JPH0752951B2 - Image data compression processing method and apparatus - Google Patents

Image data compression processing method and apparatus

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JPH0752951B2
JPH0752951B2 JP63255838A JP25583888A JPH0752951B2 JP H0752951 B2 JPH0752951 B2 JP H0752951B2 JP 63255838 A JP63255838 A JP 63255838A JP 25583888 A JP25583888 A JP 25583888A JP H0752951 B2 JPH0752951 B2 JP H0752951B2
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block
image data
normalization
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data
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幹夫 渡辺
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は画像データ圧縮処理装置および方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data compression processing apparatus and method.

CCD等の固体電子撮像素子や撮像管を備えたカメラ,光
学的走査読取装置(OCR)等から得られるディジタル画
像データはデータ量がきわめて多いために,半導体メモ
リ,磁気記録媒体,光ディスク等の記録媒体に記録する
ときにはデータ圧縮をしてデータ量を少なくすることが
要請される。画像データ圧縮の代表的な手法は,W.CHEN
and W.PRATT“Scene Adaptive Coder"IEEE Trans.on Co
mm.Vol.CoM−32,No.3,1984年3月pp225−232に延べられ
ている。それは,原画像データを複数のブロックに分割
し,各ブロックごとに原画像データを直交変換して変換
係数を求め,この変換係数を適当な正規化係数により割
ることにより正規化するとともに端数を四捨五入して量
子化し,この量子化された値を符号化することにより圧
縮データを得るものである。
Recording of semiconductor memory, magnetic recording media, optical disks, etc., because the amount of digital image data obtained from a camera equipped with a solid-state electronic image pickup device such as CCD, a camera tube, an optical scanning reader (OCR), etc. is extremely large. When recording on a medium, data compression is required to reduce the amount of data. A typical method of image data compression is W.CHEN
and W.PRATT “Scene Adaptive Coder” IEEE Trans.on Co
mm.Vol.CoM-32, No. 3, March 1984, pp225-232. It divides the original image data into multiple blocks, orthogonally transforms the original image data for each block, obtains a transform coefficient, normalizes by dividing this transform coefficient by an appropriate normalization coefficient, and rounds the fraction. Then, the data is quantized, and the quantized value is encoded to obtain compressed data.

このデータ圧縮の手法をビデオ・データの伝送に応用し
た例がU.S.P.4,394,774に記載されている。この文献に
記載のディジタル・ビデオ圧縮システムはビデオ・デー
タをビデオ・レートで圧縮しながら適当な媒体を通して
伝送し,受信側でデータの伸長を行なうものであり,デ
ータ圧縮処理において上記の各ブロックごとに正規化係
数を調整することにより各ブロックごとの圧縮データ長
を一定範囲内に収めるという方式を開示している。しか
しながら,この方式は1画面を複数のブロックに分割
し,各ブロックの圧縮データ長に基づいて各ブロックご
とに正規化係数を調整しているので,高い周波数のエネ
ルギを多くもつブロックが他のブロックに比べて大きい
正規化係数によって正規化処理され,微細な模様等をも
つ部分において画質が低下するという問題がある。
An example of applying this data compression method to video data transmission is described in USP 4,394,774. The digital video compression system described in this document transmits video data through an appropriate medium while compressing the video data at a video rate and expands the data on the receiving side. It discloses a method of adjusting the normalization coefficient so that the compressed data length of each block falls within a certain range. However, in this method, one screen is divided into a plurality of blocks and the normalization coefficient is adjusted for each block based on the compressed data length of each block. There is a problem that the image quality is deteriorated in a portion having a fine pattern or the like by performing a normalization process with a larger normalization coefficient than that of

一方,一画面についての圧縮データ長を常にほぼ一定に
保持したいという要求がある。たとえばディジタル・ス
チル・カメラにおいて撮影した静止画をディジタル・メ
モリに蓄えるときにメモリ容量をできるだけ有効に使用
するために画像データを圧縮してメモリに記憶すること
が考えられる。1つのメモリ・チップまたは1つのメモ
リ・カードに記憶できる駒数をあらかじめ固定的に定め
ておくことが好ましく,そのためには1画面についての
圧縮データ長を固定化することが必要となる。ディジタ
ル・スチル・カメラのみならず多くの分野でこのような
要請があり,また応用分野に応じて記録媒体も半導体メ
モリに限らず光ディスクその他のものが使用されよう。
On the other hand, there is a demand to always keep the compressed data length for one screen almost constant. For example, when a still image taken by a digital still camera is stored in a digital memory, it is possible to compress the image data and store it in the memory in order to use the memory capacity as effectively as possible. It is preferable that the number of frames that can be stored in one memory chip or one memory card is fixedly determined in advance. For that purpose, it is necessary to fix the compressed data length for one screen. In many fields as well as in digital still cameras, there are such demands, and the recording medium is not limited to the semiconductor memory but may be the optical disk or the like depending on the application field.

