JPH0937261A - 符号化方式及び装置 - Google Patents

符号化方式及び装置

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JPH0937261A
JPH0937261A JP7178692A JP17869295A JPH0937261A JP H0937261 A JPH0937261 A JP H0937261A JP 7178692 A JP7178692 A JP 7178692A JP 17869295 A JP17869295 A JP 17869295A JP H0937261 A JPH0937261 A JP H0937261A
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JP
Japan
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Application number
JP7178692A
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English (en)
Inventor
Koji Hirabayashi
康二 平林
Hiroshi Kajiwara
浩 梶原
Tadashi Yoshida
正 吉田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高能率符号化を実現する符号化方
式及び装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ブロックを符号化対象として符号化した
際の発生符号量と、上記ブロックを分割した複数のサブ
ブロックを各々符号化対象として符号化した際の発生符
号量に分割したことを示すヘッダ情報を付加した総発生
符号量とを比較し、この比較結果に基づいて符号化対象
を設定する符号化方式。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像デ−タをブロ
ック符号化するための符号化方式及び符号化装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、符号化対象となる画像デ−タ
を種々のサイズのブロックに分割し、得られた各ブロッ
ク毎に符号化を行なう符号化方式が提案されている。
【0003】このような符号化方式においては、一般的
にブロックサイズが大きいほどブロック内の各画素値の
分散が大きくなるが、ブロック内の画像が平坦部や単調
勾配部である等、冗長性が大きい場合には画素の分散の
増大があまりない。
【0004】そのため、そのような場合には大きなブロ
ックサイズを用いた方がより高能率な圧縮を行なうこと
ができる。
【0005】これに対して、ブロック内の画像が複雑な
構造を有する場合には、より小さなブロックサイズを用
いることが好ましい。
【0006】よって、理想的には画像内の冗長度の高い
部分ではなるべく大きなブロックサイズを用い、複雑な
部分では小さなブロックサイズを用いることが好まし
い。
【0007】また、様々なブロックに生成方法として、
ブロックの内部を内分してサブブロックを生成し、さら
にサブブロックを内分して新たな符号化単位とする方法
も考えられる。
【0008】
【発明が解決しようとしている課題】ところで、上述の
方法ではサブブロックに分割されたことによる各サブブ
ロック内のデ−タ値の分散の減少により高能率な圧縮を
実現できる。
【0009】しかしながら、上述のように様々なブロッ
クサイズを用いて符号化を行なう場合には、ブロックサ
イズに関する情報をオ−バヘッドとして付加する必要が
生ずる。
【0010】そのため、画像デ−タそのものは高能率圧
縮したのもかかわらず、付加されたオ−バヘッドによっ
て圧縮効率が悪くなってしまうという問題が生ずる。
【0011】本発明は、このような問題を解決して全体
として高能率な圧縮を実現することができる符号化方式
及び装置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】本発明は、上記目的を達
成するために「クレ−ム」を提供するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を説
明する。
【0014】図1は本発明の第1の実施例である符号化
装置を示す図であり、この符号化装置は画像デ−タをブ
ロック符号化する符号化部10と全体の動作タイミング
