JPH02262785A - Picture signal compression-encoding device - Google Patents
Picture signal compression-encoding deviceInfo
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
皮班豆１
本発明は画像信号圧縮符号化装置に関し、特に、圧縮符
号化された画像のデータ量を一定とする画像信号圧縮符
号化装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image signal compression encoding device, and more particularly to an image signal compression encoding device that makes the amount of data of a compression encoded image constant.
１且且ｌ
電子スチルカメラにより擾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。1. When storing digital image data such as image data captured by an electronic still camera in memory, in order to reduce the amount of data and reduce the storage capacity of the memory,
Various compression encoding methods are used. In particular, two-dimensional orthogonal transform encoding is widely used because it can perform encoding at a high compression rate and can also suppress image distortion caused by encoding.
このような２次元直交変換符号化においては、画像デー
タは所定の数のブロワ・りに分割され、それぞれのブロ
ック内の画像データが２次元直交変換される。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。これにより閾値以下の変換係数は、その後
、０のデータとして処理される１次に係数切り捨てが行
われた変換係数は、所定の量子化ステップ値、すなわち
正規化係数により除算され、ステップ幅による量子化、
すなわち正規化が行われる。これにより、変換係数の値
、すなわち振幅のダイナミックレンジを抑圧することが
できる。In such two-dimensional orthogonal transform encoding, image data is divided into a predetermined number of blocks, and the image data in each block is subjected to two-dimensional orthogonal transform. The orthogonally transformed image data, that is, the transformation coefficients, is compared with a predetermined threshold, and the portion below the threshold is truncated (coefficient truncation).
will be held. As a result, transform coefficients below the threshold are then treated as 0 data. Transform coefficients whose coefficients have been truncated in the first order are divided by a predetermined quantization step value, that is, a normalization coefficient, and then quantized by the step width. transformation,
That is, normalization is performed. Thereby, the value of the conversion coefficient, that is, the dynamic range of the amplitude can be suppressed.
このような２次元直交変換符号化において、上記の正規
化係数を一定の値として正規化を行い符号化した場合に
は、画像データによって符号化されたデータ量が異なり
、メモリへの記録に不便であった。In such two-dimensional orthogonal transform encoding, if the above normalization coefficient is normalized and encoded as a constant value, the amount of encoded data will differ depending on the image data, making it inconvenient to record it in memory. Met.
すなわち、一定の正規化係数を用いて正規化し符号化を
行った場合には、高域周波数成分を多く含む画像データ
は符号化されたデータ量が多くなり、低域周波数成分を
多（含む画像データは符号化されたデータ量が少な（な
る、このような符号化されたデータ量の差は５〜ＩＯ倍
にも達することがあるため、一定の容量のメモリに記録
する場合に不都合であった。In other words, if image data is normalized and encoded using a certain normalization coefficient, the amount of encoded data will be large for image data that contains many high frequency components, and the amount of encoded data will be large for image data that contains many low frequency components ( The amount of encoded data is small (the difference in the amount of encoded data can reach 5 to IO times, which is inconvenient when recording in a memory with a certain capacity). Ta.
そこで例えば、分割されたブロックごとに高域周波数成
分が含まれる程度、いわゆるアクティビティを算出し、
これに基づいて各ブロックごとに変換係数を設定するこ
とが行われている。しかし、このようにブロックごとに
変換係数を変化させて圧縮条件を変える場合には、ブロ
ックごとに画質が異なるため、画質が不安定となる欠点
がある。また、ブロックごとに変換係数の計算を要する
欠点がある。Therefore, for example, we calculate the degree to which high frequency components are included in each divided block, so-called activity.
Based on this, transform coefficients are set for each block. However, when the compression conditions are changed by changing the transform coefficients for each block in this way, the image quality differs for each block, resulting in a drawback that the image quality becomes unstable. It also has the disadvantage of requiring calculation of transform coefficients for each block.
１−カ 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し。1-ka The present invention overcomes these drawbacks of the prior art.
２次元直交変換後の正規化において、圧縮される画像に
応じた正規化係数を用い、符号化された画像データ量が
一定とな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。It is an object of the present invention to provide an image signal compression encoding device in which the amount of encoded image data is constant by using normalization coefficients depending on the image to be compressed in normalization after two-dimensional orthogonal transformation.
１１匹皿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データを正規化する正規化
手段と、正規化手段により正規化されたデータを符号化
する符号化手段と、分割されたブロックごとの画像デー
タのアクティビティを算出するブロックアクティビティ
算出手段と、ブロックアクティビティ算出手段により算
出されたブロックごとのアクティビティを加算するアク
ティビティ加算手段と、アクティビティ加算手段により
得られたアクティビティの合計値に応じて正規化係数を
設定する正規化係数設定手段とを有し、正規化手段は、
正規化係数設定手段によリブロックごとのアクティビテ
ィの合計値に応じて設定された正規化係数を用いて正規
化を行うものである。According to the present invention, an image signal compression encoding device that divides digital image data constituting one screen into a plurality of blocks and performs two-dimensional orthogonal transform encoding on the image data of each block can be configured to orthogonal transformation means for two-dimensional orthogonal transformation of digital image data divided into blocks; normalization means for normalizing the data orthogonally transformed by the orthogonal transformation means; and encoding of the data normalized by the normalization means. a block activity calculation means for calculating the activity of the image data for each divided block; an activity addition means for adding the activity for each block calculated by the block activity calculation means; normalization coefficient setting means for setting a normalization coefficient according to the total value of the activities, the normalization means:
Normalization is performed using a normalization coefficient set by a normalization coefficient setting means according to the total value of activities for each reblock.
