JP2856300B2 - 画像符号化装置および復号装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ等の画像
伝送装置或いはメモリシステムを備えたディジタル複写
機やプリンタ或いは画像ファイルシステム等に用いられ
る画像信号を符号化する画像符号化装置及び復号装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像の符号化方式の中で、画像を所定の
ブロックに分割して、そのブロック毎に非可逆符号化を
行うブロック符号化方式がある。例えば、直交変換符号
化、ブロック近似符号化、ベクトル量子化等である。こ
れらの符号化方式においては、各ブロック毎で、全く独
立に非可逆符号化が行われるため、各ブロックの境界の
非連続性、すなわち、ブロック歪が生じ、画質に大きな
影響を与える。

【０００３】このブロック歪を軽減する従来方式とし
て、Ｈ． Ｃ． Ｒｅｅｖｅ他「Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
ｏｆ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ Ｉｍａ
ｇｅＣｏｄｉｎｇ」、ＩＣＡＳＳＰ ’８３， Ｂｏｓ
ｔｏｎ， ｐｐ． １２１２〜１２１５に示されるよう
に、オーバーラップ方式と呼ばれる方式や、フィルタリ
ング方式と呼ばれる方式がある。

【０００４】更に、Ｈ． Ｓ． Ｍａｌｖａｒ他「Ｔｈ
ｅ ＬＯＴ： ＴｒａｎｓｆｏｒｍＣｏｄｉｎｇ Ｗｉ
ｔｈｏｕｔ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔｓ」、Ｉ
ＥＥＥ， Ｔｒａｎｓ．， ｏｎ ＡＳＳＰ， ｖｏ
ｌ． ３７， Ｎｏ． ４，Ａｐｒ． １９８９に示さ
れるように、ＬＯＴ（Ｌａｐｐｅｄ Ｏｒｔｈｏｇｏｎ
ａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）方式と呼ばれる方式があ
る。

【０００５】オーバーラップ方式では、図１２に示すよ
うに、画像の一部がオーバーラップするようにブロック
化され、各ブロックの境界付近の画素は複数回符号化さ
れる。復号化時には、複数回符号化された画素は、複数
回復号され、その平均値が出力される。図１２の例で
は、各ブロックは、５×５画素からなっており、同図
（ａ）に示すように、９×９画素の画像の１画素ライン
分（斜線部で示す）がオーバーラップするようにブロッ
ク化され、同図（ｂ）〜（ｅ）に示すように、各ブロッ
クにおいて斜線部が、オーバーラップして符号化され
る。このようにオーバーラップして符号化することによ
り、隣接するブロックの画素情報が参照されるのでブロ
ック歪みが低減される。

【０００６】また、フィルタリング方式は、図１３に示
すように、ブロック符号化部５１で符号化を行い復号部
５２で復号した後の画像を、低域通過フィルタ５３に通
して高周波成分を減衰させる方式である。フィルタリン
グ方式は、ブロック歪みが画像の高周波成分に起因して
発生することに着目し、高周波成分を除去することによ
りブロック歪みを低減させるものである。なお、破線で
囲んだ部分が従来の符号化方式を実行する部分を示す。

【０００７】また、ＬＯＴ方式は、離散コサイン変換を
用いた符号化方式のブロック歪を解消する方式であり、
ＬＯＴ回路は、図１４に示すように、離散コサイン変換
回路（図中、ＤＣＴ回路で示す）に付加回路を付けた形
で実現される。図１４（ａ）において、６１ａ，６１ｂ
は一対の離散コサイン変換回路、６２は入力画像信号、
６３は出力符号、６４は演算回路である。２Ｎ個の入力
画像信号６２が、一対の離散コサイン変換回路６１ａ，
６１ｂに供給され、各離散コサイン変換回路６１ａ，６
１ｂで変換係数が求められる。そして、一方の離散コサ
イン変換回路で求められた変換係数の一部が、他方の離
散コサイン変換回路で求められた変換係数の一部と加算
されＮ個の出力とされ、更に、Ｎ個の出力の一部が演算
回路６４に供給され、図１４（ｂ）に示す演算回路６４
内の各演算部６４ａ，６４ｂ，６４ｃにおいて Ｚ＝ｘｃｏｓθ_i −ｙｓｉｎθ_i Ｗ＝ｘｓｉｎθ_i −ｙｃｏｓθ_i の演算が行われ、最終的なＮ個の出力符号６３が得られ
る。但し、ｘ，ｙは各演算回路６４への入力信号、Ｚ，
Ｗは各演算回路６４からの出力信号、θ_i は自己相関係
数とブロック長によって決まる角度である。

