JPH06334873A

JPH06334873A - 静止画像の符号化方式

Info

Publication number: JPH06334873A
Application number: JP5117070A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Shimizu; 敏行清水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【目的】入力画像データの特性を検出する手段を有
し、検出した特性を用いて入力画像データ毎に最適な量
子化閾値を求めることで、種々の入力画像に適応した効
率の良い静止画像の符号化方式を得ることを目的とす
る。【構成】ブロック化手段２と直交変換手段３との間
に、入力画像データの平坦部領域をブロック毎に検出す
る平坦部検出手段８を設ける。平坦部検出手段８の後
に、検出した平坦部領域ブロックの個数を求める平坦部
領域面積算出手段９を設ける。算出した個数をパラメー
タとして、閾値処理手段１０において閾値設定部４で予
め設定した量子化閾値に処理を加える。量子化手段５に
おいて、閾値処理手段１０で処理した閾値を量子化閾値
として用いることにより、入力画像データ毎に適応した
符号化を行えるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】静止画像を直交変換し、その変数
係数を可変長符号化することによりデータ圧縮を行う画
像の符号化方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の静止画像データ符号化方
式を示すブロック図であり、図において、１は入力端
子、２はこの入力端子１に入力されたディジタル画像デ
ータを複数のブロックに分割するブロック化手段、３は
ブロック化されたディジタル画像データを直交変換する
直交変換手段、４はあらかじめ決められた量子化閾値を
入力する閾値設定部、５は上記閾値設定部４から受け取
った係数を量子化ステップ幅として直交変換手段３から
出力された変換係数を量子化する量子化手段、６は量子
化手段５より出力された量子化係数を可変長符号化する
可変長符号化手段、７は可変長符号化手段６より出力さ
れた符号を出力する出力端子である。

【０００３】次に動作について説明する。例えば、１画
素当たり８ビットで１フレーム分のデータ量が１９２０
×１０３５画素の画像信号から成るハイビジョンディジ
タル静止画像データが入力端子１に入力される。この場
合のデータは、ディジタル量の輝度データ（以下、
「Ｙ」とする）と、２種類の色差データ（以下、「Ｕ，
Ｖ」とする）である。

【０００４】Ｙ，Ｕ，Ｖディジタル画像データは、各々
入力端子１に入力された後、ブロック化手段２に送られ
る。ブロック化手段２に送られてきた画像データは、図
６に示したように、１つのブロック当たり水平垂直とも
８画素から成るブロックに分割される。以下、ブロック
化された画像データをｆ（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜７，ｙ＝
０〜７）とする。

【０００５】ブロック化手段２でブロック化されたＹ，
Ｕ，Ｖすべての画像データは、直交変換手段３に送ら
れ、各々のブロック毎に独立に直交変換される。この場
合の直交変換には２次元離散コサイン変換（以下ＤＣＴ
とする）を用いる。ＤＣＴした画像データの２次元変換
係数をＦ（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜７）とする
と、ＤＣＴによる直交変換式は、数１で与えられる。

【０００６】

【数１】

【０００７】上記数１で求められた変換係数は、図７で
示すように左上の１係数がＤＣ成分を表し、残りの６３
係数がＡＣ成分を表す。また、変換係数ブロックの横方
向が水平方向空間周波数、縦方向が垂直方向空間周波数
を表し、ブロック内の右下方向へいくに従い、水平垂直
とも空間周波数成分が高くなる高シーケンシ成分を持
つ。

【０００８】さらに、ＤＣＴされたＹ，Ｕ，Ｖ各画像デ
ータの変換係数は、係数位置毎に異なるステップサイズ
で線形量子化される。この時の各変換係数位置毎の量子
化ステップサイズを決定するために、まず閾値設定部４
において量子化閾値をあらかじめ入力する。

【０００９】図８に、これまでよく用いられてきた基準
量子化閾値の一例を示す。図８（ａ）は輝度データＹ用
の量子化閾値で、図８（ｂ）は、色差データＵおよびＶ
用の量子化閾値の一例である。閾値中の各値は、変換係
数を量子化する場合の各シーケンシ成分に対応する量子
化ステップサイズを表す。上記量子化閾値では、人間の
視覚特性により低域の周波数成分をなるべく保存するよ
うな値が選ばれている。

