JP3195966B2 - ベクトル量子化とランレングスコード化の両方を使用し、さらに適応ランレングスコード化を使用したデータのコード化方法及びその装置 - Google Patents
ベクトル量子化とランレングスコード化の両方を使用し、さらに適応ランレングスコード化を使用したデータのコード化方法及びその装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には信号処理分野に関するものであ
り、さらに限定するならば、データのコード化及び圧縮
に関するものである。さらに特定するならば、本発明
は、適応コードブックを使用したランレングスコード化
のみ、及び適応コードブックを使用あるいは使用せずに
ベクトル量子化とランレングスコード化の両方を利用し
てデータをコード化及び圧縮する方法及び装置に関す
る。対象データは１次元、２次元、３次元又はそれ以上
の次元のものでも構わないが、最も実用性の高い使用法
は２次元及び３次元のデータに適用されるものである。
本発明は画像処理分野において実用性が高い。利用分野
にはテレビ、ビデオ電話、新聞無線伝送、医療用画像処
理、衛星写真画像処理及び他の多数の画像処理がある。
本発明は３次元データ処理における適用も可能であり、
これらにはビデオ処理システム、物体モデル化並びに気
象及び地理のマップ処理が含まれる。
り、さらに限定するならば、データのコード化及び圧縮
に関するものである。さらに特定するならば、本発明
は、適応コードブックを使用したランレングスコード化
のみ、及び適応コードブックを使用あるいは使用せずに
ベクトル量子化とランレングスコード化の両方を利用し
てデータをコード化及び圧縮する方法及び装置に関す
る。対象データは１次元、２次元、３次元又はそれ以上
の次元のものでも構わないが、最も実用性の高い使用法
は２次元及び３次元のデータに適用されるものである。
本発明は画像処理分野において実用性が高い。利用分野
にはテレビ、ビデオ電話、新聞無線伝送、医療用画像処
理、衛星写真画像処理及び他の多数の画像処理がある。
本発明は３次元データ処理における適用も可能であり、
これらにはビデオ処理システム、物体モデル化並びに気
象及び地理のマップ処理が含まれる。
発明の背景 画像の処理において、例えば２次元での画像の空間的
表示は特徴的には異なるデータ空間にてその画像を表示
する信号に変換される。この変換のいくつかの理由の１
つは、その画像を適切に表示するのに要するデジタルデ
ータ量を圧縮又は最少化するためである。データ要件の
縮減は固定バンド幅通信チャンネルに沿ってデータが伝
達される処理速度を増し、その画像の保存に必要なメモ
リ量を減少させる。以下記載の発明の背景の記述内容の
大部分はウオーレスＧによる秀逸記事「JPEG静止画像圧
縮基準」（1991年４月「ACMの通信」誌ページ30−43）
を参考にしたものであり、その内容を本文中にて援用す
る。
表示は特徴的には異なるデータ空間にてその画像を表示
する信号に変換される。この変換のいくつかの理由の１
つは、その画像を適切に表示するのに要するデジタルデ
ータ量を圧縮又は最少化するためである。データ要件の
縮減は固定バンド幅通信チャンネルに沿ってデータが伝
達される処理速度を増し、その画像の保存に必要なメモ
リ量を減少させる。以下記載の発明の背景の記述内容の
大部分はウオーレスＧによる秀逸記事「JPEG静止画像圧
縮基準」（1991年４月「ACMの通信」誌ページ30−43）
を参考にしたものであり、その内容を本文中にて援用す
る。
２次元グレースケール画像の基本的な場合では、画像
の２次元方向を横断する連続的（空間及び振幅）グレー
スケール強度は離散的画素の配列に変換され、それぞれ
の画素は典型的には固定された量子化レベルのセットか
ら選択される離散的強度を有している。典型的なデジタ
ル画像はn1×n2（例:512×512）の画素の配列から構成
されており、各々は256の強度レベル（８デジタルの信
号ビットにより表示可）に量子化される。各レベルは通
常１整数によって示され、０は最も暗いレベルを表し、
255は最も明るいレベルを表す。
の２次元方向を横断する連続的（空間及び振幅）グレー
スケール強度は離散的画素の配列に変換され、それぞれ
の画素は典型的には固定された量子化レベルのセットか
ら選択される離散的強度を有している。典型的なデジタ
ル画像はn1×n2（例:512×512）の画素の配列から構成
されており、各々は256の強度レベル（８デジタルの信
号ビットにより表示可）に量子化される。各レベルは通
常１整数によって示され、０は最も暗いレベルを表し、
255は最も明るいレベルを表す。
画像のサンプル化はいくつもの技術を利用して実行が
可能である。１つの基本的な技術はグレースケール強度
レベル全体を単純に256のレベルに分割し、画像を横断
する各n1位置での強度と画像の下方へのn2列の強度を測
定し、その配列内の各画素に対して実際に測定された強
度に最も近い256レベルの１つを配分することである。
可能である。１つの基本的な技術はグレースケール強度
レベル全体を単純に256のレベルに分割し、画像を横断
する各n1位置での強度と画像の下方へのn2列の強度を測
定し、その配列内の各画素に対して実際に測定された強
度に最も近い256レベルの１つを配分することである。
サンプル化で得られる結果はデジタル画像であり、０
から255までの振幅でn1×n2の整数の配列によって表示
が可能である。画像を伝達するには、技術的には１列ず
つ流列形態にてこのデータを単純に伝達することで可能
である。しかしながら、このような処理は多量データ
（１画素につき８ビット）の伝達を必要とする。画像の
大部分は、相互に類似して相関関数を有している画素に
よって表示されることは周知である。データ要件の大き
な減少は多くの画像において生じる冗長性を利用する周
知技術によって達成が可能である。
から255までの振幅でn1×n2の整数の配列によって表示
が可能である。画像を伝達するには、技術的には１列ず
つ流列形態にてこのデータを単純に伝達することで可能
である。しかしながら、このような処理は多量データ
（１画素につき８ビット）の伝達を必要とする。画像の
大部分は、相互に類似して相関関数を有している画素に
よって表示されることは周知である。データ要件の大き
な減少は多くの画像において生じる冗長性を利用する周
知技術によって達成が可能である。
周知技術の１つは、空間領域、即ち強度振幅がn1とn2
の領域の空間位置と相関関係にある領域から他の領域、
例えば空間周波数領域へと画像を変換するものである。
この空間周波数領域において、画像は空間周波数での振
幅によって表示される。空間周波数は水平または垂直距
離（またはその組合せ）に沿って１画素から次の画素へ
の強度の変化程度に関連していると考えることが可能で
ある。例えば、黒から白に変化するある幅を有した垂直
な棒の画像は空間周波数のセットによって特徴づけられ
るであろう。もっと狭い幅の棒での類似した画像におい
ては、空間周波数のセットは異なるものとなり、１画素
から次の画素へのさらに高い周波数の変動を示す。同時
に、垂直方向における変動もまた同様な変化をもたら
す。空間画像を別な領域、例えば周波数領域に変換する
コード化技術は一般的に「変換」コード化技術と呼ばれ
ている。
の領域の空間位置と相関関係にある領域から他の領域、
例えば空間周波数領域へと画像を変換するものである。
この空間周波数領域において、画像は空間周波数での振
幅によって表示される。空間周波数は水平または垂直距
離（またはその組合せ）に沿って１画素から次の画素へ
の強度の変化程度に関連していると考えることが可能で
ある。例えば、黒から白に変化するある幅を有した垂直
な棒の画像は空間周波数のセットによって特徴づけられ
るであろう。もっと狭い幅の棒での類似した画像におい
ては、空間周波数のセットは異なるものとなり、１画素
から次の画素へのさらに高い周波数の変動を示す。同時
に、垂直方向における変動もまた同様な変化をもたら
す。空間画像を別な領域、例えば周波数領域に変換する
コード化技術は一般的に「変換」コード化技術と呼ばれ
ている。
典型的な変換コード化技術はDCT又は離散コサイン変
換技術として知られている。この名称はコサイン関数が
空間的に連続的な信号ではなく、空間において離散的で
ある信号要素に適用されることからきている。
換技術として知られている。この名称はコサイン関数が
空間的に連続的な信号ではなく、空間において離散的で
ある信号要素に適用されることからきている。
DCT圧縮は図１においてn1及びn2に略図的に示されて
いる原画像104のｔ個の全サンプルブロック102 1、102
2、102 3、‥‥102n、‥‥102tの流列の圧縮として考察
することが可能である。各ブロック102nは連続的な画素
106の配列によって構成されている。典型的なブロック
サイズは８×８画素ブロックであり、全部で64画素が存
在する。図１の場合にはｔ＝4,096である。
いる原画像104のｔ個の全サンプルブロック102 1、102
2、102 3、‥‥102n、‥‥102tの流列の圧縮として考察
することが可能である。各ブロック102nは連続的な画素
106の配列によって構成されている。典型的なブロック
サイズは８×８画素ブロックであり、全部で64画素が存
在する。図１の場合にはｔ＝4,096である。
図２は変換コード化技術の本質的なステップを示して
おり、例えばグレースケール振幅のごとき１要素に対す
るDCTである。各８×８ブロック102nはエンコーダ120に
入力される。データはDCTオペレータ122に伝達される。
DCT122において、変換関数が以下に記載された周知な関
係式に従って各ブロック102nのデータに適用される。
おり、例えばグレースケール振幅のごとき１要素に対す
るDCTである。各８×８ブロック102nはエンコーダ120に
入力される。データはDCTオペレータ122に伝達される。
DCT122において、変換関数が以下に記載された周知な関
係式に従って各ブロック102nのデータに適用される。
k1,k2＝０のとき その他の場合Ｃ（k1）,C（k2）＝１ 上記式において、Ｆ（k1,k2）は、変数k1とk2での変
換関数であり、ｆ（n1,n2）はn1とn2である空間距離の
関数としてのブロック102nでの原関数の振幅様式であ
る。
換関数であり、ｆ（n1,n2）はn1とn2である空間距離の
関数としてのブロック102nでの原関数の振幅様式であ
る。
DCT122は、同調分析器、即ち、その入力信号の周波数
要素を分析する要素として考えることが可能である。各
８×８ブロック102nは実質的には64ポイントの離散信号
であり、２つの空間距離n1とn2の関数である。DCT122は
その信号を64の直交基本信号に分解し、その各々は入力
信号の「空間スペクトル」を有する64個の独特な２次元
（２−Ｄ）の「空間周波数」の１つを含んでいる。DCT1
22の出力は本明細書にて「変換ブロック」と呼称されて
おり、64個の基本信号振幅又は「DCT係数」のセットで
あり、その値は特定の64ポイント入力信号、即ち、ブロ
ック102nの強度様式によって独特に決定されるものであ
る。本明細書中においてDCT変換は説明の目的にて使用
されてはいるが、サブバンド変換を含む他の変換も適用
可能であり、本発明の実施において使用されよう。
要素を分析する要素として考えることが可能である。各
８×８ブロック102nは実質的には64ポイントの離散信号
であり、２つの空間距離n1とn2の関数である。DCT122は
その信号を64の直交基本信号に分解し、その各々は入力
信号の「空間スペクトル」を有する64個の独特な２次元
（２−Ｄ）の「空間周波数」の１つを含んでいる。DCT1
22の出力は本明細書にて「変換ブロック」と呼称されて
おり、64個の基本信号振幅又は「DCT係数」のセットで
あり、その値は特定の64ポイント入力信号、即ち、ブロ
ック102nの強度様式によって独特に決定されるものであ
る。本明細書中においてDCT変換は説明の目的にて使用
されてはいるが、サブバンド変換を含む他の変換も適用
可能であり、本発明の実施において使用されよう。
このDCT係数値は64ポイントの入力信号102nに含まれ
る２次元空間周波数の相対量と見なすことが可能であ
る。距離n1とn2両方でのゼロ周波数における係数は「DC
係数」と呼ばれるものであり、残余の63係数は「AC係
数」と呼ばれるものである。
る２次元空間周波数の相対量と見なすことが可能であ
る。距離n1とn2両方でのゼロ周波数における係数は「DC
係数」と呼ばれるものであり、残余の63係数は「AC係
数」と呼ばれるものである。
経験によれば、典型的な画像104においては画素から
画素へのサンプル値は典型的には１画像を横断してゆっ
くりと変化する。よって、データ圧縮はデジタル信号の
多数の入手可能ビットをこのゆっくりとした空間変動に
対応する低空間周波数に配分することで可能となる。典
型的なソースブロック102nに対しては、多数の空間周波
数はゼロ又はゼロに近い振幅を有し、コード化する必要
はない。図３において略図的に示されているように、変
換ブロック112nの典型的なグラフ的表示は、DCTによる
ブロック102nの変換の結果であり、ゼロ振幅係数は白地
で表示され、非ゼロ振幅係数には斜線がかけられてい
る。原点の周囲の小さな斜線部分114は大きな白地部分1
16で囲まれている。このタイプの様式は各８×８ブロッ
クに対して典型的に発生するものである。
画素へのサンプル値は典型的には１画像を横断してゆっ
くりと変化する。よって、データ圧縮はデジタル信号の
多数の入手可能ビットをこのゆっくりとした空間変動に
対応する低空間周波数に配分することで可能となる。典
型的なソースブロック102nに対しては、多数の空間周波
数はゼロ又はゼロに近い振幅を有し、コード化する必要
はない。図３において略図的に示されているように、変
換ブロック112nの典型的なグラフ的表示は、DCTによる
ブロック102nの変換の結果であり、ゼロ振幅係数は白地
で表示され、非ゼロ振幅係数には斜線がかけられてい
る。原点の周囲の小さな斜線部分114は大きな白地部分1
16で囲まれている。このタイプの様式は各８×８ブロッ
クに対して典型的に発生するものである。
DCT122での変換後、いくつかの他の操作が量子化装置
124及びエンコーダ126において行われるが、その操作は
以下にてさらに詳細に説明されている。ここでエンコー
ダが充分に理解されるようにそれらの操作を解説する。
基本的にはこれらの操作は、DCTから出力された変換信
号Ｆ（k1,k2）をさらに変換してコード化する。信号はD
CTエンコーダ120から、通信チャンネルを介して伝達さ
れるか、又は保存され、又は他の処理が施される。その
後、圧縮された画像データはDCTデコーダ130に入力され
る。そのデコーダ130はデコーダ136、脱量子化装置134
及び逆DCT（“IDCT"）132を含むものである。脱量子化
装置134とデコーダ136はエンコーダ126と量子化装置124
によって引き起こされる効果をそれぞれ逆転する。従っ
て、脱量子化装置134の出力は変換データ空間（k1,k2）
内の関数であり、典型的には８×８のブロックの形態で
もある。IDCT132において、逆変数が各変換ブロックの
データに適用される。この変換は前述の前方変換の効果
を元に戻す（undo）ように設計されており、その特徴は
通常知識を有した当業者には周知なものである。
124及びエンコーダ126において行われるが、その操作は
以下にてさらに詳細に説明されている。ここでエンコー
ダが充分に理解されるようにそれらの操作を解説する。
基本的にはこれらの操作は、DCTから出力された変換信
号Ｆ（k1,k2）をさらに変換してコード化する。信号はD
CTエンコーダ120から、通信チャンネルを介して伝達さ
れるか、又は保存され、又は他の処理が施される。その
後、圧縮された画像データはDCTデコーダ130に入力され
る。そのデコーダ130はデコーダ136、脱量子化装置134
及び逆DCT（“IDCT"）132を含むものである。脱量子化
装置134とデコーダ136はエンコーダ126と量子化装置124
によって引き起こされる効果をそれぞれ逆転する。従っ
て、脱量子化装置134の出力は変換データ空間（k1,k2）
内の関数であり、典型的には８×８のブロックの形態で
もある。IDCT132において、逆変数が各変換ブロックの
データに適用される。この変換は前述の前方変換の効果
を元に戻す（undo）ように設計されており、その特徴は
通常知識を有した当業者には周知なものである。
IDCTの出力はn1とn2の空間距離での８×８画像信号の
再構築であり、基本信号の総計によって発生する。数学
的に、DCTは画像と周波数領域との間の64値の１対１の
マップ処理である。もしDCTとIDCTが完全に正確に計算
できるなら、そしてもしDCT係数が量子化装置124内のよ
うに量子化されていない（従って、後に脱量子化）なら
ば、元の64ポイント信号102nは正確に回復可能である。
原則的にはDCTはソース画像サンプルに対して損失を一
切導入せず、もっと効率的にコード化される領域にそれ
らを変換するだけである。
再構築であり、基本信号の総計によって発生する。数学
的に、DCTは画像と周波数領域との間の64値の１対１の
マップ処理である。もしDCTとIDCTが完全に正確に計算
できるなら、そしてもしDCT係数が量子化装置124内のよ
うに量子化されていない（従って、後に脱量子化）なら
ば、元の64ポイント信号102nは正確に回復可能である。
原則的にはDCTはソース画像サンプルに対して損失を一
切導入せず、もっと効率的にコード化される領域にそれ
らを変換するだけである。
コード化処理のコード化段階の説明に戻れば、DCT122
からの出力後、この場合には64のDCT係数の各々は量子
化又は再構築レベル表を参照して量子化される。量子化
の１つの目的は視覚的に重要ではない情報を排除するこ
