JPH0723381A - 画像の復号化方法及びその復号化装置 - Google Patents
画像の復号化方法及びその復号化装置Info
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- JPH0723381A JPH0723381A JP15232593A JP15232593A JPH0723381A JP H0723381 A JPH0723381 A JP H0723381A JP 15232593 A JP15232593 A JP 15232593A JP 15232593 A JP15232593 A JP 15232593A JP H0723381 A JPH0723381 A JP H0723381A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直交変換を用いた画像の符号化データの復号
化において、前記直交変換に類似した整数係数のみの逆
変換を用いることで画像の高速な復号再生を実現する。 【構成】 変換係数近似回路１１は符号化側で用いた直
交変換基底係数１０２をゲイン補償し、更に近似制御係
数１０３の指示に従い振幅拡大してから整数化して整数
変換基底係数１０４を生成する。同時に振幅拡大の値を
振幅制御係数１０５として生成する。逆変換回路１２で
は変換データ１０１を整数変換基底係数１０４を用いて
逆変換し逆変換データ１０６を生成する。振幅制御回路
１３は振幅制御係数１０５の指示に従い逆変換データ１
０６の振幅調整をして画像データ１０７を生成する。
化において、前記直交変換に類似した整数係数のみの逆
変換を用いることで画像の高速な復号再生を実現する。 【構成】 変換係数近似回路１１は符号化側で用いた直
交変換基底係数１０２をゲイン補償し、更に近似制御係
数１０３の指示に従い振幅拡大してから整数化して整数
変換基底係数１０４を生成する。同時に振幅拡大の値を
振幅制御係数１０５として生成する。逆変換回路１２で
は変換データ１０１を整数変換基底係数１０４を用いて
逆変換し逆変換データ１０６を生成する。振幅制御回路
１３は振幅制御係数１０５の指示に従い逆変換データ１
０６の振幅調整をして画像データ１０７を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直交変換符号化された画
像の復号化方法および装置に関するものである。
像の復号化方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高能率符号化技術は静止画像あるいは動
画像の膨大なデータを圧縮し、画像の記録・伝送の実現
を容易にする。従来、高能率符号化の一方法として離散
コサイン変換に代表される直交変換方法が広く利用され
ている。図２は直交変換を用いたシステムの基本構成図
である。符号化側では直交変換回路２１に入力された画
像データ１００をブロックに分割してから直交変換して
変換データ１０１を生成する。また同時に変換に用いた
直交変換基底係数１０２を生成する。復号化側では直交
逆変換回路２２で変換データ１０１に対して直交変換基
底係数１０２を用いて逆変換をし、復号化された画像デ
ータ１０７を生成する。なお図２において符号化側と復
号化側との両方で用いる直交変換があらかじめ一意に定
められている場合には、直交変換基底係数１０２を伝送
する必要はない。一般にＮ×Ｎ画素の行列にブロック化
された画像データに対する直交変換は次の行列式で記述
できる。ブロック化された入力画像データの行列をＩ、
直交変換基底係数の行列をＣ、変換データの行列をＴと
すると、 Ｔ＝Ｃ-1ＩＣ である。ここでＣ-1はＣの逆行列で、離散コサイン変換
などではＣ-1はＣの転置行列Ｃt に等しい。また変換デ
ータの行列Ｔを行列式 Ｄ＝ＣＴＣ-1 で逆変換して復号化された画像データの行列Ｄを得る。
以上の行列式でＩ，Ｃ，Ｔ，Ｄは全てＮ×Ｎの行列であ
る。離散コサイン変換などに代表される多くの直交変換
では個々の直交変換基底係数が小数点精度を有し、前記
行列式で記した変換・逆変換は小数点精度の乗算により
実現される。
画像の膨大なデータを圧縮し、画像の記録・伝送の実現
を容易にする。従来、高能率符号化の一方法として離散
コサイン変換に代表される直交変換方法が広く利用され
ている。図２は直交変換を用いたシステムの基本構成図
である。符号化側では直交変換回路２１に入力された画
像データ１００をブロックに分割してから直交変換して
変換データ１０１を生成する。また同時に変換に用いた
直交変換基底係数１０２を生成する。復号化側では直交
逆変換回路２２で変換データ１０１に対して直交変換基
底係数１０２を用いて逆変換をし、復号化された画像デ
ータ１０７を生成する。なお図２において符号化側と復
号化側との両方で用いる直交変換があらかじめ一意に定
められている場合には、直交変換基底係数１０２を伝送
する必要はない。一般にＮ×Ｎ画素の行列にブロック化
された画像データに対する直交変換は次の行列式で記述
できる。ブロック化された入力画像データの行列をＩ、
