JPH09247671A - デジタル画像復号装置 - Google Patents

デジタル画像復号装置

Info

Publication number
JPH09247671A
JPH09247671A JP4634596A JP4634596A JPH09247671A JP H09247671 A JPH09247671 A JP H09247671A JP 4634596 A JP4634596 A JP 4634596A JP 4634596 A JP4634596 A JP 4634596A JP H09247671 A JPH09247671 A JP H09247671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
compression
information amount
block
compressed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4634596A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Ohira
英雄 大平
Atsumichi Murakami
篤道 村上
Kotaro Asai
光太郎 浅井
Toshiaki Shimada
敏明 嶋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4634596A priority Critical patent/JPH09247671A/ja
Priority to TW085110507A priority patent/TW329076B/zh
Priority to KR1019960038329A priority patent/KR100225328B1/ko
Priority to US08/715,161 priority patent/US5701159A/en
Priority to CA002185754A priority patent/CA2185754C/en
Priority to AU65687/96A priority patent/AU682642B1/en
Priority to DE1996636275 priority patent/DE69636275T2/de
Priority to EP19960115111 priority patent/EP0794672B1/en
Publication of JPH09247671A publication Critical patent/JPH09247671A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/423Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
    • H04N19/426Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements using memory downsizing methods
    • H04N19/428Recompression, e.g. by spatial or temporal decimation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/423Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/43Hardware specially adapted for motion estimation or compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号された画像データを少ない容量のメモリ
で記憶可能とする。 【解決手段】 復号部101により復号されたデータ
を、圧縮部102により圧縮処理した後、予測・表示フ
レームメモリ部103に記憶する。そして、予測・表示
フレームメモリ部103のデータのうち、復号部101
において他のフレームの復号に必要なデータを伸長A部
104を介し、伸長して復号部101に供給する。ま
た、表示用のフレームは、予測・表示フレームメモリ部
103から読み出された後伸長B部105において、伸
長されて表示装置に供給される。前述の予測・表示フレ
ームメモリ部に対する書き込み/読み出しは、アドレス
制御部106によって制御される。このように、予測・
表示フレームメモリ部103には、圧縮されたデータが
記憶されるので、メモリ容量を小さくすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像の復号装
置、特にデジタルCATVやデジタル放送システムなど
に利用されるものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図15および図16は例えば、SGS-Thom
son Microelectronics社が発行している画像処理LSI
である“STi3500(商品名)”のマニュアルに記
載された、LSIのブロックダイアグラム、および外部
メモリのメモリマップを示している。
【0003】図15に示されるように、FIFOメモリ
502とスタートコード検出部503とメモリI/Oユ
ニット504と可変長復号部505と復号処理部506
と表示処理部507は、マイコンインタフェイス線55
0とマイコンバス551とデータ線552を介してマイ
コンインタフェイス501に接続され、一方、入出力線
555と外部メモリバス554とデータ線553を介し
て外部メモリ508に接続されている。
【0004】また、図16に示されるように、外部メモ
リ508は、ビットバッファ領域601とオンスクリー
ンディスプレイ(以下OSDと記す)領域602と予測
用フレームメモリ1領域603と予測用フレームメモリ
2領域604と表示フレームメモリ領域605を有して
いる。
【0005】外部メモリ508のビットバッファ領域6
01に蓄えられた符号化データは、外部メモリバス55
4を通してスタートコード検出部503に送られ、ここ
でスタートコードが検出される。このスタートコードの
検出のあと、スタートコードに続く符号化データが、F
IFO502を介して可変長復号部505に供給され、
ここで可変長復号が行われる。そして、この可変長復号
のあと、復号処理部506で画像復号処理が行われ、メ
モリI/Oユニット504を経由して復号画像が外部メ
モリ508に書き込まれる。
【0006】この外部メモリ508において、復号画像
を格納する場所として予測フレームメモリ1領域60
3、予測フレームメモリ2領域604、表示フレームメ
モリ領域605を有しており、他のフレームの予測に使
用される画像データは、予測フレームメモリ1領域60
3または予測フレームメモリ2領域604に書き込ま
れ、表示のみ使用される画像データは表示フレームメモ
リ領域605に書き込まれる。
【0007】表示フレームメモリ領域605に書き込ま
れたデータはテレビ画面などの水平同期信号に同期して
読み出され、外部メモリバス554を通して表示処理部
507へ出力される。
【0008】外部メモリ508内のOSD領域602の
キャラクタデータなどの表示用データも、必要に応じて
表示フレームメモリ領域605と同様にアクセスされ、
外部メモリバス554を介して表示処理部507に供給
される。そして、表示処理部507では、OSD領域6
02のデータが有効であるなら、表示フレームメモリ領
域605から読み出したデータにオーバレイして外部に
出力する。
【0009】このようにして、外部メモリ508に記憶
されている表示データに基づいた表示映像が得られる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のデジタル
画像復号装置は、外部メモリ508において、その復号
に際して必要なデータを全て記憶しなければならない。
すなわち、フレーム間符号化を行われた符号化データの
場合、そのフレームの画像データを復号するために、そ
のフレームの復号化に使用された他のフレームのデータ
を全て記憶しておかなければならない。
【0011】そこで、復号のために、膨大なデータの記
憶が必要となり、外部メモリ508の容量が大きくなり
ハードウエアが大きくなるといった問題があった。
【0012】この発明は、前述のような問題点を解消す
るためになされたものであり、メモリを可能な限り小さ
く抑えることによるハードウエアの縮小化を実現可能に
するデジタル画像復号装置を提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明にかかるデジタル画像復号
装置は、フレーム間符号化された画像符号化データをブ
ロック単位に復号し、復号データを得る復号手段と、前
記復号手段により得られたブロック単位の復号データを
圧縮し、圧縮データを得る圧縮手段と、前記圧縮手段に
より得られたブロック単位の圧縮データを少なくとも1
画像フレーム保持する予測フレームメモリ手段と、前記
復号手段における復号に必要なデータであって、前記予
測フレームメモリ手段に保持された圧縮データを読み出
し、これを伸長したあと前記復号手段に供給する伸長手
段と、前記フレームメモリ手段に対する圧縮データの書
き込み、および前記フレームメモリ手段からの圧縮デー
タの読み出しを制御するアドレス制御手段と、を有して
いる。
【0014】この構成によれば、復号手段により、復号
されたデータは、圧縮手段によって圧縮される。したが
って、予測フレームメモリ手段に保持されるデータは、
圧縮手段によって圧縮されるものである。これによっ
て、予測フレームメモリ手段の容量は、小さい容量で済
