JPH07135652A - 静止画データの圧縮方法及び装置、静止画データの伸長方法及び装置 - Google Patents

静止画データの圧縮方法及び装置、静止画データの伸長方法及び装置

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JPH07135652A
JPH07135652A JP28231793A JP28231793A JPH07135652A JP H07135652 A JPH07135652 A JP H07135652A JP 28231793 A JP28231793 A JP 28231793A JP 28231793 A JP28231793 A JP 28231793A JP H07135652 A JPH07135652 A JP H07135652A
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JP
Japan
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discrete cosine
still image
image data
buffer
stored
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Application number
JP28231793A
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English (en)
Inventor
Eiji Yokogawa
英二 横川
Hisashi Tada
久 多田
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.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 静止画データの圧縮・伸長処理を高速化す
る。 【構成】 圧縮時には、フレームメモリ内のデータを小
データ群に分け、かつ2つのバッファA、Bを設ける。
そしてDCT演算出力を一方のバッファへ入力し、量子
化・符号化演算入力を他方のバッファから読みだすこと
により、DCT演算、量子化・符号化演算を小データ群
毎に分割して同時実行する。伸長時にも圧縮データを上
記小データ群対応に分けて復号化・逆量子化演算と逆離
散コサイン演算を行うとともに、バッファA、Bを利用
してその各演算を同時実行する。 【効果】 圧縮、伸長時ともに、2つの演算手段が同時
動作するから、全体の処理速度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は静止画データの圧縮方法
及び伸長方法に係わり、特にビデオカメラなどにより取
り込んだ画像のある瞬間をディジタル静止画像として取
り扱い、その静止画データを圧縮してICメモリカード
に格納し、またICメモリカードより読みだして伸長す
るための静止画データの圧縮方法及び装置及び伸長方法
及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラなどにより取り込んだ動画
像の1フレームを静止画像としてICメモリカードに記
録、再生するための静止画データの圧縮、伸長方法にお
いては、DCT演算(Discrete Cosine Tranformation:
離散コサイン変換)と量子化・符号化演算により処理が
行われる。図2はこの処理を行うための従来の静止画デ
ータの圧縮、伸長処理の流れを示す機能ブロック図で、
ICメモリカードへの格納の場合には、フレームメモリ
21に展開された静止画データを読みだし、DCT演算
手段22を用いて8×8画素ブロック単位にDCT演算
を行い、1画像分のDCT係数を求めてDCT係数バッ
ファ23に格納する。ついでこのDCT係数を量子化・
符号化手段24を用いて量子化・符号化し、圧縮された
画像データをICメモリカード25へ格納する。
【0003】また、ICメモリカード25からの読みだ
し時には、量子化・符号化された圧縮データから復号化
・逆量子化手段26により1画像分のDCT係数を求め
てDCT係数バッファ27へ格納する。続いてこのDC
T係数を逆DCT演算手段28により1フレーム分の静
止画データに変換してフレームメモリ29へ書き込む。
なお、上記のフレームメモリ21と29は同一物でもよ
く、同様に係数バッファ23と27も同一物でもよい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の静止画
データの圧縮方法では、圧縮してICメモリカードに格
納するときは、図3に示したように1フレーム分(1画
面)の画像データのDCT係数をまずDCT演算手段で
求め、それからその1フレーム分のDCT係数を量子化
・符号化手段で符号化するという処理を行っていたの
で、DCT演算手段と量子化・符号化手段は一方が作動
中は完全に待ち状態となり、処理効率が悪いという問題
があった。これはICメモリカードから読みだすときの
伸長処理についても同様であった。
【0005】本発明の目的は、従来技術の各演算処理に
待ち時間が生じ処理効率が悪いという問題を解決し、圧
縮、伸長の処理速度を向上させることができる静止画デ
ータの圧縮方法及び装置及び伸長方法及び装置を提供す
るにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、フレームメモ
リに格納された静止画データを離散コサイン変換して離
散コサイン係数を算出し、上記離散コサイン係数を量子
化・符号化して圧縮データに変換する、静止画データを
圧縮する静止画データ圧縮方法に於て、上記算出した離
散コサイン係数を格納するための第1及び第2のバッフ
ァを設け、1画面分の静止画データから分割して得た複
数の小データ群、の各1つの小データ群の離散コサイン
変換処理をして上記第1のバッファへその出力を格納し
ているときに、上記第2のバッファに格納された離散コ
サイン係数の量子化・符号化処理を行い、次に次の1つ
の小データ群の離散コサイン変換処理をして上記第2の
バッファへその出力を格納しているときに、上記第1の
バッファに格納された離散コサイン係数の量子化・符号
化処理を行う、という動作を繰り返すことにより、静止
画データの圧縮データを生成する圧縮方法を開示する。
更にこの方法を実現する圧縮装置を開示する。
【0007】更に本発明は、上記の静止画データの圧縮
方法により生成された圧縮データを復号化・逆量子化し
て離散コサイン係数を算出し、上記離散コサイン係数を
逆離散コサイン変換して静止画データを生成する、上記
圧縮データから静止画データを復元する静止画データの
伸長方法において、上記復号化・逆量子化手段の出力す
る離散コサイン係数を格納するための第1及び第2のバ
ッファを設け、1画面分の静止画データから分割して得
られる複数の小データ群の、各1つの小データ群対応の
復号化・逆量子化処理をして上記第1のバッファへその
出力を格納しているときに、上記第2のバッファに格納
された離散コサイン係数の逆離散コサイン変換処理を行
い、次に次の1つの小データ群の復号化・逆量子化処理
をして上記第2のバッファへその出力を格納していると
きに、上記第1のバッファに格納された離散コサイン係
数の逆離散コサイン変換処理を行う、という動作を繰り
返すことにより、圧縮データから静止画データを生成す
る伸長方法を開示する。更にこの方法を実現する伸長装
置を開示する。
【0008】
【作用】圧縮処理においては、最初と最後の1小データ
群以外の小データ群の処理時には、離散コサイン変換処
理と量子化・符号化処理とは同時に処理を行うから、小
データ群のサイズを十分小さく選んでおけば、全処理時
間は離散コサイン変換処理あるいは量子化・符号化処理
の全動作時間の長い方にほぼ等しくなり、処理時間の高
速化が図れる。伸長処理の場合も同様で、復号化・逆量
子化処理及び逆離散コサイン変換処理が同様に同時動作
するので、同様な高速化が図れる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図4
は本発明の静止画データの圧縮方法及び伸長方法を実現
する圧縮伸長装置の一実施例を示すブロック図で、ビデ
オカメラ1で撮像した画像信号は、画像入力手段2でデ
ィジタル変換され、フレームメモリ3に格納される。フ
レームメモリ3に格納された画像データはDCT演算手
段4でDCT係数に変換され、さらに主制御部5で量子
化・符号化されてICメモリ5へ格納される。逆の読み
だし時には、主制御部5でデコードされたDCT係数が
DCT演算手段4で逆DCT演算により画像データに変
換され、フレームメモリ3に格納される。フレームメモ
リ3の画像データは画像出力手段7を介してCRT8へ
表示される。
【0010】主制御部5はマイクロプロセッサ(MP
U)、ROM、RAM、DMA転送機構などで構成され
る。画像圧縮を行う場合は、DCT演算手段4により算
出されたDCT係数を主制御部5内のRAMに格納し、
また伸長処理を行う場合は、主制御部5内のRAMに格
納されているDCT係数をDCT演算手段4が取り出
し、逆DCT演算を行い、フレームメモリ3へ格納す
る。
【0011】図5はDCT演算手段5の構成を示すブロ
ック図で、DCT演算専用LSI40、高速データ入出
力を行うためのデータ入出力部41、入力FIFO4
2、出力FIFO43、及び入出力のタイミングを制御
するタイミング生成部44、CPUバスとの接続用イン
タフェース45などで構成される。タイミング生成部4
4には、入出力データのブロック数(1ブロック=8×
8画素)をカウントする機構が設けられており、設定さ
れたカウント数に達すると主制御部5に対しDMA転送
要求を発行し、FIFO43、44と主制御部5内のR
AM間、またはFIFO43、44とフレームメモリ3
間でデータ転送を行うようにしている。これによって1
回の演算処理の単位を適当なブロック数に設定すること
ができる。
【0012】以上の様な構成の実施例の動作を以下に説
明する。図6及び図7はICメモリカードへ格納すると
きの圧縮処理、及び読みだすときの伸長処理を示すフロ
ーチャートで、これは主制御部5のROMに格納された
プログラムをマイクロプロセッサが実行して処理が行わ
れる。また、図1はその動作の流れを示す機能ブロック
図である。但し図1では、主制御部5のRAMのデータ
領域をバッファAとバッファBの2面に分け、DCT演
算を行う1回の演算処理単位をnブロックとしている
(1ブロックは8×8画素)。
【0013】図6の圧縮処理では、まず最初のnブロッ
ク分のDCT演算処理開始をDCT演算手段4へ指示す
る(ステップ600)。DCT演算手段4は最初のnブ