発明の概要 この発明は,一画面分の圧縮データ長をほぼ一定に固定
化できるとともに,絵柄に部分的な細かさの違いがあっ
ても部分的に画質を低下させることがなく,さらに圧縮
処理時間の短縮化を図ることのできる画像データ圧縮処
理装置および方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the compressed data length for one screen can be fixed almost constant, and even if there is a partial difference in fineness of the picture, the image quality is not partially deteriorated, and further compression processing is performed. An object of the present invention is to provide an image data compression processing device and method capable of shortening the time.

この発明は,一画面分をそれぞれ複数の画素からなるブ
ロックに分割し,各ブロックごとにそのブロックに含ま
れる画素の原画像データに直交変換を施し,一画面分の
直交変換係数を求め,求められた直交変換係数を正規化
係数を用いて正規化し,正規化された値のそれぞれに所
定の符号を割当てて符号化データを得る画像データ圧縮
処理方法において,原画像データの圧縮処理に先立っ
て,隣接する複数のブロックによりブロック・グループ
を形成し,各ブロック・グループからそれらのブロック
を代表する代表ブロックをそれぞれ抽出し,上記直交変
換,正規化および符号化を,抽出された代表ブロックの
それぞれについて行ない,これにより得られる符号化デ
ータのデータ量を全代表ブロックにわたって計数し,計
数値が所定範囲内に収まるように正規化係数を変更しな
がら正規化,符号化およびデータ計数処理を繰返して最
適な正規化係数を決定し,このようにして最適な正規化
係数を決定したのち原画像データの圧縮処理に移り,こ
の圧縮処理において,決定された最適な正規化係数を用
いて上記直交変換係数を正規化し,正規化された値を符
号化することにより最終的な圧縮画像データを得ること
を特徴とする。
The present invention divides one screen into blocks each consisting of a plurality of pixels, performs orthogonal transformation on the original image data of the pixels contained in each block, and obtains the orthogonal transformation coefficient for one screen. In the image data compression processing method for normalizing the obtained orthogonal transform coefficient using the normalization coefficient and assigning a predetermined code to each of the normalized values to obtain encoded data, prior to the compression processing of the original image data, , A block group is formed by a plurality of adjacent blocks, representative blocks representative of those blocks are extracted from each block group, and the orthogonal transformation, normalization, and encoding are performed on each of the extracted representative blocks. The total amount of encoded data obtained by this is counted over all the representative blocks, and the count value is within the specified range. The normalization, encoding, and data counting process are repeated while changing the normalization factor so that the optimum normalization factor is determined. In this way, the optimum normalization factor is determined, and then the original image data compression process is performed. In this compression process, the orthogonal transformation coefficient is normalized by using the determined optimum normalization coefficient, and the normalized value is encoded to obtain the final compressed image data. To do.

またこの発明は,一画面分をそれぞれ複数の画素からな
るブロックに分割し,各ブロックごとにそのブロックに
含まれる画素の原画像データに直交変換を施し,一画面
分の直交変換係数を求め,求められた直交変換係数を正
規化係数を用いて正規化し,正規化された値のそれぞれ
に所定の符号を割当てて符号化データを得る画像データ
圧縮装置において,原画像データの圧縮処理に先立っ
て,隣接する複数のブロックによりブロック・グループ
を形成するブロック・グループ形成手段,上記ブロック
・グループ形成手段により形成された各ブロック・グル
ープからそれらのブロックを代表する代表ブロックをそ
れぞれ抽出する代表ブロック抽出手段,上記直交変換,
正規化および符号化を,上記代表ブロック抽出手段によ
って抽出された代表ブロックのそれぞれについて行な
い,これにより得られる符号化データのデータ量を全代
表ブロックにわたって計数する計数手段,上記計数手段
によって計数された計数値が所定範囲内に収まるように
正規化係数を変更しながら正規化,符号化およびデータ
計数処理を繰返して最適な正規化係数を決定する正規化
係数決定手段,ならびに上記正規化係数決定手段により
決定された最適な正規化係数を決定したのち原画像デー
タの圧縮処理に移り,この圧縮処理において,決定され
た最適な正規化係数を用いて上記直交変換係数を正規化
し,正規化された値を符号化することにより最終的な圧
縮画像データを得る符号化手段を備えていることを特徴
とする。
Further, the present invention divides one screen into blocks each composed of a plurality of pixels, performs orthogonal transformation on the original image data of the pixels included in the block for each block, and obtains the orthogonal transformation coefficient for one screen, In an image data compression device that obtains encoded data by normalizing the obtained orthogonal transform coefficient using a normalization coefficient and assigning a predetermined code to each of the normalized values, prior to compression processing of the original image data, A block group forming means for forming a block group from a plurality of adjacent blocks, and a representative block extracting means for extracting a representative block representative of the blocks from each block group formed by the block group forming means. , The above orthogonal transformation,
Normalization and encoding are performed for each of the representative blocks extracted by the representative block extracting means, and the data amount of encoded data obtained by this is counted by all the representative blocks. Normalization coefficient determining means for determining the optimum normalization coefficient by repeating normalization, encoding and data counting processing while changing the normalization coefficient so that the count value falls within a predetermined range, and the normalization coefficient determining means. After determining the optimum normalization coefficient determined by, the process moves to the compression processing of the original image data, and in this compression processing, the orthogonal transformation coefficient is normalized using the optimum normalization coefficient determined and is normalized. It is characterized by comprising an encoding means for obtaining final compressed image data by encoding a value.