む。また、予測フレームメモリ手段の容量が小さいもの
で済むため、このメモリのアドレッシングや読み出し/
書き込みのためのデータ幅を小さいものにでき、装置全
体を小型化できる。そして、デジタル画像復号装置をハ
ードウエアで構成することが容易となり、高速の処理を
達成することができ動画像データの処理を効果的に行う
ことができる。
【0015】また、請求項2に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項1にかかる装置におい
て、さらに、前記圧縮手段により得られ、表示のみに利
用されるブロック単位の圧縮データを少なくとも1画像
フレーム保持する表示フレームメモリ手段を有してい
る。
【0016】この構成によれば、前記の予測フレームメ
モリ手段と同様、表示フレームメモリ手段も小容量とす
ることができ、装置全体を小型化できる。そして、デジ
タル画像復号装置をハードウエアで構成することが容易
となり、高速の処理を達成することができ動画像データ
の処理を効果的に行うことができる。
【0017】また、請求項3に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項1または2にかかる装
置において、前記圧縮手段が、前記ブロックを構成する
画素のひとつを基準画素とし、当該基準画素のデータの
量子化処理を行い、前記基準画素以外の画素に関して
は、隣接する画素のデータの差分に対し量子化処理を行
う、装置である。
【0018】この構成によれば、基準画素以外の画素に
おいては隣接画素のデータの差分に対して量子化が行わ
れる。隣接画素のデータは通常大きく異なることがない
ので、この差分データを量子化する際のビット数を小さ
くしても圧縮による劣化は大きなものとはならない。し
たがって、画像劣化の少ない圧縮を行うことができる。
【0019】また、請求項4に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項1または2にかかる装
置において、前記圧縮手段が、前記ブロックの1方向に
配列された画素列ごとにひとつ基準画素を定め、当該基
準画素のデータの量子化処理を行い、前記基準画素以外
の画素に関しては、当該画素の属する前記画素列内で隣
接する画素のデータの差分に対し量子化処理を行う、装
置である。
【0020】この構成によれば、基準画素以外の画素に
おいては隣接画素のデータの差分に対して量子化が行わ
れる。隣接画素のデータは通常大きく異なることがない
ので、この差分データを量子化する際のビット数を小さ
くしても圧縮による劣化は大きなものとはならない。し
たがって、画像劣化の少ない圧縮を行うことができる。
【0021】また、請求項5に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項1または2にかかる装
置において、前記圧縮手段が、高周波数域の信号には少
ない情報量を割り当て、低周波数域の信号には多くの情
報量を割り当てて圧縮を行う、装置である。
【0022】この構成によれば、画質への影響の度合い
が大きい低周波数域の信号に多くの情報を割り当て、反
対に画質への影響の度合いが小さい高周波数域の信号に
少ない情報量を割り当てることにより、劣化の少ない画
像を圧縮を行うことができる。したがって、画像劣化の
少ない圧縮を行うことができる。
【0023】また、請求項6に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項1または2にかかる装
置において、さらに、前記圧縮手段により圧縮された前
記ブロックごとの情報量が所定の情報量以下になるよう
圧縮率の制御を行うブロック情報量抑制手段を有する、
装置である。
【0024】この構成によれば、画像情報に応じて圧縮
率を変更し、画質劣化を抑えることができる。たとえ
ば、圧縮後の情報量が所定量以下となる限り、画像劣化
の少ない方法で圧縮処理を行い、所定値を越える場合に
限り、画像劣化が大きくなる方法を用いて圧縮処理を行
う。したがって、常に画像劣化が多くなる方法を用いる
場合より、全体として画質劣化を抑えることができる。
【0025】また、請求項7に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項6にかかる装置におい
て、前記圧縮手段と前記ブロック情報量抑制手段が以下
のようなものである。
【0026】すなわち、前記圧縮手段は、前記ブロック
を構成するひとつの画素を基準画素とし、当該基準画素
以外の画素のデータは、隣接画素間の差分データとして
表し、この差分データに対して、差分データがゼロ近辺
である時には短い語長を、ゼロから離れるに従い長い語
長を割り当てる第1の圧縮方法と、前記ブロックを構成
する画素のひとつを基準画素とし、当該基準画素のデー
タの量子化処理を行い、前記基準画素以外の画素に関し
ては、隣接する画素のデータの差分に対し所定の量子化
ビット数で量子化処理を行う第2の圧縮方法と、のいず
れか一方にて、ブロックごとにデータ圧縮する。
【0027】また、前記ブロック情報量抑制手段は、前
記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデータ
の情報量が所定値以下であれば、第1の圧縮方法による
データを出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、前記
第1の圧縮方法によるデータの情報量が所定値以上であ
れば、データ情報量が前記所定情報量以下になるような
前記量子化ビット数を選定し、この選定された量子化ビ
ット数を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの圧縮
を行う指示を前記圧縮手段に対し行う。
【0028】この構成によれば、画像劣化は小さいがあ
まり圧縮されない場合がある第1の圧縮方法と、画像劣
化が大きいが確実に圧縮することができる第2の圧縮方
法とを圧縮すべき画像に応じて適応的に使い分けること
ができる。さらに、第2の圧縮方法にあっては、差分デ
ータに当てられる量子化ビット数も適応的に制御される
ので、圧縮率をより適切に変更することができる。この
ように、圧縮すべき画像情報に応じて圧縮率を制御する
ことにより、比較的小さな容量のメモリを用いても、画
質劣化の少ない圧縮が可能である。
【0029】また、請求項8に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項6にかかる装置におい
て、前記圧縮手段と前記ブロック情報量抑制手段が以下
のようなものである。
【0030】すなわち、前記圧縮手段は、前記ブロック
を構成するひとつの画素を基準画素とし、当該基準画素
以外の画素のデータは、隣接画素間の差分データとして
表し、この差分データに対して、差分データがゼロ近辺
である時には短い語長を、ゼロから離れるに従い長い語
長を割り当てる第1の圧縮方法と、前記ブロックの1方
向に配列された画素列ごとにひとつ基準画素を定め、当
該基準画素のデータの量子化処理を行い、前記基準画素
以外の画素に関しては、当該画素の属する前記画素列内
で隣接する画素のデータの差分に対し所定の量子化ビッ
ト数で量子化処理を行う第2の圧縮方法との、いずれか
一方にて、ブロックごとにデータ圧縮するものである。
【0031】また、前記ブロック情報量抑制手段は、前
記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデータ
の情報量が所定値以下であれば、第1の圧縮方法による
データを出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、前記
第1の圧縮方法によるデータの情報量が所定値以上であ
れば、データ情報量が前記所定情報量以下になるような
前記量子化ビット数を選定し、この選定された量子化ビ
ット数を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの圧縮
を行う指示を前記圧縮手段に対し行うものである。
【0032】この構成によれば、画像劣化は小さいがあ
まり圧縮されない場合がある第1の圧縮方法と、画像劣
化が大きいが確実に圧縮することができる第2の圧縮方
法とを圧縮すべき画像に応じて適応的に使い分けること
ができる。さらに、第2の圧縮方法にあっては、差分デ
ータに当てられる量子化ビット数も適応的に制御される
ので、圧縮率をより適切に変更することができる。この
ように、圧縮すべき画像情報に応じて圧縮率を制御する
ことにより、比較的小さな容量のメモリを用いても、画
質劣化の少ない圧縮が可能である。
【0033】また、請求項9に記載の発明にかかるデジ
タル画像復号装置は、前記請求項1または2にかかる装
置において、さらに、前記圧縮手段により圧縮された情
報量が、1画像フレームあたり所定情報量以下になるよ
う制御を行うフレーム情報量抑制手段を有する装置であ
る。
【0034】この構成によれば、画像情報に応じて圧縮
率を変更し、画質劣化を抑えることができる。たとえ
ば、圧縮後の情報量が所定量以下となる限り、画像劣化
の少ない方法で圧縮処理を行い、所定値を越える場合に
限り、画像劣化が大きくなる方法を用いて圧縮処理を行
う。したがって、常に画像劣化が多くなる方法を用いる
場合より、全体として画質劣化を抑えることができる。
【0035】また、請求項10に記載の発明にかかるデ
ジタル画像復号装置は、前記請求項9にかかる装置にお
いて、前記フレーム情報量抑制手段が、1画像フレーム
の復号動作の所定の中間時点で、この時点までの総情報
量と、この中間時点における基準情報量とを比較し、前
