JP3084175B2 - 画像圧縮装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理技術における画
像圧縮装置に関する。
像圧縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像の圧縮方式については、テレビ電
話／会議用にＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）の
Ｈ．２６１、蓄積媒体用にＩＳＯ（国際標準化機関）の
ＭＰＥＧなどが国際標準として規定されている。これら
の国際標準では共通して、動き検出つきフレーム間予測
符号化、直交変換、量子化および可変長符号化の手法が
採用されている。これらの国際標準については、たとえ
ば、安田浩編“マルチメディア符号化の国際標準”（丸
善、１９９１年６月）にその概要が述べられている。
話／会議用にＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）の
Ｈ．２６１、蓄積媒体用にＩＳＯ（国際標準化機関）の
ＭＰＥＧなどが国際標準として規定されている。これら
の国際標準では共通して、動き検出つきフレーム間予測
符号化、直交変換、量子化および可変長符号化の手法が
採用されている。これらの国際標準については、たとえ
ば、安田浩編“マルチメディア符号化の国際標準”（丸
善、１９９１年６月）にその概要が述べられている。
【０００３】図４を参照して、上記の国際標準に準拠し
た従来技術の画像圧縮装置について解説する。図４の画
像圧縮装置は予測誤差３１およびマクロブロックごとの
予測誤差和３７を生成する予測符号化部１０、予測誤差
３１に対して直交変換を行い直交変換結果３２を生成す
る直交変換部１１、直交変換結果３２に対し量子化処理
を行い量子化結果３３を生成する量子化部１２、量子化
結果３３に対して可変長符号化処理を行う可変長符号化
部１３、及び、量子化パラメータ３５を生成する符号化
制御部１４から構成される。以下ではビデオ入力信号３
０をＡｉｊ、予測誤差３１をＢｉｊ、直交変換結果３２
をＣｉｊ、量子化結果３３をＤｉｊ、量子化パラメータ
３５をＱと表記する。
た従来技術の画像圧縮装置について解説する。図４の画
像圧縮装置は予測誤差３１およびマクロブロックごとの
予測誤差和３７を生成する予測符号化部１０、予測誤差
３１に対して直交変換を行い直交変換結果３２を生成す
る直交変換部１１、直交変換結果３２に対し量子化処理
を行い量子化結果３３を生成する量子化部１２、量子化
結果３３に対して可変長符号化処理を行う可変長符号化
部１３、及び、量子化パラメータ３５を生成する符号化
制御部１４から構成される。以下ではビデオ入力信号３
０をＡｉｊ、予測誤差３１をＢｉｊ、直交変換結果３２
をＣｉｊ、量子化結果３３をＤｉｊ、量子化パラメータ
３５をＱと表記する。
【０００４】画像圧縮装置では１枚の画像フレームをマ
クロブロックと呼ぶ処理単位に分割し、各マクロブロッ
クごとに同一の処理を施す。図２はマクロブロックの構
成図であり、（ａ）は輝度信号Ｙを、（ｂ）は色差信号
ＣBを、（ｃ）は色差信号ＣRを表し、マクロブロックが
輝度信号１６×１６画素と２種類の色差信号８×８画素
から構成される様子を表している。図において、〇は画
素を表す。また図２のようにマクロブロックをさらにブ
ロックと呼ぶ８×８画素単位に分割し、処理の最小単位
とする。これにより、１つのマクロブロックは輝度信号
４ブロックと色差信号２ブロックから構成されることに
なる。画像圧縮装置では、マクロブロックまたはブロッ
クを単位として以下に述べる処理を順に実行することに
より画像圧縮を実現する。
クロブロックと呼ぶ処理単位に分割し、各マクロブロッ
クごとに同一の処理を施す。図２はマクロブロックの構
成図であり、（ａ）は輝度信号Ｙを、（ｂ）は色差信号
ＣBを、（ｃ）は色差信号ＣRを表し、マクロブロックが
輝度信号１６×１６画素と２種類の色差信号８×８画素
から構成される様子を表している。図において、〇は画
素を表す。また図２のようにマクロブロックをさらにブ
ロックと呼ぶ８×８画素単位に分割し、処理の最小単位
とする。これにより、１つのマクロブロックは輝度信号
４ブロックと色差信号２ブロックから構成されることに
なる。画像圧縮装置では、マクロブロックまたはブロッ
クを単位として以下に述べる処理を順に実行することに
より画像圧縮を実現する。
【０００５】（１）予測符号化 ビデオ入力信号３０に対して予測符号化部１０で動き検
出つきフレーム間予測符号化を施し、予測誤差３１を得
る。動き検出つきフレーム間予測符号化を行う予測符号
化器の内部構成図を図３に示す。図３において動き検出
回路１５ではビデオ入力信号３０を入力としてマクロブ
ロックごとに（式１）の計算を行い、誤差ｅ（ｕ，ｖ）
を最小とするＡ′ｉ＋ｕ，ｊ＋ｖを予測信号３６として
出力する。ただし（式１）においてＡ′ｉｊは前フレー
ムのビデオ入力信号であり、最も外側のΣは輝度信号４
ブロックについて総和を取ることを表している。
出つきフレーム間予測符号化を施し、予測誤差３１を得
る。動き検出つきフレーム間予測符号化を行う予測符号
化器の内部構成図を図３に示す。図３において動き検出
回路１５ではビデオ入力信号３０を入力としてマクロブ
ロックごとに（式１）の計算を行い、誤差ｅ（ｕ，ｖ）
を最小とするＡ′ｉ＋ｕ，ｊ＋ｖを予測信号３６として
出力する。ただし（式１）においてＡ′ｉｊは前フレー
ムのビデオ入力信号であり、最も外側のΣは輝度信号４
ブロックについて総和を取ることを表している。
【０００６】 さらに減算器１６を用いてビデオ入力信号３０と予測信
