JPH08116538A - 画像符号化方式 - Google Patents
画像符号化方式Info
- Publication number
- JPH08116538A JPH08116538A JP25317094A JP25317094A JPH08116538A JP H08116538 A JPH08116538 A JP H08116538A JP 25317094 A JP25317094 A JP 25317094A JP 25317094 A JP25317094 A JP 25317094A JP H08116538 A JPH08116538 A JP H08116538A
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- Japan
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- coefficient
- divided
- scanning
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、離散コサイン変換（ＤＣＴ変換）を
用いた画像符号化方式に関し、従来と比べ高速な符号化
を可能とする。 【構成】量子化ＤＣＴ係数マトリックスを複数の領域に
分割し、各分割領域内の各係数を、各分割領域毎に、か
つ、それら複数の分割領域について同時に、スキャニン
グしながら符号化を行なう。
用いた画像符号化方式に関し、従来と比べ高速な符号化
を可能とする。 【構成】量子化ＤＣＴ係数マトリックスを複数の領域に
分割し、各分割領域内の各係数を、各分割領域毎に、か
つ、それら複数の分割領域について同時に、スキャニン
グしながら符号化を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを符号化す
る画像符号化方式に関し、詳細には、ＤＣＴ変換（離散
コサイン変換）を用いた画像符号化方式に関する。
る画像符号化方式に関し、詳細には、ＤＣＴ変換（離散
コサイン変換）を用いた画像符号化方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、種々の画像符号化方式が提案
されているが、カラー静止画像を符号化するに適した、
高品質な画像を効率よく符号化できる方式の１つとして
離散コサイン変換（ＤＣＴ）方式が提案されている。離
散コサイン変換、及びその離散コサイン変換を用いた符
号化方式については、既に広く知られているため（例え
ば、「ディジタル信号処理ハンドブック」電子情報通信
学会編 オーム社、「インターフェース」’９１ １２
月号 参照）、ここでは、後述する本発明に関連する部
分の概略説明にとどめる。
されているが、カラー静止画像を符号化するに適した、
高品質な画像を効率よく符号化できる方式の１つとして
離散コサイン変換（ＤＣＴ）方式が提案されている。離
散コサイン変換、及びその離散コサイン変換を用いた符
号化方式については、既に広く知られているため（例え
ば、「ディジタル信号処理ハンドブック」電子情報通信
学会編 オーム社、「インターフェース」’９１ １２
月号 参照）、ここでは、後述する本発明に関連する部
分の概略説明にとどめる。
【０００３】図３は、ＤＣＴ方式による符号化の概要説
明図である。各画素に各画素値が対応する２次元素画像
中の８×８画素の画素ブロックが入力され、離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ変換）が施され、８×８のＤＣＴ係数マ
トリックスが生成される。このＤＣＴ係数マトリックス
を構成する左上の要素（係数）は、入力された８×８画
素ブロックの低空間周波数成分のレベルを表わし、右側
ないし下側に進むほど、入力された８×８画素ブロック
の、それぞれ横方向ないし縦方向の高空間周波数成分の
レベルを表わしている。
明図である。各画素に各画素値が対応する２次元素画像
中の８×８画素の画素ブロックが入力され、離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ変換）が施され、８×８のＤＣＴ係数マ
トリックスが生成される。このＤＣＴ係数マトリックス
を構成する左上の要素（係数）は、入力された８×８画
素ブロックの低空間周波数成分のレベルを表わし、右側
ないし下側に進むほど、入力された８×８画素ブロック
の、それぞれ横方向ないし縦方向の高空間周波数成分の
レベルを表わしている。
【０００４】次に、ＤＣＴ係数マトリックスの各要素
が、予め用意された量子化テーブルの、対応する係数で
割り算され、その割り算結果の整数部分のみを配列した
量子化ＤＣＴ係数マトリックスが生成される。量子化テ
ーブルは、規格により推奨された量子化テーブルもある
が、基本的には、入力される画像の性質に応じてユーザ
により予め定義されるものである。
が、予め用意された量子化テーブルの、対応する係数で
割り算され、その割り算結果の整数部分のみを配列した
量子化ＤＣＴ係数マトリックスが生成される。量子化テ
ーブルは、規格により推奨された量子化テーブルもある
が、基本的には、入力される画像の性質に応じてユーザ
により予め定義されるものである。
