JPH07184057A - 最小圧縮比のａｄｃｔ圧縮方法 - Google Patents
最小圧縮比のａｄｃｔ圧縮方法Info
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- JPH07184057A JPH07184057A JP6164378A JP16437894A JPH07184057A JP H07184057 A JPH07184057 A JP H07184057A JP 6164378 A JP6164378 A JP 6164378A JP 16437894 A JP16437894 A JP 16437894A JP H07184057 A JPH07184057 A JP H07184057A
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＡＤＣＴ（適応型ディスクリート・コサイン
変換）圧縮画像の最小圧縮比を確保する方法を提供す
る。 【構成】 ａ）タイル・メモリーに文書画像の一部を保
存し、ｂ）タイル・メモリー内に保存した文書画像の一
部分から、ディスクリート・コサイン変換（ＤＣＴ）を
用いて、変換回路において画像の頻度空間表現を形成
し、ｃ）Ｑテーブルと称する一組の保存してある値を取
り出し、ｄ）前記Ｑテーブルの値のそれぞれをＤＣＴ値
に分割し、値の整数部分を量子化ＤＣＴ値として返し、
ｅ）統計的符号化法を用いて量子化ＤＣＴ値を符号化
し、ｆ）データブロックの寸法が所望するより大きいか
を調べ、大きくなければ該データブロックを出力へ取り
出し、ｇ）それ以外の場合には文書画像の頻度空間表現
の高周波成分を適応的に減少させ、データブロックの寸
法が許容出来るようになるまで上記の段階ｅ）〜ｇ）を
反復する。
変換）圧縮画像の最小圧縮比を確保する方法を提供す
る。 【構成】 ａ）タイル・メモリーに文書画像の一部を保
存し、ｂ）タイル・メモリー内に保存した文書画像の一
部分から、ディスクリート・コサイン変換（ＤＣＴ）を
用いて、変換回路において画像の頻度空間表現を形成
し、ｃ）Ｑテーブルと称する一組の保存してある値を取
り出し、ｄ）前記Ｑテーブルの値のそれぞれをＤＣＴ値
に分割し、値の整数部分を量子化ＤＣＴ値として返し、
ｅ）統計的符号化法を用いて量子化ＤＣＴ値を符号化
し、ｆ）データブロックの寸法が所望するより大きいか
を調べ、大きくなければ該データブロックを出力へ取り
出し、ｇ）それ以外の場合には文書画像の頻度空間表現
の高周波成分を適応的に減少させ、データブロックの寸
法が許容出来るようになるまで上記の段階ｅ）〜ｇ）を
反復する。
Description
【０００１】本発明は現在提唱されているＪＰＥＧ Ａ
ＤＣＴ（適応型ディスクリート・コサイン変換）規格に
準拠して画像を圧縮する方法に関し、より特定すれば、
圧縮段階のわずかな変更によってこれらの画像の十分な
圧縮比を確保するための方法に関する。
ＤＣＴ（適応型ディスクリート・コサイン変換）規格に
準拠して画像を圧縮する方法に関し、より特定すれば、
圧縮段階のわずかな変更によってこれらの画像の十分な
圧縮比を確保するための方法に関する。
【０００２】本出願においてはＪＰＥＧ委員会が普及さ
せた方法であると見なすＡＤＣＴ（適応型ディスクリー
ト・コサイン変換、これについては例えばＷ．Ｈ．チェ
ンおよびＣ．Ｈ．スミス著、「白黒およびカラー画像の
適応符号化」、ＩＥＥＥ機関誌１９７７年１１月号、第
ＣＯＭ−２５巻１２８５〜１２９２ページ（W.H. Chen
and C.H. Smith, in "Adaptive Coding of Monochrome
and Color Images", IEEE Trans. Comm., Vol. COM-25,
pp. 1285-1292, November 1977 ）、などに記載されて
いる）は画素間の相関に基づくデータの冗長性を減少さ
せる高損失システムである。一般に、画像において、画
素同士を基準にすると、画像は大幅に変化するものでは
ない。つまり画像は「自然空間的相関」としてしられる
相関を有している。自然界において、相関は一般化され
るが、正確ではない。例えば雑音がそれぞれの画素を隣
接画素とはいくらか異なったものにしてしまう。
せた方法であると見なすＡＤＣＴ（適応型ディスクリー
ト・コサイン変換、これについては例えばＷ．Ｈ．チェ
ンおよびＣ．Ｈ．スミス著、「白黒およびカラー画像の
適応符号化」、ＩＥＥＥ機関誌１９７７年１１月号、第
ＣＯＭ−２５巻１２８５〜１２９２ページ（W.H. Chen
and C.H. Smith, in "Adaptive Coding of Monochrome
and Color Images", IEEE Trans. Comm., Vol. COM-25,
pp. 1285-1292, November 1977 ）、などに記載されて
いる）は画素間の相関に基づくデータの冗長性を減少さ
せる高損失システムである。一般に、画像において、画
素同士を基準にすると、画像は大幅に変化するものでは
ない。つまり画像は「自然空間的相関」としてしられる
相関を有している。自然界において、相関は一般化され
るが、正確ではない。例えば雑音がそれぞれの画素を隣
接画素とはいくらか異なったものにしてしまう。
【０００３】ＡＤＣＴ変換は公知であり、画像データに
対して変換を実行するハードウェア、例えばニハラ（Ni
hara）の米国特許第５，０４９，９９１号、ゴンザレス
