JPH03274966A - 符号化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般にデータ圧縮とも称される画像データの符
号化を行う装置に関する。

〔従来の技術〕

現在、自然画像符号化の国際標準化が検討されており、
標準方式として直交変換符号化の一方式であるコサイン
変換を基にしたアダプティブ離散コサイン変換方式（Ａ
ｄａｐｔｉｖｅ　　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　　ＣＣｏ５１ｎ
ｅＴｒａｎｓｆｏｒ　　：以下ＡＤＣＴと略）が選ばれ
、細部検討が行われている。

ＡＤＣＴ方式では、まず画像データをブロック単位に２
次元離散コサイン変換（２次元ＤＣＴ）し、変換係数を
予め決められた量子化マトリクスによって闇値処理し、
量子化マトリクスよりも小さな値の変換係数をゼロとす
る。その後、符号量あるいは復号画像品質を制御するた
め、別に指定するスケーリングファクタを量子化マトク
リスに乗じた値を量子化ステップサイズとして、ゼロで
ない変換係数を量子化する。量子化された変換係数のう
ち、直流成分を除いた部分が２次元から１次元に並べ変
えられ、ゼロであるかどうか判定され、連続したゼロの
係数は、その長さがランレングスとしてカウントされる
。ゼロでない係数値が現れると、その値とその前に続い
ていたゼロのランレングス値が２次元ハフマン符号化さ
れる。

なお、ＤＣＴはフーリエ変換と同様の変換であり、その
変換係数は、変換前のデータがどのような周波数の波の
重ね合わせで出来ているかを表す、と考えることが出来
る。よって２次元ＤＣＴでは、変換係数マトリクスは第
５図のような構成となる。

この図において、「直」は直流成分（ブロック内全画素
値の平均値）を示す。また直流成分以外の部分を交流成
分と呼ぶこともある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記標準方式（ＡＤＣＴ方式）では、符号量あるいは復
号画像品質の制御を、変換係数の量子化においてスケー
リングファクタを変えることにより実現しているが、濃
度変化の大きい部分が多い画像などではスケーリングフ
ァクタでは制御し切れず、圧縮率を上げることができな
いという不具合が生しる問題があった。

本発明の目的は、従来技術に比べて画像データの高圧縮
を可能とすることができる符号化装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、直交変換符号化方式を利用して画像データ
等の符号化を行う符号化装置において、符号化処理を行
う変換係数のうち、交流成分について、任意の数のブロ
ックでの同一周波数成分の平均をとり、かつその平均値
が伝送あるいは蓄積される平均化手段を少なくとも備え
たことにより達成される。

〔作用〕

変換係数のうち交流成分は、任意のＮブロックでの同一
周波数成分の平均をとり、それら平均値を伝送あるいは
蓄積することにより圧縮を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る符号化装置のブロック
回路図であって、まず、画像データは適当なサイズのブ
ロックに分割され（ここでは８×８画素とする）、ＤＣ
Ｔ回路１０１により変換される。ＤＣＴ回路１０１から
は第２図に示すようなブロックの第１行第１列目、第１
行第２列目、という順序で変換係数が出力される。出力
される変換係数の順序を第３図に示す。

第１番目のブロックの変換係数は、信号切り替え回路１
０２を通り、係数メモリ１０３に一時蓄えられる。続い
て第２番目のブロックの変換係数が信号切り替え回路１
０２を通るが、このときは直流成分の変換係数が係数メ
モリ１０３に送られた後、信号切り替え回路１０２が切
り替わり、交流成分の変換係数は係数メモリ１０３には
行かず、加算回路１０４へと送られる。これと同期を取
って係数メモリ１０３からは、蓄えておいた第１番目の
ブロックの交流成分の変換係数が出力され、加算回路１
０４でこれら２つの変換係数が加算される。加算された
変換係数は除算回路１０５で１／２にされる。つまりこ
の時点で２つのブロックの変換係数の平均値が得られた
ことになる。ここで、特許請求の範囲に記載した平均化
手段は、加算回路１０４、除算回路１０５によって構成
される。なお、直流成分については個々のブロックの値
を送るため、係数メモリ１０３に蓄えられた変換係数が
直接闇値処理回路１０６に送られる。

闇値処理回路１０６は受は取った変換係数と量子化マト
リクス１０７の値とを比較し、変換係数の値の方が大き
ければ変換係数をそのまま量子化回路１０８に送り、そ
うでなければゼロ値を量子化回路１０８に送る。

