[go: up one dir, main page]

JP3082957B2 - Image processing method - Google Patents

Image processing method

Info

Publication number
JP3082957B2
JP3082957B2 JP8240291A JP8240291A JP3082957B2 JP 3082957 B2 JP3082957 B2 JP 3082957B2 JP 8240291 A JP8240291 A JP 8240291A JP 8240291 A JP8240291 A JP 8240291A JP 3082957 B2 JP3082957 B2 JP 3082957B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
control coefficient
data
amount
coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP8240291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04315370A (en
Inventor
伸宏 星
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP8240291A priority Critical patent/JP3082957B2/en
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to SG1996006494A priority patent/SG72650A1/en
Priority to DE69132063T priority patent/DE69132063T2/en
Priority to DE69126512T priority patent/DE69126512T2/en
Priority to EP91312057A priority patent/EP0493130B1/en
Priority to EP96203076A priority patent/EP0763925B1/en
Priority to ES96203076T priority patent/ES2143137T3/en
Priority to ES91312057T priority patent/ES2101730T3/en
Publication of JPH04315370A publication Critical patent/JPH04315370A/en
Priority to US08/312,942 priority patent/US5838826A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3082957B2 publication Critical patent/JP3082957B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像処理方法に関し、よ
り具体的には、画像データを符号化することによりその
データ量を圧縮し、伝送媒体や記録媒体などに対し、符
号化データを出力する画像処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method, and more specifically, to compress image data by encoding the image data and output the encoded data to a transmission medium or a recording medium. To an image processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の画像符号化装置で、端子
101より入力した画像A/D変換器102においてア
ナログ−ディジタル変換(以下、A/Dと記す。)され
た後、符号化部103において可変長圧縮符号化され
る。そして送信バッファメモリ104に一旦可変長圧縮
符号化データが蓄えられ、伝送路106へ送出される。
このとき104のバッファメモリの占有量と、伝送路1
06の伝送レートにより、103符号化部の可変長圧縮
符号のデータ生成量を制御する制御係数を発生し、フィ
ルタ105を通し符号化部103へフィードバックさせ
る。これにより、平均的に伝送路のレートで画像圧縮デ
ータを送出することができる。伝送路106から受信し
たデータは受信バッファメモリ107に一旦蓄えられ、
送られてきた制御係数とともに復号化部108へ送り、
これによって可変長圧縮符号化データを伸長復号し、D
/A変換器109でディジタル−アナログ変換し、端子
110より画像を出力する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a conventional image coding apparatus, which performs analog-to-digital conversion (hereinafter, referred to as A / D) in an image A / D converter 102 input from a terminal 101 and then codes the image. The variable length compression encoding is performed in the unit 103. Then, the variable-length compressed encoded data is temporarily stored in the transmission buffer memory 104 and transmitted to the transmission path 106.
At this time, the occupation amount of the buffer memory 104 and the transmission path 1
At a transmission rate of 06, a control coefficient for controlling the data generation amount of the variable-length compressed code of the 103 encoder is generated and fed back to the encoder 103 through the filter 105. This makes it possible to transmit the compressed image data at the transmission line rate on average. The data received from the transmission path 106 is temporarily stored in the reception buffer memory 107,
It is sent to the decoding unit 108 together with the sent control coefficient,
As a result, the variable length compression encoded data is decompressed and decoded, and D
A / A converter 109 performs digital-to-analog conversion and outputs an image from terminal 110.

【0003】この図6中符号化部103のカラー画像の
圧縮方式は数々の方式が提案されているが、カラー画像
符号化方式の代表的なものとして、所謂ADCT方式が
提案されている。
As shown in FIG. 6, a number of color image compression methods have been proposed for the encoding unit 103, and a so-called ADCT method has been proposed as a typical color image encoding method.

【0004】図7に該ADCT方式を用いた画像符号化
装置の構成概念図を示した。入力画像としては、図6の
A/D変換器102により8ビット、すなわち256階
調/色に変換されたデータとし、色数についてはRG
B、YUV、YPbPr、YMCK等の、3色もしくは
4色とする。入力画像は直ちに8×8画素のサブブロッ
ク単位で2次元の離散コサイン変換(以下、DCTと記
す。)を行なった後、変換係数の線形量子化を行なう。
量子化ステップサイズは各変換係数毎に異なり、各変換
係数に対する量子化ステップサイズは、量子化雑音に対
する視感度の変換係数毎の相違を考慮した8×8の量子
化マトリックス要素をK倍した値とする。ここでKは制
御係数と呼ばれる。このKの値により、画質と発生する
圧縮データのデータ量が制御される。表1に量子化マト
リックス要素の1例を示す。
FIG. 7 shows a conceptual diagram of a configuration of an image coding apparatus using the ADCT method. The input image is data converted to 8 bits, that is, 256 gradations / color by the A / D converter 102 in FIG.
Three colors or four colors such as B, YUV, YPbPr, and YMCK. The input image is immediately subjected to two-dimensional discrete cosine transform (hereinafter referred to as DCT) in units of 8 × 8 pixels, and then linear quantization of transform coefficients is performed.
The quantization step size differs for each transform coefficient, and the quantization step size for each transform coefficient is a value obtained by multiplying an 8 × 8 quantization matrix element by K in consideration of the difference in luminosity factor for quantization noise for each transform coefficient. And Here, K is called a control coefficient. The value of K controls the image quality and the amount of generated compressed data. Table 1 shows an example of the quantization matrix element.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】量子化後、直流変換成分(以下DC成分と
記す。)については、近傍サブブロック間で1次元予測
され、予測誤差をハフマン符号化する。
After quantization, a DC conversion component (hereinafter, referred to as a DC component) is one-dimensionally predicted between neighboring sub-blocks, and a prediction error is Huffman-coded.

