JPH0685691A - 圧縮符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の復号手段の処理時間をそれぞれ均等に
し、復号処理時間の短縮の最適化を図ることができる圧
縮符号化装置を提供する。 【構成】 圧縮符号化装置は、制御情報算出回路２６を
備える。制御情報算出回路２６は、予測符号化器２４の
ＤＣ成分に対するＤＰＣＭ処理の初期化を示す特殊コー
ドのシリアル番号に対応するデータおよびハフマン符号
化後のデータの先頭からの位置で表される特殊コード挿
入位置に対応するアドレスデータをメモリ２７に出力す
る。メモリ２７の１画面分のハフマン符号化データの
量、特殊コードのシリアル番号データおよび特殊コード
挿入位置のアドレスデータは読み出し初期位置算出回路
２９に与える。読み出し初期位置算出回路２９は、この
ハフマン符号化データの量を復号回路３９，４０の数２
で割り、その商から各復号回路３９，４０に割り当てる
データ量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮符号化されたデジ
タル画像データなどの圧縮符号化データを復号する複数
の復号手段を備える圧縮符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、デジタルＶＴＲ、電子スチルカ
メラなどのデジタル画像記録再生装置では、画像信号に
デジタル処理を施し、デジタル化された画像信号を記録
媒体に記録する方法が取られている。このように画像信
号のデジタル化に伴い、デジタル化された画像信号を圧
縮符号化する方法の開発が盛んに行われている。

【０００３】既に実施されている圧縮符号化方法として
は、ＤＰＣＭ（デファレンシャル・パルス・コード・モ
ジュレーション）による方法、ＤＣＴ（デスクリート・
コサイン・トランスフォーム）による直交変換を用いる
方法などがある。

【０００４】直交変換系による圧縮符号化方法では、ハ
ードウエアが大規模になることから、その使用は少く、
これに代り、ＤＰＣＭによる圧縮符号化方法が多く使用
されている。しかし、最近、集積回路技術の進歩により
ＤＣＴなどの直交変換系による圧縮符号化はハードウエ
アまたコストの面から十分に実用に供し得る段階に到達
し、この圧縮符号化をカラー静止画像データの圧縮符号
化方法として用いることが主流である。

【０００５】ＤＣＴによる圧縮符号化方法は、ＤＣＴの
変換係数の量子化およびハフマン符号化による圧縮処理
をする符号化プロセスと、ハフマン符号の復号およびＤ
ＣＴの逆変換による復号プロセスとを含む。

【０００６】特に、カラー静止画像データなどに対しＤ
ＣＴによる圧縮符号化方法を用いるとき、１画面の画像
データを複数のブロックに分割し、各ブロック毎にＤＣ
Ｔ変換、量子化、ハフマン符号化を行う方法が取られ
る。ただし、ＤＣＴ変換、量子化後のデータにおけるＤ
Ｃ成分に対しては、途中ＤＰＣＭをリセットするための
リスタートコードを挿入しながら各ブロック毎に順次に
ＤＰＣＭの処理を行い、ハフマン符号化をする。

【０００７】ＤＣ成分の復号化については、リスタート
コードによりＤＰＣＭ処理のリセットを行いながらＤＰ
ＣＭの復号化を行う。ＤＰＣＭの復号化の後、逆量子
化、ＤＣＴ逆変換を行い、ブロックを復号し、このブロ
ックを組み合わせることによって１枚の画像データを生
成する。

【０００８】従来、カラー静止画像をＮＴＳＣ信号で取
り扱うことが多く、画像データ量はＤＣＴ圧縮符号化方
法のデータ量として適切な量であったが、最近、ＨＤ信
号によるカラー静止画像が増大する傾向にある。ＨＤ信
号に含まれている画像データ量はＮＴＳＣ信号に含まれ
ている画像データ量の約６倍になり、ＨＤ信号に対する
処理時間が増す。

【０００９】処理時間の短縮、特に復号時の処理時間の
短縮を図るために、次のＤＣＴによる圧縮符号化装置が
実現されている。

【００１０】ＤＣＴによる圧縮符号化装置は、図２に示
すように、ブロック分割器１を備える。ブロック分割器
１は、原画データを縦８画素×横８画素の複数のブロッ
クデータに分割する。各ブロックデータはＤＣＴ変換器
２に与え、ＤＣＴ変換器２は各ブロックデータに対しＤ
ＣＴ変換を行う。ＤＣＴ変換によって、時間軸上にある
ブロックデータは周波数軸上にある周波数成分のデータ
に変わる。

