、
第1実施例同様、マトリクス変換部22でマトリクス変
換された画像について順次DCT演算を行うものであ
り、記憶部24、DCT成分記憶部25および差分演算
部26に接続されている。同演算部23は、第1実施例
同様、記憶部24、DCT成分記憶部25および差分演
算部26にDCT成分を出力する。
In the above structure, the DCT calculator 23
Similar to the first embodiment, the DCT calculation is sequentially performed on the image matrix-converted by the matrix conversion unit 22, and is connected to the storage unit 24, the DCT component storage unit 25, and the difference calculation unit 26. The calculation unit 23 outputs the DCT component to the storage unit 24, the DCT component storage unit 25, and the difference calculation unit 26 as in the first embodiment.

【0055】但し、第1実施例では、DCT演算部3
は、DCT成分中のDC成分のみをDCT成分記憶部5
および差分演算部6に出力していたが、本実施例では、
DCT演算部23は、AC成分もDC成分と一緒に出力
する。
However, in the first embodiment, the DCT calculator 3
Is the DCT component storage unit 5
And the difference was output to the difference calculation unit 6, but in the present embodiment,
The DCT calculator 23 outputs the AC component as well as the DC component.

【0056】また、第2実施例では、マトリクス変換さ
れた画像デ−タを直接記憶部4に出力していたが、本実
施例では、JPEG圧縮方式を採っていることから、D
CT演算によるDCT成分を画像デ−タとして記憶部2
4に出力している。以下、画像デ−タとして使用するD
CT成分と区別するため、フレームレートパラメータの
設定に利用するDCT成分をDC,AC成分と呼ぶ。
Further, in the second embodiment, the matrix-converted image data is directly output to the storage unit 4, but in the present embodiment, since the JPEG compression method is adopted, D
The storage unit 2 stores the DCT component obtained by CT calculation as image data.
It is output to 4. Hereinafter, D used as image data
In order to distinguish from the CT component, the DCT component used for setting the frame rate parameter is called the DC or AC component.

【0057】記憶部24は、DCT演算部23から出力
されるDCT成分の一時記憶を行うものであり、量子化
部28に接続されている。記憶部24は、同記憶部24
に接続されたレート設定部27から出力されるフレーム
レートパラメータにより、記憶されている情報のうち該
当する情報(DCT成分)を量子化部28に出力する。
The storage unit 24 temporarily stores the DCT component output from the DCT calculation unit 23, and is connected to the quantization unit 28. The storage unit 24 is the same as the storage unit 24.
The corresponding information (DCT component) among the stored information is output to the quantization unit 28 according to the frame rate parameter output from the rate setting unit 27 connected to the.

【0058】DCT成分記憶部25は、同記憶部25に
接続されている差分演算部26からの指示があるまで新
しく入力されたフレームのDC,AC成分(新しいフレ
ームのDC,AC成分)を一時記憶する。またその他に
同記憶部25は、以前のフレームのDC,AC成分(古
いフレームのDC,AC成分)を1フレーム分記憶して
おり、差分演算部26の制御によりこの古いフレームの
DC,AC成分を同演算部26に出力する。その後、同
記憶部25は、同記憶部25に接続されているレート設
定部27の指示により、古いフレームのDC,AC成分
を新しいフレームのDC,AC成分で更新したり、また
は古いフレームのDC,AC成分をそのまま残し、新し
いフレームのDC,AC成分を消去したりする。
The DCT component storage unit 25 temporarily stores the DC and AC components of the newly input frame (DC and AC components of the new frame) until an instruction is given from the difference calculation unit 26 connected to the storage unit 25. Remember. In addition, the storage unit 25 stores the DC and AC components of the previous frame (DC and AC components of the old frame) for one frame, and the DC and AC components of the old frame are controlled by the difference calculation unit 26. Is output to the calculation unit 26. Thereafter, the storage unit 25 updates the DC and AC components of the old frame with the DC and AC components of the new frame, or updates the DC of the old frame according to an instruction from the rate setting unit 27 connected to the storage unit 25. , AC components are left as they are, and DC and AC components of a new frame are erased.

【0059】差分演算部26は、DCT演算部23から
順次送られてくる新しいフレームのDC,AC成分とD
CT成分記憶部25から送られてくる古いフレームのD
C,AC成分との差分を計算する回路である。同演算部
26は、レート設定部27に接続されており、新しいフ
レームのDC,AC成分と古いフレームのDC,AC成
分との差分をそれぞれ計算してDC,AC成分の変化量
を算出し、レート設定部27に出力する。
The difference calculator 26 receives the DC and AC components of the new frame sequentially sent from the DCT calculator 23 and D.
D of the old frame sent from the CT component storage unit 25
This is a circuit that calculates the difference between the C and AC components. The calculation unit 26 is connected to the rate setting unit 27, calculates the difference between the DC and AC components of the new frame and the DC and AC components of the old frame, and calculates the change amounts of the DC and AC components, Output to the rate setting unit 27.

