JPH0856358A - 画像データ符号化装置 - Google Patents

画像データ符号化装置

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JPH0856358A
JPH0856358A JP6190571A JP19057194A JPH0856358A JP H0856358 A JPH0856358 A JP H0856358A JP 6190571 A JP6190571 A JP 6190571A JP 19057194 A JP19057194 A JP 19057194A JP H0856358 A JPH0856358 A JP H0856358A
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JP
Japan
Prior art keywords
scanning
coefficient
distribution
zero
zero coefficient
Prior art date
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Pending
Application number
JP6190571A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Hashimoto
裕志 橋本
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
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  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゼロ係数の分布を短い処理時間で検出して,
変換係数の分布に対応する最適の走査方法を選択でき,
選択された走査方法を示すコードを圧縮率を増加させる
ことなく付加する画像データ符号化装置を提供する。 【構成】 画像をN×N画素のブロックで読み出した画
像データを直交変換し量子化した変換係数について,ゼ
ロ係数フラグテーブル7でゼロ係数位置にゼロ係数フラ
グを立て,このゼロ係数フラグの分布に基づき走査テー
ブル群10からゼロフラグ分布に対応する走査テーブル
を選択する。ゼロ係数フラグの分布状態は,N×N要素
テーブルの縦及び横方向の論理和から検出できるので,
ゼロ係数分布の検出の処理時間が短く,ゼロ係数の連続
した状態が得られる確立が高く,圧縮率の向上を図るこ
とができる。又,選択された走査テーブルを示すコード
符号の付加を所定の変換係数の最下位ビットと入れ替え
て付加することができるので,付加によるデータの増加
がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,テレビ電話,ファクシ
ミリ等の画像データ転送システムにおける転送データ量
の削減,画像検索システム,プリンタ等に用いられる記
憶媒体における記憶データ量の削減などの目的に使用さ
れる静止画像の画像データ符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像を圧縮符号化する技術として直交変
換を用いた変換符号化技術が知られている。画像データ
をN×N画素のブロックとして切り出し,特定の直交変
換を行うと,ブロック内の画素の周波数成分を要素とす
るN×Nの行列が変換結果として得られる。自然画像に
おいては,この変換結果は低周波領域に大きな係数成分
を有し,高周波数になるに従って縦横等方的に徐々に小
さくなるという性質をもつ。更に,低周波数に敏感で高
周波数に鈍感であるという人間の視覚特性を利用した量
子化を行うことにより,高周波数領域の係数をゼロにし
て,ジグザグ走査によるランレングス符号化により効率
的に符号化する方式が多く採用される。しかし,工業的
に用いられる画像処理の分野では,画素ブロック内の画
素値の分布にエッジをもつような画像を取り扱うことが
多くあり,このような場合では,上記したような等方的
な係数の分布があるとは限らず,ジグザグ走査によるラ
ンレングス符号化は必ずしも有効でない。そこで,直交
変換後の変換係数の分布に対応させて走査方法を切り換
える手法が特開平3−179975号公報に開示されて
いる。
【0003】上記公報に開示された画像の符号化装置で
は,図6に示すように,読み出し部31でN×N画素で
読み出した画像データをDCT部32で離散コサイン変
換,量子化して出力された変換係数が変換係数メモリ3
3に記憶される。グループ分類部34では変換係数の分
布に従って,図7(a)〜(d)のいずれかに分類され
る。同図において,斜線部が変換係数の大きい部分であ
る。上記グループ分類部34では予め用意された図7
(a)〜(d)に示した変換係数の分布に対応するマス
クパターンを用いて,ゼロ部分であろう部分をマスク
し,マスクされてない部分の変換係数の総和を求める。
マスクパターンは図7(a)〜(d)にそれぞれ対応す
る4種があり,これを順次切り換えて求めた変換係数の
総和の最大値が得られるマスクパターンを検出する。走
査テーブル群38には,図8(a)(b)(c)(d)
に示すような走査テーブルが用意されているので,走査
アドレス生成部35では,最大値が得られたマスクパタ
ーンに対応する走査テーブルを選択し,アドレス制御部
36から出力される走査アドレスに従って変換係数メモ
リ33に記憶された変換係数が走査される。符号化部3
7では入力される変換係数を符号化すると共に,グルー
プ分類部34から出力される走査テーブル番号をヘッダ
として付加して出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成ではマス