【００１１】ＤＣＴ変換によって生成された周波数成分
データは量子化器３に与え、量子化器３は各周波数成分
データに対し量子化をする。

【００１２】量子化器３で量子化された周波数成分デー
タの内の低周波数成分であるＤＣ成分は予測符号化器４
に与え、予測符号化器４はＤＣ成分に対しＤＰＣＭ処理
をする。ＤＣ成分に対するＤＰＣＭ処理はブロックデー
タが１水平ラインに到達する毎に初期化され、この初期
化を示す特殊コードがブロックデータの１水平ラインの
先頭位置に入る。

【００１３】予測符号化器４からの出力はハフマン符号
化器５に与える。これに対し、量子化器３で量子化され
た周波数成分データの内のＡＣ成分は直接にハフマン符
号化器５に与える。ハフマン符号化器５は予測符号化器
４からの出力および量子化器３で量子化されたＡＣ成分
をエントロピー符号化する。ハフマン符号化器５からの
符号化データはメモリ６に書き込む。

【００１４】メモリ６に書き込まれた各符号化データは
検出制御器７で読み出す。検出制御器７は符号化データ
に挿入された特殊コードを検出する毎にメモリ６から読
み出された符号化データを第１の復号回路１９および第
２の復号回路２０へ交互に送り出す。

【００１５】検出制御器７が符号化データに挿入された
特殊コードを検出すると、符号化データのブロックライ
ンメモリ８への書込は停止し、ブロックラインメモリ１
３への書込が開始する。

【００１６】符号化データのブロックライメモリン８へ
の書込の停止と同時に、ブロックラインメモリ８に書き
込まれている符号化データに対する復号処理が開始す
る。次いで、次の特殊コードを検出すると、符号化デー
タのブロックラインメモリ１３への書込は停止し、ブロ
ックラインメモリ８への書込が開始する。

【００１７】符号化データのブロックライン１３への書
込の停止と同時に、ブロックラインメモリ１３に書き込
まれている符号化データに対する復号処理は停止し、ブ
ロックラインメモリ８に書き込まれた符号化データに対
する復号処理は開始する。

【００１８】第１の復号回路１９では、ハフマン復号器
９、ＤＣ成分の復号に用いる予測復号器１０、逆量子化
器１１および逆ＤＣＴ変換器１２でブロックラインメモ
リ８から読み出された符号化データをブロックデータに
復号する。同様に、第２の復号回路２０では、ハフマン
復号器１４、ＤＣ成分の復号に用いる予測復号器１５、
逆量子化器１６および逆ＤＣＴ変換器１７でブロックラ
インメモリ１３から読み出された符号化データをブロッ
クデータに復号する。

【００１９】各逆ＤＣＴ変換器１２，１７からのブロッ
クデータはブロック復元器１８に与え、ブロック復元器
１８は各ブロックデータを組み合わせることによって１
画面のデータに復元する。

【００２０】この圧縮符号化装置では、第１および第２
の復号回路１９，２０のそれぞれにデータを送り、復号
処理をパラレルにすることによって復号処理に掛る処理
時間を短縮することができる。

【００２１】第１の復号回路１９で処理されるブロック
の数と第２の復号回路２０で処理されるブロックの数と
は互いに等しくなるが、符号化処理に掛る時間および復
号化処理に掛る時間は原画の絵柄によって変化するか
ら、第１の復号回路１９の処理時間と第２の復号回路２
０の処理時間との間には大きな差が生じ、第１の復号回
路１９の処理時間および第２の復号回路２０の処理時間
を均等にすることは難しい。よって、復号処理に掛かる
時間の短縮化を最適にすることはできない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の圧縮符号化装置では、第１の復号回路１９の処理時間
および第２の復号回路２０の処理時間を均等にすること
は難しく、復号処理時間の短縮化を最適にすることはで
きない。

