JPH07226848A - 画像信号符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない容量のバッファメモリを使用して画像
データに対して編集を行うことが可能であり、且つ、画
像データの圧縮効率が高い画像信号符号化装置を提供す
ること。 【構成】 画像入力装置２０１から画像を入力し、デー
タ圧縮処理を行い記憶媒体に画像を保存し、必要に応じ
て圧縮保存された画像にデータ伸長処理を行い、画像出
力装置２０３から画像を出力する構成の画像信号符号化
装置において、先に固定長圧縮伸長回路２０４で固定長
圧縮処理を行ってバッファメモリ２０５に書き込み、次
に可変長圧縮伸長回路２０６で可変長圧縮処理を行って
バッファメモリ２０７を介してハードディスク等の記憶
媒体２０８に記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルカラー複写
機、電子ファイリング装置、ファクシミリなどに適用さ
れる静止画像のデジタル信号の高能率符号化装置を有す
る画像信号符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像データをハードディスク等
の記憶媒体に記億させる場合、必要となる記憶容量は
（画素数×階調）ビット数であり、高解像度かつフルカ
ラーの画像を記憶するには膨大な容量の記憶媒体が必要
であった。また、膨大なデータ量を伝送するために、そ
の伝送時間も長い時間が必要であった。

【０００３】これを改善する為に、従来からデータの圧
縮を行うことで、伝送量を削減し、記憶媒体の蓄積効率
を上げる試みがなされている。しかし同時に、入力され
る画像データの画質を保持、向上させることも大切であ
り、これはデータ量を削減する圧縮効率向上とは相反す
る要求である。これらの要求を同時に満たす為に、従来
はデータ圧縮の際に可変長圧縮が主に用いられている。

【０００４】図３は、従来の技術による画像入力装置と
画像出力装置と画像記憶装置を備えた画像信号符号化装
置の概略ブロック図である。

【０００５】画像入力装置１０１から入力された画像デ
ータは、フィルタ等により入力装置の特性を補正して画
質を向上させる画質補正装置１０２を介して可変長圧縮
回路１０３へ入力される。ここで圧縮された画像データ
は、一旦バッファメモリ１０５へ出力され、圧縮処理が
終了した時点でハードディスク等の記憶媒体１０６に書
き込まれる。記憶された画像を読み出す際には、上記の
手順を逆に行い、画像出力装置１０３から出力する。

【０００６】ここで、圧縮されたデータをバッファメモ
リ１０５に一旦溜める理由は、記憶媒体１０６にデータ
を高速かつ一括で書き込み、処理時間の短縮を計り、シ
ステム全体の高速化をはかるためである。

【０００７】従来の技術による装置は、圧縮に可変長圧
縮を用いているため、画質の劣化はほとんどなく、ま
た、データ圧縮することで処理データ量を削減し、更
に、バッファを設けることで高速一括書き込みを可能と
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】画像の空間的冗長性が
高い場合には、可変長圧縮は圧縮効率が上がり、扱うデ
ータ量を削減することが可能となる。しかしながら、圧
縮方法に可変長圧縮を用いる場合、画像データの複雑
性、冗長性等によって圧縮率が異なる。そのためハード
ディスク等の記憶媒体への書き込み時に扱うデータ量が
変動する。また、画像が複雑で含まれる情報量が多い場
合、可変長圧縮では圧縮効率が上がらず、最悪の場合、
圧縮後のデータ量は圧縮前と同じか又はそれ以上になる
可能性がある。その為、圧縮されたデータを記憶媒体に
書き込むのに必要なバッファメモリのサイズは、圧縮前
のデータ量と同量以上の大容量のメモリが必要となる。
更に、この入力される画像データによって異なるサイズ
のデータを扱うことで、メモリ管理が複雑となり、記憶
媒体に書き込む際に支障となる。

【０００９】この構成の場合、入力された画像データを
そのまま蓄えるメモリを持たないので、入力データに対
して回転、切り出し等の編集を加えることを試みる時、
圧縮されたデータを保持するバッファメモリ上で編集を
加えることを余儀なくされる。しかし、可変長圧縮され
たデータは、元の入力画像画素の位置関係が複雑に変化
してしまっている為、入力された画像データ上で直接的
に、回転、切り出しなどの編集を加えることも不可能で
ある。

