JP2003304401A - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

Info

Publication number
JP2003304401A
JP2003304401A JP2002106909A JP2002106909A JP2003304401A JP 2003304401 A JP2003304401 A JP 2003304401A JP 2002106909 A JP2002106909 A JP 2002106909A JP 2002106909 A JP2002106909 A JP 2002106909A JP 2003304401 A JP2003304401 A JP 2003304401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
encoding
value
encoded data
quantization
unit
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.)
Withdrawn
Application number
JP2002106909A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Sato
佐藤  誠
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon 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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002106909A priority Critical patent/JP2003304401A/ja
Publication of JP2003304401A publication Critical patent/JP2003304401A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルカメラあるいはデジタルカラーコピ
ーに代表されるデジタルイメージング機器において、原
画像データに圧縮符号化処理を施して蓄積あるいは表示
・印刷系に転送する情報量を削減する際に、必要に応じ
た再符号化処理を交えながら許容される圧縮率の範囲内
で符号化歪みが最も小さい符号化データ列を生成し、一
連の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】 符号化器によって生成された符号化デー
タ量の積算値および原画像データを構成する各コンポー
ネントの符号化データ列の構成比をもとに以降の部分領
域の符号化処理で用いる量子化スケーリング値の更新値
を決定する。その量子化スケーリング値の更新値を用い
て既に符号化処理がなされた部分領域に対する再符号化
処理を実行する。また同更新値を用いて以降の部分領域
に対する符号化処理を実行する。このことによって適切
な符号化パラメータによる情報量制御が実現できる。

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あるいは伝送
するデジタル画像符号化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処理
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
のはデジタル・カメラの類であるが、デジタル複写機も
そう言った圧縮符号化処理機能を備えるデジタル・イメ
ージング機器のひとつである。 【0003】一般的なデジタル複写機では、原稿読み取
り部において原稿上のイメージが光学式センサ等で読み
取られ、その後各種画像処理を施すことによって原画像
データが形成される。その形成された原画像データを印
刷部に向けて転送する際のデータ転送量を削減する目的
で、原稿読み取り部には原画像データに対する圧縮符号
化処理機能が搭載されている。一方の印刷部には転送さ
れた符号化データ列に対する伸張復号化処理機能が搭載
されている。 【0004】原稿読み取り部に具備されるこのような圧
縮符号化処理機能によって符号化された画像データ列の
データ量は、圧縮符号化処理される前の画像データ、す
なわち形成された原画像データのデータ量に比べると数
分の一から十数分の一程度に低減され得る。 【0005】符号化データ量の圧縮符号化処理される前
の原画像データ量に対する低減度、すなわち圧縮率は、
圧縮符号化処理による歪みが伸張復号化処理によって得
られる再構成画像データから容易に視認できない程度の
値がその許容される上限値として設定される。 【0006】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いて単位時間あたりに形成すること
ができる最大原画像データ量、および原稿読み取り部か
ら印刷部に転送する際の最大符号化データ量、といった
ようなそのシステムに依存する各種システム・パラメー
タによって一意に決定され得る。 【0007】このように原画像データに対する圧縮率の
許容される上限値および下限値、すなわち許容範囲が与
えられたとしても、原稿読み取り部内で形成されたすべ
ての原画像データに対する圧縮率をその許容範囲内に収
めるように圧縮符号化処理を行なうことは容易で無い。 【0008】その理由は、量子化テーブルに代表される
符号化パラメータとしてたとえ同一のものを用いて同じ
大きさの原画像データに対する圧縮符号化処理を行なっ
ても、得られる符号化データ量は原画像データ毎に変化
してしまうこと、言い換えるならば、原稿読み取り部に
おいて形成される原画像データ毎にその圧縮率が変わっ
てしまうことに起因する。 【0009】これは、原画像データが有する情報の空間
周波数から見た偏りおよびその度合いが原画像データ毎
に異なり、そのような原画像データに対する圧縮符号化
処理の中では、値が 0 である直交変換係数に対するラ
ンレングス符号化および可変長符号を用いたエントロピ
ー符号化と言ったような被圧縮符号化画像データが有す
る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、すべての原画像データに
対する圧縮率をその許容される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、どう
しても原画像データの各々に対して適用する符号化パラ
メータを適宜変える必要がでてくる。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、一般的に情
報量制御あるいは符号量制御と称される制御を一連の圧
縮符号化処理の中で実現しなければならない。 【0010】上記情報量制御を実現するための具体的な
手法としては、フィードフォワード手法とフィードバッ
ク手法といった大きくふたつの手法が知られている。 【0011】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
パラメータを推定した後、推定結果として得られた符号
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。 【0012】これに対して、フィードバック手法は初期
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
事前に行ない、これによって得られた符号化データ量の
実測値を基に最適な符号化パラメータを推定した後、推
定結果として得られ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。 【0013】事前に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
パラメータを推定するフィードバック手法のほうが、実
測値を直接的に推定値算出に用いているという理由で、
フィードフォワード手法に比べてより高い確率で目的と
する符号化データ量を生成し得る最適な符号化パラメー
タを得ることができる。しかし、このフィードバック手
法は原理的に試行となる事前の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。 【0014】ひと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ために消費される処理時間の
増分が許容できるようなシステム、言わばリアルタイム
性や処理性能が過度に要求されないシステムであれば、
特公平 8-32037 号公報 『画像データ圧縮装置』 に記
載されているような有限回繰り返し試行アルゴリズムが
適用可能である。 【0015】しかし、デジタル・カメラやデジタル複写
機のようなデジタル・イメージング機器では、一般的に
リアルタイム性および高い処理性能が要求される。した
がって、そのようなシステムにおいて最適な符号化パラ
メータを推定するために行なわれる事前の圧縮符号化処
理に費やされる時間的なオーバーヘッドは限りなく小さ
く抑えることが課題とされ、同時にその予測精度として
十分高いものが要求される。 【0016】フィードバック手法を用いた情報量制御に
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、互いに異なる数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複数回行ない、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
値との組み合わせ数を増やすことが効果的であることに
は違う余地は無い。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
理の際に与えられる符号化パラメータの数と同数の演算
回路ある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
ような工夫が必要とされる。従来からこの課題を解決す
るいくつかの公知技術が考案されている。 【0017】このような言わば並列回路アーキテクチャ
の公知技術の一例である文献 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て、N個の量子化回路および N 個
の発生符号量測定回路を具備する圧縮符号化装置から得
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、すなわち最適な量
子化テーブルを得ることが記載されている。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、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列
に行ない、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。 【0018】ひとつの画像データを圧縮符号化処理する
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動的に変えながら順
次圧縮符号化処理を進めることができる符号化方式、所
謂 MPEG を採用している動画像圧縮符号化では、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が
適用できる。 【0019】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た量子化演
算によって得られるブロック単位の符号化データ量を計
測し、その計測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、前記 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値との差分、すなわち予
測誤差から実際に使用する量子化スケーリング値を逐次
補正しながらひとつのフレームに対する圧縮符号化処理
を進めている。 【0020】さらに、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 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
量子化演算および可変長符号化して得られた符号化デー
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。 【0021】 【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、試行として行なわれる圧縮符号化処理によって得ら
れたひとつある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、およ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推定値を導出
するという点でいずれも共通している。 【0022】また一般的な静止画像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ひとつである量子