支五五辺１Ｊ
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。Embodiments of the image signal compression encoding device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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。FIG. 1 shows an embodiment of an image signal compression encoding device according to the present invention.
本装置はブロック化部１２を有する。ブロック化部１２
はフレームバッファにより構成され、電子スチルカメラ
により盪像された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。ブロック化
部１２に記憶された１フレ一ム分の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。This device has a blocking section 12. Blocking unit 12
is constituted by a frame buffer, and still image data for one frame captured by an electronic still camera is inputted through an input terminal IO and is stored therein. The image data for one frame stored in the blocking section 12 is divided into a plurality of blocks, read out block by block, and sent to the two-dimensional orthogonal transformation section 14. The two-dimensional orthogonal transform unit 14 performs two-dimensional orthogonal transform on the image data for each block. As the two-dimensional orthogonal transformation, well-known orthogonal transformations such as discrete cosine transformation and Hadamard transformation are used.
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縦横に配列され、左上の部分
に低次のデータが配列され、右下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
正規化部１６に送られる。The image data for each block that has been subjected to two-dimensional orthogonal transformation in the two-dimensional orthogonal transformation unit 14 is arranged vertically and horizontally, with low-order data arranged in the upper left portion and higher-order data moving toward the lower right. The output of the two-dimensional orthogonal transform section 14 is sent to the normalization section 16.
正規化部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、すなわち変換係数に対して
係数切り捨てを行った後、正規化を行う、係数切り捨て
は、直交変換された変換係数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。正規化は、係数
切り捨てを・行われた変換係数を所定の量子化ステップ
値、すなわち正規化係数αにより除算し、正規化係数α
による量子化を行うものである。正規化係数αは、後述
するように、ブロックごとのアクティビティを合計した
値に基づき、ルックアップテーブルから求められる。The normalization unit 16 performs normalization after truncating coefficients on the image data that has been subjected to two-dimensional orthogonal transformation in the two-dimensional orthogonal transformation unit 14, that is, the transformation coefficients. is compared with a predetermined threshold, and the portion below the threshold is discarded. Normalization is performed by truncating the coefficients and dividing the performed transform coefficients by a predetermined quantization step value, that is, the normalization coefficient α.
This method performs quantization using The normalization coefficient α is determined from a lookup table based on the sum of activities for each block, as described later.
ブロック化部１２から出力されるブロックごとの画像デ
ータは、ブロックアクティビティ算出部２゜にも送られ
る。ブロックアクティビティ算出部２゜は、ブロックご
とのアクティビティ、すなわちそのブロックに高域周波
数成分の画像データが含まれている程度を算出する。The image data for each block output from the blocking unit 12 is also sent to the block activity calculating unit 2°. The block activity calculation unit 2° calculates the activity for each block, that is, the extent to which the block contains image data of high frequency components.
ブロックごとのアクティビティＡＣＴｆｉ、ｊｌの算出
は、分割されたブロックが例えば第２図または第６図に
示すように８ｘ８の画素で構成されている場合に１画素
データをｘｉｊとすると（ここで、ｉ、ｊ＝０・・・７
）、式
により算出、される。ここで、
である。The activity ACTfi, jl for each block is calculated by assuming that when the divided block is composed of 8x8 pixels as shown in FIG. 2 or 6, and one pixel data is xij (here, i , j=0...7
), calculated by the formula. Here, .
すなわちこの式によれば、ブロックを構成する８ｘ８の
画素のデータの平均値ＤＣｆｉ、ｊｌ を求め、各画素
データと平均１ａＤ（：ｆｉ、ｊｌ との差の絶対値を
加算してアクティビティＡＣＴを求める。That is, according to this formula, the average value DCfi, jl of the data of the 8x8 pixels constituting the block is calculated, and the activity ACT is calculated by adding the absolute value of the difference between each pixel data and the average 1aD(:fi, jl). .
上記の式によってアクティビティを求める場合に、ＤＣ
（ｉ、ｊｌ は各画素データの加算および加算されたデ
ータを６４で除算することにより得られるから、加算器
とデータのシフトのみにより構成できる。また、ＡＣＴ
ｆｉ、ｊｌは得られたＤｆｌｉ、ｊｌ を用いて絶対値
化回路と加算器によって求められる。したがって、アク
ティビティの算出においては乗算器および除算器を必要
としない。When calculating the activity using the above formula, DC
(i, jl can be obtained by adding each pixel data and dividing the added data by 64, so it can be configured only by an adder and data shifting.
fi, jl are determined by an absolute value conversion circuit and an adder using the obtained Dfli, jl. Therefore, multipliers and dividers are not required in calculating the activity.
