JP2614325B2

JP2614325B2 - 画像データ符号化方式及び符号データ読出し処理方式

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Publication number: JP2614325B2
Application number: JP19575389A
Authority: JP
Inventors: 嗣男野田; 昌弘福田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JPH0360279A

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第５図〜第13図）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（第１図）作用実施例（第２図〜第４図）発明の効果〔概要〕画像データ符号化方式及び符号データの読出し処理方
式に係り、２次元離散コサイン変換して得られた量子化係数によ
る符号化データを階層復元のみならず逐次復元にも復元
可能にした符号化を行うこと及び各復元のための読出し
処理を目的とし、原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブロッ
クに分割して得られる各ブロック毎に、該ブロック内の
前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変換して
得られた変換係数を量子化して得られた量子化係数を符
号化した符号データを格納する画像データ符号化方式に
おいて、量子化係数を復元ステージに応じて抽出する係
数抽出手段と、この抽出したデータを可変長符号化する
可変長符号化手段と、復元ステージ毎のこの可変長符号
を計数して符号量情報を得る符号計数手段と、階層復元
のための復元ステージ分の符号データが接続された符号
データ列部と、復元ステージ毎の符号量情報を示すヘッ
ダ部で構成される符号データを格納する符号データ格納
手段と、を具備することを特徴とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像データ符号化方式及び符号データ読出し
処理方式に係り、特に原画像をそれぞれが複数の画素か
らなる複数のブロックに分割し、直交変換により符号化
されたデータを階層的に、あるいは逐次的に画像に復元
できるようにしたものに関する。

画像データは数値データに比べて情報量が桁違いに大
きい。特に中間調画像やカラー画像のデータを蓄積した
り、高速、高品質で伝送するためには、画素毎の階調値
を高能率に符号化する必要がある。

例えば自動車の販売等において、ディスプレイ上に表
示されたものが顧客の希望するものか否かを早く判断で
きるようにまず粗い画像で表示して、必要と思われるも
のについては順次高品質画像で表示できることが必要な
データか不必要なデータかを効率よく選択するために必
要である。

このようにデータベース検索等においては、受信者が
早い時期から画像の概略を認識できるように、粗い画像
から高品質画像へと段階的に画質が向上する階層的復元
が望まれている。

一方、プリンタのようなハードコピー装置に出力する
場合には、例えば画面の左上から右下に逐次的に復元す
る必要がある。

ところで画像データの高能率的な圧縮方式として、例
えば適応離散コサイン変換符号化方式（Adaptiv Discre
te Cosine Transform、以下ADCTと称する）がある。こ
のADCTは、画像を例えば８×８画素からなるブロックに
分割し、各ブロックの画信号を２次元離散コサイン変換
（以下DCTと称する）により空間周波数分布の係数に変
換し、視覚に適応した閾値で量子化し、得られた量子化
係数を統計的に求めたハフマン・テーブルにより符号化
するものである。

〔従来の技術〕

次に第５図〜第10図により前記ADCTにもとづく符号化
方式を説明する。

今、画像の或る１つのブロックが８×８画素よりな
り、０〜255の256階調で表わしたとき、例えば各画素の
階調が第５図に示す状態のとき、これをDCTにより空間
周波数分布の係数に変換することにより、第６図に示す
如きDCT係数が得られる。これを各画素対応に第７図に
示す閾値で割算し、絶対値が閾値以下のものを零とする
と、第８図の如き量子化係数が得られる。この第８図に
示す量子化係数を例えばハフマン符号により変換して各
ブロック毎の符号データを得る。

このため、第10図に示す如く、ADCT方式の符号化回路
を構成している。

即ち、画像を第５図に示す８×８画素からなるブロッ
クに分割し、この原画像信号をDCT変換部41に入力す
る。なお第５図における数字は、原画像の各画素を０〜
255の256階調で表示したときの画素単位の階調を示す。

DCT変換部41では、入力された原画像信号をDCTにより
下記（１）式で直交変換して、第６図に示す空間周波数
分布の係数に変換し、線形量子化部42に出力する。

ここで、FjはDCT係数、fiは原画像信号を示す。

線形量子化部42では、入力されたDCT係数を、予め視
覚実験により決められた、第７図に示す閾値が記入され
たテーブルを具備する量子化マトリクス43を参照して、
前記DCT係数を前記第７図の閾値で画素対応に割算して
線形量子化する。この量子化の結果、第８図に示す如
く、絶対値が閾値以下のDCT係数は０となり、DC成分
（第８図におけるｘ、ｙ方向で「０、０」の成分）と、
わずかのAC成分のみが値を持つ量子化係数が生成され
る。

