JPH0654196A

JPH0654196A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0654196A
Application number: JP4205248A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Saito; 和浩斎藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】量子化による量子化誤差を段階的に少なくし、
画質の劣化を防ぐ。【構成】ＤＣＴ部３にて得たＤＣ係数は、段階別に用意
された量子化テーブル、及びハフマンテーブルを用いて
量子化し、ハフマン符号化される。ＣＰＵ２１は、各段
階の量子化テーブルの要素の内、非ゼロ要素個数をカウ
ントし、その値をその段階のハフマンテーブル部に格納
する。ゼロ要素部分を除く２次元の量子化係数は、ジグ
ザグスキャンにより、低周波成分から高周波成分へ１次
元に並べ換えられ、ハフマン符号化部１２に送られる。
そして、ハフマン符号化部１２でハフマンテーブルを用
いて符号化された結果は、セグメントコントローラ１６
により、段階別に振り分けられたデータを格納するセグ
メントを制御して、固定長圧縮を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力画像データを効果
的にデータ圧縮したり、データの格納を行なう画像処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多値画像の圧縮技術として、自然画像を
主な対象とした国際標準の圧縮方式で有るＪＰＥＧ（Ｊ
ｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔ
Ｇｒｏｕｐ）方式が提案されている。この圧縮方式は、
３原色（ＲＧＢ）信号をＹ，Ｕ，Ｖの３成分に変換し、
輝度を示すＹ信号はそのままの解像度で、色成分のＵ，
Ｖ信号は、場合によってサブサンプリングにより解像度
を低下させて圧縮する。

【０００３】圧縮の第１ステップでは、各成分に対し
て、８×８ブロックごとにＤＣＴ（離散コサイン変換）
を行なって周波数空間に変換する（以下、この変換され
た係数をＤＣＴ係数と呼ぶ）。第２ステップでは、輝度
成分（Ｙ）と色度成分（Ｕ，Ｖ）、２種類の量子化テー
ブルが用意され、ＤＣＴ係数は、各成分ごとに８×８量
子化テーブルの各要素に量子化ファクタを乗じて、８×
８量子化値で線形量子化（除算）する（以下、この量子
化された係数を量子化係数と呼ぶ）。

【０００４】そして、第３ステップでは、量子化係数を
可変長符号化方式であるハフマン符号化方式を用いて符
号化する。また、上記の標準方式をもとに、量子化、符
号化部分を多段階に行なうことにより、圧縮データ量を
目標の大きさに制御する方法も提案されている。さら
に、従来より、多値画像の圧縮方式として、ＡＤＣＴ圧
縮方式にて、多段階に分けられた圧縮データを、複数の
セグメントに分けられたメモリに格納するものがある。
この多い段階に分けられた圧縮データを、複数のセグメ
ントにて構成される１つのメモリに書き込む際、入力デ
ータの総データ量と目標メモリの容量により入力データ
の段階を選択して、目標のメモリ容量内に納めるもので
ある。

【０００５】つまり、多段階に振り分けられたデータ
は、メモリの容量や対象画像の総圧縮データ量に従っ
て、１段階のみ、１，２段階のみ、あるいは、１，２，
３段階の全圧縮データというように、採用する段階を選
択することで、目標のデータ量とすることができる。例
えば、第１段階が３．０Ｍｂｙｔｅ、第２段階が１．５
Ｍｂｙｔｅ、第３段階が０．８Ｍｂｙｔｅで、目標のデ
ータ量が５．０Ｍｂｙｔｅの場合、第１段階、第２段階
の２つデータを用いることで、全圧縮データ量が４．５
Ｍｂｙｔｅとなり、目標のデータ量とすることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
標準の圧縮方式（ＪＰＥＧ）で圧縮を行なった場合、量
子化誤差により復元画像の劣化、特に自然画像、文字画
像、ＣＧ画像等が混在する画像に対して圧縮を行なった
場合、使用した量子化テーブルに適さない画像部分の量
子化誤差が大きくなり、その部分の復元画像の劣化が大
きくなるという問題がある。