【０００８】Ｎ個の出力符号６３は、２Ｎ個の入力画像
信号６２から得られるので、各ブロックは隣のブロック
の離散コサイン変換の結果を参照していることになる。
すなわち、オーバーラップブロック化していることにな
る。

【０００９】このＬＯＴ方式においては、変換係数を表
す行列の要素に端点処理用の要素が含まれているので、
各行列が複数のブロックに重なって掛けられることにな
り、ブロック歪みが低減される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の各方式では、以下に示すような問題点がある。

【００１１】オーバーラップ方式では、同じ画像情報を
重複して符号化するので、オーバーラップしない方式に
比べて、符号化時の処理量が多くなる。例えば、符号化
方式として、離散コサイン変換を用いた場合、Ｎ×Ｎの
矩形のブロック内の画素を離散コサイン変換するのに、
２Ｎ³ の積和計算が必要になる。ここで、１画素分オー
バーラップしたとすると、増加処理量は、２（Ｎ＋１）
³ −２Ｎ³ となる。また、符号化をオーバーラップして
適用するため、冗長な符号を送る必要があり、符号化効
率が低下する。

【００１２】フィルタリング方式では、フィルタリング
の際の処理量及び回路構成が増加する。また、画像の高
周波成分が除去されるので画像の再現性が低下する。

【００１３】ＬＯＴ方式では、離散コサイン変換回路に
別の回路を付加する形態でＬＯＴが構成されるので、回
路構成が複雑化する。また、それに伴い、処理量が増加
する。更に、このＬＯＴ方式は、離散コサイン変換方式
以外には適応できない。

【００１４】上記の３方式共に、符号化を行った際に発
生するブロック歪を軽減する効果を持つが、その為に、
回路構成が複雑化したり、必要となる処理量が増加する
という問題を持つ。更に、ブロック符号化を行っている
ため、完全にブロック歪みを取り除く事は困難である。
そのため、ブロックの切りだしの位置が同じ場合には、
同一の位置に誤差が発生する。このため、上記の３方式
では、同一の画像に対し符号化、復号を繰り返した時に
発生するブロック歪の蓄積に対応できない。画像の伝送
・蓄積を行う際に符号化を行うとすれば、同一の画像に
対し符号化、復号を繰り返されることになるので、これ
に対応できるようにする必要がある。

【００１５】また更に、上記の３方式共、後述するハイ
アラーキカル符号化の際に、同一のブロック境界を持つ
ブロックで符号化したときに発生するブロック歪に対応
できないという問題がある。

【００１６】ハイアラーキカル符号化は、例えば、安田
編著「マルチメディア符号化の国際標準」、丸善
（株）、ｐｐ． １４〜４７に示されるように、カラー
静止画符号化方式として、ＩＳＯと、ＣＣＩＴＴのジョ
イントであるＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐ
ｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）において、国際標
準化の検討が行われてきた符号化方式の一つである。こ
のハイアラーキカル符号化方式においては、図１５に示
されるように、入力画像Ｉ（ｎ）は、ダウンサンプリン
グフィルタ（図中、ＤＳＦ（Ｄｏｗｎ Ｓａｍｐｌｉｎ
ｇ Ｆｉｌｔｅｒ）で示す）７１によって画素数が１／
２、１／４と縮小され、最終的な縮小画像Ｉ（０）が得
られる。なお、縮小画像としては、面積が縮小する場合
と、面積が同じで解像度が低下する場合の２通りがあり
得る。Ｅ（０）からＥ（ｎ）は、ハイアラーキカルの各
ステージにおける符号器を表す。この一つのハイアラー
キカルステージの符号器Ｅ（ｉ）の構成を図１６に示
す。このステージにおける入力画像Ｉ（ｉ）と一つ前の
ステージにおける局部復号画像Ｒ（ｉ−１）をアップサ
ンプリングフィルタ（図中、ＵＳＦ（Ｕｐ Ｓａｍｐｌ
ｉｎｇ Ｆｉｌｔｅｒ）で示す）８１で拡大した画像と
の差分画像が離散コサイン変換方式の符号器（図中、Ｄ
ＣＴ符号器で示す）８３で符号化され、局部復号器８４
で復号された画像Ｒ（ｉ）が、次のステージの符号器に
出力される。更に、離散コサイン変換符号器８３からは
各ステージにおける圧縮データＣ（ｉ）が出力される。

