JPH04170283A - 画像データ符号化方式 - Google Patents
画像データ符号化方式Info
- Publication number
- JPH04170283A JPH04170283A JP2297716A JP29771690A JPH04170283A JP H04170283 A JPH04170283 A JP H04170283A JP 2297716 A JP2297716 A JP 2297716A JP 29771690 A JP29771690 A JP 29771690A JP H04170283 A JPH04170283 A JP H04170283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- step width
- sigmab
- frequency components
- sigmas
- high frequency
- 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
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Color Television Systems (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、データ圧縮を目的とし、直交変換を利用した
画像データの符号化方式に関する。
画像データの符号化方式に関する。
従来の技術
ＴＶ信号等の自然画像を担持する画像信号は膨大な情報
量を有しているので、その伝送には広帯域の伝送路が必
要である。そこで従来より、このような画像信号は冗長
性が大きいことに着目し、この冗長性を抑圧することに
よって画像データを圧縮する試みが種々なされている。
量を有しているので、その伝送には広帯域の伝送路が必
要である。そこで従来より、このような画像信号は冗長
性が大きいことに着目し、この冗長性を抑圧することに
よって画像データを圧縮する試みが種々なされている。
また、近年では光ディスクや、磁気ディスク等に画像を
記録することが広く行なわれており、記録媒体に効率良
く画像データを記録するために画像データの圧縮が広く
適用されている。このような画像データの圧縮方法の１
つとして、画像データの直交変換とエントロピー符号化
を利用するものがよ（知られており、最近ではカラー静
止画の高能率符号化方式として標準化されようとしてい
る（ＪＰＥＧ方式）。この方法は、ディジタルの２次元
画像データを適当な標本数（例えば８×８）ずつのブロ
ックに分割し、このブロック毎に直交変換の一種である
２次元離散コザイン変換（ＤＣＴ）を行い、周波数のエ
ネルギー成分を表わす係数を求め、エネルギーの大きな
成分の係数は細かく量子化し、エネルギーの小さな成分
は粗（量子化し、量子化係数をエントロピー符号化の一
種であるハフマン符号化を行い、頻度の高い量子化係数
に短い符号語を、頻度の低い量子化係数に長い符号語を
割り当て、全体の符号長を低減させるものである。
記録することが広く行なわれており、記録媒体に効率良
く画像データを記録するために画像データの圧縮が広く
適用されている。このような画像データの圧縮方法の１
つとして、画像データの直交変換とエントロピー符号化
を利用するものがよ（知られており、最近ではカラー静
止画の高能率符号化方式として標準化されようとしてい
る（ＪＰＥＧ方式）。この方法は、ディジタルの２次元
画像データを適当な標本数（例えば８×８）ずつのブロ
ックに分割し、このブロック毎に直交変換の一種である
２次元離散コザイン変換（ＤＣＴ）を行い、周波数のエ
ネルギー成分を表わす係数を求め、エネルギーの大きな
成分の係数は細かく量子化し、エネルギーの小さな成分
は粗（量子化し、量子化係数をエントロピー符号化の一
種であるハフマン符号化を行い、頻度の高い量子化係数
に短い符号語を、頻度の低い量子化係数に長い符号語を
割り当て、全体の符号長を低減させるものである。
発明が解決しようとする課題
画像データは濃度変化の少ないものから激しいものまで
様々であり、同じ画面内でもエリアによって様々である
。一般に濃度変化の少ない画像データは従来例に述べた
方式では高い圧縮率が得られる。も吉もと高周波成分が
少ないのでエネルギー成分か低周波部に集中しており、
ハフマン符号化の際に短い符号語を割り当てられる確率
が高くなるからである。しかし濃度変化の激しい画像は
エネルギーが高周波部分まで広く分散しており、ハフマ
ン符号化を施しても長い符号語を割り当てられる確率が
高くなり、高い圧縮率が得られないという課題がある。
様々であり、同じ画面内でもエリアによって様々である