【０００７】また、ハフマン符号化方式は可変長符号化
方式であるため、符号化が終了するまで圧縮データ量が
不明で、目標の圧縮データとすること、つまり、固定長
圧縮ができないという問題がある。そこで、この問題を
克服するために、量子化、符号化を多段階に行なうこと
により、固定長圧縮を実現する方法があるが、この方法
では、各段階ごとの符号化に無駄が多くなり、段階分け
することにより符号データ量が多くなってしまうという
問題がある。

【０００８】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、画質の劣化を防ぎ、効
率のよいデータ圧縮が可能な画像処理装置を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、入力された画像データを
空間周波数成分に変換する手段と、前記空間周波数成分
を量子化テーブルに基づいて所定の段階ごとに量子化す
る手段と、前記各段階の量子化結果を、該各段階ごとに
設けられた符号化テーブルに基づいて符号化する手段と
を備え、前記各段階の符号化データのデータ量を制御す
る。

【００１０】また、請求項６に記載の発明は、入力画像
データを複数のセグメントにて構成されるメモリに格納
する画像処理装置において、前記入力画像データを該デ
ータの重要度に応じた複数段階に分け、該段階の番号を
もとに、前記セグメントを特定する手段と、前記特定さ
れたセグメントに対応するアドレスを記憶する手段とを
備える。

【００１１】

【作用】以上の構成において、量子化による量子化誤差
を段階的に少なくし、画質の劣化を防ぐように機能す
る。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。［第１実施例］図１は、本発明の第１の実施例に係る画
像処理装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、ＣＰＵ２１は、本装置全体の制御を行なうととも
に、各種テーブル（例えば、量子化テーブル７，８，
９、ハフマンテーブル１３，１４，１５、及びセグメン
ト情報テーブル１８）の設定を行なう。また、ＲＯＭ２
０には、各種のテーブル等が格納され、ＲＡＭ２２は、
テーブルの設定等を行なうためのワーク領域である。

【００１３】次に、本実施例における画像データの圧縮
について述べる。図１の色変換部１では、ＲＧＢ入力画
像データを、下記の（１）式で表わされる３×３線形行
列変換によって、Ｙ，Ｕ，Ｖ成分に変換する。

【００１４】

【数１】

【００１５】ここで、Ｙは輝度成分を、Ｕ，Ｖは色度成
分を表わす。サブサンプリング部２では、人間の目の感
度特性が、色度成分（Ｕ、Ｖ）より輝度成分（Ｙ）の方
が敏感であるということを利用してサブサンプリングを
行ない、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：４：４（サブサンプリングを
行わない）、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２、あるいは、Ｙ：
Ｕ：Ｖ＝４：１：１に変換する。そして、出力として
は、それぞれ８×８ブロック単位で、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：
４：４の場合はＹ１，Ｕ１，Ｖ１，Ｙ２，Ｕ２，Ｖ２，
…の順に、また、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２の場合、Ｙ
１，Ｙ２，Ｕ１，Ｖ１，Ｙ３，Ｙ４，Ｕ２，Ｖ２，…の
順に、そして、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：１：１の場合は、Ｙ
１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｕ１，Ｖ１，Ｙ５，Ｙ６，Ｙ
７，Ｙ８，Ｕ２，Ｖ２，…の順で出力される。

【００１６】また、ＤＣＴ部３では、これらのデータを
８×８ブロック単位で離散コサイン変換してＤＣＴ係数
を得る。このＤＣＴ係数は、以下に示すように、段階別
に用意された量子化テーブル、及びハフマンテーブル
（第１段階においては、量子化部４、量子化テーブル
７、ハフマン符号化部１０、ハフマンテーブル部１３が
対応し、第２段階では、量子化部５、量子化テーブル
８、ハフマン符号化部１１、ハフマンテーブル部１４、
第３段階では、量子化部６、量子化テーブル９、ハフマ
ン符号化部１２、ハフマンテーブル部１５が対応する）
を用いて量子化し、ハフマン符号化する。

【００１７】量子化テーブルとハフマンテーブルには、
ＣＰＵ２１が各段階ごとに適したデータを設定する。ま
た、ＣＰＵ２１は、各段階の８×８量子化テーブルの６
４個の要素の内、０（ゼロ）以外の要素の個数（非ゼロ
要素個数）をカウントし、その値をその段階のハフマン
テーブル部に格納する。すなわち、ハフマンテーブル部
には、ハフマンテーブルと非ゼロ要素個数が格納されて
いる。