ら（Gonzales et al）の米国特許第５，００１，５５９
号、およびプーリ（Puri）の米国特許第４，９９９，７
０５号などが存在している。しかしこれらの特定の特許
の主要な目標は動画画像であって文書画像ではない。
対して変換を実行するハードウェア、例えばニハラ（Ni
hara）の米国特許第５，０４９，９９１号、ゴンザレス
ら（Gonzales et al）の米国特許第５，００１，５５９
号、およびプーリ（Puri）の米国特許第４，９９９，７
０５号などが存在している。しかしこれらの特定の特許
の主要な目標は動画画像であって文書画像ではない。
【０００４】一般に、図１に図示したように、圧縮処理
ではＭ×Ｍ個の画像タイルを保存するタイル・メモリー
１０を必要とする。ＪＰＥＧ推奨案に基づいて本明細書
では方形のタイルを使用するが、本発明の方法はどのよ
うな形態のタイル並列であっても実行可能であることに
注意すべきである。タイル・メモリー内に保存した画像
の一部から、ディスクリート・コサイン変換（ＤＣＴ）
によって画像の頻度空間が変換回路１２で形成される。
以下ではＤＣＴデータを頻度空間データとして参照する
ことにする。例えば提案されているＪＰＥＧ規格に準拠
した圧縮または伸長モードいずれかで作動するＣ−キュ
ーブ・マイクロシステムズ社（C-Cube Microsystems ）
製ＣＬ５５０ＡＪＰＥＧ画像圧縮用プロセッサ装置など
のハードウェアへの実装も利用可能である。分割／量子
化回路１４を用いて、Ｑテーブルメモリー内のＱテーブ
ルと称する一組の値から、独立したＱテーブル値をＤＣ
Ｔ値へ分割し、値の正数部分を量子化ＤＣＴ値として返
すようにする。統計的符号化回路２０は量子化ＤＣＴ値
をさらに圧縮して、圧縮画像を生成し、これが保存、伝
送などのために出力される。
ではＭ×Ｍ個の画像タイルを保存するタイル・メモリー
１０を必要とする。ＪＰＥＧ推奨案に基づいて本明細書
では方形のタイルを使用するが、本発明の方法はどのよ
うな形態のタイル並列であっても実行可能であることに
注意すべきである。タイル・メモリー内に保存した画像
の一部から、ディスクリート・コサイン変換（ＤＣＴ）
によって画像の頻度空間が変換回路１２で形成される。
以下ではＤＣＴデータを頻度空間データとして参照する
ことにする。例えば提案されているＪＰＥＧ規格に準拠
した圧縮または伸長モードいずれかで作動するＣ−キュ
ーブ・マイクロシステムズ社（C-Cube Microsystems ）
製ＣＬ５５０ＡＪＰＥＧ画像圧縮用プロセッサ装置など
のハードウェアへの実装も利用可能である。分割／量子
化回路１４を用いて、Ｑテーブルメモリー内のＱテーブ
ルと称する一組の値から、独立したＱテーブル値をＤＣ
Ｔ値へ分割し、値の正数部分を量子化ＤＣＴ値として返
すようにする。統計的符号化回路２０は量子化ＤＣＴ値
をさらに圧縮して、圧縮画像を生成し、これが保存、伝
送などのために出力される。
【０００５】現行のＡＤＣＴ圧縮法は画像をＭ×Ｍ個の
画素のブロックに分割するもので、Ｍ＝８となってい
る。Ｍ＝８の選択は折衷案で、ブロックを大きく取るほ
ど得られる圧縮率は高くなる。しかし大きいブロックは
ブロック内に非相関画素を有するため圧縮率が減少する
傾向も強くなる。ブロックが小さければ、ブロック内で
大きな相関を得ることができるが、全体としては強い圧
縮が実現されない。特に文書画像内では、自然画像を形
成する場合に比べて文書の辺縁が８×８ブロック内で遭
遇しやすい。
画素のブロックに分割するもので、Ｍ＝８となってい
る。Ｍ＝８の選択は折衷案で、ブロックを大きく取るほ
ど得られる圧縮率は高くなる。しかし大きいブロックは
ブロック内に非相関画素を有するため圧縮率が減少する
傾向も強くなる。ブロックが小さければ、ブロック内で
大きな相関を得ることができるが、全体としては強い圧
縮が実現されない。特に文書画像内では、自然画像を形
成する場合に比べて文書の辺縁が８×８ブロック内で遭
遇しやすい。
【０００６】圧縮方式は一組の基本関数を用いてブロッ
ク内相関を使用する傾向にある。基本関数はデータを間
隔の空いた一組の直交関数上への投影と定義する。ＡＤ
ＣＴではコサイン関数を基本関数として使用し、ディス
クリート・コサイン変換（ＤＣＴ）を投影段階として使
用する。ＡＤＣＴ規格の第１の段階において、画像は８
×８のブロックに分割される。各ブロック内部で６４個
のＤＣＴ係数の組がブロック内画素について求まる。Ｄ
ＣＴ係数は８×８のブロックのディスクリート・コサイ
ン変換の各コサイン項の係数を表わす。
ク内相関を使用する傾向にある。基本関数はデータを間
隔の空いた一組の直交関数上への投影と定義する。ＡＤ
ＣＴではコサイン関数を基本関数として使用し、ディス
クリート・コサイン変換（ＤＣＴ）を投影段階として使
用する。ＡＤＣＴ規格の第１の段階において、画像は８
×８のブロックに分割される。各ブロック内部で６４個
のＤＣＴ係数の組がブロック内画素について求まる。Ｄ
ＣＴ係数は８×８のブロックのディスクリート・コサイ
ン変換の各コサイン項の係数を表わす。
【０００７】ここで図２を参照すると、画像の８×８ブ
ロック内の６４画素を表わす６４個のグレーレベルの値
のアレイが図示してある。この８×８ブロックをＪＰＥ
ＧＡＤＣＴ仕様にしたがって変換すると図３に図示した
ＤＣＴ係数が求まる。これらの係数は図２の画像データ
をまだ完全に記述しているが、一般に空間頻度が低い領
域である上部左隅に大きな値がかたまっている。同時
