JPH1066077A - 画像データの符号量制御方法およびその装置 - Google Patents
画像データの符号量制御方法およびその装置Info
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- JPH1066077A JPH1066077A JP21470096A JP21470096A JPH1066077A JP H1066077 A JPH1066077 A JP H1066077A JP 21470096 A JP21470096 A JP 21470096A JP 21470096 A JP21470096 A JP 21470096A JP H1066077 A JPH1066077 A JP H1066077A
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- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 138
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- DEFLNOSTNCSZRB-IDTAVKCVSA-N 9-[(2r,3r,4r,5r)-3,4-dimethoxy-5-(methoxymethyl)oxolan-2-yl]-n-methoxypurin-6-amine Chemical compound CO[C@@H]1[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1N1C2=NC=NC(NOC)=C2N=C1 DEFLNOSTNCSZRB-IDTAVKCVSA-N 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- 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】 （修正有）
【課題】 フィードバックによる符号量制御の所要時間
が短い画像データの符号量制御方法、および符号量制御
装置を提供。 【解決手段】 １画面の画像データを間引きして直交変
換４２し、変換係数を生成し、この変換係数を正規化係
数の初期値によって正規化４８し、圧縮符号化５４して
その符号量を計数５６し、この計数値を第１の目標値と
比較して、その結果から、正規化係数対符号量の関係に
従って第１の目標値に対応する正規化係数の値を算出す
る。次に、同じ１画面の画像データを直交変換し、その
変換係数を、先に算出した正規化係数の値によって正規
化し、圧縮符号化してその符号量を計数し、この計数値
を第２の目標値と比較して、その結果から、正規化係数
対符号量の関係に従って第２の目標値に対応する正規化
係数の値を算出し、この値を用いて再度、変換係数を正
規化し、符号化する。圧縮データの計数値が第２の目標
値を所定の範囲内で満足するまでこれを繰り返す。
が短い画像データの符号量制御方法、および符号量制御
装置を提供。 【解決手段】 １画面の画像データを間引きして直交変
換４２し、変換係数を生成し、この変換係数を正規化係
数の初期値によって正規化４８し、圧縮符号化５４して
その符号量を計数５６し、この計数値を第１の目標値と
比較して、その結果から、正規化係数対符号量の関係に
従って第１の目標値に対応する正規化係数の値を算出す
る。次に、同じ１画面の画像データを直交変換し、その
変換係数を、先に算出した正規化係数の値によって正規
化し、圧縮符号化してその符号量を計数し、この計数値
を第２の目標値と比較して、その結果から、正規化係数
対符号量の関係に従って第２の目標値に対応する正規化
係数の値を算出し、この値を用いて再度、変換係数を正
規化し、符号化する。圧縮データの計数値が第２の目標
値を所定の範囲内で満足するまでこれを繰り返す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データの符号
量制御方式、たとえば、画像データを直交変換符号化に
よって圧縮して所望の目標符号量にする画像データの符
号量制御方法、およびこれを実現する符号量制御装置に
関するものである。
量制御方式、たとえば、画像データを直交変換符号化に
よって圧縮して所望の目標符号量にする画像データの符
号量制御方法、およびこれを実現する符号量制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像データの符号量制御方式には、１画
面の画像データを複数のブロックに分割し、各ブロック
ごとに画像データを直交変換して変換係数を得、これを
適切な正規化係数によって割り算して正規化し、割り算
結果の端数を丸めることで量子化し、この量子化した値
を符号化して圧縮データを得る方式がある。これは、た
とえば、チェン他による"Scene Adaptive Coder" IEEE
Trans. on Comm. 第COM-32巻、第３号、第 225頁〜第 2
32頁（1984年）に記載されている。この文献では、圧縮
データを所望の目標符号量に制限するには、圧縮データ
を一時蓄積する出力バッファを監視して、バッファにお
ける圧縮データの符号量に応じて正規化係数を変更す
る。たとえば特開平2-104180号公報には、１画面の画像
データのうちの代表ブロックについて符号量を計数し、
その計数結果を基に圧縮データが所望の目標符号量に収
まるような正規化係数を選択し、これを繰り返して所望
の目標符号量に圧縮データを制御する方式が記載されて
いる。この方式は、圧縮データの符号量が代表ブロック
の選択の仕方に依存する。
面の画像データを複数のブロックに分割し、各ブロック
ごとに画像データを直交変換して変換係数を得、これを
適切な正規化係数によって割り算して正規化し、割り算
結果の端数を丸めることで量子化し、この量子化した値
を符号化して圧縮データを得る方式がある。これは、た
とえば、チェン他による"Scene Adaptive Coder" IEEE
Trans. on Comm. 第COM-32巻、第３号、第 225頁〜第 2
32頁（1984年）に記載されている。この文献では、圧縮
データを所望の目標符号量に制限するには、圧縮データ
を一時蓄積する出力バッファを監視して、バッファにお
ける圧縮データの符号量に応じて正規化係数を変更す
る。たとえば特開平2-104180号公報には、１画面の画像
データのうちの代表ブロックについて符号量を計数し、
その計数結果を基に圧縮データが所望の目標符号量に収
まるような正規化係数を選択し、これを繰り返して所望
の目標符号量に圧縮データを制御する方式が記載されて
いる。この方式は、圧縮データの符号量が代表ブロック
の選択の仕方に依存する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平2-100487号公報
には、１画面の画像データを直交変換し、その変換係数
をある正規化係数で正規化し量子化して、結果の符号量
が所望の目標値に収まらないときは、正規化係数を変え
て再試行する、いわゆるフィードバック方式が開示され
ている。このような単純なフィードバック方式では、最
初の試行の正規化係数、すなわち初期値をどのような値
に選ぶかによって、目標符号量への収束、したがってフ
ィードバック回数が左右される。
には、１画面の画像データを直交変換し、その変換係数
をある正規化係数で正規化し量子化して、結果の符号量
が所望の目標値に収まらないときは、正規化係数を変え
て再試行する、いわゆるフィードバック方式が開示され
ている。このような単純なフィードバック方式では、最
初の試行の正規化係数、すなわち初期値をどのような値
に選ぶかによって、目標符号量への収束、したがってフ
ィードバック回数が左右される。
【０００４】たとえば、図８に線10で示すように、一般
に、変換係数を正規化する際、正規化係数テーブルに乗
ずるスケールファクタαに対して圧縮データの符号量Ｅ
は、両対数メモリで近似的に直線状に変化する。このス
ケールファクタ対符号量の関係の直線10が、たとえば、
ある絵柄の画像について図示のように傾き-0.5であった
とする。スケールファクタαの値α1 として初期値α0
を与えてこの画像の変換係数を正規化すると、その符号
量は、直線10上の値E1をとる。経験的に、一般の絵柄の
画像では、スケールファクタ対符号量の関係は、傾きβ
が-0.6の直線状であることが多い。そこで、傾きβが-
0.6の直線12に沿って目標符号量Ecを満足するスケール
ファクタαを算出すると、その値は図示のようにα2 と
なる。この値α2 を用いて、再び傾きβが-0.6の直線14
に従って目標符号量Ecを満足するスケールファクタαを
算出すると、その値は図示のようにα3 となる。こうし
て、傾きβが-0.6の直線14に従って目標符号量Ecを満足
するスケールファクタαを更新しながら正規化を繰り返
し、最終的には、目標符号量Ecを所定の許容範囲±ΔE
で満足する直線10上のスケールファクタ値αn が得られ
る。この値αn で正規化係数テーブルを修正して、変換
係数を量子化すると、目標符号量に収まるデータ量の圧
縮データが得られる。
に、変換係数を正規化する際、正規化係数テーブルに乗
ずるスケールファクタαに対して圧縮データの符号量Ｅ
は、両対数メモリで近似的に直線状に変化する。このス
ケールファクタ対符号量の関係の直線10が、たとえば、
ある絵柄の画像について図示のように傾き-0.5であった
とする。スケールファクタαの値α1 として初期値α0
を与えてこの画像の変換係数を正規化すると、その符号
量は、直線10上の値E1をとる。経験的に、一般の絵柄の
画像では、スケールファクタ対符号量の関係は、傾きβ
が-0.6の直線状であることが多い。そこで、傾きβが-
0.6の直線12に沿って目標符号量Ecを満足するスケール
ファクタαを算出すると、その値は図示のようにα2 と
なる。この値α2 を用いて、再び傾きβが-0.6の直線14
に従って目標符号量Ecを満足するスケールファクタαを
算出すると、その値は図示のようにα3 となる。こうし
て、傾きβが-0.6の直線14に従って目標符号量Ecを満足
するスケールファクタαを更新しながら正規化を繰り返
し、最終的には、目標符号量Ecを所定の許容範囲±ΔE
で満足する直線10上のスケールファクタ値αn が得られ
る。この値αn で正規化係数テーブルを修正して、変換
係数を量子化すると、目標符号量に収まるデータ量の圧
縮データが得られる。
【０００５】これからわかるように、この方式では、ス
ケールファクタの算出と正規化を含むフィードバックを
何回も繰り返して正規化係数を修正しなければならな
い。これは、低い圧縮率で圧縮する画像の場合、すなわ
ち上述のスケールファクタ対符号量の関係の直線の勾配
が急峻であるような絵柄の画像の場合、顕著である。た
とえば、図９に示すように、ある絵柄の画像について図
示のように傾き-0.7である場合、これを上述と同様に一
般の絵柄の画像についての傾きβが-0.6である直線12に
従って目標符号量Ecを満足するスケールファクタαを算
出すると、非常に多くの回数、フィードバックを繰り返
すことになる。このように従来のフィードバックによる
符号量制御方式では、フィードバックの繰返しが多いの
で、最終的に所望の目標符号量を満足する圧縮データが
得られるまでの時間が長いという欠点があった。
ケールファクタの算出と正規化を含むフィードバックを
何回も繰り返して正規化係数を修正しなければならな
い。これは、低い圧縮率で圧縮する画像の場合、すなわ
ち上述のスケールファクタ対符号量の関係の直線の勾配
が急峻であるような絵柄の画像の場合、顕著である。た
とえば、図９に示すように、ある絵柄の画像について図
示のように傾き-0.7である場合、これを上述と同様に一
般の絵柄の画像についての傾きβが-0.6である直線12に
従って目標符号量Ecを満足するスケールファクタαを算
出すると、非常に多くの回数、フィードバックを繰り返
すことになる。このように従来のフィードバックによる
符号量制御方式では、フィードバックの繰返しが多いの
で、最終的に所望の目標符号量を満足する圧縮データが
得られるまでの時間が長いという欠点があった。
【０００６】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、フィードバックによる符号量制御に要する時間が短
い画像データの符号量制御方法、および符号量制御装置
を提供することを目的とする。
し、フィードバックによる符号量制御に要する時間が短
い画像データの符号量制御方法、および符号量制御装置
を提供することを目的とする。
【０００７】本発明はまた、どのような目標符号量をも
達成できる、とくに低圧縮率でも目標符号量を達成でき