記総情報量が前記基準情報量を越えた場合、以後の圧縮
においてブロックごとの情報量の上限値を低く設定し、
前記総情報量が前記基準情報量以下の場合、以後の圧縮
においてブロックごとの情報量の上限値を高く設定す
る、装置である。
【0036】この構成によれば、画像情報に応じて圧縮
率を変更し、画質劣化を抑えることができる。特に、初
期の情報量が多く、より多くのメモリ領域を使用した場
合でも、後期においてより圧縮することによって、1画
像フレーム全体としての情報量を所定量に抑えることが
できる。逆に、初期の情報量が少なく、メモリの使用領
域が少ない場合は、後期においてあまり圧縮せずに画像
劣化を少なくすることも可能となる。
【0037】また、請求項11に記載の発明にかかるデ
ジタル画像復号装置は、前記請求項10にかかる装置に
おいて、さらに、前記圧縮手段により圧縮された前記ブ
ロックごとの情報量が所定の情報量以下になるよう制御
を行うブロック情報量抑制手段を有し、前記圧縮手段と
前記フレーム情報量抑制手段が以下のようなものであ
る。
【0038】すなわち、前記圧縮手段は、前記ブロック
を構成するひとつの画素を基準画素とし、当該基準画素
以外の画素のデータは、隣接画素間の差分データとして
表し、この差分データに対して、差分データがゼロ近辺
である時には短い語長を、ゼロから離れるに従い長い語
長を割り当てる第1の圧縮方法と、前記ブロックを構成
する画素のひとつを基準画素とし、当該基準画素のデー
タの量子化処理を行い、前記基準画素以外の画素に関し
ては、隣接する画素のデータの差分に対し所定の量子化
ビット数で量子化処理を行う第2の圧縮方法と、のいず
れか一方にて、ブロックごとにデータ圧縮するものであ
る。
【0039】また、前記ブロック情報量抑制手段は、前
記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデータ
の情報量が前記フレーム情報量抑制手段により定められ
た上限値以下であれば、第1の圧縮方法によるデータを
出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、前記第1の圧
縮方法によるデータの情報量が前記上限値以上であれ
ば、データ情報量が前記上限値以下になるような前記量
子化ビット数を選定し、この選定された量子化ビット数
を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの圧縮を行う
指示を前記圧縮手段に対し行うものである。
【0040】この構成によれば、画像情報に応じて圧縮
率を変更し、画質劣化を抑えることができる。特に、初
期の情報量が多く、より多くのメモリ領域を使用した場
合でも、後期においてより圧縮することによって、1画
像フレーム全体としての情報量を所定量に抑えることが
できる。逆に、初期の情報量が少なく、メモリの使用領
域が少ない場合は、後期においてあまり圧縮せずに画像
劣化を少なくすることも可能となる。
【0041】また、個々のブロックにおける圧縮におい
ては、画像劣化は小さいがあまり圧縮されない場合があ
る第1の圧縮方法と、画像劣化が大きいが確実に圧縮す
ることができる第2の圧縮方法とを圧縮すべき画像に応
じて適応的に使い分けることができる。さらに、第2の
圧縮方法にあっては、差分データに当てられる量子化ビ
ット数も適応的に制御されるので、圧縮率をより適切に
変更することができる。このように、圧縮すべき画像情
報に応じて圧縮率を制御することにより、比較的小さな
容量のメモリを用いても、画質劣化の少ない圧縮が可能
である。
【0042】また、請求項12に記載の発明にかかるデ
ジタル画像復号装置は、前記請求項10にかかる装置に
おいて、さらに、前記圧縮手段により圧縮された前記ブ
ロックごとの情報量が所定の情報量以下になるよう制御
を行うブロック情報量抑制手段を有し、前記圧縮手段と
前記フレーム情報量抑制手段が以下のようなものであ
る。
【0043】すなわち、前記圧縮手段は、前記ブロック
を構成するひとつの画素を基準画素とし、当該基準画素
以外の画素のデータは、隣接画素間の差分データとして
表し、この差分データに対して、差分データがゼロ近辺
である時には短い語長を、ゼロから離れるに従い長い語
長を割り当てる第1の圧縮方法と、前記ブロックの1方
向に配列された画素列ごとにひとつ基準画素を定め、当
該基準画素のデータの量子化処理を行い、前記基準画素
以外の画素に関しては、当該画素の属する前記画素列内
で隣接する画素のデータの差分に対し所定の量子化ビッ
ト数で量子化処理を行う第2の圧縮方法と、いずれか一
方にて、ブロックごとにデータ圧縮するものである。
【0044】また、前記ブロック情報量抑制手段は、前
記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデータ
の情報量が前記フレーム情報量抑制手段により定められ
た上限値以下であれば、第1の圧縮方法によるデータを
出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、前記第1の圧
縮方法によるデータの情報量が前記上限値以上であれ
ば、データ情報量が前記上限値以下になるような前記量
子化ビット数を選定し、この選定された量子化ビット数
を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの圧縮を行う
指示を前記圧縮手段に対し行うものである。
【0045】この構成によれば、画像情報に応じて圧縮
率を変更し、画質劣化を抑えることができる。特に、初
期の情報量が多く、より多くのメモリ領域を使用した場
合でも、後期においてより圧縮することによって、1画
像フレーム全体としての情報量を所定量に抑えることが
できる。逆に、初期の情報量が少なく、メモリの使用領
域が少ない場合は、後期においてあまり圧縮せずに画像
劣化を少なくすることも可能となる。
【0046】また、個々のブロックにおける圧縮におい
ては、画像劣化は小さいがあまり圧縮されない場合があ
る第1の圧縮方法と、画像劣化が大きいが確実に圧縮す
ることができる第2の圧縮方法とを圧縮すべき画像に応
じて適応的に使い分けることができる。さらに、第2の
圧縮方法にあっては、差分データに当てられる量子化ビ
ット数も適応的に制御されるので、圧縮率をより適切に
変更することができる。このように、圧縮すべき画像情
報に応じて圧縮率を制御することにより、比較的小さな
容量のメモリを用いても、画質劣化の少ない圧縮が可能
である。
【0047】
【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について図面に基づいて説明
する。
【0048】第1の実施形態 図1は、第1の実施形態にかかる装置の概略ブロック図
である。復号部101は、供給される符号化データ15
0について、伸長データ155を予測データとして用い
復号処理を行う。復号処理により得られた復号データ1
51は、圧縮部102で圧縮処理され、情報量が圧縮削
減される。圧縮部102で圧縮された圧縮データ152
は、未来に復号するフレームに対する予測データとして
用いると共に、表示のために、予測・表示フレームメモ
リ部103へ書き込まれる。
【0049】この書き込みに際して、アドレス制御部1
06は、1画像フレームを分割した画像ブロックの各々
に対応したアドレスの位置に、そのブロックのデータが
書き込まれるようにフレームメモリのアドレスを作成
し、アドレス線159を介して予測・表示フレームメモ
リ部103に送出する。たとえば、圧縮を行う1画像フ
レームの先頭アドレスをA番地とし、1ブロックに発生
する情報量をTビットとすると、G番目のブロックの書
き込み位置は(A+(G−1)*T)番地から(A+G
*T−1)番地になる。図2にフレームメモリ103の
構成が示されており、1画像フレームの書き込み位置2
10が斜線および2重斜線を施した部分であり、このフ
レーム内のG番目のブロックの書き込み位置211が2
重斜線を施した部分である。なお、アドレス制御部10
6は、圧縮部102と伸長A部104と伸長B部105
と、各々制御線156、157、158で接続されてい
る。
【0050】書き込まれた圧縮データは、画像表示のた
めに伸長B部105において伸長処理され、伸長された
データがラスタ順序で読み出され、表示データ154と
して送出され、これが表示される。
【0051】一方、伸長A部104は、予測・表示フレ
ームメモリ部103にアクセスし、これによって得た圧
縮されたデータ153について伸長処理を行い、これを
復号部101における復号処理の際に必要な伸長データ
155(予測データ)として復号部101に供給する。
【0052】予測・表示フレームメモリ部103からの
データの読み出しに際しても、アドレス制御部106
は、上述の予測・表示フレームメモリ部103への圧縮
データの格納と同様の処理でアドレスを生成できる。
【0053】なお、予測・表示フレームメモリ部103
は、圧縮データを記憶するため対象とする画像データの
もつ情報量より少ない容量で構成することができる。
【0054】図3は、符号化された画像データを復号す
る際の表示フレームと予測フレームの関係を示す概念図
である。図4は、予測・表示フレームメモリ部103の
メモリ領域の構成を示す図である。
【0055】予測フレーム301は、予測フレーム領域
310に記憶され、他の予測フレームの復号処理に利用
されると共に、表示フレーム302の復号処理に利用さ
れる。一方、表示フレーム302は、予測・表示フレー
ムメモリ部103の表示フレームメモリ領域311に記
憶され、表示のためのみに利用される。
【0056】次に、本実施形態の量子化処理を図5およ