【００１８】第１段階では、量子化部４にて、ＤＣＴ係
数を量子化テーブル７の非ゼロ要素部分のみの非ゼロ要
素の値で量子化して量子化係数を得る。ゼロ要素部分を
除く８×８の２次元の量子化係数は、図２に示すジグザ
グスキャンにより、低周波成分から高周波成分へと１次
元に並べ換えられ、ハフマン符号化部１０に送られる。

【００１９】ハフマン符号化部１０では、量子化係数を
ハフマンテーブル部１３の非ゼロ要素個数単位でハフマ
ンテーブルを用いて符号化し、その結果をセグメントコ
ントローラ１６に転送する。さらに、その際に出る量子
化誤差、すなわち、剰余データＡは量子化部５に転送さ
れる。ただし、量子化テーブル７のゼロ要素部分に関し
ては、ＤＣＴ係数がそのまま送られる。

【００２０】第２段階では、量子化部５にて、量子化部
４から送られてきた剰余データＡについて、量子化テー
ブル８の非ゼロ要素部分のみの非ゼロ要素の値で量子化
して、量子化係数を得る。ここでも、ゼロ要素部分を除
く８×８の２次元の量子化係数は、図２に示すジグザグ
スキャンにより、低周波成分から高周波成分へと１次元
に並べ換える。また、ハフマン符号化部１１では、量子
化係数をハフマンテーブル部１４の非ゼロ要素個数単位
で、ハフマンテーブルを用いて符号化し、その結果をセ
グメントコントローラ１６に転送する。さらに、その際
の量子化誤差（剰余データＢ）は量子化部６に転送され
る。ただし、量子化テーブル８のゼロ要素部分に関して
は、剰余データＡがそのまま送られる。

【００２１】また、第３段階では、量子化部６にて、量
子化部５から送られてきた剰余データＢを、量子化テー
ブル９の非ゼロ要素部分のみの非ゼロ要素の値で量子化
して、量子化係数を得る。ゼロ要素部分を除く８×８の
２次元の量子化係数は、図２に示すジグザグスキャンに
より、低周波成分から高周波成分へ１次元に並べ換えら
れ、ハフマン符号化部１２に送られる。そして、ハフマ
ン符号化部１２では、量子化係数をハフマンテーブル部
１５の非ゼロ要素個数単位で、ハフマンテーブルを用い
て符号化し、その結果をセグメントコントローラ１６に
転送する。

【００２２】セグメントコントローラ１６では、各段階
の符号データＡ，Ｂ，Ｃを、セグメントに区切られた圧
縮メモリ１７に、段階ごとに書き込む、また、このセグ
メントに振り分けた情報をセグメント情報テーブル１８
に書き込み、伸長の際に用いる。このセグメントコント
ローラ１６により、段階別に振り分けられたデータを格
納するセグメントを制御して、固定長圧縮を実現するこ
とができる。

【００２３】そこで、この固定長圧縮について簡単に説
明する。各段階に振り分けられたデータは、圧縮メモリ
１７の容量や対象画像の全圧縮データ量の大きさに従っ
て、１段階のみ、１，２段階のみ、あるいは、１，２，
３段階のみの全圧縮データという具合に、採用する段階
を選択することにより、目標のデータ量に制御すること
ができる。

【００２４】例えば、第１段階が３．０Ｍｂｙｔｅ、第
２段階が１．５Ｍｂｙｔｅ、第３段階が０．８Ｍｂｙｔ
ｅで、目標のデータ量が５．０Ｍｂｙｔｅの場合、第
１，第２段階の２つのデータを用いることにより、全圧
縮データ量は４．５Ｍｂｙｔｅとなり、目標のデータ量
に制御することができる。従って、全符号データの段階
別の振り分け方により、固定長圧縮の精度が影響され
る。

【００２５】次に、上述の方法にて圧縮されたデータの
伸長について説明する。なお、データ伸長の場合、図１
に示す画像処理装置において、ＤＣＴ部３が逆ＤＣＴ部
３´、量子化部４，５，６が逆量子化部４´，５´，６
´、ハフマン符号化部１０，１１，１２がハフマン復号
化部１０´，１１´，１２´として機能し、ＣＰＵ２１
は、量子化テーブル７，８，９は逆量子化用のテーブル
７´，８´，９´を、ハフマンテーブル部１３，１４，
１５はハフマン復号化のテーブル１３´，１４´，１５
´を設定するものとする。