【００１０】上記閾値設定部４において設定されたＹ用
およびＵ，Ｖ用量子化閾値は、量子化手段５に送られ
る。量子化手段５では、直交変換手段３においてＤＣＴ
された変換係数を各シーケンシ成分毎に上記設定量子化
閾値の値で除算することで量子化係数が算出される。ま
た、この場合の前提条件として、画像内の特定領域毎に
設定した閾値の値を変えて量子化を行うことはできな
い。つまり、一旦設定した量子化閾値は、１フレーム全
画面領域に対して適用されることになる。

【００１１】量子化手段５において算出されたＹ，Ｕ，
Ｖデータの量子化係数は、可変長符号化手段６に送られ
可変長符号化される。

【００１２】可変長符号化手段６において符号化された
画像データは、出力端子７においてディジタルデータと
して出力される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の静止画像の符号
化方式は以上のように構成されているので、これまです
べての入力画像データに共通の基準閾値として設定して
きた量子化閾値図８（ａ），（ｂ）は、種々の画像デー
タ毎に適応したものではない。この場合の適応した量子
化閾値とは、その閾値を用いて圧縮した画像を伸張した
時に、ブロック歪やモスキート雑音等の直交変換特有の
ノイズが検知されないことを条件として、最大の圧縮効
率が得られることを意味する。従来では、設定した上記
基準閾値が入力画像に適応していないと、伸張データに
上記ノイズが視認されたり、逆にノイズが無くてもデー
タ量的に所望のデータ量にまで圧縮されていない等の問
題点があった。

【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、種々の静止画像データ毎に、人
間の視覚特性を用いて入力画像に適応した量子化閾値を
算出し、算出した量子化閾値を用いてその画像に最適な
符号化を行うもので、入力画像データ毎に、視覚的に画
質劣化が検知されない範囲で圧縮効率を向上させるとい
う効率のよい符号化方式を得ることを目的としており、
さらに任意の入力画像データにおいて、そのデータに適
応した量子化閾値を算出する方法を提供することを目的
としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる静止画
像の符号化方式においては、まず、入力されたディジタ
ル画像データの画像特性を検出するために、画像データ
のうちＹデータをもとにして、輝度変化の少ない領域
（以下、「平坦部領域」とする）を検出する平坦部検出
手段を備える。

【００１６】また、その検出された平坦部領域の大きさ
を求めるために、平坦部領域面積算出手段を備える。

【００１７】さらに、任意の画像に対して行った上記平
坦部領域面積算出手段の結果をもとにして、あらかじめ
設定された量子化閾値を、人間の視覚特性にもとずいて
その画像に最適なＹ用、およびＵ，Ｖ用量子化閾値とし
て処理する閾値処理手段を備えるものである。

【００１８】

【作用】この発明における静止画像符号化方式は、入力
画像の平坦部領域を検出する平坦部検出手段を設け、さ
らに、検出した平坦部領域の面積を求める平坦部領域面
積算出手段を設けることで、入力されたディジタル画像
データの特性を検出する。さらに、上記手段で検出した
入力画像データの特性を用いて、あらかじめ設定した閾
値を入力画像に適応した量子化閾値になるべく処理する
ものである。

【００１９】また、検出した入力画像データの特性を用
いて処理した量子化閾値を量子化時に用いることで、任
意の静止画像データ毎に適応した画像の符号化が実現す
るものである。

【００２０】

【実施例】実施例１．以下、この発明の１実施例を図に
ついて説明する。図１において、１〜７は従来例と同じ
である。８は入力画像データのうち、Ｙデータを用いて
画像内の平坦部領域を検出する平坦部検出手段、９は検
出された平坦部領域の面積を求める平坦部領域面積算出
手段、１０は平坦部領域面積算出手段９の結果から、閾
値設定部４において設定された量子化閾値をもとに入力
画像に適応した量子化閾値を求める閾値処理手段であ
る。

【００２１】次に、上記実施例１の動作を図９〜図１０
を参照しながら説明する。図９は平坦部検出手段８の説
明図、図１０は閾値処理手段１０のフローチャートであ
る。

【００２２】先ず、上記閾値設定部４において設定され
た量子化閾値図８（ａ），（ｂ）を基準閾値として、入
力画像に適応した量子化閾値を算出するために、入力画
像の特性が下記の方法で検出される。

