JP3197425B2 - 符号化及び復号装置及びその方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は符号化装置及び復号装
置、特に多値画像等の符号化、復号において、画質を良
好に保持しつつ発生する符号データ量を減じる符号化装
置及び復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７には、文献「カラー静止画符号化国
際標準方式（ＪＰＥＧ）の概要（その１）」、画像電子
学会誌ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．１等に示された、ＪＰＥＧ
（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒ
ｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式の必須要件として規定されてい
る離散コサイン変換（以下、ＤＣＴという）ベースの符
号化器と復号器が示されている。図において、７１は原
画像から切り出された８×８画素のブロック、７２はＤ
ＣＴベース符号化器であり、符号化器７２は入力された
原画像７１を離散コサイン変換するＤＣＴ部７２１、Ｄ
ＣＴの出力であるＤＣＴ係数を量子化テーブル７５を用
いて量子化する量子化部７２２、量子化されたＤＣＴ係
数を符号化テーブル７６を用いてエントロピー符号化す
る符号化部７２３より構成される。

【０００３】また、７３は符号化データを復号する復号
器であり、入力された符号化データを符号化に用いたテ
ーブルと同じ符号化テーブル７６を用いて復号する復号
部７３１、復号されたデータを量子化テーブル７５を用
いて逆量子化する逆量子化部７３２、逆量子化されたＤ
ＣＴ係数を逆離散コサイン変換するＩＤＣＴ部７３３か
ら構成され、復号器は８×８の再生画像７４を出力す
る。

【０００４】符号化器７２のＤＣＴ部７２１では、画像
の低周波成分に電力が集中していることを利用した高能
率な符号化を目的としている。

【０００５】ＤＣＴ部７２１の出力であるＤＣＴ係数を
そのままエントロピー符号化して伝送すれば、受信側で
原画像に極めて近い画像を復元できるが、さらに符号化
効率を上げるために、量子化部７２２でＤＣＴ係数Ｓuv
（０≦ｕ、ｖ≦７）を量子化する。各ＤＣＴ係数は量子
化テーブル７５を用いてそれぞれ異なるステップサイズ
Ｑuv（０≦ｕ、ｖ≦７）で線形量子化される。量子化さ
れた係数をｒuvで表すと、ｒuvは、 ｒuv＝ｒｏｕｎｄ（Ｓuv／Ｑuv） で求められる。ここで、ｒｏｕｎｄは、最も近い整数へ
の整数化を意味する。量子化されたＤＣＴ係数ｒuvを符
号化部７２３でハフマン符号化する。

【０００６】量子化されたＤＣＴ係数は、図８に示され
るように、符号化部７２３でＤＣ係数とＡＣ係数とで別
々に符号化される。すなわち、符号化部７２３は、ＤＣ
係数符号化部８１及びＡＣ係数符号化部８２から構成さ
れる。

【０００７】図９には、図８に示された符号化部７２３
の内、ＤＣ係数符号化部８１の構成が示されている。な
お、ＤＣ係数は、図１０に示されるように、１つ前のブ
ロックのＤＣ係数との差分値ΔＤＣi で符号化される。
図９において、１１はＤＣ差分をグループ化するグルー
プ化部、１２はＤＣ符号テーブル１３を用いてグループ
番号をハフマン符号化する１次元ハフマン符号化部であ
る。グループ化部１１では、図１５に従って符号化対象
データであるＤＣ差分のグループを決定し、１次元ハフ
マン符号化部１２でグループを示すグループ番号ＳＳＳ
Ｓをハフマン符号化し、その後に図１５に示されたグル
ープ内の他のデータと識別するための付加ビットを付加
し、最終的なＤＣ符号とする。図１５から理解されるよ
うに、絶対値の小さいデータほど付加ビット長が小さく
設定されるので、量子化によりＤＣＴ係数の絶対値を小
さくすることで、符号化量を減ずることができる。

【０００８】また、図１１には、図８に示された符号化
部７２３の内、ＡＣ係数符号化部８２の構成が示されて
いる。図において、２１はＡＣ係数を図１２に示す順序
で１次元に並び直すジグザグスキャン部である。ＡＣ係
数の符号化は連続する０係数（無効係数）の数を示すラ
ン長ＮＮＮＮと０以外の係数（有効係数）の値を用い
る。すなわち、ランレングスカウンタ２３でカウントア
ップされた無効係数のラン長ＮＮＮＮとグループ化部２
２により出力された有効係数のグループ番号ＳＳＳＳと
の組み合わせに対して、２次元ハフマン符号化部２４で
ＡＣ符号テーブル２５に従い、ハフマン符号を割り当て
る。ハフマン符号の後にグループ化部２２から出力され
る付加ビットを付加することによりＡＣ符号を生成す
る。グループ化部２２での有効係数のグループ化の方法
は、ＤＣ差分のグループ化と同じである。

