JP2003116006A

JP2003116006A - 画像符号化方法及び装置

Info

Publication number: JP2003116006A
Application number: JP2001310050A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sato; 佐藤　　誠
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】許容される最大データ量を超える符号化デー
タ列を生成することを防止し、同時に圧縮符号化処理に
費やされる時間を最小限に抑える。【解決手段】少なくとも値がそれぞれ異なる２組以上
の量子化テーブル（１３ａ〜１３ｃ）を備え、これらの
量子化テーブルを用いて量子化された２組以上の長さが
異なる符号化データ列を並行して生成する（１５ａ〜１
５ｃ）。また最大許容符号化データ量（４１）と、最大
許容符号化データ量（４１）を基に算出される目標符号
化データ量（４３）と、実際に生成された符号化データ
列の累計データ量（４０ａ〜４０ｃ）とを順次比較して
（２０）、その比較結果或いは単位時間当りの符号化デ
ータ量の増加量等の情報を基に、制御部１１は、圧縮符
号化処理を継続するか否か、或いは再符号化処理に移行
するか否かを適応的に判断して符号化処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像信号
を符号化データ列に圧縮符号化して記録・蓄積或いは伝
送する画像符号化方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、静止画像に対する圧縮符号化を行
う機能は、多くのデジタルイメージング機器に搭載され
ている。これらデジタルイメージング機器の代表的なも
のとして、例えばデジタルカメラがあるが、これ以外に
も、デジタルカラーコピー機もこのような機能を備える
デジタルイメージング機器の一つである。このようなデ
ジタルカラーコピー機では、原稿読み取り部で読取った
原稿画像データを印刷部に転送する際、その転送するデ
ータ量を軽減する目的のために、読み取られた原稿画像
データに対する圧縮符号化処理機能が原稿読み取り部に
設けられ、印刷部には、その符号化された原稿画像デー
タ列に対する伸長復号処理機能がそれぞれ搭載されてい
る。

【０００３】原稿読み取り部に具備される圧縮符号化処
理機能によって符号化された原稿画像データ列の符号化
データの量は、圧縮符号化処理される前の原稿画像デー
タ、即ち、読み取られた原稿画像データのデータ量に比
べて約数分の一から十数分の一程度に低減され得る。こ
のような符号化された原稿画像データ列における、圧縮
符号化処理される前の原稿画像データに対するデータ量
の低減度、即ち、圧縮率の上限値は、符号化歪みが復号
・再生された画像から容易に視認できない程度の値に設
定される。一方、上記圧縮率の許容される下限値は、原
稿読み取り部における単位時間当りに読み込むことがで
きる原稿画像データの最大データ量、及び原稿読み取り
部から印刷部に転送する際の圧縮符号化データ列の最大
データ転送量といったような、そのシステムにおける各
種条件に応じて一意に決定され得る。

【０００４】このように原稿画像データの圧縮率の許容
上限値及び下限値が設定されたとしても、供給される全
ての原稿画像データに対する圧縮率を、その上限値及び
下限値で規定される範囲内に収めるように圧縮符号化処
理を行なうことは容易ではない。その理由は、量子化テ
ーブルに代表されるような符号化パラメータを同一にし
て圧縮符号化処理を行なっても、それによって得られる
圧縮符号化データのデータ量は、原稿画像データ毎に不
定となる、言い換えれば、読み取られた原稿画像データ
毎に、その圧縮率が変動することに起因している。

【０００５】これは、読み取られた原稿画像データ毎
に、その画像データが有する情報の空間周波数からみた
偏り及びその度合いが異なり、そのような原稿画像デー
タに対する圧縮符号化処理では、値が「０」である変換
係数に対するランレングス符号化、及び可変長符号を用
いたエントロピー符号化といった被圧縮符号化画像デー
タが持つ冗長性を限りなく除去するための様々な手法が
採用されているためである。従って、全ての原稿画像デ
ータに対する圧縮率を、その許容上限値と下限値の間の
範囲に収めるように圧縮符号化処理を施すためには、供
給される原稿画像データ毎に適用する符号化パラメータ
を、適応的に、つまり被圧縮符号化画像データ毎に変え
る必要がある。

【０００６】一般的に圧縮率が一定になるように圧縮符
号化処理を行なうためには、所謂、情報量制御或いは符
号量制御と称される符号化制御を用いることになる。上
記情報量制御の具体的な手法としては、フィードフォワ
ード手法とフィードバック手法の大きく二つの手法が知
られている。

【０００７】フィードフォワード手法は、圧縮符号化処
理を行なう前に被圧縮符号化画像データとして入力され
る原画像データから別途ダイナミックレンジ、電力、各
種統計情報を算出して、それらの算出値を基に最適な符
号化パラメータを予測し、その予測した符号化パラメー
タを用いて実際の圧縮符号化処理を行なうものである。
これに対してフィードバック手法は、試行となる圧縮符
号化処理を行なうことによって得られた符号化データ量
の実測値から最適な符号化パラメータを予測した後、そ
の予測した符号化パラメータを用いて最終的な圧縮符号
化処理を行なうものである。これら二つの手法の内、圧
縮符号化処理を試行することによって得られた符号化デ
ータ量の実測値から最適な符号化パラメータを予測する
フィードバック手法の方が、実際に得られた符号化デー
タ量を直接的に予測の算出に用いているために、フィー
ドフォワード手法に比べてより高い精度で目的とする符
号化データ量を生成する符号化パラメータの予測値を得
ることができる。しかし、試行となる圧縮符号化処理の
ために費やされる時間的なオーバーヘッドが余計にかか
ってしまうという欠点がある。

【０００８】一つの原画像データに対して、目標とする
圧縮率の符号化データ列が得られるまで何回も圧縮符号
化処理を繰り返しても、その処理時間の増分が許容でき
るようなシステム、いわばリアルタイム性や性能が過度
に要求されないシステムであれば、例えば特公平８−３
２０３７号公報「画像データ圧縮装置」に記載されてい
るような繰り返しアルゴリズムが適用可能である。しか
し、デジタルカメラやデジタルカラーコピー機器のよう
なデジタルイメージング機器では、一般的にリアルタイ
ム性及び高速性能が要求される。従って、最適な符号化
パラメータを予測するための試行となる圧縮符号化処理
に費やされる時間的なオーバーヘッドを限りなく短く抑
えること、更にその予測精度も十分高いものが要求され
る。

【０００９】フィードバック手法を用いた上記符号情報
量制御における最適な符号化パラメータの予測精度を高
めるためには、多くの符号化パラメータを用いて試行と
なる圧縮符号化処理を行ない、それらの符号化パラメー
タと実際に得られた符号化データ量の実測値とを対応付
けたサンプル数を多く持つことが、より高精度の予測を
行うために効果的であることは容易に考えられる。しか
し、その時間的なオーバーヘッドを最小限に抑えるため
には、試行となる圧縮符号化処理の際に用いられる符号
化パラメータの数と同数の演算回路或いは処理回路を具
備し、それらの回路を並列に動作させて、試行となる圧
縮符号化処理を高速に行なうような工夫が従来から採用
されてきた。

【００１０】このような並列回路方式の一例である文献
１「映像情報１９９２年１月号５１−５８ページ『６０
〜１４０Ｍｂｐｓ対応のＨＤＴＶコーデック』」では、
複数の符号化パラメータとしてＮ組の量子化テーブルを
用い、これに対応してＮ個の量子化回路及びＮ個の発生
符号量測定回路を具備する圧縮符号化装置を設け、この
符号化装置により得られるＮ個の符号化データ量から曲
線近似を行なうことによって最適な符号化パラメータ、
即ち、最適な量子化テーブルを得ることが記載されてい
る。

【００１１】同様な構成でありながら回路規模の増大を
抑える工夫として、例えば特登録第０２５２３９５３号
公報「符号化装置」では、３個の量子化回路を備えるこ
とによって、試行となる圧縮符号化処理の際に５組の量
子化テーブルを用いた量子化を並行して行ない、その結
果として、５つの符号化データ量の値を算出することが
記載されている。

【００１２】また、一つの画像データを圧縮復号化処理
するにあたって、符号化パラメータ、より具体的には、
量子化テーブルに対するスケーリング値を適応的に変え
ながら順次圧縮符号化処理を進めることができる符号化
方式を採用している動画像圧縮符号化では、例えば特登
録第０２８９７５６３号公報「画像圧縮符号化装置」に
記載されるような逐次補正アルゴリズムが適用できる。

【００１３】この従来例では、試行となる圧縮符号化処
理の際に特定の量子化スケーリング値を用いて量子化し
て得られるブロック単位の符号化データ量を算出し、そ
の算出されたデータ量を基にＭ個の量子化スケール値で
得られることが期待されるＭ個の符号化データ量を予測
し、これらＭ個の予測値から算出した目標符号化データ
量と、実際に出力されている符号化データ列の現在まで
のデータ量の累積加算値との差分、即ち、予測誤差から
実際に使用している量子化スケーリング値を逐次補正し
ながら圧縮符号化処理を進めている。

