JPH06165152A - 画像圧縮符号化装置 - Google Patents
画像圧縮符号化装置Info
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- JPH06165152A JPH06165152A JP31482692A JP31482692A JPH06165152A JP H06165152 A JPH06165152 A JP H06165152A JP 31482692 A JP31482692 A JP 31482692A JP 31482692 A JP31482692 A JP 31482692A JP H06165152 A JPH06165152 A JP H06165152A
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はディジタル化した画像データを圧縮
符号化して記録する際に圧縮符号化後の符号量が所定の
符号量以下になるように制御して記録するVTR等の符
号量制御に関するもので、符号量制御を精度よく行うこ
とを目標とする。 【構成】 第二の量子化器9とブロック符号量算出回路
10によりプリスキャンを行うことにより、初期スケー
ルファクタ算出回路11で初期スケールファクタを算出
するとともに、符号化出力の順に分割したグループ単位
で初期スケールファクタで量子化した時の符号量の予測
を行い、ハフマン符号化器6で実際に符号化した符号量
との誤差でスケールファクタのフィードバック制御を行
う。
符号化して記録する際に圧縮符号化後の符号量が所定の
符号量以下になるように制御して記録するVTR等の符
号量制御に関するもので、符号量制御を精度よく行うこ
とを目標とする。 【構成】 第二の量子化器9とブロック符号量算出回路
10によりプリスキャンを行うことにより、初期スケー
ルファクタ算出回路11で初期スケールファクタを算出
するとともに、符号化出力の順に分割したグループ単位
で初期スケールファクタで量子化した時の符号量の予測
を行い、ハフマン符号化器6で実際に符号化した符号量
との誤差でスケールファクタのフィードバック制御を行
う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル化した画像デ
ータを圧縮符号化して記録する際に圧縮符号化後の符号
量が所定の符号量以下になるように制御して記録するV
TR等の符号量制御を行なう画像圧縮符号化装置に関す
るものである。
ータを圧縮符号化して記録する際に圧縮符号化後の符号
量が所定の符号量以下になるように制御して記録するV
TR等の符号量制御を行なう画像圧縮符号化装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】自然画像に対する高能率な圧縮符号化技
術として、直交変換に可変長符号化を組み合わせた方式
が有効とされ、カラー自然画像符号化方式の国際標準に
もこの方式が採用されることが決定している(テレビジ
ョン学会誌:VOL.46 NO.8 PP1021〜1024)。
術として、直交変換に可変長符号化を組み合わせた方式
が有効とされ、カラー自然画像符号化方式の国際標準に
もこの方式が採用されることが決定している(テレビジ
ョン学会誌:VOL.46 NO.8 PP1021〜1024)。
【0003】この方式では可変長符号化のため画像ごと
に符号量が変化する。しかし、VTR等のシステムで
は、一定のレートで記録する必要があるため、画像ごと
に符号量の制御を行う必要があり、符号量制御の方式が
提案されている(例えば1992年テレビジョン学会年
次大会16−15「JPEG−DCT符号化における符
号量制御」)。
に符号量が変化する。しかし、VTR等のシステムで
は、一定のレートで記録する必要があるため、画像ごと
に符号量の制御を行う必要があり、符号量制御の方式が
提案されている(例えば1992年テレビジョン学会年
次大会16−15「JPEG−DCT符号化における符
号量制御」)。
【0004】図7は従来例の画像圧縮符号化装置のブロ
ック図、図2はDCTのジグザグスキャンの順を示す
図、図3はDCTの各係数の量子化ステップを示す図、
図5はスケールファクタと符号量から目標のスケールフ
ァクタを算出するグラフ、図8はブロックとスケールフ
ァクタの関係を示す図である。
ック図、図2はDCTのジグザグスキャンの順を示す
図、図3はDCTの各係数の量子化ステップを示す図、
図5はスケールファクタと符号量から目標のスケールフ
ァクタを算出するグラフ、図8はブロックとスケールフ
ァクタの関係を示す図である。
【0005】図7において、1は画像データを入力する
入力端子、2は画像データを8×8のブロックに分割す
るブロック化回路、3は8×8のブロック毎に離散コサ
イン変換(DCT)を行うDCT変換回路、4はDCT
係数を1フィールド時間遅延するフィールドメモリ、5
はDCT係数を量子化する第一の量子化器、6は第一の
