JPH0795582A - 画像データ圧縮装置 - Google Patents
画像データ圧縮装置Info
- Publication number
- JPH0795582A JPH0795582A JP5259149A JP25914993A JPH0795582A JP H0795582 A JPH0795582 A JP H0795582A JP 5259149 A JP5259149 A JP 5259149A JP 25914993 A JP25914993 A JP 25914993A JP H0795582 A JPH0795582 A JP H0795582A
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- Japan
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- control
- output
- scalar
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像データ圧縮回路において、現入力画像に
対する画質を最適とするための細かい最適制御を行う。 【構成】 ＤＣＴ変換器１の変換出力１４をスカラ量子
化器４にて量子化し、その出力１５を可変符号化器５に
て実際に圧縮符号化する。この出力２０をバッファ６を
介して伝送路へ出力する。このバッファ６の残容量を検
出器７で検出し、スカラ量子化コントロール器３へ入力
してスカラサイズを制御するフィードバック制御を行っ
て、バッファ６のオーバフロー，アンダフローをなく
す。更に、データ１４のデータ量を統計処理器２にて予
測し、その予測結果２３によってもスカラサイズを制御
してフィードフォワード制御をなす。フィードフォワー
ド制御により画質の最適制御が可能となる。
対する画質を最適とするための細かい最適制御を行う。 【構成】 ＤＣＴ変換器１の変換出力１４をスカラ量子
化器４にて量子化し、その出力１５を可変符号化器５に
て実際に圧縮符号化する。この出力２０をバッファ６を
介して伝送路へ出力する。このバッファ６の残容量を検
出器７で検出し、スカラ量子化コントロール器３へ入力
してスカラサイズを制御するフィードバック制御を行っ
て、バッファ６のオーバフロー，アンダフローをなく
す。更に、データ１４のデータ量を統計処理器２にて予
測し、その予測結果２３によってもスカラサイズを制御
してフィードフォワード制御をなす。フィードフォワー
ド制御により画質の最適制御が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像データ圧縮装置に関
し、特に画像データの高能率圧縮処理をなす画像データ
圧縮装置に関するものである。
し、特に画像データの高能率圧縮処理をなす画像データ
圧縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の高能率画像圧縮処理回路
においては、ディジタルビデオ信号をＤＣＴ変換回路等
にてＤＣＴ（デイスクリートコサイン変換）等の高能率
圧縮し易いデータに変換し、その変換出力信号の情報量
を低下させるべくスカラー量子化器にて量子化レベル
（スカラー量）を粗くしている。そして、その出力信号
を可変長符号化器にて実際に高能率データ圧縮する。
においては、ディジタルビデオ信号をＤＣＴ変換回路等
にてＤＣＴ（デイスクリートコサイン変換）等の高能率
圧縮し易いデータに変換し、その変換出力信号の情報量
を低下させるべくスカラー量子化器にて量子化レベル
（スカラー量）を粗くしている。そして、その出力信号
を可変長符号化器にて実際に高能率データ圧縮する。
【０００３】更に、このデータ圧縮後の出力信号をバッ
ファメモリへ一次的に蓄え、一定レートの伝送速度で読
出すようになっている。このバッファメモリがオーバー
フローやアンダフローしない様に、データ残量検出器に
より、バッファ残量を常時監視し、この監視情報に応じ
てスカラ量子化器のスカラ量を制御する構成となってい
る。
ファメモリへ一次的に蓄え、一定レートの伝送速度で読
出すようになっている。このバッファメモリがオーバー
フローやアンダフローしない様に、データ残量検出器に
より、バッファ残量を常時監視し、この監視情報に応じ
てスカラ量子化器のスカラ量を制御する構成となってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像データ圧縮
回路では、バッファメモリのデータ残量に応じて後段の