代表ブロックの抽出は,複数のブロックの中から代表ブ
ロックを選択することにより行なってもよいし,代表ブ
ロックの各画素データを複数のブロックの対応画素デー
タの平均値を求めることにより代表ブロックを作成する
ことにより行なってもよい。
The extraction of the representative block may be performed by selecting the representative block from the plurality of blocks, or the representative block is created by obtaining the average value of the corresponding pixel data of the plurality of blocks for each pixel data of the representative block. You may perform by doing.

代表ブロックの2回目以降の正規化処理においてそれら
の直交変換係数を新たな正規化係数によって正規化する
ようにしてもよいし,2回目以降の正規化処理においては
前回の正規化された値を正規化することにより新たな正
規化値を求めるようにしてもよい。
In the second and subsequent normalization processing of the representative block, those orthogonal transform coefficients may be normalized by a new normalization coefficient, or in the second and subsequent normalization processing, the previously normalized values may be used. A new normalized value may be obtained by normalizing.

この発明によると,原画像データの圧縮処理に先立って
一画面の画像データ中から代表ブロックを抽出し,この
代表ブロックについて圧縮処理を行ない,その圧縮デー
タ長がほぼ一定となるように正規化係数を決定してい
る。そしてこの決定された最適な正規化係数を用いて一
画面全体の画像データを圧縮し,最終的な圧縮画像デー
タを得ている。このため一画面分の圧縮データ長がほぼ
一定となることが期待できる。正規化係数の決定におい
て代表ブロックについてのみ圧縮処理をしているので一
画面全体の圧縮処理をする場合に比べて演算量が少なく
なり,正規化係数の決定に要する処理時間を短縮化でき
るので,データ圧縮処理全体の処理時間も短縮化でき
る。さらに,正規化係数が決定されると,分割されたブ
ロックごとに直交変換,正規化,符号化等の処理が行な
われ,決定された1つの正規化係数を一画面全体につい
て用いられるので,絵柄の細かさの違いにより部分的に
正規化係数が異なり部分的に画質が悪くなるといった問
題が生じることがなく,微細な模様等であっても比較的
高画質に保つことができる。
According to the present invention, a representative block is extracted from the image data of one screen prior to the compression processing of the original image data, the compression processing is performed on this representative block, and the normalization coefficient is set so that the compressed data length becomes almost constant. Has been decided. Then, the image data of the entire one screen is compressed by using the determined optimum normalization coefficient to obtain the final compressed image data. Therefore, it can be expected that the compressed data length for one screen becomes almost constant. Since the compression processing is performed only for the representative block in the determination of the normalization coefficient, the amount of calculation is smaller than that in the case of performing the compression processing of the entire screen, and the processing time required for the determination of the normalization coefficient can be shortened. The processing time of the entire data compression processing can also be shortened. Further, when the normalization coefficient is determined, processing such as orthogonal transformation, normalization, and coding is performed for each divided block, and one determined normalization coefficient can be used for the entire screen. There is no problem that the normalization coefficient is partially different due to the difference in fineness and the image quality is partially deteriorated, and it is possible to maintain a relatively high image quality even for a fine pattern or the like.

原画像データにおける最適な正規化係数を決定し,決定
された最適な正規化係数を用いて原画像データから得ら
れた上記直交変換係数を正規化し,符号化している。い
わば,一の画面の画像データのデータ量に対応したデー
タ量によってその一の画面の画像データに対する正規化
係数を決定しているので画像の変化にかかわらず常に適
切な正規化係数が得られる。画像の変化にかかわらずど
のような画像であっても一画面分の圧縮データ長を常に
ほぼ一定値とすることができる。
The optimal normalization coefficient in the original image data is determined, and the orthogonal transformation coefficient obtained from the original image data is normalized and encoded using the determined optimal normalization coefficient. In other words, since the normalization coefficient for the image data of the one screen is determined by the data amount corresponding to the data amount of the image data of the one screen, an appropriate normalization coefficient is always obtained regardless of the change of the image. Regardless of the image change, the compressed data length for one screen can always be set to a substantially constant value regardless of the image.

実施例の説明 まず第1図から第4図を参照してこの発明の実施例につ
いて詳述する。第1図は画像データ圧縮処理を機能ブロ
ック化して示すものであり,第2図は同処理の流れを線
図化して示すものである。第3図は画面における分割さ
れたブロックと代表ブロックとの関係を示すものであ
る。第4図は正規化係数テーブルを示すグラフである。
Description of Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 shows the image data compression processing in functional blocks, and FIG. 2 shows the flow of the processing in a diagram. FIG. 3 shows the relationship between the divided blocks and the representative block on the screen. FIG. 4 is a graph showing a normalization coefficient table.

