JP2980218B2 - 画像情報符号化装置及び画像情報復号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報符号化装置及
び画像情報復号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の分割フィルターバンクを
説明するためのブロック図、図８は従来の分割フィルタ
ーバンクによって得られた複数の信号の夫々の帯域を説
明するための概念図、図９は従来の走査手法を説明する
ための概念図である。

【０００３】近年、ディジタル画像の情報圧縮・伸長方
式としてサブバンド符号化方式が提案されている。その
内でも図７に示すようなツリー構成のフィルターバンク
により分析を行って、図８のような帯域分割を行う方法
が符号化利得の高い方法として知られている（文献１、
藤井、野村：”Ｗａｖｅｌｅｔ変換について（５）”、
電子情報通信学会技術報告、ＩＥ９２−１１（1992 )。
ここで、図７，８はそれぞれ文献１のＦｉｇ．１、Ｆｉ
ｇ．２から引用したものである。）。図８では、画像信
号に対し２次元のサブバンド分割を行って得た水平方向
高域で垂直方向低域の帯域をＨＬ１、水平方向高域で垂
直方向高域の帯域をＨＨ１、水平方向低域で垂直方向高
域の帯域をＬＨ１で表し、さらに水平方向低域で垂直方
向低域の帯域に対し２次元のサブバンド分割を行って得
た帯域を同様に帯域ＨＬ２とＨＨ２とＬＨ２とし、さら
に水平方向低域で垂直方向低域の帯域を分割して得た帯
域をＨＬ３とＨＨ３とＬＨ３とＬＬ３（水平方向垂直方
向とも最も低域の帯域）で表している。

【０００４】例えば、入力画像が水平方向７２０画素×
垂直方向４８０画素からなる時、各帯域のデータ数はＨ
Ｌ１、ＨＨ１、ＬＨ１がそれぞれ水平方向３６０個×垂
直方向２４０個、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２がそれぞれ水
平方向１８０個×垂直方向１２０個、ＨＬ３、ＨＨ３、
ＬＨ３、ＬＬ３がそれぞれ水平方向９０個×垂直方向６
０個である。図８のような帯域分割はウェーブレット変
換としても知られているが、帯域分割、合成用のフィル
ターバンクとして必ずしもウェーブレット変換用のフィ
ルターバンクを用いる必要はなく、一般のサブバンド分
割、合成フィルターバンクを用いても良いことが文献１
で述べられている。

【０００５】図８のように帯域分割されたディジタル画
像信号は、再量子化され、さらにエントロピー符号化さ
れる。エントロピー符号化の際には、再量子化されたデ
ータを順に読みだして符号化する必要がある。この読み
だしは一般に走査と呼ばれている。さて、エントロピー
符号化後のデータがディジタルＶＴＲに記録される場合
には、所定のビット数毎に分けられて誤り訂正符号化さ
れることが多い。記録再生系で発生した誤りは必ずしも
訂正されないから、走査の手法はそのことを考慮したも
のでなくてはならない。文献２（太田：”ウェーブレッ
ト変換による画像符号化の検討（２）”、１９９９１年
電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ−３３６）のように
走査を行うことで、誤りが訂正できなかった場合でもそ
の影響が画像の一部に留まることがわかる。また文献２
の手法は画像信号の持つ局所性を有効に利用できる走査
手法であるとされている。以下に図９を利用して、文献
２の手法を簡単に述べる。尚、図９は文献２の図３を引
用したものである。文献２でも図８のように１０ヶの帯
域に分割する場合が例として挙げられている。図９でＬ
ａｙｅｒ１は帯域ＬＬ３を、Ｌａｙｅｒ２は帯域ＨＬ
３、ＨＨ３、ＬＨ３を、Ｌａｙｅｒ３は帯域ＨＬ２、Ｈ
Ｈ２、ＬＨ２を、Ｌａｙｅｒ４は帯域ＨＬ１、ＨＨ１、
ＬＨ１をそれぞれ表している。図９では、黒丸を値が非
０のデータとして、白丸を値が０のデータとして表して
おり、破線の矢印が走査の順序を示している。従って、
Ｌａｙｅｒ１すなわち帯域ＬＬ３のデータを１個走査
し、次にＬａｙｅｒ２すなわち帯域ＨＬ３、ＨＨ３、Ｌ
Ｈ３のデータを１個ずつ走査する。さらにＬａｙｅｒ３
すなわち帯域ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２のデータを１個ず
つ走査し、Ｌａｙｅｒ４すなわち帯域ＨＬ１、ＨＨ１、
ＬＨ１のデータを１個ずつ走査して、次に帯域ＨＬ１、
ＨＨ１、ＬＨ１の先ほどのデータの右隣に位置するデー
タ、真下に位置するデータ、右下に位置するデータにつ
いても同様に走査する。さらに帯域ＨＬ２、ＨＨ２、Ｌ
Ｈ２の先ほどのデータの右隣に位置するデータを走査す
るといった手法である。また図に示すように４分木構造
の各部分木の走査を最後の非０データの後にＥＯＳ（Ｅ
ｎｄ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｅｅ）符号をおくことによって
打ち切っている。