スカラ量子化器のスカラ量子化制御圧縮率制御をなすフ
ィードバック型の制御方式であり、いわゆる後追い制御
であるために、現入力画像に対する画質を最良にするた
めの細かな最適制御は不可能となっている。
回路では、バッファメモリのデータ残量に応じて後段の
スカラ量子化器のスカラ量子化制御圧縮率制御をなすフ
ィードバック型の制御方式であり、いわゆる後追い制御
であるために、現入力画像に対する画質を最良にするた
めの細かな最適制御は不可能となっている。
【０００５】本発明の目的は、バッファメモリ残量に応
じたフィードバック制御の他に更にフィードフォワード
制御により個々の入力画像データの細かな画質制御を可
能とした画像データ圧縮装置を提供することである。
じたフィードバック制御の他に更にフィードフォワード
制御により個々の入力画像データの細かな画質制御を可
能とした画像データ圧縮装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による画像データ
圧縮装置は、ディジタル化されたビデオ情報を圧縮処理
可能なデータに変換する手段と、この変換出力の情報量
を低下せしめるために量子化レベルを制御する量子化手
段と、この量子化出力を圧縮処理する手段と、この圧縮
出力を一時的に蓄積し一定速度で読出すバッファ手段
と、前記バッファ手段の残容量を検出してこの残容量に
応じた第１の制御信号を生成する手段と、前記圧縮処理
する手段の出力データに基き発生データ量を予測しこの
予測発生データ量に応じた第２の制御信号を生成する手
段と、前記第１及び第２の制御信号に応じて前記量子化
手段の量子化レベルの制御をなす手段とを含むことを特
徴とする。
圧縮装置は、ディジタル化されたビデオ情報を圧縮処理
可能なデータに変換する手段と、この変換出力の情報量
を低下せしめるために量子化レベルを制御する量子化手
段と、この量子化出力を圧縮処理する手段と、この圧縮
出力を一時的に蓄積し一定速度で読出すバッファ手段
と、前記バッファ手段の残容量を検出してこの残容量に
応じた第１の制御信号を生成する手段と、前記圧縮処理
する手段の出力データに基き発生データ量を予測しこの
予測発生データ量に応じた第２の制御信号を生成する手
段と、前記第１及び第２の制御信号に応じて前記量子化
手段の量子化レベルの制御をなす手段とを含むことを特
徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【０００８】図１は本発明の実施例のブロック図であ
る。本実施例では、フレーム内、フレーム間適応切替え
圧縮方式の場合について説明するが、この他にフレーム
間、フィールド間、フィールド内適応切替え圧縮方式等
についても同様に適用されるものである。
る。本実施例では、フレーム内、フレーム間適応切替え
圧縮方式の場合について説明するが、この他にフレーム
間、フィールド間、フィールド内適応切替え圧縮方式等
についても同様に適用されるものである。
【０００９】図において、ディジタル化されたビデオデ
ータ１３は、スイッチ１２を通って変換器１へ入力され
る。この変換器１では、ビデオデータに対して高能率圧
縮を行うべくビデオデータに偏りを持たせるために、Ｄ
ＣＴ（離散コサイン変換）等の変換処理が行なわれる。
ータ１３は、スイッチ１２を通って変換器１へ入力され
る。この変換器１では、ビデオデータに対して高能率圧
縮を行うべくビデオデータに偏りを持たせるために、Ｄ
ＣＴ（離散コサイン変換）等の変換処理が行なわれる。
【００１０】この変換出力データ１４はスカラ量子化器
４へ入力される。このスカラ量子化器４では、スカラ量
子化コントロール器３からの制御信号２４によって定ま
る量子化レベル（データ圧縮率を定めるもので量子化サ
イズであり、スカラサイズとも呼ぶ）に従って入力デー
タが再量子化されることになる。
４へ入力される。このスカラ量子化器４では、スカラ量
子化コントロール器３からの制御信号２４によって定ま
る量子化レベル（データ圧縮率を定めるもので量子化サ
イズであり、スカラサイズとも呼ぶ）に従って入力デー
タが再量子化されることになる。
【００１１】例えば、入力データを１００、量子化サイ
ズを１０とすると、１００／１０＝１０が再量子化値と
なり、量子化レベルは粗くなる。この場合、情報量は元
に比べ少なくなるが、画像は伸長した際には元に戻りに
くくなって、画質は劣化するが、データ圧縮率は向上す
る。
ズを１０とすると、１００／１０＝１０が再量子化値と
なり、量子化レベルは粗くなる。この場合、情報量は元