第3図を参照して,一画面分の原画像データはN×M画
素で構成され,1画素はたとえば8ビット・データによっ
て表現されている。このような原画像データは画面の
縦,横方向に複数のブロックBに分割される。1ブロッ
クはたとえば8×8画素から構成される。
Referring to FIG. 3, the original image data for one screen is composed of N × M pixels, and one pixel is represented by 8-bit data, for example. Such original image data is divided into a plurality of blocks B in the vertical and horizontal directions of the screen. One block is composed of 8 × 8 pixels, for example.

まず一画面分のデータ圧縮処理について説明する。First, the data compression processing for one screen will be described.

原画像データは,各ブロックごとに,変換部11において
DCT(Discrete Cosine Transformation)変換(直交変
換の一種)され,そのDCT係数F(u,v)が求められる
(ステップ21)。DCT係数F(u,v)は各ブロックごとに
係数メモリ12にストアされる(ステップ22)。このDCT
処理は一画面分のすべての原画像データについて行なわ
れる。
The original image data is converted by the conversion unit 11 for each block.
DCT (Discrete Cosine Transformation) transformation (a type of orthogonal transformation) is performed, and the DCT coefficient F (u, v) is obtained (step 21). The DCT coefficient F (u, v) is stored in the coefficient memory 12 for each block (step 22). This DCT
The processing is performed on all original image data for one screen.

後に詳述する最適な正規化係数Ddが決定された後,正規
化部13において一画面分について正規化処理が行なわれ
る(ステップ28)。この処理ではDCT係数F(u,v)がブ
ロックごとにメモリ12から読出され,この係数F(u,
v)が正規化係数Ddで除される。この除算結果の端数は
四捨五入されることにより量子化される。一般にはこの
正規化処理と同時に,またはその前に閾値処理が行なわ
れる。閾値処理はDCT係数F(u,v)からある値Tを減算
する処理である。F(u,v)≦Tの場合には減算結果を
0とする。F(0,0)すなわち各ブロックの最も低次の
(周波数の低い)成分(これをDC成分といい,各ブロッ
クの平均輝度を表わすデータである)については閾値処
理は行なわれない。またDC成分についてはその正規化処
理においても他の成分(AC成分)とは異なる正規化係数
で正規化される。後述するフィードバック処理により調
整された最適正規化係数Ddは基本的にはAC成分に対して
適用される。この正規化処理はブロックごとにかつ一画
面全体について行なわれる。
After the optimum normalization coefficient Dd, which will be described in detail later, is determined, the normalization unit 13 performs normalization processing for one screen (step 28). In this process, the DCT coefficient F (u, v) is read from the memory 12 for each block, and this coefficient F (u, v) is read.
v) is divided by the normalization factor Dd. The fractional result of this division is quantized by being rounded off. Generally, threshold value processing is performed simultaneously with or before this normalization processing. The threshold value process is a process of subtracting a certain value T from the DCT coefficient F (u, v). When F (u, v) ≦ T, the subtraction result is set to 0. F (0,0), that is, the lowest order (lowest frequency) component of each block (this is referred to as a DC component, which is data representing the average luminance of each block) is not subjected to threshold processing. Further, the DC component is also normalized by a normalization coefficient different from other components (AC component) in the normalization process. The optimal normalization coefficient Dd adjusted by the feedback processing described later is basically applied to the AC component. This normalization process is performed for each block and for the entire screen.

正規化されたデータは次に符号化部14において符号化さ
れる(ステップ29)。符号化にはたとえばハフマン符号
化,ランレングス符号化等がある。通常はDCT処理,正
規化または符号化と同時にもしくはその前に2次元配列
の画像データはジグザク・スキャンされ1次元配列のデ
ータに変換される。符号化された一画面分のデータは圧
縮データとして出力され,たとえばメモリに書込まれる
(ステップ30)。
The normalized data is then encoded by the encoding unit 14 (step 29). Encoding includes Huffman encoding, run-length encoding, and the like. Usually, at the same time as or before DCT processing, normalization or encoding, two-dimensional array image data is zigzag scanned and converted into one-dimensional array data. The encoded data for one screen is output as compressed data and written in, for example, a memory (step 30).

最適な正規化係数Ddの決定処理は次のようにして行なわ
れる。この処理では代表ブロックのデータが用いられ
る。第3図に示すように複数のブロックBがまとめられ
て1グループが形成される。この例では各ブロック・グ
ループは4×4のブロックBからなる。各ブロック・グ
ループから1つの代表ブロックBrが選択される。
The process of determining the optimum normalization coefficient Dd is performed as follows. In this processing, the data of the representative block is used. As shown in FIG. 3, a plurality of blocks B are put together to form one group. In this example, each block group consists of 4 × 4 blocks B. One representative block Br is selected from each block group.