このようにして第８図に示す如く、２次元的に配列さ
れた量子化係数は、第９図に示す走査順序でジグザグス
キャンされ、１次元の配列データに変換され、可変長符
号化部44に入力される。可変長符号化部44では、各ブロ
ックの先頭のDC成分は、これと前ブロックのDC成分との
差分を可変長符号化する。またAC成分については有効係
数（値が０でない係数）の値とそこまでの無効係数（値
が０の係数）のランの長さを可変長符号化する。これら
DC及びACの各成分は、画像毎の統計量をもとに作成する
ハフマン・テーブルを具備する符号表45を用いて符号化
される。このように符号化された符号データは例えば符
号データ格納部46に格納される。

一方、この符号データは以下の方法により画像に復元
される。

まず、プリンタ等で画像を逐次的に復元する場合は、
第10図の逆を行う。即ち、可変長符号の符号データを、
ハフマン符号表を参照して１次元の量子化係数に戻し、
第９図の走査順序を参照して第８図に示す２次元の量子
化係数に復元する。これに第７図の閾値を乗じてDTC係
数を得、これに逆DCTを行うことによりブロック単位に
順次原画像を復元する。

また、階層的に画像を復元する場合には、第11図に示
すように、ステージ１、２、３…の順で復元する。なお
第11図はステージ４までで復元する場合を示す。この場
合、各ステージ毎に復元する符号データの１ブロック当
たりの個数を予め指定しておき、指定した個数の符号デ
ータを量子化係数に復元することでブロック内の量子化
係数を低周波側からいくつかのステージに分割し、各ス
テージ毎に分割して復元した量子化係数と、以前のステ
ージで復元された量子化係数とを併せるとともに、未受
信の量子化係数は全て０として１ブロックを構成し、逆
DCT変換を行うことにより階層的に画像を復元するもの
である。

第11図の場合、ステージ１では各ブロックから読出す
符号データ数は１つであり、符号データ列としては最初
のデータ列D₁つまり、第９図量子化係数の走査順序の１
のみが各ブロックから読出され、これが前記の逆の手法
でDCT係数に戻され、逆DCT変換される。即ち、ステージ
１では各ブロックからデータ列D₁が読出されるので直流
成分のみでの復元が行われる。

ステージ２では読出す符号データ数は４個であり、符
号データ列として、「R0」、「I2,1,1」、「R0」、「I
2,1,2」を読出すものである。なお第11図では一般的に
「RK」はAC成分の無効インデックスのランの長さ（Ｋ）
の符号データを示し、「Il、ｍ、ｎ」はAC成分の有効イ
ンデックスの値の符号データ（第ｌステージ、第ｍブロ
ック、第ｎ番目）を示す。そして、DmはDC成分の前値差
分値の符号データ（第ｍブロック）を示し、Reobはブロ
ックの最後が無効インデックスのランで終了することを
示す符号データを示す。

従ってステージ２では、DC成分であるD₁よりラン長０
の第１ブロックの１番目の係数に対する符号データ（即
ち、第９図の走査順序が２番目のもの）と、それからラ
ン長０の第１ブロックの２番目の係数に対する符号デー
タ（第９図の走査順序が３番目のもの）を読出し、量子
化係数に戻され、逆DCT変換される。

ステージ３では、同様に、第９図の走査順序が４番目
のものと５番目のものが読出されて量子化係数に戻さ
れ、逆DCT変換される。

そしてステージ４では、これまた同様に残り全部の符
号データ列即ち、第９図の走査順序が６番目と７番目の
ものが読出されて量子化係数に戻され、逆DCT変換され
る。

このような階層復元により初期のステージの量子化係
数は主に低周波成分から成るため、これを復元すること
で大まかな画像が復元される。また後段のステージは高
周波成分に対応する量子化係数であるため、これを復元
することにより、大まかな画像がより精細な画像に復元
できる。従って、例えば商品の選択を行う場合には、初
期のステージで概略選択が可能となり、不要な情報につ
いて早いステージで判別できる。

このように、逐次復元及び階層復元の両方に対応でき
る符号データ格納方式として、例えば「昭和63年電子情
報通信学会秋期全国大会予稿Ｄ−72」に記載の手法があ
る。この従来技術においては、前記の如く、まず画像を
８×８画素からなるブロックに分割し、各ブロックの画
信号をDCTにより空間周波数分布の係数に変換して得ら
れた変換係数を視覚に適応した閾値により量子化し、得
られた量子化係数を周波数成分の低い部分から高い部分
に向かって、第９図に示す如く、ジグザグにスキャンし
てゆき、DC成分は前ブロックとの差分を符号化し、AC成
分は値が０でない有効係数の値と、値が０である無効係
数の有効係数までのラン長をブロック毎に符号化し、一
画面の全てのブロックに対して以上の符号化処理を行
い、ブロック毎の符号データをブロック間で接続して符
号データ格納部に一画面分格納する。即ち、前記第10図
に示す符号化回路で符号化され、格納される。