とである。量子化の別目的は不定数のビットに対する必
要性を排除することであるが、これは量子化が利用され
ない場合のことである。量子化において、各係数は量子
化表内の値と比較対照され、実際の係数に最も近い値と
交換される。解説のみを目的として、均一長のコードワ
ードが使用されていると仮定すると、例えば８ビットが
使用されたなら各係数は256量子化又は再構築レベルの
最も近いものに量子化され得る。もし７ビットだけが使
用されるなら128再構築レベルのみが利用可能となるだ
けである。しかし、典型的にはそのコードワードは均一
長ではない。
からの出力後、この場合には64のDCT係数の各々は量子
化又は再構築レベル表を参照して量子化される。量子化
の１つの目的は視覚的に重要ではない情報を排除するこ
とである。量子化の別目的は不定数のビットに対する必
要性を排除することであるが、これは量子化が利用され
ない場合のことである。量子化において、各係数は量子
化表内の値と比較対照され、実際の係数に最も近い値と
交換される。解説のみを目的として、均一長のコードワ
ードが使用されていると仮定すると、例えば８ビットが
使用されたなら各係数は256量子化又は再構築レベルの
最も近いものに量子化され得る。もし７ビットだけが使
用されるなら128再構築レベルのみが利用可能となるだ
けである。しかし、典型的にはそのコードワードは均一
長ではない。
量子化装置124の出力の正常化は可能である。脱量子
化装置134において、いかなる正常化の効果も逆転され
る。脱量子化装置からの出力は量子化装置124によって
使用される量子化表に記載された量子化された値であ
る。
化装置134において、いかなる正常化の効果も逆転され
る。脱量子化装置からの出力は量子化装置124によって
使用される量子化表に記載された量子化された値であ
る。
もし特定の信号処理の目的が視覚的人工物の存在な
く、できる限り画像を圧縮することであれば、量子化表
の各ステップサイズは、その対応するコサインの基礎関
数の視覚的貢献に対する知覚的しきい値として、又は
「何とか気付く程度の相違」として選択されるのが理想
である。これらのしきい値もまたソース画像特性、表示
特性及び視覚距離の関数である。これらの変数が合理的
に定義される適用形態において、最良のしきい値を決定
するために心理的視覚実験が可能である。量子化は多数
を１つにマップ処理することであり、従って、基本的に
は損失が大きい。それはDCTベースのエンコーダの主た
る損失要因である。
く、できる限り画像を圧縮することであれば、量子化表
の各ステップサイズは、その対応するコサインの基礎関
数の視覚的貢献に対する知覚的しきい値として、又は
「何とか気付く程度の相違」として選択されるのが理想
である。これらのしきい値もまたソース画像特性、表示
特性及び視覚距離の関数である。これらの変数が合理的
に定義される適用形態において、最良のしきい値を決定
するために心理的視覚実験が可能である。量子化は多数
を１つにマップ処理することであり、従って、基本的に
は損失が大きい。それはDCTベースのエンコーダの主た
る損失要因である。
量子化後に、本発明の目的のためにDC要素は他の係数
と共に考察することも可能であるが、DC係数は典型的に
は63のAC係数から分離的に処理される。これらDC係数は
64画像サンプルの平均値の計測値である。隣接するソー
スブロック102nのDC係数間には通常において強力な相関
関係が存在するので、量子化されたDC係数は典型的には
コード化順序内の前変換ブロックのDC項との差としてコ
ード化される。ブロック102nのコード化順序は典型的に
はn1方向に沿った正弦曲線経路であり、ブロック列の端
で１ブロックだけ上方移動し、最終列の最終ブロックに
到達するまでそのように継続する。このことは図１の経
路Ｓによって示されている。他のブロックコード化順序
もまた可能であり、これには垂直正弦曲線様式、又は両
軸に対して一般的に45度で延び出して増加的に長くなる
長さを有した正弦曲線様式がある。DC係数の差処理はDC
値間の差がDC値それ自体よりも少ないエネルギーの消費
で済むために有利である。よって、DC値それ自体をコー
ド化するよりもその差のコード化には少ないビットの必
要性で済むからである。
と共に考察することも可能であるが、DC係数は典型的に
は63のAC係数から分離的に処理される。これらDC係数は
64画像サンプルの平均値の計測値である。隣接するソー
スブロック102nのDC係数間には通常において強力な相関
関係が存在するので、量子化されたDC係数は典型的には
コード化順序内の前変換ブロックのDC項との差としてコ
ード化される。ブロック102nのコード化順序は典型的に
はn1方向に沿った正弦曲線経路であり、ブロック列の端
で１ブロックだけ上方移動し、最終列の最終ブロックに
到達するまでそのように継続する。このことは図１の経
路Ｓによって示されている。他のブロックコード化順序
もまた可能であり、これには垂直正弦曲線様式、又は両
軸に対して一般的に45度で延び出して増加的に長くなる
長さを有した正弦曲線様式がある。DC係数の差処理はDC
値間の差がDC値それ自体よりも少ないエネルギーの消費
で済むために有利である。よって、DC値それ自体をコー
ド化するよりもその差のコード化には少ないビットの必
要性で済むからである。
DC係数がコード化された後に、AC係数のセットは典型
的には図４のようにジグザグ様式にて配置される。この
配置処理は、k1とk2の両距離にて低空間周波数要素にて
開始され、高周波要素に移行する。既述のように、変換
された画像は典型的には比較的多くの大振幅低周波数要
素と比較的多くの小振幅高周波数要素にて特徴づけられ
ている。このジグザグ配置処理は大小振幅係数の変換領
域の位置のコード化を実行するためのランレングスコー
ド化処理の場合に有用である。
的には図４のようにジグザグ様式にて配置される。この
配置処理は、k1とk2の両距離にて低空間周波数要素にて
開始され、高周波要素に移行する。既述のように、変換
された画像は典型的には比較的多くの大振幅低周波数要
素と比較的多くの小振幅高周波数要素にて特徴づけられ
ている。このジグザグ配置処理は大小振幅係数の変換領
域の位置のコード化を実行するためのランレングスコー
ド化処理の場合に有用である。
典型的にはこの係数振幅はしきい値と比較される。し
きい値を越えるとその振幅はコード化されるべく選択さ
れる。しきい値以下では振幅はコード化のためには選択
されず、ゼロにセットされる。説明の目的にて、しきい
値以下の振幅を有した係数は「非選択」係数、時にはゼ
ロ振幅を有した係数と呼称し、しきい値を越える振幅を
有した係数は「選択」係数、又は非ゼロ振幅を有した係
数と呼称する。しかしながら、多くのいわゆるゼロ振幅
係数は、小さくて、非ゼロの振幅を有していると理解さ
れるべきである。
きい値を越えるとその振幅はコード化されるべく選択さ
れる。しきい値以下では振幅はコード化のためには選択
されず、ゼロにセットされる。説明の目的にて、しきい
値以下の振幅を有した係数は「非選択」係数、時にはゼ
ロ振幅を有した係数と呼称し、しきい値を越える振幅を
有した係数は「選択」係数、又は非ゼロ振幅を有した係
数と呼称する。しかしながら、多くのいわゆるゼロ振幅
係数は、小さくて、非ゼロの振幅を有していると理解さ
れるべきである。
多くの係数は選択されないので、64の空間周波数の各
々の係数値をデジタルコード化するよりも63のAC係数の
どれが選択されるかを特定し、それらの量子化された係
数値を特定することによって場所の情報をコード化する
ことがさらに効率的である。それら係数は変換領域によ
って定義された配列セット内でのそれらの位置によって
特定される。どの係数が非ゼロであるかをコード化する
には２つの技術が知られている。１つは「ランレングス
コード化」と呼ばれるものであり、他方は「ベクトル量
子化」と呼ばれるものである。ランレグスコード化はジ
グザグ様式によって係数に適用される配置処理を活用す
るものであり、ベクトル量子化は変換領域の距離的配備
に固有な配置処理のみを活用するものである。
々の係数値をデジタルコード化するよりも63のAC係数の
どれが選択されるかを特定し、それらの量子化された係
数値を特定することによって場所の情報をコード化する
ことがさらに効率的である。それら係数は変換領域によ
って定義された配列セット内でのそれらの位置によって
特定される。どの係数が非ゼロであるかをコード化する
には２つの技術が知られている。１つは「ランレングス
コード化」と呼ばれるものであり、他方は「ベクトル量
子化」と呼ばれるものである。ランレグスコード化はジ
グザグ様式によって係数に適用される配置処理を活用す
るものであり、ベクトル量子化は変換領域の距離的配備
に固有な配置処理のみを活用するものである。
ランレングスコード化の方法に従い、前に選択された
係数との相関的なそれらの位置に基づき、選択された係
数を有するジグザグ通路に沿った位置が特定される。図
５に示すように、変換されたブロック112nにおいて６個
のAC係数が選択される。これらはDC係数を数えずに、ジ
グザグ通路に沿った第２、第５、第16、第17、第24及び
第40の係数である。これをコード化する１つの方法は、
選択された係数間の非選択係数の数（即ち、選択係数の
位置）を表すデジタルコードワードを、選択された係数
の量子化された振幅を表す一連のコードワードと共に伝
達することである。
係数との相関的なそれらの位置に基づき、選択された係
数を有するジグザグ通路に沿った位置が特定される。図
５に示すように、変換されたブロック112nにおいて６個
のAC係数が選択される。これらはDC係数を数えずに、ジ
グザグ通路に沿った第２、第５、第16、第17、第24及び
第40の係数である。これをコード化する１つの方法は、
選択された係数間の非選択係数の数（即ち、選択係数の
位置）を表すデジタルコードワードを、選択された係数
の量子化された振幅を表す一連のコードワードと共に伝
達することである。
例えば、図５において、選択された係数間の非選択係
数の数を表す中間コード列は、１、２、10、０、６、1
5、23（又はさらに典型的には「ブロックの端」）とな
るであろう。始点としてのDC係数から開始し、最初に選
択された係数の前（列の２番目）は１である。最初に選
択された係数と２番目（列の５番目）との間の妨害非選
択係数の数は２である。第２と第３（16番目）との間の
数は10である。第３と第４（17番目）との間の数はゼロ
であり、このような関係で連続する。最後に選択される
係数の後には23の非選択係数がブロックの端の前に生じ
る。この23個の非選択係数のランをコードワード「23」
で表すことは可能である。あるいは、そしてさらに効率
的に、係数の残り（６番目の選択係数後）が非選択であ
ることを表すために特別なコードワードがブロックの端
に付与される。（妨害非選択係数の数を数えない他の方
法は、次の選択係数の位置を特定することである。両方
法は基本的には同一である。） この中間コード列（１、２、10、０、６、15、ブロッ
クの端）はデジタル表示でなければならず、典型的には
単に各ランレングスに対する二進法コード化処理によ
る。可能な最短ランレングスはゼロであり、可能な最長
ランレングスは63であり、最も単純な例によれば、各ラ
ンレングスを特定するのには６ビットが必要である。他
の例では各ランレングスを特定するのに可変長コードワ
ードを使用した「エントロピー」コード化処理として知
られるものがあり、これを以下において解説する。
数の数を表す中間コード列は、１、２、10、０、６、1
5、23（又はさらに典型的には「ブロックの端」）とな
るであろう。始点としてのDC係数から開始し、最初に選
択された係数の前（列の２番目）は１である。最初に選
択された係数と２番目（列の５番目）との間の妨害非選
択係数の数は２である。第２と第３（16番目）との間の
数は10である。第３と第４（17番目）との間の数はゼロ
であり、このような関係で連続する。最後に選択される
係数の後には23の非選択係数がブロックの端の前に生じ
る。この23個の非選択係数のランをコードワード「23」
で表すことは可能である。あるいは、そしてさらに効率
的に、係数の残り（６番目の選択係数後）が非選択であ
ることを表すために特別なコードワードがブロックの端
に付与される。（妨害非選択係数の数を数えない他の方
法は、次の選択係数の位置を特定することである。両方
法は基本的には同一である。） この中間コード列（１、２、10、０、６、15、ブロッ
クの端）はデジタル表示でなければならず、典型的には
単に各ランレングスに対する二進法コード化処理によ
る。可能な最短ランレングスはゼロであり、可能な最長
ランレングスは63であり、最も単純な例によれば、各ラ
ンレングスを特定するのには６ビットが必要である。他
の例では各ランレングスを特定するのに可変長コードワ
ードを使用した「エントロピー」コード化処理として知
られるものがあり、これを以下において解説する。
前記コード化処理は単にジグザグ通路に沿った選択係
数の位置のコード化である。係数の振幅をコード化する
ことも必要である。（本発明は特に位置情報のコード化
に関するものである。）典型的には、選択係数の位置を
特定する情報は伝達すべきデータの半分以上を占める。
前述のように、例えば前記の均一コードワードの特殊な
場合には、係数の振幅は均一ワード長のコードワードに
量子化されており、この場合には８ビットである。従っ
て、１つの技術によれば、送られるべき最初のコードワ
ードが選択係数の位置（及び量）のコード化を行うもの
であるならば、第２流のコードワードを振幅用として送
ることが可能となる。従って、非常に基本的な方法、例
えば図５に示す例では、それらの位置用に７個のコード
ワード（「ブロックの端」を含む）と振幅用の６個のコ
ードワードとの総数13個のコードワードを送ることが必
要となるであろう。
数の位置のコード化である。係数の振幅をコード化する
ことも必要である。（本発明は特に位置情報のコード化
に関するものである。）典型的には、選択係数の位置を
特定する情報は伝達すべきデータの半分以上を占める。
前述のように、例えば前記の均一コードワードの特殊な
場合には、係数の振幅は均一ワード長のコードワードに
量子化されており、この場合には８ビットである。従っ
て、１つの技術によれば、送られるべき最初のコードワ
ードが選択係数の位置（及び量）のコード化を行うもの
であるならば、第２流のコードワードを振幅用として送
ることが可能となる。従って、非常に基本的な方法、例
えば図５に示す例では、それらの位置用に７個のコード
ワード（「ブロックの端」を含む）と振幅用の６個のコ
ードワードとの総数13個のコードワードを送ることが必
要となるであろう。
エントロピーコード化処理の場合、典型的な画像にお
いては、ある長さのランが発生する確率がその長さによ
って変化する事実を認知することが有益である。例え
ば、62のランはごく一般的であり、第１の位置で１個の
選択係数を表し、他の全ての係数は非選択である。同様
に、他の長いランは中間的長さのラン、例えば33のラン
よりも確率が高い。非常に短い長さのラン、例えばゼ
ロ、１及び２のランもまた確率が高い。理由は選択係数
がジグザグ様式の始めで分散する傾向にあるからであ
る。よって、エントロピーコード化処理では、この場合
はランレングスであるが、ある値がコード化を望まれる
値である確率が予想され、その値は最高から最低まで確
率によって指示される。次に一連のコードワード（「コ
ードブック」としても知られる）は、異なる長さ（ビッ
ト数）のコードワードで展開される。最短長のコードワ
ードは最高確率のランレングスに配分され、それより長
い長さのコードワードはそれより低い確率のランレング
スに配分される。よって、最も確率の高いランは最短コ
ードワードで特定されるので、一連のランを特定するに
は典型的には少ないビットでよい。
いては、ある長さのランが発生する確率がその長さによ
って変化する事実を認知することが有益である。例え
ば、62のランはごく一般的であり、第１の位置で１個の
選択係数を表し、他の全ての係数は非選択である。同様
に、他の長いランは中間的長さのラン、例えば33のラン
よりも確率が高い。非常に短い長さのラン、例えばゼ
ロ、１及び２のランもまた確率が高い。理由は選択係数
がジグザグ様式の始めで分散する傾向にあるからであ
る。よって、エントロピーコード化処理では、この場合
はランレングスであるが、ある値がコード化を望まれる
値である確率が予想され、その値は最高から最低まで確
率によって指示される。次に一連のコードワード（「コ
ードブック」としても知られる）は、異なる長さ（ビッ
ト数）のコードワードで展開される。最短長のコードワ
ードは最高確率のランレングスに配分され、それより長
い長さのコードワードはそれより低い確率のランレング
スに配分される。よって、最も確率の高いランは最短コ
ードワードで特定されるので、一連のランを特定するに
は典型的には少ないビットでよい。
エントロピー、又は可変長コードワードコード化処理
に関する１つの問題点は、それらコードワードが必ずし
も同一長ではないという事実から発生する。デコーダは
「１」と「０」のストリーム流内で１つのコードワード
が終わり、次のコードワードが始まるときを特定する何
らかの特定方法を持たなければならない。全てのコード
ワードが同一長である場合、デコーダは単に固定数のビ
ットの端でコードワードを分析し始めるだけである。可
変長コード化処理のためのいくつかの技術が実施されて
いる。典型的なものはハフマンコード化と計算コード化
である。ハフマンコード化はリムJ.S.の「二次元信号と
画像処理」ニュージャージー州エングルウッドクリフ
ス、プレンチスホール（1990年）613ページから616ペー
ジと、ハフマンD.A.の「最低冗長コードの構築法」（学
会誌IRE第40巻、1962年、1098ページから1101ページ）
に詳細に解説されている。計算コード化はペネベーカW.
