JPH02112384A - 画像信号圧縮符号化装置 - Google Patents

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】 皮亙且Ｉ 本発明は画像信号圧縮符号化装置に関し、特に２次元直
交変換符号化において、直交変換後のデータを一時蓄積
するメモリの容量を小さくする画像信号圧縮符号化装置
に関する。

１１韮ｌ 電子スチルカメラにより撮影された画像データのような
ディジタル画像データをメモリに記憶する場合には、デ
ータ量を減らしてメモリの記憶容量を少なくするため、
各種の圧縮符号化が行われている。特に２次元直交変換
符号化は、大きな圧縮率で符号化を行うことができ、か
つ符号化に伴う画像歪も抑圧できることから、広く用い
られている。

このような２次元直交変換された画像データ、すなわち
変換係数は、所定の閾値と比較され、閾値以下の部分の
切り捨て（係数切り捨て）が行われる０次に所定の量子
化ステップ値により除算されてステップ幅により量子化
され、その後、符号化が行われる。ところで、２次元直
交変換された変換係数、すなわち画像データは、低次の
変換係数が変換前の画像データの低域周波数成分を担い
、この部分が画像再生において重要なデータとなる。す
なわち、変換係数の低次の部分のデータに劣化が生ずる
と、再生画像信号の品質が低下する。

したがって、例えばデータの伝送や記憶を一足のデータ
量で打ち切るような画像信号の処理システムにおいては
、２次元直交変換された画像データを低次の変換係数か
ら高次の変換係数へと順次符号化して伝送または記憶し
、所定のデータ量になった時に符号化および伝送または
記憶を打ち切る方式が用いられている。

このような符号化は、変換係数が高次になるにつれてＯ
となることが多いため、Ｏの値のデータの続く長さ、０
のランレングスと、０でない値のデータの値、非零の振
幅を求め、これをハフマン符号化することによって行わ
れる。

従来、このようにブロックごとに２次元直交変換された
画像データを符号化するためには、２次元直交変換され
た１画面分の画像データを一旦蓄積するバッファメモリ
を用いている。すなわちブロックごとに２次元直交変換
された１画面分の画像データをバッファメモリに記憶し
、このデータを各ブロックの低域のデータから順に読み
出して上記の０のランレングスおよび非零の振幅を求め
、これをハフマン符号化して、伝送または記憶していた
。このようにブロック化され、変換された画像データを
１画面分記憶するバッファメモリを必要とするため、回
路規模が増大する欠点があった。さらに、バッファメモ
リから読み出す場合のアドレス制御もアドレスデータが
多くなるため、面倒であった・ １−塑 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、直交変換
後の画像データを記憶するメモリの容量を少なくするこ
とのできる画像信号圧縮符号化装置を提供することを目
的とする。

１に月ｊ 本発明によれば、１つの画面を構成するディジタル画像
データを複数のブロックに分割して各ブロックの画像デ
ータについて２次元直交変換符号化を行う画像信号圧縮
符号化装置は、複数のブロックに分割されたデジタル画
像データを２次元直交変換する直交変換手段と、直交変
換手段により直交変換された画像データを所定の長さの
データの集合によって構成される画像データに圧縮する
データ圧縮手段と、データ圧縮手段により圧縮された画
像データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された
画像データを、低次のデータから順に読み出すように制
御する読み出し制御手段と、記憶手段から読み出された
画像データを符号化する符号化手段とを有し、読み出し
制御手段は、データ圧縮手段により圧縮され、記憶手段
に記憶されたブロックごとの画像データの数に応じた相
対アドレスを用いて読み出しアドレスを制御するもので
ある。

支１撚旦１」 次に添付図面を参照して本発明による画像信号圧縮符号
化装置の実施例を詳細に説明する。

第１図には本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例が示されている。

本装置はフレームバッファ１２を有する。フレームバッ
ファ１２には電子スチルカメラにより撮像された１フレ
一ム分のスチル画像データが入力端子ｌＯを通して入力
され、記憶される。フレームバッファ１２に記憶された
画像データは複数のブロックに分割されてブロックごと
に読み出され、２次元直交変換部１４に送られる。２次
元直交変換部１４はブロックごとの画像データを２次元
直交変換する。２次元直交変換としては、ディスクリー
トコサイン変換、アダマール変換等の周知の直交変換が
用いられる。

