JP2000228771A - Image encoding apparatus and image encoding method - Google Patents
Image encoding apparatus and image encoding methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低いビットレートでの符号化においても、粗い
量子化によるエッジのぼけやリンギングなどの少ない画
像を再生できる符号化を行う。
【解決手段】DCT変換部1によって得られたDCT係
数の空間周波数がしきい値決定部6で評価され、空間周
波数の高いDCT係数ほどしきい値が大きくなるように
各DCT係数毎にしきい値が決定される。DCT係数変
換部2では、各DCT係数の絶対値がDCT係数変換部
2で評価され、DCT係数のうち、絶対値の大きな係数
については値を保持し、絶対値の小さな係数については
より値を小さくするような連続で非線形な変換が行われ
る。この変換は、次数がおおきい程おおきくなるしきい
値を使用することにより、高次のDCT係数では強く、
低次のDCT係数では弱く行われる。
(57) [Summary] Even in encoding at a low bit rate, encoding that can reproduce an image with less blurring of edges and ringing due to coarse quantization is performed. A spatial frequency of a DCT coefficient obtained by a DCT transform unit is evaluated by a threshold value determining unit, and a threshold value is determined for each DCT coefficient such that a DCT coefficient having a higher spatial frequency has a larger threshold value. Is determined. In the DCT coefficient conversion unit 2, the absolute value of each DCT coefficient is evaluated by the DCT coefficient conversion unit 2, and among the DCT coefficients, the value is retained for the coefficient having a large absolute value, and the value is reduced for the coefficient having a small absolute value. A continuous, non-linear transformation is performed to make it smaller. This transform is strong for higher order DCT coefficients by using a threshold that is larger for larger orders,
Performing weakly with low order DCT coefficients.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は画像符号化装置およ
び画像符号化方法に関し、特に画像データを直交変換し
た後に量子化する画像符号化装置および画像符号化方法
に関する。The present invention relates to an image encoding apparatus and an image encoding method, and more particularly to an image encoding apparatus and an image encoding method for quantizing image data after orthogonally transforming the data.
【0002】[0002]
【従来の技術】動画像の圧縮符号化は、従来アナログに
よって行われてきた蓄積・通信・放送などの分野におけ
る動画像の扱いをディジタルに置き換え、高容量・高効
率を実現する上で鍵となる技術である。2. Description of the Related Art Compression encoding of moving images is a key to realizing high capacity and high efficiency by replacing moving image handling in the fields of storage, communication, broadcasting, etc., conventionally performed by analog, with digital. Technology.
【0003】これらの動画像圧縮における符号化部の構
成を図6に示す。図6において、入力画像は、8×8画
素のブロックに分割され、それぞれDCT回路10に入
力される。DCT回路10では、2次元離散コサイン変
換(DCT)と呼ばれる直交変換が施される。これによ
り、画像のもつ情報のうち、周波数の低い情報は低次の
係数に、周波数の高い情報は高次の係数に変換される。
一般に自然画像では、周波数の低い領域に情報が集中す
るため、情報が集中した低次の係数を符号化し、情報の
少ない高次の係数については切り捨てることにより、情
報の圧縮が可能となる。この切り捨てを行うのが量子化
である。FIG. 6 shows a configuration of an encoding unit in these moving image compressions. In FIG. 6, the input image is divided into blocks of 8 × 8 pixels, and each is input to the DCT circuit 10. The DCT circuit 10 performs an orthogonal transform called a two-dimensional discrete cosine transform (DCT). As a result, of the information of the image, information with a low frequency is converted into a low-order coefficient, and information with a high frequency is converted into a high-order coefficient.
In general, in a natural image, information is concentrated in an area having a low frequency. Therefore, it is possible to compress information by coding a low-order coefficient in which information is concentrated and discarding a high-order coefficient in which information is small. This truncation is performed by quantization.