。一般に濃度変化の少ない画像データは従来例に述べた
方式では高い圧縮率が得られる。も吉もと高周波成分が
少ないのでエネルギー成分か低周波部に集中しており、
ハフマン符号化の際に短い符号語を割り当てられる確率
が高くなるからである。しかし濃度変化の激しい画像は
エネルギーが高周波部分まで広く分散しており、ハフマ
ン符号化を施しても長い符号語を割り当てられる確率が
高くなり、高い圧縮率が得られないという課題がある。
これを解決するために濃度変化の激しい画像も、さらに
圧縮率を向」ニさせようとすると、変換係数の量子化を
粗く行うか、エネルギーの小さな成分、すなわぢ、高周
波成分の係数をカットすることが考えられる。しかし、
これらの操作はともに復元した画像の画質の劣化を引き
起こす。量子化を粗く行いすぎると、ブロック歪と呼ば
れるブロック境界付近にボケ方の微妙な違いによる濃度
ずれが断続的に生じ、特に濃度変化の少ない画像エリア
で目立つ。また高周波成分をカットしすぎると画像全体
がボケ、特に濃度変化の激しい画像エリアでボケの印象
を強くあたえるとともに、特に画像の境界部では疑似輪
郭が発生してしまうという課題があった。
圧縮率を向」ニさせようとすると、変換係数の量子化を
粗く行うか、エネルギーの小さな成分、すなわぢ、高周
波成分の係数をカットすることが考えられる。しかし、
これらの操作はともに復元した画像の画質の劣化を引き
起こす。量子化を粗く行いすぎると、ブロック歪と呼ば
れるブロック境界付近にボケ方の微妙な違いによる濃度
ずれが断続的に生じ、特に濃度変化の少ない画像エリア
で目立つ。また高周波成分をカットしすぎると画像全体
がボケ、特に濃度変化の激しい画像エリアでボケの印象
を強くあたえるとともに、特に画像の境界部では疑似輪
郭が発生してしまうという課題があった。
課題を解決するための手段
本発明は上記課題を解決するために、２次元画像データ
をｎＸ’ｎ画素のブロックに分割し、各ブロック毎に全
画素の濃度の平均値と各画素との絶対値を算出し、前記
絶対値の差に応じて、前記ブロックを直交変換した係数
を量子化する量子化ステップ幅と、周波数成分の高い係
数をゼロにカットする個数を決定し、前記絶対値が所定
の値より大きい場合は第１の量子化ステップ幅で量子化
し、第１の個数だけ高周波成分の係数をゼロにカットし
、小さい場合は、第１の量子化ステップ幅よりも小さい
第２の量子化ステップ幅で量子化し、第１の個数よりも
多い第２の個数だけ高周波成分の係数をゼロにカットす
るように構成したものである。
をｎＸ’ｎ画素のブロックに分割し、各ブロック毎に全
画素の濃度の平均値と各画素との絶対値を算出し、前記
絶対値の差に応じて、前記ブロックを直交変換した係数
を量子化する量子化ステップ幅と、周波数成分の高い係
数をゼロにカットする個数を決定し、前記絶対値が所定
の値より大きい場合は第１の量子化ステップ幅で量子化
し、第１の個数だけ高周波成分の係数をゼロにカットし
、小さい場合は、第１の量子化ステップ幅よりも小さい
第２の量子化ステップ幅で量子化し、第１の個数よりも
多い第２の個数だけ高周波成分の係数をゼロにカットす
るように構成したものである。
作用
本発明は上記した構成により、濃度変化の激しい画像デ
ータでも、視覚上の画質の劣化が少なく、高い圧縮率が
得られるものである。
ータでも、視覚上の画質の劣化が少なく、高い圧縮率が
得られるものである。
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明を適用した画像デー夕符号化装置の
一実施例のブロック図である。
る。第１図は本発明を適用した画像デー夕符号化装置の
一実施例のブロック図である。
入力画像信号は前処理回路］てアナログ信号の場合はデ
ィジタル化されたり、またカラー画像の場合はＹＣ分離
されたりして、２次元のディジタル信号に変換される。
ィジタル化されたり、またカラー画像の場合はＹＣ分離
されたりして、２次元のディジタル信号に変換される。
ブロック化回路２では前記２次元ディジタル化号をｎ
Ｘ ｎ、本実施例では８×８のブロックに分割し、その
出力はブロック単位に３の直交変換回路３に入力され周
波数成分の８×８の係数が演算されると七もに、演算回
路１０にも入力され８Ｘ８＝６４画素の濃度の平均値と
各画素との差の絶対値の平均値σｂ （標準偏差）が演
算される。ここで算出した各ブロック毎のσｂと予め設
定した値σ５とを比較器１１で比較し、σ、〉σ５とσ
ｂ≦σ５の状態を制御回路１２に送出する、一方、直交
変換回路３て周波数変換されたブロックの係数は量子化
回路４に入力される。量子化回路４では、制御回路１２
からの制御をうけ、σｂ〉σ８のときは、量子化ステッ
プ幅を大きくとり、σｂ≦σ５のときは、量子化ステッ