直交変換基底係数の行列をＣ、変換データの行列をＴと
すると、 Ｔ＝Ｃ-1ＩＣ である。ここでＣ-1はＣの逆行列で、離散コサイン変換
などではＣ-1はＣの転置行列Ｃt に等しい。また変換デ
ータの行列Ｔを行列式 Ｄ＝ＣＴＣ-1 で逆変換して復号化された画像データの行列Ｄを得る。
以上の行列式でＩ，Ｃ，Ｔ，Ｄは全てＮ×Ｎの行列であ
る。離散コサイン変換などに代表される多くの直交変換
では個々の直交変換基底係数が小数点精度を有し、前記
行列式で記した変換・逆変換は小数点精度の乗算により
実現される。
【０００３】直交変換を用いた画像の符号復号化方法の
具体例として、ＩＳＯ−ＩＥＣで国際標準化された静止
画像の符号復号化方法ＪＰＥＧがある。ＪＰＥＧ方法で
は入力画像データを縦横８画素幅のブロックに分割し、
ブロック毎に離散コサイン変換して得た変換データに、
更に量子化および可変長符号変換をして圧縮符号化す
る。復号化側では可変長符号逆変換および逆量子化をし
て得た変換データに、離散コサイン逆変換をして復号化
された画像データを得る。またＣＣＩＴＴで国際標準化
された動画像の符号復号化方法Ｈ．２６１では、動き補
償フレーム間予測して得られた予測差分画像データを、
前記ＪＰＥＧ方法と同様に縦横８画素幅のブロックに分
割してブロック毎に離散コサイン変換をしている。復号
化時にもＪＰＥＧ方法と同様に離散コサイン逆変換をし
ている。
具体例として、ＩＳＯ−ＩＥＣで国際標準化された静止
画像の符号復号化方法ＪＰＥＧがある。ＪＰＥＧ方法で
は入力画像データを縦横８画素幅のブロックに分割し、
ブロック毎に離散コサイン変換して得た変換データに、
更に量子化および可変長符号変換をして圧縮符号化す
る。復号化側では可変長符号逆変換および逆量子化をし
て得た変換データに、離散コサイン逆変換をして復号化
された画像データを得る。またＣＣＩＴＴで国際標準化
された動画像の符号復号化方法Ｈ．２６１では、動き補
償フレーム間予測して得られた予測差分画像データを、
前記ＪＰＥＧ方法と同様に縦横８画素幅のブロックに分
割してブロック毎に離散コサイン変換をしている。復号
化時にもＪＰＥＧ方法と同様に離散コサイン逆変換をし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】静止画像あるいは動画
像の高能率符号復号化を実現する方法として直交変換は
優れた方法である。特に離散コサイン変換に代表される
小数点精度の乗算を用いた直交変換は膨大な演算処理を
要するが、高圧縮率の下でも高画質な復号画像を得るこ
とが可能なため広範な利用が期待されている。画像デー
タを圧縮して媒体に記録する、あるいは送信者が画像デ
ータを圧縮して回線を通じて受信者側へ一方向的に伝送
する様な利用形態では、符号化時には高速かつ高価なシ
ステムを用いたり長時間をかけて符号化することが許容
できる。しかし、直交変換の演算処理量は符号化側と復
号化側とで同等であり、復号化側でも同等な演算処理能
力を有する高価なシステムが必要になる。あるいは安価
で処理速度の遅い復号化システムを用いると、画像の表
示に時間がかかったり動画像を標準再生速度よりも遅い
速度でしか表示できなくなるなどの問題点があった。
像の高能率符号復号化を実現する方法として直交変換は
優れた方法である。特に離散コサイン変換に代表される
小数点精度の乗算を用いた直交変換は膨大な演算処理を
要するが、高圧縮率の下でも高画質な復号画像を得るこ
とが可能なため広範な利用が期待されている。画像デー
タを圧縮して媒体に記録する、あるいは送信者が画像デ
ータを圧縮して回線を通じて受信者側へ一方向的に伝送
する様な利用形態では、符号化時には高速かつ高価なシ
ステムを用いたり長時間をかけて符号化することが許容
できる。しかし、直交変換の演算処理量は符号化側と復
号化側とで同等であり、復号化側でも同等な演算処理能
力を有する高価なシステムが必要になる。あるいは安価
で処理速度の遅い復号化システムを用いると、画像の表
示に時間がかかったり動画像を標準再生速度よりも遅い
速度でしか表示できなくなるなどの問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、直交変換を用いて符号化
された画像のデータを、復号化側では整数係数のみで近
似した逆変換処理で復号再生することで、高速な乗算機
能を持たない安価なシステムでも画像の高速な復号再生
を可能とすることである。
された画像のデータを、復号化側では整数係数のみで近
似した逆変換処理で復号再生することで、高速な乗算機
能を持たない安価なシステムでも画像の高速な復号再生
を可能とすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、以下の２項に存す
る。
めの本発明の要旨とするところは、以下の２項に存す
る。
【０００７】［１］ 直交変換符号化された画像を復号
して複合化画像データを生成する方法において、画像入
力装置またはファイル装置から得られる近似制御係数
（１０３）に従い、符号化側で用いた直交変換基底係数