【０００９】一方、図７の復号器７３内の復号部７３１
でも、符号化部７２３と同様に、図１３に示されるよう
にＤＣ係数とＡＣ係数を別々に復号する。すなわち、復
号部７３１はＤＣ係数復号部１３１及びＡＣ係数復号部
１３２から構成される。図１４には図１３に示されたＤ
Ｃ係数復号部１３１の構成が示されている。符号化で用
いたＤＣ符号テーブル１３を用いて１次元ハフマン復号
を行い、その出力であるグループ番号ＳＳＳＳと付加ビ
ットから復元部３３によりＤＣ係数を復号する。図１３
のＡＣ係数部１３２も同様であり、符号化で用いたＡＣ
符号テーブル２５を用いて２次元ハフマン復号を行い、
無効係数のラン長ＮＮＮＮと、グループ番号ＳＳＳＳと
付加ビットにより復元される有効係数とによりＡＣ係数
を得ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図７に示された従来の
符号化器において、画質及びデータ量の制御は量子化部
７２２で行われる。ＤＣＴ係数の量子化は係数位置毎に
量子化テーブル７５で与えられているステップサイズで
線形量子化される。量子化テーブルの値を小さくすれ
ば、量子化の際の誤差が小さくなるので画質の良い画像
を復元することができる。逆に、量子化テーブルの値を
大きくすれば、画質の劣化が大きくなるがＤＣＴ係数の
値は小さくなるので符号化時に付加される付加ビット長
が短くなり、符号量を減少させることができる。従っ
て、量子化部７２２では、量子化テーブル７５を変更す
ることにより画質と符号量を調整することができる。

【００１１】一方、画質をある程度劣化させても、さら
に符号量を削減したいという要求に対応するためには、
従来の量子化テーブルによる符号量の制御だけでは、画
質の劣化を抑制するために量子化における非線形演算処
理や複数の量子化テーブルを用いたテーブルの切り換え
等複雑な処理が必要となる問題があった。

【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、画質の劣化を抑制しつつ符号量
を削減でき、また、符号量を容易に調整できる符号化及
び復号装置及びその方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、符号化対象データをグループ分けする手
段と、グループ分けされた符号化対象データの所属する
グループを示すグループ番号を符号化する手段と、符号
化されたグループ番号にそのグループ内の他の値と区別
するための識別子として付加ビットを付加する手段を備
えた符号化装置において、前記付加ビットのビット長を
減制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、グルー
プ毎に前記付加ビット長を減制御するものである。

【００１４】ここで、 前記制御手段は、前記グループ
番号と前記付加ビット長とを対応させた少なくとも１つ
以上のテーブルの内のいずれかのテーブルを用いて前記
付加ビット長を減制御することが好適である。

【００１５】本装置において、さらに、符号化データを
伝送するため転送バッファ手段を備え、前記制御手段は
前記転送バッファ手段の残量に基づいて前記付加ビット
長を減制御することが好適である。

【００１６】また、本装置において、さらに、既に符号
化されたデータブロックの平均符号長を記憶する記憶手
段と、前記平均符号長を用いて前記付加ビット長を変更
するための基準となる基準符号量を演算する演算手段と
を有し、前記制御手段は前記基準符号量に基づき前記付
加ビット長を減制御することが好適である。

【００１７】また、本装置において、さらに、既に符号
化されたデータブロックの符号長を記憶する記憶手段
と、一つ以上の前記データブロックの符号長を用いて前
記付加ビット長を変更するための基準となる基準符号量
を演算する演算手段とを有し、前記制御手段は前記基準
符号量に基づき前記付加ビット長を減制御することが好
適である。

【００１８】また、本装置において、さらに、既に符号
化されたデータブロックの平均符号長を記憶する第１記
憶手段と、既に符号化されたデータブロックの符号長を
記憶する第２記憶手段と、前記平均符号長及び前記一つ
以上のデータブロックの符号長を用いて前記付加ビット
長を変更するための基準となる基準符号量を演算する演
算手段とを有し、前記制御手段は前記基準符号量に基づ
き前記付加ビット長を減制御することが好適である。

【００１９】また、上記目的を達成するために、本発明
は、符号化対象データをグループ分けするステップと、
グループ分けされた符号化対象データの所属するグルー
プを示すグループ番号を符号化するステップと、符号化
されたグループ番号にそのグループ内の他の値と区別す
るための識別子として付加ビットを付加するステップを
備えた符号化方法において、前記付加ステップに前記付
加ビットのビット長を減制御するステップを有し、前記
減制御ステップは、グループ毎に前記付加ビット長を減
制御するものである。

【００２０】ここで、前記減制御ステップは、前記グル
ープ番号と前記付加ビット長とを対応させた少なくとも
１つ以上のテーブルの内のいずれかのテーブルを用いて
前記付加ビット長を減制御することが好適である。

【００２１】本方法において、さらに、既に符号化され
たデータを伝送するためにデータを保持するステップ
と、保持されたデータ量をフィードバックして前記付加
ビット長を制御するステップとを有することが好適であ
る。

【００２２】また、本方法において、さらに、既に符号
化されたデータブロックの平均符号長を記憶するステッ
プと、記憶された前記平均符号長から前記付加ビット長
を変更するための基準となる基準符号量を演算するステ
ップとを有し、前記減制御ステップは前記基準符号量に
基づき前記付加ビット長を減制御することが好適であ
る。

【００２３】また、本方法において、さらに、既に符号
化されたデータブロックの符号長を記憶するステップ
と、記憶された一つ以上の前記符号長を用いて前記付加
ビット長を変更するための基準となる基準符号量を演算
するステップとを有し、前記減制御ステップは前記基準
符号量に基づき前記付加ビット長を減制御することが好
適である。

【００２４】また、本方法において、さらに、既に符号
化されたデータブロックの平均符号長を記憶するステッ
プと、既に符号化されたデータブロックの符号長を記憶
するステップと、記憶された前記平均符号長及び前記一
つ以上のデータブロックの符号長を用いて前記付加ビッ
ト長を変更するための基準となる基準符号量を演算する
ステップとを有し、前記減制御ステップは前記基準符号
量に基づき前記付加ビット長を減制御することが好適で
ある。

【００２５】また、本発明は、グループ分けされた符号
化対象データの所属するグループを示すグループ番号が
符号化され、さらにそのグループ内の他の値と区別する
ための識別子としての付加ビットが減制御されて付加さ
れた符号化データを復号する復号装置において、前記付
加ビットにより決定される復号データにより指定される
減制御前のデータの範囲内の中間値を復号データとして
出力する復号手段を有するものである。

【００２６】また、本発明は、グループ分けされた符号
化対象データの所属するグループを示すグループ番号が
符号化され、さらにそのグループ内の他の値と区別する
ための識別子としての付加ビットが減制御されて付加さ
れた符号化データを復号する復号装置において、前記付
加ビットにより決定される復号データにより指定される
減制御前のデータの範囲内で、既に復号されたデータの
統計量に基づく値を補填し復号データとして出力する復
号手段を有するものである。

【００２７】また、本発明は、上記の符号化装置により
符号化されたデータを復号する復号装置であって、前記
制御手段での減制御の逆制御を行うことにより前記付加
ビットのビット長を決定しデータを復号して出力する復
号手段を有するものである。

【００２８】また、本発明は、グループ分けされた符号
化対象データの所属するグループを示すグループ番号が
符号化され、さらにそのグループ内の他の値と区別する
ための識別子としての付加ビットが減制御されて付加さ
れた符号化データを復号する復号方法において、前記付
加ビットにより決定される復号データにより指定される
減制御前のデータの範囲内の中間値を復号データとする
ものである。

【００２９】また、本発明は、グループ分けされた符号
化対象データの所属するグループを示すグループ番号が
符号化され、さらにそのグループ内の他の値と区別する
ための識別子としての付加ビットが減制御されて付加さ
れた符号化データを復号する復号方法において、前記付
加ビットにより決定される復号データにより指定される
減制御前のデータの範囲内で、既に復号されたデータの
統計量に基づく値を補填し復号データとするものであ
る。

【００３０】また、本発明は、上記の符号化方法により
符号化されたデータを復号する復号方法であって、前記
減制御ステップでの減制御の逆制御を行うことにより前
記付加ビットのビット長を決定しデータを復号するもの
である。

【００３１】また、本発明は、画像情報を符号化する符
号化装置及び符号化された画像情報を復号する復号装置
からなる画像伝送装置であって、前記符号化装置は、符
号化対象データをグループ分けする手段と、グループ分
けされた符号化対象データの所属するグループを示すグ
ループ番号を符号化する手段と、符号化されたグループ
番号にそのグループ内の他の値と区別するための識別子
として付加ビットを付加する手段と、前記付加ビットの
ビット長を減制御する制御手段とを有し、かつ、前記復
号装置は、前記制御手段により減制御された付加ビット
により決定される復号データ範囲内の中間値を復号デー
タとして出力する復号手段を有するものである。

【００３２】また、本発明は、画像情報を符号化する符
号化装置及び符号化された画像情報を復号する復号装置
からなる画像伝送装置であって、前記符号化装置は、符
号化対象データをグループ分けする手段と、グループ分
けされた符号化対象データの所属するグループを示すグ
ループ番号を符号化する手段と、符号化されたグループ
番号にそのグループ内の他の値と区別するための識別子
として付加ビットを付加する手段と、前記付加ビットの
ビット長を減制御する制御手段とを有し、かつ、前記復
号装置は、前記付加ビットにより決定される復号データ
範囲内で、既に復号されたデータの統計量に基づく値を
補填し復号データとして出力する復号手段を有するもの
である。

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【作用】本発明では、符号化に際し、符号化対象データ
をグループ化し、符号化されたグループ番号に付加され
るグループ内の他の値と区別するための識別子（付加ビ
ット）のビット長を制御することにより、符号量の削減
を行う。また、グループ毎に定められた規則や、１つ以
上の付加ビットテーブルを切り替えることにより、付加
ビット長の制御を行う。さらに、データ伝送用の転送バ
ッファの残量や既に符号化済みの全てのデータブロック
の平均符号長または各データブロックの符号長から求め
られた基準符号量に基づき、付加ビット長を制御する。

【００３６】一方、復号に際し、符号化側と同様の付加
ビット制御を用いて付加ビット長を判定することによ
り、符号化側と同じタイミングで付加ビット長を変更す
る。また、復号データを精度の減じられた付加ビットに
より定まる復号データの範囲内の中間値や既に復号され
たデータの統計量に基づく値で補填される。

【００３７】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。なお、従来装置と同一部材については同一符
号を付し、その説明は省略する。

【００３８】実施例１ 図１には本発明をＤＣＴと量子化を用いた符号化器に適
用した実施例における、ＤＣ係数符号化部の構成が示さ
れている。図において、１１から１３は図９に示された
従来のＤＣ係数符号化部と同一である。１６は制御スイ
ッチであり、付加ビット制御をするか否かの制御を行
う。１４は付加ビット制御部であり、制御スッチ１６が
ＯＮの時、グループ化部１１の出力である付加ビットを
付加ビットテーブル１５で指定されるビット長だけ上位
ビットを出力する。制御スイッチ１６がＯＦＦの時は付
加ビットを縮小しない。なお、ＤＣ符号は、グループ番
号ＳＳＳＳを１次元ハフマン符号化した符号の後に付加
ビット制御部１４から出力された付加ビットを付加する
ものである。

【００３９】図１において、制御スイッチ１６がＯＮ
で、付加ビットテーブル１５が例えば図１６に設定され
ていた場合を例にとり説明する。

【００４０】符号化対象データを完全に表現するために
は、従来技術で示した図１５で与えられる付加ビット長
（グループ番号と同数）が必要である。しかしながら、
符号データを伝送する場合の伝送容量の制限や蓄積媒体
の蓄積容量の制限から、符号データを更に圧縮する必要
が生じる場合がある。本実施例では、図１５でグループ
毎に指定されている付加ビット長の精度を、図１６に示
すように減じることによりデータ量の削減を図るもので
ある。図１の付加ビット制御部１４では、グループ化部
１１から出力された付加ビットの内、図１６で指定され
たビット長分だけ上位ビットを出力する。例えば、１０
進数で“１７”を符号化する場合、まず、グループ化部
１１から、図１５に従い、 グループ番号“５” 付加ビット“１０００１” が出力される。従来技術においては、グループ番号
“５”をハフマン符号化した符号の後に付加ビット“１
０００１”を付加していたが、本実施例では、付加ビッ
ト制御部１４において付加ビットテーブルを参照し、グ
ループ番号“５”の時の付加ビット長が２であるので、 付加ビット“１０” に縮小されて付加される。

【００４１】一方、図２には本実施例におけるＡＣ係数
符号化部の構成が示されている。図２に示される２１か
ら２５は図１１に示される従来技術のＡＣ係数符号化部
と同一である。２６は付加ビット制御部であり、制御ス
イッチ１６がＯＮとなっている時にグループ化部２２か
ら出力された付加ビットを付加ビットテーブル２７で指
定されたビット長だけ上位ビットを出力する。制御スイ
ッチ１６がＯＦＦの時は付加ビット長の縮小を行わず、
入力された付加ビットをそのまま出力する。ＡＣ符号
は、グループ番号ＳＳＳＳとラン長ＮＮＮＮを２次元ハ
フマン符号化した符号の後に付加ビット制御部２６から
出力された付加ビットを付加するものである。

【００４２】図２に示すＡＣ係数符号化においても、Ｄ
Ｃ係数の符号化と同様に付加ビット制御部２６は付加ビ
ットテーブル２７に設定されている付加ビット長分だ
け、グループ化部２２から入力された付加ビットを上位
ビットから出力し、付加ビットを縮小する。

【００４３】図３にはＤＣＴ係数復号器内のＤＣ係数復
号部の構成が示されている。３１は受信したＤＣ符号を
復号するハフマン復号部であり、復号したグループ番号
と付加ビットとを付加ビット制御部へ出力する。ハフマ
ン復号部３１では、制御スイッチ１６がＯＮになってい
る時には付加ビットテーブルで指定されている付加ビッ
ト長分の付加ビットを出力し、ＯＦＦになっている時に
はグループ内の他のデータと識別するのに必要なビット
数（グループ番号と同じ、グループ番号が５のときは付
加ビット長も５）の付加ビットを出力する。３２は入力
された付加ビットを補填する付加ビット制御部である。
但し、制御スイッチ１６がＯＦＦの時は、入力された付
加ビットをそのまま出力する。３３は、グループ番号と
補填付加ビットからＤＣ差分を復号する復元部である。

【００４４】図３の制御スイッチ１６がＯＮで、付加ビ
ットテーブル１５が図１６のように設定されている場
合、１次元ハフマン復号部３１は、最初にグループ番号
を復号した後、付加ビットテーブル１４を参照し、グル
ープ番号とともに付加ビットを付加ビット制御部３２へ
出力する。付加ビット制御部３２では、入力された付加
ビット数がグループ内の他の値と識別するに足るビット
数より少ない時は、精度の低い付加ビットにより定まる
範囲内のいずれかの値、例えば中間値を指定できるよう
に付加ビットを追加した補填付加ビットをグループ番号
とともに出力する。例えば、前述の１０進数“１７”を
符号化した場合を例にとると、１次元ハフマン復号部３
１は符号データをハフマン復号し、グループ番号“５”
を得、付加ビットテーブル１５を参照することにより、
ハフマン符号に引き続く２ビット、すなわち、“１０”
を付加ビットと判定し、グループ番号“５”と付加ビッ
ト“１０”とを付加ビット制御部３２に出力する。グル
ープ番号“５”に属するデータを一意に復号するために
は、５ビットの付加ビットが必要となる。グループ番号
と縮小された付加ビット（２ビット）から復号されるデ
ータの範囲は “１００００（１６）”〜“１０１１１（２３）” に限定できるので、その中間値である、 “１００１１（１９）” となるように付加ビット“１０”の後に“０１１”を付
加して補填付加ビットとする。復元部３３は従来通り、
グループ番号と補填付加ビットからＤＣ差分を復号す
る。

【００４５】図２に示すＡＣ係数符号化に対する復号
は、ＤＣ係数の復号と同様に有効係数のグループ番号か
ら付加ビットを補填する付加ビット制御部を設けること
により達成される。なお、符号化及び復号に用いられる
付加ビットテーブルは、ＤＣ係数用とＡＣ係数用で異な
るものを用いることが可能であり、同一のものを使用す
ることもできる。

【００４６】実施例２ 上述した実施例１の付加ビットテーブルはＤＣ係数とＡ
Ｃ係数に対して１つあるいは各１つずつであり、削減さ
れるビット長は固定であった。しかし、図４に示される
ように付加ビットテーブルを複数用意しておき、これら
を切り替えることにより、一層柔軟な制御が可能であ
る。

【００４７】また、送信用バッファ４３の残量に応じて
テーブルを切り替えることにより、付加ビット長を変更
することもできる。例えば、ＤＣ係数の符号化のため
に、図１７に示されるような３つの付加ビットテーブル
が予め用意されている場合、送信用バッファ内の未送信
データの残量Ｎに基づき、 Ｎ≦α0 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ1 α0 ＜Ｎ≦α1 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ2 α1 ＜Ｎ ならば Ｔａｂｌｅ Ａ3 と使用するテーブルを変更し、これにより付加ビット長
を送信バッファの残量に応じて変更することができる。

【００４８】実施例３ 上述した実施例２のように、送信用バッファ４３の残量
に応じて複数の付加ビットテーブルを切り替えて使用す
るのではなく、１つの付加ビットテーブルの付加ビット
長をグループ単位に変更することで、付加ビットテーブ
ルを変更することもできる。例えば、図１８に示される
ように、送信用バッファ残量Ｎがｘ減少したら Ｔａｂ
ｌｅ Ｂ2 のようにグループ番号６以上のグループに属
する符号化データの付加ビット長を１ずつ減少させ、さ
らにｙ減少したら ＴａｂｌｅＢ3 のようにグループ番
号５に属する符号データの付加ビットも１減じるように
制御することにより、実施例２と同様に送信バッファ４
３の残量に応じて付加ビット長を変更することができ
る。

【００４９】実施例４ 上述した実施例２及び実施例３では、図４の送信バッフ
ァ４３の残量により付加ビットテーブルを変更したが、
符号化済みの全てのデータブロックの総符号量に基づき
基準符号量を定め、付加ビット長を制御してもよい。例
えば、ｋ個のデータブロックが符号化済みである時の平
均符号長を基準符号量とすれば、総符号量をＬk の場
合、基準符号量Ｍk は Ｍk ＝Ｌk ／ｋ で求まる。そして、これを基準とし、例えば図１７に示
されるように、 Ｍk ＜β0 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ1 β0 ≦Ｍk ＜β1 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ2 β1 ≦Ｍk ならば Ｔａｂｌｅ Ａ3 を用いて付加ビット長を変更すれば、符号量の発生量を
一定に保つことが可能となる。

【００５０】実施例５ 上述した実施例４では符号化済みの全てのデータブロッ
クの総符号量に基づき付加ビット長を制御したが、画像
ブロック毎の符号長を記憶するための、図５に示される
ような符号長記憶用バッファを備え、符号化対象データ
ブロックＢ0 を符号化する場合に既に符号化済みの１つ
以上のデータブロックの平均符号量や符号量の期待値等
を符号量制御の基準符号量として求め、これに基づき付
加ビット長を制御してもよい。例えば、図５において、
符号化対象データブロックＢ0 の周辺に位置するブロッ
クＢ1 からＢ5 の各符号量Ｍi （１≦ｉ≦５）から求ま
る平均符号長Ｍs は、 Ｍs ＝（Ｍ1 ＋Ｍ2 ＋Ｍ3 ＋Ｍ4 ＋Ｍ5 ）／５ であり、これを基準符号量として、図１７に示されるよ
うに Ｍs ＜β0 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ1 β0 ≦Ｍs ＜β1 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ2 β1 ≦Ｍs ならば Ｔａｂｌｅ Ａ3 を用いて付加ビット長を変更すれば、各ブロックの符号
長を一定に保つことができる。

【００５１】実施例６ 上述した実施例４及び実施例５のそれぞれにおいて、符
号量制御の基準とした総符号長から算出される基準符号
量と符号化済みの１つ以上のデータブロックから算出さ
れる基準符号量との両方を用い、付加ビット長を制御す
ることもできる。例えば、テーブルの番号が大きいほど
付加ビット長を多く縮小することができる５つのテーブ
ルＴａｂｌｅ１〜Ｔａｂｌｅ５を用意し、ｋ個のデータ
ブロックが符号化済みである時の平均符号長をＭk 、符
号化対象データブロックＢ0 の周辺に位置するブロック
Ｂ0 〜Ｂ5 の各符号量Ｍi （１≦ｉ≦５）から求まる平
均符号長Ｍs とすると、Ｍk 、Ｍs の両方を基準符号量
とし、図１９に示されるような状態遷移表に従いテーブ
ルを切り替えてもよい。図１９はある番号のテーブルを
使用している状態における基準符号量により、次のブロ
ックの符号化に使用するテーブルの番号を指定する状態
遷移表である。Ｍk が小さく（Ｍk ＜α0 ）、かつ、Ｍ
s が小さい（Ｍs ＜β0 ）ときは付加ビット長の縮小量
が少なくなるようにテーブルを切り替えるが、Ｍk が小
さくとも（Ｍk ＜α0 ）、Ｍs が大きい場合には（β1
≦Ｍs ）、付加ビット長の縮小量を少なくしない。同様
に、Ｍk が大きくても（α1 ≦Ｍk ）、Ｍs が小さい場
合には（Ｍs ＜β0 ）、付加ビット長の縮小量を多くし
ないように付加ビット長を変更する。

【００５２】実施例７ 上述した実施例１の復号においては、付加ビット制御部
１４では入力された付加ビットにより定まる復号データ
の範囲内の中間値が復元されるように補填付加ビットを
出力しているが、復号データの発生頻度を計数し、この
統計情報に基づいて復号データの範囲内の値、例えば発
生頻度の一番高い値になるように補填付加ビットを出力
してもよい。

【００５３】実施例８ 上述した実施例２、３、及び４において、付加ビットテ
ーブルを変更して符号量の制御を行いつつ符号化する場
合、復号側では付加ビットテーブルの変更情報が必要と
なる。実施例２及び実施例３では送信用バッファ４３の
残量に基づいて付加ビットテーブルを更新しているた
め、伝送速度や伝送誤りによる再送処理の影響により付
加ビットテーブル変更のタイミングが異なる。従って、
送信（符号化）側は受信（復号）側へ付加ビットテーブ
ルの変更情報を送信する必要がある。

【００５４】しかしながら、伝送誤りがないという条件
の下で、送信用バッファ４３の残量に基づき付加ビット
テーブルを更新する場合や、実施例５のように符号化済
みのデータブロックの符号量に基づいて付加ビットテー
ブルを変更する場合には、送信側で付加ビットテーブル
の変更情報を送信しなくても、受信側でテーブルの変更
を可能にすることができる。

【００５５】すなわち、図６に示されるように復号器内
部に各データブロックの符号量を記憶しておくための符
号長記憶用バッファ６２（図５参照）を用意し、復号し
ながら各データブロックの符号量を符号長記憶用バッフ
ァ６２に記憶し、符号化側と同じ方法で計数される基準
符号量に基づき、付加ビット長を判定する。例えば、実
施例５の例を用いると、復号側でも図１７の付加ビット
テーブルを用意し、図５の符号長記憶用バッファ６２の
ブロックＢ1 からＢ5 の符号量Ｍi （１≦ｉ≦５）を用
いて基準符号量となる平均符号長 Ｍs ＝（Ｍ1 ＋Ｍ2 ＋Ｍ3 ＋Ｍ4 ＋Ｍ5 ）／５ を求め、 Ｍs ＜β0 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ1 （図１７） β0 ≦Ｍs ＜β1 ならば Ｔａｂｌｅ Ａ2 β1 ≦Ｍs ならば Ｔａｂｌｅ Ａ3 を用いることにより、符号化側から付加ビット長の変更
情報を送信しなくても復号側で付加ビット長を判定で
き、正確に復号することができる。

【００５６】実施例９ 上述した実施例１では、付加ビット長の制御を付加ビッ
トテーブルを用いて行ったが、送信用バッファ残量や符
号量に応じて全てのグループの付加ビット長を１ビット
ずつ増減させたり、符号ビットのみ１ビットだけを送る
ように付加ビット長を変更すれば、付加ビットテーブル
を用意しなくても付加ビット長の制御が可能となる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至請求
項１４記載の符号化装置及び符号化方法、及び請求項２
１、請求項２２記載の画像伝送装置によれば、量子化さ
れたＤＣＴ係数を符号化する場合に、同一グループ内の
他のデータと識別するための付加ビット長を減制御で
き、容易に符号化量を調整できる。

【００５８】また、請求項２、請求項９記載の符号化装
置及び符号化方法によれば、グループ毎に定められた規
則に従って、付加ビット長をグループ単位に変更するこ
とにより、符号化対象データの絶対値に応じて誤差を制
御することができ、良好な画質を得ることができる。

【００５９】また、請求項３、請求項１０記載の符号化
装置及び符号化方法によれば、１つ以上の付加ビットテ
ーブルを切り替えて付加ビット長を制御することによ
り、符号量の制御を容易に行うことができ、かつ細かな
符号量の制御を行うことができる。

【００６０】また、請求項４、請求項１１記載の符号化
装置及び符号化方法によれば、付加ビット長を送信バッ
ファの残量に応じて変更することができる。

【００６１】また、請求項５乃至請求項６記載の符号化
装置及び請求項１２乃至請求項１３記載の符号化方法に
よれば、既に符号化済みの全てのデータブロックの平均
符号長または１つ以上のデータブロックの符号長から求
められる基準符号量に基づき、付加ビット長を制御する
場合も、バッファのオーバフローやアンダーフローの発
生頻度を軽減することができ、伝送路を有効に用いるこ
とができる。

【００６２】また、請求項７、請求項１４記載の符号化
装置及び符号化方法によれば、符号化済みの全てのデー
タブロックの平均符号長から求められる基準符号量と、
１つ以上のデータブロックの符号長から求められる基準
符号量の両方に基づき、付加ビット長を変更することに
より、局所的な符号量の変化にも対応することができ
る。

【００６３】また、請求項１５乃至請求項１６記載の復
号装置及び請求項１８乃至請求項１９記載の復号方法に
よれば、縮小された付加ビットを元に復号する場合に、
グループ番号と精度の減じられた付加ビットにより定ま
る復号データの範囲内の中間値や過去の発生頻度に基づ
いた値に補填することにより、復号後の誤差を小さくで
きる。

【００６４】さらに、請求項１７記載の復号装置及び請
求項２０記載の復号方法によれば、復号側でも符号化側
と同様の方法により付加ビット長を制御することによ
り、符号化側から付加ビット長の変更情報を送信しなく
ても復号側で付加ビット長を判定でき、符号量を削減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１のＤＣ係数符号化部を示す
構成ブロック図である。