【００２３】入力画像の特性を検出する方法として、平
坦部検出手段８において入力画像の平坦部領域が検出さ
れる。平坦部検出手段８では、ブロック化手段２によっ
てブロック化された画像データｆ（ｘ，ｙ）の中で、Ｙ
データｆY（ｘ，ｙ）に対して数２を用いてパラメータ
ｐが算出される。

【００２４】

【数２】

【００２５】上記パラメータｐは、１フレーム分の全Ｙ
データブロックに対して算出され、図８に示したよう
に、あらかじめ入力した所定値Ｐに対して、ｐ≦Ｐが成
立するブロックと、ｐ＞Ｐが成立するブロックに領域が
分割される。ここでｐ≦Ｐが成立するブロックを、検出
された平坦部領域ブロックとする。図９では上記方法で
検出された平坦部領域ブロックの一例を、斜線領域で示
してある。

【００２６】平坦部検出手段８によって検出された平坦
部領域ブロックは、平坦部領域面積算出手段９におい
て、１フレーム全画面領域に対しての検出平坦部領域ブ
ロックの総数ｈが求められる。

【００２７】次に、上記平坦部領域面積算出手段９で求
めたｈの結果を用いて、人間の視覚特性を利用して図１
０のステップ１１〜１５からなる閾値処理手段１０が行
われる。この場合の視覚特性とは、画像内に平坦部領域
が多い画像ほど、ブロック歪やモスキート雑音等のノイ
ズを人間が検知しやすいという特性を利用したものであ
る。そこで閾値処理手段１０では、入力画像の特性をｈ
の数に応じて複数段階のレベルに分け、ｈの数が多い入
力画像、即ち平坦部領域が多い画像ほど量子化閾値ＤＣ
成分の値を小さくする方法を採用する。今回の実施例で
は、３段階のレベルに分けた場合について示す。

【００２８】先ず、ステップ１１では、閾値設定部４に
おいて設定された量子化閾値図８（ａ），（ｂ）が入力
される。

【００２９】ステップ１２では、平坦部領域面積算出手
段９において求められたｈが所定値Ｈ1 に比べてｈ＞Ｈ
1 であるかどうかがチェックされ、ｈ＞Ｈ1 ならば、ス
テップ１３のように入力された量子化閾値のＤＣ成分値
はＹ用Ｕ，Ｖ用どちらも０．２５倍された後に四捨五入
される。ｈ＞Ｈ1 でないならば、ステップ１４において
ｈ＜Ｈ2 かどうかが判定され、ｈ＜Ｈ2 でないならばス
テップ１５において量子化閾値のＤＣ成分値は０．５倍
された後に四捨五入される。ｈ＜Ｈ2 であるならば、入
力された量子化閾値がそのままの値で出力される。ま
た、上記の過程において量子化閾値のＡＣ成分値は不変
であり、Ｈ1＞Ｈ2である。

【００３０】上記閾値処理手段１０において算出された
Ｙ用、およびＵ，Ｖ用量子化閾値は、量子化手段５に送
られる。量子化手段５では、直交変換手段３においてＤ
ＣＴされた変換係数を、各シーケンシ成分毎に上記算出
量子化閾値の値で除算することで量子化係数が算出され
る。

【００３１】実施例２．上記実施例１では、平坦部検出
手段８において検出された平坦部領域ブロックを、その
まま画像内の平坦部領域として平坦部領域面積算出手段
９においてそのブロック数ｈをカウントしたが、本実施
例では、平坦部検出手段８において新たに孤立ブロック
の除去を設けたものである。

【００３２】図１１は孤立ブロック除去を設けた平坦部
検出手段８の動作原理を示したものであり、実施例１の
平坦部検出手段８において検出された平坦部領域ブロッ
クの一例図１１（ａ）は、最小検出平坦部領域が図１１
で示されるように５ブロックから成る領域であると仮定
して、図１１（ｂ）に示されるように修正される。これ
は、実施例１の平坦部検出手段８において検出された孤
立平坦部領域ブロックを、画面領域上で平坦部としてみ
なさないように除去するためのものである。修正された
平坦部領域ブロックは、実施例１と同じく平坦部領域面
積算出手段１０においてその総数ｈがカウントされる。