量子化器5の出力を2次元ハフマン符号化するハフマン
符号化回路、7は符号化されたデータを所定のレートに
なるようにバッファリングするバッファメモリ、8は出
力端子、9はDCT係数を量子化する第二の量子化器、
10は第二の量子化器9の出力を2次元ハフマン符号化
したブロック当りの符号量を算出するブロック符号量算
出回路、15は第一の量子化器5のスケールファクタを
決定して符号量制御を行う符号量制御回路である。
入力端子、2は画像データを8×8のブロックに分割す
るブロック化回路、3は8×8のブロック毎に離散コサ
イン変換(DCT)を行うDCT変換回路、4はDCT
係数を1フィールド時間遅延するフィールドメモリ、5
はDCT係数を量子化する第一の量子化器、6は第一の
量子化器5の出力を2次元ハフマン符号化するハフマン
符号化回路、7は符号化されたデータを所定のレートに
なるようにバッファリングするバッファメモリ、8は出
力端子、9はDCT係数を量子化する第二の量子化器、
10は第二の量子化器9の出力を2次元ハフマン符号化
したブロック当りの符号量を算出するブロック符号量算
出回路、15は第一の量子化器5のスケールファクタを
決定して符号量制御を行う符号量制御回路である。
【0006】以上のように構成された画像圧縮符号化装
置の動作について説明すると、まず、入力端子1から入
力されたデータはブロック化回路2によって8×8のD
CTブロックに分割される。データはDCT変換回路3
で各ブロック毎に64個のDCT係数に変換され図2に
示すジグザグスキャンの順に出力され、フィールドメモ
リ4で1フィールド遅延される。遅延されたDCT係数
は第一の量子化器5にて、図3に示す各係数毎に異なる
量子化ステップと符号量制御回路15にて決定されるス
ケールファクタαiを掛けた量子化値により線形量子化
され、ハフマン符号化回路にて2次元ハフマン符号化さ
れた可変長のデータが出力される。符号化された可変長
のデータはバッファメモリ7にて所定のレートに変換さ
れたのちスケールファクタαtと共に出力される。
置の動作について説明すると、まず、入力端子1から入
力されたデータはブロック化回路2によって8×8のD
CTブロックに分割される。データはDCT変換回路3
で各ブロック毎に64個のDCT係数に変換され図2に
示すジグザグスキャンの順に出力され、フィールドメモ
リ4で1フィールド遅延される。遅延されたDCT係数
は第一の量子化器5にて、図3に示す各係数毎に異なる
量子化ステップと符号量制御回路15にて決定されるス
ケールファクタαiを掛けた量子化値により線形量子化
され、ハフマン符号化回路にて2次元ハフマン符号化さ
れた可変長のデータが出力される。符号化された可変長
のデータはバッファメモリ7にて所定のレートに変換さ
れたのちスケールファクタαtと共に出力される。
【0007】スケールファクタαtの算出は上記遅延時
間の間に以下に示すプリスキャンにより行う。
間の間に以下に示すプリスキャンにより行う。
【0008】1フィールドの全ブロックを、図8に示す
様にブロック毎に異なるM通りのスケールファクタα1
〜αM(α1<α2<・・・<αM)と図3に示す量子
化ステップを掛けた量子化値により線形量子化し、ブロ
ック符号量算出回路10にて2次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。ここで、符号量制御回路15では各スケールファ
クタ毎のM通りの符号量の積算値N1〜NMを計算す
る。スケールファクタα1〜αMと符号量N1〜NMの
関係は図5に示すようなグラフになる。ここで1フィー
ルドあたりの目標符号量をNtとすると図5に示すよう
に最適なスケールファクタαtを予測することが出来
る。
様にブロック毎に異なるM通りのスケールファクタα1
〜αM(α1<α2<・・・<αM)と図3に示す量子
化ステップを掛けた量子化値により線形量子化し、ブロ
ック符号量算出回路10にて2次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。ここで、符号量制御回路15では各スケールファ
クタ毎のM通りの符号量の積算値N1〜NMを計算す
る。スケールファクタα1〜αMと符号量N1〜NMの
関係は図5に示すようなグラフになる。ここで1フィー
ルドあたりの目標符号量をNtとすると図5に示すよう
に最適なスケールファクタαtを予測することが出来
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成ではスケールファクタαtの予測は1フィール
ドあたり1回であり、予測の誤差が大きい場合には所定
の符号量をオーバーフローする可能性があり、その場合
例えばVTRでは最後の画像データが記録出来ないとい
った問題点を有していた。
来の構成ではスケールファクタαtの予測は1フィール
ドあたり1回であり、予測の誤差が大きい場合には所定
