JPH03181230A - Image processing method - Google Patents
Image processing methodInfo
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- JPH03181230A JPH03181230A JP1318731A JP31873189A JPH03181230A JP H03181230 A JPH03181230 A JP H03181230A JP 1318731 A JP1318731 A JP 1318731A JP 31873189 A JP31873189 A JP 31873189A JP H03181230 A JPH03181230 A JP H03181230A
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- JP
- Japan
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- quantization
- coefficient
- quantization matrix
- processing method
- threshold value
- 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
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は静止画像をデータ圧縮して伝送または記録し
たのち伸張する画像処理方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image processing method in which still images are compressed, transmitted or recorded, and then expanded.
自然画符号化方式の標準化を図るために“Ba5eli
ne System″やExtended 5yste
+++s等の各種国際化標準方式が提案されている。In order to standardize the natural image encoding method, “Ba5eli
ne System'' or Extended 5yste
Various internationalization standard systems such as +++s have been proposed.
第2図は国際化標準方式のうちの“Ba5elineS
ys tea ”の処理手順を示す概略図である。この
システムは入力画像を8×8画素からなるブロックに分
割し、各ブロック毎に離散コサイン変換(DCT :
Discrete Co51ne Transform
)を行い(処理P1)、得られるDCT係数を8×8個
の閾値からなる量子化マトリクスの各閾値により除算す
ることで量子化を行う(処理P2)。第3図に輝度信号
用の量子化マトリクスの例を示す。Figure 2 shows “Ba5elineS” of the internationalization standard system.
ys tea'' processing procedure. This system divides an input image into blocks of 8 x 8 pixels, and performs discrete cosine transformation (DCT) on each block.
Discrete Co51ne Transform
) (Process P1), and quantization is performed by dividing the obtained DCT coefficient by each threshold value of a quantization matrix consisting of 8×8 threshold values (Process P2). FIG. 3 shows an example of a quantization matrix for a luminance signal.
量子化されたDCT係数のDC成分は前のブロックで量
子化されたDCC骨分差分が取られ、その差分のビット
数がハフマン符号化される。AC成分はブロック内でジ
グザグスキャンされて一次元の数列に変換されたのち、
連続する零(無効係数)の個数と有効係数のビット数と
で2次元のハフマン符号化が行われる(処理P3および
P4)。For the DC component of the quantized DCT coefficient, a DCC bone difference quantized in the previous block is taken, and the number of bits of the difference is Huffman encoded. After the AC component is zigzag scanned within the block and converted into a one-dimensional sequence,
Two-dimensional Huffman encoding is performed using the number of consecutive zeros (invalid coefficients) and the number of bits of valid coefficients (processes P3 and P4).
第4図はジグザグスキャンの順序の例を示すテーブルで
ある。FIG. 4 is a table showing an example of the order of zigzag scan.
なお、処理P2における量子化のときに、量子化マトリ
クスの各閾値に対しである係数(スケールファクタ)が
乗算されたのち量子化が行われる。Note that during quantization in process P2, quantization is performed after each threshold value of the quantization matrix is multiplied by a certain coefficient (scale factor).
このスケールファクタによって圧縮画像の画質および圧
縮率が調整される。This scale factor adjusts the image quality and compression rate of the compressed image.
このようにして圧縮されたデータは、処理P1〜P4と
は逆の処理によって伸張される。すなわち、処理P4’
におけるハフマン復号化、処理P3′におけるDC成分
およびAC成分の復号化、処理P2’における逆量子化
および処理P1′における逆13CT (IDCT)で
ある。The data compressed in this manner is decompressed by a process that is the reverse of processes P1 to P4. That is, processing P4'
Huffman decoding in processing P3', decoding of DC and AC components in processing P2', inverse quantization in processing P2', and inverse 13CT (IDCT) in processing P1'.
[発明が解決しようとする課題〕
前述の処理手順において、量子化時に使用される量子化
マトリクスの各閾値は、予め設定されている固定値なの
で、別の量子化マトリクスを使用して量子化したい場合
は、その量子化マトリクスの各閾値を圧縮データと共に
伝送または記録する必要があり、データ量が増大すると
いう不都合ある。[Problem to be solved by the invention] In the above-mentioned processing procedure, each threshold value of the quantization matrix used during quantization is a fixed value set in advance, so it is desirable to quantize using a different quantization matrix. In this case, it is necessary to transmit or record each threshold value of the quantization matrix together with the compressed data, which is disadvantageous in that the amount of data increases.
この発明は設定されている量子化マトリクスとは異なる
量子化マトリクスによって画像データの量子化を行う場
合、少ないデータ量で量子化マトリクスの変更を行うこ
との出来る画像処理方式を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an image processing method that can change the quantization matrix with a small amount of data when image data is quantized using a quantization matrix different from the set quantization matrix. do.