【００２６】各段階のハフマン復号化部１０´，１１
´，１２´は、それぞれセグメントコントローラ１６に
各段階の符号データＡ，Ｂ，Ｃを要求する。セグメント
コントローラ１６は、セグメント情報テーブル１８に基
づいて、各段階の符号データＡ，Ｂ，Ｃを圧縮メモリ１
７からハフマン復号化部１０´，１１´，１２に転送す
る。

【００２７】ハフマン復号化部１０´，１１´，１２で
は、得られた符号データＡ，Ｂ，Ｃを、各段階の非ゼロ
要素個数単位に各段階のハフマンテーブルを用いて復号
化し、その結果（量子化係数Ａ，Ｂ，Ｃ）を逆量子化部
４´，５´，６´に転送する。逆量子化部４´，５´，
６´では、量子化係数Ａ，Ｂ，Ｃが逆量子化用の量子化
テーブル７´，８´，９´の非ゼロ要素部分のみを量子
化テーブル７´，８´，９´を用いて逆量子化し、ＤＣ
Ｔ係数を得る。ここで、ゼロ要素部分のＤＣＴ係数はゼ
ロにする。そして、逆量子化部４´，５´，６´で得ら
れたＤＣＴ係数は加算器１９で加算され、その結果は、
逆ＤＣＴ部３´に転送される。

【００２８】逆ＤＣＴ部３´では、得られたＤＣＴ係数
を逆ＤＣＴして、Ｙ’Ｕ’Ｖ’データを得る。そして、
サブサンプリング部２では、サブサンプリングの比
（Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：４：４，４：２：２，４：１：１）
に応じて拡大操作がなされる。また、色変換部１では、
下記の（２）式に従って逆変換がなされ、もとの画像が
復元される。

【００２９】

【数２】

【００３０】以上説明したように、本実施例によれば、
多段階に量子化を行なうことにより、例えば、１段階の
量子化誤差が次の２，３段階で保存されるので、大幅に
画質の劣化を減らすことができる。また、各段階におけ
る量子化は、所定ブロック内でその量子化領域を可変に
し、量子化した部分のみをその段階に適したハフマンテ
ーブルで符号化するため、段階ごとの符号化の無駄を減
らして効果的に符号化することができる。

【００３１】さらに、量子化領域のみを符号化するた
め、量子化領域の操作による圧縮データ量を高精度に制
御することができる。なお、上記実施例では、段階数と
して３段階用意したが、これに限定されず、４，５，
６，…の如く、段階数を増してもよい。その場合、量子
化部、量子化テーブル、ハフマン符号化部、ハフマンテ
ーブル部の数も段階数に従って増やす必要がある。［第２実施例］以下、本発明に係る第２の実施例につい
て説明する。

【００３２】図３は、第２の実施例に係る画像処理装置
の構成を示すブロック図である。同図に示す装置におい
て、色変換部３１、サブサンプリング部３２、ＤＣＴ部
３３は、上記第１実施例に係る装置を構成する色変換
部、サブサンプリング部、ＤＣＴ部と同様な動作をす
る。すなわち、色変換部３１は、上記の式（１）で示さ
れる３×３線形行列変換を行ない、得られたＹＵＶをサ
ブサンプリング部３２にてサブサンプリングした後、Ｄ
ＣＴ部３３にてＹＵＶ各々に対して８×８ブロックごと
にＤＣＴを行なってＤＣＴ係数を得る。

【００３３】また、ＤＣＴ係数は、量子化テーブル３５
を用いて、量子化部３４にて８×８ブロックごとに量子
化される。なお、量子化された係数は、上記第１実施例
と同様、図２に示すジグザグスキャンにより、低周波成
分から高周波成分へと１次元に並べ換えられる。本実施
例に係る装置では、１次元に並べ換えられた量子化係数
を、図４に示すように、低周波成分から高周波数成分ま
でを数段階に分ける。つまり、量子化係数を第１〜第４
段階（ステージ（１）〜ステージ（４））に分割し、第
１段階ではハフマン符号化部３６にて、第２段階ではハ
フマン符号化部３７にて、第３段階ではハフマン符号化
部３８にて、また、第４段階ではハフマン符号化部３９
にて符号化を行なう。そして、その結果は、メモリコン
トロール部４５のセグメントセレクト部４１に転送され
る。なお、ハフマン符号化部３６〜３９は、ハフマンテ
ーブル４０を共通に用いる。

