JPH03291081A - 画像データ圧縮装置 - Google Patents
画像データ圧縮装置Info
- Publication number
- JPH03291081A JPH03291081A JP2093626A JP9362690A JPH03291081A JP H03291081 A JPH03291081 A JP H03291081A JP 2093626 A JP2093626 A JP 2093626A JP 9362690 A JP9362690 A JP 9362690A JP H03291081 A JPH03291081 A JP H03291081A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- normalization coefficient
- quantization
- image data
- data compression
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
- H04N19/87—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving scene cut or scene change detection in combination with video compression
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/142—Detection of scene cut or scene change
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/179—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a scene or a shot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (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。
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、画像データ圧縮により符号化を行う電子スチ
ルカメラならびに動画装置に利用する画像データ圧縮装
置に関する。
ルカメラならびに動画装置に利用する画像データ圧縮装
置に関する。
従来の技術
第４図に従来の画像データ圧縮装置のブロック図を示す
。デジタル画像データをブロック分割回路２０で、２次
元のブロックに分割する。ここで、分割されるブロック
のサイズは、８Ｘ８画素または１６×１６画素などが用
いられる。分割されたデータは直交変換回路２１により
２次元直交変換される。ここで用いられる直交変換は、
離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換などがある。直交変換後のデ
ータは周波数領域に変換されているため、人間の空間層
波数の感度の視覚特性に基づき、２次元の量子化マトリ
クス２３により除算され、量子化器２２で量子化される
。量子化されたデータはジグザグスキャン回路２４によ
り、第５図に矢印で示されるような順番でジグザグスキ
ャンされ、１次元のデータ系列に変換される。量子化さ
れたデータは、可変長符号化器２５により零のラン長と
非零の係数の値を組み合わせて可変長符号化され、ブロ
ック内の最初のデータから最後の非零係数までが符号化
され、ブロックの最後を示す符号（Ｅ ｎ ｄＯｆ
Ｂｌｏｃｋ）が付は加えられる。
。デジタル画像データをブロック分割回路２０で、２次
元のブロックに分割する。ここで、分割されるブロック
のサイズは、８Ｘ８画素または１６×１６画素などが用
いられる。分割されたデータは直交変換回路２１により
２次元直交変換される。ここで用いられる直交変換は、
離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換などがある。直交変換後のデ
ータは周波数領域に変換されているため、人間の空間層
波数の感度の視覚特性に基づき、２次元の量子化マトリ
クス２３により除算され、量子化器２２で量子化される
。量子化されたデータはジグザグスキャン回路２４によ
り、第５図に矢印で示されるような順番でジグザグスキ
ャンされ、１次元のデータ系列に変換される。量子化さ
れたデータは、可変長符号化器２５により零のラン長と
非零の係数の値を組み合わせて可変長符号化され、ブロ
ック内の最初のデータから最後の非零係数までが符号化
され、ブロックの最後を示す符号（Ｅ ｎ ｄＯｆ
Ｂｌｏｃｋ）が付は加えられる。
次に、総符号量がある一定のデータ量になるように、量
子化マトリクスが調整される。正規化係数演算回路２６
で正規化係数が計算され、量子化マトリクス２３の値に
乗算され量子化が行われる。
子化マトリクスが調整される。正規化係数演算回路２６
で正規化係数が計算され、量子化マトリクス２３の値に
乗算され量子化が行われる。
そこで、最適な量子化マトリクスが求まるように、量子
化および可変長符号化がニュートン法により、繰り返し
反復計算される。いま、量子化係数をＦ。
化および可変長符号化がニュートン法により、繰り返し
反復計算される。いま、量子化係数をＦ。
総符号量をＢとすると、量子化係数と総符号量をそれぞ
れ対数をとると、第６図のような関係になる。そこで、
量子化係数と総符号量の対数をｌｏｇ （Ｂ）＝ａｘｌ
ｏｇ （Ｆ）＋ｂと線形近似する。ここで、ａｔ ｂ
は定数である。
れ対数をとると、第６図のような関係になる。そこで、
量子化係数と総符号量の対数をｌｏｇ （Ｂ）＝ａｘｌ
ｏｇ （Ｆ）＋ｂと線形近似する。ここで、ａｔ ｂ
は定数である。
したがって、まず初期値としてＦ＠ｒ ａ−が与えら
れ、第５図の矢印に示す順番で計算することにより、最
適な量子化係数に収束させることができる。
れ、第５図の矢印に示す順番で計算することにより、最
適な量子化係数に収束させることができる。
発明が解決しようとする課題
ところが、連続的な画像を圧縮する画像データ圧縮装置
において総符号量をある一定に保とうとする場合、上記
方法により１枚１枚の画像に対して正規化係数を求める
と、総符号量の計算ならびに量子化を繰り返し行うため
、多大なる演算時間を必要とする。したがって、連続画
像を短時間で処理することが困難となる。
において総符号量をある一定に保とうとする場合、上記
方法により１枚１枚の画像に対して正規化係数を求める
と、総符号量の計算ならびに量子化を繰り返し行うため
、多大なる演算時間を必要とする。したがって、連続画
像を短時間で処理することが困難となる。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の画像データ圧縮装置
は、１枚目の画像、または、シーンチェンジが起こった
ときの画像からのみ正規化係数を求め、それ以降の画像
の符号化に対しては、１枚目の画像、または、シーンチ
ェンジが起こったときの画像で求められた正規化係数を
利用することによって量子化を行う。
は、１枚目の画像、または、シーンチェンジが起こった
ときの画像からのみ正規化係数を求め、それ以降の画像
の符号化に対しては、１枚目の画像、または、シーンチ
ェンジが起こったときの画像で求められた正規化係数を
利用することによって量子化を行う。
作用
上記手段により、連続した画像を短い時間で符号化する
ことができ、かつ、総符号量を一定に保つことができる
。
ことができ、かつ、総符号量を一定に保つことができる
。
実施例
以下、本発明における画像データ圧縮装置の実施例を図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
第１図において、デジタル画像データをブロック分割回
路工により８画素ｘｓｔｉｉ素等の２次元のブロックに
分割する。分割された画像データは、各ブロック毎に直
交変換回路２により離散余弦変換等の直交変換が行われ
る。直交変換された各係数は低周波の感度が高く、高周
波の感度が低いといった人間の空間周波数に対する視覚
特性に合わせて、２次元の量子化マトリクス１６により
除算され、量子化器３で量子化される。その後、ブロッ
ク毎に係数は、ジグザグスキャン回路４により第５図に
示す順番でジグザグスキャンされて１次元のデータ系列
にならび替えられる。１次元の系列に変換されたデータ
は、可変長符号化器５により零の係数の数を表すランレ
グスと、非零係数の値による２次元ハフマン符号化がな
される。
路工により８画素ｘｓｔｉｉ素等の２次元のブロックに
分割する。分割された画像データは、各ブロック毎に直
交変換回路２により離散余弦変換等の直交変換が行われ
る。直交変換された各係数は低周波の感度が高く、高周
波の感度が低いといった人間の空間周波数に対する視覚
特性に合わせて、２次元の量子化マトリクス１６により
除算され、量子化器３で量子化される。その後、ブロッ
ク毎に係数は、ジグザグスキャン回路４により第５図に
示す順番でジグザグスキャンされて１次元のデータ系列
にならび替えられる。１次元の系列に変換されたデータ
は、可変長符号化器５により零の係数の数を表すランレ
グスと、非零係数の値による２次元ハフマン符号化がな
される。
次に、総データ量を一定にするために、正規化係数演算
回路８により量子化を繰り返し、最適な量子化係数が求
められる。いま、電子スチルカメラにおいて速写を行う
場合、または、連続画像を符号化する場合、フレーム間
には大きな相関がある。特に、量子化を行う際、正規化
係数を一定にしても総符号量はほとんど変わらない。
回路８により量子化を繰り返し、最適な量子化係数が求
められる。いま、電子スチルカメラにおいて速写を行う
場合、または、連続画像を符号化する場合、フレーム間
には大きな相関がある。特に、量子化を行う際、正規化
係数を一定にしても総符号量はほとんど変わらない。
そこで、電子スチルカメラのように、−枚目の画像と、
２枚目以降の画像との間に大きな相関がある場合、最初
の１画面のみを使って正規化係数を求め、２枚目以降は
求められた係数を利用して、さらに正規化係数を求め、