号３６の差分を計算し、（式２）に示すブロックごとの
予測誤差３１が得られる。
号３６の差分を計算し、（式２）に示すブロックごとの
予測誤差３１が得られる。
【０００７】 （式２） Ｂｉｊ＝Ａｉｊ−Ａ′ｉ＋ｕ′，ｊ＋ｖ′ （ｉ，ｊ＝０，１，…，７） 以上の手順から明らかなように動き検出つきフレーム間
予測符号化の処理を行うと、同時に（式３）に示すマク
ロブロックごとの予測誤差の絶対値和Ｅｍｂ３７（以
後、マクロブロックごとの予測誤差和と呼ぶ）が得られ
る。
予測符号化の処理を行うと、同時に（式３）に示すマク
ロブロックごとの予測誤差の絶対値和Ｅｍｂ３７（以
後、マクロブロックごとの予測誤差和と呼ぶ）が得られ
る。
【０００８】 （２）直交変換 予測誤差３１に対して直交変換部１１でブロックごとに
直交変換を施し、直交変換結果３２を得る。直交変換と
しては（式４）のＤＣＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎ
ｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散コサイン変換）を用い
る。
直交変換を施し、直交変換結果３２を得る。直交変換と
しては（式４）のＤＣＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎ
ｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散コサイン変換）を用い
る。
【０００９】 （３）量子化 直交変換結果３２に対して量子化部１２でブロックごと
に量子化処理を施し、量子化結果３３を得る。量子化処
理は符号化制御部１４から受けた量子化パラメータ３５
で直交変換結果３２を除する処理である。たとえばＨ．
２６１におけるＩＮＴＲＡ直流成分以外の要素に対する
量子化処理は（式５）のようになる。ただし、除算の小
数部は絶対値が小さくなるように切り捨てる。
に量子化処理を施し、量子化結果３３を得る。量子化処
理は符号化制御部１４から受けた量子化パラメータ３５
で直交変換結果３２を除する処理である。たとえばＨ．
２６１におけるＩＮＴＲＡ直流成分以外の要素に対する
量子化処理は（式５）のようになる。ただし、除算の小
数部は絶対値が小さくなるように切り捨てる。
【００１０】 （式５） Ｄｉｊ＝Ｃｉｊ／２Ｑ Ｑ：奇数のとき ＝（Ｃｉｊ＋１）／２Ｑ Ｑ：偶数、Ｃｉｊ≧０のとき ＝（Ｃｉｊ−１）／２Ｑ Ｑ：偶数、Ｃｉｊ＜０のとき （ｉ，ｊ＝０，１，…，７） （４）可変長符号化 量子化結果３３に対して可変長符号化部１３で可変長符
号化処理を施し、圧縮ビット列３４を得る。量子化結果
３３の段階では多くの要素が０となるため、非ゼロ要素
のみを抽出して可変長符号化する。このとき、すべての
要素が０であるブロックは可変長符号化すべき要素が存
在しないため、可変長符号化処理を適用する必要がな
い。
号化処理を施し、圧縮ビット列３４を得る。量子化結果
３３の段階では多くの要素が０となるため、非ゼロ要素
のみを抽出して可変長符号化する。このとき、すべての
要素が０であるブロックは可変長符号化すべき要素が存
在しないため、可変長符号化処理を適用する必要がな
い。
【００１１】以上に述べたような図４に示す従来技術の
画像圧縮装置では、予測誤差の特性にかかわらずすべて
のブロックについて直交変換部、量子化部および可変長
符号化部を動作させている。
画像圧縮装置では、予測誤差の特性にかかわらずすべて
のブロックについて直交変換部、量子化部および可変長
符号化部を動作させている。
【００１２】たとえば、ＬＳＩ Ｌｏｇｉｃ社およびＧ
ｒａｐｈｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ社はＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎｓｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ
ｆｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊｕｎ
ｅ １９９２，ｐｐ．１１１〜１３３）においてそれぞ
れ別個にＨ．２６１準拠の画像圧縮用ＬＳＩチップセッ
トを発表しているが、これらの発表では開発したＬＳＩ
チップセットを用いて従来技術の画像圧縮装置が構成で
きることを示しているに止まっている。
ｒａｐｈｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ社はＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎｓｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ
ｆｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊｕｎ
ｅ １９９２，ｐｐ．１１１〜１３３）においてそれぞ
れ別個にＨ．２６１準拠の画像圧縮用ＬＳＩチップセッ
トを発表しているが、これらの発表では開発したＬＳＩ
チップセットを用いて従来技術の画像圧縮装置が構成で
きることを示しているに止まっている。
【００１３】また、日本電信電話（株）が同誌（ｐｐ．
２０７〜２２０）およびＮＴＴ Ｒ＆Ｄ（Ｎｏ．８，１
９９１，ｐｐ．１０２５〜１０４２）に発表している画
像圧縮用ＤＳＰを用いたＨ．２６１準拠の画像圧縮装置
も従来技術の画像圧縮装置に相当する。
２０７〜２２０）およびＮＴＴ Ｒ＆Ｄ（Ｎｏ．８，１