第12図にファイル化された符号データ列の一構成例を
示す。

第12図において、「Dm」は第ｍブロックのDC成分の差
分値の符号データ、「Il、ｍ、ｎ」は第ｌステージ（復
元ステージＩ）、第ｍブロック、第ｎ番目の有効係数の
値の符号データ、RkはAC成分の無効係数のランの長さが
Ｋであることを示す符号データ、Reobはブロックの最後
が無効係数のランで終了することを示す符号データであ
る。

一方、このような符号データから画像を復元する場
合、第13図に示す如く、可変長復元部51、復元表52、係
数抽出部53、係数格納部54、可変長符号化部55、符号表
56等により符号データ読出し回路を構成する。また符号
データ格納部50は、第10図に示す符号データ格納部46に
対応するものであり、この符号データ格納部50から可変
長符号データを読出し、画像復元処理を行う。

まず、逐次的に画像に復元する場合には、符号データ
格納部50から符号データをブロック単位に順次読出し、
Ａの経路により出力端子T₀より図示省略した復元回路に
出力して、前記の逆の手順でブロック単位に順次画像を
復元する。

また階層的に画像を復元する場合には、符号データ格
納部50に格納されている各ブロックの符号データ列は可
変長のため、このままでは階層的画像復元に必要な復元
ステージ１に必要なD₁、D₂…に対応するデータや、復元
ステージ２に必要な次の走査順位のデータ等の格納先が
わからないので、一度第８図に示す量子化係数に一画面
分のデータを復元しておき、この復元したものより復元
ステージ１に必要なD₁を各ブロックより抽出し、次に第
２ステージに必要な走査順位の量子化係数を抽出すると
いう処理が必要である。

このため、符号データ格納部50から、第12図に示すよ
うに、第１ブロック、第２ブロック…の符号データ列を
一画面分読出して可変長復元部51において、復元表52を
参照して第８図に示す量子化係数に復元する。この復元
表52は、ハフマンテーブルの逆のテーブルが格納されて
いるので、これを参照して復元する。このようにして復
元された量子化係数を、係数抽出部53は係数格納部54に
ブロック単位に格納して一画面毎のものとする。それか
ら階層的画像復元を行うため、係数抽出部53は、係数格
納部54から、第11図に示す復元ステージに応じて指定さ
れた個数の量子化係数を各ブロック単位に抽出し、可変
長符号化する。即ち、有効係数とそこまでの無効係数の
ラン長を可変長符号化部55に入力する。可変長符号化部
55は、このように入力された有効係数とそこまでの無効
係数のラン長をハフマンテーブルで構成される符号表56
を用いて再び符号データに可変長符号化し、その復元ス
テージで指定された個数の符号データを出力端子T₀を介
して図示省略した復元回路に出力していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、従来では階層的画像復元を行うために、一画
面分の符号データ列から復元した量子化係数を再度符号
データに可変長符号化しなければならない。そのためこ
の係数格納部54に格納された量子化係数から各復元ステ
ージに対応した符号データの切出し処理のシーケンスが
複雑になるという欠点があった。

それ故、本発明の目的は、前記の欠点を改善した、逐
次的に画像復元することが可能であるのみならず階層的
に画像を復元するときの符号データを切出し処理シーケ
ンスが簡略化できる画像データ符号化方式及び符号デー
タ読出し処理方式を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明では、原画像をそれ
ぞれが、例えば８×８の複数の画素からなる複数のブロ
ックに分割して得られる各ブロック毎に、前記第５図〜
第８図と同様に該ブロック内の複数の画素の階調値を２
次元離散コサイン変換して得られた変換係数を量子化
し、得られた第８図の如き量子化係数を符号データ格納
部に格納するとき、その符号データ列を、第１図（Ａ）
に示す如く構成する。

いま階層復元ステージを第４ステージまでとすると、
まず各ブロックの第１ステージのみの量子化係数D₁、D₂
…を抽出して第１ステージ符号データ列を作成し、次に
各ブロックの第２ステージのみの量子化係数を抽出して
第２ステージ符号データ列を作成する。このようにして
最終の第４ステージまで量子化係数を抽出し、第４ステ
ージまでの符号データ列を得る。これらの各符号データ
列は、ハフマン符号にもとづき圧縮され、連結される。
またこの符号データ列の初めの部分にヘッダ部が設けら
れている。このヘッダは、各復元ステージ毎の符号デー
タ列の符号量情報が記入されている。即ち、ヘッダ部の
CLEN1には圧縮された第１ステージ符号データ列の符号
量情報が記入され、CLEN2、CLEN3、CLEN4にはそれぞれ
圧縮された第２ステージ符号データ列、第３ステージ符
号データ列、第４ステージ符号データ列の各符号量情報
が記入されている。CLEN1〜CLEN4は固定長で構成されて
いる。このため、固定長の各CLENを読み出すことにより
復元ステージの符号データ列の先頭位置が容易に得られ
るので、各復元ステージ毎の符号データ列を簡単に求め
ることができる。それ故階層的復元を速く行うことがで
きるのみならず、逐次的復元も可能となる符号データ列
を得る。