に、画像頻度が増加するにつれ画像の大半の部分で、格
子の下側右手部分の係数値がゼロに向かう傾向にある。
ロック内の６４画素を表わす６４個のグレーレベルの値
のアレイが図示してある。この８×８ブロックをＪＰＥ
ＧＡＤＣＴ仕様にしたがって変換すると図３に図示した
ＤＣＴ係数が求まる。これらの係数は図２の画像データ
をまだ完全に記述しているが、一般に空間頻度が低い領
域である上部左隅に大きな値がかたまっている。同時
に、画像頻度が増加するにつれ画像の大半の部分で、格
子の下側右手部分の係数値がゼロに向かう傾向にある。
【０００８】ＡＤＣＴ法の次の段階は量子化またはＱ行
列の使用に関する。図４に図示したＱ行列は標準ＪＰＥ
Ｇで提唱されている圧縮用行列であるが、ＡＤＣＴなら
びに本発明で提案する方法では他のＱ行列（またはＱテ
ーブル）を用いて演算することも可能である。Ｑテーブ
ル値は圧縮を増加または減少させるように選択した係数
値で均一に乗算することができる。行列は一般に頻度が
大きいほど、大きな量子化段階すなわち大きなエントリ
ーを導入することによって、概ね頻度が低い場合の方が
頻度が高い場合より重要性が高いという効果を含んでい
る。しかし、テーブルは一般的仮定から何らかの望まし
い変化を内部的に構成しようとも試みている。したがっ
て、テーブル内の値は頻度によって変化することにな
り、正確な変化は人間の視覚系、想定する文書形式すな
わち写真、文章、グラフィックス等、または何らかの他
の用途に依存するパラメータの関数となる。図３のＤＣ
Ｔ値のそれぞれは図４の対応するＱ行列の値で除算する
と量子化ＤＣＴ（ＱＤＣＴ）値が次のようにして求ま
る： ＱＤＣＴ[m][n]＝ＩＮＴ｛ＤＣＴ[m][n]÷Ｑテーブル
[m][n]＋1/2 ｝ ここでＩＮＴ｛Ａ｝はＡの整数部分を表わす。
列の使用に関する。図４に図示したＱ行列は標準ＪＰＥ
Ｇで提唱されている圧縮用行列であるが、ＡＤＣＴなら
びに本発明で提案する方法では他のＱ行列（またはＱテ
ーブル）を用いて演算することも可能である。Ｑテーブ
ル値は圧縮を増加または減少させるように選択した係数
値で均一に乗算することができる。行列は一般に頻度が
大きいほど、大きな量子化段階すなわち大きなエントリ
ーを導入することによって、概ね頻度が低い場合の方が
頻度が高い場合より重要性が高いという効果を含んでい
る。しかし、テーブルは一般的仮定から何らかの望まし
い変化を内部的に構成しようとも試みている。したがっ
て、テーブル内の値は頻度によって変化することにな
り、正確な変化は人間の視覚系、想定する文書形式すな
わち写真、文章、グラフィックス等、または何らかの他
の用途に依存するパラメータの関数となる。図３のＤＣ
Ｔ値のそれぞれは図４の対応するＱ行列の値で除算する
と量子化ＤＣＴ（ＱＤＣＴ）値が次のようにして求ま
る： ＱＤＣＴ[m][n]＝ＩＮＴ｛ＤＣＴ[m][n]÷Ｑテーブル
[m][n]＋1/2 ｝ ここでＩＮＴ｛Ａ｝はＡの整数部分を表わす。
【０００９】除算処理の余りは破棄するのでデータの損
失が発生する。ここで、また以下においては項の除算を
用いて、丸めを取り扱うための方法を含めたＡＤＣＴに
おける処理を詳細に説明する。さらに、テーブルの下側
右手部分のＱ値は高くなる傾向にあることから、この領
域の値の大半は、画像の極端に高い増幅が高頻度で行わ
れない限りゼロになる。
失が発生する。ここで、また以下においては項の除算を
用いて、丸めを取り扱うための方法を含めたＡＤＣＴに
おける処理を詳細に説明する。さらに、テーブルの下側
右手部分のＱ値は高くなる傾向にあることから、この領
域の値の大半は、画像の極端に高い増幅が高頻度で行わ
れない限りゼロになる。
【００１０】図５に図示したように、ＤＣＴ値の量子化
した組を導出してから、空間を埋める屈曲した曲線に沿
って画素を配置して、静的符号化方式例えばホフマン処
理を用いて送信信号を生成する。静的符号化は無損失的
な方法で行われ、圧縮中に導入される唯一の損失はＱテ
ーブルを用いるＤＣＴ係数の量子化により生成された損
失だけである。
した組を導出してから、空間を埋める屈曲した曲線に沿
って画素を配置して、静的符号化方式例えばホフマン処
理を用いて送信信号を生成する。静的符号化は無損失的
な方法で行われ、圧縮中に導入される唯一の損失はＱテ
ーブルを用いるＤＣＴ係数の量子化により生成された損
失だけである。
【００１１】このようにして圧縮した画像を伸長するに
は、図１を参照すると、一連の関数または段階が前述の
処理を逆に辿るように続いている。ホフマン符号化は復
号回路５０で除去される。これで画像信号が量子化ＤＣ
Ｔ係数を表わすようになり、圧縮処理とは逆の処理で、
これを信号乗算回路５２でメモリー５４内のＱテーブル
値と乗算する。逆変換回路５６でディスクリート・コサ
イン変換の逆変換を行い、空間領域内の出力画像が画像
バッファ５８に保存される。
は、図１を参照すると、一連の関数または段階が前述の
処理を逆に辿るように続いている。ホフマン符号化は復
号回路５０で除去される。これで画像信号が量子化ＤＣ
Ｔ係数を表わすようになり、圧縮処理とは逆の処理で、
これを信号乗算回路５２でメモリー５４内のＱテーブル
値と乗算する。逆変換回路５６でディスクリート・コサ
イン変換の逆変換を行い、空間領域内の出力画像が画像
バッファ５８に保存される。
【００１２】圧縮されたデータの実際の量または圧縮比
は画像それ自体の関数となることが解り、したがって予
測することはできない。残念なことに、これがバッファ