【０００６】そして、Ｌａｙｅｒ２はＬａｙｅｒ１に対
して解像度が水平、垂直とも２倍であり、同様にＬａｙ
ｅｒ３はＬａｙｅｒ２に対して、Ｌａｙｅｒ４はＬａｙ
ｅｒ３に対してやはり解像度が水平、垂直とも２倍であ
るから、図９の走査により画像のある位置の水平８画素
×垂直８画素の画像信号に相当する全帯域の信号を走査
したことになる。

【０００７】このようにして、従来の技術では、サブバ
ンド分割した複数の帯域より夫々抽出した１個ずつのデ
ータを低域の帯域に係るデータより順次走査し、この走
査を繰り返して１ブロックの走査を行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
ような走査法は、低域から高域の走査を繰り返すため、
「０」（非有意情報）の確率の高い高域のデータが走査
期間中に均等に割り振られることとなり、エントロピー
符号化後の符号量が比較的多くなってしまうといった欠
点があった。

【０００９】そこで、本発明は、そのような画像情報信
号に対してエントロピー符号化後の符号量を少なくする
ことができる画像情報符号化装置、またこれに対応した
画像画像情報復号化装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため以下の構成を提供するものである。

【００１１】入力画像情報を複数の帯域に係る情報にサ
ブバンド分割する分割フィルターバンクと、該複数の帯
域に係る情報を該複数の帯域毎に所定の数だけ集めて仮
想的にブロック化するブロック化手段と、該ブロック化
手段が出力する第１の帯域に係る情報と該第１の帯域に
係る情報と比較して高域である第２の帯域に係る情報に
関して、該第１の帯域に係る情報を走査した後に、該第
２の帯域に係る情報を該第１の帯域に係る情報に基づい
て走査順序を可変して走査する走査手段と、該走査手段
の出力情報の非有意情報が最後まで続く場合は終了符号
で符号化を打ち切る符号化手段とを有することを特徴と
する画像情報符号化装置。

【００１２】更に、該走査手段は、水平方向と垂直方向
との帯域が相反している該第１の帯域に係る複数の情報
を比較することにより、該第２の帯域に係る情報の走査
順序を可変して走査することを特徴とする画像情報符号
化装置。

【００１３】符号化された画像情報を復号化する画像情
報復号化装置において、非有意情報が最後まで続く場合
は終了符号で打ち切られる符号化情報を復号化する復号
化手段と、該復号化手段が出力する第１の帯域に係る情
報と該第１の帯域に係る情報と比較して高域である第２
の帯域に係る情報に関して、該第１の帯域に係る情報を
逆走査した後に、該第２の帯域に係る情報を該第１の帯
域に係る情報に基づいて走査順序を可変して逆走査する
逆走査手段と、該逆走査手段の出力情報を逆量子化した
情報に基づきサブバンド合成を行う合成フィルターバン
クとを有することを特徴とする画像情報復号化装置。

【００１４】更に、該逆走査手段は、水平方向と垂直方
向との帯域が相反している該第１の帯域に係る複数の情
報を比較することにより、該第２の帯域に係る情報の走
査順序を可変して逆走査することを特徴とする画像情報
復号化装置。

【００１５】入力画像情報を複数の帯域にサブバンド分
割する分割フィルターバンクと、該分割フィルターバン
クの出力情報を再量子化した情報を該複数の帯域毎に所
定の数だけ集めて仮想的にブロック化するブロック化手
段と、該ブロック化手段が出力する第１の帯域に係る情
報と該第１の帯域に係る情報と比較して高域である第２
の帯域に係る情報に関して、該第１の帯域に係る情報に
基づき、該第２の帯域に係る情報を選択的にＤＰＣＭ符
号化するＤＰＣＭ符号化手段とを有することを特徴とす
る画像情報符号化装置。

【００１６】符号化された画像情報を復号化する画像情
報復号化装置において、復号化された第１の帯域に係る
情報と復号化された該第１の帯域に係る情報と比較して
高域である復号化された第２の帯域に係る情報とが供給
され、該復号化された第１の帯域に係る情報に基づいて
該復号化された該第２の帯域に係る情報を選択的にＤＰ
ＣＭ復号化するＤＰＣＭ復号化手段を有することを特徴
とする画像情報復号化装置。

【００１７】

【実施例】図１は本発明に係る画像符号化復号化装置の
第１実施例のブロック図、図２は仮想的なデータブロッ
クを説明するための概念図、図３は帯域分割の他の例を
説明するための概念図、図４本発明に係る画像符号化復
号化装置の第２実施例のブロック図、図５は本発明に係
る画像符号化装置の第３実施例のブロック図、図６は本
発明に係る画像復号化装置の第３実施例のブロック図で
ある。以下図面を参照しつつ実施例を説明する。

【００１８】［第１実施例］第１実施例の概要は、画像
の高域成分は低域成分より視覚的に重要ではないため、
粗い再量子化が施されるので高域の帯域に係るデータ値
が０である確率が高いことに着目して、仮想的なブロッ
クのうち低域の帯域に係る信号から順に且つ帯域毎に走
査することとした。