ブロックごとのアクティビティの算出は１例えば第３図
に示すようにブロックを４つのサブブロックに分割し、
各サブブロックのアクティビティを合計することにより
求めてもよい、この場合には、ブロックのアクティビテ
ィＡＣＴｆｉ、ｊｌは次の式によって求められる。To calculate the activity for each block, 1. For example, divide the block into four sub-blocks as shown in Figure 3,
It may be determined by summing the activities of each sub-block. In this case, the activity of the block ACTfi,jl is determined by the following equation.
この式において、第１項〜第４項はそれぞれ、サブブロ
ック１〜４を構成する画像データに高域周波数成分が含
まれている程度を表している０例えば上式の第１項はサ
ブブロックｌを構成する各画像データとサブブロックｌ
内の画像データの平均値との差の絶対値の和である。こ
れはサブブロックｌ内に含まれる高域周波数成分の程度
を表している。In this equation, the first to fourth terms represent the extent to which high frequency components are included in the image data constituting subblocks 1 to 4. For example, the first term in the above equation represents the subblock Each image data and sub-block l composing l
It is the sum of the absolute values of the differences from the average value of the image data within. This represents the degree of high frequency components contained within the subblock l.
このようにサブブロックに分割し、各サブブロックごと
に高域周波数成分が含まれている程度を求め、これらを
加算することによってブロックのアクティビティを正確
に算出することができる。すなわちブロック全体として
でなく、各サブブロック内ごとに高域周波数成分の程度
を算出するから、ブロックのアクティビティをより正確
に算出できる。By dividing the block into sub-blocks in this manner, determining the extent to which high-frequency components are included in each sub-block, and adding these, the activity of the block can be accurately calculated. That is, since the level of high frequency components is calculated for each sub-block rather than for the block as a whole, the activity of the block can be calculated more accurately.
このようなアクティビティの算出においても、上記のブ
ロック全体のアクティビティの算出と同様に１乗算器お
よび除算器を必要としない。Calculation of such activity also does not require a 1 multiplier and a divider, similar to the calculation of the activity of the entire block described above.
ブロックごとのアクティビティの算出は、第４Ａ図〜第
４Ｃ図に示すようなフィルタを用いで行ってもよい。The activity for each block may be calculated using a filter as shown in FIGS. 4A to 4C.
これらのフィルタ８０を第５図に示すようにブロックの
左上方から矢印の方向に順次に移動させ、フィルタ８０
から出力される画素データの値を合計すると、ブロック
のアクティビティが得られる０例えば第４Ａ図のフィル
タ８０をブロックの左上端に位置させた場合には、第６
図の画素Ｘ ｉ＋１゜ｊ＋ｌに８を乗算した値、Ｘ ｉ
、、ｊ 、 Ｘ ｉ＋１．ｊ、Ｘｉ＋２．ｊ 、 Ｘｉ
、ｊ＋ｌ 、 Ｘｉ＋２．ｊ＋ｌ 、 Ｘｉ、ｊ＋２、
Ｘ ｉ＋１．ｊ＋２ 、 Ｘ ｉ＋２．ｊ＋２ ニー
１ ’ｃ乗算した値が出力され、これらの値が合計され
る。これらの９個の画素データの値が同一である場合、
すなわち画素に変化がなく、直流成分である場合には、
フィルタ８０から出力される９個の画素データの合計値
はＯとなる。したがって、このようなフィルタ８０を移
動させてブロックを走査し、出力値を合計すれば、ブロ
ックのアクティビティが得られる。アクティビティを求
める場合の強調すべき周波数成分に応じて１例えば第４
Ａ〜４０図のフィルタを選択すればよい。These filters 80 are sequentially moved from the upper left of the block in the direction of the arrows as shown in FIG.
The activity of the block is obtained by summing the values of the pixel data output from 0. For example, if the filter 80 in FIG.
The value obtained by multiplying the pixel X i + 1゜j + l by 8, X i
,,j,X i+1. j, Xi+2. j, Xi
, j+l, Xi+2. j+l, Xi, j+2,
X i+1. j+2, X i+2. j+2 knee
The values multiplied by 1'c are output and these values are summed. If the values of these nine pixel data are the same,
In other words, if there is no change in the pixel and it is a DC component,
The total value of the nine pixel data output from the filter 80 is O. Therefore, by moving such a filter 80 to scan the block and summing the output values, the activity of the block can be obtained. 1, for example, the 4th frequency component depending on the frequency component to be emphasized when determining the activity.
The filters shown in figures A to 40 may be selected.
このアクティビティの算出においても、乗算器および除
算器を必要としない。Calculation of this activity also does not require multipliers and dividers.
上記のようにして、ブロックアクティビティ算出部２０
はブロックごとのアクティビティを算出し、加算器２６
へ出力する。加算器２６はブロックアクティビティ算出
部２０から送られるブロックごとのアクティビティを加
算し、アクティビティの合計値を算出する。加算器２６
はアクティビティの合計値を正規化係数設定部２２へ出
力する。As described above, the block activity calculation unit 20
calculates the activity for each block, and the adder 26
Output to. The adder 26 adds the activities for each block sent from the block activity calculating section 20, and calculates the total value of the activities. Adder 26
outputs the total activity value to the normalization coefficient setting unit 22.
