JPH06284401A - Picture coder - Google Patents

Picture coder

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JPH06284401A
JPH06284401A JP6664593A JP6664593A JPH06284401A JP H06284401 A JPH06284401 A JP H06284401A JP 6664593 A JP6664593 A JP 6664593A JP 6664593 A JP6664593 A JP 6664593A JP H06284401 A JPH06284401 A JP H06284401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quantization
quantization parameter
section
unit
code amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP6664593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideto Kunihiro
秀人 國弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KODO EIZO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Original Assignee
KODO EIZO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KODO EIZO GIJUTSU KENKYUSHO KK filed Critical KODO EIZO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority to JP6664593A priority Critical patent/JPH06284401A/en
Publication of JPH06284401A publication Critical patent/JPH06284401A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To control a quantity of a code after coding without causing extreme deterioration in picture quality and limination in frame number of the picture to be coded. CONSTITUTION:Data obtained by converting a quantization matrix corresponding to each frequency component coefficient resulting from picture data subjected to orthogonal transformation at a DC transformation section 1 into an actual quantization step size with a quantization parameter via the DC transformation section 1 and a delay section 6 are quantized by a quantization section 7. Then the coder is provided with a preceding quantization section 2 quantizing the data from the DC transformation section 1 with a predetermined quantization parameter Qc to obtain an optimum quantization parameter, a preceding variable length coding section 3 applying variable length coding to preceding quantization data, a preceding code quantity count section 4 counting the code quantity Bc generated in this case, and a quantization parameter calculation section 5 calculating the quantization parameter based on a relation between a target code quantity Bm and the code quantization Bc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は動画像や静止画像を圧縮
する画像符号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding apparatus for compressing moving images and still images.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像の高能率符号化方式としては、直交
変換と量子化と可変長符号化を用いた符号化方式が広く
用いられている。直交変換としては一般的には8×8画
素の2次元DCT変換が用いられる場合が多い。DCT
変換後のデータは画像の空間周波数成分ごとに分解され
るが、各空間周波数成分に対応する量子化マトリックス
が予め用意されている。この量子化マトリックスに対し
て何らかの変換を行う量子化パラメータがあり、この量
子化パラメータを変更することにより、圧縮後の符号量
を制御することができる。しかし、圧縮後の符号量は画
像の絵柄によっても大きく左右されるので、符号化デー
タを一定レートで伝送する場合や、一定量のメモリに記
録する場合には、それらの容量を超えない範囲でできる
だけ高画質を保つように制御する必要がある。
2. Description of the Related Art As a high-efficiency image coding system, a coding system using orthogonal transformation, quantization and variable length coding is widely used. As the orthogonal transform, generally, a two-dimensional DCT transform of 8 × 8 pixels is often used. DCT
The converted data is decomposed for each spatial frequency component of the image, but a quantization matrix corresponding to each spatial frequency component is prepared in advance. There is a quantization parameter for performing some transformation on this quantization matrix, and the code amount after compression can be controlled by changing this quantization parameter. However, the amount of code after compression greatly depends on the picture pattern of the image.Therefore, when transmitting coded data at a constant rate or recording it in a certain amount of memory, the amount of code must be within the range. It is necessary to control so that the image quality is kept as high as possible.

【0003】従来の画像符号化装置では、伝送バッファ
のデータ蓄積量によって量子化パラメータを変化させる
フィードバック制御がよく用いられている。
In the conventional image coding apparatus, feedback control is often used in which the quantization parameter is changed according to the amount of data stored in the transmission buffer.

【0004】図3は従来の画像符号化装置を示す。11
は8×8画素にブロック分割された入力画像にDCT変
換を行うDCT変換部、12はDCT変換後のデータを
量子化パラメータに基づいて量子化する量子化部、13
は量子化されたデータを可変長符号化する可変長符号化
部、14は可変長符号化されたデータの伝送バッファで
あり、量子化制御部15は伝送バッファ14からフィー
ドバックされたデータ蓄積量の値によって量子化パラメ
ータを決定(変更)する。
FIG. 3 shows a conventional image coding apparatus. 11
Is a DCT transform unit for performing DCT transform on an input image divided into blocks of 8 × 8 pixels, 12 is a quantizer for quantizing the data after DCT transform based on a quantization parameter, 13
Is a variable length coding unit for variable length coding the quantized data, 14 is a transmission buffer for the variable length coded data, and the quantization control unit 15 is for storing the amount of data fed back from the transmission buffer 14. The value determines the quantization parameter (change).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の画像符号化装置
では、伝送バッファ14のデータ蓄積量によって量子化
パラメータを変化させるフィードバック制御が用いられ
ているが、この方法では伝送バッファ14内のデータ蓄
積量が大きくなった場合には、発生符号量を抑えるため
に量子化ステップサイズが粗くなるように量子化パラメ
ータを制御するため、伝送バッファ14内のデータ蓄積
量が小さい場合に比較して極端に画質が劣化してしまう
という問題点があった。
In the conventional image coding apparatus, feedback control in which the quantization parameter is changed according to the amount of data stored in the transmission buffer 14 is used. In this method, the data storage in the transmission buffer 14 is performed. When the amount becomes large, the quantization parameter is controlled so that the quantization step size becomes coarse in order to suppress the generated code amount. Therefore, the amount of data accumulated in the transmission buffer 14 is extremely smaller than that when the amount is small. There is a problem that the image quality deteriorates.

