JP3125615B2

JP3125615B2 - 画像符号化装置及び画像符号化復号装置

Info

Publication number: JP3125615B2
Application number: JP4961695A
Authority: JP
Inventors: 康弘菊池
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2001-01-22
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JPH08251588A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画像の蓄積や伝送な
どに使用する画像符号化装置及び画像符号化復号装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】動画像の蓄積や伝送を行う場合、メモリ
の容量や伝送時間が規定されるので、一定時間あるいは
各フレームの符号量を一定に制御する機能を備えた画像
符号化復号装置が必要となる。このような画像符号化復
号装置は、例えば特開平４−２３３３７３号公報に記載
されている方式で実現することができる。図１２はこの
方式の要部である符号化部のブロック結線図である。図
１２において、１００１は１フレーム分の画像データを
遅延させる遅延回路である。１００２、１００３、１０
０４は符号化回路であり、ＡＤＣＴ方式により画像デー
タを符号化する。１００５は符号化回路１００４で用い
るスケールファクタを求める演算回路である。ここで、
ＡＤＣＴ方式は代表的な画像符号化方式であり、図１３
にそのブロック結線図を示す。

【０００３】以下、図１３を用いてＡＤＣＴ方式を説明
する。ＤＣＴ回路１１０１は、端子１１１１から８×８
画素のブロック単位で画像データを入力し、ＤＣＴ（離
散コサイン変換）してＤＣＴ係数を出力する。乗算器１
１０４は、端子１１１３から与えられた量子化マトリク
スq(u,v)に端子１１１４から与えられたスケールファク
タＳをかけてQ(u,v)を求める。量子化回路１１０２は、
乗算器１１０４で求められたQ(u,v)を用いて、ＤＣＴ回
路１１０１から出力されたＤＣＴ係数を線形量子化す
る。可変長符号化回路１１０３は、量子化回路１１０２
で量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、端子１１
１２から出力する。

【０００４】以下、図１２を用いて従来の画像符号化復
号装置の要部である符号化部の動作を説明する。端子１
０１１から入力された画像データは符号化回路１００２
でＡＤＣＴ方式により符号化される。このとき、符号化
回路１００２は端子１０１３から与えられたスケールフ
ァクタＱ1を用いて符号化し、その結果得られた符号量
Ｂ1を演算回路１００５に出力する。同様に、符号化回
路１００３は端子１０１４から与えられたスケールファ
クタＱ2を用いて符号化し、その結果得られた符号量Ｂ2
を演算回路１００５に出力する。

【０００５】演算回路１００５は、（Ｑ1,Ｂ1）、（Ｑ
2,Ｂ2）の２点を結ぶ直線でスケールファクタと符号量
との関係を近似し、その直線の式によって端子１０１５
から与えられた目標符号量Ｂ0に対応するスケールファ
クタＱ0を求める。符号化回路１００４は、演算回路１
００５で求められたスケールファクタＱ0を用いて遅延
回路１００１で１フレーム遅延された画像データを符号
化する。以上のように、与えられたスケールファクタを
用いて画像データを符号化することにより符号量を求
め、スケールファクタと符号量の関係を一次近似して目
標符号量に対応するスケールファクタを求めることによ
って符号量を制御することができる。

【０００６】なお、符号化回路の数を増やせば、スケー
ルファクタＱ0を用いて符号化したときの符号量をさら
にＢ0に近付けることができる。すなわち、Ｑ1〜ＱN
（Ｎは２より大きい整数）のスケールファクタで符号化
して符号量Ｂ1〜ＢNを求め、Ｂn≦Ｂ0≦Ｂn+1となる２
点（Ｑn,Ｂn）、（Ｑn+1,Ｂn+1）を結ぶ直線でスケール
ファクタと符号量との関係を近似する。その直線の式か
ら目標符号量Ｂ0に対応するスケールファクタＱ0を求め
る。このように、多数のスケールファクタに対応する符
号量を求めれば、符号量が目標符号量に近い２点を結ぶ
直線でスケールファクタと符号量との関係を近似するこ
とができるので、精度を向上させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成で符号量を制御するためには、複数の符号化回
路が必要となる。各符号化回路はＤＣＴ回路、量子化回
路、及び可変長符号化回路によって構成され、精度良く
符号量を制御するためには符号化回路の個数を増やさな
ければならないので、回路規模が大きくなってしまう。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、小規模な回路で符号量が制御できる画像符号化装
置及び画像符号化復号装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の画像符号化装置及び画像符号化復号装置
は、画像データを蓄積し、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは自然数）画
素のブロック毎に出力するメモリと、メモリが出力した
画像データをＤＣＴ（離散コサイン変換）してＤＣＴ係
数を出力するＤＣＴ回路と、ＤＣＴ回路が出力したＤＣ
Ｔ係数を１フレーム分遅延させる遅延回路と、遅延回路
が出力したＤＣＴ係数を量子化幅決定回路で決定された
量子化幅を用いて線形量子化する量子化回路と、量子化
回路で量子化されたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順に
可変長符号化して出力する可変長符号化回路と、ＤＣＴ
回路が出力したＤＣＴ係数の値とそのＤＣＴ係数を線形
量子化した値が属するカテゴリと量子化幅との関係、及
びＤＣＴ回路が出力したＤＣＴ係数の値とそのＤＣＴ係
数を線形量子化したときに非ゼロとなる量子化幅との関
係から、ＤＣＴ回路が出力したＤＣＴ係数を量子化幅Ｓ
で線形量子化したときのカテゴリとラン（ジグザグスキ
ャン順における非ゼロ係数と非ゼロ係数との間の個数）
を求め、そのカテゴリとランの組み合わせを可変長符号
化したときのビット数を計算し、与えられた範囲で量子
化幅と符号量との関係を求める符号量計算回路と、符号
量計算回路で求められた量子化幅と符号量との関係、及
び与えられた目標符号量により量子化幅を決定する量子
化幅決定回路を備える。