【００２３】本発明は、複数の復号手段の処理時間をそ
れぞれ均等にし、復号処理時間の短縮の最適化を図るこ
とができる圧縮符号化装置を提供することを目的とす
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、予測符号化手
段で予測符号化されたデータ成分が含まれている符号化
データ列を複数の復号手段で復号する圧縮符号化装置で
あって、前記予測符号化手段の初期化時点で前記予測符
号化データ成分にこの初期化を示す特殊コードを挿入
し、かつこの特殊コードの挿入位置を示すための位置デ
ータを生成する制御情報生成手段と、前記特殊コードが
挿入されている予測符号化データ成分を含む前記符号化
データ列を保持し、かつ前記位置データを保持する記憶
手段と、前記記憶手段に保持されている符号化データ列
および位置データを取り込み、この符号化データ列をほ
ぼ均等になるようにこの符号化データ列の先頭から順次
に前記復号手段の数に分割し、この符号化データ列にお
ける分割位置を前記位置データに基づき決定する位置算
出手段と、前記位置算出手段で決定された分割位置に基
づき前記符号化データ列を分割し、この分割された符号
化データ列を対応する前記復号手段に送り出す読み出し
制御手段とを備える。

【００２５】

【作 用】本発明の圧縮符号化装置では、前記記憶手段
に保持されている、前記特殊コードが挿入されている予
測符号化データ成分を含む前記符号化データ列と前記位
置データとを取り込み、この符号化データ列をほぼ均等
になるようにこの先頭から順次に前記復号手段の数に分
割し、この符号化データ列における分割位置を前記位置
データに対応させながら決定し、この分割位置に基づき
前記符号化データ列を分割し、この分割された符号化デ
ータ列のそれぞれを対応する前記復号手段に送り出す。

【００２６】前記分割された符号化データ列の量はそれ
ぞれほぼ均等になるから、各復号手段の処理時間は互い
にほぼ等しくなり、各復号手段の復号処理に掛かる時間
の短縮化を最適に行うことができる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００２８】図１は本発明の圧縮符号化装置の一実施例
を示すブロック図である。

【００２９】圧縮符号化装置は、図１に示すように、ブ
ロック分割器２１を備える。ブロック分割器２１は、原
画データを縦８画素×横８画素からなる複数のブロック
に分割する。各ブロック毎にこのブロックデータはＤＣ
Ｔ変換器２２に与え、ＤＣＴ変換器２２は各ブロックデ
ータに対しＤＣＴ変換を行う。このＤＣＴ変換によって
時間軸上にある画像データは、周波数軸上にある周波数
成分のデータに変わる。

【００３０】ＤＣＴ変換によって生成された周波数成分
データは量子化器２３に与え、量子化器２３は各周波数
成分データに対し量子化をする。量子化では、周波数成
分データのそれぞれを対応する特定の値で割ることによ
って各周波数成分データを小さい値にする。

【００３１】この量子化された周波数成分データの内の
最も低い周波数成分であるＤＣ成分は予測符号化器２４
に与え、予測符号化器２４はＤＣ成分に対しＤＰＣＭ処
理をする。このＤＰＣＭ処理では、１ブロック前のＤＣ
成分を保持し、この１ブロック前のＤＣ成分と現在のＤ
Ｃ成分との差分を出力する。ＤＣ成分に対するＤＰＣＭ
処理の初期化は、原画データの横１列分のブロック処理
を終了する毎にすなわち１ブロックライン毎に行い、こ
の初期化を示す特殊コードがブロックラインの先頭位置
に入る。ただし、最初のブロックの処理および予測符号
化器２４を初期化した直後のブロックの処理には、１ブ
ロック前のＤＣ成分がないから、初期値を０として処理
をする。予測符号化器２４からのＤＣ成分はハフマン符
号化器２５に与える。

【００３２】これに対し、量子化器２３で量子化された
周波数成分の内のＡＣ成分は直接にハフマン符号化器２
５に与える。ハフマン符号化器２５はこのＡＣ成分およ
びＤＣ成分をエントロピー符号化し、データの圧縮をす
る。ハフマン符号化器２５からの符号化データはメモリ
２７に書き込む。ただし、予測符号化器２４からのデー
タが最初のブロックの処理データであるとき、また予測
符号化器２４を初期化した直後のブロックの処理データ
であるとき、予測符号化器２４の処理に初期値として０
を用いたことを示す特殊コードが入る。この特殊コード
は制御情報算出回路２６で生成する。

【００３３】制御情報算出回路２６は、特殊コードにシ
リアル番号を付け、このシリアル番号を示すデータおよ
びハフマン符号化後のデータの先頭からの位置で表され
る特殊コード挿入位置を示すアドレスデータを出力し、
これらのデータはメモリ２７のハフマン符号の記憶領域
と異なる記憶領域に記憶する。

