(57)【要約】【課題】ＤＣＴ変換後にランレングス符号化を実施する情報処理装置において、符号量を削減し、演算速度を向上させること。【解決手段】量子化後のブロック単位の多ビット画像データを格納する８×８ブロックレジスタ２１に対して、サーチ制御装置２４により逆方向ジグザグスキャンを行い、補正レベルに応じて有効係数を変化させたり、移動させるごとに、補正カウンタ２３をカウントアップし、補正レベル設定レジスタ２２に予めセットされた値に到達するまで、補正処理を繰り返す。補正レベルに到達したならば、ハフマン符号化実行モジュール３０に補正データを送信する。【選択図】        図１
2004180064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣＴ周波数変換アルゴリズムを用いる情報圧縮装置において、
量子化後のブロック単位の多ビットデータを格納するブロックレジスタと、
予めデータの修正度合いを表す補正レベルを設定するレジスタと、
該ブロックレジスタの各ブロックを走査して、０が連続する無効係数と０以外の有効係数に対して、該補正レベルに応じて該有効係数を無効化する制御手段とを有する情報圧縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報圧縮装置において、
前記ブロックレジスタに量子化後の多ビットデータが受信される前に、電子化実行モジュールから出力された量子化データを取り込み、前記第１または第２の制御手段と連携動作する第３の制御手段を備えたことを特徴とする情報圧縮装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報圧縮装置において、
前記第２の制御手段は、補正レベルに応じて有効係数を無効化したとき、情報の乱れが限度を超える場合には、有効係数を無効化する代りに、孤立して存在する有効係数のアドレスを移動して、該有効係数が連続して現れるような制御を行うことを特徴とする情報圧縮装置。
【請求項４】
請求項１に記載の情報圧縮装置において、
前記ブロックレジスタには、各周波数毎に全てのレジスタのＯＲ回路を構成し、１つでも有効係数があれば１を設定するブロックレジスタネットを、各周波数毎に配置し、逆方向ジグザグスキャンを省略することを特徴とする情報圧縮装置。
【請求項５】
請求項４に記載の情報圧縮装置において、
該ブロックレジスタの量子化テーブルが大きい場合、周波数毎にブロックレジスタネットを配置することなく、高周波成分では複数の周波数に１つのブロックレジスタネットを配置したことを特徴とする情報圧縮装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の情報圧縮装置において、
前記各手段をＪＰＥＧ符号化器に適用することを特徴とする情報圧縮装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の情報圧縮装置において、
前記各手段を音声符号化器に適用することを特徴とする情報圧縮装置。
【請求項８】
ＤＣＴ周波数変換アルゴリズムを用いる情報圧縮方法において、
予めデータの修正度合いを表す補正レベルを設定し、
ブロックレジスタに量子化後データをラッチし、
該ブロックレジスタに対してジグザグスキャンの逆方向に有効係数をサーチし、
サーチの結果、最初に検出された有効係数を無効係数に変更し、
同時に、補正カウンタをカウントアップし、
該補正カウンタが予め設定された補正レベルに到達していないときには、さらに逆方向のジグザグスキャンを続行し、
次に検出された有効係数を無効係数に変更し、
同時に、該補正カウンタをカウントアップし、
該補正カウンタの値が補正レベルに到達すると、該ブロックレジスタに対する補正を完了したものとみなして、該ブロックレジスタのデータを符号化モジュールに転送することを特徴とする情報圧縮方法。
【請求項９】
請求項８に記載の情報圧縮方法において、
前記有効係数を無効係数に変更する場合、ある閾値をもって優先順位の低い係数を削除することにより、生成する符号量を低減し、かつ演算時間を短縮することを特徴とする情報圧縮方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の情報圧縮方法において、
