JPH0316489A - Picture coding system - Google Patents
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- JPH0316489A JPH0316489A JP1149677A JP14967789A JPH0316489A JP H0316489 A JPH0316489 A JP H0316489A JP 1149677 A JP1149677 A JP 1149677A JP 14967789 A JP14967789 A JP 14967789A JP H0316489 A JPH0316489 A JP H0316489A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/005—Statistical coding, e.g. Huffman, run length coding
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像データの圧縮方式に関する．〔従来の技
術〕
近年、画像処理技術の発達に伴い、予Ｉｌ＋ｉ符号化や
直交変換符号化を用いた各種の画像圧縮方式が提案され
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image data compression method. [Prior Art] In recent years, with the development of image processing technology, various image compression methods using pre-Il+i encoding and orthogonal transform encoding have been proposed.
その例としては、特開昭６１−１４７６９２号公報に記
載のものが知られている．この画像圧縮方式は，ユーザ
ーが必要に応じて画質を制御できるようにした方式で、
このためにブロック分けした画像データを直交変換によ
り周波数領域の係数（変換係数）に変換した後、これを
切り捨る閾値と量子化のステップ幅を予めユーザーが設
定するようにしている．
Ｃ発明が解決しようとする課題〕
従来の構成では、変換係数を量子化をする際のステップ
幅は、ユーザーが予め複数のステップ幅の中から適当な
ものを選択し、このステップ幅を用いて各変換係数を均
一に量子化している．このため各画像に対してユーザー
は、自分の必要とする―質を得るための量子化ステップ
幅を画像ごとに選択，設定する必要がある。As an example, the one described in JP-A-61-147692 is known. This image compression method allows the user to control the image quality as needed.
For this purpose, the image data divided into blocks is converted into frequency domain coefficients (transform coefficients) by orthogonal transformation, and then the user sets the threshold value for cutting off the coefficients and the quantization step width in advance. Problem to be solved by the invention] In the conventional configuration, the step width when quantizing transform coefficients is determined by the user selecting an appropriate step width from a plurality of step widths in advance, and using this step width. Each transform coefficient is quantized uniformly. Therefore, for each image, the user needs to select and set the quantization step width for each image to obtain the quality he/she desires.
本発明の目的は、幾つもの量子化ステップ幅を設定する
事なく、簡単な操作により色々な画像に対応した量子化
ステップ幅を設定できる方式を提案することにある．
（ｌｉｌＭＮ−鮮決ｔルタメ（７）手段）上記１ｍ！ｌ
ｌｇを解決するために，本発明では基本となる量子化ス
テップ幅を記憶しておく手段と、必要とする画質になる
ように視覚特性を考慮した関数を用いてステップ幅を変
える手段と、この関数にステップ幅を決定するパラメー
タを与える手段を備える．
〔作 用〕
前記手段は変換係数を量子化をする際に，ユーザーの設
定した画質となるように、基本となる係数テーブルから
視覚特性を考慮した関数で量子化ステップ幅を計算によ
り作るので、関数に与えるパラメータを変えるだけで、
ユーザーの必要とする画質のー像を簡単に得ることがで
きる．〔実施例〕
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。The purpose of the present invention is to propose a method that allows setting quantization step widths corresponding to various images by simple operations without setting multiple quantization step widths. (lilMN-senketsurutame (7) means) 1m above! l
In order to solve this problem, the present invention uses a means for storing the basic quantization step width, a means for changing the step width using a function that takes visual characteristics into account to achieve the required image quality, and Provides a means to give the function a parameter that determines the step width. [Operation] When the above means quantizes the conversion coefficients, the quantization step width is calculated from the basic coefficient table using a function that takes visual characteristics into consideration, so that the image quality is set by the user. Just by changing the parameters given to the function,
Users can easily obtain images with the image quality they require. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
第■図は本発明の第ｌの実施例を示す，具体的なブロッ
ク図である。なお、本実施例では圧縮した画像を伝送路
を用いて伝送する場合を示す．また、直交変換はＮＸＮ
画素のブロックで行ない、蛎質の設定は一画面を単位と
する場合である．第ｌ図（ａ）は送信部であり、ここで
１は入力曙像、２はアナログの入力画像をディジタルデ
ータに変換するＡ／Ｄ変換器、３はディジタルデータに
変換された画像を記憶する送信画像メモリ、４は画像デ
ータを変換係数にする直交変換器、５は変換係数の各次
数に対応する量子化ステップ幅の基本となる係数を記憶
した係数テーブル、６は係数テーブル５に記憶された係
数を関数により一様に変化させ、各変換係数に用いる量
子化ス，テップ幅を計算するステップ幅発生器、７はテ
ーブル発生器６から出力される量子化ステップ幅を用い
て変換係数の量子化と整数化をする量子化器，８は量子
化器７に用いたのと同じ量子化ステップを用いて逆量子
化をする逆量子化器、９は逆量子化された変換係数を曙
像データにする逆直交変換器、１０は再生画倣を記憶す
るための再生一像メモリ、１１は６生―像メモリ１０に
記憶されたディジタルデータをアナログの画像信号に変
換するＤ／Ａ変換器，１２は再生画像、１３はユーザー
が決めた画質に関する係数（画質パラメータ）を入力す
るための砺質入力器，１４はＩＩＳｉｉｇｔの主観的な
評価をする評価部（つまり，ユーザー自身）、１５は量
子化された変換係数とー質入力器１２から出力される画
質パラメータを符号に変換する符号化器，１６は符号イ
ヒされたデータを伝送路に送信する出力インターフェー
ス（以後、出力Ｉ／Ｆ）である．なお、符号化器１５は
外部から符号化開始の命令を受ける端子を有している。FIG. 3 is a concrete block diagram showing the first embodiment of the present invention. Note that this example shows a case where a compressed image is transmitted using a transmission path. Also, the orthogonal transformation is NXN