【００３３】実施例３．上記実施例１では、平坦部領域
面積算出手段８において求めたｈを用いて、閾値処理手
段１０においてそのＤＣ成分値のみを処理しているが、
本実施例ではさらにＹ用量子化閾値のＡＣ成分値につい
ても処理することで、より入力画像に適応した量子化閾
値の導出が期待できる。

【００３４】図２は上記実施例の実施態様を示したもの
であり、直交変換手段３の後に標準偏差算出手段１６を
設けたものである。その動作例を以下に示す。

【００３５】先ず、標準偏差算出手段１６において、直
交変換手段３から出力されたＹデータの１フレームすべ
ての変換係数ブロックに対して、そのＡＣ成分係数値の
標準偏差が各シーケンシ成分毎に算出される。算出法と
しては、１フレーム中の分割されたブロックの総数をＮ
とし、Ｙデータの変換係数ブロックの係数値をＦYi
（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜７，ｉ＝１〜Ｎ）と
すると、標準偏差σ（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜
７）を求める式は、数３で与えられる。

【００３６】

【数３】

【００３７】ただし上式は、各シーケンシ成分毎の変換
係数分布がガウス分布に従い、その分布の平均値が０と
なることを仮定して成立している。

【００３８】次に、上記実施例１における平坦部領域面
積算出手段９で求めたｈと、標準偏差算出手段１６にお
いて求めたσ（ｕ，ｖ）の結果を用いて、図１２のステ
ップ１１，１２，１４，１７〜１９からなる閾値処理手
段１０が行われる。なお、本実施例の処理段階も、実施
例１と同様に３段階に分けた場合について示す。

【００３９】実施例１と同じく、ステップ１１において
入力された量子化閾値図８（ａ），（ｂ）は、ステップ
１２でｈ＞Ｈ1 であるかどうかがチェックされ、ｈ＞Ｈ
1 ならばステップ１７のように、入力された量子化閾値
はＤＣ、ＡＣ成分係数値どちらも０．２５倍された後に
四捨五入される。ｈ＞Ｈ1 でないならば、ステップ１４
においてｈ＜Ｈ2 かどうかが判定され、ｈ＜Ｈ2 でない
ならばステップ１８において量子化閾値は０．５倍され
た後に四捨五入される。ｈ＜Ｈ2 であるならば、入力さ
れた量子化閾値がそのままの値でステップ１９に入力さ
れる。

【００４０】ステップ１９では、上記ステップにおいて
定数倍された量子化閾値のうち、Ｙ用量子化閾値のＡＣ
成分値が下記の方法で修正される。

【００４１】先ず、ステップ１９に入力されたＹ用量子
化閾値のＡＣ成分値をＴY（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ
＝０〜７）で表すと、標準偏差算出手段１６において求
められたσ（ｕ，ｖ）を用いて、修正後のＡＣ成分値Ｔ
Y’（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜７）は次に示す
数４によって求められる。

【００４２】

【数４】

【００４３】数４ではＹ用量子化閾値の中で、ＴY
（０，１）の値を基準にして修正を加えている。

【００４４】ステップ１９において修正を加えられたＹ
用量子化閾値は、Ｕ，Ｖ用量子化閾値と共に量子化手段
５に送られる。

【００４５】実施例４．上記実施例３では、標準偏差算
出手段１６は１フレーム全ての変換係数ブロックに対し
てそのＡＣ成分係数値の標準偏差を各シーケンシ成分毎
に算出しているが、本実施例では図９の白色領域で代表
される、平坦部検出手段８において検出されなかったブ
ロックのみについて標準偏差を求めることで同様の効果
が期待できるとともに、計算時間の短縮化が実現する。

【００４６】実施例５．上記実施例４と同様に、標準偏
差算出手段１６における計算時間をさらに短縮させるた
めに、本実施例では標準偏差算出手段１６において、各
シーケンシ成分毎にそれぞれ任意に設定したパラメータ
ｐ（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜７）よりも大きい
変換係数の個数を求め、その個数から設定したパラメー
タにおける確率を逆算して各シーケンシ成分の標準偏差
を算出する手法を行う。その動作例を以下に示す。

【００４７】先ず、標準偏差を求める変換係数ブロック
の総数をＮとし、あるシーケンシ成分（ｕ，ｖ）におけ
る変換係数値をＦYi（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜
７，ｉ＝１〜Ｎ）とすると、ｉ＝１〜Ｎのブロックすべ
てについてＦYi（ｕ，ｖ）＞ｐ（ｕ，ｖ）が成立する係
数値の個数Ｐ（ｕ，ｖ）を各シーケンシ成分（ｕ，ｖ）
毎に求める。