（１０２）を振幅調整してから整数化して整数変換基底
係数（１０４）を生成する。前記振幅調整の大きさを示
す振幅制御係数（１０５）を生成する。符号化側で画像
を直交変換して得られた変換データ（１０１）に整数変
換基底係数（１０４）を掛け、逆変換して逆変換データ
（１０６）を生成する。振幅制御係数（１０５）に従い
逆変換データ（１０６）の振幅を調整して前記復号化画
像データを生成することを特徴とする画像の復号化方
法。
して複合化画像データを生成する方法において、画像入
力装置またはファイル装置から得られる近似制御係数
（１０３）に従い、符号化側で用いた直交変換基底係数
（１０２）を振幅調整してから整数化して整数変換基底
係数（１０４）を生成する。前記振幅調整の大きさを示
す振幅制御係数（１０５）を生成する。符号化側で画像
を直交変換して得られた変換データ（１０１）に整数変
換基底係数（１０４）を掛け、逆変換して逆変換データ
（１０６）を生成する。振幅制御係数（１０５）に従い
逆変換データ（１０６）の振幅を調整して前記復号化画
像データを生成することを特徴とする画像の復号化方
法。
【０００８】［２］ 直交変換符号化された画像を復号
して複合化画像データ（１０７）を生成する装置におい
て、変換係数近似回路（１１）、逆変換回路（１２）及
び振幅制御回路（１３）から成る。前記変換係数近似回
路（１１）は、符号化側で用いた直交変換基底係数（１
０２）の振幅をを近似制御係数（１０３）に従い調整し
てから整数化して整数変換基底係数（１０４）及び前記
振幅の大きさを示す振幅制御係数（１０５）を生成す
る。
して複合化画像データ（１０７）を生成する装置におい
て、変換係数近似回路（１１）、逆変換回路（１２）及
び振幅制御回路（１３）から成る。前記変換係数近似回
路（１１）は、符号化側で用いた直交変換基底係数（１
０２）の振幅をを近似制御係数（１０３）に従い調整し
てから整数化して整数変換基底係数（１０４）及び前記
振幅の大きさを示す振幅制御係数（１０５）を生成す
る。
【０００９】前記逆変換回路（１２）は、前記符号化側
で画像を直交変換して得られた変換データ（１０１）を
前記整数変換基底係数（１０４）を用いて逆変換して逆
変換データ（１０６）を生成する。
で画像を直交変換して得られた変換データ（１０１）を
前記整数変換基底係数（１０４）を用いて逆変換して逆
変換データ（１０６）を生成する。
【００１０】前記振幅制御回路（１３）は、前記振幅制
御係数（１０５）の指示に従い前記逆変換データ（１０
６）の振幅を調整して前記復号化画像データ（１０７）
を生成することを特徴とした画像の復号化装置。
御係数（１０５）の指示に従い前記逆変換データ（１０
６）の振幅を調整して前記復号化画像データ（１０７）
を生成することを特徴とした画像の復号化装置。
【００１１】
【実施例】本発明の画像の復号化方法および装置の実施
例を図１を用いて説明する。図１は、本発明の画像の復
号化方法を実現する装置の一実施例の基本構成図であ
る。画像の復号化方法および装置は、 変換係数近似回
路、逆変換回路及び振幅制御回路から成る。変換係数近
似回路１１は、符号化側で用いた直交変換基底係数１０
２を近似制御係数１０３の指示に従い振幅調整してから
整数化して整数変換基底係数１０４及び前記振幅振幅の
大きさを示す振幅制御係数１０５を生成するするもので
あり、逆変換回路１２及び振幅制御回路１３に接続され
ている。逆変換回路１２は、符号化側で画像を直交変換
して得られた変換データ１０１を整数変換基底係数１０
４を用いて逆変換して逆変換データ１０６を生成するも
のであり、振幅制御回路１３に接続されている。振幅制
御回路１３は、逆変換データ１０６を振幅制御係数１０
５の指示に従い振幅調整して復号化された画像データ１
０７を生成するものであり、変換係数近似回路１１及び
逆変換回路１２に接続されている。
例を図１を用いて説明する。図１は、本発明の画像の復
号化方法を実現する装置の一実施例の基本構成図であ
る。画像の復号化方法および装置は、 変換係数近似回
路、逆変換回路及び振幅制御回路から成る。変換係数近
似回路１１は、符号化側で用いた直交変換基底係数１０
２を近似制御係数１０３の指示に従い振幅調整してから
整数化して整数変換基底係数１０４及び前記振幅振幅の
大きさを示す振幅制御係数１０５を生成するするもので
あり、逆変換回路１２及び振幅制御回路１３に接続され
ている。逆変換回路１２は、符号化側で画像を直交変換
して得られた変換データ１０１を整数変換基底係数１０
４を用いて逆変換して逆変換データ１０６を生成するも
のであり、振幅制御回路１３に接続されている。振幅制
御回路１３は、逆変換データ１０６を振幅制御係数１０
５の指示に従い振幅調整して復号化された画像データ１
０７を生成するものであり、変換係数近似回路１１及び
逆変換回路１２に接続されている。
【００１２】本実施例の動作を説明する。変換係数近似
回路１１には符号化側で用いた直交変換基底係数１０２
と、復号化側で設定した近似制御係数１０３が入力され
る。ここで符号化側でどのような直交変換基底係数１０