このような符号データ列を構成するため、第１図
（Ｂ）に示す如き符号作成回路を構成する。第１図
（Ｂ）において、１は係数抽出部、２は係数格納部、３
は可変長符号化部、４は符号表、５は符号データ格納
部、６は符号計数部である。

例えば第８図に示す如き、各ブロックの量子化係数が
一画面分伝達され、係数抽出部１は一旦これらを係数格
納部２に保持する。係数抽出部１では、例えば第11図に
示す如き、復元ステージの読出し符号データ列にもとづ
き、各ブロックからステージ順に所定の量子化係数を読
出す。そしてこれを可変長符号化部３に送出し、可変長
符号化部３は符号表４を参照してこれを例えばハフマン
符号により圧縮する。このようにして可変長符号化部３
ではステージ１〜４の各符号データ列を圧縮化してこの
圧縮した符号データ列をステージ毎に符号データ格納部
５に送出し、また各復元ステージ毎の符号長を符号計数
部６に送出する。

第１図（Ａ）に示す如く、ヘッダ部は固定長であるた
め、CLEN1〜CLEN4には各復元ステージの符号データ列の
ビット長が記入される。そして符号計数部６は、このCL
EN1、２…に記入されたビット長を順次加算し、各復元
ステージ毎の符号データ列をセットするアドレス情報を
算出するので、符号データ格納部５はこれにもとづき第
１図（Ａ）に示す如く、ヘッダ部と符号データを連結し
て格納することができる。

〔作用〕

このようにして各復元ステージの総符号量を示すヘッ
ダと各復元ステージ毎の符号データを連結して格納する
ことができるので、階層的復元の場合はそのCLENに記入
された符号長により、先頭から必要な長さの符号データ
を連続して読み出せるようにし、逐次的復元の場合に
は、そのCLENに記入の符号長を利用して連続した符号デ
ータ列から必要な符号データを切出すことができる。従
って逐次復元の場合の符号データの読出しが簡単になる
とともに、階層的復元の場合の符号データを高速に読出
すことが可能になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第４図にもとづき、他図
を参照して説明する。

第２図は本発明の画像データ符号化方式の一実施例構
成図、第３図は本発明により作成される符号データ列の各復
元ステージ毎の詳細図、第４図は本発明に係る符号デー
タ読出し処理方式の一実施例構成図である。

まず、本発明における画像データ符号化方式を第２図
及び第３図により説明する。

第２図において、第１図と同記号部分は同一部分を示
し、７はDCT変換部であって第10図のDCT変換部41に対応
するもの、８は線形量子化部であって第10図の線形量子
化部42に対応するもの、９は量子化マトリクスであって
第10図の量子化マトリクスに対応するものである。

画像を、例えば第５図に示す如く、８×８画素からな
るブロックに分割して得られた原画像信号を第２図に示
すDCT変換部７に入力する。DCT変換部７では、入力され
た原画像信号を、前記第５図について説明したものと同
様に、DCTにより直交変換して、第６図に示すDCT係数に
変換して線形量子化部８に出力する。線形量子化部８で
はこのDCT係数を、予め視覚実験により決められた、第
７図に示す如き閾値の記入されたテーブルを具備する量
子化マトリクス９を参照して、前記DCT係数をこの量子
化マトリクス９で指示された閾値で画素位置対応に割算
して線形量子化する。その量子化の結果、第８図に示す
如く、その絶対値が閾値以下のDCT係数はゼロとなり、D
C成分（第９図に示す走査順序１の位置のデータ）と、
わずかなAC成分のみが値を持つ量子化係数が生成され
る。この量子化係数は係数抽出部１に伝達され、係数格
納部２にその一画像分の各ブロックの量子化係数が格納
される。

係数格納部２には、例えば第11図に示す如き復元ステ
ージの読出し符号データ列が付与されているので、これ
を参照して、係数格納部２に格納されている各ブロック
の量子化係数のうちからまず復元ステージ１のデータDm
（ｍ＝１、２…）を、第９図に示す量子化係数の走査順
序の１の位置から各ブロック毎に抽出し、これを可変長
符号化部３に送出する。このとき復元ステージ１である
ことを例えばパルス送出等により通知する。可変長符号
化部３では、まず復元ステージ１のデータであることを
第１カウンタ３−１で保持し、第３図の第１ステージと
して示す如き、復元ステージ１のD₁〜Dmのデータを符号
表４を参照して圧縮し、この圧縮された符号データのビ
ット長を第２カウンタ３−２でカウントし、圧縮された
符号データを符号データ移動部５に送出する。