の符号量をオーバーフローする可能性があり、その場合
例えばVTRでは最後の画像データが記録出来ないとい
った問題点を有していた。
【0010】またスケールファクタαtの予測の際に計
算値より少し大きい値としオーバーフローの確率を低く
するといった事も考えられるが、この場合必要以上に符
号量が小さくなるため、圧縮による画質劣化が大きくな
るといった問題も考えられる。
算値より少し大きい値としオーバーフローの確率を低く
するといった事も考えられるが、この場合必要以上に符
号量が小さくなるため、圧縮による画質劣化が大きくな
るといった問題も考えられる。
【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で符号量制御の精度を向上させる画像圧縮符号化装置を
提供することを目的とする。
で符号量制御の精度を向上させる画像圧縮符号化装置を
提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像圧縮符号化装置は、入力画像データをブ
ロック毎に直交変換する直交変換器と、前記直交変換器
の出力データを遅延させるメモリと、前記メモリの出力
データを量子化する第一の量子化器と、前記第一の量子
化器の出力を可変長符号化する符号化器と、前記符号化
器の出力データを書き込んだ後に一定のレートで出力す
るバッファメモリと、前記符号化器の出力データの符号
量を積算する符号量積算器と、前記直交変換器の出力デ
ータをあらかじめ決められたルールに従って前記符号化
器の出力順に対応するK個のグループの分類とM通りの
量子化係数の一つを割り当て前記量子化係数で量子化す
る第二の量子化器と、前記第二の量子化器の出力を可変
長符号化した時のブロック当りの符号量を算出する符号
量算出器と、前記符号量算出器から出力されるブロック
符号量より一画面を前記M通りの量子化係数で量子化し
た場合のM通りの符号量を予測し、一画面を所定の符号
量とするための量子化係数(初期量子化係数)を決定す
る初期量子化係数検出器と、前記M通りの量子化係数と
符号量の関係から各グループ毎に前記初期量子化係数で
量子化した場合の目標符号量を予測するグループ符号量
算出器と、前記符号化器から各グループのデータが出力
される毎に前記符号量積算器により積算された実際の符
号量と前記目標符号量との予測誤差で前記初期量子化係
数を補正することにより前記第一の量子化器の量子化係
数を決定する符号量制御器を備える構成を有している。
に本発明の画像圧縮符号化装置は、入力画像データをブ
ロック毎に直交変換する直交変換器と、前記直交変換器
の出力データを遅延させるメモリと、前記メモリの出力
データを量子化する第一の量子化器と、前記第一の量子
化器の出力を可変長符号化する符号化器と、前記符号化
器の出力データを書き込んだ後に一定のレートで出力す
るバッファメモリと、前記符号化器の出力データの符号
量を積算する符号量積算器と、前記直交変換器の出力デ
ータをあらかじめ決められたルールに従って前記符号化
器の出力順に対応するK個のグループの分類とM通りの
量子化係数の一つを割り当て前記量子化係数で量子化す
る第二の量子化器と、前記第二の量子化器の出力を可変
長符号化した時のブロック当りの符号量を算出する符号
量算出器と、前記符号量算出器から出力されるブロック
符号量より一画面を前記M通りの量子化係数で量子化し
た場合のM通りの符号量を予測し、一画面を所定の符号
量とするための量子化係数(初期量子化係数)を決定す
る初期量子化係数検出器と、前記M通りの量子化係数と
符号量の関係から各グループ毎に前記初期量子化係数で
量子化した場合の目標符号量を予測するグループ符号量
算出器と、前記符号化器から各グループのデータが出力
される毎に前記符号量積算器により積算された実際の符
号量と前記目標符号量との予測誤差で前記初期量子化係
数を補正することにより前記第一の量子化器の量子化係
数を決定する符号量制御器を備える構成を有している。
【0013】
【作用】この構成によって、符号量予測をデータ出力の
順に分割したグループ毎に行い、実際の符号量とのフィ
ードバック制御を行うことが出来るため、符号量制御の
精度が向上し、データのオーバーフロー、画質劣化とい
った問題点を改善することが出来る。
順に分割したグループ毎に行い、実際の符号量とのフィ
ードバック制御を行うことが出来るため、符号量制御の
精度が向上し、データのオーバーフロー、画質劣化とい
った問題点を改善することが出来る。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の一実施例における画像
圧縮符号化装置のブロック図、図4は画面上のブロック
とスケールファクタを表す図、図5は1フィールドでの
スケールファクタと符号量を表わすグラフ、図6は出力
符号量の積算値と目標符号量を示すグラフ、図9は各グ
ループでのスケールファクタと符号量を表わすグラフで
ある。
ながら説明する。図1は本発明の一実施例における画像
