JP2552382B2 - Image signal compression coding device - Google Patents
Image signal compression coding deviceInfo
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は画像信号圧縮符号化装置に関し、特に、一つ
の画面を構成する画像データを一旦、記録媒体に格納し
た後に圧縮符号化する画像信号圧縮符号化装置に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image signal compression encoding apparatus, and more particularly to an image signal compression encoding apparatus that temporarily stores image data forming one screen in a recording medium and then performs compression encoding. .
背景技術 ディジタル電子スチルカメラにより撮影された画像デ
ータのようなディジタル画像データをメモリに記憶する
場合には、データ量を減らしてメモリの記憶容量を少な
くするため、各種の手法による圧縮符号化が行われてい
る。特に2次元直交変換符号化は、大きな圧縮率で符号
化を行うことができ、かつ符号化に伴う画像歪も抑圧で
きることから、広く用いられている。BACKGROUND ART When digital image data such as image data taken by a digital electronic still camera is stored in a memory, compression encoding by various methods is performed in order to reduce the data amount and the memory storage capacity. It is being appreciated. In particular, two-dimensional orthogonal transform coding is widely used because it can perform coding at a large compression rate and can suppress image distortion due to coding.
このような2次元直交変換符号化においては、一つの
画面を構成する画像データは画面上で所定の数のブロッ
クに分割され、その分割された画面のそれぞれのブロッ
ク内の画像データが2次元直交変換される。直交変換さ
れた画像データ、すなわち変換係数は、所定の閾値と比
較され、閾値以下の部分の切り捨て(係数切り捨て)が
行われる。これにより閾値以下の変換係数は、その後、
0のデータとして処理される。次に係数切り捨てが行わ
れた変換係数は、所定の量子化ステップ値、すなわち正
規化係数により除算され、ステップ幅による量子化、す
なわち正規化が行われる。これにより、変換係数の値、
すなわち振幅のダイナミックレンジを抑圧することがで
きる。In such a two-dimensional orthogonal transform coding, image data forming one screen is divided into a predetermined number of blocks on the screen, and the image data in each block of the divided screen is two-dimensional orthogonal. To be converted. The orthogonally transformed image data, that is, the transform coefficient, is compared with a predetermined threshold value, and the portion below the threshold value is truncated (coefficient truncation). As a result, the conversion factor below the threshold is
It is processed as 0 data. Next, the transform coefficient subjected to coefficient truncation is divided by a predetermined quantization step value, that is, a normalization coefficient, and quantization by a step width, that is, normalization is performed. This gives the value of the conversion factor,
That is, the dynamic range of the amplitude can be suppressed.
このような2次元直交変換符号化において、上記の正
規化係数を一定の値として正規化を行い、符号化した場
合には、画像データによって符号化されたデータ量が異
なり、メモリへの記録に不便であった。In such a two-dimensional orthogonal transform coding, when the above-mentioned normalization coefficient is normalized with a constant value and coded, the amount of coded data differs depending on the image data, and the data is recorded in the memory. It was inconvenient.
すなわち、一定の正規化係数を用いて正規化し符号化
を行った場合には、高周波(AC)成分を多く含む画像デ
ータは符号化されたデータ量が多くなり、低周波(DC)
成分を多く含む画像データは符号化されたデータ量が少
なくなる。このような符号化されたデータ量の差は5〜
10倍にも達することがあるため、一定の容量のメモリに
記録する場合に不都合であった。That is, when the data is normalized by using a certain normalization coefficient and coded, the amount of coded data in the image data including many high frequency (AC) components is large, and the low frequency (DC) is large.
The image data including many components has a small amount of encoded data. The difference in the amount of encoded data is 5 to
Since it can reach up to 10 times, it is inconvenient when recording in a fixed capacity memory.
そこで例えば、一つの画面を複数のブロックに分割
し、この分割されたブロック単位の画像データに高周波
成分が含まれる程度、いわゆるアクティビティを算出
し、これに基づいて各ブロック単位に正規化係数を設
定、すなわち1画素当りのビット数の設定(ビット配
分)が行われていた。Therefore, for example, one screen is divided into a plurality of blocks, the degree of inclusion of high-frequency components in the divided block-unit image data, so-called activity, is calculated, and the normalization coefficient is set for each block based on this. That is, the number of bits per pixel is set (bit allocation).
しかしながら、たとえばこのような画像信号圧縮符号
化装置を備えたディジタル電子スチルカメラにより画像
を記録する場合に画面上で主要被写体(たとえば人物)
の周辺(背景)にアクティビティの高い領域が存在する
と、その領域に画像データ圧縮時におけるビット配分が
高く設定されることとなる。したがって画面の中央部分
に位置する主要被写体の領域におけるビット配分は相対
的に低くなり、画像データの圧縮処理に起因して画質が
劣化するという問題があった。However, for example, when an image is recorded by a digital electronic still camera equipped with such an image signal compression encoding device, a main subject (for example, a person) is displayed on the screen.
If there is a high activity area around (background), the bit allocation at the time of image data compression is set to be high in that area. Therefore, the bit distribution in the area of the main subject located in the central portion of the screen becomes relatively low, and there is a problem that the image quality is deteriorated due to the compression processing of the image data.