【００４８】変換係数ブロックの各シーケンシ成分にお
けるＮ個のＦYi（ｕ，ｖ）の分布がガウス分布すると
し、その平均値が０であると仮定すると、Ｐ（ｕ，ｖ）
とｐ（ｕ，ｖ）とσ（ｕ，ｖ）との関係は、数５で表せ
る。

【００４９】

【数５】

【００５０】数５からσ（ｕ，ｖ）を算出することで、
各シーケンシ成分における標準偏差が算出できる。

【００５１】実施例６．上記実施例１における閾値処理
手段１０では、画像１枚当たりの圧縮データ量に制限を
付加しないで入力画像に適応した閾値処理を行うが、本
実施例では１枚当たりの圧縮データ量に制限がある場合
の条件下において、入力画像データに適応した量子化閾
値を求めるための動作例について示す。

【００５２】図３は本実施例の実施態様を示したもので
あり、直交変換手段３の後にメモリ２０を設け、可変長
符号化手段６の後にデータ量判断手段２１を設け、閾値
処理手段１０と量子化手段５との間に閾値修正手段２２
とメモリ２３を設けたものである。

【００５３】先ず、直交変換手段３において変換された
変換係数は、いったんメモリ２０に蓄積された後に、上
記実施例１と同様の動作が行われる。

【００５４】次に、可変長符号化手段６から出力された
圧縮データについて、そのデータ量を表すパラメータｄ
が、上記データ量判断手段２１において求められ、さら
に所定値Ｄと比較される。ｄ＜Ｄの場合は入力されたデ
ィジタルデータがそのまま出力端子７から出力される。
ｄ≧Ｄの場合についてはデータは出力されないで、パラ
メータｄのみが閾値修正手段２２にフィードバックさ
れ、閾値処理手段１０において算出された閾値が修正さ
れる。さらにこの場合、メモリ２０に蓄えられた変換係
数が量子化手段５に出力される。ただし、本手段２２に
おける初期設定時のフィードバック量は０とする。

【００５５】図１３は閾値修正手段２２における動作を
示したフローチャートである。最初にステップ２４にお
いて、フィードバックされたパラメータｄについて初期
設定値であるｄ＝０かどうかがチェックされる。ｄ＝０
の場合はステップ２５において閾値処理手段１０で処理
された量子化閾値が入力される。さらに、入力された量
子化閾値はステップ２６においてメモリ２３に記憶され
た後、入力された量子化閾値がそのまま量子化手段５に
出力される。ｄ＝０でない場合は、最初にステップ２７
においてメモリ２３から記憶していた量子化閾値を読み
だし、次にステップ２８において読みだした閾値を２倍
し、四捨五入して修正する。修正された量子化閾値は、
ステップ２６において新たにメモリに記憶された後、量
子化手段５に出力される。

【００５６】量子化手段５では、上記閾値修正手段２２
において修正された閾値を用いて、上記実施例１と同様
に入力画像データの変換係数が量子化される。

【００５７】上記の動作を圧縮後のデータ量が所定値Ｄ
以下になるまで繰り返すことで、画像データ１枚当たり
の圧縮データ量が制限された場合についても入力画像に
適応した量子化閾値が得られる。

【００５８】実施例７．上記実施例３の動作例に対して
も実施例６と同様の手段を設けることで、画像１枚当た
りの圧縮データ量に制限がある場合の条件下において入
力画像に適応した量子化閾値の導出が期待できる。本実
施例の実施態様を図４に示す。

【００５９】実施例８．上記実施例６，７では、閾値修
正手段２２のステップ２８においてすべての閾値を定数
倍して修正を行うが、本実施例では閾値を修正する回数
に応じて修正する成分を決定し、この時にＡＣ成分値を
ＤＣ成分値よりも優先的に修正する方法を採ることで上
記実施例６よりも圧縮データの画質が向上できる場合が
ある。