２を用いたかが復号化側にもあらかじめ分かっている場
合には、直交変換基底係数１０２を入力するのでなく変
換係数近似回路１１の内部にあらかじめ保持しておく
か、必要に応じて計算で求めても良い。
回路１１には符号化側で用いた直交変換基底係数１０２
と、復号化側で設定した近似制御係数１０３が入力され
る。ここで符号化側でどのような直交変換基底係数１０
２を用いたかが復号化側にもあらかじめ分かっている場
合には、直交変換基底係数１０２を入力するのでなく変
換係数近似回路１１の内部にあらかじめ保持しておく
か、必要に応じて計算で求めても良い。
【００１３】変換係数近似回路１１ではまず直交変換基
底係数１０２を基底波形のパワーが１となるように振幅
増幅する。一般に直交変換基底係数１０２は小数点精度
の値を持ち、かつ変換と逆変換とを通して実行した後の
画像データの振幅が保存されるように振幅調整されてい
る。この振幅調整の値は直交変換の種類と直交変換基底
行列のサイズにより一意に決まる。
底係数１０２を基底波形のパワーが１となるように振幅
増幅する。一般に直交変換基底係数１０２は小数点精度
の値を持ち、かつ変換と逆変換とを通して実行した後の
画像データの振幅が保存されるように振幅調整されてい
る。この振幅調整の値は直交変換の種類と直交変換基底
行列のサイズにより一意に決まる。
【００１４】具体的にはＮ×Ｎ画素のブロックサイズの
離散コサイン変換では、基底波形のパワーが１／Ｎにな
るように振幅調整されている。そこで離散コサイン変換
の全ての基底係数を√Ｎ倍する。次に近似制御係数１０
３の指示に従って前記振幅増幅した直交変換基底係数の
値を更に振幅増幅する。近似制御係数１０３は、変換係
数近似回路１１から生成される整数変換基底係数１０４
の基底波形を元の直交変換基底係数１０２の基底波形に
より類似させるための係数である。従って、近似制御係
数１０３により大きく増幅するほど後段の逆変換回路１
２での演算量は増大するが、高画質な画像を復号化する
ことができる。また近似制御係数１０３による振幅増幅
の値Ｍを１，２，４，…などの２の巾乗の値に設定すれ
ば、後段の逆変換回路１２と振幅制御回路１３とでの演
算処理をより簡単に実現することができる。再度振幅増
幅した直交変換基底係数の値は丸め演算により整数化さ
れて整数変換基底係数１０４として生成される。ところ
で前記説明した方法で生成される整数変換基底係数は一
般に直交性を有しない。特に近似制御係数１０３による
振幅増幅の値Ｍが小さい場合には、整数変換基底係数の
直交状態からの外れの程度が大きくなり、逆変換して得
られる復号画像の歪がより顕著になる可能性がある。そ
こで前記場合には前記丸め演算により整数化した係数に
対して、直交状態からの外れの程度ができるだけ小さく
なる様に補正して整数変換基底係数１０４として生成し
てもよい。具体的には整数の基底係数で構成される直交
変換の一種であるアダマール変換基底係数を変換係数近
似回路１１の内部にあらかじめ保持しておき、前記丸め
演算により整数化した係数に対して、正負符号を同一係
数位置のアダマール変換基底係数と同じになるように補
正するだけでよい。一方、近似制御係数１０３による振
幅増幅の値Ｍが比較的大きい場合や、整数変換基底係数
の直交状態からの外れの程度が比較的小さい場合には前
記補正は行なわない。また変換係数近似回路１１は前記
一連の振幅増幅の値を振幅制御係数１０５として生成す
る。ところでブロック化した入力画像データの行列を
Ｉ、直交変換基底係数の行列をＣ、変換データの行列を
Ｔとすれば、符号化側での直交変換は行列式、 Ｔ＝Ｃ-1ＩＣ で記述される。変換係数近似回路１１では行列Ｃとその
逆行列Ｃ-1との各々に対応する２つの整数変換基底係数
の行列ＨとＨI とを別々に計算して求める必要がある。
但し離散コサイン変換の様に逆行列Ｃ-1が行列Ｃの転置
行列Ｃt に等しい場合には、行列Ｃに対応する整数変換
基底係数の行列Ｈだけを前記説明した処理により求め、
行列Ｈの転置行列Ｈt をＨI とすれば良い。
離散コサイン変換では、基底波形のパワーが１／Ｎにな
るように振幅調整されている。そこで離散コサイン変換
の全ての基底係数を√Ｎ倍する。次に近似制御係数１０
３の指示に従って前記振幅増幅した直交変換基底係数の
値を更に振幅増幅する。近似制御係数１０３は、変換係
数近似回路１１から生成される整数変換基底係数１０４
の基底波形を元の直交変換基底係数１０２の基底波形に
より類似させるための係数である。従って、近似制御係
数１０３により大きく増幅するほど後段の逆変換回路１
２での演算量は増大するが、高画質な画像を復号化する
ことができる。また近似制御係数１０３による振幅増幅
の値Ｍを１，２，４，…などの２の巾乗の値に設定すれ
ば、後段の逆変換回路１２と振幅制御回路１３とでの演
算処理をより簡単に実現することができる。再度振幅増
幅した直交変換基底係数の値は丸め演算により整数化さ
れて整数変換基底係数１０４として生成される。ところ
で前記説明した方法で生成される整数変換基底係数は一
般に直交性を有しない。特に近似制御係数１０３による