【００１９】（画像符号化装置）図１を用いて画像符号
化装置より説明する。図示せぬ伝送路より供給される入
力ディジタル画像信号ａａが図７のようなツリー構成の
分割フィルターバンク１にて２次元サブバンド分割が施
され、図８のような１０ヶの帯域に分割される。さらに
量子化器２にて各帯域の信号に対し再量子化を行う。
尚、それぞれの帯域信号の名称を図８に示すようにＨＬ
１、ＨＨ１、ＬＨ１、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２、ＨＬ
３、ＨＨ３、ＬＨ３、ＬＬ３とする。

【００２０】そして、各帯域のデータから従来例と同様
にデータを集めてグループ化し、仮想的にブロックとみ
なす。即ち、ＬＬ３、ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ３からそれ
ぞれ１個ずつ、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２から水平方向２
個×垂直方向２個の計４個ずつ、ＨＬ１、ＨＨ１、ＬＨ
１から水平方向４個×垂直方向４個の計１６個ずつのデ
ータを集め、計６４個の仮想的なデータブロックとみな
す。このようにデータを集めることで、入力画像のある
位置の水平８画素×垂直８画素の画像信号に相当する全
帯域の信号を集めたことになる。図２は、このようなデ
ータブロックの１つを表したものである。同図におい
て、実線あるいは破線で区切られた１区画が１個のデー
タを表しており、各データを（ｉ、ｊ）で示すものとす
る（ｉ，ｊはそれぞれ、０＜ｉ＜７、０＜ｊ＜７の整数
で、ｉはｉ行目、ｊはｊ列目のデータであることを示
す。）。図示する如く、例えば（０、０）、（０、
１）、（１、１）、（１、０）はそれぞれ帯域ＬＬ３、
ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ３からのデータであり、（０、
２）、（０、３）、（１、２）、（１、３）は帯域ＨＬ
２からのデータであり、（０、４）〜（０、７）、
（１、４）〜（１、７）、（２、４）〜（２、７）、
（３、４）〜（３、７）は帯域ＨＬ１からのデータであ
る。他のデータもそれぞれ図示した帯域からのデータで
ある。

【００２１】そして、走査手段３にて、図２の仮想的な
データブロックを以下のように走査して１次元に並べ直
す。まず、（０、０）、（０、１）、（１、０）、
（１、１）、（０、２）、（０、３）、（１、２）、
（１、３）、（２、０）、（２、１）、（３、０）、
（３、１）、（２、２）、（２、３）、（３、２）、
（３、３）の順に走査する（走査Ａと呼ぶ）。

【００２２】次に、帯域ＬＨ１からのデータである、
（４、０）〜（４、３）、（５、０）〜（５、３）、
（６、０）〜（６、３）、（７、０）〜（７、３）をこ
の順に走査する（走査Ｂと呼ぶ）。

【００２３】そして、帯域ＨＬ１からのデータである、
（０、４）〜（３、４）、（０、５）〜（３、５）、
（０、６）〜（３、６）、（０、７）〜（３、７）をこ
の順に走査する（走査Ｃと呼ぶ）。

【００２４】最後に、帯域ＨＨ１からのデータである、
（４、４）〜（４、７）、（５、４）〜（５、７）、
（６、４）〜（６、７）、（７、４）〜（７、７）をこ
の順に走査する（走査Ｄと呼ぶ）。このようにして、走
査Ａ〜Ｄを施して得た信号をエントロピー符号化器４に
供給する。

【００２５】このエントロピー符号化器４は、各データ
の値が０であるかどうかを判定し、連続する０値データ
の数はラン長として勘定される。一方、０でないデータ
がくるとその値とそれまでの０データのラン長を組み合
わせて２次元ハフマン符号化を行う。そして、０データ
が最後まで続く場合は、ブロック終了を表すＥＯＢ（Ｅ
ｎｄ ｏｆ Ｂｌｏｃｋ）符号で走査を打ち切る。この
ようにして得た符号化信号ｂｂは図示せぬ変調手段を介
して伝送路５に供給される。

【００２６】（画像復号化装置）図１において、伝送路
５及び図示せぬ復調手段を介して得た符号化信号ｂｂが
上記したエントロピー符号化器４と相補的な関係にある
エントロピー復号化器６にて復号される。そして、その
出力信号が上記した走査手段３と逆の走査を行う逆走査
手段７を介して逆量子化器８に供給され、ここで、上記
した量子化器２と同じ量子化ステップを用いて逆量子化
を施す。そして、逆量子化器８の出力信号を上記した分
割フィルターバンク１と相補的な関係にある合成フィル
ターバンクにて合成して得た出力画像デジタル信号ｃｃ
を図示せぬ伝送路に供給している。

