JPH07170517A - 画像圧縮符号化装置 - Google Patents
画像圧縮符号化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像データを直交変換後、量子化し、可変長
符号化する画像圧縮符号化装置において、符号化効率を
改善する。 【構成】 画像データを複数の周波数変換係数に変換
し、この周波数変換係数を量子化して得られた量子化係
数データを可変長符号化した場合の符号長と、レベル変
換回路135で振幅を小さくされた前記量子化係数データ
を可変長符号化した場合の符号長とを比較する比較回路
145と、比較回路145の出力に応じて前記量子化係数デー
タと前記量子化係数データのレベル変換回路135出力の
どちらかを選択して出力する選択回路150と、選択回路1
50の出力を可変長符号化する可変長符号化回路155を有
する構成である。
符号化する画像圧縮符号化装置において、符号化効率を
改善する。 【構成】 画像データを複数の周波数変換係数に変換
し、この周波数変換係数を量子化して得られた量子化係
数データを可変長符号化した場合の符号長と、レベル変
換回路135で振幅を小さくされた前記量子化係数データ
を可変長符号化した場合の符号長とを比較する比較回路
145と、比較回路145の出力に応じて前記量子化係数デー
タと前記量子化係数データのレベル変換回路135出力の
どちらかを選択して出力する選択回路150と、選択回路1
50の出力を可変長符号化する可変長符号化回路155を有
する構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像信号の
データ量を圧縮するための画像圧縮符号化装置に関する
ものである。
データ量を圧縮するための画像圧縮符号化装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】自然画像に対する高能率な圧縮符号化技
術として、画像データを２次元離散コサイン変換後、量
子化し、可変長符号化する方式があり、ＪＰＥＧ国際標
準にも採用されている。以下に、従来の画像圧縮符号化
装置について説明する。
術として、画像データを２次元離散コサイン変換後、量
子化し、可変長符号化する方式があり、ＪＰＥＧ国際標
準にも採用されている。以下に、従来の画像圧縮符号化
装置について説明する。
【０００３】図３は従来の画像圧縮符号化装置のブロッ
ク図、図４はＤＣＴのジグザグスキャンの順を示す図、
図５はＤＣＴの各変換係数の量子化ステップを示す図、
（表１）は非ゼロ量子化係数データの値とグループ番号
および付加ビット数を示すコード表、（表２）は２次元
ハフマン符号テーブルを示すコード表である。
ク図、図４はＤＣＴのジグザグスキャンの順を示す図、
図５はＤＣＴの各変換係数の量子化ステップを示す図、
（表１）は非ゼロ量子化係数データの値とグループ番号
および付加ビット数を示すコード表、（表２）は２次元
ハフマン符号テーブルを示すコード表である。
【０００４】
【表１】
【０００５】
【表２】
【０００６】図３において、３００は画像データを入力
する端子、３１０は画像データを８×８のブロックに分
割するブロック化回路、３２０は８×８のブロック毎に
２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ変換
回路、３３０はジグザグスキャン変換回路、３４０は変
換係数を量子化し、量子化係数データを出力する量子化
回路、３５０は量子化テーブル、３６０は連続するゼロ
の量子化係数データの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎ）をカウ
ントし、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎと次に続く零でない量子化係
数データのグループ番号の組合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅ
ｌ）に対応する２次元ハフマン符号と付加ビットを出力
する可変長符号化回路、３７０は前記可変長符号を出力
する端子である。
する端子、３１０は画像データを８×８のブロックに分
割するブロック化回路、３２０は８×８のブロック毎に
２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ変換
回路、３３０はジグザグスキャン変換回路、３４０は変
換係数を量子化し、量子化係数データを出力する量子化
回路、３５０は量子化テーブル、３６０は連続するゼロ
の量子化係数データの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎ）をカウ
ントし、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎと次に続く零でない量子化係
数データのグループ番号の組合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅ
ｌ）に対応する２次元ハフマン符号と付加ビットを出力
する可変長符号化回路、３７０は前記可変長符号を出力
する端子である。
【０００７】以上のように構成された従来の画像圧縮符
号化装置について、以下その動作について説明する。ま
ず、入力端子３００から入力された画像データはブロッ
ク化手段３１０によって８×８のブロックに分割され、
ＤＣＴ変換回路３２０によって８×８（６４個）の変換
係数に変換される。変換係数はジグザグスキャン変換回
路３３０で図４に示すジグザグスキャンの順に並び変え
られた後出力され、量子化回路３４０で図５に示す量子
化値により量子化され量子化係数データとして出力され
る。
号化装置について、以下その動作について説明する。ま
ず、入力端子３００から入力された画像データはブロッ