【００６０】図１４は本実施例の閾値修正手段２２の動
作を示すフローチャートである。図において、ステップ
２４〜２７は上記実施例６と同じ動作を行う。まず、ス
テップ２９において所望のデータ量Ｄになるまで閾値を
修正した回数を表す変数ｉをｉ＝１から順にカウントす
る。次に、カウントした変数値ｉが奇数であるかどうか
がステップ３０においてチェックされ、ｉが奇数の場合
はステップ３１において閾値のＡＣ成分値のみが２倍さ
れて四捨五入される。ｉが奇数でない場合、即ち偶数の
場合はステップ３２において閾値のＤＣ成分値のみが２
倍されて四捨五入される。つまり修正する回数に応じ
て、１．ＡＣ成分値、２．ＤＣ成分値、３．ＡＣ成分
値、４．ＤＣ成分値、・・・・という順序でＡＣ成分値
から優先的に修正されることになる。修正された閾値
は、実施例６と同様にステップ２６においてメモリ２３
に記憶される。

【００６１】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、種々の静止画像データ毎に人間の視覚特
性を用いて入力画像に適応した量子化閾値を算出し、算
出した量子化閾値を用いて視覚的に画質劣化が検知され
ない範囲で圧縮効率を向上させるという効率の良い符号
化方式が得られる。以下、その具体的な効果について記
す。

【００６２】静止画像データ符号化時に、入力された画
像の平坦部領域をブロック毎に検出し、検出された平坦
部領域ブロックの個数を算出する手段を設けることで、
入力画像の特性が検出できる。その検出結果に基づいて
予め設定された量子化閾値を処理し、種々の入力画像毎
に最適な量子化閾値の値を与え得るように構成したの
で、入力画像毎に適応した効率のよい符号化が行える。

【００６３】また、設定された量子化閾値を処理する手
段において、算出された平坦部領域ブロックの個数をパ
ラメータとして、設定量子化閾値のＤＣ成分値を入力画
像の特性に合わせて複数段階に分けて処理する構成にし
たので、簡単な構成で入力画像に適応した量子化閾値の
値を求めることができる。

【００６４】また、画像内の平坦部領域をブロック毎に
検出する手段において、検出された平坦部領域のうち、
孤立平坦部ブロックのみを除去する手段を設けることに
より、平坦部領域の検出能力を向上させることができ
る。

【００６５】さらに、ＹデータのＤＣＴ変換係数に対し
てＡＣ成分値の標準偏差を各シーケンシ成分毎に求める
手段を付加し、その結果と上記平坦部領域ブロックの個
数を求めた結果とを用いて予め設定された量子化閾値を
処理し、種々の入力画像毎に最適な量子化閾値の値を与
え得るように構成したので、より入力画像毎に適応した
効率のよい符号化が行える。

【００６６】また、設定された量子化閾値を処理する手
段において、算出された平坦部領域ブロックの個数をパ
ラメータとして設定量子化閾値のＤＣ，ＡＣどちらの成
分値に対しても入力画像の特性に合わせて複数段階に分
けて処理し、その後、算出された標準偏差を用いてＹ用
量子化閾値のＡＣ成分係数値に修正を加える構成にした
ので、より入力画像毎に適応した量子化閾値の値を求め
ることができる。

【００６７】また、上記ＤＣＴ変換係数のＡＣ成分値の
標準偏差を求める手段において、その求める対象となる
領域を、全画面領域ブロックから、平坦部検出手段によ
り検出されなかった領域ブロックに変更することで計算
処理時間の短縮ができる。

【００６８】同じく、上記ＤＣＴ変換係数のＡＣ成分値
の標準偏差を求める手段において、各シーケンシ成分毎
にそれぞれ任意に設定したパラメータよりも大きい変換
係数の個数を求め、その個数から設定したパラメータに
おける確率を逆算して各シーケンシ成分の標準偏差を算
出する手法を用いることで計算処理時間が短縮できる。

【００６９】さらに、可変長符号化された後のデータ量
を判断し、その結果によっては処理された量子化閾値を
再び修正する手段を設けることで、画像データ１枚当た
りの圧縮データ量に制限がある条件下においても入力画
像毎に適応した符号化が行える。

【００７０】また、可変長符号化された後のデータ量を
判断し、その結果によっては処理された量子化閾値を再
び修正する手段において、修正する回数に応じて修正す
る成分を決定し、この時にＡＣ成分をＤＣ成分よりも優
先的に修正する方法を採用することで、圧縮データ量に
制限がある条件下においても入力画像毎に適応した量子
化閾値の値を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による静止画像の符号化方
式を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施例３による静止画像の符号化方
式を示すブロック図である。