９９１，ｐｐ．１０２５〜１０４２）に発表している画
像圧縮用ＤＳＰを用いたＨ．２６１準拠の画像圧縮装置
も従来技術の画像圧縮装置に相当する。
【００１４】さらに特開平４−１６７７６３においては
量子化結果または量子化パラメータが１である場合には
除算を行わない量子化回路が示されているが、この回路
を用いた画像圧縮装置でも量子化部の演算が一部簡略化
されるにすぎない。
量子化結果または量子化パラメータが１である場合には
除算を行わない量子化回路が示されているが、この回路
を用いた画像圧縮装置でも量子化部の演算が一部簡略化
されるにすぎない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の画像圧縮装
置では、予測誤差の特性にかかわらずすべてのブロック
について直交変換部、量子化部および可変長符号化部を
動作させている。このため、予測誤差が十分小さく量子
化結果がすべて０になることがあらかじめわかっている
ブロックについても上記の回路が動作し、装置の消費電
力の増大および処理時間の増加を招いていた。
置では、予測誤差の特性にかかわらずすべてのブロック
について直交変換部、量子化部および可変長符号化部を
動作させている。このため、予測誤差が十分小さく量子
化結果がすべて０になることがあらかじめわかっている
ブロックについても上記の回路が動作し、装置の消費電
力の増大および処理時間の増加を招いていた。
【００１６】本発明は、消費電力の少ない、処理時間の
短い画像圧縮装置を提供することを目的とする。
短い画像圧縮装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の画像圧縮装置
は、予測誤差およびマクロブロックごとの予測誤差和を
生成する予測符号化部、前記予測誤差に対して直交変換
を行い直交変換結果を生成する直交変換部、量子化パラ
メータで前記直交変換結果を除することによって、量子
化処理を行い量子化結果を生成する量子化部、前記量子
化結果に対して可変長符号化処理を行う可変長符号化
部、及び、前記量子化パラメータを生成する符号化制御
部を備える画像圧縮装置であって、前記マクロブロック
ごとの予測誤差和が所定のしきい値を超えた時、起動制
御信号を出力する起動判定部を具備し、前記直交変換
部、前記量子化部、および前記可変長符号化部は、前記
起動制御信号が出力されたとき、動作し、前記起動制御
信号が非出力のとき、非動作となる画像圧縮装置に於い
て、前記しきい値Ｔは、前記量子化パラメータＱに対し
て、Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：奇数のとき）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：
偶数のとき）の関係を有して設定されてなることを特徴
とする。
は、予測誤差およびマクロブロックごとの予測誤差和を
生成する予測符号化部、前記予測誤差に対して直交変換
を行い直交変換結果を生成する直交変換部、量子化パラ
メータで前記直交変換結果を除することによって、量子
化処理を行い量子化結果を生成する量子化部、前記量子
化結果に対して可変長符号化処理を行う可変長符号化
部、及び、前記量子化パラメータを生成する符号化制御
部を備える画像圧縮装置であって、前記マクロブロック
ごとの予測誤差和が所定のしきい値を超えた時、起動制
御信号を出力する起動判定部を具備し、前記直交変換
部、前記量子化部、および前記可変長符号化部は、前記
起動制御信号が出力されたとき、動作し、前記起動制御
信号が非出力のとき、非動作となる画像圧縮装置に於い
て、前記しきい値Ｔは、前記量子化パラメータＱに対し
て、Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：奇数のとき）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：
偶数のとき）の関係を有して設定されてなることを特徴
とする。
【００１８】
【００１９】
【００２０】また、前記直交変換部は離散コサイン変換
でもよい。
でもよい。
【００２１】
【作用】起動判定部は、予測符号化部から予測誤差ある
いはマクロブロックごとの予測誤差和を、また、符号化
制御部から量子化パラメータを受け取り、マクロブロッ
クごとの予測誤差和が、所定のしきい値を超えた時、起
動制御信号を出力する。ここで、しきい値Ｔは、前記量
子化パラメータＱに対して、Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：奇数のと
き）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：偶数のとき）の関係を有して
設定されてなるものである。前記直交変換部、前記量子
化部、および前記可変長符号化部は、前記起動制御信号
が出力されたときは、動作して所定の処理を行い、前記
起動制御信号が非出力のときは、非動作となる。
いはマクロブロックごとの予測誤差和を、また、符号化
制御部から量子化パラメータを受け取り、マクロブロッ
クごとの予測誤差和が、所定のしきい値を超えた時、起
動制御信号を出力する。ここで、しきい値Ｔは、前記量
子化パラメータＱに対して、Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：奇数のと
き）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：偶数のとき）の関係を有して
設定されてなるものである。前記直交変換部、前記量子