ク化手段３１０によって８×８のブロックに分割され、
ＤＣＴ変換回路３２０によって８×８（６４個）の変換
係数に変換される。変換係数はジグザグスキャン変換回
路３３０で図４に示すジグザグスキャンの順に並び変え
られた後出力され、量子化回路３４０で図５に示す量子
化値により量子化され量子化係数データとして出力され
る。
【０００８】量子化係数データは可変長符号化回路３６
０で、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎとそれに続く零でない量子化係
数データのグループ番号の組合せに対応する２次元ハフ
マン符号と、グループ内での量子化係数データの値を表
す付加ビットに符号化され、出力端子３７０に出力され
る。
０で、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎとそれに続く零でない量子化係
数データのグループ番号の組合せに対応する２次元ハフ
マン符号と、グループ内での量子化係数データの値を表
す付加ビットに符号化され、出力端子３７０に出力され
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像デ
ータを圧縮符号化して伝送、蓄積する場合、伝送路速度
や蓄積容量から、圧縮後の符号量を画像データの絵柄に
よらずある一定符号量以下に保つ必要があるが、一定符
号量の下でさまざまな画像データを圧縮符号化する場
合、絵柄によっては復号後の画像に符号化歪が検知され
るという問題点を有していた。
ータを圧縮符号化して伝送、蓄積する場合、伝送路速度
や蓄積容量から、圧縮後の符号量を画像データの絵柄に
よらずある一定符号量以下に保つ必要があるが、一定符
号量の下でさまざまな画像データを圧縮符号化する場
合、絵柄によっては復号後の画像に符号化歪が検知され
るという問題点を有していた。
【００１０】本発明はかかる点に鑑み、符号化効率を改
善し、復号後の画品質を向上させる画像圧縮符号化装置
を提供するものである。
善し、復号後の画品質を向上させる画像圧縮符号化装置
を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像圧縮符号化装置は、量子化係数データま
たは変換係数の振幅を小さくするレベル変換手段を有す
る構成である。
に本発明の画像圧縮符号化装置は、量子化係数データま
たは変換係数の振幅を小さくするレベル変換手段を有す
る構成である。
【００１２】
【作用】この構成によって、従来のシステムと完全互換
を保ったまま、符号化効率を改善し、画品質を向上する
ことが出来る。
を保ったまま、符号化効率を改善し、画品質を向上する
ことが出来る。
【００１３】
【実施例】（実施例１）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。図１は本発明の第１
の実施例における画像圧縮符号化装置のブロック図であ
る。
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１
の実施例における画像圧縮符号化装置のブロック図であ
る。
【００１４】図１において、１００は画像データを入力
する端子、１０５は画像データを８×８のブロックに分
割するブロック化回路、１１０は８×８のブロック毎に
２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ変換
回路、１１５はジグザグスキャン変換回路、１２０は変
換係数を量子化し、量子化係数データを出力する量子化
回路、１２５は量子化テーブル、１３０は連続するゼロ
の量子化係数データの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎ）をカウ
ントし、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎと次に続く零でない量子化係
数データのグループ番号の組合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅ
ｌ）に対応する２次元ハフマン符号の符号長と付加ビッ
トの符号長の和を出力する第１の符号長算出回路であ
る。
する端子、１０５は画像データを８×８のブロックに分
割するブロック化回路、１１０は８×８のブロック毎に
２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ変換
回路、１１５はジグザグスキャン変換回路、１２０は変
換係数を量子化し、量子化係数データを出力する量子化
回路、１２５は量子化テーブル、１３０は連続するゼロ
の量子化係数データの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎ）をカウ
ントし、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎと次に続く零でない量子化係
数データのグループ番号の組合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅ
ｌ）に対応する２次元ハフマン符号の符号長と付加ビッ
トの符号長の和を出力する第１の符号長算出回路であ
る。
【００１５】１３５は量子化係数データのレベル変換を
行なうレベル変換回路で、量子化係数データに対応する
ジグザグスキャン番号が７以降で振幅が１以下である量
子化係数データを除いて、量子化係数データの振幅を１
小さくするレベル変換回路、１４０は連続するゼロのレ
ベル変換後の量子化係数データの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕ
ｎ）をカウントし、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎと次に続く零でな
いレベル変換後の量子化係数データのグループ番号の組
