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JP2003299085A - Image compression device - Google Patents

Image compression device

Info

Publication number
JP2003299085A
JP2003299085A JP2002097605A JP2002097605A JP2003299085A JP 2003299085 A JP2003299085 A JP 2003299085A JP 2002097605 A JP2002097605 A JP 2002097605A JP 2002097605 A JP2002097605 A JP 2002097605A JP 2003299085 A JP2003299085 A JP 2003299085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
data
filter
coefficient
high frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002097605A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiro Koto
晴洋 古藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority to JP2002097605A priority Critical patent/JP2003299085A/en
Publication of JP2003299085A publication Critical patent/JP2003299085A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 プリフィルタに内蔵するローパスフィルタの
係数を任意に変更できるようにし、圧縮処理において無
駄となる高域周波数成分の発生を抑えることのできる画
像圧縮装置の実現。 【解決手段】 入力画像に対しフィルタ処理を行うプリ
フィルタ1−2を有し、フィルタ処理後の画像データを
圧縮符号化する画像圧縮装置において、プリフィルタ1
−2の係数を、量子化ステップ幅と入力する画像サイズ
の少なくとも何れか1つに合わせてリアルタイムに変更
し、高域周波数成分を除去するもので、プリフィルタ1
−2に内蔵するローパスフィルタの係数を任意に変更で
きるようにし、圧縮処理において無駄となる高域周波数
成分の発生を抑えるようにしたものである。
(57) [Summary] (With correction) [PROBLEMS] To provide an image compression apparatus capable of arbitrarily changing coefficients of a low-pass filter incorporated in a pre-filter and suppressing generation of useless high frequency components in compression processing. Realization. An image compression apparatus that has a pre-filter 1-2 that performs a filter process on an input image and that compresses and encodes the image data after the filter process.
The coefficient of −2 is changed in real time according to at least one of the quantization step width and the input image size to remove high frequency components.
-2, the coefficient of the low-pass filter incorporated therein can be arbitrarily changed to suppress the occurrence of useless high-frequency components in the compression processing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像圧縮装置とプリ
フィルタを組み合わせたシステムの改良に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvement of a system in which an image compression device and a prefilter are combined.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像処理技術とりわけ画像情報、
音声情報の圧縮技術はめざましい発展を遂げており、容
量の小さい伝送路であっても、高品質な動画像や音声の
伝送が可能となった。 一方、ソフトウェアにより処理
を行うプロセッサの処理能力が著しく向上し、従来ハー
ドウェアで行っていた画像圧縮処理をプロセッサにより
実現するケースが増えてきた。しかし、価格などの様々
な理由により、画像圧縮を行うにはプロセッサの処理能
力が充分でない場合がある。 この場合、原画像と同じ
画質とフレームレートを維持するのは困難であり、画質
を維持するがフレームレートを下げた設定にしたり、反
対にフレームレートを維持するが画質を下げた設定にし
て圧縮処理を行うことで、プロセッサでの処理を少なく
している。もしくは、伝送路の伝送容量が充分でなく、
画像圧縮装置で発生した圧縮データを送りきれない場
合、圧縮率を上げて伝送路に合わせた発生符号量に制御
して伝送を行う必要がある。 この圧縮率を上げるとい
う操作は、結果的に、画質を維持してフレームレートを
下げた設定にしたり、フレームレートを維持して画質を
下げた設定にすることになる。このため、プロセッサの
処理能力が充分でない場合や、伝送路の伝送容量が充分
でない場合の画質とフレームレートは、どちらか一方だ
けを重視したトレードオフの関係となる。よって、動き
を重視するような、ある程度の画質劣化を許容した画像
伝送という用途が存在する。 それは、秒間のフレーム
数を増やすために、1枚の画像の圧縮率を高めたことに
等しい。
2. Description of the Related Art In recent years, image processing technology, especially image information,
Audio information compression technology has made remarkable progress, and it has become possible to transmit high-quality moving images and audio even on transmission lines with small capacity. On the other hand, the processing capability of a processor that performs processing by software has significantly improved, and the number of cases in which the image compression processing that has been conventionally performed by hardware is realized by the processor has increased. However, due to various reasons such as price, the processing capability of the processor may not be sufficient to perform image compression. In this case, it is difficult to maintain the same image quality and frame rate as the original image. To maintain image quality, set a lower frame rate, or conversely, maintain a frame rate but set a lower image quality for compression. By performing the processing, the processing in the processor is reduced. Or, the transmission capacity of the transmission line is not enough,
When the compressed data generated by the image compression device cannot be sent, it is necessary to increase the compression rate and control the generated code amount according to the transmission path for transmission. This operation of increasing the compression rate results in setting the image quality to be maintained and the frame rate lowered, or to maintain the frame rate and setting the image quality to be reduced. Therefore, when the processing capacity of the processor is not sufficient or the transmission capacity of the transmission path is not sufficient, the image quality and the frame rate have a trade-off relationship in which only one of them is emphasized. Therefore, there is an application for image transmission in which a certain degree of image quality deterioration is allowed, such as placing importance on motion. That is equivalent to increasing the compression rate of one image in order to increase the number of frames per second.

