JPH07121120B2 - データ圧縮装置 - Google Patents
データ圧縮装置Info
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- JPH07121120B2 JPH07121120B2 JP7109790A JP7109790A JPH07121120B2 JP H07121120 B2 JPH07121120 B2 JP H07121120B2 JP 7109790 A JP7109790 A JP 7109790A JP 7109790 A JP7109790 A JP 7109790A JP H07121120 B2 JPH07121120 B2 JP H07121120B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、カラー静止画像やカラー動画像を圧
縮して、所定の記録媒体に記録する場合等に用いて好適
なデータ圧縮装置に関する。
縮して、所定の記録媒体に記録する場合等に用いて好適
なデータ圧縮装置に関する。
［従来の技術］ 画像データを磁気ディスク等の記録媒体に記録すると
き、効率的な記録を行なうため、データが圧縮される。
この圧縮のため、例えば、画像データはＮ×Ｎ（あるい
はＮ×Ｍ）画素毎のブロックに分割され、各ブロック毎
に直交変換される。直交変換されたデータは、さらに所
定の量子化ステップで量子化された後、ゼロランレング
ス符号化またはハフマン符号化される。このようにして
データを圧縮すると、効果的にデータが圧縮されるが、
画像によって符号量が異なってくる。
き、効率的な記録を行なうため、データが圧縮される。
この圧縮のため、例えば、画像データはＮ×Ｎ（あるい
はＮ×Ｍ）画素毎のブロックに分割され、各ブロック毎
に直交変換される。直交変換されたデータは、さらに所
定の量子化ステップで量子化された後、ゼロランレング
ス符号化またはハフマン符号化される。このようにして
データを圧縮すると、効果的にデータが圧縮されるが、
画像によって符号量が異なってくる。
そこで、従来、次のようにして、符号量を一定にするた
めの制御が行なわれている。
めの制御が行なわれている。
その第１の方法は、所定の量子化ステップで実際に量子
化されたデータの量を演算し、その演算結果に対応し
て、データ量が所望の値になるように、量子化ステップ
数を変更して、再度量子化をやり直す方法である。
化されたデータの量を演算し、その演算結果に対応し
て、データ量が所望の値になるように、量子化ステップ
数を変更して、再度量子化をやり直す方法である。
その第２の方法は、直交変換後のデータの係数が、符号
量と所定の関係を有していることに着目したもので、ブ
ロック毎の係数の２乗和を演算し、２乗和の大きさに対
応して各ブロックを、例えば４つのクラスに区分し、デ
ータ量の大きいクラスのブロックには多くのビットを配
分し、小さいクラスのブロックには少ないビットを配分
するようにしたものである。
量と所定の関係を有していることに着目したもので、ブ
ロック毎の係数の２乗和を演算し、２乗和の大きさに対
応して各ブロックを、例えば４つのクラスに区分し、デ
ータ量の大きいクラスのブロックには多くのビットを配
分し、小さいクラスのブロックには少ないビットを配分
するようにしたものである。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した第１の方法は、実際に量子化し
たデータの符号量を演算する行程を、少なくとも２回は
繰り返さなければならないので、高速の処理が困難であ
る。
たデータの符号量を演算する行程を、少なくとも２回は
繰り返さなければならないので、高速の処理が困難であ
る。
また、上記した第２の方法は、直交変換処理を実行しな
ければならないばかりでなく、クラスを示す情報を付加
しなければならないので、符号量が多くなり、複雑な処
理が必要になる。
ければならないばかりでなく、クラスを示す情報を付加
しなければならないので、符号量が多くなり、複雑な処
理が必要になる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、簡単
かつ高速で正確な処理を可能にするものである。
かつ高速で正確な処理を可能にするものである。
［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載のデータ圧縮装置は、入力されたデータ
を所定画素毎のブロックに分割し、直交変換した後、量
子化し、さらに符号化するデータ圧縮装置において、入
力されたデータを水平方向および垂直方向に独立にフィ
ルタ処理するフィルタ処理手段と、フィルタ処理手段に
より処理されたデータについて、少なくとも加算を含む
演算を行なう演算手段と、演算手段の出力を対応する符
号量値に変換する符号量値変換手段と、データ量の目標
値を設定する目標値設定手段と、目標値設定手段により
設定された目標値と符号量値変換手段より出力された符
号量値とを比較し、その差に対応する水平方向および垂
直方向の帯域制限値を出力する帯域制限値変換手段と、
直交変換する前のデータを、帯域制限値変換手段より出
力された水平方向および垂直方向の帯域制限値に対応し
て、水平方向および垂直方向独立に、帯域制限する帯域
制限手段とを備える。
を所定画素毎のブロックに分割し、直交変換した後、量
子化し、さらに符号化するデータ圧縮装置において、入
力されたデータを水平方向および垂直方向に独立にフィ
ルタ処理するフィルタ処理手段と、フィルタ処理手段に
より処理されたデータについて、少なくとも加算を含む
演算を行なう演算手段と、演算手段の出力を対応する符
号量値に変換する符号量値変換手段と、データ量の目標
値を設定する目標値設定手段と、目標値設定手段により
設定された目標値と符号量値変換手段より出力された符
号量値とを比較し、その差に対応する水平方向および垂
直方向の帯域制限値を出力する帯域制限値変換手段と、
直交変換する前のデータを、帯域制限値変換手段より出
力された水平方向および垂直方向の帯域制限値に対応し
て、水平方向および垂直方向独立に、帯域制限する帯域
制限手段とを備える。
請求項２に記載のデータ圧縮装置は、入力された画像デ
ータを所定のブロックに分割し、直交変換をした後、量
子化し、さらに符号化するデータ圧縮装置において、入
力されたデータを水平方向に少なくとも２つの特性でフ
ィルタ処理する第１のフィルタ処理手段と、入力された
データを垂直方向に少なくとも２つの特性でフィルタ処
理する第２のフィルタ処理手段と、第１のフィルタ処理
手段の出力から水平方向のアクティビティを算出する第
１の算出手段と、第２のフィルタ処理手段の出力から垂
直方向のアクティビティを算出する第２の算出手段と、
第１および第２の算出手段が出力するアクティビティを
加算する加算手段と、加算手段の出力を対応する符号量