目 的 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、一つの画面を構成する画像データを一旦、メモリに
格納した後に圧縮符号化する際に画面上の領域に応じて
ビット配分を設定することができる画像信号圧縮符号化
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and when the image data forming one screen is once stored in the memory and then compression-encoded, bit allocation is performed according to the area on the screen. An object is to provide an image signal compression encoding device that can be set.
発明の開示 本発明によれば、一つの画面を構成するディジタル画
像データを画面上で複数のブロックに分割して各ブロッ
クについて2次元直交変換を行い、かつ該直交変換され
た画像データを与えられた正規化係数に基づいて正規化
すると共に、該正規化された画像データを符号化する画
像信号圧縮符号化装置は、ディジタル画像データを記憶
する第1の記憶手段と、第1の記憶手段から読み出され
たディジタル画像データを表示画面上に表示する画像再
生手段と、表示画面上に表示された画像のうち画像デー
タ圧縮処理時にビット配分を高くすべき画面上の領域を
指定する領域指定手段と、上記ブロックごとのアクティ
ビティを算出するブロックアクティビティ算出手段と、
ブロックアクティビティ算出手段から出力される1画面
分のブロックアクティビティの合計値を算出する総アク
ティビティ算出手段と、領域指定手段により指定された
領域を含む各領域に配分されるビット数を算出する第1
のビット配分算出手段と、第1のビット配分算出手段に
より算出され各領域に配分されるビット数、ブロックア
クティビティ算出手段により算出される各領域に属する
ブロックごとのアクティビティおよび総アクティビティ
算出手段により算出されるブロック単位のアクティビテ
ィの合計値に基づいて上記各領域に属するブロックごと
に配分されるビット数を算出する第2のビット配分算出
手段とを有し、第1のビット配分算出手段は領域指定手
段により指定された領域については他の領域に比してビ
ット配分が高くなるように重み付けをして算出するもの
である。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, digital image data constituting one screen is divided into a plurality of blocks on the screen, each block is subjected to two-dimensional orthogonal transformation, and the orthogonally transformed image data is given. An image signal compression encoding device for normalizing based on the normalization coefficient and encoding the normalized image data includes a first storage means for storing digital image data and a first storage means. Image reproducing means for displaying the read digital image data on the display screen, and area designating means for designating an area on the screen where the bit allocation should be increased during the image data compression processing among the images displayed on the display screen. And a block activity calculation means for calculating the activity for each block,
A total activity calculating means for calculating the total value of the block activities for one screen output from the block activity calculating means, and a first number for calculating the number of bits distributed to each area including the area designated by the area designating means.
Bit allocation calculation means, the number of bits calculated by the first bit allocation calculation means and distributed to each area, the activity for each block belonging to each area calculated by the block activity calculation means, and the total activity calculation means. Second bit allocation calculating means for calculating the number of bits allocated to each block belonging to each area based on the total value of the activity of each block unit, and the first bit allocation calculating means is the area designating means. The area designated by is weighted and calculated so that the bit allocation is higher than other areas.
実施例の説明 次に添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。Description of Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1A図および第1B図には本発明による画像信号圧縮符
号化装置の一実施例の構成が示されている。1A and 1B show the configuration of an embodiment of an image signal compression encoding apparatus according to the present invention.
本装置はブロック化部12を有する。ブロック化部12は
フレームバッファにより構成され、電子スチルカメラに
より撮影された1フレーム分のスチル画像データが入力
端子10を通して入力され、記憶される。ブロック化部12
に記憶された1フレーム分の画像データは複数のブロッ
クに分割されてブロック単位に読み出され、2次元直交
変換部14に送られる。2次元直交変換部14はブロック単
位に入力される画像データを2次元直交変換する。2次
元直交変換としては、ディスクリートコサイン変換、ア
ダマール変換等の周知の手法が用いられる。This device has a blocking unit 12. The blocking unit 12 is composed of a frame buffer, and still image data for one frame captured by an electronic still camera is input through the input terminal 10 and stored. Blocking unit 12
The image data for one frame stored in is divided into a plurality of blocks, read in block units, and sent to the two-dimensional orthogonal transformation unit 14. The two-dimensional orthogonal transformation unit 14 performs two-dimensional orthogonal transformation on the image data input in block units. Well-known techniques such as discrete cosine transform and Hadamard transform are used as the two-dimensional orthogonal transform.
2次元直交変換部14において2次元直交変換されたブ
ロック単位の画像データは縦横に配列され、左上の部分
に低次のデータが配列され、右下の方向に向かうにつれ
て高次のデータとなる。2次元直交変換部14の出力は正
規化部16に送られる。The image data in block units, which has been two-dimensionally orthogonally transformed by the two-dimensional orthogonal transformation unit 14, is arranged vertically and horizontally, low-order data is arranged in the upper left portion, and becomes higher-order data in the lower right direction. The output of the two-dimensional orthogonal transformation unit 14 is sent to the normalization unit 16.