This is done in blocks of pixels, and the setting is done in units of one screen. FIG. 1(a) shows a transmitter, where 1 is an input image, 2 is an A/D converter that converts an analog input image into digital data, and 3 is a storage unit that stores the image converted to digital data. A transmission image memory, 4 is an orthogonal transformer that converts image data into transform coefficients, 5 is a coefficient table that stores coefficients that are the basis of the quantization step width corresponding to each order of the transform coefficient, and 6 is stored in the coefficient table 5. A step width generator 7 calculates the quantization steps and step widths to be used for each transform coefficient by uniformly changing the coefficients obtained by using a function. Quantizer 8 performs quantization and integerization, 8 is an inverse quantizer that performs inverse quantization using the same quantization step used for quantizer 7, 9 is an inverse quantizer that performs inverse quantization transform coefficients An inverse orthogonal transformer converting it into image data; 10 is a reproduction image memory for storing the reproduced image pattern; 11 is a D/A converter for converting the digital data stored in the 6-raw image memory 10 into an analog image signal. 12 is a reproduced image; 13 is a quality input device for inputting image quality coefficients (image quality parameters) determined by the user; 14 is an evaluation unit (that is, the user himself) that performs a subjective evaluation of IISiigt; 15 16 is an encoder that converts the quantized transform coefficients and image quality parameters output from the quality input device 12 into codes, and 16 is an output interface (hereinafter referred to as output I/F) that sends the encoded data to the transmission path. ). Note that the encoder 15 has a terminal that receives an instruction to start encoding from the outside.
また、同図（ｂ）は受信部であり、ここで１７は符号化
されたデータを伝送路から受信する入力インターフェー
ス（以後、入力Ｉ／Ｆ）．１８は符号化されたデータを
復号化する復号化器、１９は送信部と同じ機能をもつ逆
量子化器、２０は送信部の係数テーブル５と同じ係数が
記憶されている係数テーブル、２ｌは係数テーブル２０
に記憶された係数から受（Ｗ シた画質パラメータと関
数を用いて、圧縮時（送４ａ側）と同じ量子化ステップ
幅を作るステップ幅発生器、２２は逆直交変換器，２３
は受信画像を記憶する受信画像メモリ、２４は受信画像
メモリ２３に記憶されたディジタルデータをアナログの
画像信号に変換するＤ／Ａ変換器、２５は出力画像であ
る．なお、直交変換器としてはディスクリートコサイン
変換、アダマール変換，フーリエ変換等を用いることが
できる．本実施例の動作は，まず送信部において画質入
力器１３にユーザーが劇質パラメータを設定することか
ら始まる．画質パラメータが設定されると，ステップ幅
発生器６はこの画質パラメータと予め用意された関数に
より，係数テーブル５の係数（Ｎ Ｘ Ｎ個）を一様に
変化させて量子化器７で用いる量子化ステップ幅を計算
する。一方、入力画像１はＡ／Ｄ変換器２と送信画像メ
モリ３を通り、ブロックごとに直交変換器４で変換係数
に変換された後、量子化器７で先に説明した量子化ステ
ップ幅を用いて量子化と整数化をされる。FIG. 2B shows a receiving section, where 17 is an input interface (hereinafter referred to as input I/F) for receiving encoded data from a transmission path. 18 is a decoder that decodes encoded data; 19 is an inverse quantizer that has the same function as the transmitter; 20 is a coefficient table that stores the same coefficients as coefficient table 5 of the transmitter; 2l is a Coefficient table 20
22 is an inverse orthogonal transformer; 23 is a step width generator that generates the same quantization step width as during compression (transmission 4a side) from the coefficients stored in the received image quality parameters and functions;
24 is a D/A converter that converts the digital data stored in the received image memory 23 into an analog image signal, and 25 is an output image. Note that discrete cosine transform, Hadamard transform, Fourier transform, etc. can be used as the orthogonal transformer. The operation of this embodiment begins with the user setting the drama quality parameters on the image quality input device 13 in the transmitter. When the image quality parameter is set, the step width generator 6 uniformly changes the coefficients (N x N) of the coefficient table 5 according to the image quality parameter and a pre-prepared function to generate the quantizer used in the quantizer 7. Calculate the step width. On the other hand, the input image 1 passes through the A/D converter 2 and the transmission image memory 3, is converted block by block into transform coefficients by the orthogonal transformer 4, and then is converted into transform coefficients by the quantizer 7, which converts the quantization step width as described earlier. is used for quantization and integerization.