B.、ミッチェルJ.L.その他による「計算コード化に関す
る記事」IBM J.Res.Dev.32,6特別号（1988年11月）717
ページから774ページに解説されている。ここではハフ
マンコード化のみを簡単に解説する。
に関する１つの問題点は、それらコードワードが必ずし
も同一長ではないという事実から発生する。デコーダは
「１」と「０」のストリーム流内で１つのコードワード
が終わり、次のコードワードが始まるときを特定する何
らかの特定方法を持たなければならない。全てのコード
ワードが同一長である場合、デコーダは単に固定数のビ
ットの端でコードワードを分析し始めるだけである。可
変長コード化処理のためのいくつかの技術が実施されて
いる。典型的なものはハフマンコード化と計算コード化
である。ハフマンコード化はリムJ.S.の「二次元信号と
画像処理」ニュージャージー州エングルウッドクリフ
ス、プレンチスホール（1990年）613ページから616ペー
ジと、ハフマンD.A.の「最低冗長コードの構築法」（学
会誌IRE第40巻、1962年、1098ページから1101ページ）
に詳細に解説されている。計算コード化はペネベーカW.
B.、ミッチェルJ.L.その他による「計算コード化に関す
る記事」IBM J.Res.Dev.32,6特別号（1988年11月）717
ページから774ページに解説されている。ここではハフ
マンコード化のみを簡単に解説する。
ハフマンコード化手法によれば、コードブックは、ビ
ット流が分析されるときに、コードワードがいつ完成さ
れたか明確となるように確立される。例えば、典型的な
ビット流は、100011011101011111ともなり得る。このコ
ード流が構築されたコードブックは図6bにおいて略図的
に示されている。説明のためにこのコードブックは非常
に小さくしてあり、たった６つの要素を含むだけであ
る。しかし、掲示されているコードワードはこのコード
ブックのコードワードの完全なセットであることは理解
されるべきである。即ち、１も111も10も有効なコード
ワードではない。よって、左から右へビット流を分析す
ると、第１のビットは「１」であり、これはコードワー
ドではない。次のビットが「10」を持つように組み合わ
せても有効なコードワードにはならない。次のビットを
組み合わせると「100」となり、これは有効なコードワ
ードであり、ランレングスの１を表す。始めからやり直
すと、次のビットは「０」となり、有効なコードワード
となってランレングスの０を表す。さらにやり直すと、
次のビットは１となり、有効なコードワードではなく、
次に別のコードワード１がきて、「11」を創出するが有
効なコードワードではない。次の「０」を追加すると
「110」を創出し、長さが２のランのコードワードとな
る。ビット流の残りに同様な処理を実施すると、ランレ
ングスの順番は１、０、２、４、３、５となる。
ット流が分析されるときに、コードワードがいつ完成さ
れたか明確となるように確立される。例えば、典型的な
ビット流は、100011011101011111ともなり得る。このコ
ード流が構築されたコードブックは図6bにおいて略図的
に示されている。説明のためにこのコードブックは非常
に小さくしてあり、たった６つの要素を含むだけであ
る。しかし、掲示されているコードワードはこのコード
ブックのコードワードの完全なセットであることは理解
されるべきである。即ち、１も111も10も有効なコード
ワードではない。よって、左から右へビット流を分析す
ると、第１のビットは「１」であり、これはコードワー
ドではない。次のビットが「10」を持つように組み合わ
せても有効なコードワードにはならない。次のビットを
組み合わせると「100」となり、これは有効なコードワ
ードであり、ランレングスの１を表す。始めからやり直
すと、次のビットは「０」となり、有効なコードワード
となってランレングスの０を表す。さらにやり直すと、
次のビットは１となり、有効なコードワードではなく、
次に別のコードワード１がきて、「11」を創出するが有
効なコードワードではない。次の「０」を追加すると
「110」を創出し、長さが２のランのコードワードとな
る。ビット流の残りに同様な処理を実施すると、ランレ
ングスの順番は１、０、２、４、３、５となる。
ハフマンコード化の使用は非常にまれなランレングス
のものに対する非常に長い長さのコードワードとなる。
しかしながら、もし表が正しく構築されていればたいて
いの場合には短いコードワードの使用で済むであろう。
ハフマンコード化は多様なランレングスの確立が分かっ
ているか、又は少なくともある程度の確かさで予想でき
ることを必要としている。さらに、コードブックの保存
と、エンコーダ126とデコーダ136の両方によるアクセス
が可能でなければならないが、もしコードブックが図6a
に関して前述したようにランレングスの単なるデジタル
表示であれば必要がないものである。この場合には、そ
のようなコード化手法を使用するにはエンコーダとデコ
ーダの双方に対する指示を提供することが必要だが、本
質的にはコードブックの必要はない。
のものに対する非常に長い長さのコードワードとなる。
しかしながら、もし表が正しく構築されていればたいて
いの場合には短いコードワードの使用で済むであろう。
ハフマンコード化は多様なランレングスの確立が分かっ
ているか、又は少なくともある程度の確かさで予想でき
ることを必要としている。さらに、コードブックの保存
と、エンコーダ126とデコーダ136の両方によるアクセス
が可能でなければならないが、もしコードブックが図6a
に関して前述したようにランレングスの単なるデジタル
表示であれば必要がないものである。この場合には、そ
のようなコード化手法を使用するにはエンコーダとデコ
ーダの双方に対する指示を提供することが必要だが、本
質的にはコードブックの必要はない。
選択係数の位置のコード化処理のためのランレングス
方法の分析で、ランの長さが長い場合にはそれは非常に
効果的であり、数個の係数の位置を特定することが必要
となるだけであることが示された。しかし、ランの長さ
が短いときには、そして、比較的多くの係数の位置を特
定することが必要な場合には、ランレングスコード化処
理はそれほど効果的ではない。これは位置と振幅との両
方が多くの値に対して特定されなければならないからで
ある。さらに、大きなブロック、例えば８×８ブロック
に対しては、第30番目の要素の始めと比較して第２番目
の係数の始めに、あるランが発生するという確率に大き
な差異が存在する。例えば、34よりも長いランが第30番
目の係数で始まる確率はゼロであるが、典型的なハフマ
ンコード化はこのことを考慮せず、それより短いコード
ワードをブロックの低周波数領域近くの係数から開始す
る最も高い確率を有するランレングスに対して付与す
る。
方法の分析で、ランの長さが長い場合にはそれは非常に
効果的であり、数個の係数の位置を特定することが必要
となるだけであることが示された。しかし、ランの長さ
が短いときには、そして、比較的多くの係数の位置を特
定することが必要な場合には、ランレングスコード化処
理はそれほど効果的ではない。これは位置と振幅との両
方が多くの値に対して特定されなければならないからで
ある。さらに、大きなブロック、例えば８×８ブロック
に対しては、第30番目の要素の始めと比較して第２番目
の係数の始めに、あるランが発生するという確率に大き
な差異が存在する。例えば、34よりも長いランが第30番
目の係数で始まる確率はゼロであるが、典型的なハフマ
ンコード化はこのことを考慮せず、それより短いコード
ワードをブロックの低周波数領域近くの係数から開始す
る最も高い確率を有するランレングスに対して付与す
る。
選択係数の位置をコード化する別の方法もまた利用さ
れる。この方法はランレングスコード化処理との関係で
は使用されない。この方法は「ベクトル量子化」として
知られている。これは図５において二次元ベクトルとし
て示されている変換ブロック112nの表示を処理するから
である。選択係数の位置間の差異を特定する代わりに、
ベクトル量子化は選択係数の様式を特定する。各可能な
様式には独特なコードワードが与えられている。実際の
様式は様式リストに即したものであり、そのコードワー
ドが伝達される。
れる。この方法はランレングスコード化処理との関係で
は使用されない。この方法は「ベクトル量子化」として
知られている。これは図５において二次元ベクトルとし
て示されている変換ブロック112nの表示を処理するから
である。選択係数の位置間の差異を特定する代わりに、
ベクトル量子化は選択係数の様式を特定する。各可能な
様式には独特なコードワードが与えられている。実際の
様式は様式リストに即したものであり、そのコードワー
ドが伝達される。
例えば、図7aにて示されているように、選択係数の様
式は図５の様式とは異なっている。同様に、図7bの様式
は双方から相違している。８×８ブロックに対しては、
２の64乗即ち約1.8×10の19乗の異なる様式が存在し、
非常に巨大な数値となる。面倒ではあるが図８にて略式
に示すようにコードブックに全ての可能な様式を特定
し、２の64乗の様式のそれぞれに独特な64ビットのコー
ドワードを割り当てることは可能である。よって、コー
ド様式を伝達するには、この場合64ビットであるが、１
つのコードワードを送る必要があるのみであり、ランレ
ングスコード化処理を使用して様式を特定するのに典型
的に必要であるいくつかのコードワードを送ることは必
要がない。選択係数の数に関係なく、それらの様式、よ
ってそれらの位置を特定するためには１個のみのコード
ワードが伝達されるであろう。これはその係数の振幅が
非ゼロであるか否かを示すためにのみ各係数に１ビット
を付与することと均等な方法である。そのコードブック
は保存される必要があり、エンコーダ126とデコーダ136
の双方に利用可能でなければならない。コードブックを
保存するのに必要なメモリ量は、多数の様式と各様式を
コード化するのに必要な多量のビットのために非常に大
きなものとなる。
式は図５の様式とは異なっている。同様に、図7bの様式
は双方から相違している。８×８ブロックに対しては、
２の64乗即ち約1.8×10の19乗の異なる様式が存在し、
非常に巨大な数値となる。面倒ではあるが図８にて略式
に示すようにコードブックに全ての可能な様式を特定
し、２の64乗の様式のそれぞれに独特な64ビットのコー
ドワードを割り当てることは可能である。よって、コー
ド様式を伝達するには、この場合64ビットであるが、１
つのコードワードを送る必要があるのみであり、ランレ
ングスコード化処理を使用して様式を特定するのに典型
的に必要であるいくつかのコードワードを送ることは必
要がない。選択係数の数に関係なく、それらの様式、よ
ってそれらの位置を特定するためには１個のみのコード
ワードが伝達されるであろう。これはその係数の振幅が
非ゼロであるか否かを示すためにのみ各係数に１ビット
を付与することと均等な方法である。そのコードブック
は保存される必要があり、エンコーダ126とデコーダ136
の双方に利用可能でなければならない。コードブックを
保存するのに必要なメモリ量は、多数の様式と各様式を
コード化するのに必要な多量のビットのために非常に大
きなものとなる。
ランレングスコード化の場合と同様に、図８にて略図
的に示される均一コードワード長ではなくて、可変長コ
ードワードコードブックを使用することは可能であり、
しかもさらに標準的である。この場合には、異なる様式
の確率が決定され、又は予想され、最高確率を有する様
式は最少数のビットを使用するコードワードを受け取
る。従って、非常に確率の高い様式を特定するのに、ほ
んの数ビットのコードワードを送る必要があるだけであ
り、均一コードワードシステムやランレングスコード化
によって要求される64ビットではない。可変長のコード
ワード間の境界を特定する必要のために、いくらかの可
能なビット流は有効なコードワードとはならず、最低の
可能性を有した様式は64ビットよりもずっと多くのビッ
トを必要とし、例えば、160ビットほども必要とする。
的に示される均一コードワード長ではなくて、可変長コ
ードワードコードブックを使用することは可能であり、
しかもさらに標準的である。この場合には、異なる様式
の確率が決定され、又は予想され、最高確率を有する様
式は最少数のビットを使用するコードワードを受け取
る。従って、非常に確率の高い様式を特定するのに、ほ
んの数ビットのコードワードを送る必要があるだけであ
り、均一コードワードシステムやランレングスコード化
によって要求される64ビットではない。可変長のコード
ワード間の境界を特定する必要のために、いくらかの可
能なビット流は有効なコードワードとはならず、最低の
可能性を有した様式は64ビットよりもずっと多くのビッ
トを必要とし、例えば、160ビットほども必要とする。
従って、ベクトル量子化はたいていの様式に対して非
常に効率的なコード化処理法となるかも知れないが、全
様式をコード化する能力を有するには膨大な表を完成し
て保存する必要があり、よって、装置は多くの場合には
非現実的な程度に膨大なメモリ量と計算量を持たなけれ
ばならない。
常に効率的なコード化処理法となるかも知れないが、全
様式をコード化する能力を有するには膨大な表を完成し
て保存する必要があり、よって、装置は多くの場合には
非現実的な程度に膨大なメモリ量と計算量を持たなけれ
ばならない。
８×８係数をいくつかの部分に分解することは可能で
あるが、ブロックをいくつかの領域に分解することはそ
れら領域間の相関関係を決定することが困難となるため
に効率が悪くなる結果を生じる。
あるが、ブロックをいくつかの領域に分解することはそ
れら領域間の相関関係を決定することが困難となるため
に効率が悪くなる結果を生じる。
従って、本発明のいくつかの目的には１次元及び多次
元信号及び変換係数のごとき選択係数のブロック内での
位置のコード化方法並びにその装置の提供が含まれてお
り、コードワードの保存のための極端に多容量メモリを
必要とせず、比較的小さなビット率のコードワードで済
み、異なるコードワードをランの開始係数の位置によっ
て同一のランレングスに割り当て、ランレングスコード
化よりも係数あたりに使用されるビット数の点からはも
っと効率的であり、ベクトル量子化よりもっと少ない計
算とメモリ量の使用で済み、簡単にその利用が可能であ
る方法と装置の提供が含まれている。
元信号及び変換係数のごとき選択係数のブロック内での
位置のコード化方法並びにその装置の提供が含まれてお
り、コードワードの保存のための極端に多容量メモリを
必要とせず、比較的小さなビット率のコードワードで済
み、異なるコードワードをランの開始係数の位置によっ
て同一のランレングスに割り当て、ランレングスコード
化よりも係数あたりに使用されるビット数の点からはも
っと効率的であり、ベクトル量子化よりもっと少ない計
算とメモリ量の使用で済み、簡単にその利用が可能であ
る方法と装置の提供が含まれている。
発明の概要 一般的な実施例において、本発明の第１の方法は、一
連の選択係数の位置によって特徴づけられるソース位置
信号に関する位置情報をコード化する方法であり、これ
ら選択係数は、少なくとも１次元で配列されたものであ
り、そのソース信号に関して前記位置信号の選択係数の
一般的に予期される様式が存在する。前記方法は、前記
位置信号の第１要素に対して該第１要素の選択係数の一
般的に予期される様式に関して比較的高い効率を有する
方法によって前記選択係数の位置をコード化する信号を
発生させるステップと、前記位置信号の第２要素に対し
て該第２要素の選択係数の一般的に予期される様式に関
して比較的高い効率を有する方法によって前記選択係数
の位置をコード化する信号を発生させるステップとを有
している。
連の選択係数の位置によって特徴づけられるソース位置
信号に関する位置情報をコード化する方法であり、これ
ら選択係数は、少なくとも１次元で配列されたものであ
り、そのソース信号に関して前記位置信号の選択係数の
一般的に予期される様式が存在する。前記方法は、前記
位置信号の第１要素に対して該第１要素の選択係数の一
般的に予期される様式に関して比較的高い効率を有する
方法によって前記選択係数の位置をコード化する信号を
発生させるステップと、前記位置信号の第２要素に対し
て該第２要素の選択係数の一般的に予期される様式に関
して比較的高い効率を有する方法によって前記選択係数
の位置をコード化する信号を発生させるステップとを有
している。
本発明の方法の第２の実施例は、一連の選択係数の位
置によって特徴づけられるソース位置信号に関する位置
情報をコード化する方法であり、これら選択係数は少な
くとも１次元で配列されたものであり、前記方法はラン
レングスコード化処理により前記選択係数の位置をコー
ド化する信号を発生させるステップと、前記位置信号の
第１ラン部分に対しては、第１コードブックを使用して
前記選択係数の位置をコード化する信号を発生させるス
テップと、前記位置信号の少なくとも１追加部分に対し
ては、少なくとも１追加コードブックを使用して前記選
択係数の位置をコード化する信号を発生させるステップ
とを有している。
置によって特徴づけられるソース位置信号に関する位置
情報をコード化する方法であり、これら選択係数は少な
くとも１次元で配列されたものであり、前記方法はラン
レングスコード化処理により前記選択係数の位置をコー
ド化する信号を発生させるステップと、前記位置信号の
第１ラン部分に対しては、第１コードブックを使用して
前記選択係数の位置をコード化する信号を発生させるス
テップと、前記位置信号の少なくとも１追加部分に対し
ては、少なくとも１追加コードブックを使用して前記選
択係数の位置をコード化する信号を発生させるステップ
とを有している。
本発明の第３の実施例は、一連の選択係数の位置によ
って特徴づけられるソース位置信号をコード化する信号
をデコード（解読）処理する方法であり、これら選択係
数は少なくとも１次元で配列されたものであり、前記コ
ード化信号は、前記位置信号の第１要素に対しては、ベ
クトル量子化による前記選択係数の位置をコード化する
信号を発生させるステップと、前記位置信号の第２要素
に対しては、ランレングスコード化処理により前記選択
係数の位置をコード化する信号を発生させるステップと
で発生され、前記デコード処理の方法はランレングスコ
ード化処理によって発生される前記選択係数の位置をコ
ード化する前記信号をデコード処理するステップと、ベ
クトル量子化によって発生される前記選択係数の位置を
コード化する前記信号をデコード処理するステップとを
有している。
って特徴づけられるソース位置信号をコード化する信号
をデコード（解読）処理する方法であり、これら選択係
数は少なくとも１次元で配列されたものであり、前記コ
ード化信号は、前記位置信号の第１要素に対しては、ベ
クトル量子化による前記選択係数の位置をコード化する
信号を発生させるステップと、前記位置信号の第２要素
に対しては、ランレングスコード化処理により前記選択
係数の位置をコード化する信号を発生させるステップと
で発生され、前記デコード処理の方法はランレングスコ