前記ブロックレジスタに量子化後の多ビットデータが受信される前に、電子化実行モジュールから出力された量子化データを取り込み、該ブロックレジスタに対するジグザグスキャンの準備を早期に行うことを特徴とする情報圧縮方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の情報圧縮方法において、
前記補正レベルに応じて有効係数を無効係数に変更したとき、情報の乱れが限度を超える場合には、有効係数を無効化する代りに、孤立して存在する有効係数のアドレスを移動して、該有効係数が連続して現れるような制御を行うことを特徴とする情報圧縮方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の情報圧縮方法において、
前記ブロックレジスタでは、各周波数帯毎にトータル値を求め、該トータル値に基づいてスキャンを開始する場所を変更することを特徴とする情報圧縮方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の情報圧縮方法において、
前記トータル値を利用して、符号化計算を必要な部分のみに対して実行するため、複数の周波数帯毎に１つのトータル値を求めるようにしたことを特徴とする情報圧縮方法。
【請求項１４】
ＤＣＴ係数符号化器の制御コンピュータに、予めデータの修正度合いを表す補正レベルを設定する手順、ブロックレジスタに量子化後データをラッチする手順、該ブロックレジスタに対してジグザグスキャンの逆方向に有効係数をサーチする手順、サーチの結果、最初に検出された有効係数を無効係数に変更する手順、同時に、補正カウンタをカウントアップする手順、該補正カウンタが予め設定された補正レベルに到達していないときには、さらに逆方向のジグザグスキャンを続行する手順、次に検出された有効係数を無効係数に変更する手順、同時に、該補正カウンタをカウントアップする手順、該補正カウンタの値が補正レベルに到達すると、該ブロックレジスタに対する補正を完了したものとみなして、該ブロックレジスタのデータを符号化モジュールに転送する手順を、実行させる情報圧縮用プログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の情報圧縮用プログラムにおいて、
前記補正レベルに応じて有効係数を無効係数に変更する手順を実行したとき、情報の乱れが限度を超える場合には、有効係数を無効化する代りに、孤立して存在する有効係数のアドレスを移動して、該有効係数が連続して現れるような制御を行う手順を実行させる情報圧縮用プログラム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の情報圧縮用プログラムにおいて、
前記補正レベルに応じて有効係数を無効係数に変更する手順を実行する前に、各周波数帯毎にトータル値を求める手順、該トータル値に基づいてスキャンを開始する場所を変更する手順を実行させる情報圧縮用プログラム。
【請求項１７】
請求項１４に記載の情報圧縮用プログラムにおいて、
前記各周波数帯毎にトータル値を求める代りに、複数の周波数帯毎に１つのトータル値を求める手順を実行させる情報圧縮用プログラム。
【請求項１８】
請求項１４に記載の情報圧縮用プログラムにおいて、
前記ブロックレジスタに量子化後データをラッチする手順の前に、該量子化後データを取り込む手順、該ブロックレジスタに対してジグザグスキャンの逆方向に有効係数をサーチする準備を行う手順を実行させる情報圧縮用プログラム。
【請求項１９】
ＪＰＥＧ符号化器のコンピュータに、請求項１４に記載の情報圧縮用プログラムの各手順を実行させる情報圧縮用プログラム。
【請求項２０】
請求項１４〜請求項１９のいずれかに記載の情報圧縮用プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）周波数変換アルゴリズムを用いる画像処理装置あるいは適応差分ＰＣＭ等の変換アルゴリズムを用いる音声圧縮処理装置を含む情報圧縮装置とその方法、およびプログラムに関し、詳細にはデジタルコピー、プリンタ、デジタルカメラあるいは音声送受信装置、公衆通信回線網内の中継装置、衛星通信の中継装置などに応用可能な情報圧縮装置およびその方法、ならびにそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信で画像情報を送信したり、記憶装置に画像情報を蓄積したりする場合、画像は情報量が多いので、通信料金が高額になったり、記憶装置に膨大な容量が必要となる。そこで、画像の特徴を利用して符号量を減少させたり、情報の一部を省略したり、出現頻度の多いものに短い符号を割り当てたり（エントロピー符号化）、統計的偏りを大きくして符号量を減少させたりする画像圧縮方法がとられている。
