JPS63253785A - 画像圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は画像圧縮装置、特に画像をコード化。

投影化または変換処理を施して情報最の保存を行いつつ
見掛けのデータ量の圧縮を行う画像圧縮装置に関するも
のである。

（従来の技術） デジタル画像を通信回線を通して送受信する場合あるい
は記１！！装置に格納する場合、または通信路あるいは
記憶装置の負荷を軽減する場合には、より少ない語数で
原画像を表現する方法、所謂画像圧縮を必要とするがこ
の画像圧縮方法には可逆圧縮と非可逆圧縮の２種がある
。可逆圧縮では、ランレングスユーデインク法または例
えば予測符号化で圧縮した八ツマン符号法等を用いるこ
とにより原画像に完全に復元可能であるのに対し、ＫＬ
Ｔ、コサイン変換等の非可逆圧縮では、可逆圧縮に比し
圧縮率を大きくとれるが、完全に原画像に復元すること
ができず、しかも、圧縮率に比例して画質も劣化するの
で、人間の目に画質の劣化を感じさせない程度に圧縮率
を制限する必要がある。

非可逆圧縮では直交変換、特にブロック直交変換法が周
知であり、その中でもブ、ロックコサイン変換法が最も
実用的で有望視されている。

第４図はブロックコサイン変換法を採用した従来の画像
圧縮装置を示すものである。

同図に示すようにこの装置は、取り込まれた原画像を一
旦記憶するメモリ１１と、このメモリ１１のアドレス制
御を行い、ブロック毎に画像の一部を出力させるアドレ
ス制御器１２と、メモリ１１内の原画像をブロック毎に
直交・変換（例えば２次元の高速コサイン変換）を行う
直交変換部１３と、この変換出力を量子化する量子化部
１４とを有する。量子化部１４はビットアロケーション
テーブル１５と、このテーブル情報に基づいて前記直交
変換部１３の変換出力を量子化する量子化器１６とを有
して成り、この量子化器１６の出力が、圧縮画像データ
として外部装置例えば記憶装置等に送出される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来装置においては、ブロック直交変換
法により圧縮した画像を復元した場合に、その復元画像
にブロックの継ぎ目が現われ（ブロック効果と称される
）、画質が低下する。

この現象は画像の低周波成分（直流成分を含む）の量子
化誤差に起因するもので、圧縮率を上げるほど著しい。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、その目的と
するところは、ブロック直交変換法による圧縮画像デー
タ生成における量子化誤差を低減することにより、復元
画像の画質向上を図った画像圧縮装置を提供することに
ある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明は、ブロック直交変換後の画像データの周波数成
分に応じた割り当てビット数情報を記憶する第１のテー
ブルと、この第１のテーブルによって与えられたビット
数に対して該画像データにおける同一周波数成分の平均
二乗誤差が最小となる量子化リミットバンド情報を記憶
する第２のテーブルと、第１．第２のテーブル情報に基
づいて該画像データの量子化を行う量子化器とを有する
ものである。

（作　用） 量子化は量子化リミットバンドの範囲で行われる。従来
、この量子化リミットバンドは、第２図（ａ）に示すよ
うに、量子化しようとするものの標準偏差の予め決めら
れた倍数に常に固定されている。このため、量子化ビッ
ト数の変化に対応できなくなり、例えば量子化ビット数
が少ない場合には量子化ステップが大きすぎて量子化誤
差が増大し、また、ビット数が多い場合には量子化リミ
ットバンドによってカットされてしまうために誤差成分
が減少しない。

そこで、第１のテーブルによって与えられた量子化ビッ
ト数に対して画像データにおける同一周波数成分の平均
二乗誤差が最小となる量子化リミットバンド情報を記憶
する第２のテーブルを設け、このテーブル情報を用いて
量子化するようにしている。これによれば、第２図（ｂ
）に示すように、ｖ７り当てビット数の変化に対応させ
ることができる。尚、同図においてＦは周波数を意味し
、σは標準偏差を意味する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示している。同図に示すよ
うに本実施例装置は、ブロック構成部１゜直交変換部２
．ビットアロケーションテーブル４゜量子化器５．演算
器７．バンドリミットテーブル８を有する。