ード化処理によって発生される前記選択係数の位置をコ
ード化する前記信号をデコード処理するステップと、ベ
クトル量子化によって発生される前記選択係数の位置を
コード化する前記信号をデコード処理するステップとを
有している。
本発明の方法の第４の実施例は、一連の選択係数の位
置によって特徴づけられるソース位置信号をコード化す
る方法であり、これら選択係数は少なくとも１次元にて
配列されたものであり、該方法は、前記位置信号の第１
要素に対してはベクトル量子化により前記選択係数の位
置をコード化する信号を発生させるステップと、位置信
号の第２要素に対してはランレングスコード化による前
記選択係数の位置をコード化する信号を発生させるステ
ップとを有している。
置によって特徴づけられるソース位置信号をコード化す
る方法であり、これら選択係数は少なくとも１次元にて
配列されたものであり、該方法は、前記位置信号の第１
要素に対してはベクトル量子化により前記選択係数の位
置をコード化する信号を発生させるステップと、位置信
号の第２要素に対してはランレングスコード化による前
記選択係数の位置をコード化する信号を発生させるステ
ップとを有している。
本発明の装置の第１の好適実施例は、一連の選択係数
の位置により特徴づけられるソース位置信号に関する情
報をコード化する装置であって、これら選択係数は少な
くとも１次元で配列されたものであり、該装置は、前記
選択係数の位置をコード化するランレングスエンコーダ
と、前記位置信号の第１ラン部分での前記選択係数の位
置をコード化する第１コードブックメモリと、前記位置
信号の少なくとも１追加ラン部分の前記選択係数の位置
をコード化する少なくとも１つの追加コードブックメモ
リとを有している。
の位置により特徴づけられるソース位置信号に関する情
報をコード化する装置であって、これら選択係数は少な
くとも１次元で配列されたものであり、該装置は、前記
選択係数の位置をコード化するランレングスエンコーダ
と、前記位置信号の第１ラン部分での前記選択係数の位
置をコード化する第１コードブックメモリと、前記位置
信号の少なくとも１追加ラン部分の前記選択係数の位置
をコード化する少なくとも１つの追加コードブックメモ
リとを有している。
本発明の装置の第２の実施例は、一連の選択係数の位
置によって特徴づけられるソース位置信号に関する情報
をコード化するための装置であり、これら選択係数は少
なくとも１次元にて配列されたものであり、該装置は、
前記位置信号の第１要素での前記選択係数の位置をコー
ド化するベクトル量子化装置と、前記位置信号の第２要
素での前記選択係数の位置をコード化するランレングス
エンコーダとを有している。
置によって特徴づけられるソース位置信号に関する情報
をコード化するための装置であり、これら選択係数は少
なくとも１次元にて配列されたものであり、該装置は、
前記位置信号の第１要素での前記選択係数の位置をコー
ド化するベクトル量子化装置と、前記位置信号の第２要
素での前記選択係数の位置をコード化するランレングス
エンコーダとを有している。
本発明の装置の第３の実施例は、一連の選択係数の位
置によって特徴づけられるソース信号をコード化する信
号をデコード処理する装置であり、これら選択係数は少
なくとも１次元にて配列されたものであり、前記コード
化信号は、前記位置信号の第１要素に対して、ベクトル
量子化により前記選択係数の位置をコード化するステッ
プと、前記位置信号の第２要素に対しては、ランレング
スコード化処理により前記選択係数の位置をコード化す
るステップとによって発生されるものであり、前記デコ
ード処理装置は、ランレングスコード化処理により発生
された前記選択係数の位置をコード化する前記信号をデ
コード処理する手段と、ベクトル量子化により発生され
た前記選択係数の位置をコード化する前記信号をデコー
ド処理する手段とを有している。
置によって特徴づけられるソース信号をコード化する信
号をデコード処理する装置であり、これら選択係数は少
なくとも１次元にて配列されたものであり、前記コード
化信号は、前記位置信号の第１要素に対して、ベクトル
量子化により前記選択係数の位置をコード化するステッ
プと、前記位置信号の第２要素に対しては、ランレング
スコード化処理により前記選択係数の位置をコード化す
るステップとによって発生されるものであり、前記デコ
ード処理装置は、ランレングスコード化処理により発生
された前記選択係数の位置をコード化する前記信号をデ
コード処理する手段と、ベクトル量子化により発生され
た前記選択係数の位置をコード化する前記信号をデコー
ド処理する手段とを有している。
図面の簡単な説明 図１は２次元の画像が画素のブロック内にサンプル化
される通路と、そのブロックが配列される通路とを略図
的に示している。
される通路と、そのブロックが配列される通路とを略図
的に示している。
図２は２次元ソース画像をデジタル式にコード化し、
そのコード化されたデータを再構築画像を創出するため
にデコード（解読）処理する装置を略図的に示してい
る。
そのコード化されたデータを再構築画像を創出するため
にデコード（解読）処理する装置を略図的に示してい
る。
図３は図１の２次元画像のブロックを表す変換データ
のブロックに対する係数を略図的に示したものであり、
斜線で表示される大振幅「選択」係数と、白地で表示さ
れる小振幅（「非選択」）係数とを示している。
のブロックに対する係数を略図的に示したものであり、
斜線で表示される大振幅「選択」係数と、白地で表示さ
れる小振幅（「非選択」）係数とを示している。
図４は係数のランレングスコード化処理が典型的に実
施される変換係数のブロックを通過するジグザグ通路を
略図的に示している。
施される変換係数のブロックを通過するジグザグ通路を
略図的に示している。
図５は変換係数のブロックを略図的に示しており、斜
線の四角で表示される選択係数と、白地で表示される非
選択係数とを示している。
線の四角で表示される選択係数と、白地で表示される非
選択係数とを示している。
図6aは等長のコードワードを備えた、ランレングスコ
ード化処理に使用されるコードブックの一部を略図的に
示している。
ード化処理に使用されるコードブックの一部を略図的に
示している。
図6bは可変長のコードワードを備えた、ランレングス
コード化処理に使用されるコードブックを略図的に示し
ている。
コード化処理に使用されるコードブックを略図的に示し
ている。
図7aは変換係数のブロックを略図的に示しており、斜
線の四角で表示される選択係数と、白地で表示される非
選択係数とを示しているが、これらの係数位置は図５に
示されるものとは異なるものである。
線の四角で表示される選択係数と、白地で表示される非
選択係数とを示しているが、これらの係数位置は図５に
示されるものとは異なるものである。
図7bは変換係数のブロックを略図的に示しており、斜
線の四角によって表示される選択係数と、白地によって
表示される非選択係数とを示しているが、これらの係数
位置は図５又は図7aのものとは異なるものである。
線の四角によって表示される選択係数と、白地によって
表示される非選択係数とを示しているが、これらの係数
位置は図５又は図7aのものとは異なるものである。
図８は一定長のコードワードを使用し、ベクトル量子
化コード化処理で使用されるコードブックの一部を略図
的に示している。
化コード化処理で使用されるコードブックの一部を略図
的に示している。
図9aは変換係数のブロックを略図的に示しており、変
換係数の第１サブセットの位置はベクトル量子化を使用
した本発明の方法によってコード化され、第２サブセッ
トの位置はランレングスコード化処理を使用してコード
化されることを表している。
換係数の第１サブセットの位置はベクトル量子化を使用
した本発明の方法によってコード化され、第２サブセッ
トの位置はランレングスコード化処理を使用してコード
化されることを表している。
図9bはベクトル量子化とランレングスコード化処理と
の双方にてさらにコード化されている変換係数のブロッ
クを略図的に示しており、図9aにて示されるブロックの
場合とは異なり、異なるコード化領域間の異なる境界を
示している。
の双方にてさらにコード化されている変換係数のブロッ
クを略図的に示しており、図9aにて示されるブロックの
場合とは異なり、異なるコード化領域間の異なる境界を
示している。
図10aはランレングスコード化処理によってコード化
されるべき変換係数のブロックを略図的に示しており、
ランの始めの位置によってそのブロックの異なるラン部
分に対する異なるコードブックを使用した本発明の方法
の実践のためのランレングス部分を表している。
されるべき変換係数のブロックを略図的に示しており、
ランの始めの位置によってそのブロックの異なるラン部
分に対する異なるコードブックを使用した本発明の方法
の実践のためのランレングス部分を表している。
図10bは異なるラン部分に対する異なるコードブック
と、変換係数のサブセットのベクトル量子化とを使用し
た本発明の方法によるランレングスコード化処理により
コード化される変換係数のブロックを略図的に示してい
る。
と、変換係数のサブセットのベクトル量子化とを使用し
た本発明の方法によるランレングスコード化処理により
コード化される変換係数のブロックを略図的に示してい
る。
図11はランレングスコード化処理を使用して全面的に
コード化された変換ブロックの異なるラン部分に対する
異なるコードブックの組成を略図的に示している。
コード化された変換ブロックの異なるラン部分に対する
異なるコードブックの組成を略図的に示している。
図12a及び図12bは本発明の装置の好適実施例を略図的
に示したものであり、図12aはそのエンコーダ部分を、
そして図12bはそのデコーダ部分を示している。
に示したものであり、図12aはそのエンコーダ部分を、
そして図12bはそのデコーダ部分を示している。
図13a及び図13bはランレングスコード化処理とベクト
ル量子化処理の組合せランレングスを使用した本発明の
方法の好適実施例を略図的に示したものであり、図13a
はそのエンコーダ部分を、そして図13bはそのデコーダ
部分を示している。
ル量子化処理の組合せランレングスを使用した本発明の
方法の好適実施例を略図的に示したものであり、図13a
はそのエンコーダ部分を、そして図13bはそのデコーダ
部分を示している。
図14aと図14bは多重コードブックを使用した本発明の
方法の好適実施例を略図的に示しており、図14aはその
エンコーダ部分を、そして図14bはそのデコーダ部分を
示している。
方法の好適実施例を略図的に示しており、図14aはその
エンコーダ部分を、そして図14bはそのデコーダ部分を
示している。
発明の詳細な説明 本発明の１つの特徴は、変換コード化処理のごとき、
ある配列に関して変換係数の位置をコード化するのに必
要とされるコード化方法に対して、ランレングスコード
化及びベクトル量子化が相互排斥タイプの選択係数様式
に対して望ましいものであることを利用している。ラン
レングスコード化は非選択係数の長いランを有した様式
に対して効率的ではあるが、選択係数の大きな部分を有
した様式のコード化にはあまり効率的ではない。ベクト
ル量子化は大きなメモリを必要とするために大きな数の
可能様式をコード化するには適していない。しかし、エ
ントロピーコード化処理を利用すれば、各様式、即ち全
ての選択された係数の位置が比較的に小さい数のビット
で特定可能である理由による比較的小さい数の可能様式
のコード化には望ましい。ベクトル量子化は多数又は少
数の選択係数が存在するか否かには敏感ではない。
ある配列に関して変換係数の位置をコード化するのに必
要とされるコード化方法に対して、ランレングスコード
化及びベクトル量子化が相互排斥タイプの選択係数様式
に対して望ましいものであることを利用している。ラン
レングスコード化は非選択係数の長いランを有した様式
に対して効率的ではあるが、選択係数の大きな部分を有
した様式のコード化にはあまり効率的ではない。ベクト
ル量子化は大きなメモリを必要とするために大きな数の
可能様式をコード化するには適していない。しかし、エ
ントロピーコード化処理を利用すれば、各様式、即ち全
ての選択された係数の位置が比較的に小さい数のビット
で特定可能である理由による比較的小さい数の可能様式
のコード化には望ましい。ベクトル量子化は多数又は少
数の選択係数が存在するか否かには敏感ではない。
本発明の好適実施例の全般的方法は、図13a及び図13b
において略図的に示されており、図13aは本発明のエン
コーダ部分を示しており、図13bはそのデコーダ部分を
示している。従来のものと同様に、画像データは1302で
サンプルされ、典型的には水平線にわたる画素の形態と
なり、多くの水平線は垂直的に配列されている。そのサ
ンプルされたデータはブロック、例えば、1304での８×
８画素のブロックに分割される。前方変換、例えば、DC
Tタイプの変換は1306にて適用される。本発明の方法は
実際上いかなるタイプの変換にも適用可能であり、DCT
タイプの変換に限定されない。典型的には一次変換に適
用されるが、位置タイプ情報の記述に関するいかなるタ
イプの変換にも適用が可能である。変換データは係数の
２次元スペクトルの形態であり、各々は連続的振幅（小
さいものも含まれる）と、そのスペクトル内の位置とを
有しており、本文中では「変換ブロック」とも呼ぶもの
である。連続的振幅とは、その振幅がどのような値でも
構わず、不連続な量子化されたレベルに「量子化」され
ていないことを意味している。
において略図的に示されており、図13aは本発明のエン
コーダ部分を示しており、図13bはそのデコーダ部分を
示している。従来のものと同様に、画像データは1302で
サンプルされ、典型的には水平線にわたる画素の形態と
なり、多くの水平線は垂直的に配列されている。そのサ
ンプルされたデータはブロック、例えば、1304での８×
８画素のブロックに分割される。前方変換、例えば、DC
Tタイプの変換は1306にて適用される。本発明の方法は
実際上いかなるタイプの変換にも適用可能であり、DCT
タイプの変換に限定されない。典型的には一次変換に適
用されるが、位置タイプ情報の記述に関するいかなるタ
イプの変換にも適用が可能である。変換データは係数の
２次元スペクトルの形態であり、各々は連続的振幅（小
さいものも含まれる）と、そのスペクトル内の位置とを
有しており、本文中では「変換ブロック」とも呼ぶもの
である。連続的振幅とは、その振幅がどのような値でも
構わず、不連続な量子化されたレベルに「量子化」され
ていないことを意味している。
本発明の方法は典型的には位置情報とは分離して振幅
情報にて動作するものである。これらの２タイプの情報
は1308において分離される。この分離は従来の周知手段
によって実施可能である。連続的振幅情報は1310にて従
来の周知手段によって再構築レベルに量子化される。コ
ードワードは1312にて各量子化された振幅に割り当てら
れる。
情報にて動作するものである。これらの２タイプの情報
は1308において分離される。この分離は従来の周知手段
によって実施可能である。連続的振幅情報は1310にて従
来の周知手段によって再構築レベルに量子化される。コ
ードワードは1312にて各量子化された振幅に割り当てら
れる。
図9aは画像データ102nの変換ブロックの係数のブロッ
ク112nを略図的に示している。本発明によれば、ブロッ
ク112nは1314にて902と904の２領域に分割される。領域
902は図9aにおいて太い境界線によって囲まれており、
一般的にDC係数を含み、この例では14の最低空間周波数
係数を含む。領域904はブロック112nの残りのさらに高
い周波数係数を含む。本発明の方法の第１好適実施例に
よれば、選択係数の位置のコード化は２つの手段にて実
施される。すなわち、領域902はベクトル量子化でコー
ド化され、領域904はランレングスコード化によってコ
ード化される。
ク112nを略図的に示している。本発明によれば、ブロッ
ク112nは1314にて902と904の２領域に分割される。領域
902は図9aにおいて太い境界線によって囲まれており、
一般的にDC係数を含み、この例では14の最低空間周波数
係数を含む。領域904はブロック112nの残りのさらに高
い周波数係数を含む。本発明の方法の第１好適実施例に
よれば、選択係数の位置のコード化は２つの手段にて実
施される。すなわち、領域902はベクトル量子化でコー
ド化され、領域904はランレングスコード化によってコ
ード化される。
領域902のコード化は、ベクトル量子化の一般的方法
に従う。選択係数の様式は1316にて特定され、コードブ
ックの様式に合致される。領域902は14のAC係数を含
む。よって選択係数の全様式数は２の14乗、又は40,768
の可能な様式となる。これは大きな数の可能様式である
が、コードブックにおけるそのような数の関係の保存は
充分に実用的なハードウエアの能力内である。例えば、
このように大きな数の様式を保存するにおいて、各様式
が平均で５ビットを必要とする場合、全部で５×２の14
乗程度のビットの保存はごく容易なことである。
に従う。選択係数の様式は1316にて特定され、コードブ
ックの様式に合致される。領域902は14のAC係数を含
む。よって選択係数の全様式数は２の14乗、又は40,768
の可能な様式となる。これは大きな数の可能様式である
が、コードブックにおけるそのような数の関係の保存は
充分に実用的なハードウエアの能力内である。例えば、
このように大きな数の様式を保存するにおいて、各様式
が平均で５ビットを必要とする場合、全部で５×２の14
乗程度のビットの保存はごく容易なことである。
従来技術のように、その様式に対するコードワードは
図８に示されるごとき固定長のコードワードか、又は典
型的にはもっと効率的な結果をもたらすエントロピーコ
ード化によって1318において割り当てられる。もし固定
コード化が適用されたなら、コードワードは14ビットで
あろう。もしエントロピーコード化が適用されたなら、
可能性の高い様式に対するコードワードは１ビット程度
の短さであり得、低い可能性の様式に対するコードワー
ドは30又は40ビット程度にもなり得、それは選択される
エントロピーコード化技術によって決定される。典型的
には、もし経験的にその画像のタイプに対して、他のも
のより相当に高い確率でいくらかの様式が現れることが
知られていれば、エントロピーコード化が選択されるで
あろう。
図８に示されるごとき固定長のコードワードか、又は典
型的にはもっと効率的な結果をもたらすエントロピーコ
ード化によって1318において割り当てられる。もし固定
コード化が適用されたなら、コードワードは14ビットで
あろう。もしエントロピーコード化が適用されたなら、
可能性の高い様式に対するコードワードは１ビット程度
の短さであり得、低い可能性の様式に対するコードワー
ドは30又は40ビット程度にもなり得、それは選択される
エントロピーコード化技術によって決定される。典型的
には、もし経験的にその画像のタイプに対して、他のも
のより相当に高い確率でいくらかの様式が現れることが
知られていれば、エントロピーコード化が選択されるで
あろう。