[課題を解決するための手段]
この発明は、−枚のディジタル画像を、1フロックn×
n個の画素からなる複数のプロ・ンクに分割し、各ブロ
ック毎に離散コサイン変換を行い、変換して得られるn
×n個の変換係数にn×n個の閾値からなる量子化マト
リクスの各閾値を除算することにより量子化を行う圧縮
工程と、量子化した変換係数に量子化マトリクスの各閾
値を乗算して逆量子化を行い、この逆量子化の後に逆離
散コサイン変換を行う伸張工程とを含む画像処理方式に
おいて、上記量子化時に量子化マトリクスの各閾値に所
定係数aを含む補正係数を乗算したのち量子化し、圧縮
データと共にこの係数aを伝送または記録すると共に、
上記逆量子化時に量子化マトリクスの各閾値に伝送また
は記録された所定係数aを含む補正係数を乗算したのち
逆量子化を行うようにする。[Means for Solving the Problems] The present invention provides - digital images in one block n×
Divide into multiple blocks each consisting of n pixels, perform discrete cosine transformation for each block, and obtain n
A compression step in which quantization is performed by dividing ×n transform coefficients by each threshold of a quantization matrix consisting of n × n thresholds, and a compression step in which quantization is performed by multiplying the quantized transform coefficients by each threshold of the quantization matrix. In an image processing method that includes dequantization and an expansion step of performing inverse discrete cosine transformation after the dequantization, each threshold value of the quantization matrix is multiplied by a correction coefficient including a predetermined coefficient a during the quantization, and then quantize and transmit or record this coefficient a along with the compressed data, and
During the inverse quantization, each threshold value of the quantization matrix is multiplied by a correction coefficient including the transmitted or recorded predetermined coefficient a, and then the inverse quantization is performed.
(作 用)
この発明による画像処理方式は、入力ディジタル画像を
離散コサイン変換したのち量子化して圧縮する際に、圧
縮する画像に含まれる高周波成分に応して量子化幅を変
化させるために、予め設定されている量子化マトリクス
の各閾値に対して補正係数を乗算するようにしている。(Function) In the image processing method according to the present invention, when an input digital image is subjected to discrete cosine transform and then quantized and compressed, the quantization width is changed according to the high frequency components contained in the image to be compressed. Each preset threshold value of the quantization matrix is multiplied by a correction coefficient.
例えば、離散コサイン変換して得られる変換係数をC,
(i、j=1.2.・・・、n)とし、補正係数を「a
x (i+j)Jとすると、この補正係数は高周波成分
はど閾値の増減を大きく調整することができ、圧縮する
画像に高周波成分が多く含まれるときは係数aを小さく
して量子化幅を小さくし、量子化による高周波成分の欠
落を防止する。逆に圧縮する画像に高周波成分が少ない
ときは係数aを大きくして量子化幅を大きくし、粗い量
子化によっても画質劣化の少ない効率的なデータ圧縮を
行うことが出来る。For example, the transform coefficients obtained by discrete cosine transform are C,
(i, j = 1.2..., n), and the correction coefficient is "a
x (i+j)J, this correction coefficient can greatly adjust the increase or decrease of the threshold value for high frequency components, and when the image to be compressed contains many high frequency components, reduce the coefficient a to reduce the quantization width. This prevents loss of high frequency components due to quantization. Conversely, when there are few high frequency components in the image to be compressed, the coefficient a is increased to increase the quantization width, and even with coarse quantization, efficient data compression with little image quality deterioration can be performed.
このようにすれば、圧縮する画像の内容に応じて予め設
定されている量子化マトリクスとは異なる量子化マトリ
クスによって量子化することができ、しかも、その量子
化マトリクスの各閾値を補正するための補正係数’aX
(i+j)Jのうち、係数aのみを伝送または記録す
ればよいので、データ量の大幅な削減を行うことが出来
る。In this way, it is possible to perform quantization using a quantization matrix that is different from the quantization matrix that has been set in advance according to the content of the image to be compressed. Correction coefficient 'aX
Since only the coefficient a of (i+j)J needs to be transmitted or recorded, the amount of data can be significantly reduced.
第1図はこの発明による画像処理方式の処理手順の一例
を示す概略図で、第2図と同一部分には同一符号を付し
て説明する。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a processing procedure of an image processing method according to the present invention, and the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals and will be explained.
まず、入力画像は水平方向にnドツト、垂直方向にnラ
インのn×n画素、例えば8×8画素からなるブロック
に分割され、各ブロック毎に離散コサイン変換(DCT
)され(処理PI)。First, the input image is divided into blocks consisting of n dots in the horizontal direction and n lines in the vertical direction of n x n pixels (for example, 8 x 8 pixels), and each block is subjected to discrete cosine transformation (DCT).
