JPH0630401A - 画像データ圧縮装置 - Google Patents

画像データ圧縮装置

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JPH0630401A
JPH0630401A JP18204792A JP18204792A JPH0630401A JP H0630401 A JPH0630401 A JP H0630401A JP 18204792 A JP18204792 A JP 18204792A JP 18204792 A JP18204792 A JP 18204792A JP H0630401 A JPH0630401 A JP H0630401A
Authority
JP
Japan
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data
band
image data
circuit
low
Prior art date
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Pending
Application number
JP18204792A
Other languages
English (en)
Inventor
Takatoshi Nada
孝稔 名田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP18204792A priority Critical patent/JPH0630401A/ja
Publication of JPH0630401A publication Critical patent/JPH0630401A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像データを通信系及び蓄積メディア系(デ
ィスク、テープ等)に効率的に伝送・記録できるように
する。 【構成】 帯域分割回路及びサブサンプリング処理回路
101により帯域分割及びサブサンプリングを行った
後、再量子化器102により人間の視覚特性に応じて再
量子化を行った画像データを、ブロック化処理回路10
3により、各周波数領域から元の画像の位置に応じたブ
ロックを構成し、そのブロック内において、スキャン変
換回路106により、低周波領域から順番に、ラスタス
キャンし1次元のデータ系列に変換し、最後の非零係数
までを符号化することにより符号化効率を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の帯域圧縮を必要
とする通信系及び蓄積メディア系(ディスク、テープ
等)に好適な画像データ圧縮装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高S/Nを実現するために、画像
データをデジタル化し、記録または伝送する試みが多く
なされている。ところが、画像データをデジタル化して
記録再生しようとすると広い帯域が必要となり、媒体の
大きさ、コストの増大及び通信コストの増大を招く。そ
こで、画像の持っている相関性及び人間の持つ視覚特性
を利用し、画像のデータ量を大幅に削減するための試み
がなされている。
【0003】以下に、従来の画像データ圧縮装置につい
て説明する。図4は従来の帯域分割による画像データ圧
縮方式のブロック図を示す。画像データは、まず、帯域
分割・間引き処理回路401により帯域分割及び間引き
処理が行われる。ここで、帯域分割及び間引き処理は、
画像の場合、2次元的に水平方向と垂直方向の両方に対
して行われる。図5に示すように、水平方向に低域フィ
ルタ回路501及び高域フィルタ回路502により半分
に帯域分割される。そして、それぞれ帯域分割されたデ
ータは、サブサンプリング回路503により2対1にサ
ブサンプルされる。
【0004】ここで、低域フィルタ及び高域フィルタ
は、復号の過程(補間処理及びフィルタリング処理)に
おいて、完全に復元されるフィルタが選ばれる。つま
り、符号化側の低域フィルタの伝達関数をH0(Z)、高域
フィルタの伝達関数をH1(Z)とし、復号側の低域フィル
タの伝達関数をG0(Z)、高域フィルタの伝達関数をG1(Z)
とすると、 G0(Z)=H1(-Z) G1(Z)=-H0(-Z) となる条件を満たすフィルタが選ばれる。この様なフィ
ルタを、一般にQMF(Quadrature Mirror Filter)と
言う。
【0005】水平方向にサブサンプリングされたデータ
は、それぞれ垂直方向に対しても同様に低域フィルタ及
び高域フィルタにより帯域分割され、それぞれサブサン
プリングされる。ここで、水平方向及び垂直方向の低域
側のデータは、さらに、再帰的に帯域分割及びサブサン
プリングが繰り返される。3回繰り返されたときの帯域
分割の様子を図6に示す。図6において、fsは元の画像
のサンプリング周波数を示している。1回目の帯域分割
によりfsを中心にして2分割され、さらに低域側がfs/8
を中心にして2分割され、さらに低域側がfs/16を中心
にして2分割される。このように、低域側を再帰的に帯
域を半分に分割していくために、それぞれの帯域はオク
ターブに分割されていく事になる。図6では、3回再帰
的に帯域分割とサブサンプリングを繰り返しているが、
繰り返しの数は任意でよい。また、帯域分割及びサブサ
ンプリングを行ったデータを2次元的に表した様子を図
7に示す。ここで、左側が、水平方向の低域側の領域を
示し、右側が水平方向の高域側の領域を示す。また、上
側が垂直方向の低域側の領域を示し、下側が、垂直方向
の高域側の領域を示す。次に、再帰的に分割されたデー
タは、それぞれの領域(帯域)に応じて、再量子化器4
02により再量子化が行われる。ここで、行われる再量
子化は、それぞれの帯域に対する人間のコントラストの
感度に応じて量子化される。一般に、低域側は細かく量
子化され、高域は粗く量子化される。量子化された各領