正規化部16は、正規化係数設定部22の設定出力に基づ
いて2次元直交変換部14において2次元直交変換された
画像データ、すなわち変換係数に対して係数切り捨てを
行った後、正規化を行う。係数切り捨ては、直交変換さ
れた変換係数を所定の閾値と比較し、閾値以下の部分を
切り捨てるものである。正規化は、係数切り捨てを行わ
れた変換係数を所定の量子化ステップ値、すなわち量子
化テーブル54から求められた正規化係数αとパラメータ
設定部52により設定される重み係数Tとの積であるαT
により除算し、量子化を行うものである。正規化係数α
は、後述するように、総アクティビティ算出部24により
算出されるブロック単位のアクティビティを合計した値
に基づき、正規化係数設定部26により設定される。The normalization unit 16 performs the normalization after performing the coefficient truncation on the image data that has been two-dimensionally orthogonally transformed by the two-dimensional orthogonal transformation unit 14 based on the setting output of the normalization coefficient setting unit 22, that is, the transformation coefficient. To do. The coefficient truncation is to compare the orthogonally transformed transform coefficient with a predetermined threshold value and to cut off a portion below the threshold value. The normalization is a product of a predetermined quantization step value, that is, the normalization coefficient α obtained from the quantization table 54 and the weighting coefficient T set by the parameter setting unit 52, for the conversion coefficient for which the coefficient rounding is performed. αT
Quantization is performed by dividing by. Normalization coefficient α
Is set by the normalization coefficient setting unit 26 on the basis of a value obtained by summing the activities in block units calculated by the total activity calculating unit 24, as will be described later.
ブロック化部12から出力されるブロック単位の画像デ
ータは、ブロックアクティビティ算出部20にも送られ
る。ブロックアクティビティ算出部20は、ブロック単位
のアクティビティ、すなわちそのブロックに高周波成分
の画像データが含まれている程度を算出する。The image data in block units output from the blocking unit 12 is also sent to the block activity calculation unit 20. The block activity calculation unit 20 calculates the activity on a block-by-block basis, that is, the degree to which high-frequency component image data is included in the block.
ブロック単位のアクティビティB−act(i,j)の算出
は、分割されたブロックが例えば第2図に示すように8
×8の画素で構成されている場合に、画素データをXij
とすると(ここで、i,j=0…7)、式 により算出される。ここで、 である。The calculation of the activity B-act (i, j) in block units is performed by dividing the divided blocks into, for example, 8 blocks as shown in FIG.
If it consists of × 8 pixels, the pixel data is
Then (where i, j = 0 ... 7), the expression Is calculated by here, Is.
すなわちこの式によれば、ブロックを構成する8×8
の画素のデータの平均値DC(i,j)を求め、各画素デー
タと平均値DC(i,j)との差の絶対値を加算してブロッ
ク単位のアクティビティB−act(i,j)を求める。That is, according to this equation, 8 × 8 that form a block
The average value DC (i, j) of the pixel data is calculated, the absolute value of the difference between each pixel data and the average value DC (i, j) is added, and the activity B-act (i, j) in block units is calculated. Ask for.
上記の式によってアクティビティを求める場合に、DC
(i,j)は各画素データの加算および加算されたデータ
をブロックの画素数である64で除算することにより得ら
れるから、加算器とデータのシフトを行うシフタのみに
より構成できる。また、B−act(i,j)は得られたDC
(i,j)を用いて絶対値化回路と加算器によって求めら
れる。したがって、アクティビティB−act(i,j)の算
出においては乗算器および除算器を必要としない。If you use the above formula to find the activity,
Since (i, j) is obtained by adding each pixel data and dividing the added data by 64 which is the number of pixels of the block, it can be configured only by an adder and a shifter for shifting data. Also, B-act (i, j) is the obtained DC
It is calculated by the absolute value conversion circuit and the adder using (i, j). Therefore, a multiplier and a divider are not required in the calculation of activity B-act (i, j).
上記のようにして、ブロックアクティビティ算出部20
はブロック単位のアクティビティB−act(i,j)を算出
し、総アクティビティ算出部24へ出力する。総アクティ
ビティ算出部24はブロックアクティビティ算出部20から
送られるブロック単位のアクティビティB−act(i,j)
を加算し、アクティビティの合計値T−actを算出す
る。総アクティビティ算出部24はアクティビティの合計
値T−actを正規化係数設定部26、ビットファクター算
出部44およびビット配分算出部46に出力する。As described above, the block activity calculation unit 20
Calculates the activity B-act (i, j) in block units and outputs it to the total activity calculation unit 24. The total activity calculation unit 24 sends the activity B-act (i, j) in block units sent from the block activity calculation unit 20.
Is added to calculate the total value T-act of the activities. The total activity calculation unit 24 outputs the total value T-act of activities to the normalization coefficient setting unit 26, the bit factor calculation unit 44, and the bit allocation calculation unit 46.
正規化係数設定部26は正規化係数αを総アクティビテ
ィ算出部24から算出されるブロック単位のアクティビテ
ィB−act(i,j)の合計値であるT−actに基づいて量
子化テーブル54を参照して設定する。The normalization coefficient setting unit 26 refers to the quantization table 54 based on T-act, which is the total value of the activity B-act (i, j) in block units, which is calculated by the total activity calculation unit 24 for the normalization coefficient α. And set.
この正規化係数αはパラメータ設定部52により設定さ
れる重み係数Tにより重み付けされて正規化部16に出力
される。The normalization coefficient α is weighted by the weighting coefficient T set by the parameter setting unit 52 and output to the normalization unit 16.
