JPH089373A

JPH089373A - 画像圧縮装置

Info

Publication number: JPH089373A
Application number: JP15524594A
Authority: JP
Inventors: Nobusato Abe; 紳聡阿部
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1994-06-14
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JP3559314B2

Abstract

(57)【要約】【目的】再生画像の画質を低下させることなく、画像
データを固定長化圧縮する。【構成】ＤＣＴ処理回路２１から出力されたＤＣＴ係
数を、量子化テーブルＲＴ１を用いて量子化し、量子化
ＤＣＴ係数を得る。量子化ＤＣＴ係数を第１のハフマン
テーブルＨＴ１を用いてハフマン符号化する。これによ
り得られた圧縮符号量が設定符号量よりも大きいとき、
第２のハフマンテーブルＨＴ２を生成し、これを用いて
量子化ＤＣＴ係数をハフマン符号化する。第２のハフマ
ンテーブルＨＴ２による圧縮符号量が設定符号量よりも
大きいときには、第２の量子化テーブルＲＴ２により量
子化したＤＣＴ係数を第１のハフマンテーブルＨＴ１に
よりハフマン符号化する。これにより得られた圧縮符号
量が設定符号量よりも大きいとき、第２のハフマンテー
ブルＨＴ２を用いて量子化ＤＣＴ係数をハフマン符号化
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー静止画像をＪＰ
ＥＧアルゴリズムに準拠して情報圧縮する画像圧縮装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高解像度画像を符号化して通信伝送路を
介して情報の授受を行う標準化アルゴリズムが、ＪＰＥ
Ｇ（Joint Photographic Expert Group)から勧告されて
いる。このＪＰＥＧから勧告されているアルゴリズム、
すなわちＪＰＥＧアルゴリズムのベースライン・プロセ
スでは、大幅な情報圧縮を行うため、初めに２次元ＤＣ
Ｔ変換によって原画像データを空間周波数軸上の成分に
分解し、そして、その空間周波数軸上で表された各デー
タを量子化し、さらに量子化した各データを符号化す
る。ＪＰＥＧでは、この符号化のため、所定のハフマン
テーブルを推奨している。

【０００３】一方、固定長化圧縮、すなわち１つの画面
に対応した画像データの量が一定値になるように情報圧
縮する画像圧縮装置が従来知られている。このような画
像圧縮装置では、ハフマンテーブルを用いた符号化によ
っても画像データの量がまだ一定値を越えている場合、
量子化テーブルを変更して量子化を再び行うことにより
情報圧縮を図っている。この結果、まだ画像データの量
が多過ぎる場合には、設定ビット長を越えた高周波成分
のデータを強制的に０にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の固定長化圧縮によると、量子化の結果、画像データ
の量が一定値よりも減少しすぎることがあり、このよう
な場合、画像データを再生した時、原画像に比較して画
質が低下することとなる。また、量子化の後、設定ビッ
ト長を越えた高周波成分のデータを強制的に０に定めた
場合にも、再生画像の画質が低下するという問題が発生
する。

【０００５】本発明は、以上のような問題点に鑑み、再
生画像の画質を低下させることなく、画像データを固定
長化圧縮することができる画像圧縮装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像圧縮装
置は、原画像データに直交変換を施して直交変換係数を
求める直交変換手段と、直交変換係数を第１の量子化テ
ーブルを用いて量子化することにより量子化直交変換係
数を求める第１の量子化手段と、この第１の量子化手段
により得られた量子化直交変換係数を、第１のハフマン
テーブルを用いて符号化する第１のハフマン符号化手段
と、この第１のハフマン符号化手段により得られた符号
量を算定し、符号量が設定符号量以下であるか否かを判
定する符号量判定手段と、この符号量判定手段により符
号量が設定符号量以下ではないと判定されたとき、第２
のハフマンテーブルを生成する手段と、第２のハフマン
テーブルを用いて量子化直交変換係数を符号化する第２
のハフマン符号化手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【０００７】

【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１は本発明の第１実施例に係る画像圧縮装置のブ
ロック図である。