【図２】 本発明の実施例１のＡＣ係数符号化部を示す
構成ブロック図である。

【図３】 本発明の実施例１のＤＣ係数復号部を示す構
成ブロック図である。

【図４】 本発明の実施例２及び実施例３の符号化部を
示す構成ブロック図である。

【図５】 本発明の実施例５及び実施例８の符号長記憶
用バッファの説明図である。

【図６】 本発明の実施例８の復号器を示す構成ブロッ
ク図である。

【図７】 従来装置の符号化及び復号器のシステム構成
図である。

【図８】 図７に示されたシステムにおける符号化部の
内部構成ブロック図である。

【図９】 図８に示されたＤＣ係数符号化部の構成ブロ
ック図である。

【図１０】 ＤＣ差分の概念説明図である。

【図１１】 図８に示されたＡＣ係数符号化部の構成ブ
ロック図である。

【図１２】 ジグザグスキャンの説明図である。

【図１３】 図７に示されたシステムにおける復号部の
内部構成ブロック図である。

【図１４】 図１３に示されたＤＣ係数復号部の構成ブ
ロック図である。

【図１５】 従来装置におけるＤＣ差分及びＡＣ係数の
グループ分けと付加ビット長を示す図である。

【図１６】 本発明の符号化時の付加ビット長と復号値
の一例を示す図である。

【図１７】 本発明の実施例２、実施例５、実施例８の
複数の付加ビットテーブルの一例を示す図である。

【図１８】 本発明の実施例３の付加ビットテーブルを
示す図である。

【図１９】 本発明の実施例６の付加ビットテーブルの
切り替えに用いられる状態遷移を示す図である。

【符号の説明】

１１ グループ化部（ＤＣ係数符号化部内）、１２ １
次元ハフマン符号化部、１３ ＤＣ符号テーブル、１４
付加ビット制御部（ＤＣ係数符号化部内）、１５ 付
加ビットテーブル（ＤＣ係数符号化部内）、１６ 制御
スイッチ、２１ ジグザグスキャン部、２２ グループ
化部（ＡＣ係数符号化部内）、２３ランレングスカウン
タ部、２４ ２次元ハフマン符号化部、２５ ＡＣ符号
テーブル、２６ 付加ビット制御部（ＡＣ係数符号化部
内）、２７ 付加ビットテーブル（ＡＣ係数符号化部
内）、３１ １次元ハフマン復号部、３２ 付加ビット
制御部（ＤＣ係数復号部内）、３３ 復元部（ＤＣ係数
復元部内）、４１，８１ ＤＣ係数符号化部、４２，８
２ ＡＣ係数符号化部、４３ 送信用バッファ、６１，
７３１ 復号部、６２ 符号長記憶用バッファ、７１
原画像ブロック、７２ 符号化器、７３ 復号器、７４
再生画像、７５ 量子化テーブル、７６ 符号化テー
ブル、１３１ ＤＣ係数復号部、１３２ ＡＣ係数復号
部、１４１ 付加ビットテーブル変更部（ＤＣ係数符号
化部内）、２６１ 付加ビットテーブル変更部（ＡＣ係
数符号化部内）、７２１ ＤＣＴ部、７２２ 量子化
部、７２３ 符号化部、７３２ 逆量子化部、７３３
ＩＤＣＴ部、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 文孝 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 パーソナル情報機器開発研究所 内 (56)参考文献 特開 平５−153400（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−114240（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−316358（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化対象データをグループ分けする手
   段と、グループ分けされた符号化対象データの所属する
   グループを示すグループ番号を符号化する手段と、符号
   化されたグループ番号にそのグループ内の他の値と区別
   するための識別子として付加ビットを付加する手段を備
   えた符号化装置において、 前記付加ビットのビット長を減制御する制御手段と、 を有し、前記制御手段は、グループ毎に前記付加ビット
   長を減制御することを特徴とする符号化装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の符号化装置において、 前記制御手段は、前記グループ番号と前記付加ビット長
   とを対応させた少なくとも１つ以上のテーブルの内のい
   ずれかのテーブルを用いて前記付加ビット長を減制御す
   ることを特徴とする符号化装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の符号化装
   置において、さらに、 符号化データを伝送するため転送バッファ手段を備え、 前記制御手段は前記転送バッファ手段の残量に基づいて
   前記付加ビット長を減制御することを特徴とする符号化
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の符号化装
   置において、さらに、 既に符号化されたデータブロックの平均符号長を記憶す
   る記憶手段と、 前記平均符号長を用いて前記付加ビット長を変更するた
   めの基準となる基準符号量を演算する演算手段と、 を有し、前記制御手段は前記基準符号量に基づき前記付
   加ビット長を減制御することを特徴とする符号化装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２記載の符号化装
   置において、さらに、 既に符号化されたデータブロックの符号長を記憶する記
   憶手段と、 一つ以上の前記符号長を用いて前記付加ビット長を変更
   するための基準となる基準符号量を演算する演算手段
   と、 を有し、前記制御手段は前記基準符号量に基づき前記付
   加ビット長を減制御することを特徴とする符号化装置。
6. 【請求項６】 請求項１または請求項２記載の符号化装
   置において、さらに、 既に符号化されたデータブロックの平均符号長を記憶す
   る第１記憶手段と、 既に符号化されたデータブロックの符号長を記憶する第
   ２記憶手段と、 前記平均符号長及び前記一つ以上のデータブロックの符
   号長を用いて前記付加ビット長を変更するための基準と
   なる基準符号量を演算する演算手段と、 を有し、前記制御手段は前記基準符号量に基づき前記付
   加ビット長を減制御することを特徴とする符号化装置。
7. 【請求項７】 符号化対象データをグループ分けするス
   テップと、グループ分けされた符号化対象データの所属
   するグループを示すグループ番号を符号化するステップ
   と、符号化されたグループ番号にそのグループ内の他の
   値と区別するための識別子として付加ビットを付加する
   ステップを備えた符号化方法において、 前記付加ステップに前記付加ビットのビット長を減制御
   するステップを有し、 前記減制御ステップは、グルー