容量、帯域幅等を選択することに関して圧縮画像を取り
扱うシステムの設計における問題点となっている。
は画像それ自体の関数となることが解り、したがって予
測することはできない。残念なことに、これがバッファ
容量、帯域幅等を選択することに関して圧縮画像を取り
扱うシステムの設計における問題点となっている。
【００１３】本発明では、統計的符号化テーブルにより
生成されるビット数の上限を設定し、これによって実現
した圧縮比の下限を設定するようなＡＤＣＴ圧縮画像の
最小圧縮比を確保する方法を提供する。
生成されるビット数の上限を設定し、これによって実現
した圧縮比の下限を設定するようなＡＤＣＴ圧縮画像の
最小圧縮比を確保する方法を提供する。
【００１４】本発明の１つの態様において、原稿文書画
像を圧縮する方法は、ａ）タイル・メモリーに文書画像
の一部を保存する段階と、ｂ）タイル・メモリー内に保
存した文書画像の一部分から、ディスクリート・コサイ
ン変換（ＤＣＴ）を用いて、変換回路で画像の頻度空間
表現を形成する段階と、ｃ）Ｑテーブルと称する一組の
保存してある値を取り出す段階と、ｄ）前記Ｑテーブル
の値のそれぞれをＤＣＴ値に分割し、値の整数部分を量
子化ＤＣＴ値として返す段階と、ｅ）統計的符号化法を
用いて量子化ＤＣＴ値を符号化する段階と、ｆ）データ
ブロックの寸法が所望するより大きいかを調べ、大きく
なければ該データブロックを出力へ取り出す段階と、
ｇ）それ以外の場合には文書画像の頻度空間表現の高周
波成分を適応的に減少させ、データブロックの寸法が許
容出来るようになるまで上記の段階ｅ）〜ｇ）を反復す
る段階とを含む。
像を圧縮する方法は、ａ）タイル・メモリーに文書画像
の一部を保存する段階と、ｂ）タイル・メモリー内に保
存した文書画像の一部分から、ディスクリート・コサイ
ン変換（ＤＣＴ）を用いて、変換回路で画像の頻度空間
表現を形成する段階と、ｃ）Ｑテーブルと称する一組の
保存してある値を取り出す段階と、ｄ）前記Ｑテーブル
の値のそれぞれをＤＣＴ値に分割し、値の整数部分を量
子化ＤＣＴ値として返す段階と、ｅ）統計的符号化法を
用いて量子化ＤＣＴ値を符号化する段階と、ｆ）データ
ブロックの寸法が所望するより大きいかを調べ、大きく
なければ該データブロックを出力へ取り出す段階と、
ｇ）それ以外の場合には文書画像の頻度空間表現の高周
波成分を適応的に減少させ、データブロックの寸法が許
容出来るようになるまで上記の段階ｅ）〜ｇ）を反復す
る段階とを含む。
【００１５】本発明の別の態様において、上記方法の段
階ｆとｇは、ｆ）画像データの圧縮されたタイルを表わ
すビット数を計数する段階と、ｇ）計数値を基準値と比
較する段階と、計数値が基準値より小さい場合には圧縮
タイルを出力へ送出する段階と、ｉ）計数値が基準値よ
り大きい場合には量子化ＤＣＴ値を変更して前記段階
ｅ）〜ｉ）を反復する段階と表現することができる。
階ｆとｇは、ｆ）画像データの圧縮されたタイルを表わ
すビット数を計数する段階と、ｇ）計数値を基準値と比
較する段階と、計数値が基準値より小さい場合には圧縮
タイルを出力へ送出する段階と、ｉ）計数値が基準値よ
り大きい場合には量子化ＤＣＴ値を変更して前記段階
ｅ）〜ｉ）を反復する段階と表現することができる。
【００１６】本発明のさらに別の態様において、前記段
階は、ｆ）多数のブロックについてビット数を計数する
段階と、ｇ）総計数値を基準値と比較する段階と、ｈ）
計数値が基準値より小さい場合には圧縮タイルを出力へ
送出する段階と、ｉ）計数値が基準値より大きい場合に
は量子化ＤＣＴ値を変更して前記段階ｅ）〜ｉ）を反復
する段階と表現することができる。
階は、ｆ）多数のブロックについてビット数を計数する
段階と、ｇ）総計数値を基準値と比較する段階と、ｈ）
計数値が基準値より小さい場合には圧縮タイルを出力へ
送出する段階と、ｉ）計数値が基準値より大きい場合に
は量子化ＤＣＴ値を変更して前記段階ｅ）〜ｉ）を反復
する段階と表現することができる。
【００１７】前述の処理は簡単なものではあるが、量子
化ＤＣＴ値を変更するための特定の戦略は顕著な問題を
呈する。しかし、ＡＤＣＴ圧縮法では、高頻度における
小さな大きさの変化を一般に無視できるという事実を用
いることが周知であるから、高頻度における小さな変化
を許容することができるとも推測でき、伸長時にごく限
られた画像の劣化を提供するだけであるとも考えられ
る。したがって、上述の反復処理はそれぞれのＱＤＣＴ
値を参照しており、最も空間頻度の高いＱＤＣＴ値から
開始してＱＤＣＴ値に沿って最も空間頻度の低いＱＤＣ
Ｔ値へ向かって進み、遭遇した第１の非ゼロの値を所定
量だけ減少し、所望の圧縮比が得られるまで得られた符
号化を反復的に参照するものである。
化ＤＣＴ値を変更するための特定の戦略は顕著な問題を
呈する。しかし、ＡＤＣＴ圧縮法では、高頻度における
小さな大きさの変化を一般に無視できるという事実を用
いることが周知であるから、高頻度における小さな変化
を許容することができるとも推測でき、伸長時にごく限
られた画像の劣化を提供するだけであるとも考えられ
る。したがって、上述の反復処理はそれぞれのＱＤＣＴ
値を参照しており、最も空間頻度の高いＱＤＣＴ値から
開始してＱＤＣＴ値に沿って最も空間頻度の低いＱＤＣ
Ｔ値へ向かって進み、遭遇した第１の非ゼロの値を所定
量だけ減少し、所望の圧縮比が得られるまで得られた符
号化を反復的に参照するものである。
【００１８】本発明の上述のおよびその他の態様は図面