化ステップ値行列、すなわち量子化テーブルについて
は、ただひとつのテーブルの組み合わせがひとつの原画
像データを構成するすべてのブロックに対して共通に適
用されなけばならない。従って、このような符号化パラ
メータの自由度に制限のある静止画像圧縮符号化方式を
採用することが前提になっている場合、従来例のひとつ
として前述した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。 【0023】さらに、もうひと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
可変長符号化を打ち切ってしまうので、原画像データを
構成するすべ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、本来廃棄する必要が無い有意
の直交変換係数まで廃棄することになってしまい、伸張
復号化処理によって得られる再構成画像において圧縮符
号化歪みの局所的なばらつきが生じてしまう。したがっ
てデジタル・イメージング機器への適用は好ましいとは
言えない。 【0024】デジタル・イメージング機器のようにリア
ルタイム性および高い処理性能が要求されるシステムに
おいて、予測精度の高いフィードバック手法を用いた情
報量制御を実現しつつ圧縮符号化処理を行なう場合、従
来例として前述した並列回路アーキテクチャは確かに有
効な実現形態ではあることには間違いがない。しかし、
この方法を採用した場合、複数の符号化処理回路を実現
するための回路規模および複数個の符号化データ列を一
時的に格納するためのバッファの容量としていずれも莫
大なものが必要とされ、コスト的な見地からすると余り
に多くの並列化を実現することは困難である。 【0025】デジタル・イメージング機器において静止
画像圧縮符号化方式を採用する場合、ひとつひとつの原
画像データの中で局所的に符号化歪みに差が露見するこ
とは避けなければならない。多くの場合符号化歪みは量
子化演算によって生じるものであるが、前出のJPEG 符
号化方式ではブロック単位に異なる量子化テーブルを用
いることはできないが、逆にこの制限は原画像データ中
の符号化歪み(量子化歪み)の偏りが生じないという利
点を生んでいる。このような理由で静止画像を対象とす
るデジタル・カメラやデジタル複写機では静止画像圧縮
符号化方式として前出のJPEG 符号化方式を採用してい
る。 【0026】以上のことから、JPEG 符号化方式のよう
な符号化パラメータの自由度に制限のある静止画像圧縮
符号化方式を採用したデジタル・イメージング機器にお
いて、高い性能を維持し、かつ目標とする圧縮率で圧縮
符号化処理を行なうために再符号化処理機能を具備する
はことは堅実な選択である。 【0027】一口に再符号化処理と言っても、どのよう
なデータに対して再符号化処理を行なうかによってその
処理の内容は大きく異なる。 【0028】符号化処理の期間中に原画像データそのも
の、あるいは量子化演算する前の所謂直交変換係数を別
途設けたバッファに一時的に蓄積しておき、その蓄積さ
れた原画像データあるいは直交変換係数を用いて再符号
化処理を行なうものは公知技術として従来から考案され
ているが、そのバッファのメモリ容量としては莫大なも
のが必要となってしまう。 【0029】そこで原画像データにおいて既に圧縮符号
化済みの部分領域に対応した符号化データ列をバッファ
に蓄積しておき、再符号化処理に際してはこのバッファ
に蓄積された符号化データ列を読み出し、一時的に復号
化した後、新たな符号化パラメータを用いて再び符号化
処理を施し、こうして得られた新たな符号化データ列に
置換するといった手法が最もコスト的には優れている。 【0030】しかし、このような再符号化処理に費やさ
れる時間はそのままシステムの性能低下に繋がるので、
再符号化処理を実現する手段にはできるだけ高い処理性
能が要求される。 【0031】また同時に忘れてはならないことは、前述
したように一度でも再符号化処理が施された部分領域と
そうでない部分との間で符号化歪みの度合いに差が生じ
ることを回避しなければならないことである。 【0032】本出願に係わる発明の目的は、デジタル・
イメージング機器のようにリアルタイム性および性能が
要求されるシステムに具備される画像符号化装置とし
て、予測精度の高いフィードバック手法を用いた情報量
制御を実現しつつひと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、特に再符号化処
理によるオーバーヘッドを最小限に抑え、かつ伸張復号
化処理によって得られる再構成画像において符号化歪み
の局所的なばらつきを回避しながら、結果的に許容され
る圧縮率の範囲内で最も符号化歪みの小さい符号化デー
タ列を生成することである。 【0033】 【課題を解決するための手段】請求項1項に記載される
画像符号化装置においては、与えられた符号化パラメー
タを用いて原画像データに対する圧縮符号化処理を行な
い第 1 の符号化データ列を生成する符号化手段と、与
えられた再符号化パラメータを用いて前記符号化手段に
よって生成された第 1の符号化データ列に対する再符号
化処理を行ない第 2 の符号化データ列を生成する再符
号化手段と、前記符号化手段によって生成された第 1
の符号化データ量および前記再符号化手段によって生成
された第 2 の符号化データ量の累積値の合計値が目標
総符号化データ量に達した場合、前記符号化手段に対し
て更新された新たな符号化パラメータを算出し、前記符
号化手段に与える手段と、前記累積合計値が前記目標総
符号化データ量に達した場合、前記再符号化手段に対し
て再符号化パラメータを与え、再符号化処理の開始を指
示する手段とからなる画像符号化装置において、前記符
号化手段では、第 1 の符号化データ列の生成と同時に
原画像データを構成する各コンポーネントの当該符号化
データ列の構成比を算出するための付帯情報を生成し、
前記再符号化手段では、第 2 の符号化データ列の生成
と同時に原画像データを構成する各コンポーネントの当
該符号化データ列の構成比を算出するための付帯情報を
生成し、前記符号化パラメータ算出手段では、原画像デ
ータを構成する各コンポーネントの前記第 1および第 2
の符号化データ列の構成比に応じて前記符号化パラメ
ータの更新値を決定することを特徴とする画像符号化装
置、を有することによって、情報量制御に伴う符号化パ
ラメータの更新値の算出に際して原画像を構成する各コ
ンポーネントの符号化データ列の構成比を用いているの
で、適切な符号化パラメータによる情報量制御が実現で
きる。 【0034】ここでの原画像を構成するコンポーネント
は、たとえば Y, Cb, Cr に代表される輝度コンポーネ
ントと色差成分コンポーネント、あるいは C, M Y K に
代表される色成分コンポーネントを指す。 【0035】 【発明の実施の形態】 【実施例】まずは、本発明を適用した画像符号化装置に
おける圧縮符号化処理の概要を説明する。 【0036】ひとつの原画像に対して本実施例である画
像符号化装置によって一連の圧縮符号化処理が行なわれ
ている期間は大きくふたつの処理フェーズ、符号化処理
フェーズと再符号化処理フェーズとに区別することがで
きる。 【0037】ひとつの原画像に対する一連の圧縮符号化
処理は必ず符号化処理フェーズから開始され、必要に応
じてその途中で一回あるいは複数回の再符号化フェーズ
が挿入される。 【0038】符号化処理フェーズにおいては、画像符号
化装置内の符号化手段によって所定の大きさの矩形単位
で原画像データに対する符号化処理が順次行なわれる。
この際に使用される符号化パラメータは現在行なわれて
いる符号化処理フェーズの開始時に同画像符号化装置内
の制御手段から与えられる。 【0039】符号化処理フェーズ期間中に符号化手段か
ら生成される矩形単位の原画像データに対応する個々の
符号化データ列は、符号化データ列バッファ上に順次格
納されると同時に、そのデータ量および原画像を構成す
る各コンポーネントの符号化データ列の構成比といった
付帯情報が制御手段にその都度通知される。 【0040】符号化データ列バッファは、一連の圧縮符
号化処理の最終的な結果として本発明を適用した画像符
号化装置から出力され得る符号化データ列を一時的に格
納するものであると同時に、再符号化処理フェーズ期間
中に後述する再符号化手段に与える符号化データ列を一
時的に格納するものである。 【0041】制御手段では符号化手段から通知される個
々の符号化データ量が累積演算されており、その累積値
とあらかじめ外部システムによって設定された最大許容
符号化データ量から別途算出した目標符号化データ量と
が随時比較される。 【0042】この比較結果を用いた所定の判断基準によ
って、後続する矩形単位の原画像データに対しても現在
の符号化パラメータを用いて符号化処理を継続するか、
あるいはより圧縮率を高めるべく新たな符号化パラメー
タに更新するかが決定される。 【0043】符号化パラメータを更新すべきと判断した
場合、制御手段は矩形単位の原画像データに対応して符
号化手段から通知される付帯情報を基に新たな符号化パ
ラメータを算出する。 【0044】符号化パラメータの更新値を算出した後、
制御手段は新たな符号化パラメータを用いた後続する矩
形単位の原画像データに対する符号化処理を開始するの
に先立ち、既に符号化処理が施された矩形領域に対応す
る個々の符号化データ列に対する再符号化処理を行なう
べく再符号化処理フェーズへの移行とそれに伴なう各種
動作制御を行なう。 【0045】再符号化処理フェーズにおいては、先行す
る符号化処理フェーズ期間中に符号化データ列バッファ
に格納された個々の符号化データ列に対する再符号化処
理が再符号化手段によって順次行なわれる。この際に使
用される再符号化パラメータは再符号化処理フェーズの
開始時に同画像符号化装置内の制御手段から与えられ
る。 【0046】なお、この再符号化処理フェーズ期間中に
おいては、前記符号化手段は中断状態にある。 【0047】再符号化処理フェーズ期間中に再符号化手
段に供給された個々の符号化データ列は、再符号化手段
から生成される符号化データ列と符号化データ列バッフ
ァ上で順次置換されると同時に、その新たなデータ量お
よび原画像を構成する各コンポーネントの符号化データ
列の構成比といった付帯情報が制御手段にその都度通知
される。 【0048】制御手段では再符号化手段から通知される
個々の符号化データ量が累積演算される。 【0049】先行する符号化処理フェーズ期間中に生成
されたすべての符号化データに対する再符号化処理が終
了すると、画像符号化装置としての動作フェーズは再符
号化処理フェーズから再び符号化処理フェーズに戻る。 【0050】再び符号化処理フェーズに復帰した画像符
号化装置においては、制御手段によって符号化手段に対
する符号化パラメータの更新指示がなされた後に、符号
化手段に対する動作中断状態が解除される。この動作制
御によって後続する矩形単位の原画像データに対する符
号化処理が再開され、その際には更新された符号化パラ
メータが適用される。 【0051】符号化手段において行われる符号化処理が
先行する再符号化処理フェーズに後続するものである場
合、更新された最新の符号化パラメータだけではなく、
以前の符号化処理フェーズで適用したすべての符号化パ
ラメータを用いて符号化処理が行われる。 【0052】先行する再符号化フェーズに後続する符号
化処理フェーズ期間中に符号化手段から生成される矩形
単位の原画像データに対応する個々の符号化データ列
は、既に符号化データ列バッファ内に格納されている再
符号化された符号化データ列に後続して順次格納される
と同時に、そのデータ量および原画像を構成する各コン
ポーネントの符号化データ列の構成比といった付帯情報
が制御手段にその都度通知される。 【0053】このようにして必要に応じた再符号化処理
フェーズを挿入しながら原画像を構成するすべての矩形
単位の画像データに対する符号化処理が行なわれ、符号
化データ列バッファに格納されたすべての符号化データ
列が本発明を適用した画像符号化装置から一連の圧縮符
号化処理の最終的な結果として出力される。 【0054】以下、本発明の実施例を図面とともに説明
する。 【0055】図 1 は、本発明を適用した画像符号化装
置の実施例を表わす機能ブロック図である。 【0056】図 1 において、101 は制御部、102 は原
画像データ・バッファ、103 は符号化部、104 はスイッ
チ、105 は符号化データ列バッファ、106 は再符号化
部、111 は原画像データ入力信号、112 は被符号化デー
タ入力信号、113 は第 1 の符号化データ列信号、114
は選択された符号化データ列信号、115 は符号化データ
列バッファ読み出し信号、116 は第 2 の符号化データ
列信号、121 は圧縮符号化処理開始要求信号、122 は圧
縮符号化処理終了通知信号、131 は符号化部動作制御信
号、132 は再符号化部動作制御信号、133 は符号化デー
タ列バッファ制御信号、134 は処理フェーズ指示信号、
135 は符号化パラメータ指示信号、136 は再符号化パラ