領域904のコード化は一般的なランレングスコード化
の方法に従う。領域904は49のAC係数を含む。ランレン
グスコード化は太い円によって表示されている係数906
にて始まる。この第１ランの長さは1320にて測定され
る。先行するランがベクトル量子化領域902の最終AC係
数にて終了したかのごとくランを測定する場合のよう
に、従来様式が適用される。よって、図9aの例におい
て、このランには１つのみの選択された係数が存在する
ので、第１ランの長さは１となるであろう。1322では、
中間的コードワードがそのランを表すために割り当てら
れる。例えば、コードワード「１」が割り当てられよ
う。1324では第１ランのコードワードがその通路の全ラ
ンを表すコード列に追加される。これは第１ランであ
り、よって、これは第１コードワードである。
の方法に従う。領域904は49のAC係数を含む。ランレン
グスコード化は太い円によって表示されている係数906
にて始まる。この第１ランの長さは1320にて測定され
る。先行するランがベクトル量子化領域902の最終AC係
数にて終了したかのごとくランを測定する場合のよう
に、従来様式が適用される。よって、図9aの例におい
て、このランには１つのみの選択された係数が存在する
ので、第１ランの長さは１となるであろう。1322では、
中間的コードワードがそのランを表すために割り当てら
れる。例えば、コードワード「１」が割り当てられよ
う。1324では第１ランのコードワードがその通路の全ラ
ンを表すコード列に追加される。これは第１ランであ
り、よって、これは第１コードワードである。
1326において、全ジグザグ通路が精査されているかを
知るために状況が審査される。もし精査されていなけれ
ば、この方法は1320に戻り、次のランの長さが測定され
る。たった３係数（第２、第５及び第10）が選択係数を
表示する。第２ランの長さは２であり、第３ランの長さ
は４である。このランの典型的なコードワードは、固定
長コードワード、又はもっと便利な可変長コードワード
を使用し、上述の技術に従って番号「１、２、４」の二
進翻訳であろう。1326では、もし1322において割り当て
られたコードワードがそのランの端を示すコードワード
であるならば、全ジグザグ様式は精査されていることと
なり、1326にて本発明の方法は位置コードワードが組み
合わされるステップ1328にまで進むであろう。
知るために状況が審査される。もし精査されていなけれ
ば、この方法は1320に戻り、次のランの長さが測定され
る。たった３係数（第２、第５及び第10）が選択係数を
表示する。第２ランの長さは２であり、第３ランの長さ
は４である。このランの典型的なコードワードは、固定
長コードワード、又はもっと便利な可変長コードワード
を使用し、上述の技術に従って番号「１、２、４」の二
進翻訳であろう。1326では、もし1322において割り当て
られたコードワードがそのランの端を示すコードワード
であるならば、全ジグザグ様式は精査されていることと
なり、1326にて本発明の方法は位置コードワードが組み
合わされるステップ1328にまで進むであろう。
本発明の方法に従えば、図9aに示されるような最初の
14のAC係数のみに対してベクトル量子化を適用するので
はなく、ベクトル量子化は図9bにおいて略図的に示され
ている最初の20の係数のごとき異なる数の係数に適用が
可能である。領域908はベクトル量子化によってコード
化され、領域910は係数912を起点としてランレングスコ
ード化処理によってコード化される。
14のAC係数のみに対してベクトル量子化を適用するので
はなく、ベクトル量子化は図9bにおいて略図的に示され
ている最初の20の係数のごとき異なる数の係数に適用が
可能である。領域908はベクトル量子化によってコード
化され、領域910は係数912を起点としてランレングスコ
ード化処理によってコード化される。
ベクトル量子化部分に対しては、２の20乗の様式がコ
ード化される必要があって、コードブックは上述のよう
に、たったの２の14乗ではなくて２の20乗の要素を有す
るであろうことを除けば、図9aの例と全て同じである。
固定長コードワード又はエントロピー式コード化が採用
可能である。
ード化される必要があって、コードブックは上述のよう
に、たったの２の14乗ではなくて２の20乗の要素を有す
るであろうことを除けば、図9aの例と全て同じである。
固定長コードワード又はエントロピー式コード化が採用
可能である。
ランレングスコード化に対しては、コード化処理は図
9aの例のように進行する。しかし、より少ない係数が選
択され、よって、より少ないラン数となる。さらに、第
21番目の係数912で始まる最大ラン長はたった43であ
り、49又は63ではなく、コードブックはより少ない要素
数で済む。この削減はエントロピーコード化が使用され
るときのみ重要である。もし、固定長コードワードが使
用されるならば、図9b及び図9a（この件では従来技術）
にて使用されるコードワードの長さは同じとなり、コー
ドブックに６つ少ないコードワードを有していることか
ら得られるメモリの削減は無視可能な程度である。
9aの例のように進行する。しかし、より少ない係数が選
択され、よって、より少ないラン数となる。さらに、第
21番目の係数912で始まる最大ラン長はたった43であ
り、49又は63ではなく、コードブックはより少ない要素
数で済む。この削減はエントロピーコード化が使用され
るときのみ重要である。もし、固定長コードワードが使
用されるならば、図9b及び図9a（この件では従来技術）
にて使用されるコードワードの長さは同じとなり、コー
ドブックに６つ少ないコードワードを有していることか
ら得られるメモリの削減は無視可能な程度である。
全通路が精査され、コードワードがランレングスを特
定するために割り当てられた後に、ランレングス情報と
ベクトル量子化情報は1328にて合体され、選択係数の位
置を完全に特定する。1330にて合体された位置コード化
情報はさらにステップ1312で発生した振幅コード化情報
と合体し、変換ブロック112nの振幅と位置とを充分に特
定する。位置情報を1328で合体させ、振幅と位置情報を
1330にて合体させる手段の選択は本発明にとって重要で
はない。1330での合体はいずれの部分でも、まず最初に
列内に配置することが可能であり、又はランレングス情
報をブロックごとに振幅情報と交互に重ねることができ
る。実際に、なんらかの分割技術が使用される限り、別
なタイプの情報に引き続いて連続して伝達される１タイ
プの情報よりも複雑な合体は一切必要としない。この分
割は要素間に区切りコードを配置するような周知な手段
によって達成される。これに必要なものは、本発明の方
法を実施する装置のデコード処理要素が、どの部分のデ
ータ流が振幅情報であるが、どちらが様式情報である
か、また、どちらがランレングス情報であるかを特定す
る手段を有していることである。1332で適切に合体され
たコードワード情報は適切に選択されたチャンネルに沿
って伝達される。
定するために割り当てられた後に、ランレングス情報と
ベクトル量子化情報は1328にて合体され、選択係数の位
置を完全に特定する。1330にて合体された位置コード化
情報はさらにステップ1312で発生した振幅コード化情報
と合体し、変換ブロック112nの振幅と位置とを充分に特
定する。位置情報を1328で合体させ、振幅と位置情報を
1330にて合体させる手段の選択は本発明にとって重要で
はない。1330での合体はいずれの部分でも、まず最初に
列内に配置することが可能であり、又はランレングス情
報をブロックごとに振幅情報と交互に重ねることができ
る。実際に、なんらかの分割技術が使用される限り、別
なタイプの情報に引き続いて連続して伝達される１タイ
プの情報よりも複雑な合体は一切必要としない。この分
割は要素間に区切りコードを配置するような周知な手段
によって達成される。これに必要なものは、本発明の方
法を実施する装置のデコード処理要素が、どの部分のデ
ータ流が振幅情報であるが、どちらが様式情報である
か、また、どちらがランレングス情報であるかを特定す
る手段を有していることである。1332で適切に合体され
たコードワード情報は適切に選択されたチャンネルに沿
って伝達される。
本発明の方法の好適実施例の受信部分は図13bにおい
て略図的に示されている。前述のごとき１つの変換ブロ
ックに対するコードワードは1350にて受信される。この
コードワードの振幅幅要素は1352にて位置要素から分割
される。この分割手段は可能であればステップ1330にて
使用された合成手段により決まる。1354では振幅を表す
コードワードは、単にそのコードワードを振幅コードブ
ックの量子化レベルに合致させることによる一連の量子
化された振幅に変換される。
て略図的に示されている。前述のごとき１つの変換ブロ
ックに対するコードワードは1350にて受信される。この
コードワードの振幅幅要素は1352にて位置要素から分割
される。この分割手段は可能であればステップ1330にて
使用された合成手段により決まる。1354では振幅を表す
コードワードは、単にそのコードワードを振幅コードブ
ックの量子化レベルに合致させることによる一連の量子
化された振幅に変換される。
位置コードワードの様式とランレングス（低及び高周
波数）部分は1356で分割される。このステップは量子化
ステップ1354と同時に行われるか、又はステップ1354の
前後いずれかにおいて実施が可能である。類似実施例は
図12bにて図示されている。その様式コードワードは様
式コードワードを配分するためにステップ1318で使用さ
れるコードブックに逆的に関連しているコードブックを
参照して1358にて位置の様式に変換される。同時に（又
は引き続いて）、そのランレングスコードワードはステ
ップ1322におけるランレングスに対するコード化に使用
されるコードブックに逆的に連関するコードブックを参
照して1360でランレングスに変換される。その様式情報
とランレングス情報がそれ自体1362で合体された後であ
る可能性が高いが、この位置情報が処理のコード化部分
に合体されたか否かにより、その位置情報は1364にて振
幅情報と合体される。振幅情報を位置情報と合成する
と、データが元来的に翻訳されたブロック112nと類似し
た変換ブロックが生まれる。その相違とは、元のブロッ
ク112nの振幅が連続的であって、コード化されてデコー
ド処理された変換ブロックの振幅は全て量子化されてい
る、即ち、再構築レベル間には一切振幅が存在しない状
態にて、全てが不連続な再構築レベルにあることであ
る。
波数）部分は1356で分割される。このステップは量子化
ステップ1354と同時に行われるか、又はステップ1354の
前後いずれかにおいて実施が可能である。類似実施例は
図12bにて図示されている。その様式コードワードは様
式コードワードを配分するためにステップ1318で使用さ
れるコードブックに逆的に関連しているコードブックを
参照して1358にて位置の様式に変換される。同時に（又
は引き続いて）、そのランレングスコードワードはステ
ップ1322におけるランレングスに対するコード化に使用
されるコードブックに逆的に連関するコードブックを参
照して1360でランレングスに変換される。その様式情報
とランレングス情報がそれ自体1362で合体された後であ
る可能性が高いが、この位置情報が処理のコード化部分
に合体されたか否かにより、その位置情報は1364にて振
幅情報と合体される。振幅情報を位置情報と合成する
と、データが元来的に翻訳されたブロック112nと類似し
た変換ブロックが生まれる。その相違とは、元のブロッ
ク112nの振幅が連続的であって、コード化されてデコー
ド処理された変換ブロックの振幅は全て量子化されてい
る、即ち、再構築レベル間には一切振幅が存在しない状
態にて、全てが不連続な再構築レベルにあることであ
る。
伝達され、再構築された変換ブロックはコード化相に
おいて1306で前方変換の効果を打ち消すために1366にて
逆的に変換される。逆変換は、前述のIDCTのごとき前方
変換に合致しなければならない。逆変換を行うと、元の
画像のデータ空間にアレンジされたグレースケール強度
のごとき強度ブロックが発生し、それは典型的には単に
空間的な２次元画像空間である。
おいて1306で前方変換の効果を打ち消すために1366にて
逆的に変換される。逆変換は、前述のIDCTのごとき前方
変換に合致しなければならない。逆変換を行うと、元の
画像のデータ空間にアレンジされたグレースケール強度
のごとき強度ブロックが発生し、それは典型的には単に
空間的な２次元画像空間である。
元の画像の各８×８画像ブロックは前述のコード化、
伝達及びデコード処理に付される。1368において、逆変
換ブロックは全て元の画像の典型的には空間的であるデ
ータ空間での完全画像に合成される。望めば、この画像
は1370で表示される。
伝達及びデコード処理に付される。1368において、逆変
換ブロックは全て元の画像の典型的には空間的であるデ
ータ空間での完全画像に合成される。望めば、この画像
は1370で表示される。
図14aと図14bにて示される本発明の第２例であり、非
常に重要な実施例によれば、ランレングスコード化の効
率は、前に選択された係数の位置によって、ステップ14
22（及びステップ1460）にて異なるランに対する異なる
コードブックを使用することによって強化される。本発
明の方法のこの特徴は適応ランレングスコード化と呼称
することもできる。図14aと図14bはランレングスコード
化のみを使用して実施され得る本発明の実施例を示して
いる。示されているステップは、「13」ではなくて「1
4」の数字で始まる参照番号で特定される同様なステッ
プの、図13aと図13bにおいて説明したランレングスコー
ド化ステップとほぼ同じである。周知なランレングスコ
ード化手法において、ただ１つのコードブックがジグザ
グ通路の全行程に沿ってコードワードをランレングスに
割り当てるためにステップ1422にて使用される。（その
コードブックの対応する逆処理は従来技術に従ってステ
ップ1460にて使用されるであろう。）しかしながら、あ
る長さのランが生じる確率は通路に沿って劇的に変化す
る。最も劇的なケースでは、その通路の第１のAC係数の
ごとき１つの選択係数の場合にしばしば発生することで
あるが、62のランは第２の係数が実行された後では不可
能となる。例えば、最大ランとしてのラン62にのみ基づ
いたコードブックは、その最大可能性が15のみであるラ
ンに対してはあまり効率的ではない。その理由は、それ
らがブロックの比較的に端付近で開始するからである。
この原則は、必須な数の係数が実行された後、例えば64
の係数ブロック112nに対して64−RL係数がコード化され
た後では不可能となる長さ＝RLの他のランに対して適用
される。
常に重要な実施例によれば、ランレングスコード化の効
率は、前に選択された係数の位置によって、ステップ14
22（及びステップ1460）にて異なるランに対する異なる
コードブックを使用することによって強化される。本発
明の方法のこの特徴は適応ランレングスコード化と呼称
することもできる。図14aと図14bはランレングスコード
化のみを使用して実施され得る本発明の実施例を示して
いる。示されているステップは、「13」ではなくて「1
4」の数字で始まる参照番号で特定される同様なステッ
プの、図13aと図13bにおいて説明したランレングスコー
ド化ステップとほぼ同じである。周知なランレングスコ
ード化手法において、ただ１つのコードブックがジグザ
グ通路の全行程に沿ってコードワードをランレングスに
割り当てるためにステップ1422にて使用される。（その
コードブックの対応する逆処理は従来技術に従ってステ
ップ1460にて使用されるであろう。）しかしながら、あ
る長さのランが生じる確率は通路に沿って劇的に変化す
る。最も劇的なケースでは、その通路の第１のAC係数の
ごとき１つの選択係数の場合にしばしば発生することで
あるが、62のランは第２の係数が実行された後では不可
能となる。例えば、最大ランとしてのラン62にのみ基づ
いたコードブックは、その最大可能性が15のみであるラ
ンに対してはあまり効率的ではない。その理由は、それ
らがブロックの比較的に端付近で開始するからである。
この原則は、必須な数の係数が実行された後、例えば64
の係数ブロック112nに対して64−RL係数がコード化され
た後では不可能となる長さ＝RLの他のランに対して適用
される。
本発明の方法の１つの特徴は、前に選択された係数の
位置、即ちそのランのその部分に対する終了部に応じて
ステップ1422で異なるコードブック（及びステップ1460
で異なる逆コードブック）を使用することでこの無駄を
最少化する。例えば、図10aにて示されるように、図５
で使用された例がある。しかし、そのランは３つのラン
部分に分割される。第１コードブックはそのDC係数から
使用され、最初の14の係数を経過し、斜線が入れられた
円1002で表示されている第14のAC係数で終了する。第２
のコードブックは係数1002に続く係数から使用され、次
の22の係数を通過して第36のAC係数1004で終了する。第
３のコードブックは係数1004に続く係数で開始し、最後
の係数まで続く。
位置、即ちそのランのその部分に対する終了部に応じて
ステップ1422で異なるコードブック（及びステップ1460
で異なる逆コードブック）を使用することでこの無駄を
最少化する。例えば、図10aにて示されるように、図５
で使用された例がある。しかし、そのランは３つのラン
部分に分割される。第１コードブックはそのDC係数から
使用され、最初の14の係数を経過し、斜線が入れられた
円1002で表示されている第14のAC係数で終了する。第２
のコードブックは係数1002に続く係数から使用され、次
の22の係数を通過して第36のAC係数1004で終了する。第
３のコードブックは係数1004に続く係数で開始し、最後
の係数まで続く。
それら３つの部分に対する対応するコードブックの組
成は図11にて略図的に示されている。その変換ブロック
112nは図10aに示すように３つの部分1120、1122及び112
4に分割されている。第１コードブック1102は、ラン部
分1120で始まるランとの関連で使用するために63の要素
を有して提供されている。特定のランの開始部又は終了
部がラン部分1120に入るときに発生する可能性が非常に
高いランレングスは、比較的少ないビットを有するコー
ドワードが割り当てられるが、発生の可能性が低いラン
は比較的多くのビットを有するコードワードが割り当て
られる。（図11に示されるコードブックは説明用であっ
て、実際の確率を反映しておらず、適正なエントロピー
コード化でもない。）最も確率の低いランレングスは、
64ビットよりもずっと多い、例えば160ビットを有する
コードワードが割り当てられる。
成は図11にて略図的に示されている。その変換ブロック
112nは図10aに示すように３つの部分1120、1122及び112
4に分割されている。第１コードブック1102は、ラン部
分1120で始まるランとの関連で使用するために63の要素