る画像データの符号量制御方法、および符号量制御装置
を提供することを目的とする。
達成できる、とくに低圧縮率でも目標符号量を達成でき
る画像データの符号量制御方法、および符号量制御装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による画像データ
の符号量制御方式は、画像データを直交変換し、正規化
し、符号化して圧縮データを生成する際、まず、１画面
の画像データを間引きして直交変換し、変換係数を生成
し、この変換係数を正規化係数の初期値によって正規化
し、圧縮符号化してその符号量を計数し、この計数値を
第１の目標値と比較して、その比較の結果から、正規化
係数対符号量の関係に従って第１の目標値に対応する正
規化係数の値を算出する。次に、同じ１画面の画像デー
タを直交変換し、その変換係数を、先に算出した正規化
係数の値によって正規化し、圧縮符号化してその符号量
を計数し、この計数値を第２の目標値と比較して、その
比較の結果から、正規化係数対符号量の関係に従って第
２の目標値に対応する正規化係数の値を算出し、この値
を用いて再度、変換係数を正規化し、符号化する。圧縮
データの計数値が第２の目標値を所定の範囲内で満足す
るまで、これを繰り返すことによって、圧縮画像データ
の符号量を制御する。
の符号量制御方式は、画像データを直交変換し、正規化
し、符号化して圧縮データを生成する際、まず、１画面
の画像データを間引きして直交変換し、変換係数を生成
し、この変換係数を正規化係数の初期値によって正規化
し、圧縮符号化してその符号量を計数し、この計数値を
第１の目標値と比較して、その比較の結果から、正規化
係数対符号量の関係に従って第１の目標値に対応する正
規化係数の値を算出する。次に、同じ１画面の画像デー
タを直交変換し、その変換係数を、先に算出した正規化
係数の値によって正規化し、圧縮符号化してその符号量
を計数し、この計数値を第２の目標値と比較して、その
比較の結果から、正規化係数対符号量の関係に従って第
２の目標値に対応する正規化係数の値を算出し、この値
を用いて再度、変換係数を正規化し、符号化する。圧縮
データの計数値が第２の目標値を所定の範囲内で満足す
るまで、これを繰り返すことによって、圧縮画像データ
の符号量を制御する。
【０００９】本発明による画像データの符号量制御装置
は、１画面の画像データを蓄積する第１の蓄積手段と、
第１の蓄積手段に接続され、画像データを直交変換して
変換係数を出力する直交変換手段と、直交変換手段に接
続され、変換係数を正規化係数の値に応じて正規化する
正規化手段と、正規化手段に接続され、正規化された変
換係数を圧縮符号化し、圧縮データを出力する符号化手
段と、符号化手段の出力に接続され、圧縮データの符号
量を計数してこの符号量の計数値を出力する計数手段
と、第１の蓄積手段、直交変換手段、正規化手段、符号
化手段および計数手段を制御して、画像データの直交変
換、正規化および圧縮符号化を行なわせ、計数手段の計
数した計数値に基づいて符号化手段の出力する圧縮デー
タの符号量を制御する制御手段とを含み、制御手段は、
第１の蓄積手段から１画面の画像データを間引き読出し
して直交変換手段に与え、直交変換手段は、間引き読出
しされた画像データを直交変換して変換係数を生成し、
制御手段は、正規化手段に正規化係数の初期値を与え、
正規化手段は、正規化係数の初期値によって変換係数を
正規化し、計数手段は、符号化手段から出力される正規
化し圧縮符号化された変換係数の符号量を計数し、制御
手段は、符号量の計数値を第１の目標値と比較して、そ
の比較の結果から、正規化係数対符号量の関係に従って
第１の目標値に対応する正規化係数の値を算出し、制御
手段は、算出された正規化係数の値を正規化手段に与
え、制御手段は、第１の蓄積手段から１画面の画像デー
タを読み出して直交変換手段に与え、第１の蓄積手段、
直交変換手段、正規化手段、符号化手段および計数手段
を制御して、第１の蓄積手段から１画面の画像データを
読み出して画像データの直交変換、正規化および圧縮符
号化を行なわせ、計数手段の計数した計数値を第２の目
標値と比較して、この計数値が第２の目標値を所定の範
囲内で満足するまで、正規化係数の値を算出し直して正
規化、圧縮符号化、符号量の計数および正規化係数の算
出を繰返し行なう。
は、１画面の画像データを蓄積する第１の蓄積手段と、
第１の蓄積手段に接続され、画像データを直交変換して
変換係数を出力する直交変換手段と、直交変換手段に接
続され、変換係数を正規化係数の値に応じて正規化する
正規化手段と、正規化手段に接続され、正規化された変
換係数を圧縮符号化し、圧縮データを出力する符号化手
段と、符号化手段の出力に接続され、圧縮データの符号
量を計数してこの符号量の計数値を出力する計数手段
と、第１の蓄積手段、直交変換手段、正規化手段、符号
化手段および計数手段を制御して、画像データの直交変
換、正規化および圧縮符号化を行なわせ、計数手段の計
数した計数値に基づいて符号化手段の出力する圧縮デー
タの符号量を制御する制御手段とを含み、制御手段は、
第１の蓄積手段から１画面の画像データを間引き読出し
して直交変換手段に与え、直交変換手段は、間引き読出
しされた画像データを直交変換して変換係数を生成し、
制御手段は、正規化手段に正規化係数の初期値を与え、
正規化手段は、正規化係数の初期値によって変換係数を
正規化し、計数手段は、符号化手段から出力される正規
化し圧縮符号化された変換係数の符号量を計数し、制御
手段は、符号量の計数値を第１の目標値と比較して、そ
の比較の結果から、正規化係数対符号量の関係に従って
第１の目標値に対応する正規化係数の値を算出し、制御
手段は、算出された正規化係数の値を正規化手段に与
え、制御手段は、第１の蓄積手段から１画面の画像デー
タを読み出して直交変換手段に与え、第１の蓄積手段、
直交変換手段、正規化手段、符号化手段および計数手段
を制御して、第１の蓄積手段から１画面の画像データを
読み出して画像データの直交変換、正規化および圧縮符
号化を行なわせ、計数手段の計数した計数値を第２の目
標値と比較して、この計数値が第２の目標値を所定の範
囲内で満足するまで、正規化係数の値を算出し直して正
規化、圧縮符号化、符号量の計数および正規化係数の算
出を繰返し行なう。
【００１０】本発明によればまた、制御手段は、符号量
の計数値を第１または第２の目標値と比較した結果、こ
の計数値が第１または第２の目標値より大きいときは、
正規化係数対符号量の関係を両対数で近似した直線のう
ち第１の傾きを有する第１の直線に従って第１の目標値
に対応する正規化係数の第１の値を算出し、同計数値が
第１または第２の目標値より小さいときは、正規化係数
対符号量の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾
きより大きな第２の傾きを有する第２の直線に従って第
１または第２の目標値に対応する正規化係数の第２の値
を算出し、制御手段は、この算出された第１または第２
の値を正規化手段に与えるように構成してもよい。
の計数値を第１または第２の目標値と比較した結果、こ
の計数値が第１または第２の目標値より大きいときは、
正規化係数対符号量の関係を両対数で近似した直線のう
ち第１の傾きを有する第１の直線に従って第１の目標値
に対応する正規化係数の第１の値を算出し、同計数値が
第１または第２の目標値より小さいときは、正規化係数
対符号量の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾
きより大きな第２の傾きを有する第２の直線に従って第
１または第２の目標値に対応する正規化係数の第２の値
を算出し、制御手段は、この算出された第１または第２
の値を正規化手段に与えるように構成してもよい。
【００１１】本発明によれば、画像データの符号量制御
方法は、１画面の画像データを間引きして直交変換し、
変換係数を生成する第１の直交変換工程と、この変換係
数を正規化係数の初期値によって正規化する第１の正規
化工程と、正規化された変換係数を圧縮符号化する第１
の圧縮符号化工程と、圧縮符号化された変換係数の符号
量を計数する第１の計数工程と、この符号量の計数値を
第１の目標値と比較して、その比較の結果から、正規化
係数対符号量の関係に従って第１の目標値に対応する正
規化係数の値を算出する第１の算出工程と、同じ１画面
の画像データを直交変換し、変換係数を生成する第２の
直交変換工程と、この変換係数を前記算出された正規化
係数の値によって正規化する第２の正規化工程と、正規
化された変換係数を圧縮符号化する第２の圧縮符号化工
程と、圧縮符号化された変換係数の符号量を計数する第
２の計数工程と、この計数された計数値を第２の目標値
と比較して、その比較の結果から、正規化係数対符号量
の関係に従って第２の目標値に対応する正規化係数の値
を算出する第２の算出工程とを含み、第２の算出工程に
おける計数値が第２の目標値を所定の範囲内で満足する
まで、第２の正規化工程から第２の算出工程までを繰返
し行なう。
方法は、１画面の画像データを間引きして直交変換し、
変換係数を生成する第１の直交変換工程と、この変換係
数を正規化係数の初期値によって正規化する第１の正規
化工程と、正規化された変換係数を圧縮符号化する第１
の圧縮符号化工程と、圧縮符号化された変換係数の符号
量を計数する第１の計数工程と、この符号量の計数値を
第１の目標値と比較して、その比較の結果から、正規化
係数対符号量の関係に従って第１の目標値に対応する正
規化係数の値を算出する第１の算出工程と、同じ１画面
の画像データを直交変換し、変換係数を生成する第２の
直交変換工程と、この変換係数を前記算出された正規化
係数の値によって正規化する第２の正規化工程と、正規
化された変換係数を圧縮符号化する第２の圧縮符号化工
程と、圧縮符号化された変換係数の符号量を計数する第
２の計数工程と、この計数された計数値を第２の目標値
と比較して、その比較の結果から、正規化係数対符号量
の関係に従って第２の目標値に対応する正規化係数の値
を算出する第２の算出工程とを含み、第２の算出工程に
おける計数値が第２の目標値を所定の範囲内で満足する
まで、第２の正規化工程から第２の算出工程までを繰返
し行なう。
【００１２】本発明によれば、第１の算出工程は、符号
量の計数値を第１の目標値と比較した結果、この計数値
が第１の目標値より大きいときは、正規化係数対符号量
の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾きを有す
る第１の直線に従って第１の目標値に対応する正規化係
数の第１の値を算出し、同計数値が第１の目標値より小
さいときは、正規化係数対符号量の関係を両対数で近似
した直線のうち第１の傾きより大きな第２の傾きを有す
る第２の直線に従って第１の目標値に対応する正規化係
数の第２の値を算出し、第２の正規化工程は、算出され
た第１または第２の値によって変換係数を正規化するよ
うに構成してもよい。
量の計数値を第１の目標値と比較した結果、この計数値
が第１の目標値より大きいときは、正規化係数対符号量
の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾きを有す
る第１の直線に従って第１の目標値に対応する正規化係
数の第１の値を算出し、同計数値が第１の目標値より小
さいときは、正規化係数対符号量の関係を両対数で近似
した直線のうち第１の傾きより大きな第２の傾きを有す
る第２の直線に従って第１の目標値に対応する正規化係
数の第２の値を算出し、第２の正規化工程は、算出され
た第１または第２の値によって変換係数を正規化するよ
うに構成してもよい。
【００１３】本発明によればさらに、第２の算出工程
は、符号量の計数値を第２の目標値と比較した結果、計
数値が第２の目標値より大きいときは、正規化係数対符
号量の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾きを
有する第１の直線に従って第２の目標値に対応する正規
化係数の第１の値を算出し、同計数値が第２の目標値よ
り小さいときは、前記正規化係数対符号量の関係を両対
数で近似した直線のうち第１の傾きより大きな第２の傾
きを有する第２の直線に従って第２の目標値に対応する
正規化係数の第２の値を算出するように構成してもよ
い。
は、符号量の計数値を第２の目標値と比較した結果、計
数値が第２の目標値より大きいときは、正規化係数対符
号量の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾きを
有する第１の直線に従って第２の目標値に対応する正規
化係数の第１の値を算出し、同計数値が第２の目標値よ
り小さいときは、前記正規化係数対符号量の関係を両対