) and (processing PI).
このDCTによって得られるDCT係数C=j(i+j
=1.2+・・・、8)は8×8個の閾値からなる量子
化マトリクスの各閾値によって除算され量子化が行われ
る(処理P2)。DCT coefficient C=j(i+j
=1.2+..., 8) is divided by each threshold value of a quantization matrix consisting of 8×8 threshold values to perform quantization (processing P2).
この場合、予め設定されている量子化マトリクスの各閾
値は、第3図に示すように、一般にi。In this case, each preset threshold value of the quantization matrix is generally i, as shown in FIG.
j (i+j・1,2.・・・、8)が増加するほど大
きくなるように設定されており、高周波成分はど粗い量
子化が行われるように量子化幅が設定されている。従っ
て、圧縮する画像に含まれる高周波成分に応して量子化
幅を変化させたい場合は、設定されている量子化マトリ
クスの各閾値に対し、ある補正係数を乗算して閾値を増
減させることで量子化幅の調整を行う(処理P5)。The quantization width is set so that it becomes larger as j (i+j·1, 2, . . . , 8) increases, and the quantization width is set so that high frequency components are coarsely quantized. Therefore, if you want to change the quantization width according to the high frequency components contained in the image to be compressed, you can increase or decrease the threshold by multiplying each threshold of the set quantization matrix by a certain correction coefficient. The quantization width is adjusted (processing P5).
図中に示す補正係数rax (i+j)Jはi。The correction coefficient rax (i+j)J shown in the figure is i.
jが大きくなるほど、すなわち高周波成分はど閾値の増
減を大きく調整する例である。この補正係数を用いると
、圧縮される画像に高周波成分が多いときは係数aを小
さくして量子化幅を小さくし量子化による高周波成分の
欠落を防止することができ、逆に高周波成分が少ないと
きは係数aを大きくして量子化幅を大きくし画質劣化の
少ない効率的なデータ圧縮を行うことが出来る。This is an example in which the increase or decrease in the threshold value is adjusted more as j becomes larger, that is, the higher the frequency component is. By using this correction coefficient, when the image to be compressed has many high frequency components, it is possible to reduce the coefficient a to reduce the quantization width and prevent the loss of high frequency components due to quantization, and conversely, there are few high frequency components. In some cases, it is possible to increase the coefficient a to increase the quantization width and perform efficient data compression with less deterioration in image quality.
こうして量子化されたDCT係数のDC成分は、次いで
前のブロックで量子化されたDCC骨分の差分が取られ
、差分のビット数がハフマン符号化される。AC成分は
ブロック内でジグザグスキャンが行われ一次元の数列に
変換されたのち連続する零(無効係数)の個数と有効係
数のビット数とで2次元のハフマン符号化が行われる(
処理P3およびP4)。圧縮されたデータは補正係数「
a×(i+j)」のうちの係数aと共に伝送または記録
される。The DC component of the DCT coefficient thus quantized is then subtracted from the DCC component quantized in the previous block, and the number of bits of the difference is Huffman encoded. The AC component is zigzag scanned within the block and converted into a one-dimensional number sequence, and then subjected to two-dimensional Huffman encoding using the number of consecutive zeros (invalid coefficients) and the number of bits of effective coefficients (
Treatments P3 and P4). The compressed data is corrected by the correction factor “
It is transmitted or recorded together with the coefficient a of ``a×(i+j)''.
処理P4におけるハフマン符号化はDC成分およびAC
成分共に量子化された係数値そのものを使用せず、その
値を表現するのに必要なビット数がハフマン符号化の対
象になる。そしてハフマン符号とは別にそのビット数の
値が付加情報として付は加えられる。例えば、量子化さ
れた係数が2(1,0進数)とした場合、2進数で表現
すると“000・・・010”となるが、これを表現す
るのに必要なビット数2がこの値を代表する値としてハ
フマン符号化され、付加ビットとして2ビツトのデータ
“10″が付加される。Huffman encoding in process P4 consists of DC components and AC components.
Rather than using the quantized coefficient values themselves for both components, the number of bits required to represent the values is the object of Huffman encoding. In addition to the Huffman code, the value of the number of bits is added as additional information. For example, if the quantized coefficient is 2 (decimal number), it will be expressed in binary as "000...010", but the number of bits required to express this is 2. Huffman encoding is performed as a representative value, and 2-bit data "10" is added as an additional bit.