値に変換する符号量値変換手段と、データ量の目標値を
設定する目標設定手段と、目標値設定手段により設定さ
れた目標値と、符号量値変換手段より出力された符号量
値とを比較し、その差に対応する帯域制限値を水平、垂
直独立に出力する帯域制限値変換手段と、直交変換する
前のデータを、前記帯域制限値に対応して水平、垂直独
立に帯域制限する帯域制限手段とを備える。
ータを所定のブロックに分割し、直交変換をした後、量
子化し、さらに符号化するデータ圧縮装置において、入
力されたデータを水平方向に少なくとも２つの特性でフ
ィルタ処理する第１のフィルタ処理手段と、入力された
データを垂直方向に少なくとも２つの特性でフィルタ処
理する第２のフィルタ処理手段と、第１のフィルタ処理
手段の出力から水平方向のアクティビティを算出する第
１の算出手段と、第２のフィルタ処理手段の出力から垂
直方向のアクティビティを算出する第２の算出手段と、
第１および第２の算出手段が出力するアクティビティを
加算する加算手段と、加算手段の出力を対応する符号量
値に変換する符号量値変換手段と、データ量の目標値を
設定する目標設定手段と、目標値設定手段により設定さ
れた目標値と、符号量値変換手段より出力された符号量
値とを比較し、その差に対応する帯域制限値を水平、垂
直独立に出力する帯域制限値変換手段と、直交変換する
前のデータを、前記帯域制限値に対応して水平、垂直独
立に帯域制限する帯域制限手段とを備える。
［作用］ 請求項１に記載のデータ圧縮装置においては、データを
垂直方向と水平方向に個別にフィルタ処理し、さらに、
例えば、絶対値加算をすることにより、データ量が予測
される。そして、予測結果に対応して、帯域制限値が垂
直方向と水平方向独立に調整される。
垂直方向と水平方向に個別にフィルタ処理し、さらに、
例えば、絶対値加算をすることにより、データ量が予測
される。そして、予測結果に対応して、帯域制限値が垂
直方向と水平方向独立に調整される。
従って、水平方向と垂直方向で周波数特性が大きく異な
る画像のデータであっても、適切に、簡単かつ高速の処
理が可能になる。
る画像のデータであっても、適切に、簡単かつ高速の処
理が可能になる。
請求項２に記載のデータ圧縮装置においては、例えば、
バンドパスフィルタとハイパスフィルタのフィルタ処理
が、水平および垂直方向それぞれに施される。
バンドパスフィルタとハイパスフィルタのフィルタ処理
が、水平および垂直方向それぞれに施される。
従って、正確な符号量の予測が可能となる。
［実施例］ 第１図は本発明のデータ圧縮装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
入力された画像データのうち、フレーム内予測データは
直接、また、フレーム間予測データは動き補償および差
分データ生成器６を介して、符号量予測器１にそれぞれ
入力される。符号量予測器１は入力されたデータから符
号量を予測し、予測値に対応する水平および垂直方向の
帯域制限値と量子化ステップ数を設定し、水平プリフィ
ルタ2a、垂直プリフィルタ2b（帯域制限手段）と量子化
器４に出力する。
直接、また、フレーム間予測データは動き補償および差
分データ生成器６を介して、符号量予測器１にそれぞれ
入力される。符号量予測器１は入力されたデータから符
号量を予測し、予測値に対応する水平および垂直方向の
帯域制限値と量子化ステップ数を設定し、水平プリフィ
ルタ2a、垂直プリフィルタ2b（帯域制限手段）と量子化
器４に出力する。
水平プリフィルタ2aは符号量予測器１から供給されるデ
ータを、やはり符号量予測器１により設定された水平方
向の帯域制限値に対応して水平方向の帯域を制限し、垂
直プリフィルタ2bに出力する。垂直プリフィルタ2bは水
平プリフィルタ2aにより処理されたデータを、符号量予
測器１により設定された垂直方向の帯域制限値に対応し
て垂直方向の帯域を制限し、DCT（Discretecosine tran
sfer）回路３に出力する。DCT回路３により処理された
データは、量子化器４に入力され、符号量予測器１によ
り設定された量子化ステップ数で量子化される。量子化
されたデータは、符号器５に入力され、符号化される。
ータを、やはり符号量予測器１により設定された水平方
向の帯域制限値に対応して水平方向の帯域を制限し、垂
直プリフィルタ2bに出力する。垂直プリフィルタ2bは水
平プリフィルタ2aにより処理されたデータを、符号量予
測器１により設定された垂直方向の帯域制限値に対応し
て垂直方向の帯域を制限し、DCT（Discretecosine tran
sfer）回路３に出力する。DCT回路３により処理された
データは、量子化器４に入力され、符号量予測器１によ
り設定された量子化ステップ数で量子化される。量子化
されたデータは、符号器５に入力され、符号化される。
符号器５はそのときの符号量に関するデータをバッファ
メモリ７に出力し、記憶させる。CPU8はバッファメモリ
７に記憶されたデータを、必要に応じて符号量予測器１
に出力させ、次のフレームの処理にフィードバックさせ
る。
メモリ７に出力し、記憶させる。CPU8はバッファメモリ
７に記憶されたデータを、必要に応じて符号量予測器１
に出力させ、次のフレームの処理にフィードバックさせ
る。
符号量予測器１は、例えば、第２図に示すように構成さ
れる。
れる。
入力された画像データは、フレームメモリ11に一旦記憶
される。フレームメモリ11より読み出されたデータは、
水平方向および垂直方向オペレータ処理器12a,12b（フ
ィルタ処理手段）により独立にフィルタ処理された後、
絶対値和算出回路13a,13b（演算手段）に入力され、演
算される。絶対値和算出回路13aと13bの出力は、加算器
14により加算された後、符号量値変換器15（符号量値変
換手段）に入力され、標準量子化ステップで、かつ、標
準帯域制限値のときの符号量値に変換される。この符号
量値は量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17
（帯域制限値変換手段）に出力される。
される。フレームメモリ11より読み出されたデータは、
水平方向および垂直方向オペレータ処理器12a,12b（フ
ィルタ処理手段）により独立にフィルタ処理された後、
絶対値和算出回路13a,13b（演算手段）に入力され、演
算される。絶対値和算出回路13aと13bの出力は、加算器
14により加算された後、符号量値変換器15（符号量値変
換手段）に入力され、標準量子化ステップで、かつ、標
準帯域制限値のときの符号量値に変換される。この符号
量値は量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17
（帯域制限値変換手段）に出力される。
絶対値和算出回路13aと13bの出力はまた、絶対値和比算
出回路18に出力され、その比が算出される。算出された
比は、帯域制限値変換器17に供給される。