次に、量子化された変換係数は逆量子化器８と逆直交変
換器９を通り再生画像メモリ１０に記憶された後、Ｄ／
Ａ変換器１１により汚生画像１２として出力される．そ
して、再生画像１２は評価部１４でユーザーにより画質
を評価される。Next, the quantized transform coefficients pass through an inverse quantizer 8 and an inverse orthogonal transformer 9 and are stored in a reproduced image memory 10.
The A converter 11 outputs the dirty image 12. The image quality of the reproduced image 12 is then evaluated by the user in the evaluation section 14.
ここで、ユーザーが満足する評価を得られた場合には、
ユーザーが符号化開始命令を符号化器１５に与えること
により，まず画質パラメータが符号化されて、出力１／
Ｆ１６から伝送路に出力される．また、量子化された変
換係数もｒＭｌ１￥パラメータに続いて符号化器１５で
符号化された後，出力１／Ｆ１６より伝送路に出力され
る。Here, if the user is satisfied with the evaluation,
When the user gives an encoding start command to the encoder 15, the image quality parameters are first encoded and the output 1/
Output from F16 to the transmission line. Further, the quantized transform coefficients are also encoded by the encoder 15 following the rMl1\ parameter, and then outputted to the transmission line from the output 1/F16.
これに対して、満足する評価を得られなかった場合には
、ユーザーは画質入力器工３に与える画質パラメータを
修正して、もう一度、変換係数の量子化から上記の処理
を行なう．これは、ユーザーが必要とする画質を得られ
るまで繰り返すことが可能で，最終的にはユーザーが必
要とする画質を得られたところで符号化開始命令を符号
化器１５与えて、画質パラメータと量子化された変換係
数を伝送する。On the other hand, if a satisfactory evaluation is not obtained, the user modifies the image quality parameters given to the image quality input device 3 and performs the above process again, starting with quantization of the transform coefficients. This can be repeated until the image quality required by the user is obtained.Finally, when the image quality required by the user is obtained, an encoding start command is given to the encoder 15, and the image quality parameters and quantum Transmit the converted transform coefficients.
一方、受｛ｄ部では、画質パラメータと量子化された変
換係数が、伝送路から入力Ｉ／Ｆ １ ７を通して復号
化器１８で復号化される．復号化された画質パラメータ
はステップ幅発生器２１に入力され，同発生器はこれと
係数テーブル２０の係数より送信側で量子化した時と同
じ量子化ステップ幅を発生し、これを逆量子化器１９に
出力する．また、変換係数は逆量子化器ｌ９において先
の量子化ステップ帽を用いて逆量子化された後、逆直交
変換器２２で画像データにされて受信一像メモリ２３に
記憶される．記憶された画像データは、Ｄ／Ａ変換器２
４によりディジタルデータからアナログの画像信号に変
換され、出力画像２５となり、画像が再生される。On the other hand, in the receiving section, the image quality parameters and the quantized transform coefficients are decoded by the decoder 18 through the input I/F 1 7 from the transmission path. The decoded image quality parameter is input to the step width generator 21, which uses this and the coefficients of the coefficient table 20 to generate the same quantization step width as when quantized on the transmitting side, and dequantizes this. Output to device 19. The transform coefficients are inversely quantized in the inverse quantizer l9 using the previous quantization step, and then converted into image data in the inverse orthogonal transformer 22 and stored in the receiving image memory 23. The stored image data is transferred to the D/A converter 2.