【0007】そして、予測誤差の量子化出力をグループ
に分け、まず予測誤差の所属するグループの識別番号を
ハフマン符号化し、続いてグループ内のいずれの値であ
るかを等長符号で表わす。
[0007] The quantized output of the prediction error is divided into groups, the identification number of the group to which the prediction error belongs is Huffman-coded, and subsequently, which value in the group is represented by an isometric code.

【0008】DC成分以外の交流変換成分(以下、AC
成分と記す。)はこの量子化出力を図8に示す様に低周
波成分から高周波成分へとジグザグ走査しながら符号化
する。すなわち、量子化出力が0でない変換係数(以
下、有意係数と記す。)はその値により、グループに分
類し、そのグループ識別番号と、直前の有意変換係数と
の間にはさまれた量子化出力が0の変換係数(以下、無
効係数と記す。)の個数とを組にしてハフマン符号化
し、続いてグループ内のいずれの値であるかを等長符号
で表わす。
[0008] AC conversion components other than DC components (hereinafter AC
Described as a component. 8) encodes this quantized output while performing zigzag scanning from a low frequency component to a high frequency component as shown in FIG. That is, a transform coefficient whose quantized output is not 0 (hereinafter, referred to as a significant coefficient) is classified into a group according to its value, and a quantization interposed between the group identification number and the immediately preceding significant transform coefficient. Huffman coding is performed by combining the number of transform coefficients (hereinafter referred to as an invalid coefficient) having an output of 0 as a group, and subsequently, which value in the group is represented by an isometric code.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
うした従来の画像符号化装置では画像1枚1枚における
圧縮生成情報量は一定ではないため、図7におけるバッ
ファメモリ量の見積もりが難しく、少なすぎると画像に
よって破綻を生じ、それを防ぐためにバッファメモリ量
を増やすと、コスト高につながっていた。また、制御係
数をフィードバックしているので、同じ画像に対して
も、その前の画像によって制御係数が異なり、画像品質
が時間的に変化し、見苦しい画像が出現することがあっ
た。さらに、伝送路を磁気テープや、光ディスクのよう
な記録媒体を考えると、つなぎどりや、サーチ、編集
等、画像の切れ目と、記録データの管理領域が一致しな
いため、このような機能を実現するのが極めて困難であ
った。
However, in such a conventional image coding apparatus, since the amount of compressed and generated information for each image is not constant, it is difficult to estimate the amount of buffer memory in FIG. Therefore, if the amount of buffer memory is increased to prevent the failure, the cost is increased. In addition, since the control coefficient is fed back, even for the same image, the control coefficient differs depending on the previous image, the image quality changes with time, and an unsightly image may appear. Furthermore, considering a recording medium such as a magnetic tape or an optical disk as a transmission path, such a function is realized because a gap between images, such as connection, search, editing, and the like, does not match a recording data management area. It was extremely difficult.

【0010】また、この技術をバッファメモリを持た
ず、制御係数を一定とし、フィードバックしない静止画
像システムに応用した場合、一枚の画像を伝送するのに
かかる時間が特定できなかったり、記録するのに一枚当
たりどれくらいの容量を必要とするのか分からないとい
う欠点があった。
When this technique is applied to a still image system which does not have a buffer memory, has a constant control coefficient, and does not provide feedback, the time required to transmit one image cannot be specified or recorded. However, there is a disadvantage that it is not known how much capacity is required for each sheet.

【0011】そこで本発明は圧縮データのデータ量の制
御を良好におこなうことができる画像処理方法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image processing method capable of controlling the amount of compressed data satisfactorily.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の画像処理方法は、画像データを周波数成分
に変換して符号化し、その符号化データのデータ量を可
変ならしめる制御係数によって、符号化データのデータ
量を制御する画像処理方法であって、第1の制御係数に
より生成される第1のデータ量と、前記第1の制御係数
とは異なる第2の制御係数により生成される第2のデー
タ量とを算出し、前記第1及び第2の制御係数と前記第
1のデータ量及び第2のデータ量との関係を一次近似す
ることにより、所望のデータ量に対する前記制御係数を
決定する画像処理方法であって、前記一次近似を求める
際に、一次近似式の0次の項と1次の項の少なくとも一
方を補正することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an image processing method according to the present invention converts image data into frequency components and encodes them, and controls a control coefficient for making the data amount of the encoded data variable. An image processing method for controlling the data amount of the encoded data, wherein the first data amount generated by the first control coefficient and the second control coefficient different from the first control coefficient The second data amount is calculated, and the relationship between the first and second control coefficients and the first data amount and the second data amount is linearly approximated. An image processing method for determining a control coefficient, wherein at the time of obtaining the first-order approximation, at least one of a zero-order term and a first-order term of a first-order approximation equation is corrected.