【００３４】メモリ２７に書き込まれている１画面分の
ハフマン符号化データの量、特殊コードに付与されたシ
リアル番号を示すデータおよび特殊コード挿入位置を示
すアドレスデータは読み出し初期位置算出回路２９に与
える。読み出し初期位置算出回路２９は、このハフマン
符号化データの量を復号回路３９，４０の数２で割り、
その商から各復号回路３９，４０に割り当てるデータ量
を算出する。すなわち、この商から各復号回路３９，４
０に割り当てられるデータ量がほぼ均等に分割されるデ
ータの位置を求め、この位置に最も近い位置にある特殊
コード挿入位置をこのシリアル番号を示すデータおよび
アドレスデータから求めることによって、各復号回路３
９，４０に割り当てられる符号化データの分割位置が決
定する。なお、この分割位置は特殊コードが挿入されて
いる位置に対応する。

【００３５】メモリ２７に書き込まれた各符号化データ
は読み出し制御器２８で読み出す。読み出し制御器２８
は、読み出し初期位置算出回路２９で算出された分割位
置に基づきメモリ２７からの１画面分の符号化データを
分割する。符号化データの先頭位置から前記分割位置手
前までの分は第１の復号回路３９に送り出し、符号化デ
ータの前記分割位置からの分は第２の復号回路４０に送
り出す。

【００３６】第１の復号回路３９はハフマン復号器３０
を有する。ハフマン復号器３０はハフマン符号化データ
に対しエントロピー復号を行い、ハフマン符号化データ
を縦８データ×横８データの周波数成分データに変換す
る。この周波数成分データの内のＤＣ成分は、予測復号
器３１のＤＰＣＭ復号処理で復号する。このＤＰＣＭ復
号処理はＤＰＣＭによる符号化処理と逆の演算を行う処
理であり、この処理では、１ブロック前のＤＣ成分を保
持し、この１ブロック前のＤＣ成分と現在処理するＤＣ
成分との加算値を出力する。ただし、最初のブロックお
よび予測符号化器２４を初期化した直後のブロックに対
する処理については、１ブロック前のＤＣ成分がないか
ら、初期値として０を用いる。

【００３７】ＤＣ成分は予測復号器３１を経た後に逆量
子化器３２に入力し、ＡＣ成分は直接に逆量子化器３２
に入力する。逆量子化器３２はＤＣ成分およびＡＣ成分
に対し逆量子化処理を行う。逆量子化処理では、ＤＣ成
分、ＡＣ成分のそれぞれに対応する特定値を掛け合わせ
ることによってデータの値を元の値に戻す。

【００３８】逆量子化処理によって生成されたデータは
逆ＤＣＴ変換器３３に入力する。逆ＤＣＴ変換器３３は
逆ＤＣＴ変換処理によって周波数軸上のデータを時間軸
上のブロックデータに変換する。

【００３９】同様に、第２の復号回路４０では、ハフマ
ン復号器３４、ＤＣ成分の復号に用いる予測復号器３
５、逆量子化器３６および逆ＤＣＴ変換器３７でメモリ
２７から読み出された符号化データをブロックデータに
復号する。なお、予測復号器３５で処理されるデータの
先頭は特殊コードが挿入されているブロックデータであ
るから、予測復号器３５におけるＤＰＣＭ復号処理は問
題なく実行される。

【００４０】各逆ＤＣＴ変換器３３，３７からのブロッ
クデータはブロック復元器３８に与え、ブロック復元器
３８は各ブロックデータを組み合わせることによって１
画面のデータに復元する。

【００４１】次に、圧縮符号化装置の動作について説明
する。

【００４２】まず、原画データのブロック分割器２１へ
の入力とともに符号化処理は開始する。符号化処理で
は、原画データを複数のブロックに分割し、各ブロック
データに対しＤＣＴ変換処理、量子化処理、ＤＣ成分に
対するＤＰＣＭ処理、ハフマン符号化処理を順次に行
い、ハフマン符号化器２５からの符号化データをメモリ
２７に書き込む。ＤＣ成分に対するＤＰＣＭ処理の初期
化は１ブロックライン毎に行い、この初期化を示す特殊
コードが１ブロックラインの先頭位置に入る。ただし、
最初のブロックの処理および予測符号化器２４を初期化
した直後のブロックの処理には、初期値を０とする。