【００３４】セグメントセレクト部４１は、各段階の符
号データを、セグメントに区切られたメモリ２３に段階
ごとに書き込み、また、このセグメントに振り分けた情
報をセグメント情報テーブル４２に書き込み、伸長の際
に用いる。そして、セグメントセレクタ４１により、段
階別に振り分けられたデータを格納するセグメントを制
御することで、固定長圧縮を実現できる。

【００３５】なお、本実施例における圧縮データに伸長
は、上記第１実施例と同様、図３に示す符号化部が復号
化部として、量子化部が逆量子化部として、また、ＤＣ
Ｔ部が逆ＤＣＴ部として機能することで実現されるた
め、ここでは、その詳細な説明を省略する。次に、本実
施例に係る装置において、多段階に分離された圧縮デー
タを複数のセグメントに区切られたメモリにリアルタイ
ムに格納する方法について説明する。

【００３６】図５は、本実施例に係る装置のメモリ２３
の構成を示す図であり、図６，図７は、メモリ２３の周
辺を示す詳細回路図である。図５に示すように、全メモ
リ容量は１６Ｍｂｙｔｅ、１セグメントのメモリ容量は
１６Ｋｂｙｔｅ、全セグメント個数は１０２４、アドレ
スビット数は２３ｂｉｔ（上位アドレス１０ｂｉｔ、下
位アドレス１３ｂｉｔ）、そして、データのビット数は
１６ｂｉｔである。なお、上位アドレスの１０ｂｉｔ
は、１０２４のセグメントの選択に用いられ、下位アド
レス１３ｂｉｔは、１セグメント・１６Ｋｂｙｔｅのア
ドレッシングに用いられる。

【００３７】図６，図７に示すように、ＦＩＦＯ１１５
〜１１８としては、１０２４×１０ｂｉｔのものを、カ
ウンタ１０５〜１０８は、各セグメントのアドレッシン
グ用として１３ｂｉｔ出力のものを使用する。セレクタ
１１４は、メモリ２３へのデータ書き込み時、及び読み
出し時に上位アドレスとなるアドレス１とアドレス２を
選択する。また、ダウンカウンタ１２７は、ＦＩＦＯ１
１８がレジスタ１２２に書き込みを行なう度にカウント
ダウンする。なお、ＣＰＵ２４は、初期設定を含む装置
全体の制御を行なうが、図６では、ＣＰＵ２４とレジス
タ１０１〜１０４、カウンタ１０５〜１０８、セレクタ
１１４、メモリ２３などとの間の制御線を省略してあ
る。

【００３８】レジスタ１０１〜１０４には、その各々
に、上記の第１段階〜第４段階のデータが一時的に格納
され、ハフマン符号化部３６からの符号化データはレジ
スタ１０１に、ハフマン符号化部３７からはレジスタ１
０２に、ハフマン符号化部３８からはレジスタ１０３
に、そして、ハフマン符号化部３９からはレジスタ１０
４に書き込まれる。また、ＦＩＦＯ１１５〜１１８に
は、各段階のデータが格納されたセグメント番号が書き
込まれている。

【００３９】レジスタ１１０〜１１３，１１９〜１２２
には、メモリ２３に対するデータの書き込み時、あるい
は読み出し時に上位アドレス（セグメント番号）を一時
格納する。信号ＷＥＮ１〜ＷＥＮ４はレジスタ１０１〜
１０４の制御信号、ＣＯ１〜ＣＯ４はカウンタ１０５〜
１０８の制御信号、Ｒ１〜Ｒ８はレジスタ１１０〜１１
３，１１９〜１２２の制御信号であり、Ｆ１〜Ｆ４は、
ＦＩＦＯ１１５〜１１８の制御信号である。これらの制
御信号は、ＰＡＬ１０９を介して接続されている。