ロック分のデータをフレームメモリ3から取り出し、D
CT演算を行う。ついでこの演算の終了を確認すると
(ステップ601)、得られたDCT係数を前回格納し
たのとは違う方のバッファへ格納する(ステップ60
2)。ここでは最初なのでバッファAへ格納するとす
る。次に1画面分の処理が終了したかを調べ(ステップ
603)、まだ終了していなければ2番目のnブロック
分のDCT演算処理をDCT演算手段4に指示する(ス
テップ604)。この指示によりDCT演算手段4は2
番目のnブロック分のデータをフレームメモリ3から取
り出してDCT演算を開始するとともに、主制御部5で
は先にバッファAへ格納したDCT係数に対して量子化
演算(ステップ605)、符号化処理(ステップ60
6)、及びその結果のICメモリカードへの格納(ステ
ップ607)を行う。そして自装置内の処理を終えると
ステップ601へ戻り、ステップ604で指示したDC
T演算が終了したかを調べ、終了していればこの結果を
1番目のnブロックに対するDCT係数を格納したバッ
ファAとは違うもう一方のバッファBへ格納する。この
ような動作を繰り返し、1画面分の処理終了を確認する
と(ステップ603)、最後に格納されたDCT係数の
量子化・符号化及びICメモリカード6への格納を行っ
て終了する(ステップ608〜610)。
【0014】以上のようにして、DCT演算で得られた
DCT係数の格納バッファとDCT係数を取り出して量
子化・符号化処理を行う方のバッファとを交互に使う
と、図8に示したように最初のnブロックと最後のnブ
ロック以外の各nブロックの処理は、DCT演算手段4
におけるDCT演算と主制御部5における量子化・符号
化処理とが同時に実行されることになる。従って、1回
の処理単位、即ちnブロックを小さく選んでおけば、1
画面分のデータのDCT演算に必要な時間と量子化・符
号化演算に必要な時間の内、大きい方の時間とほぼ同じ
時間で1画面分の圧縮処理が完了し、処理の高速化が図
れる。
【0015】図7は伸長処理のフローチャートで、まず
最初に第1のnブロック分の圧縮データ(符号化された
データ)をICメモリカード6から取り出してその復号
化・逆量子化演算を行い、バッファAへ格納する(ステ
ップ700〜702)。そしてDCT演算手段4にバッ
ファAに格納したDCT係数の逆DCT演算の開始を指
示する(ステップ703)。ついで1画面分の終了確認
とバッファ切り替え(ステップ704、705)、次の
nブロックの復号化・逆量子化処理(ステップ706〜
708)、先に指示した逆DCT演算終了確認と次の逆
DCT演算の開始指示(ステップ709、710)を、
1画面分のデータ処理が終わるまで繰り返す。この場合
にも、最初のnブロックと最後のnブロックの処理を除
くと、図8と同様に主制御部5における復号化・逆量子
化処理とDCT演算手段4における逆DCT演算とを同
時に実行でき、処理の高速化が図れる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、DCT演算手段とマイ
クロコンピュータによる量子化・符号化またはその逆の
演算とを同時に行えるから、処理速度が大幅に向上する
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の処理の流れを示す機能ブロック
図である。
【図2】従来の圧縮・伸長処理の流れを示す機能ブロッ
ク図である。
【図3】従来の圧縮・伸長処理の動作説明図である。
【図4】本発明の方法を実現するための装置の一実施例
を示すブロック図である。
【図5】DCT演算手段の構成を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明の圧縮処理方法のフローチャートであ
る。
【図7】本発明の伸長処理方法のフローチャートであ
る。
【図8】本発明の圧縮・伸長方法の動作説明図である。
【符号の説明】
3 フレームメモリ 4 DCT演算手段 5 主制御部 6 ICメモリカード

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームメモリに格納された静止画デー
    タを離散コサイン変換して離散コサイン係数を算出し、
    上記離散コサイン係数を量子化・符号化して圧縮データ
    に変換する、静止画データを圧縮する静止画データ圧縮
    方法に於て、 上記算出した離散コサイン係数を格納するための第1及
    び第2のバッファを設け、1画面分の静止画データから
    分割して得た複数の小データ群の、各1つの小データ群
    の離散コサイン変換処理をして上記第1のバッファへそ
    の出力を格納しているときに、上記第2のバッファに格
    納された離散コサイン係数の量子化・符号化処理を行
    い、次に次の1つの小データ群の離散コサイン変換処理
    をして上記第2のバッファへその出力を格納していると
    きに、上記第1のバッファに格納された離散コサイン係
    数の量子化・符号化処理を行う、という動作を繰り返す
    ことにより、静止画データの圧縮データを生成すること
    を特徴とする静止画データの圧縮方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の静止画データの圧縮方法