メータ指示信号、141 は符号化処理付帯情報通知信号、
142 は再符号化処理付帯情報通知信号、である。 【0057】図 2 は、図 1 に示した画像符号化装置に
おける符号化部 103 の構成を表わす機能ブロック図で
ある。201 は直交変換部、202 はスイッチ、203 は量子
化部、204 は量子化テーブル、205 はスケーリング値レ
ジスタ、206 は量子化値スケーリング部、207 は逆量子
化部、208 はエントロピー符号化部、209 は可変長符号
テーブル、210 は符号化データ量計数部、221 は変換係
数行列信号、222 は選択された変換係数行列信号、223
は量子化ステップ信号、224 はスケーリング信号、225
はスケーリングされた量子化ステップ信号226 は量子化
された変換係数行列信号、227 は逆量子化された変換係
数行列信号、228 は可変長符号語信号、である。 【0058】図 3 は、図 1 に示した画像符号化装置に
おける再符号化部 106 の構成を表わす機能ブロック図
である。301 はエントロピー復号化部、302 は復号化用
可変長符号テーブル、303 は逆量子化部、304 は量子化
テーブル、305 はスケーリング値レジスタ、306 は量子
化値スケーリング部、307 は逆量子化部、308 はエント
ロピー符号化部、309 は符号化用可変長符号テーブル、
310 は符号化データ量計数部、321 は復号化用可変長符
号語信号、322 は復号化された変換係数行列信号、323
は量子化ステップ信号、324 は逆量子化用スケーリング
信号、325 はスケーリングされた逆量子化ステップ信号
326 は逆量子化された変換係数行列信号、327 は量子化
用スケーリング信号、328 はスケーリングされた量子化
ステップ信号329 は量子化された変換係数行列信号、33
0 は符号化用可変長符号語信号、である。 【0059】図 4 は、図 1 に示した画像符号化装置に
対して被符号化データとして入力される原画像データに
対して 4 種類のスケーリング値 Q1, Q2, Q3, および Q
4 をそれぞれ初期値として用いて所定の大きさの矩形単
位に順次符号化処理を実行した場合に得られる個々の符
号化データ量の累積値(縦軸)と、その時点で既に符号
化処理が施された矩形領域の原画像における相対的な位
置(横軸)との関係を表わすグラフである。 【0060】図 5 は、被符号化データとして入力され
る原画像を表わした図である。 【0061】図 6 は、図 1 に示した画像符号化装置に
対して被符号化データとして入力される原画像データに
対する一連の圧縮符号化処理の過程で第 1 の符号化デ
ータ列バッファ 105に格納される個々の符号化データ量
の累積値(縦軸)と、その時点で既に圧縮符号化処理が
実行された矩形領域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である。 【0062】図 7 は、図 1 に示した画像符号化装置に
おける制御部 101 の動作を表わすフロー・チャートで
ある。 【0063】図 8 は、図 2 に示した符号化部 103 内
の量子化テーブル 204 および図 3に示した再符号化部
106 内の量子化テーブル 304 に設定される量子化ステ
ップ値行列のひとつの例を示した図である。 【0064】図 9 は、図 2 に示した符号化部 103 内
の量子化値スケーリング部 206 および図 3 に示した再
符号化部 106 内の量子化値スケーリング部 306 におい
て、図 8 に示した量子化ステップ値行列に対してスケ
ーリング値 21 (a) およびスケーリング値 33 (b)
を設定した場合にそれぞれ出力されるスケーリングされ
た量子化ステップ値行列を示した図である。 【0065】図 10 は、図 1 に示した画像符号化装置
における量子化部 203 において、スケーリングされた
量子化ステップ値として値 5 が供給された場合の量子
化・逆量子化演算の入出力特性を示したグラフである。 【0066】図 11 は、図 1 に示した画像符号化装置
における量子化部 203 において、スケーリングされた
量子化ステップ値として値 7 が供給された場合の量子
化・逆量子化演算の入出力特性を示したグラフである。 【0067】図 12 は、図 1 に示した画像符号化装置
における量子化部 203 において、スケーリングされた
量子化ステップ値として値 5 および 7 が供給された場
合の量子化ステップ値 5 による量子化・逆量子化演
算、そして引き続いて量子化ステップ値 7 による量子
化・逆量子化演算の入出力特性を示したグラフである。 【0068】以降、図 1 に示した上記画像符号化装置
における原画像データに対する一連の圧縮符号化処理に
係わる動作を図 1、図 2、図 3、図 4、図 5、図 6、図
7、図 8、図 9、図 10、図 11および図 12 を用いて説
明する。 【0069】本実施例の図示されない外部システム等に
よって、制御部 101 には図 4 に示す被符号化データと
して入力される原画像の大きさを表わす情報、より具体
的には、その原画像を所定の大きさの矩形領域に分割し
た場合に得られる矩形領域の総個数が一連の圧縮符号化
処理に先んじて与えられている。 【0070】ここで矩形領域の大きさは、例えば 16 ×
16 画素であるものとする。 【0071】また本実施例の図示されない外部システム
等によって、制御部 101 には最終的に画像符号化装置
から出力される符号化データ量の累積加算値の最大許容
値(ビット数あるいはバイト数)が一連の圧縮符号化処
理に先んじて与えられている。 【0072】図 4 および図 6 に示すグラフにおいて、
制御部 101 に与えられた上記最大許容符号化データ量
は、それぞれのグラフの上部に水平の点直線として記さ
れている。 【0073】また本実施例の図示されない外部システム
等によって、符号化部 103 内の量子化テーブル 204 に
は、図 8 に示す 8 × 8 個の量子化ステップ値行列が
一連の圧縮符号化処理に先んじて設定されている。この
テーブルの個々の値は 8 行× 8 列の直交変換係数行列
を構成する個々の直交変換係数にそれぞれ対応づけられ
ており、量子化ステップ信号 223 を介して量子化スケ
ーリング部 206 によって参照される。 【0074】また本実施例の図示されない外部システム
等によって、再符号化部 106 内の量子化テーブル 304
には、前記符号化部 103 内の量子化テーブル 204 に設
定したものと同一の図 8 に示す 8 × 8 個の量子化ス
テップ値行列が一連の圧縮符号化処理に先んじて設定さ
れており、量子化ステップ信号 323 を介して量子化ス
ケーリング部 306 によって参照される。 【0075】また本実施例の図示されない外部システム
等によって、符号化部 103 内の可変長符号語化テーブ
ル 209 には可変長符号語ツリーの構成情報が一連の圧
縮符号化処理に先んじて設定されている。このテーブル
の個々の値は可変長符号語信号 228 を介してエントロ
ピー符号化部 208 によって参照される。 【0076】また本実施例の図示されない外部システム
等によって、再符号化部 106 内の復号化用可変長符号
語テーブル 302 および符号化用可変長符号語テーブル
309には前記符号化部 103 内の可変長符号語化テーブル
209 に設定したものと同一の可変長符号語ツリー構成
情報が一連の圧縮符号化処理に先んじて格納されてお
り、復号化用可変長符号語テーブル 302 の個々の値は
復号化用可変長符号語信号 321 を介してエントロピー
復号化部 301によって参照され、一方符号化用可変長符
号語テーブル 309 の個々の値は符号化用可変長符号語
信号 330 を介してエントロピー符号化部 308 によって
参照される。 【0077】これまで説明してきた一連の圧縮符号化処
理に先んじて本実施例であ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各種操作は、そのいず
れもが所謂初期化操作に相当するものである (ステッ
プ S1)。 【0078】実際に図 5 に示した被符号化データであ
る原画像に対する一連の圧縮符号化処理が、外部システ
ム等から圧縮符号化処理開始指示信号 121 を通じて本
実施例である画像符号化装置に向けて通知されると、制
御部 101 は最初の符号化処理フェーズを開始すべく次
のような動作制御を実行する。 【0079】まず、制御部 101 は現在の画像符号化装
置の処理フェーズが符号化処理フェーズであることを示
し、また同時に対応するスイッチ 104 を ‘E’ 側に設
定するための処理フェーズ指示値を処理フェーズ指示信
号 134 上に出力する (ステップ S2)。 【0080】処理フェーズ指示信号 134 に対する前記
制御によって、スイッチ 104 内では、第 1 の符号化デ
ータ列信号 113 を介して供給される符号化データ列 E1
(A)を、選択された符号化データ列信号 114 上に伝送す
るように接続される。 【0081】次に、制御部 101 は符号化データ列バッ
ファ 105 内を空にすべく符号化データ列バッファ 105
に対する初期化指示を、符号化データ列バッファ制御信
号 133 を介して行なう (ステップ S3)。 【0082】また、制御部 101 はその内部で符号化部
103 から出力される符号化データ列のデータ量を累積演
算した結果を示す符号化データ量累積値を 0 にリセッ
トする(ステップ S4)。 【0083】さらに、制御部 101 は 1 回目のスケー
リング値として値 "Q1" を符号化パラメータ指示信号 1
35 上に出力する (ステップ S5)。このことによっ
て、1回目のスケーリング値 "Q1" は符号化部 103 内の
スケーリング値レジスタ 205内に格納される。 【0084】その後、制御部 101 は符号化部動作制御
信号 131 を介して符号化部 103 に対する符号化処理の
動作開始を指示する (ステップ S6)。 【0085】上記指示によって、本実施例の画像符号化
装置において実質的な 1 回目の符号化処理フェーズ
が、図 5 に示した原画像を構成する最初の矩形領域か
ら開始されることになる。 【0086】図示されない画像形成部によって形成さ
れ、一般的なラスタ・スキャン順に原画像データ入力信
号 111 を介して原画像データ・バッファ 102 内に順次
格納された原画像データは、所定の大きさ (16×16 画
素) の矩形単位に被符号化データ入力信号 112 を介し
て符号化部 103 によって順次読み出される。 【0087】読み出された矩形単位の原画像データは、
符号化部 103 内の直交変換部 201において、さらに複
数個の 8 行 × 8 列サンプルのブロックに等分割され
た後、そのブロック単位で直交変換演算が施され、その
演算結果として得られた複数個の 8 行 × 8 列の直交
変換係数行列が変換係数行列信号 221 上に順次出力さ
れる。 【0088】変換係数行列信号 221 上に出力された複
数個の 8 行 × 8 列の直交変換係数行列は、スイッチ
202 を通じて選択された変換係数行列信号 222 上に伝
送され、量子化部 203 に順次供給される。 【0089】一方、符号化部 103 内の量子化値スケー
リング部 206 では、量子化テーブル204 から量子化ス
テップ信号 223 を介して読み出された図 8 に示す 8
× 8個の量子化ステップ値に対して、スケーリング値レ
ジスタ 205 に格納されている 1 回目のスケーリング値
"Q1" を用いたスケーリング演算が行なわれ、その演算
結果として得られた 8 行 × 8 列の "Q1" でスケーリ
ングされた量子化ステップ値は、スケーリングされた量
子化ステップ値信号 225 を介して量子化部203 に順次
供給される。 【0090】この量子化値スケーリング部 206 で行な
われる一連のスケーリング演算は、実数乗算および整数
まるめ演算等で構成される。例えば、量子化ステップ値
が 11 でスケーリング値が 21 であれば、量子化ステッ
プ値 11 に 21/50 を乗じた値に最も近い整数 5 がスケ
ーリングされた量子化ステップ値として出力される。ま
た同じ量子化ステップ値 11 に対してスケーリング値 3
3 が与えられた場合は、同様に量子化ステップ値 11 に
33/50 を乗じた値に最も近い整数 7 がスケーリングさ
れた量子化ステップ値として出力される。なお、与えら
れたスケーリング値が 50 の場合は、実質的に 1 を乗
じることになるので、供給された量子化スケーリング値
がそのままスケーリングされた量子化ステップ値として
出力される。また、上記整数まるめ演算によって最も近
い整数値が 0 となった場合には、例外として値 1 がス
ケーリングされた量子化ステップ値として出力される。 【0091】量子化値スケーリング部 206 によって生
成されるスケーリングされた量子化テーブルの例とし
て、図 8 に示す量子化ステップ値行列に対してスケー
リング値 21 を適用したスケーリング演算結果を図 9
(a) に、同様にスケーリング値 31 を適用したスケー