【0060】レート設定部27は、フレームレートパラ
メータを設定する回路である。同設定部27は、記憶部
24、DCT成分記憶部25および外部装置(図示せ
ず)に接続されており、差分演算部26で計算されたD
C,AC成分の変化量に応じてフレームレートパラメー
タを設定し、記憶部24、DCT成分記憶部25および
外部装置(図示せず)に出力する。
The rate setting section 27 is a circuit for setting a frame rate parameter. The setting unit 27 is connected to the storage unit 24, the DCT component storage unit 25, and an external device (not shown), and D calculated by the difference calculation unit 26.
A frame rate parameter is set according to the amount of change in the C and AC components, and is output to the storage unit 24, the DCT component storage unit 25, and an external device (not shown).

【0061】上記レート設定部27では、フレームレー
トパラメータの決定のための差分デ−タの大小判定基準
として、あらかじめ周波数別にスレッシュホールドが設
定されている。レート設定部27は、周波数別の差分デ
−タがそれぞれのスレッシュホールドより小さければフ
レームレートパラメータを“0”に設定し、スレッシュ
ホールドより大きければフレームレートパラメータを
“1”に設定する。このスレッシュホールドの値が大き
いほどフレームレートは下がって、圧縮率は上り、逆に
値が小さいほど元のフレームレートに近づき、原画の画
像に近くなる。
In the rate setting unit 27, thresholds are preset for each frequency as a criterion for determining the magnitude of the difference data for determining the frame rate parameter. The rate setting unit 27 sets the frame rate parameter to “0” if the difference data for each frequency is smaller than each threshold, and sets the frame rate parameter to “1” if it is larger than the threshold. The larger the threshold value is, the lower the frame rate is, and the higher the compression rate is. On the contrary, the smaller the value is, the closer the frame rate is to the original frame rate, and the closer to the original image.

【0062】実際の画像は全体としてあまり変化がなく
とも、細かい部分で変化が起きている場合が多い。本実
施例では、DC成分だけでなくAC成分も画像変化の検
出に利用していることから、この細かい画像の変化も検
出している。このため、検出した画像の変化を周波数成
分別にみると、高周波成分の変化量は低周波成分の変化
量に比べ多くなってしまうので、高周波成分のスレッシ
ュホールドはある程度高く設定しておかなければならな
い。なお、本実施例における画像変化検出方式は、前記
第1実施例にも応用することが可能である。
Even if the actual image does not change so much as a whole, there are many cases where changes occur in small parts. In the present embodiment, not only the DC component but also the AC component is used for detecting the image change, so that the minute image change is also detected. For this reason, when looking at the changes in the detected image by frequency component, the amount of change in the high-frequency component becomes larger than the amount of change in the low-frequency component, so the threshold of the high-frequency component must be set to a high value to some extent. . The image change detection method in this embodiment can be applied to the first embodiment.

【0063】また、フレームレートは、このスレッシュ
ホールドの設定の仕方によって大きく変わってくるの
で、適切な値に設定する必要がある。場合によっては、
周波数成分の分布状況などを見て、スレッシュホールド
を可変にしても良い。
Since the frame rate greatly changes depending on how the threshold is set, it needs to be set to an appropriate value. In some cases,
The threshold may be variable depending on the distribution of frequency components.

【0064】記憶部24は、レート設定部27から出力
されたフレームレートパラメータを受け、同パラメータ
が“1”のとき、すなわち画像を間引くときは量子化部
28に何も出力せず、同パラメータが“0”のとき、す
なわち画像を間引かないときはDCT演算部23から転
送されて一時記憶されているDCT成分を量子化部28
に出力する。
The storage unit 24 receives the frame rate parameter output from the rate setting unit 27, outputs nothing to the quantization unit 28 when the parameter is "1", that is, when thinning out an image, and the same parameter is output. Is "0", that is, when the image is not thinned, the quantizing unit 28 uses the DCT component transferred from the DCT calculating unit 23 and temporarily stored.
Output to.