を有して提供されている。特定のランの開始部又は終了
部がラン部分1120に入るときに発生する可能性が非常に
高いランレングスは、比較的少ないビットを有するコー
ドワードが割り当てられるが、発生の可能性が低いラン
は比較的多くのビットを有するコードワードが割り当て
られる。（図11に示されるコードブックは説明用であっ
て、実際の確率を反映しておらず、適正なエントロピー
コード化でもない。）最も確率の低いランレングスは、
64ビットよりもずっと多い、例えば160ビットを有する
コードワードが割り当てられる。
ジグザグ様式が通過されるとき、コードワードはコー
ドブック1102から長さ１、２及び10のランに対して割り
当てられる。係数1108にて終結するランのコードは、第
１コードブック1102から引き出される。その理由は、そ
のランが第6AC係数での最初のラン部分で開始したから
である。ランがある長さである確率はそのランを開始す
る係数の位置に基いている。
ドブック1102から長さ１、２及び10のランに対して割り
当てられる。係数1108にて終結するランのコードは、第
１コードブック1102から引き出される。その理由は、そ
のランが第6AC係数での最初のラン部分で開始したから
である。ランがある長さである確率はそのランを開始す
る係数の位置に基いている。
係数1112で終結するランは長さがゼロであり、係数11
12の直前に開始したとも考えられ、第２ラン部分1122内
に入る。よって、ステップ1426にて本発明の方法は全体
的第１ラン部分1120が通過されていることを決定するも
のであって、次のランの長さを測定するためにステップ
1420に戻るのではなく、全ジグザグが通過されているか
どうかを決定するためにステップ1434に進むであろう。
しかしそうはなっていないので、その方法はステップ14
36に進み、そこで新コードブック、この場合はコードブ
ック1104の使用は開始されるであろう。この方法はステ
ップ1420に戻り、そのランの長さを測定する。
12の直前に開始したとも考えられ、第２ラン部分1122内
に入る。よって、ステップ1426にて本発明の方法は全体
的第１ラン部分1120が通過されていることを決定するも
のであって、次のランの長さを測定するためにステップ
1420に戻るのではなく、全ジグザグが通過されているか
どうかを決定するためにステップ1434に進むであろう。
しかしそうはなっていないので、その方法はステップ14
36に進み、そこで新コードブック、この場合はコードブ
ック1104の使用は開始されるであろう。この方法はステ
ップ1420に戻り、そのランの長さを測定する。
長さゼロのこのランにコードワードを割り当てるに
は、本発明の方法を実施している装置はステップ1422
（図13a）にて第２コードブック1104を参照する。この
コードブックは、それがより少ない要素を有しており
（63ではなく50）、そのコードワードは全ブロックにわ
たって生じているそのような長さのランの確率ではな
く、ある長さのランが最終の50の係数で発生する確率に
基いて割り当てられるということを除き、コードブック
1102と同様な手段にて構築される。さらに少ない要素で
あるため、最長のコードワードはコードブック1102の最
長コードワードよりも少ないビットである必要性があ
る。さらに、そのコードブックの設計はコードブック11
02とは異なり、それよりもさらに適切な確率に基いてお
り、それが適用されるラン部分に対してさらに効率的と
なっている。これはラン、特に確率の低いランを特定す
るために伝達されなければならないビットの数を少なく
している。説明した例においては長さゼロのランにはコ
ードブック1102と1104の両方でコードワード「０」が割
り当てられているが、これは必要ではなく、典型的には
起こらないケースである。
は、本発明の方法を実施している装置はステップ1422
（図13a）にて第２コードブック1104を参照する。この
コードブックは、それがより少ない要素を有しており
（63ではなく50）、そのコードワードは全ブロックにわ
たって生じているそのような長さのランの確率ではな
く、ある長さのランが最終の50の係数で発生する確率に
基いて割り当てられるということを除き、コードブック
1102と同様な手段にて構築される。さらに少ない要素で
あるため、最長のコードワードはコードブック1102の最
長コードワードよりも少ないビットである必要性があ
る。さらに、そのコードブックの設計はコードブック11
02とは異なり、それよりもさらに適切な確率に基いてお
り、それが適用されるラン部分に対してさらに効率的と
なっている。これはラン、特に確率の低いランを特定す
るために伝達されなければならないビットの数を少なく
している。説明した例においては長さゼロのランにはコ
ードブック1102と1104の両方でコードワード「０」が割
り当てられているが、これは必要ではなく、典型的には
起こらないケースである。
同様に、そのランが、係数1114が測定されてコード化
された後の係数で開始するとき、コードブック1106の使
用はステップ1436で開始され、ステップ1422で実施さ
れ、コードブック1104と1102に共通な長さのランに割り
当てられたさらに少ない要素数と異なる確率とを有して
いる。
された後の係数で開始するとき、コードブック1106の使
用はステップ1436で開始され、ステップ1422で実施さ
れ、コードブック1104と1102に共通な長さのランに割り
当てられたさらに少ない要素数と異なる確率とを有して
いる。
情報をデコード処理する方法は図14bにて略図的に示
されているが、図14aに示されているコード化の方法ほ
ど詳細ではない。コードワードは1450で受け取られ、14
52で振幅と位置要素とに分割される。1460ではコードワ
ードはランレングスに変換される。このステップは２つ
のサブステップ、即ち、図14aのステップ1424と1422の
逆ステップが関与する。このコード列は個々のコードワ
ードに分割され、ランレングスは特定コードで特定され
る。1476にてコード列は新コードブックを使用すべきか
どうかを決定するために審査される。新コードブックの
使用はエンコーダとデコーダの双方にアクセスできるよ
うに予備アレンジされたコードによって利用できる。も
し新コードブックを使用するならば、それは1478で選択
され、1460で適用される。使用されなければ、テストは
1474で実施され、全ランがデコード処理されたかどうか
を決定する。また、使用されなければ、デコード処理の
方法は前のランレングスに使用されたものと同じコード
ブックを使用して次のランレングスをデコード処理する
ために1460に戻る。もし全ランがデコード処理されてい
るならば、その方法は振幅で係数のブロックを創出する
ため、振幅と周波数のリストを合成するためにステップ
1464にまで移動し、1466で逆変換され、1468で合成さ
れ、1470で保存及び表示される。
されているが、図14aに示されているコード化の方法ほ
ど詳細ではない。コードワードは1450で受け取られ、14
52で振幅と位置要素とに分割される。1460ではコードワ
ードはランレングスに変換される。このステップは２つ
のサブステップ、即ち、図14aのステップ1424と1422の
逆ステップが関与する。このコード列は個々のコードワ
ードに分割され、ランレングスは特定コードで特定され
る。1476にてコード列は新コードブックを使用すべきか
どうかを決定するために審査される。新コードブックの
使用はエンコーダとデコーダの双方にアクセスできるよ
うに予備アレンジされたコードによって利用できる。も
し新コードブックを使用するならば、それは1478で選択
され、1460で適用される。使用されなければ、テストは
1474で実施され、全ランがデコード処理されたかどうか
を決定する。また、使用されなければ、デコード処理の
方法は前のランレングスに使用されたものと同じコード
ブックを使用して次のランレングスをデコード処理する
ために1460に戻る。もし全ランがデコード処理されてい
るならば、その方法は振幅で係数のブロックを創出する
ため、振幅と周波数のリストを合成するためにステップ
1464にまで移動し、1466で逆変換され、1468で合成さ
れ、1470で保存及び表示される。
本発明の方法のこの実施例の実施には追加コードブッ
クを保存するためのさらに多くのメモリの採用が必要で
あることは理解されるであろう。採用されるコードブッ
クの数はメモリと通信チャンネルバンド幅に関する特定
な適用の比較的な制限によって決定される。
クを保存するためのさらに多くのメモリの採用が必要で
あることは理解されるであろう。採用されるコードブッ
クの数はメモリと通信チャンネルバンド幅に関する特定
な適用の比較的な制限によって決定される。
本発明の多コードブック方法は前述のようにランレン
グスコード化のみで便利に使用することができる。それ
はまた前記本発明の組合せベクトル量子化／ランレング
スコード化方法で、従来技術や、ランレングスとベクト
ル量子化の開示された組合せ及びランレングスコード化
のみでの多コードブック方法の使用に比してさらに高い
効率を求めて使用が可能である。この組合せは図10bに
て略図的に示されており、変換ブロック112nはベクトル
量子化領域902とランレングスコード化領域904に分割さ
れている。ランレングス領域904はそれ自体が３つの部
分である1030、1032及び1034に分割されており、それら
の境界線は各部分の始めのジグザグ通路に沿った斜線入
り円を有する黒線の境界線によって示されている。それ
ぞれの部分で始まるランの長さは前述のように独立した
コードブックに基いてステップ1322でコード化されるで
あろう。
グスコード化のみで便利に使用することができる。それ
はまた前記本発明の組合せベクトル量子化／ランレング
スコード化方法で、従来技術や、ランレングスとベクト
ル量子化の開示された組合せ及びランレングスコード化
のみでの多コードブック方法の使用に比してさらに高い
効率を求めて使用が可能である。この組合せは図10bに
て略図的に示されており、変換ブロック112nはベクトル
量子化領域902とランレングスコード化領域904に分割さ
れている。ランレングス領域904はそれ自体が３つの部
分である1030、1032及び1034に分割されており、それら
の境界線は各部分の始めのジグザグ通路に沿った斜線入
り円を有する黒線の境界線によって示されている。それ
ぞれの部分で始まるランの長さは前述のように独立した
コードブックに基いてステップ1322でコード化されるで
あろう。
本発明の方法は多コードブックがなくとも、典型的な
ケースでは、ランレングスコード化で伝達された係数毎
の改良された全体的なビトレートを提供し、ベクトル量
子化の場合とは異なり、改良されたメモリと計算要件と
を提供するであろう。本発明の多コードブックの特徴を
適用することは従来のランレングスコード化よりもビト
レートをさらに改良する。
ケースでは、ランレングスコード化で伝達された係数毎
の改良された全体的なビトレートを提供し、ベクトル量
子化の場合とは異なり、改良されたメモリと計算要件と
を提供するであろう。本発明の多コードブックの特徴を
適用することは従来のランレングスコード化よりもビト
レートをさらに改良する。
本発明の装置は図12aと図12bに略図的に示されてい
る。図12aは装置のエンコーダ部分を示しており、図12b
はデコーダ部分を示している。１画像はサンプルされた
２次元ソース画像データ1202に変換され。そのソース画
像データはブロックに分割されるが、典型的には各ブロ
ックに８×８サンプルを有したものである。ソース画像
データは前方変換演算子1204にブロックごとに提供され
る。DCTのごとき典型的な変換によって、そのデータは
２次元周波数領域の８×８ブロックに入り、その８×８
ブロックの各要素は不連続空間周波数の連続的振幅を表
す。
る。図12aは装置のエンコーダ部分を示しており、図12b
はデコーダ部分を示している。１画像はサンプルされた
２次元ソース画像データ1202に変換され。そのソース画
像データはブロックに分割されるが、典型的には各ブロ
ックに８×８サンプルを有したものである。ソース画像
データは前方変換演算子1204にブロックごとに提供され
る。DCTのごとき典型的な変換によって、そのデータは
２次元周波数領域の８×８ブロックに入り、その８×８
ブロックの各要素は不連続空間周波数の連続的振幅を表
す。
そのデータの異なる要素は装置の以下の段階にて処理
される。その振幅は振幅量子化装置1206にて処理され、
その位置情報（各振幅の空間周波数に対応）はベクトル
様式エンコーダ1212とランレングスエンコーダ1214で処
理される。どのモジュールがデータを最初に受け取る
か、平行の方が速いものの、直列で受け取るか平行で受
け取るかは本発明にとってはさほど重要なことではな
い。図12aに示される実施例は平行用に構成されたもの
である。
される。その振幅は振幅量子化装置1206にて処理され、
その位置情報（各振幅の空間周波数に対応）はベクトル
様式エンコーダ1212とランレングスエンコーダ1214で処
理される。どのモジュールがデータを最初に受け取る
か、平行の方が速いものの、直列で受け取るか平行で受
け取るかは本発明にとってはさほど重要なことではな
い。図12aに示される実施例は平行用に構成されたもの
である。
この信号は振幅と２つの位置要素に多重分離器1205に
て分割される。連続的振幅は振幅量子化装置1206によっ
て不連続再構築レベルに量子化され、振幅再構築レベル
表メモリ1208に保存される。振幅量子化装置1206はコー
ドワードを振幅コードブックメモリ1207を参照して各係
数に割り当てる。それは再構築レベル表メモリ1208に保
持された各再構築レベルにコードワードを相関させる。
振幅量子化装置1206の出力は量子化された振幅を表すコ
ードワードのブロックであり、各振幅は特定な空間周波
数に対応している。
て分割される。連続的振幅は振幅量子化装置1206によっ
て不連続再構築レベルに量子化され、振幅再構築レベル
表メモリ1208に保存される。振幅量子化装置1206はコー
ドワードを振幅コードブックメモリ1207を参照して各係
数に割り当てる。それは再構築レベル表メモリ1208に保
持された各再構築レベルにコードワードを相関させる。
振幅量子化装置1206の出力は量子化された振幅を表すコ
ードワードのブロックであり、各振幅は特定な空間周波
数に対応している。
多重分離器1205からの位置データはさらに第２分離器
1203にて低空間周波数と高空間周波数要素に分割される
であろう。そのブロックの低周波数部分はベクトル様式
エンコーダ1212によって分析される。エンコーダは選択
係数位置の様式をベクトル様式表メモリ1216に保存され
た様式と合致させる。ベクトル様式表は各様式をコード
ワードにマップ化する。そのコードワードは均一長コー
ドワードであるかも知れないし、又はさらに典型的に
は、適当なエントロピーコード化技術により設立された
可変長コードワードであるかも知れない。典型的には、
もしその様式の確率が決定可能であれば、エントロピー
コード化は均一長コードワードよりもさらに効率的な全
体的係数ビトレートを提供する。均一又はエントロピー
コード化のどちらが使用されようと、ベクトル様式表は
係数様式をそのコードワードにマップ処理するのに必要
である。
1203にて低空間周波数と高空間周波数要素に分割される
であろう。そのブロックの低周波数部分はベクトル様式
エンコーダ1212によって分析される。エンコーダは選択
係数位置の様式をベクトル様式表メモリ1216に保存され
た様式と合致させる。ベクトル様式表は各様式をコード
ワードにマップ化する。そのコードワードは均一長コー
ドワードであるかも知れないし、又はさらに典型的に
は、適当なエントロピーコード化技術により設立された
可変長コードワードであるかも知れない。典型的には、
もしその様式の確率が決定可能であれば、エントロピー
コード化は均一長コードワードよりもさらに効率的な全
体的係数ビトレートを提供する。均一又はエントロピー
コード化のどちらが使用されようと、ベクトル様式表は
係数様式をそのコードワードにマップ処理するのに必要
である。
そのブロックの高周波数部分に対するデータは位置ラ
ンレングスエンコーダ1214によって分析される。ランレ
ングスエンコーダ1214はその係数を通じてジグザグ通路
を通過し、選択係数間の非選択係数の数を数え、選択係
数間の各ランの長さを確立する。測定がなされたなら
ば、ランレングスエンコーダ1214は各長さをメモリ1218
aに保存されたランレングスコードブックを参照してコ
ードブックに合致させる。固定長コードワードであって
も可変長コードワードであっても上述のメモリ評価及び
バンド幅考察によっては利用が可能である。もしエント
ロピーコード化が使用されるなら、またもし本発明の多
コードブック方法が使用されるなら、ランレングスエン
コーダ1214は追加メモリ1281bから1218nまでに保存され
たコードブック２からｎまでを利用する。ベクトル様式
エンコーダ1212と位置ランレングスエンコーダ1214から
の位置コードワードは選択的にマルチプレクサ1209にて
合成可能である。この合成ステップは、ある状況下では
効率を高めるが、必要なものではない。その合成は特定
の順序でコードワードを連鎖させること程度に単純なこ
とである。この量子化され、コード化された振幅データ
はマルチプレクサ1220でのコード化されたベクトル量子
化データ及びコード化されたランレングスデータと合成
され、圧縮された画像データ1222の流れが創出される。
ンレングスエンコーダ1214によって分析される。ランレ
ングスエンコーダ1214はその係数を通じてジグザグ通路
を通過し、選択係数間の非選択係数の数を数え、選択係
数間の各ランの長さを確立する。測定がなされたなら
ば、ランレングスエンコーダ1214は各長さをメモリ1218
aに保存されたランレングスコードブックを参照してコ
ードブックに合致させる。固定長コードワードであって
も可変長コードワードであっても上述のメモリ評価及び
バンド幅考察によっては利用が可能である。もしエント
ロピーコード化が使用されるなら、またもし本発明の多
コードブック方法が使用されるなら、ランレングスエン
コーダ1214は追加メモリ1281bから1218nまでに保存され
たコードブック２からｎまでを利用する。ベクトル様式
エンコーダ1212と位置ランレングスエンコーダ1214から
の位置コードワードは選択的にマルチプレクサ1209にて
合成可能である。この合成ステップは、ある状況下では
効率を高めるが、必要なものではない。その合成は特定
の順序でコードワードを連鎖させること程度に単純なこ
とである。この量子化され、コード化された振幅データ
はマルチプレクサ1220でのコード化されたベクトル量子
化データ及びコード化されたランレングスデータと合成
され、圧縮された画像データ1222の流れが創出される。
その圧縮された画像データ1222は図12bにて略図的に
示されている装置を使用して再構築画像に変換される。
圧縮された画像データ1222はデマルチプレクサによって