【0013】[0013]

【実施例】以下に説明する本発明の実施例は一枚の画像
データ毎に圧縮して、目的とする情報量を得る制御係数
に対し、Nを複数の連続する整数とし、第Nの制御係数
は小、第N+1の制御係数は大になるよう、複数の試行
を行ない、目的とする情報量を第Nの制御係数により試
行生成された情報量と、第N+1の制御係数により試行
生成された情報量によって一次近似して求める手段を有
することを特徴とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the embodiment of the present invention described below, N is set to a plurality of continuous integers with respect to a control coefficient for obtaining a desired amount of information by compressing one image data. A plurality of trials are performed so that the coefficient is small and the (N + 1) th control coefficient is large, and the target information amount is trially generated by the information amount trially generated by the Nth control coefficient and the N + 1th control coefficient. Characterized in that it has means for obtaining a first-order approximation based on the amount of information obtained.

【0014】更に、求めた一次近似式に対し、一次の項
または0次の項もしくは0次と1次の項を変形する手段
を有することを特徴とする。
Further, the apparatus is characterized in that it has means for transforming the first-order term or the zero-order term or the zero-order and first-order terms with respect to the obtained first-order approximation formula.

【0015】上記手段により、画像1枚1枚における圧
縮生成情報を一定とすることによって、バッファメモリ
量を最小とし、どんな画像によっても破綻を生じること
のない安定したシステムの設計を容易にし、また、制御
係数をフィードバックすることなく、同じ画像に対して
は画像品質が一定で、さらに、伝送路を磁気テープや光
ディスクの様な記録媒体を考えた場合、つなぎどりやサ
ーチ、編集等の機能を実現するのを容易にし、また、こ
の技術をバッファメモリを持たず、制御係数をフィード
バックしない静止画像システムに応用した場合、一枚の
画像を伝送するのにかかる時間を一定にし、記録する際
に一枚当たりに必要とする容量を一定とする画像処理装
置を提供することができる。
By making the compression generation information constant for each image by the above means, the amount of buffer memory is minimized, and it is easy to design a stable system that does not break down due to any image. Without feedback of control coefficients, the image quality is the same for the same image, and if the transmission path is a recording medium such as a magnetic tape or optical disk, functions such as connection, search, and editing can be performed. When this technology is applied to a still image system that does not have a buffer memory and does not feed back control coefficients, the time required to transmit one image is fixed, and this technique is used for recording. It is possible to provide an image processing apparatus in which the required capacity per sheet is constant.

【0016】以下、図面を参照して手本発明の実施例を
説明する。図1は本発明による画像処理装置の構成ブロ
ック図を示すもので、端子1より入力した画像は2にお
いてA/D変換され、3の符号化部(1)により前記の
所謂ADCT方式により可変長符号化される。このと
き、制御係数Kは画像1フレームについて一定のQ1
して圧縮し、これにより圧縮情報量B1を得て、5の演
算部へ送る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the present invention. An image input from a terminal 1 is A / D-converted at 2, and a variable-length is converted by a coding section (1) according to the so-called ADCT method. Encoded. At this time, the control coefficient K is compressed as a constant Q 1 for one frame of the image, thereby obtaining the compressed information amount B 1 and sending it to the arithmetic unit 5.

【0017】これと同時に4の符号化部(2)により同
じく所謂ADCT方式により可変長符号化される。この
とき、制御係数Kは画像1フレームについて一定のQ2
として圧縮し、これにより圧縮情報量B2を得て、演算
部5へ送る。また、6は画像データ遅延部でA/D変換
された画像を約画像1フレーム分遅延させる。
At the same time, variable-length coding is performed by the coding unit (2) by the so-called ADCT method. At this time, the control coefficient K is constant Q 2 for one image frame.
To obtain the compressed information amount B 2 and send it to the arithmetic unit 5. Reference numeral 6 delays the A / D-converted image by the image data delay unit by about one frame.

【0018】7の符号化部(0)は演算部5でQ1
2、B1、B2、の直線近似により演算された最適制御
係数K=Q0として、圧縮符号化し、圧縮符号化データ
を8の送信バッファメモリに蓄える。
The encoding unit (0) of 7 is operated by the arithmetic unit 5 to generate Q 1 ,
As the optimum control coefficient K = Q 0 calculated by the linear approximation of Q 2 , B 1 , B 2 , compression encoding is performed, and the compression encoded data is stored in the transmission buffer memory 8.