合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅｌ）に対応する２次元ハフマン
符号の符号長と付加ビットの符号長の和を出力する第２
の符号長算出回路である。
行なうレベル変換回路で、量子化係数データに対応する
ジグザグスキャン番号が７以降で振幅が１以下である量
子化係数データを除いて、量子化係数データの振幅を１
小さくするレベル変換回路、１４０は連続するゼロのレ
ベル変換後の量子化係数データの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕ
ｎ）をカウントし、Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎと次に続く零でな
いレベル変換後の量子化係数データのグループ番号の組
合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅｌ）に対応する２次元ハフマン
符号の符号長と付加ビットの符号長の和を出力する第２
の符号長算出回路である。
【００１６】１４５は入力された２つの符号長の比較を
行ない、第２の符号長算出回路１４０から出力された符
号長の方が第１の符号長算出回路１３０から出力された
符号長よりも短い場合、論理０を、それ以外の場合は論
理１を出力する比較回路、１５０は比較回路１４５の出
力が論理１の場合、前記量子化係数データを、論理０の
場合はレベル変換後の量子化係数データを選択して出力
する選択回路、１５５は連続するゼロの量子化係数デー
タの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎ）をカウントし、Ｚｅｒｏ
−Ｒｕｎと次に続く零でない量子化係数データのグルー
プ番号の組合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅｌ）に対応する２次
元ハフマン符号と付加ビットを出力する可変長符号化回
路、１６０は可変長符号の出力端子である。
行ない、第２の符号長算出回路１４０から出力された符
号長の方が第１の符号長算出回路１３０から出力された
符号長よりも短い場合、論理０を、それ以外の場合は論
理１を出力する比較回路、１５０は比較回路１４５の出
力が論理１の場合、前記量子化係数データを、論理０の
場合はレベル変換後の量子化係数データを選択して出力
する選択回路、１５５は連続するゼロの量子化係数デー
タの長さ（Ｚｅｒｏ−Ｒｕｎ）をカウントし、Ｚｅｒｏ
−Ｒｕｎと次に続く零でない量子化係数データのグルー
プ番号の組合せ（Ｒｕｎ−Ｌｅｖｅｌ）に対応する２次
元ハフマン符号と付加ビットを出力する可変長符号化回
路、１６０は可変長符号の出力端子である。
【００１７】以上のように構成された従来の画像圧縮符
号化装置について、図１を用いてその動作について説明
する。
号化装置について、図１を用いてその動作について説明
する。
【００１８】まず、入力端子１００から入力された画像
データはブロック化手段１０５によって８×８のブロッ
クに分割され、ＤＣＴ変換回路１１０によって８×８
（６４個）の変換係数に変換される。変換係数はジグザ
グスキャン変換回路１１５で図４に示すジグザグスキャ
ンの順に並び変えられた後出力され、量子化回路１２０
で図５に示す量子化値により量子化され量子化係数デー
タとして出力される。
データはブロック化手段１０５によって８×８のブロッ
クに分割され、ＤＣＴ変換回路１１０によって８×８
（６４個）の変換係数に変換される。変換係数はジグザ
グスキャン変換回路１１５で図４に示すジグザグスキャ
ンの順に並び変えられた後出力され、量子化回路１２０
で図５に示す量子化値により量子化され量子化係数デー
タとして出力される。
【００１９】第１の符号長算出回路１３０は前記量子化
係数データに対応する可変長符号の符号長を出力する。
レベル変換回路１３５は前記量子化係数データに対応す
るジグザグスキャン番号が７以降で振幅が１以下である
前記量子化係数データを除いて、前記量子化係数データ
の振幅を１小さくし第２の符号長算出回路１４０に出力
する。符号長算出回路１４０は入力された量子化係数デ
ータに対応する可変長符号の符号長を出力する。比較回
路１４５は第１の符号長算出回路１３０と第２の符号長
算出回路１４０から出力された符号長を比較し、第２の
符号長算出回路１４０から出力された符号長の方が短い
場合は論理０を、それ以外は論理１を選択回路１５０に
出力する。
係数データに対応する可変長符号の符号長を出力する。
レベル変換回路１３５は前記量子化係数データに対応す
るジグザグスキャン番号が７以降で振幅が１以下である
前記量子化係数データを除いて、前記量子化係数データ
の振幅を１小さくし第２の符号長算出回路１４０に出力
する。符号長算出回路１４０は入力された量子化係数デ
ータに対応する可変長符号の符号長を出力する。比較回
路１４５は第１の符号長算出回路１３０と第２の符号長
算出回路１４０から出力された符号長を比較し、第２の
符号長算出回路１４０から出力された符号長の方が短い
場合は論理０を、それ以外は論理１を選択回路１５０に
出力する。
【００２０】選択回路１５０は比較回路１４５の出力が
論理１の時、量子化回路１２０の出力した量子化係数デ
ータを、それ以外の時レベル変換回路１３５の出力した
レベル変換後の量子化係数データを選択し、可変長符号
化回路１５５に出力する。可変長符号化回路１５５は入
力された量子化係数データに対応する可変長符号を出力
端子１６０に出力する。
論理１の時、量子化回路１２０の出力した量子化係数デ
ータを、それ以外の時レベル変換回路１３５の出力した
レベル変換後の量子化係数データを選択し、可変長符号
化回路１５５に出力する。可変長符号化回路１５５は入
力された量子化係数データに対応する可変長符号を出力
端子１６０に出力する。
