JPH08163563A - 静止画像データ圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、静止画像データに対して圧縮・伸
張処理を施した際に、補足データを含むブロックに大き
な誤差が生じることを抑制し得る静止画像データ圧縮装
置を提供することを目的としている。 【構成】１画面分の静止画像データを、水平方向及び垂
直方向にそれぞれ規定の画素数及びライン数でなる複数
のブロックに分割し、該ブロック単位でデータ圧縮処理
を施すもので、１画面分の静止画像データを垂直方向に
規定のライン数で分割した際に、該規定のライン数に満
たない余りのラインに対しては、規定のライン数に不足
しているライン数の補足データを付加し、余りのライン
と補足データとで構成されるブロック単位でデータ圧縮
処理を施す静止画像データ圧縮装置において、余りのラ
インのデータに基づいて補足データを生成するように構
成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＨＤＴＶ（High Def
inition Television）等の放送システムに係り、特にそ
の放送される静止画像データに高能率符号化処理を施す
ための静止画像データ圧縮装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、首記の如き放送システム
においては、放送される静止画像データに施すデータ圧
縮技術として、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding
Experts Group ）方式を広く採用している。このＪＰＥ
Ｇ方式によるデータ圧縮技術では、静止画像データを水
平方向８画素×垂直方向８ラインでなるブロックに分割
し、１ブロック単位でＤＣＴ（Discreat Cosine Transf
orm ）処理、量子化処理及びハフマン符号化処理を施す
ようにしている。

【０００３】ところで、ＨＤＴＶにおける静止画像デー
タは、図４に示すように、水平方向１９２０画素×垂直
方向１０３５ラインで構成されているため、上記８画素
×８ラインのブロックに分割する場合、水平方向には１
９２０／８で丁度２４０個のブロックが構成されるが、
垂直方向には１０３５／８で１２９個のブロックが構成
されて３ラインの余りが生じることになる。

【０００４】このため、従来では、図４に斜線で示すよ
うに、垂直方向に５ライン分つまり１９２０画素×５ラ
イン分のＤＣ（直流）データを補足データとして付加す
ることで、垂直方向のライン数を１０４０とし、結局、
水平方向２４０ブロック×垂直方向１３０ブロックを形
成して、各ブロックにＪＰＥＧ方式によるデータ圧縮処
理を順次施すようにしている。

【０００５】図５は、このような従来の静止画像データ
圧縮装置を示している。すなわち、入力端子１１には、
ＨＤＴＶで放送すべき静止画像データが供給されてい
る。この入力端子１１に供給された静止画像データは、
静止画入力回路１２を介して、その１フレーム分が画像
メモリ１３に書き込まれる。この画像メモリ１３に記憶
された１フレーム分の静止画像データは、上述したよう
に水平方向１９２０画素×垂直方向１０３５ラインのサ
イズであるため、５ライン分のＤＣデータを付加する必
要がある。

【０００６】そこで、メモリコントローラ１４により、
１ラインから１０３５ラインまでに対しては、画像メモ
リ１３から読み出した静止画像データをＪＰＥＧエンコ
ーダ１５に導き、１０３６ラインから１０４０ラインま
でに対しては、入力端子１６に供給されるＤＣデータを
ＪＰＥＧエンコーダ１５に導くように、セレクタ１７が
制御される。そして、セレクタ１７で選択された静止画
像データ及びＤＣデータは、ＪＰＥＧエンコーダ１５に
供給されてデータ圧縮処理が施され、出力端子１８から
取り出される。

【０００７】ところで、上記のような従来の静止画像デ
ータ圧縮装置では、１０３６ラインから１０４０ライン
までを補足するＤＣデータの値が、１ラインから１０３
５ラインまでの静止画像データに対して大きく離れる
と、ＤＣＴ変換処理したときに高周波成分が発生するた
め、圧縮・伸張して画像表示した結果、ＤＣデータと同
じブロックに含まれる１０３３ラインから１０３５ライ
ンの静止画像データに歪みが発生することになる。