振幅増幅の値Ｍが小さい場合には、整数変換基底係数の
直交状態からの外れの程度が大きくなり、逆変換して得
られる復号画像の歪がより顕著になる可能性がある。そ
こで前記場合には前記丸め演算により整数化した係数に
対して、直交状態からの外れの程度ができるだけ小さく
なる様に補正して整数変換基底係数１０４として生成し
てもよい。具体的には整数の基底係数で構成される直交
変換の一種であるアダマール変換基底係数を変換係数近
似回路１１の内部にあらかじめ保持しておき、前記丸め
演算により整数化した係数に対して、正負符号を同一係
数位置のアダマール変換基底係数と同じになるように補
正するだけでよい。一方、近似制御係数１０３による振
幅増幅の値Ｍが比較的大きい場合や、整数変換基底係数
の直交状態からの外れの程度が比較的小さい場合には前
記補正は行なわない。また変換係数近似回路１１は前記
一連の振幅増幅の値を振幅制御係数１０５として生成す
る。ところでブロック化した入力画像データの行列を
Ｉ、直交変換基底係数の行列をＣ、変換データの行列を
Ｔとすれば、符号化側での直交変換は行列式、 Ｔ＝Ｃ-1ＩＣ で記述される。変換係数近似回路１１では行列Ｃとその
逆行列Ｃ-1との各々に対応する２つの整数変換基底係数
の行列ＨとＨI とを別々に計算して求める必要がある。
但し離散コサイン変換の様に逆行列Ｃ-1が行列Ｃの転置
行列Ｃt に等しい場合には、行列Ｃに対応する整数変換
基底係数の行列Ｈだけを前記説明した処理により求め、
行列Ｈの転置行列Ｈt をＨI とすれば良い。
【００１５】逆変換回路１２では整数変換基底係数１０
４を用いて変換データ１０１を逆変換して逆変換データ
１０６を生成する。符号化側にて入力画像データをブロ
ック化および直交変換して得られた変換データの行列を
Ｔ、整数変換基底係数の行列をＨとＨI 、逆変換データ
の行列をＧとすると、逆変換は行列式、 Ｇ＝ＨＴＨI で記述される。ここで逆変換に用いるＨとＨI の係数の
値は全て整数であるから、前記行列演算は加算あるいは
シフト演算のみで実現できる。ここで整数変換基底係数
１０４は振幅増幅された値であるため、逆変換データ１
０６も振幅増幅された値となる。具体的には符号化側で
Ｎ×Ｎ画素のブロックサイズの離散コサイン変換を用い
ている場合には、前記説明したように離散コサイン変換
の全ての基底係数を（Ｍ×√Ｎ）倍してから整数変換基
底係数１０４を求めているので、逆変換データ１０６は
（Ｍ2 ×Ｎ）倍に振幅増幅される。
４を用いて変換データ１０１を逆変換して逆変換データ
１０６を生成する。符号化側にて入力画像データをブロ
ック化および直交変換して得られた変換データの行列を
Ｔ、整数変換基底係数の行列をＨとＨI 、逆変換データ
の行列をＧとすると、逆変換は行列式、 Ｇ＝ＨＴＨI で記述される。ここで逆変換に用いるＨとＨI の係数の
値は全て整数であるから、前記行列演算は加算あるいは
シフト演算のみで実現できる。ここで整数変換基底係数
１０４は振幅増幅された値であるため、逆変換データ１
０６も振幅増幅された値となる。具体的には符号化側で
Ｎ×Ｎ画素のブロックサイズの離散コサイン変換を用い
ている場合には、前記説明したように離散コサイン変換
の全ての基底係数を（Ｍ×√Ｎ）倍してから整数変換基
底係数１０４を求めているので、逆変換データ１０６は
（Ｍ2 ×Ｎ）倍に振幅増幅される。
【００１６】振幅制御回路１３では振幅制御係数１０５
に従い逆変換データ１０６の振幅を調整して画像データ
１０７を生成する。具体的には逆変換データ１０６が
（Ｍ2×Ｎ）倍に振幅増幅されている場合には、１／
（Ｍ2 ×Ｎ）倍にして本来の振幅に復元する。ここで
（Ｍ2 ×Ｎ）が２の巾乗の値であるならば振幅調整はシ
フト演算のみで実現できる。（Ｍ2 ×Ｎ）が２の巾乗の
値でない場合にのみ除算を行なう。
に従い逆変換データ１０６の振幅を調整して画像データ
１０７を生成する。具体的には逆変換データ１０６が
（Ｍ2×Ｎ）倍に振幅増幅されている場合には、１／
（Ｍ2 ×Ｎ）倍にして本来の振幅に復元する。ここで
（Ｍ2 ×Ｎ）が２の巾乗の値であるならば振幅調整はシ
フト演算のみで実現できる。（Ｍ2 ×Ｎ）が２の巾乗の
値でない場合にのみ除算を行なう。
【００１７】次に図１の構成において、符号化側で用い
た直交変換が８×８画素のブロックサイズの離散コサイ
ン変換である場合の、整数変換基底係数１０４の値と振
幅制御係数１０５による振幅調整の値の具体例を説明す
る。８×８行列Ｃの離散コサイン変換における個々の基
底係数の値Ｃ（ｉ，ｊ）は Ｃ(i,j) ＝（Ａi ／２)cos((２ｊ＋１）ｉπ／16），
（i,j ＝０，…，７） Ａi ＝１／√２（ｉ＝０），Ａi ＝１（ｉ＞０） である。図１の変換係数近似回路１１では、まず基底波
形のパワーを１とするために全ての係数Ｃ（ｉ，ｊ）を
２√２倍にする。次に近似制御係数１０３の指示に従い
全ての係数Ｃ（ｉ，ｊ）を更にＭ倍にする。ここでＭを
任意の値としてもよいが、１，２，４などの２の巾乗の
値にすれば、本発明の一連の復号化処理を加算あるいは