び図6に従って説明する。図5には、1画像フレームの
一部であるブロックが示されており、このブロックは8
*8の画素より構成される。各々の画素のデータは、縦
方向の配列順x、横方向の配列順yを組み合わせた符号
xyで表されている。図示するように、左上が画素M00
で、右下が画素M77となる。
【0057】量子化は、このブロックの中のひとつの画
素、たとえば画素M00を基準とし、この基準画素M00
関しては、圧縮前のデータの情報をそのまま用いる。こ
の基準画素M00以外の画素に関しては、隣接する画素の
データの差分に対して量子化を行う。たとえば、左端の
列(y=0)の画素Mx0に関しては、
【数1】M´xy=Q[Mxy−M´(x-1)y] …(1) に基づき、また、上記以外(y≠0)の画素Mxyに関し
ては、
【数2】M´xy=Q[Mxy−M´x(y-1)] …(2) に基づき量子化を行う。ここで符号M´xyは量子化後の
各々の画素のデータを表し、Q[]は量子化処理を表
す。
【0058】圧縮前の各画素データが、たとえば8ビッ
トであれば、画素データの差分は9ビット(−256〜
255)で表される。これをたとえば4ビットで量子化
する場合は、16以下の量子化代表値を用いることがで
きる。また、隣接画素間では、通常その差分はゼロ付近
に集中するので、図6に示すように、ゼロ近辺で量子化
の幅を小さくし、ゼロから離れるについて量子化幅を大
きくする非線形量子化を行うことが好ましい。
【0059】このような量子化によって基準画素M00
8ビット、他の画素は4ビットで表されることから、量
子化後の情報量は、
【数3】 (圧縮後情報量)=8+4*(8*8−1)=260ビット …(3) となる。また、圧縮前の情報量は、
【数4】 (圧縮前情報量)=8*8*8=512ビット …(4) であり、よって圧縮率(=圧縮後情報量/圧縮前情報
量)は、約50%となる。
【0060】また、量子化処理は、次のように行われる
ことも好ましい。すなわち、ブロックをさらに細分化
し、その細分化された小ブロック内のひとつの画素を基
準画素と定めて、小ブロック内の残りの画素は、隣接画
素の差分として表し、これを量子化することができる。
【0061】たとえば、図5に示されるブロックの1行
を前記の小ブロックとし、小ブロックごとの左端の画素
を前記基準画素とすることができる。すなわち、画素M
x0が基準画素となり、これらについては圧縮前のデータ
をそのまま用いる。これ以外の画素すなわちy≠0の画
素に対しては、前述の(2)式に基づき量子化を行う。
また、量子化幅に関しては、図6に示されるような非線
形量子化を行うことが好ましい。
【0062】前述の場合と同様、圧縮前のデータが8ビ
ット、隣接データの差分を4ビットで量子化すれば、8
*8画素の場合、圧縮後の情報量が、
【数5】 (圧縮後情報量)=8*8+4*(8−1)*8=264ビット …(5) となる。よって、圧縮率は、約50%となる。
【0063】以上の圧縮方法において、基準画素を左上
または左端の画素として説明したが、特にこれに限るも
のではない。また、ブロックをさらに細分化するにあた
って、行ごとの分割に限らず列ごとに行っても、また例
えば4*4画素の4つの区分に分割することも可能であ
る。
【0064】また、8*8画素のブロック、量子化を4
ビットとした例を示したが、これに限らず適宜ブロック
の大きさ、量子化ビットを選択することが可能である。
【0065】図7には、さらに異なる圧縮処理の手順の
概要が示されている。図1の復号部101において、復
号されたブロックのデータは、所定の変換処理を受け
る。図7においては、M*M画素のブロック201を例
としている。ここで各画素がtビットで表されていれ
ば、ブロックの情報量は、M*M*tである。そして、
離散コサイン変換などの変換処理を受けたM*M画素の
データでは、左上が低周波数域信号(低域信号)、中央
部分が中周波数域信号(中域信号)、右下が高周波数域
信号(高域信号)になる。
【0066】圧縮部102(図1)における処理では、
画像の特性に従ってM*M画素単位のブロック201に
ついて変換処理を行い、変換後のブロックを低域信号領
域202、中域信号領域203、高域信号領域204に
分ける。低域信号、中域信号、高域信号の画素数を各々
をr1,r2,r3、また、各々の信号のビット数割り
当てを各々s1,s2,s3(ビット/画素)のように
割り振りを行う。ただし、s1>s2>s3、r1+r
2+r3=M*Mである。このように、低域後度大きな
ビット数を割り振るのは、低域の信号ほど画像に対する
影響が大きいからである。そして、これによって、画像
に対する影響を少なくして、データ量の圧縮削減が達成
される。
【0067】そして、このようにビット数を割り当てて
量子化を行えば、ブロックの情報量は、
【数6】 (圧縮後情報量)T=r1*S1+r2*S2+r3*S3 …(6) となる。また、この情報量は常に一定となる。
【0068】図8には、図7の変換処理において用いる
ことができるハール変換(Harr変換)を表す行列A
が示されている。この行列Aが、変換の8*8画素に対
する係数マトリクスを示している。
【0069】1次元ハール変換前のブロックの画像をX
とし、変換後のブロックの画像をBとすると、
【数7】B=AX …(7) であり、Bを量子化して、圧縮を行った後のブロックの
画像をB´とすると、これを伸長して得られる伸長後の
ブロックY・は、
【数8】Y=A-1B …(8) であり、このような演算によって、圧縮・伸長が行え
る。
【0070】ここで、この処理では、変換後量子化によ
るビット数の削減を行うため、非可逆圧縮になる。な
お、ここではハール変換の例を示しが、周波数域ごとに
信号を分離できるものであれば、これ以外の方式でも構
わなく、本発明を制限するものではない。さらに、本実
施形態においては、低域信号、中域信号、高域信号の3
つの領域に分割したが、これに限定されるものではな
い。
【0071】第2の実施形態 図9は、本発明にかかる第2の実施形態の構成を示す概
略ブロック図である。前述の第1実施形態と同様の構成
については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態に特徴的なことは、圧縮部102に制御線1
60を介してブロック情報量抑制部107が接続されて
いる点にある。ブロック情報量抑制部107は、圧縮さ
れる画像に応じて、圧縮部102における圧縮処理後の
情報量が上限値U以下となるように監視し、圧縮部10
2は、これに基づき圧縮率を変更して、圧縮処理を行
う。したがって、圧縮された画像データの1ブロックあ
たりの情報量は前記上限値Uを越えない範囲で変化する
ので、アドレス制御部106は、各ブロックのデータの
書き込まれた予測・表示フレームメモリ部103のアド
レスを記憶する。そして、このアドレスに従って伸長A
部104および伸長B部105では、圧縮されたデータ
の伸長が行われる。
【0072】なお、第1実施形態と同様に、予測・表示
フレームメモリ部103は、圧縮データを記憶するた
め、対象とする画像データのもつ情報量より少ない容量
で構成することができる。
【0073】また、圧縮後の情報量に応じて適応的に圧
縮率を変化させることに、たとえばメモリの容量に余裕
ができるような画像データの場合には、あまり圧縮を行
わずに画質劣化を抑えるようにすることができる。
【0074】次に、圧縮率の変更について説明する。図
10は、隣接画素間の画像データの差分と発生頻度の関
係を示すグラフの一例である。隣接画素間の画像データ
は、通常近似しておりその差分は小さいので、図に示さ
れるように、その発生頻度は差分がゼロ付近に集中し、
ゼロから遠ざかると急激に発生頻度が減少する。そし
て、ある程度差分の絶対値が大きくなると発生頻度はほ
とんどゼロとなる。この特性を考慮して、画像データの
差分(差分データ)がゼロ付近では小さな語長を、離れ
るに従って大きな語長を割り当てるようにする。このよ
うな割り当てはハフマン符号化と呼ばれており、その一
例が図11に示されている。このような、割り当てを行
うと、ゼロ付近では語長が短いので情報量が減り、ここ
は発生頻度が高いので、ブロック全体としても情報量が
削減される。
【0075】圧縮部102は、復号されたデータをまず
前述のハフマン符号化により圧縮し、ブロック情報量抑
制部107はこの情報量が前記の上限値U以下であるか
を判断する。情報量が上限値U以下であれば、量子化を
行わない。前述のようにハフマン符号化においては、差
分データを置き換えているだけであるので、画像の劣化
を生じない。よって、量子化を行わない場合、画像の劣
化は生じない。
【0076】一方、ハフマン符号化により圧縮されたデ
ータの情報量が前記の上限値Uを越えた場合、第1実施
形態で述べた式(1)および(2)による方法などによ
って、圧縮を行う。このとき、第1の実施形態において
は、差分データを4ビットで量子化したが、本実施形態
においては、圧縮後の情報量が前記上限値U以下になる
ようにブロック情報量抑制部107がビット数wを決定
し、このビット数に基づき圧縮部102で量子化が行わ
れる。この量子化処理の量子化前後のデータの関係の一
例が図12に示されている。図12に示されるように、
wビットで量子化を行う場合、(2(w-1) −1)*2+
1階調の量子化が行われる。すなわち、情報量が多い画
像データにおいては、ビット数wを小さくして圧縮幅を
広げ、情報量が少ない画像データにおいては、ビット数
wを大きくして圧縮幅を狭め画像の劣化を抑制するよう
に圧縮が行われる。
【0077】第3の実施形態 図13は、本発明にかかる第2の実施形態の構成を示す
概略ブロック図である。前述の第1および第2の実施形