正規化部16で正規化された画像データは2次元ハフマ
ン符号化部18により2次元ハフマン符号化され、AC符号
量カウント部50およびマルチプレクサ64に出力される。The image data normalized by the normalization unit 16 is two-dimensionally Huffman coded by the two-dimensional Huffman coding unit 18 and output to the AC code amount counting unit 50 and the multiplexer 64.
パラメータ設定部52は、画質モード(画像データの圧
縮率)を用途に応じて選択し、正規化係数αの設定に必
要な重み係数Tを正規化係数設定部26に出力すると共
に、画質、画像の記録枚数を特定するパラメータをビッ
トファクター算出部44に出力する。The parameter setting unit 52 selects the image quality mode (compression ratio of image data) according to the application, outputs the weighting coefficient T necessary for setting the normalization coefficient α to the normalization coefficient setting unit 26, and also the image quality and the image. A parameter for specifying the number of recorded sheets is output to the bit factor calculation unit 44.
量子化テーブル54は、画面全体のアクティビティ、す
なわちブロック単位のアクティビティの合計値T−act
と正規化係数αとの関係を示すテーブルである。The quantization table 54 stores the activity of the entire screen, that is, the total value T-act of the activity in block units.
2 is a table showing the relationship between the normalization coefficient α and
一方、DC量子化部28はブロック化部12から出力される
ブロック単位の画像データの低周波(DC)成分について
各ブロック間の差分値を算出する。ハフマン符号化部40
はDC量子化部28より出力される差分値に対してハフマン
符号化を行う。DC符号量カウント部42はハフマン符号化
部40から出力される符号量を計数し、その総数をビット
ファクター算出部44に出力する。On the other hand, the DC quantization unit 28 calculates a difference value between blocks for the low frequency (DC) component of the block-by-block image data output from the blocking unit 12. Huffman encoder 40
Performs Huffman coding on the difference value output from the DC quantizer 28. The DC code amount counting unit 42 counts the code amount output from the Huffman encoding unit 40 and outputs the total number to the bit factor calculation unit 44.
再生処理回路70は、ブロック化部12から読み出された
画像データを所定のフォーマットの映像信号に再生処理
し、モニタ装置72に出力する。The reproduction processing circuit 70 reproduces the image data read from the blocking unit 12 into a video signal of a predetermined format, and outputs the video signal to the monitor device 72.
モニタ装置72は、再生処理回路70から出力される映像
信号を受けて表示画面に画像、たとえばディジタル電子
スチルカメラで撮影され、一旦、ブロック化部12に格納
された画像データが示す画像を表示する。The monitor device 72 receives the video signal output from the reproduction processing circuit 70, and displays an image on the display screen, for example, an image represented by the image data captured by the digital electronic still camera and temporarily stored in the blocking unit 12. .
第3図に示すようにモニタ装置72の表示画面90上に表
示された画像92のうち、画像データ圧縮処理時における
ビット配分を高くすべき画面上の領域94の指定は、エリ
ア指定部74により行われる。As shown in FIG. 3, of the image 92 displayed on the display screen 90 of the monitor device 72, the area designating unit 74 designates the area 94 on the screen where the bit distribution should be increased during the image data compression processing. Done.
このエリア指定部74としては、たとえばマウスが用い
られる。A mouse, for example, is used as the area designating unit 74.
またエリア指定部70は、第3図に示すように、モニタ
装置72の表示画面90において画像データ圧縮処理時にビ
ット配分を高くすべき領域94(点線の枠95内)を指定す
る。この場合に領域94の指定はマウス等によりモニタ装
置72に表示される枠95の画面90上における中心位置Oを
示す座標データを指定することにより行われる。たとえ
ば第4図に示すように枠95の横,縦の辺長をそれぞれ2
p,2qとすれば直交座標系で枠95の中心位置Oを原点(0,
0)にとると、枠95の各頂点A,B,C,Dの座標はそれぞれ、
A(p,q),B(−p,q),C(−p,−q),D(p,−q)とな
る。Further, as shown in FIG. 3, the area designating unit 70 designates an area 94 (inside a dotted frame 95) on the display screen 90 of the monitor device 72 where the bit distribution should be increased during the image data compression processing. In this case, the area 94 is specified by specifying the coordinate data indicating the center position O of the frame 95 displayed on the monitor device 72 on the screen 90 with a mouse or the like. For example, as shown in Fig. 4, the horizontal and vertical sides of the frame 95 are 2
If p, 2q, the center position O of the frame 95 is the origin (0,
0), the coordinates of the vertices A, B, C, D of the frame 95 are
A (p, q), B (-p, q), C (-p, -q), D (p, -q).
エリア指定部74により枠95の中心位置Oの座標データ
O(x,y)を指定すると、その位置情報はエリア演算部7
6に入力される。When the coordinate data O (x, y) of the center position O of the frame 95 is designated by the area designating unit 74, the position information is obtained by the area computing unit
Entered in 6.