【００４０】次に、本実施例における装置でのメモリへ
の書き込み時、及び読み出し時におけるデータの流れに
ついて詳細に説明する。＜データ書き込み時の処理＞（１）ＣＰＵ２４は、初期
設定として、第１段階に対応するセグメント番号が格納
されるＦＩＦＯ１１５に、レジスタ１１０を介してセグ
メント番号０を設定し、以下、第２段階についてはレジ
スタ１１１を介してセグメント番号１を、第３段階につ
いてはレジスタ１１２を介してセグメント番号２を設定
する。そして、最も優先順位の低いＦＩＦＯ１１８に
は、レジスタ１１３を介してセグメント番号３を設定す
る。

【００４１】ここで、セグメント番号４，５，…，１０
２３は未選択のセグメント番号であり、ダウンカウンタ
１２７には、これら未選択のセグメント番号数１０２０
が設定される。そして、レジスタ１２２には、ＦＩＦＯ
１１８からセグメント番号４が設定され、同時にダウン
カウンタ１２７が１カウントダウンする。なお、このと
き、レジスタ１１０〜１１３には、各々セグメント番号
０〜３が格納されている。（２）初期設定終了後、第１段階の符号データがレジス
タ１０１に書き込まれると、信号ＷＥＮ１にてカウンタ
１０５が選択され、このカウンタ１０５の出力は、メモ
リ２３の下位アドレスとなる。また、信号ＷＥＮ１は、
ＰＡＬ１０９を介して、信号Ｒ１によりレジスタ１１０
を選択し、その出力がメモリ２３の上位アドレスとな
る。このようなアドレス設定により、レジスタ１０１か
らメモリ２３へ符号データが格納される。そして、メモ
リ２３へ符号データが格納されると、カウンタ１０５を
１カウントアップする。

【００４２】第２、第３、第４段階の符号データが、各
々レジスタ１０６〜１０８に書き込まれた場合も、上記
の第１段階と同様、カウンタ１０６〜１０８、レジスタ
１１１〜１１３を用いてアドレスが生成され、各々のレ
ジスタからメモリ２３へ符号データが格納される。（３）上述のように、レジスタ１０１〜１０４に符号デ
ータが書き込まれる度にメモリ２３へ符号データを格納
し、カウンタ１０５がカウントアップしてオーバーフロ
ーした場合は、次のセグメントを選択するためにカウン
タ１０５をリセットする。そして、オーバーフローを示
す信号ＣＯ１とＷＥＮ１により、ＰＡＬ１０９を介し
て、レジスタ１２２の読み出し信号を出力するためにＲ
８、また、レジスタ１１０の書き込み信号を出力するた
めにＲ１にて、レジスタ１２２の値である４（セグメン
ト番号）をレジスタ１１０に書き込む。

【００４３】レジスタ１２２の値が読み出されると、Ｆ
ＩＦＯ１１８からレジスタ１２２に対して、次に未使用
のセグメント番号５が書き込まれ、ダウンカウンタ１２
７を１カウントダウンする。また、レジスタ１１０に
は、新たにセグメント番号を示すデータが書き込まれた
ので、その値をＦＩＦＯ１１５に格納する。同様に、カ
ウンタ１０６〜１０８がオーバーフローした場合にも、
レジスタ１２２の値がレジスタ１１１〜１１３、及びＦ
ＩＦＯ１１６〜１１８に書き込まれる。（４）上記（２），（３）の動作を繰り返し行ない、符
号データの書き込みが終了した場合、メモリ２３の容量
に残りがあれば、ダウンカウンタ１２７のカウント値の
残りの値だけＦＩＦＯ１１８のリードカウンタをカウン
トアップし、第４段階の有効データが格納されているセ
グメント番号の初期値が格納されているアドレスまでリ
ードカウンタをカウントアップする。（５）上記（２），（３）の動作を繰り返し行ない、符
号データの書き込みが終了する前にメモリ２３が満杯に
なった場合は、第４段階の符号データを無効にし、第４
段階の符号データが書き込まれているセグメントに、以
降の第１〜第３段階の符号データを格納する。そのた
め、ＦＩＦＯ１１８に格納されているセグメント番号
を、上記（３）と同様に、レジスタ１２２を用いてレジ
スタ１１０〜１１２、及びＦＩＦＯ１１５〜１１７に書
き込む。（６）上記（２），（３），（５）の動作を繰り返し行
ない、符号データの書き込みが終了する前にメモリ２３
が満杯になった場合は、次に、第３段階の符号データを
無効にし、第３段階の符号データが格納されているセグ
メントに、以降の第１、第２段階の符号データを格納す
る。そして、第３段階の符号データを無効にしてもメモ
リ２３の容量が不足している場合には、第２段階の符号
データを無効にし、そのセグメントに以降の第１段階の
符号データを格納する。（７）上記の（５），（６）で無効とした段階は、符号
データの読み取り時にその状態が分かるように、有効／
無効フラグレジスタ（不図示）のセットを行なう。＜データ読み出し時の処理＞（８）ＣＰＵ２４は、デー
タ読み取りのための初期化として、有効／無効フラグレ
ジスタにより、有効な段階のレジスタ、カウンタ、セレ
クタ、ＦＩＦＯの初期化を行なう。