態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説
明を省略する。本実施形態は第2の実施形態の構成に加
えて、フレーム情報量抑制部108を設けた点にある。
このフレーム情報量抑制部108は、制御線161を介
してブロック情報量抑制部107と接続している。フレ
ーム情報量抑制部108は、1画像フレームの情報量が
所定値S以下となるように、圧縮後の情報量の監視を行
い、圧縮部102はこれに基づき圧縮率を変更して圧縮
処理を行う。したがって、圧縮された画像データの1ブ
ロックあたりの情報量は画像に応じて変化するので、ア
ドレス制御部106は、各ブロックのデータの書き込ま
れた予測・表示フレームメモリ部103のアドレスを記
憶する。そして、このアドレスに従って伸長A部104
および伸長B部105では、圧縮されたデータの伸長が
行われる。
【0078】図14は、フレーム情報量抑制部108の
作用を説明するための図である。本図の横軸は、圧縮処
理に要する時間であり、ブロックをラスタ順序で順次圧
縮し、時間Tで1画像フレームの処理が終了する。縦軸
は圧縮後の情報量であり、1画像フレームあたりの情報
量の上限値がSビットである。この上限値Sは、予測・
表示フレームメモリ部103の容量によって定められて
いる。圧縮された画像データの情報量は、圧縮処理の終
わったブロックに比例して増加すれば、すなわち、図中
破線Rに沿って増加すれば、1画像フレームの処理終了
時には情報量は上限値に達する。
【0079】しかし圧縮対象となる画像によっては、大
幅に圧縮しても画質を維持できるものもあれば、逆に画
質を維持するためには、あまり圧縮を行えないものもあ
る。そこで、フレーム情報量抑制部108は、1画像フ
レーム処理の中間地点で、それまでに発生した情報量を
前記の比例増加する基準値Rと比較して、1画像フレー
ム処理終了時点で情報量が上限値Sとなるように、圧縮
率を変更する指示を行う。たとえば、時刻t1 までに圧
縮された情報量が折れ線Hで表されるように基準値Rに
比して大きいときには、以後の圧縮処理において、大幅
な圧縮を行うように圧縮率の変更を指示する。逆に、時
刻t1 までに圧縮された情報量が折れ線Lで表されるよ
うに基準値Rに比して小さいときには、以後の圧縮処理
において、圧縮幅を小さくするように圧縮率を変更を指
示する。
【0080】圧縮率の変更は、以下のように行われる。
復号部101で復号されたデータは、第2実施形態と同
様に、圧縮部102でまずハフマン符号化による処理が
施される。そして、所定の時刻t1 において、基準値R
とこれまでに処理されたブロックの情報量の総和が比較
される。そして、前述のように、この比較に基づき以後
の圧縮率の変更の判断を行う。圧縮率の変更が必要と判
断された場合、フレーム情報量抑制部108は、ブロッ
ク情報量抑制部107に対して、1ブロック当たりの情
報量の上限値Uを変更するように指示を行う。この上限
値Uに適合するように、圧縮部102においては、圧縮
率の変更が行われ、圧縮処理がなされる。圧縮部102
の作用については、第2の実施形態と同様のものとする
ことができる。さらに、所定の時刻t2 ,t3 となった
ときに、再び基準値Rとその時点までの情報量の比較が
なされ、前述と同様に圧縮率が適切化が判断され、必要
に応じて変更される。この比較を行う回数は3回に限ら
ず、この他の値を取ることも可能である。また、比較を
行う時間間隔は、等間隔に限らず任意に変更可能であ
る。たとえば、1画像フレームの圧縮処理の初期におい
ては、頻度を高くして処理中の画像の特質をより早く認
識し、これに基づき以後の圧縮率の制御を行うことも可
能である。また、圧縮処理の初期段階の圧縮率は、前回
の処理したフレームに関する情報を参照して、定めるよ
うにすることもできる。
【0081】その他の実施形態 前述した各実施形態においては、復号部101により復
号された画像データは圧縮処理されて、予測・表示フレ
ームメモリ部103に送出されたが、表示メモリ領域に
は圧縮処理されないデータ書き込むようにすることも好
適である。この場合は、伸長B部105が不要となり、
表示画像は圧縮処理による劣化を受けることがない。
【0082】さらに、第3の実施形態においては、ブロ
ック情報量抑制部107によって定められる1ブロック
当たりの情報量の上限値Uを変更することにより、圧縮
部102の圧縮率が変更される。しかし、これに限ら
ず、たとえばフレーム情報抑制部108が、差分データ
の量子化ビット数wを直接指示して圧縮率の変更を行う
よう構成することも好適である。
【0083】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、復号手
段により、復号されたデータは、圧縮手段によって圧縮
される。したがって、予測フレームメモリ手段に保持さ
れるデータは、圧縮手段によって圧縮されているもので
ある。これによって、予測フレームメモリ手段の容量
は、小さい容量で済む。また、予測フレームメモリ手段
の容量が小さいもので済むため、このメモリのアドレッ
シングや読み出し/書き込みのためのデータ幅を小さい
ものにでき、装置全体を小型化できる。そして、デジタ
ル画像復号装置をハードウエアで構成することが容易と
なり、高速の処理を達成することができ動画像データの
処理を効果的に行うことができる。
【0084】請求項2に記載の発明によれば、さらに前
記の予測フレームメモリ手段と同様、表示フレームメモ
リ手段も小容量とすることができ、装置全体を小型化で
きる。そして、デジタル画像復号装置をハードウエアで
構成することが容易となり、高速の処理を達成すること
ができ動画像データの処理を効果的に行うことができ
る。
【0085】請求項3に記載の発明によれば、基準画素
以外の画素においては隣接画素のデータの差分に対して
量子化が行われる。隣接画素のデータは通常大きく異な
ることがないので、この差分データを量子化する際のビ
ット数を小さくしても圧縮による劣化は大きなものとは
ならない。したがって、画像劣化の少ない圧縮を行うこ
とができる。
【0086】請求項4に記載の発明によれば、基準画素
以外の画素においては隣接画素のデータの差分に対して
量子化が行われる。隣接画素のデータは通常大きく異な
ることがないので、この差分データを量子化する際のビ
ット数を小さくしても圧縮による劣化は大きなものとは
ならない。したがって、画像劣化の少ない圧縮を行うこ
とができる。
【0087】請求項5に記載の発明によれば、画質への
影響の度合いが大きい低周波数域の信号に多くの情報を
割り当て、反対に画質への影響の度合いが小さい高周波
数域の信号に少ない情報量を割り当てることにより、劣
化の少ない画像を圧縮を行うことができる。したがっ
て、画像劣化の少ない圧縮を行うことができる。
【0088】請求項6に記載の発明によれば、画像情報
に応じて圧縮率を変更し、画質劣化を抑えることができ
る。たとえば、圧縮後の情報量が所定量以下となる限
り、画像劣化の少ない方法で圧縮処理を行い、所定値を
越える場合に限り、画像劣化が大きくなる方法を用いて
圧縮処理を行う。したがって、常に画像劣化が多くなる
方法を用いる場合より、全体として画質劣化を抑えるこ
とができる。
【0089】請求項7に記載の発明によれば、画像劣化
は小さいがあまり圧縮されない場合がある第1の圧縮方
法と、画像劣化が大きいが確実に圧縮することができる
第2の圧縮方法とを圧縮すべき画像に応じて適応的に使
い分けることができる。さらに、第2の圧縮方法にあっ
ては、差分データに当てられる量子化ビット数も適応的
に制御されるので、圧縮率をより適切に変更することが
できる。このように、圧縮すべき画像情報に応じて圧縮
率を制御することにより、比較的小さな容量のメモリを
用いても、画質劣化の少ない圧縮が可能である。
【0090】請求項8に記載の発明によれば、画像劣化
は小さいがあまり圧縮されない場合がある第1の圧縮方
法と、画像劣化が大きいが確実に圧縮することができる
第2の圧縮方法とを圧縮すべき画像に応じて適応的に使
い分けることができる。さらに、第2の圧縮方法にあっ
ては、差分データに当てられる量子化ビット数も適応的
に制御されるので、圧縮率をより適切に変更することが
できる。このように、圧縮すべき画像情報に応じて圧縮
率を制御することにより、比較的小さな容量のメモリを
用いても、画質劣化の少ない圧縮が可能である。
【0091】請求項9に記載の発明によれば、画像情報
に応じて圧縮率を変更し、画質劣化を抑えることができ
る。たとえば、圧縮後の情報量が所定量以下となる限
り、画像劣化の少ない方法で圧縮処理を行い、所定値を
越える場合に限り、画像劣化が大きくなる方法を用いて
圧縮処理を行う。したがって、常に画像劣化が多くなる
方法を用いる場合より、全体として画質劣化を抑えるこ
とができる。
【0092】請求項10に記載の発明によれば、画像情
報に応じて圧縮率を変更し、画質劣化を抑えることがで
きる。特に、初期の情報量が多く、より多くのメモリ領
域を使用した場合でも、後期においてより圧縮すること
によって、1画像フレーム全体としての情報量を所定量
に抑えることができる。逆に、初期の情報量が少なく、
メモリの使用領域が少ない場合は、後期においてあまり
圧縮せずに画像劣化を少なくすることも可能となる。
【0093】請求項11に記載の発明によれば、画像情
報に応じて圧縮率を変更し、画質劣化を抑えることがで
きる。特に、初期の情報量が多く、より多くのメモリ領
域を使用した場合でも、後期においてより圧縮すること
によって、1画像フレーム全体としての情報量を所定量
に抑えることができる。逆に、初期の情報量が少なく、
メモリの使用領域が少ない場合は、後期においてあまり
圧縮せずに画像劣化を少なくすることも可能となる。
