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JPH0385871A - 画像データ符号化方法及び装置 - Google Patents

画像データ符号化方法及び装置

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Publication number
JPH0385871A
JPH0385871A JP22193589A JP22193589A JPH0385871A JP H0385871 A JPH0385871 A JP H0385871A JP 22193589 A JP22193589 A JP 22193589A JP 22193589 A JP22193589 A JP 22193589A JP H0385871 A JPH0385871 A JP H0385871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dct
coefficient
quantization
coefficients
quantization threshold
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.)
Pending
Application number
JP22193589A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Fukuda
昌弘 福田
Tsuguo Noda
嗣男 野田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP22193589A priority Critical patent/JPH0385871A/ja
Publication of JPH0385871A publication Critical patent/JPH0385871A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 多値画像を適応離散コサイン変換符号化方式(A D 
CT)により符号化する画像データ符号化方法及び装置
に関し、 DCT係数を量子化閾値により割って量子化係数を算出
する処理を回路規模を増加させずに高速化することを目
的とし、 DCT係数と量子化閾値との大小関係を比較し、DCT
係数が閾値以上であれば割算処理を通常通り行ない、D
CT係数が閾値より小さい時は割算処理を行なわずに固
定設定された零信号を出力するように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、多値画像の符号化方法及び装置に係り、特に
、多値画像を複数の画素からなるブロックに分割して、
ブロック内の画素を直交変換した後、符号化する画像デ
ータ符号化方法及び装置に関する。
画像データの高能率な圧縮方式として、例えば適応離散
コサイン変換符号化方式がある。
適応離散コサイン変換符号化方式(AdspjiマCD
1serele Coaine Tunslorm  
以下、略してrA D CTJと称する)について次に
説明する。
ADCTは、画像を8×8画素からなるブロックに分割
し、各ブロックの画信号を2次元離散コサイン変換(以
下rDCTJと称する)により空間周波数分布の係数に
変換し、視覚に適応した閾値で量子化し、求まった量子
化係数を統計的に求めたハフマン・テーブルにより符号
化するものである。
第3図に示すADCTの基本ブロック図に従って、符号
化動作を詳細に説明する。
まず画像を第4図に示す例えば8×8画素からなるブロ
ックに分割し、端子21からDCT変換部22に入力す
る。DCT変換部22では、入力された画信号をDCT
により直交変換して、第5図に示す空間周波数分布の係
数に変換し、線形量子化部23に出力する。線形量子化
部23では、入力されたDCT係数を、視覚実験により
決められた第6図に示す閾値で構成する量子化マトリク
ス24により線形量子化する。この量子化の結果、第7
図に示すように、閾値以下のDCT係数はOとなり、D
C成分とわずかのAC成分のみが値を持つ量子化係数が
生成される。
2次元的に配列された量子化係数は、第8図に示すジグ
ザグスキャンにより1次元に変換され、可変長符号化部
25に入力される。可変長符号化部25は、各ブロック
先頭のDC成分と前ブロックのDC成分との差分を可変
長符号化する。またAC成分については値が0でない有
効係数の値(以下「インデックス」と称する)と、有効
係数までの値が0となる無効係数のラン長さ(以下「ラ
ン」と称する)を、ブロック毎に可変長符号化する。D
C,AC各成分は、画像ごとの統計量をもとに作成する
ハフマン・テーブルで構成する符号表26を用いて符号
化され、得られた符号データは順次、端子27より出力
される。
[従来の技術] ADCT方式において、量子化係数は、DCT係数を量