【０００３】
画像情報を圧縮する方法として、画像情報をできる限り少ない１，０符号で表すために、情報変換とエントロピー符号化の２段階の処理を行う。１段目の情報変換処理では、前記のように、符号量を減少させたり、情報の一部を省略したり、画像を画素値以外の特徴を用いた表現に変えたり、情報源を統計的偏りが大きくなるように変換したりして、情報源（画像内容）の性質に合わせた処理を予め行っておき、次のエントロピー符号化処理では、実際に出現頻度の多いものに短い符号を割り当てる。
【０００４】
音声についても、通信の途中で雑音が入って誤りが多くなり、記憶装置に蓄積する場合にも不正確な情報となり易いため、アナログ信号からディジタル信号に変換して、雑音に強くし、誤りを少なくし、中継による情報の劣化を少なくしている。そして、多くても９．６ｋビット／秒という通信量にしたくても、音声信号の情報量は６０ｋビット／秒にも及ぶため、そのままでは通信回線を送信できない。そこで、伝送のための音声信号の情報圧縮（低ビット符号化）が必要となる。
【０００５】
すなわち、信号の振幅の分布が一様なほど、与えられたビット数が有効に使用され、平均して多くの情報を伝送できるという理論に従って、信号の振幅分布をできる限り一様にする処理をしてから符号化することにより、少ないビット数で伝送している。
この原理から、非線形（対数）圧伸のＰＣＭ、差分ＰＣＭなどの改良が行われ、さらに、ＡＤＰＣＭ（適応差分ＰＣＭ）も開発された。
【０００６】
以下、画像圧縮装置について述べる。
画像圧縮装置においては、８×８画素単位の矩形毎にＤＣＴ変換し、その結果を量子化しＡＣ成分に関しては低周波成分から高周波成分に向かい一般にジグザグスキャンと呼ばれる順番でハフマン符号化を行うものが多い。ハフマン符号は、可変長符号（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｃｏｄｅ）であり、出現頻度により符号長が変えられる。
符号量と原画像に対する忠実度はトレードオフの関係にあり、符号量を少なくするために量子化テーブルを大きくすると画像が乱れ、逆に画像乱れを防ぐために量子化テーブルを小さくすると符号量が大きくなるのが一般的であった。
【０００７】
図８は、ＤＣＴ係数符号化アルゴリズムにおける量子化された後の８×８画素のレジスタブロックの図である。
矢印は、ハフマン符号化時のジグザグスキャンの順番を表している。ｒ００がＤＣ成分でその８×８ブロックの強度（明度を表している）を、それ以外の成分はＡＣ成分で左上から右下に向かい低周波から高周波成分を、それぞれ表している。量子化後は高周波部分に係数が残る可能性は少なく、しかもこの係数が画像に与える影響は少ない。
しかし、ハフマン符号は周波数に影響されず、ランレングスのみに依存する符号であるから、高周波成分に孤立した係数が存在すると、画像にわずかな影響しか与えない情報に対して、大きな符号量を与えることになる。
【０００８】
ハフマン符号を最適化して、伝送データ量を低減する提案としては、例えば、特開２０００−１２５２９５号公報に記載の『動画像符号化装置及び方法』がある。これは、量子化されたＤＣＴ変換係数データから最適なハフマン符号を設計し、テーブルバッファに格納しておき、既存のハフマン符号と新たに設計したハフマン符号とを比較して、切換えの必要性を判断し、必要ならば切換えて新しいハフマン符号のテーブルをＪＰＥＧファイルの先頭に付加し、量子化されたＤＣＴ変換係数データをハフマン符号化して、ＪＰＥＧファイルに追加する。典型的なハフマン符号を用いて符号化した場合には、各フレームにハフマンテーブルを付加しなくてもよい。
【０００９】