【００１７】最初のステージでは、Ｉ（０）がそのまま
符号化されるが、第２ステージ以降では差分画像が符号
化される。ここで、各縮小画像の位置関係は、図１７の
ようになり、第（ｉ−１）ステージ画像の符号化ブロッ
クと第ｉステージ画像の符号化ブロック（斜線部）との
ブロック境界が等しいため、複数回の離散コサイン変換
を繰り返すことにより、ブロック歪が強調される。な
お、解像度が同じである場合には、第（ｉ−１）ステー
ジ画像の符号化ブロックは、四つのブロックをまとめた
大きさのブロックとなる。

【００１８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、同一画像に対してブロック符号化及び
復号を繰り返した場合でもブロック歪が少ない復号画像
が得られるようにすることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、入力画像を所定の形状及び大きさを持つ画
像領域に分割し、この分割された画像領域毎に符号及び
復号を繰り返し行う際に用いられる画像符号化装置にお
いて、入力画像を所定の形状及び大きさを持つ画像領域
に分割する画像領域分割手段と、該画像領域分割手段に
おける分割境界を符号化毎に異なった位置に移動させる
分割位置移動手段と、分割された画像領域毎に符号化を
行って符号化画像情報として出力する符号化手段とを備
えていることを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、上記画像符号化装置によ
って符号化された画像情報を復号するための画像復号装
置であって、前記符号化画像情報を復号する復号手段
と、前記符号化画像情報に付加された分割境界を示す情
報から分割境界を検出する手段と、検出された分割境界
を示す情報に基づいて分割された画像を再構成し、復号
画像として出力する手段とを備えていることを特徴とす
る。

【００２１】

【作用】本発明においては、入力画像の符号化、復号を
繰り返す時、前回の符号化の際に分割されたブロックと
異なる位置のブロックに分割して符号化が行われるの
で、符号化毎にブロックの分割境界が移動する。これに
より、ブロックの境界が同一の点となることがなくな
り、歪が発生する位置を分散させることができ、ブロッ
ク歪が低減する。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。

【００２３】本発明の一実施例を図１及び図２を参照し
て説明する。なお、本実施例においては、同一画像に対
してブロック符号化及び復号が繰り返し行われるものと
する。

【００２４】図１は、本発明の画像符号化装置の実施例
の概略構成図であり、１は入力信号、２はブロック化回
路、３はブロック化回路２でブロック化された画像信号
をブロック毎に離散コサイン変換方式により符号化する
離散コサイン変換符号器（図中、ＤＣＴ符号器で示
す）、４はブロック化を開始した点の情報を符号のヘッ
ダに付加するブロック分割境界情報付加回路、５は前回
符号化された画像が入力された場合に、前回のブロック
化の開始点を解析するブロック分割境界情報解析回路で
ある。

【００２５】図２は、本発明の画像復号装置の実施例の
概略構成図であり、１１は入力符号信号、１２は入力符
号信号１１のヘッダに書かれたブロック分割境界情報を
解析するブロック分割境界情報解析回路、１３はブロッ
ク毎に符号を復号する離散コサイン変換復号器（図中、
ＤＣＴ復号器で示す）、１４はブロック毎に復号された
画像を元の形に再構成するブロック再構成回路、１５は
ブロック分割境界情報を復号画像に付加するブロック分
割境界情報付加回路である。

【００２６】次に、図１に基づいて、画像符号化装置の
動作について説明する。図１の入力信号１は、ブロック
分割境界情報解析回路５において、ブロック分割境界情
報を解析する。ブロック分割境界情報は、画像がどのよ
うな状態でブロックに分割されているかを示すものであ
る。ブロック化回路２は、ブロック分割境界情報解析回
路５での解析結果に基づいて画像をブロック化する。こ
こで、例えば、図３（ａ）に示すような画像をＮ画素×
Ｎ画素のブロックでブロック化する場合を考えると、ブ
ロック分割境界が画像の端点であった場合、ブロック化
回路２において、例えば、図３（ｂ）に示されるよう
に、周囲の画素をＮ／２画素除いて、Ｎ画素×Ｎ画素の
ブロックに分割される。すなわち、この場合には、ブロ
ック化の開始点が（Ｎ／２，Ｎ／２）となる。図３
（ｂ），（ｃ）において、斜線部で示される画素は、一
旦ブロック化回路２に内蔵されているメモリ等の記憶装
置２ａに蓄えられ、図３（ｄ）の如く、Ｎ画素×Ｎ画素
のブロックとなるように変換される。このブロック化処
理はブロック化回路２で行われる。なお、斜線部で示さ
れる画素をＮ画素×Ｎ画素のブロックにまとめるに際し
ては、ブロックの再構成ができるのであればどのような
形態でまとめてもよい。たとえば、図３（ｃ）の斜線部
をラスター走査して順にブロックにつめるようにしても
よい。