【0003】このプロセッサを用いた画像圧縮装置の画
質と圧縮率の関係について、図2の画像圧縮装置のプロ
ック図を用いて説明する。まず、画像圧縮装置の構成を
説明する。画像圧縮装置は、入力した画像データを圧縮
データに変換し出力するものである。まず、プリフィル
タ2−1に入力した入力画像1−1は、フィルタ処理が
行われ、変換画像1−3として出力される。 フィルタ
処理は、用途によりその処理が違い、例えばローパスフ
ィルタ、画像サイズ変換、ノイズ除去処理等がある。こ
の変換画像1−3は、差分処理部1−4と動き検出部1
−25に入力される。差分処理部1−4には、変換画像
1−3と予測画像1−28が入力され、変換画像1−3
に対し、予測画像1−28との差分をとり、その差分の
画像データを差分画像1−5として出力する。直交変換
部1−6は、入力された差分画像1−5に対し直交変換
を行い、変換された係数データ1−7を出力する。 直
交変換には、例えばDCTやウェーブレット変換があ
り、画像データを空間周波数領域に変換し、隣接画素と
の相関を利用して低域周波数領域に変換係数を偏らせ、
後段の量子化部1−8と組み合わせてデータ圧縮を行
う。量子化部1−8は、入力された係数データ1−7に
対し量子化を行い、量子化係数データ1−9として、可
変長符号化部1−10と逆量子化部1−19に出力す
る。 前段の直交変換部1−6で低域周波数領域に偏っ
た変換係数の値を、量子化ステップ幅の倍数で表し、デ
ータ圧縮を行う。
The relationship between the image quality and the compression rate of the image compression apparatus using this processor will be described with reference to the block diagram of the image compression apparatus of FIG. First, the configuration of the image compression device will be described. The image compression device converts input image data into compressed data and outputs the compressed data. First, the input image 1-1 input to the pre-filter 2-1 is filtered and output as a converted image 1-3. The filter processing differs depending on the application, and includes, for example, a low-pass filter, image size conversion, noise removal processing, and the like. The converted image 1-3 includes a difference processing unit 1-4 and a motion detecting unit 1.
Input to -25. The converted image 1-3 and the predicted image 1-28 are input to the difference processing unit 1-4, and the converted image 1-3 is input.
On the other hand, the difference from the predicted image 1-28 is calculated, and the image data of the difference is output as the difference image 1-5. The orthogonal transform unit 1-6 performs an orthogonal transform on the input difference image 1-5 and outputs the transformed coefficient data 1-7. The orthogonal transform includes, for example, DCT and wavelet transform, transforms image data into a spatial frequency domain, and biases transform coefficients into a low frequency domain by utilizing correlation with adjacent pixels,
Data compression is performed in combination with the quantizer 1-8 in the subsequent stage. The quantizer 1-8 quantizes the input coefficient data 1-7 and outputs it as quantized coefficient data 1-9 to the variable length encoder 1-10 and the inverse quantizer 1-19. To do. The orthogonal transform unit 1-6 in the preceding stage expresses the value of the transform coefficient biased to the low frequency region by a multiple of the quantization step width, and performs data compression.