【０００８】被写体Ｓから到来した光は集光レンズ１１
によって集光され、被写体像がＣＣＤ（固体撮像素子）
１２の受光面上に結像される。ＣＣＤ１２の受光面には
多数の光電変換素子が配設され、また光電変換素子の上
面には、例えばＲ、Ｇ、Ｂの各色フィルタ要素から成る
カラーフィルタが設けられている。各光電変換素子はひ
とつの画素データに対応している。被写体像は、各光電
変換素子によって所定の色に対応した電気信号に変換さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１３に入力される。なお、図１の構成
ではＣＣＤ１２が１枚のみであるが、２枚以上のＣＣＤ
が設けられた構成でもよい。

【０００９】Ａ／Ｄ変換器１３においてＡ／Ｄ変換され
た信号は、図示しない信号処理回路によって輝度信号Ｙ
と色差信号Ｃｂ、Ｃｒとに変換され、画像メモリ１４に
入力される。画像メモリ１４は輝度信号Ｙおよび色差信
号Ｃｂ、Ｃｒをそれぞれ格納するために、相互に独立し
たメモリ領域に分割されており、各メモリ領域は１画像
分の記憶容量を有している。

【００１０】画像メモリ１４から読み出された輝度信号
Ｙおよび色差信号Ｃｂ、Ｃｒは、データ圧縮処理のた
め、ＤＣＴ処理回路２１に入力される。ＤＣＴ処理回路
２１では、輝度信号Ｙ等の原画像データが離散コサイン
変換（以下ＤＣＴという）される。すなわち本実施例で
は、原画像データの直交変換としてＤＣＴ変換が利用さ
れる。なお、図１ではＤＣＴ処理回路２１が１つの処理
回路として示されているが、実際には輝度信号Ｙおよび
色差信号Ｃｂ、Ｃｒ毎に独立したＤＣＴ処理回路が設け
られている。

【００１１】ＤＣＴ処理回路２１、量子化処理回路２
２、ハフマン符号化処理回路２３、制御回路２４等から
成る画像圧縮装置では、輝度信号Ｙ等の画像データは１
画面に関して複数のブロックに分割され、ブロック単位
で処理される。また各ブロックは８×８個の画素データ
から構成される。

【００１２】ＤＣＴ処理回路２１において求められた輝
度信号Ｙおよび色差信号Ｃｂ、ＣｒのＤＣＴ係数は、そ
れぞれ量子化処理回路２２に入力される。量子化処理回
路２２も、ＤＣＴ処理回路２１と同様、各信号毎に設け
られている。量子化処理回路２２に入力された輝度信号
Ｙ、色差信号Ｃｂ、ＣｒのＤＣＴ係数は、８×８個の量
子化係数により構成される量子化テーブルによって、そ
れぞれ量子化される。この量子化は線形量子化であり、
すなわち各ＤＣＴ係数は対応する量子化係数によって割
算される。

【００１３】なお本実施例においては、ＪＰＥＧアルゴ
リズムに準拠して、輝度信号ＹのＤＣＴ係数を量子化す
る量子化テーブルと、色差信号Ｃｂ、ＣｒのＤＣＴ係数
を量子化する量子化テーブルとは異なっているが、各信
号において同一の量子化テーブルを用いてもよい。ま
た、これらの量子化テーブルは、後述するように固定長
化圧縮のため、制御回路２４によって変更可能である。

【００１４】量子化処理回路２２から出力された輝度信
号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒの量子化ＤＣＴ係数はハフマ
ン符号化処理回路２３に入力され、所定のアルゴリズム
によりハフマン符号化される。このハフマン符号化にお
いて用いられるハフマンテーブルはハフマン符号長テー
ブルに従って生成され、ハフマン符号長テーブルは、量
子化テーブルと同様に制御回路２４によって変更可能で
ある。

【００１５】ハフマン符号化により得られた画像信号
（Ｙ’，Ｃｂ’，Ｃｒ’）は、ＩＣメモリカード（記録
媒体）Ｍに記録される。この画像データのＩＣメモリカ
ードＭへの記録の際に、量子化テーブルとハフマン符号
長テーブルも画像データ内に組み込まれてＩＣメモリカ
ードＭに記録される。

【００１６】図２は、一例として、８×８画素のブロッ
クの画像データＰ(Y)xy と、ＤＣＴ係数Ｓ(Y)uv と、量
子化ＤＣＴ係数Ｒ(Y)uv と、量子化テーブルＱ(Y)uv と
を示している。