正規化係数設定部２２は加算器２６から入力されるアク
ティビティの合計値に応じて正規化係数を設定する。正
規化係数の設定は例えば図示しない記憶部に記憶された
ルックアップテーブルを用いて、第７Ａ図および第７Ｂ
図に示すような変換により行われる。第７Ａ図に示す変
換によれば、アクティビティの合計値に比例して正規化
係数が変化する。第７Ｂ図に示す変換は、アクティビテ
ィの合計値の増加に対して正規化係数の増加が少ないも
のであり、高精度の符号化を行うことができる。正規化
係数設定部２２はこのように設定した正規化係数を正規
化部１６へ出力する。The normalization coefficient setting unit 22 sets a normalization coefficient according to the total activity value input from the adder 26. The normalization coefficients are set using, for example, a look-up table stored in a storage unit (not shown), as shown in FIGS. 7A and 7B.
This is done by the conversion shown in the figure. According to the conversion shown in FIG. 7A, the normalization coefficient changes in proportion to the total activity value. The conversion shown in FIG. 7B is one in which the increase in the normalization coefficient is small relative to the increase in the total value of activities, and highly accurate encoding can be performed. The normalization coefficient setting unit 22 outputs the normalization coefficient set in this way to the normalization unit 16.
正規化部１６は正規化係数設定部２２から送られる正規
化係数を用いて正規化を行う、すなわち、ブロックごと
の画像データを正規化係数によって除算する。正規化に
用いられる正規化係数は、上記のようにブロックごとの
アクティビティを合計した値に基づいて設定されるから
、画像全体、すなわちすべてのブロックについで共通で
ある。The normalization unit 16 performs normalization using the normalization coefficient sent from the normalization coefficient setting unit 22, that is, divides the image data for each block by the normalization coefficient. The normalization coefficient used for normalization is set based on the sum of activities for each block as described above, and is therefore common to the entire image, that is, all blocks.
なお、この正規化は、係数切り捨てを行われた変換係数
を選択された１つの正規化係数の値αによって除算する
ことに変えて、第８図に示すような重みテーブルＴに格
納されたデータと正規化係数αとを合わせて用いてもよ
い、変換係数は低域の成分がデータとして重要であり、
高域の成分は重要性が低いから、第８図に示すような重
みテーブルＴは、低域成分のデータを重視し、高域成分
のデータを切り捨てるように、データが割り当てられ、
後述のように、重みテーブルＴのデータに前記の正規化
係数αを乗算して得た値ａ−Ｔにより、前記の係数切り
捨てを行われた変換係数を除算することによって正規化
を行う。Note that in this normalization, instead of dividing the truncated transform coefficient by the value α of one selected normalization coefficient, the data stored in the weight table T as shown in FIG. 8 is used. and the normalization coefficient α may be used together.As for the conversion coefficient, the low frequency component is important as data,
Since high-frequency components are of low importance, the weight table T shown in FIG.
As will be described later, normalization is performed by dividing the truncated transform coefficient by a value a-T obtained by multiplying the data in the weight table T by the normalization coefficient α.
なお、前記正規化係数αまたはα・Ｔによって変換係数
を除算し、正規化を行う場合に、あらかじめｌ／αまた
は１／（α・Ｔ）を求め、この値を変換係数に乗算する
ようにすれば、除算器を少なくすることができるため、
装置の規模を小さくすることができる。Note that when performing normalization by dividing the conversion coefficient by the normalization coefficient α or α・T, calculate l/α or 1/(α・T) in advance and multiply the conversion coefficient by this value. Then, the number of dividers can be reduced, so
The scale of the device can be reduced.
正規化された変換係数は第２図に示す画素データと同様
にブロック状に配列され、第９図に示されるように低域
成分から順にジグザグ状にスキャンされて出力される。The normalized transform coefficients are arranged in blocks similarly to the pixel data shown in FIG. 2, and are scanned in a zigzag pattern starting from the low frequency component and output as shown in FIG. 9.
正規化部１６の出力は、２次元八ツマン符号化部２８に
出力される。２次元ハフマン符号化部２８は。The output of the normalization unit 16 is output to a two-dimensional eight-man encoding unit 28. The two-dimensional Huffman encoding unit 28 is.
前記のようにジグザグ状にスキャンされて入力される正
規化された変換係数において零が連続することが多いた
め、零の値のデータの連続する量すなわち零のラン長を
検出し、零のラン長および非零の振幅を求め、これを２
次元ハフマン符号化する。２次元ハフマン符号化部２８
からの出力はマルチプレクサ６４に送られる。As mentioned above, since there are many consecutive zeros in the normalized conversion coefficients that are scanned and input in a zigzag pattern, the continuous amount of zero value data, that is, the zero run length, is detected, and the zero run length is detected. Find the long and non-zero amplitudes and convert them into 2
Dimensional Huffman encoding. Two-dimensional Huffman encoding unit 28
The output from is sent to multiplexer 64.