エリア演算部76では枠95の中心位置O(x,y)の指定
に伴い、モニタ装置72の表示画面90上において、枠95の
移動後の頂点A,B,C,Dの座標A(p+x,q+y),B(−p
+x,q+y),C(−p+x,−q+y),D(p+x,−q+
y)ならびにこれらの頂点A,B,C,Dにより定められる領
域94およびこの指定領域以外の領域に含まれるブロック
数A−b1k(n)を求める。これらの求められた各頂点
の座標データが表示画面90に含まれる範囲内で枠95の移
動、すなわち領域94の指定が許容されるようになってい
る。In the area calculation unit 76, along with the designation of the center position O (x, y) of the frame 95, the coordinates A (p + x) of the vertices A, B, C, D after the frame 95 is moved on the display screen 90 of the monitor device 72. , q + y), B (-p
+ X, q + y), C (-p + x, -q + y), D (p + x, -q +
y) and the number of blocks A-b1k (n) included in the area 94 defined by these vertices A, B, C and D and the area other than this designated area. The movement of the frame 95, that is, the designation of the area 94 is allowed within the range in which the calculated coordinate data of each vertex is included in the display screen 90.
なお、nは画面90を複数の領域に分割した際に各領域
に付された番号である。Note that n is a number given to each area when the screen 90 is divided into a plurality of areas.
エリア演算部76の演算出力はエリア記憶部78およびエ
リアビット配分算出部82に入力される。The calculation output of the area calculation unit 76 is input to the area storage unit 78 and the area bit allocation calculation unit 82.
エリア記憶部78は、エリア演算部76の演算出力であ
る、領域94を特定する位置情報を記憶する。The area storage unit 78 stores the position information for specifying the area 94, which is the calculation output of the area calculation unit 76.
エリア記憶部78より読み出される位置情報は画質重み
計数設定部80に入力される。The position information read from the area storage unit 78 is input to the image quality weighting count setting unit 80.
画質重み係数設定部80はエリア指定部74により指定さ
れた画面90上の領域94およびこの領域以外の各領域につ
いて画質重み係数W(n)を設定する。ここで画質重み
係数W(n)の合計値は、たとえば1になるように設定
される。The image quality weighting factor setting unit 80 sets the image quality weighting factor W (n) for the region 94 on the screen 90 designated by the area designating unit 74 and each region other than this region. Here, the total value of the image quality weighting factors W (n) is set to be 1, for example.
画質重み係数設定部80は画質重み係数W(n)をエリ
アビット配分算出部82に出力する。The image quality weighting coefficient setting unit 80 outputs the image quality weighting coefficient W (n) to the area bit allocation calculation unit 82.
エリアビット配分算出部82はエリア演算部76、画質重
み係数設定部80よりそれぞれ、ブロック数A−b1k
(n)、画質重み係数W(n)を取り込み、次式(1)
により各領域に配分されるビット数A−bit(n)を算
出する。The area bit allocation calculation unit 82 receives the number of blocks A-b1k from the area calculation unit 76 and the image quality weighting coefficient setting unit 80, respectively.
(N) and the image quality weighting coefficient W (n) are taken in and the following equation (1)
The number of bits A-bit (n) distributed to each area is calculated by.
A−bit(n)=A−b1k(n)・W(n)・T−bit/T−b1k…
(1) 上式(1)においてT−bitは1画面に割り当てられ
た目標ビット数、T−b1kは1画面中に含まれるブロッ
ク数である。A-bit (n) = A-b1k (n) .W (n) .T-bit / T-b1k ...
(1) In the above equation (1), T-bit is the target number of bits assigned to one screen, and T-b1k is the number of blocks included in one screen.
エリアビット配分算出部82により求められたビット数
A−bit(n)はビットファクター算出部44に入力され
る。The number of bits A-bit (n) obtained by the area bit allocation calculating unit 82 is input to the bit factor calculating unit 44.
ビットファクター算出部44で次式により、画面90上の
各領域に属するブロックに配分されるビット数S(i,
j)を算出する係数であるビットファクターf(n)が
算出される。In the bit factor calculation unit 44, the number of bits S (i,
A bit factor f (n) that is a coefficient for calculating j) is calculated.
f(n)=A−bit(n)/T−bit=W(n)・A−b1k(n)/T
−b1k …(2) ビットファクター算出部44で算出されたビットファク
ターf(n)はビット配分算出部46に入力される。ビッ
ト配分算出部46にはブロックアクティビティ算出部20、
総アクティビティ算出部24からの出力である各ブロック
のアクティビティB−act(i,j)、1画面全体のアクテ
ィビティT−actも入力される。f (n) = A-bit (n) / T-bit = W (n) · A-b1k (n) / T
-B1k (2) The bit factor f (n) calculated by the bit factor calculation unit 44 is input to the bit allocation calculation unit 46. The bit allocation calculation unit 46 includes a block activity calculation unit 20,
The activity B-act (i, j) of each block, which is the output from the total activity calculating unit 24, and the activity T-act of the entire screen are also input.
ビット配分算出部46では次式により1画面の各ブロッ
クに配分されるビット数S(i,j)が算出される。The bit allocation calculation unit 46 calculates the number of bits S (i, j) allocated to each block of one screen by the following equation.
S(i,j)=f(n)・T−bit・B−act(i,j)/T−act =A−bit(n)・B−act(i,j)/T−act …(3) 一方、AC符号量カウント部50は2次元ハフマン符号化
部18から出力されるAC符号量を計数し、符号化停止判定
部48に出力する。S (i, j) = f (n) .T-bit.B-act (i, j) / T-act = A-bit (n) .B-act (i, j) / T-act ... ( 3) On the other hand, the AC code amount counting unit 50 counts the AC code amount output from the two-dimensional Huffman encoding unit 18, and outputs it to the encoding stop determination unit 48.