【００１７】図２（ａ）の画像データＰ(Y)xy は、２次
元ＤＣＴ変換によって、図２（ｂ）に示す８×８＝６４
個のＤＣＴ係数Ｓ(Y)uv に変換される。これらのＤＣＴ
係数のうち、位置（０，０）にあるＤＣＴ係数Ｓ(Y)₀₀
はＤＣ係数であり、残り６３個のＤＣＴ係数Ｓ(Y)uv は
ＡＣ係数である。ＡＣ係数は、係数Ｓ(Y)₀₁若しくは係
数Ｓ(Y)₁₀から係数Ｓ(Y)₇₇に向かって、より高い空間
周波数成分が８×８画素ブロックの画像データ中にどの
くらいあるかを示している。ＤＣ係数は８×８画素のブ
ロック全体の画素値の平均値（直流成分）を表してい
る。すなわち、各ＤＣＴ係数Ｓ(Y)uv はそれぞれ所定の
空間周波数に対応している。

【００１８】図２（ｄ）は量子化処理回路２１で用いら
れる量子化テーブルＱ(Y)uv の一例を示している。この
ような量子化テーブルＱ(Y)uv としては、上述したよう
に、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ、Ｃｒとで別のものでも
よい。この場合、ＪＰＥＧフォーマットの画像データを
ＩＣメモリカードＭに記録する際に、各信号に対応した
位置に、その信号の量子化に使用された量子化テーブル
Ｑ(Y)uv の内容が記録される。

【００１９】量子化テーブルＱ(Y)uv を用いてＤＣＴ係
数Ｓ(Y)uv を量子化する式は以下のように定義される。Ｒ(Y)uv ＝round(Ｓ(Y)uv ／Ｑ(Y)uv) ｛０≦ u,v≦
７｝この式における roundは最も近い整数への近似を意味す
る。すなわち、ＤＣＴ係数Ｓ(Y)uv 及び量子化テーブル
Ｑ(Y)uv の各要素同士の割算と四捨五入とによって、図
２（ｃ）に示すような量子化ＤＣＴ係数Ｒ(Y)uv が求め
られる。

【００２０】このようにして量子化処理回路２２におい
て求められた量子化ＤＣＴ係数Ｒ(Y)uv 、Ｒ(Cb)uv、Ｒ
(Cr)uvは、ハフマン符号化処理回路２３に入力される。

【００２１】次にハフマン符号化処理回路２３における
ハフマン符号化について、図３〜図７を参照して説明す
る。量子化ＤＣ係数Ｒ(Y)₀₀と量子化ＡＣ係数（量子化
ＤＣ係数Ｒ(Y)₀₀以外の量子化ＤＣＴ係数Ｒ(Y)uv ）で
は符号化方法が異なっている。量子化ＤＣ係数Ｒ(Y)₀₀
の符号化は次のように行われる。

【００２２】まず、現在符号化しようとするブロックの
量子化ＤＣ係数Ｒ(Y)₀₀と一つ前に符号化されたブロッ
クの量子化ＤＣ係数Ｒ(Y)₀₀との差分が求められる。こ
の差分値が図３に示すグループの何れに属するかが判断
され、そのグループの番号を表す符号語が、図４に示す
符号表（ＤＣ係数の符号化テーブル）から求められる。
例えば、現在符号化しようとするブロックの量子化ＤＣ
係数Ｒ(Y)₀₀が「１６」であり、一つ前に符号化された
ブロックの量子化ＤＣ係数Ｒ(Y)₀₀が「２５」である
時、差分値は「−９」であるので、図３のグループ番号
表から、差分値＝−９の属するグループの番号（SSSS）
は「４」と判別され、さらにそのグループ番号（SSSS）
の符号語が図４の符号表より「 101」と判断される。

【００２３】次いで差分値が、図３のグループ番号表に
おいて、そのグループ内において何番目の値であるか
が、付加ビットにより表される。例えば差分値＝−９は
グループ番号（SSSS）＝４のグループにおいて、小さい
方から７番目にあるので、付加ビットは「0110」とな
る。すなわち、現在符号化しているブロックの量子化Ｄ
Ｃ係数Ｒ(Y)₀₀のハフマン符号語は「 1010110」とな
る。