ブロック構成部１は、外部より取り込まれた原画像を所
定のブロックに分割するもので、原画像を記憶するメモ
リと、このメモリのアドレス制御を行うアドレス制御部
とを有して成る。

直交変換部２は、ブロック構成部１よりブロック毎に出
力された画像データを直交変換（例えば２次元高速コサ
イン変換）するものであり、その直交変換出力は、後段
に配置された量子化器５に送出されるようになっている
。

ビットアロケーションテーブル４は、前記直交変換部２
より出力された画像データの周波数成分に応じた割り当
てビット数情報を記憶するもので、このビットアロケー
ションテーブル４が本発明における第１のテーブルの一
例である。

演算器７は、直交変換された画像データにおける同一周
波数成分の振幅確率密度関数を算出し、その算出結果よ
り、前記ビットアロケーションテーブル４によって与え
られたビット数に対して平均二乗量子化誤差が最小とな
る量子化リミットバンドを算出するものである。そして
算出された量子化リミットバンドは、後段に配置された
バンドリミットテーブル８に記憶されるようになってい
る。このバンドリミットテーブル８が本発明における第
２のテーブルの一例である。

量子化器５は、ビットアロケーションテーブル４及びバ
ンドリミットテーブル８のテーブル情報に基づいて、直
交変換画像の量子化を行うもので、この量子化出力が圧
縮画縁として外部装置に送出されるようになっている。

次に、上記構成の作用について説明する。

先ず、ブロック構成部１により原画像が複数のブロック
に分割され、これが直交変換部２に送出される。そして
この直交変換部２により所定のブロック毎に直交変換（
２次元高速コサイン変換）され、この変換出力が量子化
器５に送出される。

一方、演算部７により、直交変換画像における同一周波
数成分の振幅確率密度関数が画仰毎に算出され、その後
、算出された振幅確率密度関数より、ビットアロケーシ
ョンテーブル４によって与えられたビット数に対して平
均二乗量子化誤差が最小となる量子化リミットバンドが
算出され、この算出結果がハンドリミットテーブル８に
記憶される。

そして量子化器５により、ビットアロケーションテーブ
ル４及びバンドリミットテーブル８のテーブル情報に基
づく量子化が行われる。この量子化によれば、ビットア
ロケーションテーブル８による割り当てビット数の変化
に対応して量子化リミットバンドが変化することになる
ので、量子化誤差が低減される。このため、復元画像の
画質向上を図ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。′
例えば、直交変換された画像の各周波数成分はほぼ同様
な振幅確率密度関数を有しているので、その振幅確率密
度関数を予め算出し、各ビット数に対して平均二乗誤差
が最小になるように量子化リミットバンドを算出し、こ
れをバンドリミットテーブルに記憶しておけば、各画像
に対して個々に計算する必要がなくなり、演算器７を省
略することができる。この場合のブロック構成を第３図
に示す。かかる構成においては、装置の簡略化及び圧縮
時間短縮化の点で有利となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ブロック直交変換
法による圧縮画像データ生成における量子化誤差を低減
することにより、復元画像の画質向上を図った画像圧縮
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ）、（ｂ）は本発明の原理説明図、第３図は他の実施
例のブロック図、第４図は従来例のブロック図である。 ２・・・直交変換部、 ４・・・ビットアロケーションテーブル（第１のテーブ
ル）、 ５・・・量子化器、 ８・・・バンドリミットテーブル（第２のテーブル）ｐ
ドｉＩり白？３　ｃ゛−ｔトｔｆ （ｂ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブロック直交変換後の画像データを量子化することで画
   像圧縮を行う画像圧縮装置において、該画像データの周
   波数成分に応じた割り当てビット数情報を記憶する第１
   のテーブルと、この第１のテーブルによつて与えられた
   ビット数に対して該画像データにおける同一周波数成分
   の平均二乗誤差が最小となる量子化リミットバンド情報
   を記憶する第２のテーブルと、第１、第２のテーブル情
   報に基づいて該画像データの量子化を行う量子化器とを
   有することを特徴とする画像圧縮装置。