【０００８】この場合、１０３３ラインから１０３５ラ
インの部分が、画面上で明るく浮き上がって表示された
り、逆に暗く沈み込むように表示される。そして、この
ようになると、例えば縦スクロール効果を与える放送に
おいて、受信側で、図６に示すように、静止画像１，２
が垂直方向にスクロールする場合、静止画像１，２の境
界部分が不自然になるという不都合が生じることにな
る。

【０００９】具体的に言えば、図７に示す量子化テーブ
ルを用いて、図８（ａ）に示すような８ビット２５６階
調の静止画像データ（ＤＣＴ係数）に量子化処理を施し
た場合を考える。この場合、１０３６ラインから１０４
０ラインには、ＤＣデータとして“３０”が付加されて
いる。そして、この圧縮処理された静止画像データを伸
張すると、図８（ｂ）に示すように１０３４ラインに大
きく誤差が生じていることがわかる。この誤差は、画面
上ではっきりと認識される値である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
静止画像データ圧縮装置では、静止画像データに圧縮処
理を施して伸張した際に、補足データを含む圧縮処理の
ブロックに大きな誤差が発生するという問題を有してい
る。

【００１１】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、静止画像データに対して圧縮・伸張処理
を施した際に、補足データを含むブロックに大きな誤差
が生じることを抑制し得る極めて良好な静止画像データ
圧縮装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る静止画像
データ圧縮装置は、１画面分の静止画像データを、水平
方向及び垂直方向にそれぞれ規定の画素数及びライン数
でなる複数のブロックに分割し、該ブロック単位でデー
タ圧縮処理を施すもので、１画面分の静止画像データを
垂直方向に規定のライン数で分割した際に、該規定のラ
イン数に満たない余りのラインに対しては、規定のライ
ン数に不足しているライン数の補足データを付加し、余
りのラインと補足データとで構成されるブロック単位で
データ圧縮処理を施すものを対象とし、余りのラインの
データに基づいて補足データを生成するように構成した
ものである。

【００１３】また、この発明に係る静止画像データ圧縮
装置は、１画面分の静止画像データを記憶する記憶容量
を有する記憶手段と、この記憶手段に対して１画面分の
静止画像データを記憶させるとともに、記憶された１画
面分の静止画像データを水平方向及び垂直方向にそれぞ
れ規定の画素数及びライン数でなる複数のブロックに分
割して読み出す記憶制御手段と、この記憶制御手段によ
り記憶手段から１画面分の静止画像データをブロック単
位に分割して読み出した状態で、垂直方向に規定のライ
ン数に満たない余りのラインに対しては、該余りのライ
ンのデータに基づいて規定のライン数に不足しているラ
イン数の補足データを生成して付加し、余りのライン及
び補足データによりブロックを構成する付加手段と、記
憶制御手段により記憶手段からブロック単位で読み出さ
れる静止画像データ及び付加手段からブロック単位で出
力される静止画像データに対してそれぞれデータ圧縮処
理を施す圧縮手段とを備えるようにしたものである。

【００１４】さらに、この発明に係る静止画像データ圧
縮装置は、垂直方向にスクロール処理される連続した２
画面分に対応する第１及び第２の静止画像データを、水
平方向及び垂直方向にそれぞれ規定の画素数及びライン
数でなる複数のブロックに分割し、該ブロック単位でデ
ータ圧縮処理を施すもので、第１の静止画像データを垂
直方向に規定のライン数で分割した際に、該規定のライ
ン数に満たない余りのラインに対しては、第２の静止画
像データから規定のライン数に不足しているライン数の
データを取り出して付加し、第１の静止画像データの余
りのラインと第２の静止画像データから取り出したライ
ンとで構成されるブロック単位でデータ圧縮処理を施す
ように構成したものである。

【００１５】

【作用】上記のような構成によれば、まず、１画面分の
静止画像データを垂直方向に規定のライン数で分割した
際に、該規定のライン数に満たない余りのラインに対し
て、余りのラインのデータに基づいて生成された補足デ
ータを、規定のライン数に不足しているライン数だけ付
加してブロックを構成するようにしたので、静止画像デ
ータに対して圧縮・伸張処理を施した際に、補足データ
を含むブロックに大きな誤差が生じることを抑制するこ
とができる。