【図３】この発明の実施例６による静止画像の符号化方
式を示すブロック図である。

【図４】この発明の実施例７による静止画像の符号化方
式を示すブロック図である。

【図５】従来の静止画像の符号化方式を示すブロック図
である。

【図６】１フレームの画像データを８×８のブロックデ
ータに分割するブロック化の説明図である。

【図７】２次元ＤＣＴ変換処理の説明図である。

【図８】従来の量子化に用いられる量子化閾値の一例図
である。

【図９】この発明による平坦部検出手段の動作説明図で
ある。

【図１０】この発明の実施例１による閾値処理手段の動
作を示すフローチャートである。

【図１１】この発明の実施例２による平坦部検出手段の
孤立ブロック除去を示す動作説明図である。

【図１２】この発明の実施例３による閾値処理手段の動
作を示すフローチャートである。

【図１３】この発明の実施例６による閾値修正手段の動
作を示すフローチャートである。

【図１４】この発明の実施例７による閾値修正手段の動
作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ブロック化手段３直交変換手段４閾値設定部５量子化手段６可変長符号化手段８平坦部検出手段９平坦部領域面積算出手段１０閾値処理手段１６標準偏差算出手段２０メモリ２１データ量判断手段２２閾値修正手段２３メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを所定数の画像データからな
るブロックに分割するブロック化手段と、該ブロック化
手段の出力のブロックデータを直交変換する直交変換手
段と、該直交変換手段により算出される変換係数を設定
される量子化閾値でもって除算することで量子化係数を
算出する量子化手段と、該量子化手段により算出される
量子化係数を符号化する可変長符号化手段とを備える静
止画像の符号化方式において、該ブロック化手段によっ
てブロック化された画像データの差分平均値を計算する
ことで画像内の平坦部領域をブロック毎に検出する平坦
部検出手段と、該平坦部検出手段で検出された平坦部領
域ブロックの個数を表すパラメータを算出する平坦部領
域面積算出手段と、上記パラメータの値を用いて、設定
された量子化閾値に処理を加える閾値処理手段とを備え
たことを特徴とする静止画像の符号化方式。
【請求項２】該平坦部領域面積算出手段により算出さ
れた画像内の平坦部領域ブロックの個数を表すパラメー
タのレベルに応じて、設定された量子化閾値のＤＣ成分
値を複数段階に分けて処理することで入力画像に適応し
た量子化閾値を算出する閾値処理方法を備えたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の静止画像の符号化
方式。
【請求項３】該ブロック化手段によってブロック化さ
れた画像データに対して画像内の平坦部領域をブロック
毎に検出する平坦部検出手段において、検出された平坦
部領域ブロックのうち、孤立平坦部ブロックを除去する
平坦部検出手段を備えたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の静止画像の符号化方式。
【請求項４】画像データを所定数の画像データからな
るブロックに分割するブロック化手段と、該ブロック化
手段の出力のブロックデータを直交変換する直交変換手
段と、該直交変換手段により算出される変換係数を設定
される量子化閾値でもって除算することで量子化係数を
算出する量子化手段と、該量子化手段により算出される
量子化係数を符号化する可変長符号化手段とを備える静
止画像の符号化方式において、該ブロック化手段によっ
てブロック化された画像データの差分平均値を計算する
ことでブロック毎に画像内の平坦部領域を検出する平坦
部検出手段と、該平坦部検出手段で検出された平坦部領
域ブロックの個数を表すパラメータを算出する平坦部領
域面積検出手段と、該直交変換手段により算出された変
換係数のＡＣ成分値の標準偏差を各シーケンシ成分毎に
求める標準偏差算出手段と、上記パラメータの値と標準
偏差算出結果を用いて、設定された量子化閾値に処理を
加える閾値処理手段とを備えたことを特徴とする静止画
像の符号化方式。
【請求項５】該平坦部領域面積算出手段により算出さ
れた画像内の平坦部領域ブロックの個数を表すパラメー
タのレベルに応じて、設定された量子化閾値のＤＣ，Ａ