【０００５】この量子化ＤＣＴ係数マトリックスは、通
常の画像ではその画像の低空間周波数成分に対応する左
上側には０以外の値を持ち、高空間周波数成分に対応す
る右下側には０が現れる確率が高い。ただし、その画像
にもよるが、右下側であっても０以外の値が現れること
も多い。この量子化ＤＣＴ係数マトリックスを求めた
後、この量子化ＤＣＴ係数マトリックスを構成する各要
素（各量子化ＤＣＴ係数）を所定の順序でスキャニング
し、各量子化ＤＣＴ係数を、所定の基準に従って順次符
号化する。
常の画像ではその画像の低空間周波数成分に対応する左
上側には０以外の値を持ち、高空間周波数成分に対応す
る右下側には０が現れる確率が高い。ただし、その画像
にもよるが、右下側であっても０以外の値が現れること
も多い。この量子化ＤＣＴ係数マトリックスを求めた
後、この量子化ＤＣＴ係数マトリックスを構成する各要
素（各量子化ＤＣＴ係数）を所定の順序でスキャニング
し、各量子化ＤＣＴ係数を、所定の基準に従って順次符
号化する。
【０００６】図４は、量子化ＤＣＴ係数マトリックスの
スキャニングの順序を表わした図である。上述したよう
に、量子化ＤＣＴ係数マトリックスは高周波側（右下
側）ほど０の値が現れる確率が高いため、低周波側から
高周波側に向かって、即ち、図４に矢印で示すように、
左上端から右下端に向かって順次斜めにスキャニングさ
れる。
スキャニングの順序を表わした図である。上述したよう
に、量子化ＤＣＴ係数マトリックスは高周波側（右下
側）ほど０の値が現れる確率が高いため、低周波側から
高周波側に向かって、即ち、図４に矢印で示すように、
左上端から右下端に向かって順次斜めにスキャニングさ
れる。
【０００７】このようにして符号化された画像データを
復号化するにあたっては、上述した説明の逆の順序を辿
ることになる。
復号化するにあたっては、上述した説明の逆の順序を辿
ることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】画像の符号化にあたっ
ては、高品質性を維持した上で、高速にかつ、できるだ
け短いビット長に符号化することが求められる。特開平
４−１９６６９５号公報には、高速に符号化を行うため
に、図４に示す順序でスキャニングしながら符号化を行
い、０の値が所定数以上に続いた場合にそれ以降は全て
０の値であるとみなしてスキャニングを中止することが
提案されている。
ては、高品質性を維持した上で、高速にかつ、できるだ
け短いビット長に符号化することが求められる。特開平
４−１９６６９５号公報には、高速に符号化を行うため
に、図４に示す順序でスキャニングしながら符号化を行
い、０の値が所定数以上に続いた場合にそれ以降は全て
０の値であるとみなしてスキャニングを中止することが
提案されている。
【０００９】しかし、０の値がいくつ続いたらスキャニ
ングを中止することにするのかが難しく、その数が小さ
いと誤差が大きくなり、その数が大きいと符号化の高速
性が失われるという問題がある。図５は、従来の他の提
案（特開平４−２４７７７０号公報参照）の説明図であ
り、量子化ＤＣＴ係数マトリックスのスキャニング順序
を示す図である。
ングを中止することにするのかが難しく、その数が小さ
いと誤差が大きくなり、その数が大きいと符号化の高速
性が失われるという問題がある。図５は、従来の他の提
案（特開平４−２４７７７０号公報参照）の説明図であ
り、量子化ＤＣＴ係数マトリックスのスキャニング順序
を示す図である。
【００１０】この提案は、例えば建物の画像等、所定の
方向についてのみ高周波成分が多く、その方向と直交す
る方向には高周波成分がほとんど存在しないような画像
の場合に、図５（ａ）ないし図５（ｂ）のように、スキ
ャニングの順序を変更しようというものである。画像の
特徴が既に捉えられている場合は、その画像情報が集中
する特徴的な部分のみを先に符号化するようにスキャニ
ングの順序を変更し、その画像の特徴を表わさない領域
はスキャニングを中止することにより符号化の高速化を
図ることができる。しかし、画像の特徴を捉えるための
スキャニングが必要となる場合は、この手法では高速化
は望めない。
方向についてのみ高周波成分が多く、その方向と直交す
る方向には高周波成分がほとんど存在しないような画像
の場合に、図５（ａ）ないし図５（ｂ）のように、スキ
ャニングの順序を変更しようというものである。画像の
特徴が既に捉えられている場合は、その画像情報が集中
する特徴的な部分のみを先に符号化するようにスキャニ
ングの順序を変更し、その画像の特徴を表わさない領域
はスキャニングを中止することにより符号化の高速化を
図ることができる。しかし、画像の特徴を捉えるための
スキャニングが必要となる場合は、この手法では高速化
は望めない。
【００１１】本発明は、上記事情に鑑み、従来と比べ高
速な符号化が可能な画像符号化方式を提供することを目
的とする。
速な符号化が可能な画像符号化方式を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像符号化方式は、各画素に各画素値が対応する２
次元画像もしくは２次元部分画像の画素値マトリックス
に離散コサイン変換を施して係数マトリックスを生成