量子化回路１０Ｂは、量子化マトリクス１０７からの値
とスケーリングファクタ１０９とを掛けた値を量子化ス
テップサイズとして用い、送られてきた係数値を線形量
子化する。量子化された変換係数はハフマン符号化回路
１１０において符号テーブル１１１に基づきハフマン符
号化され、符号データが出力される。

次に第４図に基づき他の実施例を説明する。

第１図はＤＣＴ回路１０１と闇値処理回路１０６との間
に変換係数の平均を計算する回路が入った例であった。

第４図は、量子化を終えた変換係数の平均を求める方法
のブロック図である。ここでは、第１図の場合と異なる
部分について説明する。

まず、画像データは適当なサイズのブロックに分割され
ＤＣＴ回路１０１により変換される。ＤＣＴ回路１０１
からはブロックの第１行第１列目、第１行第２列目、と
いう順序で変換係数が出力される。

闇値処理回路１０６は、受は取った変換係数と量子化マ
トリクス１０７の値とを比較し、変換係数の値の方が大
きければ変換係数をそのまま量子化回路１０８に送り、
そうでなければゼロ値を量子化回路１０８に送る。量子
化回路１０８は、量子化マトリクス１０７からの値とス
ケーリングファクタ１０９とを掛けた値を量子化ステッ
プサイズとして用い、送られてきた係数値を線形量子化
する。

第１番目のブロックの量子化された変換係数は、信号切
り替え回路１０２を通り、係数メモリ１０３に一時蓄え
られる。続いて第２番目のブロックの量子化された変換
係数が信号切り替え回路１０２を通るが、このときは直
流成分の変換係数が係数メモリ１０３に送られた後、信
号切り替え回路１０２が切り替わり、交流成分の量子化
された変換係数は係数メモリ１０３には行かず、加算回
路１０４へと送られる。これと同期を取って係数メモリ
１０３からは蓄えておいた第１番目のブロックの交流成
分の量子化された変換係数が出力され、加算回路１０４
でこれら２つの量子化された変換係数が加算される。加
算された変換係数は除算回路１０５で１／２にされる。

つまり、この時点で２つのブロックの量子化された変換
係数の平均値が得られたことになる。なお、直流成分に
ついては個々のブロックの値を送るため、係数メモリ１
０３に蓄えられた変換係数が直接ハフマン符号化回路１
１０に送られる。

ハフマン符号化回路１１０では、符号テーブル１１１に
基づき直流成分の量子化された変換係数と平均された交
流成分の量子化された変換係数がハフマン符号化され、
符号データが出力される。

第４図に示す実施例では、量子化された後の変換係数の
平均を求めるので、データの割当ビット数が量子化前の
ものよりも少なくて済むという利点がある。

なお、第１図、第４図の実施例における説明では、２ブ
ロツクの平均をとるとしたが、もつと多くのブロックに
対して平均計算してもよいし、ＮブロックのＮを圧縮率
に応して可変にしてもよい。

また本発明の実施例では、自然画像符号化国際標準化に
おいて選ばれた適応離散コサイン変換（Ａ　Ｄ　ＣＴ）
をヘースとして構成動作を説明したが、他の直交変換（
１次元のものも含む）においても本発明を適用すること
は可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、変換係数のうち
、交流成分は任意の数のブロックでの同一周波数成分の
平均を取り、それら平均値を伝送あるいは蓄積すること
によって、変換符号化回路において符号化する交流成分
の変換係数を少なくでき、高圧縮が必要な場合に対応し
た符号化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る符号化装置の回路ブロ
ック図、第２図はＤＣＴ回路、処理範囲指定手段から出
力される信号の説明図、第３図はＤＣＴ回路から出力さ
れる変換係数の順序を示す説明図、第４図は本発明の他
の実施例に係る符号化装置の回路ブロック図、第５図は
２次元ＤＣＴの変換係数マトリクスの説明図である。 １０４・・・加算回路、１０５・・・除算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直交変換符号化方式を利用して画像データ等の符号化を
   行う符号化装置において、符号化処理を行う変換係数の
   うち、交流成分について、任意の数のブロックでの同一
   周波数成分の平均をとり、かつその平均値が伝送あるい
   は蓄積される平均化手段を少なくとも備えたことを特徴
   とする符号化装置。