【0004】可変長符号化部1−10は、入力された量
子化係数データ1−9を可変長符号に変換し、可変長符
号データ1−11としてバッファ1−12へ出力する。
即ち量子化係数データ1−9のシンボルの出現確率に応
じて可変長符号を割り当て、出力されるデータの平均符
号量を最小にする。この可変長符号化には、例えば、ハ
フマン符号化や算術符号化が用いられる。バッファ1−
12は、入力された可変長符号データ1−11を一時的
に蓄積し、圧縮データ1−13として出力する。 ま
た、バッファ1−12に蓄積された可変長符号データ1
−11のデータ量をバッファ占有量1−14として符号
量制御部1−15へ出力する。符号量制御部1−15
は、入力されたバッファ占有量1−14により画像1枚
を圧縮処理したときの発生符号量を計算し、その計算結
果から次の画像の圧縮率を制御する量子化ステップ幅1
−16として量子化部1−8へ出力する。逆量子化部1
−19は、入力された量子化係数データ1−9に対し、
逆量子化処理を行い、復号係数データ1−20として直
交逆変換部1−21へ出力する。直交逆変換部1−21
は、入力された復号係数データ1−20に対し、直交逆
変換処理を行い、復号画像1−22としてフレームメモ
リ1−23へ出力する。フレームメモリ1−23は復号
画像1−22を蓄積し、次の画像データの予測符号化に
使用するための参照画像1−24として、動き検出部1
−25と動き補償部1−27へ出力する。動き検出部1
−25は、変換画像1−3と、その変換画像1−3より
前のフレームの画像データである参照画像1−24とか
ら、部分的な画像の動きやパン・チルトなどを検出し、
その情報を動きベクトル1−26として、動き補償部1
−27へ出力する。動き補償部1−27は、入力された
参照画像1−24と動きベクトル1−26から動き補償
を行い、次のフレームの画像データを予測した予測画像
1−28として、差分処理部1−4へ出力する。 以上
が画像圧縮装置の構成である。
The variable length coding unit 1-10 converts the input quantized coefficient data 1-9 into a variable length code, and outputs it to the buffer 1-12 as variable length code data 1-11.
That is, a variable length code is assigned according to the probability of appearance of the symbols of the quantized coefficient data 1-9, and the average code amount of the output data is minimized. For this variable-length coding, for example, Huffman coding or arithmetic coding is used. Buffer 1-
12 temporarily stores the input variable length code data 1-11 and outputs it as compressed data 1-13. Also, the variable length code data 1 stored in the buffer 1-12
The data amount of -11 is output to the code amount control unit 1-15 as the buffer occupation amount 1-14. Code amount control unit 1-15
Is a quantization step width for controlling the compression rate of the next image from the calculation result by calculating the generated code amount when one image is compressed by the input buffer occupation amount 1-14.
It is output as -16 to the quantizer 1-8. Inverse quantizer 1
-19 is for the input quantized coefficient data 1-9,
The inverse quantization process is performed and the decoded coefficient data 1-20 is output to the orthogonal inverse transform unit 1-21. Orthogonal inverse transform unit 1-21
Performs orthogonal inverse transform processing on the input decoding coefficient data 1-20, and outputs it as a decoded image 1-22 to the frame memory 1-23. The frame memory 1-23 stores the decoded image 1-22, and as a reference image 1-24 to be used for predictive coding of the next image data, the motion detecting unit 1-23.
-25 and the motion compensation unit 1-27. Motion detector 1
-25 detects a partial image movement, pan / tilt, etc. from the converted image 1-3 and the reference image 1-24 which is the image data of the frame before the converted image 1-3,
The information is used as the motion vector 1-26, and the motion compensation unit 1
Output to -27. The motion compensation unit 1-27 performs motion compensation from the input reference image 1-24 and the motion vector 1-26, and the difference processing unit 1-4 as a predicted image 1-28 that predicts the image data of the next frame. Output to. The above is the configuration of the image compression apparatus.

