JPH0487471A

JPH0487471A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0487471A
Application number: JP2201106A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Nagashima; 長島　良武; Takashi Ishikawa; 尚石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-19

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、特に複数の量子化テーブルを有し、ブロック
化された画像データを所望の圧縮データ量に圧縮する画
像処理装置に関するものである。

［従来の技術］写真等の中間調画像（以下、「イメージ」という）をメ
モリに記憶する場合、必要となるメモリ容量は（画素数
）×（階調ビット数）であり、高品位なカラー画像を記
憶するには膨大なメモリ容量が必要であった。このため
、情報量を圧縮する種々の圧縮方式が提案されており、
圧縮された情報をメモリに記憶することにより、メモリ
容量の削減が図られている。

第６図は、カラー静止画行帰化の国際標準化方式として
、ＪＰＥＧ　（Ｊｏｉｎｔ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ
　ＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）にて提案されているＢａ
５ｅｌｉｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　（基本方式）の符号化方
式（表出：　［カラー静止画符号化国際標準化」１画像
電子学会誌、第１８巻第６号、　ｐｐ、３９ｇ−４０９
，１９８９）のブロック構成図である。

入力端子１より入力されたイメージ画素データは、ブロ
ック化回路２において８×８画素のブロック状に切出さ
れ、離散コサイン変換（ＤＣＴ）回路１７にてコサイン
変換され、変換係数が量子化器（Ｑ）４０に供給される
。この量子化器４０では、量子化テーブル４１により印
加される量子化ステップ情報に従って変換係数の線形量
子化を行う。量子化された変換係数のうち、ＤＣ係数は
予測符号化回路（ＤＰＣＭ）４２にて前ブロックのＤＣ
成分との差分（予測誤差）がとられ、ハフマン符号化回
路４３に供給される。

第７図は、第６図に示す予測符号化回路４２の詳細なブ
ロック構成図である。

量子化器４０より量子化されたＤＣ係数が遅延回路５３
及び減算器５４に印加される。この遅延回路５３は、離
散コサイン変換回路が１ブロツクすなわち、８×８画素
分の演算に必要な時間分だけ遅延される回路であり、従
って、遅延回路５３からは前ブロックのＤＣ係数が減算
器５４に供給される。よって、減算器５４からは前ブロ
ックとのＤＣ係数の差分（予測誤差）が出力されること
になる（本予測符号化回路４２では予測値として前ブロ
ツク値を用いているため、本予測符号化回路４２は前述
の如く遅延回路５３にて構成されている）。

次に、第６図に示す１次元ハフマン符号化回路４３は、
予測符号化回路４２より供給された予測誤差信号をＤＣ
ハフマン・コード・テーブル４４に従って、可変長符号
化し、後述する多重化回路５１にＤＣハフマン・コード
として供給する。

一方、量子化器４０にて量子化されたＡＣ係数（ＤＣ係
数以外の係数）は、スキャン変換回路４５にて第８図に
示すような低次の係数より順にジグザグ・スキャンされ
、有意係数検出回路４６に供給される。この有意係数検
出回路４６では、量子化されたＡＣ係数が“０”か否か
を判定し、“０”の場合は、ラン長カウンタ４７にカウ
ントアツプ信号を供給し、カウンタ値を「＋１」増加さ
せる。しかし、“０”以外の係数の場合には、リセット
信号をラン長カウンタ４７に供給し、カウンタ値をリセ
ットすると供に係数をグループ化回路４８にて第９図に
示すようにグループ番号５ｓｓｓと付加ビットに分割し
、グループ番号５ＳＳＳをハフマン符号化回路４９に、
付加ビットを多重化回路５１に各々供給する。

上述のラン長カウンタ４７は、”０”のラン長をカウン
トする回路で、“０”以外の有意係数間の“Ｏ”の数Ｎ
ＮＮＮを２次元ハフマン符号化回路４９に供給する。こ
のハフマン符号化回路４９は供給された“０”のラン長
ＮＮＮＮと有意係数のグループ番号５ｓｓｓをＡＣハフ
マン・コード・テーブル５０に従って可変長符号化し、
多重化回路５１にＡＣハフマン・コードを供給する。

多重化回路５１では、１ブロツク（８×８の入力画素）
分のＤＣハフマンコード、ＡＣハフマンコード及び付加
ビットを多重化し、出力端子５２より圧縮された画像デ
ータを出力する。

従って、出力端子５２より出力される圧縮画像データを
メモリに記憶し、読出し時には逆操作によって伸張する
ことにより、メモリ容量の削減が可能である。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記従来例では、符号化部にて可変長符
号化を用いているため、１ブロツクの符号長（情報量）
が一定とならず、一定レートのデータを必要とする応用
においては、メモリ管理が複雑となる。また、第１０図
に示すような画像のオーバラップや、第１１図に示すよ
うな画像の一部置換等の画像合成をメモリ上で実行する
ことも難しいという欠点があった。