シフト演算のみで簡略に実現することが可能となる。振
幅増幅した係数は丸め演算により整数化して整数変換基
底係数Ｈn （ｉ，ｊ）を得る。なおここで丸め演算によ
る整数化を０および１，２，４などの２の巾乗の値に限
定してもよい。２の巾乗倍の演算は加算を用いずシフト
演算のみで実現できるので、前記限定することで逆変換
回路１２での逆変換の演算量を更に削減することが可能
となる。整数変換基底係数の行列Ｈn の具体例として、
近似制御係数１０３による振幅増幅を１とし、かつ整数
化で（１，−１）の２値に丸めた場合の整数変換基底係
数の行列Ｈa は
た直交変換が８×８画素のブロックサイズの離散コサイ
ン変換である場合の、整数変換基底係数１０４の値と振
幅制御係数１０５による振幅調整の値の具体例を説明す
る。８×８行列Ｃの離散コサイン変換における個々の基
底係数の値Ｃ（ｉ，ｊ）は Ｃ(i,j) ＝（Ａi ／２)cos((２ｊ＋１）ｉπ／16），
（i,j ＝０，…，７） Ａi ＝１／√２（ｉ＝０），Ａi ＝１（ｉ＞０） である。図１の変換係数近似回路１１では、まず基底波
形のパワーを１とするために全ての係数Ｃ（ｉ，ｊ）を
２√２倍にする。次に近似制御係数１０３の指示に従い
全ての係数Ｃ（ｉ，ｊ）を更にＭ倍にする。ここでＭを
任意の値としてもよいが、１，２，４などの２の巾乗の
値にすれば、本発明の一連の復号化処理を加算あるいは
シフト演算のみで簡略に実現することが可能となる。振
幅増幅した係数は丸め演算により整数化して整数変換基
底係数Ｈn （ｉ，ｊ）を得る。なおここで丸め演算によ
る整数化を０および１，２，４などの２の巾乗の値に限
定してもよい。２の巾乗倍の演算は加算を用いずシフト
演算のみで実現できるので、前記限定することで逆変換
回路１２での逆変換の演算量を更に削減することが可能
となる。整数変換基底係数の行列Ｈn の具体例として、
近似制御係数１０３による振幅増幅を１とし、かつ整数
化で（１，−１）の２値に丸めた場合の整数変換基底係
数の行列Ｈa は
【００１８】
【数１】
【００１９】である。また行列Ｈa の直交状態からの外
れが小さくなるように前記説明した方法で補正して得た
整数変換基底係数の行列Ｈamは
れが小さくなるように前記説明した方法で補正して得た
整数変換基底係数の行列Ｈamは
【００２０】
【数２】
【００２１】である。この行列Ｈamはアダマール変換基
底係数と等しい。近似制御係数１０３による振幅増幅を
１とし、整数に丸めた場合の整数変換基底係数の行列Ｈ
bは
底係数と等しい。近似制御係数１０３による振幅増幅を
１とし、整数に丸めた場合の整数変換基底係数の行列Ｈ
bは
【００２２】
【数３】
【００２３】である。前記Ｈa ，Ｈam，Ｈb の場合に、
逆変換データ１０６はブロックサイズに等しい８倍に振
幅増幅されるので、振幅制御回路１３では逆変換データ
１０６を３ビット右シフトして画像データ１０７として
生成する。近似制御係数１０３により２倍に振幅増幅
し、かつ振幅２以下の整数に丸めた場合の整数変換基底
係数の行列Ｈc は
逆変換データ１０６はブロックサイズに等しい８倍に振
幅増幅されるので、振幅制御回路１３では逆変換データ
１０６を３ビット右シフトして画像データ１０７として
生成する。近似制御係数１０３により２倍に振幅増幅
し、かつ振幅２以下の整数に丸めた場合の整数変換基底
係数の行列Ｈc は
【００２４】
【数４】
【００２５】である。また行列Ｈc の直交状態からの外
れが小さくなるように前記説明した方法で補正して得た
整数変換基底係数の行列Ｈcmは
れが小さくなるように前記説明した方法で補正して得た
整数変換基底係数の行列Ｈcmは
【００２６】
【数５】
【００２７】である。近似制御係数１０３により２倍に
振幅増幅し、整数に丸めた場合の整数変換基底係数の行
列Ｈd は
振幅増幅し、整数に丸めた場合の整数変換基底係数の行
列Ｈd は
【００２８】
【数６】
【００２９】である。前記Ｈc ，Ｈcm，Ｈd の場合に、
逆変換データ１０６は４×８倍に振幅増幅されるので、
振幅制御回路１３で逆変換データ１０６を５ビット右シ
フトして画像データ１０７として生成する。近似制御係
数１０３により４倍に振幅増幅し、かつ振幅４以下の整
数に丸めた場合の整数変換基底係数の行列Ｈe は
逆変換データ１０６は４×８倍に振幅増幅されるので、
振幅制御回路１３で逆変換データ１０６を５ビット右シ
フトして画像データ１０７として生成する。近似制御係
数１０３により４倍に振幅増幅し、かつ振幅４以下の整
数に丸めた場合の整数変換基底係数の行列Ｈe は
【００３０】
【数７】
【００３１】である。近似制御係数１０３により４倍に
振幅増幅し、整数に丸めた場合の整数変換基底係数の行
列Ｈf は
振幅増幅し、整数に丸めた場合の整数変換基底係数の行
列Ｈf は
【００３２】
【数８】
【００３３】である。前記Ｈe ，Ｈf の場合に、逆変換
データ１０６は１６×８倍に振幅増幅されるので、振幅
制御回路１３で逆変換データ１０６を７ビット右シフト
して画像データ１０７として生成する。また離散コサイ
ン変換の逆行列Ｃ-1に対応する整数変換基底係数の行列