【００２４】一方、量子化ＡＣ係数の符号化は、図５に
示す処理ルーチンによって行われる。まずステップ１２
０において、６３個の量子化ＡＣ係数が図６に示す順序
でジクザクスキャンされ、１次元配列データに並びかえ
られる。次に、ステップ１２２では、１次元に並べられ
た各量子化ＡＣ係数値が「０」であるか否かかが判断さ
れる。量子化ＡＣ係数が「０」である時、ステップ１２
４において、その「０」である量子化ＡＣ係数が連続す
る数がカウントされる。これにより「０」が連続する長
さ、すなわちラン長（NNNN）が求められる。

【００２５】これに対し、ステップ１２２において量子
化ＡＣ係数が「０」でないと判断された時、ステップ１
２６において、量子化ＤＣ係数と同じようなグループ分
けが行われるとともに付加ビットが求められる。この量
子化ＡＣ係数のグループ分けは、量子化ＤＣ係数のグル
ープ分けとは異なり、その量子化ＡＣ係数そのものにつ
いて行われる。すなわち、量子化ＡＣ係数が例えば
「４」である時、図７に示す表を参照してグループ番号
（SSSS）「３」が得られる。また、量子化ＡＣ係数
「４」はグループ番号（SSSS）＝３のグループにおいて
小さい方から５番目にあるので、付加ビットは「 100」
となる。

【００２６】ステップ１３０では、ハフマンテーブルの
ＡＣ符号表（図９）を参照し、例えば量子化ＡＣ係数
「４」の直前のデータのラン長が「０」である場合、こ
のラン長とグループ番号（SSSS) ＝３とに基づいて、符
号語「 100」が得られる。そして、この符号語「 100」
とステップ１２６において得られた付加ビット「 100」
を組み合わせことにより２次元ハフマン符号語「10010
0」が求められる。

【００２７】図２（ｃ）の量子化ＤＣＴ係数をハフマン
符号化した結果を、図８の符号化データ９９として示
す。

【００２８】図１０は、画像データの固定長化圧縮の処
理の流れを示すブロック図であり、図１１は、この固定
長化圧縮の処理ルーチンを示すフローチャートである。
これらの図を参照して、固定長化圧縮の処理を説明す
る。

【００２９】ステップ２０１では、Ａ／Ｄ変換された画
像データが画像メモリ１４に格納される。画像メモリ１
４から読み出された画像データは、ステップ２０２にお
いて、ＤＣＴ処理回路２１によりＤＣＴ係数に変換され
る。ＤＣＴ係数はステップ２０３において、第１の量子
化テーブルＲＴ１を用いて量子化され、ステップ２０４
において、第１のハフマンテーブルＨＴ１を用いてハフ
マン符号化される。なお、ハフマンテーブルＨＴ１の一
部は図９に示されている。

【００３０】ステップ２０５では、ハフマン符号化によ
り得られた全符号語のビット長の総和、すなわち圧縮符
号量が算定されるとともに、設定符号量以下であるか否
かが判定される。この設定符号量は、固定長化圧縮によ
り得られる符号量の目標値であり、例えばユーザーが画
像圧縮装置のスイッチ等を操作することにより定められ
る。圧縮符号量が設定符号量以下であると判定された場
合、そのハフマン符号語はステップ２０６において圧縮
データとして出力され、記録媒体Ｍ（図１）に記録され
る。

【００３１】一方ステップ２０５において、圧縮符号量
が設定符号量以下ではないと判定された場合、ステップ
２１１において、後述するハフマン符号長テーブルが生
成され、このハフマン符号長テーブルに基づいて第２の
ハフマンテーブルＨＴ２が生成される。そしてステップ
２１２では、第２のハフマンテーブルＨＴ２を用いて量
子化ＤＣＴ係数をハフマン符号化した場合の圧縮符号量
が算定されるとともに、この圧縮符号量が設定符号量以
下であるか否かが判定される。圧縮符号量が設定符号量
以下であると判定された場合、ステップ２１３〜２１６
が実行されて圧縮データが記録媒体Ｍに記録され、圧縮
符号量がまだ設定符号量よりも大きいと判定された場
合、ステップ２２１以下が実行され、量子化テーブルを
変更して再びハフマン符号化が行われる。

【００３２】すなわちステップ２１３では、画像データ
がＤＣＴ処理回路２１によりＤＣＴ係数に変換される。
ステップ２１４では、ＤＣＴ係数が第１の量子化テーブ
ルＲＴ１により量子化される。この量子化ＤＣＴ係数
は、ステップ２１５において、第２のハフマンテーブル
ＨＴ２によりハフマン符号化される。このようにして得
られたハフマン符号語は、ステップ２１６において圧縮
データとして出力され、記録媒体Ｍに記録される。