4, the digital data is converted into an analog image signal, resulting in an output image 25, and the image is reproduced.
ここで第２図にー質パラメータと関数により，量子化ス
テップのテーブルを作成する例を示す．ここでは、関数
として次式を示す．
関数＝６＊ａ／／Ａ
ここで ａｍｊｌは係数テーブルに記憶された係数ｍ，
ｎは係数テーブルの添字で１〜Ｎ
Ｐ，Ｒはユーザーが入力する画質パラ
メータ
例えば画質パラメータとして、Ｐ＝１０，Ｒ＝１６とし
た場合、係数テーブル５の値はこの関数により一様に変
化し、図に示すような値の量子化ステップ輻のテーブル
が出力される。この場合には，画質パラメータの仏によ
って量子化ステップ幅が指数関数的に変化するので，視
覚特性から見ると再生画像の変化を視覚的に捕らえやす
く、一質の調整をし易くなる。また、関数は画質パラメ
ータを底として指数を係数テーブルの値とするような指
数関数や、指数関数以外の関数、さらにオフセットを付
けることが可能であり，ユーザーは画質の調整を行ない
やすい関数を予め用意することが出来る．
以上詳細に説明した本実施例の特徴は、幾つもの量子化
ステップ幅をテーブルとして用意したり、ユーザーがい
ちいち量子化ステップ幅を入カすることなく、画質パラ
メータを入力するだけで一つの係数テーブルから関数を
用いて、色々な画像に対応した量子化ステップ幅を作り
出すことであり、これにより圧縮率や画質の操作も容易
になることである。Figure 2 shows an example of creating a table of quantization steps using quality parameters and functions. Here, we show the following equation as a function. Function = 6*a//A where amjl is the coefficient m stored in the coefficient table,
n is a subscript of the coefficient table from 1 to N. P, R are image quality parameters input by the user. For example, if P = 10 and R = 16 as image quality parameters, the values of coefficient table 5 will change uniformly by this function. , a table of quantization step magnification values as shown in the figure is output. In this case, since the quantization step width changes exponentially depending on the image quality parameter, it is easier to visually grasp changes in the reproduced image from the perspective of visual characteristics, and it is easier to make quality adjustments. In addition, the function can be an exponential function where the image quality parameter is the base and the exponent is the value of the coefficient table, a function other than the exponential function, and an offset can be added. It can be prepared. The feature of this embodiment described in detail above is that the user can create a single coefficient table by simply inputting image quality parameters, without having to prepare multiple quantization step widths as tables or inputting quantization step widths one by one. The purpose is to create quantization step widths that correspond to various images using functions from , and this makes it easier to manipulate compression rates and image quality.
次に本発明の第２の実施例を図３に示す．従来例および
第１の実施例では画質の設定が一画面を単位とするため
、画面全体に対して最適なステップ幅を設定することが
難しく、部分的な画質劣化の発生や圧縮率の低下を避け
られないという問題がある．そこで、第２の実施例は以
上のような問題を解決するために，主観評価と同じよう
に評価を行なう客観的な評価方法（評価関数）により、
ユーザーが設定した画質となるようにブロックごとに適
応的に量子化ステップ幅を変えるように動作する．
第３図において、２６は再生画倣の画質を決める画質係
数を記憶する画質設定器，２７は原画像を用いて再生画
像を視覚特性に基づいて評価し、これと画質設定器２６
の画質係数からステップ幅発生器６に画質パラメータを
出力する画質比較器である．なお、受信部は第一の実施
例と同じなので，受信部のブロック図は省略した．また
，第１図と同じ回路ブロックには、同じ番号を付けてあ
る．
その動作は次のようになる．まず、送信部では画質設定
器２６にユーザーにより画質係数が設定される．この画
質係数には、簡単な係数の他に原画像と再生画像との平
均二乗誤差（Ｓ／Ｎ比）や主観評価を基にした評価点数
（この場合には、評価点数よりＳ／Ｎ比や輪郭部での歪
み量などがテーブルまたは演算により設定される）など
を用いることができる．この設定は、後゜で原画像と圧
縮ｍ像との比較をする画質比較器２７で用いられる．ま
た，入力画像ｌはブロックごとに第１の実施例と同様に
して変換係数に変換された後、量子化器７に入力されて
量子化と整数化をされる．ただし，この時はまだ再生画
像が百質比較器２７に入力されていないので，画質比較
器２７からは予め設定した初期値が画質パラメータとし
て出力され、ステップ幅発生器６はこのパラメータを用
いて係数テーブル５の値から量子化ステップ幅を計算す
るように動作する．
次に、量子化された変換係数は逆量子化器８と逆直交変
換器９を通り画像データに再生された後、画質比較器２
７で評価され、画質比較器２７はこの結果と画質設定器
２６に設定された画質係数より，ステップ幅発生器６に
画質パラメータを出力し、ステップ幅発生器６は入力さ
れたパラメータと関数により、第１の実施例のように係
数テーブル５の値を一様に変化させ、そのブロックの変
換係数に対する量子化ステップ幅を計算し、これをそし
て，量子化器７は入力された量子化ステップ幅を用いて
，改めてそのブロックの変換係数を量子化し、量子化を
された変換係数は先に説明したのと同じ経路で画像デー
タに再生された後、画質比較器２７において再び評価さ
れる．ここで再生画像がユーザーの必要とする画質であ
ると判定されると、同比較器から符号化器１４に符号化
開始命令が入力され、第１の実施例と同様に、まず画質
パラメータが符号化器１４で符号化されて、出力Ｉ／Ｆ
１５により伝送路に出力され，続いて量子化された変換
係数も符号化器ｌ４で符号化された後、出力Ｉ／Ｆ １
５より伝送路に出力される．
これに対して，ユーザーの必要とする画質が得られてい
ない時には、画質パラメータが改めて計算されて、これ
を基に前述の手順により量子化ステップ幅が作られ，量
子化と再生画像の評価が繰り返される．そして、最終的
にはそのブロックに最適な量子化が行われて、この時の
晰質パラメータと量子化された変換係数が伝送される．
一方、受信部の動作は，ブロックごとに画質パラメータ
を受信しては送信側と同じ量子化ステップ幅を発生して
，これを用いて第ｌの実施例と同様にして出力画像２５
が再生される．
なお、本実施例では画質の評価を原画像と再生画像を用
いて行なったが、視覚特性を周波数領域の関数に置き換
えれば、直交変換を行なった後の変換係数と，これを量
子化してさらに逆量子化をした後の再生変換係数により
評価をすることが可能となるので、この場合には逆直交
変換を省くことが可能となり処理を簡素化できる．
また、本実施例では部分的な画質劣化や圧縮率の低下を
防ぐために、ブロックごとに量子化ステップの幅を変え
たが、このようなことを考慮しなくても良い場合には，
第４図に示すように、第１の実施例の画質評価部（１１
、１２、１３、１４）を本実施例の評価部（２６、２７
）で置き換えることにより１画面を単位として画質を設
定する構成にすることが出来る．（第４図は本発明の第
３評価部以外は第ｌの実施例と同じである．さらに，画
質設定器２６は必ずしもユーザーが設定する必要はなく
、予め設定しておいても良い．なお，画質評価の具体例
としては原画像と再生画像との平均二乗誤差や各符号化
方式特有の画質劣化量等を用いることが出来る．
次に本発明の第４の実施例を第５図に示す．本実施例は
先の２つの実施例をシステムに組み込んだ場合の例で、
（ａ）は送信部、（ｂ）は受信部である．ただし、ここ
では説明のし易さを考え第一の実施例で説明をする．
第５図において、２８はプログラムによってデータの演
算や符号／復号化およびシステムの制御をする演算装置
（ＣＰＵ） 、２９はユーザーが画質パラメータや画質
係数等を入力するための人力部、３０は変換係数や関数
によって作成した量子化ステップ幅を記憶しておくため
のメモリ（ＲＡＭ）．３１はシステムを動作させるため
のプログラムや係数テーブルおよび係数テーブルから量
子くためのメモリ（ＲＯＭ）．３２はプログラムによっ
て直交変換や関数によるステップ幅の計算を高速に実行
するディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）である．
ここで、入力部２９には、数値キー（テンキー）やボリ
ューム等を用いることが出来る．なお、第１図または第
２図と同じ回路ブロックには、同じ番号を付けてある．
また第６図は、第５図での処理の流れを示したものであ
り、（ａ）は送信部、（ｂ）は受信部である。Next, a second embodiment of the present invention is shown in Fig. 3. In the conventional example and the first embodiment, the image quality is set for one screen, so it is difficult to set the optimal step width for the entire screen, which may cause local image quality deterioration or a decrease in the compression ratio. There are problems that cannot be avoided. Therefore, in order to solve the above problems, the second embodiment uses an objective evaluation method (evaluation function) that performs evaluation in the same way as subjective evaluation.
It works by adaptively changing the quantization step width for each block to achieve the image quality set by the user. In FIG. 3, 26 is an image quality setting device that stores image quality coefficients that determine the image quality of reproduced copying, and 27 is an image quality setting device that evaluates the reproduced image based on visual characteristics using the original image.
This is an image quality comparator that outputs image quality parameters to the step width generator 6 from the image quality coefficients. Note that the receiving section is the same as in the first embodiment, so the block diagram of the receiving section has been omitted. Also, circuit blocks that are the same as those in Figure 1 are given the same numbers. Its operation is as follows. First, in the transmitter, an image quality coefficient is set by the user in the image quality setting device 26. In addition to simple coefficients, this image quality coefficient includes the mean square error (S/N ratio) between the original image and the reproduced image, and an evaluation score based on subjective evaluation (in this case, the S/N ratio is higher than the evaluation score). and the amount of distortion at the contour are set using a table or calculation). This setting will be used later in the image quality comparator 27 that compares the original image and the compressed image. Furthermore, the input image l is converted block by block into transform coefficients in the same manner as in the first embodiment, and then input to the quantizer 7 where it is quantized and converted into an integer. However, at this time, the reproduced image has not yet been input to the quality comparator 27, so the image quality comparator 27 outputs the preset initial value as the image quality parameter, and the step width generator 6 uses this parameter. It operates to calculate the quantization step width from the values in coefficient table 5. Next, the quantized transform coefficients are passed through an inverse quantizer 8 and an inverse orthogonal transformer 9, and then regenerated into image data.
7, and the image quality comparator 27 outputs an image quality parameter to the step width generator 6 based on this result and the image quality coefficient set in the image quality setting device 26, and the step width generator 6 outputs an image quality parameter based on the input parameters and function. , the values of the coefficient table 5 are uniformly changed as in the first embodiment, and the quantization step width for the transform coefficient of the block is calculated, and the quantizer 7 calculates the quantization step width for the transform coefficient of the block. Using the width, the transform coefficients of that block are quantized again, and the quantized transform coefficients are reproduced into image data through the same path as described above, and then evaluated again in the image quality comparator 27. If it is determined that the reproduced image has the image quality required by the user, an encoding start command is input from the comparator to the encoder 14, and as in the first embodiment, first the image quality parameters are encoded. Encoded by the encoder 14 and sent to the output I/F
15 to the transmission path, and then the quantized transform coefficients are also encoded by the encoder l4, and then the output I/F 1
5 to the transmission line. On the other hand, when the image quality required by the user is not obtained, the image quality parameters are calculated again, and based on this, the quantization step width is created by the above procedure, and the quantization and evaluation of the reproduced image are performed. Repeated. Finally, the optimal quantization is performed for that block, and the clarity parameters and quantized transformation coefficients are transmitted.
On the other hand, the receiving section receives image quality parameters for each block, generates the same quantization step width as the transmitting side, and uses this to generate an output image 25 in the same manner as in the first embodiment.
is played. In this example, the image quality was evaluated using the original image and the reproduced image, but if the visual characteristics are replaced with a frequency domain function, the transformation coefficients after orthogonal transformation and the quantization of this can be further Since it is possible to perform evaluation using the reproduced transform coefficients after inverse quantization, in this case it is possible to omit the inverse orthogonal transform and the processing can be simplified. Furthermore, in this example, the width of the quantization step was changed for each block in order to prevent partial image quality deterioration and compression rate deterioration, but if such things do not need to be taken into consideration,
As shown in FIG. 4, the image quality evaluation unit (11
, 12, 13, 14) in the evaluation section (26, 27) of this embodiment.
), it is possible to create a configuration in which the image quality can be set for each screen. (Fig. 4 is the same as the first embodiment except for the third evaluation section of the present invention. Furthermore, the image quality setting device 26 does not necessarily need to be set by the user and may be set in advance. As a specific example of image quality evaluation, the mean square error between the original image and the reproduced image, the amount of image quality deterioration specific to each encoding method, etc. can be used.Next, a fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. This example is an example in which the previous two examples are incorporated into a system.
(a) is a transmitter, and (b) is a receiver. However, for ease of explanation, we will explain the first example here. In FIG. 5, 28 is a calculation unit (CPU) that performs data calculation, encoding/decoding, and system control using a program, 29 is a human power unit for the user to input image quality parameters, image quality coefficients, etc., and 30 is a conversion unit. Memory (RAM) for storing quantization step widths created by coefficients and functions. 31 is a memory (ROM) for storing programs and coefficient tables for operating the system, and for storing data from the coefficient tables. 32 is a digital signal processor (DSP) that performs orthogonal transformation and function-based step width calculations at high speed according to a program.
Here, the input section 29 can use numerical keys (numeric keys), volume, etc. Note that circuit blocks that are the same as those in FIG. 1 or 2 are given the same numbers.
Moreover, FIG. 6 shows the flow of the process in FIG. 5, in which (a) is a transmitting section and (b) is a receiving section.
本実施例の動作は次のようになる（第６図（ａ）（ｂ）
を参照）。The operation of this embodiment is as follows (Fig. 6(a)(b))
).
送信時の符号化は、まず入力画像１がＡ／Ｄｉ換器２に
よりディジタルデータに変換されて、送信画像メモリ３
に記憶される。また、ユーザーが必要とする目質を決め
る画質パラメータが入力部２９より入力されてＲＡＭ３
０に記憶された後、これとＲＯＭ３ １に記憶された係
数テーブル、さらにＤＳＰ３２と関数のプログラムによ
って量子化ステップ幅が計算されて，ステップ幅がＲＡ
Ｍ３０に記憶される。For encoding during transmission, first, an input image 1 is converted into digital data by an A/Di converter 2, and then stored in a transmission image memory 3.
is memorized. Further, image quality parameters that determine the eye quality required by the user are inputted from the input unit 29 and stored in the RAM 3.
After being stored as 0, the quantization step width is calculated using this, the coefficient table stored in ROM31, and the DSP32 and function program, and the step width is set to RA.
It is stored in M30.
次に，送信画像メモリ３に記憶された画像データは、Ｒ
ＯＭ３１に記憶されたプログラムとＣＰＵ２８、さらに
ＤＳＰ３２とＲＡＭ３０により直交変換をされて変換係
数に変換される。この後、変換係数はＲＡＭ３０に記憶
された量子化ステップ幅を用いてＣＰＵ２８によって量
子化と整数化をされて、さらに同じ量子化ステップ幅を
用いた逆量子化と逆直交変換をされた後、画像を再生さ
れて画質の評価をされる。Next, the image data stored in the transmission image memory 3 is
The program stored in the OM 31 and the CPU 28, as well as the DSP 32 and the RAM 30, perform orthogonal transformation and convert the data into transformation coefficients. After this, the transform coefficients are quantized and integerized by the CPU 28 using the quantization step width stored in the RAM 30, and then subjected to inverse quantization and inverse orthogonal transformation using the same quantization step width. The image is played back and the image quality is evaluated.
この評価の結果、ユーザーが満足すれば、この時の一質
パラメータと変換係数をＣＰＵ２８により符号化して、
出力１／Ｆ１６より伝送路に出力する．
これに対して、ユーザーが満足をしなかった時には、画
質パラメータの入力に戻って先に説明した処理を繰り返
す．
一方、受信部はまず入力Ｉ／Ｆ１７により伝送路より受
信した画質パラメータと量子化された変ＯＭ３１に記憶
された係数テーブル、さらにＤＳＰ３２と関数のプログ
ラムによって送信側と同じ量子化ステップ幅が計算され
て、これがＲＡＭ３０に記憶される．また、変換係数は
ＲＡＭ３０に記憶された量子化ステップ幅とＣ Ｐ ０
２ ８によって逆量子化をされた後、ＲＯＭ３１に記
憶されたプログラムとＣＰ０２８、さらにＤＳＰ３２と
ＲＡＭ３０により逆直交変換をされて、受４ｍ画像メモ
リ２３に記憶される。そして受信画像メモリ２３に記憶
された画像データは、Ｄ／Ａ変換器２４によって出力画
像２５として再生される．以上が本実施例の詳細な説明
である．なお、始めに述べたように、説明のし易さを考
えて第１の実施例で説明をしたが、ＣＰＵ２８やＤＳＰ
３２はプログラムによって制御されているので、このプ
ログラムを変えることにより第２の実施例にも対応でき
ることは言うまでもない．
また以上に述べた発明は、画像の伝送以外に光ディスク
等の記録媒体への記録にも利用することが出来る．
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、関数により一つ
の係数を色々に変えて量子化ステップ幅を調整すること
が出来るので，幾つもの量子化テーブルを用意したり、
画像ごとに量子化ステップ幅を入力することなく，各−
像において必要とする画質を得るのに最適な量子化およ
び画像圧縮を簡単に出来るようになる。If the user is satisfied with the results of this evaluation, the CPU 28 encodes the quality parameters and conversion coefficients.