【0019】9は伝送路で、即時伝送であれば光ファイ
バ・衛星・マイクロ波等の地上電波・光空間等の伝送媒
体であるし、蓄積伝送であれば、ディジタルVTRやD
AT等のテープ状の媒体・フロッピーディスクや光ディ
スク等の円盤状の媒体・半導体メモリ等の固体の媒体等
の記憶媒体である。
Reference numeral 9 denotes a transmission line, which is a transmission medium for terrestrial radio waves such as optical fibers, satellites, and microwaves or optical space for immediate transmission, and a digital VTR or D for storage transmission.
The storage medium is a tape-shaped medium such as an AT, a disk-shaped medium such as a floppy disk or an optical disk, or a solid medium such as a semiconductor memory.

【0020】また伝送レートについては、元の画像の情
報量と圧縮率と要求する伝送時間とにより決定され、数
十キロビット/秒から数十メガビット/秒まで様々であ
る。
The transmission rate is determined by the information amount of the original image, the compression rate, and the required transmission time, and varies from several tens of kilobits / second to several tens of megabits / second.

【0021】一方、伝送路9から受信したデータは10
の受信バッファメモリに一旦に蓄え、10の受信バッフ
ァメモリから読み出された圧縮符号化データは11にお
いて同時に受信された最適制御係数Q0により伸長復号
し、12でディジタル−アナログ変換し、端子13より
画像を出力する。
On the other hand, the data received from the transmission
The compressed and coded data read out from the 10 receiving buffer memories are decompressed and decoded by the optimal control coefficient Q 0 received at 11 at the same time, and digital-analog converted at 12 by the terminal 13. Output more images.

【0022】図2、図3、を使って本発明をさらに詳し
く説明する。図2は伝送対象の画像の一例で、1枚の画
像横1280画素、縦1088画素、各8ビットでA/
D変換された画像とする。ここでの1枚あたりのデータ
容量は1、280×1、088×8=11、141、1
20ビットとなり、これを1秒間に30枚の動画として
伝送すると、11、141、120×30=334、2
33、600ビット/秒もの高速な伝送路が必要とな
る。
The present invention will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 2 shows an example of an image to be transmitted. One image has 1280 pixels horizontally and 1088 pixels vertically.
The image is assumed to be a D-converted image. Here, the data capacity per sheet is 1,280 × 1, 088 × 8 = 11, 141, 1
20 bits, and when this is transmitted as 30 moving images per second, 11,141,120 × 30 = 334,2
A high-speed transmission path of 33,600 bits / second is required.

【0023】一方伝送路は通常伝送レートは固定の場合
がほとんどであり、この伝送レートを越えた情報量は破
綻をきたし、伝送できない。いま、36.0000Mビ
ット/秒の伝送路を仮定すると、シンクコード、IDコ
ード、バリティ等の画像情報以外の冗長分を5%とする
と、画像情報が伝送可能な伝送レートは34.2000
Mビット/秒となり、画像1枚(1フレーム)の圧縮情
報量は、1.1400Mビット/フレームになる。そこ
で1フレームの画像を各々10.23%以下に圧縮すれ
ばよく、残りの1、140、000−(11、141、
120×0.1023)=263.424ビット/フレ
ームすなわち、263.424×30=7、902.7
2ビット/秒のダミーデータを挿入すればよい。
On the other hand, the transmission path usually has a fixed transmission rate in most cases, and an amount of information exceeding this transmission rate breaks down and cannot be transmitted. Now, assuming a transmission path of 36.0000 Mbit / s, if the redundancy other than image information such as a sync code, ID code, and parity is 5%, the transmission rate at which image information can be transmitted is 34.2000.
M bits / sec, and the amount of compressed information of one image (one frame) is 1.1400 M bits / frame. Therefore, it suffices to compress each image of one frame to 10.23% or less, and the remaining 1,140,000- (11,141,
120 × 0.1023) = 263.424 bits / frame, that is, 263.4424 × 30 = 7, 902.7
What is necessary is just to insert 2 bits / second dummy data.

【0024】仮に制御係数がある値で、この結果、ある
画像の圧縮情報量が10%だったとすると、画像情報容
量は、334、233、600×0.1=33、42
3、360ビット/秒で、34、200、000−(3
34、233、600×0.1)=776、640ビッ
ト/秒のダミーデータを挿入すればよい。
Assuming that the control coefficient is a certain value, and as a result, the compressed information amount of a certain image is 10%, the image information capacity is 334, 233, 600 × 0.1 = 33, 42
At 3,360 bits / sec, 34,200,000- (3
34, 233, 600 × 0.1) = 776, 640 bits / second dummy data may be inserted.

【0025】仮に制御係数がある値で、この結果、ある
画像の圧縮情報量が11%だったとすると、画像情報容
量は、334、233、600×0.11=36、76
5、696ビット/秒で34、200、000−(33
4、233、600×0.11)=−2、565、69
6ビット/秒となり、伝送路の伝送レートを越えてしま
い、破綻を生じる。
Assuming that the control coefficient is a certain value, and as a result, the compressed information amount of a certain image is 11%, the image information capacity is 334, 233, 600 × 0.11 = 36, 76
34,200,000- (33 at 5,696 bits / sec)
4,233,600.times.0.11) =-2,565,69
It becomes 6 bits / second, which exceeds the transmission rate of the transmission path, and causes a failure.