【００２７】尚、図２は仮想的なブロックの配置を示し
たものであり、現実の記憶装置上にデータを並べる必要
はないことは当然である。また以上の例では画像信号を
ＨＬ１、ＨＨ１、ＬＨ１、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２、Ｈ
Ｌ３、ＨＨ３、ＬＨ３、ＬＬ３の１０ヶの帯域に分けた
が、例えば、ＬＬ３についてさらに帯域分割を行ってＨ
Ｌ４、ＨＨ４、ＬＨ４、ＬＬ４に分割し、計１３ヶの帯
域に分割した場合でも同様にしてエントロピー符号化で
きることも当然である。また、本実施例では０ラン長と
それに続く非０データの値とを組み合わせて２次元ハフ
マン符号化したが、これらを別々に符号化しても良い。
更に、データ（０、０）については他のデータと異なる
処理をしても良い。また、本実施例では帯域ＬＨ１から
のデータの次に帯域ＨＬ１、ＨＨ１からのデータを走査
したが、帯域ＨＬ１からのデータを走査し、次に帯域Ｌ
Ｈ１、ＨＨ１からのデータを走査するようにしても良
い。また上記走査Ａの中のデータの走査順は上記の通り
である必要はない。これは走査Ｂ、Ｃ、Ｄについても同
じである。これらの走査順については符号化器と復号器
とで予め１つに決めておけば良い。

【００２８】また例えば図３に示すように、帯域ＬＨ１
をさらにＬＨＬ１とＬＨＨ１の２つの帯域に分割する場
合でも、本発明の方法を適用することが可能であり、図
２のデータ（４、０）〜（７、０）及び（４、１）〜
（７、１）として帯域ＬＨＬ１から、（４、２）〜
（７、２）及び（４、３）〜（７、３）として帯域ＬＨ
Ｈ１からのデータとすれば良い。

【００２９】［第２実施例］本実施例は、第１実施例の
仮想的なデータブロック（図２）の帯域ＬＨ１、ＨＬ
１、ＨＨ１からのデータの走査法に関するものであり、
比較的低域の帯域に係る信号に基づいて、比較的高域の
帯域に係る信号の走査方法を変更するものである。

【００３０】（符号化装置）図４を用いて第２実施例を
説明する。尚、図１と同一の構成には同一の符号を付し
その説明を省略する。

【００３１】量子化器２より、第１の比較的低域の帯域
に係る信号２ａと第１の比較的高域の帯域に係る信号２
ｂとが出力される。ここで、第１の比較的低域の帯域に
係る信号２ａは上記した走査Ａに相当する信号であっ
て、図２のデータブロックのうち、（０、０〜３）、
（１、０〜３）、（２、０〜３）、（３、０〜３）のデ
ータを有するものであり、一方、第１の比較的高域の帯
域に係る信号２ｂはその他のデータに係る信号である。

【００３２】上記第１の比較的低域の帯域に係る信号２
ａは第１の走査手段３１と判別手段３３とに供給され
る。この第１の走査手段３１は第１の比較的低域の帯域
に係る信号２ａに上記した走査Ａを施してエントロピー
符号化器４に供給する。

【００３３】また、判別手段３３は所定の閾値Ｔ１（Ｔ
１は正整数）と帯域ＨＬ２からのデータであるデータ
（０、２）、（０、３）、（１、２）、（１、３）のそ
れぞれ絶対値とを比較し、Ｔ１以上の絶対値を持つデー
タの数をカウントし、その結果を数Ｎ１とする。同様に
閾値Ｔ１と帯域ＬＨ２からのデータであるデータ（２、
０）、（２、１）、（３、０）、（３、１）のそれぞれ
絶対値とを比較し、Ｔ１以上の絶対値を持つデータの数
をカウントして、その結果を数Ｎ２とする。そして、Ｎ
２＞Ｎ１であるか否かを判別し、その結果を第２の走査
手段３２に供給する。

【００３４】そして、Ｎ２＞Ｎ１である場合には、第２
の走査手段３２は帯域ＬＨ１からのデータである（４、
０）〜（４、３）、（５、０）〜（５、３）、（６、
０）〜（６、３）、（７、０）〜（７、３）を走査し、
次に、帯域ＨＬ１からのデータである（０、４）〜
（３、４）、（０、５）〜（３、５）、（０、６）〜
（３、６）、（０、７）〜（３、７）を走査して、最後
に、帯域ＨＨ１からのデータである（４、４）〜（４、
７）、（５、４）〜（５、７）、（６、４）〜（６、
７）、（７、４）〜（７、７）を走査して得た信号をエ
ントロピー符号化器４に供給する。

【００３５】逆にＮ１≧Ｎ２の場合には、帯域ＨＬ１か
らのデータである（０、４）〜（３、４）、（０、５）
〜（３、５）、（０、６）〜（３、６）、（０、７）〜
（３、７）を走査し、次に帯域ＬＨ１からのデータであ
る（４、０）〜（４、３）、（５、０）〜（５、３）、
（６、０）〜（６、３）、（７、０）〜（７、３）を走
査して、最後に、帯域ＨＨ１からのデータである（４、
４）〜（４、７）、（５、４）〜（５、７）、（６、
４）〜（６、７）、（７、４）〜（７、７）を走査して
得た信号をエントロピー符号化器４に供給する。

【００３６】そして、エントロピー符号化器４は第１の
走査手段３１の出力信号に続いて第２の走査手段３２の
出力信号の符号化を行う。

【００３７】（復号化装置）エントロピー復号化器６に
て復号化された信号は第２の比較的低域の帯域に係る信
号６ａと第２の比較的高域の帯域に係る信号６ｂとに分
離出力される。ここで、第２の比較的低域の帯域に係る
信号６ａは走査Ａに相当するデータを有する信号であっ
て、判別手段３３と第１の逆走査手段７１とに供給され
る。一方、第２の比較的高域の帯域に係る信号６ｂは第
２の逆走査手段７２に供給される。