【００４３】制御情報算出回路２６は、特殊コードに付
与したシリアル番号を示すデータおよびハフマン符号化
後のデータの先頭からの位置で表される特殊コード挿入
位置を示すデータを出力し、これらのデータはメモリ２
７のハフマン符号の記憶領域と異なる記憶領域に記憶す
る。

【００４４】１原画データに対する符号化処理の完了
後、メモリ２７に書き込まれた各符号化データに対する
復号処理が開始する。

【００４５】読み出し初期位置算出回路２９は、メモリ
２７に書き込まれているハフマン符号化データの量を各
復号回路３９，４０で処理されるデータ量が均等になる
ように、メモリ２７に書き込まれているハフマン符号化
データの量の割り当てをし、各復号回路３９，４０に割
り当てられる符号化データの先頭位置を算出する。

【００４６】読み出し制御器２８は、読みだし初期位置
算出回路２９で算出された符号化データの先頭位置に基
づきそれぞれの先頭位置からの符号化データを第１の復
号回路３９および第２の復号回路４０に送り出す。

【００４７】第１の復号回路３９では、ハフマン復号処
理、ＤＣ成分に対するＤＰＣＭによる予測復号処理、逆
量子化処理および逆ＤＣＴ変換処理を順次に行い、メモ
リ２７から読み出された符号化データをブロックデータ
に復号する。ただし、最初のブロックおよび予測符号化
器２４を初期化した直後のブロックに対する予測復号処
理については、初期値として０を用いる。

【００４８】同様に、第２の復号回路４０では、ハフマ
ン復号器３４、ＤＣ成分の復号に用いる予測復号器３
５、逆量子化器３６および逆ＤＣＴ変換器３７でメモリ
２７から読み出された符号化データをブロックデータに
復号する。

【００４９】各逆ＤＣＴ変換器３３，３７からのブロッ
クデータはブロック復元器３８に入力し、ブロック復元
器３８は各ブロックデータを組み合わせることによって
復元画データを生成する。

【００５０】以上により、第１の復号回路３９で処理さ
れる符号化データ量と第２の復号回路４０で処理される
符号化データ量とは互いにほぼ等しいから、第１の復号
回路３９の処理時間と第２の復号回路４０の処理時間と
はほぼ等しくなり、第１の復号回路３９の処理時間およ
び第２の復号回路４０の処理時間はほぼ均等になる。そ
の結果、復号処理に掛かる時間の短縮を最適に行うこと
ができる。

【００５１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の圧縮符
号化装置によれば、複数の復号手段の処理時間をそれぞ
れ均等にし、復号処理時間の短縮の最適化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧縮符号化装置の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】従来の圧縮符号化装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

２１・・・ブロック分割器、２２・・・ＤＣＴ変換器、
２３・・・量子化器、２４・・・予測符号化器（予測符
号化手段）、２５・・・ハフマン符号化器、２６・・・
制御情報算出回路（制御情報算出手段）、２７・・・メ
モリ、２８・・・読み出し制御器（読み出し手段）、２
９・・・読み出し初期位置算出回路（位置算出手段）、
３８・・・ブロック復元器、３９・・・第１の復号回路
（復号手段）、４０・・・第２の復号回路（復号手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予測符号化手段で予測符号化されたデータ
   成分が含まれている符号化データ列を複数の復号手段で
   復号する圧縮符号化装置であって、 前記予測符号化手段の初期化時点で前記予測符号化デー
   タ成分にこの初期化を示す特殊コードを挿入し、かつこ
   の特殊コードの挿入位置を示すための位置データを生成
   する制御情報生成手段と、 前記特殊コードが挿入されている予測符号化データ成分
   を含む前記符号化データ列を保持し、かつ前記位置デー
   タを保持する記憶手段と、 前記記憶手段に保持されている符号化データ列および位
   置データを取り込み、この符号化データ列をほぼ均等に
   なるようにこの符号化データ列の先頭から順次に前記復
   号手段の数に分割し、この符号化データ列における分割
   位置を前記位置データに基づき決定する位置算出手段
   と、 前記位置算出手段で決定された分割位置に基づき前記符
   号化データ列を分割し、この分割された符号化データ列
   を対応する前記復号手段に送り出す読み出し制御手段と
   を備えることを特徴とする圧縮符号化装置。