JPH0984009A - 画像圧縮符号化方法及び画像圧縮符号化装置 - Google Patents

画像圧縮符号化方法及び画像圧縮符号化装置

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JPH0984009A
JPH0984009A JP7230226A JP23022695A JPH0984009A JP H0984009 A JPH0984009 A JP H0984009A JP 7230226 A JP7230226 A JP 7230226A JP 23022695 A JP23022695 A JP 23022695A JP H0984009 A JPH0984009 A JP H0984009A
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coding
image
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JP7230226A
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English (en)
Inventor
Chikada Kimizuka
京田 君塚
Tadaaki Yoneda
忠明 米田
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 画像を最も効率的に圧縮符号化することがで
きる画像圧縮符号化方法及び画像圧縮符号化装置を提供
する。 【解決手段】 符号化時に用いる手段として、画像信号
をDCT変換するDCT変換手段12と、DCT変換さ
れたデータを前記本処理用量子化テーブルで量子化する
量子化手段14と、前記量子化手段の出力を受けてハフ
マン符号化を行なうハフマン符号化手段18と、ハフマ
ン符号化中に逐次生成符号量を監視し、符号化中のブロ
ックに対する割り当て符号量をオーバした時にはそのブ
ロックの符号化を打ち切る処理をおこなう生成符号量監
視手段19を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像圧縮符号化方法
及び画像圧縮符号化装置に関し、更に詳しくは符号量を
目標とする符号量以下に抑えて符号を生成することがで
きる画像圧縮符号化方法及び画像圧縮符号化装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図10は従来の圧縮符号化方法の一例を
示す図で、JPEG圧縮符号化方法を示している。例え
ば、(a)に示すような8×8画素のブロックがあるも
のとする。この8×8画素のブロックをDCT(Dis
crete Cosine Transfer)変換す
ると、(b)に示すような周波数データ(DCT係数)
が得られる。このDCT係数を(d)に示す量子化テー
ブルで量子化すると、(c)に示すような量子化された
DCT係数が得られる。
【0003】例えば、DCT係数の1行1列(以下、i
行j列めの点を表わすのにMijと表わす)目のデータ
260を、量子化テーブルのM11のデータ16で割って
整数のみ取り出すと(c)のM11に示すように係数16
が得られる。次に、DCT係数のM12のデータ49を量
子化テーブルのM12のデータ11で割ると、(c)のM
12に示す係数4が得られる。以下、同様の計算を繰り返
すと、(c)に示す全ての量子化されたDCT係数が得
られる。図の8×8のマトリクスのうち、M11の係数
“16”は直流成分(DC成分)で、その他の係数は交
流成分(AC成分)を表わす。そして、このマトリクス
の右下にいくほど高周波成分である。このようにして得
られた量子化されたDCT係数をハフマン符号化部1で
符号化すると、JPEG符号が出力される。
【0004】図11はハフマン符号化法の説明図であ
る。例えばDC値“16”を符号化する場合を考える。
その前の8×8画素のブロックの量子化されたDCT係
数のDC(直流)成分が“25”であるものとし、今回
の16からこの25を差し引くと差分DC値は“−9”
となる。この値“−9”のSSSSグループ値は“4”
となる。グループ4に対応する符号語は“101”であ
る。次に、このグループ4の何番目かを示す付加ビット
は“0110”となる。この符号語と付加ビットを組み
合わせると、DC成分の符号“1010110”が得ら
れる。
【0005】次に、交流成分のハフマン符号化について
説明する。次のM12の係数“4”はSSSSグループ値
は“3”であり、ラン長NNNNは“0”となる。グル
ープ3に対応する符号語は“100”であり、このグル
ープの何番目かを示す付加ビットは“100”となる。