【0065】量子化部28は、設定されている圧縮パラ
メータで記憶部24からのDCT成分を量子化し、その
結果を量子化デ−タとしてハフマン変換部29に出力す
る。ハフマン変換部29は、量子化部28から送られて
くる量子化デ−タをさらに圧縮するためハフマンコード
化する。
The quantizing unit 28 quantizes the DCT component from the storage unit 24 with the set compression parameter, and outputs the result to the Huffman transform unit 29 as quantized data. The Huffman conversion unit 29 converts the quantized data sent from the quantization unit 28 into Huffman code for further compression.

【0066】ハフマン変換後の圧縮デ−タとフレームレ
ートパラメータは外部装置(図示せず)に出力される。
また、これらのデ−タを再生する場合は、第2実施例同
様、フレーム画像を一時記憶し、フレームレートパラメ
ータが“1”であれば新しいフレームデ−タを出力し、
“0”であれば古いフレームデ−タを出力すれば良い。
The compression data and the frame rate parameter after the Huffman conversion are output to an external device (not shown).
Further, when reproducing these data, like the second embodiment, the frame image is temporarily stored, and if the frame rate parameter is "1", new frame data is output,
If it is "0", old frame data may be output.

【0067】本実施例では、フレームレートを変更する
ための画像の変化検出にJPEG圧縮に用いられるDC
T演算を使用しており、このDCT演算結果をJPEG
圧縮と画像の変化検出とで共通に使用できる。このた
め、本実施例では、JPEG圧縮などの画像圧縮技術を
併用することにより、効率的な圧縮を行うことができ、
回路構成も簡略化することができる。
In this embodiment, the DC used in JPEG compression for detecting the change in the image for changing the frame rate.
T calculation is used, and the result of this DCT calculation is JPEG
It can be commonly used for compression and image change detection. Therefore, in the present embodiment, efficient compression can be performed by using an image compression technique such as JPEG compression together.
The circuit configuration can also be simplified.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、動画像に対し、フレー
ム単位でDCT演算を行い、前フレームと比べてDCT
成分の変化が大きいフレームに対しては画像デ−タの圧
縮率を低い値に設定して圧縮を行い、一方、DCT成分
の変化が小さいフレームに対しては、画像デ−タの圧縮
率を高い値に設定して圧縮を行うというように、前フレ
ームとの変化量に応じて現在のフレームの画像の圧縮率
を変化させるようにしたので、全体の圧縮率が向上す
る。すなわち、シーンの変わり目または動きの激しい部
分、すなわち見る人にとってインパクトが強く注目され
る部分は、相対的に見て画像の情報量が多く、原画に近
い画像となり、動きの少ない部分については圧縮度が高
く情報量は少なくなるため、全体として見かけ上の画質
劣化が少なくなるので、圧縮度も向上する。これによ
り、ただ単純に圧縮率を高くして圧縮した場合に比べ、
同一の情報量で得られる画像は、より自然で高画質なも
のとなる。
According to the present invention, a DCT operation is performed on a moving image on a frame-by-frame basis, and the DCT calculation is performed in comparison with the previous frame.
The compression rate of the image data is set to a low value for the frame in which the change of the component is large, and the compression rate of the image data is set for the frame in which the change of the DCT component is small. Since the compression rate of the image of the current frame is changed according to the amount of change from the previous frame, such as setting a high value for compression, the overall compression rate is improved. In other words, a scene transition or a portion with a lot of movement, that is, a portion that has a strong impact on the viewer, has a relatively large amount of image information and is close to the original image, and a portion with little movement has a compression degree. Since the image quality is high and the amount of information is small, the deterioration of the apparent image quality is reduced as a whole, and the degree of compression is also improved. With this, compared to the case of simply increasing the compression ratio and compressing,
Images obtained with the same amount of information have more natural and high image quality.

【0069】また、シーンの変わり目にインデックスを
付加して画像の検索を行ったとき、従来のように圧縮率
が一律であれば、圧縮された画質の悪い画像が表示され
るが、本発明によれば、圧縮率が低く情報量の多い画像
が連続して表示される。また、静止画として利用すると
きもシーンの変わり目を抽出すれば原画に近い画像を得
ることができる。
When an image is searched by adding an index to a scene change, a compressed image with poor image quality is displayed if the compression ratio is uniform as in the conventional case. According to this, images having a low compression rate and a large amount of information are continuously displayed. Also, when used as a still image, an image close to the original image can be obtained by extracting the scene transition.