    により生成された圧縮データを復号化・逆量子化して離
    散コサイン係数を算出し、上記離散コサイン係数を逆離
    散コサイン変換して静止画データを生成する、上記圧縮
    データから静止画データを復元する静止画データの伸長
    方法において、 上記復号化・逆量子化して算出した離散コサイン係数を
    格納するための第1及び第2のバッファを設け、1画面
    分の静止画データから分割して得た複数の小データ群
    の、各1つの小データ群対応の復号化・逆量子化処理を
    して上記第1のバッファへその出力を格納しているとき
    に、上記第2のバッファに格納された離散コサイン係数
    の逆離散コサイン変換処理を行い、次に次の1つの小デ
    ータ群の復号化・逆量子化処理をして上記第2のバッフ
    ァへその出力を格納しているときに、上記第1のバッフ
    ァに格納された離散コサイン係数の逆離散コサイン変換
    処理を行う、という動作を繰り返すことにより、圧縮デ
    ータから静止画データを生成することを特徴とする静止
    画データの伸長方法。
  3. 【請求項3】 フレームメモリに格納された静止画デー
    タを離散コサイン変換して離散コサイン係数を算出する
    離散コサイン変換手段と、上記離散コサイン係数を量子
    化・符号化して圧縮データに変換する量子化・符号化手
    段と、上記離散コサイン変換手段の出力する離散コサイ
    ン係数を格納するための第1及び第2のバッファと、上
    記離散コサイン変換手段が、1画面分の静止画データか
    ら分割された複数の小データ群、の各1つの小データ群
    の離散コサイン変換処理をして上記第1のバッファへそ
    の出力を格納しているときに、上記第2のバッファに格
    納された離散コサイン係数の量子化・符号化処理を行
    い、次に上記離散コサイン変換手段が次の1つの小デー
    タ群の離散コサイン変換処理をして上記第2のバッファ
    へその出力を格納しているときに、上記量子化・符号化
    手段が上記第1のバッファに格納された離散コサイン係
    数の量子化・符号化処理を行う、という動作を繰り返す
    ように、上記離散コサイン変換手段と量子化・符号化手
    段とを切替え制御する制御手段と、を有することを特徴
    とする静止画データの圧縮装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の静止画データの圧縮装置
    により生成された圧縮データを復号化・逆量子化して離
    散コサイン係数を算出する復号化・逆量子化手段と、上
    記離散コサイン係数を逆離散コサイン変換して静止画デ
    ータを生成する逆離散コサイン変換手段と、 上記復号化・逆量子化手段の出力する離散コサイン係数
    を格納するための第1及び第2のバッファと、上記復号
    化・逆量子化手段が、1画面分の静止画データから分割
    された複数の小データ群、の各1つの小データ群対応の
    復号化・逆量子化処理をして上記第1のバッファへその
    出力を格納しているときに、上記逆離散コサイン変換手
    段が上記第2のバッファに格納された離散コサイン係数
    の逆離散コサイン変換処理を行い、次に上記復号化・逆
    量子化手段が次の1つの小データ群の復号化・逆量子化
    処理をして上記第2のバッファへその出力を格納してい
    るときに、上記逆離散コサイン変換手段が上記第1のバ
    ッファに格納された離散コサイン係数の逆離散コサイン
    変換処理を行う、という動作を繰り返すように上記量子
    化・符号化手段と逆離散コサイン変換手段とを切替え制
    御する制御手段と、を有することを特徴とする静止画デ
    ータの伸長装置。
JP28231793A 1993-11-11 1993-11-11 静止画データの圧縮方法及び装置、静止画データの伸長方法及び装置 Pending JPH07135652A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6895048B2 (en) 1998-03-20 2005-05-17 International Business Machines Corporation Adaptive encoding of a sequence of still frames or partially still frames within motion video
CN102291773A (zh) * 2011-07-18 2011-12-21 电信科学技术研究院 一种数据压缩方法和设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6895048B2 (en) 1998-03-20 2005-05-17 International Business Machines Corporation Adaptive encoding of a sequence of still frames or partially still frames within motion video
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