【0026】そこで圧縮率の目標を10.23%とし、
これを越えずに近い値が得られるように図1中、7の符
号化(0)に対し、最適制御係数Q0を与えればよい。
Therefore, the target of the compression ratio is set to 10.23%,
In FIG. 1, the optimum control coefficient Q 0 may be given to the encoding (0) of 7 so as to obtain a value close to this.

【0027】図3にこの最適制御係数Q0を決定するた
めの説明図を示した。ここではいま、所謂ADCT方式
により、約1/10に圧縮符号化して伝送する場合を説
明する。
FIG. 3 is an explanatory diagram for determining the optimum control coefficient Q 0 . Here, a case will be described in which a so-called ADCT method is used to compress and encode data to about 1/10 and transmit the data.

【0028】符号化の方式は図8に示したものと同様
で、いま横8画素×縦8画素をDCTサブブロックと
し、DCTサブブロック単位でDCT変換を行った後、
変換係数の線形量子化を行う。量子化ステップサイズは
各変換係数毎に異なり、各変換係数に対する量子化ステ
ップサイズは、量子化雑音に対する視感度の変換係数毎
の相違を考慮した表1に示した8×8の量子化マトリッ
クス要素に制御係数Kを乗じた値とする。このKの値に
より、画質や発生データ量を制御し、約1/10とす
る。量子化後、DC成分については、最初のDCTサブ
ブロックでは0からの差分値として隣のサブブロック間
で1次元予測し、予測誤差をハフマン符号化する。そし
て、予測誤差の量子出力をグループに分け、まず予測誤
差の所属するグループの識別番号をハフマン符号化し、
続いてグループ内のいずれかの値であるかを等長符号で
表わす。AC成分はこの量子化出力を低周波成分から高
周波成分へとジグザク走査しながら符号化する。すなわ
ち、有意係数はその値により、グループに分類し、その
グループ識別番号と、直前の有意変換係数との間にはさ
まれた無効係数の個数とを組にしてハフマン符号化す
る。今2つの制御係数Q1、Q2を選び、Q1<Q0、Q0
<Q2の条件を満たすものとする。
The encoding method is the same as that shown in FIG. 8. Now, 8 pixels in the horizontal direction × 8 pixels in the vertical direction are set as DCT sub-blocks.
Performs linear quantization of transform coefficients. The quantization step size is different for each transform coefficient, and the quantization step size for each transform coefficient is an 8 × 8 quantization matrix element shown in Table 1 in consideration of the difference in luminosity factor for quantization noise for each transform coefficient. Is multiplied by a control coefficient K. The image quality and the amount of generated data are controlled by the value of K, and are reduced to about 1/10. After quantization, the DC component is one-dimensionally predicted between adjacent subblocks as a difference value from 0 in the first DCT subblock, and the prediction error is Huffman-coded. Then, the quantum output of the prediction error is divided into groups, and first, the identification number of the group to which the prediction error belongs is Huffman-coded,
Subsequently, any value in the group is represented by an equal length code. The AC component is encoded while zigzag scanning the quantized output from a low frequency component to a high frequency component. That is, the significant coefficients are classified into groups according to their values, and Huffman coding is performed by combining the group identification number with the number of invalid coefficients sandwiched between the immediately preceding significant transform coefficients. Now, two control coefficients Q 1 and Q 2 are selected, and Q 1 <Q 0 and Q 0
<To satisfy the condition of Q 2.

【0029】図3に一般的な画像1フレームにおける制
御係数Kと、圧縮情報量Yの関係を示した。このYとK
の関係は、関数g、すなわちY=g(k)で表わされ、
この関数gは、 Y=g(K)=plogK+q(p,qは常数)・・・(1) に近いlog曲線に極めて近いとされている。
FIG. 3 shows the relationship between the control coefficient K and the amount of compressed information Y in one general image frame. This Y and K
Is represented by a function g, that is, Y = g (k).
This function g is considered to be extremely close to a log curve close to Y = g (K) = plogK + q (p and q are constants) (1)

【0030】そこで、制御係数Q1に対して図1中3の
符号化部(1)で符号化を行ない、圧縮情報量B1を得
る。
Therefore, the control coefficient Q 1 is encoded by the encoding unit (1) shown in FIG. 1 to obtain a compressed information amount B 1 .

【0031】制御係数Q2に対して図1中3の符号化部
(1)で符号化を行ない、圧縮情報量B2を得る。
The control coefficient Q 2 is encoded by the encoding unit (1) shown in FIG. 1 to obtain a compressed information amount B 2 .

