JPH0575869A - 画像圧縮装置 - Google Patents
画像圧縮装置Info
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- JPH0575869A JPH0575869A JP3236308A JP23630891A JPH0575869A JP H0575869 A JPH0575869 A JP H0575869A JP 3236308 A JP3236308 A JP 3236308A JP 23630891 A JP23630891 A JP 23630891A JP H0575869 A JPH0575869 A JP H0575869A
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- Japan
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像の統計的性質に基づき、更に人間の視覚
特性を考慮した量子化の為の最適な量子化ステップを決
定する手段を設けた画像圧縮装置を提供する。 【構成】 直交変換手段１により画像のブロック直交変
換が行われ、分散演算手段３は各周波数成分の標準偏差
及び分散を求める。量子化特性テーブル６には正規化量
子化ステップ幅と正規化量子化誤差電力との関係が格納
される。量子化ステップ決定手段４は視覚特性テーブル
５に格納された視覚特性値の二乗と分散及び正規化量子
化誤差電力との積によって表される量子化誤差電力が所
定の値（量子化係数）となるように正規化量子化誤差電
力を求めると共に対応する正規化量子化ステップ幅を量
子化特性テーブルにより求め、この正規化量子化ステッ
プ幅と標準偏差との積を最適量子化ステップ幅とする。
特性を考慮した量子化の為の最適な量子化ステップを決
定する手段を設けた画像圧縮装置を提供する。 【構成】 直交変換手段１により画像のブロック直交変
換が行われ、分散演算手段３は各周波数成分の標準偏差
及び分散を求める。量子化特性テーブル６には正規化量
子化ステップ幅と正規化量子化誤差電力との関係が格納
される。量子化ステップ決定手段４は視覚特性テーブル
５に格納された視覚特性値の二乗と分散及び正規化量子
化誤差電力との積によって表される量子化誤差電力が所
定の値（量子化係数）となるように正規化量子化誤差電
力を求めると共に対応する正規化量子化ステップ幅を量
子化特性テーブルにより求め、この正規化量子化ステッ
プ幅と標準偏差との積を最適量子化ステップ幅とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は画像の圧縮符号化装置
において用いられる画像圧縮装置に関するものであり、
特に人間の視覚特性を考慮し、画像の特性に適応した量
子化決定手段を備えた画像圧縮装置に関する。
において用いられる画像圧縮装置に関するものであり、
特に人間の視覚特性を考慮し、画像の特性に適応した量
子化決定手段を備えた画像圧縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として例えば、文献１：「カ
ラー静止画符号化国際標準方式（ＪＰＥＧ）の概説（そ
の１）」画像電子学会誌 第２０巻 第１号（ＰＰ．５
０〜５８）に記載されたカラー静止画符号化国際標準方
式では、画像データを量子化する際に予め画像の特性に
応じて幾つかの量子化テーブルを設定しておき、その中
から一つを選択することにより画像データを量子化して
いる。
ラー静止画符号化国際標準方式（ＪＰＥＧ）の概説（そ
の１）」画像電子学会誌 第２０巻 第１号（ＰＰ．５
０〜５８）に記載されたカラー静止画符号化国際標準方
式では、画像データを量子化する際に予め画像の特性に
応じて幾つかの量子化テーブルを設定しておき、その中
から一つを選択することにより画像データを量子化して
いる。
【０００３】図２はこの方式の画像圧縮装置の構成を示
すブロック図である。図２に於いて、直交変換手段１１
は画像の空間的冗長性を取り除く為のもので、代表的な
ものとしてブロック離散余弦変換（ブロックＤＣＴ）が
ある。このブロックＤＣＴとは、先ず画面をＮ×Ｍのブ
ロックに分割し、其々のブロックに対して離散余弦変換
を行うものである。
すブロック図である。図２に於いて、直交変換手段１１
は画像の空間的冗長性を取り除く為のもので、代表的な
ものとしてブロック離散余弦変換（ブロックＤＣＴ）が
ある。このブロックＤＣＴとは、先ず画面をＮ×Ｍのブ
ロックに分割し、其々のブロックに対して離散余弦変換
を行うものである。
【０００４】量子化テーブル格納手段１４はブロック直
交変換された画像の各周波数成分の特性に応じて決定さ
れた各周波数成分の量子化ステップを格納する量子化テ
ーブルを予め数種類用意したものである。表１は、８×
８のブロック直交変換後の画像の各周波数成分Ｆ（ｕ，
ｖ）に対する量子化テーブルの例である。
交変換された画像の各周波数成分の特性に応じて決定さ
れた各周波数成分の量子化ステップを格納する量子化テ
ーブルを予め数種類用意したものである。表１は、８×
８のブロック直交変換後の画像の各周波数成分Ｆ（ｕ，
ｖ）に対する量子化テーブルの例である。
【０００５】
【表１】
【０００６】量子化ステップ選択手段１３は画像の性質
あるいは圧縮率等に応じて、量子化テーブル格納手段か
ら一つの量子化テーブルを選択し、更に選択された量子
化テーブルの各量子化ステップ幅に係数を掛けることに
より量子化ステップ幅を調節して量子化手段１２に出力
する。
あるいは圧縮率等に応じて、量子化テーブル格納手段か
ら一つの量子化テーブルを選択し、更に選択された量子
化テーブルの各量子化ステップ幅に係数を掛けることに
より量子化ステップ幅を調節して量子化手段１２に出力
する。
【０００７】量子化手段１２はブロック直交変換された
画像の各周波数成分Ｆ（ｕ，ｖ）に対し、ステップ幅の
調節された量子化ステップ△（ｕ，ｖ）を用いて量子化
を行う。
画像の各周波数成分Ｆ（ｕ，ｖ）に対し、ステップ幅の
調節された量子化ステップ△（ｕ，ｖ）を用いて量子化
を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では幾つかの量子化テーブルの中から最適なも
のを選択するのが困難で、画像の特性に応じて最適な量
子化ステップを決定することが出来ず、最適な量子化を
行うことが出来ないという問題点があった。
成の装置では幾つかの量子化テーブルの中から最適なも
のを選択するのが困難で、画像の特性に応じて最適な量
子化ステップを決定することが出来ず、最適な量子化を
行うことが出来ないという問題点があった。
【０００９】この発明は、画像の統計的性質に基づき、
更に人間の視覚特性を考慮した量子化の為の最適量子化
ステップを決定する手段を設けた画像圧縮装置を提供す
ることを目的とする。
更に人間の視覚特性を考慮した量子化の為の最適量子化
ステップを決定する手段を設けた画像圧縮装置を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決する為に、（ａ）所定サイズの画像ブロック毎に
ブロック直交変換を行う直交変換手段と、（ｂ）ブロッ
ク直交変換後の画像の各周波数成分の標準偏差及び分散
を求める分散演算手段と、（ｃ）ブロック直交変換領域
での人間の視覚特性値を格納する視覚特性テーブルと、
（ｄ）正規化された正規化量子化ステップ幅と正規化量
子化誤差電力との関係を格納する量子化特性テーブル
と、（ｅ）前記視覚特性値の二乗と前記分散と前記正規
化量子化誤差電力との積によって表される視覚特性によ
り重み付けされた量子化誤差電力が所定の値（量子化係
数）となるように前記正規化量子化誤差電力を求めると
共に対応する正規化量子化ステップ幅を前記量子化特性