を制御する外部制御部20及びラスタスキャン順に16
×16画素ブロックを順次出力するメモリ部30から概
略構成されている。
【0015】なお、本実施例における原画像は8ビット
階調の輝度デ−タとする。
【0016】上記符号化部10は、分割スケジュ−ラ
1、各ブロックサイズ毎の発生符号量を予測するための
予測テ−ブル2a、2b、2c、統計用メモリ3a、3
b、3c、スケジュ−ルメモリ4、ハフマンコ−ド生成
器5、メモリ6a、6b、6c、ハフマンコ−ドテ−ブ
ル生成器7、ブロック符号器8及びスケジュ−ル符号器
9から構成されている。
【0017】また、上記メモリ部30は、メモリ本体3
0aとメモリコントロ−ラ30bとから構成されてお
り、このようなメモリ部30及び上記符号化部10は上
記外部制御部20にて動作制御される。
【0018】以下、本実施例における符号化装置の全体
の概略動作を説明する。
【0019】先ず、本符号化装置による符号化装置は画
像の符号化に際して2度の画像スキャン、即ち上記メモ
リ部30からの2度の読み出しを行なう。
【0020】すなわち、1度目のスキャンにより各ブロ
ックに対する図2に示すような分割スケジュ−ルを決定
するとともに、各ブロックサイズ毎の各DPCM予測誤
差の発生頻度に関する統計をとって2度目のスキャンの
前にこの統計結果に従ってハフマンコ−ドテ−ブルを生
成する。
【0021】続く2度目のスキャン時には1度目のスキ
ャンで決定された分割スケジュ−ルに従ってブロックを
分割するとともに、DPCMによって得られた予測誤差
を上記ハフマンコ−ドテ−ブルを用いて符号化を行な
う。
【0022】次に、このような動作を図3に示すフロ−
チャ−トを用いてより詳細に説明する。
【0023】先ず、1回目のスキャン時の動作について
説明する。
【0024】上記外部制御部20より、制御信号線11
2及び支線113、14、115を介してカウントクリ
ア信号が上記各統計用メモリ3a〜3cに各々入力され
る(S1)。
【0025】これらメモリ3a〜3cは各々同様な構成
を有する頻度カウンタであり、−255から255のレ
ンジで発生するDPCM予測誤差の発生頻度を16×1
6画素ブロックと8×8画素ブロックと4×4画素ブロ
ックとの各ブロックサイズ毎に別統計で計数する。
【0026】次に、信号線101、102を介して16
×16画素のデ−タが上記メモリ部30から分割スケジ
ュ−ラ1に入力されると同時に、外部制御部20より信
号線138を介して動作開始が通知され、これと同時に
ブロック位置(ブロックアドレスデ−タ)が外 制御部
20より信号線111を介して上記スケジュ−ルメモリ
4に伝えられる(S2)。
【0027】上記スケジュ−ラ1は、先ず16×16画
素ブロックにDPCMを施し、各予測誤差分が何ビット
に相当するかを上記予測テ−ブル2aを参照して求める
(S3)。
【0028】なお、予測テ−ブル2a、2b、2cは、
16×16画素ブロック、8×8画素のサブブロック及
び4×4画素のサブブロック毎の発生符号量を予測する
ためのテ−ブルである。
【0029】こうして、予測テ−ブル2aを用いて得ら
れた16×16画素ブロックに対する予測符号量をDと
して保持する。
【0030】次に、16×16画素ブロックを4つの8
×8画素サブブロックに分割し、各々に対してテ−ブル
2bを用いて発生符号量の予測を行ない、得られた各値
をd1 、 d2 、 d3 、 d4 とする(S4)。
【0031】更に、8×8画素サブブロックを内分して
得られた16×16画素ブロック内の16この4×4画
素サブブロックに対して予測テ−ブル2cを参照して発
生符号量の予測を行なう(S5)。
【0032】なお、空間的にdi と同じ位置を占める4
つのブロックから発生する符号量をδi14とすると、
この時のブロックの分割方法もしくは発生符号量は下式
にて表現される。
【0033】min{D,Σi |min〔di ,(1+
Σj δij)〕}=最小符号量
【0034】次に、各ブロックサイズでの発生符号量に
分割したことを示す1ビットを付加した符号量と、分割
されなかった場合の符号量との比較を行なう。
【0035】すなわち、8×8画素サブブロック内の4
つの4×4画素サブブロックからの予測発生符号量の総
和に分割したことを示す1ビットを加えた符号量と、8
×8画素サブブロックの符号量とを比較し(S6)、こ
の結果から小さい方を選択する。
【0036】さらに4つの8×8画素サブブロックと、
それら各サブブロックに各々対応する4つの4×4画素
サブブロックとの間で比較を行ない(S7)、小さい方