２次元直交変換部１４において２次元直交変換されたブ
ロックごとの画像データは第３図に示すように縦横に配
列され、左上の部分に低次のデータが配列され、矢印の
方向に向かうにつれて高次のデータとなる。２次元直交
変換部１４の出力は量子化部１Ｂに送られる。

量子化部１６は、２次元直交変換部１４において２次元
直交変換された画像データ、すなわち変換イオ１数に対
して係数切り捨ておよび量子化を行う。係数切り捨ては
、直交変換された画像デー・夕を所定の閾値と比較し、
閾値以下の部分を切り捨てるものである。量子化は、係
数切り捨てを行われた画像データを所定の量子化ステッ
プ値により除算し、ステップ幅による量子化を行うもの
である。

量子化部１６の出力は、ランレングス振幅符号化部１８
に送られる。ランレングス振幅符号化部１８は、量子化
部１Ｂから送られる量子化された画像データのＯのラン
レングスおよび非零の振幅の符号化を行う。すなわち、
量子化された画像データを第４図に示すように低次の部
分から高次の部分へとジグザグ状に処理し、第５図に示
すように、０のランレングスおよび非零の振幅をセット
にして符号化を行う、量子化された画像データは低次の
部分においてはＯでない値をとるが、高次の部分は第４
図に示すようにジグザグ状に読み出した場合に、Ｏが続
くことが多くなる。そこで、量子化された各画像デ・−
夕をそのまますべて後述するハフマン符号化するのは効
率が悪いため、Ｏの続く長さ、すなわちＯのランレング
スを求め、これとその後に出現するＯでないデータの値
、すなわち非零の振幅とを第５図に示すように１つのセ
ットとして符号化する。同図に示すように、例えばＯの
ランレングスを６ビツト、非零の振幅を３ビツト、非零
の各振幅レンジの内部におけるレベルを７ビツト、計Ｉ
Ｂビットで表し、１組のデータとする。

ランレングス振幅符号化部１８において第５図に示すよ
うに符号化されたデータは、フレームバッファ２０に送
られる。フレームバッファ２０はランレングス振幅符号
化部１８から入力される画像データを１フレ一ム分記憶
するバッファである。フレームバッファ２０に記憶され
るデータの例を第６図に示す、同図に示される例におい
ては、ブロック１のデータがアドレスＯからアドレス１
５まで、ブロック２のデータがアドレス１Ｂからアドレ
ス２７まで、ブロック３のデータがアドレス２８からア
ドレス３８までに、それぞれ格納されている。これは、
ランレングス振幅符号化部！８において処理された時に
非零のデータが、ブロックｌには１６個、ブロック２に
は１２個、ブロック３には１１個あったためであり、こ
れらの非零のデータがそれぞれＯのランレングスととも
に１組のデータ（１６ビツト）として１つのアドレスに
記憶されている。

したがって、フレームバッファ２０に記憶されるデータ
の敬は、各ブロックの非零のデータの数に応じて変化す
る。いいかえると、各ブロックにおいてＯのデータが多
く出現し、０のランレングスが長い場合には、この部分
が圧縮されて非零のデータと合わせて第５図に示す１組
のデータとなるため、フレームバッファ２０に記憶され
るデータの量が少なくなる。

フレームバッファ２０には読出書込制御部２６が接続さ
れ、読出書込制御部２６にはアドレス発生部３０が接続
されている。アドレス発生部３０は、第２図に示すよう
に、ポインタメモリ３２．加算器３４、インクリメンタ
３６を有する。ポインタメモリ３２はリングカウンタに
よって構成され、第７図に示すように、フレームバッフ
ァ２０に記憶されるブロックごとのデータ数に応じたデ
ータが格納される。すなわち、第６図に示すようなフレ
ームバッファ２０に記憶されるデータは、ブロックｌが
１６個、ブロック２が１２個、ブロック３が１１個であ
るから、これに対応してポインタメモリ３２にはデータ
１６１２．１１が記憶される。ポインタメモリ３２に記
憶されるこのようなアドレスデータは、例えば６ビツト
とされる。

ポインタメモリ３２の出力は加算器３４の一方の入力に
入力される。また、ポインタメモリ３２の出力はインク
リメンタ３Ｂに入力される。インクリメンタ３６は、ポ
インタメモリ３２に格納されたデータの値に１を加算し
た値を再びポインタメモリ３２に格納する。