に比べ少なくなるが、画像は伸長した際には元に戻りに
くくなって、画質は劣化するが、データ圧縮率は向上す
る。
【００１２】スカラ量子化器４の出力１５は可変長符号
化器５と逆スカラ量子化器８へ夫々入力される。可変長
符号化器５においては、入力データがハフマン符号等の
符号化方式により可変長符号に変換され、高能率データ
圧縮処理が行われる。
化器５と逆スカラ量子化器８へ夫々入力される。可変長
符号化器５においては、入力データがハフマン符号等の
符号化方式により可変長符号に変換され、高能率データ
圧縮処理が行われる。
【００１３】このデータ圧縮されたデータ出力２０はバ
ッファメモリ６へ一時的に蓄えられる。このバッファメ
モリ６は入力データと出力データとの差分データを累積
蓄積しておくための機能を有する。出力データ２１は伝
送周波数により定められた一定ビットレートでバッファ
メモリ６から順次読出される。
ッファメモリ６へ一時的に蓄えられる。このバッファメ
モリ６は入力データと出力データとの差分データを累積
蓄積しておくための機能を有する。出力データ２１は伝
送周波数により定められた一定ビットレートでバッファ
メモリ６から順次読出される。
【００１４】逆量子化器８では、スカラ量子化コントロ
ール器３の制御信号２４により、スカラ量子化器４と連
動して入力データである再量子化データ１５が元のデー
タへ戻される。例えば、入力データ１０，量子化サイズ
１０とすると、復元量子化値は１０×１０＝１００とな
って変換前の入力データ量へ戻る。
ール器３の制御信号２４により、スカラ量子化器４と連
動して入力データである再量子化データ１５が元のデー
タへ戻される。例えば、入力データ１０，量子化サイズ
１０とすると、復元量子化値は１０×１０＝１００とな
って変換前の入力データ量へ戻る。
【００１５】この出力データ１６は逆変換器９へ入力さ
れる。この逆変換器９では、変換器１の変換とは逆の変
換が行われ、よって入力データと同一のデータ１７が生
成される。但し、逆変換器９では整数精度の演算を行う
ようになっているので、データ１２と１７とは完全に一
致するとは限らない。
れる。この逆変換器９では、変換器１の変換とは逆の変
換が行われ、よって入力データと同一のデータ１７が生
成される。但し、逆変換器９では整数精度の演算を行う
ようになっているので、データ１２と１７とは完全に一
致するとは限らない。
【００１６】この逆変換出力データ１７はクレームメモ
リ１０へ入力され、フレームメモリ１０にて１フレーム
遅延された出力データ１８は差分器１１へ入力される。
この差分器１１では、現入力映像データと１フレーム前
のデータ１８との差分が生成され、その差分データ１９
はスイッチ１２へ入力される。このスイッチ１２におい
て、適応的に現入力データ１３とフレーム間差分データ
１９とを切替えるようになっている。
リ１０へ入力され、フレームメモリ１０にて１フレーム
遅延された出力データ１８は差分器１１へ入力される。
この差分器１１では、現入力映像データと１フレーム前
のデータ１８との差分が生成され、その差分データ１９
はスイッチ１２へ入力される。このスイッチ１２におい
て、適応的に現入力データ１３とフレーム間差分データ
１９とを切替えるようになっている。
【００１７】一方、バッファメモリ６の残容量を監視検
出する残容量検出器７が設けられており、この残容量に
応じた検出データ２２がスカラ量子化コレントロール器
３へ供給されている。
出する残容量検出器７が設けられており、この残容量に
応じた検出データ２２がスカラ量子化コレントロール器
３へ供給されている。
【００１８】バッファメモリ６の読出しレートは一定の
ビットレートであるために、その残量は入力データ２０
が出力データ２１よりも少ない場合は増加し、逆の場合
は減少し、入出力データが同じであれば不変となる。
ビットレートであるために、その残量は入力データ２０
が出力データ２１よりも少ない場合は増加し、逆の場合
は減少し、入出力データが同じであれば不変となる。
【００１９】この残容量に応じてスカラ量子化コントロ
ール器３はスカラ量子化器４のスカラサイズを制御する
もので、残容量が大になれば、スカラサイズを良好とし
て発生データ量を増大するようにし、逆に残容量が小に
なれば、スカラサイズを悪くして発生データ量を減少す
るようにする。こうして、バッファメモリ６のオーバフ
ローやアンダフローが生じない様にフィードバック制御
されているのである。
ール器３はスカラ量子化器４のスカラサイズを制御する