一画面全体についてのDCT演算処理ののち,メモリ12に
蓄えられたDCT係数のうち選択された代表ブロックBrに
属するものが読出され,正規化部13において正規化され
る(ステップ23)。第1回目の正規化処理においてはあ
らかじめ定められた正規化係数(これを符号Dで表わ
す)の初期値D0が用いられる。すなわち正規化部13には
切換部17を通して初期値D0が与えられている。
After the DCT calculation process for the entire screen, the DCT coefficients stored in the memory 12 and belonging to the selected representative block Br are read out and normalized by the normalization unit 13 (step 23). In the first normalization process, an initial value D 0 of a predetermined normalization coefficient (denoted by a symbol D) is used. That is, the normalization unit 13 is given the initial value D 0 through the switching unit 17.

代表ブロックBrの正規化データは次に符号化ブロック14
において符号化される(ステップ24)。次に符号化され
たデータはカウンタ15に与えられ,その代表ブロックBr
についての全符号量,すなわち全代表ブロックのデータ
長が計数される(ステップ25)。正規化処理および符号
化処理は代表ブロックごとに行なわれ,各代表ブロック
の符号化データが順次カウンタ15に与えられる。一画面
分中の代表ブロックについての正規化,符号化が終了す
るとカウンタ15の計数値は一画面中の代表ブロックの符
号化データ長を表わす。この計数値がある所定値(これ
を目標値という)にほぼ一致するように正規化係数Dが
設定される。そのためにカウンタ15の係数値と目標値と
の差がある許容量Eより小さいかどうかがチェックされ
る(ステップ26)。上記の差が許容値Eを超えている場
合には新たな正規化係数Dを求めるために変換テーブル
16が参照される(ステップ27)。
The normalized data of the representative block Br is next encoded block 14
Is encoded in (step 24). Next, the encoded data is given to the counter 15 and its representative block Br
Is calculated, that is, the data length of all representative blocks is counted (step 25). The normalization process and the encoding process are performed for each representative block, and the encoded data of each representative block is sequentially given to the counter 15. When normalization and encoding of the representative block in one screen are completed, the count value of the counter 15 represents the encoded data length of the representative block in one screen. The normalization coefficient D is set so that this count value substantially matches a predetermined value (this is called a target value). Therefore, it is checked whether the difference between the coefficient value of the counter 15 and the target value is smaller than a certain allowable amount E (step 26). If the above difference exceeds the allowable value E, a conversion table is used to obtain a new normalization coefficient D.
16 is referenced (step 27).

変換テーブル16には,第4図に示すように,カウンタ15
の計数値に対して経験的に割出された妥当と思われる正
規化係数Dがあらかじめ設定されている。この変換テー
ブル16を参照して新たな正規化係数Dが設定され,切換
部17を経て正規化部13に与えられる。そして,今度はこ
の新たな正規化係数Dを用いて同じように全代表ブロッ
クBrについての正規化,符号化が行なわれ,符号化デー
タのデータ長がカウンタ15で計数される(ステップ23,2
4,25)。そして,ステップ26の判断結果に応じて上記の
処理が繰返される。
The conversion table 16 has a counter 15 as shown in FIG.
A normalization coefficient D that is considered to be appropriate and is calculated empirically for the count value of is set in advance. A new normalization coefficient D is set by referring to the conversion table 16, and is given to the normalization unit 13 via the switching unit 17. Then, this new normalization coefficient D is used to similarly normalize and code all representative blocks Br, and the data length of the coded data is counted by the counter 15 (steps 23, 2).
4,25). Then, the above process is repeated according to the determination result of step 26.

カウンタ15の計数値と目標値との差が許容値E以内にな
ると,最後に用いられた正規化係数Dが最適な量と考え
られるので,この正規化係数Ddを用いて上述のように一
画面全体について正規化,符号化処理が行なわれる(ス
テップ28,29)。
When the difference between the count value of the counter 15 and the target value is within the allowable value E, the last-used normalization coefficient D is considered to be the optimum amount. Normalization and coding processing is performed on the entire screen (steps 28 and 29).

第2図の流れ図では,まず一画面全体についてDCT係数
を求めたのちに最適な正規化係数Ddの決定処理に進んで
いる。まず代表ブロックBrについてDCT係数を求めて正
規化係数の決定処理を行ない,最適な正規化係数Ddが決
定されたのちに一画面全体についてDCT演算を行ない,
さらに正規化,符号化に進むようにしてもよい。
In the flowchart of FIG. 2, first, the DCT coefficient is obtained for the entire screen, and then the process of determining the optimum normalization coefficient Dd is performed. First, the DCT coefficient is obtained for the representative block Br, the normalization coefficient is determined, and after the optimum normalization coefficient Dd is determined, the DCT operation is performed for the entire screen.
Further, normalization and encoding may be performed.

上記実施例では4×4=16個のブロックの中から1つの
ブロックを選択してこれを代表ブロックとしているが,
複数個(たとえば4×4=16個)のブロックにおける対
応する画素の平均値データをもつ画素の集合からなる代
表ブロックを作成してもよい。
In the above embodiment, one block is selected from the 4 × 4 = 16 blocks and this block is set as the representative block.
A representative block composed of a set of pixels having average value data of corresponding pixels in a plurality of blocks (for example, 4 × 4 = 16 blocks) may be created.