また、離散コサイン変換（ＤＣＴ）後のＤＣ係数は予測
符号化回路（ＤＰＣＭ）で符号化されているため、１ブ
ロツクの置換を行うと、エラーが発生するという問題が
あった。このエラー発生をな（すためには、そのＤＰＣ
Ｍ符号に属している集合全体を復調し、データ置換をし
た後、再度ＤＰＣＭ符号を求めなければならず、処理手
順が複雑で計算回数も多く、実用的でないという欠点が
あった。

本発明は、上記課題を解決するために成されたもので、
複数の量子化テーブルを有し、所望の圧縮データ量に圧
縮することにより、メモリ管理を容易にし、画質劣化を
最小に抑えた画像処理装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は以
下の構成からなる。

複数の量子化テーブルを有し、ブロック化された画像デ
ータを所望の圧縮データ量に圧縮する画像処理装置であ
って、ブロック化された画像データを量子化テーブルに
基づいて符号化を行う符号化手段と、該符号化手段で符
号化された画像データの圧縮データ量を計数する計数手
段と、該計数手段での結果に応じて量子化テーブルを選
択する選択手段とを備える。

また、好ましくは、前記選択手段は、圧縮データ量が減
少又は増大する方向に量子化テーブルを選択していくこ
とを一態様とする。

更に、好ましくは、前記選択手段は、選択した量子化テ
ーブルのインデックスを記憶する記憶手段を含むことを
一態様とする。

［作用］以上の構成において、ブロック化された画像データを量
子化テーブルに基づいて符号化を行い、符号化された画
像データの圧縮データ量を計数する。そして、その係数
結果に応じて量子化テーブルを選択し、所望の圧縮デー
タ量に符号化するように動作する。

［実施例］以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な一実施例
を詳細に説明する。

第１図は、本実施例における装置の構成を示す概略ブロ
ック図である。

入力端子１から入力されたイメージ画素データは、複数
の遅延用ラインメモリで構成されるブロック化部２で、
例えば８Ｘ８画素のブロックに分割される。そして、ブ
ロック毎に、離散コサイン変換（ＤＣＴ）部３でコサイ
ン変換が行われ、次のスキャン変換部４で１次元データ
列に変換される。その後、符号器５で符号化された符号
データは、後述するテーブルセレクタ１２及びメモリ制
御部８によって制御されるバッファメモリ９又は１０に
記憶される。

第３図は、上述の符号器５の詳細を示す構成図である。

図示するように、符号器５は量子化器（Ｑ）２２と、上
述の第６図４２から５２に示すような可変長符号化器（
ＶＬＣ）２３から構成され、通常、量子化（Ｑ）テーブ
ル６を参照しながら量子化が行われる。第２図は、この
量子化テーブル（ＪＰＥＧ　Ｙテーブル）の−例を示す
図である。

しかし、本実施例では、第１図に示すように、複数の量
子化テーブル６８〜６Ｃがスイッチ７で切り替え可能に
配置されており、符号器５からの符号データをモニタし
、その結果によりテーブルセレクタ１２が量子化テーブ
ル６ａ〜６ｃを切り替えて行（ように構成されている。

そして、この量子化テーブル６８〜６ｃは、テーブルの
内容がそれぞれ異なっており、各テーブル６８〜６Ｃの
同じ位置における値は６ａ→６ｂ−６ｃの順に小さ（な
るように配列されている。

従って、量子化テーブルを６　ａ−１６ｂ−１６ｃと切
り替えていくと、符号器５０発生情報量は単調に増加（
圧縮率は減少）して行く。

次に、本実施例における符号化及び記憶動作を第５図に
示すフローチャートに従って以下に説明する。

まず、ステップＳ１において、テーブルセレクタ１２に
よって量子化テーブル６ａが選択され、インデックスｉ
が初期化される。次に、ステップＳ２では、選択された
量子化テーブルに基づいて符号器５がブロック化された
画像データの符号化を行う。そして、ステップＳ３にお
いて、符号器５からの符号データは、メモリ制御部８で
制御されるバッファ９，１０へ書き込まれると同時に、
カウンタ１１に入力され、その情報量（圧縮率）がモニ
タされる。

次に、ステップＳ４では、カウンタ１１がらの出力Ｘが
テーブルセレクタ１２に入力され、フレームメモリ１３
の容量から求まる所定の情報量Ｓと比較される。その結
果、出力Ｘが所定の情報量Ｓより小さければステップＳ
７へ進み、次の量子化テーブルを選択する。そして、ス
テップＳ８では、インデックスｉを更新し、上述のステ
ップＳ２へ処理を戻す。つまり、この動作は、テーブル
セレクタ１２がスイッチ７を１→２−３と切り替えて行
き、所定の情報量Ｓを越えない最大の出力Ｘを求めるも
のである。

そして、上述のステップＳ４での結果、出力Ｘが所定の
情報量Ｓと等しいか大きければステップＳ５へ進み、そ
の時の符号データをバッファ９又は１０からフレームメ
モリ１３へ格納する。