出回路18に出力され、その比が算出される。算出された
比は、帯域制限値変換器17に供給される。
量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17には、制
御データ値送信回路19（目標値設定手段）を介してCPU8
より、設定されるべきデータ量の目標値が入力されてい
る。量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17は、
符号量値変換器15から入力される符号量値と目標値とを
比較し、その誤差に対応する量子化ステップ値と水平方
向および垂直方向の帯域制限値を、量子化器４と水平お
よび垂直プリフィルタ2a,2bにそれぞれ出力する。
御データ値送信回路19（目標値設定手段）を介してCPU8
より、設定されるべきデータ量の目標値が入力されてい
る。量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17は、
符号量値変換器15から入力される符号量値と目標値とを
比較し、その誤差に対応する量子化ステップ値と水平方
向および垂直方向の帯域制限値を、量子化器４と水平お
よび垂直プリフィルタ2a,2bにそれぞれ出力する。
次に、その動作を説明する。
入力画像データはフレームメモリ11に入力され、そこ
に、１フレーム分の画像データが一旦記憶される。フレ
ームメモリ11に記憶されたデータは、読み出され、水平
および垂直オペレータ処理器12a,12bに供給され、フィ
ルタ処理される。
に、１フレーム分の画像データが一旦記憶される。フレ
ームメモリ11に記憶されたデータは、読み出され、水平
および垂直オペレータ処理器12a,12bに供給され、フィ
ルタ処理される。
この、フィルタ処理について、第３図を参照して説明す
る。
る。
第３図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、水平方向のロ
ーパスフィルタとハイパスフィルタの各処理を行なう場
合の３個（１×３）の係数（オペレータ）を表わしてい
る。また、第３図（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、垂
直方向のローパスフィルタとハイパスフィルタの各処理
を行なう場合の３個（３×１）の係数を表わしている。
ーパスフィルタとハイパスフィルタの各処理を行なう場
合の３個（１×３）の係数（オペレータ）を表わしてい
る。また、第３図（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、垂
直方向のローパスフィルタとハイパスフィルタの各処理
を行なう場合の３個（３×１）の係数を表わしている。
フレームメモリ11から所定の領域の１×３または３×１
の画素データが読み出され、これらのデータと、第３図
に示す１×３または３×１の係数が、対応する位置同士
で乗算される。この乗算した結果得られる３個のデータ
は、さらに加算される。次に、フレームメモリ11から読
み出される領域が、例えば右に１画素分ずらされ、そこ
から読み出された１×３または３×１の画素データにつ
いて、同様の処理が実行される。以下、同様の処理が、
１フレーム分のデータ全部について行なわれる。
の画素データが読み出され、これらのデータと、第３図
に示す１×３または３×１の係数が、対応する位置同士
で乗算される。この乗算した結果得られる３個のデータ
は、さらに加算される。次に、フレームメモリ11から読
み出される領域が、例えば右に１画素分ずらされ、そこ
から読み出された１×３または３×１の画素データにつ
いて、同様の処理が実行される。以下、同様の処理が、
１フレーム分のデータ全部について行なわれる。
このとき、領域を順次ずらす量を、１画素ではなく、２
画素、３画素等とすることもできる。
画素、３画素等とすることもできる。
このようにして、水平方向と垂直方向に独立にフィルタ
処理されたデータは、絶対値和算出回路13aと13bに入力
される。絶対値和算出回路13a,13bは、水平方向および
垂直方向オペレータ処理器12a,12bより上述したように
して、１×３または３×１の画素データをフィルタ処理
する毎に１個得られるデータの絶対値を演算し、その絶
対値を１フレーム分について加算する。この加算値（絶
対値和）は加算器14により加算された後、符号量値変換
器15に入力される。
処理されたデータは、絶対値和算出回路13aと13bに入力
される。絶対値和算出回路13a,13bは、水平方向および
垂直方向オペレータ処理器12a,12bより上述したように
して、１×３または３×１の画素データをフィルタ処理
する毎に１個得られるデータの絶対値を演算し、その絶
対値を１フレーム分について加算する。この加算値（絶
対値和）は加算器14により加算された後、符号量値変換
器15に入力される。
加算器14が出力する絶対値和は、第４図に示すように、
符号量にほぼ対応している。すなわち、所定の絶対値和
が与えられたとき、その画像データの符号量は、第４図
にハッチングを施した部分の範囲で表わされる。符号量
値変換器15は、例えばROMにより構成され、第４図に実
線で示すように、所定の絶対値和に対応する符号量の平
均値が記憶されている。すなわち、いろいろな絵柄を持
つ多数の画像のデータを、予め設定してある標準帯域制
限値で帯域制限し、かつ、標準量子化ステップで量子化
した場合に得られる符号量を計算したものが、統計的
に、絶対値和と符号量が１対１に対応するように、デフ
ォルトデータとして記憶されている。
符号量にほぼ対応している。すなわち、所定の絶対値和
が与えられたとき、その画像データの符号量は、第４図
にハッチングを施した部分の範囲で表わされる。符号量
値変換器15は、例えばROMにより構成され、第４図に実
線で示すように、所定の絶対値和に対応する符号量の平
均値が記憶されている。すなわち、いろいろな絵柄を持
つ多数の画像のデータを、予め設定してある標準帯域制
限値で帯域制限し、かつ、標準量子化ステップで量子化
した場合に得られる符号量を計算したものが、統計的
に、絶対値和と符号量が１対１に対応するように、デフ
ォルトデータとして記憶されている。
そこで、符号量値変換器15は、加算器14より入力される
絶対値和を、対応する符号量値に変換し、量子化ステッ
プ変換器16と帯域制限値変換器17に出力する。
絶対値和を、対応する符号量値に変換し、量子化ステッ
プ変換器16と帯域制限値変換器17に出力する。
制御データ値送信回路19は、予め設定されたデータ量の
目標値を量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17
に出力している。量子化ステップ変換器16と帯域制限値
変換器17も、例えば、ROMにより構成され、所定の符号
量を得るのに適切な量子化ステップ数と帯域制限値とを