を参照しつつ以下の本発明の好適実施例を図示した詳細
な説明を熟読することにより明らかとなろう。
を参照しつつ以下の本発明の好適実施例を図示した詳細
な説明を熟読することにより明らかとなろう。
【００１９】図１は従来技術のＡＤＣＴ圧縮／伸長処理
の機能的ブロック図である。
の機能的ブロック図である。
【００２０】図２は圧縮しようとする画像データの８×
８ブロック、図３は図２の画像の頻度空間的表現が得ら
れるように求めたディスクリート・コサイン変換の値
で、図４は実施例において用いる初期設定のＱテーブ
ル、図５は求めた量子化ディスクリート・コサイン変換
の値、さらに図６は統計的符号化において生成した全ビ
ット数に沿って再配列したＱＤＣＴ値を示す。
８ブロック、図３は図２の画像の頻度空間的表現が得ら
れるように求めたディスクリート・コサイン変換の値
で、図４は実施例において用いる初期設定のＱテーブ
ル、図５は求めた量子化ディスクリート・コサイン変換
の値、さらに図６は統計的符号化において生成した全ビ
ット数に沿って再配列したＱＤＣＴ値を示す。
【００２１】図７は本発明を備えたシステムの機能的ブ
ロック図である。
ロック図である。
【００２２】図８は本発明の処理段階を表わす流れ図で
ある。
ある。
【００２３】図９は変更したＱＤＣＴ符号化値の実施例
のデータである。
のデータである。
【００２４】図７を参照すると、図示は本発明の実施例
を説明する目的であってこれを制限するものではない。
本発明と標準ＪＰＥＧ ＡＤＣＴ処理との相互運用が図
示してある。
を説明する目的であってこれを制限するものではない。
本発明と標準ＪＰＥＧ ＡＤＣＴ処理との相互運用が図
示してある。
【００２５】分割回路１４において、ここでは頻度空間
内の画像を表わすＤＣＴ係数が量子化値（ＱＤＣＴ）に
変換され、除算処理の余りは破棄される。分割回路１４
の出力は符号化回路へ入り、ここでホフマン符号化など
の統計的符号化法にしたがってデータを符号化する。符
号化回路２０の符号化した出力ＥＱＤＣＴは出力バッフ
ァ５０へ入り、詳細を後述するように、出力バッファは
イネーブル信号ＥＮを受信するまで伝送線への出力のた
めに一時的にデータを保持する。
内の画像を表わすＤＣＴ係数が量子化値（ＱＤＣＴ）に
変換され、除算処理の余りは破棄される。分割回路１４
の出力は符号化回路へ入り、ここでホフマン符号化など
の統計的符号化法にしたがってデータを符号化する。符
号化回路２０の符号化した出力ＥＱＤＣＴは出力バッフ
ァ５０へ入り、詳細を後述するように、出力バッファは
イネーブル信号ＥＮを受信するまで伝送線への出力のた
めに一時的にデータを保持する。
【００２６】符号化回路２０の出力もＥＱＤＣＴカウン
タ５２へ入る。ＥＱＤＣＴカウンタ５２がＢＬＯＣＫ
ＯＮ信号を受信している間、つまり符号化および量子化
した係数データの受信中は、受信したデータの各ビット
についてカウンタはインクリメントする。ＢＬＯＣＫ
ＯＮ信号がＯＦＦの場合、生成した値ＣＯＵＮＴは計数
コンパレータへ送出され、ここで値ＣＯＵＮＴと値ＲＥ
Ｆ１とを比較する。基準値はブロック内で許容される最
大のビット数を表わしており、比較は最小圧縮比を確保
するものである。値がＲＥＦ１より小さいまたはこれに
等しい場合、ＥＮ信号を生成して、出力バッファに送信
用データを出力するように司令する。実施例においては
ＥＱＤＣＴを１７０ビットに制限してある。
タ５２へ入る。ＥＱＤＣＴカウンタ５２がＢＬＯＣＫ
ＯＮ信号を受信している間、つまり符号化および量子化
した係数データの受信中は、受信したデータの各ビット
についてカウンタはインクリメントする。ＢＬＯＣＫ
ＯＮ信号がＯＦＦの場合、生成した値ＣＯＵＮＴは計数
コンパレータへ送出され、ここで値ＣＯＵＮＴと値ＲＥ
Ｆ１とを比較する。基準値はブロック内で許容される最
大のビット数を表わしており、比較は最小圧縮比を確保
するものである。値がＲＥＦ１より小さいまたはこれに
等しい場合、ＥＮ信号を生成して、出力バッファに送信
用データを出力するように司令する。実施例においては
ＥＱＤＣＴを１７０ビットに制限してある。
【００２７】計数コンパレータ５４においてＣＯＵＮＴ
がＲＥＦ１より大きいことが解った場合、計数コンパレ
ータ５４からのＥＮ信号を受信するとＥＱＤＣＴで表わ
されるＱＤＣＴ値のブロックが先入れ後出し（ＦＩＬ
Ｏ）バッファ６０へ保存される。ＦＩＬＯバッファ６０
は計数値を効率よく再配列し、順列内の第１の計数が画
像ブロックの最も高い頻度成分に対応するように並べ替
える。それぞれの係数は非ゼロコンパレータ６２へ送出
し、ここで係数値を値ＲＥＦ２と比較して、ＲＥＦ２が
ゼロを表わす第１の非ゼロ値を探す。非ゼロ値を検出す
ると減算関数Ｆ［ＱＤＣＴ（ｍ）］６４が有効になって
非ゼロＱＤＣＴ（Ｍ）値を減算し、正のＱＤＣＴ値は減
算によって減算し、また負のＱＤＣＴ値は特定の量を加
算することによって減算する。減算関数６４が有効にな
っていない場合、ＱＤＣＴ（ｍ）値は変更せずに第２の
ＦＩＬＯバッファ６６に保存し、ここでＱＤＣＴ（ｎ）
を表わすようにデータを再配列する。減算関数６４が有
効な場合、ＱＤＣＴ（ｍ）値は関数６４で減算してから
第２のＦＩＬＯバッファ６６に保存し、ここでＱＤＣＴ
（ｎ）を表わすようにデータを再配列する。非ゼロコン
パレータ６２は比較演算のために計数コンパレータ５４
からの信号で有効になるが、非ゼロ値の決定時には、さ
らなる非ゼロ決定で減算関数６４を有効にしないように