リング演算結果を図 9 (b) にそれぞれ示す。 【0092】符号化部 103 内の量子化部 203 では、前
記直交変換部 201 からスイッチ 202、さらに選択され
た変換係数行列信号 222 を介して供給される複数個の
8 行× 8 列の直交変換係数行列に対して、前記量子化
値スケーリング部 206 からスケーリングされた量子化
ステップ信号 225 を介して供給される 8 × 8 個の "Q
1" でスケーリングされた量子化ステップ値行列を用い
た量子化演算が行なわれ、その演算結果として得られた
8 行 × 8 列の量子化された直交変換係数行列は、量
子化された変換係数行列信号 226 を介してエントロピ
ー符号化部 208 に順次供給される。 【0093】この量子化部 203 で行なわれる量子化演
算は、実数除算および整数まるめ演算等で構成される。
例えば、供給される量子化ステップ値が 5 である場合
の量子化・逆量子化演算の入出力特性は、図 10 に示す
グラフのようになる。このグラフにおいて横軸は被量子
化データとして符号化器に供給される変換係数の値を表
わし、縦軸は量子化ステップ値 5 による量子化演算結
果に対してさらに量子化ステップ値 5 による逆量子化
演算を行なうことによって得られる変換係数の再生値を
表わしている。同様に量子化ステップ値が 7 である場
合の量子化・逆量子化演算の入出力特性は、図 11 に示
すグラフのようになる。 【0094】符号化部 103 内のエントロピー符号化部
208 では、量子化部 203 から量子化された変換係数行
列信号 226 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列
の量子化された直交変換係数行列に対して、所定のスキ
ャン順序による二次元行列データの一次元化、および値
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、さらに可変長符号テーブル 209 を参照しながらの
可変長符号化、といった一連のエントロピー符号化処理
が施され、結果として得られる符号化データ列E1(A) が
第 1 の符号化データ列信号 113 上に出力される。 【0095】符号化部 103 内のエントロピー符号化部
208 から第 1 の符号化データ列信号 113 上に出力され
た符号化データ列 E1(A) は、符号化部 103 内の符号化
データ量計数部 210 によってそのデータ長が計数さ
れ、結果として得られる符号化データ量および原画像を
構成する各コンポーネントの符号化データ列の構成比と
いった付帯情報が符号化処理付帯情報通知信号 141 を
介して制御部 101 に通知される。 【0096】符号化部 103 から符号化処理付帯情報通
知信号 141 を介して制御部 101 に順次通知される個々
の矩形領域に対応する符号化データ列 E1(A) のデータ
量は、制御部 101 の内部で符号化データ量累積値とし
て逐次累積加算がなされる (ステップ S7)。 【0097】本発明を適用した画像符号化装置の実施例
上で図 5 に示した原画像に対して4 つのスケーリング
値 "Q1"、"Q2"、"Q3" および "Q4" (Q1 ( Q2 ( Q3 ( Q
4)を用いて一連の圧縮符号化処理を仮想的に実行した
場合に得られる個々の矩形領域に対応する 4 個の符号
化データ列のデータ量累積値の推移が、図 4 に示すグ
ラフ上で原点から始まる 4 本の直線で表わされてい
る。実際の累積値はこのグラフのようにきれいに直線的
に増えることは無いが、ここでは説明を簡単にするため
に敢えて直線で表わしている。 【0098】このグラフ上で、4 個の中で最も値の小さ
いスケーリング値 "Q1" を用いた圧縮符号化処理によっ
て得られる符号化データ量の累積値の推移は直線 E1(A)
で表わされている。カッコ内の記号 A は図 5 に示し
た原画像上の分割領域 A を意味している。 【0099】このスケーリング値 "Q1" を用いた圧縮符
号化処理においては、矩形単位の原画像データに対する
符号化処理がなされた矩形領域の相対位置が p1 に進ん
だ時点で、言い換えれば図 5 に示した原画像上の分割
領域 A を構成するすべての矩形領域の符号化処理を終
えた時点で、その符号化データ量の累積値が最大許容符
号化データ量 Llim に達してしまうので、これ以降の矩
形領域に対するスケーリング値 "Q1" を用いた符号化処
理を行なう必要が無いことがわかる。 【0100】矩形領域の原画像における相対位置 p1
は、図 5 に示す原画像を表わす図の中でその二次元的
な位置が明記されている。また分割領域 A はこの原画
像上で、最初に符号化処理された矩形領域 (原画像デ
ータにおいて最も左上隅に位置する矩形領域) から相
対位置 p1 に位置する矩形領域までのすべての矩形領域
の集まりとして表わされている。 【0101】矩形領域の相対位置が原画像上の分割領域
A の範囲にある期間に、残り 3 つのスケーリング値 "
Q2"、"Q3" および "Q4" を用いて一連の圧縮符号化処理
を仮想的に実行した場合に得られる符号化データ量の累
積値の推移は、同グラフ上で直線 E2(A)、E3(A) および
E4(A) としてそれぞれ表わされる。そして符号化処理が
なされた矩形領域の相対位置が p1 に達した時点におい
て、これら 3 個の符号化データ量の累積値は L2(A)、L
3(A) および L4(A) (Llim ( L2(A) ( L3(A)( L4(A))
にそれぞれ達することが表わされている。 【0102】続いて、符号化処理がなされた矩形領域の
相対位置が図 5 に示した原画像上の分割領域 B の範囲
(相対位置 p1 から p2 までの範囲) にある期間に、
3つの量子化スケーリング値 "Q2"、"Q3" および "Q4"
を用いて一連の圧縮符号化処理を仮想的に実行した場合
に得られる符号化データ量の累積値の推移は、同グラフ
上で直線 E2(B)、E3(B) およびE4(B) としてそれぞれ表
わされる。そして符号化処理がなされた矩形領域の相対
位置が p2 に達した時点において、これら 3つの符号化
データ量の累積値は Llim、L3(A+B) および L4(A+B)
(Llim ( L3(A+B) ( L4(A+B)) にそれぞれ達すること
が表わされている。 【0103】スケーリング値 "Q2" を用いた圧縮符号化
処理においては、図 5 に示した原画像上の分割領域 A
および分割領域 B を構成するすべての矩形領域に対す
る符号化処理を終えた時点で、その符号化データ量の累
積値が最大許容符号化データ量 Llim に達してしまうの
で、これ以降の矩形領域に対するスケーリング値 "Q2"
を用いた符号化処理を行なう必要が無いことがわかる。 【0104】さらに続いて、符号化処理がなされた矩形
領域の相対位置が図 5 に示した原画像上の分割領域 C
の範囲 (相対位置 p2 から 100までの範囲) にある期
間に、残り 2 つのスケーリング値 "Q3" および "Q4"
を用いて一連の圧縮符号化処理を仮想的に実行した場合
に得られる符号化データ量の累積値の推移は、同グラフ
上で直線 E3(C) およびE4(C) としてそれぞれ表わされ
る。そして符号化処理がなされた矩形領域の相対位置が
100に達した時点において、これら 2 つの符号化デー
タ量の累積値は L3(A+B+C) および L4(A+B+C) (Llim
( L3(A+B+C) (L4(A+B+C)) にそれぞれ達することが表
わされている。 【0105】このことから、図 5 に示した原画像デー
タを構成するすべての矩形領域に対する一連の圧縮符号
化処理を終えた時点で、2 つのスケーリング値 "Q3" お
よび"Q4" を用いた符号化処理によって得られる 2 つの
符号化データ量の最終的な累積値 L3(A+B+C) および L4
(A+B+C) は、いずれも最大許容符号化データ量 Llim を
超えないことがわかる。 【0106】最終的な結果としては、符号化歪みの観点
から、より圧縮率の低い符号化データ列であるスケーリ
ング値 "Q3" を用いた一連の圧縮符号化処理によって得
られる符号化データ列がこの画像符号化装置の出力すべ
き最適な符号化データ列になる。 【0107】実際には、このように仮想的な一連の圧縮
符号化処理の結果として得られるスケーリング値 "Q3"
が与えられた 4 個のスケーリング値 "Q1"、"Q2"、"Q3"
および "Q4" の中で最適なスケーリング値であること
は一連の圧縮符号化処理を開始する時点では未知であ
る。 【0108】実際に第 1 の符号化データ列信号 113 上
に出力された個々の矩形領域に対応する符号化データ列
E1(A) は、スイッチ 104 を経由して、さらに選択され
た符号化データ列信号 114 を介して、符号化データ列
バッファ 105 内に順次格納される。 【0109】1 回目の符号化処理フェーズの期間中に符
号化データ列バッファ 105 内に順次格納される符号化
データ列 E1(A) は、1 回目のスケーリング値 "Q1" を
用いた符号化処理によって生成されたものである。この
格納された符号化データ列 E1(A) のデータ量の積算値
は制御部 101 内部で累積加算されており、その遷移は
図 6 に示したグラフ上で直線 E1(A) として表わされて
いる。これは前記図 4に示したグラフ上で描かれた直線
E1(A) に相当するものである。したがって、符号化部
103 によって矩形単位の符号化処理がなされた矩形領域
の原画像上の相対位置がp1 に進んだ時点で、前記符号
化データ列 E1(A) のデータ量の積算値は最大許容符号
化データ量 Llim に達してしまうことになる。 【0110】制御部 101 では、符号化データ列バッフ
ァ 105 内に格納された原画像上の分割領域 A を構成す
るすべての矩形領域に対応する符号化データ列 E1(A)
のデータ量の累積値が最大許容符号化データ量 Llim に
達したことを確認したならば、現在実行中の 1 回目の
符号化処理フェーズを一時的に中断すべきであると判断
する(ステップ S8)。 【0111】このような符号化処理フェーズに対する動
作中断の判断がなされた場合、制御部 101 は速やかに
符号化部 103 に対してその矩形単位の符号化処理の動
作中断を、符号化部動作制御信号 131 を介して指示す
る (ステップ S10)。 【0112】その後、画像符号化装置の処理フェーズを
1 回目の符号化処理フェーズから1 回目の再符号化処
理フェーズに移行すべく、制御部 101 は次のような制
御を実行する。 【0113】まず、制御部 101 は現在の画像符号化装
置の処理フェーズが再符号化処理フェーズであることを
示し、また同時に対応するスイッチ 104 を 'R' 側に設
定するための処理フェーズ指示値を処理フェーズ指示信
号 134 上に出力する(ステップ S11)。 【0114】処理フェーズ指示信号 134 に対する前記
制御によって、スイッチ 104 内では、第 2 の符号化デ
ータ列信号 116 を介して供給される符号化データ列 R2
(A)を、選択された符号化データ列信号 114 上に伝送す
るように接続される。 【0115】次に、制御部 101 はその内部で再符号化
部 106 から出力される符号化データ列のデータ量を累
積演算した結果を示す再符号化データ量累積値を 0 に
リセットする(ステップ S12)。 【0116】次に、制御部 101 は先行する 1 回目の符
号化処理フェーズ期間中に符号化部103 に与えた 1 回
目のスケーリング値 "Q1" およびそのスケーリング値 "
Q1"を用いて符号化処理がなされた最終矩形領域の原画
像上の相対位置である p1 等の符号化処理の結果を基
に、更新されたスケーリング値である 2 回目のスケー
リング値 "Q2" を導出する(ステップ S13)。 【0117】制御部 101 は前記導出された 2 回目のス
ケーリング値 "Q2" を 1 回目のスケーリング値 "Q1"
と共に再符号化パラメータ指示信号 136 上に出力する
(ステップ S14)。このことによって、1 回目のスケー
リング値 "Q1" および 2 回目のスケーリング値 "Q2"
は再符号化部 106 内のスケーリング値レジスタ 305内
に格納される。 【0118】その後、制御部 101 は再符号化部動作制
御信号 132 を介して再符号化部 106に対する再符号化
処理の動作開始を指示する(ステップ S15)。 【0119】上記指示によって、本実施例の画像符号化
装置において、図 5 に示した原画像上の分割領域 A に
含まれるすべての矩形領域に対応する符号化データ列 E
1(A) に対する再符号化処理フェーズが実質的に開始さ
れることになる。 【0120】先行する 1 回目の符号化処理フェーズの
期間中に符号化データ列バッファ 105 に順次格納され
た符号化データ列 E1(A) は、被符号化データである矩
形領域に対応する個々の符号化データ列単位に符号化デ
ータ列バッファ読み出し信号 115 を介して再符号化部
106 によって順次読み出される。 【0121】読み出された矩形単位の符号化データ列 E
1(A) は、再符号化部 106 内のエントロピー復号化部 3