【００３３】一方ステップ２２１では、第２の量子化テ
ーブルＲＴ２が生成される。この量子化テーブルＲＴ２
は、少なくとも一部の量子化係数が第１の量子化テーブ
ルＲＴ１の量子化係数よりも大きい値を有している。し
たがって、第１の量子化テーブルを用いて量子化を行う
場合と比較して、第２の量子化テーブルＲＴ２を用いた
量子化の方が、量子化ＤＣＴ係数の絶対値が小さくな
り、これによりハフマン符号語のビット長を短縮させる
ことができる。なお、このような第２の量子化テーブル
ＲＴ２の生成は従来公知であるので、その説明は省略す
る。

【００３４】ステップ２２２では、画像データがＤＣＴ
処理回路２１によりＤＣＴ係数に変換され、このＤＣＴ
係数はステップ２２３において、第２の量子化テーブル
ＲＴ２により量子化され、ステップ２２４において、第
１のハフマンテーブルＨＴ１によりハフマン符号化され
る。次いでステップ２２５では、ハフマン符号化の処理
の後の圧縮符号量が算定され、設定符号量以下であるか
否かが判定される。圧縮符号量が設定符号量以下である
と判定された場合、そのハフマン符号語はステップ２２
６において圧縮データとして出力され、記録媒体Ｍに記
録される。

【００３５】一方ステップ２２５において、圧縮符号量
が設定符号量よりも大きいと判定された場合、ステップ
２３１において画像データがＤＣＴ処理回路２１により
ＤＣＴ係数に変換され、ステップ２３２において第２の
量子化テーブルＲＴ２により量子化される。ステップ２
３３では、ビット量調整が行われ、設定ビット長を越え
た所定の高周波成分のデータが強制的に０に定められ
る。次いでステップ２３４では、量子化ＤＣＴ係数が第
２のハフマンテーブルＨＴ２によりハフマン符号化さ
れ、このハフマン符号語は、ステップ２３５において圧
縮データとして出力され、記録媒体Ｍに記録される。

【００３６】次に図１２〜図１５を参照して、第２のハ
フマンテーブルを用いたハフマン符号化により達成され
る固定長化圧縮について説明する。図１２は、ある画像
データをハフマン符号化するために生成された第２のハ
フマンテーブルと、このハフマンテーブルを生成するた
めの手順を示し、図１３〜図１５は第２のハフマンテー
ブルに対応した符号長等の表を示している。

【００３７】図１３〜図１５の各表において、最上欄の
「０」〜「６」の数値はグループ番号（図３、図７参
照）を、左欄の「０」〜「１５」の数値はラン長をそれ
ぞれ示す。なお以下の説明において、ラン長とグループ
番号の組合せ（例えばラン長が「０」でグループ番号が
「１」である場合は「０１」）をシンボルという。図１
３の表中の数値は各シンボルの出現数を示しており、例
えばシンボル「０１」の出現数は７２３０である。図１
４の表中の各数値はＪＰＥＧにより推奨されたハフマン
テーブルの各符号語の符号長を示し、図１５の表中の各
数値は、第２のハフマンテーブルの各符号語の符号長を
示している。

【００３８】図１３から理解されるように、この例の画
像データにおいて、グループ番号の最大値は「４」であ
り、ラン長の最大値は「４」である。そして、出現数が
０であるものを除くと、各シンボルの出現数はシンボル
「０１」が最も多く、「０３」、「００」、「０２」の
順に少なくなっており、出現数の最も少ないシンボルは
「４１」である。

【００３９】図１２を参照して第２のハフマンテーブル
の生成手順を説明する。まず、シンボルがその出現数の
大きい順に並べられる。なお図１２では、０であるシン
ボルとしてダミーシンボルを１個追加している。

【００４０】出現数が最も少ないシンボル「（ダミ
ー）」と、出現数が２番目に小さいシンボル「４１」と
に対し、それぞれ１と０が割り当てられる。そして、こ
の２つのシンボルを併せたもの「４１（ダミー）」を１
つのシンボルと見做し、このシンボル「４１（ダミ
ー）」と、出現数が次に小さいシンボル「４４」に対
し、それぞれ１と０が割り当てられる。以下同様にし
て、全てのシンボルに１または０が割り当てられる。