フラグをリセットする。
がＲＥＦ１より大きいことが解った場合、計数コンパレ
ータ５４からのＥＮ信号を受信するとＥＱＤＣＴで表わ
されるＱＤＣＴ値のブロックが先入れ後出し（ＦＩＬ
Ｏ）バッファ６０へ保存される。ＦＩＬＯバッファ６０
は計数値を効率よく再配列し、順列内の第１の計数が画
像ブロックの最も高い頻度成分に対応するように並べ替
える。それぞれの係数は非ゼロコンパレータ６２へ送出
し、ここで係数値を値ＲＥＦ２と比較して、ＲＥＦ２が
ゼロを表わす第１の非ゼロ値を探す。非ゼロ値を検出す
ると減算関数Ｆ［ＱＤＣＴ（ｍ）］６４が有効になって
非ゼロＱＤＣＴ（Ｍ）値を減算し、正のＱＤＣＴ値は減
算によって減算し、また負のＱＤＣＴ値は特定の量を加
算することによって減算する。減算関数６４が有効にな
っていない場合、ＱＤＣＴ（ｍ）値は変更せずに第２の
ＦＩＬＯバッファ６６に保存し、ここでＱＤＣＴ（ｎ）
を表わすようにデータを再配列する。減算関数６４が有
効な場合、ＱＤＣＴ（ｍ）値は関数６４で減算してから
第２のＦＩＬＯバッファ６６に保存し、ここでＱＤＣＴ
（ｎ）を表わすようにデータを再配列する。非ゼロコン
パレータ６２は比較演算のために計数コンパレータ５４
からの信号で有効になるが、非ゼロ値の決定時には、さ
らなる非ゼロ決定で減算関数６４を有効にしないように
フラグをリセットする。
【００２８】第２のＦＩＬＯバッファ６６は、最も頻度
が高い直前の非ゼロ係数値を減算したＱＤＣＴ係数値を
表わす一組の値を保存する。ブロック全体の値を保存し
たという結果を受信すると、ＦＩＬＯバッファ６６は配
列中の第１の計数が画像ブロックの最も頻度の低い要素
に対応するように係数値を再配列する。ＦＩＬＯバッフ
ァ６６の出力は符号化回路２０へ送出されここで統計的
符号化法にしたがってデータを符号化する。ＥＱＤＣＴ
がＲＥＦ１より小さいビット数を有するまで処理が継続
して行われるため、この時点で処理が反復するのは明ら
かである。当然、反復カウンタを設けてそれぞれの反復
処理を計数し、反復の最大数を確保することが可能であ
る。
が高い直前の非ゼロ係数値を減算したＱＤＣＴ係数値を
表わす一組の値を保存する。ブロック全体の値を保存し
たという結果を受信すると、ＦＩＬＯバッファ６６は配
列中の第１の計数が画像ブロックの最も頻度の低い要素
に対応するように係数値を再配列する。ＦＩＬＯバッフ
ァ６６の出力は符号化回路２０へ送出されここで統計的
符号化法にしたがってデータを符号化する。ＥＱＤＣＴ
がＲＥＦ１より小さいビット数を有するまで処理が継続
して行われるため、この時点で処理が反復するのは明ら
かである。当然、反復カウンタを設けてそれぞれの反復
処理を計数し、反復の最大数を確保することが可能であ
る。
【００２９】図９は変更したＱＤＣＴ値を示し、変更し
た値は斜線で印がつけてある。結果として、変更したＱ
ＤＣＴ値を１６４ビットで表わすことができる。
た値は斜線で印がつけてある。結果として、変更したＱ
ＤＣＴ値を１６４ビットで表わすことができる。
【００３０】図８に図示した流れ図をここで参照する
と、処理が一連の段階として図示してある。段階１１０
では、符号化回路２０の出力（ＥＱＤＣＴ）の次のブロ
ックを受信する。段階１２０では、ＣＯＵＮＴをゼロに
設定する。段階１３０では、ＥＱＤＣＴの各ビットを受
信する度にＣＯＵＮＴをインクリメントする。段階１４
０では、ＣＯＵＮＴから値ＲＥＦ１を減算して、ＯＶＥ
Ｒと称する剰余値を求める。段階１５０では、ＯＶＥＲ
が０以下またはこれと等しい場合に段階１６０でＥＱＤ
ＣＴを出力し、次のＥＱＤＣＴブロックへ処理を進め
る。
と、処理が一連の段階として図示してある。段階１１０
では、符号化回路２０の出力（ＥＱＤＣＴ）の次のブロ
ックを受信する。段階１２０では、ＣＯＵＮＴをゼロに
設定する。段階１３０では、ＥＱＤＣＴの各ビットを受
信する度にＣＯＵＮＴをインクリメントする。段階１４
０では、ＣＯＵＮＴから値ＲＥＦ１を減算して、ＯＶＥ
Ｒと称する剰余値を求める。段階１５０では、ＯＶＥＲ
が０以下またはこれと等しい場合に段階１６０でＥＱＤ
ＣＴを出力し、次のＥＱＤＣＴブロックへ処理を進め
る。
【００３１】但し、段階１５０でＯＶＥＲが０より大き
い場合には、段階１７０でＥＱＤＣＴの表わすＱＤＣＴ
値のブロック（ＱＤＣＴ（ｎ））を取り込み、段階１８
０で配列内の第１の計数が画像ブロックの最も頻度の高
い要素に対応するように（ＱＤＣＴ（ｎ））をＱＤＣＴ
（ｍ）へ並べ替える。段階１９０と段階２００では、Ｑ
ＤＣＴ（ｍ）のそれぞれの値を順番に値ＲＥＦ２と比較
して、第１の非ゼロ値を見つける。ここでＲＥＦ２は一
般にゼロを表わす。ＱＤＣＴ（ｍ）がゼロに等しい場合
には、順列内の次の値を段階１９０と段階２００で取り
出す。ＱＤＣＴ（ｍ）について非ゼロ値が検出された場
合ＱＤＣＴ（ｍ）を段階２１０で減算する。
い場合には、段階１７０でＥＱＤＣＴの表わすＱＤＣＴ
値のブロック（ＱＤＣＴ（ｎ））を取り込み、段階１８
０で配列内の第１の計数が画像ブロックの最も頻度の高
い要素に対応するように（ＱＤＣＴ（ｎ））をＱＤＣＴ
（ｍ）へ並べ替える。段階１９０と段階２００では、Ｑ
ＤＣＴ（ｍ）のそれぞれの値を順番に値ＲＥＦ２と比較
して、第１の非ゼロ値を見つける。ここでＲＥＦ２は一
般にゼロを表わす。ＱＤＣＴ（ｍ）がゼロに等しい場合
には、順列内の次の値を段階１９０と段階２００で取り
出す。ＱＤＣＴ（ｍ）について非ゼロ値が検出された場
合ＱＤＣＴ（ｍ）を段階２１０で減算する。