化部、および前記可変長符号化部は、前記起動制御信号
が出力されたときは、動作して所定の処理を行い、前記
起動制御信号が非出力のときは、非動作となる。
【００２２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の画像圧縮装置
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
【００２３】図１は本発明の画像圧縮装置の第一の実施
例を示す構成図である。図１の画像圧縮装置は、予測誤
差３１およびマクロブロックごとの予測誤差和３７を生
成する予測符号化部１０、予測誤差３１に対して直交変
換を行い直交変換結果３２を生成する直交変換部１１、
直交変換結果３２に対し量子化処理を行い量子化結果３
３を生成する量子化部１２、量子化結果３３に対して可
変長符号化処理を行う可変長符号化部１３、量子化パラ
メータ３５を生成する符号化制御部１４、及び、起動制
御信号３８を生成する起動判定部１７から構成される。
図１の画像圧縮装置における画像圧縮手順は、以下の点
を除いて従来技術の画像圧縮装置における画像圧縮手順
と同様である。
例を示す構成図である。図１の画像圧縮装置は、予測誤
差３１およびマクロブロックごとの予測誤差和３７を生
成する予測符号化部１０、予測誤差３１に対して直交変
換を行い直交変換結果３２を生成する直交変換部１１、
直交変換結果３２に対し量子化処理を行い量子化結果３
３を生成する量子化部１２、量子化結果３３に対して可
変長符号化処理を行う可変長符号化部１３、量子化パラ
メータ３５を生成する符号化制御部１４、及び、起動制
御信号３８を生成する起動判定部１７から構成される。
図１の画像圧縮装置における画像圧縮手順は、以下の点
を除いて従来技術の画像圧縮装置における画像圧縮手順
と同様である。
【００２４】本発明の画像圧縮装置は、従来技術の画像
圧縮装置に加えて起動判定部１７を備える。起動判定部
１７は予測符号化部１０から予測誤差３１、符号化制御
部１４から量子化パラメータ３５を受け取り起動制御信
号３８を作成する。起動制御信号３８は直交変換部１
１、量子化部１２および可変長符号化部１３を起動する
場合は論理値１、起動しない場合は論理値０の値をとる
とする。直交変換部１１、量子化部１２および可変長符
号化部１３は起動制御信号３８に従って動作する。すな
わち、起動制御信号３８が論理値１のときは動作して所
定の処理を行い、論理値０のときは動作しない。
圧縮装置に加えて起動判定部１７を備える。起動判定部
１７は予測符号化部１０から予測誤差３１、符号化制御
部１４から量子化パラメータ３５を受け取り起動制御信
号３８を作成する。起動制御信号３８は直交変換部１
１、量子化部１２および可変長符号化部１３を起動する
場合は論理値１、起動しない場合は論理値０の値をとる
とする。直交変換部１１、量子化部１２および可変長符
号化部１３は起動制御信号３８に従って動作する。すな
わち、起動制御信号３８が論理値１のときは動作して所
定の処理を行い、論理値０のときは動作しない。
【００２５】図５に起動判定部１７の内部構成図を示
す。図５の起動判定部では、予測誤差３１から予測誤差
和計算回路１８により得られるブロックごとの予測誤差
和３９と、量子化パラメータ３５からしきい値表１９を
引くことにより得られるしきい値４０を比較器２０によ
り比較し、（予測誤差和３９≧しきい値４０）のとき起
動制御信号３８を論理値１、（予測誤差３９＜しきい値
４０）のとき起動制御信号３８を論理値０とする。図６
は予測誤差計算回路１８の内部構成図である。図６の予
測誤差計算回路は加算器２１とレジスタ２２から構成さ
れ、順次入力される予測誤差３１を加算し、（式６）に
示すブロックごとの予測誤差和３９を求める。
す。図５の起動判定部では、予測誤差３１から予測誤差
和計算回路１８により得られるブロックごとの予測誤差
和３９と、量子化パラメータ３５からしきい値表１９を
引くことにより得られるしきい値４０を比較器２０によ
り比較し、（予測誤差和３９≧しきい値４０）のとき起
動制御信号３８を論理値１、（予測誤差３９＜しきい値
４０）のとき起動制御信号３８を論理値０とする。図６
は予測誤差計算回路１８の内部構成図である。図６の予
測誤差計算回路は加算器２１とレジスタ２２から構成さ
れ、順次入力される予測誤差３１を加算し、（式６）に
示すブロックごとの予測誤差和３９を求める。
【００２６】 図７はしきい値表１９の構成例であり、Ｈ．２６１に準
拠した画像圧縮装置において用いるものである。例えば
図７（ａ）では（式７）に示すように量子化パラメータ
Ｑに対して、しきい値Ｔを定める。
拠した画像圧縮装置において用いるものである。例えば
図７（ａ）では（式７）に示すように量子化パラメータ
Ｑに対して、しきい値Ｔを定める。
【００２７】 しきい値表をこのように構成すれば、以下の証明により
ブロックごとの予測誤差和がしきい値未満であればその
ブロックの量子化結果はすべて０になることが保証され
る。したがって、この構成では直交変換部、量子化部お
よび可変長符号化部を起動しなくても、従来技術の画像
圧縮装置と全く同じ圧縮ビット列が得られることにな
る。
ブロックごとの予測誤差和がしきい値未満であればその
ブロックの量子化結果はすべて０になることが保証され
る。したがって、この構成では直交変換部、量子化部お
よび可変長符号化部を起動しなくても、従来技術の画像
圧縮装置と全く同じ圧縮ビット列が得られることにな
る。
【００２８】（証明）Ｑが奇数のときＥｂ＝ΣΣ｜Ｂｉ