これから、M12の係数“4”の符号は“100100”
となる。以下、同様にして0でない係数についての符号
が得られる。図の最終段に示す符号化データが、このよ
うにして求めた圧縮データとなる。つまり、図10の
(a)に示す8×8の画素が図に示すように圧縮された
ことになる。但し、M41の係数“−1”を符号化した後
は、ブロックの終りまでデータががOKであることを示
すEOB(End Of Bit)の符号“1010”
が付けられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した圧縮符号化法
を含めて、現在発表されている符号化方法では、ある符
号量を目標値として、その符号量に極力近づける方法が
採用されている。しかしながら、このような方法では、
画像の持つ情報量の多少に拘らず、ほぼ一定の符号を生
成する。もともと情報量の少ない画像に、情報量の多い
画像と同じ符号化を適用しても、画質向上には殆ど貢献
しない。
【0007】このように、従来の方法では、画質向上に
寄与しない無駄な符号を割り当ててしまう可能性があ
る。また、正確な符号量の予測が必要となるため、処理
が複雑でかつ所要時間も多くかかるという問題がある。
【0008】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、処理が容易で、ソフトウェアで処理を行
なっても十分な処理速度を得ることができ、情報量の多
い画像に対しては目標符号量以下に符号量を抑えて符号
を生成し、情報量の少ない画像に対しては無理に目標符
号量に近づけることなく、画質の劣化が分からない程度
の量の符号を生成することにより、画像を最も効率的に
圧縮符号化することができる画像圧縮符号化方法及び画
像圧縮符号化装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
第1の発明は、前処理時は、画像信号を所定の大きさの
ブロックに分割し、そのブロックを間引く第1のステッ
プと、前記間引かれたブロックをDCT変換する第2の
ステップと、DCT変換されたデータを基準量子化テー
ブルで量子化すると共に、ゼロ以外の量子化後データ個
数をカウントする第3のステップと、前記非ゼロ量子化
後データ個数から目標符号量以下の符号を生成するため
の量子化テーブル(本処理用量子化テーブル)を生成す
る第4のステップと、前記非ゼロ量子化後データ個数か
ら各ブロックに対する割り当て符号量を演算する第5の
ステップよりなり、実際の符号化時には、画像信号をD
CT変換する第1のステップと、DCT変換されたデー
タを前記本処理用量子化テーブルで量子化する第2のス
テップと、ハフマン符号化中に逐次生成符号量を監視
し、符号化中のブロックに対する割り当て符号量をオー
バした時にはそのブロックの符号化を打ち切る処理をお
こないながら、ハフマン符号化を行なって圧縮符号化す
る第3のステップとにより構成されることを特徴として
いる。
【0010】この発明の構成によれば、先ず前処理で符
号化に必要な本処理用量子化テーブルを算出し、前処理
で求めた本処理用量子化テーブルを用いて符号化を行な
うようにしている。しかも、符号化に際しては、予め求
めた符号量を超えないように符号化している。従って、
処理が容易で、ソフトウェアで処理を行なっても十分な
処理速度を得ることができ、情報量の多い画像に対して
は目標符号量以下に符号量を抑えて符号を生成し、情報
量の少ない画像に対しては無理に目標符号量に近づける
ことなく、画質の劣化が分からない程度の量の符号を生
成することにより、画像を最も効率的に圧縮符号化する
ことができる。
【0011】この場合において、前記前処理に用いるブ
ロックを、輝度成分ブロックに限定することを特徴とし
ている。これによれば、前処理に要する時間を短縮する
ことができる。
【0012】また、前記本処理用量子化テーブルを生成
する際に、スケールファクタが50以上の場合には、本
処理用量子化テーブルの第1番目の係数は基準量子化テ
ーブルの第1番目の係数を用いることを特徴としてい
る。一般に、スケールファクタが50以上では、圧縮率
が高くなり、DC成分を圧縮すると、画質の劣化が目立
つので、DC成分についてスケールファクタが50を超
えた場合には、基準量子化テーブルの係数をそのまま用
いることとしている。これにより、画質の劣化を防ぐこ
とができる。
【0013】また、前記割り当て符号量を、目標符号量
の80%に設定し、割り当て符号量以上に符号が必要に
なった場合のストックに目標符号量の5%を設定してお
き、色成分符号に対する割り当て符号量を、目標符号量
の15%に設定することを特徴としている。
【0014】この発明の構成によれば、符号化のための