子化閾値で除算した時の結果(商)で求まる。第9図に
量子化係数を求めるための従来の線形量子化回路の構成
図を示す。
第9図において、端子10より入力されるDCT係数は
、DCT係数入力部1に保持される。DCT係数入力部
lは、タイミング制御部20からのデータ読出し信号(
RE D)に従って、入力されたDCT係数を1画素毎
に順次除算器4に出力する。また、量子化閾値保持部2
は同様に、タイミング制御部20からのデータ読出し信
号(REp)に従って、保持している各画素に対応した
量子化閾値を順次除算器4に出力する。除算器4は、入
力された各画素のDCT係数を量子化閾値で除算し、結
果(商)を量子化係数(QUD)としてラッチ部8に出
力する。タイミング制御部20は、除算器のアクセス時
間を計算して、ラッチ部8にデータのラッチ信号(LA
T)を発生する。このラッチ信号(LAT)により、ラ
ッチ部8に量子化係数がラッチされ、端子11から出力
される。
1画素分の係数の量子化が終了したら、タイミング制御
部20は、DCT係数入力部1と量子化閾値保持部2に
次の画素のDCT係数と量子化閾値の読出しを指示し、
次の画素の係数の量子化を行なう。
このように、DCT係数入力部1に保持されているDC
T係数を1画素単位で読出し、量子化閾値保持部2に保
持されている量子化閾値で除算して、その結果を対象画
素の量子化係数として出力する処理を1画素毎、ブロッ
ク単位に1画面分繰り返すことにより、1画面分のDC
T係数が量子化される。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来技術においては、DCT
係数を量子化する際、全ての画素のDCT係数を量子化
閾値で除算していたため処理時間が長くなる問題があっ
た。
即ち、一般に除算器のアクセス速度は遅く、また、除算
器を除数入力と被除数入力でアクセスされる商データを
格納したROM等のメモリで構成した場合でも、除算に
必要な信号のビット数が多いためメモリの容量が大きく
、メモリのアクセス速度で量子化速度が決定されるため
、高速化が困難であるという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、DCT係数を量子化閾値により割って量子化係数
を算出する処理を回路規模を増加させずに高速化する画
像データ符号化方法及び装置を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。
まず本発明は、原画像をそれぞれが複数の画素からなる
複数のブロックに分割して得られる各ブロック毎に、ブ
ロック内の複数の画素の階調値を2次元離散コサイン変
換して得られた変換係数を量子化し、得られた量子化係
数を符号化する方法及び装置を対象とする。
このような画像データの符号化方法として本発明の請求
項1にあっては、DCT変換後のDCT係数を一時的に
保持する第1過程と、DCT係数を量子化するための閾
値を保持する第2過程と;前記第1過程で保持されてい
るDCT係数と前記第2過程で保持されている量子化閾
値とを比較して、大小を判定する第3過程と;前記第1
過程で保持されているDCT係数を前記第2過程で保持
されている量子化閾値で除算して、除算結果(商)を出
力する第4過程と;常に零信号を発生する第5過程と;
を有し、入力されたDCT係数が前記第3過程により量
子化閾値より小さいと判定された場合には前期第5過程
による零信号を選択し、入力されたDCT係数が前記第
3過程により量子化閾値より以上と判定された場合には
前記第4過程により出力された信号を選択するように構
成する。
また本発明の請求項2の装置にあっては、DCT変換後
のDCT係数を一時的に保存するDCT係数入力手段1
と;、DCT係数を量子化するための閾値を保持する量
子化閾値保持手段2と;前記DCT係数入力手段1に保
持されているDCT係数と前記量子化閾値保持手段2に
保持されている量子化閾値とを比較して、大小を判定す
る比較手段3と;前記DCT係数人力手段1に保持され
ているDCT係数を前記量子化閾値保持平段2に保持さ
れている量子化閾値で除算して、除算結果を出力する除
算手段4と;常に零信号を発生する耳発生手段5と、前
記除算手段4により出力された信号と前記耳発生手段5
により出力された零信号のいずれか一方を選択する切替
え手段6と;入力されたDCT係数が前記比較手段3に
より量子化閾値より小さいと判定されたか否かにより量
子化係数のラッチタイミングを決定してラッチ信号を出
力するタイミング制御手段7と;前記切替え手段6によ
り選択された量子化係数を前記タイミング制御手段7で
出力したラッチ信号によりラッチするラッチ手段8と;
を具備し、前記タイミング制御手段7は入力されたDC
T係数が前記比較手段3により量子化閾値より小さいと
判定された場合にのみ前記切替え手段6に前記零発生器
5の零信号を選択するように指示するε共に、量子化係
数のラッチタイミングを早く設定するように装置構成す
る。
[作用] このような構成を備えた本発明による画像データ符号化
方法及び装置によれば、除算結果が「0」であるという
ことは、[被除数く除数]であることと等しいという論
理を利用し、比較器を用いて、DCT係数と量子化閾値
を比較することにより、量子化係数が「0」となる画素
の量子化を高速に行なえるので、簡単な回路で平均的な
量子化速度を向上させることができる。
例えば、第7図に示す量子化係数の場合、1ブロツク内
の57画素(89%)が「0」であり、割算用ROMの
アクセス速度を200ns、比較器を用いた量子化を5
Qnsとすると、量子化速度の平均値は、66nsとな
り、ROMのみの場合に比べ約3倍の高速化が図れるこ
とになる。
[実施例1 第2図は本発明の画像データ符号化処理に用いる線形量
子化回路の実施例構成図である。
第2図において、まず端子10より入力されるDCT係
数は、DCT係数入力部1に保持される。
DCT係数入力部1は、タイミング制御部7からのデー
タ続出(、信号(RE D)に従って、入力されたDC
T係数を王画素毎、順次除算器4と比較器3に出力する
。また、量子化閾値保持部2は同様に、タイミング制御
部7からのデータ読出し信号(RE D)に従って、保
持している各画素に対応した量子化閾値を順次除算器4
と比較器3に出力する。
そして、除算器4は、入力された各画素のDCT係数を
量子化閾値で除算する。また、比較器3は入力された各
画素のDCT係数と量子化閾値を比較し、比較結果(C
MP)をタイミング制御部7に出力する。
DCT係数が量子化閾値より小さい場合は、零発生器5
の零信号を選択して各画素の量子化係数として出力する
。すなわち、タイミング制御部7は、DCT係数が量子
化閾値より小さいことを示す比較結果(CMP)を受は
取るので、マルチプレクサ6に零発生器5の出力信号の
選択を指示する選択信号(S E L)を出力する。マ
ルチプレクサ6で選択された零信号は、対象画素の量子
化係数(QUD)として、ラッチ部8に入力される。
続いてタイミング制御部7は、零信号の発生時間、例え
ば50ns後にラッチ部8にデータのラッチ信号(LA
T)を発生する。このラッチ信号(LAT)により、ラ
ッチ部8に量子化係数がラッチされ、端子11から出力
される。
1画素分の係数の量子化が終了したら、タイミング制御
部7はDCT係数入力部1と量子化閾値保持部2に次の
画素のOCT係数と量子化閾値の読出しを指示し、次の
画素の係数の量子化を行なう。
一方、DCT係数が量子化閾値より大きい場合(等しい
場合を含む)は、従来技術と同様に、除算器4を用い、
DCT係数を量子化閾値で除算して量子化係数を求める
。除算器4は、入力された各画素のDCT係数を量子化
閾値で除算し、結果(商)をマルチプレクサ6に出力す
る。尚、除算器4は外部的なイネーブル/ディスイネー
ブル制御は受けず、比較器3の比較結果と無関係に割算
処理を並列的に実行する。
タイミング制御部7は、DCT係数が量子化閾値より大
きいことを示す比較結果(CMP)を比較器4から受は
取ると、マルチプレクサ6に対して除算器4の山刃信号
の選択を指示する選択信号(SEL)を出力する。マル
チプレクサ6で選択された信号は、量子化係数(Q U
 D)としてラッチ部8に入力される。タイミング制御
部7は、除算器4のアクセス時間を計算して、算出アク
セス時間経過後、例えば200ns経過後にラッチ部8
にデータのラッチ信号(LAT)を発生する。
このラッチ信号(LAT)により、ラッチ部8に量子化
係数がラッチされ、端子11から出力される。
1画素分の係数の量子化が終了したら、タイミング制御
部7は、DCT係数入力部1と量子化閾値保持部2に次
の画素のDCT係数と量子化閾値の読出しを指示し、次
の画素の係数の量子化を行なう。
このように、DCT係数入力部1に保持されているE)
CT係数を1画素単位で読出し、量子化閾値保持部2に
保持されている量子化閾値で除算すると同時に、DCT
係数と量子化閾値を比較し、DCT係数が量子化閾値よ
り小さい場合は、零発生器5の零信号を選択し、一方、
DCT係数が量子化閾値より大きい場合は、除算器4で
DCT係数を量子化閾値で除算した結果を選択して、対
象画素の量子化係数として出力する処理を1画素毎、ブ
ロック単位に1画面分繰り返すこεにより、1画面分の
DCT係数を量子化される。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、DCT係数と量子
化閾値を比較し、量子化閾値より小さいDCT係数の画
素に対しては、常に発生している零信号を選択して割り
当てることにより、平均的な量子化速度を向上させるこ
とができ、DCT係数の量子化の高速化を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図; 第2図は本発明に係る線形量子化回路の実施例構成図; 第3図はADCT方式の符号化回路構成図;第4図は1
ブロツクの原画像信号列の説明図;第5図は第4図の画
像信号をDC’lたときのDCT係数説明図; 第6図は視覚に適応した量子化閾値説明図;第7図は第
6図の量子化閾値を用いて第5図のDCT係数を量子化
したときの型子化係数説明図;第8図は量子化係数をジ
グザグにスキャンするための走査順序説明図; 第9図は従来の線形量子化回路の構成図である。 図中、 1、:DCT係数入力手段 2:量子化閾値保持手段 3:比較手段 4:除算手段 5:零発生手段 6:切替え手段(マルチプレクサ) 7:タイミング制御手段 8:ラッチ手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
    ロックに分割して得られる各ブロック毎に、該ブロック
    内の前記複数の画素の階調値を2次元離散コサイン変換
    して得られた変換係数を量子化し、得られた量子化係数
    を符号化する方法に於いて、 DCT変換後のDCT係数を一時的に保持する第1過程
    と; DCT係数を量子化するための閾値を保持する第2過程
    と; 前記第1過程で保持されているDCT係数と前記第2過
    程で保持されている量子化閾値とを比較して、大小を判
    定する第3過程と; 前記第1過程で保持されているDCT係数を前記第2過
    程で保持されている量子化閾値で除算して、除算結果を
    出力する第4過程と; 常に零信号を発生する第5過程と; を有し、入力されたDCT係数が前記第3過程により量
    子化閾値より小さいと判定された場合には前記第5過程
    による零信号を選択し、入力されたDCT係数が前記第
    3過程により量子化閾値より大きいと判定された場合に
    は前記第4過程により出力された信号を選択することを
    特徴とする画像データ符号化方法。
  2. (2)原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
    ロックに分割して得られる各ブロック毎に、該ブロック
    内の前記複数の画素の階調値を2次元離散コサイン変換
    して得られた変換係数を量子化し、得られた量子化係数
    を符号化する装置に於いて、 DCT変換後のDCT係数を一時的に保持するDCT係
    数入力手段(1)と; DCT係数を量子化するための閾値を保持する量子化閾
    値保持手段(2)と; 前記DCT係数入力手段(1)に保持されているDCT
    係数と前記量子化閾値保持手段(2)に保持されている
    量子化閾値とを比較して、大小を判定する比較手段(3
    )と; 前記DCT係数入力手段(1)に保持されているDCT
    係数を前記量子化閾値保持手段(2)に保持されている
    量子化閾値で除算して、除算結果を出力する除算手段(
    4)と; 常に零信号を発生する零発生手段(5)と;前記除算手
    段(4)により出力された信号と前記零発生手段(5)
    により出力された零信号のいずれか一方を選択する切替
    え手段(6)と;入力されたDCT係数が前記比較手段
    (3)により量子化閾値より小さいと判定されたか否か
    により量子化係数のラッチタイミングを決定してラッチ
    信号を出力するタイミング制御手段(7)と;前記切替
    え手段(6)により選択された量子化係数を前記タイミ
    ング制御手段(7)で出力したラッチ信号によりラッチ
    するラッチ手段(8)と;を具備し、前記タイミング制
    御手段(7)は入力されたDCT係数が前記比較手段(
    3)により量子化閾値より小さいと判定された場合にの
    み前記切替え手段(6)に前記零発生手段(5)の零信
    号を選択するように指示すると共に量子化係数のラッチ
    タイミングを早く設定することを特徴とする画像データ
    符号化装置。
JP22193589A 1989-08-29 1989-08-29 画像データ符号化方法及び装置 Pending JPH0385871A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203374B2 (en) 2002-01-10 2007-04-10 Nec Corporation Two-dimensional orthogonal transformation and quantization method and its device and program
JP2009175958A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Seiko Epson Corp 除算器および除算方法、並びに除算器を用いた画像符号化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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