【００２７】図１のブロック化回路２で、ブロック化さ
れた画像信号は、離散コサイン変換符号器３に送られ、
符号化される。この符号化は、中心部のブロック化画像
と、周辺部をまとめたブロック化画像について順次行わ
れる。更に、ブロック分割境界情報付加回路４において
ブロック化の開始点（Ｎ／２，Ｎ／２）を符号のヘッダ
情報として付加する。

【００２８】次に、図２に基づいて、画像復号装置の動
作について説明する。図２の入力符号信号１１は、ブロ
ック分割境界情報解析回路１２に供給され、ブロック化
の開始点が解析され、ブロック分割境界情報がブロック
再構成回路１４に送られる。また、入力符号信号１１
は、離散コサイン変換復号器１３で復号され、ブロック
再構成回路１４に送られる。ブロック再構成回路１４で
は、入力符号信号１１を順次復号して得た図４（ａ）に
示される中心部のブロック化画像Ｉ１と周辺部をまとめ
たブロック化画像Ｉ２と、入力符号信号１１のヘッダに
含まれるブロック分割境界情報、すなわち、ブロック化
の開始点（Ｎ／２，Ｎ／２）の情報に基づき、同図
（ｂ）に示すように、復号画像をブロックから再構成す
る。更に、ブロック分割境界情報付加回路１５におい
て、復号画像のヘッダに、ブロック分割境界情報を付加
する。なお、復号画像のヘッダにブロック分割境界情報
を付加するのは、この復号画像を再度符号化する際に分
割境界位置を知る必要があるからである。

【００２９】以上述べたような構成を採ることにより、
同一画像に対してブロック符号化を繰り返す行う場合
に、ブロック内部に前回符号化された時のブロック境界
を含むように、新たなブロックを構成できる。そのた
め、ブロックの境界が同一の点となることがなくなり、
歪が発生する位置を分散させることができる。以下この
点を説明する。

【００３０】ここでは、簡単の為に一次元で考える。標
本化定理によれば、周波数スペクトルがＷ以下に制限さ
れている連続波形ｆ（ｔ）は、１／２Ｗごとにサンプル
したｆ（ｔ）の値の列によって以下のように表すことが
できる。

【００３１】

【数１】 ところが、ブロック符号化の場合、ブロック長Ｎの場合
には、ブロック長Ｎで画像を区切るために、

【数２】 となる。ここで、ｆ（ｔ）と、ｆ’（ｔ）の差が、ブロ
ック符号化を行った為に発生した歪となる。関数

【数３】 は、図５に示されるような形状をしており、その極値の
絶対値は、ｘの絶対値が小さいほど大きい。よって、ブ
ロックの端点（ｔ＝０或いはｔ＝Ｎ−１）の場合、Ｓ
（ｘ）のｘの絶対値が小さい部分が加えられていないた
めに、歪が大きくなる可能性がある。即ち、ブロックの
境界線上に歪が多く発生する。図６にこのことを図示す
る。ｔ＝０にブロックの境界があるとする。ブロック符
号化を行うと図６（ａ）に示される波形ｆ（ｔ）の周波
数成分の中から、同図（ｂ）に破線で示す部分の周波数
成分が失われるため、ブロック歪が発生する。ブロック
符号化を行った際のブロック歪は、同図（ｂ）において
破線で書かれた関数の和となる。破線で書かれた関数の
和はブロックの端ほど大きな値をとりやすい。

【００３２】以上述べたことは、繰り返し符号化及び復
号を行った場合には、重複して発生するために、歪が強
調される。さらに、実際には二次元のブロック化を行う
為に、一次元のブロック化を縦方向と、横方向二回繰り
かえすことと等価になる。そのため、縦方向、横方向共
にブロックの境界となる図７に斜線で示す点にブロック
歪が集中する。

【００３３】ここで、ブロック境界を移動させることに
より、例えば、ｆ’（ｔ）が、

【数４】 となり、歪が多く発生する点が、ｔ＝−２／Ｎ， ｔ＝
２／Ｎ−１となり、歪の発生する点を分散させることが
できる。これにより、視覚上問題となるブロック歪の蓄
積を避けることができる。