対応してそれぞれ記憶している。従って、量子化ステッ
プ変換器16と帯域制限値変換器17は、符号量値変換器15
より入力された符号量値と、制御データ値送信回路19よ
り入力された目標値とを比較し、その誤差に対応して、
設定されている目標値を得るのに適切な量子化ステップ
数と水平および垂直帯域制限値とを読み出し、量子化器
４と水平および垂直プリフィルタ2a,2bに出力する。
目標値を量子化ステップ変換器16と帯域制限値変換器17
に出力している。量子化ステップ変換器16と帯域制限値
変換器17も、例えば、ROMにより構成され、所定の符号
量を得るのに適切な量子化ステップ数と帯域制限値とを
対応してそれぞれ記憶している。従って、量子化ステッ
プ変換器16と帯域制限値変換器17は、符号量値変換器15
より入力された符号量値と、制御データ値送信回路19よ
り入力された目標値とを比較し、その誤差に対応して、
設定されている目標値を得るのに適切な量子化ステップ
数と水平および垂直帯域制限値とを読み出し、量子化器
４と水平および垂直プリフィルタ2a,2bに出力する。
水平プリフィルタ2a（垂直プリフィルタ2bも同様）は、
例えば、第５図に示すように、帯域制限値（カットオフ
周波数）が基準値の15/16から1/16の範囲で1/16ずつ順
次変化する15種類の特性のフィルタを有し、帯域制限値
変換器17から入力される帯域制限値に対応する特性のフ
ィルタを選択する。この選択されたフィルタにより帯域
制限されたデータがDCT回路３に供給される。
例えば、第５図に示すように、帯域制限値（カットオフ
周波数）が基準値の15/16から1/16の範囲で1/16ずつ順
次変化する15種類の特性のフィルタを有し、帯域制限値
変換器17から入力される帯域制限値に対応する特性のフ
ィルタを選択する。この選択されたフィルタにより帯域
制限されたデータがDCT回路３に供給される。
あるいはまた、水平プリフィルタ2a（垂直プルフィルタ
2b）は、第６図に示すように構成することもできる。
2b）は、第６図に示すように構成することもできる。
この実施例の場合、水平プリフィルタ2aは、フィルタ21
と、乗算器22、23と、加算器24により構成されている。
フィルタ21は、第７図に示すように、基準値の1/2の帯
域制限値を有している。
と、乗算器22、23と、加算器24により構成されている。
フィルタ21は、第７図に示すように、基準値の1/2の帯
域制限値を有している。
入力データはフィルタ21により帯域制限された後、乗算
器22に入力され、、第１表に示すように、入力データの
レベル０乃至16に対応して、0/16乃至16/16の各係数が
乗算される。また、フィルタ21を経ない入力データは、
乗算器23に入力され、そのレベルに対応して、16/16乃
至0/16の各係数が乗算される。乗算器22と23の出力が加
算器24で加算され、DCT回路３に出力される。
器22に入力され、、第１表に示すように、入力データの
レベル０乃至16に対応して、0/16乃至16/16の各係数が
乗算される。また、フィルタ21を経ない入力データは、
乗算器23に入力され、そのレベルに対応して、16/16乃
至0/16の各係数が乗算される。乗算器22と23の出力が加
算器24で加算され、DCT回路３に出力される。
このようにしても、第５図に示した場合と同様の動作を
実行させることができる。
実行させることができる。
水平方向と垂直方向の帯域制限値のバランスは次のよう
にして調整される。
にして調整される。
第２表に示すように、水平方向と垂直方向の帯 域制限値を0/16乃至16/16のいずれかの値に設定した場
合における符号量の減少を、統計的に予め計算してお
く。第２表においては、仮に、帯域制限により25％の符
号量を減少させる場合、17通りの組み合わせが存在す
る。符号量の減少値は符号量の目標値に対応して設定さ
れ、その減少値を得るのにいずれの組み合わせを選択す
るかは、絶対値和比算出回路18が出力する絶対値和比に
対応して設定される。
合における符号量の減少を、統計的に予め計算してお
く。第２表においては、仮に、帯域制限により25％の符
号量を減少させる場合、17通りの組み合わせが存在す
る。符号量の減少値は符号量の目標値に対応して設定さ
れ、その減少値を得るのにいずれの組み合わせを選択す
るかは、絶対値和比算出回路18が出力する絶対値和比に
対応して設定される。
すなわち、絶対値和比から、水平方向と垂直方向の情報
量の比を推定することができるので、情報量の多い方の
帯域制限値が低く、少ない方の帯域制限値が高くなるよ
うに設定される。
量の比を推定することができるので、情報量の多い方の
帯域制限値が低く、少ない方の帯域制限値が高くなるよ
うに設定される。
水平方向の帯域制限値HLと垂直方向の帯域制限値VLのバ
ランスは、例えば、次のように設定される。
ランスは、例えば、次のように設定される。
HL：VL＝V/（Ｈ＋Ｖ）:H/（Ｈ＋Ｖ） ここで、Ｈは水平方向の絶対値和、Ｖが垂直方向の絶対
値和である。
値和である。
さらに、画像によって水平方向若しくは垂直方向にバラ
ンスの重み付けを行なう場合は、例えば、 HL：VL＝αV/（Ｈ＋Ｖ）：（１−α）H/（Ｈ＋Ｖ） として、αと０乃至１までの所定の数として、制御でき
る。
ンスの重み付けを行なう場合は、例えば、 HL：VL＝αV/（Ｈ＋Ｖ）：（１−α）H/（Ｈ＋Ｖ） として、αと０乃至１までの所定の数として、制御でき
る。
DCT回路３は、垂直プリフィルタ2bより入力されたデー
タをブロック毎に区分し、直交変換する。直交変換され
たデータは、量子化器４に入力される。
タをブロック毎に区分し、直交変換する。直交変換され
たデータは、量子化器４に入力される。
量子化器４は、入力されたデータを、量子化ステップ変
換器16により設定された量子化ステップ数で量子化し、
符号器５に出力する。量子化ステップ数が大きい程、符
号量も大きくなる。符号器５は量子化されたデータを、
ランレングス符号化、またはハフマン符号化する。ある
いはまた、ランレングス符号化とハフマン符号化の両方
を行なう。
換器16により設定された量子化ステップ数で量子化し、
符号器５に出力する。量子化ステップ数が大きい程、符
号量も大きくなる。符号器５は量子化されたデータを、
ランレングス符号化、またはハフマン符号化する。ある
いはまた、ランレングス符号化とハフマン符号化の両方
を行なう。
入力された画像データのうち、フレーム内予測データ
は、そのまま符号量予測器１に入力され、処理される
が、フレーム間予測データは、動き補償および差分デー
タ生成器６に入力される。そして、そこで動き補償を行
なった後、基準の画像データとフレーム間予測画像デー
タとの差分が生成され、その差分データが符号量予測器
１に入力される。
は、そのまま符号量予測器１に入力され、処理される
が、フレーム間予測データは、動き補償および差分デー
タ生成器６に入力される。そして、そこで動き補償を行