コード化された振幅と位置要素とに分割される。もしマ
ルチプレクサ1209にて合成されたなら、その位置情報は
ベクトル量子化とランレングス要素とにマルチプレクサ
1229によって分割される。もし装置のコード化部分にお
いて合成がなされなければ、各要素は単純にそれぞれの
デコーダ1232又は1234に導かれる。ベクトル様式デコー
ダ1232は各ベクトルコードワードを受取り、そのコード
ワードをベクトル様式表メモリ1236を参照して１様式に
合致させるが、それはベクトル様式表メモリ1216と同一
であり得る。しかし、ベクトル様式表メモリ1236が様式
に合致するように検索され、ベクトル様式表メモリ1236
が単純にコードワードに合致するように検索されなけれ
ばならないので、各々において検索方法が最良化される
ように２つのメモリ内のデータの配列はしばしば異なる
ものとなる。様式デコーダ1232の出力は選択係数に対す
る位置の様式である。しかし、これらの係数の振幅は様
式デコーダ1232によって決定されない。
示されている装置を使用して再構築画像に変換される。
圧縮された画像データ1222はデマルチプレクサによって
コード化された振幅と位置要素とに分割される。もしマ
ルチプレクサ1209にて合成されたなら、その位置情報は
ベクトル量子化とランレングス要素とにマルチプレクサ
1229によって分割される。もし装置のコード化部分にお
いて合成がなされなければ、各要素は単純にそれぞれの
デコーダ1232又は1234に導かれる。ベクトル様式デコー
ダ1232は各ベクトルコードワードを受取り、そのコード
ワードをベクトル様式表メモリ1236を参照して１様式に
合致させるが、それはベクトル様式表メモリ1216と同一
であり得る。しかし、ベクトル様式表メモリ1236が様式
に合致するように検索され、ベクトル様式表メモリ1236
が単純にコードワードに合致するように検索されなけれ
ばならないので、各々において検索方法が最良化される
ように２つのメモリ内のデータの配列はしばしば異なる
ものとなる。様式デコーダ1232の出力は選択係数に対す
る位置の様式である。しかし、これらの係数の振幅は様
式デコーダ1232によって決定されない。
ランレングスデコーダ1234は各ランレングスコードワ
ードを受取り、ランレングスコードブックメモリ1238a
を参照してこのコードワードを１ランレングスに合致さ
せる。ランレングスデコーダはそのシステムのコード化
部分で使用される技術に従って、固定又は可変長コード
ワードデコード処理（メモリ1238bから1238bまでに保存
された追加コードブック２からｎまでを使用）のいずれ
かを使用する。
ードを受取り、ランレングスコードブックメモリ1238a
を参照してこのコードワードを１ランレングスに合致さ
せる。ランレングスデコーダはそのシステムのコード化
部分で使用される技術に従って、固定又は可変長コード
ワードデコード処理（メモリ1238bから1238bまでに保存
された追加コードブック２からｎまでを使用）のいずれ
かを使用する。
圧縮された画像データ流1222の振幅部分は振幅コード
ブックメモリ1247を参照して振幅デコーダ1246によって
デコード処理される。振幅コードブックメモリ1247の要
素はコードワードを対応する再構築レベルに合致させる
が、これは振幅コードブックメモリ1207でのマップ処理
と類似している。しかし振幅量子化装置1206に入力され
たもののごとき係数の正確な連続振幅は回収が不可能で
ある。なぜならば、再構築レベル内での変動は保存され
ておらず、再構築レベルの要素のみが記録されているか
らである。その理由によって（他にもさほど重要ではな
い理由が存在する）再構築画像データはソース画像デー
タとは正確には同一ではないであろう。画像データ内の
不可避的な相違にもかかわらず、画像における知覚的相
違を最小限にすることは信号処理技術の目標である。
ブックメモリ1247を参照して振幅デコーダ1246によって
デコード処理される。振幅コードブックメモリ1247の要
素はコードワードを対応する再構築レベルに合致させる
が、これは振幅コードブックメモリ1207でのマップ処理
と類似している。しかし振幅量子化装置1206に入力され
たもののごとき係数の正確な連続振幅は回収が不可能で
ある。なぜならば、再構築レベル内での変動は保存され
ておらず、再構築レベルの要素のみが記録されているか
らである。その理由によって（他にもさほど重要ではな
い理由が存在する）再構築画像データはソース画像デー
タとは正確には同一ではないであろう。画像データ内の
不可避的な相違にもかかわらず、画像における知覚的相
違を最小限にすることは信号処理技術の目標である。
位置デコーダ1233にて、ベクトル様式デコーダ1232と
位置ランレングスデコーダ1234からの変換ブロックデー
タ出力のデコード処理された位置部分は、変換ブロック
での全選択位置を特定するために合成される。位置及び
振幅合致器1245において、その合成された位置は選択さ
れた係数の位置に対して、振幅デコーダ1246によって発
生されたそれぞれの振幅と合致される。その結果、量子
化された振幅を有した、元のブロック112nの空間周波数
位置における変換ブロックとなり、例えば、図において
使用された例に対しては８×８の係数となる。この８×
８変換ブロックは変換演算子1244を逆算するために出力
として使用され、空間周波数領域からのデータを２次元
画像領域に変換する。
位置ランレングスデコーダ1234からの変換ブロックデー
タ出力のデコード処理された位置部分は、変換ブロック
での全選択位置を特定するために合成される。位置及び
振幅合致器1245において、その合成された位置は選択さ
れた係数の位置に対して、振幅デコーダ1246によって発
生されたそれぞれの振幅と合致される。その結果、量子
化された振幅を有した、元のブロック112nの空間周波数
位置における変換ブロックとなり、例えば、図において
使用された例に対しては８×８の係数となる。この８×
８変換ブロックは変換演算子1244を逆算するために出力
として使用され、空間周波数領域からのデータを２次元
画像領域に変換する。
前述の装置の解説は装置を通じて画素データの１ブロ
ック102nを表すデータの通過に焦点があてられている。
画素データの各ブロック102nは同様な方法で装置を通過
する。画素データの複数の再構築された８×８ブロック
は再合成（最も基本的な場合には確立された順序に対応
する順序で並べて置く）され、再構築画像1252を形成す
る。
ック102nを表すデータの通過に焦点があてられている。
画素データの各ブロック102nは同様な方法で装置を通過
する。画素データの複数の再構築された８×８ブロック
は再合成（最も基本的な場合には確立された順序に対応
する順序で並べて置く）され、再構築画像1252を形成す
る。
固定しきい値ではなく可変しきい値が係数の選択に使
用され得る。可変しきい値は典型的には２つの理由によ
って使用される。まず、異なるしきい値が異なるブロッ
クに対して使用可能である。次に、同一ブロック内で、
低周波数係数は人の感知型装置に関連する周知な理由に
よって低しきい値を使用することによってさらに適正に
コード化される。
用され得る。可変しきい値は典型的には２つの理由によ
って使用される。まず、異なるしきい値が異なるブロッ
クに対して使用可能である。次に、同一ブロック内で、
低周波数係数は人の感知型装置に関連する周知な理由に
よって低しきい値を使用することによってさらに適正に
コード化される。
前述の解説はグレースケール、即ち、白黒画像に従っ
て画像振幅によって特徴づけられている画像を想定して
いた。本発明は彩色又は多重チャンネル画像にも適用が
可能である。画像の白黒記録の場合には、各画素要素は
１つの不連続な要素である。カラー記録の場合には、一
連のチャンネル、又は画素群が各映像要素に対して使用
される。例えばRGBとして知られる色彩値方式では、各
色彩は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の組合せ量によ
って表される。これら３色の各々に対する分離色彩「チ
ャンネル」が提供される。このRGB方式においては、各
チャンネルは画像（例えば、ビデオスクリン）を横切る
線ごとに同一数の画素を有しており、垂直方向には同一
数の線を有している。他の色彩値方式は、以下で説明す
るが、異なるチャンネルに対して線毎に異なる数のサン
プルを有しているかも知れない。その画素要素は典型的
には表示装置で相互に隣接して存在しており、同時に表
示される（観察者にとり）と、合成して元来の画像の色
彩を形成する。
て画像振幅によって特徴づけられている画像を想定して
いた。本発明は彩色又は多重チャンネル画像にも適用が
可能である。画像の白黒記録の場合には、各画素要素は
１つの不連続な要素である。カラー記録の場合には、一
連のチャンネル、又は画素群が各映像要素に対して使用
される。例えばRGBとして知られる色彩値方式では、各
色彩は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の組合せ量によ
って表される。これら３色の各々に対する分離色彩「チ
ャンネル」が提供される。このRGB方式においては、各
チャンネルは画像（例えば、ビデオスクリン）を横切る
線ごとに同一数の画素を有しており、垂直方向には同一
数の線を有している。他の色彩値方式は、以下で説明す
るが、異なるチャンネルに対して線毎に異なる数のサン
プルを有しているかも知れない。その画素要素は典型的
には表示装置で相互に隣接して存在しており、同時に表
示される（観察者にとり）と、合成して元来の画像の色
彩を形成する。
そのRGB色彩値方式は適用条件によっては有用である
が、しかし色彩値の数学的操作に対しては最も便利であ
るとは言えないものである。他の色彩方式にはさらに有
用なものが存在し、典型的には画像の明るさの度合を表
すチャンネルを含むものである。輝度とは一般的に明る
い単位面積あたり所定方向におけるある表面によって発
生又は反射した光の強度として説明される。一般的に、
輝度と２つの他の要素によって定義された３つのチャン
ネル色彩空間はRGB色彩空間と均等なものである。典型
的な輝度色彩空間は合衆国内のテレビ放送用の全国テレ
ビ基準委員会によって使用されているＹ（輝度）、ｉ
（相）、ｑ（方形）色彩空間である。他の輝度色彩空間
にはCIE、Y,x,y（輝度と２つの色差チャンネル）、及び
その変形と、Y,u,v（輝度と２つの色差チャンネル）及
び他の多くが含まれている。
が、しかし色彩値の数学的操作に対しては最も便利であ
るとは言えないものである。他の色彩方式にはさらに有
用なものが存在し、典型的には画像の明るさの度合を表
すチャンネルを含むものである。輝度とは一般的に明る
い単位面積あたり所定方向におけるある表面によって発
生又は反射した光の強度として説明される。一般的に、
輝度と２つの他の要素によって定義された３つのチャン
ネル色彩空間はRGB色彩空間と均等なものである。典型
的な輝度色彩空間は合衆国内のテレビ放送用の全国テレ
ビ基準委員会によって使用されているＹ（輝度）、ｉ
（相）、ｑ（方形）色彩空間である。他の輝度色彩空間
にはCIE、Y,x,y（輝度と２つの色差チャンネル）、及び
その変形と、Y,u,v（輝度と２つの色差チャンネル）及
び他の多くが含まれている。
本発明の概念においては、本発明の方法は多重チャン
ネル方式の各独立チャンネルに対して有益に実施するこ
とが可能である。各チャンネルのデータは分離して処理
され、周知技術に従ってコード化及びデコード処理した
後に再合成される。よって、他のチャンネルとの比較に
おいて１つのチャンネルに対する異なるコードブックを
使用し、本発明の多コードブック技術を使用することは
有益である。さらに、ベクトル量子化方法の適用とラン
レングス方法の適用間における境界はチャンネルごとに
いかなる所定ブロックに対しても異なる可能性がある。
例えば、色差チャンネルに対しては、ベクトル量子化に
対する領域はずっと小さい可能性があり、これは、典型
的にはさらに少ない係数が色差チャンネルにおけるコー
ド化に対して選択されるからである。実際に、チャンネ
ルごとに同じ方法を使用することは全く必要がない。多
コードブックを使用してランレングスコード化と組み合
わされたベクトル量子化は１つのチャンネルに対して使
用可能であり、他のチャンネルはランレングスコード化
を使用してベクトル量子化を全く使用せずに多コードブ
ックのみでコード化が可能である。
ネル方式の各独立チャンネルに対して有益に実施するこ
とが可能である。各チャンネルのデータは分離して処理
され、周知技術に従ってコード化及びデコード処理した
後に再合成される。よって、他のチャンネルとの比較に
おいて１つのチャンネルに対する異なるコードブックを
使用し、本発明の多コードブック技術を使用することは
有益である。さらに、ベクトル量子化方法の適用とラン
レングス方法の適用間における境界はチャンネルごとに
いかなる所定ブロックに対しても異なる可能性がある。
例えば、色差チャンネルに対しては、ベクトル量子化に
対する領域はずっと小さい可能性があり、これは、典型
的にはさらに少ない係数が色差チャンネルにおけるコー
ド化に対して選択されるからである。実際に、チャンネ
ルごとに同じ方法を使用することは全く必要がない。多
コードブックを使用してランレングスコード化と組み合
わされたベクトル量子化は１つのチャンネルに対して使
用可能であり、他のチャンネルはランレングスコード化
を使用してベクトル量子化を全く使用せずに多コードブ
ックのみでコード化が可能である。
前記の説明は本発明を２次元的な画像タイプデータに
関して説明したものである。これは３次元又はさらに多
くの次元で信号の処理に対して利用が可能である。この
種類の信号には、ビデオ、ある種類のソナー及びレーダ
信号、３次元物理的シーンを記述する信号、例えばホロ
グラム及び物体モデル等が含まれる。３次元的物体（例
えばビル、動物、景観）の温度、電界、磁界、密度、色
彩のごとき物理的特性を記述する信号は、記述されるべ
き物理的特性として、３次元よりも多い次元を有したデ
ータ空間に記述が可能である。追加的次元が関わること
を除けば原理はどれも同じである。
関して説明したものである。これは３次元又はさらに多
くの次元で信号の処理に対して利用が可能である。この
種類の信号には、ビデオ、ある種類のソナー及びレーダ
信号、３次元物理的シーンを記述する信号、例えばホロ
グラム及び物体モデル等が含まれる。３次元的物体（例
えばビル、動物、景観）の温度、電界、磁界、密度、色
彩のごとき物理的特性を記述する信号は、記述されるべ
き物理的特性として、３次元よりも多い次元を有したデ
ータ空間に記述が可能である。追加的次元が関わること
を除けば原理はどれも同じである。
３次元の実施例を考察すると、ソースデータは３空間
次元のごとき３次元に存在し、３次元空間での各ポイン
トに対する強度振幅幅を有している。この３次元データ
は、例えばDCTタイプの変換に従って、各係数が１つの
振幅を有する３空間周波数次元の係数によって特徴づけ
られるデータ空間に変換される。そのソースデータは２
次元システムの２次元ブロックではなく、３次元の変換
空間に変換される。同様に、変換周波数領域のデータは
３次元で扱われる。
次元のごとき３次元に存在し、３次元空間での各ポイン
トに対する強度振幅幅を有している。この３次元データ
は、例えばDCTタイプの変換に従って、各係数が１つの
振幅を有する３空間周波数次元の係数によって特徴づけ
られるデータ空間に変換される。そのソースデータは２
次元システムの２次元ブロックではなく、３次元の変換
空間に変換される。同様に、変換周波数領域のデータは
３次元で扱われる。
選択係数の変換体での位置の特定は、ベクトル量子化
に関してさらに多くの可能様式の可能な組合せが存在す
ることを除けば２次元の場合と同様であり、ジグザグ様
式は３次元で通過処理され、螺旋タイプの形状をとる可
能性があり、DC係数から発散される。ジグザグも螺旋形
通路も絶対的なものではないことは重要である。他の妥
当な形態の通路も本発明の着想の範囲内である。
に関してさらに多くの可能様式の可能な組合せが存在す
ることを除けば２次元の場合と同様であり、ジグザグ様
式は３次元で通過処理され、螺旋タイプの形状をとる可
能性があり、DC係数から発散される。ジグザグも螺旋形
通路も絶対的なものではないことは重要である。他の妥
当な形態の通路も本発明の着想の範囲内である。
前記解説はあくまで説明のためであると理解されるべ
きであり、本発明を限定するものと理解されるべきでは
ない。本発明はそのいくつかの実施例に関して示され、
解説されてはいるが、当業者であれば本請求の範囲に記
載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、
形式上及びその詳細の多様な変更が可能であることは理
解されるであろう。
きであり、本発明を限定するものと理解されるべきでは
ない。本発明はそのいくつかの実施例に関して示され、
解説されてはいるが、当業者であれば本請求の範囲に記
載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、
形式上及びその詳細の多様な変更が可能であることは理
解されるであろう。
例えば、２次元画像データの代わりにいかなる他の２
次元データでも本発明によって処理が可能であり、これ
には動きが補正された残留信号は含まれている。本発明
の多又は適応コードブックランレングスコード化処理の
特徴は、単独で、又はベクトル量子化とランレングスコ
ード化とを組み合わせた本発明の特徴との結合にて利用
が可能であり、それは同様に本発明の多コードブックの
特徴を利用せずに可能なものである。本実施例中に典型
的に使用されている３つの多コードブックではなく、い
かなる数の多コードブックでも使用が可能である。
次元データでも本発明によって処理が可能であり、これ
には動きが補正された残留信号は含まれている。本発明
の多又は適応コードブックランレングスコード化処理の
特徴は、単独で、又はベクトル量子化とランレングスコ
ード化とを組み合わせた本発明の特徴との結合にて利用
が可能であり、それは同様に本発明の多コードブックの
特徴を利用せずに可能なものである。本実施例中に典型
的に使用されている３つの多コードブックではなく、い
かなる数の多コードブックでも使用が可能である。
画像データに関する前述の実施例において、ベクトル
量子化は低空間周波数に対して使用されているが、ラン
レングスコード化は高周波数に対して使用されている。
しかしながら、もしデータのタイプが低周波数又は他の
周波数領域での非選択係数の長いランによって最も頻繁
に特徴づけられるならば、ベクトル量子化ではなくてラ
ンレングスがその変換ブロックの部分をコード化するの
に使用されるべきである。同様に、ベクトル量子化は比
較的短いランを有したブロックの部分をコード化するの
に使用されるべきである。さらに、ランレングスやコー
ド化処理のベクトル量子化方法ではなく、本発明は変換
ブロックを領域に分割することを含み、各領域にコード