【0004】すなわち、DCT回路10から出力される
8×8個のDCT係数は量子化回路11によって量子化
される。この量子化は、あらかじめ設定された量子化ス
テップで各係数を除算し、小数点以下を切り捨てること
により実行される。一般には、この量子化ステップは低
減では細かく、高域では粗く設定される。これにより、
前述したように、情報をあまり含まない高域の情報の多
くは切り捨てられ、情報量の削減が実現できる。一般
に、情報の圧縮率を調整は、この量子化ステップの値を
増減することにより実現される。より高い圧縮率を実現
するためには、量子化ステップの値を大きく設定し、よ
り粗い量子化が行われる。このときには、より多くの情
報が量子化により切り捨てられることになる。That is, 8 × 8 DCT coefficients output from the DCT circuit 10 are quantized by the quantization circuit 11. This quantization is performed by dividing each coefficient by a preset quantization step and discarding fractions. In general, this quantization step is set fine in reduction and coarse in high frequencies. This allows
As described above, much of the high-frequency information that does not include much information is truncated, and the amount of information can be reduced. Generally, the adjustment of the information compression ratio is realized by increasing or decreasing the value of the quantization step. In order to realize a higher compression ratio, the value of the quantization step is set to be large, and coarser quantization is performed. At this time, more information will be truncated by quantization.
【0005】量子化を施されたDCT係数は、次にラン
レングス符号化部12に入力される。ランレングス符号
化部12では、8×8個のDCT係数を図7に示される
ようなジグザグスキャンと呼ばれる順番で周波数順に並
び替える。このように並び替えられたDCT係数は、後
の方に行くほど高次となるため、値が0となる確率が高
くなる。そこで、この順番で係数をスキャンし、零
“0”が続く回数(ゼロラン)Rとそれに続く非零の係
数値(レベル)Lの組を作る。このようにして作られた
複数のRとLの組は、次にハフマン符号化部13に入力
される。ハフマン符号化部13では、前述のRとLの組
に対し、その出現確率に応じた可変長符号を割り当てる
ことにより、情報を圧縮する。[0007] The quantized DCT coefficients are then input to a run-length encoding unit 12. The run-length encoding unit 12 rearranges the 8 × 8 DCT coefficients in order of frequency in an order called zigzag scan as shown in FIG. The DCT coefficients rearranged in this way have a higher order as they go to the rear, so that the probability that the value becomes 0 increases. Therefore, the coefficients are scanned in this order, and a set of the number of times (zero run) R of zero “0” continues and a non-zero coefficient value (level) L following the zero is generated. The plurality of sets of R and L thus created are then input to the Huffman encoding unit 13. The Huffman encoding unit 13 compresses information by assigning a variable-length code according to the appearance probability to the above-mentioned pair of R and L.
【0006】しかしながら、画像に存在するエッジなど
の部分では、高い空間周波数領域の情報が重要になる。
このような部分に対して、粗い量子化により空間周波数
の高い領域の情報を削ると、高い空間周波数の情報が失
われるため、再生画像のエッジ部分の信号の変化がなま
り、リンギングやぼけが発生する場合がある。However, in a portion such as an edge existing in an image, information in a high spatial frequency region is important.
If the information in the high spatial frequency region is deleted by coarse quantization of such a portion, the information of the high spatial frequency is lost, so the change in the signal at the edge portion of the reproduced image is lost, and ringing and blurring occur. May be.
【0007】このような問題に対し、エッジを保存しな
がら情報量を削減する方法として、例えば、特開平5−
83560号公報に示されるような方法が提案されてい
る。図8にこの方法に基づく符号化部の構成例を示す。To solve such a problem, as a method of reducing the amount of information while preserving edges, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
A method as shown in JP 83560 has been proposed. FIG. 8 shows a configuration example of an encoding unit based on this method.
【0008】DCT回路21によって出力されるDCT
係数は、量子化部22により、画質を損なわない程度の
量子化係数で量子化される。次に目的のビットレートに
対応する発生符号量に削減するために、解析処理部26
によるDCT係数解析処理の結果に基づき、ゼロ置換部
23において高次のDCT係数のうち絶対値の小さなも
のからゼロに置換する。ランレングス符号化部24で作
られるゼロランRとレベルLの組の個数は、この置換前
に比べ、少なくすることができる。このため、ハフマン
符号化部25で作られる可変長符号そのものの個数が減
少し、発生符号化量が抑制される。なお、一般に、高次
のDCT係数のうち絶対値の小さな係数は、ノイズ等の
実質的な情報を持たない画素値を反映するものが多いた
め、これをゼロに置換しても再生画像の画質劣化の影響
は少ない。[0008] DCT output by DCT circuit 21
The coefficient is quantized by the quantization unit 22 with a quantization coefficient that does not impair image quality. Next, in order to reduce the generated code amount corresponding to the target bit rate, the analysis processing unit 26
Based on the result of the DCT coefficient analysis processing, the zero replacement unit 23 replaces the higher-order DCT coefficients with smaller absolute values with zeros. The number of pairs of the zero run R and the level L generated by the run length encoding unit 24 can be reduced as compared to before the replacement. For this reason, the number of variable length codes generated by the Huffman coding unit 25 is reduced, and the generated coding amount is suppressed. In general, among the high-order DCT coefficients, many coefficients having a small absolute value reflect pixel values having no substantial information such as noise. The effect of deterioration is small.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に低
いレートで符号化を行う場合、上述の方法でビットレー
トを削減すると、本来必要な画像情報に起因するDCT
係数までもゼロに置換することにより、情報が失われる
可能性がある。However, when encoding is performed at a particularly low rate, if the bit rate is reduced by the above-described method, the DCT caused by the originally required image information can be reduced.