域のデータは、相関性をなくすために差分符号化回路4
03により差分符号化される。差分符号化の方法は、水
平方向の前値、垂直方向の前値、または、両方のデータ
から予測し、その予測値との差分をとれば良い。差分符
号化する事によりデータの値は、零付近に頻度が集中す
る。差分符号化されたデータは、可変長符号化回路40
4により可変長符号化される。可変長符号化の方法はハ
フマン符号、算術符号等が用いられる。差分符号化され
たデータは、零付近に値が集中しているために、一般
に、零付近の値に対しては短い符号長を割当て、絶対値
の大きい値に対しては長い符号長を割り当てられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、高周波成分の領域では相関性が少ないた
め、差分符号化を行っても符号化効率は大きく上がらな
い。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、帯域分割による画像符号化方式において、大きく符
号化効率を改善する事を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像データ圧縮装置は、ブロック化処理回路
により画像の位置に応じた各周波数領域からブロックを
構成し、そのブロック内において、スキャン変換回路に
より低周波領域から順番にラスタスキャンし1次元のデ
ータ系列に変換し、最後の非零係数までを符号化するこ
とにより符号化効率を改善する。
【0009】
【作用】本発明は、上記した構成により、データを集中
させる事ができ、符号化効率を改善する事ができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0011】図1は本発明の第1の実施例における画像
データ圧縮装置のブロック図を示すものである。図1に
おいて、画像データは、まず、帯域分割・間引き処理回
路101により帯域分割及び間引き処理が行われる。こ
こで、帯域分割及び間引き処理は、画像の場合、2次元
的に水平方向と垂直方向の両方に対して行われる。図5
に示すように、水平方向に低域フィルタ回路501及び
高域フィルタ回路502により半分に帯域分割される。
そして、それぞれ帯域分割されたデータは、サブサンプ
リング回路503により2対1にサブサンプルされる。
ここで、低域フィルタ及び高域フィルタは、復号の過程
(補間処理及びフィルタリング処理)において、完全に
復元されるフィルタが選ばれる。つまり、符号化側の低
域フィルタの伝達関数をH0(Z)、高域フィルタの伝達関
数をH1(Z)とし、復号側の低域フィルタの伝達関数をG
0(Z)、高域フィルタの伝達関数をG1(Z)とすると、 G0(Z)=H1(-Z) G1(Z)=-H0(-Z) となる条件を満たすフィルタが選ばれる。この様なフィ
ルタを、一般にQMF(Quadrature Mirror Filter)と
言う。
【0012】水平方向にサブサンプリングされたデータ
は、それぞれ垂直方向に対しても同様に低域フィルタ及
び高域フィルタにより帯域分割され、それぞれサブサン
プリングされる。ここで、水平方向及び垂直方向の低域
側のデータは、さらに、再帰的に帯域分割及びサブサン
プリングが繰り返される。3回繰り返されたときの帯域
分割の様子を図6に示す。図6において、fsは元の画像
のサンプリング周波数を示している。1回目の帯域分割
によりfsを中心にして2分割され、さらに低域側がfs/8
を中心にして2分割され、さらに低域側がfs/16を中心
にして2分割される。このように、低域側を再帰的に帯
域を半分に分割していくために、それぞれの帯域はオク
ターブに分割されていく事になる。図6では、3回再帰
的に帯域分割とサブサンプリングを繰り返しているが、
繰り返しの数は任意でよい。また、帯域分割及びサブサ
ンプリングを行ったデータを2次元的に表した様子を図
7に示す。ここで、左側が、水平方向の低域側の領域を
示し、右側が水平方向の高域側の領域を示す。また、上
側が垂直方向の低域側の領域を示し、下側が、垂直方向
の高域側の領域を示す。次に、再帰的に分割されたデー
タは、それぞれの領域(帯域)に応じて、再量子化器4
02により再量子化が行われる。ここで、行われる再量
子化は、それぞれの帯域に対する人間のコントラストの
感度に応じて量子化される。一般に、低域側は細かく量
子化され、高域は粗く量子化される。
【0013】再量子化されたデータは、ブロック化処理
回路103によりブロック化される。図2にブロック化
処理の様子を示す。各領域毎に2次元的に並べられたデ
ータは、元の画像の空間的位置に一致する様にブロック
を構成する。例えば、領域1,2,3,4では、各領域
の最も左上にあるデータを原点として、(I,J)の位置に
ある画素のデータ、領域5,6,7では、各領域の最も
左上にある画素データを原点として、(2×I,2×J)を
左上とする(水平2画素)×(垂直2画素)のを含む4
個の画素データ、領域8,9,10では、各領域の最も
左上にある画素データを原点として、(4×I,4×J)を
左上とする(水平4画素)×(垂直4画素)のを含む1
6個の画素データにより合計8×8画素のブロックを構
成する。同様に、全画像データに対してブロック化を行
う。
【0014】次に、8×8画素のブロックの内、最も左
上に有るデータを低周波領域、それ以外のデータを高周
波領域として処理を分ける。低周波のデータは隣接する
ブロックの低周波データと相関性が高いため、ブロック
間差分符号化回路104により低周波成分のブロック間
差分符号化を行う。差分符号化されたデータは第1の可
変長符号化回路105により可変長符号化される。ここ
で、一般に、発生頻度の高いデータである絶対値が小さ
なデータの値に対しては符号長の短い符号を割当て、発
生頻度の低い絶対値が大きなデータの値に対しては符号
長の長い符号を割当てる。可変長の符号化としてハフマ