加算器３４の出力からは、後述するようににフレームバ
ッファ２０の実アドレスを示すアドレスデータが出力さ
れ、読出書込制御部２６を通してフレームバッファ２０
に送られるとともに、このアドレスデータは加算器３４
の他方の入力として入力される。

各ブロックを構成するＯのランレングスおよび非零のデ
ータの組がフレームバッファ２０へ入力される時に、各
ブロックのこれらのデータ数、すなわち非零のデータの
数に応じたデータが、読出書込制御部２６を通してポイ
ンタメモリ３２に入力される１例えば、第７図に示すよ
うに、フレームバッファ２０に記ｔｌ！されるブロック
ごとのデータ数に応じたデータ、１８．１２．１１・・
・がポインタメモリ３２に格納される。

フレームバッファ２０からのデータの読み出しにおいて
は、読出書込制御部２６はまず最初にアドレス０を指定
Ｌ、フレームバッファ２０のアドレス０に記憶されてい
る１番目のブロックの最初のデータを読み出す０次にポ
インタメモリ３２から上記のデータ】６が読み出されて
加算器３４に送られる。加算器３４の他方の入力には上
記のアドレスＯが入力され、加算器３４においてデータ
１６と加算され、加算された値１８が次のアドレスとし
て、読出書込制御部２６を通してフレームバッファ２０
に出力される。

これによりフレームバッファ２０の゛アドレス１６に記
ｔαされている２番目のブロックの最初のデータが読み
出される。さらに、ポインタメモリ３２から次のデータ
１２が読み出されて加算器３４に送られる。加算器３４
の他方の入力には上記のアドレス１６が入力されており
、加算器３４においてデータ１２と加算され、加算され
た値２８が次のアドレスとして１読出書込制御部２８を
通してフレームバッファ２０に出力される。これにより
フレームバッファ２０のアドレス２８に記憶されている
３番目のブロックの最初のデータが読み出される。

同様にしてポインタメモリ３２からデータ１１が読み出
され、フレームバッファ２０のアドレス３８に記憶され
ている４番目のブロックの最初のデータが読み出される
。

一方、フレームバッファ２０に記憶された各ブロックの
最初のデータが読み出される毎に、インクリメンタ３６
はポインタメモリ３２に格納されたデータの値に１を加
算し、この値を再びポインタメモリ３２に格納する。そ
してフレームバッファ２０に記憶された各ブロックの最
初のデータがすべて読み出された後、読出書込制御部２
６は、ポインタメモリ３２に格納されたデータの値を基
に、フレームバッファ２０に記憶された各ブロックの２
番目のデータを読み出す、すなわち、ポインタメモリ３
２に格納されたデータの個に１を加算されたデータ１．
１７，２９．４０・・・が読み出される。まず、１が読
み出され、１１１ｉ目のブロックの２番目のデータが読
み出される０次に１７が読み出され、２番目のブロック
の２番目のデータが読み出される。さらに、２９が読み
出され、３番目のブロックの２番目のデータが読み出さ
れる。同様にして各ブロックの２番目のデータが読み出
される。

各ブロックの２番目のデータが読み出されると、同様に
して各ブロックの３７Ｉｆ目以降のデータが読み出され
る。

このようにして各ブロックを構成するデータが低次のデ
ータから順に読み出される。

このようにフレームバッファ２０から読み出されたデー
タは、ハフマン符号化部２２に送られ、ハフマン符号化
される。ハフマン符号化部２２からの出力は出力端子２
４へ出力され１例えばメモリなどの記憶媒体に記憶され
る。ハフマン符号化部２２からの出力はまた、送出ビッ
ト数累積部２Ｂへ送られる。送出ビャト数累積部２日の
出力は読出書込制御部２Ｂに接続されている。送出ビッ
ト数累積部２８は、ハフマン符号化部２２から出力され
るデータのビット数を累積し、所定のビット数に達する
と、その旨の出力を読出書込制御部２６に出力する。

読出書込制御部２Ｂは、これによってフレームバッファ
へ２０のアドレスの進出を停止し、フレームバッファ２
０からのデータの読み出しが停止される。したがって、
フレームバッファ２０から読み出されるデータは所定の
ビット数で停止されるから、出力端子２４に出力するデ
ータを所定の量で打ち切ることができる。