By substituting even the coefficients with zero, information may be lost.
【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、特に低いビットレートでの動画像符号化におい
て、DCT係数の符号量を削減しつつ良好な再生画像を
得ることが可能な画像符号化装置および画像符号化方法
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and in particular, in moving picture coding at a low bit rate, an image capable of obtaining a good reproduced picture while reducing the code amount of DCT coefficients. It is an object to provide an encoding device and an image encoding method.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の画像符号化装置は、画像をn行m列の画素
データで構成されるブロックに分割する手段と、分割さ
れたブロックに対し離散コサイン変換を実行する手段
と、高次の係数ほど値の大きなしきい値が設定されるよ
うに、前記離散コサイン変換により得られた各係数の空
間周波数に応じて、前記各係数を変換するためのしきい
値を前記各係数毎に決定するしきい値決定手段と、前記
離散コサイン変換により得られた各係数と、前記しきい
値決定手段によって空間周波数に応じて決定されたしき
い値との大小関係に基づいて、絶対値が対応するしきい
値よりも大きな係数はその値を保持する方向へ、且つ絶
対値が対応するしきい値以下の係数はその絶対値がより
小さくなる方向へ、前記離散コサイン変換により得られ
た各係数の値を変換する変換手段と、この変換手段によ
って変換された前記離散コサイン変換の係数列に対して
対して量子化を行う手段と、この量子化された係数列に
対して可変長符号化を行う符号化手段とを具備すること
を特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an image encoding apparatus according to the present invention comprises: means for dividing an image into blocks each having n rows and m columns of pixel data; Means for executing a discrete cosine transform, and a threshold value having a larger value is set for a higher-order coefficient, so that each of the coefficients is determined in accordance with the spatial frequency of each coefficient obtained by the discrete cosine transform. Threshold value determining means for determining a threshold value for conversion for each of the coefficients; each coefficient obtained by the discrete cosine transform; and a threshold value determined by the threshold value determining means in accordance with a spatial frequency. Based on the magnitude relationship with the threshold, a coefficient whose absolute value is larger than the corresponding threshold value is in a direction to hold the value, and a coefficient whose absolute value is less than the corresponding threshold value has a smaller absolute value. In the direction A transforming means for transforming the value of each coefficient obtained by the discrete cosine transform; a means for performing quantization on the coefficient sequence of the discrete cosine transform transformed by the transforming means; Encoding means for performing variable length encoding on the coefficient sequence.