もので、残容量が大になれば、スカラサイズを良好とし
て発生データ量を増大するようにし、逆に残容量が小に
なれば、スカラサイズを悪くして発生データ量を減少す
るようにする。こうして、バッファメモリ６のオーバフ
ローやアンダフローが生じない様にフィードバック制御
されているのである。
【００２０】以上がフレーム間、フレーム内適応切替え
による画像データの圧縮処理の流れであり、従来のフィ
ードバック制御であるいわゆる後追い制御方式である。
による画像データの圧縮処理の流れであり、従来のフィ
ードバック制御であるいわゆる後追い制御方式である。
【００２１】この後追い制御方式は、最終出力データ２
１を一定の伝送レートにするために、バッファメモリ６
の残容量に応じてスカラ量子化器４のスカラサイズの制
御を行うものであるが、この制御はあくまでも既発生デ
ータ量によりその後のデータの圧縮率すなわち画質を決
めるものであり、情報量の多い画像と少ない画像とが混
在する絵柄に関しては、最適な制御がなされ得ないこと
になる。
１を一定の伝送レートにするために、バッファメモリ６
の残容量に応じてスカラ量子化器４のスカラサイズの制
御を行うものであるが、この制御はあくまでも既発生デ
ータ量によりその後のデータの圧縮率すなわち画質を決
めるものであり、情報量の多い画像と少ない画像とが混
在する絵柄に関しては、最適な制御がなされ得ないこと
になる。
【００２２】更に述べれば、このフィードバック制御で
は、情報量の多い画像に対する制御が、情報量の少ない
画像の制御に対して影響し、全体的に圧縮による画質の
劣化が目立つ原因となっている。
は、情報量の多い画像に対する制御が、情報量の少ない
画像の制御に対して影響し、全体的に圧縮による画質の
劣化が目立つ原因となっている。
【００２３】そこで、本発明では、上記処理の他に更
に、フィードフォワード制御を加えている。そのため
に、画像データ１４の符号量を事前に予測するための統
計処理器２を設け、この予測結果２３をスカラ量子化コ
ントロール器３へ制御信号として入力している。
に、フィードフォワード制御を加えている。そのため
に、画像データ１４の符号量を事前に予測するための統
計処理器２を設け、この予測結果２３をスカラ量子化コ
ントロール器３へ制御信号として入力している。
【００２４】統計処理器２は入力画像データ１４のデー
タ量を事前予測する統計処理を行う機能を有しており、
実際の処理としては可変長符号化器５と同一処理を行う
ことで実現できる。
タ量を事前予測する統計処理を行う機能を有しており、
実際の処理としては可変長符号化器５と同一処理を行う
ことで実現できる。
【００２５】この予測結果２３とバッファ残量結果２２
とがスカラ量子化コントロール器３へ入力され、両結果
２２，２３を基に、バッファメモリ６がオーバフロー及
びアンダフローを起こさずにかつ入力データに最適なス
カラサイズの制御データ２４が生成される。
とがスカラ量子化コントロール器３へ入力され、両結果
２２，２３を基に、バッファメモリ６がオーバフロー及
びアンダフローを起こさずにかつ入力データに最適なス
カラサイズの制御データ２４が生成される。
【００２６】図２はバッファメモリ残容量及び統計処理
による予測データ量とスカラサイズ（ＳＱサイズ）との
関係の一例を示している。図２から判る様に、バッファ
メモリ残容量が大でかつ予測データ量が小である場合に
は、ＳＱサイズを最良とする様に制御することで、バッ
ファメモリのオーバフローが生じることなく入力データ
に最適なスカラサイズとなるものである。
による予測データ量とスカラサイズ（ＳＱサイズ）との
関係の一例を示している。図２から判る様に、バッファ
メモリ残容量が大でかつ予測データ量が小である場合に
は、ＳＱサイズを最良とする様に制御することで、バッ
ファメモリのオーバフローが生じることなく入力データ
に最適なスカラサイズとなるものである。
【００２７】
【発明の効果】叙述の如く、本発明によれば、バッファ
メモリ残容量に応じたスカラサイズ制御（フィードバッ
ク制御）と予測発生データ量に応じたスカラサイズ制御
フィードフォワード制御とを併用するようにしたので、
バッファメモリのアンダフロー，オーバフロー制御と個
々の入力画像データの細かい画質制御とが同時に可能に
なるという効果がある。
メモリ残容量に応じたスカラサイズ制御（フィードバッ
ク制御）と予測発生データ量に応じたスカラサイズ制御
フィードフォワード制御とを併用するようにしたので、
バッファメモリのアンダフロー，オーバフロー制御と個
々の入力画像データの細かい画質制御とが同時に可能に