【００４１】次いで、上述のようにして割り当てられた
１または０の数字を、割り当てられた時とは逆の順に読
み出し、これにより得られた数字がそのシンボルに対す
る符号語となる。例えば、シンボル「０３」の符号語は
「 110」であり、シンボル「４１」の符号語は「111111
11111110」である。

【００４２】このようにして得られた第２のハフマンテ
ーブルの符号語は、ＪＰＥＧにより推奨されたハフマン
テーブルの符号語とは異なっており、図１３〜図１５の
各表の比較から理解されるように、例えば出現数の最も
多いシンボル「０１」については、ＪＰＥＧによる符号
長（図１４において「２」）よりも第２のハフマンテー
ブルの符号長（図１５において「１」）の方が短くなっ
ている。また第２のハフマンテーブルにおいて、グルー
プ番号が「４」よりも大きく、あるいはラン長が「４」
よりも大きいシンボルについては、符号語は存在しな
い。

【００４３】本実施例では、出現数が０より多いシンボ
ルについて第２のハフマンテーブルを生成しており、図
１２〜図１５に示す例では、２１個の符号語が生成され
ている。各シンボルの出現数と、そのシンボルに対応す
る符号長との積を求め、各積の和を計算すると全符号量
（ただし付加ビットのデータ量は含まない）が得られ、
図１４の符号長テーブルによると、全符号量は４６７８
５ビットであるが、図１５の符号長テーブルによると、
全符号量は３８２１８ビットまで縮小されている。

【００４４】以上のように本実施例によれば、第２のハ
フマンテーブルを用いて画像データを情報圧縮するよう
に構成されているため、量子化テーブルだけを変更する
従来装置と比較して、画像データの情報量を減らしすぎ
て再生画像の画質が低下することはない。また本実施例
によれば、全符号量をできるだけ圧縮できるので、一定
の容量を有する記録媒体Ｍに対して、より多くの画像デ
ータを記録することが可能となる。

【００４５】図１６と図１７は第２実施例を示し、図１
６は、第２実施例において第２のハフマンテーブルを生
成する処理を示すフローチャートであり、図１７は第２
のハフマンテーブルに対応した符号長の表を示してい
る。その他の構成は第１実施例と同様である。

【００４６】これらの図を参照して、第２実施例におい
て、第２のハフマンテーブルを用いたハフマン符号化に
より達成される固定長化圧縮について説明する。なお、
画像データ中の各シンボルの出現数は、第１実施例と同
じであり（図１３参照）、またＪＰＥＧにより推奨され
たハフマンテーブルの各符号語の符号長も第１実施例と
同じである（図１４参照）。図１７の表中の各数値は、
第２実施例における第２のハフマンテーブルの各符号語
の符号長を示している。

【００４７】図１６の処理ルーチンにおいて、最初ハフ
マンテーブルはＪＰＥＧに準拠して生成された図１４の
表が設定されている。第２のハフマンテーブルは後述す
るように、図１４のハフマンテーブルの符号長を基にし
て、全符号語のビット長の総和が減少するように、２つ
の係数値（シンボル）に対応した符号長を相互に交換す
ることにより生成される。

【００４８】ステップ３０１では、削減しようとするビ
ット数すなわち削減ビット数ＢＤが算出される。例え
ば、図１４のハフマンテーブルを用いた時、図１３の全
符号量は４６７８５ビットであり、これを４３０００ビ
ットまで削減しようとする場合、削減ビット数ＢＤは４
６７８５−４３０００＝３７８５（ビット）である。ス
テップ３０２では、全てのシンボルについて、フラグＦ
i が０に定められる。このフラグＦi は、ステップ３０
３が実行された後、ステップ３０４において１に定めら
れる。なお添字ｉは、量子化ＤＣＴ係数のＡＣ成分に関
しては１〜１６２の範囲にあり、ＤＣ成分に関しては１
〜１２の範囲にある。