一方、正規化係数設定部２２からの出力もマルチプレク
サ６４へ出力される。On the other hand, the output from the normalization coefficient setting section 22 is also output to the multiplexer 64.
マルチプレクサ６４は、２次元ハフマン符号化部２８か
らの入力右よび正規化係数設定部２２からの入力を順次
選択し、出力端子３２へ出力される。これにより圧縮符
号化された画像データと正規化係数のデータが出力端子
３２へ送られる。出力端子３２へ送られたデータは、図
示しない伝送路へ伝送され、または磁気ディスク等の記
録媒体に記録される。The multiplexer 64 sequentially selects the input from the two-dimensional Huffman encoding unit 28 and the input from the normalization coefficient setting unit 22, and outputs the selected input to the output terminal 32. As a result, the compression-encoded image data and normalization coefficient data are sent to the output terminal 32. The data sent to the output terminal 32 is transmitted to a transmission path (not shown) or recorded on a recording medium such as a magnetic disk.
本装置によれば、上記のようにブロックごとに算出した
アクティビティの合計値を求め、これに基づいて正規化
係数を設定して正規化を行う。したがって画像全体の周
波数成分に応じた正規化係数で正規化することができる
。しかも正規化係数は、符号化された画像データが一定
の量となるように設定されるから、圧縮符号化された画
像データが一定量となるため、メモリに記憶する場合に
好都合である。According to the present device, the total value of activities calculated for each block as described above is obtained, and a normalization coefficient is set based on this to perform normalization. Therefore, normalization can be performed using a normalization coefficient that corresponds to the frequency components of the entire image. Moreover, since the normalization coefficient is set so that the encoded image data will be a constant amount, the compression encoded image data will be a constant amount, which is convenient when storing it in a memory.
また、ブロックごとに正規化係数を設定して正規化する
場合のように、再生された画質が不安定となることもな
い。Furthermore, unlike the case where normalization is performed by setting a normalization coefficient for each block, the reproduced image quality does not become unstable.
さらに、ブロックごとのアクティビティの算出およびそ
の合計値の算出は、加算器とデータのシフト手段のみの
線形回路によって実現でき１乗算器および除算器を使用
する必要がないため、装置を簡易な構成とすることがで
きる。また１画像データからアクティビティを算出する
から、直交変換後のデータからアクティビティを算出す
る場合のように直交変換後のデータを蓄積するバッファ
を必要としない、なお、アクティビティの合計値から正
規化係数を求めるルックアップテーブルは圧縮符号化さ
れたデータ量が一定となるような種々のものを選択する
ことができる。また、ルックアップテーブルを用いずに
、例えばアクティビティの合計値から所定の演算によっ
て正規化係数を求めるようにしてもよい。Furthermore, the calculation of the activity for each block and the calculation of its total value can be realized by a linear circuit consisting only of adders and data shifting means, and there is no need to use multipliers and dividers, so the device can be configured with a simple structure. can do. In addition, since the activity is calculated from one image data, there is no need for a buffer to store the data after orthogonal transformation, unlike when calculating the activity from data after orthogonal transformation. Various lookup tables can be selected so that the amount of compression-encoded data remains constant. Alternatively, the normalization coefficient may be determined by a predetermined calculation from the total activity value, for example, without using a lookup table.
また、正規化係数のデータも符号化された画像データと
ともに出力されるから、再生装置においてはこの正規化
係数を用いて復号を行うことができる。In addition, since normalization coefficient data is also output together with the encoded image data, the reproduction device can perform decoding using this normalization coefficient.
第１Ｏ図には本発明による画像信号圧縮符号化装置の他
の実施例が示されている。FIG. 1O shows another embodiment of the image signal compression encoding device according to the present invention.
この装置においては、正規化係数設定部２２はα設定部
４０と、重みテーブル選択部４２とを有する。In this device, the normalization coefficient setting section 22 includes an α setting section 40 and a weighting table selection section 42.
α設定部４０は、加算器２６から入力されるアクティビ
ティの合計値、すなわち総アクティビティに応じて前記
の第１図の装置と同様に正規化係数αを設定する。重み
テーブル選択部４２はスイッチ４４を制御することによ
り、２種類の重みテーブルＴ１４６およびＴ２４８のい
ずれかを乗算器５０へ出力させる０重みテーブル選択部
４２は加算器２６から入力される総アクティビティに応
じてこれらの重みテーブルＴ１４６またはＴ２４８のい
ずれかを選択する。The α setting unit 40 sets the normalization coefficient α in accordance with the total activity value input from the adder 26, that is, the total activity, in the same manner as in the device shown in FIG. The weight table selection unit 42 outputs either of the two types of weight tables T146 and T248 to the multiplier 50 by controlling the switch 44.The weight table selection unit 42 outputs one of two types of weight tables T146 and T248 to the multiplier 50. to select either of these weight tables T146 or T248.