【００４４】例えば、第１、第２、第３段階が有効で、
第４段階が無効の場合の符号データの読み取り過程につ
いて説明する。最初にカウンタ１０５〜１０７をリセッ
トし、レジスタ１１９〜１２１の各々にＦＩＦＯ１１５
〜１１７からセグメント番号を格納して、ＷＥＮ１にて
レジスタ１０１をアクセスする。このＷＥＮ１はカウン
タ１０５を選択し、その出力がメモリ２３の下位アドレ
スとなる。また、ＷＥＮ１は、ＰＡＬ１０９を介して、
Ｒ５によりレジスタ１１９を選択し、その出力がセレク
タ１１４によりメモリ２３の上位アドレスとなる。

【００４５】これらのアドレスにて示されるメモリ２３
のデータがレジスタ１０１に格納され、同時にカウンタ
１０５が１カウントアップされる。同様に、レジスタ１
０２，１０３についても、カウンタ１０６，１０７、及
びレジスタ１２０，１２１により、メモリ２３の符号デ
ータが格納される。そして、カウンタ１０６，１０７も
各々１カウントアップされる。（９）図３に示すハフマン符号部３６〜３９は、有効／
無効フラグレジスタを参照して有効な段階のレジスタの
みをアクセスする。ここでは、有効な段階は、第１、第
２、第３段階である。

【００４６】レジスタ１０１がＷＥＮ１により選択さ
れ、その内容が読み取られると、次の１６ビットの値を
レジスタ１０１にセットするため、ＷＥＮ１によりカウ
ンタ１０５を選択し、その出力をメモリ２３の下位アド
レスとする。また、ＷＥＮ１にて、ＰＡＬ１０９を介し
てレジスタ１１９を選択し、その出力がセレクタ１１４
に入力されてメモリ２３の上位アドレスとすることで、
これらのアドレスによりメモリ２３からの符号データが
レジスタ１０１に書き込まれる。そして、レジスタ１０
１にデータが書き込まれると、カウンタ１０５が１カウ
ントアップする。

【００４７】レジスタ１０２，１０３に関しても、レジ
スタ１０１と同様、ハフマン符号部により符号データを
読み出される、次の符号データがカウンタ１０６，１０
７、レジスタ１２０，１２１によりアドレスが生成さ
れ、メモリ２３からの符号データがレジスタ１０２，１
０３に書き込まれる。なお、このレジスタ１０２，１０
３への書き込みにより、カウンタ１０６，１０７は、そ
の値を１カウントアップする。（１０）上記（９）を実行し、カウンタ１０５がカウン
トアップして、それがオーバーフローした場合、カウン
タ１０５をリセットするとともに、ＦＩＦＯ１１５の値
をレジスタ１１９に書き込む。なお、第２段階における
カウンタ１０６、ＦＩＦＯ１１６、レジスタ１２０、ま
た、第３段階におけるカウンタ１０７、ＦＩＦＯ１１
７、レジスタ１２１についても、同様の処理を行ない、
次のセグメントの選択処理に備える。（１１）上記の（９），（１０）の動作を、ＦＩＦＯの
内容をすべて読み出すまで繰り返し行なうことで、メモ
リ２３に格納されている有効なデータがすべて、レジス
タ１０１，１０２，１０３を介してハフマン復号部にて
読み取られたことになる。

