JPH03181231A - Image processing method - Google Patents
Image processing methodInfo
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- JPH03181231A JPH03181231A JP1318733A JP31873389A JPH03181231A JP H03181231 A JPH03181231 A JP H03181231A JP 1318733 A JP1318733 A JP 1318733A JP 31873389 A JP31873389 A JP 31873389A JP H03181231 A JPH03181231 A JP H03181231A
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- discrete cosine
- processing
- quantization
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- Pending
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Abstract
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す
るための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 for compressing still images and transmitting or recording the data.
自然画符号化方式の標準化を図るために“Ba5eli
ne System”やExtended 、Syst
em”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”, Extended, Syst
Various internationalization standard systems such as "EM" have been proposed.
第3図は国際化標準方式のうちの“BaselineS
ystem”の処理手順を示す概略図である。このシス
テムは一枚の入力画像を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(D CT
: Discrete Co51ne Transfo
rm)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)。Figure 3 shows “BaselineS”, one of the internationalization standard systems.
This system divides one input image into blocks of 8 x 8 pixels, and performs discrete cosine transformation (DCT) on each block.
: Discrete Co51neTransfo
rm) (processing P1), and the obtained DCT coefficients are
Quantization is performed by dividing by each threshold value of a quantization matrix consisting of eight threshold values (process P2).
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DC成分と差分が取られ、その差分のビット
数がハフマン符号化される。ACC骨分ブロック内でジ
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)。The difference between the DC component of the quantized DCT coefficient and the DC component quantized in the previous block is taken, and the number of bits of the difference is Huffman encoded. After being zigzag scanned in the ACC bone 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図および第5図は輝度信号用の量子化マトリクスお
よび色差信号用の量子化マトリクスを示す図であり、第
6図はジグザグスキャンの順序を示すテーブルである。4 and 5 are diagrams showing a quantization matrix for luminance signals and a quantization matrix for color difference signals, and FIG. 6 is a table showing 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り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.
こう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PL’における逆DCT (IDCT)である。The data compressed in this way is decompressed by a process opposite to processes P1 to P4. That is, Huffman decoding in process P4', decoding of DC and AC components in process P3', inverse quantization in process P2', and inverse DCT (IDCT) in process PL'.
前述の処理方式では、DCT変換を行った後、高域成分
に対しては粗い量子化を行うことにより画質を犠牲にし
てデータ圧縮を行っているので、画質の輪郭部が不明瞭
になるという不都合がある。In the above-mentioned processing method, data compression is performed at the expense of image quality by performing coarse quantization on high-frequency components after DCT transformation, resulting in unclear contours of the image quality. There is an inconvenience.
従来は輪郭部強調のために2次元のフィルタ処理による
方式を採用しているが(テレビジョン学会誌Vo1.3
7.No、10 ’全ディジタル化電子スチルカメラ」
)、この方式によるとハードウェア化した場合に乗算器
や加算器が多数必要となり、回路構成の複雑化を招き好
ましくない。Conventionally, a method using two-dimensional filter processing has been adopted for contour emphasis (Journal of the Television Society Vol. 1.3).
7. No. 10 'Fully digital electronic still camera'
), this method requires a large number of multipliers and adders when implemented in hardware, which is undesirable as it complicates the circuit configuration.
この発明は簡易な方式により圧縮時の画質の向上および
輪郭部の強調を図る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 improve image quality during compression and emphasize outlines using a simple method.
この発明は、−枚のディジタル画像を、1ブロックn×
n個の画素か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個の高域強調係数を乗算し、こ
の乗算の結果得られる値に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して量子化を行うことによ
り、上記ディジタル画像のデータ圧縮およびエンファシ
ス処理を同時に行うようにする。In this invention, - digital images are divided into 1 block n×
Divide into multiple blocks each consisting of n pixels, perform discrete cosine transformation for each block, and obtain n×
Quantization is performed by multiplying n transform coefficients by n x n high frequency emphasis coefficients, and dividing the value obtained as a result of this multiplication by each threshold of a quantization matrix consisting of n x n thresholds. Thus, data compression and emphasis processing of the digital image are performed simultaneously.
〔作 用]
この発明による画像処理方式は、離散コサイン変換や量
子化などの処理によって画像データを圧縮する際に、離
散コサイン変換して得られる変換係数に高域強調係数を
乗算して高yi戒分を強調したのち量子化処理を行うよ
うにしている。[Function] The image processing method according to the present invention, when compressing image data by processing such as discrete cosine transform or quantization, multiplies the transform coefficient obtained by the discrete cosine transform by a high-frequency emphasis coefficient to achieve a high yi. After emphasizing the precepts, quantization processing is performed.
この処理方式によると、離散コサイン変換係数が画像信
号の周波数成分として出力されので、変換係数に高域強
調係数を乗算することで高域強調が実現でき、ハードウ
ェア化のためには従来のような複雑なフィルタ構成を必
要とせず、乗算器を1つ付加するのみでよい。According to this processing method, the discrete cosine transform coefficients are output as frequency components of the image signal, so high-frequency emphasis can be achieved by multiplying the transform coefficients by the high-frequency emphasis coefficient. There is no need for a complicated filter configuration, and only one multiplier is required.
このようにすれば、簡易な回路構成で輪郭部分の強調さ
れた画質の向上した再生画像を得ることが出来る。In this way, it is possible to obtain a reproduced image with enhanced image quality and enhanced contours with a simple circuit configuration.
第1図はこの発明による画像処理方式の処理手順の一実
施例を示す概略図で、第3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 embodiment of the processing procedure of the image processing method according to the present invention, and the same parts as in FIG. 3 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
)される(処理PL)。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×n pixels (for example, 8×8 pixels), and each block is subjected to discrete cosine transformation (DCT).