なった後、基準の画像データとフレーム間予測画像デー
タとの差分が生成され、その差分データが符号量予測器
１に入力される。
また、以上においては、水平および垂直オペレータ処理
器12a,12bの出力の絶対値和を演算するようにしたが、
各出力の２乗算の和（２乗和）、あるいは、２乗値の和
の平均値（２乗平均値）を演算するようにしてもよい。
器12a,12bの出力の絶対値和を演算するようにしたが、
各出力の２乗算の和（２乗和）、あるいは、２乗値の和
の平均値（２乗平均値）を演算するようにしてもよい。
第８図は、オペレータ値を複数組（例えば２組）使用し
た場合の符号量予測器１の実施例の構成を示す。
た場合の符号量予測器１の実施例の構成を示す。
入力画像は、フレーム内予測データに関しては、符号量
予測器１に直接入力され、フレーム間予測データに関し
ては、動き補償及び差分データ生成器６を通して符号量
予測器１に入力される。そのデータに対して、直交変換
前にかける水平方向、垂直方向に対する帯域制限値と、
量子化ステップ値を算出し、その値を、水平プリフィル
タ2a、垂直プリフィルタ2b、量子化器４へ転送する。符
号量予測器１に入力された画像データは、フレームメモ
リ11に蓄えられ、水平、垂直それぞれ２組のオペレータ
処理器12a1，12a2，12b1，12b2で、例えば第９図に示し
てあるような特性を持つ水平方向のバンドパスフィルタ
（水平方向中域オペレータ処理器12a1）、ハイパスフィ
ルタ（水平方向高域オペレータ処理器12a2）、及び、垂
直方向のバンドパスフィルタ（垂直方向中域オペレータ
処理器12b1）、ハイパスフィルタ（垂直方向高域オペレ
ータ処理器12b2）などのオペレータを使ってフィルタ処
理をする。
予測器１に直接入力され、フレーム間予測データに関し
ては、動き補償及び差分データ生成器６を通して符号量
予測器１に入力される。そのデータに対して、直交変換
前にかける水平方向、垂直方向に対する帯域制限値と、
量子化ステップ値を算出し、その値を、水平プリフィル
タ2a、垂直プリフィルタ2b、量子化器４へ転送する。符
号量予測器１に入力された画像データは、フレームメモ
リ11に蓄えられ、水平、垂直それぞれ２組のオペレータ
処理器12a1，12a2，12b1，12b2で、例えば第９図に示し
てあるような特性を持つ水平方向のバンドパスフィルタ
（水平方向中域オペレータ処理器12a1）、ハイパスフィ
ルタ（水平方向高域オペレータ処理器12a2）、及び、垂
直方向のバンドパスフィルタ（垂直方向中域オペレータ
処理器12b1）、ハイパスフィルタ（垂直方向高域オペレ
ータ処理器12b2）などのオペレータを使ってフィルタ処
理をする。
次に、絶対値和算出回路13a1乃至13b2でフィルタ処理後
の絶対値和を、水平方向の中域（絶対値和算出回路1
3a1）と高域（絶対値和算出回路13a2）、垂直方向の中
域（絶対値和算出回路13b1）と高域（絶対値和算出回路
13b2）を、それぞれ別々に算出する。続いて、水平方向
および垂直方向アクティビティ算出回路31a,31bで水平
方向と垂直方向のアクティビティを算出する。このアク
ティビティは、中域オペレータ処理器12a1，12b1からの
絶対値和Ｍを、高域オペレータ処理器12a2，13b2からの
絶対値和Ｈの大きさにより、例えば次のように微調整す
ることにより求められる。
の絶対値和を、水平方向の中域（絶対値和算出回路1
3a1）と高域（絶対値和算出回路13a2）、垂直方向の中
域（絶対値和算出回路13b1）と高域（絶対値和算出回路
13b2）を、それぞれ別々に算出する。続いて、水平方向
および垂直方向アクティビティ算出回路31a,31bで水平
方向と垂直方向のアクティビティを算出する。このアク
ティビティは、中域オペレータ処理器12a1，12b1からの
絶対値和Ｍを、高域オペレータ処理器12a2，13b2からの
絶対値和Ｈの大きさにより、例えば次のように微調整す
ることにより求められる。
Ｈ＞Hrのとき Ｍ→Ｍ×1.2 Ｈ＜Hrのとき Ｍ→Ｍ ここで、Hrは予め設定された基準値である。
これにより、ランレングス符号化の影響をうける部分を
符号量の予測に反映させることができる。
符号量の予測に反映させることができる。
すなわち、水平、垂直それぞれのオペレータを、例えば
バンドパスフィルタ１つだけとした場合に較べ、予測符
号量と実際の符号量の誤差を少なくすることができる。
バンドパスフィルタ１つだけとした場合に較べ、予測符
号量と実際の符号量の誤差を少なくすることができる。
次に、アクティビティ比算出回路32でその２つのアクテ
ィビティの比率を算出する。
ィビティの比率を算出する。
一方、水平、垂直のアクティビティは、加算器14で加算
され、いろいろな絵柄をもつ多数の画像データから予め
標準量子化ステップで符号量を計算して、統計的に、絶
対値和と符号量が１対１対応になるようなデータをメモ
リしてある符号量値変換器15で、絶対値和データを符号
量値データに変換する。
され、いろいろな絵柄をもつ多数の画像データから予め
標準量子化ステップで符号量を計算して、統計的に、絶
対値和と符号量が１対１対応になるようなデータをメモ
リしてある符号量値変換器15で、絶対値和データを符号
量値データに変換する。
次に、標準量子化ステップでの符号量と、予め目的の符
号量にするための量子化ステップが１対１対応になるよ
うなデータをメモリしてある量子化ステップ変換器16で
符号量値データを量子化ステップ値に変換する。
号量にするための量子化ステップが１対１対応になるよ
うなデータをメモリしてある量子化ステップ変換器16で
符号量値データを量子化ステップ値に変換する。
同時に、標準帯域制限値での符号量と、予め目的の符号
量にするための帯域制限値が１対１対応になるようなデ
ータをメモリしてある帯域制限値変換器17で、水平、垂
直独立に、符号量値データを帯域制限値に変換する。量
子化ステップ値は量子化器４に送られて、実際に量子化
される。量子化ステップが大きい程符号量は少なく、小
さいほど符号量は多くなる。
量にするための帯域制限値が１対１対応になるようなデ
ータをメモリしてある帯域制限値変換器17で、水平、垂
直独立に、符号量値データを帯域制限値に変換する。量
子化ステップ値は量子化器４に送られて、実際に量子化
される。量子化ステップが大きい程符号量は少なく、小
さいほど符号量は多くなる。
帯域制限は、第５図（ａ）乃至（ｇ）に示すように、カ
ットオフ周波数が例えば、15/16から1/16までのフィル
タを、その制限値によって切り換えることにより行なわ
れる。もしくは、第６図、第７図に示すように、カット
オフ周波数が1/2のフィルタ21を通したデータと、フィ
ルタ21を通さないデータを、16分割した比率をその制限
値によって切り換えて加算することで、入力画像の帯域
を落しておき、最終的に符号量を制御することができ
る。
ットオフ周波数が例えば、15/16から1/16までのフィル