すなわち、典型的なハフマン符号を用いる場合、各フレーム毎の統計的性質に応じて最適に設計されたハフマン符号を用いる場合に比べて、必ず冗長な情報が含まれており、符号化効率が低下する。そこで、上記公報の方法では、両ハフマン符号を用いた場合の符号量の差を比較し、その差が予め設定された閾値より小さい場合には、既存のハフマンテーブルを、それ以上の場合には新しいハフマンテーブルを使用するのである。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１２５２９５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、画像圧縮装置では、符号量と原画像に対する忠実度はトレードオフの関係にあり、符号量を少なくするために量子化テーブルを大きくすると画像が乱れ、逆に画像乱れを防ぐために量子化テーブルを小さくすると符号量が大きくなる。
画像の忠実度を保ちながら符号量を少なくするためには、前記公報に記載の方法のように、符号化する画像の種類から最適な量子化テーブルを選択する方法の提案がある。しかし、ディジタルコピーやプリンタアプリケーションでは、画像毎に最適な量子化テーブルをダウンロードすることが、処理速度の面からシステム全体の性能の低下を招き、また画像の種類を事前に予測できない場合には、量子化テーブルは画像の圧縮度に応じてあらかじめ固定されていることが多い。その結果、必ずしも出力された符号が最適化された符号とは限らない。
【００１２】
また、音声の場合にも、同様のことが問題となり、符号量と音声量に対する忠実度はトレードオフの関係にあり、信号の振幅分布をできる限り一様にする処理を行ってから符号化するで、少ないビット数で伝送しているが、少な過ぎると音声の忠実度は低下するという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記のような従来の方法の問題点を解消し、システム全体の性能を低下させることなく、高速に処理を実行できるような情報圧縮装置および方法、ならびにそのプログラムを提供することにある。
本発明の他の目的は、ジグザグスキャンの後端部分に現われる有効係数を無効係数に補正し、符号データ量の低減をはかり、画像に与える影響を最小限に保ちながら、生成される符号量を少なくすることが可能な情報圧縮装置および方法、ならびにそのプログラムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報圧縮装置は、ＤＣＴ周波数変換アルゴリズムを用いる情報圧縮装置において、量子化後のブロック単位の多ビットデータを格納するブロックレジスタと、予めデータの修正度合いを表す補正レベルを設定するレジスタと、
該ブロックレジスタの各ブロックを走査して、０が連続する無効係数と０以外の有効係数を判別し、あるいは判別することなく、該補正レベルに応じて該有効係数を無効化する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１５】
また、前記ブロックレジスタに量子化後の多ビットデータが受信される前に、電子化実行モジュールから出力された量子化データを取り込み、前記第１または第２の制御手段と連携動作する第３の制御手段を有することも特徴としている。
【００１６】
本発明の情報圧縮方法は、ＤＣＴ周波数変換アルゴリズムを用いる情報圧縮方法において、予めデータの修正度合いを表す補正レベルを設定し、ブロックレジスタに量子化後データをラッチし、該ブロックレジスタに対してジグザグスキャンの逆方向に有効係数をサーチし、サーチの結果、最初に検出された有効係数を無効係数に変更し、同時に、補正カウンタをカウントアップし、該補正カウンタが予め設定された補正レベルに到達していないときには、さらに逆方向のジグザグスキャンを続行し、次に検出された有効係数を無効係数に変更し、同時に、該補正カウンタをカウントアップし、該補正カウンタの値が補正レベルに到達すると、該ブロックレジスタに対する補正を完了したものとみなして、該ブロックレジスタのデータを符号化モジュールに転送することを特徴としている。
【００１７】
また、前記ブロックレジスタでは、各周波数帯毎にトータル値を求め、該トータル値に基づいてスキャンを開始する場所を変更することも特徴としている。
さらに、前記トータル値を利用して、符号化計算を必要な部分のみに対して実行するため、複数の周波数帯毎に１つのトータル値を求めるようにしたことも特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示すＤＣＴ係数符号化器ブロックの構成図である。