第5図に示すように,16個のブロックBにおける対応す
る画素のデータLij(xi+k×8,yj+l×8)(k
=0〜3,l=0〜3)の下式で示す平均値ijを代表ブ
ロックBrの1つの画素データとする。
As shown in FIG. 5, data L ij (x i + k × 8 , y j + l × 8 ) (k
= 0 to 3, l = 0 to 3) The average value ij shown in the following equation is set as one pixel data of the representative block Br.

このようなデータijをi=0〜7,j=0〜7にわたっ
て集めた集合が1つの代表ブロックとなる。そして,こ
のような代表ブロックを4×4=16個のブロック・グル
ープごとに作成し,このような複数の代表ブロックのデ
ータを用いて正規化係数Ddを決定する。
A set of such data ij collected over i = 0 to 7, j = 0 to 7 is one representative block. Then, such a representative block is created for each of 4 × 4 = 16 block groups, and the normalization coefficient Dd is determined using the data of such a plurality of representative blocks.

ここでデータLij,ijは直交変換前の輝度データであっ
ても,直交変換後の直交変換係数であってもいずれでも
よい。
Here, the data L ij and ij may be luminance data before orthogonal transformation or orthogonal transformation coefficients after orthogonal transformation.

上記実施例では各正規化処理においてメモリ12にストア
されているDCT係数を新たな正規化定数によって正規化
しているので,正規化すべきデータ量は常に一定であ
る。
In the above embodiment, since the DCT coefficient stored in the memory 12 is normalized by the new normalization constant in each normalization process, the amount of data to be normalized is always constant.

次に,正規化すべきデータ量を正規化処理ごとに減少さ
せ,処理時間の短縮化が可能な実施例について第6図お
よび第7図を参照して説明する。これらの図において第
1図および第2図に示すものと同一機能ブロックおよび
同一処理には同一符号を付けておく。
Next, an embodiment in which the amount of data to be normalized is reduced for each normalization process and the processing time can be shortened will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In these figures, the same functional blocks and the same processes as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

選択された代表ブロックBrに属するものが正規化部13A
に与えられる。この正規化部13Aにはいかなる画像デー
タに対してもその圧縮データ長が目標値を超えないよう
に充分低い値の正規化係数初期値D0が与えられている。
この正規化部13Aにおいて上記初期値D0を用いて正規化
された代表ブロックBrの値はメモリ12Aにストアされる
(ステップ23A,33)。各ブロックにおいて正規化された
値をジグザグ・スキャンにより1次元配列としたときに
一般に後部に配列された正規化値は0になることが多
い。最後まで連続する0がある範囲にわたって存在する
場合に,0でない最後の値の次にEOB(End of Block)符
号を付し(ステップ33),それ以降の0データを棄却す
る。EOBを実際に付加することに代えて,EOBが付加され
るべき位置(順位)を記憶するようにしてもよい。
The one belonging to the selected representative block Br is the normalization unit 13A.
Given to. The normalization unit 13A is provided with a normalization coefficient initial value D 0 of a sufficiently low value so that the compressed data length of any image data does not exceed the target value.
The value of the representative block Br normalized by the normalization unit 13A using the initial value D 0 is stored in the memory 12A (steps 23A, 33). When the normalized values in each block are arranged in a one-dimensional array by zigzag scanning, the normalized values arranged in the rear part are often 0 in many cases. When continuous 0s exist over a certain range until the end, an EOB (End of Block) code is added to the last non-zero value (step 33), and 0 data after that is discarded. Instead of actually adding the EOB, the position (order) to which the EOB should be added may be stored.

正規化された代表ブロックBrの値は次に順次符号化さ
れ,その符号量がカウンタ15によって計数される(ステ
ップ24,25)。カウンタ15は一画面分の代表ブロックBr
の符号化データ長を計数する。正規化係数の初期値D0
上述のように小さな値に選定されているので,一画面分
の代表ブロックBrの画像データについて得られるカウン
タ15の計数値は一般に目標値を超えており(ステップ26
A),正規化係数設定部16Aによって1段階大きい正規化
係数Dが選択され,切換部17を経て正規化部13Aに与え
られる(ステップ34)。
The normalized value of the representative block Br is then sequentially encoded, and the code amount is counted by the counter 15 (steps 24 and 25). Counter 15 is a representative block Br for one screen
The encoded data length of is counted. Since the initial value D 0 of the normalization coefficient is selected to be a small value as described above, the count value of the counter 15 obtained for the image data of the representative block Br for one screen generally exceeds the target value (step 26
A), the normalization coefficient D is selected by the normalization coefficient setting unit 16A to be one step larger, and is supplied to the normalization unit 13A via the switching unit 17 (step 34).