ｊ｜＜８Ｑであると、（式４）より ｜Cij ｜≦1/4 ×CiCjΣΣ｜ Bst×cos(2s+1)iπ/16 ×cos(2t+1)jπ/16 ｜ ≦1/4 ×CiCjΣΣ｜Bst ｜ ＜1/4 ×CiCj×８Ｑ ≦２Ｑ （式５）より除算の小数部は絶対値が小さくなるよう切
り捨てるので Ｄｉｊ＝Ｃｉｊ／２Ｑ＝０ となる。
ｊ｜＜８Ｑであると、（式４）より ｜Cij ｜≦1/4 ×CiCjΣΣ｜ Bst×cos(2s+1)iπ/16 ×cos(2t+1)jπ/16 ｜ ≦1/4 ×CiCjΣΣ｜Bst ｜ ＜1/4 ×CiCj×８Ｑ ≦２Ｑ （式５）より除算の小数部は絶対値が小さくなるよう切
り捨てるので Ｄｉｊ＝Ｃｉｊ／２Ｑ＝０ となる。
【００２９】偶数のときも同様。
（証明終わり） また、図７（ｂ）に示すようにしきい値表のしきい値Ｔ
を図７（ａ）の値よりも大きな値に設定することによ
り、ブロックごとの予測誤差和がある程度小さいときに
もそのブロックの量子化結果がすべて０になると見な
し、そのブロックについては以後の処理を実施しないよ
うな構成も可能である。
（証明終わり） また、図７（ｂ）に示すようにしきい値表のしきい値Ｔ
を図７（ａ）の値よりも大きな値に設定することによ
り、ブロックごとの予測誤差和がある程度小さいときに
もそのブロックの量子化結果がすべて０になると見な
し、そのブロックについては以後の処理を実施しないよ
うな構成も可能である。
【００３０】図８は本発明の画像圧縮装置の第二の実施
例を示す構成図である。図８の画像圧縮装置は、第一の
実施例と同様に、予測誤差３１およびマクロブロックご
との予測誤差和３７を生成する予測符号化部１０、予測
誤差３１に対して直交変換を行い直交変換結果３２を生
成する直交変換部１１、直交変換結果３２に対し量子化
処理を行い量子化結果３３を生成する量子化部１２、量
子化結果３３に対して可変長符号化処理を行う可変長符
号化部１３、量子化パラメータ３５を生成する符号化制
御部１４、及び、起動制御信号３８を生成する起動判定
部２３から構成される。ただし、起動判定部２３の機能
は第一の実施例における起動判定部１７の機能と以下に
示すように異なる。
例を示す構成図である。図８の画像圧縮装置は、第一の
実施例と同様に、予測誤差３１およびマクロブロックご
との予測誤差和３７を生成する予測符号化部１０、予測
誤差３１に対して直交変換を行い直交変換結果３２を生
成する直交変換部１１、直交変換結果３２に対し量子化
処理を行い量子化結果３３を生成する量子化部１２、量
子化結果３３に対して可変長符号化処理を行う可変長符
号化部１３、量子化パラメータ３５を生成する符号化制
御部１４、及び、起動制御信号３８を生成する起動判定
部２３から構成される。ただし、起動判定部２３の機能
は第一の実施例における起動判定部１７の機能と以下に
示すように異なる。
【００３１】起動判定部２３は予測符号化部１０からマ
クロブロックごとの予測誤差和３７、符号化制御部１４
から量子化パラメータ３５を受け取り起動制御信号３８
を作成する。起動制御信号３８の意味と直交変換部１
１、量子化部１２および可変長符号化部１３の動作は第
一の実施例と同様である。
クロブロックごとの予測誤差和３７、符号化制御部１４
から量子化パラメータ３５を受け取り起動制御信号３８
を作成する。起動制御信号３８の意味と直交変換部１
１、量子化部１２および可変長符号化部１３の動作は第
一の実施例と同様である。
【００３２】図９に起動判定部２３の内部構成図を示
す。図９の起動判定部では、マクロブロックごとの予測
誤差和３７と、量子化パラメータ３５からしきい値表１
９を引くことにより得られるしきい値４０を比較器２０
により比較し、（予測誤差和３７≧しきい値４０）のと
き起動制御信号３８を論理値１、（予測誤差和３７＜し
きい値４０）のとき論理値０とする。
す。図９の起動判定部では、マクロブロックごとの予測
誤差和３７と、量子化パラメータ３５からしきい値表１
９を引くことにより得られるしきい値４０を比較器２０
により比較し、（予測誤差和３７≧しきい値４０）のと
き起動制御信号３８を論理値１、（予測誤差和３７＜し
きい値４０）のとき論理値０とする。
【００３３】図１０にしきい値表１９の２つの構成例を
示す。図１０（ａ）の構成例は図７（ａ）と同じであ
り、この構成によれば第一の実施例の場合と同様の証明
によりマクロブロックごとの予測誤差和がしきい値未満
であれば直交変換部、量子化部および可変長符号化部を
起動しなくても、従来技術の画像圧縮装置と全く同じビ
ット列が得られることが保証される。
示す。図１０（ａ）の構成例は図７（ａ）と同じであ
り、この構成によれば第一の実施例の場合と同様の証明
によりマクロブロックごとの予測誤差和がしきい値未満
であれば直交変換部、量子化部および可変長符号化部を
起動しなくても、従来技術の画像圧縮装置と全く同じビ
ット列が得られることが保証される。
【００３４】図１０（ｂ）に示される構成例では、マク
ロブロックごとの予測誤差和３７が平均的にブロックご
との予測誤差の約４倍になることを考慮して、図１０
（ａ）の４倍の値を用いている。この構成によれば、予
測誤差和の分布によっては従来技術の画像圧縮装置とは
異なるビット列が得られる場合もあるが、（ａ）の構成
例よりも短い圧縮ビット列が得られるという効果があ
る。
ロブロックごとの予測誤差和３７が平均的にブロックご
との予測誤差の約４倍になることを考慮して、図１０
（ａ）の４倍の値を用いている。この構成によれば、予
測誤差和の分布によっては従来技術の画像圧縮装置とは
異なるビット列が得られる場合もあるが、（ａ）の構成
例よりも短い圧縮ビット列が得られるという効果があ
る。
【００３５】この第二の実施例では、予測符号化部１０