ところで、第１図（Ａ）において説明の如く、符号デ
ータ格納部５に格納される符号データは固定長のヘッダ
部と可変長の符号データ列部により構成されているの
で、前記復元ステージ１として圧縮されたD₁…の符号デ
ータ列の格納先頭位置は既値のものである。

このようにして復元ステージ１の符号データ列の格納
されたとき、第２カウンタ３−２のカウントした復元ス
テージ１の圧縮符号データ長が符号データ格納部５に伝
達され、ヘッダ部に復元ステージ１の符号データの符号
長CLEN1として固定長で記入され、同時にこのCLEN1の値
が符号計数部６にも伝達される。これにより符号計数部
６ではこのCLEN1と前記ヘッダ部の長さとが加算され、
符号計数部６の値が今度は復元ステージ２の符号データ
列の格納先先頭位置を示すことになる。

次に係数抽出部１は、第11図に示す復元ステージの読
出し符号データ列にもとづき、復元ステージ２に対する
制御を行う。これにより各ブロックより、走査順序が第
９図の２番目と３番目（AC成分としては１番目と２番
目）として示される量子化係数が係数格納部２より抽出
され、第11図に示される復元ステージ読出符号データ列
のフォーマットにもとづき、第３図において第２ステー
ジとして示される復元ステージ２の符号データが前記復
元ステージ１の場合と同様に送出される。これにより可
変長符号化部３では第１カウンタ３−１が復元ステージ
２であることを示し、また符号表４を参照して前記復元
ステージ２の符号データが圧縮され、第２カウンタ３−
２でその圧縮されたデータ長がカウントされ、符号デー
タ格納部５に出力される。この復元ステージ２の圧縮さ
れたデータは、先に符号計数部６が算出した第２ステー
ジ符号データ列格納先先頭位置から格納されることにな
る。それから第２カウンタ３−２のカウント値が符号計
数部６に入力され、同様な演算が行われ、今度は復元ス
テージ３の格納先位置が得られる。勿論第２カウンタ３
−２でカウントした符号長CLEN2はヘッダ部の所定位置
に固定長で記入される。

このようにして復元ステージ３、４の符号データも同
様にして格納される。

このように格納された画像データを復元するときの符
号データ読出し回路の一実施例を第４図にもとづき説明
する。

第４図において、11は符号データ格納部、12は符号デ
ータ切出部、13は符号長復元部、14は符号長表、15は符
号長加算部、16は格納アドレス算出部、17は格納アドレ
ス保持部、18はヘッダ保持部、19は階層符号長算出部で
ある。

符号データ格納部11は、第１図（Ａ）に示す如く、固
定長のヘッダ部と可変長の符号データ列部により構成さ
れる符号データが格納されるものであり、第２図の符号
データ格納部５に対応するものであって、符号データ列
部の内容は第３図に示す如き符号データ列で構成されて
いる。

符号データ切出部12には予めステージ毎の符号の個数
が記憶されている。

格納アドレス算出部16は、その出力をＤ、入力を第４
図に示すＡ、Ｂ、Ｃとするとき、初期化のときＤ＝ｆ
（Ａ）、切出し時のときＤ＝Ｂ＋Ｃを出力する。

次に、第４図の符号データ読出し回路の動作につい
て、（１）画像を階層的に復元する場合、（２）画像を
逐次的に復元する場合について説明する。

（１）画像を階層的に復元する場合符号データ切出部12に例えば「０」を入力し、階層的
復元モードで制御する。

まず、第１図（Ａ）に示す、符号データ列の先頭に付
加されたヘッダ部（CLEN1〜CLEN4）を符号データ格納部
11から読出してヘッダ保持部18に保持する。そして復元
するステージ分のヘッダ情報を階層符号長算出部19に入
力し、階層符号長算出部で復元するステージの全符号長
を算出する。例えば復元ステージ２まで復元する場合
は、復元ステージ１の符号長情報CLEN1（例えば50ビッ
ト）と復元ステージ２の符号情報CLEN2（例えば100ビッ
ト）より、階層符号長算出部19において、この復元ステ
ージ２までの符号長「CLEN1＋CLEN2」（例えば150ビッ
ト）が算出される。また、格納アドレス算出部16では、
例えば第４図でＤ＝32として符号データの先頭アドレス
を格納アドレス保持部17に保持する。また、例えば切出
し開始の復元ステージがステージ２の場合は、格納アド
レス算出部16ではＤ＝32＋CLEN1が計算され、アドレス
保持部17に保持される。符号データ切出部12は、符号デ
ータ格納部１の格納アドレス保持部17に保持されたアド
レス32より順次読出した符号データ列部のうち、前記の
ようにして算出された「CLEN1＋CLEN2」（例えば150ビ
ット）分の符号データを読出し、図示省略した復元回路
に送出する。復元回路では、CLEN1（例えば50ビット）
の符号データを受信した時点で復元ステージ１の画像が
復元され、続いてCLEN2分の符号データにより復元ステ
ージ２の画像が階層的に復元される。