ン符号、算術符号等が用いられる。
【0015】一方、高周波領域に対しては、スキャン変
換回路106によりブロック内でデータの順番を変換す
るスキャン変換を行う。スキャン変換の様子を図3に示
す。スキャンの順番は、図3の矢印に示すように低周波
の領域1から高周波の領域10に向かって順番に横方向
にスキャンするラスタスキャンを行う。ラスタスキャン
により1次元の系列に変換されたデータは、第2の可変
長符号化器107により可変長符号化される。高周波領
域のデータは、係数の値が零になる場合が多いため、零
のラン長と非零の係数を組み合わせた2次元の可変長符
号化が行われる。ここで、零のラン長と非零の係数を組
み合わせたデータの内発生頻度の高いデータに対しては
短い符号長が割り当てられ、発生頻度の低いデータに対
しては長い符号長が割り当てられる。可変長の符号化と
してハフマン符号、算術符号等が用いられる。
【0016】また、ブロック内で符号化されるデータは
ブロック内の最後の非零係数までとし、データの打ち切
りを示すためのコード(End Of Block)が付け加えられ
る。そして、全てのブロックに対してスキャン変換及び
可変長符号化が行われる。
【0017】最後に、多重化回路108により低周波領
域と高周波領域のデータが多重化され、伝送または記録
される。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明は、帯域分割により
画像を符号化する圧縮装置において、画像の位置に応じ
て各周波数領域からブロックを構成し、そのブロック内
において、スキャン変換回路により低周波領域から順番
にラスタスキャンし1次元のデータ系列に変換し、最後
の非零係数までを符号化することにより符号化効率を改
善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における画像データ圧縮装置の
構成を示すブロック図
【図2】同実施例におけるブロック構成を説明するため
の説明図
【図3】同実施例におけるスキャン変換の順序を説明す
るための説明図
【図4】従来例における画像データ圧縮装置の構成を示
すブロック図
【図5】従来例における帯域分割及び間引き処理の構成
を説明するための説明図
【図6】従来例における帯域分割のフィルタ特性を説明
するための説明図
【図7】従来例におけるスキャン変換の順序を説明する
ための説明図
【符号の説明】
101 帯域分割及び間引き処理回路 102 再量子化器 103 ブロック化処理回路 104 ブロック間差分符号化回路 105 第1の可変長符号化回路 106 スキャン変換回路 107 第2の可変長符号化回路 108 多重化回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データを帯域分割する低域及び高域
    フィルタ回路と、 前記帯域分割されたデータを2:1に間引くための間引
    き回路と、 前記間引かれたデータを再量子化する再量子化器と、 前記量子化されたデータを同じ空間位置に相当する各領
    域のデータからブロックを構成するブロック化処理回路
    と、 前記ブロック化したデータをスキャン変換するためのス
    キャン変換回路と、 前記スキャン変換されたデータを可変長符号化する可変
    長符号化器と、を備えた画像データ圧縮装置。
  2. 【請求項2】 スキャン変換回路は、ブロック化された
    データの中のそれぞれ帯域分割された各領域毎に低域側
    から順番にラスタスキャンする請求項1記載の画像デー
    タ圧縮装置。
JP18204792A 1992-07-09 1992-07-09 画像データ圧縮装置 Pending JPH0630401A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18204792A JPH0630401A (ja) 1992-07-09 1992-07-09 画像データ圧縮装置

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JP18204792A JPH0630401A (ja) 1992-07-09 1992-07-09 画像データ圧縮装置

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JPH0630401A true JPH0630401A (ja) 1994-02-04

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ID=16111417

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JP18204792A Pending JPH0630401A (ja) 1992-07-09 1992-07-09 画像データ圧縮装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06178280A (ja) * 1992-12-08 1994-06-24 Victor Co Of Japan Ltd 画像情報符号化装置及び画像情報復号化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03212084A (ja) * 1990-01-17 1991-09-17 Mitsubishi Electric Corp 帯域分割型ベクトル量子化方式
JPH03295378A (ja) * 1990-04-13 1991-12-26 Oki Electric Ind Co Ltd 画像符号化装置
JPH04177916A (ja) * 1990-11-13 1992-06-25 Ricoh Co Ltd 画像データ符号化回路

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