Ｈn I は、前記具体例に示した行列Ｈn の転置行列Ｈn
t に等しい。図１の逆変換回路１２では変換データの行
列Ｔに対して、前記具体例に示した整数変換基底係数の
行列Ｈn を用いた行列演算Ｇ＝Ｈn ＴＨn tで逆変換デ
ータの行列Ｇを計算する。ここで行列Ｈn の前記具体例
のうちＨa，Ｈam，Ｈb では比較的少ない個数の加算の
みで逆変換を実現できる。またＨc，Ｈcm，Ｈd ，
Ｈe ，Ｈf のように、係数の値の種類が多いほど逆変換
の演算量は増加するが復号画像の画質が良い。ここで実
際の復号化システムの演算処理能力と復号画像の要求画
質のバランスを考慮して最適な整数変換基底係数を選択
すればよい。
データ１０６は１６×８倍に振幅増幅されるので、振幅
制御回路１３で逆変換データ１０６を７ビット右シフト
して画像データ１０７として生成する。また離散コサイ
ン変換の逆行列Ｃ-1に対応する整数変換基底係数の行列
Ｈn I は、前記具体例に示した行列Ｈn の転置行列Ｈn
t に等しい。図１の逆変換回路１２では変換データの行
列Ｔに対して、前記具体例に示した整数変換基底係数の
行列Ｈn を用いた行列演算Ｇ＝Ｈn ＴＨn tで逆変換デ
ータの行列Ｇを計算する。ここで行列Ｈn の前記具体例
のうちＨa，Ｈam，Ｈb では比較的少ない個数の加算の
みで逆変換を実現できる。またＨc，Ｈcm，Ｈd ，
Ｈe ，Ｈf のように、係数の値の種類が多いほど逆変換
の演算量は増加するが復号画像の画質が良い。ここで実
際の復号化システムの演算処理能力と復号画像の要求画
質のバランスを考慮して最適な整数変換基底係数を選択
すればよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、直交変
換を用いて符号化された画像の変換データを、復号化側
では整数係数の演算のみを用いた近似的な逆変換処理で
復号再生する。このため加算とシフト演算のみで逆変換
処理を実現でき、高速な乗算機能を持たない安価なシス
テムでも画像を高速に復号再生することができる。また
近似制御係数による振幅増幅が大きいほど総演算量は増
大するが、本来の直交変換により類似した逆変換を実現
して高画質な復号画像を得ることができる。従って、近
似制御係数を制御することで実際の復号化システムの演
算能力に応じた最適な逆変換処理を選択することができ
る。
換を用いて符号化された画像の変換データを、復号化側
では整数係数の演算のみを用いた近似的な逆変換処理で
復号再生する。このため加算とシフト演算のみで逆変換
処理を実現でき、高速な乗算機能を持たない安価なシス
テムでも画像を高速に復号再生することができる。また
近似制御係数による振幅増幅が大きいほど総演算量は増
大するが、本来の直交変換により類似した逆変換を実現
して高画質な復号画像を得ることができる。従って、近
似制御係数を制御することで実際の復号化システムの演
算能力に応じた最適な逆変換処理を選択することができ
る。
【図１】本発明の画像の復号化方法の基本構成図であ
る。
る。
【図２】直交変換を用いた従来の画像の符号復号化方法
の基本構成図である。
の基本構成図である。
【符号の説明】 １１ 変換係数近似回路 １２ 逆変換回路 １３ 振幅制御回路 ２１ 直交変換回路 ２２ 直交逆変換回路 １００ 入力画像データ １０１ 変換データ １０２ 直交変換基底係数 １０３ 近似制御係数 １０４ 整数変換基底係数 １０５ 振幅制御係数 １０６ 逆変換データ １０７ 復号した画像データ
Claims (2)
- 【請求項１】 直交変換符号化された画像を復号して複
合化画像データを生成する方法において、画像入力装置
またはファイル装置から得られる近似制御係数に従い、
符号化側で用いた直交変換基底係数を振幅調整してから
整数化して整数変換基底係数を生成し、前記振幅調整の
大きさを示す振幅制御係数を生成し、符号化側で画像を
直交変換して得られた変換データに前記整数変換基底係
数を掛け、逆変換して逆変換データを生成し、前記振幅
制御係数に従い前記逆変換データの振幅を調整して前記
復号化画像データを生成することを特徴とする画像の復
号化方法。 - 【請求項２】 直交変換符号化された画像を復号して複
合化画像データを生成する装置において、 変換係数近似回路、逆変換回路及び振幅制御回路から成
り、 前記変換係数近似回路は、符号化側で用いた直交変換基
底係数の振幅を近似制御係数に従い調整してから整数化
して整数変換基底係数及び前記振幅の大きさを示す振幅
制御係数を生成し、 前記逆変換回路は、前記符号化側で画像を直交変換して
得られた変換データを前記整数変換基底係数を用いて逆
変換して逆変換データを生成し、 前記振幅制御回路は、前記振幅制御係数の指示に従い前
記逆変換データの振幅を調整して前記復号化画像データ