【0032】図1中5の演算部において(Q1、B1
(Q2、B2)の2点の結ぶ直線、Y=aK+b(a、b
は常数)を算出する。結果、(数1)
In the operation unit 5 in FIG. 1, (Q 1 , B 1 )
A straight line connecting two points of (Q 2 , B 2 ), Y = aK + b (a, b
Is a constant). Result, (Equation 1)

【0033】[0033]

【外1】 [Outside 1]

【0034】変形して (数2)Transform (Equation 2)

【0035】[0035]

【外2】 [Outside 2]

【0036】そこで図3中、B0を前記、目標とする圧
縮率(10.23%)とすると数2においてYにB0
代入し最適制御係数Q0を得る。(数3)
In FIG. 3, if B 0 is the target compression ratio (10.23%), B 0 is substituted for Y in Equation 2 to obtain the optimum control coefficient Q 0 . (Equation 3)

【0037】[0037]

【外3】 [Outside 3]

【0038】実際には最適制御係数Q0により発生する
圧縮情報量はY=g(K)上にのるので、B0となる。
(1)式は1og曲線であり、下に凸の曲線で、この下
に凸の曲線上の2点を結ぶ直線は図3に示す如く、必ず
上に位置する。このことは常に、B0>B0′であること
を示し、いかなる場合においても目標とする圧縮率を上
まわることがなく伝送路において、破綻を生じることが
ない。
Actually, the amount of compressed information generated by the optimal control coefficient Q 0 is on Y = g (K), and is B 0 .
Equation (1) is a 1 log curve, which is a downwardly convex curve, and a straight line connecting two points on the downwardly convex curve is always located on the upper side as shown in FIG. This always indicates that B 0 > B 0 ′, and in any case, does not exceed the target compression ratio and does not cause a failure in the transmission path.

【0039】数3のうち、Q1、Q2、B0は装置におい
て一定の既知の値であり、常数で、B1、B2のみを符号
化の試行で得られれば良い。従って図1中3、4の符号
化部(1)、(2)は圧縮情報量のみを発生すれば良
い。
Of the formula 3, Q 1 , Q 2 , and B 0 are constant known values in the apparatus, and it is sufficient that only B 1 and B 2 are constants and can be obtained by trial of encoding. Therefore, the encoding units (1) and (2) 3 and 4 in FIG. 1 need only generate the amount of compressed information.

【0040】また、図1中、5の演算部においては上記
数3を演算するが、演算にはCPU等を用いても構わな
いし、ROMやRAM等を使った。ルックアップテーブ
ルを用いても構わない。
In FIG. 1, the calculation unit 5 calculates the above equation 3, but the calculation may be performed using a CPU or the like, or a ROM or a RAM is used. A look-up table may be used.

【0041】なお上述の例では制御係数と圧縮情報量と
の関係はlog曲線として、説明したが、実際にはこれ
とは異なる場合があり、例えば2次曲線や3次曲線で近
似されるような曲線の場合もある。これは符号化部にお
ける量子化の仕方、符号化の種類等によって異なる。但
しいずれの場合も曲線は下に凸(接線が常に曲線より下
に存在する)である点で共通しており、かかる特性に基
づいて上述のような制御係数の決定方法が有効となる。
In the above example, the relationship between the control coefficient and the amount of compressed information has been described as a log curve. However, the relationship may be different from the log curve. It may be a simple curve. This depends on the quantization method in the encoding unit, the type of encoding, and the like. However, in each case, the curve is common in that the curve is convex downward (the tangent always exists below the curve), and the above-described method of determining the control coefficient becomes effective based on such characteristics.

【0042】図4は制御係数Kに対し制御係数Kと情報
量Yとの関係が特殊な場合を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a case where the relationship between the control coefficient K and the information amount Y is special with respect to the control coefficient K.

【0043】制御係数Q1とQ2で量子化した時の情報量
がそれぞれB1,B2であって本来所望の情報量がB0
ある場合、図4に示す様に直線近似式Y=aK+bで求
めた時の、制御係数はQ0となる。そして制御計数Q0
量子化した時の実際の情報量B0′はB0′>B0となり
破綻が生じる。
If the information amounts when quantized by the control coefficients Q 1 and Q 2 are B 1 and B 2 respectively and the originally desired information amount is B 0 , as shown in FIG. = AK + b, the control coefficient is Q 0 . Then, the actual information amount B 0 ′ when quantized by the control count Q 0 becomes B 0 ′> B 0 , and a failure occurs.

【0044】そこで情報量B1,B2で求めた近似式Y=
aK+bに所定の情報量β(定数)を加算することによ
り、近似式Y′=aK+b+βを求め、所望の情報量B
0で求めた制御係数Qで、量子化すれば実際の情報量
はB0″となる。するとB0″<B0となり所望の情報量
0以下となるので、波綻を生じることなく量子化圧縮
し、伝送することが可能になる。
[0044] Therefore the amount of information B 1, B 2 in the resultant approximate expression Y =
By adding a predetermined information amount β (constant) to aK + b, an approximate expression Y ′ = aK + b + β is obtained, and a desired information amount B is obtained.
If the quantization is performed using the control coefficient Q obtained at 0 , the actual information amount becomes B 0 ″. Then, B 0 ″ <B 0 and the desired information amount becomes B 0 or less. It becomes possible to quantize, compress and transmit.

【0045】なお、図4において、Y=g(K)は一般
に下に凸となる関数であるから、上記定数βは、β>0
であることが望ましい。かかるβを加えることにより、
破綻を生じる可能性が生じなくなる。βは、例えば、入
力する画像に応じて、マニュアルで演算部5にセットし
てもよく、また、画像の特徴に応じて自動的にセットさ
れるようにしてもよい。
In FIG. 4, since Y = g (K) is generally a downwardly convex function, the above constant β is β> 0.
It is desirable that By adding such β,
There is no possibility of failure. β may be set manually in the calculation unit 5 according to the input image, for example, or may be automatically set according to the characteristics of the image.