プ幅を小さ（とる。第２図は、量子化ステラプ幅を模式
的に示したものであり、第２図（ａ）はσｂ〉σ５の時
、（ｂ）の時はσｂ≦σ５の時の量子化ステップ幅を示
している。また、第３図は、ブロックの各係数に割り当
てられた量子化後の量子化ヒツト配分の一例である。矢
印の方向へ行くほど高周波成分を表しており、第３図（
ａ）はσｂ〉σ５の時、（ｂ）はσｂ≦σ３の時のビッ
ト配分を表わしている。σｂ〉σ６の時は高周波成分を
ゼロにカッとする割合が少なくσｂ≦σ８の時は高周波
成分をゼロにカットする割合を多く設定している。すな
わちσｂ〉σ６の時の量子化ステップ幅をｅ２、ゼロニ
カットする高周波成分の割合をｍ３、σｂ≦σ３ノの時
の量子化ステップ幅をｅｂ、ゼロにカットスカットする
高周波成分の割合をｍｂとすると、（１３＞（ｌ １１
．、ｍ２＜ｍｂとなるように制御回路１２にて量子化回
路４か制御される。ここでσｂ〉σ５のの状態は、その
ブロックが濃度変化の激しいことを表わし、σｂ≦σ８
の状態は濃度変化が少ないことを表わしている。前記の
ようにブロック毎に異なる量子化を施された結果はハフ
マン符号化回路５にて符号テーブル６を用いて可変長符
号化され、圧縮された後、伝送される。受信側ではハフ
マン復号化回路７で符号テーブル６を用いて復号化され
８の逆変換回路８で直交変換の逆変換が施され、さらに
合成回路ってカラー画像に合成されたりアナログ信号に
変換されたりして、画像信号を出力する。
Ｘ ｎ、本実施例では８×８のブロックに分割し、その
出力はブロック単位に３の直交変換回路３に入力され周
波数成分の８×８の係数が演算されると七もに、演算回
路１０にも入力され８Ｘ８＝６４画素の濃度の平均値と
各画素との差の絶対値の平均値σｂ （標準偏差）が演
算される。ここで算出した各ブロック毎のσｂと予め設
定した値σ５とを比較器１１で比較し、σ、〉σ５とσ
ｂ≦σ５の状態を制御回路１２に送出する、一方、直交
変換回路３て周波数変換されたブロックの係数は量子化
回路４に入力される。量子化回路４では、制御回路１２
からの制御をうけ、σｂ〉σ８のときは、量子化ステッ
プ幅を大きくとり、σｂ≦σ５のときは、量子化ステッ
プ幅を小さ（とる。第２図は、量子化ステラプ幅を模式
的に示したものであり、第２図（ａ）はσｂ〉σ５の時
、（ｂ）の時はσｂ≦σ５の時の量子化ステップ幅を示
している。また、第３図は、ブロックの各係数に割り当
てられた量子化後の量子化ヒツト配分の一例である。矢
印の方向へ行くほど高周波成分を表しており、第３図（
ａ）はσｂ〉σ５の時、（ｂ）はσｂ≦σ３の時のビッ
ト配分を表わしている。σｂ〉σ６の時は高周波成分を
ゼロにカッとする割合が少なくσｂ≦σ８の時は高周波
成分をゼロにカットする割合を多く設定している。すな
わちσｂ〉σ６の時の量子化ステップ幅をｅ２、ゼロニ
カットする高周波成分の割合をｍ３、σｂ≦σ３ノの時
の量子化ステップ幅をｅｂ、ゼロにカットスカットする
高周波成分の割合をｍｂとすると、（１３＞（ｌ １１
．、ｍ２＜ｍｂとなるように制御回路１２にて量子化回
路４か制御される。ここでσｂ〉σ５のの状態は、その
ブロックが濃度変化の激しいことを表わし、σｂ≦σ８
の状態は濃度変化が少ないことを表わしている。前記の
ようにブロック毎に異なる量子化を施された結果はハフ
マン符号化回路５にて符号テーブル６を用いて可変長符
号化され、圧縮された後、伝送される。受信側ではハフ
マン復号化回路７で符号テーブル６を用いて復号化され
８の逆変換回路８で直交変換の逆変換が施され、さらに
合成回路ってカラー画像に合成されたりアナログ信号に
変換されたりして、画像信号を出力する。
本発明では、濃度変化の激しいブロックでは、量子化ス
テップ幅を粗くとってもあまりブロック歪が目立たなく
、高周波成分をカットするとむしろ、ボケや疑似輪郭が
目立ち、濃度変化の少ないブロックでは量子化ステップ
幅を粗くとるとブロック歪が目立ち、高周波成分をある
程度カットしてもボケ等の劣化が目立ちにくいという性
質を利用し、濃度変化の激しさの違いによって量子化ス
テップ幅と高周波成分のカットの割合を操作するもので
ある。また、本実施例では、ブロック内の濃度変化の激
しさを表わすσ５の値を１つに定めているが、複数個の
値を定めて、各ブロックの濃度変化の激しさを表わす状
態に応じて、複数種類の量子化ステップ幅と、高周波成
分のカットの割合を定めることも、同様の実施例で簡単
に構成することができる。
テップ幅を粗くとってもあまりブロック歪が目立たなく
、高周波成分をカットするとむしろ、ボケや疑似輪郭が
目立ち、濃度変化の少ないブロックでは量子化ステップ
幅を粗くとるとブロック歪が目立ち、高周波成分をある