【００１６】また、垂直方向にスクロール処理される連
続した２画面分に対応する第１及び第２の静止画像デー
タに対しては、第１の静止画像データを垂直方向に規定
のライン数で分割した際に、該規定のライン数に満たな
い余りのラインに対して、第２の静止画像データから規
定のライン数に不足しているライン数のデータを取り出
して付加するようにしたので、この場合にも、２つの連
続する画面の境界部分が不自然になることを防止するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図１において、入力端子１９に
は、ＨＤＴＶで放送すべき水平方向１９２０画素×垂直
方向１０３５ラインの静止画像データが供給されてい
る。この入力端子１９に供給された静止画像データは、
静止画入力回路２０を介して８ライン画像メモリ２１に
供給される。この８ライン画像メモリ２１は、水平方向
１９２０画素×垂直方向８ライン分以上の静止画像デー
タを記憶可能な記憶容量を有している。

【００１８】この８ライン画像メモリ２１には、メモリ
コントローラ２２の制御により、静止画入力回路２０か
ら出力される水平方向１９２０画素×垂直方向１０３５
ラインの静止画像データのうち、水平方向１９２０画素
×垂直方向８ライン分が書き込まれる。そして、この８
ライン画像メモリ２１からは、メモリコントローラ２２
の制御により、書き込まれた水平方向１９２０画素×垂
直方向８ライン分の静止画像データが、水平方向８画素
×垂直方向８ラインづつのブロック単位で、２４０個に
分けて読み出される。

【００１９】その後、８ライン画像メモリ２１から読み
出された水平方向８画素×垂直方向８ラインでなるブロ
ック単位の静止画像データは、ＪＰＥＧエンコーダ２３
に供給されて、上述したように、１ブロック単位でＤＣ
Ｔ処理、量子化処理及びハフマン符号化処理が施される
ことでデータ圧縮処理が行なわれ、出力端子２４から取
り出される。

【００２０】以上のようにすると、１ラインから１０３
２ラインまでの静止画像データに対しては、ＪＰＥＧエ
ンコーダ２３により、水平方向８画素×垂直方向８ライ
ンでなるブロック単位で、通常にデータ圧縮処理が行な
われる。そして、１ラインから１０３２ラインまでの静
止画像データに対して、ＪＰＥＧエンコーダ２３による
データ圧縮処理が終了すると、１０３３ラインから１０
３５ラインまでの３ライン分の静止画像データが残るこ
とになる。

【００２１】これら１０３３ラインから１０３５ライン
までの３ライン分の静止画像データは、メモリコントロ
ーラ２２の制御により、そのまま８ライン画像メモリ２
１に書き込まれる。このため、８ライン画像メモリ２１
には、５ライン分の空き領域が生じることになる。この
とき、メモリコントローラ２２は、８ライン画像メモリ
２１の５ライン分の空き領域に、１０３５ライン目の静
止画像データを繰り返し書き込むように制御する。

【００２２】このようにして、１０３３ラインから１０
３５ラインまでの３ライン分と、１０３５ライン目の静
止画像データを５ライン分とで８ラインとなった静止画
像データが、水平方向８画素×垂直方向８ラインでなる
ブロック単位で、８ライン画像メモリ２１から読み出さ
れて、ＪＰＥＧエンコーダ２３に供給されデータ圧縮処
理が行なわれる。

【００２３】上記実施例のような構成によれば、１０３
３ラインから１０３５ラインまでの３ラインに付加する
５ライン分の補足データとして、従来のようにＤＣデー
タではなく最終ラインつまり１０３５ラインの静止画像
データを繰り返し使用するようにしたので、補足データ
が静止画像データに対して大きく離れるようなことがな
く、圧縮・伸張処理を施した際に、補足データを含むブ
ロックに大きな誤差が生じることを抑制することができ
る。