クされていない係数についてグループ毎に,その総和を
とり,各総和値を比較することにより適切な走査方法を
選択している。しかし,この方法では,大きな係数の分
布は判別できるが,ゼロ係数の分布は判断できない。し
たがって,上記従来構成ではゼロが連続して検出できる
ような走査方法を選択できるとは限らない問題点があ
る。又,係数の分布を判別するのに,用意された全ての
走査方法について,その総和を算出しているので,処理
時間が走査方法の数,係数の数だけ必要となり,符号化
に要する時間が長くなる問題点もある。更に,採用した
走査方法を示す走査テーブル番号を出力データに付加し
ているので,圧縮率の向上の効果が低下してしまう問題
点もある。そこで,本発明が目的とするところは,ゼロ
係数の分布を短い処理時間で検出して,変換係数の分布
に対応する最適の走査方法を選択でき,選択された走査
方法を示すコードを圧縮率を増加させることなく付加す
る画像データの符号化装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は,画像をN×N画素のブロッ
クに分割し,該ブロック単位に直交変換した変換係数に
ついて所定の重みづけをした量子化テーブルを用いて量
子化した後,所定の走査方法により量子化データを読み
出し符号化する画像データ符号化装置において,上記量
子化後の変換係数のゼロ係数位置にゼロ係数フラグを立
てるゼロ係数フラグテーブルと,上記ゼロ係数フラグの
分布を検出するゼロ係数フラグ分布検出手段と,上記ゼ
ロ係数フラグの分布に基づき走査方向が異なる複数の走
査方法から最適の走査方法を選択する走査方法選択手段
とを具備してなることを特徴とする画像データ符号化装
置として構成されている。上記構成において,ゼロ係数
フラグ分布検出手段が,N×N要素テーブルの縦及び横
方向の論理和からゼロ係数フラグの分布を検出する画像
データ符号化装置として構成することができる。又,上
記構成において,上記走査方法選択手段により選択され
た走査方法を示す符号を所定の変換係数の最下位ビット
と入れ替えて付加する画像データ符号化装置として構成
することができる。
【0006】
【作用】本発明によれば,直交変換され量子化された変
換係数について,ゼロ係数位置にゼロ係数フラグを立
て,このゼロ係数フラグの分布に基づき走査テーブルを
選択する。ゼロ係数フラグの分布状態は,N×N要素テ
ーブルの縦及び横方向の論理和から検出できるので,ゼ
ロ係数分布の検出の処理時間が短く,ゼロ係数の連続し
た状態が得られる確立が高く,圧縮率の向上を図ること
ができる。又,選択された走査テーブルを示すコード符
号の付加を所定の変換係数の最下位ビットと入れ替えて
付加することができるので,付加によるデータの増加が
ない。
【0007】
【実施例】以下,添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって,本発明
の技術的範囲を限定するものではない。ここに,図1は
実施例に係る画像圧縮装置の構成を示すブロック図,図
2は第1実施例に係る第1の走査方法判別器の構成を示
すブロック図,図3は第1実施例に係る読み出しブロッ
クの画素配列を示す模式図,図4は走査方法の各パター
ンを示す模式図,図5は本発明の第2実施例に係る第2
の走査方法判別器の構成を示すブロック図,図6は第2
実施例に係る読み出しブロックの画素領域の設定を示す
模式図である。図1において,実施例に係る画像データ
符号化装置1は,画像をN×N画素のブロックとして読
み出すブロック読み込み部2と,読み出された画像デー
タを離散コサイン変換により空間周波数成分に変換する
DCT部3と,変換係数を所定の量子化テーブル6を用
いて量子化する量子化部4と,量子化された変換係数を
記憶する変換係数メモリ5と,量子化された各変換係数
がゼロであるか否かを示すゼロ係数フラグテーブル(ゼ
ロ係数フラグ分布検出手段)7と,ゼロフラグの分布に
より走査テーブルを選択するゼロ分布検出部(走査方法
選択手段)8と,走査方向を定義した走査テーブル群1
0と,符号化するときの走査アドレスを制御する走査ア
ドレス制御部9と,変換係数メモリ5から読み出された
変換係数を符号化する符号化部11とを具備して構成さ
れている。上記構成において,本実施例では画像データ
を8×8画素のブロックとしてブロック読み込み部2で
読み込み,この画像データをDCT部3で離散コサイン
変換する。上記離散コサイン変換による変換係数は,量
子化部4で人間の視覚特性から得られた量子化テーブル
6により量子化し,変換係数メモリ5に格納する。
【0008】一方,量子化によりゼロとなった変換係数
については,変換係数メモリ5と同じ周波数成分配置と
なっているゼロ係数フラグテーブル7にゼロフラグを立
てる。このゼロフラグの分布により,ゼロ分布検出部8
は走査テーブル群10から,どの走査テーブルを選択す
るかを決定する。例えば,横方向にエッジのある画像の
場合,離散コサイン変換された変換係数は,図2(a)
に示すように,縦方向に大きな係数の分布が示される。
縦方向にエッジがある場合では,図2(b)に示すよう
に,横方向に大きな係数の分布が示される。尚,図2に
おいて,斜線部分は変換係数がゼロとなっている確立が
高い部分である。又,図2(a)(b)(c)に示す各
分布状態に対応して,図3(a)(b)(c)に示す垂
直走査,水平走査,ジグザグ走査の各走査テーブルが選
択される。上記ゼロ分布検出部8の動作を,図4を用い
て説明する。図4(a)において,ゼロ係数フラグテー
ブル7には,図示左上方向に低周波成分,右下方向に高
周波成分の各変換係数がゼロであるか否かを示すゼロフ