01 において、復号化用可変長符号テーブル 302 を参照
しながらの可変長復号化、値が 0 である無意の変換係
数に対するランレングス復号化、さらに所定のスキャン
順序による一次元データの二次元行列化、といった一連
のエントロピー復号化処理が施され、結果として得られ
る複数個の 8 行 × 8列の復号化された直交変換係数行
列が復号化された変換係数行列信号 322 上に順次出力
され、逆量子化部 303 に順次供給される。 【0122】一方、再符号化部 106 内の量子化値スケ
ーリング部 306 では、量子化テーブル 304 から量子化
ステップ信号 323 を介して読み出された図 8 に示す 8
× 8個の量子化ステップ値に対して、スケーリング値
レジスタ 305 に格納されている 1 回目のスケーリング
値 "Q1" を用いたスケーリング演算が行なわれ、その演
算結果として得られた 8 行 × 8 列の "Q1" でスケー
リングされた量子化ステップ値は、スケーリングされた
逆量子化ステップ値信号 325 を介して逆量子化部 303
に順次供給される。 【0123】この量子化値スケーリング部 306 で行な
われる一連のスケーリング演算は、前記符号化部 103
内の量子化値スケーリング部 206 で行なわれる一連の
スケーリング演算と同一のものである。 【0124】再符号化部 106 内の逆量子化部 303 で
は、前記エントロピー復号化部 301から復号化された変
換係数行列信号 322 を介して供給される複数個の 8 行
×8 列の復号化された直交変換係数行列に対して、前
記量子化値スケーリング部 306 からスケーリングされ
た逆量子化ステップ信号 325 を介して供給される 8×
8 個の "Q1" でスケーリングされた量子化ステップ値行
列を用いた逆量子化演算が行なわれ、その演算結果とし
て得られた 8 行 × 8 列の逆量子化された直交変換係
数行列は、逆量子化された変換係数行列信号 326 を介
して量子化部307 に順次供給される。 【0125】この逆量子化部 303 で行なわれる逆量子
化演算は、単純な整数乗算である。例えば、供給される
量子化ステップ値が 5 である場合の量子化・逆量子化
演算の入出力特性は、図 10 に示すグラフのようにな
る。このグラフにおいて横軸は被量子化データとして符
号化器に供給される変換係数の値を表わし、縦軸は量子
化ステップ値 5 による量子化演算結果に対してさらに
量子化ステップ値 5 による逆量子化演算を行なうこと
によって得られる変換係数の再生値を表わしている。同
様に量子化ステップ値が 7 である場合の量子化・逆量
子化演算の入出力特性は、図 11 に示すグラフのように
なる。 【0126】続いて、再符号化部 106 内の量子化値ス
ケーリング部 306 では、量子化テーブル 304 から量子
化ステップ信号 323 を介して読み出された図 8 に示す
8 ×8 個の量子化ステップ値に対して、スケーリング
値レジスタ 305 に格納されている 2 回目のスケーリン
グ値 "Q2" を用いたスケーリング演算が行なわれ、その
演算結果として得られた 8 行 × 8 列の "Q2" でスケ
ーリングされた量子化ステップ値は、スケーリングされ
た量子化ステップ値信号 328 を介して量子化部 307 に
順次供給される。 【0127】再符号化部 106 内の量子化部 307 では、
前記逆量子化部 303 から逆量子化された変換係数行列
信号 326 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列の
逆量子化された直交変換係数行列に対して、前記量子化
値スケーリング部 306 からスケーリングされた量子化
ステップ信号 328 を介して供給される 8 × 8 個の"Q
2" でスケーリングされた量子化ステップ値行列を用い
た量子化演算が行なわれ、その演算結果として得られた
8 行 × 8 列の量子化された直交変換係数行列は、量
子化された変換係数行列信号 329 を介してエントロピ
ー符号化部 308に順次供給される。 【0128】この量子化部 307 で行なわれる量子化演
算は、符号化部 103 内の量子化部 203 で行なわれる量
子化演算と同様に実数除算および整数まるめ演算等で構
成され、その演算の入出力特性は量子化部 203 と同一
である。 【0129】しかし、再符号化部 106 内の量子化部 30
7 に供給される変換係数は、過去に一度以上量子化演算
および逆量子化演算を施すことによって再生されたもの
であるため、適用した量子化ステップ値が 2 以上であ
る場合は、その量子化ステップ値の大きさに応じた量子
化歪みを包含していることになる。 【0130】例えば、量子化ステップ値 5 を用いた量
子化演算および逆量子化演算を施すことによって再生さ
れた変換係数に対して、更新された量子化ステップ値が
7を用いた量子化・逆量子化演算の入出力特性は、図 1
2 に示すグラフのようになる。このグラフにおいて横軸
は被量子化データとして量子化ステップ値 5 が適用さ
れた符号化器に供給される本来の変換係数の値を表わ
し、縦軸は量子化ステップ値 5 による量子化・逆量子
化演算、そしてその後量子化ステップ値 7 による量子
化・逆量子化演算を行なうことによって得られる変換係
数の再生値を表わしている。 【0131】図 12 に示した量子化ステップ値 5そして
その後の量子化ステップ値 7 を適用した量子化・逆量
子化演算の入出力特性を表わすグラフと、前記図 11 に
示した量子化ステップ値 7 のみを適用した量子化・逆
量子化演算の入出力特性を表わすグラフとを比較すると
わかるように、最終的な出力結果である変換係数の再生
値には一部差が生じることがわかる。 【0132】例えば、変換係数 +11/-11 に対して量子
化ステップ値 7 による量子化・逆量子化演算を施すこ
とによって得られる変換係数の再生値は図 11 に示すグ
ラフから読み取られるように +14/-14 になるが、一度
量子化ステップ値 5 による量子化・逆量子化演算を施
すことによって得られる再生値に対してさらに量子化ス
テップ値 7 による量子化・逆量子化演算を施すことに
よって得られる変換係数の再生値は図 12 に示すグラフ
から読み取られるように +7/-7 になる。 【0133】再符号化部 106 内のエントロピー符号化
部 308 では、量子化部 307 から量子化された変換係数
行列信号 329 を介して供給される複数個の 8 行 × 8
列の量子化された直交変換係数行列に対して、所定のス
キャン順序による二次元行列データの一次元化、および
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、さらに符号化用の可変長符号テーブル 309 を参
照しながらの可変長符号化、といった一連のエントロピ
ー符号化処理が施され、結果として得られる符号化デー
タ列 R2(A) が第 2 の符号化データ列信号 116 上に出
力される。 【0134】再符号化部 106 内のエントロピー符号化
部 308 から第 2 の符号化データ列信号 116 上に出力
された符号化データ列 R2(A) は、再符号化部 106 内の
符号化データ量計数部 310 によってそのデータ長が計
数され、結果として得られる符号化データ量および原画
像を構成する各コンポーネントの符号化データ列の構成
比といった付帯情報が再符号化処理付帯情報通知信号 1
42 を介して制御部 101 に通知される。 【0135】再符号化部 106 から再符号化処理付帯情
報通知信号 142 を介して制御部 101に順次通知される
個々の矩形領域に対応する符号化データ列 R2(A) のデ
ータ量は、制御部 101 の内部で再符号化データ量累積
値として逐次累積加算がなされる(ステップ S16)。 【0136】実際に第 2 の符号化データ列信号 116 上
に出力された個々の矩形領域に対応する符号化データ列
R2(A) は、スイッチ 104 を経由して、さらに選択され
た符号化データ列信号 114 を介して、符号化データ列
バッファ 105 内に順次格納される。 【0137】先行する 1 回目の符号化処理フェーズに
後続する 1 回目の再符号化処理フェーズの期間中に符
号化データ列バッファ 105 内に順次格納される符号化
データ列 R2(A) は、2 回目のスケーリング値 "Q2" を
用いた再符号化処理によって生成されたものである。こ
の格納された符号化データ列 R2(A) のデータ量の積算
値は制御部 101 内部で累積加算されており、その遷移
は図 6 に示したグラフ上で直線 R2(A) として表わされ
ている。これは前記図 4 に示したグラフ上で描かれた
直線 E2(A) に相当するものである。したがって、再符
号化部 106 によって処理すべきすべての符号化データ
列 E1(A) に対する再符号化処理がなされた時点、言い
換えれば、再符号化部 106 によって再符号化処理がな
された符号化データ列 E1(A) に対応する矩形領域の原
画像上の相対位置が p1 に進んだ時点で、前記符号化デ
ータ列 R2(A) のデータ量の積算値は L2(A) に達するこ
とになる。 【0138】制御部 101 では、符号化データ列バッフ
ァ 105 内に格納された原画像上の分割領域 A を構成す
るすべての矩形領域に対応する符号化データ列 E1(A)
に対する再符号化処理が行なわれ、これによって得られ
た符号化データ列 R2(A) によって置き換えられたこと
を確認したならば、現在実行中の 1 回目の再符号化処
理フェーズを終了して、速やかに 2 回目の符号化処理
フェーズに復帰すべきであると判断する(ステップ S1
7)。 【0139】このような再符号化処理フェーズの終了判
断がなされた場合、制御部 101 は速やかに再符号化部
106 に対してその再符号化処理の動作停止を、再符号化
部動作制御信号 132 を介して指示する (ステップ S1
8)。 【0140】その後、画像符号化装置の処理フェーズを
1 回目の再符号化処理フェーズから 2 回目の符号化処
理フェーズに移行すべく、制御部 101 は次のような制
御を実行する。 【0141】まず、制御部 101 は現在の画像符号化装
置の処理フェーズが再び符号化処理フェーズに復帰した
ことを示し、また同時に対応するスイッチ 104 を 'E'
側に設定するための処理フェーズ指示値を処理フェーズ
指示信号 134 上に出力する(ステップ S19)。 【0142】処理フェーズ指示信号 134 に対する前記
制御によって、スイッチ 104 内では、第 1 の符号化デ
ータ列信号 113 を介して供給される符号化データ列 E2
(B)を、選択された符号化データ列信号 114 上に伝送す
るように接続される。 【0143】次に、制御部 101 はその内部で符号化部
103 から出力される符号化データ列のデータ量を累積演
算した結果を示す符号化データ量累積値を先行する 1
回目の再符号化処理フェーズの期間中に計数した再符号
化データ量累積値である L2(A) に初期化する (ステッ
プ S20)。 【0144】さらに、制御部 101 は先行する 1 回目の
再符号化処理フェーズの開始時に導出したスケーリング
値 "Q2" を 2 回目のスケーリング値として符号化パラ
メータ指示信号 135 上に出力する (ステップ S21)。
このことによって、2 回目のスケーリング値 "Q2" は符
号化部 103 内のスケーリング値レジスタ 205 内に 1回
目のスケーリング値 "Q1" と共に格納される。 【0145】その後、制御部 101 は符号化部動作制御
信号 131 を介して符号化部 103 に対する符号化処理の
動作再開を指示する (ステップ S22)。 【0146】上記指示によって、本実施例の画像符号化
装置において実質的な 2 回目の符号化処理フェーズ
が、図 5 に示した原画像上の相対位置が p1 である矩
形領域に後続する矩形領域、すなわち分割領域 B を構
成する最初の矩形領域から開始されることになる。 【0147】原画像データ・バッファ 102 から読み出
された分割領域 B を構成する矩形領域単位の原画像デ
ータは、符号化部 103 内の直交変換部 201 において、
ブロック単位で直交変換演算が施され、その演算結果と
して得られた複数個の 8 行 ×8 列の直交変換係数行列
が変換係数行列信号 221 上に順次出力され、スイッチ2
02 を通じて選択された変換係数行列信号 222 上に伝送
され、量子化部 203に順次供給される。 【0148】一方、符号化部 103 内の量子化値スケー
リング部 206 では、量子化テーブル204 から量子化ス
テップ信号 223 を介して読み出された図 8 に示す 8
× 8個の量子化ステップ値に対して、スケーリング値レ
ジスタ 205 に格納されている 1 回目のスケーリング値
"Q1" および 2 回目のスケーリング値 "Q2" を用いた
スケーリング演算が交互に行なわれ、その演算結果とし
て得られた 8 行 × 8列の "Q1" でスケーリングされた
量子化ステップ値、および "Q2" でスケーリングされた
量子化ステップ値は、スケーリングされた量子化ステッ