【００３２】ＱＤＣＴ＞０−＞sign[]＝１の場合、ＱＤ
ＣＴ＜０−＞sign＝−１の場合、ａｂｓ−＞絶対値＝＞
よって５を４に減算し−５は−４に減算する。
ＣＴ＜０−＞sign＝−１の場合、ａｂｓ−＞絶対値＝＞
よって５を４に減算し−５は−４に減算する。
【００３３】段階２２０では、配列内の第１の計数が画
像ブロックの最も頻度の低い要素に対応するように、Ｑ
ＤＣＴ（ｍ）をＱＤＣＴ’（ｎ）として再配列する。段
階２４０では、ＱＤＣＴ’（ｎ）を符号化回路２０へ戻
し保存する。ＥＱＤＣＴがＲＥＦ１より小さいビット数
を有するまで処理が継続されるので、この時点で処理が
反復することは明らかである。
像ブロックの最も頻度の低い要素に対応するように、Ｑ
ＤＣＴ（ｍ）をＱＤＣＴ’（ｎ）として再配列する。段
階２４０では、ＱＤＣＴ’（ｎ）を符号化回路２０へ戻
し保存する。ＥＱＤＣＴがＲＥＦ１より小さいビット数
を有するまで処理が継続されるので、この時点で処理が
反復することは明らかである。
【００３４】上述の説明において、再配列の段階１８０
と２２０ならびに６０と６６を用いてＱＤＣＴ（ｍ）に
ついてインクリメンタル・アドレシングを行えるように
したことは留意すべきである。再配列を排除しＱＤＣＴ
（ｍ）をデクリメンタルにアドレシングするような実装
も考えられる。
と２２０ならびに６０と６６を用いてＱＤＣＴ（ｍ）に
ついてインクリメンタル・アドレシングを行えるように
したことは留意すべきである。再配列を排除しＱＤＣＴ
（ｍ）をデクリメンタルにアドレシングするような実装
も考えられる。
【００３５】個別のＱＤＣＴ（ｍ）についての減算演算
の総数を制限した実装ならびにブロック当たりの減算演
算の総数を制限する実装を行えるようにすることも本発
明の意図するところである。
の総数を制限した実装ならびにブロック当たりの減算演
算の総数を制限する実装を行えるようにすることも本発
明の意図するところである。
【００３６】前述の本発明の方法に対する別の明らかな
拡張は直前のグループの所定のグループについて得られ
た平均圧縮比に応答してＲＥＦ１のブロック間の変動を
許容することである。
拡張は直前のグループの所定のグループについて得られ
た平均圧縮比に応答してＲＥＦ１のブロック間の変動を
許容することである。
【００３７】Ｑテーブル内のエントリーの大きさは画像
内の頻度成分の相対的重要度を反映している。リセット
または減算関数はＱテーブルの設計を考慮したモードで
演算可能であり、重要ではないと見なされるＱＤＣＴ関
数のある種の頻度をリセットする。つまりリセット順序
は最も高い頻度を第１とする以外にも有り得る。
内の頻度成分の相対的重要度を反映している。リセット
または減算関数はＱテーブルの設計を考慮したモードで
演算可能であり、重要ではないと見なされるＱＤＣＴ関
数のある種の頻度をリセットする。つまりリセット順序
は最も高い頻度を第１とする以外にも有り得る。
【００３８】本発明は標準ＡＤＣＴ伸長技術と組み合わ
せると良好に機能し、肉眼的にほとんど弁別し難いよう
な画像の部分において、最小限の画質の劣化を提供する
ものであるが、１９９２年１０月２日付のＲ．エッシュ
バッハによる「標準ＡＤＣＴ圧縮画像の伸長」と題し同
一の譲受人に譲受され本明細書でも参照している同時出
願中の米国特許出願第０７／９５６，１２８号に開示し
た非標準ＡＤＣＴ伸長技術との組み合わせで例外的にう
まく機能することが解っている。
せると良好に機能し、肉眼的にほとんど弁別し難いよう
な画像の部分において、最小限の画質の劣化を提供する
ものであるが、１９９２年１０月２日付のＲ．エッシュ
バッハによる「標準ＡＤＣＴ圧縮画像の伸長」と題し同
一の譲受人に譲受され本明細書でも参照している同時出
願中の米国特許出願第０７／９５６，１２８号に開示し
た非標準ＡＤＣＴ伸長技術との組み合わせで例外的にう
まく機能することが解っている。
【００３９】本発明は特定の実施例を参照して説明した
が、本明細書を熟読理解すれば第三者が変更および変化
を行うことができよう。添付の請求項の範囲に含まれる
またはこれと同等である限りにおいて本発明はこれらの
変更および変化がすべて本発明に含まれるものと意図し
ている。
が、本明細書を熟読理解すれば第三者が変更および変化
を行うことができよう。添付の請求項の範囲に含まれる
またはこれと同等である限りにおいて本発明はこれらの
変更および変化がすべて本発明に含まれるものと意図し
ている。
【図１】 従来技術のＡＤＣＴ圧縮／伸長処理の機能的
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】 圧縮しようとする画像データの８×８ブロッ
クを示すテーブルである。
クを示すテーブルである。
【図３】 図２の画像の頻度空間的表現が得られるよう
に求めたディスクリート・コサイン変換の値を示すテー
ブルである。
に求めたディスクリート・コサイン変換の値を示すテー
ブルである。
【図４】 実施例において用いる初期設定のＱテーブル
を示すテーブルである。
を示すテーブルである。
【図５】 求めた量子化ディスクリート・コサイン変換
の値を示すテーブルである。
の値を示すテーブルである。
【図６】 統計的符号化において生成した全ビット数に
沿って再配列したＱＤＣＴ値を示すテーブルである。
沿って再配列したＱＤＣＴ値を示すテーブルである。
【図７】 本発明を備えたシステムの機能的ブロック図
である。
である。