圧縮符号化装置のブロック図、図4は画面上のブロック
とスケールファクタを表す図、図5は1フィールドでの
スケールファクタと符号量を表わすグラフ、図6は出力
符号量の積算値と目標符号量を示すグラフ、図9は各グ
ループでのスケールファクタと符号量を表わすグラフで
ある。
【0015】図1において、1は画像データを入力する
入力端子、2は画像データを8×8のブロックに分割す
るブロック化回路、3は8×8のブロック毎に直交変換
の一例である離散コサイン変換(DCT)を行うDCT
変換回路、4はDCT係数を1フィールド時間遅延する
フィールドメモリ、5はDCT係数を量子化する第一の
量子化器、6は第一の量子化器5の出力を2次元ハフマ
ン符号化するハフマン符号化回路、7は符号化されたデ
ータを所定のレートになるようにバッファリングするバ
ッファメモリ、8は出力端子である。
入力端子、2は画像データを8×8のブロックに分割す
るブロック化回路、3は8×8のブロック毎に直交変換
の一例である離散コサイン変換(DCT)を行うDCT
変換回路、4はDCT係数を1フィールド時間遅延する
フィールドメモリ、5はDCT係数を量子化する第一の
量子化器、6は第一の量子化器5の出力を2次元ハフマ
ン符号化するハフマン符号化回路、7は符号化されたデ
ータを所定のレートになるようにバッファリングするバ
ッファメモリ、8は出力端子である。
【0016】9はDCT係数を量子化する第二の量子化
器、10は第二の量子化器9の出力を2次元ハフマン符
号化したブロック当りの符号量を算出するブロック符号
量算出回路、11はブロック符号量から初期スケールフ
ァクタを算出する初期スケールファクタ算出回路、12
はグループ毎の目標符号量を予測する目標符号量算出回
路、13は第一の量子化器5のスケールファクタを決定
して符号量制御を行う符号量制御回路、14はハフマン
符号化されたデータの符号量を積算していく符号量積算
回路である。
器、10は第二の量子化器9の出力を2次元ハフマン符
号化したブロック当りの符号量を算出するブロック符号
量算出回路、11はブロック符号量から初期スケールフ
ァクタを算出する初期スケールファクタ算出回路、12
はグループ毎の目標符号量を予測する目標符号量算出回
路、13は第一の量子化器5のスケールファクタを決定
して符号量制御を行う符号量制御回路、14はハフマン
符号化されたデータの符号量を積算していく符号量積算
回路である。
【0017】以上のように構成された画像圧縮符号化装
置について、以下その動作を説明する。まず、入力端子
1から入力されたデータはブロック化回路2によって8
×8のDCTブロックに分割される。データはDCT変
換回路3で各ブロック毎に64個のDCT係数に変換さ
れ図2に示すジグザグスキャンの順に出力され、フィー
ルドメモリ4で1フィールド遅延される。遅延されたD
CT係数は第一の量子化器5にて、図3に示す各係数毎
に異なる量子化ステップと符号量制御回路13にて決定
されるスケールファクタαtを掛けた量子化値により線
形量子化され、ハフマン符号化回路6にて2次元ハフマ
ン符号化された可変長のデータが出力される。符号化さ
れた可変長のデータはバッファメモリ7にて所定のレー
トに変換されたのちスケールファクタαtと共に出力さ
れる。
置について、以下その動作を説明する。まず、入力端子
1から入力されたデータはブロック化回路2によって8
×8のDCTブロックに分割される。データはDCT変
換回路3で各ブロック毎に64個のDCT係数に変換さ
れ図2に示すジグザグスキャンの順に出力され、フィー
ルドメモリ4で1フィールド遅延される。遅延されたD
CT係数は第一の量子化器5にて、図3に示す各係数毎
に異なる量子化ステップと符号量制御回路13にて決定
されるスケールファクタαtを掛けた量子化値により線
形量子化され、ハフマン符号化回路6にて2次元ハフマ
ン符号化された可変長のデータが出力される。符号化さ
れた可変長のデータはバッファメモリ7にて所定のレー
トに変換されたのちスケールファクタαtと共に出力さ
れる。
【0018】次にスケールファクタαtの算出を以下に
示す。まず、DCT変換回路3で出力したブロック毎の
DCT係数は、第2の量子化器9に入力し、1フィール
ドの各ブロックは、図4に示すようにあらかじめ決めら
れたルールに従って、符号化データの出力順に対応する
K個のグループの分類とM通りのスケールファクタα1
〜αM(α1<α2<・・・<αM)のうちの一つが割
り当てられ、各ブロックのDCT係数は前記割り当てら
れたスケールファクタと図3に示す量子化ステップを掛
けた量子化値により線形量子化される。ブロック符号量
算出回路10ではこのM通りのスケールファクタを用い
て量子化されたDCT係数が2次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。この符号量の算出は、0ランと非0係数との組合