ラグが格納されている。量子化部4により変換係数が量
子化された際に,その結果がゼロとなった係数にはゼロ
係数フラグテーブル7に0がセットされ,変換係数がゼ
ロでない場合には1がセットされる。このゼロ係数フラ
グテーブル7の縦方向成分,横方向成分についてそれぞ
れ論理和をとり,結果を8ビットの横方向レジスタ12
と縦方向レジスタ13とに格納する。変換係数の分布
が,図2(a)(b)に示したような場合,そのゼロ係
数フラグテーブル7と,各レジスタ12,13の状態
は,図4(a)(b)に示す例のようになる。
【0009】ここで,ゼロ分布検出部8では,各レジス
タ12,13の内容から,走査テーブルを次の基準によ
り選択する。図3(a)に示す走査テーブルが選択され
る場合:横方向レジスタ12の下位iビットが,いずれ
も0であり,縦方向レジスタ13の下位jビットのうち
k個が1であるとき。図3(b)に示す走査テーブルが
選択される場合:縦方向レジスタ13の下位iビット
が,いずれも0であり,横方向レジスタ12の下位jビ
ットのうちk個が1であるとき。図3(c)に示す走査
テーブルが選択される場合:上のいずれでもないとき。
上記において,i,j,kは,用途に応じて設定可能な
整数である。上記処理動作により選択された走査テーブ
ルを用いて走査アドレス制御部9は走査アドレスを決
め,この走査順で変換係数メモリ5に格納された内容を
走査し,符号化部11でランレングス符号化がなされ
る。上記処理動作において,量子化された変換係数を符
号化した場合,走査テーブル群10のどの走査テーブル
を用いて走査したかを符号化されたデータに付加させる
必要がある。本実施例の場合,走査テーブルの数は3個
なので,テーブルの種類(テーブルコード)は2ビット
で表すことができる。本実施例では,この2ビットコー
ドのうち,図5に示すように,上位1ビットを変換係数
のDC係数の最下位ビットと入れ替えて付加し,下位1
ビットを最初のAC係数の最下位ビットに入れ替えて付
加することにより,データ量を増加させることなくテー
ブルコードを付加して符号化することができる。
【0010】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば,画像
をN×N画素のブロックで読み出した画像データを直交
変換し量子化した変換係数について,ゼロ係数位置にゼ
ロ係数フラグを立て,このゼロ係数フラグの分布に基づ
き走査テーブルを選択する。ゼロ係数フラグの分布状態
は,N×N要素テーブルの縦及び横方向の論理和から検
出できるので,ゼロ係数分布の検出の処理時間が短く,
ゼロ係数の連続した状態が得られる確立が高く,圧縮率
の向上を図ることができる。又,選択された走査テーブ
ルを示すコード符号の付加を所定の変換係数の最下位ビ
ットと入れ替えて付加することができるので,付加によ
るデータの増加がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例に係る画像データ符号化装置の構成を
示すブロック図。
【図2】 変換係数分布の各状態を示す模式図。
【図3】 変換係数分布に対応する走査テーブルのパタ
ーンを示す模式図。
【図4】 実施例に係るゼロ係数分布の検出方法を説明
する模式図。
【図5】 実施例に係る走査テーブルコードの付加方法
を説明する模式図。
【図6】 従来例に係る符号化装置の構成を示すブロッ
ク図。
【図7】 従来例に係る変換係数分布の状態を示す模式
図。
【図8】 従来例に係る走査方法を示す模式図。
【符号の説明】
1…画像データ符号化装置 2…ブロック読み込み部 3…DCT部 4…量子化部 5…変換係数メモリ 7…ゼロ係数フラグテーブル(ゼロ係数フラグ分布検出
手段) 8…ゼロ分布検出部(走査方法選択手段) 10…走査テーブル群 11…符号化部
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/41 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像をN×N画素のブロックに分割し,
    該ブロック単位に直交変換した変換係数について所定の
    重みづけをした量子化テーブルを用いて量子化した後,
    所定の走査方法により量子化データを読み出し符号化す
    る画像データ符号化装置において,上記量子化後の変換
    係数のゼロ係数位置にゼロ係数フラグを立てるゼロ係数
    フラグテーブルと,上記ゼロ係数フラグの分布を検出す
    るゼロ係数フラグ分布検出手段と,上記ゼロ係数フラグ
    の分布に基づき走査方向が異なる複数の走査方法から最
    適の走査方法を選択する走査方法選択手段とを具備して
    なることを特徴とする画像データ符号化装置。
  2. 【請求項2】 上記ゼロ係数フラグ分布検出手段が,N
    ×N要素テーブルの縦及び横方向の論理和からゼロ係数
    フラグの分布を検出する請求項1記載の画像データ符号
    化装置。
  3. 【請求項3】 上記走査方法選択手段により選択された
    走査方法を示す符号を所定の変換係数の最下位ビットと
    入れ替えて付加する請求項1記載の画像データ符号化装
    置。
JP6190571A 1994-08-12 1994-08-12 画像データ符号化装置 Pending JPH0856358A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327482B1 (ko) * 1996-12-17 2002-05-10 윤종용 화상데이터부호화방법
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