【0070】さらに、本発明によれば、動画像に対し、
フレーム単位で順次DCT演算を行い、前フレームの同
一座標に位置するDCT成分との差が大きいフレームに
対しては、転送レート(フレームレート)を高い値に設
定して転送を行い、一方、DCT成分の変化が小さいフ
レーム対しては、フレームレートを低い値に設定して転
送を行うようというように、画像の変化量に応じてフレ
ームレートを変化させるようにしたので、全体の圧縮率
が向上する。すなわち、動きの激しい部分の画像は情報
量が多く原画に近いかたちで残し、動きの少ない部分に
ついてはフレームレートを落として情報量を少なくする
ことにより、見かけ上の画質劣化が少なくなるので、全
体の圧縮度も向上する。これにより、ただ単純にフレー
ムレートを落として圧縮した場合に比べて、同一の情報
量で得られる画像は、より自然で高画質なものとなる。
Further, according to the present invention, for moving images,
The DCT calculation is sequentially performed on a frame-by-frame basis, and for a frame having a large difference from the DCT component located at the same coordinate of the previous frame, the transfer rate (frame rate) is set to a high value and the transfer is performed. For frames with small changes in components, the frame rate is changed according to the amount of change in the image, such as setting the frame rate to a low value and transferring, so the overall compression rate is improved. To do. In other words, the image with a large amount of information is left in the form of a large amount of information close to the original image, and the part with little movement is reduced in frame rate to reduce the amount of information. The compression degree of is also improved. As a result, an image obtained with the same amount of information has a more natural and high image quality as compared with a case where the frame rate is simply reduced and compression is performed.