Output to the transmission line from output 1/F16. On the other hand, if the user is not satisfied, the process returns to inputting the image quality parameters and repeats the process described above. On the other hand, the receiving section first calculates the same quantization step width as the transmitting side using the image quality parameter received from the transmission line by the input I/F 17 and the quantized coefficient table stored in the variable OM 31, and further by the DSP 32 and the function program. This is stored in the RAM 30. Moreover, the conversion coefficient is the quantization step width stored in the RAM 30 and C P 0
After being inverse quantized by the program stored in the ROM 31 and the CP028, further subjected to an inverse orthogonal transformation by the DSP 32 and the RAM 30, and stored in the receiving 4m image memory 23. The image data stored in the received image memory 23 is then reproduced as an output image 25 by the D/A converter 24. The above is a detailed explanation of this embodiment. As stated at the beginning, the explanation was given in the first embodiment for ease of explanation, but the CPU 28 and DSP
32 is controlled by a program, it goes without saying that the second embodiment can also be accommodated by changing this program. Furthermore, the invention described above can be used not only for image transmission but also for recording on recording media such as optical disks. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the quantization step width can be adjusted by changing one coefficient in various ways using a function.
Each −
Optimal quantization and image compression can be easily performed to obtain the required image quality in the image.
第ｌｗＵは本発明の画像符号化方式の第１の実施例を示
すブロック図、第２図は量子化ステップ幅の計算の例を
示す図、第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック
図．第４図は第１の実施例と第２の実施例を組合せた、
本発明の第３の実施例を示す図である．第５図は本発明
の第４の実施例を示す図，第６図は第５図の動作を示す
フローチャートである。
５，２０・・・係数テーブル，６．２１・・・ステップ
定器，
２７・・・画質比較器。
纂
５
図
（ＣＬ”）
（ｂ）
嶌
６
図
察
６
図1wU is a block diagram showing the first embodiment of the image encoding method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of calculating the quantization step width, and FIG. 3 is a block diagram showing the second embodiment of the present invention. Block diagram shown. FIG. 4 shows a combination of the first embodiment and the second embodiment.
It is a figure which shows the 3rd Example of this invention. FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing the operation of FIG. 5, 20... Coefficient table, 6.21... Step determiner, 27... Image quality comparator. Figure 5 (CL”) (b) Figure 6 Diagram 6
Claims (1)
をブロックに分割し、該ブロックごとに直交変換を行な
い、そこで得られた変換係数を量子化および符号化して
圧縮を行なう画像符号化方式において、量子化を行なう
ステップ幅を前記変換係数の各係数ごとに与える１つの
係数テーブルと、該テーブルと予め定めた関数を用いて
前記ステップ幅を変化させる演算手段を用い、該演算手
段により前記係数テーブルと前記関数を用いて前記ステ
ップ幅を変化させて、該ステップ幅を用いて前記量子化
をすることを特徴とする画像符号化方式。 ２、符号化時の画質制御に予め定めた画質の評価関数を
用い、該関数の出力によりステップ幅を変える前記関数
を制御することを特徴とする請求項１記載の画像符号化
方式。 ３、前記関数を制御するパラメータを送信または記録し
、復号化時には前記パラメータを用いて符号化時と同じ
ステップ幅を前記演算手段により作成することを特徴と
する請求項１記載の画像符号化方式。[Claims] 1. An image in which input digital image data is divided into blocks in an encoding unit, orthogonal transformation is performed for each block, and the resulting transformation coefficients are quantized and encoded to perform compression. The encoding method uses one coefficient table that provides a step width for quantization for each coefficient of the transform coefficients, and a calculation means that changes the step width using the table and a predetermined function. An image encoding method characterized in that the step width is changed by means of the coefficient table and the function, and the quantization is performed using the step width. 2. The image encoding method according to claim 1, wherein a predetermined image quality evaluation function is used for image quality control during encoding, and the function that changes the step width is controlled by the output of the function. 3. The image encoding method according to claim 1, wherein parameters for controlling the function are transmitted or recorded, and during decoding, the parameters are used to create the same step width as during encoding by the calculation means. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1149677A JPH0316489A (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | Picture coding system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1149677A JPH0316489A (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | Picture coding system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0316489A true JPH0316489A (en) | 1991-01-24 |
Family
ID=15480416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1149677A Pending JPH0316489A (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | Picture coding system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0316489A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-06-14 JP JP1149677A patent/JPH0316489A/en active Pending
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