符号化停止判定部48はAC符号量カウント部50から出力
されるAC符号量とビット配分算出部46から出力されるビ
ット数S(i,j)とを比較し、AC符号量がビット数S
(i,j)を超えた時点でそのブロックの符号化を停止さ
せるための判定信号を2次元ハフマン符号化部18に出力
する。The encoding stop determination unit 48 compares the AC code amount output from the AC code amount counting unit 50 with the bit number S (i, j) output from the bit allocation calculation unit 46, and the AC code amount is the bit number S.
When it exceeds (i, j), the determination signal for stopping the coding of the block is output to the two-dimensional Huffman coding unit 18.
上記構成において、ブロック化部12に一旦、格納され
た画像データが再生処理回路70により所定のフォーマッ
トの映像信号に変換され、モニタ装置72に入力されて所
定の画像が表示されたとする。この時にモニタ装置72の
表示画面90上に表示された画像92のうち画像データ圧縮
処理時にビット配分を高くすべき領域94を指定するため
の枠95の中心位置Oを示す座標データO(x,y)がエリ
ア指定部74により指定される。In the above configuration, it is assumed that the image data once stored in the blocking unit 12 is converted into a video signal of a predetermined format by the reproduction processing circuit 70 and input to the monitor device 72 to display a predetermined image. At this time, in the image 92 displayed on the display screen 90 of the monitor device 72, the coordinate data O (x, x, which indicates the center position O of the frame 95 for designating the region 94 in which the bit allocation should be increased during the image data compression process. y) is designated by the area designating unit 74.
エリア指定部74から座標データO(x,y)を示す位置
情報がエリア演算部76に出力される。エリア演算部76で
は、入力されたモニタ装置72の表示画面90上における枠
95の中心位置Oの位置情報に基づいて指定された領域94
の表示画面90上における位置を特定する枠95の各頂点A,
B,C,Dの座標ならびにこれらの頂点A,B.C,Dにより定めら
れる領域94およびこの指定領域以外の領域に含まれるブ
ロック数A−b1k(n)が求められる。Position information indicating the coordinate data O (x, y) is output from the area designating unit 74 to the area calculating unit 76. In the area calculation unit 76, the frame on the display screen 90 of the input monitor device 72 is input.
Area 94 designated based on position information of center position O of 95
Each vertex A of the frame 95 that specifies the position on the display screen 90 of
The coordinates of B, C, D and the number of blocks A-b1k (n) included in the area 94 defined by these vertices A, BC, D and the area other than this designated area are obtained.
エリア演算部76の演算出力は、エリア記憶部78および
エリアビット配分算出部82に入力される。エリア記憶部
78ではエリア指定部74で指定されたモニタ装置72の表示
画面90上における領域94を特定する位置情報が記憶され
る。The calculation output of the area calculation unit 76 is input to the area storage unit 78 and the area bit allocation calculation unit 82. Area storage
At 78, position information for specifying the area 94 on the display screen 90 of the monitor device 72 designated by the area designation section 74 is stored.
一方、入力端子10より入力された1フレーム分の画像
データはブロック部12に入力され、記憶される。このブ
ロック部12に記憶された1フレーム分の画像データは、
複数のブロックに分割されてブロック単位ごとに読み出
され、2次元直交変換部14に送出される。2次元直交変
換部14はブロック部12より入力されるブロック単位に入
力される画像データを2次元直交変換する。2次元直交
変換部14の出力信号は正規化部16に入力される。On the other hand, one frame of image data input from the input terminal 10 is input to the block unit 12 and stored therein. The image data for one frame stored in this block unit 12 is
It is divided into a plurality of blocks, read in block units, and sent to the two-dimensional orthogonal transformation unit 14. The two-dimensional orthogonal transformation unit 14 two-dimensionally orthogonally transforms the image data input from the block unit 12 in block units. The output signal of the two-dimensional orthogonal transformation unit 14 is input to the normalization unit 16.
またブロック部12から出力されるブロック単位の画像
データは、ブロックアクティビティ算出部20に送出さ
れ、ブロックアクティビティ算出部20はブロック単位の
アクティビティB−act(i,j)を算出し、総アクティビ
ティ算出部24に出力する。総出クティビティ算出部24は
ブロックアクティビティ算出部20から送出されるブロッ
ク単位のアクティビティB−act(i,j)を加算し、アク
ティビティの合計値T−actを算出すると共に、その算
出値T−actを正規化係数設定部26、ビットファクター
算出部44およびビット配分算出部46に出力する。The image data in block units output from the block unit 12 is sent to the block activity calculation unit 20, and the block activity calculation unit 20 calculates the activity B-act (i, j) in block units, and the total activity calculation unit Output to 24. The total activity calculation unit 24 adds the activity B-act (i, j) in block units sent from the block activity calculation unit 20 to calculate the total value T-act of the activities, and the calculated value T-act. It outputs to the normalization coefficient setting unit 26, the bit factor calculation unit 44, and the bit allocation calculation unit 46.