プ値信号 225を介して量子化部 203 に順次交互に供給
される。 【0149】例えば、量子化ステップ値が 11 で 1 回
目のスケーリング値が 21、そして 2回目のスケーリン
グ値が 33 であれば、値 5 および値 7 の 2つの演算結
果がスケーリングされた量子化ステップ値として交互に
出力される。 【0150】符号化部 103 内の量子化部 203 では、前
記直交変換部 201 からスイッチ 202、さらに選択され
た変換係数行列信号 222 を介して供給される複数個の
8 行× 8 列の直交変換係数行列に対して、前記量子化
値スケーリング部 206 からスケーリングされた量子化
ステップ信号 225 を介して供給される 8 × 8 個の "Q
1" でスケーリングされた量子化ステップ値行列の対応
する要素を用いた量子化演算が行なわれ、その演算結果
として得られた 8 行 × 8 列の量子化された直交変換
係数行列は、量子化された変換係数行列信号 226 を介
して逆量子化部 207 に順次供給される。 【0151】符号化部 103 内の逆量子化部 207 では、
前記量子化部 203 から量子化された変換係数行列信号
226 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列の量子
化された直交変換係数行列に対して、前記量子化値スケ
ーリング部 206 からスケーリングされた量子化ステッ
プ信号 225 を介して供給される 8 × 8 個の "Q1"でス
ケーリングされた量子化ステップ値行列を用いた逆量子
化演算が行なわれ、その演算結果として得られた 8 行
× 8 列の逆量子化された直交変換係数行列は、逆量子
化された変換係数行列信号 227 を介してスイッチ 20
2、さらに選択された変換係数行列信号 222 を介して再
度符号化部 203 に順次供給される。 【0152】符号化部 103 内の量子化部 203 では、前
記逆量子化部 207 からスイッチ 202、さらに選択され
た変換係数行列信号 222 を介して供給される複数個の
8 行× 8 列の逆量子化された直交変換係数行列に対し
て、前記量子化値スケーリング部 206 からスケーリン
グされた量子化ステップ信号 225 を介して供給される8
× 8 個の "Q2" でスケーリングされた量子化ステップ
値行列の対応する要素を用いた量子化演算が行なわれ、
その演算結果として得られた 8 行 × 8 列の量子化さ
れた直交変換係数行列は、量子化された変換係数行列信
号 226 を介してエントロピー符号化部 208 に順次供給
される。 【0153】この量子化部 203 および逆量子化部 207
で行なわれる量子化・逆量子化演算の入出力特性は、例
えば、図 12 に示すグラフのようになる。 【0154】符号化部 103 内のエントロピー符号化部
208 では、量子化部 203 から量子化された変換係数行
列信号 226 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列
の量子化された直交変換係数行列に対して、所定のスキ
ャン順序による二次元行列データの一次元化、および値
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、さらに可変長符号テーブル 209 を参照しながらの
可変長符号化、といった一連のエントロピー符号化処理
が施され、結果として得られる符号化データ列E2(B) が
第 1 の符号化データ列信号 113 上に出力され、符号化
データ量計数部 210 によって計数された符号化データ
量および原画像を構成する各コンポーネントの符号化デ
ータ列の構成比といった付帯情報が符号化処理付帯情報
通知信号 141 を介して制御部 101 に通知される。 【0155】符号化部 103 から符号化処理付帯情報通
知信号 141 を介して制御部 101 に順次通知される個々
の矩形領域に対応する符号化データ列 E2(B) のデータ
量は、制御部 101 の内部で符号化データ量累積値とし
て逐次累積加算がなされる (ステップ S7)。 【0156】実際に第 1 の符号化データ列信号 113 上
に出力された個々の矩形領域に対応する符号化データ列
E2(B) は、スイッチ 104 を経由して、さらに選択され
た符号化データ列信号 114 を介して、先行する 1 回目
の再符号化処理フェーズ期間中に格納された符号化デー
タ列 R2(A) に後続して、符号化データ列バッファ 105
内に順次格納される。 【0157】2 回目の符号化処理フェーズの期間中に符
号化データ列バッファ 105 内に順次格納される符号化
データ列 E2(B) は、2 回目のスケーリング値 "Q2" を
用いた符号化処理によって生成されたものである。この
格納された符号化データ列 E2(B) のデータ量の積算値
は制御部 101 内部で累積加算されており、その遷移は
図 6 に示したグラフ上で直線 E2(B) として表わされて
いる。これは前記図 4に示したグラフ上で描かれた直線
E2(B) に相当するものである。したがって、符号化部
103 によって矩形単位の符号化処理がなされた矩形領域
の原画像上の相対位置がp2 に進んだ時点で、前記符号
化データ列 R2(A) および符号化データ列 E2(B) のデー
タ量の積算値は最大許容符号化データ量 Llim に達して
しまうことになる。 【0158】制御部 101 では、符号化データ列バッフ
ァ 105 内に格納された原画像上の分割領域 A および
分割領域 B を構成するすべての矩形領域に対応する符
号化データ列 R2(A) および E2(B) のデータ量の累積値
が最大許容符号化データ量 Llim に達したことを確認し
たならば、現在実行中の 2 回目の符号化処理フェーズ
を再び一時的に中断すべきであると判断する (ステッ
プ S8)。 【0159】このような符号化処理フェーズに対する動
作中断の判断がなされた場合、制御部 101 は速やかに
符号化部 103 に対してその矩形単位の符号化処理の動
作中断を、符号化部動作制御信号 131 を介して指示す
る (ステップ S10)。 【0160】その後、画像符号化装置の処理フェーズを
2 回目の符号化処理フェーズから2 回目の再符号化処
理フェーズに移行すべく、制御部 101 は次のような制
御を実行する。 【0161】まず、制御部 101 は現在の画像符号化装
置の処理フェーズが再び再符号化処理フェーズに移行し
たことを示し、また同時に対応するスイッチ 104 を '
R' 側に設定するための処理フェーズ指示値を処理フェ
ーズ指示信号 134 上に出力する (ステップ S11)。 【0162】処理フェーズ指示信号 134 に対する前記
制御によって、スイッチ 104 内では、第 2 の符号化デ
ータ列信号 116 を介して供給される符号化データ列 R3
(A+B)を、選択された符号化データ列信号 114 上に伝送
するように接続される。 【0163】次に、制御部 101 はその内部で再符号化
部 106 から出力される符号化データ列のデータ量を累
積演算した結果を示す再符号化データ量累積値を 0 に
リセットする (ステップ S12)。 【0164】次に、制御部 101 は先行する 2 回目の符
号化処理フェーズ期間中に符号化部103 に与えた 2 回
目のスケーリング値 "Q2" およびそのスケーリング値 "
Q2"を用いて符号化処理がなされた最終矩形領域の原画
像上の相対位置である p2 等の符号化処理の結果を基
に、更新されたスケーリング値である 3 回目のスケー
リング値 "Q3" を導出する (ステップ S13)。 【0165】制御部 101 は前記導出された 3 回目のス
ケーリング値 "Q3" を 2 回目のスケーリング値 "Q2"
と共に再符号化パラメータ指示信号 136 上に出力する
(ステップ S14)。このことによって、2 回目のスケー
リング値 "Q2" および 3 回目のスケーリング値 "Q3"
は再符号化部 106 内のスケーリング値レジスタ 305内
に格納される。 【0166】その後、制御部 101 は再符号化部動作制
御信号 132 を介して再符号化部 106に対する再符号化
処理の動作開始を指示する (ステップ S15)。 【0167】上記指示によって、本実施例の画像符号化
装置において、図 5 に示した原画像上の分割領域 A お
よび B に含まれるすべての矩形領域に対応する符号化
データ列 R2(A) および E2(B) に対する再符号化処理フ
ェーズが実質的に開始されることになる。 【0168】先行する 1 回目の再符号化処理フェーズ
および 2 回目の符号化処理フェーズの期間中に符号化
データ列バッファ 105 に順次格納された符号化データ
列 R2(A) および E2(B) は、被符号化データである矩形
領域に対応する個々の符号化データ列単位に符号化デー
タ列バッファ読み出し信号 115 を介して再符号化部 10
6 によって順次読み出される。 【0169】読み出された矩形単位の符号化データ列 R
2(A) および E2(B) は、再符号化部106 内のエントロピ
ー復号化部 301 において、復号化用可変長符号テーブ
ル 302 を参照しながらの可変長復号化、値が 0 である
無意の変換係数に対するランレングス復号化、さらに所
定のスキャン順序による一次元データの二次元行列化、
といった一連のエントロピー復号化処理が施され、結果
として得られる複数個の 8 行 × 8 列の復号化された
直交変換係数行列が復号化された変換係数行列信号 322
上に順次出力され、逆量子化部 303 に順次供給され
る。 【0170】一方、再符号化部 106 内の量子化値スケ
ーリング部 306 では、量子化テーブル 304 から量子化
ステップ信号 323 を介して読み出された図 8 に示す 8
× 8個の量子化ステップ値に対して、スケーリング値
レジスタ 305 に格納されている 2 回目のスケーリング
値 "Q2" を用いたスケーリング演算が行なわれ、その演
算結果として得られた 8 行 × 8 列の "Q2" でスケー
リングされた量子化ステップ値は、スケーリングされた
逆量子化ステップ値信号 325 を介して逆量子化部 303
に順次供給される。 【0171】再符号化部 106 内の逆量子化部 303 で
は、前記エントロピー復号化部 301から復号化された変
換係数行列信号 322 を介して供給される複数個の 8 行
×8 列の復号化された直交変換係数行列に対して、前
記量子化値スケーリング部 306 からスケーリングされ
た逆量子化ステップ信号 325 を介して供給される 8×
8 個の "Q2" でスケーリングされた量子化ステップ値行
列を用いた逆量子化演算が行なわれ、その演算結果とし
て得られた 8 行 × 8 列の逆量子化された直交変換係
数行列は、逆量子化された変換係数行列信号 326 を介
して量子化部307 に順次供給される。 【0172】続いて、再符号化部 106 内の量子化値ス
ケーリング部 306 では、量子化テーブル 304 から量子
化ステップ信号 323 を介して読み出された図 8 に示す
8 ×8 個の量子化ステップ値に対して、スケーリング
値レジスタ 305 に格納されている 3 回目のスケーリン
グ値 "Q3" を用いたスケーリング演算が行なわれ、その
演算結果として得られた 8 行 × 8 列の "Q2" でスケ
ーリングされた量子化ステップ値は、スケーリングされ
た量子化ステップ値信号 328 を介して量子化部 307 に
順次供給される。 【0173】再符号化部 106 内の量子化部 307 では、
前記逆量子化部 303 から逆量子化された変換係数行列
信号 326 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列の
逆量子化された直交変換係数行列に対して、前記量子化
値スケーリング部 306 からスケーリングされた量子化
ステップ信号 328 を介して供給される 8 × 8 個の"Q
3" でスケーリングされた量子化ステップ値行列を用い
た量子化演算が行なわれ、その演算結果として得られた
8 行 × 8 列の量子化された直交変換係数行列は、量
子化された変換係数行列信号 329 を介してエントロピ
ー符号化部 308に順次供給される。 【0174】再符号化部 106 内のエントロピー符号化
部 308 では、量子化部 307 から量子化された変換係数
行列信号 329 を介して供給される複数個の 8 行 × 8
列の量子化された直交変換係数行列に対して、所定のス
キャン順序による二次元行列データの一次元化、および
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、さらに符号化用の可変長符号テーブル 309 を参
照しながらの可変長符号化、といった一連のエントロピ
ー符号化処理が施され、結果として得られる符号化デー
タ列 R3(A+B) が第 2 の符号化データ列信号 116 上に
出力される。 【0175】再符号化部 106 内のエントロピー符号化
部 308 から第 2 の符号化データ列信号 116 上に出力