で動き検出つきフレーム間予測符号化処理を行ったとき
に得られるマクロブロックごとの予測誤差和３７を起動
判定回路２３で用い、起動判定をマクロブロックごとに
行う。これにより第一の実施例に比べて予測誤差和計算
回路１８を設けることなく、より簡易な構成で本発明の
画像圧縮装置を実現するものである。
で動き検出つきフレーム間予測符号化処理を行ったとき
に得られるマクロブロックごとの予測誤差和３７を起動
判定回路２３で用い、起動判定をマクロブロックごとに
行う。これにより第一の実施例に比べて予測誤差和計算
回路１８を設けることなく、より簡易な構成で本発明の
画像圧縮装置を実現するものである。
【００３６】以上の実施例では直交変換としてＤＣＴ
（離散コサイン変換）を用いたが、これ以外にもアダマ
ール変換、Ｋ−Ｌ変換などの直交変換を用いて同様の画
像圧縮装置を構成することが可能である。
（離散コサイン変換）を用いたが、これ以外にもアダマ
ール変換、Ｋ−Ｌ変換などの直交変換を用いて同様の画
像圧縮装置を構成することが可能である。
【００３７】以上で述べたように本発明の画像圧縮装置
は、予測誤差が十分小さく量子化結果がすべて０になる
ことがあらかじめわかっているブロックについて、直交
変換部、量子化部および可変長符号化部を起動しないた
め、無駄な演算が行われず、従来技術の画像圧縮装置に
比べて装置の消費電力の削減と処理時間の短縮という効
果がある。テレビ電話／会議システムのように、静止部
分が多い動画像に対して量子化パラメータが大きな値と
なる低ビットレート符号化を行う装置について特に大き
な効果がある。
は、予測誤差が十分小さく量子化結果がすべて０になる
ことがあらかじめわかっているブロックについて、直交
変換部、量子化部および可変長符号化部を起動しないた
め、無駄な演算が行われず、従来技術の画像圧縮装置に
比べて装置の消費電力の削減と処理時間の短縮という効
果がある。テレビ電話／会議システムのように、静止部
分が多い動画像に対して量子化パラメータが大きな値と
なる低ビットレート符号化を行う装置について特に大き
な効果がある。
【００３８】また本発明の画像圧縮装置では、直交変換
部、量子化部および可変長符号化部を起動しないだけで
なく、画像の復元処理を行う部分も起動する必要がない
という効果がある。この効果を図１１に示すＨ．２６１
に準拠した本発明の画像圧縮装置について説明する。図
１１において動き検出回路１５、減算器１６、ＤＣＴ部
２４、量子化部１２、可変長符号化部１３、符号化制御
部１４および起動制御部１７からなる構成によりビデオ
入力信号３０から圧縮ビット列３４を得る手順は図３お
よび図１に示す画像圧縮装置と同様である（Ｈ．２６１
では直交変換としてＤＣＴを採用するため、図１１にお
けるＤＣＴ部２４は図１の直交変換部１１に相当す
る）。このとき圧縮ビット列３４を求めると同時に、量
子化結果３３に対して逆量子化部２５および逆ＤＣＴ部
２６においてそれぞれ量子化およびＤＣＴの逆変換を施
して逆ＤＣＴ結果４１を求め、逆ＤＣＴ結果４１と予測
誤差３６を加算器２７により加算することにより、復元
画像信号４２を作成し、次フレームの処理に用いるため
動き検出回路１５に蓄積する。本発明の画像圧縮装置で
は起動判定部１７の出力である起動判定信号３８をＤＣ
Ｔ部２４、量子化部１２および可変長符号化部１３だけ
でなく、逆量子化部２５、逆ＤＣＴ部２６および加算器
２７に入力することにより、図中の破線の範囲２８に含
まれる部分について起動を制御する。このようにＨ．２
６１に準拠した画像圧縮手順のうち多くの部分について
起動を制御することにより、無駄な演算が削減され、装
置の消費電力が削減される。
部、量子化部および可変長符号化部を起動しないだけで
なく、画像の復元処理を行う部分も起動する必要がない
という効果がある。この効果を図１１に示すＨ．２６１
に準拠した本発明の画像圧縮装置について説明する。図
１１において動き検出回路１５、減算器１６、ＤＣＴ部
２４、量子化部１２、可変長符号化部１３、符号化制御
部１４および起動制御部１７からなる構成によりビデオ
入力信号３０から圧縮ビット列３４を得る手順は図３お
よび図１に示す画像圧縮装置と同様である（Ｈ．２６１
では直交変換としてＤＣＴを採用するため、図１１にお
けるＤＣＴ部２４は図１の直交変換部１１に相当す
る）。このとき圧縮ビット列３４を求めると同時に、量
子化結果３３に対して逆量子化部２５および逆ＤＣＴ部
２６においてそれぞれ量子化およびＤＣＴの逆変換を施
して逆ＤＣＴ結果４１を求め、逆ＤＣＴ結果４１と予測
誤差３６を加算器２７により加算することにより、復元
画像信号４２を作成し、次フレームの処理に用いるため
動き検出回路１５に蓄積する。本発明の画像圧縮装置で
は起動判定部１７の出力である起動判定信号３８をＤＣ
Ｔ部２４、量子化部１２および可変長符号化部１３だけ
でなく、逆量子化部２５、逆ＤＣＴ部２６および加算器
２７に入力することにより、図中の破線の範囲２８に含
まれる部分について起動を制御する。このようにＨ．２
６１に準拠した画像圧縮手順のうち多くの部分について
起動を制御することにより、無駄な演算が削減され、装
置の消費電力が削減される。
【００３９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
画像圧縮装置は、マクロブロックごとの予測誤差和が、
所定のしきい値を超えた時、起動制御信号を出力する起
動判定部を具備し、前記直交変換部、前記量子化部、お
よび前記可変長符号化部は、前記起動制御信号が出力さ
れたときは、動作して所定の処理を行い、前記起動制御
信号が非出力のときは、非動作となる。前記しきい値Ｔ
は、前記量子化パラメータＱに対して、Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：
奇数のとき）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：偶数のとき）の関係
を有して設定されてなるものであり、マクロブロックご
との予測誤差和が、当該しきい値未満であれば、そのマ
クロブロックの量子化結果はすべて０になるので、無駄
な演算が行われず、従来技術の画像処理装置に比べて、
消費電力の低減と、処理時間の短縮という効果がある。
画像圧縮装置は、マクロブロックごとの予測誤差和が、
所定のしきい値を超えた時、起動制御信号を出力する起
動判定部を具備し、前記直交変換部、前記量子化部、お
よび前記可変長符号化部は、前記起動制御信号が出力さ
れたときは、動作して所定の処理を行い、前記起動制御
信号が非出力のときは、非動作となる。前記しきい値Ｔ
は、前記量子化パラメータＱに対して、Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：
奇数のとき）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：偶数のとき）の関係
を有して設定されてなるものであり、マクロブロックご
との予測誤差和が、当該しきい値未満であれば、そのマ
クロブロックの量子化結果はすべて０になるので、無駄
な演算が行われず、従来技術の画像処理装置に比べて、
消費電力の低減と、処理時間の短縮という効果がある。
【図１】本発明の画像圧縮装置の第一の実施例の構成図
である。
である。
【図２】マクロブロックの構成図である。
【図３】予測符号化部の内部構成図である。
【図４】従来技術の画像圧縮装置の構成図である。
【図５】第一の実施例の起動判定部の内部構成図であ
る。
る。
【図６】予測誤差和計算回路の内部構成図である。
【図７】第一の実施例のしきい値表の構成例である。
【図８】本発明の画像圧縮装置の第二の実施例の構成図
である。
である。
【図９】第二の実施例の起動判定部の内部構成図であ
る。
る。
【図１０】第二の実施例のしきい値表の構成例である。
【図１１】Ｈ．２６１に準拠した本発明の画像圧縮装置
の構成図である。
の構成図である。
１０ 予測符号化部 １１ 直交変換部 １２ 量子化部 １３ 可変長符号化部 １４ 符号化制御部 １５ 動き検出回路 １６ 減算器 １７ 第一の実施例の起動判定部 １８ 予測誤差和計算回路 １９ しきい値表 ２０ 比較器 ２１ 加算器 ２２ レジスタ ２３ 第二の実施例の起動判定部 ２４ ＤＣＴ部 ２５ 逆量子化部 ２６ 逆ＤＣＴ部 ２７ 加算器 ２８ 起動を制御する範囲 ３０ ビデオ入力信号 ３１ 予測誤差 ３２ 直交変換結果 ３３ 量子化結果 ３４ 圧縮ビット列 ３５ 量子化パラメータ ３６ 予測信号 ３７ マクロブロックごとの予測誤差和 ３８ 起動制御信号 ３９ ブロックごとの予測誤差和 ４０ しきい値 ４１ 復元画像信号
Claims (1)
- 【請求項１】 予測誤差およびマクロブロックごとの予
測誤差和を生成する予測符号化部、前記予測誤差に対し
て直交変換を行い直交変換結果を生成する直交変換部、
量子化パラメータで前記直交変換結果を除することによ
って、量子化処理を行い量子化結果を生成する量子化
部、前記量子化結果に対して可変長符号化処理を行う可
変長符号化部、及び、前記量子化パラメータを生成する
符号化制御部を備える画像圧縮装置であって、前記マク
ロブロックごとの予測誤差和が所定のしきい値を超えた
時、起動制御信号を出力する起動判定部を具備し、前記
直交変換部、前記量子化部、および前記可変長符号化部
は、前記起動制御信号が出力されたとき、動作し、前記
起動制御信号が非出力のとき、非動作となる画像圧縮装
置に於いて、前記しきい値Ｔは、前記量子化パラメータＱに対して、 Ｔ＝８Ｑ（Ｑ：奇数のとき）、Ｔ＝８Ｑ−４（Ｑ：偶数
のとき）の関係を有して設定されてなる ことを特徴とす
る画像圧縮装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14771893A JP3084175B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 画像圧縮装置 |
| US08/215,411 US5489942A (en) | 1993-06-18 | 1994-03-21 | Image compressing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14771893A JP3084175B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 画像圧縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0723394A JPH0723394A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3084175B2 true JP3084175B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=15436626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14771893A Expired - Fee Related JP3084175B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 画像圧縮装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5489942A (ja) |