し、係数マトリックスの各係数を量子化するための各量
子化係数からなる量子化テーブルを用いて係数マトリッ
クスの各係数を量子化することにより量子化係数マトリ
ックスを生成し、量子化係数マトリックスの各係数をス
キャニングしながら、それら各係数を順次符号化する画
像符号化方式において、上記量子化係数マトリックスが
複数の領域に分割されてなる各分割領域内の各係数を、
複数の分割領域毎に、かつ複数の分割領域について同時
にスキャニングすることを特徴とする。
明の画像符号化方式は、各画素に各画素値が対応する２
次元画像もしくは２次元部分画像の画素値マトリックス
に離散コサイン変換を施して係数マトリックスを生成
し、係数マトリックスの各係数を量子化するための各量
子化係数からなる量子化テーブルを用いて係数マトリッ
クスの各係数を量子化することにより量子化係数マトリ
ックスを生成し、量子化係数マトリックスの各係数をス
キャニングしながら、それら各係数を順次符号化する画
像符号化方式において、上記量子化係数マトリックスが
複数の領域に分割されてなる各分割領域内の各係数を、
複数の分割領域毎に、かつ複数の分割領域について同時
にスキャニングすることを特徴とする。
【００１３】ここで、上記本発明の画像符号化方式にお
いて、上記複数の分割領域のうち少なくとも１つの分割
領域内の少なくとも１つの係数について、その係数の値
を変更して変更された値について符号化してもよい。ま
た、上記本発明の画像符号化方式において、上記複数の
分割領域のうち少なくとも１つの分割領域についてその
分割領域全ての係数が０であると見なしてその分割領域
についてスキャニングを省略してもよい。
いて、上記複数の分割領域のうち少なくとも１つの分割
領域内の少なくとも１つの係数について、その係数の値
を変更して変更された値について符号化してもよい。ま
た、上記本発明の画像符号化方式において、上記複数の
分割領域のうち少なくとも１つの分割領域についてその
分割領域全ての係数が０であると見なしてその分割領域
についてスキャニングを省略してもよい。
【００１４】
【作用】本発明の画像符号化方式は、量子化係数マトリ
ックスの内部を複数に分割しておいて、それら複数の分
割領域それぞれを同時にスキャニングするものであるた
め、符号化の時間が短縮される。また、高周波成分は、
低周波成分と比べ符号化の誤差は視覚的な画質には大き
くは響かないことから、例えば高周波側の分割領域につ
いては、符号化した際によりビット長が短くなる値に変
更して符号化すると、その分符号化データのビット長が
短くなり高圧縮化が実現する。
ックスの内部を複数に分割しておいて、それら複数の分
割領域それぞれを同時にスキャニングするものであるた
め、符号化の時間が短縮される。また、高周波成分は、
低周波成分と比べ符号化の誤差は視覚的な画質には大き
くは響かないことから、例えば高周波側の分割領域につ
いては、符号化した際によりビット長が短くなる値に変
更して符号化すると、その分符号化データのビット長が
短くなり高圧縮化が実現する。
【００１５】また、多少大きな誤差が許容される場合
は、例えば高周波側の分割領域内の各要素が全て０の値
を有するものとみなして、その分割領域のスキャニング
を中止してもよい。
は、例えば高周波側の分割領域内の各要素が全て０の値
を有するものとみなして、その分割領域のスキャニング
を中止してもよい。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の画像符号化方式の一実施例の説明図であ
り、量子化ＤＣＴ係数マトリックスの分割領域及びスキ
ャニングの順序を示す図である。ここでは、量子化ＤＣ
Ｔ係数マトリックスがＡ，Ｂ，Ｃの３つの分割領域に分
割され、各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ毎にスキャニングされ
る。またこれら各分割領域のスキャニングは同時に行わ
れる。従って、スキャニング開始からスキャニング終了
までの時間が短縮され高速な符号化が実現する。
１は、本発明の画像符号化方式の一実施例の説明図であ
り、量子化ＤＣＴ係数マトリックスの分割領域及びスキ
ャニングの順序を示す図である。ここでは、量子化ＤＣ
Ｔ係数マトリックスがＡ，Ｂ，Ｃの３つの分割領域に分
割され、各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ毎にスキャニングされ
る。またこれら各分割領域のスキャニングは同時に行わ
れる。従って、スキャニング開始からスキャニング終了
までの時間が短縮され高速な符号化が実現する。
【００１７】ここで、例えば分割領域Ａについては、そ
の分割領域Ａ内の係数を忠実に符号化し、分割領域Ｂに
ついては、マイナスの値を有する係数は−１に統一し、
プラスの値を有する係数は＋１に統一し、すなわち分割
領域Ｂについては−１，０，＋１の３値のみを符号化
し、さらに分割領域Ｃについては、その分割領域Ｃ内の
係数を全て０と見なしてスキャニングを省略してもよ
い。
の分割領域Ａ内の係数を忠実に符号化し、分割領域Ｂに
ついては、マイナスの値を有する係数は−１に統一し、
プラスの値を有する係数は＋１に統一し、すなわち分割