せから、その符号量をROM等を用いて出力し、ブロッ
ク毎にその値を積算して求める。
示す。まず、DCT変換回路3で出力したブロック毎の
DCT係数は、第2の量子化器9に入力し、1フィール
ドの各ブロックは、図4に示すようにあらかじめ決めら
れたルールに従って、符号化データの出力順に対応する
K個のグループの分類とM通りのスケールファクタα1
〜αM(α1<α2<・・・<αM)のうちの一つが割
り当てられ、各ブロックのDCT係数は前記割り当てら
れたスケールファクタと図3に示す量子化ステップを掛
けた量子化値により線形量子化される。ブロック符号量
算出回路10ではこのM通りのスケールファクタを用い
て量子化されたDCT係数が2次元ハフマン符号化され
たときの可変長データの、ブロック当りの符号量を算出
する。この符号量の算出は、0ランと非0係数との組合
せから、その符号量をROM等を用いて出力し、ブロッ
ク毎にその値を積算して求める。
【0019】初期スケールファクタ算出回路11には、
順次ブロック毎の符号量が入力し、あらかじめ割り当て
られたグループ分類毎にM通りのスケールファクタに対
する符号量の積算値を計算する。次にグループ毎のスケ
ールファクタと符号量の関係から1フィールドのスケー
ルファクタと符号量の関係を導出する。グループjにお
けるスケールファクタαiでの符号量の総和をN(i,
j)とすると、1フィールドのデータをスケールファク
タαiで量子化した場合の符号量Niは、各グループ毎
のスケールファクタαiで量子化した符号量の総和にス
ケールファクタの種類に対応する数Mを掛けた以下に示
す(数1)として予測される。
順次ブロック毎の符号量が入力し、あらかじめ割り当て
られたグループ分類毎にM通りのスケールファクタに対
する符号量の積算値を計算する。次にグループ毎のスケ
ールファクタと符号量の関係から1フィールドのスケー
ルファクタと符号量の関係を導出する。グループjにお
けるスケールファクタαiでの符号量の総和をN(i,
j)とすると、1フィールドのデータをスケールファク
タαiで量子化した場合の符号量Niは、各グループ毎
のスケールファクタαiで量子化した符号量の総和にス
ケールファクタの種類に対応する数Mを掛けた以下に示
す(数1)として予測される。
【0020】
【数1】
【0021】スケールファクタαiと符号量Niの関係
はαiが増加するにつれてNiが減少する図5に示すよ
うなグラフとなる。そして1フィールドの符号量を所定
の目標符号量に符号化するための初期スケールファクタ
αinitを算出する。1フィールドの目標符号量をNtと
すると、図5に示すように例えば目標符号量Ntが予測
符号量N2とN3の間にあるとすると、直線(α2,N
2)−(α3,N3)の補間により(数2)に示すよう
に1フィールドの符号量をNtとするための初期スケー
ルファクタαinitを算出することが出来る。
はαiが増加するにつれてNiが減少する図5に示すよ
うなグラフとなる。そして1フィールドの符号量を所定
の目標符号量に符号化するための初期スケールファクタ
αinitを算出する。1フィールドの目標符号量をNtと
すると、図5に示すように例えば目標符号量Ntが予測
符号量N2とN3の間にあるとすると、直線(α2,N
2)−(α3,N3)の補間により(数2)に示すよう
に1フィールドの符号量をNtとするための初期スケー
ルファクタαinitを算出することが出来る。
【0022】
【数2】
【0023】グループ目標符号量算出回路12には、前
記各グループでのスケールファクタαiでの符号量の総
和N(i,j)と、初期スケールファクタαinitが入力
し、K個のグループ毎に初期スケールファクタαinitで
量子化を行ったときの符号量の積算値を算出する。グル
ープjにおいて、スケールファクタαiとした場合の符
号量の総和は、M・N(i,j)で予測されるので、ス
ケールファクタαiとグループjでの符号量の総和の関
係は、図9に示すようなグラフに導出される。図9に示
すように、スケールファクタをαinitとした場合のグル
ープjでの予測符号量Njは、前記αinitの算出と同様
の直線補間により(数3)に示すように予測される。
記各グループでのスケールファクタαiでの符号量の総
和N(i,j)と、初期スケールファクタαinitが入力
し、K個のグループ毎に初期スケールファクタαinitで
量子化を行ったときの符号量の積算値を算出する。グル
ープjにおいて、スケールファクタαiとした場合の符
号量の総和は、M・N(i,j)で予測されるので、ス
ケールファクタαiとグループjでの符号量の総和の関
係は、図9に示すようなグラフに導出される。図9に示
すように、スケールファクタをαinitとした場合のグル
ープjでの予測符号量Njは、前記αinitの算出と同様
の直線補間により(数3)に示すように予測される。
【0024】
【数3】
【0025】符号量制御回路13には、グループ目標符
号量算出回路12にて算出した各グループ毎の予測符号
量Njが入力され、予測符号量Njを積算した各グルー
プ毎の目標符号量積算値が求められた後に、実際にハフ
マン符号化回路6にて符号化されたデータ量は符号量積
算回路14において積算され、符号量積算値として入力
される。目標符号量積算値と符号量積算値の関係を図6
のグラフに示す。目標符号量積算値と符号量積算値の差
を予測誤差Δとし、各グループのデータ出力が終了する
毎に、前記予測誤差Δにより次グループのスケールファ
クタαtの制御をおこなう。例えばグループ(j−1)
の符号化が終了し、グループ(j−1)での予測符号量
積算値と、実際の符号量積算値との予測誤差をΔ(j−
1)とすると、グループjでの目標符号量をNj−Δ
(j−1)とするためのスケールファクタαtを第一の
量子化器5に出力しハフマン符号化回路6で符号化する
ことにより、予測誤差Δ(j−1)が相殺され、次グル
ープ符号化終了時の符号量積算値を目標符号量積算値近
傍に補正することが出来る。
号量算出回路12にて算出した各グループ毎の予測符号
量Njが入力され、予測符号量Njを積算した各グルー
プ毎の目標符号量積算値が求められた後に、実際にハフ
マン符号化回路6にて符号化されたデータ量は符号量積
算回路14において積算され、符号量積算値として入力
される。目標符号量積算値と符号量積算値の関係を図6
のグラフに示す。目標符号量積算値と符号量積算値の差
を予測誤差Δとし、各グループのデータ出力が終了する
毎に、前記予測誤差Δにより次グループのスケールファ
クタαtの制御をおこなう。例えばグループ(j−1)
の符号化が終了し、グループ(j−1)での予測符号量
積算値と、実際の符号量積算値との予測誤差をΔ(j−
1)とすると、グループjでの目標符号量をNj−Δ
(j−1)とするためのスケールファクタαtを第一の
量子化器5に出力しハフマン符号化回路6で符号化する
ことにより、予測誤差Δ(j−1)が相殺され、次グル
ープ符号化終了時の符号量積算値を目標符号量積算値近
傍に補正することが出来る。
【0026】αtの算出は、前記ブロック毎のスケール
ファクタと符号量の関係(図9)より、グループの符号
量の総和をNj−Δ(j−1)とするためのスケールフ
ァクタαtを(数4)に示す直線補間により算出する。
ファクタと符号量の関係(図9)より、グループの符号
量の総和をNj−Δ(j−1)とするためのスケールフ
ァクタαtを(数4)に示す直線補間により算出する。
【0027】
【数4】
【0028】また、予測誤差Δが0の場合、またはフィ
ールドの最初のグループ1ではαt=αinitとして量子
化を行う。
ールドの最初のグループ1ではαt=αinitとして量子
化を行う。
【0029】以上のように本実施例によれば、1フィー
ルドのDCTブロックをK個のグループに分類し、M種
類の異なるスケールファクタで量子化したブロック符号
量から、初期スケールファクタ算出回路10にて1フィ
ールドの目標符号量に量子化するための初期スケールフ
ァクタαinitを求めると共に、初期スケールファクタα
initにより量子化した場合の符号化出力順のグループ毎
の符号量を前記ブロック符号量とスケールファクタの関
係から予測することにより、グループ目標符号量算出回
路12で算出するため、初期スケールファクタとグルー
プ毎の符号量予測の精度が向上する。
ルドのDCTブロックをK個のグループに分類し、M種
類の異なるスケールファクタで量子化したブロック符号
量から、初期スケールファクタ算出回路10にて1フィ
ールドの目標符号量に量子化するための初期スケールフ
ァクタαinitを求めると共に、初期スケールファクタα
initにより量子化した場合の符号化出力順のグループ毎
の符号量を前記ブロック符号量とスケールファクタの関
係から予測することにより、グループ目標符号量算出回
路12で算出するため、初期スケールファクタとグルー
プ毎の符号量予測の精度が向上する。
【0030】さらに、グループ毎に符号量積算回路14
にて積算される実際の符号量と前記目標符号量の誤差よ
り符号量制御回路13で符号量制御を行うため、1フィ
ールド期間中にM回のきめ細かい符号量制御を行うこと
が出来る。
にて積算される実際の符号量と前記目標符号量の誤差よ
り符号量制御回路13で符号量制御を行うため、1フィ
ールド期間中にM回のきめ細かい符号量制御を行うこと
が出来る。
【0031】なお、本実施例ではフィールド単位での圧
縮を示しているが、フレーム単位、或は複数のブロック
からなるマクロブロック単位での圧縮についても同様の
効果があることは明かである。
縮を示しているが、フレーム単位、或は複数のブロック
からなるマクロブロック単位での圧縮についても同様の
効果があることは明かである。
【0032】また、本実施例ではプリスキャンによる符
号量の予測を全てのブロックにおいて行っているが、一
部のブロックをサンプリングして演算する場合も同様の
効果が得られる。
号量の予測を全てのブロックにおいて行っているが、一