【0005】次に、この画像圧縮装置の動作を説明す
る。 入力画像データ1−1は、プリフィルタ2−1に
より画像サイズの変換や、ローパスフィルタによる高域
周波数成分の削除が行われる。 画像圧縮では、画像デ
ータの高域周波数成分の除去によりデータ圧縮を行って
いるため、圧縮前のローパスフィルタ処理は圧縮効率の
向上に効果的である。プリフィルタ2−1により処理さ
れた変換画像1−3は、差分処理部1−4に入力され
る。 変換画像1−3に対し、前のフレームの画像デー
タを圧縮伸張し動き補償を行った予測画像1−28との
差分を取ることで、予測との差分データである差分画像
1−5を出力する。 予測が当たれば差分データはゼロ
になり、圧縮効率が最も高くなる。差分画像1−5は、
直交変換部1−6で直交変換が行われ、画像データを空
間周波数領域に変換される。 即ち、隣接画素との相関
を利用して低域周波数領域に変換係数を偏らせた係数デ
ータ1−7として量子化部1−8に出力される。係数デ
ータ1−7は、量子化部1−8に入力された量子化ステ
ップ幅1−16に従い、直交変換部1−6で低域周波数
領域に偏った変換係数の値を、量子化ステップ幅1−1
6の倍数で表し、主に高域周波数領域の係数データの量
子化ステップ幅を広くすることで同じデータを連続さ
せ、もしくは、より高域の周波数領域については削除し
データ圧縮を行う。 この低域周波数領域に偏った係数
データを量子化係数データ1−9として可変長符号化部
1−10へ出力する。可変長符号化部1−10では、量
子化係数データ1−9が低域周波数領域に偏ったデータ
であることを利用し、シンボルの出現確率に応じて可変
長符号を割り当て、出力される可変長符号データ1−1
1の平均符号量を最小にする。
Next, the operation of this image compression apparatus will be described. For the input image data 1-1, the image size is converted by the pre-filter 2-1 and the high frequency components are deleted by the low-pass filter. In the image compression, since the data compression is performed by removing the high frequency component of the image data, the low-pass filter processing before the compression is effective in improving the compression efficiency. The converted image 1-3 processed by the pre-filter 2-1 is input to the difference processing unit 1-4. The difference image 1-5, which is difference data from the prediction, is output by calculating the difference between the conversion image 1-3 and the prediction image 1-28 in which the image data of the previous frame is compressed / decompressed and motion-compensated. To do. If the prediction is correct, the difference data becomes zero, and the compression efficiency is highest. The difference image 1-5 is
The orthogonal transform unit 1-6 performs the orthogonal transform to transform the image data into the spatial frequency domain. That is, it is output to the quantization unit 1-8 as coefficient data 1-7 in which the transform coefficient is biased to the low frequency region by utilizing the correlation with the adjacent pixel. The coefficient data 1-7 is obtained by converting the value of the transform coefficient biased to the low frequency region by the orthogonal transform unit 1-6 according to the quantization step width 1-16 input to the quantization unit 1-8. 1-1
It is expressed by a multiple of 6, and the same data is made continuous by mainly widening the quantization step width of coefficient data in the high frequency region, or data is compressed by deleting it in the higher frequency region. The coefficient data biased to the low frequency region is output to the variable length coding unit 1-10 as the quantized coefficient data 1-9. The variable-length coding unit 1-10 uses the fact that the quantized coefficient data 1-9 is data biased to the low-frequency region, assigns a variable-length code according to the probability of appearance of a symbol, and outputs it. Long code data 1-1
The average code amount of 1 is minimized.

【0006】可変長符号データ1−11は、一時的にバ
ッファ1−12に蓄積され、バースト的に発生する可変
長符号データ1−11を、伝送路の伝送容量に合わせた
一定のレートにした圧縮データ1−13として出力す
る。 この時、圧縮処理により発生した圧縮データ1−
13のデータ量が伝送路の伝送容量を超えると、伝送し
きれないデータがバッファ1−12内に蓄積されてい
く。 また、発生した圧縮データ1−13のデータ量が
少ないと、バッファ1−12に蓄積されていたデータは
減少していく。 このデータ量の蓄積状態を示すバッフ
ァ占有量1−14を符号量制御部1−15へ出力するこ
とで、伝送路の伝送容量に合わせたデータ量の発生を行
うレートコントロールをすることが出来る。レートコン
トロールを行うのは、符号量制御部1−15である。
入力されたバッファ占有量1−14の内容から、現在、
発生している圧縮データ1−13の量が伝送路の伝送容
量を超えているか、もしくは逆に足りないのかを判断す
る。伝送容量を超えるデータ量を発生している場合は、
量子化ステップ幅1−16のステップ幅を大きくし、量
子化部1−8で発生する高域周波数成分のデータ量を抑
える。 逆に伝送容量に満たない場合、量子化ステップ
幅1−16のステップ幅を小さくし、量子化部1−8で
発生する高域周波数領域のデータ量を増やす。このよう
にして圧縮率を制御する。
The variable-length code data 1-11 is temporarily stored in the buffer 1-12, and the variable-length code data 1-11 generated in a burst is set to a constant rate according to the transmission capacity of the transmission line. Output as compressed data 1-13. At this time, the compressed data 1-
When the data amount of 13 exceeds the transmission capacity of the transmission path, the data that cannot be transmitted is accumulated in the buffer 1-12. If the amount of generated compressed data 1-13 is small, the amount of data stored in the buffer 1-12 will decrease. By outputting the buffer occupancy 1-14 indicating the storage state of the data amount to the code amount control unit 1-15, it is possible to perform rate control for generating the data amount according to the transmission capacity of the transmission path. It is the code amount control unit 1-15 that performs rate control.