【００２１】以下、本実施例による画像圧縮符号化装置
の特性と従来の画像圧縮符号化装置の特性を比較する。
図６は出現する変換係数の典型を示す。これを図５に示
す量子化テーブルを用いて量子化を行なった量子化係数
データを図７に示す。図７に示す量子化係数データのレ
ベル変換回路の出力を図８に示す。
の特性と従来の画像圧縮符号化装置の特性を比較する。
図６は出現する変換係数の典型を示す。これを図５に示
す量子化テーブルを用いて量子化を行なった量子化係数
データを図７に示す。図７に示す量子化係数データのレ
ベル変換回路の出力を図８に示す。
【００２２】レベル変換の結果、図８で網かけを施した
量子化係数データのレベルが従来例よりも１小さくな
る。レベル変換の結果、算出される可変長符号の符号長
が短くなる量子化係数データを太線で囲み図８に示す。
図８の太線で囲んだ量子化係数データに対する比較回路
１４５の出力は論理０となり、選択回路１５０はレベル
変換後の量子化係数データを出力する。その結果、従来
例よりも短い符号長の可変長符号が出力端子１６０に出
力される。図９に本実施例によって出力される量子化係
数データを示す。
量子化係数データのレベルが従来例よりも１小さくな
る。レベル変換の結果、算出される可変長符号の符号長
が短くなる量子化係数データを太線で囲み図８に示す。
図８の太線で囲んだ量子化係数データに対する比較回路
１４５の出力は論理０となり、選択回路１５０はレベル
変換後の量子化係数データを出力する。その結果、従来
例よりも短い符号長の可変長符号が出力端子１６０に出
力される。図９に本実施例によって出力される量子化係
数データを示す。
【００２３】ところで、量子化係数データの振幅を１小
さくすることによって、一部の量子化係数データにおい
て従来例より量子化誤差が大きくなる。また、量子化誤
差が低域または高域のみに集中して増加すると画品質を
損なう恐れがある。
さくすることによって、一部の量子化係数データにおい
て従来例より量子化誤差が大きくなる。また、量子化誤
差が低域または高域のみに集中して増加すると画品質を
損なう恐れがある。
【００２４】しかし、本実施例では、画品質を損なう量
子化誤差の増加を極力抑え、また本来の量子化誤差の視
覚的特性を極力保つような適応的なレベル変換により符
号化効率を改善し、その符号化効率の改善により同一符
号量における画像圧縮符号化の場合量子化テーブルを従
来例より細かくすることを可能とし、結果として従来例
より画品質が向上させている。
子化誤差の増加を極力抑え、また本来の量子化誤差の視
覚的特性を極力保つような適応的なレベル変換により符
号化効率を改善し、その符号化効率の改善により同一符
号量における画像圧縮符号化の場合量子化テーブルを従
来例より細かくすることを可能とし、結果として従来例
より画品質が向上させている。
【００２５】以下、その適応的なレベル変換について説
明する。量子化係数データの持つ統計的性質は、 １。変換領域の低域部は、エネルギーが大きく、また、
量子化ステップが細かいので、発生する量子化係数デー
タは大振幅である場合が多い。 ２。変換領域の高域部は、エネルギーが小さく、また、
量子化ステップが荒いので、発生する量子化係数データ
は小振幅（０、±１）である場合が多く、高次になるほ
ど０の発生頻度が高くなる。 また、ある次数の量子化係数データに対する量子化誤差
の増加分は、その次数の量子化係数データに対する量子
化ステップと発生頻度の積で表される。従って、次数が
高くなるほど、すなわち変換領域で高域になるほど、小
振幅の量子化係数データをレベル変換することによる量
子化誤差の増加が大きいことがわかる。
明する。量子化係数データの持つ統計的性質は、 １。変換領域の低域部は、エネルギーが大きく、また、
量子化ステップが細かいので、発生する量子化係数デー
タは大振幅である場合が多い。 ２。変換領域の高域部は、エネルギーが小さく、また、
量子化ステップが荒いので、発生する量子化係数データ
は小振幅（０、±１）である場合が多く、高次になるほ
ど０の発生頻度が高くなる。 また、ある次数の量子化係数データに対する量子化誤差
の増加分は、その次数の量子化係数データに対する量子
化ステップと発生頻度の積で表される。従って、次数が
高くなるほど、すなわち変換領域で高域になるほど、小
振幅の量子化係数データをレベル変換することによる量
子化誤差の増加が大きいことがわかる。
【００２６】本実施例で用いたレベル変換回路１３５
は、ジグザグスキャンの７番以降すなわち高域部に対し
ては量子化係数データの振幅が１である場合に、レベル
変換を行なわずそのまま出力することによって、発生頻
度の高い±１に対しては量子化誤差の増加を抑え、大き
な量子化誤差の高域部への片寄りを抑えている。
は、ジグザグスキャンの７番以降すなわち高域部に対し
ては量子化係数データの振幅が１である場合に、レベル
変換を行なわずそのまま出力することによって、発生頻
度の高い±１に対しては量子化誤差の増加を抑え、大き
な量子化誤差の高域部への片寄りを抑えている。
【００２７】また、量子化ステップの細かい低域部の量
子化係数データに対するレベル変換は、量子化誤差の増
加量は比較的少ない。さらに、このレベル変換の結果出
力される可変長符号の符号長が短くなる量子化係数デー
タに対してのみ、レベル変換後の量子化係数データに対
する可変長符号を出力する構成により、量子化誤差の増
加を極力抑えている。
子化係数データに対するレベル変換は、量子化誤差の増
加量は比較的少ない。さらに、このレベル変換の結果出
力される可変長符号の符号長が短くなる量子化係数デー
タに対してのみ、レベル変換後の量子化係数データに対
する可変長符号を出力する構成により、量子化誤差の増
加を極力抑えている。
【００２８】その結果、量子化誤差の視覚的特性を保ち
ながら符号化効率を改善することにより、同一符号量に
おける画像圧縮符号化の場合量子化テーブルを従来例よ
り細かくすることを可能とし、結果として従来例より画
品質が向上させている。
ながら符号化効率を改善することにより、同一符号量に
おける画像圧縮符号化の場合量子化テーブルを従来例よ
り細かくすることを可能とし、結果として従来例より画
品質が向上させている。
【００２９】以上のように本実施例によれば、量子化係
数データの振幅を１小さくするとそれに対応する可変長
符号の符号長がより短くなる量子化係数データを選択
し、選択された量子化係数データはレベル変換を施して
可変長符号化する構成により、符号化効率を改善し画品
質を向上することができる。
数データの振幅を１小さくするとそれに対応する可変長
符号の符号長がより短くなる量子化係数データを選択
し、選択された量子化係数データはレベル変換を施して
可変長符号化する構成により、符号化効率を改善し画品
質を向上することができる。
【００３０】また、次数と振幅に応じて適応的に量子化
係数データのレベル変換を行なうことにより、本来の量
子化誤差の視覚的特性を保ちながら符号化効率を改善し
画品質を向上することができる。
係数データのレベル変換を行なうことにより、本来の量
子化誤差の視覚的特性を保ちながら符号化効率を改善し
画品質を向上することができる。
【００３１】なお、本実施例では、量子化係数データと
レベル変換後の可変長符号の符号長を算出し比較した
が、ＪＰＥＧの可変長符号体系のように、あるＺｅｒｏ
−Ｒｕｎにおける符号長の比較がＬｅｖｅｌのみの比較
で可能な場合は、図１１に示す構成で実現できる。
レベル変換後の可変長符号の符号長を算出し比較した
が、ＪＰＥＧの可変長符号体系のように、あるＺｅｒｏ
−Ｒｕｎにおける符号長の比較がＬｅｖｅｌのみの比較
で可能な場合は、図１１に示す構成で実現できる。
【００３２】図１１はそのブロック図を示しており、量
子化回路１０２０、量子化テーブル１０２５、可変長符
号化回路１０５０は図１の量子化回路１２０、量子化テ
ーブル１２５、可変長符号化回路１５５とそれぞれ同一
の処理を行なう。量子化された量子化係数データは量子
化回路１０２０から出力し、レベル判定回路１０３０は
入力した量子化係数データに対応するジグザグスキャン
番号が７以降で振幅が１以下の場合、または量子化係数
データが（表１）で各グループ内で最も振幅の小さい量
子化係数データと異なる場合は０、それ以外の場合で量
子化係数データが正の場合は−１、負の場合は１を出力
し、その出力は量子化係数データと加算回路１０４０で
加算され、可変長符号化回路１０５０で可変長符号化さ
れる。
子化回路１０２０、量子化テーブル１０２５、可変長符
号化回路１０５０は図１の量子化回路１２０、量子化テ
ーブル１２５、可変長符号化回路１５５とそれぞれ同一
の処理を行なう。量子化された量子化係数データは量子
化回路１０２０から出力し、レベル判定回路１０３０は
入力した量子化係数データに対応するジグザグスキャン
番号が７以降で振幅が１以下の場合、または量子化係数
データが（表１）で各グループ内で最も振幅の小さい量
子化係数データと異なる場合は０、それ以外の場合で量
子化係数データが正の場合は−１、負の場合は１を出力
し、その出力は量子化係数データと加算回路１０４０で
加算され、可変長符号化回路１０５０で可変長符号化さ
れる。
【００３３】このように、あるＺｅｒｏ−Ｒｕｎにおけ
る符号長の比較がＬｅｖｅｌのみの比較で可能な場合
は、図１の第１の符号長算出回路１３０、レベル変換回
路１３５、第２の符号長算出回路１４０、比較回路１４
５、選択回路１５０を図１１に示すようにレベル判定回
路１０３０、加算回路１０４０で置き変え、全く同一の
処理を行なうことができる。
る符号長の比較がＬｅｖｅｌのみの比較で可能な場合
は、図１の第１の符号長算出回路１３０、レベル変換回
路１３５、第２の符号長算出回路１４０、比較回路１４
５、選択回路１５０を図１１に示すようにレベル判定回
路１０３０、加算回路１０４０で置き変え、全く同一の
処理を行なうことができる。
【００３４】なお、本実施例では、ジグザグスキャン番
号が７以降の振幅１以下の量子化係数データに対しては
レベル変換を行わない場合を示したが、これに限定され
ることはない。例えば、より低ビットレートの符号化時
に、ジグザグスキャン番号が７から４８の範囲内で振幅
１以下の量子化係数データに対してはレベル変換を行わ
ない、というようにすればジグザグスキャン番号の４９
以降はＺｅｒｏーＲｕｎが長くなり、符号化効率をさら
に改善できる。ジグザグスキャン番号４９以降の量子化
係数データに対する量子化誤差の増加については、発生
する量子化係数データがほとんど０で、レベル変換の対
象となり量子化誤差を増加させる量子化係数データの発
生頻度が少ないと考えられ、本来の量子化誤差の視覚的
特性を極力保つことができる。
号が７以降の振幅１以下の量子化係数データに対しては
レベル変換を行わない場合を示したが、これに限定され
ることはない。例えば、より低ビットレートの符号化時
に、ジグザグスキャン番号が７から４８の範囲内で振幅
１以下の量子化係数データに対してはレベル変換を行わ
ない、というようにすればジグザグスキャン番号の４９
以降はＺｅｒｏーＲｕｎが長くなり、符号化効率をさら
に改善できる。ジグザグスキャン番号４９以降の量子化
係数データに対する量子化誤差の増加については、発生
する量子化係数データがほとんど０で、レベル変換の対
象となり量子化誤差を増加させる量子化係数データの発
生頻度が少ないと考えられ、本来の量子化誤差の視覚的
特性を極力保つことができる。
【００３５】また本実施例では、量子化係数データに対
応する量子化ステップ数によらず、レベル変換を行った
が、例えば低域部の量子化係数データに対する量子化ス
テップが１６以上の時は、その量子化係数データのレベ
ル変換を行わない、というようにすれば画品質の劣化を
さらに抑えることができる。これは、低域部の大きな誤
差は検知されやすく画品質を大きく劣化させる場合があ
るからであり、量子化ステップ数によってレベル変換を
制限することによって劣化を抑えることができる。
応する量子化ステップ数によらず、レベル変換を行った
が、例えば低域部の量子化係数データに対する量子化ス
テップが１６以上の時は、その量子化係数データのレベ
ル変換を行わない、というようにすれば画品質の劣化を
さらに抑えることができる。これは、低域部の大きな誤
差は検知されやすく画品質を大きく劣化させる場合があ
るからであり、量子化ステップ数によってレベル変換を
制限することによって劣化を抑えることができる。
【００３６】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図２は本発明の
第２の実施例のブロック図である。
ついて、図面を参照しながら説明する。図２は本発明の
第２の実施例のブロック図である。
【００３７】図２において、２００は画像データを入力
する端子、２０５は画像データを８×８のブロックに分
割するブロック化回路、２１０は８×８のブロック毎に
２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ変換
回路、２１５はジグザグスキャン変換回路、２２０は変
換係数のレベル変換を行なうレベル変換回路、２２５は
量子化テーブルに０．２５を乗じて求めたシフト量を出
力する乗算回路、２３０はレベル変換回路２２０の出力
を量子化し、量子化係数データを出力する量子化回路、
２３５は量子化テーブル、２４０は可変長符号化回路、
２４５は可変長符号の出力端子である。
する端子、２０５は画像データを８×８のブロックに分
割するブロック化回路、２１０は８×８のブロック毎に
２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ変換
回路、２１５はジグザグスキャン変換回路、２２０は変
換係数のレベル変換を行なうレベル変換回路、２２５は
量子化テーブルに０．２５を乗じて求めたシフト量を出
力する乗算回路、２３０はレベル変換回路２２０の出力
を量子化し、量子化係数データを出力する量子化回路、
２３５は量子化テーブル、２４０は可変長符号化回路、
２４５は可変長符号の出力端子である。
【００３８】以上のように構成された従来の画像圧縮符
号化装置について、図２を用いてその動作について説明
する。
号化装置について、図２を用いてその動作について説明
する。
【００３９】まず、入力端子２００から入力された画像
データはブロック化手段２０５によって８×８のブロッ
クに分割され、ＤＣＴ変換回路２１０によって８×８
（６４個）の変換係数に変換される。変換係数はジグザ
グスキャン変換回路２１５で図４に示すジグザグスキャ
ンの順に並び変えられた後、レベル変換回路２２０に出
力される。
データはブロック化手段２０５によって８×８のブロッ
クに分割され、ＤＣＴ変換回路２１０によって８×８
（６４個）の変換係数に変換される。変換係数はジグザ
グスキャン変換回路２１５で図４に示すジグザグスキャ
ンの順に並び変えられた後、レベル変換回路２２０に出
力される。
【００４０】乗算回路２２５は図５に示す量子化テーブ
ルの値に０．２５を乗じて求めたシフト量をレベル変換
回路２２０に出力する。レベル変換回路２２０は前記変
換係数の振幅を前記シフト量だけ小さくした後量子化回
路２３０に出力し、量子化回路２３０で図５に示す量子
化値により量子化され量子化係数データとして出力され
る。可変長符号化回路２４０は前記量子化係数データに
対応する可変長符号を出力端子２４５に出力する。
ルの値に０．２５を乗じて求めたシフト量をレベル変換
回路２２０に出力する。レベル変換回路２２０は前記変
換係数の振幅を前記シフト量だけ小さくした後量子化回
路２３０に出力し、量子化回路２３０で図５に示す量子
化値により量子化され量子化係数データとして出力され
る。可変長符号化回路２４０は前記量子化係数データに
対応する可変長符号を出力端子２４５に出力する。
【００４１】以下、本実施例による画像圧縮符号化装置
の特性と従来の画像圧縮符号化装置の特性を比較する。
図６は出現する変換係数の典型を示す。この変換係数を
図５に示す量子化テーブルに０．２５を乗じたシフト量
だけレベルを小さくした後、図５に示す量子化テーブル
で量子化を行なった結果を図１０に示す。
の特性と従来の画像圧縮符号化装置の特性を比較する。
図６は出現する変換係数の典型を示す。この変換係数を
図５に示す量子化テーブルに０．２５を乗じたシフト量
だけレベルを小さくした後、図５に示す量子化テーブル
で量子化を行なった結果を図１０に示す。
【００４２】図１０において網かけを施した量子化係数
データが、従来例より振幅が小さくなったものである。
図１０からわかるように、従来例より小さなＬｅｖｅ
ｌ、より長いＺｅｒｏ−Ｒｕｎが発生し、従来例よりも
発生符号量を少なくすることができる。
データが、従来例より振幅が小さくなったものである。
図１０からわかるように、従来例より小さなＬｅｖｅ
ｌ、より長いＺｅｒｏ−Ｒｕｎが発生し、従来例よりも
発生符号量を少なくすることができる。
【００４３】ところで、量子化誤差について考えてみる
と、従来例では最大（量子化ステップ）×０．５の量子
化誤差であったものが、本実施例では従来例より振幅が
小さくなった量子化係数データのみ最大（量子化ステッ
プ）×０．７５となり、従来例よりも（量子化ステッ
プ）×０．２５だけ量子化誤差が増加してしまう。しか
し、符号化効率の改善により同一符号量における圧縮符
号化の場合、量子化テーブルを従来例より細かくするこ
とが可能となり、結果として従来例より画品質が向上す
る。
と、従来例では最大（量子化ステップ）×０．５の量子
化誤差であったものが、本実施例では従来例より振幅が
小さくなった量子化係数データのみ最大（量子化ステッ
プ）×０．７５となり、従来例よりも（量子化ステッ
プ）×０．２５だけ量子化誤差が増加してしまう。しか
し、符号化効率の改善により同一符号量における圧縮符
号化の場合、量子化テーブルを従来例より細かくするこ
とが可能となり、結果として従来例より画品質が向上す
る。
【００４４】以上のように本実施例によれば、変換係数
の振幅を小さくするレベル変換回路を設けるとにより、
符号化効率を改善し画品質を向上することができる。
の振幅を小さくするレベル変換回路を設けるとにより、
符号化効率を改善し画品質を向上することができる。
【００４５】なお、本実施例では変換係数の次数によら
ず、一律０．２５を量子化ステップに乗じてシフト量と
したが、これを変換係数の次数に応じて適応的に値を設
定し量子化ステップに乗じても効果がある。例えば、低
ビットレートの符号化時には変換係数の次数が高くなる
ほど大きな値を量子化ステップに乗じてシフト量とすれ
ば、ＺｅｒｏーＲｕｎが長くなり、符号化効率を大幅に
改善できる。
ず、一律０．２５を量子化ステップに乗じてシフト量と
したが、これを変換係数の次数に応じて適応的に値を設
定し量子化ステップに乗じても効果がある。例えば、低
ビットレートの符号化時には変換係数の次数が高くなる
ほど大きな値を量子化ステップに乗じてシフト量とすれ
ば、ＺｅｒｏーＲｕｎが長くなり、符号化効率を大幅に
改善できる。
【００４６】また、量子化ステップに乗じる値を量子化
ステップに応じて適応的に定めた値とし量子化ステップ
に乗じても効果がある。例えば低域部の量子化係数デー
タに対する量子化ステップが１６以上の時は、量子化ス
テップに０．１を乗じてシフト量とするようにすれば、
検知されやすい低域部の大きな誤差を抑えて効率改善す
ることができる。
ステップに応じて適応的に定めた値とし量子化ステップ
に乗じても効果がある。例えば低域部の量子化係数デー
タに対する量子化ステップが１６以上の時は、量子化ス
テップに０．１を乗じてシフト量とするようにすれば、
検知されやすい低域部の大きな誤差を抑えて効率改善す
ることができる。
【００４７】また、第１の実施例、第２の実施例とも入
力画像データをＤＣＴ変換する場合を例にとって説明し
たが、ＬＯＴ、アダマール変換、ウェーブレット変換等
を適用しても同様の効果を得ることができる。
力画像データをＤＣＴ変換する場合を例にとって説明し
たが、ＬＯＴ、アダマール変換、ウェーブレット変換等
を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明の画像圧縮符号化装
置は、量子化係数データまたは変換係数の振幅を小さく
するレベル変換手段を有することにより、符号化効率を
改善し復号後の画品質を向上することができる。
置は、量子化係数データまたは変換係数の振幅を小さく
するレベル変換手段を有することにより、符号化効率を
改善し復号後の画品質を向上することができる。
【図１】本発明の第１の実施例における画像圧縮符号化
装置のブロック図
装置のブロック図
【図２】本発明の第２の実施例における画像圧縮符号化
装置のブロック図
装置のブロック図
【図３】従来の画像圧縮符号化装置のブロック図
【図４】ＤＣＴのジグザグスキャンを示す概念図
【図５】ＤＣＴの各係数に対する量子化ステップを示す
量子化テーブルを示す図
量子化テーブルを示す図
【図６】出現する変換係数の典型例を示す図
【図７】典型例の場合の量子化係数データを示す図
【図８】量子化係数データのレベル変換回路の出力を示
す図
す図
【図９】本実施例によって出力される量子化係数データ
を示す図
を示す図
【図１０】実施例２での量子化を行なった結果を示す図
【図１１】本発明の第３の実施例における画像圧縮符号
化装置の要部ブロック図
化装置の要部ブロック図
１３０ 第１の符号長算出回路 １３５ レベル変換回路 １４０ 第２の符号長算出回路 １４５ 比較回路 １５０ 選択回路 １５５ 可変長符号化回路 ２２０ レベル変換回路 ２２５ 乗算回路 ２４０ 可変長符号化回路
Claims (6)
- 【請求項１】画像データを複数の周波数変換係数に変換
し、この周波数変換係数を量子化して得られた量子化係
数データを可変長符号化した場合の符号長を算出する第
１の符号長算出手段と、 前記記量子化係数データの振幅を前記量子化係数データ
の振幅もしくは前記量子化係数データの次数もしくは前
記量子化係数データの量子化ステップに応じて適応的に
前記量子化係数データの振幅を１小さくするようなレベ
ル変換手段と、 前記レベル変換手段の出力を可変長符号化した場合の符
号長を算出する第２の符号長算出手段と、 前記第１の符号長算出手段と前記第２の符号長算出手段
の符号長算出結果を比較する比較手段と、 前記比較手段の出力に基づいて前記量子化係数データと
前記レベル変換手段の出力のどちらかを選択して出力す
る選択手段と、 前記選択手段の出力を可変長符号化する手段とを有する
画像圧縮符号化装置。 - 【請求項２】レベル変換手段は、所定次数の前記量子化
係数データが振幅１以下のとき以外に前記量子化係数デ
ータに対しその振幅を１小さくするような手段である請
求項１記載の画像圧縮符号化装置。 - 【請求項３】レベル変換手段は、低域成分の次数の量子
化係数データでその量子化ステップが所定ステップ以上
のとき以外に前記量子化係数データに対しその振幅を１
小さくするようなような手段である請求項１記載の画像
圧縮符号化装置。 - 【請求項４】画像データを複数の周波数変換係数に変換
し、この周波数変換係数を量子化して得られた量子化係
数データを可変長符号化する画像圧縮符号化装置であっ
て、０．５未満のあらかじめ定められた値を量子化ステ
ップに乗じて求めたシフト量を出力する乗算手段と、前
記周波数変換係数の振幅を前記シフト量だけ小さくする
レベル変換手段と、前記レベル変換手段の出力を量子化
する手段とを有する画像圧縮符号化装置。 - 【請求項５】乗算手段は、０．５未満で前記周波数変換
係数の次数によって適応的に定められた値を量子化ステ
ップに乗じて求めたシフト量を出力する手段である請求
項４記載の画像圧縮符号化装置。 - 【請求項６】乗算手段は、量子化ステップに応じて適応
的に定められた０．５未満の値を量子化ステップに乗じ
て求めたシフト量を出力する手段である請求項４記載の
画像圧縮符号化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31635793A JP3163880B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 画像圧縮符号化装置 |
| DE1994621252 DE69421252T2 (de) | 1993-12-16 | 1994-12-15 | Verfahren und Vorrichtung zur Bilddatenkodierung und -kompression |
| US08/356,883 US5754696A (en) | 1993-12-16 | 1994-12-15 | Apparatus for compression-coding image data and method of the same based on quantification and frequency transform coefficient amplitude reduction |
| EP19940119818 EP0659023B1 (en) | 1993-12-16 | 1994-12-15 | Method and apparatus for compression-coding image data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31635793A JP3163880B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 画像圧縮符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07170517A true JPH07170517A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3163880B2 JP3163880B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=18076205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31635793A Expired - Lifetime JP3163880B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 画像圧縮符号化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5754696A (ja) |
| EP (1) | EP0659023B1 (ja) |
| JP (1) | JP3163880B2 (ja) |
| DE (1) | DE69421252T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2014030189A1 (ja) * | 2012-08-23 | 2014-02-27 | 富士通株式会社 | 圧縮プログラム、圧縮方法、圧縮装置、伸張プログラム、伸張方法、伸張装置およびデータ転送システム |
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| KR100346740B1 (ko) * | 1996-09-21 | 2002-09-18 | 삼성전자 주식회사 | 이산코사인변환계수예측방법 |
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| FI974244A (fi) | 1997-11-14 | 1999-05-15 | Nokia Mobile Phones Ltd | Kuvan kompressointimenetelmä |
| US6233359B1 (en) | 1998-10-29 | 2001-05-15 | Seiko Epson Corporation | File size bounded JPEG transcoder (FSBJT) |
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| JPWO2009075107A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2011-04-28 | パナソニック株式会社 | 画像符号化装置、符号化レート変換装置、映像音声ストリーム記録装置、ネットワーク配信システム、係数変換装置、集積回路及び画像符号化方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH01278185A (ja) * | 1988-04-29 | 1989-11-08 | Nec Home Electron Ltd | 画像信号符号化装置 |
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| JPH0832039B2 (ja) * | 1989-08-19 | 1996-03-27 | 日本ビクター株式会社 | 可変長符号化方法及びその装置 |
| JP3010648B2 (ja) * | 1989-10-18 | 2000-02-21 | ソニー株式会社 | 信号符号化装置及び信号符号化方法 |
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