【００２４】次に、図２は、この発明の第２の実施例を
示すもので、縦スクロール効果を与える放送において、
垂直方向にスクロールされる２画面分の静止画像データ
にそれぞれデータ圧縮処理を施す構成を示している。す
なわち、入力端子２５には、ＨＤＴＶで縦スクロール放
送すべき、水平方向１９２０画素×垂直方向１０３５ラ
インの静止画像データが供給されている。

【００２５】この入力端子２５に供給された静止画像デ
ータは、静止画入力回路２６を介してフレーム画像メモ
リ２７及び５ライン画像メモリ２８にそれぞれ供給され
る。このうち、フレーム画像メモリ２７は、水平方向１
９２０画素×垂直方向１０３５ライン分の静止画像デー
タを記憶可能な記憶容量を有している。また、５ライン
画像メモリ２８は、水平方向１９２０画素×垂直方向５
ライン分の静止画像データを記憶可能な記憶容量を有し
ている。

【００２６】このフレーム画像メモリ２７には、メモリ
コントローラ２９の制御により、静止画入力回路２６か
ら出力される水平方向１９２０画素×垂直方向１０３５
ラインの静止画像データが書き込まれる。そして、この
フレーム画像メモリ２７からは、メモリコントローラ２
９の制御により、書き込まれた水平方向１９２０画素×
垂直方向１０３５ライン分の静止画像データが、水平方
向８画素×垂直方向８ラインづつのブロック単位で読み
出される。

【００２７】また、上記５ライン画像メモリ２８には、
メモリコントローラ２９の制御により、静止画入力回路
２６から出力される水平方向１９２０画素×垂直方向１
０３５ラインの静止画像データのうち、水平方向１９２
０画素×垂直方向５ライン分が書き込まれる。そして、
この５ライン画像メモリ２８からは、メモリコントロー
ラ２９の制御により、書き込まれた水平方向１９２０画
素×垂直方向５ライン分の静止画像データが、水平方向
８画素×垂直方向５ラインづつの単位で読み出される。

【００２８】その後、フレーム画像メモリ２７から読み
出された水平方向８画素×垂直方向８ラインでなるブロ
ック単位の静止画像データと、５ライン画像メモリ２８
から読み出された水平方向８画素×垂直方向５ラインで
なる単位の静止画像データとは、セレクタ３０に供給さ
れて、メモリコントローラ２９の制御により、選択的に
導出される。

【００２９】この場合、メモリコントローラ２９は、入
力端子３１に供給されるスクロール識別信号に基づい
て、フレーム画像メモリ２７及び５ライン画像メモリ２
８に対する書き込み動作や読み出し動作の制御と、セレ
クタ３０の選択動作の制御を行なっている。このスクロ
ール識別信号は、入力端子２５に供給されている静止画
像データに、送信側で垂直方向のスクロール指示が付さ
れているか否かを示すものである。

【００３０】そして、上記セレクタ３０で導出された静
止画像データは、ＪＰＥＧエンコーダ３２に供給され
て、１ブロック単位でＤＣＴ処理、量子化処理及びハフ
マン符号化処理が施されることでデータ圧縮処理が行な
われ、出力端子３３から取り出される。

【００３１】ここで、まず、上記入力端子２５には、垂
直方向にスクロールされる２画面分の静止画像データの
うち、画面上で上側になる方の第１の静止画像データが
供給される。この第１の静止画像データは、静止画入力
回路２６を介してフレーム画像メモリ２７に書き込まれ
た後、水平方向８画素×垂直方向８ラインでなるブロッ
ク単位で順次読み出され、セレクタ３０を介してＪＰＥ
Ｇエンコーダ３１に供給されることで、データ圧縮処理
が施される。

【００３２】このようにして、１ラインから１０３２ラ
インまでの第１の静止画像データに対して、ＪＰＥＧエ
ンコーダ３１によるブロック単位でのデータ圧縮処理が
終了されると、フレーム画像メモリ２７には、第１の静
止画像データの１０３３ラインから１０３５ラインまで
の３ラインが読み出されずに残ることになる。このよう
になった状態で、メモリコントローラ２９は、入力端子
３１に供給されたスクロール識別信号に基づいて、スク
ロール指示の有無を判別する。