【００１０】

【作用】ＤＣＴ回路が出力したＤＣＴ係数の値とそのＤ
ＣＴ係数を線形量子化した値が属するカテゴリと量子化
幅との関係、及びＤＣＴ回路が出力したＤＣＴ係数の値
とそのＤＣＴ係数を線形量子化したときに非ゼロとなる
量子化幅との関係を求めれば、ＤＣＴ回路が出力したＤ
ＣＴ係数を量子化幅Ｓで線形量子化したときのカテゴリ
とラン（ジグザグスキャン順における非ゼロ係数と非ゼ
ロ係数との間の個数）を求めることができるので、その
カテゴリとランの組み合わせを可変長符号化したときの
ビット数を求めることができる。したがって、複数の符
号化回路を用いずに量子化幅と符号量との関係を求める
ことができる。したがって、小規模な回路で符号量が制
御できる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）図１は、本発明第１の実施例における画像
符号化装置のブロック結線図である。１１はメモリであ
り、画像データを蓄積し、８×８画素のブロック毎に出
力する。１２はＤＣＴ回路であり、画像データをブロッ
ク毎にＤＣＴ（離散コサイン変換）し、ＤＣＴ係数を出
力する。１３は重み付け回路であり、与えられた量子化
マトリクスでＤＣＴ係数を重み付けする。１４はジグザ
グスキャン回路であり、重み付け回路１３で重み付けさ
れたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順で出力する。１５
は遅延回路であり、ジグザグスキャン回路１４から出力
されたＤＣＴ係数を１フレーム遅延させる。１６は量子
化回路であり、遅延回路１５から出力されたＤＣＴ係数
を線形量子化する。１７は可変長符号化回路であり、量
子化回路１６で量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化
して出力する。１８は符号量計算回路であり、与えられ
た範囲で量子化幅と符号量との関係を求める。１９は量
子化幅決定回路であり、与えられた目標符号量に対応す
る量子化幅を決定する。

【００１２】以下、図１を用いて本発明第１の実施例に
おける画像符号化装置の動作を説明する。メモリ１１
は、端子１１１から入力した画像データを蓄積し、８×
８画素のブロック毎に出力する。ＤＣＴ回路１２は、メ
モリ１１がブロック毎に出力した画像データをＤＣＴ
し、ＤＣＴ係数を出力する。重み付け回路１３は、端子
１１３から与えられた量子化マトリクスq(u,v)を用いて
ＤＣＴ回路１２が出力したＤＣＴ係数f(u,v)を（数１）
により重み付けする。量子化マトリクスq(u,v)の例を
（表１）に示す。

【００１３】

【数１】

【００１４】

【表１】ジグザグスキャン回路１４は、重み付け回路１３で重み
付けされたＤＣＴ係数W(u,v)を（表２）に示すジグザグ
スキャン順に並べ変える。並べ変えられたＤＣＴ係数Z
(i)は、遅延回路１５で１フレーム遅延され、量子化回
路１６に出力される。

【００１５】

【表２】量子化回路１６は、量子化幅決定回路１９が決定した量
子化幅Ｓを用いて遅延回路１５が出力したＤＣＴ係数Z
(i)を（数２）により線形量子化する。（数２）におい
てround()は小数点以下第一位を四捨五入することを意
味する。

【００１６】

【数２】可変長符号化回路１７は、量子化回路１６で量子化され
たＤＣＴ係数C(i)を次のように可変長符号化する。ＤＣ
（直流）係数C(0)の場合、前のブロックのＤＣ係数との
差をとってＤＣ差分が求められる。（表３）からそのＤ
Ｃ差分が属するカテゴリＬが求められ、Ｌがハフマン符
号化される。さらにそのＤＣ差分を表す符号がつけ加え
られ、端子１１２から出力される。交流（ＡＣ）係数C
(1)〜C(63)の場合は、ゼロ以外の係数（非ゼロ係数）が
ジグザグスキャン順で次のように符号化される。まず、
非ゼロ係数が属するカテゴリＬが（表４）から求められ
る。次に、その非ゼロ係数と直前の非ゼロ係数との間の
ゼロの個数（ラン）Ｒが求められる。このようにして求
められたカテゴリＬとランＲの組み合わせがハフマン符
号化される。さらにその非ゼロ係数を表す符号がつけ加
えられ、端子１１２から出力される。

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】図２は、量子化幅Ｓ1〜ＳNでフレーム全体のＤＣＴ係数
を線形量子化し、可変長符号化したときの符号量Ｂ1〜
ＢNと量子化幅Ｓ1〜ＳNの関係を示す。このように量子
化幅と符号量との関係を求めれば、目標符号量Ｔに対応
する量子化幅Ｓnを決定して符号量を制御することがで
きる。ここで、線形量子化を（数２）で行うと全てのＤ
ＣＴ係数をそれぞれの量子化幅で割り算しなければなら
ない。しかし、このように多数の割り算を行わなくても
それぞれの量子化幅に対応する符号量を求めることがで
きる。すなわち、量子化されたＤＣ係数Ｃ(0)と前のブ
ロックの量子化されたＤＣ係数との差分値ＤＣdiffのカ
テゴリは（表３）から求められるので、（数３）を満た
すときＤＣdiffのカテゴリがＬとなる。また、ジグザグ
スキャン回路１４から出力されたＤＣ係数Z(0)は、量子
化回路１６で（数２）により線形量子化される。したが
って、ジグザグスキャン回路１４から出力されたＤＣ係
数Z(0)とジグザグスキャン回路１４から出力された前の
ブロックのＤＣ係数との差分値をＺdiffとすると、ＤＣ
diffのカテゴリがＬとなる量子化幅Ｓの範囲を（数４）
から得ることができる。

【００１９】

【数３】

【００２０】

【数４】同様に、量子化されたＡＣ係数C(i)（１≦ｉ≦６３）が
ゼロでなければ、C(i)のカテゴリは（表４）から求めら
れるので、（数５）を満たすときC(i)のカテゴリがＬと
なる。また、ジグザグスキャン回路１４から出力された
ＡＣ係数Z(i)も量子化回路１６で（数２）により線形量
子化される。したがって、量子化されたＡＣ係数C(i)の
カテゴリがＬとなる量子化幅Ｓの範囲は（数６）から得
られる。

【００２１】

【数５】

【００２２】

【数６】また（数６）より、（数７）を満たすＳでZ(i)を線形量
子化したとき、C(i)は非ゼロとなる。よって、Ｓで量子
化されたC(i)が非ゼロのとき、Z(1)〜Z(i-1)の中でジグ
ザグスキャンの番号がiに最も近く、かつ（数７）を満
たすものをZ(j)とすると、ランＲは（数８）により求め
られる。

【００２３】

【数７】

【００２４】

【数８】このように、ジグザグスキャン回路１４から出力された
ＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで量子化したときのカテゴリと
ランを求めることができる。さらに、このカテゴリとラ
ンの値により、そのＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで量子化し
たときのビット数を求めることができる。

【００２５】それぞれのＤＣＴ係数の量子化幅とビット
数との関係Ｂp(S)は、図３に示す処理によって求めるこ
とができる。ここで、初期化（図３のステップ３１１）
は図４にしたがって行う。図４において、ｉ＝０の場
合、現ブロックのＤＣ係数Z(0)と前ブロックのＤＣ係数
Zdcとの差分Zdiffを求め、Y(0)を求める（図４のステッ
プ４１１〜４１４）。次にカテゴリＬの値を０としてカ
テゴリが１となる量子化幅の最大値をＳtにセットする
（ステップ４１６〜４１７）。Ｓt≧Ｓmaxの場合（ステ
ップ４１８）には、Ｓmaxで量子化したときのカテゴリ
の値をＬにセットし、カテゴリがＬ＋１となる量子化幅
の最大値をＳtにセットする（ステップ４１９〜４２
０）。量子化幅の値ＳはＳmaxとする（ステップ４２
１）。Ｓmaxは端子１１５から与えられた量子化幅の上
限である。ｉ≠０の場合（ステップ４１１）は、ＡＣ係
数Z(i)によってY(i)を求める（ステップ４１５）。ＡＣ
係数を量子化してゼロになるときは符号化されないの
で、カテゴリＬの値を１としてカテゴリが２となる量子
化幅の最大値をＳtにセットする（ステップ４２３〜４
２４）。Y(i)＜Ｓmaxのとき（ステップ４２５）はＳmax
で量子化したときにゼロになるので、カテゴリＬが１と
なる量子化幅の最大値をＳとする（ステップ４２６）。
tranc()は、小数点以下を切り捨てることを意味する。Y
(i)≧ＳmaxのときはＳmaxで量子化したときにゼロにな
らないので、ｉ＝０の時と同様に、Ｓt≧Ｓmaxの場合
（ステップ４１８）には、Ｓmaxで量子化したときのカ
テゴリの値をＬにセットし、カテゴリがＬ＋１となる量
子化幅の最大値をＳtにセットする（ステップ４１９〜
４２０）。量子化幅の値ＳはＳmaxとする（ステップ４
２１）。以上が図３における初期化（図３のステップ３
１１）の処理である。

【００２６】次に、図３においてＳ≧Ｓminの場合（ス
テップ３１２）には、Ｓ≦ＳtのときカテゴリＬの値を
１増やし、カテゴリがＬ＋１となる量子化幅の最大値を
Ｓtにセットする（ステップ３１３〜３１５）。Ｓmin
は、端子１１５から与えられた量子化幅の下限である。
以上の処理によってＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで量子化し
たときのカテゴリＬが求められる。ｉ＝０の場合（ステ
ップ３１６）、ＤＣ係数を量子化幅Ｓで量子化したとき
のビット数をＢp(S)とする（ステップ３１７）。Ｈdc
(L)は、量子化幅Ｓで量子化されたＤＣ係数の差分値Ｄ
Ｃdiffが属するカテゴリＬのハフマン符号のビット数と
ＤＣdiffの値を表す符号のビット数の和である。ｉ≠０
の場合（ステップ３１６）、ランＲを求め（ステップ３
１９〜３２２）、ＡＣ係数を量子化幅Ｓで量子化したと
きのビット数をＢp(S)とする（ステップ３２３）。Ｈac
(L,R)は量子化幅Ｓで量子化されたＡＣ係数C(i)のカテ
ゴリＬとランＲの組み合わせを表すハフマン符号のビッ
ト数とC(i)の値を示す符号のビット数の和である。Ｓ＜
Ｓmin（ステップ３１２）となるまでＳの値を減らし
（ステップ３２４）、それぞれの量子化幅ＳでＤＣＴ係
数を量子化したときのビット数Ｂp(S)を求める。

【００２７】図３の処理によって求められたＢp(S)を１
フレーム分加算することにより、フレーム全体のＤＣＴ
係数についての量子化幅と符号量との関係Ｂ(S)が求め
られる。なお、実際に可変長符号化した場合、各ブロッ
クにはブロックの終わりを表す符号（ＥＯＢ）が付けら
れる。したがって、（数９）に示すようにＥＯＢによる
符号量をＢ(S)につけ加える。（数９）において、Ｂeob
は１ＥＯＢのビット数、Ｋは１フレーム内のブロック数
である。以上の処理によって、量子化幅とフレーム全体
の符号量との関係が求められる。

【００２８】

【数９】量子化幅決定回路１９は、符号量計算回路１８で求めら
れた量子化幅とフレーム全体の符号量との関係により、
端子１１４から与えられた目標符号量Ｔ以下でＴに最も
近い符号量に対応する量子化幅を求め、量子化回路１６
に出力する。以上が本発明第１の実施例における画像符
号化装置の動作である。

【００２９】以上のように、ＤＣＴ係数の値とそのＤＣ
Ｔ係数を線形量子化した値が属するカテゴリと量子化幅
との関係、及びＤＣＴ係数の値とそのＤＣＴ係数を線形
量子化したときに非ゼロとなる量子化幅との関係からカ
テゴリとランを求めることにより、量子化幅と符号量と
の関係を求めることができる。したがって、ＤＣＴ係数
を実際に量子化することなく量子化幅と符号量の関係を
求め、最適な量子化幅を決定することができるので、小
規模な回路で符号量が制御できる。

【００３０】以上の画像符号化装置を用いた画像符号化
復号装置では、復号部として図５に示す構成で、符号化
と逆の動作を行う。すなわち、可変長符号化回路１７が
出力した符号を端子２１から入力して復号回路２１で復
号化し、逆量子化回路２３で逆量子化し、逆ＤＣＴ回路
で逆ＤＣＴを行い、画像データを出力する。

【００３１】なお、本実施例の量子化幅決定回路１９で
は、目標符号量Ｔ以下でＴに最も近い符号量Ｂ(S)に対
応する量子化幅Ｓを求めたが、Ｂ(Ｓn)≦Ｔ≦Ｂ(Ｓn+1)
となる２点（Ｓn,Ｂ(Ｓn)）、（Ｓn+1,Ｂ(Ｓn+1)）を結
ぶ直線で量子化幅と符号量との関係を近似することによ
って目標符号量に対応する量子化幅を求めても良い。

【００３２】一般には、与えられた量子化マトリクスq
(u,v)に量子化幅Ｓをかけて（数１０）によりQ(u,v)を
求め、（数１１）により線形量子化する。このとき、逆
量子化は（数１２）で行う。C(u,v)は符号化または復号
されたＤＣＴ係数、F'(u,v)は逆量子化されたＤＣＴ係
数である。本実施例では（数１）によりＤＣＴ係数F(u,
v)を重み付けし、（数２）により量子化幅Ｓで量子化を
行っているので、（数１２）で逆量子化すると量子化誤
差が大きくなることがある。そこで、重み付けされ、ジ
グザグスキャン順に並べ変えられたＤＣＴ係数Z(i)を１
フレーム遅延させる代わりにF(u,v)を１フレーム遅延
し、（数１０）によりQ(u,v)を求め、（数１１）によっ
て量子化すれば、若干計算量が増加するものの量子化誤
差を小さくすることができる。