程度カットしてもボケ等の劣化が目立ちにくいという性
質を利用し、濃度変化の激しさの違いによって量子化ス
テップ幅と高周波成分のカットの割合を操作するもので
ある。また、本実施例では、ブロック内の濃度変化の激
しさを表わすσ５の値を１つに定めているが、複数個の
値を定めて、各ブロックの濃度変化の激しさを表わす状
態に応じて、複数種類の量子化ステップ幅と、高周波成
分のカットの割合を定めることも、同様の実施例で簡単
に構成することができる。
発明の効果
以上述べたように、本発明の画像データ符号化方式によ
れば、濃度変化の激しさの異なる画像でも、視覚上の画
質劣化が少なく、高い圧縮率を達成することかできる。
れば、濃度変化の激しさの異なる画像でも、視覚上の画
質劣化が少なく、高い圧縮率を達成することかできる。
第１図は本発明を適用した画像データ符号化装置の一実
施例を示すブロック図、第２図は本発明に係る量子化ス
テップ幅の一例を示した模式図、第３図は本発明に係る
量子化後のビット配分の一例を示した模式図である。 ２・・・・・・ブロック化回路、４・・・・・・量子化
回路、５・・・・・・ハフマン符号化回路、７・・・・
・・ハフマン復号化回路、８・・・・・・逆変換回路、
９・・・・・・合成回路、１０・・・・・・演算回路。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名（α） ＠ ３ 図 名 （ｂン （ｂ） 番
施例を示すブロック図、第２図は本発明に係る量子化ス
テップ幅の一例を示した模式図、第３図は本発明に係る
量子化後のビット配分の一例を示した模式図である。 ２・・・・・・ブロック化回路、４・・・・・・量子化
回路、５・・・・・・ハフマン符号化回路、７・・・・
・・ハフマン復号化回路、８・・・・・・逆変換回路、
９・・・・・・合成回路、１０・・・・・・演算回路。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名（α） ＠ ３ 図 名 （ｂン （ｂ） 番
Claims (2)
- （１）２次元画像データをｎ×ｎ画素のブロックに分割
し、各ブロック毎に全画素の濃度の平均値と各画素との
差の絶対値を算出する手段と、前記絶対値の値に応じて
、前記ブロックを直交変換した係数を量子化するステッ
プ幅と、周波数成分の高い係数をゼロにカットする個数
を決定する手段とを有することを特徴とする画像データ
符号化方式。 - （２）ブロックの全画素の平均値と各画素との差の絶対
値が所定の値より大きい場合は、第１の量子化ステップ
幅で量子化し、第１の個数だけ高周波成分の係数をゼロ
にカットし、小さい場合は、第１の量子化ステップ幅よ
り小さい第２の量子化ステップ幅で量子化し、第１の個
数より多い第２の個数だけ高周波成分の計数をゼロにカ
ットする手段とを有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の画像データ符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297716A JPH04170283A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 画像データ符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297716A JPH04170283A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 画像データ符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170283A true JPH04170283A (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=17850247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2297716A Pending JPH04170283A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 画像データ符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04170283A (ja) |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2297716A patent/JPH04170283A/ja active Pending
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