| JP (1) | JP3084175B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0134476B1 (ko) * | 1994-08-31 | 1998-04-23 | 배순훈 | 저전송율을 갖는 영상신호 송수신 시스템의 송신기 및 수신기 |
| US6005546A (en) * | 1996-03-21 | 1999-12-21 | S3 Incorporated | Hardware assist for YUV data format conversion to software MPEG decoder |
| EP0981910B1 (de) | 1997-05-07 | 2001-11-14 | Infineon Technologies AG | Verfahren und vorrichtung zur codierung eines digitalisierten bildes |
| US6937659B1 (en) * | 1997-11-14 | 2005-08-30 | Ac Capital Management, Inc. | Apparatus and method for compressing video information |
| US6275527B1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-08-14 | Conexant Systems, Inc. | Pre-quantization in motion compensated video coding |
| JP3701522B2 (ja) | 1999-09-21 | 2005-09-28 | シャープ株式会社 | 画像符号化装置、画像符号化方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| KR100683380B1 (ko) * | 2000-02-21 | 2007-02-15 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 영상 압축 부호화를 위한 변환 및 역변환 방법 및 장치 |
| JP2002204449A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Pioneer Electronic Corp | 量子化単位設定装置及び量子化単位設定方法、符号化装置及び符号化方法並びに情報記録媒体 |
| KR100846769B1 (ko) | 2002-02-19 | 2008-07-16 | 삼성전자주식회사 | 고정 연산량을 갖는 동영상 부호화 방법 및 그 장치 |
| KR20040031867A (ko) * | 2002-10-07 | 2004-04-14 | 엘지전자 주식회사 | 동영상 부호화기 및 이를 이용한 부호화방법 |
| US6807317B2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-10-19 | Motorola, Inc. | Method and decoder system for reducing quantization effects of a decoded image |
| US7376277B2 (en) * | 2004-06-15 | 2008-05-20 | Pegasus Imaging Corporation | Data transform for improved compression of multicomponent images |
| JP2017069617A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置および画像符号化方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4488174A (en) * | 1982-06-01 | 1984-12-11 | International Business Machines Corporation | Method for eliminating motion induced flicker in a video image |
| JPH04196681A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-16 | Fujitsu Ltd | 量子化方法および量子化回路ならびに逆量子化方法および逆量子化回路 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14771893A patent/JP3084175B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-21 US US08/215,411 patent/US5489942A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0723394A (ja) | 1995-01-24 |
| US5489942A (en) | 1996-02-06 |
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