Ｃ成分値を複数段階に分けて処理し、さらに標準偏差算
出手段により算出された結果を用いて処理された輝度デ
ータ用量子化閾値のＡＣ成分値に修正を加え、入力画像
に適応した量子化閾値を算出する閾値処理手段を備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の静止画像
の符号化方式。
【請求項６】該直交変換手段により算出された変換係
数のＡＣ成分値の標準偏差を各シーケンシ成分毎に求め
る標準偏差算出手段において、該平坦部検出手段におい
て平坦部領域として検出されなかった領域のみについて
算出する標準偏差算出手段を備えたことを特徴とする特
許請求の範囲第４項記載の静止画像の符号化方式。
【請求項７】該直交変換手段により算出された変換係
数のＡＣ成分値の標準偏差を各シーケンシ成分毎に求め
る標準偏差算出手段において、各シーケンシ成分毎にそ
れぞれ任意に設定したパラメータよりも大きい変換係数
の個数を求め、その個数から設定したパラメータにおけ
る確率を逆算して各シーケンシ成分の標準偏差を算出す
る標準偏差算出手段を備えたことを特徴とする特許請求
の範囲第４項記載の静止画像の符号化方式。
【請求項８】画像データを所定数の画像データからな
るブロックに分割するブロック化手段と、該ブロック化
手段の出力のブロックデータを直交変換する直交変換手
段と、該直交変換手段により算出される変換係数を設定
される量子化閾値でもって除算することで量子化係数を
算出する量子化手段と、該量子化手段により算出される
量子化係数を符号化する可変長符号化手段とを備える静
止画像の符号化方式において、該ブロック化手段によっ
てブロック化された画像データの差分平均値を計算する
ことで画像内の平坦部領域をブロック毎に検出する平坦
部検出手段と、該平坦部検出手段で検出された平坦部領
域ブロックの個数を表すパラメータを算出する平坦部領
域面積検出手段と、上記パラメータの値を用いて設定さ
れた量子化閾値に処理を加える閾値処理手段と、該直交
変換手段により算出された１フレーム分の変換係数デー
タを蓄積するメモリと、該可変長符号化手段により符号
化された画像データのデータ量に応じてデータを出力す
るか否かを決めるデータ量判断手段と、該データ量判断
手段の結果を用いて該閾値処理手段において処理された
量子化閾値に修正を加える閾値修正手段と、該閾値修正
手段によって修正を加えられた量子化閾値の値を記憶さ
せるためのメモリとを備えたことを特徴とする静止画像
の符号化方式。
【請求項９】画像データを所定数の画像データからな
るブロックに分割するブロック化手段と、該ブロック化
手段の出力のブロックデータを直交変換する直交変換手
段と、該直交変換手段により算出される変換係数を設定
される量子化閾値でもって除算することで量子化係数を
算出する量子化手段と、該量子化手段により算出される
量子化係数を符号化する可変長符号化手段とを備える静
止画像の符号化方式において、該ブロック化手段によっ
てブロック化された画像データの差分平均値を計算する
ことで画像内の平坦部領域をブロック毎に検出する平坦
部検出手段と、該平坦部検出手段で検出された平坦部領
域ブロックの個数を表すパラメータを算出する平坦部領
域面積検出手段と、該直交変換手段により算出された変
換係数のＡＣ成分値の標準偏差を各シーケンシ成分毎に
求める標準偏差算出手段と、上記パラメータの値と標準
偏差算出結果を用いて設定された量子化閾値に処理を加
える閾値処理手段と、該直交変換手段により算出された
１フレーム分の変換係数データを蓄積するメモリと、該
可変長符号化手段により符号化された画像データのデー
タ量に応じてデータを出力するか否かを決めるデータ量
判断手段と、該データ量判断手段の結果を用いて該閾値
処理手段において処理された量子化閾値に修正を加える
閾値修正手段と、該閾値修正手段によって修正を加えら
れた量子化閾値の値を記憶させるためのメモリとを備え
たことを特徴とする静止画像の符号化方式。
【請求項１０】該データ量判断手段の結果を用いて該
閾値処理手段において処理された量子化閾値に修正を加
える閾値修正手段において、量子化閾値に修正を加えた
回数をカウントし、そのカウント数によって修正する量
子化閾値の成分を決定する閾値修正手段を備えたことを
特徴とする特許請求の範囲第９項記載の静止画像の符号
化方式。