【００１４】更に、実際に生成された符号化データ量が
予測に反して許容される上限値を超えることを回避する
目的で、例えば特登録第０３０３８０２２号「電子カメ
ラ装置」では、試行となる圧縮符号化処理の際に得られ
た符号化データ量から導出した量子化ステップ値を用い
て実際に量子化及び可変長符号化して得られた符号化デ
ータ列のデータ量が、ブロック単位に割り当てたデータ
量を超えてしまった場合には、そのブロックにおける可
変長符号化を打ち切ること（有意の変換係数の情報を廃
棄すること）が記載されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述したようなフィー
ドバック手法を用いた情報量制御における従来例の思想
は、いずれも試行として行なわれる圧縮符号化処理によ
って得られた一つ或いは複数個の符号化データ量の実測
値を基に最適な符号化パラメータ、及びその符号化パラ
メータによって生成される符号化データ量の予測値を導
出するという点で共通している。

【００１６】また一般的な静止画像の圧縮符号化方式と
して今日広く採用されているＪＰＥＧ符号化方式におい
ては、最も代表的な符号化パラメータの一つである量子
化ステップの行列、即ち、一つの被圧縮符号化画像デー
タに対して唯一の組合わせである量子化テーブルが、そ
の画像データを構成する全てのブロックに対して共通に
適用されるので、前述した従来例の一つである特登録第
０２８９７５６３号公報「画像圧縮符号化装置」に記載
されるような符号化パラメータの逐次補正アルゴリズム
を適用することはできない。

【００１７】更に、もう一つの従来例として引用した特
登録第０３０３８０２２号「電子カメラ装置」に記載さ
れているアルゴリズムでは、ブロック単位に割り当てた
データ量を超えてしまった時点で、そのブロックに対す
る可変長符号化処理を打ち切ってしまっている。これに
より、画像データを構成する全てのブロックの圧縮符号
化処理が終了した時点で得られた、最終的な符号化デー
タ量が許容される上限値を超えない場合でも、廃棄する
必要が無い有意の変換係数まで廃棄されることになる。

【００１８】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、フィードバック手法を用いた符号化データ量制御を
備え、画像データに対する符号化処理に費やされる処理
時間を最小限に抑える画像符号化方法及び装置を提供す
ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像符号化装置は以下のような構成を備え
る。即ち、入力される画像データを所定の大きさのブロ
ック単位に直交変換して変換係数を生成する画像データ
変換手段と、前記変換係数を少なくとも２組の量子化テ
ーブルを用いてそれぞれ量子化する量子化手段と、前記
量子化手段によって量子化された少なくとも２組の変換
係数をそれぞれ符号化して各組毎の符号化データ列を生
成する符号化手段と、前記符号化手段により符号化され
た符号化データ列のそれぞれを記憶する記憶手段と、前
記符号化手段によって得られた少なくとも２組の符号化
データ列のそれぞれを累積加算した累積データ量を算出
するデータ量算出手段と、前記データ量算出手段によっ
て得られた累積データ量と、最大許容符号化データ量及
び目標符号化データ量とをそれぞれ比較する比較手段
と、前記比較手段によって得られる比較結果、或いは前
記比較結果及び前記データ量算出手段によって得られる
少なくとも２組の符号化データ列の累積データ量を基
に、前記画像データに対して実施している符号化処理の
制御及び、前記記憶手段に記憶された符号化データ列の
うちの出力する符号化データ列を決定するように制御す
る制御手段と、を有することを特徴とする。

【００２０】上記目的を達成するために本発明の画像符
号化方法は以下のような工程を備える。即ち、入力され
る画像データを所定の大きさのブロック単位に直交変換
して変換係数を生成する画像データ変換工程と、前記変
換係数を少なくとも２組の量子化テーブルを用いてそれ
ぞれ量子化する量子化工程と、前記量子化工程で量子化
された少なくとも２組の変換係数をそれぞれ符号化して
各組毎の符号化データ列を生成する符号化工程と、前記
符号化工程で符号化された符号化データ列のそれぞれを
メモリに記憶する記憶工程と、前記符号化工程で得られ
た少なくとも２組の符号化データ列のそれぞれを累積加
算した累積データ量を算出するデータ量算出工程と、前
記データ量算出工程で算出された累積データ量と、最大
許容符号化データ量及び目標符号化データ量とをそれぞ
れ比較する比較工程と、前記比較工程で得られる比較結
果、或いは前記比較結果及び前記データ量算出工程で得
られる少なくとも２組の符号化データ列の累積データ量
を基に、前記画像データに対して実施している符号化処
理の制御及び、前記記憶手段に記憶された符号化データ
列のうちの出力する符号化データ列を決定するように制
御する制御工程と、を有することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施の形態に係る画像
符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【００２３】図１において、１は原画像データ入力信号
３３を入力して符号化する圧縮符号化処理部で、その構
成は図２を参照して詳しく後述する。２は符号化データ
列転送部で、圧縮符号化処理部１から送られてくる符号
化データ列Ａ出力信号３９ａ，符号化データ列Ｂ出力信
号３９ｂ，符号化データ列Ｃ出力信号３９ｃを入力し、
それらをシステムバス５に出力している。３は符号化デ
ータ列一時記憶部で、システムバス５を介して入力され
る符号化データ列Ａ出力信号３９ａ，符号化データ列Ｂ
出力信号３９ｂ，符号化データ列Ｃ出力信号３９ｃをそ
れぞれ、符号化データ列Ａ３０１，Ｂ３０２，Ｃ３０３
に記憶している。４は符号化データ列出力部で、システ
ムバス５を介して各符号化データ列を受取り、符号化し
た結果を符号化データ列出力信号６として出力してい
る。また符号化データ列転送部２によって符号化データ
列一時記憶部３の所定の領域から読み出された符号化デ
ータ列は、符号化データ入力信号５２を介して圧縮符号
化処理部１の符号化データ列入力部２１（図２）に供給
される。

【００２４】図２は、本実施の形態に係る圧縮符号化処
理部１の構成を更に詳しく表わす機能ブロック図で、図
１と共通する部分は同じ記号で示している。

【００２５】図２において、１１は制御部で、この圧縮
符号化処理部１全体の動作を制御している。図示されな
い原稿読み取り部或いは撮像部から、原画像データ入力
信号３３として供給された原画像データは、画像データ
変換部１２において所定の大きさである８行×８列サン
プルの矩形のブロックに等分割された後、そのブロック
単位に直交変換演算が施され、その演算結果として得ら
れた８行×８列の直交変換係数行列が変換係数行列信号
３４上に順次出力される。

【００２６】量子化部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、画像
データ変換部１２から変換係数行列信号３４を介して供
給される８行×８列の直交変換係数行列と、量子化テー
ブル格納部１３ａ，１３ｂ，１３ｃから供給される量子
化ステップ値信号３５ａ，３５ｂ，３５ｃに基づく計３
組の８×８個の量子化ステップ値、及びスケーリング値
格納部２３から供給されるスケーリング信号５５ａ，５
５ｂ，５５ｃに基づくスケーリング値を用いて量子化演
算を行ない、その演算結果として得られた３組の８行×
８列の量子化された直交変換係数行列を、変換係数行列
信号３６ａ，３６ｂ，３６ｃ上にそれぞれ順次出力す
る。

【００２７】これら量子化された変換係数行列信号３６
ａ，３６ｂ，３６ｃに出力された３組の８行×８列の量
子化された各直交変換係数行列は、それぞれスイッチ２
５ａ，２５ｂ，２５ｃに送られ、それぞれ対応する符号
化入力信号３７ａ，３７ｂ，３７ｃに順次伝搬されて、
それぞれ対応する符号化部１５ａ，１５ｂ，１５ｃに入
力される。符号化部１５ａ，１５ｂ，１５ｃのそれぞれ
は、それぞれ対応する符号化入力信号３７ａ，３７ｂ，
３７ｃを介して供給される３組の８行×８列の量子化さ
れた直交変換係数行列に対して、所定の順序による一次
元化、値が「０」である無意の変換係数に対するランレ
ングス符号化、及び可変長符号語テーブルを用いた符号
化を施す。その結果として得られた３つの符号化データ
列ａ，ｂ，ｃのそれぞれが、各符号化出力信号３８ａ，
３８ｂ，３８ｃにそれぞれ順次出力される。符号化出力
信号３８ａを介して符号化データ列Ａ出力部１６ａに供
給された符号化データ列ａは、バッファリング等がなさ
れた後に符号化データ列Ａ出力信号３９ａ上に出力さ
れ、更にその出力された符号化データ列Ａは、符号化デ
ータ列転送部２（図１）によって、システムバス５を介
して符号化データ列一時記憶部３（図１）上の互いに排
他的に確保された所定の領域３０１に順次格納される。