【0071】また、本発明によれば、画像の変化検出手
段としてJPEG圧縮の過程に登場するDCT成分を用
いているため、DCT演算回路をJPEG圧縮と画像の
変化検出とで共通に使うことができる。このため、他の
方法で画像の変化検出を行った場合より、装置の回路構
成が簡略化され、回路規模が小さくなる。しかも、従来
のようにDCT成分のDC成分のみを用いるのでなく、
AC成分についても周波数成分別に差分演算を行い、画
像の変化抽出に用いているので、画像の細かい動きにも
対応し、より正確に画像変化を抽出できる。
Further, according to the present invention, since the DCT component that appears in the process of JPEG compression is used as the image change detection means, the DCT arithmetic circuit can be used commonly for JPEG compression and image change detection. it can. For this reason, the circuit configuration of the device is simplified and the circuit scale is smaller than in the case where the image change detection is performed by another method. Moreover, instead of using only the DC component of the DCT component as in the past,
Since the AC component is also subjected to difference calculation for each frequency component and is used for image change extraction, it is possible to more accurately extract the image change even in response to fine movement of the image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るJPEG方式の画像
圧縮装置の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a JPEG image compression apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る画像圧縮装置の概略
構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image compression apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例に係るJPEG方式の画像
圧縮装置の概略構成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a JPEG image compression apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21…入力部、2,12,22…マトリクス
変換部、3,13,23…DCT演算部、4,24…
(DCT成分)記憶部、14…(画像デ−タ)記憶部、
5,15…DC成分記憶部、25…DCT成分記憶部、
6,16,26…差分演算部、7…圧縮パラメータ設定
部、17,27…レート設定部、8,28…量子化部、
9,29…ハフマン変換部。
1, 11, 21 ... Input unit, 2, 12, 22 ... Matrix conversion unit, 3, 13, 23 ... DCT calculation unit, 4, 24 ...
(DCT component) storage unit, 14 ... (Image data) storage unit,
5, 15 ... DC component storage unit, 25 ... DCT component storage unit,
6, 16, 26 ... Difference calculation unit, 7 ... Compression parameter setting unit, 17, 27 ... Rate setting unit, 8, 28 ... Quantization unit,
9, 29 ... Huffman conversion unit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動画を入力する入力手段と、 この入力手段によって入力される動画について順次DC
T(Discrete CosineTransform;離散的コサイン変換)
演算を行いDCT成分を出力するDCT演算手段と、 このDCT演算手段によって出力された前記DCT成分
を一時記憶する記憶手段と、 この記憶手段によって一時記憶された前記DCT成分と
前記DCT演算手段によって出力される次の画像のDC
T成分とで差分演算を行い、その演算結果により画像の
変化量を抽出する画像変化抽出手段と、 この画像変化抽出手段によって抽出された変化量に応じ
て画像の圧縮率を決定する圧縮パラメータを設定する圧
縮パラメータ設定手段と、 この圧縮パラメータ設定手段によって設定された前記圧
縮パラメータにより画像の圧縮または伸張を行う画像圧
縮・伸張手段と、 を具備したことを特徴とする画像圧縮装置。
1. An input device for inputting a moving image, and DC for the moving images input by the input device.
T (Discrete Cosine Transform)
DCT computing means for performing computation and outputting a DCT component, storage means for temporarily storing the DCT component output by the DCT computing means, and the DCT component temporarily stored by the storage means and output by the DCT computing means DC of the next image to be rendered
An image change extraction unit that performs a difference calculation with the T component and extracts the amount of change in the image based on the calculation result, and a compression parameter that determines the compression ratio of the image according to the amount of change extracted by the image change extraction unit An image compression apparatus comprising: a compression parameter setting means to be set; and an image compression / decompression means for compressing or expanding an image according to the compression parameter set by the compression parameter setting means.
【請求項2】 前記圧縮パラメータ設定手段は、前フレ
ームと比べて前記DCT成分の変化が大きいフレームで
は圧縮率を1または低い値に設定し、前記DCT成分の
変化が小さいフレームでは圧縮率を高い値に設定し、前
フレームとの変化量に応じて圧縮率を変化させるように
したことを特徴とする請求項1記載の画像圧縮装置。
2. The compression parameter setting means sets the compression ratio to 1 or a low value in a frame in which the change in the DCT component is large compared to the previous frame, and sets a high compression ratio in a frame in which the change in the DCT component is small. The image compression apparatus according to claim 1, wherein the image compression apparatus is set to a value, and the compression rate is changed according to the change amount from the previous frame.
【請求項3】 動画を入力する入力手段と、 この入力手段によって入力される動画について順次DC
T演算を行いDCT成分を出力するDCT演算手段と、 このDCT演算手段によって出力された前記DCT成分
を一時記憶する記憶手段と、 この記憶手段によって一時記憶された前記DCT成分と
前記DCT演算手段によって出力される次の画像のDC
T成分とで差分演算を行い、その演算結果により画像の
変化量を抽出する画像変化抽出手段と、 この画像変化抽出手段によって抽出された変化量に応じ
て単位時間当たりのフレーム数であるフレームレートを
設定するフレームレート設定手段と、 このフレームレート設定手段によって設定された前記フ
レームレートでフレーム数を変更するフレーム数変更手
段と、 を具備したことを特徴とする画像圧縮装置。
3. Input means for inputting a moving image and DC for moving images input by this input means
DCT calculation means for performing T calculation and outputting a DCT component, storage means for temporarily storing the DCT component output by the DCT calculation means, and the DCT component and the DCT calculation means temporarily stored by the storage means DC of the next image to be output
An image change extraction unit that performs a difference calculation with the T component and extracts the amount of change in the image based on the calculation result, and a frame rate that is the number of frames per unit time according to the change amount extracted by the image change extraction unit. An image compression apparatus comprising: a frame rate setting unit for setting the number of frames; and a frame number changing unit for changing the number of frames at the frame rate set by the frame rate setting unit.
【請求項4】 前記フレームレート設定手段は、前フレ
ームと比べて前記DCT成分の変化が大きいフレームで
はフレームレートを高い値に設定し、前記DCT成分の
変化が小さいフ−レームではフレームレートを低い値に
設定し、前フレームとの変化量に応じてフレームレート
を変化させるようにしたことを特徴とする請求項3記載
の画像圧縮装置。
4. The frame rate setting means sets a frame rate to a high value in a frame in which the change in the DCT component is large compared to the previous frame, and sets a low frame rate in a frame in which the change in the DCT component is small. The image compression apparatus according to claim 3, wherein the frame rate is set to a value and the frame rate is changed according to the change amount from the previous frame.
【請求項5】 前記画像変化抽出手段は、DCT成分の
DC成分とAC成分について周波数成分別にそれぞれ差
分演算を行い、その差分演算の結果によって画像の変化
量を抽出するようにしたことを特徴とする請求項3記載
の画像圧縮装置。
5. The image change extraction means is configured to perform a difference calculation for each of the DC component and the AC component of the DCT component for each frequency component, and extract the amount of change in the image based on the result of the difference calculation. The image compression device according to claim 3.
【請求項6】 前記フレーム数変更手段は、前記DCT
演算手段によって出力されたDCT成分を一時記憶し、
前記フレームレートに応じて、その記憶したDCT成分
の出力を制御することを特徴とする請求項3記載の画像
圧縮装置。
6. The frame number changing means is the DCT.
Temporarily storing the DCT component output by the computing means,
The image compression apparatus according to claim 3, wherein the output of the stored DCT component is controlled according to the frame rate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113163103A (en) * 2020-01-07 2021-07-23 半导体元件工业有限责任公司 Imaging device with image conversion circuit for improved motion detection

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