From the contents of the input buffer occupancy 1-14,
It is determined whether or not the amount of the generated compressed data 1-13 exceeds the transmission capacity of the transmission path, or vice versa. If you are generating more data than the transmission capacity,
The step width of the quantization step width 1-16 is increased to suppress the data amount of the high frequency component generated in the quantization unit 1-8. On the other hand, when the transmission capacity is not reached, the step width of the quantization step width 1-16 is reduced and the amount of data in the high frequency region generated in the quantization unit 1-8 is increased. In this way, the compression rate is controlled.

【0007】量子化部1−8から出力された量子化係数
データ1−9は、逆量子化部1−19、直交逆変換部1
−21により、圧縮前の画像データである復号画像1−
22に戻される。ただし、量子化部1−8で高域周波数
成分が除去されているため、圧縮前の画像とは一致しな
い。この復号画像1−22は、フレームメモリ1−23
に入力され、動き処理において参照画像1−24として
使用するために蓄積される。動き検出部1−25では、
この参照画像1−24と、次のフレームの画像データで
ある変換画像1−3とを比較し、部分的な画像の動きや
パン・チルトなどを検出し、該情報を動きベクトル1−
26として動き補償部1−27へ出力する。この動きベ
クトル1−26と参照画像1−24から動き補償部1−
27では、次のフレームの画像データである予測画像1
−28を生成し、差分処理部1−4へ出力する。
The quantized coefficient data 1-9 output from the quantizer 1-8 are the inverse quantizer 1-19 and the orthogonal inverse transformer 1.
-21, the decoded image which is the image data before compression 1-
Returned to 22. However, since the high frequency component is removed by the quantizer 1-8, it does not match the image before compression. The decoded image 1-22 is displayed in the frame memory 1-23.
And are stored for use as reference images 1-24 in motion processing. In the motion detector 1-25,
This reference image 1-24 is compared with the converted image 1-3 which is the image data of the next frame to detect a partial image motion, pan / tilt, etc.
26 to the motion compensation unit 1-27. From the motion vector 1-26 and the reference image 1-24, the motion compensation unit 1-
In 27, the predicted image 1 which is the image data of the next frame
-28 is generated and output to the difference processing unit 1-4.

【0008】前述したように、差分処理部1−4では、
予測画像1−28と変換画像1−3との差分を取ること
で、予測との差分データを発生する。 つまり動きベク
トル1−26による予測が当たり、予測画像1−28と
変換画像1−3とが一致すれば、差分データはゼロにな
る。 また、動きがない画像に対しても、差分処理部1
−4で差分がとられる。ここで、圧縮伸張を行った復号
画像1−22は、高域周波数成分が除去されており、予
測画像1−28も同様である。 このため、変換画像1
−3と比較すると、高域周波数成分が差分データとして
出力される。 この差分データ1−5は量子化部1−8
で、高域周波数成分の量子化係数データ1−9として出
力されるため、発生データ量が増加し、バッファ1−1
2に蓄積されるデータ量も増加することになる。このバ
ッファ1−12でのデータ量の増加は、バッファ占有量
1−14として出力されるので、符号量制御部1−15
では、データ量を減らすために、量子化ステップ幅1−
16のステップ幅を大きくし、より高域周波数成分を減
らそうとする。 この一連の動作が一回りするのには、
ソフトウェアによる処理のため、処理時間による遅延が
あり、実際に量子化部1−8で高域周波数成分が減らさ
れる画像は、時間的に、もしくは空間的に別の位置の画
像データである。そのため無用な画質劣化が発生する原
因となる。 また、高域周波数成分が多く存在すると、
より多くの係数データを処理することになるため、直交
変換部1−6における処理量が増加する。 これは、圧
縮効率の低下につながる。
As described above, in the difference processing section 1-4,
Difference data from the prediction is generated by taking the difference between the prediction image 1-28 and the conversion image 1-3. That is, if the prediction by the motion vector 1-26 is successful and the predicted image 1-28 and the converted image 1-3 match, the difference data becomes zero. In addition, the difference processing unit 1 can also be applied to a static image.
The difference is taken at -4. Here, the decoded image 1-22 that has undergone compression / decompression has the high frequency components removed, and so does the predicted image 1-28. Therefore, the converted image 1
When compared with -3, the high frequency component is output as difference data. This difference data 1-5 is stored in the quantizer 1-8.
Then, since it is output as the quantization coefficient data 1-9 of the high frequency component, the amount of generated data increases, and the buffer 1-1
The amount of data stored in 2 also increases. Since the increase in the data amount in the buffer 1-12 is output as the buffer occupation amount 1-14, the code amount control unit 1-15
Then, in order to reduce the amount of data, the quantization step width 1-
The step width of 16 is increased to try to reduce higher frequency components. In order for this series of operations to go around once,
Since the processing is performed by software, there is a delay due to the processing time, and the image in which the high frequency components are actually reduced by the quantizer 1-8 is image data at another position temporally or spatially. As a result, useless deterioration of image quality occurs. Also, if there are many high frequency components,
Since more coefficient data will be processed, the processing amount in the orthogonal transformation unit 1-6 increases. This leads to a reduction in compression efficiency.

【0009】このような理由から、必要以上の高域周波
数成分を除去するために、プリフィルタ2−1のローパ
スフィルタで、予め高域周波数成分を除去しておく手法
がとられる。しかし、プリフィルタ2−1で、画像サイ
ズの変換も同時に行う場合、画素のサンプリング周波数
が異なることから、変換サイズにより様々な空間周波数
成分が含まれることになる。 画像サイズを任意のサイ
ズに変更する場合、それぞれ最適なローパスフィルタの
係数が異なる。 また、圧縮率が変わると、量子化部1
−8で削除される高域周波数成分の範囲が変化するの
で、完全に無駄な高周波成分を除去することは出来な
い。このため、一意的に高域周波数成分を除去するロー
パスフィルタでは、完全に無駄な高域周波数成分を除去
することは出来ず、圧縮効率が向上しない。
For this reason, in order to remove unnecessary high frequency components, the low pass filter of the pre-filter 2-1 removes the high frequency components in advance. However, when the image size conversion is also performed by the pre-filter 2-1 at the same time, since the sampling frequencies of the pixels are different, various spatial frequency components are included depending on the conversion size. When the image size is changed to an arbitrary size, the optimum low-pass filter coefficients are different. When the compression rate changes, the quantizer 1
Since the range of the high frequency components deleted in -8 changes, it is not possible to completely remove useless high frequency components. Therefore, the low-pass filter that uniquely removes the high frequency components cannot completely remove the useless high frequency components, and the compression efficiency cannot be improved.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
プリフィルタに内蔵したローパスフィルタで画像データ
の高域周波数成分を除去する場合、画像サイズや圧縮率
を任意に変更できる画像圧縮装置では完全に無駄な高域
周波数成分を除去することが出来ない。また、プロセッ
サにより圧縮処理を行う画像圧縮装置では、高域周波数
成分が存在すると量子化部での処理量が増加し圧縮効率
が低下する。本発明はこれらの欠点を除去し、プリフィ
ルタに内蔵するローパスフィルタの係数を任意に変更で
きるようにし、圧縮処理において無駄となる高域周波数
成分の発生を抑えることを目的とする。
As described above,
When the high-pass frequency component of the image data is removed by the low-pass filter built in the pre-filter, the image compression device that can arbitrarily change the image size and the compression rate cannot completely remove the useless high-pass frequency component. In addition, in the image compression device that performs compression processing by the processor, the presence of high frequency components increases the amount of processing in the quantizer and reduces compression efficiency. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate these drawbacks, allow the coefficients of a low-pass filter incorporated in a pre-filter to be changed arbitrarily, and suppress the generation of wasteful high frequency components in the compression process.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、入力画像に対しフィルタ処理を行うプリフ
ィルタを有し、フィルタ処理後の画像データを圧縮符号
化する画像圧縮装置において、上記プリフィルタの係数
をリアルタイムに変更することで高域周波数成分を除去
するようにしたものである。また、プリフィルタの係数
を、量子化ステップ幅に合わせてリアルタイムに変更
し、高域周波数成分を除去するものである。また、プリ
フィルタの係数を、入力する画像サイズに合わせてリア
ルタイムに変更し、高域周波数成分を除去するものであ
る。また、プリフィルタの係数を、量子化ステップ幅と
入力する画像サイズに合わせてリアルタイムに変更し、
高域周波数成分を除去するものである。つまり、プリフ
ィルタに内蔵するローパスフィルタの係数を任意に変更
できる様にし、符号量制御部からの情報を用いてローパ
スフィルタの係数を求めることにより、圧縮処理におい
て無駄となる高域周波数成分の発生を抑えることができ
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image compression apparatus which has a pre-filter for performing a filtering process on an input image, and which compresses and codes the image data after the filtering process. The high-frequency component is removed by changing the coefficient of the pre-filter in real time. Further, the coefficient of the pre-filter is changed in real time according to the quantization step width to remove high frequency components. In addition, the coefficient of the pre-filter is changed in real time according to the input image size to remove high frequency components. In addition, the coefficient of the pre-filter is changed in real time according to the quantization step size and the input image size,
It is intended to remove high frequency components. In other words, the coefficient of the low-pass filter built in the pre-filter can be changed arbitrarily, and the coefficient of the low-pass filter is obtained using the information from the code amount control unit, so that the high-frequency component that is wasted in the compression process is generated Can be suppressed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に基づく適応プリ
フィルタ付き画像圧縮装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。 図2の従来の構成と比較すると、フィ
ルタ係数制御部1−17が追加され、プリフィルタ2−
1が適応プリフィルタ1−2に変更されている以外は、
従来と同様の構成である。発生する圧縮データのデータ
量や画質を決定するレートコントロールの動作も従来と
同様で、バッファ1―12内のデータ量をバッファ占有
量1−14として符号量制御部1−15に出力し、量子
化ステップ幅1−16として量子化部1−8へ出力す
る。本発明では、量子化ステップ幅1−16を、フィル
タ係数制御部1−17にも出力するようにしている点が
従来と異なっている。
1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an image compression apparatus with an adaptive prefilter according to the present invention. Compared with the conventional configuration of FIG. 2, a filter coefficient control unit 1-17 is added, and a pre-filter 2-
1 has been changed to the adaptive pre-filter 1-2,
The configuration is the same as the conventional one. The rate control operation for determining the data amount and image quality of the generated compressed data is similar to the conventional one, and the data amount in the buffer 1-12 is output to the code amount control unit 1-15 as the buffer occupation amount 1-14, and the The quantization step width 1-16 is output to the quantizer 1-8. The present invention is different from the conventional one in that the quantization step width 1-16 is also output to the filter coefficient control unit 1-17.

【0013】フィルタ係数制御部1−17は、入力され
た量子化ステップ幅1−16により高域周波数成分が除
去される範囲を判断する。 この判断内容から、高域周
波数成分を除去するためのローパスフィルタの係数を決
定し、フィルタ係数1−18として適応プリフィルタ1
−2へ出力する。 また、同時に、圧縮処理を行ってい
る画像のサイズを画像サイズ情報1−29として入力
し、画像データのサンプリング周波数に合わせたフィル
タ係数を決定する。適応プリフィルタ1−2は、内蔵す
るローパスフィルタの係数を変更するためのフィルタ係
数1−18を入力することが出来る。すなわち、フィル
タ係数制御部1−17において、量子化ステップ幅1−
16と画像サイズ情報1−29より導き出されたフィル
タ係数1−18により、適応プリフィルタ1−2のロー
パスフィルタの係数をリアルタイムに変更することで、
現在の圧縮率と画像サイズに合った高域周波数成分の除
去が可能となり、無駄な高域周波数成分を量子化部1−
8に入力することなく、圧縮処理を行うことが出来る。
これにより、プロセッサによる量子化部1−8での処理
量を削減し、圧縮効率を向上させることが出来る。
The filter coefficient control unit 1-17 determines the range in which the high frequency components are removed by the input quantization step width 1-16. From the contents of this determination, the coefficient of the low-pass filter for removing the high frequency components is determined, and the adaptive pre-filter 1 is used as the filter coefficient 1-18.
Output to -2. At the same time, the size of the image that is being compressed is input as image size information 1-29, and the filter coefficient that matches the sampling frequency of the image data is determined. The adaptive pre-filter 1-2 can input the filter coefficient 1-18 for changing the coefficient of the built-in low-pass filter. That is, in the filter coefficient control unit 1-17, the quantization step width 1-
16 and the filter coefficient 1-18 derived from the image size information 1-29, by changing the coefficient of the low-pass filter of the adaptive pre-filter 1-2 in real time,
It becomes possible to remove high frequency components that match the current compression rate and image size, and the wasteful high frequency components are quantized by the quantizer 1-
It is possible to perform compression processing without inputting in 8.
As a result, the amount of processing in the quantization unit 1-8 by the processor can be reduced and the compression efficiency can be improved.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明した本発明の構成を用いること
により、現在の画像サイズと圧縮率に合った高周波数成
分の除去が可能となり、画像サイズや圧縮率を任意に変
更しても、無駄な高域周波数成分を除去することが出来
る画像圧縮装置が実現できる。
By using the configuration of the present invention described above, it is possible to remove high frequency components that match the current image size and compression rate, and even if the image size and compression rate are changed arbitrarily, there is no waste. It is possible to realize an image compression device that can remove various high frequency components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像圧縮装置の一実施例の構成を示す
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an image compression apparatus of the present invention.

【図2】従来の画像圧縮装置の構成の一例を示すブロッ
ク図
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional image compression device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1:入力画像、1−2:適応プリフィルタ、1−
3:変換画像、1−4:差分処理部、1−5:差分画
像、1−6:直交変換部、1−7:係数データ、1−
8:量子化部、1−9:量子化係数データ、1−10:
可変長符号化部、1−11:可変長符号データ、1−1
2:バッファ、1−13:圧縮データ、1−14:バッ
ファ占有量、1−15:符号量制御部、1−16:量子
化ステップ幅、1−17:フィルタ係数制御部、1−1
8:フィルタ係数、1−19:逆量子化部、1−20:
復号係数データ、1−21:直交逆変換部、1−22:
復号画像、1−23:フレームメモリ、1−24:参照
画像、1−25:動き検出部、1−26:動きベクト
ル、1−27:動き補償部、1−28:予測画像、1−
29:画像サイズ情報。
1-1: Input image, 1-2: Adaptive pre-filter, 1-
3: Transformed image, 1-4: Difference processing unit, 1-5: Difference image, 1-6: Orthogonal transformation unit, 1-7: Coefficient data, 1-
8: quantizer, 1-9: quantized coefficient data, 1-10:
Variable length coding unit, 1-11: Variable length code data, 1-1
2: buffer, 1-13: compressed data, 1-14: buffer occupation amount, 1-15: code amount control unit, 1-16: quantization step width, 1-17: filter coefficient control unit, 1-1
8: filter coefficient, 1-19: dequantizer, 1-20:
Decoding coefficient data, 1-21: Orthogonal inverse transform unit, 1-22:
Decoded image, 1-23: Frame memory, 1-24: Reference image, 1-25: Motion detection unit, 1-26: Motion vector, 1-27: Motion compensation unit, 1-28: Predicted image, 1-
29: Image size information.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像に対しフィルタ処理を行うプリ
フィルタを有し、フィルタ処理後の画像データを圧縮符
号化する画像圧縮装置において、上記プリフィルタの係
数をリアルタイムに変更することで高域周波数成分を除
去することを特徴とする画像圧縮装置。
1. An image compression apparatus having a pre-filter for performing a filtering process on an input image, wherein the pre-filter coefficient is changed in real time in an image compression apparatus for compression-encoding the filtered image data. An image compression device characterized by removing components.
【請求項2】 請求項1記載の画像圧縮装置において、
上記プリフィルタの係数を、量子化ステップ幅に合わせ
てリアルタイムに変更し、高域周波数成分を除去するこ
とを特徴とする画像圧縮装置。
2. The image compression apparatus according to claim 1,
An image compression apparatus, wherein the coefficient of the pre-filter is changed in real time according to the quantization step width to remove high frequency components.
【請求項3】 請求項1記載の画像圧縮装置において、
上記プリフィルタの係数を、入力する画像サイズに合わ
せてリアルタイムに変更し、高域周波数成分を除去する
ことを特徴とする画像圧縮装置。
3. The image compression apparatus according to claim 1,
An image compression apparatus, wherein the coefficient of the pre-filter is changed in real time according to an input image size to remove high frequency components.
【請求項4】 請求項1記載の画像圧縮装置において、
上記プリフィルタの係数を、量子化ステップ幅と入力す
る画像サイズに合わせてリアルタイムに変更し、高域周
波数成分を除去することを特徴とする画像圧縮装置。
4. The image compression apparatus according to claim 1, wherein
An image compression apparatus characterized in that a coefficient of the pre-filter is changed in real time according to a quantization step width and an input image size to remove a high frequency component.
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