【００２８】同様に、符号化出力信号３８ｂを介して符
号化データ列Ｂ出力部１６ｂに供給された符号化データ
列ｂは、バッファリング等がなされた後に符号化データ
列Ｂ出力信号３９ｂに出力され、符号化データ列一時記
憶部３の互いに排他的に確保された所定の領域３０２に
順次格納される。また、符号化出力信号３８ｃを介して
符号化データ列Ｃ出力部１６ｃに供給された符号化デー
タ列ｃは、バッファリング等がなされた後に符号化デー
タ列Ｃ出力信号３９ｃ上に出力され、符号化データ列一
時記憶部３上の互いに排他的に確保された所定の領域３
０３に順次格納される。

【００２９】また、これら符号化部１５ａ，１５ｂ，１
５ｃから符号化出力信号３８ａ，３８ｂ，３８ｃを介し
て出力された３つの符号化データ列ａ，ｂ，ｃは、いず
れも符号化データ量計数部１７によってそのデータ長が
累積加算される。その結果として得られた３つの符号化
データ列ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量が符号化
データ量信号４０ａ，４０ｂ，４０ｃにそれぞれ順次出
力されて制御部１１に送られる。

【００３０】１８は最大許容符号化データ量格納部で、
ここに格納された最大許容符号化データ量の一例が、図
４及び図６に示すグラフの上部に水平の一点鎖線で記さ
れている。目標符号化データ量算出部１９は、最大許容
符号化データ量信号４１を介して、最大許容符号化デー
タ量格納部１８から供給される符号化データ列のデータ
量の最大許容値、及び符号化ブロック相対位置信号４２
を介して制御部１１から供給される符号化ブロック相対
位置情報を基に、目標符号化データ量を順次算出し、そ
の値を目標符号化データ量信号４３に出力する。符号化
データ量比較部２０は、符号化データ量計数部１７から
符号化データ量信号４０ａ，４０ｂ，４０ｃを介して供
給される３つの符号化データ列ａ，ｂ，ｃの累積加算し
たデータ量と、最大許容符号化データ量格納部１８から
最大許容符号化データ量信号４１を介して供給される符
号化データ列のデータ量の最大許容値、及び目標符号化
データ量算出部１９から目標符号化データ量信号４３を
介して供給される目標符号化データ量とを順次比較し
て、その比較結果を符号化データ量比較結果信号４４と
して制御部１１に出力している。

【００３１】また制御部１１は、再符号化処理の場合に
は、圧縮符号化処理制御信号群３１を介して、符号化デ
ータ列ａに対する再符号化処理において動作すべき機能
ブロックである符号化部１５ａ及び符号化データ列Ａ出
力部１６ａに対して各々の動作開始を指示する制御値を
出力し、再符号化処理制御信号群５１を介して、再符号
化処理において動作すべき機能ブロックである符号化デ
ータ列入力部２１、復号化部２２、再量子化部２４に対
して各々の動作開始を指示する制御値を出力する。この
処理については詳しく後述する。

【００３２】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態に係
る量子化テーブル格納部１３ａ，１３ｂ，１３ｃにそれ
ぞれ格納されている量子化テーブルの一例を表わす図
で、図３（Ａ）は量子化テーブルＡ（１３ａ）、図３
（Ｂ）は量子化テーブルＢ（１３ｂ）、そして、図３
（Ｃ）は量子化テーブルＣ（１３ｃ）にそれぞれ該当し
ている。

【００３３】本実施の形態に係る画像符号化装置の量子
化テーブル格納部１３ａ，１３ｂ，１３ｃには、一連の
圧縮符号化処理に先んじて、８行×８列の直交変換係数
行列を構成するそれぞれの直交変換係数に対応づけられ
た８×８個の量子化ステップ値で構成される計３組の量
子化テーブルがそれぞれ格納されており、その値は量子
化ステップ信号３５ａ，３５ｂ，３５ｃを介して量子化
部１４ａ，１４ｂ，１４ｃにそれぞれ供給されている。

【００３４】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、この量子化テーブ
ル格納部１３ａ，１３ｂ，１３ｃにそれぞれ格納されて
いる量子化テーブルの一例を示している。

【００３５】図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、図３
（Ａ）の量子化テーブルＡを構成する量子化ステップ値
は、図３（Ｂ）（Ｃ）の量子化テーブルＢ及び量子化テ
ーブルＣを構成する量子化ステップ値に比べて相対的に
小さい値になっている。一方、図３（Ｃ）の量子化テー
ブルＣを構成する量子化ステップ値は、図３（Ａ）
（Ｂ）の量子化テーブルＡ及び量子化テーブルＢを構成
する量子化ステップ値に比べて相対的に大きな値になっ
ている。

【００３６】このような量子化テーブルにおける量子化
ステップ値の差は、量子化テーブルＡが適用されること
によって生成される符号化データ列（符号化データ列
Ａ）が相対的に低い圧縮率で圧縮符号化処理された結果
であることを示し、量子化テーブルＣが適用されること
によって生成される符号化データ列（符号化データ列
Ｃ）は、相対的に高い圧縮率で圧縮符号化処理された結
果であることを示している。

【００３７】また本実施の形態である画像符号化装置の
最大許容符号化データ量格納部１８には、一連の圧縮符
号化処理に先んじて、符号化データ列の累積加算された
データ量の最大許容値（ビット数或いはバイト数）が格
納されており、その値は最大許容符号化データ量信号４
１を介して目標符号化データ量算出部１９及び符号化デ
ータ量比較部２０に供給されている。

【００３８】図４及び図６は、本実施の形態に係る画像
符号化装置における圧縮符号化処理部１が圧縮符号化処
理の過程で符号化データ列Ａ，Ｂ，Ｃ出力信号３９ａ，
３９ｂ，３９ｃからそれぞれ出力される符号化データ列
Ａ，Ｂ，Ｃの累積加算された符号化データ量（縦軸）
と、圧縮符号化処理の対象となっているブロックの原画
像データにおける相対位置（横軸）との関係を表わすグ
ラフ図である。

【００３９】更に図５及び図７は、それぞれ図４及び図
６に示したグラフ図に対応しており、本実施の形態に係
る画像符号化装置における符号化データ量比較部２０が
圧縮符号化処理の過程で符号化データ量比較結果信号４
４として制御部１１に出力する符号化データ量の比較結
果の一例を説明する図である。

【００４０】本実施の形態では、一連の圧縮符号化処理
に先んじて、スケーリング値格納部２３に所定のスケー
リング値が格納されており、それらスケーリング値はス
ケーリング信号５５ａ，５５ｂ，５５ｃ及び５５ｄを介
して、それぞれ量子化部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び再
量子化部２４に供給されている。このスケーリング値
は、量子化部１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって実行され
る量子化演算に際して、量子化テーブル格納部１３ａ，
１３ｂ，１３ｃから量子化ステップ信号３５ａ，３５
ｂ，３５ｃを介して供給される量子化ステップ値に対し
て施されるスケーリング演算の被乗数に相当し、また後
述する再量子化部２４によってなされる再量子化演算に
対して、復号化部２２から復号化出力信号５４を介して
供給される８行×８列の復号化された直交変換係数行列
の中で値が「０」でない有意の変換係数に対して施され
るスケーリング演算の被乗数に相当する。

【００４１】ここでは、量子化部１４ａ，１４ｂ，１４
ｃに対するスケーリング値としていずれも値「１」が設
定されている。このことは、量子化部１４ａ，１４ｂ，
１４ｃにおいて、量子化ステップ信号３５ａ，３５ｂ，
３５ｃを介して供給される量子化ステップ値に対するス
ケーリング演算を指示しないことを意味している。

【００４２】一方、再量子化部２４に対するスケーリン
グ値は、後述する再符号化処理が行なわれるまでは何ら
意味をなさないので、この時点では特定された値は設定
されない。

【００４３】こうして次に、一連の圧縮符号化処理が要
求されると、制御部１１は圧縮符号化処理制御信号群３
１を介して、圧縮符号化処理において動作すべき機能ブ
ロックである画像データ変換部１２、量子化部１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ、符号化部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、符
号化データ列Ａ，Ｂ，Ｃ出力部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ
のそれぞれに対して、各々の動作開始を指示する制御値
を出力する。更に、制御部１１は、符号化入力信号選択
信号３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して、対応するスイッ
チ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを全て「Ｆ」側に接続するた
めの制御値を出力する。この制御によって、各量子化部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって量子化された結果であ
る、変換係数行列信号３６ａ，３６ｂ，３６ｃを介して
供給される３組の８行×８列の量子化された直交変換係
数行列が、それぞれ対応する符号化入力信号３７ａ，３
７ｂ，３７ｃ上に伝搬されるように設定される。