部のブロックをサンプリングして演算する場合も同様の
効果が得られる。
【0033】さらに、本実施例ではDCT変換による直
交変換を示したが、LOT、アダマール変換等いかなる
直交変換においても同様の効果があることは明らかであ
る。
交変換を示したが、LOT、アダマール変換等いかなる
直交変換においても同様の効果があることは明らかであ
る。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
回のプリスキャンのみで初期量子化係数と1画面のデー
タをK個のグループに分割したそれぞれのグループ毎の
符号量の積算値を正確に予測することが出来るため、実
際の符号量積算値との比較により初期スケールファクタ
を補正することにより符号量制御の精度が向上し、予測
演算に要する時間を増加させる事なく、データのオーバ
ーフローを防ぎ、圧縮画像の画質を向上させる画像圧縮
符号化装置を実現できる。
回のプリスキャンのみで初期量子化係数と1画面のデー
タをK個のグループに分割したそれぞれのグループ毎の
符号量の積算値を正確に予測することが出来るため、実
際の符号量積算値との比較により初期スケールファクタ
を補正することにより符号量制御の精度が向上し、予測
演算に要する時間を増加させる事なく、データのオーバ
ーフローを防ぎ、圧縮画像の画質を向上させる画像圧縮
符号化装置を実現できる。
【図1】本発明の一実施例の画像圧縮符号化装置の構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図2】DCT係数のジグザグスキャンを表す図
【図3】DCT係数の量子化ステップを表す図
【図4】本発明の一実施例の画面上のブロックを表す図
【図5】1フィールドでのスケールファクタと符号量の
関係を示す図
関係を示す図
【図6】符号量積算値の時間履歴を示すグラフ
【図7】従来例の画像圧縮符号化装置の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図8】従来例の画面上のブロックを表す図
【図9】1グループでのスケールファクタと符号量の関
係を示す図
係を示す図
2 ブロック化回路 3 DCT変換回路 4 フィールドメモリ 5 第一の量子化器 6 ハフマン符号化器 7 バッファメモリ 9 第二の量子化器 10 ブロック符号量算出回路 11 初期スケールファクタ算出回路 12 グループ目標符号量算出回路 13 符号量制御回路 14 符号量積算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/92 H 4227−5C
Claims (2)
- 【請求項1】入力画像データを、1ブロックp×p画素
の複数ブロックに分割し、この分割した各ブロックに直
交変換と可変長符号化とを組み合わせた符号化によって
所定の符号量に圧縮する装置であって、前記入力画像デ
ータをブロック毎に直交変換する直交変換器と、前記直
交変換器の出力データを遅延させるメモリと、前記メモ
リの出力データを量子化する第一の量子化器と、前記第
一の量子化器の出力を可変長符号化する符号化器と、前
記符号化器の出力データを書き込んだ後に一定のレート
で出力するバッファメモリと、前記符号化器の出力デー
タの符号量を積算する符号量積算器と、前記直交変換器
の出力データをあらかじめ決められたルールに従って前
記符号化器の出力順に対応するK個のグループの分類と
M通りの量子化係数の一つを割り当て前記量子化係数で
量子化する第二の量子化器と、前記第二の量子化器の出
力を可変長符号化した時のブロック当りの符号量を算出
する符号量算出器と、前記符号量算出器から出力される
ブロック符号量より一画面を前記M通りの量子化係数で
量子化した場合のM通りの符号量を予測し、一画面を所
定の符号量とするための量子化係数(初期量子化係数)
を決定する初期量子化係数検出器と、前記M通りの量子
化係数と符号量の関係から各グループ毎に前記初期量子
化係数で量子化した場合の目標符号量を予測するグルー
プ符号量算出器と、前記符号化器から各グループのデー
タが出力される毎に前記符号量積算器により積算された
実際の符号量と前記目標符号量との予測誤差で前記初期
量子化係数を補正することにより前記第一の量子化器の
量子化係数を決定する符号量制御器を備えることを特徴
とする画像圧縮符号化装置。 - 【請求項2】符号量制御器は、K個のグループ毎に符号
量積算器により積算された実際の符号量と目標符号量と
の予測誤差を、次グループの目標符号量から引いた符号
量を次グループの目標符号量として次グループの量子化
係数を決定することを特徴とする請求項1記載の画像圧
縮符号化装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31482692A JP2897563B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 画像圧縮符号化装置 |