【0012】この画像符号化装置によれば、係数の次数
に応じたしきい値の動的な可変設定と、係数値としきい
値との大小関係を利用した連続で非線形な変換処理によ
り、高次のDCT係数で値の小さなものは、量子化によ
り丸められて“0”となる確率が高まるとともに、値が
ある程度小さいながら、量子化後“0”に置換すると重
要な情報が失われるような低次の係数については、量子
化により“0”に丸められない程度に値を小さく変換す
ることができる。一般に使用される可変長符号化のため
に用いられるハフマン符号では、量子化後の係数の値が
小さい方が符号長が短い。このため、前述の変換によっ
て値が小さくなった係数に割り当てられるハフマン符号
の符号長は、変換前の係数を量子化した場合に比べ小さ
くすることができる。これにより、低レートでの符号化
においても、量子化ステップ数が大きくなりすぎること
によって発生する量子化歪みの影響を小さくすることが
可能となる。According to this image coding apparatus, the dynamic and variable setting of the threshold value in accordance with the order of the coefficient and the continuous and non-linear conversion processing utilizing the magnitude relationship between the coefficient value and the threshold value make it possible to achieve a high level of processing. For the next DCT coefficient having a small value, the probability of being rounded by quantization to become "0" increases, and if the value is reduced to some extent, important information is lost when it is replaced with "0" after quantization. The value of a low-order coefficient can be converted to a value that is not rounded to "0" by quantization. In the Huffman code generally used for variable length coding, the smaller the value of the quantized coefficient, the shorter the code length. For this reason, the code length of the Huffman code assigned to the coefficient whose value has been reduced by the above-described conversion can be made smaller than when the coefficient before the conversion is quantized. This makes it possible to reduce the influence of quantization distortion caused by an excessively large number of quantization steps even in encoding at a low rate.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は本発明の一実施形態に係る画像符号
化装置の構成を示すブロック図である。画像データは、
離散コサイン変換(DCT)部1に8×8画素に分割さ
れたブロック単位で入力される。DCT部1では、入力
されるブロックに対して2次元のDCTが行われ、8×
8の要素からなる空間周波数領域上の係数に変換され
る。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image coding apparatus according to one embodiment of the present invention. Image data is
The data is input to a discrete cosine transform (DCT) unit 1 in units of blocks divided into 8 × 8 pixels. In the DCT unit 1, two-dimensional DCT is performed on the input block, and 8 ×
It is converted into a coefficient in the spatial frequency domain consisting of eight elements.
【0015】このDCT係数はDCT係数変換部2に入
力されると共に、しきい値決定部6に入力される。しき
い値決定部6は、DCT係数の空間周波数に応じて、D
CT係数変換部2で使用されるしきい値tを決定するた
めのものであり、次数の高いDCT係数ほど大きな値の
しきい値tが決定される。水平h、垂直vの成分の係数
に対するしきい値tは、定数aを用いて、例えば次の式
で与えることができる。The DCT coefficient is input to the DCT coefficient conversion section 2 and also to the threshold value determination section 6. The threshold value deciding unit 6 calculates D D according to the spatial frequency of the DCT coefficient.
This is for determining the threshold value t used in the CT coefficient conversion unit 2, and the higher the DCT coefficient order, the larger the threshold value t is determined. The threshold value t for the coefficients of the horizontal h and vertical v components can be given by the following equation using the constant a.
【0016】 t=a(h+v) …(1) このように、しきい値決定部6ではDCT係数の空間周
波数が評価され、しきい値tの値は、空間周波数の増加
に対して線形的に増加される。T = a (h + v) (1) As described above, the threshold value determining unit 6 evaluates the spatial frequency of the DCT coefficient, and the value of the threshold value t is linear with respect to the increase in the spatial frequency. To be increased.
【0017】DCT係数変換器2では、しきい値tに応
じてDCT係数に対し変換を実行する。この変換は、D
CT係数の絶対値がしきい値よりも大きな場合にはその
値を保持し、絶対値がしきい値以下の場合にはその値を
より小さくするような変換である。しきい値がtのDC
T係数xに対し、変換後の係数yは、例えば係数r(0
≦r≦1)を用いて次のように表すことができる。The DCT coefficient converter 2 performs a transform on the DCT coefficient according to the threshold value t. This transformation is D
When the absolute value of the CT coefficient is larger than the threshold, the value is held, and when the absolute value is smaller than the threshold, the conversion is made smaller. DC with threshold value t
For the T coefficient x, the converted coefficient y is, for example, the coefficient r (0
≦ r ≦ 1) can be expressed as follows.
【0018】 (a) |x|<tであるとき、y=rx (b) x>tであるとき、y=(x−t)+rt (c) x<−tであるとき、y=(x+t)−rt …(2) この変換によれば、もしxがtよりも小さければ変換後
の係数yはr倍に小さくなる。また、もしxがtよりも
十分に大きければ、変換後の係数yは相対的にxに近づ
くため、値がほぼ保持されると考えて良い。(A) When | x | <t, y = rx (b) When x> t, y = (x−t) + rt (c) When x <−t, y = ( x + t) -rt (2) According to this conversion, if x is smaller than t, the converted coefficient y becomes r times smaller. Further, if x is sufficiently larger than t, the converted coefficient y relatively approaches x, so that it can be considered that the value is substantially maintained.