【００４９】ステップ３０３では、フラグＦj が０のシ
ンボルの中で最大の出現数Ｎj を持つシンボルの符号長
Ｂj と、フラグＦk が０のシンボルの中で最小の符号長
を有するシンボルのうち最も出現数が少ないシンボルの
符号長Ｂk とが交換される。初めてステップ３０３が実
行されるとき、全てのフラグは０であり、シンボル「０
１」が最大の出現数７２３０を有しており、またシンボ
ル「０２」が最小の符号長２を有している。したがって
シンボル「０１」と「０２」の符号長が交換されるが、
これらは共に２であるので、この場合にはビット長は削
減されない。

【００５０】ステップ３０４では、ステップ３０３にお
いて符号長の交換が行われた、最大の出現数を持つシン
ボルのフラグＦj が１に定められる。

【００５１】ステップ３０５では、ステップ３０３にお
ける符号長の交換により削減されたビット数が下式に従
って削減ビット数ＢＤから減算され、新たな削減ビット
数ＢＤが求められる。ＢＤ←ＢＤ−〔（Ｎj Ｂj ＋Ｎk Ｂk ）─（Ｎj Ｂk ＋
Ｎk Ｂj ）〕上述のようにシンボル「０１」と「０２」の符号長は交
換しても変化しないので、削減ビット数ＢＤは減少しな
い。したがってステップ３０６では、ＢＤが正であると
判定される。次いでステップ３０７では、全てのフラグ
Ｆi が１ではないと判定され、再びステップ３０３以下
が実行される。

【００５２】次のステップ３０３の実行では、シンボル
「０３」が最大の出現数２０１１を有しており、またシ
ンボル「０２」が最小の符号長２を有しているため、こ
れらのシンボルにおいて符号長の交換が行われる。この
シンボル「０３」の符号長は３であり、シンボル「０
２」の符号長２よりも長いため、ステップ３０３の符号
長の交換処理によって全符号量は削減される。

【００５３】ステップ３０６では、現在の削減ビット数
ＢＤが０以下であるか否かが判定され、０以下になって
いれば、すなわちさらに削減すべきビット数がなけれ
ば、これにより本ルーチンは終了する。一方、ステップ
３０７において全てのフラグＦi が１に変化していると
判定された場合、これ以上交換できる符号長がないた
め、本ルーチンは終了する。

【００５４】図１７のハフマン符号長テーブルは、図１
６のルーチンによって得られたハフマン符号長を示して
おり、図１４との比較から理解されるように、全部で１
２個のシンボルに関して符号長が変更されている。また
全符号量は４２４７２ビットであり、固定長化圧縮の目
標値である４３０００ビットに近く、最小限の情報圧縮
が施されている。

【００５５】本実施例において第２のハフマンテーブル
は、第１のハフマンテーブルの符号長を基にして、全符
号量が減少するように、２つのシンボルに対応した符号
長を相互に交換することにより、生成される。そして、
削減ビット数ＢＤが０以下になったことにより、図１６
の処理ルーチンは終了する。したがって、第１実施例の
処理ルーチン（図１１）と比較して、符号長が変更され
るシンボルの数は少なく、短時間で固定長化圧縮が達成
される。

【００５６】以上のように第２実施例によれば、短時間
で固定長化圧縮が達成される点を除いて、第１実施例と
同様な効果が得られる。

【００５７】なお第１および第２実施例では、量子化Ｄ
ＣＴ係数の各係数値を、出現数を用いて統計処理するこ
とにより第２のハフマンテーブルを生成しているが、出
現数以外の統計量を用いてもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、再生画像
の画質を低下させることなく、画像データを固定長化圧
縮することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の画像圧縮装置を示すブロ
ック図である。