領域Ｂについては−１，０，＋１の３値のみを符号化
し、さらに分割領域Ｃについては、その分割領域Ｃ内の
係数を全て０と見なしてスキャニングを省略してもよ
い。
【００１８】その場合、−１，＋１に、符号化した際の
ビット長として短いビット長を割り当てておくことによ
り、符号化後のビット長が短縮される。また分割領域Ｃ
については、全ての係数が０の値を有するとみなしてい
るため、さらに短いビット長で済ませることができる。
このようにして、許容誤差に応じた高い圧縮率の符号化
データを生成することができる。
ビット長として短いビット長を割り当てておくことによ
り、符号化後のビット長が短縮される。また分割領域Ｃ
については、全ての係数が０の値を有するとみなしてい
るため、さらに短いビット長で済ませることができる。
このようにして、許容誤差に応じた高い圧縮率の符号化
データを生成することができる。
【００１９】図２は、本発明の画像符号化方式を採用し
た画像符号化装置の一例を示すブロック図である。外部
からＤＣＴ変換器１０に８×８画素ブロックが入力さ
れ、ＤＣＴ変換器１０でＤＣＴ変換が行われてＤＣＴ係
数マトリックスが生成される。そのＤＣＴ係数マトリッ
クスは量子化器２０に入力され、予め用意された量子化
テーブルの、対応する係数との間で割り算され、量子化
ＤＣＴ係数マトリックスが生成される。この量子化ＤＣ
Ｔ係数マトリックスはメモリ４０に一旦入力される。
た画像符号化装置の一例を示すブロック図である。外部
からＤＣＴ変換器１０に８×８画素ブロックが入力さ
れ、ＤＣＴ変換器１０でＤＣＴ変換が行われてＤＣＴ係
数マトリックスが生成される。そのＤＣＴ係数マトリッ
クスは量子化器２０に入力され、予め用意された量子化
テーブルの、対応する係数との間で割り算され、量子化
ＤＣＴ係数マトリックスが生成される。この量子化ＤＣ
Ｔ係数マトリックスはメモリ４０に一旦入力される。
【００２０】次いで、アドレス生成器５０により、図１
に示す各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ内の各係数が格納されたメ
モリアドレスが、各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ内のスキャニン
グの順序で、かつ各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃについて循環的
に生成される。メモリ５０からは、その生成されたアド
レスに格納された係数が読み出されて置換器６０に入力
される。置換器６０では、アドレス生成器５０からのア
ドレス情報により、今入力された係数が分割領域Ａ，
Ｂ，Ｃのいずれに属する係数であるかを知り、分割領域
Ａの係数の場合はそのまま通過させて符号化器７０に入
力し、分割領域Ｂの係数の場合は、マイナスの有効係数
であるかプラスの有効係数であるかに応じてその係数の
値を−１ないし＋１に変更して符号化器７０に入力し、
分割領域Ｃの係数の場合は、その係数の通過を置換器６
０で阻止して符号化器７０には０の値を入力する。符号
化器７０では、置換器６０から送られてきた係数を各分
割領域毎に符号化する。
に示す各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ内の各係数が格納されたメ
モリアドレスが、各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ内のスキャニン
グの順序で、かつ各分割領域Ａ，Ｂ，Ｃについて循環的
に生成される。メモリ５０からは、その生成されたアド
レスに格納された係数が読み出されて置換器６０に入力
される。置換器６０では、アドレス生成器５０からのア
ドレス情報により、今入力された係数が分割領域Ａ，
Ｂ，Ｃのいずれに属する係数であるかを知り、分割領域
Ａの係数の場合はそのまま通過させて符号化器７０に入
力し、分割領域Ｂの係数の場合は、マイナスの有効係数
であるかプラスの有効係数であるかに応じてその係数の
値を−１ないし＋１に変更して符号化器７０に入力し、
分割領域Ｃの係数の場合は、その係数の通過を置換器６
０で阻止して符号化器７０には０の値を入力する。符号
化器７０では、置換器６０から送られてきた係数を各分
割領域毎に符号化する。
【００２１】以上のようにして高速な符号化が行われ
る。
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像符号化
方式は量子化係数マトリックスを複数の領域に分割し、
各分割領域毎に、かつそれら複数の分割領域について同
時にスキャニングして符号化するものであるため、高速
の符号化が可能となる。
方式は量子化係数マトリックスを複数の領域に分割し、
各分割領域毎に、かつそれら複数の分割領域について同
時にスキャニングして符号化するものであるため、高速
の符号化が可能となる。
【図１】本発明の画像符号化方式の一実施例の説明図で
あり、量子化ＤＣＴ係数マトリックスの分割領域及びス
キャニングの順序を示す図である。
あり、量子化ＤＣＴ係数マトリックスの分割領域及びス
キャニングの順序を示す図である。
【図２】本発明の画像符号化方式を採用した画像符号化