【0094】また、個々のブロックにおける圧縮におい
ては、画像劣化は小さいがあまり圧縮されない場合があ
る第1の圧縮方法と、画像劣化が大きいが確実に圧縮す
ることができる第2の圧縮方法とを圧縮すべき画像に応
じて適応的に使い分けることができる。さらに、第2の
圧縮方法にあっては、差分データに当てられる量子化ビ
ット数も適応的に制御されるので、圧縮率をより適切に
変更することができる。このように、圧縮すべき画像情
報に応じて圧縮率を制御することにより、比較的小さな
容量のメモリを用いても、画質劣化の少ない圧縮が可能
である。
【0095】請求項12に記載の発明によれば、画像情
報に応じて圧縮率を変更し、画質劣化を抑えることがで
きる。特に、初期の情報量が多く、より多くのメモリ領
域を使用した場合でも、後期においてより圧縮すること
によって、1画像フレーム全体としての情報量を所定量
に抑えることができる。逆に、初期の情報量が少なく、
メモリの使用領域が少ない場合は、後期においてあまり
圧縮せずに画像劣化を少なくすることも可能となる。
【0096】また、個々のブロックにおける圧縮におい
ては、画像劣化は小さいがあまり圧縮されない場合があ
る第1の圧縮方法と、画像劣化が大きいが確実に圧縮す
ることができる第2の圧縮方法とを圧縮すべき画像に応
じて適応的に使い分けることができる。さらに、第2の
圧縮方法にあっては、差分データに当てられる量子化ビ
ット数も適応的に制御されるので、圧縮率をより適切に
変更することができる。このように、圧縮すべき画像情
報に応じて圧縮率を制御することにより、比較的小さな
容量のメモリを用いても、画質劣化の少ない圧縮が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる第1の実施形態の概略構成を
示すブロック図である。
【図2】 第1の実施形態の予測・表示フレームメモリ
部内のアドレスに関する説明図である。
【図3】 画像フレームの種別を示す図である。
【図4】 第1の実施形態の予測・表示フレームメモリ
部のビットマップを示す図である。
【図5】 1画像ブロックの画素構成を示す図である。
【図6】 第1の実施形態における差分データの量子化
処理を説明するための図である。
【図7】 第1の実施形態の圧縮処理の一例を説明する
ための図である。
【図8】 特許請求範囲第8項に記載するデジタル画像
復号装置の一実施例の概略ブロック図である。
【図9】 本発明にかかる第2の実施形態の概略構成を
示すブロック図である。
【図10】 画像データの隣接画素の差分データと発生
頻度の関係を示す図である。
【図11】 第2の実施形態にかかるハフマン符号化の
一例を示す図である。
【図12】 第2の実施形態における差分データの量子
化処理を説明するための図である。
【図13】 本発明にかかる第3の実施形態の概略構成
を示すブロック図である。
【図14】 第3の実施形態における情報量の監視を説
明するための図である。
【図15】 従来例の構成を示すブロック図である。
【図16】 従来例のフレームメモリのビットマップを
示す図である。
【符号の説明】
101 復号部、102 圧縮部、103 予測・表示
フレームメモリ部、104 伸長A部、105 伸長B
部、106 アドレス制御部、107 ブロック情報量
抑制部、108 フレーム情報量抑制部、301 予測
フレーム、302 表示フレーム、310 予測フレー
ム領域、311 表示フレーム領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 敏明 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレーム間符号化された画像符号化デー
    タをブロック単位に復号し、復号データを得る復号手段
    と、 前記復号手段により得られたブロック単位の復号データ
    を圧縮し、圧縮データを得る圧縮手段と、 前記圧縮手段により得られたブロック単位の圧縮データ
    を少なくとも1画像フレーム保持する予測フレームメモ
    リ手段と、 前記復号手段における復号に必要なデータであって、前
    記予測フレームメモリ手段に保持された圧縮データを読
    み出し、これを伸長したあと前記復号手段に供給する伸
    長手段と、 前記フレームメモリ手段に対する圧縮データの書き込み
    と、前記フレームメモリ手段からの圧縮データの読み出
    しを制御するアドレス制御手段と、を有するデジタル画
    像復号装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のデジタル画像復号装置
    において、さらに、前記圧縮手段により得られ、表示の
    みに利用されるブロック単位の圧縮データを少なくとも
    1画像フレーム保持する表示フレームメモリ手段を有す
    るデジタル画像復号装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のデジタル画像
    復号装置において、前記圧縮手段は、前記ブロックを構
    成する画素のひとつを基準画素とし、当該基準画素のデ
    ータの量子化処理を行い、前記基準画素以外の画素に関
    しては、隣接する画素のデータの差分に対し量子化処理
    を行う、デジタル画像復号装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または2に記載のデジタル画像
    復号装置において、前記圧縮手段は、前記ブロックの1
    方向に配列された画素列ごとにひとつ基準画素を定め、
    当該基準画素のデータの量子化処理を行い、前記基準画
    素以外の画素に関しては、当該画素の属する前記画素列
    内で隣接する画素のデータの差分に対し量子化処理を行
    う、デジタル画像復号装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または2に記載のデジタル画像
    復号装置において、前記圧縮手段は、高周波数域の信号
    には少ない情報量を割り当て、低周波数域の信号には多
    くの情報量を割り当てて圧縮を行う、デジタル画像復号
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項1または2に記載のデジタル画像
    復号装置において、さらに、前記圧縮手段により圧縮さ
    れた前記ブロックごとの情報量が所定の情報量以下にな
    るよう圧縮率の制御を行うブロック情報量抑制手段を有
    する、デジタル画像復号装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のデジタル画像復号装置
    において、 前記圧縮手段は、 前記ブロックを構成するひとつの画素を基準画素とし、
    当該基準画素以外の画素のデータは、隣接画素間の差分
    データとして表し、この差分データに対して、差分デー
    タがゼロ近辺である時には短い語長を、ゼロから離れる
    に従い長い語長を割り当てる第1の圧縮方法と、 前記ブロックを構成する画素のひとつを基準画素とし、
    当該基準画素のデータの量子化処理を行い、前記基準画
    素以外の画素に関しては、隣接する画素のデータの差分
    に対し所定の量子化ビット数で量子化処理を行う第2の
    圧縮方法と、のいずれか一方にて、ブロックごとにデー
    タ圧縮するものであって、 前記ブロック情報量抑制手段は、 前記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデー
    タの情報量が所定値以下であれば、第1の圧縮方法によ
    るデータを出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、 前記第1の圧縮方法によるデータの情報量が所定値以上
    であれば、データ情報量が前記所定情報量以下になるよ
    うな前記量子化ビット数を選定し、この選定された量子
    化ビット数を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの
    圧縮を行う指示を前記圧縮手段に対し行う、デジタル画
    像復号装置。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載のデジタル画像復号装置
    において、 前記圧縮手段は、 前記ブロックを構成するひとつの画素を基準画素とし、
    当該基準画素以外の画素のデータは、隣接画素間の差分
    データとして表し、この差分データに対して、差分デー
    タがゼロ近辺である時には短い語長を、ゼロから離れる
    に従い長い語長を割り当てる第1の圧縮方法と、 前記ブロックの1方向に配列された画素列ごとにひとつ
    基準画素を定め、当該基準画素のデータの量子化処理を
    行い、前記基準画素以外の画素に関しては、当該画素の
    属する前記画素列内で隣接する画素のデータの差分に対
    し所定の量子化ビット数で量子化処理を行う第2の圧縮
    方法と、のいずれか一方にて、ブロックごとにデータ圧
    縮するものであって、 前記ブロック情報量抑制手段は、 前記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデー
    タの情報量が所定値以下であれば、第1の圧縮方法によ
    るデータを出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、 前記第1の圧縮方法によるデータの情報量が所定値以上