正規化係数設定部26は量子化テーブル54を参照し、パ
ラメータ設定部52の設定出力に基づいて正規化部16に重
み付けされた正規化係数α・Tを設定する。The normalization coefficient setting unit 26 refers to the quantization table 54 and sets the weighted normalization coefficient α · T in the normalization unit 16 based on the setting output of the parameter setting unit 52.
正規化部16で正規化された画像データは2次元ハフマ
ン符号化部18により2次元ハフマン符号化される。The image data normalized by the normalizer 16 is two-dimensionally Huffman-encoded by the two-dimensional Huffman encoder 18.
一方、画質重み係数設定部80により設定される画面90
の各領域の画質重み係数W(n)、エリア演算部76によ
り算出される画面90の各領域に含まれるブロック数A−
b1k(n)に基づいてエリアビット配分算出部82は各領
域に配分されるビット数A−bit(n)を算出し、ビッ
トファクター算出部44に出力する。On the other hand, the screen 90 set by the image quality weighting factor setting unit 80
, The image quality weighting coefficient W (n) of each area, and the number of blocks A- included in each area of the screen 90 calculated by the area calculation unit 76.
The area bit allocation calculation unit 82 calculates the number of bits A-bit (n) allocated to each area based on b1k (n), and outputs it to the bit factor calculation unit 44.
ビットファクター算出部44は、エリアビット配分算出
部82より入力されるビット数A−bit(n)に基づいて
ビットファクターf(n)を算出し、ビット配分算出部
46に出力する。The bit factor calculation unit 44 calculates the bit factor f (n) based on the number of bits A-bit (n) input from the area bit distribution calculation unit 82, and the bit distribution calculation unit
Output to 46.
ビット配分算出部46は、ブロックアクティビティ算出
部20、総アクティビティ算出部24およびビットファクタ
ー算出部44からブロック単位のアクティビティB−act
(i,j)、1画面全体のアクティビティT−act、ビット
ファクターf(n)を取り込み、1画面の各ブロックに
配分されるビット数S(i,j)を算出し、符号化停止判
定部48に出力する。The bit allocation calculation unit 46 receives the block-by-block activity B-act from the block activity calculation unit 20, the total activity calculation unit 24, and the bit factor calculation unit 44.
(I, j) The activity T-act of the entire screen and the bit factor f (n) are taken in, the number of bits S (i, j) distributed to each block of the single screen is calculated, and the coding stop determination unit Output to 48.
一方、ブロック化部12から出力されるブロック単位の
画像データのブロック間のDC成分の差分値がDC量子化部
28により求められ、その差分値がハフマン符号化部40に
よりハフマン符号化される。このハフマン符号化部40に
より出力される画像データと2次元ハフマン符号化部18
より出力される画像データはマルチプレクサ64により選
択的に出力される。On the other hand, the difference value of the DC component between the blocks of the image data in block units output from the blocking unit 12 is the DC quantization unit.
The Huffman coding unit 40 Huffman-encodes the difference value obtained by the step 28. The image data output by the Huffman encoder 40 and the two-dimensional Huffman encoder 18
The image data output by the multiplexer 64 is selectively output by the multiplexer 64.
符号化停止判定部48は、AC符号量カウント部50から出
力されるAC符号量とビット配分算出部46から出力される
ビット数S(i,j)を比較し、AC符号量がビット数S
(i,j)を超えた時点でそのブロックの符号化を停止さ
せるための判定信号を2次元ハフマン符号化部18に出力
する。The encoding stop determination unit 48 compares the AC code amount output from the AC code amount counting unit 50 with the number of bits S (i, j) output from the bit allocation calculation unit 46, and determines that the AC code amount is the number of bits S.
When it exceeds (i, j), the determination signal for stopping the coding of the block is output to the two-dimensional Huffman coding unit 18.
1画面は、たとえば第5図に示すようにモニタ装置72
の表示画面90上において、指定領域94(領域番号n=
1)と、その周辺部は指定領域94を除いて4等分した各
領域(領域番号n=2〜5)に分割され、これらの各領
域に属するブロックについて個別にビット配分される。One screen is, for example, as shown in FIG.
On the display screen 90 of the designated area 94 (area number n =
1) and its periphery are divided into four areas (area numbers n = 2 to 5) excluding the designated area 94, and bits are individually allocated to blocks belonging to these areas.
効 果 以上に説明したように本発明では、1画面分の画像デ
ータを一旦、メモリに格納した後に画像データの圧縮処
理時にモニタ装置の表示画面に表示される撮影画像のう
ちビット配分を高める領域を予め指定できるようにし、
かつ指定された領域に属する画像データについて圧縮処
理時にビット配分が高くなるように設定している。Effect As described above, according to the present invention, an area in which the bit distribution is increased in the captured image displayed on the display screen of the monitor device when the image data for one screen is once stored in the memory and then the image data is compressed. So that you can specify in advance,
In addition, the bit distribution is set to be high for the image data belonging to the designated area during the compression process.