された符号化データ列 R3(A+B) は、再符号化部 106 内
の符号化データ量計数部 310 によってそのデータ長が
計数され、結果として得られる符号化データ量および原
画像を構成する各コンポーネントの符号化データ列の構
成比といった付帯情報が再符号化処理付帯情報通知信号
142 を介して制御部101 に通知される。 【0176】再符号化部 106 から再符号化処理付帯情
報通知信号 142 を介して制御部 101に順次通知される
個々の矩形領域に対応する符号化データ列 R3(A+B) の
データ量は、制御部 101 の内部で再符号化データ量累
積値として逐次累積加算がなされる(ステップ S16)。 【0177】実際に第 2 の符号化データ列信号 116 上
に出力された個々の矩形領域に対応する符号化データ列
R3(A+B) は、スイッチ 104 を経由して、さらに選択さ
れた符号化データ列信号 114 を介して、符号化データ
列バッファ 105 内に順次格納される。 【0178】先行する 2 回目の符号化処理フェーズに
後続する 2 回目の再符号化処理フェーズの期間中に符
号化データ列バッファ 105 内に順次格納される符号化
データ列 R3(A+B) は、3 回目のスケーリング値 "Q3"
を用いた再符号化処理によって生成されたものである。
この格納された符号化データ列 R3(A+B) のデータ量の
積算値は制御部 101 内部で累積加算されており、その
遷移は図 6 に示したグラフ上で直線 R3(A+B) として表
わされている。これは前記図 4 に示したグラフ上で描
かれた直線 E3(A) および E3(B) に相当するものであ
る。したがって、再符号化部 106 によって処理すべき
すべての符号化データ列 R2(A) および E2(B)に対する
再符号化処理がなされた時点、言い換えれば、再符号化
部 106 によって再符号化処理がなされた符号化データ
列 R2(A) および E2(B) に対応する矩形領域の原画像上
の相対位置が p2 に進んだ時点で、前記符号化データ列
R3(A+B)のデータ量の積算値は L3(A+B) に達すること
になる。 【0179】制御部 101 では、符号化データ列バッフ
ァ 105 内に格納された原画像上の分割領域 A および B
を構成するすべての矩形領域に対応する符号化データ
列 R2(A) および E2(B) に対する再符号化処理が行なわ
れ、これによって得られた符号化データ列 R3(A+B) に
よって置き換えられたことを確認したならば、現在実行
中の 2 回目の再符号化処理フェーズを終了して、速や
かに 3 回目の符号化処理フェーズに復帰すべきである
と判断する (ステップ S17)。 【0180】このような再符号化処理フェーズの終了判
断がなされた場合、制御部 101 は速やかに再符号化部
106 に対してその再符号化処理の動作停止を、再符号化
部動作制御信号 132 を介して指示する (ステップ S1
8)。 【0181】その後、画像符号化装置の処理フェーズを
2 回目の再符号化処理フェーズから 3 回目の符号化処
理フェーズに移行すべく、制御部 101 は次のような制
御を実行する。 【0182】まず、制御部 101 は現在の画像符号化装
置の処理フェーズが再び符号化処理フェーズに復帰した
ことを示し、また同時に対応するスイッチ 104 を 'E'
側に設定するための処理フェーズ指示値を処理フェーズ
指示信号 134 上に出力する(ステップ S19)。 【0183】処理フェーズ指示信号 134 に対する前記
制御によって、スイッチ 104 内では、第 1 の符号化デ
ータ列信号 113 を介して供給される符号化データ列 E3
(C)を、選択された符号化データ列信号 114 上に伝送す
るように接続される。 【0184】次に、制御部 101 はその内部で符号化部
103 から出力される符号化データ列のデータ量を累積演
算した結果を示す符号化データ量累積値を先行する 2
回目の再符号化処理フェーズの期間中に計数した再符号
化データ量累積値である L3(A+B) に初期化する(ステ
ップ S20)。 【0185】さらに、制御部 101 は先行する 2 回目の
再符号化処理フェーズの開始時に導出したスケーリング
値 "Q3" を 3 回目のスケーリング値として符号化パラ
メータ指示信号 135 上に出力する (ステップ S21)。
このことによって、3 回目のスケーリング値 "Q3" は符
号化部 103 内のスケーリング値レジスタ 205 内に 1回
目のスケーリング値 "Q1" および 2 回目のスケーリン
グ値 "Q2" と共に格納される。 【0186】その後、制御部 101 は符号化部動作制御
信号 131 を介して符号化部 103 に対する符号化処理の
動作再開を指示する (ステップ S22)。 【0187】上記指示によって、本実施例の画像符号化
装置において実質的な 3 回目の符号化処理フェーズ
が、図 5 に示した原画像上の相対位置が p2 である矩
形領域に後続する矩形領域、すなわち分割領域 C を構
成する最初の矩形領域から開始されることになる。 【0188】原画像データ・バッファ 102 から読み出
された分割領域 C を構成する矩形領域単位の原画像デ
ータは、符号化部 103 内の直交変換部 201 において、
ブロック単位で直交変換演算が施され、その演算結果と
して得られた複数個の 8 行 ×8 列の直交変換係数行列
が変換係数行列信号 221 上に順次出力され、スイッチ2
02 を通じて選択された変換係数行列信号 222 上に伝送
され、量子化部 203に順次供給される。 【0189】一方、符号化部 103 内の量子化値スケー
リング部 206 では、量子化テーブル204 から量子化ス
テップ信号 223 を介して読み出された図 8 に示す 8
× 8個の量子化ステップ値に対して、スケーリング値レ
ジスタ 205 に格納されている 1 回目のスケーリング値
"Q1"、2 回目のスケーリング値 "Q2" および 3 回目の
スケーリング値 "Q3" を用いたスケーリング演算が交互
に行なわれ、その演算結果として得られた 8 行 × 8
列の "Q1" でスケーリングされた量子化ステップ値、"Q
2" でスケーリングされた量子化ステップ値、および "Q
3" でスケーリングされた量子化ステップ値は、スケー
リングされた量子化ステップ値信号 225 を介して量子
化部 203 に順次交互に供給される。 【0190】例えば、量子化ステップ値が 11 で 1 回
目のスケーリング値が 21、2 回目のスケーリング値が
33、そして 3 回目のスケーリング値が 45 であれば、
値 5、値 7 および値 10 の 3 つの演算結果がスケーリ
ングされた量子化ステップ値として交互に出力される。 【0191】符号化部 103 内の量子化部 203 では、前
記直交変換部 201 からスイッチ 202、さらに選択され
た変換係数行列信号 222 を介して供給される複数個の
8 行× 8 列の直交変換係数行列に対して、前記量子化
値スケーリング部 206 からスケーリングされた量子化
ステップ信号 225 を介して供給される 8 × 8 個の "Q
1" でスケーリングされた量子化ステップ値行列の対応
する要素を用いた量子化演算が行なわれ、その演算結果
として得られた 8 行 × 8 列の量子化された直交変換
係数行列は、量子化された変換係数行列信号 226 を介
して逆量子化部 207 に順次供給される。 【0192】符号化部 103 内の逆量子化部 207 では、
前記量子化部 203 から量子化された変換係数行列信号
226 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列の量子
化された直交変換係数行列に対して、前記量子化値スケ
ーリング部 206 からスケーリングされた量子化ステッ
プ信号 225 を介して供給される 8 × 8 個の "Q1"でス
ケーリングされた量子化ステップ値行列を用いた逆量子
化演算が行なわれ、その演算結果として得られた 8 行
× 8 列の逆量子化された直交変換係数行列は、逆量子
化された変換係数行列信号 227 を介してスイッチ 20
2、さらに選択された変換係数行列信号 222 を介して再
度符号化部 203 に順次供給される。 【0193】符号化部 103 内の量子化部 203 では、前
記逆量子化部 207 からスイッチ 202、さらに選択され
た変換係数行列信号 222 を介して供給される複数個の
8 行× 8 列の逆量子化された直交変換係数行列に対し
て、前記量子化値スケーリング部 206 からスケーリン
グされた量子化ステップ信号 225 を介して供給される8
× 8 個の "Q2" でスケーリングされた量子化ステップ
値行列の対応する要素を用いた量子化演算が行なわれ、
その演算結果として得られた 8 行 × 8 列の量子化さ
れた直交変換係数行列は、量子化された変換係数行列信
号 226 を介して再度逆量子化部 207 に順次供給され
る。 【0194】符号化部 103 内の逆量子化部 207 では、
前記量子化部 203 から量子化された変換係数行列信号
226 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列の量子
化された直交変換係数行列に対して、前記量子化値スケ
ーリング部 206 からスケーリングされた量子化ステッ
プ信号 225 を介して供給される 8 × 8 個の "Q2"でス
ケーリングされた量子化ステップ値行列を用いた逆量子
化演算が行なわれ、その演算結果として得られた 8 行
× 8 列の逆量子化された直交変換係数行列は、逆量子
化された変換係数行列信号 227 を介してスイッチ 20
2、さらに選択された変換係数行列信号 222 を介して再
度符号化部 203 に順次供給される。 【0195】符号化部 103 内の量子化部 203 では、前
記逆量子化部 207 からスイッチ 202、さらに選択され
た変換係数行列信号 222 を介して供給される複数個の
8 行× 8 列の逆量子化された直交変換係数行列に対し
て、前記量子化値スケーリング部 206 からスケーリン
グされた量子化ステップ信号 225 を介して供給される8
× 8 個の "Q3" でスケーリングされた量子化ステップ
値行列の対応する要素を用いた量子化演算が行なわれ、
その演算結果として得られた 8 行 × 8 列の量子化さ
れた直交変換係数行列は、量子化された変換係数行列信
号 226 を介してエントロピー符号化部 208 に順次供給
される。 【0196】符号化部 103 内のエントロピー符号化部
208 では、量子化部 203 から量子化された変換係数行
列信号 226 を介して供給される複数個の 8 行 × 8 列
の量子化された直交変換係数行列に対して、所定のスキ
ャン順序による二次元行列データの一次元化、および値
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、さらに可変長符号テーブル 209 を参照しながらの
可変長符号化、といった一連のエントロピー符号化処理
が施され、結果として得られる符号化データ列E3(C) が
第 1 の符号化データ列信号 113 上に出力され、符号化
データ量計数部 210 によって計数された符号化データ
量および原画像を構成する各コンポーネントの符号化デ
ータ列の構成比といった付帯情報が符号化処理付帯情報
通知信号 141 を介して制御部 101 に通知される。 【0197】符号化部 103 から符号化処理付帯情報通
知信号 141 を介して制御部 101 に順次通知される個々
の矩形領域に対応する符号化データ列 E3(C) のデータ
量は、制御部 101 の内部で符号化データ量累積値とし
て逐次累積加算がなされる (ステップ S7)。 【0198】実際に第 1 の符号化データ列信号 113 上
に出力された個々の矩形領域に対応する符号化データ列
E3(C) は、スイッチ 104 を経由して、さらに選択され
た符号化データ列信号 114 を介して、先行する 2 回目
の再符号化処理フェーズ期間中に格納された符号化デー
タ列 R3(A+B) に後続して、符号化データ列バッファ105
内に順次格納される。 【0199】3 回目の符号化処理フェーズの期間中に符
号化データ列バッファ 105 内に順次格納される符号化
データ列 E3(C) は、3 回目のスケーリング値 "Q3" を
用いた符号化処理によって生成されたものである。この
格納された符号化データ列 E3(C) のデータ量の積算値
は制御部 101 内部で累積加算されており、その遷移は
図 6 に示したグラフ上で直線 E3(C) として表わされて
いる。これは前記図 4に示したグラフ上で描かれた直線
E3(C) に相当するものである。したがって、符号化部
103 によって矩形単位の符号化処理がなされた矩形領域
の原画像上の相対位置が100に進んだ時点で、前記符号
化データ列 R3(A+B) および符号化データ列 E3(C) のデ
ータ量の積算値は L3(A+B+C) に達することになる。 【0200】制御部 101 では、符号化データ列バッフ
ァ 105 内に格納された原画像上の分割領域 A および