本実施例によれば、上記のように、画像データを２次元
直交変換し、変換された変換係数の０のランレングスお
よび非零のデータをフレームバッファ２Ｇに記憶した後
、読み出しアドレスを制御することによって記憶された
各ブロックのデータを読み出している。従来は、変換さ
れた変換係数を０のランレングスおよび非零のデータと
することなく、そのまま−旦フレームバッファに記憶し
、これを読み出した後に０のランレングスおよび非零の
データとしていた。これに対して本実施例にヨレハ、変
換された変換係数を０のランレングスおよび非零のデー
タとしてフレームバッファ２ｏに記憶するから、フレー
ムバッファ２０の容量ヲ少なくすることができる。

また、フレームバッファ２０からのデータの読み出しの
ためのアドレスはポインタメモリ３２に記憶されたデー
タを相対アドレスとして用いるから、アドレスデータの
発生が容易であり、アドレス処理を簡易に行うことがで
きる。

さらに、フレームバッファ２０に記憶される各ブロック
を構成するデータの数が異なる場合にも、低次のデータ
から所定の数に達したところで読み出しを停止するから
、各ブロックから同数のデータを低次のものから順に読
み出し、符号化することができる。

効　　果 本発明によれば、直交変換された変換係数を圧縮した後
、記憶手段に記憶し、これを読み山して符号化している
。したがって、直交変換された変換係数をそのまま記憶
手段に記憶するものと比較して記憶手段の容量を少なく
することができる。

また、データ圧縮されて記憶手段に記憶されたブロック
ごとの画像データの数に応じた相対アドレスを用いて読
み出しアドレスを制御するから、アドレスの発生に用い
るデータを少なくすることができ、アドレスの制御が容
易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例を示すブロック図。 第２図は、第１図のアドレス発生部を示すブロック図。 第３図は、２次元直交変換されたブロックごとの画像デ
ータの例を示す図 第４図は、ランレングスおよび非零の振幅の符号化を行
う順序を示す図、 第５図は、ランレングスおよび非零の振幅の符号化を行
われたデータの例を示す図、 ｍｅ図は、第１図のフレームバッファに記憶されるデー
タの例を示す図、 第７図は、第２図のポインタメモリに記憶されるデータ
の例を示す図である。 一部　の　号の説明 １４、、．２次元直交変換部 １Ｂ、、、量子化部 １８、、、ランレングス振幅符号化部 ２０、、、フレームバッファ ２２、、、ハフマン符号化部 ２Ｂ、、、読出書込制御部 ３０、、、アドレス発生部 尾３ 図 ′＃−、４ 図 本５ 図 尾６ ワ 奉 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１つの画面を構成するディジタル画像データを複数
   のブロックに分割して各ブロックの画像データについて
   ２次元直交変換符号化を行う画像信号圧縮符号化装置に
   おいて、該装置は、 前記複数のブロックに分割されたデジタル画像データを
   ２次元直交変換する直交変換手段と、該直交変換手段に
   より直交変換された前記画像データを所定の長さのデー
   タの集合によって構成される画像データに圧縮するデー
   タ圧縮手段と、 該データ圧縮手段により圧縮された画像データを記憶す
   る記憶手段と、 該記憶手段に記憶された画像データを、低次のデータか
   ら順に読み出すように制御する読み出し制御手段と、 前記記憶手段から読み出された画像データを符号化する
   符号化手段とを有し、 前記読み出し制御手段は、前記データ圧縮手段により圧
   縮され、前記記憶手段に記憶された前記ブロックごとの
   画像データの数に応じた相対アドレスを用いて読み出し
   アドレスを制御することを特徴とする画像信号圧縮符号
   化装置。 ２、請求項１に記載の装置において、前記読み出し制御
   手段は、前記相対アドレスを格納する相対アドレス格納
   手段と、該相対アドレス格納手段に格納された相対アド
   レスをインクリメントするインクリメント手段とを有し
   、前記相対アドレス格納手段から読み出される相対アド
   レスを用いて前記記憶手段に記憶された前記ブロックご
   との画像データを前記ブロックからそれぞれ１つずつ読
   み出すごとに、前記相対アドレス格納手段に格納された
   前記相対アドレスを前記インクリメント手段によってイ
   ンクリメントすることにより、前記画像データを前記ブ
   ロックの低次の画像データから順に読み出すことを特徴
   とする画像信号圧縮符号化装置。