なお、復元ステージ３以降の画像についても、同様の
手順により符号長情報CLEN3、CLEN4等により復元するス
テージの符号長を算出することにより階層的に画像を復
元できる。

（２）画像を逐次的に復元する場合符号データ切出部12に例えば「１」を入力し、逐次的
復元モードで制御する。

まず階層復元の場合と同様に、符号データ列の先頭に
付加されたヘッダ部を読出し、その各復元ステージの符
号長情報CLEN1〜CLEN4を符号データ格納部11から読出し
てヘッダ保持部18に保持する。そして各復元ステージの
符号長情報CLEN1〜CLEN4から各ステージの第１ブロック
の先頭アドレスP11、P21、P31、P41（ここでPlmは第ｌ
ステージの第ｍブロックの先頭アドレスを示す）をアド
レス算出部16でP11＝32、P21＝P11＋CLEN1、P31＝P21＋
CLEN2、P41＝P31＋CLEN3なる計算で求め、格納アドレス
保持部17に保持する。

まず符号データ格納部11の復元ステージ１の先頭アド
レスP11（例えばP11＝アドレス32）から第１ブロックの
符号データ（D₁…）を読出し、符号データ切出部12に入
力するとともに符号長復元部13にも入力する。符号長復
元部13では、符号長表14を参照し、入力された符号デー
タのパターンを照合してD₁を検知してその符号長を検出
し、この符号長を符号長加算部15及び符号データ切出部
12に出力する。例えば、この符号データD₁の符号長が
「10」であれば、この「10」をこれら符号長加算部15及
び符号データ切出部12に送出する。このとき符号長加算
部15では、第１ブロックの復元ステージ１で復元する符
号データの個数が１個であることがわかっているので、
入力された符号長「10」をそのまま格納アドレス算出部
16に出力する。格納アドレス算出部16はこのとき格納ア
ドレス保持部17に保持されている第１ブロックの先頭ア
ドレスP11（P11＝32）と符号長加算部15から伝達された
復元ステージ１の第１ブロックの符号データD₁の符号長
「10」を加算して格納アドレス保持部17に保持する復元
ステージ１のアドレスを、第２ブロックの先頭アドレス
P12（P12＝P11＋「10」＝42）に更新する。一方、符号
データ切出部12は符号長復元部13から通知された符号長
「10」ビット分の符号データ、即ち、復元ステージ１の
第１ブロックの符号データD₁を切出し、出力端子T₀を介
して復元回路に出力する。

このようにして復元ステージ１の第１ブロックの切出
しが終了したら、次に復元ステージ２の符号データ列の
先頭アドレスP21（符号データ列部の先頭アドレスに復
元ステージ１の符号データ列長を示す符号長情報CLEN1
を加算）に従って符号データ格納部11から復元ステージ
２の第１ブロックの符号データR0I2,1,1R0I2,1,2…を読
出し、符号データ切出部12に入力するとともに、符号長
復元部13に入力する。符号長復元部13では、符号表14を
参照して、入力された符号データR0I2,1,1R0I2,1,2…の
符号長を復元して符号長加算部15と符号データ切出部12
に出力する。例えば符号データR0の符号長が４ビットな
ら「４」を符号長加算部15と符号データ切出部12に出力
する。符号長復元部13と符号長加算部15は、第１ブロッ
クの復元ステージ２で復元する符号データの個数が４個
であることを認識しているので、符号長加算部15はこの
入力されたR0の符号長「４」を保持し、残り３個の符号
データ「I2,1,1」、「R0」、「I2,1,2」の符号長
「８」、「４」、「７」が順次入力されることによりこ
れらの４個を全て加算する。そしてその合計値「23」を
格納アドレス算出部16に出力する。格納アドレス算出部
16は、格納アドレス保持部17に保持されている復元ステ
ージ２の符号データ列の先頭アドレスP21と符号長加算
部15で算出された復元ステージ２の第１ブロックの符号
長「23」を加算して、格納アドレス保持部17に保持する
復元ステージ２の第１ブロックに対するアドレスを第２
ブロックの先頭アドレスP22（P22＝P21＋「23」）に更
新する。

一方、符号データ切出部12は、順次入力されてその合
計が「23」ビットの符号長の符号データ、即ち、復元ス
テージ２の第１ブロックの符号データ（R0I2,1,1R0I2,
1,2）を切出し、出力端子T₀を介して復元回路に出力す
る。