数で近似した直線のうち第１の傾きより大きな第２の傾
きを有する第２の直線に従って第２の目標値に対応する
正規化係数の第２の値を算出するように構成してもよ
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる画像データの符号量制御装置の実施例を詳細に説明
する。図１を参照すると、実施例の画像データの符号量
制御装置は、入力30に取り込まれる１画面の画像データ
を複数のブロックに分割し、各ブロックごとに画像デー
タを直交変換して変換係数を得て、これを適切な正規化
係数によって正規化して量子化し、この量子化した値を
符号化して圧縮データをその出力32から出力する画像デ
ータの圧縮符号化装置に適用されている。入力30に取り
込まれる画像データは、たとえば固体撮像デバイスによ
り撮像されディジタルデータに変換された１画面の画像
データである。この画像データは、本実施例では、カラ
ー画像を表わすカラーデータであり、輝度データ(Y) お
よび色差データ(Q) を含むものである。本装置は、この
ような画像データを一時蓄積するための画像データメモ
リ34を有している。画像データメモリ34は、少なくとも
１画面分の画像データを蓄積する記憶領域を有し、後述
の全体制御部36が制御線38に生成するアドレスに応じた
記憶位置へ画像データを記憶し、またこれから画像デー
タをその出力40に読み出す記憶装置である。出力40は直
交変換部42の入力に接続されている。
よる画像データの符号量制御装置の実施例を詳細に説明
する。図１を参照すると、実施例の画像データの符号量
制御装置は、入力30に取り込まれる１画面の画像データ
を複数のブロックに分割し、各ブロックごとに画像デー
タを直交変換して変換係数を得て、これを適切な正規化
係数によって正規化して量子化し、この量子化した値を
符号化して圧縮データをその出力32から出力する画像デ
ータの圧縮符号化装置に適用されている。入力30に取り
込まれる画像データは、たとえば固体撮像デバイスによ
り撮像されディジタルデータに変換された１画面の画像
データである。この画像データは、本実施例では、カラ
ー画像を表わすカラーデータであり、輝度データ(Y) お
よび色差データ(Q) を含むものである。本装置は、この
ような画像データを一時蓄積するための画像データメモ
リ34を有している。画像データメモリ34は、少なくとも
１画面分の画像データを蓄積する記憶領域を有し、後述
の全体制御部36が制御線38に生成するアドレスに応じた
記憶位置へ画像データを記憶し、またこれから画像デー
タをその出力40に読み出す記憶装置である。出力40は直
交変換部42の入力に接続されている。
【００１５】直交変換部42は、全体制御部36の制御の下
に１画面の画像領域を、同じ大きさの分割された複数の
ブロックを単位として画像データを直交変換し、その変
換結果である変換係数データをブロック単位でその出力
44に出力するデータ変換装置である。ブロックは、本実
施例では、水平走査方向に８画素、垂直走査方向に８ラ
インの大きさである。直交変換としては、たとえば離散
的コサイン変換(DCT)が有利に適用される。直交変換部4
2の出力44は、図示のように変換係数メモリ46および正
規化部48に接続されている。
に１画面の画像領域を、同じ大きさの分割された複数の
ブロックを単位として画像データを直交変換し、その変
換結果である変換係数データをブロック単位でその出力
44に出力するデータ変換装置である。ブロックは、本実
施例では、水平走査方向に８画素、垂直走査方向に８ラ
インの大きさである。直交変換としては、たとえば離散
的コサイン変換(DCT)が有利に適用される。直交変換部4
2の出力44は、図示のように変換係数メモリ46および正
規化部48に接続されている。
【００１６】変換係数メモリ46は、直交変換部42からの
ブロック単位の変換係数データを一時蓄積し、またこれ
をブロック単位に読み出してポート50に出力する一時記
憶装置である。この読出しは、全体制御部36によって制
御され、各ブロック単位で低周波成分から高周波成分に
向かって順次、行なわれる。読み出された変換係数デー
タは正規化部48へ入力される。正規化部48は、ブロック
単位の変換係数データを、後述のように全体制御部36か
ら接続線58を通して与えられる適切な正規化係数Ｑによ
って割り算して正規化し、割り算結果の端数を、たとえ
ば四捨五入するなどして丸めることで量子化する機能部
である。一般には、正規化とともに、またはその前に、
閾値処理を行なう。閾値処理は、変換係数のうち最も低
次の成分（直流成分）以外の成分、すなわち交流成分に
ついて、ある閾値以下の成分を切り捨てる処理である。
こうして量子化された変換係数値は、正規化部48の出力
52から符号化部54に送られる。
ブロック単位の変換係数データを一時蓄積し、またこれ
をブロック単位に読み出してポート50に出力する一時記
憶装置である。この読出しは、全体制御部36によって制
御され、各ブロック単位で低周波成分から高周波成分に
向かって順次、行なわれる。読み出された変換係数デー
タは正規化部48へ入力される。正規化部48は、ブロック
単位の変換係数データを、後述のように全体制御部36か
ら接続線58を通して与えられる適切な正規化係数Ｑによ
って割り算して正規化し、割り算結果の端数を、たとえ
ば四捨五入するなどして丸めることで量子化する機能部
である。一般には、正規化とともに、またはその前に、
閾値処理を行なう。閾値処理は、変換係数のうち最も低
次の成分（直流成分）以外の成分、すなわち交流成分に
ついて、ある閾値以下の成分を切り捨てる処理である。
こうして量子化された変換係数値は、正規化部48の出力
52から符号化部54に送られる。
【００１７】符号化部54は、たとえばハフマン符号化な
どの冗長度圧縮符号化方式によって入力52の変換係数値
を圧縮符号化して、これを圧縮データとして装置出力32
に出力する機能部である。出力32には、記憶装置や通信
回線などの利用装置（図示せず）が接続され、圧縮デー
タは、記憶装置に蓄積されたり、通信回線を通して伝送
されたりする。
どの冗長度圧縮符号化方式によって入力52の変換係数値
を圧縮符号化して、これを圧縮データとして装置出力32
に出力する機能部である。出力32には、記憶装置や通信
回線などの利用装置（図示せず）が接続され、圧縮デー
タは、記憶装置に蓄積されたり、通信回線を通して伝送
されたりする。
【００１８】符号化部54の出力32には、図示のように符
号量カウンタ56が接続されている。符号量カウンタ56
は、出力32の圧縮データ流をモニタし、その符号量を１
画面単位で計数する計数装置である。カウンタ56は出力
60を有し、その計数値を１画面の総符号量データＥとし
て全体制御部36に入力される。
号量カウンタ56が接続されている。符号量カウンタ56
は、出力32の圧縮データ流をモニタし、その符号量を１
画面単位で計数する計数装置である。カウンタ56は出力
60を有し、その計数値を１画面の総符号量データＥとし
て全体制御部36に入力される。
【００１９】全体制御部36は、本装置全体の動作を統括
し制御する制御装置であり、処理システムを含む。この
ため全体制御部36は、接続線38で象徴的に示すように、
本装置の各構成要素34、42、46、48、54および56に制御
線およびデータ線が接続され、これによって各構成要素
の状態をモニタし、またこれらに指示やデータを与える
ように構成されている。全体制御部36は、本装置の各部
を制御して、入力30から入力される１画面の画像データ
の複数のブロックのそれぞれについて直交変換を行な
い、変換係数を正規化し量子化し、この量子化した値を
符号化して圧縮データを出力32から出力する直交変換、
圧縮符号化処理を行なわせる。とくに本発明に関して全
体制御部36は、符号量カウンタ56の計数結果Ｅに基づい
て、圧縮データ32の符号量が目標符号量Ecを満足する正
規化係数Ｑの値を選択する符号量制御機能を備えてい
る。
し制御する制御装置であり、処理システムを含む。この
ため全体制御部36は、接続線38で象徴的に示すように、
本装置の各構成要素34、42、46、48、54および56に制御
線およびデータ線が接続され、これによって各構成要素
の状態をモニタし、またこれらに指示やデータを与える
ように構成されている。全体制御部36は、本装置の各部
を制御して、入力30から入力される１画面の画像データ
の複数のブロックのそれぞれについて直交変換を行な
い、変換係数を正規化し量子化し、この量子化した値を
符号化して圧縮データを出力32から出力する直交変換、
圧縮符号化処理を行なわせる。とくに本発明に関して全
体制御部36は、符号量カウンタ56の計数結果Ｅに基づい
て、圧縮データ32の符号量が目標符号量Ecを満足する正
規化係数Ｑの値を選択する符号量制御機能を備えてい
る。
【００２０】この直交変換、圧縮符号化処理の制御機能
および符号量制御機能は、本実施例では全体制御部36の
処理プログラムシーケンスによって実現される。このた
め、全体制御部36を構成する処理システムには、正規化
係数Ｑのデフォルト値Qdが半固定データとして蓄積され
たＱテーブル62を備えている。正規化係数のデフォルト
値Qdは、１画面に含まれる各ブロックについてそれぞれ
用意され、１画面領域のテーブルを構成している。デフ
ォルト値Qdはまた、実際には、輝度データ用のＱテーブ
ルデータQYd 、および色差データ用のＱテーブルデータ
QYd を含む。なお、蓄積プログラム制御に必要な記憶領
域や演算処理要素は、本発明の理解に直接関係ないの
で、図示も説明も割愛する。
および符号量制御機能は、本実施例では全体制御部36の
処理プログラムシーケンスによって実現される。このた
め、全体制御部36を構成する処理システムには、正規化
係数Ｑのデフォルト値Qdが半固定データとして蓄積され
たＱテーブル62を備えている。正規化係数のデフォルト
値Qdは、１画面に含まれる各ブロックについてそれぞれ
用意され、１画面領域のテーブルを構成している。デフ
ォルト値Qdはまた、実際には、輝度データ用のＱテーブ
ルデータQYd 、および色差データ用のＱテーブルデータ
QYd を含む。なお、蓄積プログラム制御に必要な記憶領
域や演算処理要素は、本発明の理解に直接関係ないの
で、図示も説明も割愛する。
【００２１】全体制御部36にはまた、符号量制御プログ
ラムシーケンスを実現するための様々なレジスタやカウ
ンタが含まれている。これらのレジスタやカウンタに
は、たとえば図示のように、ループカウンタ64、傾きデ
ータレジスタ66、スケールファクタレジスタ68、中央値
レジスタ70、符号量レジスタ72および目標符号量レジス
タ74がある。
ラムシーケンスを実現するための様々なレジスタやカウ
ンタが含まれている。これらのレジスタやカウンタに
は、たとえば図示のように、ループカウンタ64、傾きデ
ータレジスタ66、スケールファクタレジスタ68、中央値
レジスタ70、符号量レジスタ72および目標符号量レジス
タ74がある。
【００２２】ループカウンタ64は、１画面の画像データ
について圧縮符号化の実行回数ｎを計数するカウンタで
ある。
について圧縮符号化の実行回数ｎを計数するカウンタで
ある。
【００２３】傾きデータレジスタ66は、前述したスケー
ルファクタα対符号量Ｅの関係を近似した直線の傾きβ
の値を蓄積するレジスタである。本実施例では、図10に
示すように、スケールファクタα対符号量Ｅの関係をプ
ロットする領域を目標符号量Ecを超える領域 200と下回
る領域 202に２分して、一方の領域 200では所定の値β
1 とし、他方の領域 202ではこの値β1 を上回る他の所
定の値β2 としている。前述のように、一般の絵柄の画
像では、スケールファクタα対符号量Ｅの関係を表わす
直線は、傾きβが-0.6であることが多いことが経験的に
わかっている。そこで本実施例では、β1 を-0.6に、ま
たβ2 を-0.7に半固定値として設定している。しかし本
発明は、このような具体的数値のみに限定されるもので
はない。
ルファクタα対符号量Ｅの関係を近似した直線の傾きβ
の値を蓄積するレジスタである。本実施例では、図10に
示すように、スケールファクタα対符号量Ｅの関係をプ
ロットする領域を目標符号量Ecを超える領域 200と下回
る領域 202に２分して、一方の領域 200では所定の値β
1 とし、他方の領域 202ではこの値β1 を上回る他の所
定の値β2 としている。前述のように、一般の絵柄の画
像では、スケールファクタα対符号量Ｅの関係を表わす
直線は、傾きβが-0.6であることが多いことが経験的に
わかっている。そこで本実施例では、β1 を-0.6に、ま
たβ2 を-0.7に半固定値として設定している。しかし本
発明は、このような具体的数値のみに限定されるもので
はない。
【００２４】スケールファクタレジスタ68は、Ｑテーブ
ル62から得られるデフォルト値Qdに乗じて正規化係数の
値Ｑを作成するためのスケールファクタの値αを蓄積す
るレジスタである。好ましい実施例では、スケールファ
クタレジスタ68は、前回の圧縮符号化について求めたス
ケールファクタの値αn-1 と今回のスケールファクタの
値αn の両方を蓄積する。また、スケールファクタαの
初期値α0 として全体制御部36には、半固定値が設定さ
れる。この初期値α0 は、この値を用いて間引き画像デ
ータの変換係数を正規化し、これを圧縮符号化したとき
の圧縮データ32の符号量Ｅが後述の目標値Erを超えるよ
うな値に設定するのが有利である。たとえば、入力画像
データ30の表わす１画面の画像が 130万画素からなり、
装置出力32に接続されるメモリカードなどの記憶媒体
（図示せず）が１クラスタ当り8192ビットの記憶容量を
有する適用例の場合、初期値α0 としては、圧縮率１ビ
ット／画素(bpp) では 100が、圧縮率2 bpp では70が、
また圧縮率4bppの場合は40が有利に設定される。もちろ
ん本発明は、このような具体的数値に限定されない。
ル62から得られるデフォルト値Qdに乗じて正規化係数の
値Ｑを作成するためのスケールファクタの値αを蓄積す
るレジスタである。好ましい実施例では、スケールファ
クタレジスタ68は、前回の圧縮符号化について求めたス
ケールファクタの値αn-1 と今回のスケールファクタの
値αn の両方を蓄積する。また、スケールファクタαの
初期値α0 として全体制御部36には、半固定値が設定さ
れる。この初期値α0 は、この値を用いて間引き画像デ
ータの変換係数を正規化し、これを圧縮符号化したとき
の圧縮データ32の符号量Ｅが後述の目標値Erを超えるよ
うな値に設定するのが有利である。たとえば、入力画像
データ30の表わす１画面の画像が 130万画素からなり、
装置出力32に接続されるメモリカードなどの記憶媒体
（図示せず）が１クラスタ当り8192ビットの記憶容量を
有する適用例の場合、初期値α0 としては、圧縮率１ビ
ット／画素(bpp) では 100が、圧縮率2 bpp では70が、
また圧縮率4bppの場合は40が有利に設定される。もちろ
ん本発明は、このような具体的数値に限定されない。
【００２５】符号量レジスタ72は、符号量カウンタ56か
ら取り込んだ実際の符号量の値Ｅを一時蓄積するレジス
タである。好ましい実施例では、符号量レジスタ72は、
前回の圧縮符号化でカウンタ56から得られた符号量の値
En-1と今回の符号量の値Enの両方を蓄積する。
ら取り込んだ実際の符号量の値Ｅを一時蓄積するレジス
タである。好ましい実施例では、符号量レジスタ72は、
前回の圧縮符号化でカウンタ56から得られた符号量の値
En-1と今回の符号量の値Enの両方を蓄積する。
【００２６】目標符号量レジスタ74は、装置出力32から
最終的に出力すべき圧縮データの符号量の目標値Et、お
よびその下限値Emを設定するレジスタである。目標値Et
は、目標とする符号量の上限値でもある。下限値Emは、
本実施例では、圧縮率1 bppおよび2 bpp の場合、目標
値Etを5%、また4 bpp の場合は目標値Etを10% 下回る値
が有利に適用される。たとえば、上述の適用例におい
て、圧縮率1 bpp の場合は、クラスタ数で表わすと目標
値Etが20クラスタに、下限値Emが19クラスタに、圧縮率
2 bpp では、目標値Etが40クラスタに、下限値Emが38ク
ラスタに、また圧縮率4 bpp では、目標値Etが80クラス
タに、下限値Emが72クラスタに設定される。これらの値
EtおよびEmは、半固定的または可変的に設定される。
最終的に出力すべき圧縮データの符号量の目標値Et、お
よびその下限値Emを設定するレジスタである。目標値Et
は、目標とする符号量の上限値でもある。下限値Emは、
本実施例では、圧縮率1 bppおよび2 bpp の場合、目標
値Etを5%、また4 bpp の場合は目標値Etを10% 下回る値
が有利に適用される。たとえば、上述の適用例におい
て、圧縮率1 bpp の場合は、クラスタ数で表わすと目標
値Etが20クラスタに、下限値Emが19クラスタに、圧縮率
2 bpp では、目標値Etが40クラスタに、下限値Emが38ク
ラスタに、また圧縮率4 bpp では、目標値Etが80クラス
タに、下限値Emが72クラスタに設定される。これらの値
EtおよびEmは、半固定的または可変的に設定される。
【００２７】中央値レジスタ70は、目標とする符号量の
許容範囲の中央値EcおよびErを設定するレジスタであ
る。本実施例では、中央値は２種類用意されている。一
方の中央値Ecは、間引きしないフル画面の画像について
の中央値である。たとえば上述の適用例において、中央
値Ecは、圧縮率1 bpp の場合は19クラスタに、圧縮率2b
pp では39クラスタに、また圧縮率4 bpp では76クラス
タに、それぞれ設定される。他方の中央値Erは、間引き
した画像データについての中央値である。たとえば1/4
画素の間引きサンプリング画像の場合は、経験的にフル
画面の中央値Ecの1/3 程度の値が有利に適用される。た
とえば上述の適用例において、1/4 画素の間引きサンプ
リングを行なうと、中央値Erは、圧縮率1 bpp では 5ク
ラスタに、圧縮率2 bpp では11クラスタに、また圧縮率
4 bpp では22クラスタに、それぞれ設定される。これら
の値EtおよびEmは、半固定的または可変的に設定され
る。本発明がこれらの数値に限定されないことは、言う
までもない。
許容範囲の中央値EcおよびErを設定するレジスタであ
る。本実施例では、中央値は２種類用意されている。一
方の中央値Ecは、間引きしないフル画面の画像について
の中央値である。たとえば上述の適用例において、中央
値Ecは、圧縮率1 bpp の場合は19クラスタに、圧縮率2b
pp では39クラスタに、また圧縮率4 bpp では76クラス
タに、それぞれ設定される。他方の中央値Erは、間引き
した画像データについての中央値である。たとえば1/4
画素の間引きサンプリング画像の場合は、経験的にフル
画面の中央値Ecの1/3 程度の値が有利に適用される。た
とえば上述の適用例において、1/4 画素の間引きサンプ
リングを行なうと、中央値Erは、圧縮率1 bpp では 5ク
ラスタに、圧縮率2 bpp では11クラスタに、また圧縮率
4 bpp では22クラスタに、それぞれ設定される。これら
の値EtおよびEmは、半固定的または可変的に設定され
る。本発明がこれらの数値に限定されないことは、言う
までもない。
【００２８】動作状態において、図２を参照すると、全
体制御部36は、入力30に到来する画像データを画像デー
タメモリ34に取り込むとともに、まず系を初期化する
（ステップ 100）。この初期化 100では、たとえばルー
プカウンタ64を初期値n=1 に、また傾きデータレジスタ
66、スケールファクタレジスタ68、および符号量レジス
タ72を初期値（たとえば０）にクリアする。以下の説明
において、信号またはデータは、その現れる接続線また
は構成要素の参照符号で指定する。画像データメモリ34
に蓄積された画像データについて、初めて圧縮符号化を
行なうとき、つまりループカウンタ64の計数値ｎが１の
とき（ステップ 102）は、全体制御部36は、メモリ34の
記憶位置をとびとびに指定する記憶位置アドレスを生成
して、１画面の画像データをブロックに分割し間引きサ
ンプリング 104を行なう。本実施例では、たとえば1/4
画素の間引きを行なう。つまり、画像データメモリ34に
蓄積されている１画面を構成する画像データを、１画素
読み出しては１画素スキップし、次にまた１画素読み出
す。こうして１列分の画素データを読み出したら、次の
１列をスキップして、さらのその次の列について、同じ
ように画素をスキップしながら読み出し、こうして、1/
4 画素間引きサンプリングを行なう。こうしてメモリ34
から間引き読出しされた画像データは、その接続線40を
通して直交変換部42に送られる。もちろん、本発明は、
この間引きサンプリングレート1/4 に限定されるもので
はない。
体制御部36は、入力30に到来する画像データを画像デー
タメモリ34に取り込むとともに、まず系を初期化する
（ステップ 100）。この初期化 100では、たとえばルー
プカウンタ64を初期値n=1 に、また傾きデータレジスタ
66、スケールファクタレジスタ68、および符号量レジス
タ72を初期値（たとえば０）にクリアする。以下の説明
において、信号またはデータは、その現れる接続線また
は構成要素の参照符号で指定する。画像データメモリ34
に蓄積された画像データについて、初めて圧縮符号化を
行なうとき、つまりループカウンタ64の計数値ｎが１の
とき（ステップ 102）は、全体制御部36は、メモリ34の
記憶位置をとびとびに指定する記憶位置アドレスを生成
して、１画面の画像データをブロックに分割し間引きサ
ンプリング 104を行なう。本実施例では、たとえば1/4
画素の間引きを行なう。つまり、画像データメモリ34に
蓄積されている１画面を構成する画像データを、１画素
読み出しては１画素スキップし、次にまた１画素読み出
す。こうして１列分の画素データを読み出したら、次の
１列をスキップして、さらのその次の列について、同じ
ように画素をスキップしながら読み出し、こうして、1/
4 画素間引きサンプリングを行なう。こうしてメモリ34
から間引き読出しされた画像データは、その接続線40を
通して直交変換部42に送られる。もちろん、本発明は、
この間引きサンプリングレート1/4 に限定されるもので
はない。
【００２９】その際、全体制御部36は、正規化係数Ｑを
決定するＱテーブル決定処理 106を行なう。図４を参照
すると、Ｑテーブル決定処理 106は、２つのサブルーチ
ン 120および 150を含む。つまり、まず量子化スケール
ファクタαを決定し（ステップ 120）、次にＱテーブル
の計算を行なう（ステップ 150）。図５を参照すると、
量子化スケールファクタαの決定サブルーチン 120で
は、間引き画像データの場合、ループカウンタ64の計数
値ｎが１であるから（ステップ 122）、全体制御部36
は、現在のスケールファクタの値α1 として初期値α0
を選択し（ステップ124）、これをスケールファクタレ
ジスタ68にセットする（ステップ 126）。そこで、図４
に戻って、全体制御部36は、Ｑテーブルの計算ステップ
150にはいる。
決定するＱテーブル決定処理 106を行なう。図４を参照
すると、Ｑテーブル決定処理 106は、２つのサブルーチ
ン 120および 150を含む。つまり、まず量子化スケール
ファクタαを決定し（ステップ 120）、次にＱテーブル
の計算を行なう（ステップ 150）。図５を参照すると、
量子化スケールファクタαの決定サブルーチン 120で
は、間引き画像データの場合、ループカウンタ64の計数
値ｎが１であるから（ステップ 122）、全体制御部36
は、現在のスケールファクタの値α1 として初期値α0
を選択し（ステップ124）、これをスケールファクタレ
ジスタ68にセットする（ステップ 126）。そこで、図４
に戻って、全体制御部36は、Ｑテーブルの計算ステップ
150にはいる。
【００３０】図７を参照して、全体制御部36は、Ｑテー
ブル62を参照して、正規化係数のデフォルト値Qdを読み
出し、これにスケールファクタレジスタ68に蓄積されて
いるスケールファクタの値αを乗じて、さらにこれを定
数Ａで割り算して、実際に用いる正規化係数Ｑを得る演
算を行なう。この場合のスケールファクタの値は、初期
値α0 である。より具体的には、ステップ 151におい
て、輝度データ用の正規化係数のデフォルト値QYd にこ
の場合のスケールファクタの値α0 を乗じ、さらにこれ
を定数Ａで割り、これを輝度データ用の正規化係数QYと
する。次に、ステップ 152において、同様にして、色差
データ用の正規化係数のデフォルト値QCdにスケールフ
ァクタの値α0 を乗じ、さらにこれを所定の値Ａで割
り、これを色差データ用の正規化係数QCとする。なお、
ステップ 151および 152の順序は、逆でもよい。こうし
て制御は、図２に戻ってステップ 107へ進む。
ブル62を参照して、正規化係数のデフォルト値Qdを読み
出し、これにスケールファクタレジスタ68に蓄積されて
いるスケールファクタの値αを乗じて、さらにこれを定
数Ａで割り算して、実際に用いる正規化係数Ｑを得る演
算を行なう。この場合のスケールファクタの値は、初期
値α0 である。より具体的には、ステップ 151におい
て、輝度データ用の正規化係数のデフォルト値QYd にこ
の場合のスケールファクタの値α0 を乗じ、さらにこれ
を定数Ａで割り、これを輝度データ用の正規化係数QYと
する。次に、ステップ 152において、同様にして、色差
データ用の正規化係数のデフォルト値QCdにスケールフ
ァクタの値α0 を乗じ、さらにこれを所定の値Ａで割
り、これを色差データ用の正規化係数QCとする。なお、
ステップ 151および 152の順序は、逆でもよい。こうし
て制御は、図２に戻ってステップ 107へ進む。
【００３１】ステップ 151および 152において定数Ａで
割るのは、スケールファクタαの的中する精度を向上さ
せるためである。つまり、前述したように、スケールフ
ァクタα対符号量Ｅの関係は、両対数メモリで直線近似
される。そこで、スケールファクタの値αが小さいほ
ど、その変化に対する符号量Ｅの変動範囲が大きくな
る。つまり低い圧縮率の圧縮であるほど、目標符号量付
近の正規化係数の該当割合が少なくなる。そこで本実施
例では、目標符号量Etに応じて定数Ａの値を変え、小数
点以下の精度を高くするようにして、精度を向上させる
のが有利である。上述の適用例では、圧縮率1 bpp では
256が、圧縮率2 bpp では 512が、また圧縮率4bppの場
合は1024が有利に設定される。もちろん本発明は、これ
らの数値に限定されない。このように本実施例では、圧
縮率が低い場合、目標符号量付近についての正規化係数
の幅が狭いので、その精度を高くとることによって、系
の収束をしやすくしている。
割るのは、スケールファクタαの的中する精度を向上さ
せるためである。つまり、前述したように、スケールフ
ァクタα対符号量Ｅの関係は、両対数メモリで直線近似
される。そこで、スケールファクタの値αが小さいほ
ど、その変化に対する符号量Ｅの変動範囲が大きくな
る。つまり低い圧縮率の圧縮であるほど、目標符号量付
近の正規化係数の該当割合が少なくなる。そこで本実施
例では、目標符号量Etに応じて定数Ａの値を変え、小数
点以下の精度を高くするようにして、精度を向上させる
のが有利である。上述の適用例では、圧縮率1 bpp では
256が、圧縮率2 bpp では 512が、また圧縮率4bppの場
合は1024が有利に設定される。もちろん本発明は、これ
らの数値に限定されない。このように本実施例では、圧
縮率が低い場合、目標符号量付近についての正規化係数
の幅が狭いので、その精度を高くとることによって、系
の収束をしやすくしている。
【００３２】ステップ 107において、直交変換部42で
は、全体制御部36の制御の下に、各ブロックごとに間引
き画像データ40を直交変換し、その結果である変換係数
データ44はブロック単位で変換係数メモリ46に蓄積され
る。全体制御部36は、前述のようにして求めた正規化係
数Ｑ（QYおよびQC）を接続線58を通して正規化部48に設
定する。そこで全体制御部36は、変換係数メモリ46から
ブロック単位で交流成分の変換係数データを低周波成分
から高周波成分に向かって順次、読み出して、正規化部
48へ取り込む。正規化部48は、ステップ 108に示すよう
に、ブロック単位の変換係数データを、それに設定され
た正規化係数Ｑで割り、割り算結果の端数を丸め、閾値
処理を行なうなどして、正規化および量子化をする。こ
うして量子化された変換係数値52は、符号化部54に送ら
れる。
は、全体制御部36の制御の下に、各ブロックごとに間引
き画像データ40を直交変換し、その結果である変換係数
データ44はブロック単位で変換係数メモリ46に蓄積され
る。全体制御部36は、前述のようにして求めた正規化係
数Ｑ（QYおよびQC）を接続線58を通して正規化部48に設
定する。そこで全体制御部36は、変換係数メモリ46から
ブロック単位で交流成分の変換係数データを低周波成分
から高周波成分に向かって順次、読み出して、正規化部
48へ取り込む。正規化部48は、ステップ 108に示すよう
に、ブロック単位の変換係数データを、それに設定され
た正規化係数Ｑで割り、割り算結果の端数を丸め、閾値
処理を行なうなどして、正規化および量子化をする。こ
うして量子化された変換係数値52は、符号化部54に送ら
れる。
【００３３】ステップ 109において、符号化部54は、入
力52の変換係数値を符号化して、これを圧縮データ32と
して出力する。この出力32は、まだ利用装置（図示せ
ず）出は利用されない。その際、符号量カウンタ56は、
出力32の圧縮データ流をモニタし、その符号量を計数す
る。カウンタ56の計数値は、１画面の総符号量データＥ
として全体制御部36に入力される。
力52の変換係数値を符号化して、これを圧縮データ32と
して出力する。この出力32は、まだ利用装置（図示せ
ず）出は利用されない。その際、符号量カウンタ56は、
出力32の圧縮データ流をモニタし、その符号量を計数す
る。カウンタ56の計数値は、１画面の総符号量データＥ
として全体制御部36に入力される。
【００３４】全体制御部36は、この総符号量の値Ｅを符
号量レジスタ72に取り込む。その際、全体制御部36は、
この間引き画像データについて得られた総符号量の値Ｅ
をフル画面に対応する符号量の値E1に換算する。この換
算値E1を目標符号量レジスタ74に保持されている目標値
Etと比較する（ステップ 110）。比較の結果、総符号量
の換算値E1が目標値Etを超えない場合は、飛越し記号Ａ
から図３に進み、ループカウンタ64の判定ステップ 113
を経て、判定ステップ 114に進む。つまり、ループカウ
ンタ64の計数値ｎは、この状態では１であるので、判定
ステップ 114において、総符号量換算値EnすなわちE1と
下限値Emとを比較する。総符号量換算値E1が下限値Emを
超えていれば、このとき設定されているスケールファク
タの値α0 が適切であったことを意味する。そこで、こ
の状態では、ループカウンタ64の計数値ｎが１であるの
で（ステップ 115）、ループカウンタ64をインクリメン
トし（ステップ 116）、飛越し記号Ｃを経てステップ 1
02に戻る。つまり、このときの値α0 を以降の符号化
（本番）でも使用することになる。これについては、後
に詳述する。
号量レジスタ72に取り込む。その際、全体制御部36は、
この間引き画像データについて得られた総符号量の値Ｅ
をフル画面に対応する符号量の値E1に換算する。この換
算値E1を目標符号量レジスタ74に保持されている目標値
Etと比較する（ステップ 110）。比較の結果、総符号量
の換算値E1が目標値Etを超えない場合は、飛越し記号Ａ
から図３に進み、ループカウンタ64の判定ステップ 113
を経て、判定ステップ 114に進む。つまり、ループカウ
ンタ64の計数値ｎは、この状態では１であるので、判定
ステップ 114において、総符号量換算値EnすなわちE1と
下限値Emとを比較する。総符号量換算値E1が下限値Emを
超えていれば、このとき設定されているスケールファク
タの値α0 が適切であったことを意味する。そこで、こ
の状態では、ループカウンタ64の計数値ｎが１であるの
で（ステップ 115）、ループカウンタ64をインクリメン
トし（ステップ 116）、飛越し記号Ｃを経てステップ 1
02に戻る。つまり、このときの値α0 を以降の符号化
（本番）でも使用することになる。これについては、後
に詳述する。
【００３５】なお、この実施例では、ステップ 110およ
び 114において、間引き画像データについて得られた総
符号量の値Ｅをフル画面のデータに換算した値E1を使用
してこれをフル画面データ用の目標値EtおよびErと比較
した。しかし、このようにしないで、間引き画像データ
については、フル画面データ用の目標値EtおよびErを使
用せず、間引き画像データ用の目標値を別に用意して、
これを基準にして間引き画像データの符号量Ｅを比較す
る用に構成してもよい。間引きサンプリング率1/4 の適
用例では、この間引き画像データ用の目標値は、それぞ
れフル画面データ用の目標値EtおよびErの1/3 程度でよ
い。
び 114において、間引き画像データについて得られた総
符号量の値Ｅをフル画面のデータに換算した値E1を使用
してこれをフル画面データ用の目標値EtおよびErと比較
した。しかし、このようにしないで、間引き画像データ
については、フル画面データ用の目標値EtおよびErを使
用せず、間引き画像データ用の目標値を別に用意して、
これを基準にして間引き画像データの符号量Ｅを比較す
る用に構成してもよい。間引きサンプリング率1/4 の適
用例では、この間引き画像データ用の目標値は、それぞ
れフル画面データ用の目標値EtおよびErの1/3 程度でよ
い。
【００３６】ところで、ステップ 110の比較において、
間引き画像データの符号量の換算値E1が目標値Etより大
きいときは、制御はステップ 111に進む。また、ステッ
プ 114の比較において、間引き画像データの符号量の換
算値E1が下限値Emより小さいときも、制御はステップ 1
11に進む。ステップ 111では、ループカウンタ64の計数
値ｎをインクリメントして、再びＱテーブル決定ルーチ
ン 106へ戻る。
間引き画像データの符号量の換算値E1が目標値Etより大
きいときは、制御はステップ 111に進む。また、ステッ
プ 114の比較において、間引き画像データの符号量の換
算値E1が下限値Emより小さいときも、制御はステップ 1
11に進む。ステップ 111では、ループカウンタ64の計数
値ｎをインクリメントして、再びＱテーブル決定ルーチ
ン 106へ戻る。
【００３７】ループカウンタ64の計数値ｎが２の状態で
ステップ 111からＱテーブル決定ルーチン 106へ戻る
と、全体制御部36は、Ｑテーブル決定ルーチン 106を再
び実行することになる。したがって、制御は、サブルー
チン 120においてステップ 122からステップ 127を通っ
てステップ 128に進む。ステップ 128では、傾きレジス
タ66に値β3 を設定して、サブルーチン 160に移行す
る。この値β3 は、本実施例では-0.5である。これは、
経験的に原画像よりも間引き画像の方が前述のスケール
ファクタα対符号量Ｅの両対数グラフの直線の傾きが緩
やかであることが多いからである。
ステップ 111からＱテーブル決定ルーチン 106へ戻る
と、全体制御部36は、Ｑテーブル決定ルーチン 106を再
び実行することになる。したがって、制御は、サブルー
チン 120においてステップ 122からステップ 127を通っ
てステップ 128に進む。ステップ 128では、傾きレジス
タ66に値β3 を設定して、サブルーチン 160に移行す
る。この値β3 は、本実施例では-0.5である。これは、
経験的に原画像よりも間引き画像の方が前述のスケール
ファクタα対符号量Ｅの両対数グラフの直線の傾きが緩
やかであることが多いからである。
【００３８】サブルーチン 160では、図６に示すよう
に、このときのスケールファクタの値αn を算出するシ
ーケンスである。現在の状態では、ループカウンタ64の
計数値ｎは２に更新されているので、ステップ 162から
ステップ 163に進み、図示の式に従って次に使用される
スケールファクタの値α2 を求める。現在、スケールフ
ァクタレジスタ68にセットされている値α1 は、前述の
ように初期値α0 である。また傾きレジスタ66には、こ
の状態では、前述のように領域 200についての値β1 が
セットされている。そこで、ステップ 163では、これら
の値α1 およびβ1 と、符号量レジスタ72の保持値E1お
よび中央値レジスタ70に保持されている間引き画像デー
タ用の中央値Erとを用いて、以降に使用するスケールフ
ァクタの値α2 を求める。
に、このときのスケールファクタの値αn を算出するシ
ーケンスである。現在の状態では、ループカウンタ64の
計数値ｎは２に更新されているので、ステップ 162から
ステップ 163に進み、図示の式に従って次に使用される
スケールファクタの値α2 を求める。現在、スケールフ
ァクタレジスタ68にセットされている値α1 は、前述の
ように初期値α0 である。また傾きレジスタ66には、こ
の状態では、前述のように領域 200についての値β1 が
セットされている。そこで、ステップ 163では、これら
の値α1 およびβ1 と、符号量レジスタ72の保持値E1お
よび中央値レジスタ70に保持されている間引き画像デー
タ用の中央値Erとを用いて、以降に使用するスケールフ
ァクタの値α2 を求める。
【００３９】そこで、制御は図５のステップ 126に戻
り、全体制御部36は、こうして求めたスケールファクタ
の値α2 をスケールファクタレジスタ68にセットする
（ステップ 126）。そこで、図４に戻って、全体制御部
36は、前述と同様にして、スケールファクタレジスタ68
のセット値α2 についてＱテーブルの計算ステップ 150
を実行する。全体制御部36は、こうして新たに求まった
正規化係数Q2を正規化部48に設定する。
り、全体制御部36は、こうして求めたスケールファクタ
の値α2 をスケールファクタレジスタ68にセットする
（ステップ 126）。そこで、図４に戻って、全体制御部
36は、前述と同様にして、スケールファクタレジスタ68
のセット値α2 についてＱテーブルの計算ステップ 150
を実行する。全体制御部36は、こうして新たに求まった
正規化係数Q2を正規化部48に設定する。
【００４０】これまでのところを要約すると、たとえ
ば、入力画像データ30の表わす画像の絵柄が、図10に示
すように、傾き-0.7のスケールファクタα対符号量Ｅの
両対数の近似直線 204に載るような性質であったとす
る。このスケールファクタ対符号量の関係の直線 204に
ついて、スケールファクタの値α1 として初期値α0 を
与えて、この画像の間引きデータを直交変換して変換係
数を正規化し、その符号量は、直線 204上の換算値E1を
とったことになる。この値E1は、目標符号量Etを超えて
いるので、傾きβが値β1=-0.6である直線 206に従って
次回のスケールファクタα2 を算出し、それに応じた正
規化係数Q2を正規化部48に設定したところである。
ば、入力画像データ30の表わす画像の絵柄が、図10に示
すように、傾き-0.7のスケールファクタα対符号量Ｅの
両対数の近似直線 204に載るような性質であったとす
る。このスケールファクタ対符号量の関係の直線 204に
ついて、スケールファクタの値α1 として初期値α0 を
与えて、この画像の間引きデータを直交変換して変換係
数を正規化し、その符号量は、直線 204上の換算値E1を
とったことになる。この値E1は、目標符号量Etを超えて
いるので、傾きβが値β1=-0.6である直線 206に従って
次回のスケールファクタα2 を算出し、それに応じた正
規化係数Q2を正規化部48に設定したところである。
【００４１】図２に戻って、全体制御部36は、前述と同
様にして直交変換 107、正規化および量子化 108、なら
びに符号化 109を実行する。しかし、この状態では、ル
ープカウンタ64の計数値ｎが２であるので、全体制御部
36は、間引きサンプリングではなく、フル画面の画像デ
ータを画像データメモリ34から読み出す。全体制御部36
は、メモリ34の記憶位置を順次指定する記憶位置アドレ
スを生成して、１画面の画像データをブロックに分割し
て読み出し、読み出された画像データは、直交変換部42
に送られる。直交変換部42では、前述と同様にして各ブ
ロックごとに画像データ40を直交変換し、変換係数デー
タ44をブロック単位で変換係数メモリ46に蓄積する。全
体制御部36は、変換係数メモリ46からブロック単位で交
流成分の変換係数データを低周波成分から高周波成分に
向かって順次、読み出す。いわゆる、ジグザグスキャン
で正規化部48へ読み込む。正規化部48は、それに設定さ
れた正規化係数Q2でブロック単位の変換係数データを正
規化および量子化をする。こうして量子化された変換係
数値52は、符号化部54で符号化され、その出力32に出力
される。
様にして直交変換 107、正規化および量子化 108、なら
びに符号化 109を実行する。しかし、この状態では、ル
ープカウンタ64の計数値ｎが２であるので、全体制御部
36は、間引きサンプリングではなく、フル画面の画像デ
ータを画像データメモリ34から読み出す。全体制御部36
は、メモリ34の記憶位置を順次指定する記憶位置アドレ
スを生成して、１画面の画像データをブロックに分割し
て読み出し、読み出された画像データは、直交変換部42
に送られる。直交変換部42では、前述と同様にして各ブ
ロックごとに画像データ40を直交変換し、変換係数デー
タ44をブロック単位で変換係数メモリ46に蓄積する。全
体制御部36は、変換係数メモリ46からブロック単位で交
流成分の変換係数データを低周波成分から高周波成分に
向かって順次、読み出す。いわゆる、ジグザグスキャン
で正規化部48へ読み込む。正規化部48は、それに設定さ
れた正規化係数Q2でブロック単位の変換係数データを正
規化および量子化をする。こうして量子化された変換係
数値52は、符号化部54で符号化され、その出力32に出力
される。
【００４２】ここでまた、符号量カウンタ56は、圧縮デ
ータ32の総符号量Ｅを計数する（ステップ 110）。全体
制御部36は、この総符号量の値Ｅを符号量レジスタ72に
取り込む。その際、全体制御部36は、このフル画面の画
像データについて得られた総符号量の値E2を目標符号量
レジスタ74に保持されている目標値Etと比較する。比較
の結果、総符号量の値E2が目標値Etを超えない場合は、
前述と同様に判定ステップ 113に進む。この状態では、
ループカウンタ64の計数値ｎは２であるので、判定ステ
ップ 114に進む。判定ステップ 114において、総符号量
の値E2と下限値Emとを比較する。総符号量の値Enが下限
値Emを超えていれば、つまり、目標符号量Etを下回るこ
と5%以内であれば、このとき設定されているスケールフ
ァクタの値α2 が適切である。この状態では、ループカ
ウンタ64の計数値ｎが２であるので（ステップ 115）、
処理を終了する。つまり、このとき、装置出力32から出
力された圧縮データは、所望の符号量の目標値Etと下限
値Emの間の符号量である。
ータ32の総符号量Ｅを計数する（ステップ 110）。全体
制御部36は、この総符号量の値Ｅを符号量レジスタ72に
取り込む。その際、全体制御部36は、このフル画面の画
像データについて得られた総符号量の値E2を目標符号量
レジスタ74に保持されている目標値Etと比較する。比較
の結果、総符号量の値E2が目標値Etを超えない場合は、
前述と同様に判定ステップ 113に進む。この状態では、
ループカウンタ64の計数値ｎは２であるので、判定ステ
ップ 114に進む。判定ステップ 114において、総符号量
の値E2と下限値Emとを比較する。総符号量の値Enが下限
値Emを超えていれば、つまり、目標符号量Etを下回るこ
と5%以内であれば、このとき設定されているスケールフ
ァクタの値α2 が適切である。この状態では、ループカ
ウンタ64の計数値ｎが２であるので（ステップ 115）、
処理を終了する。つまり、このとき、装置出力32から出
力された圧縮データは、所望の符号量の目標値Etと下限
値Emの間の符号量である。
【００４３】ところで、ステップ 110および 114の比較
において、これらの比較条件を満たしていないときは、
つまり、画像データの符号量の値E2が目標値Etより大き
いか、または下限値Emより小さいときは、制御はステッ
プ 111に進み、ループカウンタ64の計数値ｎを３にイン
クリメントして、再びＱテーブル決定ルーチン 106へ戻
る。つまり、再度、スケールファクタαn 、したがって
正規化係数Qnの計算をやり直して、新たな値で変換係数
メモリ46に蓄積の変換係数について量子化、および符号
化を行なう。
において、これらの比較条件を満たしていないときは、
つまり、画像データの符号量の値E2が目標値Etより大き
いか、または下限値Emより小さいときは、制御はステッ
プ 111に進み、ループカウンタ64の計数値ｎを３にイン
クリメントして、再びＱテーブル決定ルーチン 106へ戻
る。つまり、再度、スケールファクタαn 、したがって
正規化係数Qnの計算をやり直して、新たな値で変換係数
メモリ46に蓄積の変換係数について量子化、および符号
化を行なう。
【００４４】この場合、ループカウンタ64の計数値ｎは
３になっているので、スケールファクタの決定サブルー
チン 120（図５）では、ステップ 122および 127からス
テップ 130に移行する。ステップ 130では、前回の圧縮
データの符号量En-1と中央値ECを比較する。前者が後者
を超えていなければ、全体制御部36は、傾きレジスタ66
に所定値β2 、つまり領域 202についての所定の値-0.7
を設定する（ステップ131）。前者が後者を超えていれ
ば、傾きレジスタ66には他の所定値β1 、つまり領域 2
00についての所定の値-0.6が設定される（ステップ 12
9）。こうして制御は、サブルーチン 160に移行する。
３になっているので、スケールファクタの決定サブルー
チン 120（図５）では、ステップ 122および 127からス
テップ 130に移行する。ステップ 130では、前回の圧縮
データの符号量En-1と中央値ECを比較する。前者が後者
を超えていなければ、全体制御部36は、傾きレジスタ66
に所定値β2 、つまり領域 202についての所定の値-0.7
を設定する（ステップ131）。前者が後者を超えていれ
ば、傾きレジスタ66には他の所定値β1 、つまり領域 2
00についての所定の値-0.6が設定される（ステップ 12
9）。こうして制御は、サブルーチン 160に移行する。
【００４５】サブルーチン 160では、このときの状態で
は、ループカウンタ64の計数値ｎは３に更新されている
ので、図６に示すように、ステップ 162からステップ 1
64に進む。ステップ 164では、図示の式に従って次に使
用されるスケールファクタの値αn 、この場合はα3 を
求める。そこで、現在、スケールファクタレジスタ68に
セットされている値α2 と、傾きレジスタ66にセットさ
れている値β1 またはβ2 と、符号量レジスタ72の保持
値En-1、この場合はE2と、中央値レジスタ70に保持され
ているフル画面の画像データ用の中央値Ecとを用いて、
以降に使用するスケールファクタの値αn 、すなわちα
3 を求める。
は、ループカウンタ64の計数値ｎは３に更新されている
ので、図６に示すように、ステップ 162からステップ 1
64に進む。ステップ 164では、図示の式に従って次に使
用されるスケールファクタの値αn 、この場合はα3 を
求める。そこで、現在、スケールファクタレジスタ68に
セットされている値α2 と、傾きレジスタ66にセットさ
れている値β1 またはβ2 と、符号量レジスタ72の保持
値En-1、この場合はE2と、中央値レジスタ70に保持され
ているフル画面の画像データ用の中央値Ecとを用いて、
以降に使用するスケールファクタの値αn 、すなわちα
3 を求める。
【００４６】こうして求められたスケールファクタの値
αn を前回の値αn-1 と比較する（ステップ 165）。今
回の値αn が前回の値αn-1 と相違すれば、この値αn
は利用可能な値である。処理はステップ 126（図５）へ
戻る。以降の処理は、前述と同様である。
αn を前回の値αn-1 と比較する（ステップ 165）。今
回の値αn が前回の値αn-1 と相違すれば、この値αn
は利用可能な値である。処理はステップ 126（図５）へ
戻る。以降の処理は、前述と同様である。
【００４７】ステップ 164において、今回求めたスケー
ルファクタの値αn が前回の値αn-1 に等しいと、系が
このルーチンを繰り返す可能性があるので、これを避け
るために、この値αn を若干、修正する。この修正は、
符号量レジスタ72に保持されている前回の符号量の値E
n-1に対して目標値Etが大きいか否かによって（ステッ
プ 166）相違する。前回の符号量の値En-1が目標値Etよ
り大きいときは、今回得られたスケールファクタの値α
n から所定の値ａを減算して（ステップ 167）、その結
果である新たな値をαn としてスケールファクタレジス
タ68に蓄積し、以降の処理にこれを使用する。前回の符
号量の値En-1が目標値Etより大きくないときは、今回得
られたスケールファクタの値αn に所定の値ａを加算し
て（ステップ 168）、その結果の値をαn としてスケー
ルファクタレジスタ68に蓄積し、以降の処理に使用す
る。所定の値ａは、前述の適用例の場合、１程度の値で
よいが、本発明はこの数値のみに限定されない。このよ
うにして、系の発振もしくは発散を防ぐ。こうして処理
は、図５のステップ 126に進み、図４のルーチン 150を
経て、新たに算出された正規化係数Qnが正規化部48に設
定される。このようなフィードバックを繰り返すこと
で、正規化係数Qnは、急速にある値に向かって収束す
る。
ルファクタの値αn が前回の値αn-1 に等しいと、系が
このルーチンを繰り返す可能性があるので、これを避け
るために、この値αn を若干、修正する。この修正は、
符号量レジスタ72に保持されている前回の符号量の値E
n-1に対して目標値Etが大きいか否かによって（ステッ
プ 166）相違する。前回の符号量の値En-1が目標値Etよ
り大きいときは、今回得られたスケールファクタの値α
n から所定の値ａを減算して（ステップ 167）、その結
果である新たな値をαn としてスケールファクタレジス
タ68に蓄積し、以降の処理にこれを使用する。前回の符
号量の値En-1が目標値Etより大きくないときは、今回得
られたスケールファクタの値αn に所定の値ａを加算し
て（ステップ 168）、その結果の値をαn としてスケー
ルファクタレジスタ68に蓄積し、以降の処理に使用す
る。所定の値ａは、前述の適用例の場合、１程度の値で
よいが、本発明はこの数値のみに限定されない。このよ
うにして、系の発振もしくは発散を防ぐ。こうして処理
は、図５のステップ 126に進み、図４のルーチン 150を
経て、新たに算出された正規化係数Qnが正規化部48に設
定される。このようなフィードバックを繰り返すこと
で、正規化係数Qnは、急速にある値に向かって収束す
る。
【００４８】これまでのところは、図10を参照して前述
した画像データ30について言えば、傾きβがβ1=-0.6の
直線 206に従って目標符号量Etと下限値Emの間の範囲を
満足するスケールファクタα2 を算出する。この値α2
を用いて、フル画面の画像データ40について実際に圧縮
符号化を行ない、実際の符号量E2を得る。この値E2は、
下限値Emを下回っているので、今度は、傾きβがβ2=-
0.7の直線 208に従って目標符号量Ecを満足するスケー
ルファクタαを算出する。その値は、図示のように目標
符号量Etと下限値Emの間の範囲を満足する値α3 とな
る。この例では、傾きβが-0.7の直線 208は、たまたま
実際の画像データ40の直線 204と一致している。こうし
て、領域 200では傾きβがβ1=-0.6の直線 206に従って
目標符号量Etと下限値Emの間の範囲を満足し、領域 202
では傾きβがβ2=-0.7の直線 208に従って目標符号量Et
と下限値Emの間の範囲を満足するようなスケールファク
タαを更新しながら正規化を繰り返し、最終的に、目標
符号量Ecを所定の許容範囲±ΔE （図８）で満足する直
線 204上のスケールファクタ値αn が得られる。この値
αn で正規化係数テーブルQdを修正して、変換係数50を
量子化すると、目標符号量に収まるデータ量の圧縮デー
タが得られる。
した画像データ30について言えば、傾きβがβ1=-0.6の
直線 206に従って目標符号量Etと下限値Emの間の範囲を
満足するスケールファクタα2 を算出する。この値α2
を用いて、フル画面の画像データ40について実際に圧縮
符号化を行ない、実際の符号量E2を得る。この値E2は、
下限値Emを下回っているので、今度は、傾きβがβ2=-
0.7の直線 208に従って目標符号量Ecを満足するスケー
ルファクタαを算出する。その値は、図示のように目標
符号量Etと下限値Emの間の範囲を満足する値α3 とな
る。この例では、傾きβが-0.7の直線 208は、たまたま
実際の画像データ40の直線 204と一致している。こうし
て、領域 200では傾きβがβ1=-0.6の直線 206に従って
目標符号量Etと下限値Emの間の範囲を満足し、領域 202
では傾きβがβ2=-0.7の直線 208に従って目標符号量Et
と下限値Emの間の範囲を満足するようなスケールファク
タαを更新しながら正規化を繰り返し、最終的に、目標
符号量Ecを所定の許容範囲±ΔE （図８）で満足する直
線 204上のスケールファクタ値αn が得られる。この値
αn で正規化係数テーブルQdを修正して、変換係数50を
量子化すると、目標符号量に収まるデータ量の圧縮デー
タが得られる。
【００４９】図11に示すように、たとえば、入力画像デ
ータ30の表わす画像の絵柄が、傾き-0.65 のスケールフ
ァクタα対符号量Ｅの近似直線 210であった場合も、本
装置は同様に機能する。この場合も、領域 200では傾き
βがβ1=-0.6の直線 206に従って目標符号量Etと下限値
Emの間の範囲を満足し、領域 202では傾きβがβ2=-0.7
の直線 208に従って目標符号量Etと下限値Emの間の範囲
を満足するようなスケールファクタαを更新しながら正
規化を繰り返し、最終的に、目標符号量Ecを所定の許容
範囲±ΔE で満足する直線 210上のスケールファクタ値
αn が得られる。
ータ30の表わす画像の絵柄が、傾き-0.65 のスケールフ
ァクタα対符号量Ｅの近似直線 210であった場合も、本
装置は同様に機能する。この場合も、領域 200では傾き
βがβ1=-0.6の直線 206に従って目標符号量Etと下限値
Emの間の範囲を満足し、領域 202では傾きβがβ2=-0.7
の直線 208に従って目標符号量Etと下限値Emの間の範囲
を満足するようなスケールファクタαを更新しながら正
規化を繰り返し、最終的に、目標符号量Ecを所定の許容
範囲±ΔE で満足する直線 210上のスケールファクタ値
αn が得られる。
【００５０】また、図８に線10で示すような傾き-0.5の
絵柄の画像データ30については、常に中央値Ecより符号
量の多い領域 200（図10）の中で傾きβが-0.6の直線12
または14に従ったスケールファクタαの算出、ひいては
正規化係数Ｑの算出が行なわれる。
絵柄の画像データ30については、常に中央値Ecより符号
量の多い領域 200（図10）の中で傾きβが-0.6の直線12
または14に従ったスケールファクタαの算出、ひいては
正規化係数Ｑの算出が行なわれる。
【００５１】このように本実施例では、最初の符号量算
出を間引きサンプリングした画像データで行なってい
る。たとえば1/4 画素の間引きサンプリングの場合、画
像データを圧縮符号化して符号量から正規化係数を求め
るまでの処理時間は、２回目以降のフル画面の画像デー
タを圧縮符号化して符号量から正規化係数を求めるまで
の処理時間の約1/4 程度である。フル画面の画像データ
の圧縮符号化シーケンスを１回として計算すると、前述
した従来の方式では、一般の画像データについて適切な
正規化係数を求めるのに平均3.5 回のフィードバック回
数であった。これに対して本発明では、間引きサンプリ
ングの画像データの圧縮符号化シーケンスを0.25回とす
ると、平均２回程度のフィードバックで系が収束、すな
わち適切な正規化係数を求めることができる。
出を間引きサンプリングした画像データで行なってい
る。たとえば1/4 画素の間引きサンプリングの場合、画
像データを圧縮符号化して符号量から正規化係数を求め
るまでの処理時間は、２回目以降のフル画面の画像デー
タを圧縮符号化して符号量から正規化係数を求めるまで
の処理時間の約1/4 程度である。フル画面の画像データ
の圧縮符号化シーケンスを１回として計算すると、前述
した従来の方式では、一般の画像データについて適切な
正規化係数を求めるのに平均3.5 回のフィードバック回
数であった。これに対して本発明では、間引きサンプリ
ングの画像データの圧縮符号化シーケンスを0.25回とす
ると、平均２回程度のフィードバックで系が収束、すな
わち適切な正規化係数を求めることができる。
【００５２】
【発明の効果】このように本発明によれば、最初の符号
量算出を、間引きサンプリングした画像データで行なっ
ている。また、スケールファクタ対符号量の関係につい
て、目標符号量を下回る領域については、超える領域よ
りその両対数近似直線の傾きを大きくしてスケールファ
クタを算出する。こうすることによって本発明では、従
来の方式に比べて、圧縮符号化における適切な正規化係
数を求めるフィードバック回数が少なくなり、速やかに
系が収束する。また、低い圧縮率でも目標符号量を高い
精度で達成することができる。
量算出を、間引きサンプリングした画像データで行なっ
ている。また、スケールファクタ対符号量の関係につい
て、目標符号量を下回る領域については、超える領域よ
りその両対数近似直線の傾きを大きくしてスケールファ
クタを算出する。こうすることによって本発明では、従
来の方式に比べて、圧縮符号化における適切な正規化係
数を求めるフィードバック回数が少なくなり、速やかに
系が収束する。また、低い圧縮率でも目標符号量を高い
精度で達成することができる。
【図１】本発明による画像データの符号量制御装置の好
ましい実施例の構成を示す機能ブロック図である。
ましい実施例の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す好ましい実施例における全体制御部
の動作フローの例を説明するためのフロー図である。
の動作フローの例を説明するためのフロー図である。
【図３】図２に示す動作フローの続きを示すフロー図で
ある。
ある。
【図４】図２に示す動作フローにおけるＱテーブル決定
のルーチンの例を示すフロー図である。
のルーチンの例を示すフロー図である。
【図５】図４に示す動作フローにおける量子化スケール
ファクタ決定のサブルーチンの例を示す、図４と同様の
フロー図である。
ファクタ決定のサブルーチンの例を示す、図４と同様の
フロー図である。
【図６】図５に示す動作フローにおけるスケールファク
タ計算のサブルーチンの例を示す、図４と同様のフロー
図である。
タ計算のサブルーチンの例を示す、図４と同様のフロー
図である。
【図７】図４に示す動作フローにおけるＱテーブル計算
のサブルーチンの例を示す、図４と同様のフロー図であ
る。
のサブルーチンの例を示す、図４と同様のフロー図であ
る。
【図８】スケールファクタの収束を説明するために、あ
る絵柄の画像データの例についてスケールファクタ対符
号量の関係を近似的にプロットしたグラフである。
る絵柄の画像データの例についてスケールファクタ対符
号量の関係を近似的にプロットしたグラフである。
【図９】従来技術におけるスケールファクタの収束を説
明するために、スケールファクタ対符号量の関係を近似
的にプロットした、図８と同様のグラフである。
明するために、スケールファクタ対符号量の関係を近似
的にプロットした、図８と同様のグラフである。
【図１０】本発明によるスケールファクタの収束を説明
するために、他の例の絵柄の画像データについてスケー
ルファクタ対符号量の関係の一例を近似的にプロットし
た、図８と同様のグラフである。
するために、他の例の絵柄の画像データについてスケー
ルファクタ対符号量の関係の一例を近似的にプロットし
た、図８と同様のグラフである。
【図１１】本発明によるスケールファクタの収束を説明
するために、さらに他の例の絵柄の画像データについて
スケールファクタ対符号量の関係の他の例を近似的にプ
ロットした、図８と同様のグラフである。
するために、さらに他の例の絵柄の画像データについて
スケールファクタ対符号量の関係の他の例を近似的にプ
ロットした、図８と同様のグラフである。
36 全体制御部 42 直交変換部 48 正規化部 54 符号化部 56 符号量カウンタ 62 Ｑテーブル 66 傾きレジスタ 68 スケールファクタレジスタ 72 符号量レジスタ
Claims (14)
- 【請求項１】 １画面の画像データを蓄積する第１の蓄
積手段と、 第１の蓄積手段に接続され、画像データを直交変換して
変換係数を出力する直交変換手段と、 該直交変換手段に接続され、変換係数を正規化係数の値
に応じて正規化する正規化手段と、 該正規化手段に接続され、正規化された変換係数を圧縮
符号化し、圧縮データを出力する符号化手段と、 該符号化手段の出力に接続され、圧縮データの符号量を
計数して該符号量の計数値を出力する計数手段と、 前記第１の蓄積手段、直交変換手段、正規化手段、符号
化手段および計数手段を制御して、画像データの直交変
換、正規化および圧縮符号化を行なわせ、前記計数手段
の計数した計数値に基づいて前記符号化手段の出力する
圧縮データの符号量を制御する制御手段とを含み、 該制御手段は、第１の蓄積手段から１画面の画像データ
を間引き読出しして前記直交変換手段に与え、該直交変
換手段は、該間引き読出しされた画像データを直交変換
して変換係数を生成し、 前記制御手段は、前記正規化手段に正規化係数の初期値
を与え、該正規化手段は、該正規化係数の初期値によっ
て前記変換係数を正規化し、 前記計数手段は、前記符号化手段から出力される正規化
し圧縮符号化された変換係数の符号量を計数し、 前記制御手段は、該符号量の計数値を第１の目標値と比
較して、その比較の結果から、正規化係数対符号量の関
係に従って第１の目標値に対応する正規化係数の値を算
出し、 前記制御手段は、該算出された正規化係数の値を前記正
規化手段に与え、 該制御手段は、第１の蓄積手段から前記１画面の画像デ
ータを読み出して前記直交変換手段に与え、 前記第１の蓄積手段、直交変換手段、正規化手段、符号
化手段および計数手段を制御して、第１の蓄積手段から
１画面の画像データを読み出して該画像データの直交変
換、正規化および圧縮符号化を行なわせ、 前記計数手段の計数した計数値を第２の目標値と比較し
て、該計数値が第２の目標値を所定の範囲内で満足する
まで、正規化係数の値を算出し直して前記正規化、圧縮
符号化、符号量の計数および正規化係数の算出を繰返し
行なうことを特徴とする画像データの符号量制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記制御手段は、前記符号量の計数値を第１または第２
の目標値と比較した結果、該計数値が第１または第２の
目標値より大きいときは、前記正規化係数対符号量の関
係を両対数で近似した直線のうち第１の傾きを有する第
１の直線に従って第１の目標値に対応する正規化係数の
第１の値を算出し、前記計数値が第１または第２の目標
値より小さいときは、前記正規化係数対符号量の関係を
両対数で近似した直線のうち第１の傾きより大きな第２
の傾きを有する第２の直線に従って第１または第２の目
標値に対応する正規化係数の第２の値を算出し、 前記制御手段は、該算出された第１または第２の値を前
記正規化手段に与えることを特徴とする符号量制御装
置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、前記制
御手段は、正規化係数のデフォルト値を蓄積する第２の
蓄積手段を含み、 該制御手段は、第１または第２の直線に応じたスケール
ファクタの値を算出し、第２の蓄積手段から前記デフォ
ルト値を読み出して、これに前記算出したスケールファ
クタの値を演算することによって、前記正規化係数の第
１および第２の値を算出することを特徴とする符号量制
御装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記制
御手段は、前記算出されたスケールファクタの値を前記
デフォルト値に演算する際、これに該スケールファクタ
の値に応じた定数を演算することによって前記正規化係
数の第１および第２の値を算出することを特徴とする符
号量制御装置。 - 【請求項５】 １画面の画像データを間引きして直交変
換し、変換係数を生成する第１の直交変換工程と、 該変換係数を正規化係数の初期値によって正規化する第
１の正規化工程と、 該正規化された変換係数を圧縮符号化する第１の圧縮符
号化工程と、 該圧縮符号化された変換係数の符号量を計数する第１の
計数工程と、 該符号量の計数値を第１の目標値と比較して、その比較
の結果から、正規化係数対符号量の関係に従って第１の
目標値に対応する正規化係数の値を算出する第１の算出
工程と、 前記１画面の画像データを直交変換し、変換係数を生成
する第２の直交変換工程と、 該変換係数を前記算出された正規化係数の値によって正
規化する第２の正規化工程と、 該正規化された変換係数を圧縮符号化する第２の圧縮符
号化工程と、 該圧縮符号化された変換係数の符号量を計数する第２の
計数工程と、 前記計数された計数値を第２の目標値と比較して、その
比較の結果から、正規化係数対符号量の関係に従って第
２の目標値に対応する正規化係数の値を算出する第２の
算出工程とを含み、 第２の算出工程における前記計数値が第２の目標値を所
定の範囲内で満足するまで、第２の正規化工程から第２
の算出工程までを繰返し行なうことを特徴とする画像デ
ータの符号量制御方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、 第１の算出工程は、前記符号量の計数値を第１の目標値
と比較した結果、該計数値が第１の目標値より大きいと
きは、前記正規化係数対符号量の関係を両対数で近似し
た直線のうち第１の傾きを有する第１の直線に従って第
１の目標値に対応する正規化係数の第１の値を算出し、
前記計数値が第１の目標値より小さいときは、前記正規
化係数対符号量の関係を両対数で近似した直線のうち第
１の傾きより大きな第２の傾きを有する第２の直線に従
って第１の目標値に対応する正規化係数の第２の値を算
出し、 第２の正規化工程は、該算出された第１または第２の値
によって前記変換係数を正規化することを特徴とする符
号量制御方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、第２の
算出工程は、前記符号量の計数値を第２の目標値と比較
した結果、該計数値が第２の目標値より大きいときは、
前記正規化係数対符号量の関係を両対数で近似した直線
のうち第１の傾きを有する第１の直線に従って第２の目
標値に対応する正規化係数の第１の値を算出し、前記計
数値が第２の目標値より小さいときは、前記正規化係数
対符号量の関係を両対数で近似した直線のうち第１の傾
きより大きな第２の傾きを有する第２の直線に従って第
２の目標値に対応する正規化係数の第２の値を算出する
ことを特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項８】 請求項６に記載の方法において、該方法
は、 正規化係数のデフォルト値を用意する工程を含み、 第２の算出工程は、第１または第２の直線に応じたスケ
ールファクタの値を算出し、前記デフォルト値に前記算
出したスケールファクタの値を演算することによって、
前記正規化係数の第１および第２の値を算出することを
特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、第２の
算出工程は、前記算出されたスケールファクタの値を前
記デフォルト値に演算する際、これに該スケールファク
タの値に応じた定数を演算する工程を含み、これによっ
て前記正規化係数の第１および第２の値を算出すること
を特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項１０】 請求項５に記載の方法において、前記
正規化係数の初期値は、一般的に多くの絵柄の画像デー
タについて、前記間引きされた画像データの圧縮符号化
された符号量が第１の目標値を超えるような値に選択さ
れることを特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項１１】 請求項５に記載の方法において、第１
の目標値は、間引き画像データ用に換算された値である
ことを特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項１２】 請求項６に記載の方法において、第１
の値は実質的に-0.6に、また第２の値は実質的に-0.7に
等しいことを特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項１３】 請求項５に記載の方法において、前記
間引きは、４画素に対して１画素の割合で行なうことを
特徴とする符号量制御方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、前
記間引きは、４画素に対して１画素の割合で行なわれ、
第１の目標値は、第２の目標値の約1/3 に等しく設定さ
れていることを特徴とする符号量制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21470096A JP3681828B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | 画像データの符号量制御方法およびその装置 |
| US08/906,698 US5911006A (en) | 1996-08-14 | 1997-08-06 | Method and apparatus for controlling a quantity of codes representative of image data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21470096A JP3681828B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | 画像データの符号量制御方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066077A true JPH1066077A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3681828B2 JP3681828B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=16660162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21470096A Expired - Fee Related JP3681828B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | 画像データの符号量制御方法およびその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5911006A (ja) |
| JP (1) | JP3681828B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018174406A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 日本電気株式会社 | 画像符号化装置、画像符号化方法及びプログラム |
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| US7215832B1 (en) * | 1998-11-25 | 2007-05-08 | Fujifilm Corporation | Retrieval system and image processing apparatus |
| US6724939B1 (en) * | 1999-08-31 | 2004-04-20 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Low complexity JPEG decoder |
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| US7567722B2 (en) * | 2005-03-22 | 2009-07-28 | Qualcomm Incorporated | Dynamically scaled file encoding |
| JP2007300601A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-11-15 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像データの圧縮方法およびその装置 |
| CN103918271B (zh) * | 2011-06-01 | 2018-04-24 | 王舟 | 基于结构相似度的感知视频编码方法和系统 |
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| JPH0752951B2 (ja) * | 1988-10-13 | 1995-06-05 | 富士写真フイルム株式会社 | 画像データ圧縮処理方法および装置 |
| US5086488A (en) * | 1989-08-19 | 1992-02-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transform coding apparatus |
| JP2670201B2 (ja) * | 1991-08-30 | 1997-10-29 | 富士写真フイルム株式会社 | 画像データ圧縮符号化装置および方法 |
-
1996
- 1996-08-14 JP JP21470096A patent/JP3681828B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-08-06 US US08/906,698 patent/US5911006A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018174406A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 日本電気株式会社 | 画像符号化装置、画像符号化方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5911006A (en) | 1999-06-08 |
| JP3681828B2 (ja) | 2005-08-10 |
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