タを、その制限値によって切り換えることにより行なわ
れる。もしくは、第６図、第７図に示すように、カット
オフ周波数が1/2のフィルタ21を通したデータと、フィ
ルタ21を通さないデータを、16分割した比率をその制限
値によって切り換えて加算することで、入力画像の帯域
を落しておき、最終的に符号量を制御することができ
る。
［発明の効果］ 以上のように、請求項１に記載のデータ圧縮装置によれ
ば、データを水平方向および垂直方向に独立にフィルタ
処理するようにしたので、水平方向と垂直方向で周波数
特性が大きく異なるフレームの画像や、一方だけを間引
きした画像についても、適切に、簡単かつ高速に処理す
ることができる。さらに水平方向と垂直方向とで独立に
可変としたので、水平方向と垂直方向のアクティビティ
の違いを考慮して、水平方向と垂直方向とで、異なる値
に帯域制限することができ、データ量をより効率的に圧
縮することができる。
ば、データを水平方向および垂直方向に独立にフィルタ
処理するようにしたので、水平方向と垂直方向で周波数
特性が大きく異なるフレームの画像や、一方だけを間引
きした画像についても、適切に、簡単かつ高速に処理す
ることができる。さらに水平方向と垂直方向とで独立に
可変としたので、水平方向と垂直方向のアクティビティ
の違いを考慮して、水平方向と垂直方向とで、異なる値
に帯域制限することができ、データ量をより効率的に圧
縮することができる。
また、請求項２に記載のデータ圧縮装置によれば、例え
ば、バンドパスフィルタとハイパスフィルタ等、少なく
とも２つの特性のフィルタ処理を行い、２つの処理結果
からアクティビティを算出するようにしたので、誤差の
少ない符号量の予測が可能になる。さらに、その帯域制
限値を可変とするので、データ量をより効率的に圧縮す
ることができる。
ば、バンドパスフィルタとハイパスフィルタ等、少なく
とも２つの特性のフィルタ処理を行い、２つの処理結果
からアクティビティを算出するようにしたので、誤差の
少ない符号量の予測が可能になる。さらに、その帯域制
限値を可変とするので、データ量をより効率的に圧縮す
ることができる。
第１図は本発明のデータ圧縮装置の一実施例の構成を示
すブロック図、第２図は第１図の実施例における符号量
予測器の一実施例の構成を示すブロック図、第３図
（ａ）乃至（ｄ）は第２図の実施例におけるフィルタ処
理の動作を説明する図、第４図は第２図の実施例におけ
る符号量値変換器の特性を説明する図、第５図および第
７図は第１図の水平および垂直プリフィルタの特性を説
明する図、第６図は第１図の水平および垂直プリフィル
タの一実施例の構成を示すブロック図、第８図は本発明
のデータ圧縮装置の符号量予測器の他の実施例の構成を
示すブロック図、第９図は第８図の実施例におけるフィ
ルタ処理を説明する特性図である。 １…符号量予測器、2a…水平プリフィルタ、2b…垂直プ
リフィルタ、３…DCT回路、４…量子化器、５…符号
器、６…動き補償および差分データ生成器、７…バッフ
ァメモリ、８…CPU、11…フレームメモリ、12a…水平方
向オペレータ処理器、12b…垂直方向オペレータ処理
器、13a,13b…絶対値和算出回路、15…符号量値変換
器、16…量子化ステップ変換器、17…帯域制限値変換
器、19…制御データ値送信回路、21…フィルタ、22,23
…乗算器、24…加算器。
すブロック図、第２図は第１図の実施例における符号量
予測器の一実施例の構成を示すブロック図、第３図
（ａ）乃至（ｄ）は第２図の実施例におけるフィルタ処
理の動作を説明する図、第４図は第２図の実施例におけ
る符号量値変換器の特性を説明する図、第５図および第
７図は第１図の水平および垂直プリフィルタの特性を説
明する図、第６図は第１図の水平および垂直プリフィル
タの一実施例の構成を示すブロック図、第８図は本発明
のデータ圧縮装置の符号量予測器の他の実施例の構成を
示すブロック図、第９図は第８図の実施例におけるフィ
ルタ処理を説明する特性図である。 １…符号量予測器、2a…水平プリフィルタ、2b…垂直プ
リフィルタ、３…DCT回路、４…量子化器、５…符号
器、６…動き補償および差分データ生成器、７…バッフ
ァメモリ、８…CPU、11…フレームメモリ、12a…水平方
向オペレータ処理器、12b…垂直方向オペレータ処理
器、13a,13b…絶対値和算出回路、15…符号量値変換
器、16…量子化ステップ変換器、17…帯域制限値変換
器、19…制御データ値送信回路、21…フィルタ、22,23
…乗算器、24…加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/79 Ｈ０４Ｎ 9/79 Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】入力されたデータを所定画素毎のブロック
に分割し、直交変換した後、量子化し、さらに符号化す
るデータ圧縮装置において、 入力されたデータを水平方向および垂直方向に独立にフ
ィルタ処理するフィルタ処理手段と、 前記フィルタ処理手段により処理されたデータについ
て、少なくとも加算を含む演算を行なう演算手段と、 前記演算手段の出力を対応する符号量値に変換する符号
量値変換手段と、 データ量の目標値を設定する目標値設定手段と、 前記目標値設定手段により設定された前記目標値と前記
符号量値変換手段より出力された前記符号量値とを比較
し、その差に対応する水平方向および垂直方向の帯域制
限値を出力する帯域制限値変換手段と、 直交変換する前のデータを、前記帯域制限値変換手段よ
り出力された水平方向および垂直方向の前記帯域制限値
に対応して、水平方向および垂直方向独立に、帯域制限
する帯域制限手段とを備えることを特徴とするデータ圧
縮装置。 - 【請求項２】入力された画像データを所定のブロックに
分割し、直交変換をした後、量子化し、さらに符号化す
るデータ圧縮装置において、 入力されたデータを水平方向に少なくとも２つの特性で
フィルタ処理する第１のフィルタ処理手段と、 入力されたデータを垂直方向に少なくとも２つの特性で
フィルタ処理する第２のフィルタ処理手段と、 前記第１のフィルタ処理手段の出力から水平方向のアク
ティビティを算出する第１の算出手段と、 前記第２のフィルタ処理手段の出力から垂直方向のアク
ティビティを算出する第２の算出手段と、 前記第１および第２の算出手段が出力するアクティビテ
ィを加算する加算手段と、 前記加算手段の出力を対応する符号量値に変換する符号
量値変換手段と、 データ量の目標値を設定する目標設定手段と、 前記目標値設定手段により設定された前記目標値と、前
記符号量値変換手段より出力された符号量値とを比較
し、その差に対応する帯域制限値を水平、垂直独立に出
力する帯域制限値変換手段と、 直交変換する前のデータを、前記帯域制限値に対応して
水平、垂直独立に帯域制限する帯域制限手段とを備える