【0019】このように連続で非線形な変換処理は、前
述のしきい値との組み合わせにより、高次のDCT係数
に関しては強く、低次のDCT係数に関しては緩やかに
働く。すなわち、DCT係数に対して、その絶対値が小
さければより小さく、大きければ値を保持するような変
換を、高域の係数には強く、低域の係数には弱く行うこ
とができる。As described above, the continuous and non-linear conversion processing is strong for high-order DCT coefficients and works slowly for low-order DCT coefficients in combination with the above-described threshold value. That is, for the DCT coefficient, the conversion that the absolute value is smaller if the absolute value is smaller and the value is held if the absolute value is larger can be performed strongly for the high-frequency coefficient and weakly for the low-frequency coefficient.
【0020】変換後のDCT係数は、量子化部3で量子
化される。前述のDCT係数変換により、小さな値に変
換された係数については“0”あるいは“0”に近い値
に量子化される。一方、値がほぼ保持されている絶対値
の大きな係数については、変換前の係数を量子化した場
合と相対的にはほぼ変わらない値に量子化される。こう
して量子化された係数は、ランレングス符号化4へ出力
される。The transformed DCT coefficients are quantized by the quantization unit 3. The coefficient converted to a small value by the above-described DCT coefficient conversion is quantized to “0” or a value close to “0”. On the other hand, a coefficient having a large absolute value, whose value is substantially held, is quantized to a value that is substantially the same as when the coefficient before conversion is quantized. The quantized coefficients are output to run-length encoding 4.
【0021】ランレングス符号化部4では、量子化され
た8×8のDCT係数を図7に示されるようにジグザグ
にスキャンされ、空間周波数順に並べ替えられる。そし
て、“0”が連続する長さ(ゼロラン)Rと、“0”が
連続した後の非“0”の係数のレベルLとの組に変換さ
れる。前述の変換により“0”に量子化された係数の存
在により、RとLの組の個数は変換前の係数について量
子化・ランレングス符号化した場合に比べ少なくするこ
とができる。また、変換により値が小さくなった係数に
ついては、レベルLの値が小さいという形で変換の結果
が反映される。The run-length encoding unit 4 scans the quantized 8 × 8 DCT coefficients zigzag as shown in FIG. 7 and rearranges them in the order of spatial frequency. Then, it is converted into a set of a length (zero run) R in which "0" continues and a level L of a non- "0" coefficient after "0" continues. Due to the presence of the coefficient quantized to “0” by the above-described conversion, the number of sets of R and L can be reduced as compared with the case where the coefficient before the conversion is quantized and run-length encoded. In addition, as for the coefficient whose value has been reduced by the conversion, the result of the conversion is reflected in the form that the value of the level L is small.
【0022】ランレングス符号化部4でランレングス符
号化されたRとLの組は、ハフマン符号化器5で符号化
される。RとLの組と、それに割り当てられる符号の例
(動画像符号化の国際標準であるMPEG2におけるD
CT係数の符号)を図3および図4に示す。一般に量子
化後の係数の絶対値は小さいものの方が発生確率が高い
ため、Lが小さいほど短い符号が割り当てられる傾向に
ある。図3および図4におけるLの値と、そのときの割
り当てられる符号の符号長の平均値をプロットした図を
図5に示す。この例でも、Lが小さいほど短い符号が割
り当てられる傾向にあることが確認できる。The set of R and L that has been run-length encoded by the run-length encoding unit 4 is encoded by a Huffman encoder 5. Examples of R and L pairs and codes assigned to them (D in MPEG2 which is an international standard for video coding)
The signs of the CT coefficients are shown in FIGS. In general, the smaller the absolute value of the quantized coefficient is, the higher the probability of occurrence is. Therefore, a smaller code tends to be assigned as L is smaller. FIG. 5 shows a plot of the value of L in FIGS. 3 and 4 and the average value of the code lengths of the codes assigned at that time. Also in this example, it can be confirmed that shorter codes tend to be assigned as L is smaller.
【0023】図2は、本実施形態の符号化処理の手順を
示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the encoding process according to this embodiment.