【００３８】判別手段３３は符号化器側と同様に、閾値
Ｔ１とデータ（０、２）、（０、３）、（１、２）、
（１、３）のそれぞれ絶対値とを比較し、Ｔ１以上の絶
対値を持つデータの数をカウントし、その結果を数Ｎ１
とする。同様に閾値Ｔ１とデータ（２、０）、（２、
１）、（３、０）、（３、１）のそれぞれ絶対値とを比
較し、Ｔ１以上の絶対値を持つデータの数をカウントし
て、その結果を数Ｎ２とし、Ｎ２＞Ｎ１であるか否かを
判別しその結果を第２の逆走査手段７２に供給する。

【００３９】この第２の逆走査手段７２は、Ｎ２＞Ｎ１
である場合には、走査Ａに相当する符号に続いて、帯域
ＬＨ１からのデータに相当する符号が入力するとみなし
て逆走査を行い、逆にＮ１≧Ｎ２であれば走査Ａに相当
する符号に続いて、帯域ＨＬ１からのデータに相当する
符号が入力するとみなして逆走査を行い得た信号を逆量
子化器８に供給する。従って、帯域ＬＨ１からのデータ
と帯域ＨＬ１からのデータとでどちらを先に走査したか
という情報は特に送る必要はない。

【００４０】また、第１の逆走査手段７１は第２の比較
的低域の帯域に係る信号６ａに逆走査を施し得た信号を
逆量子化器８に供給する。そして、逆量子化器８は第１
実施例と同様に第１の走査手段７１の出力信号に逆量子
化を施した後、第２の走査手段７２の出力信号に逆量子
化を施す。

【００４１】一般に、画像の斜め方向高域成分は視覚的
に重要ではないため、帯域ＨＨ１については粗い再量子
化を行っても良く、そのためにＨＨ１からのデータは値
が０である確率が高い。また、サブバンドに分割した時
の帯域間の相関は完全になくなるわけではなく、帯域Ｈ
Ｌ１とＨＬ２、ＬＨ１とＬＨ２の間には相関がある。従
って、図２のデータブロックでＨＬ２からのデータより
もＬＨ２からのデータの電力が小さければ、ＨＬ１から
のデータよりもＬＨ１からのデータのほうが電力が小さ
い確率が高く、値が０である確率が高い。従って、上記
のように適応的に走査することでブロック内の走査をＥ
ＯＢで打ち切ることのできる確率が高くなり、エントロ
ピー符号化の結果の符号量を小さくすることができる。
また、符号量制御のために走査を途中で強制的に打ち切
るような場合にも、より重要なデータを先に符号化でき
るため走査打ち切りの影響が小さい。

【００４２】尚、以上の実施例では帯域ＨＬ２からのデ
ータによってＮ１を求め、帯域ＬＨ２からのデータによ
ってＮ２を求めたが、さらに適当に設定した閾値Ｔ１’
（Ｔ１’は正整数）と帯域ＨＬ３からのデータとを比較
してＨＬ３からのデータの絶対値のほうが大きければＮ
１に１を加え、Ｔ１’と帯域ＬＨ３からのデータとを比
較してＬＨ３からのデータの絶対値のほうが大きければ
Ｎ２に１を加えるようにしても良い。

【００４３】さらに、ＴＶ信号の１フレームを１枚の画
像とみなして符号化を行う場合には、インターレース構
造のためにＬＨ１の情報量が比較的大きいことが多い。
そのような場合には、Ｎ２に適当な値を加えた値とＮ１
とを比較するようにして、ＬＨ１からのデータのほうが
先に走査される確率を高くしても良い。

【００４４】あるいは、Ｎ１、Ｎ２の代わりに、ＨＬ２
（及びＨＬ３）からのデータの絶対値和とＬＨ２（及び
ＬＨ３）からのデータの絶対値和とを比較して、その結
果によって走査順を変えても良い。または、ＨＬ２から
の４個のデータのそれぞれ絶対値のうちの最大値とＬＨ
２からの４個のデータのそれぞれ絶対値のうちの最大値
とを比較して、その結果によって走査順を変えても良
い。

【００４５】［実施例３］本実施例は、第１実施例の仮
想的なデータブロック（図２に図示）の帯域ＬＨ１ある
いはＨＬ１からのデータの符号化に関するものであり、
比較的低域の帯域に係る信号に基づいて、ＤＰＣＭ符号
化を選択的に行うものである。図５、図６を用いて第２
実施例の符号化装置を説明する。尚、図１と同一の構成
には同一の符号を付しその説明を省略する。

【００４６】（符号化装置）図５において、量子化器２
より第１の比較的低域の帯域に係る信号２ａと、比較的
高域の帯域に係る信号である２ｃ，２ｄが出力される。
ここで、信号２ａは走査Ａに相当する信号であって、帯
域ＬＬ３，ＨＬ３，ＬＨ３，ＨＨ３，ＨＬ２，ＬＨ２，
ＨＨ２よりの信号である。また、信号２ｃは帯域ＨＬ１
からのデータであり、信号２ｄはＬＨ１、ＨＨ１からの
データである。

【００４７】そして、第１の比較的低域の帯域に係る信
号２ａは判別手段１０に供給される。この判別手段１０
は比較的高域の帯域に係る信号である２ｃ，２ｄにＤＰ
ＣＭを適応的に施すか否かを判別する役割を担うもので
ある。ここでは、信号２ｃについてのみＤＰＣＭを施す
場合を説明するが、信号２ｄについてもＤＰＣＭを施し
ても良いことは勿論である。

【００４８】まず、第１の比較的低域の帯域に係る信号
２ａ中の帯域ＨＬ２からのデータである（０、２）、
（０、３）、（１、２）、（１、３）のそれぞれ絶対値
と所定の閾値Ｔ２（Ｔ２は正整数）とを比較する。そし
てＴ２以上の絶対値を持つデータの数をカウントし、そ
の結果を数Ｎ３とする。同様に帯域ＬＨ２からのデータ
である（２、０）、（２、１）、（３、０）、（３、
１）のそれぞれ絶対値と閾値Ｔ２とを比較し、Ｔ２以上
の絶対値を持つデータの数をカウントして、その結果を
数Ｎ４とする。更に、閾値Ｔ２とデータ（２、２）、
（２、３）、（３、２）、（３、３）のそれぞれ絶対値
とを比較し、Ｔ２以上の絶対値を持つデータの数をカウ
ントして、その結果を数Ｎ５とする。このようにして得
た数Ｎ３〜Ｎ５と適当に設定した数ＮＴ１、ＮＴ２（Ｎ
Ｔ１、ＮＴ２は０を含む正整数）とを比較し、Ｎ３＞Ｎ
Ｔ１かつＮ４＋Ｎ５＜ＮＴ２であるか否かを判別してそ
の結果を選択手段１２に供給する。

【００４９】ＤＰＣＭ符号化手段１１は、帯域ＨＬ１か
らの信号２ｃのデータである（０、４）〜（３、４）、
（０、５）〜（３、５）、（０、６）〜（３、６）、
（０、７）〜（３、７）を次のようにＤＰＣＭ符号化す
る。すなわち、データ（３、４）を（３、４）−（２、
４）に、（２、４）を（２、４）−（１、４）に、
（１、４）を（１、４）−（０、４）にする。同様に、
データ（ｋ、５）を（ｋ、５）−（ｋ−１、５）に、
（ｋ、６）を（ｋ、６）−（ｋ−１、６）に、（ｋ、
７）を（ｋ、７）−（ｋ−１、７）にする（ｋ＝３、
２、１）。この結果、データ（０、４）〜（０、７）に
続いて、上記差分データを得ている。そして、ＤＰＣＭ
符号化手段１１の出力信号を一方の入力に信号２ｃが供
給される選択手段１２の他方の入力に供給する。

【００５０】この第１の選択手段１３は、Ｎ３＞ＮＴ１
かつＮ４＋Ｎ５＜ＮＴ２である場合にはＤＰＣＭ符号化
手段１１の出力信号を選択し、これに該当しない場合に
は信号２ｃを選択して得た信号を走査手段３に供給す
る。

【００５１】そして、走査手段３は、まず第１の比較的
低域の帯域に係る信号２ａを走査し、次に選択手段１２
の出力信号を走査し、その次に信号２ｄ中の帯域ＬＨ１
からのデータを走査し、最後に信号２ｄ中の帯域ＨＨ１
からのデータを走査して得た信号をエントロピー符号化
器４に供給し、第１実施例と同様の符号化を行う。

【００５２】（復号化装置）図６において、エントロピ
ー復号化器６の出力信号を逆走査手段７に供給して、走
査手段３で行った走査と逆の順序で走査を行い、信号２
ａに相当する第２の比較的低域の帯域に係る信号７ａ
と、信号２ｃに相当する信号７ｃと、信号２ｄに相当す
る信号７ｄとを得ている。そして、信号７ａを判別手段
１０と逆量子化器８とに供給し、また、信号７ｃをＤＰ
ＣＭ復号化手段２１と選択手段１２に供給し、更に、信
号７ｄを逆量子化器８に供給している。

【００５３】そして、判別手段１０は符号化装置と同様
の判別を行う。即ち、Ｎ３＞ＮＴ１かつＮ４＋Ｎ５＜Ｎ
Ｔ２に該当するか否かを判別して、帯域ＨＬ１に係る信
号７ｃが符号化装置にてＤＰＣＭ符号化されたか否かを
判別している。そして、選択手段１２はＤＰＣＭ符号化
されている場合にはＤＰＣＭ復号化手段２１の出力信号
を選択し、一方、ＤＰＣＭ符号化されていない場合には
信号７ｃを選択してその結果を逆量子化器８に供給す
る。従って、帯域ＨＬ１からのデータをＤＰＣＭ符号化
したかどうかという情報は特に送る必要はない。

【００５４】ここで、ＤＰＣＭ復号化手段２１は、ハフ
マン符号の復号結果のデータである、（０、４）〜
（３、４）、（０、５）〜（３、５）、（０、６）〜
（３、６）、（０、７）〜（３、７）を次のようにＤＰ
ＣＭ復号する。すなわち、データ（１、４）を（１、
４）＋（０、４）に、（２、４）を（２、４）＋（１、
４）に、（３、４）を（３、４）＋（２、４）にする。
同様に、データ（ｍ、５）を（ｍ、５）＋（ｍ−１、
５）に、（ｍ、６）を（ｍ、６）＋（ｍ−１、６）に、
（ｍ、７）を（ｍ、７）−（ｍ−１、７）にする（ｍ＝
１、２、３）。 そして上記逆量子化器８は信号７ａ、
選択手段１２の出力信号、信号７ｄの順に逆量子化を行
い得た信号を合成フィルターバンク９に供給している。

【００５５】上記Ｎ３＞ＮＴ１かつＮ４＋Ｎ５＜ＮＴ２
の場合は、相当する入力画像の８画素×８画素の画像信
号部分が垂直方向エッジである確率が高く、帯域ＨＬ１
からの信号に垂直方向の相関がある場合が多い。従っ
て、ＤＰＣＭ符号化することで、より小さな値をエント
ロピー符号化することになり、結果的に符号量を減らす
ことができる。一方、帯域ＨＬ１からの信号を無条件に
ＤＰＣＭ符号化すると、垂直方向の相関のない信号につ
いては逆により大きな値となり、画面全体で見ても符号
量をそれ程減らすことができない。

【００５６】尚、本実施例において判別手段、ＤＰＣＭ
符号化手段、ＤＰＣＭ復号化手段、選択手段を追加し
て、Ｎ５＞ＮＴ１かつＮ３＋Ｎ４＜ＮＴ２の場合を判別
し、帯域ＨＬ１からの信号と同様に帯域ＬＨ１からの信
号についても適応処理を行うことなっても良い。係る場
合には水平方向エッジである確率が高く、帯域ＬＨ１か
らの信号に水平方向の相関がある場合が多い。従って、
ＤＰＣＭ符号化することで、より小さな値をエントロピ
ー符号化することになり、結果的に符号量を減らすこと
ができる。

【００５７】

【発明の効果】上述したように本発明の構成によれば、
ブロック化手段の出力情報を、低域の帯域に係る情報か
ら順に且つ帯域毎に走査する走査手段と、該走査手段の
出力情報または該出力情報を再量子化した情報の非有意
情報が最後まで続く場合は終了符号で符号化を打ち切る
符号化手段とを有するので、非有意情報（０データ）と
なる確率の高い高域の情報を最後に走査することがで
き、この結果、符号化手段の出力の符号量を減少させる
ことができるという効果がある。更に、画像情報復号化
装置においては符号化情報を復号化できるという効果が
ある。

【００５８】また、上述したように本発明の構成によれ
ば、ブロック化手段の出力情報の比較的低域の帯域に係
る情報に基づいて該ブロック化手段の出力情報のうち比
較的高域の帯域に係る情報の走査順序を可変して走査
し、該比較的低域の帯域に係る情報を走査する走査手段
と、該走査手段の出力情報または該出力情報を再量子化
した情報の非有意情報が最後まで続く場合は終了符号で
符号化を打ち切る符号化手段とを有するので、比較的低
域の帯域に係る情報から比較的高域の帯域に係る情報が
非有意情報となる確率の高い帯域を予測して係る帯域の
走査を後にでき、この結果、符号化手段の出力の符号量
を減少させることができるという効果がある。更に、復
号化装置においては、比較的低域の帯域に係る信号に基
づいて比較的高域の帯域に係る情報の走査順序を可変し
て逆走査する逆走査手段を有するので、走査順序の情報
が伝送されなくとも比較的高域の帯域に係る情報を復号
化できるという効果がある。

【００５９】また、上述したように本発明の構成によれ
ば、ブロック化手段の出力情報の比較的低域の帯域に係
る情報に基づいて該ブロック化手段の出力情報のうち比
較的高域の帯域に係る情報を選択的にＤＰＣＭ符号化す
る符号化手段を有するので、比較的低域の帯域に係る信
号から比較的高域の帯域に係る信号の相関性の性質を予
測してＤＰＣＭ符号化できるため、画質劣化を伴うこと
なく符号化手段の出力の符号量を減少させることができ
るという効果がある。更に、画像情報復号化装置におい
ては、復号化された比較的低域の帯域に係る情報に基づ
いて該復号化された比較的高域の帯域に係る情報をＤＰ
ＣＭ復号化する復号化手段を有するので、ＤＰＣＭ符号
化したかどうかの情報を伝送しなくとも復号化できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像符号化復号化装置の第１実施
例のブロック図である。