) is done (processing PL).
次いで、このDCTによって得られるDCT係数Caj
(1+j=1+2+・・・、8)に対し、「1」以上
の8×8個の係数からなる高域強調係数A i jが乗
算され高域強調処理が行われる(処理P5)。ここでの
演算処理は変換係数Ci jと強調係数A、jとの各要
素同士の乗算CC4J’ =C1jXAij) である
。Then, the DCT coefficient Caj obtained by this DCT
(1+j=1+2+ . . . , 8) is multiplied by a high frequency enhancement coefficient A i j consisting of 8×8 coefficients of “1” or more to perform high frequency enhancement processing (processing P5). The calculation process here is the multiplication of each element of the conversion coefficient Ci j and the emphasis coefficients A and j (CC4J' = C1jXAij).
第2図に高域強調係数A i jの一例を示す。FIG. 2 shows an example of high-frequency emphasis coefficients Aij.
高域強調は、通常はフィルタ処理により信号の高周波成
分を強調する方法がよく使われるが、第1図に示す処理
手順ではDCT処理が含まれているため、画像信号の周
波数成分がDCTの変換係数として出力されので、その
変換係数に係数A ijを乗算して変換係数を増加させ
ることにより高域強調が実現できる。For high frequency enhancement, filter processing is often used to emphasize the high frequency components of the signal, but since the processing procedure shown in Figure 1 includes DCT processing, the frequency components of the image signal are converted to DCT. Since it is output as a coefficient, high-frequency emphasis can be realized by multiplying the transform coefficient by the coefficient A ij to increase the transform coefficient.
こうして高域強調された変換係数Ci j′は、次いで
8×8個の閾値からなる量子化マトリクスの各閾値によ
り除算されて量子化が行われる(処理P2)。The transform coefficient Ci j' thus high-frequency emphasized is then divided by each threshold value of a quantization matrix consisting of 8×8 threshold values to perform quantization (processing P2).
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DC成分との差分が取られ、差分のビット数
がハフマン符号化される。AC$。The difference between the DC component of the quantized DCT coefficient and the DC component quantized in the previous block is taken, and the number of bits of the difference is Huffman encoded. AC$.
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)。A zigzag scan is performed within the block to convert it into a one-dimensional number sequence, and then two-dimensional Huffman encoding is performed using the number of consecutive zeros (invalid coefficients) and the number of bits of effective coefficients (Processes P3 and P4 ).
ハフマン符号化はDC成分およびACC骨分に量子化さ
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。Huffman encoding does not use the quantized coefficient values themselves for the DC component and ACC component, but the number of bits necessary to express 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.
例えば、量子化された係数が2(10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。For example, if the quantized coefficient is 2 (decimal number), it will be expressed in binary number as 000...010'', but
The number of bits 2 required to express this is Huffman encoded as a value representative of this 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1
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, 1 is added from the additional bit.
The data after subtracting is added. For example, if the quantized coefficient is -2 (decimal number), when expressed in binary number (two's complement representation) it becomes "111...110", and the lower two bits are additional bits, but ° "10 "01", which is obtained by subtracting "l" from ", is added as an additional bit. By doing this, when the quantized coefficient is positive, the additional bit starts with 1, and when it is negative, it starts with O, making it easy to determine whether it is positive or negative.
〔発明の効果]
この発明によれば、データ圧縮時の量子化処理の前に、
DCT係数に高域強調係数を乗算するようにしたので、
従来方式に比べ再生される画像の輪郭部分が強調されて
画質が向上し、かつハードウェア化のためには乗算器を
1つ付加するのみでよいので、回路構成が簡略化される
。[Effect of the invention] According to this invention, before quantization processing during data compression,
Since the DCT coefficient is multiplied by the high frequency emphasis coefficient,
Compared to the conventional method, the image quality is improved by emphasizing the contours of the reproduced image, and the circuit configuration is simplified because only one multiplier needs to be added for hardware implementation.
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図は高域強調係数のマトリクスを示す図、第3図は
従来の画像処理方式の処理手順を示す図、
第4図は輝度信号の量子化マトリクスを示す図、第5図
は色差信号の量子化マトリクスを示す図、第6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 matrix of high frequency enhancement coefficients, FIG. 3 is a diagram showing the processing procedure of the conventional image processing method, and FIG. 4 is a diagram showing the processing procedure of the conventional image processing method. 5 is a diagram showing a quantization matrix of a luminance signal, FIG. 5 is a diagram showing a quantization matrix of a color difference signal, and FIG. 6 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個の高域強調係数を乗算し、この乗算の結果
得られる値にn×n個の閾値からなる量子化マトリクス
の各閾値を除算して量子化を行うことにより、上記ディ
ジタル画像のデータ圧縮およびエンファシス処理を同時
に行うことを特徴とする画像処理方式。Divide one digital image into multiple blocks each block consisting of n×n pixels, perform discrete cosine transform for each block, and convert the resulting n×n transform coefficients into n×n The data compression and An image processing method characterized by simultaneous emphasis processing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318733A JPH03181231A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Image processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318733A JPH03181231A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Image processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03181231A true JPH03181231A (en) | 1991-08-07 |
Family
ID=18102340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1318733A Pending JPH03181231A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Image processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03181231A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563726A (en) * | 1993-08-06 | 1996-10-08 | Minolta Co., Ltd. | Data processor for preventing block distortion for an achromatic image when image data are processed for coding by dividing them into blocks |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1318733A patent/JPH03181231A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563726A (en) * | 1993-08-06 | 1996-10-08 | Minolta Co., Ltd. | Data processor for preventing block distortion for an achromatic image when image data are processed for coding by dividing them into blocks |
| US5677736A (en) * | 1993-08-06 | 1997-10-14 | Minolta Co., Ltd. | Data processor |
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