重みテーブルＴ１４６およびＴ２４８は、第８図に示す
ようなテーブルデータであり、各ブロックに分割された
画像データを正規化する場合の重みを与えるデータであ
る。すなわち分割されたブロックが例λば６４個の画素
によって構成されている場合には１重みテーブルはこれ
に対応する６４個のデータによって構成され、前記の正
規化係数αと乗算されて正規化に使用されることにより
、周波数成分ごとに異なる重みを与えるものである。Weight tables T146 and T248 are table data as shown in FIG. 8, and are data that give weights when normalizing image data divided into blocks. In other words, if a divided block is composed of 64 pixels, for example, λ, one weight table is composed of 64 pieces of data corresponding to this, and is multiplied by the normalization coefficient α to perform normalization. When used, different weights are given to each frequency component.
重みテーブルＴＩおよびＴ２は、それぞれ総アクティビ
ティの低い画像、総アクティビティの高い画像の正規化
に使用されるテーブルであり、第１１Ａ図、第１１Ｂ図
に示すように、周波数成分に応じて重みが変化するデー
タが格納されている０重みテーブルＴ１は第１１Ａ図に
示されるように、周波数成分の変化に応じて重みが徐々
に変化するように、設定されている０重みテーブルＴ２
は第１１Ｂ図に示すように設定され、第１１Ａ図に示す
重みテーブルＴ１と比較して、高域周波数成分の重みが
大きくなるように設定されている。したがって、重みテ
ーブルＴ２を用いた場合には、高域周波数成分に対して
大きな値が割り当てられるから、この値によって正規化
が行われることにより、高域周波数成分の変換係数が大
きな値で除算されることになり、重みテーブルＴｌと比
較して高域のデータが切り捨てられ、圧縮される。Weight tables TI and T2 are tables used to normalize images with low total activity and images with high total activity, respectively, and as shown in FIGS. 11A and 11B, the weights change depending on the frequency components. As shown in FIG. 11A, the zero weight table T1 in which the data for
is set as shown in FIG. 11B, and is set so that the weight of the high frequency component is larger than that of the weighting table T1 shown in FIG. 11A. Therefore, when weighting table T2 is used, a large value is assigned to the high frequency component, and by normalizing using this value, the conversion coefficient of the high frequency component is divided by the large value. Therefore, compared to the weight table Tl, high frequency data is truncated and compressed.
重みテーブル選択部４２は、加算器２６から入力された
総アクティビティが低い場合には重みテーブルＴ１を選
択し、総アクティビティが高い場合には重みテーブルＴ
２を選択する。The weight table selection unit 42 selects the weight table T1 when the total activity input from the adder 26 is low, and selects the weight table T1 when the total activity is high.
Select 2.
α設定部４０において設定された正規化係数αおよび重
みテーブル選択部４２より選択された重みテーブルのデ
ータは乗算器５０に送られる０乗算器５０はこれらの正
規化係数αおよび重みテーブルデータＴを乗算してデー
タαＴを作成し、これを正規化部１６へ出力する。正規
化部１６は２次元直交変換部から送られた変換係数を、
正規化係数設定部２２から送られたデータαＴによって
除算し、正規化を行う。The normalization coefficient α set in the α setting unit 40 and the data of the weight table selected by the weight table selection unit 42 are sent to the multiplier 50. The 0 multiplier 50 receives these normalization coefficient α and the weight table data T. The multiplication is performed to create data αT, which is output to the normalization unit 16. The normalization unit 16 converts the transformation coefficients sent from the two-dimensional orthogonal transformation unit into
Normalization is performed by dividing by the data αT sent from the normalization coefficient setting unit 22.
この実施例においても５前記正規化係数ａ−Ｔによって
変換係数を除算し正規化を行う場合に、あらかじめ１／
（α・Ｔ）を求め、この値を変換係数に乗算するように
すれば、除算器を少なくすることができるため、装置の
規模を小さくすることができる。In this embodiment as well, when performing normalization by dividing the transform coefficient by 5 the normalization coefficient a-T, 1/
By determining (α·T) and multiplying the conversion coefficient by this value, the number of dividers can be reduced, and the scale of the apparatus can be reduced.
正規化係数設定部２２はまた、乗算器５０から前記のデ
ータαＴをマルチプレクサ６４へ出力する。マルチプレ
クサ６４は２次元ハフマン符号化部２８から送られた符
号化データと、正規化係数設定部２２から送られたデー
タαＴを順次選択し、コネクタ５２を介してメモリカー
トリッジ５４に出力する。メモリカートリッジ５４は、
着脱自在にコネクタ５２に装着され、符号化された画像
データと前記の正規化に使用されたデータα丁を記録す
る。The normalization coefficient setting unit 22 also outputs the data αT from the multiplier 50 to the multiplexer 64. The multiplexer 64 sequentially selects the encoded data sent from the two-dimensional Huffman encoding section 28 and the data αT sent from the normalization coefficient setting section 22, and outputs them to the memory cartridge 54 via the connector 52. The memory cartridge 54 is
It is detachably attached to the connector 52 and records the encoded image data and the data α used for the normalization.
この装置のその他の動作は第１図の装置と同様であるの
で説明を省略する。The rest of the operation of this device is similar to that of the device shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted.
本装置によれば、総アクティビイティの値に応じて重み
テーブルＴ１またはＴ２を選択し、いずれかの重みテー
ブルを使用して正規化を行っているから、高域周波数成
分の多い画像は高域部分をより大きく圧縮して正規化を
行うことができる。According to this device, weight table T1 or T2 is selected according to the value of total activity, and normalization is performed using either weight table, so images with many high frequency components are Normalization can be done by compressing parts to a larger extent.
したがって、画像の絵柄に応じて適切な正規化を行うこ
とができる。また正規化に使用されたブタを画像データ
と合わせてメモリカートリッジ５４に記録するから、再
生時にこのデータを使用することができる。Therefore, appropriate normalization can be performed depending on the pattern of the image. Furthermore, since the data used for normalization is recorded in the memory cartridge 54 along with the image data, this data can be used during playback.
なお、使用される重みテーブルは、上記の実施例のよう
に２種類に限られないことはいうまでもない。Note that it goes without saying that the number of weight tables used is not limited to two types as in the above embodiment.
効−一里
本発明によれば、圧縮符号化装置は、直交変換後の正規
化においてブロックのアクティビティの合計値から正規
化係数を設定し正規化を行っている。したがって、画像
の周波数成分に応じた圧縮符号化を行うことができると
ともに、符号化されたデータ量を一定とすることができ
る。また、画像全体を同一の正規化係数で正規化するか
ら、再生画像も安定する。According to the present invention, the compression encoding device performs normalization by setting a normalization coefficient from the total activity of a block in normalization after orthogonal transformation. Therefore, it is possible to perform compression encoding according to the frequency components of an image, and it is also possible to keep the amount of encoded data constant. Furthermore, since the entire image is normalized using the same normalization coefficient, the reproduced image is also stable.
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、ブロックを構成する画素データの例を示す図
、
第３図は、ブロックのサブブロックへの分割を示す図、
第４Ａ図〜第４Ｃ図は、アクティビティの算出に使用さ
れるフィルタの例を示す図、
第５図は、フィルタによるアクティビティの算出方法を
示す図、
第６図は、ブロックを構成する画素データの例を示す図
、
第７Ａ図および第７Ｂ図は、アクティビティの合計値を
正規化係数に変換するルックアップテーブルの例を示す
図、
第８図は、重みテーブルデータの例を示す図。
第９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１Ｏ図は、本発明による画像信号圧縮符号化装置の他
の実施例を示すブロック図、
第１１Ａ図および第１１Ｂ図は、第１０図の装置の重み
テーブルＴＩおよびＴ２のデータの重みをそれぞれ示す
図である。
主要。 の、−の脱Ｂ
１４、 、 、２次元直交変換部
１６、 、 、正規化部
２０、 、 、ブロックアクティビティ算出部２２、
、 、正規化係数設定部
２６、 、 、加算器
４０、 、 、α設定部
４２、 、 、重みテーブル選択部
５０、 、 、乗算器
６４、 、 、マルチプレクサ
第２図
第３図
第４Ａ図
第４Ｂ図
第４Ｃ図
第７Ａ図
第７Ｂ図
ツクえｆ乙゛クイ−のそト打７Ｉ直
第
図
ＸＩ、ｊ Ｘｉ、ｊ Ｘｌ＋２．１−−−−−−−−
−−−刈、ｌｎ ＸＩ４１．Ｉｌｌ
ＸＩ１２，１◆１−一
×１ト２×１＋１．１舎２ Ｘｌ＋２．ｌ＋２ −
− − −−〜−−一−−−第
図
第
図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image signal compression encoding device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of pixel data constituting a block. FIG. 3 is a block diagram showing an example of pixel data constituting a block. Figures 4A to 4C are diagrams showing examples of filters used to calculate activities. Figure 5 is a diagram showing a method of calculating activities using filters. Figure 6 is a block diagram. 7A and 7B are diagrams showing examples of lookup tables that convert the total activity value into normalization coefficients. FIG. 8 is an example of weight table data. Diagram showing. FIG. 9 is a diagram showing the order in which run length and non-zero amplitude are encoded; FIG. 1O is a block diagram showing another embodiment of the image signal compression encoding device according to the present invention; FIG. 11A; FIG. 11B is a diagram showing the weights of data in the weight tables TI and T2 of the apparatus shown in FIG. 10, respectively. Major. 14, , 2-dimensional orthogonal transformation unit 16, , normalization unit 20, , block activity calculation unit 22,
, ,Normalization coefficient setting section 26, ,Adder 40, , ,α setting section 42, , ,Weighting table selection section 50, ,Multiplier 64, ,Multiplexer Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4A Fig. 4B Figure 4C Figure 7A Figure 7B
---Kari, ln XI41. Ill XI12,1◆1-1×1to2×1+1.1sha2 Xl+2. l+2-
− − −−〜−−１−−−Fig.Fig.