【００３３】そして、スクロール指示がある場合には、
メモリコントローラ２９は、垂直方向にスクロールされ
る２画面分の静止画像データのうち画面上で下側になる
方、つまり、入力端子２５に第１の静止画像データの後
に入力された第２の静止画像データの１ラインから５ラ
インまでを、５ライン画像メモリ２８に書き込むように
制御する。

【００３４】その後、メモリコントローラ２９は、フレ
ーム画像メモリ２７から第１の静止画像データの１０３
３ラインから１０３５ラインまでの３ライン分を、水平
方向８画素×垂直方向３ラインでなる単位で読み出すと
ともに、５ライン画像メモリ２８から第２の静止画像デ
ータの１ラインから５ラインまでの５ライン分を、水平
方向８画素×垂直方向５ラインでなる単位で読み出し、
セレクタ３０で交互に選択することで、３ライン分の第
１の静止画像データと５ライン分の第２の静止画像デー
タとが混合した、水平方向８画素×垂直方向８ラインで
なるブロック単位の静止画像データが生成され、ＪＰＥ
Ｇエンコーダ３１でデータ圧縮処理が施される。

【００３５】一方、フレーム画像メモリ２７に第１の静
止画像データの１０３３ラインから１０３５ラインまで
の３ラインが読み出されずに残った状態で、スクロール
指示がない場合には、第１の静止画像データの１０３３
ラインから１０３５ラインまでの３ラインに基づいて生
成した５ライン分の補足データを５ライン画像メモリ２
８に書き込み、３ライン分の第１の静止画像データと５
ライン分の補足データとを混合した、水平方向８画素×
垂直方向８ラインでなるブロックでデータ圧縮処理が行
なわれる。

【００３６】上記第２の実施例のような構成によれば、
まず、スクロール指示がある場合には、第１の静止画像
データと第２の静止画像データとの間に補足データを介
在させず、第１の静止画像データの終りの３ラインと第
２の静止画像データの初めの５ラインとを混合させるこ
とで、圧縮処理用の水平方向８画素×垂直方向８ライン
でなるブロックを構成するようにしたので、圧縮・伸張
処理を施した際に、従来のように、２画面分の静止画像
の境界部分が不自然になることを防止することができ
る。

【００３７】また、スクロール指示がない場合には、第
１の静止画像データの終りの３ラインと、この３ライン
に基づいて生成した５ライン分の補足データとを混合さ
せることで、圧縮処理用の水平方向８画素×垂直方向８
ラインでなるブロックを構成するようにしたので、補足
データが静止画像データに対して大きく離れるようなこ
とがなく、圧縮・伸張処理を施した際に、補足データを
含むブロックに大きな誤差が生じることを抑制すること
ができる。

【００３８】次に、図３は、上記第２の実施例の変形例
を示している。図３において、図２と同一部分には同一
符号を付して示している。すなわち、図２に示した５ラ
イン画像メモリ２８に代えて、水平方向１９２０画素×
垂直方向１０３５ライン分の静止画像データを記憶可能
な記憶容量を有するフレーム画像メモリ３４を使用した
ものである。

【００３９】この場合、第１の静止画像データはフレー
ム画像メモリ２７に書き込まれ、第２の静止画像データ
はフレーム画像メモリ３４に書き込まれる。そして、ス
クロール指示がある場合には、フレーム画像メモリ２７
に記憶された第１の静止画像データの終りの３ライン
と、フレーム画像メモリ３４に記憶された第２の静止画
像データの初めの５ラインとを混合させることで、圧縮
処理用の水平方向８画素×垂直方向８ラインでなるブロ
ックを構成することができる。また、スクロールする静
止画像が２画面分以上ある場合には、フレーム画像メモ
リ２７，３４の立場を入れ替えることにより、連続した
圧縮処理を行なうことができる。なお、この発明は上記
各実施例に限定されるものではなく、この外その要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
静止画像データに対して圧縮・伸張処理を施した際に、
補足データを含むブロックに大きな誤差が生じることを
抑制し得る極めて良好な静止画像データ圧縮装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る静止画像データ圧縮装置の一実
施例を示すブロック構成図。