【0024】前述したように、画像データはまずDCT
変換部1によって2次元DCTによる直交変換処理が施
される(ステップS101)。そして、得られたDCT
係数の空間周波数がしきい値決定部6で評価され(ステ
ップS102)、空間周波数の高いDCT係数ほどしき
い値が大きくなるようにしきい値が各DCT係数毎に決
定される(ステップS103)。次いで、各DCT係数
の絶対値がDCT係数変換部2で評価され(ステップS
104)、|x|<tであれば、y=rxの変換処理
(ステップS105)、x<−tであれば、y=(x+
t)−rtの変換処理(ステップS106)、x>tで
あれば、y=(x−t)+rtの変換処理(ステップS
107)が行われる。As described above, the image data is first DCT
The transform unit 1 performs an orthogonal transform process using two-dimensional DCT (step S101). And the obtained DCT
The spatial frequency of the coefficient is evaluated by the threshold value determining unit 6 (step S102), and a threshold value is determined for each DCT coefficient such that the DCT coefficient having a higher spatial frequency has a larger threshold value (step S103). Next, the absolute value of each DCT coefficient is evaluated by the DCT coefficient conversion unit 2 (Step S).
104), if | x | <t, y = rx conversion processing (step S105), and if x <−t, y = (x +
t) -rt conversion process (step S106), and if x> t, y = (xt) + rt conversion process (step S106)
107) is performed.
【0025】このようにして変換されたDCT係数は量
子化部3で量子化(ステップS108)された後、ラン
レングス符号化部4およびハフマン符号化部5によるラ
ンレングス符号化およびハフマン符号化により可変長符
号化される(ステップS109,S110)。The DCT coefficients thus transformed are quantized by the quantizing unit 3 (step S108), and then are subjected to run-length encoding and Huffman encoding by the run-length encoding unit 4 and the Huffman encoding unit 5. Variable length coding is performed (steps S109 and S110).
【0026】以上のように、本実施形態においては、D
CT係数に対して、その絶対値が小さければより小さ
く、大きければ値を保持するような変換を、高域の係数
には強く、低域の係数には弱く行うことにより、量子化
ステップ数などの条件が同一であれば、DCT係数を符
号化する際に発生する発生符号量を従来よりも小さくす
ることができる。言い換えれば、この発生符号量の減少
分だけ、量子化ステップ数を小さく設定することができ
るため、より高品質な再生画像を得ることができる。As described above, in the present embodiment, D
For the CT coefficient, a conversion is performed such that the smaller the absolute value is, the smaller the absolute value is, the larger the absolute value is, the stronger the high-frequency coefficient and the weaker the low-frequency coefficient, the number of quantization steps, etc. If the conditions are the same, the amount of generated codes generated when encoding the DCT coefficients can be made smaller than in the past. In other words, the number of quantization steps can be set smaller by the reduced amount of generated codes, so that a higher quality reproduced image can be obtained.
【0027】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば、DCT回路1の前に動き補償を
行う回路を有する動画像圧縮装置などにも適用すること
が可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be applied to, for example, a moving picture compression apparatus having a circuit for performing motion compensation before the DCT circuit 1.
【0028】また、本実施形態のDCT係数変換処理を
含む画像符号化の手順はすべてソフトウェアによって実
現することもできる。この場合には、その手順を含むコ
ンピュータプログラムを記録媒体を通じて通常の計算機
に導入して実行させるだけで、本実施形態と同様の効果
を得ることができる。Further, all the image coding procedures including the DCT coefficient conversion processing of this embodiment can be realized by software. In this case, the same effect as in the present embodiment can be obtained only by introducing a computer program including the procedure into a normal computer through a recording medium and executing the program.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
DCT係数に対して、その絶対値が小さければより小さ
く、大きければ値を保持するような変換を、高域の係数
には強く、低域の係数には弱く行うことにより、量子化
後の可変長符号化を行った際の発生符号量を小さくする
ことができ、より低いビットレートでの符号化が可能と
なる。As described above, according to the present invention,
For the DCT coefficients, a transform is performed such that the smaller the absolute value is, the smaller the absolute value is, and the larger the absolute value is, the stronger the high-frequency coefficients and the weaker the low-frequency coefficients are. It is possible to reduce the amount of generated code when performing long coding, and it is possible to perform coding at a lower bit rate.
【図1】本発明の一実施形態に係る画像符号化装置の構
成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施形態の画像符号化装置における符号化処
理の手順を示すフローチャート。FIG. 2 is an exemplary flowchart showing the procedure of an encoding process in the image encoding device of the embodiment.