    であれば、データ情報量が前記所定情報量以下になるよ
    うな前記量子化ビット数を選定し、この選定された量子
    化ビット数を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの
    圧縮を行う指示を前記圧縮手段に対し行う、デジタル画
    像復号装置。
  9. 【請求項9】 請求項1または2に記載のデジタル画像
    復号装置において、さらに、前記圧縮手段により圧縮さ
    れた情報量が、1画像フレームあたり所定情報量以下に
    なるよう圧縮率の制御を行うフレーム情報量抑制手段を
    有する、デジタル画像復号装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のデジタル画像復号装
    置において、前記フレーム情報量抑制手段は、 1画像フレームの復号動作の所定の中間時点で、この時
    点までの総情報量と、この中間時点における基準情報量
    とを比較し、 前記総情報量が前記基準情報量を越えた場合、以後の圧
    縮においてブロックごとの情報量の上限値を低く設定
    し、前記総情報量が前記基準情報量以下の場合、以後の
    圧縮においてブロックごとの情報量の上限値を高く設定
    する、デジタル画像復号装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載のデジタル画像複動
    装置において、さらに、前記圧縮手段により圧縮された
    前記ブロックごとの情報量が所定の情報量以下になるよ
    う制御を行うブロック情報量抑制手段を有し、 前記圧縮手段は、 前記ブロックを構成するひとつの画素を基準画素とし、
    当該基準画素以外の画素のデータは、隣接画素間の差分
    データとして表し、この差分データに対して、差分デー
    タがゼロ近辺である時には短い語長を、ゼロから離れる
    に従い長い語長を割り当てる第1の圧縮方法と、 前記ブロックを構成する画素のひとつを基準画素とし、
    当該基準画素のデータの量子化処理を行い、前記基準画
    素以外の画素に関しては、隣接する画素のデータの差分
    に対し所定の量子化ビット数で量子化処理を行う第2の
    圧縮方法と、のいずれか一方にて、ブロックごとにデー
    タ圧縮するものであって、 前記ブロック情報量抑制手段は、 前記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデー
    タの情報量が前記フレーム情報量抑制手段により定めら
    れた上限値以下であれば、第1の圧縮方法によるデータ
    を出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、 前記第1の圧縮方法によるデータの情報量が前記上限値
    以上であれば、データ情報量が前記上限値以下になるよ
    うな前記量子化ビット数を選定し、この選定された量子
    化ビット数を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの
    圧縮を行う指示を前記圧縮手段に対し行う、デジタル画
    像復号装置。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載のデジタル画像複動
    装置において、さらに、前記圧縮手段により圧縮された
    前記ブロックごとの情報量が所定の情報量以下になるよ
    う制御を行うブロック情報量抑制手段を有し、 前記圧縮手段は、 前記ブロックを構成するひとつの画素を基準画素とし、
    当該基準画素以外の画素のデータは、隣接画素間の差分
    データとして表し、この差分データに対して、差分デー
    タがゼロ近辺である時には短い語長を、ゼロから離れる
    に従い長い語長を割り当てる第1の圧縮方法と、 前記ブロックの1方向に配列された画素列ごとにひとつ
    基準画素を定め、当該基準画素のデータの量子化処理を
    行い、前記基準画素以外の画素に関しては、当該画素の
    属する前記画素列内で隣接する画素のデータの差分に対
    し所定の量子化ビット数で量子化処理を行う第2の圧縮
    方法と、のいずれか一方にて、ブロックごとにデータ圧
    縮するものであって、 前記ブロック情報量抑制手段は、 前記圧縮手段の第1の圧縮方法によって圧縮されたデー
    タの情報量が前記フレーム情報量抑制手段により定めら
    れた上限値以下であれば、第1の圧縮方法によるデータ
    を出力する指示を前記圧縮手段に対し行い、 前記第1の圧縮方法によるデータの情報量が前記上限値
    以上であれば、データ情報量が前記上限値以下になるよ
    うな前記量子化ビット数を選定し、この選定された量子
    化ビット数を用いて前記第2の圧縮方法によりデータの
    圧縮を行う指示を前記圧縮手段に対し行う、デジタル画
    像復号装置。
JP4634596A 1996-03-04 1996-03-04 デジタル画像復号装置 Pending JPH09247671A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4634596A JPH09247671A (ja) 1996-03-04 1996-03-04 デジタル画像復号装置
TW085110507A TW329076B (en) 1996-03-04 1996-08-29 Device for decoding digital graph
KR1019960038329A KR100225328B1 (ko) 1996-03-04 1996-09-05 디지탈화상복호장치
US08/715,161 US5701159A (en) 1996-03-04 1996-09-17 Digital image decoding apparatus
CA002185754A CA2185754C (en) 1996-03-04 1996-09-17 Digital image decoding apparatus
AU65687/96A AU682642B1 (en) 1996-03-04 1996-09-18 Digital image decoding apparatus
DE1996636275 DE69636275T2 (de) 1996-03-04 1996-09-20 Vorrichtung zur Dekodierung von digitalen Bildern
EP19960115111 EP0794672B1 (en) 1996-03-04 1996-09-20 Digital image decoding apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4634596A JPH09247671A (ja) 1996-03-04 1996-03-04 デジタル画像復号装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09247671A true JPH09247671A (ja) 1997-09-19

Family

ID=12744560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4634596A Pending JPH09247671A (ja) 1996-03-04 1996-03-04 デジタル画像復号装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5701159A (ja)
EP (1) EP0794672B1 (ja)
JP (1) JPH09247671A (ja)
KR (1) KR100225328B1 (ja)
AU (1) AU682642B1 (ja)
CA (1) CA2185754C (ja)
DE (1) DE69636275T2 (ja)
TW (1) TW329076B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10666982B2 (en) 2015-01-09 2020-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Video transmission system, coding apparatus, and moving picture compression method

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6370192B1 (en) * 1997-11-20 2002-04-09 Hitachi America, Ltd. Methods and apparatus for decoding different portions of a video image at different resolutions
JP3271585B2 (ja) * 1998-06-19 2002-04-02 日本電気株式会社 動画像復号装置
US6229852B1 (en) * 1998-10-26 2001-05-08 Sony Corporation Reduced-memory video decoder for compressed high-definition video data
EP1298937A1 (en) * 2001-09-26 2003-04-02 Chih-Ta Star Sung Video encoding or decoding using recompression of reference frames