テーブルにより求め、当該正規化量子化ステップ幅と前
記標準偏差との積により当該画像に最適な量子化ステッ
プ幅を決定する量子化ステップ決定手段と、（ｆ）前記
量子化ステップ決定手段により得られた最適な量子化ス
テップ幅を用いて画像の直交変換後の各周波数成分を量
子化する量子化手段とを備えたことを特徴とする。
を解決する為に、（ａ）所定サイズの画像ブロック毎に
ブロック直交変換を行う直交変換手段と、（ｂ）ブロッ
ク直交変換後の画像の各周波数成分の標準偏差及び分散
を求める分散演算手段と、（ｃ）ブロック直交変換領域
での人間の視覚特性値を格納する視覚特性テーブルと、
（ｄ）正規化された正規化量子化ステップ幅と正規化量
子化誤差電力との関係を格納する量子化特性テーブル
と、（ｅ）前記視覚特性値の二乗と前記分散と前記正規
化量子化誤差電力との積によって表される視覚特性によ
り重み付けされた量子化誤差電力が所定の値（量子化係
数）となるように前記正規化量子化誤差電力を求めると
共に対応する正規化量子化ステップ幅を前記量子化特性
テーブルにより求め、当該正規化量子化ステップ幅と前
記標準偏差との積により当該画像に最適な量子化ステッ
プ幅を決定する量子化ステップ決定手段と、（ｆ）前記
量子化ステップ決定手段により得られた最適な量子化ス
テップ幅を用いて画像の直交変換後の各周波数成分を量
子化する量子化手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】第２の発明は、第１の発明の画像圧縮装置
における前記分散演算手段が画像の各周波数成分の標準
偏差及び分散を求めると共に、画像全体の分散σt 2 及
び各周波数成分に対する視覚特性値の逆数の二乗平均＜
σe 2 ＞を求め、前記量子化ステップ決定手段は圧縮Ｓ
Ｎ比（ＳＮＲ）の目標値と前記画像全体の分散σt 2 及
び各周波数成分に対する視覚特性値の逆数の二乗平均＜
σe 2 ＞とから、前記量子化係数ＫをＫ＝（σt 2 ／＜
σe 2 ＞）・１０-SNR/10 の関係により決定することを
特徴とする。
における前記分散演算手段が画像の各周波数成分の標準
偏差及び分散を求めると共に、画像全体の分散σt 2 及
び各周波数成分に対する視覚特性値の逆数の二乗平均＜
σe 2 ＞を求め、前記量子化ステップ決定手段は圧縮Ｓ
Ｎ比（ＳＮＲ）の目標値と前記画像全体の分散σt 2 及
び各周波数成分に対する視覚特性値の逆数の二乗平均＜
σe 2 ＞とから、前記量子化係数ＫをＫ＝（σt 2 ／＜
σe 2 ＞）・１０-SNR/10 の関係により決定することを
特徴とする。
【００１２】第３の発明は、第１の発明の画像圧縮装置
における前記量子化ステップ決定手段が圧縮率と前記量
子化係数を線形関係で近似し、圧縮率の目標値から前記
量子化係数を決定することを特徴とする。
における前記量子化ステップ決定手段が圧縮率と前記量
子化係数を線形関係で近似し、圧縮率の目標値から前記
量子化係数を決定することを特徴とする。
【００１３】
【作用】第１の発明によれば、分散演算手段が画像の各
周波数成分の標準偏差及び分散によって画像の統計的性
質をとらえ、更に直交変換領域における人間の視覚特性
値が視覚特性テーブルに格納され、正規化量子化ステッ
プ幅と正規化量子化誤差電力との関係が量子化特性テー
ブルに格納される。量子化ステップ決定手段は視覚特性
により重み付けされた量子化誤差電力が所定の量子化係
数となるように正規化量子化誤差電力を求め、更に対応
する正規化量子化ステップ幅を量子化特性テーブルから
求める。従って、この正規化量子化ステップ幅と標準偏
差との積により最適な量子化ステップ幅を得ることが出
来る。
周波数成分の標準偏差及び分散によって画像の統計的性
質をとらえ、更に直交変換領域における人間の視覚特性
値が視覚特性テーブルに格納され、正規化量子化ステッ
プ幅と正規化量子化誤差電力との関係が量子化特性テー
ブルに格納される。量子化ステップ決定手段は視覚特性
により重み付けされた量子化誤差電力が所定の量子化係
数となるように正規化量子化誤差電力を求め、更に対応
する正規化量子化ステップ幅を量子化特性テーブルから
求める。従って、この正規化量子化ステップ幅と標準偏
差との積により最適な量子化ステップ幅を得ることが出
来る。
【００１４】第２の発明によれば、分散演算手段は標準
偏差及び分散を演算する際に画像全体の分散をも演算
し、また視覚特性値の逆数の二乗についても予め求める
ことが出来るため、圧縮ＳＮ比の目標値が予め設定され
ている場合に最適な量子化の為の量子化係数Ｋを決定す
ることが出来、この量子化係数を用いて最適な量子化ス
テップ幅を得ることが出来る。
偏差及び分散を演算する際に画像全体の分散をも演算
し、また視覚特性値の逆数の二乗についても予め求める
ことが出来るため、圧縮ＳＮ比の目標値が予め設定され
ている場合に最適な量子化の為の量子化係数Ｋを決定す
ることが出来、この量子化係数を用いて最適な量子化ス
テップ幅を得ることが出来る。
【００１５】第３の発明によれば、圧縮率と量子化係数
とを線形関係で近似することにより圧縮率が予め設定さ
れている場合に最適な量子化の為の量子化係数を決定す
ることが出来、この量子化係数を用いて最適な量子化ス
テップ幅を得ることが出来る。
とを線形関係で近似することにより圧縮率が予め設定さ
れている場合に最適な量子化の為の量子化係数を決定す
ることが出来、この量子化係数を用いて最適な量子化ス
テップ幅を得ることが出来る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を参照しながら詳述
する。
する。
【００１７】図１は画像圧縮装置の全体構成を示すブロ
ック図である。図１において、直交変換手段１は入力画
像１０１をＮ×Ｍのブロックに分割し、其々のブロック
に対して直交変換を行う。分散演算手段３は直交変換さ
れた各ブロックの同一周波数成分の分散を求め、視覚特
性テーブル５は直交変換領域における画像の各周波数成
分の視覚特性をテーブル化して記憶したものである。ま
た、量子化特性テーブル６は正規化量子化ステップ幅と
正規化量子化誤差電力との関係をテーブル化して格納し
たものである。量子化決定手段４は与えられた各周波数
成分の分散１０４と視覚特性１０５及び量子化特性１０
６から入力画像に最適な量子化テーブルを決定し、量子
化手段２はブロック直交変換された画像の各周波数成分
を最適な量子化テーブルを用いて量子化する。
ック図である。図１において、直交変換手段１は入力画
像１０１をＮ×Ｍのブロックに分割し、其々のブロック
に対して直交変換を行う。分散演算手段３は直交変換さ
れた各ブロックの同一周波数成分の分散を求め、視覚特
性テーブル５は直交変換領域における画像の各周波数成
分の視覚特性をテーブル化して記憶したものである。ま
た、量子化特性テーブル６は正規化量子化ステップ幅と
正規化量子化誤差電力との関係をテーブル化して格納し
たものである。量子化決定手段４は与えられた各周波数
成分の分散１０４と視覚特性１０５及び量子化特性１０
６から入力画像に最適な量子化テーブルを決定し、量子
化手段２はブロック直交変換された画像の各周波数成分
を最適な量子化テーブルを用いて量子化する。
【００１８】直交変換手段１は、入力されたサイズＭn
×Ｎn の画像をｎ×ｎ画素から成るＭ×Ｎ個のブロック
（Ｍ，Ｎ，ｎは正の整数）に分割し、其々のブロックに
対して直交変換を行う。（ｉ，ｊ）番目の画素ブロック
における画像をＸ(i,j) （ｋ，ｌ）（但しｋ，ｌ＝０，
１，２・・・ｎ−１）とし、直交変換関数をΦ
(u,v) （ｋ，ｌ）とすると、直交変換手段１の出力Ｆ
(i,j) （ｕ，ｖ）は次式（１）で与えられる。
×Ｎn の画像をｎ×ｎ画素から成るＭ×Ｎ個のブロック
（Ｍ，Ｎ，ｎは正の整数）に分割し、其々のブロックに
対して直交変換を行う。（ｉ，ｊ）番目の画素ブロック
における画像をＸ(i,j) （ｋ，ｌ）（但しｋ，ｌ＝０，
１，２・・・ｎ−１）とし、直交変換関数をΦ
(u,v) （ｋ，ｌ）とすると、直交変換手段１の出力Ｆ
(i,j) （ｕ，ｖ）は次式（１）で与えられる。
【００１９】
【数１】
【００２０】直交変換関数として本実施例では次式
（２）で表される離散余弦変換を用いる。
（２）で表される離散余弦変換を用いる。
【００２１】
【数２】
【００２２】分散演算手段３では直交変換手段の出力Ｆ
(i,j) （ｕ，ｖ）１０２に対して其々の周波数成分
（ｕ，ｖ）の分散σ2 （ｕ，ｖ）、及び標準偏差σ
（ｕ，ｖ）を次式（３）、（４）により求める。
(i,j) （ｕ，ｖ）１０２に対して其々の周波数成分
（ｕ，ｖ）の分散σ2 （ｕ，ｖ）、及び標準偏差σ
（ｕ，ｖ）を次式（３）、（４）により求める。
【００２３】
【数３】
【００２４】視覚特性テーブル５には直交変換領域にお
ける人間の各周波数成分に対する視覚特性データがテー
ブル化され格納されている。一般に人間の視覚特性は、
ｆを視覚１°当たりのサイクル数、ａ，ｂ，ｃ，ｄを定
数として次式（５）により近似出来ることが文献２：電
子情報通信学会技術研究報告（ＩＥ９０−１０１）に示
されている。
ける人間の各周波数成分に対する視覚特性データがテー
ブル化され格納されている。一般に人間の視覚特性は、
ｆを視覚１°当たりのサイクル数、ａ，ｂ，ｃ，ｄを定
数として次式（５）により近似出来ることが文献２：電
子情報通信学会技術研究報告（ＩＥ９０−１０１）に示
されている。
【００２５】 ｈ（ｆ）＝ａ・（ｂ＋ｃ・ｆ）・ｅｘｐ（−ｄ・ｆ） （５） 本実施例では前記文献２に良い近似を与えるとして示さ
れている次式（６）を視覚特性とする。図３に、この視
覚特性曲線を示す。
れている次式（６）を視覚特性とする。図３に、この視
覚特性曲線を示す。
【００２６】 ｈ（ｆ）＝2.46・（0.1+0.25・f)・ｅｘｐ（−0.25・ｆ） （６） このような視覚特性を直交変換領域に変換したデータｈ
（ｕ，ｖ）が視覚特性テーブル５に格納されている。８
×８のブロックＤＣＴにおける視覚特性の一例を表２に
示す。
（ｕ，ｖ）が視覚特性テーブル５に格納されている。８
×８のブロックＤＣＴにおける視覚特性の一例を表２に
示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】量子化特性ケーブル６には正規化量子化ス
テップ幅△と正規化量子化誤差電力σE 2 との関係がテ
ーブル化されて格納されている。画像の各周波数成分を
ラプラス分布で近似し、図５のＭｉｄｔｒｅａｄ型の線
形量子化器を用いた場合、正規化量子化ステップ幅△と
正規化量子化誤差電力σE 2 との関係は次式（７）で表
される。図４は式（７）の関係を図示したものである。
テップ幅△と正規化量子化誤差電力σE 2 との関係がテ
ーブル化されて格納されている。画像の各周波数成分を
ラプラス分布で近似し、図５のＭｉｄｔｒｅａｄ型の線
形量子化器を用いた場合、正規化量子化ステップ幅△と
正規化量子化誤差電力σE 2 との関係は次式（７）で表
される。図４は式（７）の関係を図示したものである。
【００２９】 σE 2 ＝1-2 1/2 ・△・ exp（-2-1/2・△)/［1- exp（-21/2 ・△）］（７） 量子化決定手段４は各周波数成分の分散σ2 （ｕ，ｖ）
とその周波数成分に対する視覚特性係数ｈ（ｕ，ｖ）及
び量子化特性（△，σE 2 ）を用いて分散σ2 （ｕ，
ｖ）を有する画像に対して最適の量子化ステップ幅△op
（ｕ，ｖ）を下記の方法で求める。
とその周波数成分に対する視覚特性係数ｈ（ｕ，ｖ）及
び量子化特性（△，σE 2 ）を用いて分散σ2 （ｕ，
ｖ）を有する画像に対して最適の量子化ステップ幅△op
（ｕ，ｖ）を下記の方法で求める。
【００３０】文献２にも示されているように、一般に各
周波数成分の視覚特性ｈ（ｕ，ｖ）によって重み付けさ
れた量子化誤差電力が（ｕ，ｖ）に関わらずに一定とな
る場合、即ち、式（８）が成立する場合に該視覚特性に
おける最適量子化となることが知られている。
周波数成分の視覚特性ｈ（ｕ，ｖ）によって重み付けさ
れた量子化誤差電力が（ｕ，ｖ）に関わらずに一定とな
る場合、即ち、式（８）が成立する場合に該視覚特性に
おける最適量子化となることが知られている。
【００３１】 ｈ2 （ｕ，ｖ）・σ2 （ｕ，ｖ）・σE 2 （ｕ，ｖ）＝Ｋ＝一定 （８） 量子化決定手段４では先ず、量子化係数Ｋを好適な値に
設定して次式（９）により正規化量子化誤差電力σE 2
（ｕ，ｖ）を算出する。そして、量子化特性テーブルか
ら対応する正規化量子化ステップ幅△（ｕ，ｖ）を読出
し、△（ｕ，ｖ）とσ（ｕ，ｖ）との積△（ｕ，ｖ）・
σ（ｕ，ｖ）を当該画像の（ｕ，ｖ）周波数成分の最適
量子化ステップ幅△OP（ｕ，ｖ）として決定する。
設定して次式（９）により正規化量子化誤差電力σE 2
（ｕ，ｖ）を算出する。そして、量子化特性テーブルか
ら対応する正規化量子化ステップ幅△（ｕ，ｖ）を読出
し、△（ｕ，ｖ）とσ（ｕ，ｖ）との積△（ｕ，ｖ）・
σ（ｕ，ｖ）を当該画像の（ｕ，ｖ）周波数成分の最適
量子化ステップ幅△OP（ｕ，ｖ）として決定する。
【００３２】 σE 2 （ｕ，ｖ）＝Ｋ／［ｈ2 （ｕ，ｖ）・σ2 （ｕ，ｖ）］ （９） 本発明の画像圧縮装置においては量子化係数Ｋは、目標
とする圧縮ＳＮ比（ＳＮＲとも記す）又は圧縮率を得る
ために調節することが出来る。例えばＫ＝Ｋ0 として最
適量子化ステップ幅を決定したとすると、画像全体の分
散σt 2 及び視覚特性値の逆数の二乗平均値＜σe 2＞
は其々次の（１０）式及び（１１）式により得られるの
で圧縮ＳＮ比は（１２）式のようになる。
とする圧縮ＳＮ比（ＳＮＲとも記す）又は圧縮率を得る
ために調節することが出来る。例えばＫ＝Ｋ0 として最
適量子化ステップ幅を決定したとすると、画像全体の分
散σt 2 及び視覚特性値の逆数の二乗平均値＜σe 2＞
は其々次の（１０）式及び（１１）式により得られるの
で圧縮ＳＮ比は（１２）式のようになる。
【００３３】
【数４】
【００３４】式（１０）σt 2 は画像の分散を算出する
時に同時に算出することが出来、また式（１１）の＜σ
e 2 ＞も予め算出することが出来る。従って、式（１
２）から明らかなようにＳＮＲがＫ0 の値によって決め
られ、ＳＮＲがＫの関数になることが容易に理解され
る。従ってＫを調節することによりＳＮＲを容易に目標
値に近付けることが出来るだけでなく、ＳＮＲの目標値
が設定された場合に下記の式（１３）により最適な量子
化の為の量子化係数Ｋを決定することが出来る。
時に同時に算出することが出来、また式（１１）の＜σ
e 2 ＞も予め算出することが出来る。従って、式（１
２）から明らかなようにＳＮＲがＫ0 の値によって決め
られ、ＳＮＲがＫの関数になることが容易に理解され
る。従ってＫを調節することによりＳＮＲを容易に目標
値に近付けることが出来るだけでなく、ＳＮＲの目標値
が設定された場合に下記の式（１３）により最適な量子
化の為の量子化係数Ｋを決定することが出来る。
【００３５】 Ｋ＝（σt 2 ／＜σe 2 ＞）・１０-SNR/10 （１３） また、圧縮率については符号化の方式により左右される
が、符号化の結果からＫの値を調節し再度符号化するこ
とにより目標の圧縮率が得られる。
が、符号化の結果からＫの値を調節し再度符号化するこ
とにより目標の圧縮率が得られる。
【００３６】更に、短いレンジでは圧縮率（ｂｉｔ−ｒ
ａｔｅ）と係数Ｋは、ａ，ｂを定数として（１３）式に
示すような線形関係で近似できる。従って、この（１
３）式により圧縮率からＫを決定することが出来る。
尚、定数ａ，ｂは符号化方式に応じて予め求めておく必
要がある。
ａｔｅ）と係数Ｋは、ａ，ｂを定数として（１３）式に
示すような線形関係で近似できる。従って、この（１
３）式により圧縮率からＫを決定することが出来る。
尚、定数ａ，ｂは符号化方式に応じて予め求めておく必
要がある。
【００３７】 ｂｉｔ−ｒａｔｅ＝ａ・ｋ＋ｂ （１４） 量子化手段２は直交変換手段１により出力された画像の
各周波数成分Ｆ（ｕ，ｖ）１０２に対して、量子化ステ
ップ決定手段４により与えられた最適量子化ステップ幅
△op（ｕ，ｖ）を用いて量子化を行う。一例として図５
に示すＭｉｄｔｒｅａｄ型の線形量子化器を用いて量子
化を行う場合の量子化出力ＦQ （ｕ，ｖ）１０３は次式
（１５）で表される。
各周波数成分Ｆ（ｕ，ｖ）１０２に対して、量子化ステ
ップ決定手段４により与えられた最適量子化ステップ幅
△op（ｕ，ｖ）を用いて量子化を行う。一例として図５
に示すＭｉｄｔｒｅａｄ型の線形量子化器を用いて量子
化を行う場合の量子化出力ＦQ （ｕ，ｖ）１０３は次式
（１５）で表される。
【００３８】 ＦQ （ｕ，ｖ）＝Nint［Ｆ（ｕ，ｖ）／△OP（ｕ，ｖ）］ （１５）
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、画像の統計的性質をとらえ、更に人間の視覚特性を
考慮した最適な量子化を行うことが可能な画像圧縮装置
を実現することが出来るため、本発明の画像圧縮装置を
画像圧縮符号化装置に適用することにより視覚特性に適
合した最適な圧縮符号化が可能となる。
ば、画像の統計的性質をとらえ、更に人間の視覚特性を
考慮した最適な量子化を行うことが可能な画像圧縮装置
を実現することが出来るため、本発明の画像圧縮装置を
画像圧縮符号化装置に適用することにより視覚特性に適
合した最適な圧縮符号化が可能となる。
【００４０】また、第２の発明によれば、圧縮ＳＮ比が
予め設定されている場合に最適な量子化の為の量子化係
数を決定することが出来る。
予め設定されている場合に最適な量子化の為の量子化係
数を決定することが出来る。
【００４１】更に、第３の発明によれば、圧縮率と量子
化係数とを線形関係で近似することにより圧縮率が予め
設定されている場合に最適な量子化の為の量子化係数を
決定することが出来る。
化係数とを線形関係で近似することにより圧縮率が予め
設定されている場合に最適な量子化の為の量子化係数を
決定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】従来装置の構成を示すブロック図である。
【図３】視覚特性曲線の一例を示す図である。
【図４】量子化特性の一例を示す図である。
【図５】Ｍｉｄｔｒｅａｄ型線形量子化器の特性を示す
図である。
図である。
１ 直交変換手段 ２ 量子化手段 ３ 分散演算手段 ４ 量子化ステップ決定手段 ５ 視覚特性テーブル ６ 量子化特性テーブル
Claims (3)
- 【請求項１】 （ａ）所定サイズの画像ブロック毎にブ
ロック直交変換を行う直交変換手段と、 （ｂ）ブロック直交変換後の画像の各周波数成分の標準
偏差及び分散を求める分散演算手段と、 （ｃ）ブロック直交変換領域での人間の視覚特性値を格
納する視覚特性テーブルと、 （ｄ）正規化された正規化量子化ステップ幅と正規化量
子化誤差電力との関係を格納する量子化特性テーブル
と、 （ｅ）前記視覚特性値の二乗と前記分散と前記正規化量
子化誤差電力との積によって表される視覚特性により重
み付けされた量子化誤差電力が所定の値（量子化係数）
となるように前記正規化量子化誤差電力を求めると共に
対応する正規化量子化ステップ幅を前記量子化特性テー
ブルにより求め、当該正規化量子化ステップ幅と前記標
準偏差との積により当該画像に最適な量子化ステップ幅
を決定する量子化ステップ決定手段と、 （ｆ）前記量子化ステップ決定手段により得られた最適
な量子化ステップ幅を用いて画像の直交変換後の各周波
数成分を量子化する量子化手段とを備えたことを特徴と
する画像圧縮装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の画像圧縮装置において、
前記分散演算手段は画像の各周波数成分の標準偏差及び
分散を求めると共に、画像全体の分散σt 2 及び各周波
数成分に対する視覚特性値の逆数の二乗平均＜σe 2 ＞
を求め、前記量子化ステップ決定手段は圧縮ＳＮ比（Ｓ
ＮＲ）の目標値と前記画像全体の分散σt 2 及び各周波
数成分に対する視覚特性値の逆数の二乗平均＜σe 2 ＞
とから、前記量子化係数ＫをＫ＝（σt 2 ／＜σ
e 2 ＞）・１０-SNR/10 の関係により決定することを特
徴とする画像圧縮装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の画像圧縮装置において、
前記量子化ステップ決定手段は圧縮率と前記量子化係数
を線形関係で近似し、圧縮率の目標値から前記量子化係
数を決定することを特徴とする画像圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236308A JPH0575869A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 画像圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236308A JPH0575869A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 画像圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575869A true JPH0575869A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16998877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3236308A Pending JPH0575869A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 画像圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0575869A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053620A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| JP2009532734A (ja) * | 2006-04-03 | 2009-09-10 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 入力信号の量子化及び逆量子化方法と装置、入力信号の符号化及び復号化方法と装置 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3236308A patent/JPH0575869A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053620A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| JP2009532734A (ja) * | 2006-04-03 | 2009-09-10 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 入力信号の量子化及び逆量子化方法と装置、入力信号の符号化及び復号化方法と装置 |
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