したがって本発明によれば画面の中央部にある主要被
写体が暗く、かつその周辺部にアクティビティの高い画
像が存在し、画像データ圧縮時に同一の正規化係数で圧
縮処理を行った場合に主要被写体の画質が相対的に劣化
するような画像であってもビット配分を変えることによ
り高画質化が図れる。Therefore, according to the present invention, when the main subject in the center of the screen is dark and there is an image of high activity in its periphery, and the main subject is compressed when the image data is compressed with the same normalization coefficient. Even if the image quality is relatively deteriorated, the image quality can be improved by changing the bit allocation.
第1A図および第1B図は、本発明に係る画像信号圧縮符号
化装置の一実施例の構成を示すブロック図、 第2図は、画面のブロックを構成する画像データの構成
例を示す説明図、 第3図は、モニタ装置の表示画面に画像が表示された状
態を示す説明図、 第4図は、モニタ装置の表示画面上において領域指定を
行う場合に表示される枠の位置決めを行うのに必要な座
標データについての説明図、 第5図は表示画面が複数の各領域に分割された状態を示
す説明図である。 主要部分の符号の説明 20……ブロックアクティビティ算出部 24……総アクティビティ算出部 44……ビットファクター算出部 46……ビット配分算出部 70……再生処理回路 72……モニタ装置 74……エリア指定部 76……エリア演算部 78……エリア記憶部 80……画質重み係数設定部 82……エリアビット配分算出部FIG. 1A and FIG. 1B are block diagrams showing a configuration of an embodiment of an image signal compression coding apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of image data forming a block of a screen. FIG. 3 is an explanatory view showing a state where an image is displayed on the display screen of the monitor device, and FIG. 4 is for positioning the frame displayed when an area is designated on the display screen of the monitor device. FIG. 5 is an explanatory diagram of coordinate data necessary for the display, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the display screen is divided into a plurality of areas. Description of main part code 20 …… Block activity calculation unit 24 …… Total activity calculation unit 44 …… Bit factor calculation unit 46 …… Bit allocation calculation unit 70 …… Reproduction processing circuit 72 …… Monitor device 74 …… Area designation Area 76 …… Area calculation unit 78 …… Area storage unit 80 …… Image quality weighting coefficient setting unit 82 …… Area bit distribution calculation unit
Claims (1)
タを画面上で複数のブロックに分割して各ブロックにつ
いて2次元直交変換を行い、かつ該直交変換された画像
データを与えられた正規化係数に基づいて正規化すると
共に、該正規化された画像データを符号化する画像信号
圧縮符号化装置において、該装置は、 前記ディジタル画像データを記憶する第1の記憶手段
と、 該第1の記憶手段から読み出されたディジタル画像デー
タを表示画面上に表示する画像再生手段と、 前記表示画面上に表示された画像のうち画像データ圧縮
処理時にビット配分を高くすべき画面上の領域を指定す
る領域指定手段と、 前記ブロックごとのアクティビティを算出するブロック
アクティビティ算出手段と、 該ブロックアクティビティ算出手段から出力される1画
面分のブロックアクティビティの合計値を算出する総ア
クティビティ算出手段と、 前記領域指定手段により指定された領域を含む各領域に
配分されるビット数を算出する第1のビット配分算出手
段と、 該第1のビット配分算出手段により算出され各領域に配
分されるビット数、前記ブロックアクティビティ算出手
段により算出される各領域に属するブロックごとのアク
ティビティおよび総アクティビティ算出手段により算出
されるブロック単位のアクティビティの合計値に基づい
て前記各領域に属するブロックごとに配分されるビット
数を算出する第2のビット配分算出手段とを有し、 前記第1のビット配分算出手段は前記領域指定手段によ
り指定された領域については他の領域に比してビット配
分が高くなるように重み付けをして算出することを特徴
とする画像信号圧縮符号化装置。1. Digital image data constituting one screen is divided into a plurality of blocks on the screen, two-dimensional orthogonal transformation is performed for each block, and the orthogonally transformed image data is given a normalized coefficient. In the image signal compression encoding apparatus for normalizing the image data according to the above, and encoding the normalized image data, the apparatus includes a first storage unit for storing the digital image data, and the first storage unit. An image reproducing means for displaying the digital image data read from the means on the display screen, and an area on the screen where the bit allocation should be increased during the image data compression processing among the images displayed on the display screen. Area designating means, block activity calculating means for calculating the activity for each block, and output from the block activity calculating means Total activity calculation means for calculating the total value of block activity for one screen, and first bit allocation calculation means for calculating the number of bits allocated to each area including the area designated by the area designating means, The number of bits calculated by the first bit allocation calculation means and distributed to each area, the activity for each block belonging to each area calculated by the block activity calculation means, and the activity in block units calculated by the total activity calculation means A second bit allocation calculating means for calculating the number of bits allocated to each block belonging to each area based on the total value of the first bit allocation calculating means specified by the area specifying means. Areas are weighted so that the bit allocation is higher than other areas. An image signal compression encoding device characterized by calculating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12551290A JP2552382B2 (en) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Image signal compression coding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12551290A JP2552382B2 (en) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Image signal compression coding device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422273A JPH0422273A (en) | 1992-01-27 |
| JP2552382B2 true JP2552382B2 (en) | 1996-11-13 |
Family
ID=14911975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12551290A Expired - Lifetime JP2552382B2 (en) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Image signal compression coding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552382B2 (en) |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP12551290A patent/JP2552382B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0422273A (en) | 1992-01-27 |
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