本発明においては、図１に示すように、第１段階の量子化実行モジュール１０と第２段階のハフマン符号化実行モジュール３０の間に、新たにＤＣＴ係数符号化器ブロック２０を配置する。図１において、２２は補正レベルを設定するレジスタ（補正レベル設定レジスタ）、２３は補正実施回数をカウントするカウンタ（補正カウンタ）、２１は８×８画素単位で量子化後のデータを保存するレジスタブロック（８×８ブロックレジスタ）、２４は修正を施すデータをサーチする制御装置（サーチ制御装置）、２５はサーチされたデータを補正する装置（データ補正装置）である。なお、８×８ブロックレジスタ２１は従来から設けられているもので、量子化実行モジュール１０により実行された結果の量子化テーブルである。
【００１９】
図３は、図１におけるＤＣＴ係数符号化器ブロックの符号量低減動作のフローチャートであり、図４は、図３における量子化後の８×８ブロックレジスタの動作例を示す図である。
先ず、図１の矢印で示すように、補正レベルを補正レベル設定レジスタ２２に設定する（ステップ１０１）。補正レベルとは、データの修正度合いを表す係数で、データ修正を行う回数あるいは符号量の値を設定しておく。補正レベルが大きくなると、画像の劣化が進むが、生成される符号量は小さくなるという関係がある。
【００２０】
次に、量子化実行モジュール１０によりＤＣＴ変換、量子化されたデータを８×８ブロックレジスタ２１にラッチする（ステップ１０２）。
８×８ブロックレジスタ２１に対し、ジグザグスキャンの逆方向に有効係数をサーチする（図４の矢印参照）。従来のＪＰＥＧアルゴリズムでは、図８に示したジグザグスキャンの順番（つまり、正方向の順序）に従ってハフマン符号化が施される。その結果、図４に示される例におけるｒ１３係数（図８のｒ１３参照）のように、前後が無効係数（つまり係数が０）である係数に対するハフマン符号が長大化する。
【００２１】
次に、逆方向ジグザグスキャンによって初めてサーチされた有効係数（ｒ１３の１）を０に変更する（ステップ１０３，１０４）。同時に、補正カウンタ２３をカウントアップさせる（０→１）（ステップ１０４）。
次に、補正カウンタ２３が補正レベルに到達していない場合、つまり、変更する係数の数が２以上の場合、あるいは１個の１を０に変更しても設定した符号量以上である場合には（ステップ１０５）、さらに逆方向のジグザグスキャンを続け、次に現れる有効係数（ｒ３０）を０に変更する（ステップ１０３，１０４）。
【００２２】
ここで、補正カウンタ２３が補正レベルに到達すると（ステップ１０５）、その８×８画素ブロック２１に対する補正を終了したものと見なし、画素ブロックレジスタ２１のデータをハフマン符号化実行モジュール３０に転送する（ステップ１０６）。同時に、補正カウンタ２３の値をリセットする。
上記の転送が終われば、次の８×８ブロックの画像を量子化実行モジュール１０から８×８ブロックレジスタ２１に入力する。１ページ分の符号を送信したか否かを判別して（ステップ１０７）、送信したならば処理を終了する。未だであれば、ステップ１０２に戻って８×８ブロックレジスタ２１に次のデータブロックを受信する。
このようにして、すべての画像が入力されるまで繰り返す。
【００２３】
以上の手段に関しては、輝度、色差成分のどちらに施してもかまわない。
ステップ１０３において、初めてサーチされた有効係数（１）が比較的低周波であったり、あるいは係数そのものが大きな値であった場合には、補正による画像に対する影響が大きいと考えられる。それを防止するために、補正対象となるレジスタの最低周波数を設定するレジスタ、あるいは補正対象となる最大の有効係数の値を設定するレジスタを用いて、画像に対する影響を避ける手段を導入してもよい。
【００２４】
また、上記手段を導入しても画像の乱れが限度を超える場合には、有効係数を無効化するのではなく、孤立して存在する有効係数のアドレスを移動し、有効係数が連続して現れるような制御を行っても構わない。例えば、図４では、ｒ１３の画素が係数１であるが、この係数を０に変更すると同時に、逆スキャンにおけるｒ１３の前の画素のｒ２２の０を有効係数（１）に変更する。この結果、有効係数を無効化するよりも、少し高周波方向に有効係数を移すことにより、画像の乱れは少なくなる。
この処理を行っても、ハフマン符号化の際に生成される符号は減少する。
【００２５】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態を示す分割化された８×８ブロックレジスタの説明図であり、図７は図５における動作フローチャートである。
第１の実施形態で説明した方法は、８×８ブロックレジスタ２１を逆方向にジグザグスキャンする際に、１つ１つのレジスタにアクセスする必要があるため、スキャンにかなりの時間を要することがわかる。これを解消するための方法が第２の実施形態である。
【００２６】
図５に示すブロックレジスタには、各ブロックに係数が設定されると同時に、各スキャンラインごとに、つまり量子化後テーブルの各周波数毎にとられたＯＲ回路（ブロックレジスタネットｆ１−ｆ１５）が設けられる。
ブロックレジスタネットは、各周波数毎（ｆ１−ｆ１５）に全てのレジスタのＯＲ回路から構成される。したがって、１つの画素、１つのｂｉｔでも１が入力されていると、ブロックレジスタネットの値は１になる。これにより、８×８ブロックレジスタに６４個全てのデータが入力されると、即時にブロックレジスタネットｆ１−ｆ１５に１が反映されるために、逆方向ジグザグスキャンを実行せずに早期に補正を実行するアドレスを選択することが可能である。
このように、図１と情報圧縮装置全体の構成は同じであるが、８×８ブロックレジスタ２１の構成にブロックレジスタネットｆ１〜ｆ１５が付加された点のみが図１と異なっている。
【００２７】
（動作手順）
図７に示すように、補正レベルを補正レベル設定レジスタに設定する（ステップ２０１）。
次に、ＤＣＴ変換、量子化されたデータを８×８ブロックレジスタ２１にラッチする（ステップ２０２）。
次に、サーチされたブロックレジスタネットに含まれるレジスタの中から有効係数をサーチする（ステップ２０３）。
次に、ブロックレジスタネットを観測し、０以外のもので最も高周波側に位置するもの（図５の場合には、ｆ５）をサーチする（ステップ２０４）。
次に、最初にサーチされた有効係数を無効係数に補正する（ｒ１３の１→０）。同時に、補正カウンタ２３をカウントアップさせる（０→１）（ステップ２０５）。
【００２８】
続いて、補正カウンタ２３が補正レベルに到達していない場合（ステップ２０６）、さらに逆方向のブロックレジスタネットのサーチを続け（ステップ２０４）、次に現れるｆ４のｒ３０を１→０に変更する（ステップ２０５）。
次に、補正カウントが補正レベルに到達すると、その８×８画素ブロックに対する補正を終了したものとみなし、ハフマン符号化実行モジュール３０に転送する（ステップ２０７）。同時に、補正カウンタ２２の値をリセットする。
転送が終われば、次の８×８ブロックの画像を入力する（ステップ２０２）。一方、１ページ分の符号を送信し終ったならば（ステップ２０８）、処理を終了する。
以上のことを繰り返す。
【００２９】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態を示す８×８ブロックレジスタの動作説明図である。
第２の実施形態では、ブロックレジスタネットを１５本用いて８×８ブロックレジスタを分割したが、最終的に目的とする画像の原画に対する忠実度が既知であり、量子化テーブルにより有効係数の存在する箇所が想定できる場合、分割方法を変更することで、さらに効率的に発生符号の縮小を実行できる。
例えば、図６に示すように、量子化テーブルが比較的大きい場合、高周波成分には無効係数が多いと考えられるからｆ９−ｆ１５のブロックレジスタネットを１つのブロックとしてサーチすることが効果的である。
従って、動作フローとしては、図７と同様のステップであるが、ステップ２０３のブロックレジスタネットを観測して、０以外のものをサーチする時間が短縮される。
【００３０】
（第４の実施形態）
図２は、本発明の第４の実施形態を示す情報圧縮装置の構成図である。
第１〜第３の実施形態では、量子化実行モジュール１０から８×８ブロックレジスタ２１にデータが送られ、レジスタ２１でデータを受信して、レジスタ２１の各ブロックに係数を設定した後に、逆方向ジグザグスキャンするか、各周波数毎に全てのレジスタのＯＲ回路を設けてＯＲ演算を行い、その結果をブロックレジスタネットｆ１〜ｆ１５に表示する処理を行っていた。従って、８×８ブロックレジスタ２１がデータを受信してから処理が開始されるので、処理の開始までに時間がかかるという問題がある。
第４の実施形態は、これを解決したものである。
【００３１】
図２に示すように、量子化実行モジュール１０の出力側に接続された制御装置４０を設置し、これとＤＣＴ係数符号化器ブロック２０のサーチ制御装置２４と接続して、両装置を連動させるのである。
先ず、第１の実施形態の図４の方法を図２に適用した場合には、量子化実行モジュール１０でＤＣＴ変換、量子化されたデータを出力すると同時に、制御装置４０がこれを取り込み、サーチ制御装置２４に送出するので、サーチ制御装置２４ではジグザクスキャンの逆方向の有効係数をサーチする準備をしておく。
８×８ブロックレジスタ２１がデータを受信して、レジスタの各ブロックにラッチすると同時に、サーチ制御装置２４が逆方向スキャンを実施し、有効係数（１）のサーチを開始する。勿論、それより前に、予め補正レベルを補正レベル設定レジスタ２２に設定しておく。また、有効係数のアドレスを移動する方法も適用可能である。
【００３２】
また、第２の実施形態の図５、第３の実施形態の図６の方法を図２に適用した場合にも、図４の場合と全く同じように実施できる。すなわち、量子化実行モジュール１０でＤＣＴ変換、量子化されたデータを出力すると同時に、制御装置４０がこれを取り込み、サーチ制御装置２４に送出するので、サーチ制御装置２４はブロックレジスタネットｆ１〜ｆ１５の演算の準備を行うことができる。また、図６を適用した場合には、ｆ１〜ｆ８の演算だけで済むので、さらに処理時間を短縮することができる。
【００３３】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、音声圧縮についても前述の第１〜第４実施形態を適用することが可能であることを説明する。
先ず、８×８ブロックレジスタが音声でも構成されることを述べる。画像を走査して読み取ることにより、画像情報としてアナログ信号が得られる。この波形を忠実にディジタル信号として表わすには、平面のどの位置において縦軸の値がどのような値になるかを数値表現する必要がある。このため、標本化した各位置の縦軸の値を数値化する。
【００３４】
一方、音声は、発声による空気圧で近傍の空気が振動し、これが鼓膜を振動させて音として聞こえる。空気の振動（音圧）をマイクロホンにより電気信号に変換することにより音声信号が得られる。この音声信号は当然時間的に変動する。従って、横軸に時間を、縦軸に振動の大きさ（音圧）をとってグラフに表わすと、アナログ波形が得られる。このように、画像の横軸が距離であるのに対して、音声の横軸が時間である点が異なるだけであるので、類似した取り扱い方法を考える余地がある。
【００３５】
ディジタル画像では、画像の明るさは離散的な値に標本化されて、画素ごとに明るさ（画素値）として与えられる。列ごとに画素値をとった８×８ブロックレジスタを考えると、この画素値は画像の明るさを数字で表わしたもので、０は黒、２５５は白、その他は灰色を表わす。この画素値から離散コサイン変換（ＤＣＴ）の演算を行い、ＤＣＴ係数を得る。この係数は、ディジタル信号で表わされた画像を周波数成分に変換した場合の周波数成分の大きさ（振幅）を表わしている。ＪＰＥＧやＭＰＥＧでは、画素値の代りにＤＣＴ係数値を符号化している。
【００３６】
一方、音声の場合にも、アナログ波形の横軸を標本化、縦軸を量子化することにより、ディジタル信号を得ることができる。信号の振幅が一様なほど多くの情報を伝送できることから、信号の振幅分布をできるだけ一様にする処理を施してから符号化する。この原理から、非線形（対数）圧伸のＰＣＭ、差分ＰＣＭなどの圧縮方式が実用化され、最近では、量子化の幅を現在の符号化の結果に基づいて制御（増減）して情報圧縮（低ビット化）を行う方式が導入され、例えば適応差分ＰＣＭ方式が開発された。この符号値から離散コサイン変換（ＤＣＴ）の演算を行い、ＤＣＴ係数を得る。この係数は、ディジタル信号で表わされた音声信号を周波数成分に変換した場合の周波数成分の大きさ（振幅）を表わしている。このような音声信号圧縮方式の信号波形から、時間周期で列を変えることにより、列ごとに量子化値をとった後、これをＤＣＴ係数値に変換して８×８ブロックレジスタを構成することができる。
【００３７】
このように、音声においても、８×８ブロックレジスタ２１を実現することができるならば、音声圧縮装置の一部に図１および図２の構成を組み込むことも可能である。すなわち、音声圧縮においても、画像圧縮と全く同じように、第１〜第４の実施形態を適用することができる。
第１の実施形態では、図３のフローチャートも『８×８画素量子化後データの受信，または送信』の代りに、『８×８音声量子化後データの受信，または送信』とすることにより、図４において逆方向ジグザグスキャンを行い、有効係数をサーチして係数１から０に変更したり、係数移動を行うことで、音声にそれほど影響を与えることなく、符号量を削減することができ、かつ圧縮処理時間を短縮することが可能になる。
【００３８】
また、第２、第３の実施形態における図５、図６においても、音声圧縮に適用することができる。すなわち、ブロックレジスタネットは、各周波数ごとに全てのレジスタのＯＲ回路から構成し、ブロックレジスタネットに有効係数１が反映されるための逆方向ジグザグスキャンを行わずに、早期に有効係数を無効係数化したり、係数移動を実行したりすることができる。
第４の実施形態においても、図２に示すように、制御装置４０で量子化実行モジュール１０からの出力を早期入力して、サーチ制御装置２４に準備を行わせることで、処理時間を短縮することができる。
【００３９】
なお、音声圧縮において、縦軸が音圧とするならば、画像の場合には、強度がｚ軸になり、８×８×８レジスタブロックが構成される。画像の場合には、８×８レジスタブロックをハフマン符号化するときに、スキャン順をジグザグ化することで２次元配列を１次元配列として扱う。これにより、音声と画像は同様に扱うことが可能である。
また、図３および図７のフローチャートの各ステップをプログラムに変換して、情報圧縮用プログラムとし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納しておけば、プログラムの売買や譲渡の時に便利である。また、その記録媒体を画像処理または音声処理のシステムコンピュータに装着しておくことにより、インストールして実行させることで、容易に本発明を実現することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下記のような効果を奏する。
（１）補正レベルに応じて有効係数を変化させたり、移動させる制御装置により、ＤＣＴ変換後にランレングス符号化を実施する情報処理装置において、符号量を削減し、演算速度を向上させることが可能である。
（２）画像や音声の乱れを抑制しながら、生成符号量を削減し、かつ処理速度を短縮させることが可能である。
（３）周波数毎にグループ分けされたレジスタからなる論理回路により、２次元配列のレジスタから有効係数を高速に走査することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す情報圧縮装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の第４の実施形態を示す情報圧縮装置のブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す情報圧縮方法の動作フローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態を示す量子化後の８×８ブロックレジスタの逆ジグザグスキャンの順序を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す８×８ブロックレジスタのブロックレジスタネットの構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す８×８ブロックレジスタのブロックレジスタネットの構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す情報圧縮方法の動作フローチャートである。
【図８】一般のＤＣＴ係数符号化器における量子化された８×８ブロックレジスタ例を示す図である。
【符号の説明】
１０…量子化実行モジュール、２０…ＤＣＴ符号化器ブロック、
２１…８×８ブロックレジスタ、２２…補正レベル設定レジスタ、
２３…補正カウンタ、２４…サーチ制御装置、２５…データ補正装置、
３０…ハフマン符号化実行モジュール、４０…制御装置、
ｆ１〜ｆ１５…ブロックレジスタネット。
【図１】
2004180064.tif 000003
【図２】
2004180064.tif 000004
【図３】
2004180064.tif 000005
【図４】
2004180064.tif 000006
【図５】
2004180064.tif 000007
【図６】
2004180064.tif 000008
【図７】
2004180064.tif 000009
【図８】
2004180064.tif 000010