【００３４】さらに、本発明において、前述の従来方式
を取り入れた場合と矛盾する点はないため、従来方式
に、本発明を組み合せることも可能である。さらに、前
述の効果を得るための、付加回路は図３の斜線部の画像
を蓄えるメモリのみであり、回路の増加は非常に少な
い。

【００３５】また、本発明は、どんなブロック符号化に
も適応できることは自明である。

【００３６】前述の実施例では、ブロックサイズをＮ画
素×Ｎ画素としたが、ブロックサイズは、Ｎ画素×Ｎ画
素とは限らない。また、ブロック形状は矩形に限らない
ことは自明である。

【００３７】また、前述の実施例では、周囲の画素をＮ
／２画素除いて、ブロック化するとしたが、図８に示す
ように、Ｎｘ（０≦Ｎｘ＜Ｎ），Ｎｙ（０≦Ｎｙ＜Ｎ）
を入力画像の原点からずらしてブロック化しても良い。

【００３８】更に、入力画像のヘッダに、前回の符号化
復号を行った際のブロック分割境界情報が付加されてい
る場合、Ｎｘ，Ｎｙを前回のブロック分割境界とは異な
る値としてもよい。また、ｉ回目の符号化でのずらし量
をＮｘ（ｉ）、Ｎｙ（ｉ）等として、あらかじめ決定し
ていても良い。

【００３９】また、前述の実施例では、図１に示す画像
符号化装置、図２に示す画像復号装置において、それぞ
れ、ブロック分割境界情報解析回路５，１２、ブロック
分割境界情報付加回路４，１５によって、画像或いは符
号を解析し、また、画像或いは符号にブロック分割境界
情報を付加するとしたが、蓄積を目的とするシステムに
おいては、ブロック分割境界情報を画像或いは符号に付
加する必要はなく、別に蓄えておいてもよい。

【００４０】また、前述の実施例では、ブロック毎に符
号化する符号器を離散コサイン変換符号器３としたが、
符号化方式は、ブロック符号化方式であれば他の方式で
も構わない。例えば、ブロック近似符号化、ベクトル量
子化、他の変換符号化等であっても良い。

【００４１】また、前述の実施例では、図３の斜線部の
画素のみがメモリに一旦蓄えられるとしたが、入力画像
全体が蓄えられるとしても良い。

【００４２】また、前述の実施例では、ブロック分割境
界の移動によって余った画素を、図３（ｄ）のようにブ
ロック化するとしたが、図９の斜線部に示すように、入
力画像Ｉ１１（図９（ａ）参照）の端点の外側に所定の
画素値、たとえば、端点と同じ値或いは入力画像の平均
値或いはあらかじめ決められた０等の値の画素Ｉ１２
（同図（ｂ）参照）を付加してから、ブロック化（同図
（ｃ）参照）を行っても良い。

【００４３】また、前述の実施例では、復号画像のヘッ
ダに、ブロック分割境界情報を付加するとしたが、必ず
しも、ブロック分割境界情報を付加しなくても良い。こ
の場合には、従来装置との互換性が維持され、次回の符
号化の際に、前回の分割位置に無関係にブロック化が行
われる。

【００４４】また、前述の実施例のブロック符号化の部
分に、従来方式の、オーバーラップ方式或いはフィルタ
リング方式或いはＬＯＴ方式を組み合わせても良い。

【００４５】更に、図１０及び図１１に基づいて、本発
明の画像符号化装置及び画像復号装置の他の実施例につ
いて説明する。

【００４６】図１０は、本発明の画像符号化装置の他の
実施例の概略構成図である。２０は入力信号、２１は入
力画像を４分の１に縮小するダウンサンプリングフィル
タ、２２は入力画像を２分の１に縮小するダウンサンプ
リングフィルタ、２３ａ〜２３ｄは前述の実施例で述べ
たブロック化回路、２４ａ〜２４ｃは前述の実施例で述
べたブロック再構成回路、２５ａ〜２５ｄは入力された
ブロック画像を離散コサイン変換し符号化する離散コサ
イン変換回路、２６ａ〜２６ｃは離散コサイン変換回路
２５ａ〜２５ｃで符号化された画像を復号する逆離散コ
サイン変換回路、２７ａ〜２７ｅは同一面積の画像の同
一部分の画素値を加算する加算器、２８ａ〜２８ｄはそ
れぞれ階層的に符号化された符号情報、２９ａ，２９ｂ
は画像を２倍に拡大するアップサンプリングフィルタで
ある。