US08/150,526 US5543844A (en) | 1992-11-25 | 1993-11-09 | Method and apparatus for coding image data |
EP93118921A EP0599288B1 (en) | 1992-11-25 | 1993-11-24 | Method and apparatus for coding image data |
DE69319855T DE69319855T2 (de) | 1992-11-25 | 1993-11-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Bilddatencodierung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31482692A JP2897563B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 画像圧縮符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06165152A true JPH06165152A (ja) | 1994-06-10 |
JP2897563B2 JP2897563B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=18058068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31482692A Expired - Fee Related JP2897563B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 画像圧縮符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2897563B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014082772A (ja) * | 2013-12-05 | 2014-05-08 | Mega Chips Corp | 画像符号化装置 |
JP2014179709A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 画像処理装置、方法及びプログラム |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1271926B1 (en) | 2001-06-18 | 2015-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method, apparatus and computer program for compression-encoding |
EP1292153B1 (en) | 2001-08-29 | 2015-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and apparatus, computer program, and storage medium |
US7106909B2 (en) | 2001-12-25 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for encoding image data in accordance with a target data size |
JP4047183B2 (ja) | 2002-03-07 | 2008-02-13 | キヤノン株式会社 | 画像圧縮符号化装置及びその制御方法 |
JP2003304404A (ja) | 2002-04-09 | 2003-10-24 | Canon Inc | 画像符号化装置 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31482692A patent/JP2897563B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014179709A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 画像処理装置、方法及びプログラム |
JP2014082772A (ja) * | 2013-12-05 | 2014-05-08 | Mega Chips Corp | 画像符号化装置 |
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---|---|
JP2897563B2 (ja) | 1999-05-31 |
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