化技術を適用しており、その技術はその領域に広く存在
する選択係数の様式に特有な効率を有している。従っ
て、他のコード化技術の適用はもしその効率がそのこと
を正当化すれば本発明の範囲内であると理解されるべき
である。
量子化は低空間周波数に対して使用されているが、ラン
レングスコード化は高周波数に対して使用されている。
しかしながら、もしデータのタイプが低周波数又は他の
周波数領域での非選択係数の長いランによって最も頻繁
に特徴づけられるならば、ベクトル量子化ではなくてラ
ンレングスがその変換ブロックの部分をコード化するの
に使用されるべきである。同様に、ベクトル量子化は比
較的短いランを有したブロックの部分をコード化するの
に使用されるべきである。さらに、ランレングスやコー
ド化処理のベクトル量子化方法ではなく、本発明は変換
ブロックを領域に分割することを含み、各領域にコード
化技術を適用しており、その技術はその領域に広く存在
する選択係数の様式に特有な効率を有している。従っ
て、他のコード化技術の適用はもしその効率がそのこと
を正当化すれば本発明の範囲内であると理解されるべき
である。
さらに、本発明は振幅によって選択され、又は選択さ
れない係数に関して、位置情報のコード化に関連して解
説が施されてはきたが、いかなる基準に基いていようと
も、いくつかの配列された群の要素が選択されており、
その配列原理に関してその位置が必要とされる場合に
は、本発明はいかなるコード化技術に対しても適用が可
能である。本発明は位置情報を特定することのみに関す
るものである。しかし実際には、本発明は振幅情報が関
与していない場合の位置情報の特定にも関与しているも
のである。
れない係数に関して、位置情報のコード化に関連して解
説が施されてはきたが、いかなる基準に基いていようと
も、いくつかの配列された群の要素が選択されており、
その配列原理に関してその位置が必要とされる場合に
は、本発明はいかなるコード化技術に対しても適用が可
能である。本発明は位置情報を特定することのみに関す
るものである。しかし実際には、本発明は振幅情報が関
与していない場合の位置情報の特定にも関与しているも
のである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/30 H03M 7/46
Claims (16)
- 【請求項１】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号に関する位置情報をコード化する方法であって、 a.前記位置信号の第１要素に対しては、ベクトル量子化
によって前記選択係数の位置をコード化する信号を発生
させるステップと、 b.前記位置信号の第２要素に対しては、ランレングスコ
ード化処理によって前記選択係数の位置をコード化する
信号を発生させるステップと、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項２】ランレングスコード化処理によって信号を
発生させる前記ステップは、 a.前記位置信号の前記第２要素の第１ラン部分に対し
て、第１コードブックを使用して前記選択係数の位置を
コード化するステップと、 b.前記位置信号の前記第２要素の少なくとも１つの追加
部分に対して、少なくとも１つの追加コードブックを使
用して前記選択係数の位置をコード化するステップと、 を有していることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号に関する位置情報をランレングスコード化する方法
であって、 a.前記位置信号の第１ラン部分に対しては、第１コード
ブックを使用して前記選択係数の位置をコード化する信
号を発生させるステップと、 b.前記位置信号の少なくとも１つの追加部分に対して
は、少なくとも１つの追加コードブックを使用して前記
選択係数の位置をコード化する信号を発生させるステッ
プと、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項４】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号に関する位置情報をコード化する方法であって、 a.前記位置信号の第１要素に対しては、位置を少なくと
も１次元にて１様式内に群集化する方法によって前記選
択係数の位置をコード化する信号を発生させるステップ
と、 b.前記位置信号の第２要素に対しては、前記選択係数の
位置間の距離を測定する方法によって前記選択係数の位
置をコード化する信号を発生させるステップと、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項５】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号に関する位置情報をコード化する方法であって、該
ソース位置信号に選択係数の一般的に予期される様式が
存在し、 a.前記位置信号の第１要素に対しては、該第１要素内の
選択係数の一般的に予期される様式に関して第１効率を
有した第１方法によって前記選択係数の位置をコード化
する信号を発生させるステップと、 b.前記位置信号の第２要素に対しては、該第２要素内の
選択係数の一般的に予期される様式に関して第２効率を
有した第２方法によって前記選択係数の位置をコード化
する信号を発生させるステップとを有しており、 前記第２要素内の選択係数の一般的に予期される様式に
関しては前記第２効率は前記第１方法の第１効率よりも
高く、前記第１要素内の選択係数の一般的に予期される
様式に関しては前記第１効率は前記第２方法の第２効率
よりも高いことを特徴とする方法。 - 【請求項６】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号をコード化することにより信号をデコード処理する
方法であって、該コード化信号は、前記位置信号の第１
要素に対してはベクトル量子化によって前記選択係数の
位置をコード化する信号を発生させるステップと、前記
位置信号の第２要素に対してはランレングスコード化処
理によって前記選択係数の位置をコード化する信号を発
生させるステップとで発生させられており、本デコード
処理方法は、 a.ランレングスコード化処理によって発生された前記選
択係数の位置をコード化する前記信号をデコード処理す
るステップと、 b.ベクトル量子化によって発生された前記選択係数の位
置をコード化する前記信号をデコード処理するステップ
と、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項７】ランレングスコード化処理の前記ステップ
は、前記位置信号の前記第２要素の第１ラン部分に対し
ては第１コードブックを使用して前記選択係数の位置を
コード化するステップと、前記位置信号の前記第２要素
の少なくとも１つの追加部分に対しては少なくとも１つ
の追加コードブックを使用して前記選択係数の位置をコ
ード化するステップとをさらに有したものであり、本デ
コード処理方法は、 a.第１逆コードブックを使用して第１コードブックを使
用することでコード化された前記位置をデコード処理す
るステップと、 b.第２逆コードブックを使用して第２コードブックを使
用することでコード化された前記位置をデコード処理す
るステップと、 をさらに有していることを特徴とする方法。 - 【請求項８】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号をランレングスによってコード化することにより信
号をデコード処理する方法であって、該コード化信号
は、前記位置信号の第１ラン部分に対しては第１コード
ブックを使用して前記選択係数の位置をコード化する信
号を発生させるステップと、前記位置信号の少なくとも
１つの追加部分に対しては少なくとも１つの追加コード
ブックを使用して前記選択係数の位置をコード化する信
号を発生させるステップとで発生させられており、本デ
コード処理方法は、 a.第１逆コードブックを使用して第１コードブックを使
用することでコード化された前記位置をデコード処理す
るステップと、 b.第２逆コードブックを使用して第２コードブックを使
用することでコード化された前記位置をデコード処理す
るステップと、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項９】少なくとも１次元にて配列され、一連の選
択された係数の位置によって特徴づけられたソース位置
信号をコード化することにより信号をデコード処理する
方法であって、該コード化信号は、前記位置信号の第１
要素に対しては位置を少なくとも１次元にて１様式に群
集化する方法によって前記選択係数の位置をコード化す
る信号を発生させるステップと、前記位置信号の第２要
素に対しては選択係数の位置間の距離を測定する方法に
よって前記選択係数の位置をコード化する信号を発生さ
せるステップとで発生させられており、本デコード処理
方法は、 a.位置を少なくとも１次元にて１様式に群集化する前記
方法によって発生された位置をコード化する信号をデコ
ード処理するステップと、 b.選択係数の位置間の距離を測定する前記方法によって
発生された位置をコード化する信号をデコード処理する
ステップと、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号をコード化することにより信号をデコード処理す
る方法であって、該ソース位置信号内には選択係数の一
般的に予期される様式が存在し、前記デコード処理信号
は、前記位置信号の第１要素に対しては該第１要素内の
選択係数の一般的に予期された様式に関して第１効率を
有した第１方法によって前記選択係数の位置をコード化
する信号を発生させるステップと、前記位置信号の第２
要素に対しては該第２要素内の選択係数の一般的に予期
された様式に関して第２効率を有した第２方法によって
前記選択係数の位置をコード化する信号を発生させるス
テップとで発生されており、 前記第２要素内の選択係数の一般的に予期される様式に
関しては前記第２効率は前記第１方法の第１効率よりも
高く、前記第１要素内の選択係数の一般的に予期される
様式に関しては前記第１効率は前記第２方法の第２効率
よりも高く、本デコード処理方法は、 a.前記第１方法によって発生された要素をコード化する
信号をデコード処理するステップと、 b.前記第２方法によって発生された位置をコード化する
信号をデコード処理するステップと、 を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号に関する位置情報をコード化する装置であって、 a.前記選択係数の位置をコード化するランレングスエン
コーダと、 b.前記ランレングスエンコーダに接続された i.前記位置信号の第１ラン部分内の前記選択係数の位置
をコード化するための第１コードブックメモリと、 ii.前記位置信号の少なくとも１つの追加ラン部分内の
前記選択係数の位置をコード化するための少なくとも１
つの追加コードブックメモリと、 を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１２】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号に関した位置情報をコード化するための装置であ
って、 a.前記位置信号の第１要素内の前記選択係数の位置をコ
ード化する信号を発生させるためのベクトル量子化装置
と、 b.前記位置信号の第２要素内の前記選択係数の位置をコ
ード化するためのランレングスエンコーダと、 を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１３】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号をコード化することにより信号をデコード処理す
る装置であって、該コード化信号は、前記位置信号の第
１要素に対してはベクトル量子化によって前記選択係数
の位置をコード化する信号を発生させるステップと、前
記位置信号の第２要素に対してはランレングスコード化
によって前記選択係数の位置をコード化する信号を発生
させるステップとで発生されており、本デコード処理装
置は、 a.ランレングスコード化処理によって発生された前記選
択係数の位置をコード化する前記信号をデコード処理す
るための手段と、 b.ベクトル量子化によって発生された前記選択係数の位
置をコード化する前記信号をデコード処理するための手
段と、 を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１４】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号をランレングスによってコード化することにより
信号をデコード処理する装置であって、該コード化信号
は、前記位置信号の第１ラン部分に対しては第１コード
ブックを使用して前記選択係数の位置をコード化する信
号を発生させるステップと、前記位置信号の少なくとも
１つの追加ラン部分に対しては少なくとも１つの追加コ
ードブックを使用して前記選択係数の位置をコード化す
る信号を発生させるステップとで発生されており、本デ
コード処理装置は、 a.前記位置をデコード処理するためのランレングスデコ
ーダと、 b.前記ランレングスデコーダに接続された i.前記位置信号の前記第１ラン部分内の前記選択係数の
位置をデコード処理するための第１コードブックメモリ
と、 ii.前記位置信号の前記少なくとも１つの追加ラン部分
内の前記選択係数の位置をデコード処理するための少な
くとも１つの追加コードブックメモリと、 を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１５】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号をコード化することにより信号をデコード処理す
るための装置であって、該コード化信号は、前記位置信
号の第１要素に対しては少なくとも１次元にて位置を１
様式に群集化する方法によって前記選択係数の位置をコ
ード化する信号を発生させるステップと、前記位置信号
の第２要素に対しては選択係数の位置間の距離を測定す
る方法によって前記選択係数の位置をコード化する信号
を発生させるステップとで発生されており、本デコード
処理装置は、 a.少なくとも１次元にて位置を１様式に群集化する前記
方法によって前記選択係数の位置をコード化する信号を
デコード処理するための様式デコーダ手段と、 b.選択係数の位置間の距離を測定する前記方法によって
前記選択係数の位置をコード化する信号をデコード処理
するための距離デコーダ手段と、 を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１６】少なくとも１次元にて配列され、一連の
選択された係数の位置によって特徴づけられたソース位
置信号をコード化することにより信号をデコード処理す
るための装置であって、該ソース位置信号内には選択係
数の一般的に予期された様式が存在し、前記コード化信
号は、前記位置信号の第１要素に対しては該第１要素内
の選択係数の一般的に予期された様式に関して第１効率
を有した第１方法によって前記選択係数の位置をコード
化する信号を発生させるステップと、前記位置信号の第
２要素に対しては該第２要素内の選択係数の一般的に予
期された様式に関して第２効率を有した第２方法によっ
て前記選択係数の位置をコード化する信号を発生させる
ステップとで発生されており、 前記第２要素内の選択係数の一般的に予期される様式に
関しては前記第２効率は前記第１方法の第１効率よりも
高く、前記第１要素内の選択係数の一般的に予期される
様式に関しては前記第１効率は前記第２方法の第２効率
よりも高く、本デコード処理装置は、 a.前記第１方法によって前記選択係数の位置をコード化
する前記信号をデコード処理するための第１デコーダ手
段と、 b.前記第２方法によって前記選択係数の位置をコード化
する前記信号をデコード処理するための第２デコーダ手
段と、 を有していることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US813,326 | 1991-12-24 | ||
| US07/813,326 US5339164A (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Method and apparatus for encoding of data using both vector quantization and runlength encoding and using adaptive runlength encoding |
| PCT/US1992/011110 WO1993013497A1 (en) | 1991-12-24 | 1992-12-18 | Method and apparatus for encoding of data using both vector quantization and runlength encoding and using adaptive runglength encoding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06508490A JPH06508490A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3195966B2 true JP3195966B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=25212066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51183993A Expired - Lifetime JP3195966B2 (ja) | 1991-12-24 | 1992-12-18 | ベクトル量子化とランレングスコード化の両方を使用し、さらに適応ランレングスコード化を使用したデータのコード化方法及びその装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5339164A (ja) |
| EP (1) | EP0572638B1 (ja) |
| JP (1) | JP3195966B2 (ja) |
| KR (1) | KR100261923B1 (ja) |
| AT (1) | ATE173847T1 (ja) |
| CA (1) | CA2104287C (ja) |
| DE (1) | DE69227676T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993013497A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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