この新たな正規化係数Dを用いてメモリ12Aに記憶され
ている正規化された代表ブロックBrのデータが再度正規
化され,その結果がメモリ12Aに記憶される(ステップ2
3A,33)。この正規化処理はEOB符号の位置まで行なえば
よいので正規化処理量は全代表ブロックデータについて
正規化する場合に比べて少なく,処理時間の短縮化が図
られる。前回の正規化係数をD1,今回の正規化係数をD2
とすると,メモリ12Aにストアされている代表ブロックB
rの正規化データは既に係数D1で正規化されているの
で,今回は係数D2/D1で除算されることにより正視化さ
れるであろう。この新たな正規化によって0が連続する
範囲が広がればEOBの付加位置が新たな正規化データの
0でない最後のデータの次の位置に変更されるのはいう
までもない。このようにして正規化処理されるべき代表
ブロックのデータ量は減少していく。
The data of the normalized representative block Br stored in the memory 12A is normalized again using the new normalization coefficient D, and the result is stored in the memory 12A (step 2
3A, 33). Since this normalization processing may be performed up to the position of the EOB code, the normalization processing amount is smaller than that in the case of normalizing all representative block data, and the processing time can be shortened. The previous normalization coefficient is D 1 and the current normalization coefficient is D 2
Then, the representative block B stored in the memory 12A
Since the normalized data of r has already been normalized by the coefficient D 1 , it will be normalized by dividing by the coefficient D 2 / D 1 this time. It goes without saying that if the range in which 0s continue is widened by this new normalization, the EOB addition position is changed to the position next to the last non-zero data of the new normalized data. In this way, the data amount of the representative block to be normalized is reduced.

この後,同じように符号化と,符号化データの計数処理
が行なわれ,一画面についての全代表ブロックの得られ
た計数値と目標値とが比較される(ステップ26A)。な
おも計数値の方が多い場合には正規化係数としてより大
きい値が選定され,上述の処理が繰返される(ステップ
34,23A,33,24,25)。
After that, the encoding and the counting process of the encoded data are performed in the same manner, and the obtained count values of all the representative blocks for one screen are compared with the target value (step 26A). If there are more count values, a larger value is selected as the normalization coefficient, and the above process is repeated (step
34, 23A, 33, 24, 25).

計数値が目標値で下廻ると,得られた最適な正規化係数
で一画面全体が正規化され,符号化されて圧縮データと
して出力された後,メモリに書込まれる(ステップ28,2
9,30)。
When the count value falls below the target value, the entire screen is normalized with the obtained optimum normalization coefficient, coded and output as compressed data, and then written in the memory (steps 28, 2).
9,30).