【0006】また、電子スチルカメラのように1フレー
ムだけを一定量のメモリに記録しなければならないよう
な場合には、このようなフィードバック制御は使用でき
ないという問題点があった。
Further, there is a problem that such feedback control cannot be used when only one frame has to be recorded in a fixed amount of memory like an electronic still camera.

【0007】本発明の目的は、極端な画質劣化を起こす
ことなく、また、符号化する画像のフレーム数による制
限を受けることなく、符号化後の符号量を制御すること
の可能な画像符号化装置を提供することにある。
An object of the present invention is to perform image coding in which the code amount after coding can be controlled without causing extreme deterioration in image quality and without being limited by the number of frames of the image to be coded. To provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために、予め決められた量子化パラメータで画像
データを先行符号化する先行符号化手段と、該先行符号
化手段によって得られた符号量と目標符号量とに基づい
て最適量子化パラメータを算出する最適量子化パラメー
タ算出手段と、該最適量子化パラメータ算出手段によっ
て得られた最適量子化パラメータで画像データを量子化
する量子化手段と、該量子化手段によって得られたデー
タを可変長符号化する手段とを具えたことを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is provided by a preceding coding means for preceding-coding image data with a predetermined quantization parameter, and the preceding coding means. Optimum quantization parameter calculation means for calculating the optimum quantization parameter based on the code amount and the target code amount, and quantization for quantizing image data with the optimum quantization parameter obtained by the optimum quantization parameter calculation means. And a means for variable-length coding the data obtained by the quantizing means.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、符号量を予測して量子化パラ
メータを決定し、これによって量子化、可変長符号化を
行う。したがって、安定した画質で符号化が行われ、ま
た、フレーム単位に制御が可能になり、静止画の圧縮に
用いることができるようになる。
According to the present invention, the code amount is predicted to determine the quantization parameter, and the quantization and the variable length coding are performed by this. Therefore, encoding can be performed with stable image quality, control can be performed in frame units, and the image can be used for still image compression.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明の実施例について図1〜図2を
参照して説明する。図1は本発明による画像符号化装置
の構成例を示したものである。まずDCT変換部1で8
×8画素にブロック分割された入力画像にDCT変換処
理を行う。先行量子化部2では、量子化マトリックスを
予め決められた量子化パラメータQcで量子化ステップ
サイズに変換し、これを用いてDCT変換部1からのD
CT変換係数を量子化する。先行可変長符号化部3で
は、先行量子化部2で先行量子化されたデータに対して
ハフマン符号化などの可変長符号化を行う。先行符号量
カウント部4では、先行可変長符号化部3で符号化され
たデータの符号量Bcをカウントする。量子化パラメー
タ算出部5では、予め設定された目標符号量Bmとパラ
メータA・Bおよび先行符号量カウント部4からの出力
Bcで構成される以下の方程式
Embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an example of the configuration of an image coding apparatus according to the present invention. First, the DCT converter 1
DCT conversion processing is performed on the input image divided into blocks of × 8 pixels. The preceding quantization unit 2 converts the quantization matrix into a quantization step size with a predetermined quantization parameter Qc, and uses this to convert D from the DCT conversion unit 1 into a quantization step size.
Quantize the CT transform coefficients. The preceding variable length coding unit 3 performs variable length coding such as Huffman coding on the data quantized ahead of time by the preceding quantization unit 2. The preceding code amount counting unit 4 counts the code amount Bc of the data coded by the preceding variable length coding unit 3. In the quantization parameter calculation unit 5, the following equation composed of the preset target code amount Bm, the parameters A and B, and the output Bc from the preceding code amount counting unit 4 is used.

【0011】[0011]

【数2】(Bm/Bc)・Qx3/2 +A・Qx+B=0 を満たすような量子化パラメータQxを算出する。遅延
部6は、前記量子化パラメータQxを算出する間、DC
T変換部1からのDCT変換係数を保持する。量子化部
7は、前記量子化パラメータQxを用いて量子化マトリ
ックスを量子化ステップサイズに変換し、その量子化ス
テップサイズでDCT変換係数を量子化する。可変長符
号化部8は、量子化部7で量子化されたデータをハフマ
ン符号などで可変長符号化する。
## EQU00002 ## A quantization parameter Qx that satisfies (Bm / Bc) .Qx 3/2 + A.Qx + B = 0 is calculated. The delay unit 6 maintains the DC during the calculation of the quantization parameter Qx.
The DCT transform coefficient from the T transform unit 1 is held. The quantizer 7 converts the quantization matrix into a quantization step size using the quantization parameter Qx, and quantizes the DCT transform coefficient with the quantization step size. The variable length coding unit 8 performs variable length coding on the data quantized by the quantizing unit 7 using a Huffman code or the like.