Claims (1)
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データを正規化する正規化手段と、 該正規化手段により正規化されたデータを符号化する符
号化手段と、 前記分割されたブロックごとの画像データのアクティビ
ティを算出するブロックアクティビティ算出手段と、 該ブロックアクティビティ算出手段により算出されたブ
ロックごとのアクティビティを加算するアクティビティ
加算手段と、 該アクティビティ加算手段により得られたアクティビテ
ィの合計値に応じて正規化係数を設定する正規化係数設
定手段とを有し、 前記正規化手段は、前記正規化係数設定手段によリブロ
ックごとのアクティビティの合計値に応じて設定された
正規化係数を用いて正規化を行う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、 前記ブロックアクティビティ算出手段は、前記ブロック
を構成する各デジタル画像データとこれらの画像データ
の平均値との差の絶対値を加算することによって前記ブ
ロックのアクティビティを算出することを特徴とする画
像信号圧縮符号化装置。 ３、請求項１または２に記載の装置において、前記ブロ
ックアクティビティ算出手段は、前記ブロックを複数の
サブブロックに分割し、該サブブロックごとにアクティ
ビティを算出した後、これらのサブブロックごとにアク
ティビティを加算することにより、前記ブロックのアク
ティビティを算出することを特徴とする画像信号圧縮符
号化装置。 ４、請求項１に記載の装置において、 前記ブロックアクティビティ算出手段は、前記ブロック
を構成する画素データをフィルタを通して出力し、出力
されたデータを合計することによって前記ブロックのア
クティビティを算出することを特徴とする画像信号圧縮
符号化装置。 ５、請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において
、 前記正規化係数設定手段は、前記アクティビティの合計
値を前記正規化係数に変換するルックアップテーブルを
含むことを特徴とする画像信号圧縮符号化装置。 ６、請求項１ないし５のいずれかに記載の装置において
、 前記正規化係数設定手段は、前記アクティビティの合計
値に応じて係数を設定する手段と、前記アクティビティ
の合計値に応じて重みテーブルを選択する手段とを有し
、前記設定された係数と選択された重みテーブルとを乗
算した値を前記正規化係数として設定することを特徴と
する画像信号圧縮符号化装置。[Claims] 1. An image signal compression encoding device that divides digital image data constituting one screen into a plurality of blocks and performs two-dimensional orthogonal transform encoding on the image data of each block, the device comprising: , orthogonal transformation means for two-dimensional orthogonal transformation of the digital image data divided into the plurality of blocks; normalization means for normalizing the data orthogonally transformed by the orthogonal transformation means; a block activity calculation means for calculating the activity of the image data for each divided block; and an activity addition means for adding the activities for each block calculated by the block activity calculation means. and normalization coefficient setting means for setting a normalization coefficient according to the total value of activities obtained by the activity addition means, and the normalization means sets a normalization coefficient for each reblock by the normalization coefficient setting means. An image signal compression encoding device characterized in that normalization is performed using a normalization coefficient set according to a total value of activities. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the block activity calculation means calculates the activity of the block by adding the absolute value of the difference between each digital image data constituting the block and the average value of these image data. An image signal compression encoding device characterized by calculating. 3. In the apparatus according to claim 1 or 2, the block activity calculating means divides the block into a plurality of sub-blocks, calculates the activity for each sub-block, and then calculates the activity for each of these sub-blocks. An image signal compression encoding device, characterized in that the activity of the block is calculated by addition. 4. The apparatus according to claim 1, wherein the block activity calculating means calculates the activity of the block by outputting pixel data constituting the block through a filter and summing the output data. An image signal compression encoding device. 5. The image signal compression apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the normalization coefficient setting means includes a lookup table that converts the total value of the activities into the normalization coefficient. Encoding device. 6. The apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the normalization coefficient setting means includes means for setting a coefficient according to the total value of the activities, and means for setting a coefficient according to the total value of the activities. An image signal compression encoding device, comprising: a selection means, and sets a value obtained by multiplying the set coefficient by the selected weight table as the normalization coefficient.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2669589A JP2552349B2 (en) | 1988-12-13 | 1989-02-07 | Image signal compression coding device |
| US07/444,692 US5170264A (en) | 1988-12-10 | 1989-12-01 | Compression coding device and expansion decoding device for a picture signal |
| DE3940554A DE3940554C2 (en) | 1988-12-10 | 1989-12-07 | Device for compressing image signals and system for compressing and expanding image signals |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH02262785A true JPH02262785A (en) | 1990-10-25 |
| JP2552349B2 JP2552349B2 (en) | 1996-11-13 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2552349B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03129980A (en) * | 1989-10-14 | 1991-06-03 | Sony Corp | Video signal coding method |
| JPH03291058A (en) * | 1989-12-25 | 1991-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | High efficiency encoding device |
| US5583656A (en) * | 1992-12-31 | 1996-12-10 | Eastman Kodak Company | Methods and apparatus for attaching compressed look-up table (LUT) representations of N to M-dimensional transforms to image data and for processing image data utilizing the attached compressed LUTs |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP2669589A patent/JP2552349B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US5583656A (en) * | 1992-12-31 | 1996-12-10 | Eastman Kodak Company | Methods and apparatus for attaching compressed look-up table (LUT) representations of N to M-dimensional transforms to image data and for processing image data utilizing the attached compressed LUTs |
Also Published As
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|---|---|
| JP2552349B2 (en) | 1996-11-13 |
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