分割領域 B さらに残りの分割領域 C を構成するすべて
の矩形領域、すなわち原画像を構成するすべての矩形領
域に対応する符号化データ列 R3(A+B) および E3(C) の
データ量の累積値が最大許容符号化データ量 Llim を超
えないことを確認したならば、現在実行中の 3 回目の
符号化処理フェーズ、すなわち図 5 に示した原画像に
対する一連の圧縮符号化処理を終了すべきであると判断
する (ステップ S9)。 【0201】このような一連の圧縮符号化処理に対する
動作終了の判断がなされた場合、制御部 101 は速やか
に符号化部 103 に対してその矩形単位の符号化処理の
動作終了を、符号化部動作制御信号 131 を介して指示
する (ステップ S23)。 【0202】そして最終的に、制御部 101 は図 5 に示
した被符号化データである原画像に対する一連の圧縮符
号化処理が終了した旨を、外部システム等に圧縮符号化
処理終了通知信号 122 を通じて通知する (ステップ S
24)。 【0203】以上説明してきた原画像に対する一連の圧
縮符号化処理においては、一連の圧縮符号化処理の最終
的な結果として符号化データ列バッファ 105 に格納さ
れた符号化データ列はスケーリング値 "S3" を用いた符
号化処理および再符号化処理によって生成されたことに
なる。 【0204】さらに詳しく見ると、原画像を構成する最
初の分割領域 A は、スケーリング値 "S1" を用いた符
号化処理、そしてスケーリング値 "S2" を用いた再符号
化処理、そしてさらにスケーリング値 "S3" を用いた再
符号化処理によって対応する符号化データ列 R3(A) が
生成されている。続く分割領域 B は、スケーリング値"
S2" を用いた符号化処理、そしてスケーリング値 "S3"
を用いた再符号化処理によって対応する符号化データ列
R3(B) が生成されている。最後の分割領域 Cは、スケ
ーリング値 "S3" を用いた符号化処理によって対応する
符号化データ列E3(C) が生成されている。 【0205】このように原画像を構成する 3 つの分割
領域は、それぞれ異なる回数の符号化処理および再符号
化処理が施されてはいるが、本画像符号化装置では、も
っとも量子化歪みが蓄積する分割領域 A の部分に合わ
せて他の分割領域に対する符号化処理に際して、適用さ
れたすべてのスケーリング値を用いて必要な回数の量子
化・逆量子化演算をその内部で行なっている。 【0206】以上説明してきたように、本発明を適用し
た画像符号化装置の実施例では、符号化部 103 および
再符号化部 107 によって生成された符号化データ量の
積算値および原画像データを構成する各コンポーネント
の符号化データ列の構成比をもとに、以降の部分領域の
符号化処理で用いる量子化スケーリング値の更新値が制
御部 101 によって決定され、その量子化スケーリング
値の更新値を用いて既に符号化処理がなされた部分領域
に対する再符号化処理および同更新値を用いて以降の部
分領域に対する符号化処理を実行する。 【0207】 【発明の効果】以上述べてきたように、本発明において
は、符号化器および再符号化器によって生成された符号
化データ量の積算値および原画像データを構成する各コ
ンポーネントの符号化データ列の構成比をもとに以降の
部分領域の符号化処理で用いる量子化スケーリング値の
更新値を決定し、その量子化スケーリング値の更新値を
用いて既に符号化処理がなされた部分領域に対する再符
号化処理および同更新値を用いて以降の部分領域に対す
る符号化処理を実行する。このことによって適切な符号
化パラメータによる情報量制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を適用した画像符号化装置の実施例を表
わす機能ブロック図 【図2】画像符号化装置の第 1 の実施例における符号
化部 103 の機能ブロック図 【図3】画像符号化装置の第 1 の実施例における再符
号化部 107 の機能ブロック図 【図4】図 5 に示した原画像における符号化データ量
の累積値と符号化処理が行なわれた矩形領域の原画像上
の相対位置との関係を表わすグラフ 【図5】原画像を表わす図 【図6】図 5 に示した原画像に対する圧縮符号化処理
の過程を表わすグラフ 【図7】実施例における制御部 101 の動作を表わすフ
ロー・チャート 【図8】量子化ステップ値行列の例 【図9】スケーリングされた量子化ステップ値行列の例 【図10】量子化ステップ値が 5 の場合の量子化・逆
量子化演算の入出力特性を表わすグラフ 【図11】量子化ステップ値が 7 の場合の量子化・逆
量子化演算の入出力特性を表わすグラフ 【図12】1 回目の量子化ステップ値が 5 および 2 回
目の量子化ステップ値が 7 の場合の連続した量子化・
逆量子化演算の入出力特性を表わすグラフ 【符号の説明】 101 制御部 102 原画像データ・バッファ 103 符号化部 104 スイッチ 105 符号化データ列バッファ 106 再符号化部 111 原画像データ入力信号 112 被符号化データ入力信号 113 第 1 の符号化データ列信号 114 選択された符号化データ列信号 115 符号化データ列バッファ読み出し信号 116 第 2 の符号化データ列信号 121 圧縮符号化処理開始要求信号 122 圧縮符号化処理終了通知信号 131 符号化部動作制御信号 132 再符号化部動作制御信号 133 符号化データ列バッファ制御信号 134 処理フェーズ指示信号 135 符号化パラメータ指示信号 136 再符号化パラメータ指示信号 141 符号化処理付帯情報通知信号 142 再符号化処理付帯情報通知信号
フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK25 KK26 KK27 KK30 MA21 MC11 ME01 SS06 SS11 TA17 TA47 TB04 TC18 TD12 UA02 UA05 UA38 5C078 BA53 CA02 CA21 DA01 DA07 5J064 AA01 BA09 BA16 BB05 BB13 BC01 BC02 BC08 BC14 BC16 BD02 BD03

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 与えられた符号化パラメータを用いて原
    画像データに対する圧縮符号化処理を行ない第 1 の符
    号化データ列を生成する符号化手段と、与えられた再符
    号化パラメータを用いて前記符号化手段によって生成さ
    れた第 1の符号化データ列に対する再符号化処理を行な
    い第 2 の符号化データ列を生成する再符号化手段と、 前記符号化手段によって生成された第 1 の符号化デー
    タ量および前記再符号化手段によって生成された第 2
    の符号化データ量の累積値の合計値が目標総符号化デー
    タ量に達した場合、前記符号化手段に対して更新された
    新たな符号化パラメータを算出し、前記符号化手段に与
    える手段と、 前記累積合計値が前記目標総符号化データ量に達した場
    合、前記再符号化手段に対して再符号化パラメータを与
    え、再符号化処理の開始を指示する手段とからなる画像
    符号化装置において、 前記符号化手段では、第 1 の符号化データ列の生成と
    同時に原画像データを構成する各コンポーネントの当該
    符号化データ列の構成比を算出するための付帯情報を生
    成し、 前記再符号化手段では、第 2 の符号化データ列の生成
    と同時に原画像データを構成する各コンポーネントの当
    該符号化データ列の構成比を算出するための付帯情報を
    生成し、 前記符号化パラメータ算出手段では、原画像データを構
    成する各コンポーネントの前記第 1および第 2 の符号
    化データ列の構成比に応じて前記符号化パラメータの更
    新値を決定することを特徴とする画像符号化装置。
JP2002106909A 2002-04-09 2002-04-09 画像符号化装置 Withdrawn JP2003304401A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002106909A JP2003304401A (ja) 2002-04-09 2002-04-09 画像符号化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002106909A JP2003304401A (ja) 2002-04-09 2002-04-09 画像符号化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003304401A true JP2003304401A (ja) 2003-10-24

Family

ID=29391101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002106909A Withdrawn JP2003304401A (ja) 2002-04-09 2002-04-09 画像符号化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003304401A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006139518A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Nec Corp 文書クラスタリング装置、クラスタリング方法及びクラスタリングプログラム
JP2006340045A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Olympus Imaging Corp 画像処理装置及び画像処理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006139518A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Nec Corp 文書クラスタリング装置、クラスタリング方法及びクラスタリングプログラム
JP4671164B2 (ja) * 2004-11-11 2011-04-13 日本電気株式会社 文書クラスタリング装置、クラスタリング方法及びクラスタリングプログラム
JP2006340045A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Olympus Imaging Corp 画像処理装置及び画像処理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003304404A (ja) 画像符号化装置
US10045034B2 (en) System and method for using pattern vectors for video and image coding and decoding
TW200412800A (en) Method and apparatus for reducing computational complexity in video encoders
KR20040015477A (ko) 이산코사인변환 계수를 참조하는 움직임 추정 방법 및 장치
JPWO2002080567A1 (ja) 画像信号量子化装置およびその方法
JP2734905B2 (ja) 画像符号化装置
JP2768260B2 (ja) 画像符号化制御方式
JP2003304401A (ja) 画像符号化装置
US6859562B2 (en) Coded data length detection apparatus, method of the same, and image coding apparatus
JP2993212B2 (ja) 画像の合成方法
JPH0310486A (ja) 動画像符号化装置
JPH06284401A (ja) 画像符号化装置
JPH07131789A (ja) 画像符号化方式
JP2001238213A (ja) 画像処理装置およびその方法
JPH0487471A (ja) 画像処理装置
JPH04273687A (ja) 動画像符号化装置
JPH08336139A (ja) 画像データ処理装置および量子化方法
Leung et al. Compression techniques for still image and motion video
JP2000013793A (ja) 画像符号化装置
JPH03291081A (ja) 画像データ圧縮装置
JPH11289534A (ja) 画像データ処理装置
JPH05276392A (ja) 画像圧縮方法及び画像圧縮装置
JPH0730889A (ja) 画像データ符号化装置
JPH0946709A (ja) 画像符号化装置
JP2003199104A (ja) 画像符号化装置、画像符号化方法、プログラム、及び記憶媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050705