【図２】仮想的なデータブロックを説明するための概念
図である。

【図３】帯域分割の他の例を説明するための概念図であ
る。

【図４】本発明に係る画像符号化復号化装置の第２実施
例のブロック図である。

【図５】本発明に係る画像符号化装置の第３実施例のブ
ロック図である。

【図６】本発明に係る画像復号化装置の第３実施例のブ
ロック図である。

【図７】従来の分割フィルターバンクを説明するための
ブロック図である。

【図８】従来の分割フィルターバンクによって得られた
複数の信号の夫々の帯域を説明するための概念図であ
る。

【図９】従来の走査手法を説明するための概念図であ
る。

【符号の説明】

ａａ 入力画像信号（入力画像情報） １ 分割フィルターバンク ２ 量子化器（ブロック化手段） ３ 走査手段 ３１ 第１の走査手段（走査手段） ３２ 第２の走査手段（走査手段） ２ａ 第１の比較的低域の帯域に係る信号（比較的低域
の帯域に係る情報） ２ｂ 第１の比較的高域の帯域に係る信号（比較的高域
の帯域に係る情報） ４ エントロピー符号化器（符合化手段） ６ エントロピー復号化器（復号化手段） ９ 合成フィルターバンク １１ ＤＰＣＭ符号化手段 ２１ ＤＰＣＭ復号化手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−245863（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−30401（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−294182（ＪＰ，Ａ) Ｏ．Ｊｏｈｎｓｅｎ，Ｏ．Ｖ．Ｓｈｅ ｎｔｏｖ ａｎｄ Ｓ，Ｋ．Ｍｉｔｒ ａ，“Ａ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｃｏｄ ｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｐｐｅｒ Ｂ ａｎｄｓ ｉｎ Ｓｕｂｂａｎｄ Ｃｏ ｄｉｎｇ ｏｆ Ｉｍａｇｅｓ”，ＩＥ ＥＥ Ｐｒｏｃ．ＩＣＡＳＳＰ，1990, ｐｐ．2097−2100 Ｈ．Ｇｈａｒａｖｉ，“Ｓｕｂｂａｎ ｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｓ ｆｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ａｐｐｒｉｃ ａｔｉｏｎｓ：Ｖｉｄｅｏｐｈｏｎｅ ｔｏ ＨＤＴＶ−Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｉ ｎｇ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉ ｏｎｓ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎ ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｖｉｄｅ ｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，1991 Ｊｕ ｎｅ，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．２，ｐｐ. 174−183 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力画像情報を複数の帯域に係る情報にサ
   ブバンド分割する分割フィルターバンクと、 該複数の帯域に係る情報を該複数の帯域毎に所定の数だ
   け集めて仮想的にブロック化するブロック化手段と、 該ブロック化手段が出力する第１の帯域に係る情報と該
   第１の帯域に係る情報と比較して高域である第２の帯域
   に係る情報に関して、該第１の帯域に係る情報を走査し
   た後に、該第２の帯域に係る情報を該第１の帯域に係る
   情報に基づいて走査順序を可変して走査する走査手段
   と、 該走査手段の出力情報の非有意情報が最後まで続く場合
   は終了符号で符号化を打ち切る符号化手段とを有するこ
   とを特徴とする画像情報符号化装置。
2. 【請求項２】該走査手段は、水平方向と垂直方向との帯
   域が相反している該第１の帯域に係る複数の情報を比較
   することにより、該第２の帯域に係る情報の走査順序を
   可変して走査することを特徴とする請求項１記載の画像
   情報符号化装置。
3. 【請求項３】符号化された画像情報を復号化する画像情
   報復号化装置において、 非有意情報が最後まで続く場合は終了符号で打ち切られ
   る符号化情報を復号化する復号化手段と、 該復号化手段が出力する第１の帯域に係る情報と該第１
   の帯域に係る情報と比較して高域である第２の帯域に係
   る情報に関して、該第１の帯域に係る情報を逆走査した
   後に、該第２の帯域に係る情報を該第１の帯域に係る情
   報に基づいて走査順序を可変して逆走査する逆走査手段
   と、 該逆走査手段の出力情報を逆量子化した情報に基づきサ
   ブバンド合成を行う合成フィルターバンクとを有するこ
   とを特徴とする画像情報復号化装置。
4. 【請求項４】該逆走査手段は、水平方向と垂直方向との
   帯域が相反している該第１の帯域に係る複数の情報を比
   較することにより、該第２の帯域に係る情報の走査順序
   を可変して逆走査することを特徴とする請求項３記載の
   画像情報復号化装置。
5. 【請求項５】入力画像情報を複数の帯域にサブバンド分
   割する分割フィルターバンクと、 該分割フィルターバンクの出力情報を再量子化した情報
   を該複数の帯域毎に所定の数だけ集めて仮想的にブロッ
   ク化するブロック化手段と、 該ブロック化手段が出力する第１の帯域に係る情報と該
   第１の帯域に係る情報と比較して高域である第２の帯域
   に係る情報に関して、該第１の帯域に係る情報に基づ
   き、該第２の帯域に係る情報を選択的にＤＰＣＭ符号化
   するＤＰＣＭ符号化手段とを有することを特徴とする画
   像情報符号化装置。
6. 【請求項６】符号化された画像情報を復号化する画像情
   報復号化装置において、 復号化された第１の帯域に係る情報と復号化された該第
   １の帯域に係る情報と比較して高域である復号化された
   第２の帯域に係る情報とが供給され、該復号化された第
   １の帯域に係る情報に基づいて該復号化された該第２の
   帯域に係る情報を選択的にＤＰＣＭ復号化するＤＰＣＭ
   復号化手段を有することを特徴とする画像情報復号化装
   置。