を選んだ和と、16×16画素ブロックの時の符号量を
比較する。
【0037】この比較の結果、16×16画素ブロック
が選ばれたときには、スケジュ−ルメモリ4のスタック
領域における対応ブロックのアドレスに“φ”を信号線
107を介してスタックAに格納し(S8)、そうでな
いときには“1”を107を介してスタックBに格納す
る(S9)。
【0038】一方、16×16画素ブロックが選ばれな
かったときは、更に4つの8×8画素サブブロックのサ
イズの領域に対して、8×8画素サブブロックがそのま
ま用いられたか、4×4画素サブブロックが用いられた
かを示す符号を出力し、この符号としては8×8画素サ
ブブロックを用いた場合には“φ”をスタックCに格納
し(S10)、4×4画素サブブロックを用いた場合に
は“1”をスタックDに格納する(S11)。
【0039】なお、上記各スタックA、B、C、Dは、
上記スケジュ−ルメモリ4内のブロックアドレス記憶領
域とは別に設定されたスタック領域である。
【0040】また、選ばれたブロックは、再度各々のブ
ロック内でDPCMを行ない(S12)、発生誤差の統
計を信号線108、109、110を介してブロックサ
イズ毎に上記統計用メモリ3a〜3cに記憶する(S1
3)。
【0041】一画面分のスケジュ−リングと統計が終了
すると、外部制御部20より信号線138を介してスケ
ジュ−ラ1に動作終了が通知されるとともに(S1
4)、ハフマンコ−ド生成器5に対して制御信号線11
6よりコ−ド生成開始が伝えられる(S15)。
【0042】ハフマンコ−ド生成器5は、信号線11
7、118、119を介して統計メモリ3a〜3cを参
照し、各々の統計に従ったハフマンコ−ドを生成し、こ
れを120〜122を介してハフマンコ−ドメモリ6a
〜6cに書き込む(S16)。
【0043】こうして1回目の画像スキャン時の処理は
終了し、上記スケジュ−ルメモリ4には一枚の画像デ−
タに対する分割スケジュ−ルデ−タが格納され、ハフマ
ンコ−ドメモリ6a〜6cには最適なハフマンコ−ドが
格納される。
【0044】なお、上記分割スケジュ−ルデ−タは、各
ブロックの位置を示すブロックアドレスデ−タと、上記
スタック領域に格納された分割情報を含む。
【0045】次に、第2回目のスキャンに先立ち、先に
生成されて各々メモリ6a〜6c及び4に各々記録され
ているハフマンコ−ドと分割スケジュ−ルデ−タの符号
の伝送が行なわれる。
【0046】テ−ブルデ−タ符号器7は、123より送
られる外部制御部20による符号化開始通知に従い(S
17)信号線124、125、126を介してメモリ6
a〜6cのハフマンテ−ブルデ−タを符号化し、得られ
た符号化デ−タを出力端子127より出力する(S1
8)。
【0047】テ−ブルデ−タ符号器7は、全てのハフマ
ンテ−ブルデ−タを符号化し終ると終了信号を133よ
り外部制御部20に戻す(S19)。
【0048】これを受けて外部制御部20は信号線13
6よりスケジュ−ル符号器9に対して符号化開始を通知
し(S20)、スケジュ−ル符号器9は134よりスケ
ジュ−ルメモリ4内の上記分割スケジュ−ルデ−タを符
号化し、これらを出力端子135より出力する(S2
1)。
【0049】上記スケジュ−ル符号器9は、これらの符
号化が終了すると終了信号を137より外部制御部20
に戻す(S22)。
【0050】ここで、上記ハフマン符号生成器5は外部
制御部20に終了信号を戻さないのに対して上記各符号
器7、9は終了を通知するようになっている。
【0051】これは、ハフマン符号生成器5では扱うデ
−タが一定量であるためにその終了タイミングが一定で
あるのに対して、各符号器7、9で扱うデ−タ量は可変
長であり、その終了タイミングが個々に異なるためであ
る。
【0052】次に、信号線137よりスケジュ−ル符号
化の終了通知を受けた外部制御部20は第2回目のスキ
ャンを開始させる(S23)。
【0053】先ず、ブロックエンコ−ダ8は信号線13
9より符号化開始の信号を受ける。
【0054】信号線101、103を介して16×16
画素ブロックのブロックデ−タをメモリ部30より供給
され(S24)、また、信号線111を介してスケジュ
−ルメモリ4にブロックアドレスが供給されることによ
って一意にアクセスされる該入力ブロックに対する分割
スケジュ−ルデ−タが信号線128より各々ブロックエ
ンコ−ダ8に入力される(S25)。
【0055】ブロックエンコ−ダ8は、分割指示に従っ
てブロックを分割し、各々のブロックサイズに応じて信
号線129、130、131を介して参照されるハフマ
ン符号テ−ブル6a〜6cの符号を用いて符号化を行な
い、これを出力端子132より出力する(S26)。
【0056】このようにして画像デ−タに対するブロッ
ク符号化が行なわれる。
【0057】また、上記各出力端子127、135、1
32より各々出力される各符号デ−タは図示しない後段
の多重化器によりひとつのビットストリ−ムにされる。
【0058】なお、上述の実施例においては、各スキャ
ンを上記メモリ30からのデ−タの読み出しとしたが、
例えばスキャナ等による画像読み取りとしてもよい。
【0059】また、上述のブロックサイズに関しても本
実施例に限られるものではなく、画像に応じて最大ブロ
ックサイズを更に大きなサイズを設定してもよい。
【0060】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
によればブロック内分割することが可能な符号化器にお
いて、オ−バヘッドを含めての発生符号量の見積りを行
なうことが可能となり、全体として高効率なブロック符
号化を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の分割スケジュ−ルを示す図である。
【図3】本発明の実施例の動作を示すフロ−チャ−トで
ある。
【図4】本発明の実施例の動作を示すフロ−チャ−トで
ある。
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明の請求項1に記載の符号化方式によれば、画
像データをブロック化して符号化する符号化方式であっ
て、ブロックを符号化対象として符号化した際の発生符
号量と、上記ブロックを分割した複数のサブブロックを
各々符号化対象として符号化した際の発生符号量に分割
したことを示すヘッダ情報を付加した総発生符号量とを
比較し、この比較結果に基づいて符号化対象を設定する
ことを特徴とする。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像デ−タをブロック化して符号化する
    符号化方式であって、 ブロックを符号化対象として符号化した際の発生符号量
    と、上記ブロックを分割した複数のサブブロックを各々
    符号化対象として符号化した際の発生符号量に分割した
    ことを示すヘッダ情報を付加した総発生符号量とを比較
    し、この比較結果に基づいて符号化対象を設定すること
    を特徴とする符号化方式。
  2. 【請求項2】 ブロックを符号化対象として符号化した
    際の発生符号量と、上記ブロックを分割した複数のサブ
    ブロックを各々符号化対象として符号化した際の発生符
    号量に分割したことを示すヘッダ情報を付加した総発生
    符号量とを比較する比較手段と、 この比較結果に基づいて分割スケジュ−ルを設定する手
    段と、 設定された分割スケジュ−ルに基づいて各ブロック又は
    サブブロック毎に符号化を行なう符号化手段とを備えた
    符号化装置。
  3. 【請求項3】 符号化対象となる画像デ−タを複数回ス
    キャンしてブロック単位の符号化を行なう符号化方式で
    あって、 符号化に先立つスキャン時に、符号化の際の上記ブロッ
    クのサイズを設定することを特徴とする符号化方式。
JP7178692A 1995-07-14 1995-07-14 符号化方式及び装置 Pending JPH0937261A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008107943A1 (ja) * 2007-03-01 2008-09-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation スケーラブル符号化方法および装置、スケーラブル復号方法および装置、並びにそれらのプログラムおよび記録媒体
JP2009130467A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Canon Inc 画像符号化装置、及び、その制御方法
US8238437B2 (en) 2007-09-20 2012-08-07 Canon Kabushiki Kaisha Image encoding apparatus, image decoding apparatus, and control method therefor

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