ことを特徴とするデータ圧縮装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109790A JPH07121120B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | データ圧縮装置 |
| EP91301625A EP0444918B1 (en) | 1990-02-28 | 1991-02-28 | Data compression apparatus |
| DE1991619936 DE69119936T2 (de) | 1990-02-28 | 1991-02-28 | Einrichtung zur Datenkompression |
| US08/187,459 US5542008A (en) | 1990-02-28 | 1994-01-28 | Method of and apparatus for compressing image representing signals |
| US08/468,400 US5644658A (en) | 1990-02-28 | 1995-06-06 | Method of and apparatus for compressing image representing signals |
| US08/791,789 US5719962A (en) | 1990-02-28 | 1997-01-29 | Method of and apparatus for compressing image representing signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109790A JPH07121120B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | データ圧縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270378A JPH03270378A (ja) | 1991-12-02 |
| JPH07121120B2 true JPH07121120B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=13450697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7109790A Expired - Lifetime JPH07121120B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-03-19 | データ圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07121120B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7164284B2 (en) | 2003-12-18 | 2007-01-16 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Dynamic gamma for a liquid crystal display |
| US7342592B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-03-11 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | System for reducing crosstalk |
| KR100823371B1 (ko) * | 2000-06-13 | 2008-04-18 | 소니 가부시끼 가이샤 | 화상 데이터 처리 장치 및 화상 데이터 처리 방법 |
| US7505018B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-03-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with reduced black level insertion |
| US7525528B2 (en) | 2004-11-16 | 2009-04-28 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Technique that preserves specular highlights |
| US7532192B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-05-12 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with filtered black point |
| US7556836B2 (en) | 2004-09-03 | 2009-07-07 | Solae, Llc | High protein snack product |
| US7581837B2 (en) | 2001-02-27 | 2009-09-01 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | HDR displays and control systems therefor |
| US7602369B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-10-13 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with colored backlight |
| US7612757B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-11-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with modulated black point |
| US7623105B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-11-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with adaptive color |
| US8941580B2 (en) | 2006-11-30 | 2015-01-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with area adaptive backlight |
| US9099046B2 (en) | 2009-02-24 | 2015-08-04 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Apparatus for providing light source modulation in dual modulator displays |