以下、復元ステージ３及び復元ステージ４について
も、同様に符号データを切出して出力端子T₀を介して復
元回路に出力する。このようにして第１ブロックの符号
データの送出を完了する。

第２ブロックの復元処理も、第１ブロックと同様にし
て行う。まず前記更新された符号データ格納部11の復元
ステージ１の第２ブロックの先頭アドレスP12（P12＝
「42」）にもとづき第２ブロックの符号データD₂…を読
出し、符号データ切出部12と、符号長復元部13に入力す
る。符号長復元部13では、符号表14を参照し、入力され
た符号データのパターンを照合し、この符号データD₂の
符号長を検出し、例えばこの符号データD₂の符号長を
「10」とするとき、この符号長「10」を符号長加算部15
及び符号データ切出部12に送出する。このとき符号長加
算部15は、第２ブロックの復元ステージ１で復元する符
号データの個数が１個であることがわかっているので、
入力された符号長「10」をそのまま格納アドレス算出部
16に出力する。格納アドレス算出部16は、このとき格納
アドレス保持部17に保持されている復元ステージ１の第
２ブロックの先頭アドレスP12（P12＝「42」）と、符号
長加算部15で算出された復元ステージ１の第２ブロック
の符号データD₂の符号長「10」を加算して格納アドレス
保持部17に保持する復元ステージ１のアドレスを、第３
ブロックの先頭アドレスP13（P13＝P12＋「10」＝52）
に更新する。一方、符号データ切出部12は符号復元部13
から通知された符号長「10」ビット分の符号データ、即
ち、復元ステージ２の第２ブロックの符号データD₂を切
出し、出力端子T₀を介して復元回路に出力する。

このようにして復元ステージ１の第２ブロックの切出
しが終了したら、次に復元ステージ２の第２ブロックの
符号データを、前記の如く更新されているその先頭アド
レスP22にもとづき、符号データ格納部11から符号デー
タR0I2,2,1R1I2,2,2…を読出し、符号データ切出部12と
符号長復元部13に入力する。符号長復元部13では、符号
表14を参照して、順次入力された符号データR0I2,2,1RI
2,2,2…の符号長を復元して符号長加算部15と符号デー
タ切出部12に出力する。例えば符号データ「R0」、「I
2,2,1」、「R1」、「I2,2,2」の符号長がそれぞれ
「４」、「８」、「５」、「６」とすれば、これら符号
長を符号データ切出部12と符号長加算部15に出力する。
このとき符号長復元部13と符号長加算部15では、第２ブ
ロックの復元ステージ２で復元する符号データの個数が
４個であることを認識しているので、符号長復元部13で
は前記４個の符号長を出力し、また符号長加算部15は、
第２ブロックの復元ステージ２で復元するこれら４個の
符号長を加算し、この加算結果の「23」を格納アドレス
算出部16に出力する。格納アドレス算出部16は、格納ア
ドレス保持部17に保持されている第２ブロックの復元ス
テージ２の先頭アドレスP22と符号長加算部15で算出さ
れた復元ステージ２の符号長「23」を加算して、格納ア
ドレス保持部17に保持する復元ステージ２の第２ブロッ
クに対するアドレスを、第３ブロックの先頭アドレス、
P23（P23＝P22＋「23」）に更新する。

一方、符号データ切出部12は、順次入力されてその合
計が「22」ビットの符号長の符号データ即ち、復元ステ
ージ２の第２ブロックの符号データ（R0I2,2,1R1I2,2,
2）を順次切出し、出力端子T₀を介して復元回路に出力
する。

このようにして復元ステージ２の切出しが終了した
ら、以下同様にして第２ブロックの復元ステージ３及び
復元ステージ４までの符号データを切出すことにより第
２ブロックの全ての符号データが切出され、出力端子T₀
を介して復元回路に出力される。

そして、このような処理を１画面分の全てのブロック
に対して繰り返すことにより、画像が第１ブロック、第
２ブロック…の順で、即ち、ブロック番号が画面の左上
から右下の順番で付加されているときは、１画面の左上
から右下に画像が逐次復元されることになる。

ところで符号長復元部13より出力される信号には符号
復元完了通知信号も含まれ、完了通知が受信される度に
符号長が加算される。符号データ切出部12から出力され
る信号には格納アドレス更新信号も含まれ、格納アドレ
ス保持部17のアドレスが更新されると同時に符号長加算
部15の出力がクリアされる。