次に、ステップＳ６で量子化テーブル６８〜６Ｃのイン
デックスデータをインデックスメモリ１４に記録して動
作を終了する。

以上の動作を各ブロック毎に繰り返すことで、全画像デ
ータがフレームメモリ１３に圧縮データとして記憶され
る。そして、各ブロックの情報量は、所定の情報量Ｓ以
下であり、フレームメモリ１３内の１ブロック分のメモ
リ容量を固定にすることができる。

次に、フレームメモリ１３内に記憶された圧縮データを
読み出す場合には、第４図に詳細を示す復号器１５の逆
量子化器２５で、量子化テーブル６ａ〜６ｃと同じ内容
の量子化テーブル１７ａ〜１７ｃを参照して逆量子化が
行われる。つまり、テーブルセレクタ１２がインデック
スメモリ１４に記録されたインデックスデータに従って
量子化テーブル１７ａ−１７ｃを選択し、その内容から
逆量子化器２５が逆量子化を行う。そして、通常の逆ス
キャン変換部１８．逆離散コザイン変換回路１９．ラス
ク化回路２０で処理されたイメージ画素データは出力端
子２１から出力される。

また、前述とは逆に、発生情報量が単調に減少して行く
ように量子化テーブルの順番を変えてもよい。

第１２図は、第１図に示した画像記憶部を含む画像処理
装置の全体構成を示す図である。

同図において、２００は画像入力部であり、ＣＣＤセン
サを含むイメージスキャナ等の画像読取装置やホストコ
ンピュータ、Ｓ■左カメラビデオカメラ等の外部機器の
インタフェース等により構成される。画像入力部２００
から入力された画像データは、第１図に示される画像記
憶部２０１の入力端子１に供給される。２０２はオペレ
ータが画像データの出力光の指定等を行う操作部、２０
３は出力制御部であり、前者は画像データの出力光の選
択、後者はメモリ読み出しの同期信号の出力等を行う。

２０４はデイスプレィ等の画像表示部、２０５は公衆回
線やローカルエリアネットワークを介して画像データの
送信を行う送信部、２０６は、例えば感光体上にレーザ
ビームを照射して潜像を形成し、これを可視画像化する
レーザビームプリンタ等の画像出力部である。

なお、画像出力部２０６は、インクジェットプリンタや
熱転写プリンタ、ドツトプリンタ等であっても良い。

また、上述の可変長符号化は、ＡＤＣＴに限らず、例え
ば算術符号化などの他の符号化方法であってもよい。

以上説明したように本実施例によれば、複数の量子化テ
ーブルを有し、符号器からの出力情報をモニタすること
により、指定値情報量を越えない最大出力情報を得るこ
とができる。

従って、ブロック内のメモリ容量を一定にすることがで
き、画像編集機能を低価格なシステムとして構成するこ
とができると共に、圧縮による画質劣化を最小に抑える
ことも可能となる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、複数の量子化テ
ーブルを有し、所望の圧縮データ量に圧縮することによ
り、メモリ管理を容易にし、画質劣化を最小に抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例における装置の構成を示す概略ブロッ
ク図、第２図は第１図に示す量子化テーブルの内容を示す図、第３図は第１図に示す符号器の構成を示す詳細ブロック
図、第４図は第１図に示す復号器の構成を示す詳細ブロック
図、第５図は本実施例における符号化及び記憶動作を示すフ
ローチャート、第６図は従来例における符号化方式の構成を示すブロッ
ク図、第７図は第６図に示す予測符号化回路の構成を示す詳細
ブロック図、第８図はＤＣＴ係数のスキャン順序を示す図、第９図は
ＡＣ係数のグループ番号と付加ビットを示す図、第１０図はフレーム上での画像オーバラップを示す図、第１１図はフレーム上での画像置換を示す図、第１２図
は画像処理装置全体の構成を示す図である。図中、１・・・入力端子、２・・・ブロック化部、３・・・離
散コサイン変換部、４・・・スキャン変換部、５・・・
符号器、６ａ〜６ｃ、１７ａ−１７ｃｍ量子化テーブル
、７．１６・・・スイッチ、８・・・メモリ制御部、９
゜１０・・・バッファメモリ、１１・・・カウンタ、１
２・・・テーブルセレクタ、１３・・・フレームメモリ
、１４・・・インデックスメモリ、１５・・・復号器、
１８・・・逆スキャン変換部、１９・・・逆離散コサイ
ン変換部、２０・・・ラスク化部、２１・・・出力端子
である。第２図ＴＯＯ＋０３第３図第４図第図第８図ＡＣイを敢ｓｓｓ第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の量子化テーブルを有し、ブロック化された
画像データを所望の圧縮データ量に圧縮する画像処理装
置であつて、ブロック化された画像データを量子化テーブルに基づい
て符号化を行う符号化手段と、該符号化手段で符号化された画像データの圧縮データ量
を計数する計数手段と、該計数手段での結果に応じて量子化テーブルを選択する
選択手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
（２）前記選択手段は、圧縮データ量が減少又は増大す
る方向に量子化テーブルを選択していくことを特徴とす
る請求項第１項に記載の画像処理装置。
（３）前記選択手段は、選択した量子化テーブルのイン
デックスを記憶する記憶手段を含むことを特徴とする請
求項第１項に記載の画像処理装置。