| US9143657B2 (en) | 2006-01-24 | 2015-09-22 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Color enhancement technique using skin color detection |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008102455A1 (ja) * | 2007-02-23 | 2008-08-28 | Fujitsu Limited | 動画像符号化処理装置及び動画像フィルタ処理装置 |
| WO2012081706A1 (ja) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | シャープ株式会社 | 画像フィルタ装置、フィルタ装置、復号装置、符号化装置、および、データ構造 |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP7109790A patent/JPH07121120B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ−１５９（１９８９−３−１５） |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100823371B1 (ko) * | 2000-06-13 | 2008-04-18 | 소니 가부시끼 가이샤 | 화상 데이터 처리 장치 및 화상 데이터 처리 방법 |
| US7581837B2 (en) | 2001-02-27 | 2009-09-01 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | HDR displays and control systems therefor |
| US7573457B2 (en) | 2001-11-09 | 2009-08-11 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display backlight with scaling |
| US7499017B2 (en) | 2001-11-09 | 2009-03-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Backlit display with improved dynamic range |
| US7064740B2 (en) | 2001-11-09 | 2006-06-20 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Backlit display with improved dynamic range |
| US7505028B2 (en) | 2001-11-09 | 2009-03-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Backlit display with improved dynamic range |
| US7505027B2 (en) | 2001-11-09 | 2009-03-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Backlit display with improved dynamic range |
| US7623105B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-11-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with adaptive color |
| US7164284B2 (en) | 2003-12-18 | 2007-01-16 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Dynamic gamma for a liquid crystal display |
| US7505018B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-03-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with reduced black level insertion |
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| US7525528B2 (en) | 2004-11-16 | 2009-04-28 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Technique that preserves specular highlights |
| US9143657B2 (en) | 2006-01-24 | 2015-09-22 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Color enhancement technique using skin color detection |
| US8941580B2 (en) | 2006-11-30 | 2015-01-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with area adaptive backlight |
| US9099046B2 (en) | 2009-02-24 | 2015-08-04 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Apparatus for providing light source modulation in dual modulator displays |
| US9478182B2 (en) | 2009-02-24 | 2016-10-25 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Locally dimmed quantum dots (nano-crystal) based display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03270378A (ja) | 1991-12-02 |
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