【0012】図2は、量子化マトリックスqm(i,
j)を量子化パラメータQpによって量子化ステップサ
イズqs(i,j)に変換した例である。変換式には、
例えば下記のような変換式が用いられる。
FIG. 2 shows a quantization matrix qm (i,
It is an example in which j) is converted into a quantization step size qs (i, j) by a quantization parameter Qp. The conversion formula is
For example, the following conversion formula is used.

【0013】[0013]

【数3】qs(i,j)=qm(i,j)×Qp/C ここで、Cは定数である。図2に示した例は、Qp=1
0,C=50とした場合の例である。
## EQU00003 ## qs (i, j) = qm (i, j) .times.Qp / C where C is a constant. In the example shown in FIG. 2, Qp = 1
This is an example when 0 and C = 50.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
質の極端な劣化を起こすことなく、また、画像のフレー
ム数による制限を受けることなく、符号化後の符号量を
制御することができる。
As described above, according to the present invention, the code amount after encoding can be controlled without causing the extreme deterioration of the image quality and without being limited by the number of frames of the image. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像符号化装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an image encoding device of the present invention.

【図2】量子化マトリックスと量子化ステップサイズの
一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a quantization matrix and a quantization step size.

【図3】従来例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 DCT変換部 2 先行量子化部 3 先行可変長符号化部 4 先行符号量カウント部 5 量子化パラメータ算出部 6 遅延部 7 量子化部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DCT conversion unit 2 Preceding quantization unit 3 Preceding variable length encoding unit 4 Preceding code amount counting unit 5 Quantization parameter calculation unit 6 Delay unit 7 Quantization unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め決められた量子化パラメータで画像
データを先行符号化する先行符号化手段と、該先行符号
化手段によって得られた符号量と目標符号量とに基づい
て最適量子化パラメータを算出する最適量子化パラメー
タ算出手段と、該最適量子化パラメータ算出手段によっ
て得られた最適量子化パラメータで画像データを量子化
する量子化手段と、該量子化手段によって得られたデー
タを可変長符号化する手段とを具えたことを特徴とする
画像符号化装置。
1. An advance quantization means for performing advance encoding of image data with a predetermined quantization parameter, and an optimum quantization parameter based on a code amount and a target code amount obtained by the preceding encoding means. Optimum quantization parameter calculation means for calculating, quantization means for quantizing image data with the optimum quantization parameter obtained by the optimum quantization parameter calculation means, and variable length code for the data obtained by the quantization means An image coding apparatus, comprising: an encoding unit.
【請求項2】 前記先行符号化手段は、予め定められた
量子化パラメータQcで画像データを先行量子化する先
行量子化部と、該先行量子化部で先行量子化を行ったデ
ータを可変長符号化する先行可変長符号化部と、該先行
可変長符号化部で発生した符号量Bcをカウントする先
行符号量カウント部とを有し、前記最適量子化パラメー
タ算出手段は、目標符号量Bmと前記符号量Bcとに基
づいて最適量子化パラメータを算出する量子化パラメー
タ算出部を有することを特徴とする請求項1に記載の画
像符号化装置。
2. The preceding coding means, the preceding quantization unit for performing the preceding quantization of the image data with a predetermined quantization parameter Qc, and the variable-length data for the preceding quantization performed by the preceding quantization unit. It has a preceding variable length coding unit for coding, and a preceding code amount counting unit for counting the code amount Bc generated in the preceding variable length coding unit, and the optimum quantization parameter calculation means has a target code amount Bm. The image coding apparatus according to claim 1, further comprising: a quantization parameter calculation unit that calculates an optimum quantization parameter based on and the code amount Bc.
【請求項3】 前記量子化パラメータ算出部は、前記目
標符号量Bmと前記符号量Bcとの比(Bm/Bc)
と、前記量子化パラメータQcに依存して決められる2
つのパラメータ(AおよびBとする)とで構成される以
下の方程式 【数1】(Bm/Bc)・Qx3/2 +A・Qx+B=0 を満たすようなQxを最適量子化パラメータとして算出
することを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装
置。
3. The quantization parameter calculation unit is a ratio (Bm / Bc) between the target code amount Bm and the code amount Bc.
And 2 determined depending on the quantization parameter Qc
Calculating Qx as an optimum quantization parameter that satisfies the following equation (Bm / Bc) · Qx 3/2 + A · Qx + B = 0, which is composed of two parameters (A and B) The image encoding device according to claim 2.
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