【図3】同実施形態で使用されるハフマン符号の一部を
示す図。FIG. 3 is an exemplary view showing a part of a Huffman code used in the embodiment;
【図4】同実施形態で使用されるハフマン符号の残りの
部分を示す図。FIG. 4 is an exemplary view showing a remaining portion of the Huffman code used in the embodiment;
【図5】同実施形態で使用されるハフマン符号における
レベル値と平均符号量との関係を表す図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a level value and an average code amount in the Huffman code used in the embodiment.
【図6】従来の定型的な画像符号化装置の構成を示すブ
ロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional standard image encoding device.
【図7】DCT係数をスキャンする順番の例を表す図。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the order of scanning DCT coefficients.
【図8】高次のDCT係数の一部を0に置換する従来の
符号化装置の構成を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional encoding device that replaces a part of high-order DCT coefficients with 0.
1,10,21…DCT変換部 2…DCT係数変換部 3,11,22…量子化部 4,12,24…ランレングス符号化部 5,13,25…ハフマン符号化部 6…しきい値決定部 1,10,21 DCT converter 2 DCT coefficient converter 3,11,22 Quantizer 4,12,24 Run-length encoder 5,13,25 Huffman encoder 6 ... Threshold Decision section
Claims (6)
るブロックに分割する手段と、 分割されたブロックに対し離散コサイン変換を実行する
手段と、 高次の係数ほど値の大きなしきい値が設定されるよう
に、前記離散コサイン変換により得られた各係数の空間
周波数に応じて、前記各係数を変換するためのしきい値
を前記各係数毎に決定するしきい値決定手段と、 前記離散コサイン変換により得られた各係数と、前記し
きい値決定手段によって空間周波数に応じて決定された
しきい値との大小関係に基づいて、絶対値が対応するし
きい値よりも大きな係数はその値を保持する方向へ、且
つ絶対値が対応するしきい値以下の係数はその絶対値が
より小さくなる方向へ、前記離散コサイン変換により得
られた各係数の値を変換する変換手段と、 この変換手段によって変換された前記離散コサイン変換
の係数列に対して対して量子化を行う手段と、 この量子化された係数列に対して可変長符号化を行う符
号化手段とを具備することを特徴とする画像符号化装
置。A means for dividing an image into blocks each including n rows and m columns of pixel data; a means for performing discrete cosine transform on the divided blocks; and a higher-order coefficient having a larger value. Threshold value determining means for determining, for each coefficient, a threshold value for converting each coefficient according to a spatial frequency of each coefficient obtained by the discrete cosine transform so that a value is set. Based on a magnitude relationship between each coefficient obtained by the discrete cosine transform and a threshold determined according to a spatial frequency by the threshold determining means, the absolute value is larger than the corresponding threshold. Conversion means for converting the value of each coefficient obtained by the discrete cosine transform in a direction in which the coefficient holds its value, and in a direction in which the absolute value is equal to or smaller than the corresponding threshold value in a direction in which the absolute value becomes smaller. When, Means for performing quantization on the coefficient sequence of the discrete cosine transform converted by the conversion means, and coding means for performing variable length coding on the quantized coefficient sequence. An image encoding device characterized by the above-mentioned.
によって空間周波数に応じて決定されたしきい値をt、
前記離散コサイン変換により得られた各係数値をx、変
換後の係数値をy、変換係数をr(0≦r≦1)とする
と、 (a) |x|<tであるとき、y=rx (b) x>tであるとき、y=(x−t)+rt (c) x<−tであるとき、y=(x+t)−rt の非線形変換を行うことを特徴とする請求項1記載の画
像符号化装置。2. The method according to claim 1, wherein the converting means sets a threshold value determined according to a spatial frequency by the threshold value determining means as t,
Assuming that each coefficient value obtained by the discrete cosine transform is x, the converted coefficient value is y, and the transform coefficient is r (0 ≦ r ≦ 1), (a) When | x | <t, y = rx (b) When x> t, y = (x−t) + rt (c) When x <−t, perform a nonlinear conversion of y = (x + t) −rt. The image encoding device according to claim 1.
イン変換により得られたn行m列からなる係数例それぞ
れの水平座標をh、その垂直座標をvとすると、しきい
値tを、 t=a(h+v) (aは定数) によって決定することを特徴とする請求項1または2記
載の画像符号化装置。3. The threshold value determining means sets a threshold value t as h, where h is the horizontal coordinate of each of the coefficient examples having n rows and m columns obtained by the discrete cosine transform, and v is the vertical coordinate. 3. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the value is determined by t = a (h + v) (a is a constant).