装置の一例を示すブロック図である。
装置の一例を示すブロック図である。
【図３】ＤＣＴ方式による符号化の概要説明図である。
【図４】量子化ＤＣＴ係数マトリックスのスキャニング
の順序を表わした図である。
の順序を表わした図である。
【図５】従来の提案の説明図であり、量子化ＤＣＴ係数
マトリックスのスキャニング順序を示す図である。
マトリックスのスキャニング順序を示す図である。
１０ ＤＣＴ変換器 ２０ 量子化器 ３０ 量子化テーブル ４０ メモリ ５０ アドレス生成器 ６０ 置換器 ７０ 符号化器
Claims (3)
- 【請求項１】 各画素に各画素値が対応する２次元画像
もしくは２次元部分画像の画素値マトリックスに離散コ
サイン変換を施して係数マトリックスを生成し、該係数
マトリックスの各係数を量子化するための各量子化係数
からなる量子化テーブルを用いて該係数マトリックスの
各係数を量子化することにより量子化係数マトリックス
を生成し、該量子化係数マトリックスの各係数をスキャ
ニングしながら、該各係数を順次符号化する画像符号化
方式において、 前記量子化係数マトリックスが複数の領域に分割されて
なる各分割領域内の各係数を、該複数の分割領域毎に、
かつ該複数の分割領域について同時にスキャニングする
ことを特徴とする画像符号化方式。 - 【請求項２】 前記複数の分割領域のうち少なくとも１
つの分割領域内の少なくとも１つの係数について、該係
数の値を変更して変更された値について符号化すること
を特徴とする請求項１記載の画像符号化方式。 - 【請求項３】 前記複数の分割領域のうち少なくとも１
つの分割領域内の少なくとも１つの分割領域について該
分割領域全ての係数が０であると見なして該分割領域に
ついてスキャニングを省略することを特徴とする請求項
１又は２記載の画像符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25317094A JPH08116538A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | 画像符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25317094A JPH08116538A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | 画像符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08116538A true JPH08116538A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17247514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25317094A Withdrawn JPH08116538A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | 画像符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08116538A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006011258A1 (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像符号化装置及び方法 |
| JP2014525170A (ja) * | 2011-06-29 | 2014-09-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | ビデオコード化のための複数領域走査順序 |
-
1994
- 1994-10-19 JP JP25317094A patent/JPH08116538A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006011258A1 (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像符号化装置及び方法 |
| JPWO2006011258A1 (ja) * | 2004-07-27 | 2008-05-01 | 松下電器産業株式会社 | 画像符号化装置及び方法 |
| JP4704343B2 (ja) * | 2004-07-27 | 2011-06-15 | パナソニック株式会社 | 画像符号化装置及び方法 |
| JP2014525170A (ja) * | 2011-06-29 | 2014-09-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | ビデオコード化のための複数領域走査順序 |
| US9445093B2 (en) | 2011-06-29 | 2016-09-13 | Qualcomm Incorporated | Multiple zone scanning order for video coding |
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