【００１０】そこで、本発明は、少ない容量のバッファ
メモリを使用して画像データに対して編集を行うことが
可能であり、且つ、画像データの圧縮効率が高い画像信
号符号化装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像を入力し
て画像データを得る画像入力手段と、前記画像入力手段
から得られた画像データを二次元的な位置関係を保持し
たまま一定の圧縮率で固定長圧縮を行う第一の符号化手
段と、前記第一の符号化手段による圧縮の結果を保持す
る第一の記憶手段と、前記第一の記憶手段の内容を順次
読み出し、可変長圧縮を行う第二の符号化手段と、前記
第二の符号化手段による圧縮結果を保持する第二の記憶
手段と、前記第二の記憶手段からの固定長圧縮され更に
可変長圧縮された画像データを記憶保持する記憶媒体と
を備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】画像入力装置からの画像データは、最初に固定
長圧縮されて第一の記憶手段に書き込まれる。この時点
では、画像データの二次元的な位置関係は保持されてい
るので、第一の記憶手段の中の画像データを直接操作し
て位置編集を行うことができる。次に、この固定長圧縮
された画像データは可変長圧縮されて第二の記憶手段を
介して記憶媒体に記憶される。この時点では、画像デー
タは高い圧縮率で圧縮されているので、記憶媒体に対す
る記憶効率が高くなる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１は、本実施例における画像信号符号化
装置の構成を示す概略ブロック図である。画像入力装置
２０１から入力された画像データは、フィルタ等により
入力装置の特性を補正して画質を向上させる画質補正装
置２０２を介して、固定長圧縮回路２０４へ入力され
る。

【００１５】図２は、固定長圧縮伸長回路２０４の概略
ブロック図である。ここで固定長圧縮伸長回路２０４に
は、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）と量子化処理を
組み合せたものを用いている。入力された画像データ
は、８×８画素のブロックごとに分割され、ＤＣＴ演算
回路３０２においてブロックごとに２次元ＤＣＴ演算を
行い、６４個のＤＣＴ係数を得る。このＤＣＴ係数に対
して、量子化回路３０３において、符号化量子化処理を
行う。ＤＣＴ係数は、符号化量子化テーブル３０４を用
いて係数位置ごとに異なるステップサイズで線形量子化
される。この量子化テーブル３０４を適切に選択するこ
とによって、記憶する画像の画質及び符号化情報量を制
御することが可能であるため、入力される画像特性ごと
に最適な符号化量子化テーブルを選択することが可能で
ある。

【００１６】量子化後のデータは、第一のバッファメモ
リ２０５へ出力される。このバッファメモリ２０５に
は、ブロック単位で編集可能な画像編集装置２０９が接
続されている。前記量子化は８×８ブロックごとに行う
ため、量子化後の画像データの配列はブロックごとであ
り、入力画像画素の位置関係は保持される。そのため、
画像編集装置２０９により、画像データに対して、画像
の縦横を入れ替えるような回転処理や、画像から一部を
切り出す処理、あるいは、画像の一部を消去する処理、
拡大縮小処理等の編集を加える際には、このブロック単
位で編集を行う事が可能である。この場合、入力された
データ量よりも少ないデータ量で編集を行うことが可能
である。したがって、画像編集のために必要な１画面分
のメモリの容量を削減することができる。この第一のバ
ッファメモリ２０５のサイズ（記憶容量）は、画像入力
装置２０１において入力可能な画像データの最大容量の
数分の１である。固定長圧縮伸長回路２０４の圧縮率が
１／５であれば、第一のバッファメモリ２０５のサイズ
は入力可能データサイズの１／５となる。

【００１７】さらに、第一のバッファメモリ２０５の内
容は、可変長圧縮回路２０６へ入力される。ここで可変
長圧縮回路２０６には、例えばハフマン符号化を用いて
いる。これは可逆のエントロピー符号化であるので、復
号化されたデータは符号化前のデータと同一性を維持し
ている。その為、記憶保存された画像を画像出力装置２
０３から出力した際の画質の劣化は、固定長符号化時に
発生するものだけとなる。つまり、本発明のシステム全
体で考える場合、画質劣化は固定長符号化のみと同じに
抑えることが可能である。また、非可逆の可変長符号化
を用いることで、さらに圧縮効率を上げることが可能で
ある。

【００１８】圧縮されたデータは、第二のバッファメモ
リ２０７へ出力される。可変長圧縮回路２０６から出力
されたデータは１度に出力されるのではなく、処理の終
了した部分が逐次出力される。第二のバッファメモリ２
０７の目的は、可変長圧縮処理後のデータ全体を蓄える
ことである。可変長圧縮回路２０６は入力されるデータ
によって圧縮率が変動し、煩雑な入力データに対しては
圧縮率が１／１となることもありうる。そのため、第二
のバッファメモリ２０７のサイズは、可変長圧縮回路２
０６に入力可能な最大のデータ量、すなわち第一のバッ
ファメモリ２０５のサイズと同じにする必要がある。

【００１９】ここで、固定長圧縮の圧縮率が１／５だっ
た場合には、第一のバッファメモリ２０５の容量は入力
可能データサイズの１／５、第二のバッファメモリの容
量は第一のバッファメモリど同量なので、本発明のシス
テム全体で見ると、必要なメモリ容量は入力可能データ
サイズの２／５となる。

【００２０】この第二のバッファメモリ２０７の内容を
ハードディスク等の記憶媒体２０８に書き込み記憶させ
る。ここで、第二のバッファメモリ２０７を設けずに、
可変長圧縮の結果を逐次記憶媒体２０８に書き込む場
合、記憶媒体２０８へのアクセス回数は入力されるデー
タサイズに比例して増大し、処理時間を大幅に増大させ
る。また、アクセスの動作回数も増えることから、機械
的疲労を招き耐久性を著しく低下させると懸念される。
このため、本実施例においては、可変長圧縮の結果を第
二のバッファメモリ２０７に蓄積し、一度に高速にハー
ドディスクに書き込むことにより処理時間を短縮してい
る。このとき、データブロックの先頭にデータ名を書き
込み、画像出力時の検索効率の向上を図っている。

【００２１】記憶媒体２０８に記憶されたデータを画像
出力装置２０３から出力するためには、上記の手順を逆
に辿る。出力に指定された画像データに相当するデータ
ブロックを記憶媒体２０８上で検索し、該当するものを
読み出し、第二のバッファメモリ２０７へ出力する。こ
のデータに対して可変長圧縮回路２０６により可変長伸
長処理を施し、第一のバッファメモリ２０５へ出力し、
さらに固定長圧縮伸長回路２０４により固定長伸長処理
を施し画質補正装置２０２へ出力する。画質補正装置２
０２において、画像出力装置２０３の特性を補正し、画
質を向上させて画像出力装置２０３へ出力する。

【００２２】なお、高速化を図る為に、上述と同様の構
成を並列化することも可能である。

【００２３】また、入力された画像データを記憶媒体２
０８に記憶しない場合には、画像入力装置２０１から入
力されたデータは画質補正装置２０２を介して、そのま
ま画像出力装置２０３へ出力される。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、入力画像に対する編集
性は固定長圧縮データに対して確保され、同時に圧縮効
率向上は可変長圧縮をその後行うことで確保することが
可能である。また、必要なメモリサイズも少なくなるこ
とから、トータルコストを削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例における画像信号符号化装置の概略
ブロック図である。

【図２】 固定長圧縮回路の構成を示す概略ブロック図
である。

【図３】 従来例における画像信号符号化装置の構成を
示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１０１，２０１…画像入力装置、１０２，２０２…画質
補正装置、１０３，２０６…可変長圧縮装置、１０５，
２０５，２０７…バッファメモリ、１０６，２０８…記
憶媒体、２０４…固定長圧縮伸長装置、２０９…画像編
集装置、３０２…ＤＣＴ演算回路、３０３…量子化回
路、３０４…符号化量子化テーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を入力して画像データを得る画像入
   力手段と、 前記画像入力手段から得られた画像データを二次元的な
   位置関係を保持したまま一定の圧縮率で固定長圧縮を行
   う第一の符号化手段と、 前記第一の符号化手段による圧縮の結果を保持する第一
   の記憶手段と、 前記第一の記憶手段の内容を順次読み出し、可変長圧縮
   を行う第二の符号化手段と、 前記第二の符号化手段による圧縮結果を保持する第二の
   記憶手段と、 前記第二の記憶手段からの固定長圧縮され更に可変長圧
   縮された画像データを記憶保持する記憶媒体とを備えた
   ことを特徴とする画像信号符号化装置。