符号量を目標値に抑えつつ、効率的な符号化を行なうこ
とができる。更に、前記前処理で行ったDCT変換結果
を記憶しておき、実際の画像符号化時にはその結果を利
用することを特徴としている。
【0015】この発明の構成によれば、実際の符号時に
要する時間を所定の比率で短縮することができる。例え
ば、ブロックの間引き率を1/4とすると、DCT変換
に要する時間を1/4だけ短縮することができる。
【0016】前記した課題を解決する第2の発明は、前
処理に用いる手段として、画像信号を所定の大きさのブ
ロックに分割し、そのブロックを間引く間引き手段と、
前記間引かれたブロックをDCT変換するDCT変換手
段と、DCT変換されたデータを基準量子化テーブルで
量子化すると共に、ゼロ以外の量子化後データ個数をカ
ウントする量子化手段と、前記非ゼロ量子化後データ個
数から目標符号量以下の符号を生成するための量子化テ
ーブル(本処理用量子化テーブル)を生成する量子化テ
ーブル生成手段と、前記非ゼロ量子化後データ個数から
各ブロックに対する割り当て符号量を演算する割り当て
符号量演算手段とを具備し、実際の符号化時に用いる手
段として、画像信号をDCT変換する前記DCT変換手
段と、DCT変換されたデータを前記本処理用量子化テ
ーブルで量子化する前記量子化手段と、前記量子化手段
の出力を受けてハフマン符号化を行なうハフマン符号化
手段と、ハフマン符号化中に逐次生成符号量を監視し、
符号化中のブロックに対する割り当て符号量をオーバし
た時にはそのブロックの符号化を打ち切る処理をおこな
う生成符号量監視手段とを具備することを特徴としてい
る。
【0017】この発明の構成によれば、先ず前処理で符
号化に必要な本処理用量子化テーブルを算出し、前処理
で求めた本処理用量子化テーブルを用いて符号化を行な
うようにしている。しかも、符号化に際しては、予め求
めた符号量を超えないように符号化している。従って、
処理が容易で、ソフトウェアで処理を行なっても十分な
処理速度を得ることができ、情報量の多い画像に対して
は目標符号量以下に符号量を抑えて符号を生成し、情報
量の少ない画像に対しては無理に目標符号量に近づける
ことなく、画質の劣化が分からない程度の量の符号を生
成することにより、画像を最も効率的に圧縮符号化する
ことができる。
【0018】この場合において、前記前処理に用いるブ
ロックを、輝度成分ブロックに限定することを特徴とし
ている。これによれば、前処理に要する時間を短縮する
ことができる。
【0019】また、前記本処理用量子化テーブルを生成
する際に、スケールファクタが50以上の場合には、本
処理用量子化テーブルの第1番目の係数は基準量子化テ
ーブルの第1番目の係数を用いることを特徴としてい
る。一般に、スケールファクタが50以上では、圧縮率
が高くなり、DC成分を圧縮すると、画質の劣化が目立
つので、DC成分についてスケールファクタが50を超
えた場合には、基準量子化テーブルの係数をそのまま用
いることとしている。これにより、画質の劣化を防ぐこ
とができる。
【0020】また、前記割り当て符号量を、目標符号量
の80%に設定し、割り当て符号量以上に符号が必要に
なった場合のストックに目標符号量の5%を設定してお
き、色成分符号に対する割り当て符号量を、目標符号量
の15%に設定することを特徴としている。
【0021】この発明の構成によれば、符号化のための
符号量を目標値に抑えつつ、効率的な符号化を行なうこ
とができる。更に、前記前処理で行ったDCT変換結果
を記憶する手段を設けておき、実際の画像符号化時には
その結果を利用することを特徴としている。
【0022】この発明の構成によれば、実際の符号時に
要する時間を所定の比率で短縮することができる。例え
ば、ブロックの間引き率を1/4とすると、符号化に要
する時間を1/4だけ短縮することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図1は本発明の一実施の
形態例を示すブロック図である。図において、10は、
画像信号を所定の大きさのブロック(例えば8×8画
素)に分割する画像分割手段、11は分割されたブロッ
クを所定の比率で間引く画像間引き手段である。該画像
間引き手段11は、例えば4個のブロックから1つのブ
ロックのみ抽出する。12は前記間引かれたブロックを
DCT変換するDCT変換手段、14はDCT変換され
たデータを基準量子化テーブル13で量子化する量子化
手段である。15は量子化手段14の出力をモニタし、
ゼロ以外の量子化後データ個数をカウントする非ゼロカ
ウント手段、16は前記非ゼロ量子化後データ個数から
各ブロックに対する割り当て符号量を演算する割り当て
符号量演算手段、17は前記非ゼロ量子化後データ個数
から目標符号量以下の符号を生成するための量子化テー
ブル(本処理用量子化テーブル)を生成する量子化テー
ブル生成手段である。これら、画像分割手段10,画像
間引き手段11,DCT変換手段12,基準量子化テー
ブル13,量子化手段14,非ゼロカウント手段15,
割り当て符号量演算手段16及び量子化テーブル生成手
段17とで前処理部を構成する。
【0024】18は前記量子化手段14の出力を受けて
ハフマン符号化を行なうハフマン符号化手段、19はハ
フマン符号化中に逐次生成符号量を監視し、符号化中の
ブロックに対する割り当て符号量をオーバした時にはそ
のブロックの符号化を打ち切る処理をおこなう生成符号
量監視手段である。DCT変換手段12,量子化手段1
4,ハフマン符号化手段18及び生成符号量監視手段1
9とで符号化部を構成する。なお、符号化時における量
子化手段14は、基準テーブルとして量子化テーブル生
成手段17で生成された本処理用量子化テーブル13a
を用いる。
【0025】このような構成にすることにより、先ず前
処理で符号化に必要な本処理用量子化テーブルを算出
し、前処理で求めた本処理用量子化テーブルを用いて符
号化を行なうようにしている。しかも、符号化に際して
は、予め求めた符号量を超えないように符号化してい
る。従って、処理が容易で、ソフトウェアで処理を行な
っても十分な処理速度を得ることができ、情報量の多い
画像に対しては目標符号量以下に符号量を抑えて符号を
生成し、情報量の少ない画像に対しては無理に目標符号
量に近づけることなく、画質の劣化が分からない程度の
量の符号を生成することにより、画像を最も効率的に圧
縮符号化することができる。
【0026】このように、構成された装置の動作を図2
のフローチャートを参照しつつ説明すれば、以下のとお
りである。ここでは、画像サイズが640画素×480
画素の場合について説明する。画像データは輝度成分デ
ータであるものとする。先ず、画像分割手段10は、画
像データをブロックに分割する(S1)。ブロック化の
単位は、例えば8×8画素とする。次に、画像間引き手
段11は、画像データをブロック単位で1/4に間引く
処理を行なう(S2)。図3は画像データのブロック化
の説明図である。図に示す画像データは1画面分のある
一部の画像データである。この画像データを、例えば前
述したように、8×8画素単位にブロック化する。図中
の□がその1つのブロックである。ここで、斜線が入っ
たブロックが前処理用に用いる8×8画素のブロック、
斜線の入らないブロックが未使用ブロックである。この
図では、4個のブロックから1個のブロックを選択する
様子を、つまり画像データをブロック単位で1/4に間
引く様子を示している。
【0027】次に、画像間引き手段11により間引かれ
たブロックの画像データがDCT変換手段12に入り、
周波数データに変換される(S3)。そして、該DCT
変換手段12により周波数データに変換された値(DC
T係数)は、量子化手段14に入り、量子化される(S
4)。この場合において、量子化手段14は、DCT係
数を量子化するに当たり、基準量子化テーブル13を用
いて量子化する。量子化の手法は、図10について説明
したとおりである。
【0028】図4は基準量子化テーブルの構成例を示す
図である。(a)は基準輝度量子化テーブル、(b)は
基準色差量子化テーブルである。ここでは、輝度信号を
扱っているので、(a)に示す基準輝度量子化テーブル
を用いて量子化する。ここで、ブロックを輝度成分ブロ
ックに限るものとすると、前処理に要する時間を短縮す
ることができる。なお、この基準輝度量子化テーブル1
3は、図10の(d)に示す基準量子化テーブルと同じ
ものである。ここで、量子化手段14によりブロックの
量子化が行われると、非ゼロカウント手段15は、量子
化されたDCT係数の内のゼロでない係数の個数をカウ
ントして記憶する(S5)。この非ゼロ係数個数データ
は、ブロック毎にカウントされるものであり、1200
ブロック分のデータが得られることになる。
【0029】次に、非ゼロカウント手段15は、それま
でカウントしたブロック毎の非ゼロ係数個数を加算して
累積値を求め記憶しておく(S6)。次に、装置は、間
引いたブロックの残りがあるかどうかチェックし(S
7)、ある場合には、ステップS3に戻り、DCT変換
から繰り返す。間引いたブロックの残りがなくなると、
1200ブロック全てについての各ブロック毎の非ゼロ
係数個数と、画像全体の非ゼロ係数個数が求まることに
なる。
【0030】次に、割り当て符号量演算手段16は、ブ
ロック内非ゼロ係数個数と全ブロックの累積非ゼロ係数
個数(累積非ゼロ係数個数×4)の比からブロックの符
号割当量を決定する(S8)。ここで、全ブロックの累
積非ゼロ係数個数が累積非ゼロ係数個数×4となってい
るのは、1画面の全ブロックについて求める必要がある
からである。この場合、当該ブロックの周辺の3個のブ
ロックに対しても同一の割り当て符号量とする。
【0031】図5は符号量割当の説明図である。簡単の
ために、ブロックがB1〜B16までの16個あるもの
とし、それぞれの非ゼロ係数個数は、図に示すようなも
のであるものとする。全ブロックの非ゼロ係数個数は7
2である。それぞれのブロックに対する符号量の割り当
て比率は、それぞれ以下のようになる。
【0032】 B1 5/72 B2 5/72 B3 3/72 ・ ・ B16 6/72 ここで、1画面当たりに割り当てられる符号量(目標符
号量)を100Kバイトとすると、それぞれのブロック
に割り当てられる符号量は、上記比率に100Kバイト
を乗算したものとなる。例えば、ブロックB1について
求めると、割り当て符号量は100×(5/72)=
6.944(Kバイト)となる。このような割り当てを
全てのブロックについて行なう。割り当て符号量演算手
段16により演算された各ブロック毎の符号量は、生成
符号量監視手段19に与えられ、記憶される。
【0033】なお、符号割り当ての実際においては、割
り当て符号量演算手段は、輝度成分に対する割り当て符
号量は目標符号量の80%に設定しておく。また、割り
当て符号量以上に符号が必要になった場合のために、ス
トック用に目標符号量の5%を設定しておき、色成分符
号に対する割り当て符号量を目標符号量の15%を設定
しておくようにする。このようにすれば、符号化のため
の符号量を目標値に抑えつつ効率的な符号化を行なうこ
とができる。
【0034】次に、量子化テーブル生成手段17は、そ
れまでの情報を基に本発明の符号化で用いる本処理用量
子化テーブルを生成する(S9)。先ず、図6に示す特
性からスケールファクタ(SF)を求める。図6はスケ
ールファクタ算出の説明図であり、縦軸は全ブロックの
非ゼロ係数個数、横軸はスケールファクタである。図に
示すAの特性は目標符号量が40Kバイトの時の、Bの
特性は80Kバイトの時の、Cは120Kバイトの時の
特性図である。図に示すグラフは、実測値を基に作成し
たものである。例えば、目標符号量を80Kバイトに設
定するものとすると、特性はBの特性を用いる。図に示
すように、非ゼロ係数個数が100000であったものとし、
特性Bの対応するスケールファクタ側の値は60であ
る。従って、この場合にはSF=60となる。
【0035】ここで、本処理用量子化テーブルの作成の
実際について説明する。本処理用量子化テーブルのMi
jの値QTijは次式で表される。 QTij=(SQTij×SF)/50 (1) ここで、SQTijは基準量子化テーブル13のMij
の係数である。
【0036】図7は本処理用量子化テーブル作成の様子
を示す図である。(a)が基準量子化テーブル、(b)
が本処理用量子化テーブルである。先ず、M11から作成
する。M11はDC成分であり、スケールファクタが60
である場合には、基準量子化テーブルの値“16”をそ
のまま用いる(詳細後述)。基準量子化テーブルのM12
(SQT12)は“11”である。SF=60として
(1)式を用いると、本処理用量子化テーブルのM12
(QT12)はQT12=(11×60)/50=13とな
る。但し、小数点以下は四捨五入して示す。このように
して、残りのMijについて本処理用量子化テーブルの
係数を求めていくと(b)に示すようなものとなる。基
準量子化テーブル13の係数値に比較して本処理用量子
化テーブルの係数値が大きくなっていることが分かる。
このことは圧縮率が高くなっていることを示している。
即ち、本発明によれば、圧縮率が向上する。
【0037】図8は本処理用量子化テーブル作成方法の
一実施の形態例を示すフローチャートである。前述した
ように、先ず全ブロックの累積非ゼロ係数個数からスケ
ールファクタ(SF)を算出する(S20)。SFの算
出については、図6で説明したとおりである。次に、M
11の係数(DC成分)については特別な処理が必要とな
る。そこで、量子化テーブル生成手段17は、スケール
ファクタが50以上であるかどうかチェックする(S2
1)。スケールファクタが50以上の場合、前述したよ
うに圧縮率が高くなることを示す。圧縮率が高くなる
と、画質が劣化する。特に、DC成分の場合には圧縮率
を高くすると画質の劣化が目立ちやすい。そこで、スケ
ールファクタが50以上の場合のM11については、圧縮
せずに基準量子化テーブルのM11値をそのまま用いるこ
ととする(S22)。これにより、画質の劣化を防ぐこ
とができる。
【0038】スケールファクタが50未満の場合には、
スケールファクタが10以下であるかどうかチェックす
る(S23)。スケールファクタが10以下の場合には
画像品質はよくなるものの、圧縮率が低下するので、1
0以下は全て10として係数に下限を設けることとした
(S24)。スケールファクタが10〜50の間につい
ては、前述した(1)式を用いて計算式により係数M11
を決定する(S25)。
【0039】以上、M11の係数の決め方について説明し
たが、M11以外のAC成分の係数については、全て
(1)式を用いる演算により係数の決定を行なう(S2
6)。全てについて係数が決まったら、本処理用量子化
テーブル13aを量子化テーブル生成手段17内に格納
しておく。
【0040】以上の本処理用量子化テーブル作成まで
で、前処理は終了したことになる。この前処理は、後述
する圧縮符号化の本処理に要する時間の約1/6である
ので、ソフトウェアにより処理しても十分に処理が可能
である。本処理用量子化テーブル13aが作成されると
今度は本処理(実際の圧縮符号化処理)に入る。この場
合には、圧縮符号化はMCU単位に行なう。ここでは、
MCUは輝度成分ブロック2個、色差成分ブロック2個
から成り立っているものとする。
【0041】先ず画像データを直接DCT変換手段12
に入力して、DCT変換を行なう(S10)。次に、量
子化手段14は、DCT変換手段12で周波数データに
変換されたDCT係数を本処理用量子化テーブル13a
を用いて、量子化する(S11)。量子化の方法につい
ては、図10で説明したように行なう。量子化手段14
により量子化されたDCT係数は、ハフマン符号化手段
18に入って符号化される(S12)。ここで、ハフマ
ン符号化を行なう場合、圧縮符号化後の符号量を目標値
符号量以下に抑えるため、生成符号量監視手段19はハ
フマン符号化の過程で、ブロック毎に符号量が予め決め
られた量をオーバしないかどうかチェックしている。そ
して、オーバした時には、そこで当該ブロックについて
の符号化を打ち切る。そして、MCUの残りがあるかど
うかチェックし(S13)、ある場合には、ステップS
10に戻って符号化を行ない、ない場合には処理を終了
する。
【0042】図9は本発明によるハフマン符号化方法の
一実施の形態例を示すフローチャートである。輝度成分
のハフマン符号化は、ブロック毎に、先ずDC成分の符
号化を行なう(S30)。ここで、生成符号量監視手段
19は、符号化した符号量が割り当て符号量をオーバし
ていないかどうかチェックする(S31)。オーバした
場合には、符号化打ち切りのため、EOB符号を生成す
る(S32)。オーバしない場合には、ハフマン符号化
手段18は、次にAC成分の1符号語分の符号化を行な
う(S33)。AC成分の符号化の場合には、1符号語
分の符号が生成される度にブロック内にまだ符号化され
ていないデータがあるかどうかチェックし(S34)、
ある場合には生成符号量監視手段19が、符号量が割り
当て符号量をオーバしていないかどうかチェックする
(S31)。オーバしていない場合には、続けて次の符
号化を行なう(S33)。オーバした場合には、符号化
打ち切りのためのEOB符号を生成する(S32)。以
上の処理をブロック内のデータの全ての符号化を行なう
まで繰り返す。
【0043】色差成分のハフマン符号化については、ブ
ロック毎の割り当て符号量は決めていないので、前処理
で確保しておいた色成分符号に対する割り当て符号量か
ら生成符号をまかなうようにする。
【0044】このような本処理において、前処理に用い
たDCT変換結果を記憶しておき、実際の画像符号化時
にはこの記憶していたデータをそのまま用いることとす
れば、その分DCT変換に要する時間を1/4だけ短縮
することができる。
【0045】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、先ず前処理で符号化に必要な本処理用量子化
テーブルを算出し、前処理で求めた本処理用量子化テー
ブルを用いて符号化を行なうようにしている。しかも、
符号化に際しては、予め求めた符号量を超えないように
符号化している。従って、処理が容易で、ソフトウェア
で処理を行なっても十分な処理速度を得ることができ、
情報量の多い画像に対しては目標符号量以下に符号量を
抑えて符号を生成し、情報量の少ない画像に対しては無
理に目標符号量に近づけることなく、画質の劣化が分か
らない程度の量の符号を生成することにより、画像を最
も効率的に圧縮符号化することができる。
【0046】この場合において、前記前処理に用いるブ
ロックを、輝度成分ブロックに限定することにより、符
号化に要する時間を短縮することができる。また、前記
本処理用量子化テーブルを生成する際に、スケールファ
クタが50以上の場合には、本処理用量子化テーブルの
第1番目の係数は基準量子化テーブルの第1番目の係数
を用いることにより、画質の劣化を防ぐことができる。
【0047】また、前記割り当て符号量を、目標符号量
の80%に設定し、割り当て符号量以上に符号が必要に
なった場合のストックに目標符号量の5%を設定してお
き、色成分符号に対する割り当て符号量を、目標符号量
の15%に設定することにより、符号化のための符号量
を目標値に抑えつつ、効率的な符号化を行なうことがで
きる。
【0048】更に、前記前処理で行ったDCT変換結果
を記憶しておき、実際の画像符号化時にはその結果を利
用することにより、実際の符号時に要する時間を所定の
比率で短縮することができる。例えば、ブロックの間引
き率を1/4とすると、DCT変換に要する時間を1/
4だけ短縮することができる。
【0049】第2の発明によれば、先ず前処理で符号化
に必要な本処理用量子化テーブルを算出し、前処理で求
めた本処理用量子化テーブルを用いて符号化を行なうよ
うにしている。しかも、符号化に際しては、予め求めた
符号量を超えないように符号化している。従って、処理
が容易で、ソフトウェアで処理を行なっても十分な処理
速度を得ることができ、情報量の多い画像に対しては目
標符号量以下に符号量を抑えて符号を生成し、情報量の
少ない画像に対しては無理に目標符号量に近づけること
なく、画質の劣化が分からない程度の量の符号を生成す
ることにより、画像を最も効率的に圧縮符号化すること
ができる。
【0050】この場合において、前記前処理に用いるブ
ロックを、輝度成分ブロックに限定することにより、符
号化に要する時間を短縮することができる。また、前記
本処理用量子化テーブルを生成する際に、スケールファ
クタが50以上の場合には、本処理用量子化テーブルの
第1番目の係数は基準量子化テーブルの第1番目の係数
を用いることにより、画質の劣化を防ぐことができる。
【0051】また、前記割り当て符号量を、目標符号量
の80%に設定し、割り当て符号量以上に符号が必要に
なった場合のストックに目標符号量の5%を設定してお
き、色成分符号に対する割り当て符号量を、目標符号量
の15%に設定することにより、符号化のための符号量
を目標値に抑えつつ、効率的な符号化を行なうことがで
きる。
【0052】更に、前記前処理で行ったDCT変換結果
を記憶する手段を設けておき、実際の画像符号化時には
その結果を利用するにより、実際の符号時に要する時間
を所定の比率で短縮することができる。例えば、ブロッ
クの間引き率を1/4とすると、符号化に要する時間を
1/4だけ短縮することができる。
【0053】このように、本発明によれば、処理が容易
で、ソフトウェアで処理を行なっても十分な処理速度を
得ることができ、情報量の多い画像に対しては目標符号
量以下に符号量を抑えて符号を生成し、情報量の少ない
画像に対しては無理に目標符号量に近づけることなく、
画質の劣化が分からない程度の量の符号を生成すること
により、画像を最も効率的に圧縮符号化することができ
る画像圧縮符号化方法及び画像圧縮符号化装置を提供す
ることができ、実用上の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の方法の一実施例を示すフローチャート
である。
【図3】画像データのブロック化の説明図である。
【図4】基準量子化テーブルの構成例を示す図である。
【図5】符号量割り当ての説明図である。
【図6】スケールファクタ算出の説明図である。
【図7】本処理用量子化テーブル作成の様子を示す図で
ある。
【図8】本処理用量子化テーブルの作成方法の一実施の
形態例を示すフローチャートである。
【図9】本発明によるハフマン符号化方法の一実施の形
態例を示すフローチャートである。
【図10】従来の圧縮符号化方法の一例を示す図であ
る。
【図11】ハフマン符号化法の説明図である。
【符号の説明】
10 画像分割手段 11 画像間引き手段 12 DCT変換手段 13 基準量子化テーブル 13a 本処理用量子化テーブル 14 量子化手段 15 非ゼロカウント手段 16 割り当て符号量演算手段 17 量子化テーブル生成手段 18 ハフマン符号化手段 19 生成符号量監視手段

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前処理時は、 画像信号を所定の大きさのブロックに分割し、そのブロ
    ックを間引く第1のステップと、 前記間引かれたブロックをDCT変換する第2のステッ
    プと、 DCT変換されたデータを基準量子化テーブルで量子化
    すると共に、ゼロ以外の量子化後データ個数をカウント
    する第3のステップと、 前記非ゼロ量子化後データ個数から目標符号量以下の符
    号を生成するための量子化テーブル(本処理用量子化テ
    ーブル)を生成する第4のステップと、 前記非ゼロ量子化後データ個数から各ブロックに対する
    割り当て符号量を演算する第5のステップよりなり、 実際の符号化時には、 画像信号をDCT変換する第1のステップと、 DCT変換されたデータを前記本処理用量子化テーブル
    で量子化する第2のステップと、 ハフマン符号化中に逐次生成符号量を監視し、符号化中
    のブロックに対する割り当て符号量をオーバした時には
    そのブロックの符号化を打ち切る処理をおこないなが
    ら、ハフマン符号化を行なって圧縮符号化する第3のス
    テップとにより構成される画像圧縮符号化方法。
  2. 【請求項2】 前記前処理に用いるブロックを、輝度成
    分ブロックに限定することを特徴とする請求項1記載の
    画像圧縮符号化方法。
  3. 【請求項3】 前記本処理用量子化テーブルを生成する
    際に、スケールファクタが50以上の場合には、本処理
    用量子化テーブルの第1番目の係数は基準量子化テーブ
    ルの第1番目の係数を用いることを特徴とする請求項1
    記載の画像圧縮符号化方法。
  4. 【請求項4】 前記割り当て符号量を、目標符号量の8
    0%に設定し、割り当て符号量以上に符号が必要になっ
    た場合のストックに目標符号量の5%を設定しておき、
    色成分符号に対する割り当て符号量を、目標符号量の1
    5%に設定することを特徴とする請求項1記載の画像圧
    縮符号化方法。
  5. 【請求項5】 前記前処理で行ったDCT変換結果を記
    憶しておき、実際の画像符号化時にはその結果を利用す
    ることを特徴とする請求項1記載の画像圧縮符号化方
    法。
  6. 【請求項6】 前処理に用いる手段として、 画像信号を所定の大きさのブロックに分割し、そのブロ
    ックを間引く間引き手段と、 前記間引かれたブロックをDCT変換するDCT変換手
    段と、 DCT変換されたデータを基準量子化テーブルで量子化
    すると共に、ゼロ以外の量子化後データ個数をカウント
    する量子化手段と、 前記非ゼロ量子化後データ個数から各ブロックに対する
    割り当て符号量を演算する割り当て符号量演算手段と、 前記非ゼロ量子化後データ個数から目標符号量以下の符
    号を生成するための量子化テーブル(本処理用量子化テ
    ーブル)を生成する量子化テーブル生成手段と、とを具
    備し、 実際の符号化時に用いる手段として、 画像信号をDCT変換する前記DCT変換手段と、 DCT変換されたデータを前記本処理用量子化テーブル
    で量子化する前記量子化手段と、 前記量子化手段の出力を受けてハフマン符号化を行なう
    ハフマン符号化手段と、 ハフマン符号化中に逐次生成符号量を監視し、符号化中
    のブロックに対する割り当て符号量をオーバした時には
    そのブロックの符号化を打ち切る処理をおこなう生成符
    号量監視手段とを具備することを特徴とする画像圧縮符
    号化装置。
  7. 【請求項7】 前記前処理に用いるブロックを、輝度成
    分ブロックに限定することを特徴とする請求項6記載の
    画像圧縮符号化装置。
  8. 【請求項8】 前記本処理用量子化テーブルを生成する
    際に、スケールファクタが50以上の場合には、本処理
    用量子化テーブルの第1番目の係数は基準量子化テーブ
    ルの第1番目の係数を用いることを特徴とする請求項6
    記載の画像圧縮符号化装置。
  9. 【請求項9】 前記割り当て符号量を、目標符号量の8
    0%に設定し、割り当て符号量以上に符号が必要になっ
    た場合のストックに目標符号量の5%を設定しておき、
    色成分符号に対する割り当て符号量を、目標符号量の1
    5%に設定することを特徴とする請求項6記載の画像圧
    縮符号化装置。
  10. 【請求項10】 前記前処理で行ったDCT変換結果を
    記憶する手段を設けておき、実際の画像符号化時にはそ
    の結果を利用することを特徴とする請求項6記載の画像
    圧縮符号化装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013628A1 (en) * 1999-08-17 2001-02-22 Nikon Corporation Electronic camera and program for image processing
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