【００４８】このように、多段階のデータを、各々、複
数のセグメントに区切られたレジスタに保存し、セグメ
ント情報の内容に従ってデータを格納することで、多段
階データを効率よく、リアルタイムで格納できるという
効果がある。なお、本実施例に係る装置として画像デー
タを圧縮する画像処理装置を想定したが、これに限定さ
れず、優先順位の異なる多段階に分けられたデータを格
納する装置であれば、他の装置でもよい。また、本実施
例における段階数は４段階であるが、これに限定され
ず、２，３、あるいは５，６，７…の如く変えてもよ
い。その場合、段階数に応じてレジスタ、カウンタ等の
数を変える必要がある。

【００４９】さらに、メモリ構成も、図５に示す構成に
限定されず、上位、下位アドレスのビット数でセグメン
ト分けできればよい。また、ＦＩＦＯについても、１０
２４×１０ｂｉｔに限定されず、（メモリのセグメント
数）×（メモリの上位アドレスのビット数）のビットを
有するものであればよい。本発明は、複数の機器から構
成されるシステムに適用しても１つの機器から成る装置
に適用してもよい。また、本発明は、システム、あるい
は装置にプログラムを供給することによって達成される
場合にも適用できることはいうまでもない。

【００５０】以上説明したように、本実施例によれば、
多段階の量子化及び符号化により、画像の圧縮を行なう
際の画像劣化を減少することができ、また、量子化及び
符号化領域を可変にすることで目標とする圧縮データ量
に制御することができる。また、、多段階のデータを複
数のセグメントに区切られたメモリに保存し、セグメン
ト情報の内容に従ってデータを格納することで、多段階
データを効率よく、リアルタイムで格納できるという効
果がある。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画質の劣化を防ぎ、効率のよいデータ圧縮が可能となる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る量子化係数のジグザグスキャンを
示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。

【図４】第２実施例に係る量子化係数を分割した様子を
示す図である。

【図５】第２実施例に係る装置のメモリ２３の構成を示
す図である。

【図６】第２実施例に係るメモリ２３の周辺を示す詳細
回路図である。

【図７】第２実施例に係るメモリ２３の周辺を示す詳細
回路図である。

【符号の説明】

１，３１色変換部２，３２サブサンプリング部３，３３ＤＣＴ部４〜６，３４量子化部７〜９，３５量子化テーブル１０〜１２，３６〜３９ハフマン符号化部１３〜１５，４０ハフマンテーブル部１６セグメントコントローラ１７圧縮メモリ１８，４２セグメント情報テーブル１９加算器２０，２５ＲＯＭ２１，２４ＣＰＵ２２，２６ＲＡＭ４５メモリコントロール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像データを空間周波数成分
に変換する手段と、前記空間周波数成分を量子化テーブルに基づいて所定の
段階ごとに量子化する手段と、前記各段階の量子化結果を、該各段階ごとに設けられた
符号化テーブルに基づいて符号化する手段とを備え、前記各段階の符号化データのデータ量を制御することを
特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記所定の段階の内、第２の段階以降の
量子化では、各段階の前段階における量子化の剰余デー
タを量子化することを特徴とする請求項１に記載の画像
処理装置。
【請求項３】前記量子化テーブルの非ゼロ要素のみ
を、該非ゼロ要素の値で量子化することを特徴とする請
求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】前記所定の段階の各段階ごとに量子化、
及び符号化の領域を可変することを特徴とする請求項１
に記載の画像処理装置。
【請求項５】処理対象となる前記画像データのデータ
量に従って、前記段階の段階数を変えることを特徴とす
る請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】入力画像データを複数のセグメントにて
構成されるメモリに格納する画像処理装置において、前記入力画像データを該データの重要度に応じた複数段
階に分け、該段階の番号をもとに、前記セグメントを特
定する手段と、前記特定されたセグメントに対応するアドレスを記憶す
る手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】前記入力画像データには優先順位が付さ
れており、該入力画像データに対する前記セグメントの
数が不足した場合、優先順位が最も低い画像データを無
効にして、その画像データに割り当てられたセグメント
に該画像データより優先順位の高い画像データを配する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。