【図２】第１実施例における画像データＰ(Y)xy 、ＤＣ
Ｔ変換係数Ｓ(Y)uv 、量子化ＤＣＴ係数Ｒ(Y)uv の例を
示す図である。

【図３】ＤＣ係数の差分値のグループ化を示す図であ
る。

【図４】ＤＣ係数の符号表を示す図である。

【図５】量子化ＡＣ係数の符号化を行う処理ルーチンを
示すフローチャートである。

【図６】ＡＣ係数のハフマン符号化におけるジグザグス
キャンを示す図である。

【図７】ＡＣ係数のグループ化を示す図である。

【図８】ハフマン符号化による符号化データの一例を示
す図である。

【図９】ＪＰＥＧにより推奨されたハフマンテーブルを
示す図である。

【図１０】画像データの固定長化圧縮の処理の流れを示
すブロック図である。

【図１１】画像データの固定長化圧縮の処理ルーチンを
示すフローチャートである。

【図１２】ある画像をハフマン符号化するために生成さ
れた第２のハフマンテーブルと、このハフマンテーブル
を生成するための手順を示す図である。

【図１３】図１２における画像データ中の「ラン長とグ
ループ番号の組合せ」の出現数を示す図である。

【図１４】ＪＰＥＧにより推奨されたハフマンテーブル
の各符号語の符号長を示す図である。

【図１５】第１実施例において生成された第２のハフマ
ンテーブルの各符号語の符号長を示す図である。

【図１６】第２実施例において第２のハフマンテーブル
を生成する処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図１７】第２実施例において生成された第２のハフマ
ンテーブルの各符号語の符号長を示す図である。

【符号の説明】

ＭＩＣメモリカード

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】一方、量子化ＡＣ係数の符号化は、図５に
示す処理ルーチンによって行われる。まずステップ１２
０において、６３個の量子化ＡＣ係数が図６に示す順序
でジクザクスキャンされ、１次元配列データに並びかえ
られる。次に、ステップ１２２では、１次元に並べられ
た各量子化ＡＣ係数値が「０」であるか否かが判断され
る。量子化ＡＣ係数が「０」である時、ステップ１２４
において、その「０」である量子化ＡＣ係数が連続する
数がカウントされる。これにより「０」が連続する長
さ、すなわちラン長（NNNN）が求められる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】図１３〜図１５の各表において、最上欄の
「０」〜「Ａ」の数値はグループ番号（図３、図７参
照）を、左欄の「０」〜「Ｆ」の数値はラン長をそれぞ
れ示す。なお以下の説明において、ラン長とグループ番
号の組合せ（例えばラン長が「０」でグループ番号が
「１」である場合は「０１」）をシンボルという。図１
３の表中の数値は各シンボルの出現数を示しており、例
えばシンボル「０１」の出現数は７２３０である。図１
４の表中の各数値はＪＰＥＧにより推奨されたハフマン
テーブルの各符号語の符号長を示し、図１５の表中の各
数値は、第２のハフマンテーブルの各符号語の符号長を
示している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】次いで、上述のようにして割り当てられた
１または０の数字を、割り当てられた時とは逆の順に読
み出し、これにより得られた数字がそのシンボルに対す
る符号語となる。例えば、シンボル「０３」の符号語は
「 110」であり、シンボル「４１」の符号語は「111111
11111110」である。なお、この符号語はＪＰＥＧに準拠
した符号語に変換されて、記録媒体Ｍに記録される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像データに直交変換を施して直交変
換係数を求める直交変換手段と、前記直交変換係数を第
１の量子化テーブルを用いて量子化することにより量子
化直交変換係数を求める第１の量子化手段と、この第１
の量子化手段により得られた量子化直交変換係数を、第
１のハフマンテーブルを用いて符号化する第１のハフマ
ン符号化手段と、この第１のハフマン符号化手段により
得られた符号量を算定し、前記符号量が設定符号量以下
であるか否かを判定する符号量判定手段と、この符号量
判定手段により前記符号量が設定符号量以下ではないと
判定されたとき、第２のハフマンテーブルを生成する手
段と、前記第２のハフマンテーブルを用いて前記量子化
直交変換係数を符号化する第２のハフマン符号化手段と
を備えたことを特徴とする画像圧縮装置。
【請求項２】少なくとも一部の量子化係数が前記第１
の量子化テーブルの量子化係数よりも大きい値を有する
第２の量子化テーブルを用いて、前記直交変換係数を量
子化する第２の量子化手段を備え、前記第２のハフマン
符号化手段は、前記第２の量子化手段により得られた量
子化直交変換係数を符号化することを特徴とする請求項
１に記載の画像圧縮装置。
【請求項３】前記第２のハフマンテーブルは、量子化
直交変換係数の各係数値を統計処理することにより生成
されることを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装
置。
【請求項４】前記第２のハフマンテーブルは、係数値
を出現数が大きい順に並べることにより生成されること
を特徴とする請求項３に記載の画像圧縮装置。
【請求項５】前記第２のハフマンテーブルは、前記第
１のハフマンテーブルの符号長を基にして、全符号語の
ビット長の総和が減少するように、２つの係数値に対応
した符号長を相互に交換することにより生成されること
を特徴とする請求項３に記載の画像圧縮装置。