【００４７】図１０に示す画像符号化装置は、前述した
ＪＰＥＧにおいて検討が進められてきた離散コサイン変
換方式のハイアラーキカル符号化の離散コサイン変換回
路２５ａ〜２５ｄの前段に、前述の実施例で述べたブロ
ック化回路２３ａ〜２３ｄを付加し、更に、逆離散コサ
イン変換回路２６ａ〜２６ｃの後段に、前述の実施例で
述べたブロック再構成回路２４ａ〜２４ｃを付加したも
のである。ここで、ブロック化回路２３ａと、ブロック
再構成回路２４ａにおけるブロック分割境界情報は、同
一とする。また、同様に、ブロック化回路２３ｂとブロ
ック再構成回路２４ｂにおけるブロック分割境界情報、
ブロック化回路２３ｃとブロック再構成回路２４ｃにお
けるブロック分割境界情報、ブロック化回路２３ｄとブ
ロック再構成回路３１ｄ（図１１参照）におけるブロッ
ク分割境界情報は同一とする。更に、ブロック化回路２
３ａ、ブロック化回路２３ｂ、ブロック化回路２３ｃ、
ブロック化回路２３ｄにおけるブロック分割境界情報は
異なるものとする。

【００４８】図１１は、本発明の画像復号装置の他の実
施例の概略構成図である。３１ａ〜３１ｄは、図１０に
示す画像符号化装置からのそれぞれ階層的に符号化され
た符号情報２８ａ〜２８ｂが供給されるブロック再構成
回路、３２ａ〜３２ｄは再構成されたブロックから画像
を復号する逆離散コサイン変換回路、３３ａ〜３３ｃは
画像を２倍に拡大するアップサンプリングフィルタ、３
４ａ〜３４ｃは同一面積の画像の同一部分の画素値を加
算する加算器、３５ａ〜３５ｄは各階層の復号画像であ
る。なお、画像復号装置において使用されているブロッ
ク再構成回路、逆離散コサイン変換回路、アップサンプ
リングフィルタ及び加算器は、図１０に示す画像符号化
装置で使用されているものと同一構成である。

【００４９】次に図１０、図１１に基づき、画像符号化
装置、復号装置の動作について説明する。

【００５０】図１０の画像符号化装置において、入力信
号２０は四つの経路に分岐される。

【００５１】第１の経路の入力信号２０は、ダウンサン
プリングフィルタ２１により入力画像が４分の１に縮小
されるようにサンプリングされる。サンプリング後の信
号はブロック化回路２３ａにおいて先に述べた実施例と
同様にブロック化され、更に、ブロック画像は離散コサ
イン変換回路２５ａにより離散コサイン変換され符号化
され符号情報２８ａとして出力される。離散コサイン変
換回路２５ａからの符号情報２８ａは、更に、逆離散コ
サイン変換回路２６ａに供給されて画像が復号され、ブ
ロック再構成回路２４ａにおいて元のブロックが復元さ
れる。復号画像は、アップサンプリングフィルタ２９ａ
で２倍に拡大される。

【００５２】第２の経路の入力信号２０は、ダウンサン
プリングフィルタ２２により入力画像が２分の１に縮小
されるようにサンプリングされる。サンプリング後の信
号は加算器２７ａに供給され、ダウンサンプリングフィ
ルタ２２からの信号からアップサンプリングフィルタ２
９ａからの信号が減算される。これにより両者の差信号
成分がブロック化回路２３ｂに供給され、ブロック化さ
れ、更に、ブロック画像は離散コサイン変換回路２５ｂ
により離散コサイン変換され符号化され符号情報２８ｂ
として出力される。離散コサイン変換回路２５ｂからの
符号情報２８ｂは、更に、逆離散コサイン変換回路２６
ｂに供給されて画像が復号され、ブロック再構成回路２
４ｂにおいて元のブロックが復元される。ブロック再構
成回路２４ｂからの復号画像は、加算器２７ｂでアップ
サンプリングフィルタ２９ａからの出力と加算され、ア
ップサンプリングフィルタ２９ｂで２倍に拡大される。

【００５３】第３の経路の入力信号２０は加算器２７ｃ
に供給され、入力信号２０からアップサンプリングフィ
ルタ２９ｂからの信号が減算される。これにより、両者
の差信号成分がブロック化回路２３ｃに供給され、ブロ
ック化され、更に、ブロック画像は離散コサイン変換回
路２５ｃにより離散コサイン変換され符号化され、符号
情報２８ｃとして出力される。離散コサイン変換回路２
５ｃからの符号情報２８ｃは、更に、逆離散コサイン変
換回路２６ｃに供給されて画像が復号され、ブロック再
構成回路２４ｃにおいて元のブロックが復元される。ブ
ロック再構成回路２４ｃからの復号画像は、加算器２７
ｄでアップサンプリングフィルタ２９ｂからの出力と加
算される。