US7245304B2 (en) * 2001-11-16 2007-07-17 Lockheed Martin Corporation System and method for managing compressed graphic image data
US20090052536A1 (en) * 2006-02-09 2009-02-26 Nec Corporation Video Decoding Device, Decoded Image Recording Device, Their Method and Program
US9979970B2 (en) * 2014-08-08 2018-05-22 Qualcomm Incorporated System and method for determining buffer fullness for display stream compression

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980000207A1 (en) * 1978-06-27 1980-02-07 Indep Broadcasting Authority Predictive differential pulse-code modulation apparatus
US5054103A (en) * 1987-09-24 1991-10-01 Matsushita Electric Works, Ltd. Picture encoding system
EP0469835B1 (en) * 1990-07-31 1998-09-30 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method
US5260783A (en) * 1991-02-21 1993-11-09 Gte Laboratories Incorporated Layered DCT video coder for packet switched ATM networks
US5455629A (en) * 1991-02-27 1995-10-03 Rca Thomson Licensing Corporation Apparatus for concealing errors in a digital video processing system
JPH05276500A (ja) * 1991-07-19 1993-10-22 Sony Corp 動画像符号化及び復号化装置
JP3245977B2 (ja) * 1992-06-30 2002-01-15 ソニー株式会社 ディジタル画像信号の伝送装置
US5367629A (en) * 1992-12-18 1994-11-22 Sharevision Technology, Inc. Digital video compression system utilizing vector adaptive transform
US5467134A (en) * 1992-12-22 1995-11-14 Microsoft Corporation Method and system for compressing video data
US5614952A (en) * 1994-10-11 1997-03-25 Hitachi America, Ltd. Digital video decoder for decoding digital high definition and/or digital standard definition television signals
EP0899963B1 (en) * 1993-06-28 2004-02-04 Sony Corporation Moving picture data decoding apparatus
JPH0795529A (ja) * 1993-06-30 1995-04-07 Victor Co Of Japan Ltd 垂直エンファシス方法及び垂直ディエンファシス方法
JPH0730850A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮画像記録再生装置
JPH0767137A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Canon Inc 画像処理装置
DE59510756D1 (de) * 1994-06-06 2003-09-11 Sci Worx Gmbh Verfahren zur Codierung/Decodierung eines Datenstroms

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10666982B2 (en) 2015-01-09 2020-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Video transmission system, coding apparatus, and moving picture compression method

Also Published As

Publication number Publication date
DE69636275T2 (de) 2007-05-10
KR100225328B1 (ko) 1999-10-15
EP0794672A3 (en) 2000-07-19
KR970068640A (ko) 1997-10-13
EP0794672B1 (en) 2006-06-21
EP0794672A2 (en) 1997-09-10
CA2185754A1 (en) 1997-09-05
US5701159A (en) 1997-12-23
TW329076B (en) 1998-04-01
CA2185754C (en) 2000-09-12
AU682642B1 (en) 1997-10-09
DE69636275D1 (de) 2006-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6208689B1 (en) Method and apparatus for digital image decoding
US7072404B2 (en) Decoding apparatus, control method therefor, and storage medium
EP0627153B1 (en) Hdtv receivers with a circuit for conversion of high resolution data into lower resolution data
US5933195A (en) Method and apparatus memory requirements for storing reference frames in a video decoder
US6157741A (en) Image processing apparatus and image processing method
KR980007747A (ko) 텔레비전 수상기를 위한 메모리 관리 시스템
CA2151023A1 (en) Method of coding/decoding of a data stream
US20130251257A1 (en) Image encoding device and image encoding method
JPH1084524A (ja) Mpeg伸長データを保存する前で、必要に応じてサブサンプリング・アルゴリズム後における、adpcm再圧縮によって減少したram容量によるmpegデコード方法及びそのデコーダ
JP2004173011A (ja) 画像信号の処理装置および処理方法、それに使用される係数データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラム
US5867219A (en) Image processing device using high frequency component suppression
JP4973886B2 (ja) 動画像復号装置、復号画像記録装置、それらの方法及びプログラム
CA2185753C (en) Digital image decoding apparatus
JPH08116539A (ja) 動画像符号化装置と動画像符号化方法
JP4209631B2 (ja) 符号化装置、復号化装置、及び、圧縮伸長システム
JPH09294278A (ja) Adpcm圧縮によるメモリ必要量を減少したsqtvプロセッサ
JPH09247671A (ja) デジタル画像復号装置
US8311123B2 (en) TV signal processing circuit
EP0794673B1 (en) Digital image decoding apparatus
JPH10191341A (ja) 画像伸張装置
KR20020026189A (ko) 고정된 비율 압축을 이용하는 효율적인 비디오 데이터엑세스
US6278734B1 (en) Process for decoding and coding a compressed video data stream with reduced memory requirements
JP2010135885A (ja) 画像符号化装置および画像符号化方法
KR19990060489A (ko) 에이치디티브이 비디오 디코더
KR100221003B1 (ko) 디지탈화상 복호장치