なるという効果がある。
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】バッファメモリ残量及び予測データ量とＳＱサ
イズとの関係を示す図である。
イズとの関係を示す図である。
１ 変換器 ２ 統計処理器 ３ スカラ量子化コントロール器 ４ スカラ量子化器 ５ 可変長符号化器 ６ バッファメモリ ７ バッファメモリ残容量検出器 ８ 逆スカラ量子化器 ９ 逆変換器 １０ フレームメモリ １１ 差分器 １２ 切替え器
Claims (2)
- 【請求項１】 ディジタル化されたビデオ情報を圧縮処
理可能なデータに変換する手段と、この変換出力の情報
量を低下せしめるために量子化レベルを制御する量子化
手段と、この量子化出力を圧縮処理する手段と、この圧
縮出力を一時的に蓄積し一定速度で読出すバッファ手段
と、前記バッファ手段の残容量を検出してこの残容量に
応じた第１の制御信号を生成する手段と、前記圧縮処理
する手段の出力データに基き発生データ量を予測しこの
予測発生データ量に応じた第２の制御信号を生成する手
段と、前記第１及び第２の制御信号に応じて前記量子化
手段の量子化レベルの制御をなす手段とを含むことを特
徴とする画像データ圧縮装置。 - 【請求項２】 前記量子化レベルの制御は、前記第１の
制御信号が前記残容量が大であることを示し、かつ前記
第２の制御信号が前記発生データ量が小であることを示
すとき、前記量子化レベルを最良とするよう構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の画像データ圧縮装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259149A JPH0795582A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 画像データ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259149A JPH0795582A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 画像データ圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0795582A true JPH0795582A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17330021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5259149A Pending JPH0795582A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 画像データ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795582A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194734A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Victor Co Of Japan Ltd | 符号化出力データ量の制御方式 |
| JPH0423688A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Victor Co Of Japan Ltd | フレーム間符号化符号量制御装置 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP5259149A patent/JPH0795582A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194734A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Victor Co Of Japan Ltd | 符号化出力データ量の制御方式 |
| JPH0423688A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Victor Co Of Japan Ltd | フレーム間符号化符号量制御装置 |
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