【００３３】

【数１０】

【００３４】

【数１１】

【００３５】

【数１２】色成分についても量子化幅と符号量との関係を求めれ
ば、カラー画像を符号化する場合にも符号量を制御する
ことができる。

【００３６】実際に可変長符号化回路から出力される符
号には、画像データの始まりや終わりなどを表すマーカ
コード、あるいは量子化テーブルやハフマンテーブルを
表す符号も含まれるので、これらの符号量も考慮して量
子化幅と符号量との関係を求めても良い。

【００３７】（実施例２）図６は、本発明第２の実施例
における画像符号化装置のブロック結線図である。図６
において、メモリ１１、ＤＣＴ回路１２、重み付け回路
１３、ジグザグスキャン回路１４、遅延回路１５、量子
化回路１６、可変長符号化回路１７、量子化幅決定回路
１９は実施例１と同じである。５１は符号量計算回路で
あり、与えられた範囲でカテゴリとランを求め、量子化
幅と符号量との関係を求める。

【００３８】以下、図６を用いて本発明第２の実施例に
おける画像符号化装置の動作を説明する。メモリ１１、
ＤＣＴ回路１２、重み付け回路１３、ジグザグスキャン
回路１４、遅延回路１５、量子化回路１６、可変長符号
化回路１７、量子化幅決定回路１９の動作は実施例１と
同じなので説明は省略する。

【００３９】量子化回路１６で線形量子化されたＡＣ係
数は、カテゴリＬとランＲの組み合わせによりハフマン
符号化される。ここでハフマン符号は、ビット数が（表
５）のように表されるものが一般に用いられる。すなわ
ち、ＬとＲが小さければＬとＲの値によってかなりビッ
ト数が異なる。しかし、ＬあるいはＲが大きければビッ
ト数はあまり変わらない。

【００４０】

【表５】したがって、量子化されたＡＣ係数のカテゴリがＬとな
る量子化幅Ｓの範囲を（数６）によって全て求めずに、
（数１３）を満たすＳではカテゴリの値を上限Ｌmaxと
することにより、計算量を減らすことができる。また、
ランＲが与えられた上限Ｒmaxよりも大きくなるとき、
ランの値をＲmaxとすればランの探索範囲を狭めること
ができる。

【００４１】

【数１３】このように与えられた範囲でカテゴリとランを求めれ
ば、符号量の計算に若干の誤差が発生することはあるも
のの、計算量を減らすことができる。そこで、符号量計
算回路５１は、端子５１１から与えられたカテゴリの上
限Ｌmaxとランの上限Ｒmax以下の範囲でＡＣ係数のカテ
ゴリとランを求め、量子化幅とビット数との関係を求め
る。同様に、ＤＣの差分値についても与えられた上限Ｌ
max以下でカテゴリを求め、量子化幅とビット数との関
係を求める。このようにそれぞれのＤＣＴ係数について
求められた量子化幅とビット数との関係により、量子化
幅とフレーム全体の符号量との関係を求める。

【００４２】図７は、与えられた範囲でカテゴリとラン
を求め、それぞれのＤＣＴ係数の量子化幅とビット数と
の関係Ｂp(S)を求める処理の流れ図である。ここで、初
期化（図７のステップ６１１）は図８にしたがって行
う。図８において、ｉ＝０の場合（図８のステップ７１
１）、現ブロックのＤＣ係数Z(0)と前ブロックのＤＣ係
数Zdcとの差分Zdiffを求め、Y(0)を求める（ステップ７
１２〜７１４）。次にカテゴリＬの値を０としてカテゴ
リが１となる量子化幅の最大値をＳtにセットする（ス
テップ７１６〜７１７）。Ｓt≧ＳmaxかつＬ＜Ｌmaxの
場合（ステップ７１８）には、Ｓmaxで量子化したとき
のカテゴリの値をＬにセットし、カテゴリがＬ＋１とな
る量子化幅の最大値をＳtにセットする（ステップ７１
９〜７２０）。量子化幅の値ＳはＳmaxとする（ステッ
プ７２１）。Ｓmaxは端子１１５から与えられた量子化
幅の上限である。ｉ≠０の場合（ステップ７１１）は、
ＡＣ係数Z(i)によってY(i)を求める（ステップ７１
５）。ＡＣ係数を量子化してゼロになるときは符号化さ
れないので、カテゴリＬの値を１としてカテゴリが２と
なる量子化幅の最大値をＳtにセットする（ステップ７
２３〜７２４）。Y(i)＜Ｓmaxのとき（ステップ７２
５）はＳmaxで量子化したときにゼロになるので、カテ
ゴリＬが１となる量子化幅の最大値をＳとする（ステッ
プ７２６）。tranc()は、小数点以下を切り捨てること
を意味する。Y(i)≧ＳmaxのときはＳmaxで量子化したと
きにゼロにならないので、ｉ＝０の時と同様に、Ｓt≧
ＳmaxかつＬ＜Ｌmaxの場合（ステップ７１８）には、Ｓ
maxで量子化したときのカテゴリの値をＬにセットし、
カテゴリがＬ＋１となる量子化幅の最大値をＳtにセッ
トする（ステップ７１９〜７２０）。量子化幅の値Ｓは
Ｓmaxとする（ステップ７２１）。以上が図７における
初期化（図７のステップ６１１）の処理である。

【００４３】次に、図７においてＳ≧Ｓminの場合（図
７のステップ６１２）には、Ｓ≦ＳtかつＬ＜Ｌmaxのと
きカテゴリＬの値を１増やし、カテゴリがＬ＋１となる
量子化幅の最大値をＳtにセットする（ステップ６１３
〜６１５）。Ｓminは、端子１１５から与えられた量子
化幅の下限である。以上の処理によってＤＣＴ係数を量
子化幅Ｓで量子化したときのカテゴリＬをＬmax以下の
範囲で求めることができる。ｉ＝０の場合（ステップ６
１６）、ＤＣ係数を量子化幅Ｓで量子化したときのビッ
ト数をＢp(S)とする（ステップ６１７）。Ｈdc(L)は、
量子化幅Ｓで量子化されたＤＣ係数の差分値ＤＣdiffが
属するカテゴリＬのハフマン符号のビット数とＤＣdiff
の値を表す符号のビット数の和である。ｉ≠０の場合
（ステップ６１６）、Ｒmax以下の範囲でランＲを求め
（ステップ６１９〜６２２）、ＡＣ係数を量子化幅Ｓで
量子化したときのビット数をＢp(S)とする（ステップ６
２３）。Ｈac(L,R)は量子化幅Ｓで量子化されたＡＣ係
数C(i)のカテゴリＬとランＲの組み合わせを表すハフマ
ン符号のビット数とC(i)の値を示す符号のビット数の和
である。Ｓ＜Ｓmin（ステップ６１２）となるまでＳの
値を減らし（ステップ６２４）、それぞれの量子化幅Ｓ
でＤＣＴ係数を量子化したときのビット数Ｂp(S)を求め
る。

【００４４】図７の処理によって求められたＢp(S)を１
フレーム分加算することにより、フレーム全体のＤＣＴ
係数についての量子化幅と符号量との関係Ｂ(S)が求め
られる。なお、実際に可変長符号化した場合、各ブロッ
クにはブロックの終わりを表す符号（ＥＯＢ）が付けら
れる。したがって、（数９）に示すようにＥＯＢによる
符号量をＢ(S)につけ加える。（数９）において、Ｂeob
は１ＥＯＢのビット数、Ｋは１フレーム内のブロック数
である。以上の処理によって、与えられた範囲でカテゴ
リとランを求め、量子化幅とフレーム全体の符号量との
関係を求める。

【００４５】以上のように与えられた範囲でカテゴリと
ランを求めれば、符号量の計算に若干の誤差が発生する
ことはあるものの、量子化幅と符号量とのおおまかな関
係を求めることができる。したがって、少ない計算量で
量子化幅と符号量との関係を求め、最適な量子化幅を決
定して符号量を制御することができる。

【００４６】以上の画像符号化装置を用いた画像符号化
復号装置では、復号部として図５に示す構成で符号化と
逆の動作を行う。すなわち、可変長符号化回路１７が出
力した符号を端子２１から入力して復号回路２１で復号
化し、逆量子化回路２３で逆量子化し、逆ＤＣＴ回路で
逆ＤＣＴを行い、画像データを出力する。

【００４７】なお、ＤＣ差分のカテゴリの上限をＡＣ係
数のカテゴリの上限と異なる値に設定しても良い。

【００４８】カテゴリの上限とランの上限を大きくする
ほど、計算量は増えるが符号量の計算精度は向上する。
カテゴリの上限とランの上限を十分大きな値に設定すれ
ば、（実施例１）と同じ結果が得られる。

【００４９】（実施例３）図９は、本発明第３の実施例
における画像符号化装置のブロック結線図である。図９
において、メモリ１１、ＤＣＴ回路１２、重み付け回路
１３、ジグザグスキャン回路１４、遅延回路１５、量子
化回路１６、可変長符号化回路１７、符号量計算回路５
１、量子化幅決定回路１９は実施例２と同じである。８
１は範囲決定回路であり、目標符号量によって量子化幅
の上限と下限を設定する。

【００５０】以下、図９を用いて本発明第３の実施例に
おける画像符号化装置の動作を説明する。メモリ１１、
ＤＣＴ回路１２、重み付け回路１３、ジグザグスキャン
回路１４、遅延回路１５、量子化回路１６、可変長符号
化回路１７、符号量計算回路５１、量子化幅決定回路１
９の動作は実施例２と同じなので説明は省略する。

【００５１】図１０は、７種類の画像を符号量制御した
結果である。横軸は目標符号量であり、縦軸はフレーム
全体の符号量が目標符号量となる最適な量子化幅であ
る。このように、最適な量子化幅が得られる範囲は目標
符号量によって異なる。したがって、目標符号量に応じ
て量子化幅Ｓの範囲（Ｓmin(T)≦Ｓ≦Ｓmax(T)）を求
め、その範囲で量子化幅と符号量との関係を求めれば、
少ない計算量で効率よく最適な量子化幅を求めることが
できる。

【００５２】量子化幅の対数と符号量との関係は、ほぼ
直線で近似することができる。したがって、目標符号量
Ｔに対して最適な量子化幅の対数ln(Ｓ)が（数１４）よ
りも大きいとすると、（数１５）により求められるＳmi
n(T)以上の範囲で量子化幅と符号量との関係を求めれば
符号量が制御できる。同様に、目標符号量Ｔに対して最
適な量子化幅の対数ln(Ｓ)が（数１６）よりも小さいと
すると、（数１７）により求められるＳmax(T)以下の範
囲で量子化幅と符号量との関係を求めれば符号量が制御
できる。

【００５３】

【数１４】

【００５４】

【数１５】

【００５５】

【数１６】

【００５６】

【数１７】したがって、範囲設定回路８１は（数１５）と（数１
７）によって目標符号量に応じた量子化幅Ｓの範囲（Ｓ
min(T)≦Ｓ≦Ｓmax(T)）を設定する。符号量計算回路５
１は、範囲設定回路８１で設定された範囲で量子化幅と
符号量との関係をを求める。以上のように目標符号量に
応じて量子化幅の範囲を設定し、その範囲で量子化幅と
符号量との関係を求めることにより、少ない計算量で効
率よく最適な量子化幅を求めることができる。

【００５７】以上の画像符号化装置を用いた画像符号化
復号装置では、復号部として図５に示す構成で符号化と
逆の動作を行う。すなわち、可変長符号化回路１７が出
力した符号を端子２１から入力して復号回路２１で復号
化し、逆量子化回路２３で逆量子化し、逆ＤＣＴ回路で
逆ＤＣＴを行い、画像データを出力する。

【００５８】（実施例４）図１１は、本発明第４の実施
例における画像符号化装置のブロック結線図である。図
１１において、メモリ１１、ＤＣＴ回路１２、重み付け
回路１３、ジグザグスキャン回路１４、遅延回路１５、
量子化回路１６、可変長符号化回路１７、量子化幅決定
回路１９、範囲設定回路８１は実施例３と同じである。
９１は符号量計算回路であり、与えられた範囲でカテゴ
リとランを求め、量子化幅とフレーム全体の符号量との
関係、及び量子化幅と各ブロックの符号量との関係を求
める。９２は符号量配分回路であり、各ブロックの符号
量配分値を計算する。９３はカウンタであり、可変長符
号化回路１７が出力する符号のビット数をカウントす
る。比較回路９４はブロック毎に符号量と符号量配分値
を比較し、符号量が符号量配分値に達した時点で当該ブ
ロックの符号化動作を停止させる。

【００５９】以下、図１１を用いて本発明第４の実施例
における画像符号化装置の動作を説明する。メモリ１
１、ＤＣＴ回路１２、重み付け回路１３、ジグザグスキ
ャン回路１４、遅延回路１５、量子化回路１６、可変長
符号化回路１７、量子化幅決定回路１９、範囲設定回路
８１の動作は実施例３と同じなので説明は省略する。

【００６０】符号量計算回路９１は、図７の処理によっ
てそれぞれのＤＣＴ係数の量子化幅とビット数との関係
を求め、１ブロック分加算して量子化幅と各ブロックの
符号量との関係Ｂb(m,S)を求める。ここで、ｍはブロッ
クの番号を示す。なお、実際に可変長符号化した場合、
各ブロックにはブロックの終わりを表す符号（ＥＯＢ）
が付けられるので、ＥＯＢのビット数ＢeobをＢb(m,S)
に加算する。以上の処理によって求められたＢb(m,S)
は、符号量配分回路９２に出力される。また、Ｂb(m,S)
を１フレーム分加算することにより量子化幅とフレーム
全体の符号量との関係Ｂ(S)を求め、量子化幅決定回路
１９と符号量配分回路９２に出力する。

【００６１】符号量配分回路９２は、各ブロックのアク
ティビティとフレーム全体のアクティビティにより、各
ブロックに目標符号量Ｔを配分する。各ブロックのアク
ティビティは、符号量計算回路９１で求められた量子化
幅と各ブロックの符号量との関係Ｂb(m,S)に量子化幅決
定回路１９で決定された量子化幅Ｓnを代入した値Ｂb
(m,Ｓn)とする。同様に、フレーム全体のアクティビテ
ィは符号量計算回路９１で求められた量子化幅とフレー
ム全体の符号量Ｂ(S)との関係に量子化幅決定回路１９
で決定された量子化幅Ｓnを代入したＢ(Ｓn)とする。各
ブロックの符号量配分値Ａ(m)は（数１８）によって求
める。

【００６２】

【数１８】カウンタ９３は、可変長符号化回路１７が出力した符号
のビット数をカウントし、ブロック毎に符号量Ｂc(m)を
求め、比較回路９４に出力する。比較回路９４は、カウ
ンタ９３が出力した符号量Ｂc(m)と符号量配分回路９２
で求められた符号量配分値Ａ(m)をブロック毎に比較
し、Ｂc(m)がＡ(m)に達した時点で当該ブロックの符号
化動作を停止させる。すなわち、可変長符号化回路１７
にブロックの終わりを示すＥＯＢを出力させ、次のブロ
ックに対して動作させる。したがって、符号量が目標符
号量を越えないようにすることができる。

【００６３】以上のように、符号量計算回路９１が出力
した量子化幅と符号量との関係からアクティビティを求
め、目標符号量を各ブロックに配分することにより、目
標符号量を越えないように符号量を制御し、精度を向上
させることができる。

【００６４】以上の画像符号化装置を用いた画像符号化
復号装置では、復号部として図５に示す構成で符号化と
逆の動作を行う。すなわち、可変長符号化回路１７が出
力した符号を端子２１から入力して復号回路２１で復号
化し、逆量子化回路２３で逆量子化し、逆ＤＣＴ回路で
逆ＤＣＴを行い、画像データを出力する。

【００６５】なお、本実施例では符号量計算回路９１で
求められた量子化幅と符号量との関係に量子化幅決定回
路１９で決定された量子化幅Ｓnを代入してアクティビ
ティを求めたが、その代わりに予め設定した値Ｓsを代
入してアクティビティを求めてもよい。すなわち、符号
量計算回路９１は各ブロックの符号量を与えられたＳs
においてのみ求め、符号量配分回路９２に出力する。こ
のようにすれば、量子化幅と各ブロックの符号量との関
係Ｂb(m,S)を全て求める必要がないので、計算量を減ら
すことができる。また、Ｓsは（数１５）と同様に目標
符号量Ｔに応じて（数１９）により設定しても良い。
（数１９）においてａ３、ｂ３は定数である。

【００６６】

【数１９】

【００６７】

【発明の効果】以上のように、ＤＣＴ係数の値とそのＤ
ＣＴ係数を線形量子化した値が属するカテゴリと量子化
幅との関係、及びＤＣＴ係数の値とそのＤＣＴ係数を線
形量子化したときに非ゼロとなる量子化幅との関係から
カテゴリとランを求めることにより、量子化幅と符号量
との関係を求めることができる。したがって、ＤＣＴ係
数を実際に量子化することなく量子化幅と符号量の関係
を求め、最適な量子化幅を決定することができるので、
小規模な回路で符号量が制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例における画像符号化装置の
ブロック結線図

【図２】同実施例における量子化幅と符号量との関係を
示す図

【図３】同実施例におけるＤＣＴ係数の量子化幅とビッ
ト数との関係を求める処理の流れ図

【図４】同実施例におけるＤＣＴ係数の量子化幅とビッ
ト数との関係を求める処理の初期化の流れ図

【図５】同実施例における画像符号化装置を用いた画像
符号化復号装置の復号部のブロック結線図

【図６】本発明第２の実施例における画像符号化装置の
ブロック結線図

【図７】同実施例におけるＤＣＴ係数の量子化幅とビッ
ト数との関係を求める処理の流れ図

【図８】同実施例におけるＤＣＴ係数の量子化幅とビッ
ト数との関係を求める処理の初期化の流れ図

【図９】本発明第３の実施例における画像符号化装置の
ブロック結線図

【図１０】同実施例における目標符号量と最適な量子化
幅との関係を示す図

【図１１】本発明第４の実施例における画像符号化装置
のブロック結線図

【図１２】従来の画像符号化復号装置の要部である符号
化部のブロック結線図

【図１３】従来のＡＤＣＴ符号化方式による符号化回路
のブロック結線図

【符号の説明】

１１メモリ１２ＤＣＴ回路１３重み付け回路１４ジグザグスキャン回路１５遅延回路１６量子化回路１７可変長符号化回路１８符号量計算１９量子化幅決定回路１１１〜１１５端子５１符号量計算回路５１１端子８１範囲設定回路９１符号量計算回路９２符号量配分回路９３カウンタ９４比較回路１００１遅延回路１００２〜１００４符号化回路１００５演算回路１０１１〜１０１５端子１１０１ＤＣＴ回路１１０２量子化回路１１０３可変長符号化回路１１０４乗算器１１１１〜１１１４端子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを蓄積し、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは
自然数）画素のブロック毎に出力するメモリと、前記メ
モリ画像データを離散コサイン変換してＤＣＴ係数を出
力するＤＣＴ回路と、前記ＤＣＴ係数を１フレーム分遅
延させる遅延回路と、前記遅延回路が出力したＤＣＴ係
数を量子化幅決定回路で決定された量子化幅を用いて線
形量子化する量子化回路と、前記量子化回路で量子化さ
れたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順に可変長符号化し
て出力する可変長符号化回路と、前記ＤＣＴ回路が出力
したＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を線形量子化した値が
属するカテゴリ並びに量子化幅との関係、及び前記ＤＣ
Ｔ係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形量子化したときに非
ゼロとなる量子化幅との関係から、前記ＤＣＴ回路が出
力したＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで線形量子化したときの
カテゴリ及びジグザグスキャン順における非ゼロ係数と
非ゼロ係数との間のゼロの個数であるランを求め、前記
カテゴリ及びランの組み合わせを可変長符号化したとき
のビット数を計算し、予め与えられた範囲で量子化幅と
符号量との関係を求める符号量計算回路と、前記符号量
計算回路で求められた量子化幅と符号量との関係、及び
予め与えられた目標符号量により量子化幅を決定する量
子化幅決定回路を具備する画像符号化装置。
【請求項２】符号量計算回路は、ＤＣＴ回路が出力し
たＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を線形量子化した値が属
するカテゴリ並びに量子化幅との関係、及び前記ＤＣＴ
係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形量子化したときに非ゼ
ロとなる量子化幅との関係から、前記ＤＣＴ係数を量子
化幅Ｓで線形量子化したときのカテゴリ及びジグザグス
キャン順における非ゼロ係数と非ゼロ係数との間のゼロ
の個数であるランを求め、前記カテゴリ及び前記ランが
予め与えられたそれぞれの上限値であるカテゴリ上限値
及びラン上限値を越える場合には前記カテゴリ及び前記
ランの値をそれぞれ前記カテゴリ上限値及び前記ラン上
限値に置き換え、前記カテゴリ及びランの組み合わせを
可変長符号化したときのビット数を計算し、予め与えら
れた範囲で量子化幅と符号量との関係を求めるものであ
る請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】目標符号量によって量子化幅の範囲を設
定する設定回路を具備し、符号量計算回路は、ＤＣＴ回
路が出力したＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を線形量子化
した値が属するカテゴリ並びに量子化幅との関係、及び
前記ＤＣＴ係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形量子化した
ときに非ゼロとなる量子化幅との関係から、前記ＤＣＴ
係数を量子化幅Ｓで線形量子化したときのカテゴリ及び
ジグザグスキャン順における非ゼロ係数と非ゼロ係数と
の間のゼロの個数であるランを求め、前記カテゴリ及び
前記ランが予め与えられたそれぞれの上限値であるカテ
ゴリ上限値及びラン上限値を越える場合には前記カテゴ
リ及び前記ランの値をそれぞれ前記カテゴリ上限値及び
前記ラン上限値に置き換え、前記カテゴリ及びランの組
み合わせを可変長符号化したときのビット数を計算し、
前記設定回路で設定された範囲で量子化幅と符号量との
関係を求めるものである請求項１記載の画像符号化装
置。
【請求項４】符号量計算回路は、ＤＣＴ回路が出力し
たＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を線形量子化した値が属
するカテゴリ並びに量子化幅との関係、及び前記ＤＣＴ
係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形量子化したときに非ゼ
ロとなる量子化幅との関係から、前記ＤＣＴ係数を量子
化幅Ｓで線形量子化したときのカテゴリ及びジグザグス
キャン順における非ゼロ係数と非ゼロ係数との間のゼロ
の個数であるランを求め、前記カテゴリ及び前記ランが
予め与えられたそれぞれの上限値であるカテゴリ上限値
及びラン上限値を越える場合には前記カテゴリ及び前記
ランの値をそれぞれ前記カテゴリ上限値及び前記ラン上
限値に置き換え、前記カテゴリ及びランの組み合わせを
可変長符号化したときのビット数を計算し、設定回路で
設定された範囲で量子化幅並びにフレーム全体の符号量
との関係及び前記量子化幅並びに各ブロックの符号量と
の関係を求めるものであり、前記符号量計算回路で求め
られた量子化幅並びに前記フレーム全体の符号量との関
係、前記符号量計算回路で求められた量子化幅並びに各
ブロックの符号量との関係及び目標符号量によりブロッ
ク毎に符号量配分値Ａ(m)を求める符号量配分回路と、
可変長符号化回路が出力した符号のビット数をカウント
し、ブロック毎に符号量Ｘ(m)を出力するカウンタと、
前記符号量配分値Ａ(m)と前記符号量Ｘ(m)をブロック毎
に比較し、前記Ｘ(m)が前記Ａ(m)に達することにより前
記ブロックの符号化動作を停止させる比較回路を具備す
る請求項３記載の画像符号化装置。
【請求項５】画像データを蓄積し、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは
自然数）画素のブロック毎に出力するメモリと、前記メ
モリ画像データを離散コサイン変換してＤＣＴ係数を出
力するＤＣＴ回路と、前記ＤＣＴ係数を１フレーム分遅
延させる遅延回路と、前記遅延回路が出力したＤＣＴ係
数を量子化幅決定回路で決定された量子化幅を用いて線
形量子化する量子化回路と、前記量子化回路で量子化さ
れたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順に可変長符号化し
て出力する可変長符号化回路と、前記ＤＣＴ回路が出力
したＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を線形量子化した値が
属するカテゴリ並びに量子化幅との関係、及び前記ＤＣ
Ｔ係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形量子化したときに非
ゼロとなる量子化幅との関係から、前記ＤＣＴ回路が出
力したＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで線形量子化したときの
カテゴリ及びジグザグスキャン順における非ゼロ係数と
非ゼロ係数との間のゼロの個数であるランを求め、前記
カテゴリ及びランの組み合わせを可変長符号化したとき
のビット数を計算し、予め与えられた範囲で量子化幅と
符号量との関係を求める符号量計算回路と、前記符号量
計算回路で求められた量子化幅と符号量との関係、及び
予め与えられた目標符号量により量子化幅を決定する量
子化幅決定回路と、前記可変長符号化回路が出力した符
号を復号する復号回路と、前記復号回路からの出力を逆
量子化する逆量子化回路と、前記逆量子化回路からの出
力を逆離散コサイン変換する逆ＤＣＴ回路とを具備する
画像符号化復号装置。
【請求項６】画像データを蓄積し、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは
自然数）画素のブロック毎に出力するメモリと、前記メ
モリ画像データを離散コサイン変換してＤＣＴ係数を出
力するＤＣＴ回路と、前記ＤＣＴ係数を１フレーム分遅
延させる遅延回路と、前記遅延回路が出力したＤＣＴ係
数を量子化幅決定回路で決定された量子化幅を用いて線
形量子化する量子化回路と、前記量子化回路で量子化さ
れたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順に可変長符号化し
て出力する可変長符号化回路と、前記ＤＣＴ回路が出力
したＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を線形量子化した値が
属するカテゴリ並びに量子化幅との関係、及び前記ＤＣ
Ｔ係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形量子化したときに非
ゼロとなる量子化幅との関係から、前記ＤＣＴ係数を量
子化幅Ｓで線形量子化したときのカテゴリ及びジグザグ
スキャン順における非ゼロ係数と非ゼロ係数との間のゼ
ロの個数であるランを求め、前記カテゴリ及び前記ラン
が予め与えられたそれぞれの上限値であるカテゴリ上限
値及びラン上限値を越える場合には前記カテゴリ及び前
記ランの値をそれぞれ前記カテゴリ上限値及び前記ラン
上限値に置き換え、前記カテゴリ及びランの組み合わせ
を可変長符号化したときのビット数を計算し、予め与え
られた範囲で量子化幅と符号量との関係を求める符号量
計算回路と、前記符号量計算回路で求められた量子化幅
と符号量との関係、及び予め与えられた目標符号量によ
り量子化幅を決定する量子化幅決定回路と、前記可変長
符号化回路が出力した符号を復号する復号回路と、前記
復号回路からの出力を逆量子化する逆量子化回路と、前
記逆量子化回路からの出力を逆離散コサイン変換する逆
ＤＣＴ回路とを具備する画像符号化復号装置。
【請求項７】画像データを蓄積し、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは
自然数）画素のブロック毎に出力するメモリと、前記メ
モリ画像データを離散コサイン変換してＤＣＴ係数を出
力するＤＣＴ回路と、前記ＤＣＴ係数を１フレーム分遅
延させる遅延回路と、前記遅延回路が出力したＤＣＴ係
数を量子化幅決定回路で決定された量子化幅を用いて線
形量子化する量子化回路と、前記量子化回路で量子化さ
れたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順に可変長符号化し
て出力する可変長符号化回路と、予め与えられた目標符
号量によって量子化幅の範囲を設定する設定回路と、前
記ＤＣＴ回路が出力したＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を
線形量子化した値が属するカテゴリ並びに量子化幅との
関係、及び前記ＤＣＴ係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形
量子化したときに非ゼロとなる量子化幅との関係から、
前記ＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで線形量子化したときのカ
テゴリ及びジグザグスキャン順における非ゼロ係数と非
ゼロ係数との間のゼロの個数であるランを求め、前記カ
テゴリ及び前記ランが予め与えられたそれぞれの上限値
であるカテゴリ上限値及びラン上限値を越える場合には
前記カテゴリ及び前記ランの値をそれぞれ前記カテゴリ
上限値及び前記ラン上限値に置き換え、前記カテゴリ及
びランの組み合わせを可変長符号化したときのビット数
を計算し、前記設定回路で設定された範囲で量子化幅と
符号量との関係を求める符号量計算回路と、前記符号量
計算回路で求められた量子化幅と符号量との関係、及び
前記目標符号量により量子化幅を決定する量子化幅決定
回路と、前記可変長符号化回路が出力した符号を復号す
る復号回路と、前記復号回路からの出力を逆量子化する
逆量子化回路と、前記逆量子化回路からの出力を逆離散
コサイン変換する逆ＤＣＴ回路とを具備する画像符号化
復号装置。
【請求項８】画像データを蓄積し、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは
自然数）画素のブロック毎に出力するメモリと、前記メ
モリ画像データを離散コサイン変換してＤＣＴ係数を出
力するＤＣＴ回路と、前記ＤＣＴ係数を１フレーム分遅
延させる遅延回路と、前記遅延回路が出力したＤＣＴ係
数を量子化幅決定回路で決定された量子化幅を用いて線
形量子化する量子化回路と、前記量子化回路で量子化さ
れたＤＣＴ係数をジグザグスキャン順に可変長符号化し
て出力する可変長符号化回路と、予め与えられた目標符
号量によって量子化幅の範囲を設定する設定回路と、前
記ＤＣＴ回路が出力したＤＣＴ係数、前記ＤＣＴ係数を
線形量子化した値が属するカテゴリ並びに量子化幅との
関係、及び前記ＤＣＴ係数並びに前記ＤＣＴ係数を線形
量子化したときに非ゼロとなる量子化幅との関係から、
前記ＤＣＴ係数を量子化幅Ｓで線形量子化したときのカ
テゴリ及びジグザグスキャン順における非ゼロ係数と非
ゼロ係数との間のゼロの個数であるランを求め、前記カ
テゴリ及び前記ランが予め与えられたそれぞれの上限値
であるカテゴリ上限値及びラン上限値を越える場合には
前記カテゴリ及び前記ランの値をそれぞれ前記カテゴリ
上限値及び前記ラン上限値に置き換え、前記カテゴリ及
びランの組み合わせを可変長符号化したときのビット数
を計算し、前記設定回路で設定された範囲で量子化幅並
びにフレーム全体の符号量との関係及び前記量子化幅並
びに各ブロックの符号量との関係を求める符号量計算回
路と、前記符号量計算回路で求められた量子化幅と符号
量との関係、及び予め与えられた目標符号量により量子
化幅を決定する量子化幅決定回路と、前記符号量計算回
路で求められた量子化幅並びに前記フレーム全体の符号
量との関係、前記符号量計算回路で求められた量子化幅
並びに各ブロックの符号量との関係及び目標符号量によ
りブロック毎に符号量配分値Ａ(m)を求める符号量配分
回路と、可変長符号化回路が出力した符号のビット数を
カウントし、ブロック毎に符号量Ｘ(m)を出力するカウ
ンタと、前記符号量配分値Ａ(m)と前記符号量Ｘ(m)をブ
ロック毎に比較し、前記Ｘ(m)が前記Ａ(m)に達すること
により前記ブロックの符号化動作を停止させる比較回路
と、前記可変長符号化回路が出力した符号を復号する復
号回路と、前記復号回路からの出力を逆量子化する逆量
子化回路と、前記逆量子化回路からの出力を逆離散コサ
イン変換する逆ＤＣＴ回路とを具備する画像符号化復号
装置。