   プ毎に前記付加ビット長を減制御することを特徴とする
   符号化方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の符号化方法において、 前記減制御ステップは、前記グループ番号と前記付加ビ
   ット長とを対応させた少なくとも１つ以上のテーブルの
   内のいずれかのテーブルを用いて前記付加ビット長を減
   制御することを特徴とする符号化方法。
9. 【請求項９】 請求項７または請求項８記載の符号化方
   法において、さらに、 既に符号化されたデータを伝送するためにデータを保持
   するステップと、 保持されたデータ量をフィードバックして前記付加ビッ
   ト長を制御するステップと、 を有することを特徴とする符号化方法。
10. 【請求項１０】 請求項７または請求項８記載の符号化
    方法において、さらに、 既に符号化されたデータブロックの平均符号長を記憶す
    るステップと、 記憶された前記平均符号長から前記付加ビット長を変更
    するための基準となる基準符号量を演算するステップ
    と、 を有し、前記減制御ステップは前記基準符号量に基づき
    前記付加ビット長を減制御することを特徴とする符号化
    方法。
11. 【請求項１１】 請求項７または請求項８記載の符号化
    方法において、さらに、 既に符号化されたデータブロックの符号長を記憶するス
    テップと、 記憶された一つ以上の前記符号長を用いて前記付加ビッ
    ト長を変更するための基準となる基準符号量を演算する
    ステップと、 を有し、前記減制御ステップは前記基準符号量に基づき
    前記付加ビット長を減制御することを特徴とする符号化
    方法。
12. 【請求項１２】 請求項７または請求項８記載の符号化
    方法において、さらに、 既に符号化されたデータブロックの平均符号長を記憶す
    るステップと、 既に符号化されたデータブロックの符号長を記憶するス
    テップと、 記憶された前記平均符号長及び前記一つ以上のデータブ
    ロックの符号長を用いて前記付加ビット長を変更するた
    めの基準となる基準符号量を演算するステップと、 を有し、前記減制御ステップは前記基準符号量に基づき
    前記付加ビット長を減制御することを特徴とする符号化
    方法。
13. 【請求項１３】 グループ分けされた符号化対象データ
    の所属するグループを示すグループ番号が符号化され、
    さらにそのグループ内の他の値と区別するための識別子
    としての付加ビットが減制御されて付加された符号化デ
    ータを復号する復号装置において、 前記付加ビットにより決定される復号データにより指定
    される減制御前のデータの範囲内の中間値を復号データ
    として出力する復号手段を有することを特徴とする復号
    装置。
14. 【請求項１４】 グループ分けされた符号化対象データ
    の所属するグループを示すグループ番号が符号化され、
    さらにそのグループ内の他の値と区別するための識別子
    としての付加ビットが減制御されて付加された符号化デ
    ータを復号する復号装置において、 前記付加ビットにより決定される復号データにより指定
    される減制御前のデータの範囲内で、既に復号されたデ
    ータの統計量に基づく値を補填し復号データとして出力
    する復号手段を有することを特徴とする復号装置。
15. 【請求項１５】 請求項３または請求項４または請求項
    ５または請求項６記載の符号化装置により符号化された
    データを復号する復号装置であって、 前記制御手段での減制御の逆制御を行うことにより前記
    付加ビットのビット長を決定しデータを復号して出力す
    る復号手段を有することを特徴とする復号装置。
16. 【請求項１６】 グループ分けされた符号化対象データ
    の所属するグループを示すグループ番号が符号化され、
    さらにそのグループ内の他の値と区別するための識別子
    としての付加ビットが減制御されて付加された符号化デ
    ータを復号する復号方法において、 前記付加ビットにより決定される復号データにより指定
    される減制御前のデータの範囲内の中間値を復号データ
    とすることを特徴とする復号方法。
17. 【請求項１７】 グループ分けされた符号化対象データ
    の所属するグループを示すグループ番号が符号化され、
    さらにそのグループ内の他の値と区別するための識別子
    としての付加ビットが減制御されて付加された符号化デ
    ータを復号する復号方法において、 前記付加ビットにより決定される復号データにより指定
    される減制御前のデータの範囲内で、既に復号されたデ
    ータの統計量に基づく値を補填し復号データとすること
    を特徴とする復号方法。
18. 【請求項１８】 請求項９または請求項１０または請求
    項１１または請求項１２記載の符号化方法により符号化
    されたデータを復号する復号方法であって、 前記減制御ステップでの減制御の逆制御を行うことによ
    り前記付加ビットのビット長を決定しデータを復号する
    ことを特徴とする復号方法。
19. 【請求項１９】 画像情報を符号化する符号化装置及び
    符号化された画像情報を復号する復号装置からなる画像
    伝送装置であって、 前記符号化装置は、 符号化対象データをグループ分けする手段と、 グループ分けされた符号化対象データの所属するグルー
    プを示すグループ番号を符号化する手段と、 符号化されたグループ番号にそのグループ内の他の値と
    区別するための識別子として付加ビットを付加する手段
    と、 前記付加ビットのビット長を減制御する制御手段と、 を有し、かつ、 前記復号装置は、 前記制御手段により減制御された付加ビットにより決定
    される復号データ範囲内の中間値を復号データとして出
    力する復号手段を有することを特徴とする画像伝送装
    置。
20. 【請求項２０】 画像情報を符号化する符号化装置及び
    符号化された画像情報を復号する復号装置からなる画像
    伝送装置であって、 前記符号化装置は、 符号化対象データをグループ分けする手段と、 グループ分けされた符号化対象データの所属するグルー
    プを示すグループ番号を符号化する手段と、 符号化されたグループ番号にそのグループ内の他の値と
    区別するための識別子として付加ビットを付加する手段
    と、 前記付加ビットのビット長を減制御する制御手段と、 を有し、かつ、 前記復号装置は、 前記付加ビットにより決定される復号データ範囲内で、
    既に復号されたデータの統計量に基づく値を補填し復号
    データとして出力する復号手段を有することを特徴とす
    る画像伝送装置。