なお、前記説明は、１ブロックが８×８画素で構成さ
れ、256階調の例について説明したが、本発明は勿論こ
れのみに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、使用頻度の高い階層的復元のための
符号データを高速に読出せるのみならず、逐次復元の場
合でも階層的復元のための復元ステージ毎にまとめられ
た符号データ列から各ブロックで必要な符号データを量
子化係数に復元することなく切出すことができ処理シー
ケンスが簡略化できる画像データ符号化方式を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の画像データ符号化方式の一実施例構成
図、第３図は本発明により作成される符号データ列の各復元
ステージ毎の詳細図、第４図は本発明に係る符号データ読出し処理方式の一実
施例、第５図は１ブロックの原画像信号例、第６図はDCT係数、第７図はDCT係数に対する閾値の１例、第８図は第７図の閾値を用いて第６図のDCT係数を量子
化したときの量子化係数、第９図は量子化係数の走査順序の１例、第10図は従来のADCT方式の符号化回路、第11図は復元ステージの読出し符号データ列の説明図、第12図は従来技術の符号データ列の構成説明図、第13図は従来列による符号データ読出し回路を示す。１……係数抽出部、２……係数格納部３……可変長符号化部、４……符号表５……符号データ格納部、６……符号計数部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像をそれぞれが複数の画素からなる複
数のブロックに分割して得られる各ブロック毎に、該ブ
ロック内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイ
ン変換して得られた変換係数を量子化して得られた量子
化係数を符号化した符号データを格納する画像データ符
号化方式において、量子化係数を復元ステージに応じて抽出する係数抽出手
段（１）と、この抽出したデータを可変長符号化する可変長符号化手
段（３）と、復元ステージ毎のこの可変長符号を計数して符号量情報
を得る符号計数手段（６）と、階層復元のための復元ステージ分の符号データが接続さ
れた符号データ列部と、復元ステージ毎の符号量情報を
示すヘッダ部で構成される符号データを格納する符号デ
ータ格納手段（５）と、を具備することを特徴とする画像データ符号化方式。
【請求項２】階層復元のための復元ステージの符号デー
タが接続された符号データ列部と、復元ステージ毎の符
号量情報を示すヘッダ部で構成される符号データを格納
する符号データ格納手段（11）と、復元ステージ毎の符号データ列の符号量情報を一時的に
保持するヘッダ保持手段（18）と、該ヘッダ保持手段（18）に保持された符号量情報から復
元すべき復元ステージの符号量の和を算出する階層符号
長算出手段（19）と、符号データの格納先頭アドレスを保持する格納アドレス
保持部（17）と、前記ヘッダ保持手段（18）に保持された符号量情報から
切り出すべき符号データ列の先頭アドレスを算出する格
納アドレス算出手段（16）と、前記符号データ格納手段（11）に格納された符号データ
から前記階層符号長算出手段（19）により求めた符号長
分の符号データを切り出す符号データ切出し手段（12）
と、を具備し、前記符号データ格納手段（11）に格納された
第１の復元ステージ符号データ列を先頭アドレスから順
次読出し、復元すべき符号量分の符号データ列を切出し
て階層復元のための符号データ列を出力するようにした
ことを特徴とする画像データ符号処理方式。
【請求項３】前記請求項２に記載の画像データ符号処理
方式において、予め作成された全ての符号データに対応
した符号長表が格納された符号長表手段（14）と、該符号長表手段（14）に格納された符号長表を参照して
各符号データの符号長を出力する符号長復元手段（13）
と、該符号長復元手段（13）により復元したブロック内の各
符号データの符号長を加算する符号長加算手段（15）
と、符号データの格納アドレスと復元ステージ毎に保持する
格納アドレス保持手段（17）と、該格納アドレス保持手段（17）に保持された復元ステー
ジ毎の符号データ格納アドレスと前記符号長加算手段
（15）で得られたＮ（Ｎは１以上の整数）個分の符号長
とから前記符号データ格納手段（11）のアドレスを算出
する格納アドレス算出手段（16）を具備し、予めヘッダ保持手段（18）に保持された各復元ステージ
の符号量から格納アドレス算出手段（16）で符号データ
の格納アドレスを算出して格納アドレス保持部（17）に
保持し、復元ステージの順にブロック毎にＮ個分の符号
データの符号長を前記符号長復元手段（13）により復元
し、前記符号長加算手段（15）により復元したＮ個の符
号データの符号長を加算し、前記格納アドレス保持手段
（17）に保持している前記符号データ格納手段（11）の
復元ステージの先頭アドレスとＮ個の符号データの符号
長を前記格納アドレス算出手段（６）で加算して次のブ
ロックの先頭アドレスを算出し、前記格納アドレス保持
手段（17）に保持するアドレスを更新するとともに、前
記符号データ格納手段（11）から読出した符号データか
ら前記符号長復元手段（13）により復元した符号長分の
符号データを、前記符号データ切出し手段（12）により
順次出力して逐次復元のための符号データ列を読出すこ
とを特徴とする画像データ符号処理方式。