【図２】この発明の第２の実施例を示すブロック構成
図。

【図３】同第２の実施例の変形例を示すブロック構成
図。

【図４】ＨＤＴＶにおける静止画像データを説明するた
めに示す図。

【図５】従来の静止画像データ圧縮装置を示すブロック
構成図。

【図６】同従来装置の問題点を説明するために示す図。

【図７】量子化テーブルの一例を示す図。

【図８】同量子化テーブルによって圧縮・伸張処理され
る静止画像データを示す図。

【符号の説明】

１１…入力端子、１２…静止画入力回路、１３…画像メ
モリ、１４…メモリコントローラ、１５…ＪＰＥＧエン
コーダ、１６…入力端子、１７…セレクタ、１８…出力
端子、１９…入力端子、２０…静止画入力回路、２１…
８ライン画像メモリ、２２…メモリコントローラ、２３
…ＪＰＥＧエンコーダ、２４…出力端子、２５…入力端
子、２６…静止画入力回路、２７…フレーム画像メモ
リ、２８…５ライン画像メモリ、２９…メモリコントロ
ーラ、３０…セレクタ、３１…入力端子、３２…ＪＰＥ
Ｇエンコーダ、３３…出力端子、３４…フレーム画像メ
モリ。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/015

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １画面分の静止画像データを、水平方向
   及び垂直方向にそれぞれ規定の画素数及びライン数でな
   る複数のブロックに分割し、該ブロック単位でデータ圧
   縮処理を施すもので、前記１画面分の静止画像データを
   垂直方向に規定のライン数で分割した際に、該規定のラ
   イン数に満たない余りのラインに対しては、前記規定の
   ライン数に不足しているライン数の補足データを付加
   し、前記余りのラインと補足データとで構成されるブロ
   ック単位で前記データ圧縮処理を施す静止画像データ圧
   縮装置において、前記余りのラインのデータに基づいて
   前記補足データを生成するように構成してなることを特
   徴とする静止画像データ圧縮装置。
2. 【請求項２】 １画面分の静止画像データを記憶する記
   憶容量を有する記憶手段と、この記憶手段に対して前記
   １画面分の静止画像データを記憶させるとともに、記憶
   された前記１画面分の静止画像データを水平方向及び垂
   直方向にそれぞれ規定の画素数及びライン数でなる複数
   のブロックに分割して読み出す記憶制御手段と、この記
   憶制御手段により前記記憶手段から前記１画面分の静止
   画像データを前記ブロック単位に分割して読み出した状
   態で、垂直方向に前記規定のライン数に満たない余りの
   ラインに対しては、該余りのラインのデータに基づいて
   前記規定のライン数に不足しているライン数の補足デー
   タを生成して付加し、前記余りのライン及び補足データ
   により前記ブロックを構成する付加手段と、前記記憶制
   御手段により前記記憶手段からブロック単位で読み出さ
   れる静止画像データ及び前記付加手段からブロック単位
   で出力される静止画像データに対してそれぞれデータ圧
   縮処理を施す圧縮手段とを具備してなることを特徴とす
   る静止画像データ圧縮装置。
3. 【請求項３】 前記補足データは、前記余りのラインの
   静止画像データを、不足ライン数だけ繰り返し使用した
   ものであることを特徴とする請求項１または２記載の静
   止画像データ圧縮装置。
4. 【請求項４】 垂直方向にスクロール処理される連続し
   た２画面分に対応する第１及び第２の静止画像データ
   を、水平方向及び垂直方向にそれぞれ規定の画素数及び
   ライン数でなる複数のブロックに分割し、該ブロック単
   位でデータ圧縮処理を施すもので、前記第１の静止画像
   データを垂直方向に規定のライン数で分割した際に、該
   規定のライン数に満たない余りのラインに対しては、前
   記第２の静止画像データから前記規定のライン数に不足
   しているライン数のデータを取り出して付加し、前記第
   １の静止画像データの余りのラインと前記第２の静止画
   像データから取り出したラインとで構成されるブロック
   単位で前記データ圧縮処理を施すように構成してなるこ
   とを特徴とする静止画像データ圧縮装置。