最適化を行いながらデータを出力する。
２枚目以降の画像との間に大きな相関がある場合、最初
の１画面のみを使って正規化係数を求め、２枚目以降は
求められた係数を利用して、さらに正規化係数を求め、
最適化を行いながらデータを出力する。
第２図に、速写の枚数と、それに伴う制御のタイミング
を示す。ここで、期間Ｔ、において、ブロック分割回路
１および直交変換回路２によりブロツク分割および直交
変換の処理が行われ、期間Ｔ２において、量子化器３．
ジグザグスキャン回路４および可変長符号化器５により
量子化、ジグザグスキャンおよび可変長符号化の処理が
行われ、期間Ｔｓにおいて、正規化係数演算回路８によ
り正規化係数が求められ、期間Ｔ４において、セレクタ
６からデータが出力される。いま、１枚目の画像により
正規化係数を求める際は、正規化係数演算側の状態Ａに
するため、制御回路９でセレクタ６を正規化係数演算回
路８の方に切り替え、最適な正規化係数が求まるように
３〜４回程度Ｔ２およびＴ−の処理を繰り返す。その後
、セレクタ６をデータ出力側の状態Ｂに切り替え、デー
タを出力させる。
を示す。ここで、期間Ｔ、において、ブロック分割回路
１および直交変換回路２によりブロツク分割および直交
変換の処理が行われ、期間Ｔ２において、量子化器３．
ジグザグスキャン回路４および可変長符号化器５により
量子化、ジグザグスキャンおよび可変長符号化の処理が
行われ、期間Ｔｓにおいて、正規化係数演算回路８によ
り正規化係数が求められ、期間Ｔ４において、セレクタ
６からデータが出力される。いま、１枚目の画像により
正規化係数を求める際は、正規化係数演算側の状態Ａに
するため、制御回路９でセレクタ６を正規化係数演算回
路８の方に切り替え、最適な正規化係数が求まるように
３〜４回程度Ｔ２およびＴ−の処理を繰り返す。その後
、セレクタ６をデータ出力側の状態Ｂに切り替え、デー
タを出力させる。
２枚目以降の画像に対しては、１枚目で求められた量子
化係数を用いて、さらに正規化係数の最適化を行い、デ
ータ出力される。その際の制御は１枚目と同様に、正規
化係数を求めるときには、正規化係数演算側の状態Ａに
しておき、データ出力のときには、データ出力側の状態
Ｂにして行う。
化係数を用いて、さらに正規化係数の最適化を行い、デ
ータ出力される。その際の制御は１枚目と同様に、正規
化係数を求めるときには、正規化係数演算側の状態Ａに
しておき、データ出力のときには、データ出力側の状態
Ｂにして行う。
また、動画像データは、ときにシーンチェンジをする場
合がある。したがって、動画像データを符号化する場合
、フレーム間の相関を調べ、相関が低くなったとき、制
御回路９でセレクタ６を正規化係数演算回路８の方に切
り替え、正規化係数を求める。ここで、フレーム間の相
関を調べる方法は、第３図に示す制御回路のように１フ
レーム遅延回路１６により出力される１フレーム前の画
像との差分をとり、絶対値回路１７により絶対値が求め
られる。そして、１画素遅延回路１８によりフィードバ
ックをかけることにより、１フレ一ム分の差分の絶対値
の総和が求められる。求められたフレーム間の差分の絶
対値が閾値判定回路１９により、ある閾値より大きけれ
ばシーンチェンジがあったと判定され、セレクタ６は正
規化係数演算回路８の方に切り替えらる。そして、正規
化係数が求まれば、セレクタ６をデータ出力の方に切り
替え、それ以降の画像データを出力する。
合がある。したがって、動画像データを符号化する場合
、フレーム間の相関を調べ、相関が低くなったとき、制
御回路９でセレクタ６を正規化係数演算回路８の方に切
り替え、正規化係数を求める。ここで、フレーム間の相
関を調べる方法は、第３図に示す制御回路のように１フ
レーム遅延回路１６により出力される１フレーム前の画
像との差分をとり、絶対値回路１７により絶対値が求め
られる。そして、１画素遅延回路１８によりフィードバ
ックをかけることにより、１フレ一ム分の差分の絶対値
の総和が求められる。求められたフレーム間の差分の絶
対値が閾値判定回路１９により、ある閾値より大きけれ
ばシーンチェンジがあったと判定され、セレクタ６は正
規化係数演算回路８の方に切り替えらる。そして、正規
化係数が求まれば、セレクタ６をデータ出力の方に切り
替え、それ以降の画像データを出力する。
発明の効果
以上のように本発明によれば、連続する画像を圧縮して
符号化する際、１枚目の画像、または、シーンチェンジ
が起こったときの画像がらのみ正規化係数を求め、それ
以降の画像の符号化に対しては、１枚目の画像、または
、シーンチェンジが起こったときの画像で求められた正
規化係数を利用することによって、短時間で符号化処理
することが可能となる。
符号化する際、１枚目の画像、または、シーンチェンジ
が起こったときの画像がらのみ正規化係数を求め、それ
以降の画像の符号化に対しては、１枚目の画像、または
、シーンチェンジが起こったときの画像で求められた正
規化係数を利用することによって、短時間で符号化処理
することが可能となる。
第１図は本発明の実施例における画像データ圧縮装置の
ブロック図、第２図は同実施例における制御のタイミン
グを示すタイミング図、第３図は同実施例におけるシー
ンチェンジを検出するための制御回路のブロック図、第
４図は従来の画像データ圧縮装置のブロック図、第５図
はジグザグスキャンの順序を示す画面の模式図、第６図
は総符号量と正規化係数の関係を示す特性図である。 １・・・ブロック分割回路、 ２・・・直交変換回路
、３・・・量子化器、 ４・・・ジグザグスキャン回
路、５・・・可変長符号化器、 ６・・・セレクタ、
７・・・量子化マトリクス、訃・・正規化係数演算
回路、９・・・制御回路。
ブロック図、第２図は同実施例における制御のタイミン
グを示すタイミング図、第３図は同実施例におけるシー
ンチェンジを検出するための制御回路のブロック図、第
４図は従来の画像データ圧縮装置のブロック図、第５図
はジグザグスキャンの順序を示す画面の模式図、第６図
は総符号量と正規化係数の関係を示す特性図である。 １・・・ブロック分割回路、 ２・・・直交変換回路
、３・・・量子化器、 ４・・・ジグザグスキャン回
路、５・・・可変長符号化器、 ６・・・セレクタ、
７・・・量子化マトリクス、訃・・正規化係数演算
回路、９・・・制御回路。
Claims (3)
- （１）デジタル画像データを２次元のブロックに分割す
るブロック分割手段と、 分割された各ブロックを２次元直交変換する２次元直交
変換手段と、 各変換係数を量子化マトリクスにより量子化を行う量子
化手段と、 各係数をジグザグスキャンにより１次元のデータ系列に
変換するジグザグスキャン変換手段と、その変換された
係数をエントロピーに基づき可変長符号化する可変長符
号化器と、 連続画像と非連続画像により正規化係数の演算とデータ
出力とを切り替えるセレクタとを具備してなる画像デー
タ圧縮装置。 - （２）セレクタにおいて、ある一定の時間内に次の画像
が入ってきた場合、前画像で求めた正規化係数を用いて
量子化を行う請求項１記載の画像データ圧縮装置。 - （３）セレクタにおいて、前画像との差分の絶対値が、
ある一定の値より小さい場合、前画像で求めた正規化係
数を用いて量子化を行う請求項１記載の画像データ圧縮
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093626A JPH03291081A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 画像データ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093626A JPH03291081A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 画像データ圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291081A true JPH03291081A (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=14087540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2093626A Pending JPH03291081A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 画像データ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03291081A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6205286B1 (en) | 1993-10-07 | 2001-03-20 | Hitachi, Ltd. | Image pickup apparatus having image information compressing function |
| JP2007142683A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Nikon Corp | デジタルスチルカメラ |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP2093626A patent/JPH03291081A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6205286B1 (en) | 1993-10-07 | 2001-03-20 | Hitachi, Ltd. | Image pickup apparatus having image information compressing function |
| JP2007142683A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Nikon Corp | デジタルスチルカメラ |
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