るブロックに分割し、分割されたブロックに対し離散コ
サイン変換を実行し、 高次の係数ほど値の大きなしきい値が設定されるよう
に、前記離散コサイン変換により得られた各係数の空間
周波数に応じて、前記各係数を変換するためのしきい値
を前記各係数毎に決定し、 前記離散コサイン変換により得られた各係数と、前記空
間周波数に応じて決定されたしきい値との大小関係に基
づいて、絶対値が対応するしきい値よりも大きな係数は
その値を保持する方向へ、且つ絶対値が対応するしきい
値以下の係数はその絶対値がより小さくなる方向へ、前
記離散コサイン変換により得られた各係数の値を変換
し、 この変換後の係数列に対して対して量子化を行い、 この量子化された係数列に対して可変長符号化を行うこ
とを特徴とする画像符号化方法。4. An image is divided into blocks composed of pixel data of n rows and m columns, and a discrete cosine transform is performed on the divided blocks, and a higher-order coefficient is set to a larger threshold value. As described above, according to the spatial frequency of each coefficient obtained by the discrete cosine transform, a threshold for transforming each coefficient is determined for each of the coefficients, and each threshold obtained by the discrete cosine transform is determined. Based on the magnitude relationship between the coefficient and the threshold value determined according to the spatial frequency, a coefficient whose absolute value is larger than the corresponding threshold value is in a direction to hold that value, and the absolute value is corresponding. The coefficient below the threshold value is converted to a value of each coefficient obtained by the discrete cosine transform in such a direction that its absolute value becomes smaller, and quantization is performed on the converted coefficient sequence. To the sequence of quantized coefficients Picture coding method and performing variable length coding with.
によって得られた係数列を量子化する画像符号化装置に
おいて、 前記直交変換によって得られた各係数の値を評価し、絶
対値が所定のしきい値よりも大きな係数はその値を保持
し、絶対値がしきい値以下の係数はその値をより小さく
するように連続で非線形な変換を行う手段と、 前記直交変換によって得られた各係数の空間周波数を評
価し、高次の周波数ほど前記変換が強く、低次の周波数
ほど前記変換が緩く行われるように、前記各係数毎にそ
の空間周波数に応じて前記しきい値を可変設定する手段
とを具備することを特徴とする画像符号化装置。5. An image coding apparatus for performing orthogonal transformation on image data and quantizing a coefficient sequence obtained by the orthogonal transformation, wherein the value of each coefficient obtained by the orthogonal transformation is evaluated, and an absolute value is determined. A coefficient that is larger than the threshold value retains its value, and a coefficient whose absolute value is equal to or less than the threshold value performs continuous non-linear conversion so as to make its value smaller, and means obtained by the orthogonal transformation. The spatial frequency of each coefficient is evaluated, and the higher the frequency, the higher the conversion, and the lower the frequency, the lower the frequency, so that the threshold is varied according to the spatial frequency for each coefficient. An image encoding device comprising: a setting unit.
によって得られた係数列を量子化する画像符号化方法で
あって、 前記直交変換によって得られた係数列のなかで、低次の
空間周波数を有し且つその絶対値が所定値よりも大きな
係数に関してその値を保持し、高次の空間周波数を有し
且つその絶対値が所定値以下の係数に関してはその絶対
値がより小さくなるように前記係数列を変換し、 この変換後の係数列に対して量子化を行うことを特徴と
する画像符号化方法。6. An image coding method for orthogonally transforming image data and quantizing a coefficient sequence obtained by the orthogonal transformation, wherein a low-order space is used in the coefficient sequence obtained by the orthogonal transformation. A coefficient having a frequency and whose absolute value is larger than a predetermined value retains its value, and a coefficient having a higher spatial frequency and whose absolute value is smaller than a predetermined value has a smaller absolute value. An image coding method comprising: converting the coefficient sequence into a coefficient sequence; and performing quantization on the converted coefficient sequence.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2847099A JP2000228771A (en) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Image encoding apparatus and image encoding method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2847099A JP2000228771A (en) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Image encoding apparatus and image encoding method |
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|---|---|
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| JP2847099A Pending JP2000228771A (en) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Image encoding apparatus and image encoding method |
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| JP (1) | JP2000228771A (en) |
-
1999
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