を生成することを特徴とした画像の復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15232593A JPH0723381A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 画像の復号化方法及びその復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15232593A JPH0723381A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 画像の復号化方法及びその復号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0723381A true JPH0723381A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15538066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15232593A Pending JPH0723381A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 画像の復号化方法及びその復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723381A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6473207B1 (en) | 1997-08-26 | 2002-10-29 | Nec Corporation | Image size transformation method for orthogonal transformation coded image |
| WO2006034603A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-06 | Huawei Technologies Co., Ltd | Video image encoding method |
| JPWO2006126377A1 (ja) * | 2005-05-25 | 2008-12-25 | 松下電器産業株式会社 | 行列演算装置 |
| US8179972B2 (en) | 2004-06-08 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Image encoding device, image decoding device, and integrated circuit used therein |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04222121A (ja) * | 1990-12-22 | 1992-08-12 | Casio Comput Co Ltd | データ圧縮装置 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15232593A patent/JPH0723381A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04222121A (ja) * | 1990-12-22 | 1992-08-12 | Casio Comput Co Ltd | データ圧縮装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6473207B1 (en) | 1997-08-26 | 2002-10-29 | Nec Corporation | Image size transformation method for orthogonal transformation coded image |
| US8179972B2 (en) | 2004-06-08 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Image encoding device, image decoding device, and integrated circuit used therein |
| WO2006034603A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-06 | Huawei Technologies Co., Ltd | Video image encoding method |
| CN100440978C (zh) * | 2004-09-28 | 2008-12-03 | 华为技术有限公司 | 一种视频图像编码方法 |
| JPWO2006126377A1 (ja) * | 2005-05-25 | 2008-12-25 | 松下電器産業株式会社 | 行列演算装置 |
| JP4738408B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-08-03 | パナソニック株式会社 | 行列演算装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960709 |