他方、量子化された係数が負の場合は付加ビットからI
を引いたデータが付加される。例えば、量子化された係
数が−2(10進数)とすると、2進数(2の補数表示
)で表現すると“111・・・110”となり、下2ビ
ットが付加ビットとなるが、“′10”から「l」を引
いた“”01”が付加ビットとして付加される。こうす
ることにより、量子化された係数が正のときは付加ビッ
トは1で始まり、負であればOで始まることになり、正
負の判別が容易に行える。On the other hand, if the quantized coefficient is negative, I
The data after subtracting is added. For example, if the quantized coefficient is -2 (decimal number), it will be expressed in binary number (two's complement representation) as "111...110", and the lower two bits will be the additional bits, but "'10 ” minus “l” “01” is added as an additional bit. By doing this, if the quantized coefficient is positive, the additional bit starts with 1, and if it is negative, it starts with O. This makes it easy to distinguish between positive and negative.
伸張時の逆量子化処理(処理P2′)の際も、圧縮時の
量子化処理(処理P2)の場合と同様に補正係数raX
(i+j)Jを量子化マトリクスの各閾値に乗算して
量子化幅の調整を行う(処理P5′)。この場合、補正
係数Fax (i+j)Jは量子化時に伝送または記録
される係数aに基づいて生成される。During dequantization processing during decompression (processing P2'), the correction coefficient raX
The quantization width is adjusted by multiplying each threshold value of the quantization matrix by (i+j)J (processing P5'). In this case, the correction coefficient Fax (i+j)J is generated based on the coefficient a transmitted or recorded during quantization.
〔発明の効果]
この発明によれば、圧縮される画像の内容に応じ、設定
されている量子化マトリクスとは異なる量子化マトリク
スで量子化する場合、この別の量子化マトリクスの各閾
値をそのまま伝送または記録せずに、設定されている量
子化マトリクスの各閾値を補正するパラメータのみを伝
送または記録すればよいので、データ量を大幅に削減す
ることが可能となる。[Effects of the Invention] According to the present invention, when quantizing with a quantization matrix different from the set quantization matrix depending on the contents of an image to be compressed, each threshold value of this different quantization matrix can be used as is. Since it is only necessary to transmit or record the parameters for correcting each threshold value of the set quantization matrix without transmitting or recording, it is possible to significantly reduce the amount of data.
第1図はこの発明による画像処理方式の処理手順を示す
図、
第2図は従来の画像処理方式の処理手順を示す図、
第3図は輝度信号の量子化マトリクスを示す図、第4図
はジグザグスキャンのテーブルを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the processing procedure of the image processing method according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the processing procedure of the conventional image processing method, FIG. 3 is a diagram showing the quantization matrix of the luminance signal, and FIG. 4 is a diagram showing the processing procedure of the conventional image processing method. is a diagram showing a zigzag scan table.
Claims (1)
らなる複数のブロックに分割し、各ブロック毎に離散コ
サイン変換を行い、変換して得られるn×n個の変換係
数にn×n個の閾値からなる量子化マトリクスの各閾値
を除算することにより量子化を行う圧縮工程と、 上記量子化した変換係数に上記量子化マトリクスの各閾
値を乗算して逆量子化を行い、この逆量子化の後に逆離
散コサイン変換を行う伸張工程とを含む画像処理方式に
おいて、 上記量子化時に上記量子化マトリクスの各閾値に所定係
数aを含む補正係数を乗算したのち量子化し、圧縮デー
タと共にこの係数aを伝送または記録すると共に、上記
逆量子化時に上記量子化マトリクスの各閾値に対し上記
伝送または記録された上記所定係数aを含む補正係数を
乗算したのち逆量子化を行うことを特徴とする画像処理
方式。[Claims] A single digital image is divided into a plurality of blocks each consisting of n×n pixels, and each block is subjected to discrete cosine transformation. A compression step in which quantization is performed by dividing the transform coefficient by each threshold of a quantization matrix consisting of n×n thresholds, and an inverse quantization step in which the quantized transform coefficient is multiplied by each threshold of the quantization matrix. In an image processing method that includes a decompression process that performs inverse discrete cosine transformation after inverse quantization, each threshold value of the quantization matrix is multiplied by a correction coefficient including a predetermined coefficient a during the quantization, and then the quantization process is performed. and transmit or record this coefficient a together with the compressed data, and at the time of the dequantization, each threshold value of the quantization matrix is multiplied by a correction coefficient including the transmitted or recorded predetermined coefficient a, and then dequantized. An image processing method characterized by performing the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318731A JPH03181230A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Image processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318731A JPH03181230A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Image processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03181230A true JPH03181230A (en) | 1991-08-07 |
Family
ID=18102317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1318731A Pending JPH03181230A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Image processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03181230A (en) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1318731A patent/JPH03181230A/en active Pending
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