【００４４】そして、原稿読み取り部或いは撮像部（不
図示）から原画像データ入力信号３３を介して供給され
る原画像データは、画像データ変換部１２において所定
の大きさである８行×８列サンプルの矩形のブロックに
等分割された後、そのブロック単位に直交変換演算が施
され、その演算結果として得られた８行×８列の直交変
換係数行列が、変換係数行列信号３４上に順次出力され
る。

【００４５】量子化部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、画像
データ変換部１２から変換係数行列信号３４を介して供
給される８行×８列の直交変換係数行列と、量子化テー
ブル格納部１３ａ，１３ｂ，１３ｃから量子化ステップ
値信号３５ａ，３５ｂ，３５ｃを介してそれぞれ供給さ
れる計３組の８×８個の量子化ステップ値、及びスケー
リング値格納部２３からスケーリング信号５５ａ，５５
ｂ，５５ｃを介して供給されるスケーリング値を用いて
量子化演算を行ない、その演算結果として得られた３組
の８行×８列の量子化された直交変換係数行列が、変換
係数行列信号３６ａ，３６ｂ，３６ｃ上にそれぞれ順次
出力される。これら変換係数行列信号３６ａ，３６ｂ，
３６ｃに出力された３組の８行×８列の量子化された直
交変換係数行列は、それぞれスイッチ２５ａ，２５ｂ，
２５ｃを経由して、対応する符号化入力信号３７ａ，３
７ｂ，３７ｃ上にそれぞれ順次伝搬される。符号化部１
５ａ，１５ｂ，１５ｃでは、符号化入力信号３７ａ，３
７ｂ，３７ｃを介してそれぞれ供給される３組の８行×
８列の量子化された直交変換係数行列に対して、所定の
順序による一次元化、値が「０」である無意の変換係数
に対するランレングス符号化、及び可変長符号語テーブ
ルを用いた符号化を施し、結果として得られた３つの符
号化データ列ａ，ｂ，ｃを符号化出力信号３８ａ，３８
ｂ，３８ｃ上にそれぞれ順次出力する。

【００４６】こうして符号化出力信号３８ａを介して符
号化データ列Ａ出力部１６ａに供給された符号化データ
列ａは、バッファリング等がなされた後に符号化データ
列Ａ出力信号３９ａ上に出力され、更にその出力された
符号化データ列Ａは符号化データ列転送部２によって、
システムバス５を介して符号化データ列一時記憶部３上
の互いに排他的に確保された所定の領域３０１に順次格
納される。

【００４７】同様に、符号化データ列Ｂ出力部１６ｂか
ら出力された符号化データ列Ｂは、符号化データ列一時
記憶部３上の互いに排他的に確保された所定の領域３０
２に順次格納される。また、符号化データ列Ｃ出力部１
６ｃから出力された符号化データ列Ｃは、符号化データ
列一時記憶部３上の互いに排他的に確保された所定の領
域３０３に順次格納される。

【００４８】また、これら符号化部１５ａ，１５ｂ，１
５ｃから符号化出力信号３８ａ，３８ｂ，３８ｃを介し
て出力された３つの符号化データ列ａ，ｂ，ｃは、いず
れも符号化データ量計数部１７によってそのデータ長が
累積加算される。その結果、得られた３つの符号化デー
タ列ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量が符号化デー
タ量信号４０ａ，４０ｂ，４０ｃにそれぞれ順次出力さ
れる。

【００４９】図４及び図６に示すグラフ図において、符
号化データ量計数部１７から出力される３つの符号化デ
ータ列ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量は、グラフ
の原点から開始する３本の実曲線としてそれぞれ記され
ている。

【００５０】制御部１１から目標符号化データ量算出部
１９に供給される符号化ブロック相対位置信号４２上に
は、ブロック単位の圧縮符号化処理が進行するに従っ
て、その値が０％から１００％に増加する符号化ブロッ
クの相対位置情報が順次出力されている。この符号化ブ
ロックの相対位置情報（４２）は、現在、符号化部１５
ａ，１５ｂ，１５ｃで行なわれている符号化の対象とな
っている８行×８列サンプルのブロックの原画像データ
における相対位置を示すもので、左上端のブロックでは
０％、右下端のブロックでは１００％というように、符
号化ブロックの位置（順番づけられた番号）を原画像デ
ータを構成するブロックの総数によって正規化した値で
ある。

【００５１】具体的に符号化ブロックの相対位置情報の
例を示す。

【００５２】水平方向１ライン当たり３０７２サンプル
（３８４×８）で、垂直方向４０９６ライン（５１２×
８）からなるコンポーネント数１の原画像データを８行
×８列サンプルのブロックに分割して圧縮符号化処理を
行なう場合、この原画像データは、計１９６６０８（＝
３８４×５１２）個のブロックで構成される。

【００５３】現在、符号化部１５ａ，１５ｂ，１５ｃで
行なわれている符号化の対象となっている８行×８列サ
ンプルのブロックが最初に符号化された左上端のブロッ
クから数えて３９４７８番目のブロックであった場合に
は、符号化ブロック相対位置情報は２０.０８％（＝３
９４７８／１９６６０８）となり、その値が制御部１１
から符号化ブロック相対位置信号４２上に出力される。
これにより目標符号化データ量算出部１９では、最大許
容符号化データ量信号４１を介して供給される符号化デ
ータ列のデータ量の最大許容値、及び符号化ブロック相
対位置信号４２を介して供給される符号化ブロックの相
対位置情報を基に目標符号化データ量を順次算出し、そ
の値を目標符号化データ量信号４３上に出力して符号化
データ量比較部２０に供給する。この目標符号化データ
量は、ブロック単位の圧縮符号化処理が順次行なわれ、
符号化ブロック相対位置が０％から１００％に至るまで
順次増加するのに応じて、０ビットから最終的に符号化
データ列のデータ量の最大許容値まで直線的に増える値
である。この目標符号化データ量は、図４及び図６に示
すグラフ図において、グラフの原点と、符号化ブロック
の相対位置が１００％の時点で最大許容符号化データ量
と一致する点を結ぶ点直線として記されている。

【００５４】符号化データ量比較部２０では、符号化デ
ータ量計数部１７から符号化データ量信号４０ａ，４０
ｂ，４０ｃを介して供給される３つの符号化データ列
ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量と、最大許容符号
化データ量信号４１を介して供給される符号化データ列
のデータ量の最大許容値、及び目標符号化データ量算出
部１９から目標符号化データ量信号４３を介して供給さ
れる目標符号化データ量とを順次比較して、その比較結
果を符号化データ量比較結果信号４４上に出力して制御
部１１に供給している。

【００５５】図５及び図７は、ブロック単位の圧縮符号
化処理が進行するに連れて、符号化部１５ａ，１５ｂ，
１５ｃから出力される３つの符号化データ列ａ，ｂ，ｃ
の累積加算されたデータ量が、図４及び図６に示したグ
ラフ図の実曲線のように増加する場合に、符号化データ
量比較部２０から出力される比較結果をそれぞれ説明す
る図である。

【００５６】最初に、図４及び図５を用いて、本実施の
形態に係る圧縮符号化装置において行なわれた圧縮符号
化処理の第１の例について説明する。

【００５７】一連の圧縮符号化処理を開始した時点、即
ち、符号化ブロックの原画像データにおける相対位置が
０％の時点からｐ１までの期間においては、符号化部１
５ａ，１５ｂ，１５ｃから出力される３つの符号化デー
タ列ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量はいずれも目
標符号化データ量より小さい値であった（図５において
は、このような状態を「−」で表現している）。

【００５８】符号化ブロックの相対位置がｐ１に至った
時点で、符号化部１５ａから出力された符号化データ列
ａの累積加算されたデータ量が、目標符号化データ量よ
り大きい値となり（図５において、このような状態を
「＋」で表現している）、この状態が符号化ブロックの
相対位置がｐ２に至るまで続いた。

【００５９】次に、符号化ブロックの相対位置がｐ２の
時点からｐ３までの期間においては、３つの符号化デー
タ列ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量はいずれも目
標符号化データ量より再び小さい値になった。

【００６０】また符号化ブロックの相対位置がｐ３に至
った時点で、符号化データ列ａの累積加算されたデータ
量は再び目標符号化データ量より大きな値となり、この
状態が符号化ブロックの相対位置がｐ４に至るまで続い
た。

【００６１】そして、符号化ブロックの相対位置がｐ４
に至った時点で、符号化データ列ａの累積加算されたデ
ータ量は、最大許容符号化データ量に達した（図５にお
いては、このような状態を「＝」で表現している）。

【００６２】この時点、即ち、符号化ブロックの相対位
置がｐ４に至った時点で、制御部１１から圧縮符号化処
理制御信号群３１を介して、符号化部１５ａ及び符号化
データ列Ａ出力部１６ａに対して、その動作の中止を指
示する制御値が出力される。この制御部１１による制御
によって、符号化データ列ａに対する符号化処理が中止
され、一連の圧縮符号化処理が終了するまで（符号化ブ
ロックの相対位置が１００％に至るまで）の期間、その
累積加算されたデータ量は、最大許容符号化データ量と
等しい値で保持されることになる。

【００６３】そして、符号化ブロックの相対位置がｐ４
の時点から一連の圧縮符号化処理が終了するまで（符号
化ブロックの相対位置が１００％に至るまで）の期間に
おいては、符号化データ列ｂ及び符号化データ列ｃの累
積加算されたデータ量はいずれも目標符号化データ量よ
り小さい値であった。

【００６４】以上説明した本実施の形態に係る画像符号
化装置における圧縮符号化処理によれば、例えば図４の
例では、符号化データ列ｂ及び符号化データ列ｃは、符
号化ブロックの相対位置が１００％に達した時点、即
ち、原画像データを構成する全てのブロックに対する圧
縮符号化処理が終了した時点で、その累積加算されたデ
ータ量の最終値は設定された最大許容符号化データ量を
超えていない。従って、この例では、より圧縮率の小さ
い、即ち、その累積加算されたデータ量の最終値が設定
された最大許容符号化データ量により近い符号化データ
列Ｂが一連の圧縮符号化処理の正式な結果として選択さ
れ、符号化データ列出力部４（図１）によって符号化デ
ータ列一時記憶部３の所定の領域３０２から読み出さ
れ、符号化データ列出力信号６を介して本実施の形態で
ある画像符号化装置の外部に出力される。

【００６５】更に、この圧縮符号化処理における図４の
例において、符号化データ列ｃの累積加算されたデータ
量の最終値のみが設定された最大許容符号化データ量を
超えていない場合には、この符号化データ列Ｃが圧縮符
号化処理の正式な結果として選択され、符号化データ列
出力部４によって符号化データ列一時記憶部３の所定の
領域３０３から読み出され、符号化データ列出力信号６
を介して本実施の形態である画像符号化装置の外部に出
力される。

【００６６】次に図６及び図７を用いて、本実施の形態
である画像符号化装置において行なわれた圧縮符号化処
理の第２の例ついて説明する。

【００６７】一連の圧縮符号化処理が開始した時点、即
ち、符号化ブロックの原画像データにおける相対位置が
０％の時点からｐ１までの期間においては、符号化部１
５ａ，１５ｂ，１５ｃから出力される３つの符号化デー
タ列ａ，ｂ，ｃの累積加算されたデータ量はいずれも目
標符号化データ量より小さい値であった。次に、符号化
ブロックの相対位置がｐ１に至った時点で、符号化部１
５ａから出力された符号化データ列ａの累積加算された
データ量が目標符号化データ量（４３）より大きな値と
なり、この状態が符号化ブロックの相対位置がｐ２に至
るまで続いた。そして符号化ブロックの相対位置がｐ２
に至った時点で、符号化部１５ｂから出力された符号化
データ列ｂの累積加算されたデータ量も目標符号化デー
タ量より大きな値となり、この状態が符号化ブロックの
相対位置がｐ３に至るまで続いた。そして符号化ブロッ
クの相対位置がｐ３に至った時点で、符号化部１５ｃか
ら出力された符号化データ列ｃの累積加算されたデータ
量も目標符号化データ量より大きな値となった。

【００６８】この時点、即ち、符号化ブロックの相対位
置がｐ３に至った時点で、制御部１１によって行なわれ
る制御によって、符号化データ列ａに対する再符号化処
理が開始され、その累積加算されたデータ量は「０」に
戻される。

【００６９】一方、符号化データ列ｂ及び符号化データ
列ｃに対する符号化処理は一時中断され、符号化ブロッ
クの相対位置が再びｐ３（ｐ３'）に至るまでの期間そ
の累積加算されたデータ量が保持されることになる。

【００７０】再符号化処理に伴なう本実施の形態である
画像符号化装置における各機能ブロックの動作の詳細な
説明は後述する。ここでは、符号化データ列ａに対する
再符号化処理によって得られる符号化データ列ａの累積
加算されたデータ量に関する説明を行なう。

【００７１】符号化データ列ａに対する再符号化処理が
行なわれた期間は、図６において、符号化ブロックの相
対位置がｐ３（０％）の時点からｐ３'までの部分に相
当する。このｐ３（０％）の時点からｐ３'までの期
間、再符号化された符号化データ列ａの累積加算された
データ量は「０」から再び増加したが、目標符号化デー
タ量より大きな値となることはなかった。

【００７２】符号化ブロックの相対位置が再びｐ３（ｐ
３'）に至った時点で、制御部１１によって行なわれる
制御によって、符号化データ列ａに対する再符号化処理
が中止され、再び圧縮符号化処理が開始されることにな
る。また一時中断状態にあった符号化データ列ｂ及び符
号化データ列ｃに対する圧縮符号化処理も同様に再開さ
れることになる。

【００７３】一連の圧縮符号化処理が再開された時点、
即ち、符号化ブロックの相対位置がｐ３'の時点からｐ
４までの期間においては、符号化データ列ｂ，ｃの累積
加算データ量はいずれも目標符号化データ量より大きな
値である。一方、符号化データ列ａの累積加算データ量
は、目標符号化データ量より小さな値であった。

【００７４】そして符号化ブロックの相対位置がｐ４に
至った時点で、符号化データ列ｃの累積加算されたデー
タ量は目標符号化データ量より小さな値となり、この状
態が符号化ブロックの相対位置がｐ５に至るまで続い
た。そして符号化ブロックの相対位置がｐ５の時点から
ｐ６までの期間においては、３つの符号化データ列ａ，
ｂ，ｃの累積加算されたデータ量はいずれも目標符号化
データ量より再び小さい値になった。次に、符号化ブロ
ックの相対位置がｐ６に至った時点で、符号化データ列
ｂの累積加算されたデータ量は再び目標符号化データ量
より大きな値となり、この状態が符号化ブロックの相対
位置がｐ７に至るまで続いた。そして符号化ブロックの
相対位置がｐ７に至った時点で、符号化データ列ｂの累
積加算されたデータ量が最大許容符号化データ量に達し
た。

【００７５】この時点、即ち、符号化ブロックの相対位
置がｐ７に至った時点で、制御部１１から圧縮符号化処
理制御信号群３１を介して、符号化部１５ｂ及び符号化
データ列Ｂ出力部１６ｂに対して、その符号化データ列
ｂを生成する動作の中止を指示する制御値が出力され
る。この制御部１１による制御によって、符号化データ
列ｂを生成する符号化処理が中止され、一連の圧縮符号
化処理が終了するまで（符号化ブロックの相対位置が１
００％に至るまで）の期間、その累積加算されたデータ
量が最大許容符号化データ量と等しい値が保持されるこ
とになる。

【００７６】ここで、符号化ブロックの相対位置がｐ４
の時点から一連の圧縮符号化処理が終了するまで（符号
化ブロックの相対位置が１００％に至るまで）の期間に
おいては、符号化データ列ｃ及び符号化データｃの累積
加算されたデータ量はいずれも目標符号化データ量より
小さい値であった。

【００７７】以上説明した本実施の形態に係る画像符号
化装置で実施された圧縮符号化処理の第２の例では、符
号化データ列ｃ及び符号化データ列ａは、符号化ブロッ
クの相対位置が１００％に達した時点、即ち、原画像デ
ータを構成する全てのブロックに対する圧縮符号化処理
が終了した時点で、その累積加算されたデータ量の最終
値は、設定された最大許容符号化データ量を超えていな
い。

【００７８】従ってこの例では、より圧縮率の小さい、
即ち、その累積加算されたデータ量の最終値が設定され
た最大許容符号化データ量により近い符号化データ列Ｃ
が一連の圧縮符号化処理の正式な結果として選択され、
符号化データ列出力部４によって符号化データ列一時記
憶部３の所定の領域３０３から読み出され、符号化デー
タ列出力信号６を介して外部に出力される。

【００７９】更に、この圧縮符号化処理の第２の例にお
いて、符号化データ列ａの累積加算されたデータ量の最
終値のみが、設定された最大許容符号化データ量を超え
ていなかったならば、この符号化データ列Ａが圧縮符号
化処理の正式な結果として選択され、符号化データ列出
力部４によって符号化データ列一時記憶部３の所定の領
域３０１から読み出され、符号化データ列出力信号６を
介して外部に出力される。

【００８０】続いて、圧縮符号化処理の第２の例で行な
われた符号化データ列ａに対する再符号化処理に伴う各
機能ブロックの動作の詳細な説明を行なう。

【００８１】図６において、符号化ブロックの相対位置
がｐ３に至った時点で、制御部１１が、符号化データ列
ａに対する再符号化処理に移行するように決定すると、
圧縮符号化処理制御信号群３１を介して、符号化データ
列ｂ及び符号化データ列ｃに対する圧縮符号化処理を一
時的に中断すべく、画像データ変換部１２、量子化部１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ、符号化部１５ｂ，１５ｃ、符号
化データ列Ｂ，Ｃ出力部１６ｂ，１６ｃに対して、各々
の動作中断を指示する制御値を出力する。

【００８２】この制御によって、符号化データ列ａに対
する圧縮符号化処理が中止され、符号化データ列ｂ及び
符号化データ列ｃに対する圧縮符号化処理が一時中断さ
れる。

【００８３】次に、符号化データ列ａに対する再符号化
処理に先んじて、スケーリング値格納部２３に対して再
量子化のためのスケーリング値が格納される。この値は
スケーリング信号５５ａ，５５ｄを介して量子化部１４
ａ及び再量子化部２４に供給される。この再量子化のた
めのスケーリング値は、後述する再量子化部２４によっ
てなされる再量子化演算に対して、復号化部２２から復
号化出力信号５４を介して供給される８行×８列の復号
化された直交変換係数行列の中で値が「０」でない有意
の変換係数に対して施されるスケーリング演算の被乗数
に相当し、また後述する量子化部１４ａによってなされ
る量子化演算に際して、量子化テーブル格納部１３ａか
ら量子化ステップ信号１３ａを介して供給される量子化
ステップ値に対して施されるスケーリング演算の被乗数
に相当する。

【００８４】ここでは、再量子化部２４及び量子化部１
４ａに対するスケーリング値として値「２」が設定され
る。このことは、再符号化処理における再量子化部２４
において、復号化出力信号５４を介して供給される８行
×８列の復号化された直交変換係数行列の中で値が
「０」でない有意の変換係数に対する×２のスケーリン
グ演算を指示することを意味すると同時に、その後、圧
縮符号化処理が再開されてから量子化部１４ａにおい
て、量子化ステップ信号３５ａを介して供給される量子
化ステップ値に対する×２のスケーリング演算を指示す
ることを意味する。

【００８５】以上が再符号化処理に先んじて本実施の形
態に係る画像符号化装置に対して、外部システム等によ
って行なわれる、所謂、初期化操作に相当するものであ
る。

【００８６】実際に本実施の形態に係る画像符号化装置
に対して再符号化処理が要求されると、制御部１１は圧
縮符号化処理制御信号群３１を介して、符号化データ列
ａに対する再符号化処理において動作すべき機能ブロッ
クである符号化部１５ａ、符号化データ列Ａ出力部１６
ａに対して、各々の動作開始を指示する制御値を出力
し、再符号化処理制御信号群５１を介して、再符号化処
理において動作すべき機能ブロックである符号化データ
列入力部２１、復号化部２２、再量子化部２４に対し
て、各々の動作開始を指示する制御値を出力する。更
に、制御部１１は符号化入力信号選択信号３２ａを介し
て、対応するスイッチ２５ａを「Ｒ」側に接続するため
の制御値を出力する。

【００８７】この制御によって、再量子化された変換係
数行列信号５６を介して供給される８行×８列の再量子
化された直交変換係数行列が、対応する符号化入力信号
３７ａ上に伝搬されるように設定される。

【００８８】符号化データ列転送部２によって符号化デ
ータ列一時記憶部３の所定の領域３０１から読み出され
た符号化データ列Ａは、符号化データ入力信号５２を介
して符号化データ列入力部２１に供給される。こうして
符号化データ入力部２１に供給された符号化データ列Ａ
は、バッファリング等がなされた後に復号化入力信号５
３上に順次出力される。これにより復号化部２２では、
復号化入力信号５３を介して供給される符号化データ列
Ａに対して、可変長復号語テーブルを用いた復号化、ラ
ンレングス復号化、及び所定の順序による二次元化を施
す。その結果として得られた８行×８列の復号化された
直交変換係数行列が、復号化出力信号５４に順次出力さ
れる。

【００８９】再量子化部２４では、復号化部２２から復
号化出力信号５４を介して供給される８行×８列の復号
化された直交変換係数行列、及びスケーリング値格納部
２３からスケーリング信号５５ｄを介して供給されるス
ケーリング値（ここでは「２」）を用いて再量子化演算
を行ない、その演算結果として得られた８行×８列の再
量子化された直交変換係数行列を、再量子化された変換
係数行列信号５６上に順次出力する。こうして再量子化
された変換係数行列信号５６上に出力された８行×８列
の直交変換係数行列は、スイッチ２５ａを経由して、対
応する符号化入力信号３７ａ上に順次伝搬される。符号
化部１５ａでは、この符号化入力信号３７ａを介して供
給される８行×８列の再量子化された直交変換係数行列
に対して、所定の順序による一次元化、値が「０」であ
る無意の変換係数に対するランレングス符号化、及び可
変長符号語テーブルを用いた符号化を施し、その結果と
して得られた符号化データ列ａを符号化出力信号３８ａ
上に順次出力する。この符号化出力信号３８ａを介して
符号化データ列Ａ出力部１６ａに供給された符号化デー
タ列ａは、バッファリング等がなされた後に符号化デー
タ列Ａ出力信号３９ａ上に出力され、更にその出力され
た符号化データ列Ａは、符号化データ列転送部２によっ
て、システムバス５を介して符号化データ列一時記憶部
３の所定の領域３０１に順次格納される。

【００９０】また、この時、符号化部１５ａから符号化
出力信号３８ａを介して出力された符号化データ列ａ
は、符号化データ量計数部１７によってそのデータ長が
累積加算され、結果として得られた符号化データ列ａの
累積加算されたデータ量が符号化データ量信号４０ａに
順次出力されて制御部１１に送られる。この場合にも、
符号化ブロック相対位置信号４２上には、ブロック単位
の再符号化処理が進行するに従って、その値が０％から
ｐ３に増加する符号化ブロック相対位置情報が制御部１
１から順次出力されている。

【００９１】この再符号化処理では、入力された符号化
データ列Ａに対する復号化及び再量子化によって得られ
た符号化ブロック相対位置が０％からｐ３に至るまでの
全てのブロックに対応する８行×８列の再量子化された
直交変換係数行列が符号化部１５ａに供給され、その全
てのブロックに対する符号化処理がなされる。そして新
たに生成された符号化データ列Ａが、再び符号化データ
列一時記憶部３の所定の領域３０１に書き戻されるまで
行なわれる。こうして再符号化処理が終了した時点で、
制御部１１が符号化ブロック相対位置信号４２上に出力
している符号化ブロック相対位置情報は再びｐ３になっ
ている。

【００９２】また、再符号化処理によって再び符号化部
１５ａから出力された符号化データ列の累積加算された
データ量は、再量子化部２４におけるスケーリング操作
によってより高い圧縮率による圧縮符号化処理の結果と
して、再符号化処理に移行する時点のデータ量に比べる
と確実に減少している。

【００９３】この再符号化処理が終了すると、制御部１
１は、再符号化処理制御信号群５１及び圧縮符号化処理
制御信号群３１を介して、符号化データ列ａに対する再
符号化処理を中止する。そして、符号化データ列ａに対
する符号化ブロック相対位置がｐ３であるブロックに続
くブロックからの圧縮符号化処理を再開すべく、更に、
符号化データ列ｂ及び符号化データ列ｃに対する符号化
ブロック相対位置がｐ３であるブロックに続くブロック
からの圧縮符号化処理を再開すべく、符号化データ列入
力部２１、復号化部２２、再量子化部２４に対して各々
の動作の中止を指示する制御値を出力し、また画像デー
タ変換部１２、量子化部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、符号
化部１５ｂ，１５ｃ、符号化データ列Ｂ，Ｃ出力部１６
ｂ，１６ｃに対して、各々の動作再開を指示する制御値
を出力する。またこれと同時に、符号化入力信号選択信
号３２ａを介して、対応するスイッチ２５ａを「Ｆ」側
に接続するための制御値を出力する。

【００９４】このような制御によって、符号化データ列
ａに対する符号化ブロック相対位置がｐ３であるブロッ
クまでの再符号化処理が中止され、続くブロックからの
符号化データ列ａに対する圧縮符号化処理が再開され、
量子化された変換係数行列信号３６ａを介して供給され
る８行×８列の量子化された直交変換係数行列が、対応
する符号化入力信号３７ａ上に伝搬されるように設定さ
れる。更に、この制御によって、符号化データ列ｂ及び
符号化データ列ｃに対する符号化ブロック相対位置がｐ
３であるブロックからの圧縮符号化処理が再開される。

【００９５】以上説明したように本実施の形態に係る画
像符号化装置では、符号化データ量比較結果信号４４を
介して符号化データ量比較部２０から供給される符号化
データ量比較結果を基に、制御部１１が圧縮符号化処理
を継続するか或いは再符号化処理に移行するかを制御し
ている。

【００９６】その再符号化処理に移行する判断基準は、
本実施の形態に係る画像符号化装置において行なわれた
圧縮符号化処理の第２の例では、最も高い圧縮率を設定
した符号化データ列ｃの累積加算されたデータ量が目標
符号化データ量よりも大きな値となってしまった時点
（ｐ３）であったが、本発明が適用される画像符号化装
置はこれに限定されるものではない。例えば、符号化デ
ータ列ｂの累積加算されたデータ量が目標符号化データ
量よりも大きな値となってしまった時点（ｐ２）であっ
ても構わない。更には、その時点における累積加算され
たデータ量のみで判断せずに、それ以前からの累積加算
されたデータ量の増加する度合い、即ち、図４及び図６
のグラフ図における符号化データ量の傾きを判断基準の
一つに加えても良い。

【００９７】また、この再符号化処理の対象としては、
本実施の形態に係る画像符号化装置において行なわれた
圧縮符号化処理の第２の例では、最も圧縮率の低い符号
化データ列ａを用いたが、本発明が適用される画像符号
化装置はこれに限定されるものではない。例えば、再符
号化処理への移行が決定された時点におけるそれぞれの
符号化データ列の累積加算されたデータ量の目標符号化
データ量に対する比率等から再符号化処理の対象とする
符号化データ列を適応的に選択しても構わない。

【００９８】図８及び図９は、本実施の形態に係る画像
符号化装置における処理を示すフローチャートである。

【００９９】図８において、ステップＳ１〜Ｓ４は初期
化処理であり、これらステップの処理順序はこれに限る
ものではない。まずステップＳ１で、量子化テーブル格
納部１３ａ〜１３ｃのそれぞれに量子化テーブルを格納
する（図３参照）。ステップＳ２では、最大許容符号化
データ量格納部１８に最大許容符号化データ量をセット
する。ステップＳ３では、スケーリング値格納部２３に
スケーリング値（初期値は「１」）をセットし、ステッ
プＳ４で、スイッチ２５ａ〜２５ｃを全て「Ｆ」側に接
続する。こうして初期化処理が終了するとステップＳ５
に進む。

【０１００】ステップＳ５では、原画像データを入力
し、画像データ変換部１２で８×８サンプルに分割し、
各ブロック単位に直交変換を実行する。次にステップＳ
６に進み、その直交変換された各ブロック単位の係数は
量子化部１４ａ〜１４ｃに出力されて量子化される。こ
こでは量子化部１４ａ〜１４ｃのそれぞれは、量子化テ
ーブル格納部１３ａ〜１３ｃのそれぞれに格納されてい
る量子化テーブルに従って量子化を実行する。そしてス
テップＳ７に進み、これら量子化された結果はスイッチ
２５ａ〜２５ｃを通って、それぞれ対応する各符号化部
１５ａ〜１５ｃに送られて符号化される。こうして符号
化された符号化データ列ａ〜ｃのそれぞれは、各対応す
る符号化データ列Ａ〜Ｃ出力部１６ａ〜１６ｃにより符
号化データ列Ａ〜Ｃに変換されて出力されるとともに、
符号化データ列一次記憶部３のそれぞれ対応する領域３
０１〜３０３に格納される（ステップＳ８）。

【０１０１】次にステップＳ９に進み、この符号化デー
タ列の出力と並行して、符号化データ量計算部１７によ
り、各符号化データ列ａ〜ｃのそれぞれの符号化データ
長が累積加算される。またこの時、ステップＳ１０で
は、目標符号化データ量算出部１９において、最大許容
符号化データ量格納部１８に記憶されている最大許容符
号化データ量に基づいて、符号化ブロックの相対位置に
基づく目標符号化データ量が算出されている。尚、この
ステップＳ９とＳ１０の順序はこれに限定されるもので
なく、例えばステップＳ５で画像データが入力された時
点で、その画像のサイズと、最大許容符号化データ量格
納部１８に記憶されている最大許容符号化データ量とに
基づいて、予め目標符号化データ量が算出されていても
良い。

【０１０２】そしてステップＳ１１に進み、符号化デー
タ量比較部２０において、各符号化データ列ａ〜ｃのそ
れぞれの符号化データ長の累積加算結果と、目標符号化
データ量及び最大許容符号化データ量とを比較する。ス
テップＳ１２では、符号化データ列ａ〜ｃのいずれかの
累積加算結果が最大許容符号化データ量を越えたかどう
かをみる。もし、最大許容符号化データ量を越える加算
結果があればステップＳ１３に進み、その符号化データ
列の生成処理を中止する。これは例えば図４の例におい
て、ｐ４で符号化データ列ａのデータ量が最大許容符号
化データ量を越えた場合に相当している。そしてステッ
プＳ１２で、いずれの符号化データ量も最大許容符号化
データ量を越えない場合、或いはステップＳ１３の処理
の実行後はステップＳ１４に進み、符号化データ列ａ〜
ｃの累積加算結果が全て、目標符号化データ量を越えた
かどうかをみる。越えた場合はステップＳ１５に進み、
符号化データ列ａに対する再符号化処理を実行する。こ
の再符号化処理については図１０のフローチャートを参
照して詳しく説明する。

【０１０３】ステップＳ１４で、符号化データ列ａ〜ｃ
の累積加算結果のいずれかが目標符号化データ量以下の
場合、或いはステップＳ１６の処理を実行後にはステッ
プＳ１６に進み、入力した原画像データの全ブロックに
対する符号化処理が終了したかどうかを調べ、終了して
いなければステップＳ５に進み、次の符号化ブロックに
対する処理を行う。一方、ステップＳ１６で、入力した
原画像データの全ブロックに対する符号化処理が終了し
た場合はステップＳ１７に進み、符号化データ列ａ〜ｃ
の累積加算結果のうち、目標符号化データ量を越えたこ
とがない符号化データ列の内、圧縮率が最も低い符号化
データ列を選択する。これは例えば図４の例では、符号
化データ列ｂの選択に該当する。これにより、符号化デ
ータ列一次記憶部３の符号化データ列Ｂ３０２に記憶さ
れている符号化データ列Ｂが選択され、読み出されて符
号化データ列として出力される。

【０１０４】次に図１０のフローチャートを参照して本
実施の形態に係る画像符号化装置における再符号化処理
について説明する。

【０１０５】この処理は、例えば図６のｐ３におけるよ
うに、符号化データ列ａ〜ｃのデータ量がいずれも目標
符号化データ量を越えた場合、言い換えれば最も圧縮率
の高い符号化データ列ｃの累積加算データ量が目標符号
化データ量を越えた場合に実行される。まずステップＳ
２１で、最もデータッ祝率が小さい符号化データ列ａの
符号化を中止し、他の符号化データ列ｂ，ｃの符号化を
中断（サスペンド）する。次にステップＳ２２に進み、
スケーリング値格納部２３に新たにスケーリング値を格
納する（この例では「２」）。次にステップＳ２３に進
み、符号化部１５ａに対して符号化データ列ａの生成を
指示する。この時、スイッチ２５ａを「Ｒ」側に切り替
える（ステップＳ２４）。

【０１０６】次にステップＳ２５に進み、符号化データ
列一次記憶部３の領域３０１に記憶されている符号化デ
ータ列Ａを読み出して、符号化データ列入力部２１に入
力する。こうしてステップＳ２６に進み、入力した符号
化データ列Ａは、復号化部２２により復号され、ステッ
プＳ２２で新たにセットされたスケーリング値に従っ
て、再量子化部２４により再量子化される。次にステッ
プＳ２７に進み、この再量子化された符号データはスイ
ッチ２５ａを介して符号化部１５ａに送られて符号化さ
れる。そしてステップＳ２８では、符号化データ量計数
部１７により、符号化された符号化データ列ａのデータ
量が累積加算されるとともに、その符号化データ列ａは
符号化データ列Ａ出力部１６ａを介して符号化データ列
Ａとして出力され、符号化データ列一次記憶部３の領域
３０１に記憶される。

【０１０７】次にステップＳ２９に進み、符号化データ
列ａの符号化したブロック数が所定ブロック（図６の例
ではｐ３）になったかどうかを調べ、ｐ３に到達してい
ない時はステップＳ２５に戻り、前述の処理を繰り返し
実行する。

【０１０８】一方ステップＳ２９で、ブロック数が所定
ブロックになった場合はステップＳ３０に進み、符号化
データ列ａの再符号化処理を中止する。そしてスイッチ
２５ａを再度「Ｆ」側に戻す。そしてステップＳ３１に
進み、符号化データ列ａ〜ｃの生成処理を再開する。こ
の再開処理の時点が、図６のｐ３'における状態を示し
ている。

【０１０９】なお本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【０１１０】また本発明の目的は、前述した実施形態の
機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録
した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは
装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュー
タ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプ
ログラムコードを読み出し実行することによっても達成
される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラ
ムコード自体が前述した実施形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本
発明を構成することになる。また、コンピュータが読み
出したプログラムコードを実行することにより、前述し
た実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログ
ラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働して
いるオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処
理の一部または全部を行い、その処理によって前述した
実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

【０１１１】更に、記憶媒体から読み出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施の形態の機能が実現される
場合も含まれる。

【０１１２】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、一連の圧縮符号化処理によって得られる複数個の符
号化データ列のすべてを一時記憶手段に格納し、それら
複数個の格納された符号化データ列の中で、符号化デー
タ量の累積加算値が目標符号化データ量以下となって許
容される範囲内の符号化データ列が得られたならば、そ
の中で符号化データ量が最も許容値に近いものを正式な
符号化データ列として選択して出力する。これにより、
一つの原画像データに対する一連の圧縮符号化処理に費
やされる処理時間を最小限に抑えることができると同時
に、出力された符号化データ列が最も符号化歪みの小さ
い符号化データ列となる。

【０１１３】更に、符号化を行っている一連の圧縮符号
化処理で用いている符号化パラメータでは、符号化デー
タ量が許容される範囲内に収まらないと判断した場合に
は、速やかに再符号化処理に移行することによって、一
つの原画像データに対する一連の圧縮符号化処理に費や
される処理時間を最小限に抑えることができる。

【０１１４】また、再符号化処理に際して、それまで行
なわれていた圧縮符号化処理の出力結果である一時記憶
手段に格納されている符号化データ列を用いることで、
再符号化処理に必要とされる処理時間を、即ち、一つの
原画像データに対する圧縮符号化処理に費やされる処理
時間を最小限に抑えることができる。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィードバック手法を用いた符号化データ量制御を備え、
画像データに対する符号化処理に費やされる処理時間を
最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る画像符号化装置の
機能構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本実施の形態に係る画像符号化装置の圧縮符号
化処理部の機能構成を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態における量子化テーブル格納部に
それぞれ格納されている量子化テーブルの一例を示す図
である。

【図４】本実施の形態における符号化ブロックの相対位
置と符号化データ量との関係例を表わすグラフ図であ
る。

【図５】本実施の形態における符号化データ量比較部が
出力する比較結果の一例を説明する図である。

【図６】本実施の形態における符号化ブロックの相対位
置と符号化データ量との関係例を表わすグラフ図であ
る。

【図７】本実施の形態における符号化データ量比較部が
出力する比較結果の一例を説明する図である。

【図８】本実施の形態に係る画像符号化装置における符
号化処理を説明するフローチャートである。

【図９】本実施の形態に係る画像符号化装置における符
号化処理を説明するフローチャートである。

【図１０】本実施の形態に係る画像符号化装置における
再符号化処理を説明するフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK15 KK35 MA00 MA23 MC14 MC38 ME08 PP01 SS11 SS14 SS20 TA47 TA80 TB04 TC18 TC38 TD11 UA02 UA38 5C078 BA56 CA02 CA27 DA01 DA07 DB05 5J064 AA03 BA16 BC01 BC14 BC16 BC26 BD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される画像データを所定の大きさの
ブロック単位に直交変換して変換係数を生成する画像デ
ータ変換手段と、前記変換係数を少なくとも２組の量子化テーブルを用い
てそれぞれ量子化する量子化手段と、前記量子化手段によって量子化された少なくとも２組の
変換係数をそれぞれ符号化して各組毎の符号化データ列
を生成する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された符号化データ列のそ
れぞれを記憶する記憶手段と、前記符号化手段によって得られた少なくとも２組の符号
化データ列のそれぞれを累積加算した累積データ量を算
出するデータ量算出手段と、前記データ量算出手段によって得られた累積データ量
と、最大許容符号化データ量及び目標符号化データ量と
をそれぞれ比較する比較手段と、前記比較手段によって得られる比較結果、或いは前記比
較結果及び前記データ量算出手段によって得られる少な
くとも２組の符号化データ列の累積データ量を基に、前
記画像データに対して実施している符号化処理の制御及
び、前記記憶手段に記憶された符号化データ列のうちの
出力する符号化データ列を決定するように制御する制御
手段と、を有することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】前記少なくとも２組の量子化テーブル
は、それぞれの組が互いに異なる量子化ステップ値を含
むことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】前記目標符号化データ量は、前記最大許
容符号化データ量と前記画像データにおける前記ブロッ
クの相対位置により決定される線形値であることを特徴
とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記比較手段における
比較結果により前記累積データ量が前記最大許容符号化
データ量以上になると、当該累積データ量に対応する符
号化データ列の生成を停止することを特徴とする請求項
１に記載の画像符号化装置。
【請求項５】前記比較手段における比較結果により、
最も量子化ステップ値の大きい量子化手段の出力の符号
化データ列の前記累積データ量が前記目標符号化データ
量以上になると、前記符号化手段により符号化された所
定の組の符号化データ列を前記記憶手段から読み出して
再符号化する再符号化手段を更に有することを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像符号化装
置。
【請求項６】前記再符号化手段は、前記記憶手段からの前記所定の組の符号化データ列を復
号して変換係数を出力する復号手段と、前記復号手段により出力された前記変換係数をスケーリ
ング値を用いて再量子化する再量子化手段と、前記再量子化手段により再量子化された変換係数を選択
して前記符号化手段により符号化させる選択手段と、を
有することを特徴とする請求項５に記載の画像符号化装
置。
【請求項７】入力される画像データを所定の大きさの
ブロック単位に直交変換して変換係数を生成する画像デ
ータ変換工程と、前記変換係数を少なくとも２組の量子化テーブルを用い
てそれぞれ量子化する量子化工程と、前記量子化工程で量子化された少なくとも２組の変換係
数をそれぞれ符号化して各組毎の符号化データ列を生成
する符号化工程と、前記符号化工程で符号化された符号化データ列のそれぞ
れをメモリに記憶する記憶工程と、前記符号化工程で得られた少なくとも２組の符号化デー
タ列のそれぞれを累積加算した累積データ量を算出する
データ量算出工程と、前記データ量算出工程で算出された累積データ量と、最
大許容符号化データ量及び目標符号化データ量とをそれ
ぞれ比較する比較工程と、前記比較工程で得られる比較結果、或いは前記比較結果
及び前記データ量算出工程で得られる少なくとも２組の
符号化データ列の累積データ量を基に、前記画像データ
に対して実施している符号化処理の制御及び、前記記憶
手段に記憶された符号化データ列のうちの出力する符号
化データ列を決定するように制御する制御工程と、を有
することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項８】前記少なくとも２組の量子化テーブル
は、それぞれの組が互いに異なる量子化ステップ値を含
むことを特徴とする請求項７に記載の画像符号化方法。
【請求項９】前記目標符号化データ量は、前記最大許
容符号化データ量と前記画像データにおける前記ブロッ
クの相対位置により決定される線形値であることを特徴
とする請求項７に記載の画像符号化方法。
【請求項１０】前記制御工程では、前記比較工程にお
ける比較結果により前記累積データ量が前記最大許容符
号化データ量以上になると、当該累積データ量に対応す
る符号化データ列の生成を停止することを特徴とする請
求項７に記載の画像符号化方法。
【請求項１１】前記比較工程における比較結果によ
り、最も量子化ステップ値の大きい量子化手段の出力の
符号化データ列の前記累積データ量が前記目標符号化デ
ータ量以上になると、前記符号化工程で符号化された所
定の組の符号化データ列を前記メモリから読み出して再
符号化する再符号化工程を更に有することを特徴とする
請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像符号化方
法。
【請求項１２】前記再符号化工程は、前記メモリからの前記所定の組の符号化データ列を復号
して変換係数を出力する復号工程と、前記復号工程で出力された前記変換係数をスケーリング
値を用いて再量子化する再量子化工程と、前記再量子化工程で再量子化された変換係数を選択して
前記符号化工程で符号化させる選択工程と、を有するこ
とを特徴とする請求項１１に記載の画像符号化方法。
【請求項１３】請求項７乃至１２のいずれか１項に記
載の画像符号化方法を実行するプログラムを記憶したこ
とを特徴とする記憶媒体。
【請求項１４】請求項７乃至１２のいずれか１項に記
載の画像符号化方法を実行することを特徴とするプログ
ラム。