第1図および第6図に示す機能ブロック図において,ど
の部分をハードウェア回路により実現してもバイナリィ
・コンピュータを用いたソフトウェア処理により実現し
てもよいのはいうまでもない。
It goes without saying that in the functional block diagrams shown in FIGS. 1 and 6, any part may be realized by a hardware circuit or software processing using a binary computer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の実施例を示す機能ブロック図,第2
図は第1図に示すブロック図の処理手順を示すフロー・
チャート,第3図は画面における分割されたブロックと
代表ブロックとの関係を示す図,第4図は変換テーブル
を示すグラフ,第5図は代表ブロックの作成の一例を示
す図である。 第6図および第7図は他の実施例を示すもので,第6図
は機能ブロック図,第7図はフロー・チャートである。 11……DCT部(直交変換部), 12,12A……メモリ, 13,13A……正規化部, 14……符号化部, 15……カウンタ, 16……変換テーブル, 16A……正規化係数設定部。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The flow chart shows the processing procedure of the block diagram shown in FIG.
A chart, FIG. 3 is a diagram showing a relationship between divided blocks on a screen and a representative block, FIG. 4 is a graph showing a conversion table, and FIG. 5 is a diagram showing an example of creating a representative block. 6 and 7 show another embodiment. FIG. 6 is a functional block diagram and FIG. 7 is a flow chart. 11 …… DCT section (orthogonal transformation section), 12,12A …… memory, 13,13A …… normalization section, 14 …… encoding section, 15 …… counter, 16 …… conversion table, 16A …… normalization Coefficient setting section.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一画面分をそれぞれ複数の画素からなるブ
ロックに分割し,各ブロックごとにそのブロックに含ま
れる画素の原画像データに直交変換を施し,一画面分の
直交変換係数を求め,求められた直交変換係数を正規化
係数を用いて正規化し,正規化された値のそれぞれに所
定の符号を割当てて符号化データを得る画像データ圧縮
処理方法において, 原画像データの圧縮処理に先立って,隣接する複数のブ
ロックによりブロック・グループを形成し, 各ブロック・グループからそれらのブロックを代表する
代表ブロックをそれぞれ抽出し, 上記直交変換,正規化および符号化を,抽出された代表
ブロックのそれぞれについて行ない,これにより得られ
る符号化データのデータ量を全代表ブロックにわたって
計数し, 計数値が所定範囲内に収まるように正規化係数を変更し
ながら正規化,符号化およびデータ計数処理を繰返して
最適な正規化係数を決定し, このようにして最適な正規化係数を決定したのち原画像
データの圧縮処理に移り,この圧縮処理において,決定
された最適な正規化係数を用いて上記直交変換係数を正
規化し,正規化された値を符号化することにより最終的
な圧縮画像データを得る, 画像データ圧縮処理方法。
1. A screen is divided into blocks each made up of a plurality of pixels, and the original image data of the pixels contained in each block is subjected to orthogonal transformation to obtain orthogonal transformation coefficients for one screen. In the image data compression processing method, in which the obtained orthogonal transform coefficient is normalized using the normalization coefficient and a predetermined code is assigned to each of the normalized values to obtain encoded data, the compression processing of the original image data is performed. Then, a block group is formed by a plurality of adjacent blocks, representative blocks representative of these blocks are extracted from each block group, and the above orthogonal transformation, normalization, and encoding are performed on the extracted representative blocks. For each representative block, the data amount of the encoded data obtained by each is counted, and the count value is within the specified range. While changing the normalization coefficient so that it fits in, the optimum normalization coefficient is determined by repeating the normalization, encoding, and data counting processing. After determining the optimum normalization coefficient in this way, compression of the original image data is performed. Moving to the processing, in this compression processing, the above-mentioned orthogonal transform coefficient is normalized using the determined optimum normalization coefficient, and the normalized value is encoded to obtain the final compressed image data. Compression processing method.
【請求項2】代表ブロックを複数のブロックの中から選
択する,請求項(1)に記載の画像データ圧縮処理方
法。
2. The image data compression processing method according to claim 1, wherein the representative block is selected from a plurality of blocks.
【請求項3】代表ブロックの各画素データを複数のブロ
ックの対応画素データの平均値を求めることにより代表
ブロックを作成する,請求項(1)に記載の画像データ
圧縮処理方法。
3. The image data compression processing method according to claim 1, wherein the representative block is created by calculating an average value of corresponding pixel data of a plurality of blocks for each pixel data of the representative block.
【請求項4】2回目以降の正規化処理において,前回の
正規化された値を正規化することにより新たな正規化値
を求める,請求項(1)に記載の画像データ圧縮処理方
法。
4. The image data compression processing method according to claim 1, wherein a new normalized value is obtained by normalizing the previous normalized value in the second and subsequent normalization processing.
【請求項5】一画面分をそれぞれ複数の画素からなるブ
ロックに分割し,各ブロックごとにそのブロックに含ま
れる画素の原画像データに直交変換を施し,一画面分の
直交変換係数を求め,求められた直交変換係数を正規化
係数を用いて正規化し,正規化された値のそれぞれに所
定の符号を割当てて符号化データを得る画像データ圧縮
装置において, 原画像データの圧縮処理に先立って,隣接する複数のブ
ロックによりブロック・グループを形成するブロック・
グループ形成手段, 上記ブロック・グループ形成手段により形成された各ブ
ロック・グループからそれらのブロックを代表する代表
ブロックをそれぞれ抽出する代表ブロック抽出手段, 上記直交変換,正規化および符号化を,上記代表ブロッ
ク抽出手段によって抽出された代表ブロックのそれぞれ
について行ない,これにより得られる符号化データのデ
ータ量を全代表ブロックにわたって計数する計数手段, 上記計数手段によって計数された計数値が所定範囲内に
収まるように正規化係数を変更しながら正規化,符号化
およびデータ計数処理を繰返して最適な正規化係数を決
定する正規化係数決定手段,ならびに 上記正規化係数決定手段により決定された最適な正規化
係数を決定したのち原画像データの圧縮処理に移り,こ
の圧縮処理において、決定された最適な正規化係数を用
いて上記直交変換係数を正規化し,正規化された値を符
号化することにより最終的な圧縮画像データを得る符号
化手段, を備えた画像データ圧縮処理装置。
5. A screen is divided into blocks each consisting of a plurality of pixels, and the original image data of the pixels included in the block is subjected to orthogonal transformation for each block to obtain orthogonal transformation coefficients for one screen. In the image data compression device that obtains encoded data by normalizing the obtained orthogonal transform coefficient using the normalization coefficient and assigning a predetermined code to each of the normalized values, prior to the compression processing of the original image data, , Blocks that form a block group from multiple adjacent blocks
Group forming means, representative block extracting means for extracting a representative block representing each block from each block group formed by the block group forming means, the orthogonal transformation, normalization and encoding, the representative block Counting means for performing each of the representative blocks extracted by the extracting means and counting the data amount of the coded data obtained thereby over all the representative blocks, so that the count value counted by the counting means falls within a predetermined range. The normalization coefficient determining means for determining the optimum normalization coefficient by repeating the normalization, encoding and data counting processing while changing the normalization coefficient, and the optimum normalization coefficient determined by the normalization coefficient determining means After determining, move to the compression processing of the original image data, And compressing the orthogonal transformation coefficient by using the determined optimum normalization coefficient, and encoding the normalized value to obtain final compressed image data. Processing equipment.
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