【図８】 本発明の処理段階を表わす流れ図である。
【図９】 変更したＱＤＣＴ符号化値の実施例のデータ
である。
である。
１０ タイル・メモリー、１２ 変換回路、１４ 分割
回路、２０ 統計的符号化回路、５０ バッファ、５２
ＥＱＤＣＴカウンタ、５４ 計数コンパレータ、６０
第１のＦＩＬＯバッファ、６２ 非ゼロコンパレー
タ、６４ 減算関数、６６ 第２のＦＩＬＯバッファ
回路、２０ 統計的符号化回路、５０ バッファ、５２
ＥＱＤＣＴカウンタ、５４ 計数コンパレータ、６０
第１のＦＩＬＯバッファ、６２ 非ゼロコンパレー
タ、６４ 減算関数、６６ 第２のＦＩＬＯバッファ
Claims (3)
- 【請求項１】 文書画像を画素として表現し、それぞれ
の画素は最小値と最大値の間で変化する反射率を表わす
デジタル値を有する前記文書画像の別個の領域を表わし
ているような前記文書画像を圧縮しこれの最小圧縮比を
確保する方法であって、 ａ）前記文書画像の画素ブロックをタイル・メモリーに
保存する段階と、 ｂ）タイル・メモリー内に保存した前記画素ブロックを
変換回路へ取り込み、前記変換回路が前記文書画像の頻
度増加で前記文書画像の大きさを表わす一組の頻度係数
を含む画素ブロックの頻度空間表現を形成する段階と、 ｃ）メモリーからＱテーブルと称する一組の保存値を除
算回路へ取り出す段階と、 ｄ）前記変換回路と動作的に結合しておりここから前記
一組の頻度係数値を受信する前記除算回路において、前
記Ｑテーブル値のそれぞれを対応する頻度係数値に分割
して量子化頻度係数として結果の整数部分を返す段階
と、 ｅ）符号化回路において、前記分割回路から前記量子化
頻度係数値を受信して統計的符号化法を用い一組の符号
化した頻度係数を提供する段階と、 ｆ）符号化した一組の頻度係数値が所望するより大きな
記憶空間を必要とするような大きさを有するかを調べ、
そうではない場合には前記頻度係数値の組を出力へ渡す
段階と、 ｇ）前記符号化した一組の頻度係数値が所望するより大
きな記憶空間を必要とするような仮の大きさを有する場
合には前記文書画像ブロックの前記頻度空間表現のうち
の選択した頻度成分を選択的に減算する段階と、 ｈ）前記段階ｅ）〜ｇ）を反復的に繰返す段階とを含む
方法。 - 【請求項２】 前記符号化した一組の頻度係数値の記憶
空間に関する所望の大きさが外部バッファの大きさを参
照して決定される請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記符号化した一組の頻度係数値の記憶
空間に関する所望の大きさが情報ビットに関連して求ま
る請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US093574 | 1987-09-04 | ||
| US08/093,574 US5321522A (en) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | ADCT compression with minimum compression ratio |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07184057A true JPH07184057A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=22239678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6164378A Withdrawn JPH07184057A (ja) | 1993-07-19 | 1994-07-15 | 最小圧縮比のａｄｃｔ圧縮方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5321522A (ja) |
| EP (1) | EP0635984B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07184057A (ja) |
| DE (1) | DE69413759T2 (ja) |
Cited By (1)
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| JP2007014775A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Agfa Gevaert Nv | 物理的特性変動がデジタル画像形成システムの画像品質性能に及ぼす影響を打ち消す方法 |
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- 1994-07-15 JP JP6164378A patent/JPH07184057A/ja not_active Withdrawn
- 1994-07-19 DE DE69413759T patent/DE69413759T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-19 EP EP94305291A patent/EP0635984B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0635984A1 (en) | 1995-01-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |