JPH07162860A - ハフマン符号化装置およびハフマン符号化方法 - Google Patents
ハフマン符号化装置およびハフマン符号化方法Info
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- JPH07162860A JPH07162860A JP34137993A JP34137993A JPH07162860A JP H07162860 A JPH07162860 A JP H07162860A JP 34137993 A JP34137993 A JP 34137993A JP 34137993 A JP34137993 A JP 34137993A JP H07162860 A JPH07162860 A JP H07162860A
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Abstract
画像データに対するハフマン符号の圧縮比を高めること
である。 【構成】 ゼロ計数部2は、ゼロデータ検出部1から与
えられた“0 ”のデータの数をカウントし、カウント結
果をゼロラン長として符号化部3およびブロック完了検
出部5に与える。ゼロラン長設定部4には、予めデータ
の切捨ての基準となるゼロラン長が基準値として設定さ
れている。ブロック完了検出部5はゼロ計数部2から与
えられるゼロラン長をゼロラン長設定部4に設定された
基準値と比較し、ゼロラン長が基準値以上になると符号
化部3にブロック完了信号を与える。
Description
れたデータをハフマン符号に符号化するハフマン符号化
装置およびハフマン符号化方法に関する。
でいる。そのため、画像データをそのままの形で処理す
るのは、メモリ容量および通信速度の点で実用的ではな
い。そこで、画像データ圧縮技術が重要となる。
PEG(Joint Photographic Ex
pert Group)がある。非可逆符号化を行なう
DCT(離散コサイン変換)方式と、二次元空間でDP
CM(Differential PCM)を行なう可
逆符号化方式が採用されている。以下、DCT方式の画
像データ圧縮を説明する。
行するシステムの基本構成を示すブロック図である。
ータを離散コサイン変換(以下、DCT変換と呼ぶ)
し、DCT係数を出力する。このDCT変換では、ま
ず、図6に示すように、画像データを複数の8×8画素
ブロックに分割する。図7に示すように、1つの8×8
画素ブロック内には、64個の画素データPXY(X,Y
=0,…,7)が含まれる。分割された各8×8画素ブ
ロックに対して二次元DCT変換を行うと、64個のD
CT係数SUV(U,V=0,…,7)が得られる。
の63個のDCT係数はAC係数と呼ばれる。図7に示
すように、DCT変換されたブロックの左から右に進む
につれて高周波の水平周波数成分を多く含み、上から下
へ進むにつれて高周波の垂直周波数成分を多く含むこと
になる。
から出力されたDCT係数を量子化し、量子化されたD
CT係数を出力する。この量子化により画質および符号
化情報量が制御される。図8に量子化器20から出力さ
れるDCT係数の一例を示す。図8において、“A”,
“B”,“C”,“D”,“E”,“F”は“0”以外
の値を表している。
出力されたDCT係数をハフマン符号に符号化し、符号
化データを出力する。DC係数の符号化では、1つ前の
ブロックのDC係数と現在のブロックのDC係数との差
分値を求め、その差分値に対してハフマン符号が割り当
てられる。
に、AC係数が、まず、ジグザグスキャンによって一次
元に配列される。この一次元に配列されたAC係数は、
連続する“0 ”の係数(無効係数)の長さを示すラン長
と、“0 ”以外の係数(有効係数)の値とを用いて符号
化される。有効係数はグループ分けされ、各有効係数に
グループ番号が割り当てられる。AC符号の符号化で
は、ラン長とグループ番号との組み合わせに対してハフ
マン符号が割り当てられる。上記のようにして、原画像
データが符号化データに符号化される。
タ(DCT係数)において、低周波成分はそのブロック
に均一に存在する色または明るさを表わし、高周波成分
は色または明るさの変化の度合いを表わしている。人間
の視覚は、一般に、高周波成分に鈍感である。したがっ
て、ハフマン符号化処理において原画像データに対する
符号化データの圧縮比を向上させるために、一定周波数
以上のDCT係数を切り捨てる方法が用いられていた。
向上に従ってブロック間で色または明るさが急激に変化
するブロック歪み等が発生し、画質の劣化が顕著に現れ
るという問題があった。このような画質の劣化は、文字
画像、コンピュータグラフィクス画像のように高周波成
分が多い画像で特に著しくなる。
持しつつ圧縮比を高めることができるハフマン符号化装
置およびハフマン符号化方法を提供することである。
変換されたデータをハフマン符号に符号化するためのハ
フマン符号化装置であって、符号化手段、計数手段、記
憶手段および指令手段を備える。
ータをハフマン符号に符号化する。計数手段は、離散コ
サイン変換されたデータにおいて連続する0の数を計数
する。記憶手段は、データの切捨ての基準となる連続す
る0の数を基準値として予め記憶する。指令手段は、計
数手段により得られた連続する0の数が記憶手段に記憶
された基準値以上になったときに符号化手段に符号化処
理の終了を指令する。
変換されたデータをハフマン符号に符号化するためのハ
フマン符号化方法であって次のステップを含む。離散コ
サイン変換されたデータをハフマン符号に符号化すると
ともに、離散コサイン変換されたデータにおいて連続す
る0の数を計数する。データの切捨ての基準となる連続
する0の数を基準値として予め設定する。計数された連
続する0の数が設定された基準値以上になったときに符
号化の処理を終了する。
数多く分析した結果、0がある程度の数以上連続する場
合、それ以上の高周波成分のデータを切り捨てても画質
にほとんど影響がないという知見を得た。これは、離散
コサイン変換されたデータにおいて、0がある程度の数
以上連続する場合には、それよりも高周波側にはほとん
ど画質に影響を与えるデータが存在しないことを意味し
ている。そこで、本発明者は、このような連続する0の
数と高周波成分との関係に着目して本発明を創作した。
び第2の発明に係るハフマン符号化方法においては、離
散コサイン変換されたデータにおいて連続する0の数を
計数し、連続する0の数が予め設定された基準値以上に
なったときにハフマン符号化の処理を終了する。
になった場合に、それ以降、高周波成分のデータは処理
されず、符号化されるハフマン符号の数が減少する。こ
の場合、高周波側のデータは画質にはほとんど影響を与
えないので、ブロック歪みが生じず、画質を維持しつつ
圧縮比を向上させることができる。
処理されない高周波成分のデータの量が変化するので、
均一な画質が得られる。さらに、画像の種類に応じて基
準値を変えることにより、画像の種類に応じた適切な画
質および圧縮比が得られる。
構成を示すブロック図である。このハフマン符号化装置
は、ゼロデータ検出部1、ゼロ計数部2、符号化部3、
ゼロラン長設定部4およびブロック完了検出部5を含
む。これらの各部は、ハードウエアのみまたはソフトウ
エアのみで構成することもでき、あるいは、ハードウエ
アとソフトウエアの両方で構成することもできる。
した量子化されたDCT係数がジグザグスキャンにより
順次入力データとして与えられる。ゼロデータ検出部1
は、その入力データから“0 ”のデータ(無効係数)を
検出し、検出した“0 ”のデータをゼロ計数部2に与え
るとともに、“0 ”以外のデータ(有効係数)を符号化
部3に与える。
与えられた“0 ”のデータの数をカウントし、カウント
結果をゼロラン長として符号化部3およびブロック完了
検出部5に与える。符号化部3は、ゼロデータ検出部1
から与えられる有効係数およびゼロ計数部2から与えら
れるゼロラン長に基づいて従来と同様の方法でハフマン
符号化処理を行い、符号化データを出力する。
タの切捨ての基準となるゼロラン長が基準値として設定
されている。この基準値が大きいほど画質は向上する
が、圧縮比は小さくなる。ブロック完了検出部5はゼロ
計数部2から与えられるゼロラン長をゼロラン長設定部
4に設定された基準値と比較し、ゼロラン長が基準値以
上になると符号化部3にブロック完了信号を与える。符
号化部3は、ブロック完了信号に応答して、現在処理中
のブロックについてのハフマン符号化処理を終了する。
タイプのDCT係数のブロックを参照しながら上記実施
例の方式の有効性を説明する。
“0”以外のデータが存在しないブロックの例を示す。
このタイプのブロックでは、中間周波領域に長いゼロラ
ン長が現れ、高周波領域には“0 ”以外のデータが存在
しない。したがって、高周波成分は画質に影響を与えな
い。
周波領域まで“0”以外のデータが分布するブロックの
例を示す。このタイプのブロックでは、中間周波領域に
おいて長いゼロラン長が存在せず、高周波領域にも
“0”以外のデータが多く存在する。したがって、高周
波成分は画質に影響を与え、高周波成分を切り捨てる
と、画質が劣化する。
“0”以外のデータが存在しないブロックの例を示す。
このタイプのブロックでは、中間周波領域に長いゼロラ
ン長が現れ、高周波領域に僅かに“0”以外のデータが
存在する。この場合、高周波成分は、画質にほとんど影
響を与えない。
る影響がゼロラン長に依存していることがわかる。
方式を用いても従来の方式を用いても高周波成分が切り
捨てられ、データ量が少なくなる。この場合、高周波領
域には“0 ”以外のデータが存在しないので、高周波成
分を切り捨てても画質に影響はない。
式を用いると、高周波成分が強制的に切り捨てられ、画
質の劣化を招く。一方、本実施例の方式を用いると、中
間周波領域においてゼロラン長が短いので、高周波成分
が切り捨てられない。したがって、データ量は減少しな
いが、画質は維持される。
式を用いると、高周波成分が切り捨てられ、データ量が
少なくなる。また、本実施例の方式を用いても、中間周
波領域でゼロラン長が長くなるので、高周波成分が切り
捨てられ、データ量が少なくなる。この場合には、高周
波成分が画質にほとんど影響を与えないので、高周波成
分を切り捨てても画質が維持される。
イプのブロックに対して非常に有効であり、従来の方式
に比べて高画質が維持される。
準値は、画像の種類に応じて任意に選択することができ
る。例えば、自然画の場合には、基準値を大きく設定す
ることにより高画質が得られる。一方、高周波成分の大
きい文字画像やコンピュータグラフィクス画像の場合に
は、基準値を小さく設定しても画質は維持される。この
場合には、圧縮比が大きくなり、処理速度が向上する。
装置は、高周波成分の大きい文字画像やコンピュータグ
ラフィクス画像に有効である。したがって、画像の種類
に応じてゼロラン長設定部4に設定する基準値を選択的
に変更することにより、画像の種類に応じた適切な画質
および圧縮比が得られる。
く、例えばMPEG(Moving Picture Image Coding Ex
pert Group)方式等のハフマン符号化を用いる他の方式
にも適用可能である。
する0の数が設定された基準値以上になったときにハフ
マン符号化の処理を終了するので、画質を維持しつつ、
原画像データに対するハフマン符号化データの圧縮比を
向上させることができる。また、画像の特性に応じてブ
ロックごとに処理されない高周波成分のデータの量が変
化するので、均一な画質が得られる。さらに、画像の種
類に応じて基準値を選択することにより、画像の種類に
応じた適切な画質および圧縮率が得られる。
フマン復号化処理の両方において、処理データが減少
し、画質を維持しつつ処理速度を高速化することが可能
となる。
成を示すブロック図である。
DCT係数のブロックの例を示す図である。
ータが分布するDCT係数のブロックの例を示す図であ
る。
いDCT係数のブロックの例を示す図である。
すブロック図である。
ロックを示す図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 離散コサイン変換されたデータをハフマ
ン符号に符号化するためのハフマン符号化装置であっ
て、 前記離散コサイン変換されたデータをハフマン符号に符
号化する符号化手段と、 前記離散コサイン変換されたデータにおいて連続する0
の数を計数する計数手段と、 データの切捨ての基準となる連続する0の数を基準値と
して予め記憶する記憶手段と、 前記計数手段により得られた連続する0の数が前記記憶
手段に記憶された基準値以上になったときに前記符号化
手段に符号化処理の終了を指令する指令手段とを備え
た、ハフマン符号化装置。 - 【請求項2】 離散コサイン変換されたデータをハフマ
ン符号に符号化するためのハフマン符号化方法であっ
て、 前記離散コサイン変換されたデータをハフマン符号に符
号化するとともに、前記離散コサイン変換されたデータ
において連続する0の数を計数し、 データの切捨ての基準となる連続する0の数を基準値と
して予め設定し、 前記計数された連続する0の数が前記設定された基準値
以上になったときに前記符号化の処理を終了する、ハフ
マン符号化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34137993A JP3001758B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | ハフマン符号化装置およびハフマン符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP34137993A JP3001758B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | ハフマン符号化装置およびハフマン符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07162860A true JPH07162860A (ja) | 1995-06-23 |
JP3001758B2 JP3001758B2 (ja) | 2000-01-24 |
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JP34137993A Expired - Fee Related JP3001758B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | ハフマン符号化装置およびハフマン符号化方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3001758B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112073069A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-11 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种适用于集成电路测试的测试向量无损压缩方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60261254A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 符号化回路 |
JPH03213059A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-18 | Ricoh Co Ltd | 画像データ圧縮方式 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP34137993A patent/JP3001758B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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JPS60261254A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 符号化回路 |
JPH03213059A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-18 | Ricoh Co Ltd | 画像データ圧縮方式 |
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---|---|---|---|---|
CN112073069A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-11 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种适用于集成电路测试的测试向量无损压缩方法 |
CN112073069B (zh) * | 2020-09-07 | 2024-03-26 | 中电科思仪科技股份有限公司 | 一种适用于集成电路测试的测试向量无损压缩方法 |
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---|---|
JP3001758B2 (ja) | 2000-01-24 |
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