【0046】図5は図4で示した近似式Y=aK+bを
Y′=(a+α)K+b+βに変形(補正)した場合の
制御係数Kと情報量Yとを示した図である。図3で説明
した様に、所望の情報量B0と近似式Y=(a+α)K
+b+βで求めた制御係数Q0αβで量子化すれば実際
の情報量はB0″となり、B0″<B0で所望の情報量B0
以下で量子化圧縮し、伝送することが可能になる。
FIG. 5 is a diagram showing the control coefficient K and the information amount Y when the approximate expression Y = aK + b shown in FIG. 4 is transformed (corrected) into Y '= (a + α) K + b + β. As described with reference to FIG. 3, the desired information amount B 0 and the approximate expression Y = (a + α) K
If the quantization is performed using the control coefficient Q 0 αβ obtained by + b + β, the actual information amount becomes B 0 ″, and if B 0 ″ <B 0 , the desired information amount B 0
In the following, it is possible to perform quantization compression and transmission.

【0047】なお、αもβ同様α>0であることが望ま
しい。
It is desirable that α also be α> 0 as in β.

【0048】本発明上述の実施例により、最適制御係数
を複数の符号化試行の一次近似から求めることによって
画像1枚1枚における圧縮生成情報量を一定にすること
が可能になり、バッファメモリの使用量を最小とし、ど
んな画像によっても破綻を生じることのない安定したシ
ステムの設計を容易にし、また、制御係数をフィードバ
ックすることなく、同じ画像に対しては画像品質が一定
で、さらに、伝送路を磁気テープや光ディスクの様な記
録媒体を考えた場合、つなぎどりや、サーチ、編集等の
機能を実現するのを容易にした。また、この技術をバッ
ファメモリを持たず、制御係数をフィードバックしない
静止画像システムに応用した場合、一枚の画像を伝送す
るのにかかる時間を一定にし、記録する際に一枚当たり
に必要とする容量を一定とする画像符号化装置を提供す
ることが可能となる。
According to the above-described embodiment, it is possible to make the amount of compressed generated information in each image constant by obtaining the optimum control coefficient from the first approximation of a plurality of encoding trials. Facilitates the design of a stable system that minimizes the amount of use and does not break down with any image, and provides constant image quality for the same image without feedback of control coefficients, and furthermore, When considering a recording medium such as a magnetic tape or an optical disk as a path, it is easy to realize functions such as connection, search, and editing. In addition, when this technology is applied to a still image system that does not have a buffer memory and does not feed back control coefficients, the time required to transmit one image is fixed, and the time required for recording is required for each image. It is possible to provide an image encoding device having a fixed capacity.

【0049】更に、上記一次近似式を補正することによ
り、量子化制御係数と情報量との関係が特殊な画像に対
しても、破綻を生じることなく、量子化圧縮が可能とな
る。
Further, by correcting the first-order approximation expression, quantization compression can be performed without any failure even for an image having a special relationship between the quantization control coefficient and the information amount.

【0050】なお周波数変換はDCTに限らず、アダマ
ール変換など他の直交変換を用いてもよい。
The frequency transform is not limited to DCT, and other orthogonal transform such as Hadamard transform may be used.

【0051】また、ブロックサイズも8×8画素ブロッ
クに限らない。
The block size is not limited to 8 × 8 pixel blocks.

【0052】また量子化後の符号化方法はハフマン符号
化に限らず算術符号化やランレングス符号化など他の方
法であってもよい。
The coding method after quantization is not limited to Huffman coding, but may be another method such as arithmetic coding or run-length coding.

【0053】また、必ずしも一次近似そのものでなくて
も、直線近似に類する近似であれば、本発明の思想の範
囲内である。
The approximation similar to the linear approximation is not necessarily the first-order approximation itself, but is within the scope of the concept of the present invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、圧縮データ
のデータ量の制御を良好に行なうことができる。
As described above, according to the present invention, the data amount of compressed data can be controlled well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成ブロック図。FIG. 1 is a configuration block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明を説明する実施例の伝送対象画像を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a transmission target image according to the embodiment explaining the present invention.

【図3】本発明を説明する第1実施例の演算方法を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing a calculation method according to a first embodiment for explaining the present invention.

【図4】制御係数と、情報量との関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a control coefficient and an information amount.

【図5】制御係数と、情報量との関係を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a control coefficient and an information amount.

【図6】従来例の構成ブロック図。FIG. 6 is a configuration block diagram of a conventional example.

【図7】一般的な可変長符号化方式を説明する図。FIG. 7 is a view for explaining a general variable-length coding method.