【００５４】第４の経路の入力信号２０は加算器２７ｅ
に供給され、入力信号２０から加算器２７ｄからの信号
が減算される。減算後の信号は、ブロック化回路２３ｄ
に供給され、ブロック化され、更に、ブロック画像は離
散コサイン変換回路２５ｄにより離散コサイン変換され
符号化され、符号情報２８ｄとして出力される。

【００５５】従って、図１０の画像符号化装置からは、
階層的に符号化された符号情報２８ａ〜２８ｄが得られ
る。

【００５６】図１１に示す画像復号装置においては、図
１０の画像符号化装置からの階層的に符号化された符号
情報２８ａ〜２８ｄが、ブロック再構成回路３１ａ〜３
１ｄに供給され、各階層において元のブロックが復元さ
れ、更に、逆離散コサイン変換回路３２ａ〜３２ｄによ
り画像が復号される。各画像は、アップサンプリングフ
ィルタ３３ａ〜３３ｃで各画像の位置関係の整合をとり
ながら、加算器３４ａ〜３４ｃで各画像の同一部分の画
素値が加算される。これにより各階層の復号画像３５ａ
〜３５ｄが得られる。

【００５７】なお、前述の実施例では、ブロック化回路
２３ａ、ブロック化回路２３ｂ、ブロック化回路２３
ｃ、ブロック化回路２３ｄにおけるブロック分割境界情
報は異なるものとしたが、必ずしも異なる必要はない。

【００５８】また、前述の実施例では、ブロック毎に符
号化する符号器を、離散コサイン変換符号器としたが、
符号化方式は、ブロック符号化方式であれば、他の方式
でも構わない。例えば、ブロック近似符号化、ベクトル
量子化、他の変換符号化等であっても良い。

【００５９】また、前述の実施例では、ハイアラーキカ
ル符号化のステージ数を４としたが、ステージ数が、こ
れに限らないことは自明である。

【００６０】また、前述の実施例のブロック符号化の部
分に、従来方式の、オーバーラップ方式或いはフィルタ
リング方式或いはＬＯＴ方式を組み合わせても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブロック符号化を繰り返す場合に、入力画像からブロッ
クを切り出す位置を変化させることができる。そのた
め、繰り返し同一のブロック符号化、復号を繰り返した
時に発生するブロック歪の強調を抑えることができる。
また、本発明を実現するためには、ずれの部分の画素を
蓄えるメモリを設けるだけでよいので、回路構成が複雑
になることはなく、また、処理量の増加もない。また本
発明は、従来のブロック符号化のブロック化回路部分を
改良するだけで実現できるので、すべてのブロック符号
化に適応できる。更に、本発明は、従来のブロック歪を
軽減する方式と組み合わせることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像符号化装置の実施例の概略構成
図である。

【図２】 本発明の画像復号装置の実施例の概略構成図
である。

【図３】 図１に示す画像符号化装置において使用され
るブロック化回路の動作説明図である。

【図４】 図２に示す画像復号装置において使用される
ブロック再構成回路の動作説明図である。

【図５】 関数Ｓ（ｘ）＝ｓｉｎπｘ／πｘを示すグラ
フである。

【図６】 ブロック歪発生メカニズムに対する説明図で
ある。

【図７】 縦方向、横方向共にブロックの境界となる点
にブロック歪が集中する様子を示す説明図である。

【図８】 他のブロック化回路の動作説明図である。

【図９】 更に他のブロック化回路の動作説明図であ
る。

【図１０】 本発明の画像符号化装置の他の実施例の概
略構成図である。

【図１１】 本発明の画像復号装置の他の実施例の概略
構成図である。

【図１２】 従来技術であるオーバーラップ方式の画像
符号化装置の動作説明図である。

【図１３】 他の従来技術であるフィルタリング方式の
画像符号化装置の動作説明図である。

【図１４】 更に他の従来技術であるＬＯＴ方式の画像
符号化装置の動作説明図である。

【図１５】 ハイアラーキカル符号化方式の符号化時の
動作説明図である。

【図１６】 ハイアラーキカル符号化方式の復号時の動
作説明図である。

【図１７】 ハイアラーキカル符号化方式における各ス
テージ画像における各符号化ブロックの関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…入力画像信号、２…ブロック化回路、３…離散コサ
イン変換符号器、４…ブロック分割境界情報付加回路、
５…ブロック分割境界情報解析回路、１１…入力符号情
報、１２…ブロック分割境界情報解析回路、１３…離散
コサイン変換復号器、１４…ブロック再構成回路、１５
…ブロック分割境界情報付加回路、２０…入力画像信
号、２１…４分の１ダウンサンプリングフィルタ、２２
…２分の１ダウンサンプリングフィルタ、２３ａ〜２３
ｄ…ブロック化回路、２４ａ〜２４ｃ…ブロック再構成
回路、２５ａ〜２５ｄ…離散コサイン変換回路、２６ａ
〜２６ｃ…逆離散コサイン変換回路、２７ａ〜２７ｅ…
加算器、２８ａ〜２８ｄ…符号情報、２９ａ，２９ｂ…
２倍アップサンプリングフィルタ、３１ａ〜３１ｃ…ブ
ロック再構成回路、３２ａ〜３２ｃ…逆離散コサイン変
換回路、３３ａ〜３３ｃ…２倍アップサンプリングフィ
ルタ、３４ａ〜３４ｃ…加算器、３５ａ〜３５ｄ…復号
画像、５１…ブロック符号化部、５２…復号部、５３…
低域通過フィルタ、６１ａ，６１ｂ…離散コサイン変換
回路、６２…入力画像信号、６３…出力符号、６４…演
算回路、７１…ダウンサンプリングフィルタ、８１…ア
ップサンプリングフィルタ、８２…加算器、８３…離散
コサイン変換符号化器、８４…局部復号器、８５…加算
器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像を所定の形状及び大きさを持つ
   画像領域に分割し、この分割された画像領域毎に符号及
   び復号を繰り返し行う際に用いられる画像符号化装置に
   おいて、 入力画像を所定の形状及び大きさを持つ画像領域に分割
   する画像領域分割手段と、 該画像領域分割手段における分割境界を符号化毎に異な
   った位置に移動させる分割位置移動手段と、 分割された画像領域毎に符号化を行って符号化画像情報
   として出力する符号化手段とを備えていることを特徴と
   する画像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記画像領域分割手段における分割境界
   を示す情報を前記符号化画像情報に付加する手段と、 入力画像が復号画像である場合に、前記符号化画像情報
   に付加された分割境界を示す情報から前回符号化した際
   の分割境界を検出する手段とを更に備え、 前記画像領域分割手段が、前記分割境界を検出する手段
   により検出された分割境界とは異なる位置に分割境界を
   移動させるものである請求項１記載の画像符号化装置。
3. 【請求項３】 入力画像を段階的に縮小して階層の異な
   る複数の入力画像を生成し、各階層の入力画像を所定の
   形状及び大きさを持つ画像領域に分割し、この分割され
   た画像領域毎に符号化を行う画像符号化装置において、 前記各階層の入力画像を所定の形状及び大きさを持つ画
   像領域に分割する画像領域分割手段と、 該画像領域分割手段における分割境界を各階層の入力画
   像の符号化毎に異なった位置に移動させる分割位置移動
   手段と、 分割された画像領域毎に符号化を行って符号化画像情報
   として出力する符号化手段とを備えていることを特徴と
   する画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記画像領域分割手段が、入力画像の全
   体或いは一部を記憶する記憶手段を備えており、入力画
   像を前記所定の形状及び大きさの画像領域に分割した際
   に余った画像領域を、前記所定の形状大きさの画像領域
   で分割される別の画像領域に変換するものである請求項
   １または請求項３記載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】 前記画像領域分割手段が、入力画像の周
   辺に所定の画素値を持った画素を付加する手段を備えて
   おり、入力画像の端点を移動させることによって前記分
   割境界を移動させるものである請求項１または請求項３
   記載の画像符号化装置。
6. 【請求項６】 請求項２記載の画像符号化装置によって
   符号化された画像情報を復号するための画像復号装置で
   あって、 前記符号化画像情報を復号する復号手段と、 前記符号化画像情報に付加された分割境界を示す情報か
   ら分割境界を検出する手段と、 検出された分割境界を示す情報に基づいて分割された画
   像を再構成し、復号画像として出力する手段とを備えて
   いることを特徴とする画像復号装置。
7. 【請求項７】 前記分割境界を示す情報を、前記復号画
   像に付加する手段を更に備えている請求項６記載の画像
   復号装置。