【図8】一般的な可変長符号化方式の詳細な説明図。FIG. 8 is a detailed explanatory diagram of a general variable-length coding scheme.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 符号化部(1) 4 符号化部(2) 5 演算部 6 遅延部 7 符号化部(0) 3 Encoding unit (1) 4 Encoding unit (2) 5 Operation unit 6 Delay unit 7 Encoding unit (0)

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/30 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 H04N 1/41-1/419 H03M 7/30 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像データを周波数成分に変換して符号
化し、その符号化データのデータ量を可変ならしめる制
御係数によって、符号化データのデータ量を制御する画
像処理方法であって、 第1の制御係数により生成される第1のデータ量と、前
記第1の制御係数とは異なる第2の制御係数により生成
される第2のデータ量とを算出し、 前記第1及び第2の制御係数と前記第1のデータ量及び
第2のデータ量との関係を一次近似することにより、所
望のデータ量に対する前記制御係数を決定する画像処理
方法であって、 前記一次近似を求める際に、一次近似式の0次の項と1
次の項の少なくとも一方を補正することを特徴とする画
像処理方法。
1. An image processing method for converting image data into frequency components and encoding the encoded data, and controlling the data amount of the encoded data by a control coefficient for making the data amount of the encoded data variable, comprising: Calculating a first data amount generated by the first control coefficient and a second data amount generated by a second control coefficient different from the first control coefficient; An image processing method for determining the control coefficient for a desired data amount by first-order approximation of a relationship between a coefficient and the first data amount and the second data amount. Zero-order terms and 1 in the first-order approximation
An image processing method, wherein at least one of the following items is corrected.
【請求項2】 前記一次近似の補正は、マニュアルで行
われることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方
法。
2. The image processing method according to claim 1, wherein the correction of the first-order approximation is performed manually.
JP8240291A 1990-12-28 1991-04-15 Image processing method Expired - Fee Related JP3082957B2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8240291A JP3082957B2 (en) 1991-04-15 1991-04-15 Image processing method
DE69132063T DE69132063T2 (en) 1990-12-28 1991-12-27 Image coding with optimization of the generated code amount
DE69126512T DE69126512T2 (en) 1990-12-28 1991-12-27 Image coding device with optimization of the generated code amount
EP91312057A EP0493130B1 (en) 1990-12-28 1991-12-27 Image encoding apparatus optimizing the amount of generated code
SG1996006494A SG72650A1 (en) 1990-12-28 1991-12-27 Image processing apparatus
EP96203076A EP0763925B1 (en) 1990-12-28 1991-12-27 Image encoding optimising the amount of generated code
ES96203076T ES2143137T3 (en) 1990-12-28 1991-12-27 CODING OF IMAGES WITH OPTIMIZATION OF THE AMOUNT OF CODE GENERATED.
ES91312057T ES2101730T3 (en) 1990-12-28 1991-12-27 APPARATUS FOR IMAGE CODING, WITH OPTIMIZATION OF THE GENERATED CODE.
US08/312,942 US5838826A (en) 1990-12-28 1994-09-30 Image processing apparatus and method using plural amounts corresponding to encoded data to control encoding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8240291A JP3082957B2 (en) 1991-04-15 1991-04-15 Image processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04315370A JPH04315370A (en) 1992-11-06
JP3082957B2 true JP3082957B2 (en) 2000-09-04

Family

ID=13773603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8240291A Expired - Fee Related JP3082957B2 (en) 1990-12-28 1991-04-15 Image processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3082957B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2882287B2 (en) * 1994-08-22 1999-04-12 日本電気株式会社 Video encoding device
JPWO2005002206A1 (en) 2003-06-25 2006-08-10 ノキア コーポレイション Digital photographing apparatus for controlling compression parameter value of image data, and compression parameter value determination method for image data

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04315370A (en) 1992-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1195993B1 (en) Transcoding of video signal
EP0763925B1 (en) Image encoding optimising the amount of generated code
KR0129558B1 (en) Adaptive Variable Length Coding Method and Apparatus
JP3025610B2 (en) Encoding method and apparatus
KR100303054B1 (en) Quantization matrix for still and moving picture coding
JP3109854B2 (en) Image coding method and apparatus
JP2986039B2 (en) Statistical multiplexer for multi-channel image compression system
JP2618083B2 (en) Image recovery method and apparatus
JP2530090B2 (en) Video signal encoder
JPH06125543A (en) Encoding device
JP3067628B2 (en) Image coding device
JPH06189290A (en) Video signal encoding device using 1d/2d dct
US5742342A (en) Apparatus for encoding an image signal using vector quantization technique
US7065138B2 (en) Video signal quantizing apparatus and method thereof
JP3082957B2 (en) Image processing method
EP0680218B1 (en) Image signal decoding apparatus having an encoding error compensation
JP3015112B2 (en) Image processing method
JP3200082B2 (en) Image processing method
JP2843024B2 (en) Method and apparatus for selecting transform coefficient of transform coding system
JP3211989B2 (en) Orthogonal transform encoding device and decoding device
JP3197425B2 (en) Encoding and decoding apparatus and method
KR100236526B1 (en) Adaptive Discrete Cosine Transform Coding Method and Apparatus
JP3199786B2 (en) Image processing device
JP3200073B2 (en) Image processing device
JP3016805B2 (en) Image data compression method

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000523

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees