JP3337168B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図１９及び図２０） 発明が解決しようとする課題（図１９及び図２０） 課題を解決するための手段（図１〜図１２） 作用（図１〜図１２） 実施例 （１）階層符号化の原理（図１〜図３） （２）画像符号化装置の全体構成（図４） （３）階層符号化エンコーダ部（図５〜図８） （４）発生情報量制御部（図９〜図１８） （５）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置及び画像処
理方法に関し、例えば所定の画像データを異なる解像度
でなる複数の画像データに分割符号化する画像符号化装
置に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の画像符号化装置として、
入力画像データをピラミツド符号化等の階層符号化の手
法を用いて階層的に符号化するものがある（特願平５−
１４２８３６号公報）。この階層符号化装置において
は、高解像度の入力画像データを第１の階層データとし
て、この第１の階層データよりも解像度が低い第２の解
像データ、さらに第２の解像データよりも解像度が低い
第３の階層データ、……を順次再帰的に形成し、これら
複数の階層データを通信路や記録再生経路でなる伝送路
で伝送する。

【０００４】またこのとき複数の階層データを復号化す
る画像復号化装置では、複数の階層データについて全て
復号化しても良く、またそれぞれに対応するテレビジヨ
ンモニタの解像度等により、何れかの階層データのうち
所望の１つを選択して復号化しても良い。このように階
層化された複数の階層データから所望の階層データのみ
について復号化することにより必要最小限の伝送データ
量により所望の画像データを得ることができる。

【０００５】ここで図１９に示すように、この階層符号
化として例えば４階層の符号化を実現する画像符号化装
置では、それぞれ３段分の間引きフイルタ２、３、４と
補間フイルタ５、６、７とを有し、入力画像データＤ１
について各段の間引きフイルタ２、３、４によつて順次
解像度の低い縮小画像データＤ２、Ｄ３、Ｄ４を形成す
ると共に補間フイルタ５、６、７により縮小画像データ
Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を縮小前の解像度に戻す。

【０００６】各間引きフイルタ２〜４の出力Ｄ２〜Ｄ４
及び各補間フイルタ５〜７の出力Ｄ５〜Ｄ７はそれぞれ
差分回路８、９、１０に入力され、これにより差分デー
タＤ８、Ｄ９、Ｄ１０が生成される。この結果、画像符
号化装置１においては、階層データのデータ量を低減す
ると共に信号電力を低減する。ここでこの差分データＤ
８〜Ｄ１０及び縮小画像データＤ４は、入力画像データ
Ｄ１に対して、それぞれ面積が１、１／４、１／１６、
１／６４のサイズとなつている。

【０００７】それぞれの差分回路８〜１０より得られる
差分データＤ８〜Ｄ１０及び間引きフイルタ４より得ら
れる縮小画像データＤ４は各符号器１１、１２、１３、
１４によつて圧縮処理され、この結果、各符号器１１、
１２、１３、１４から解像度の異なる第１、第２、第３
及び第４の階層データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３及びＤ１
４が所定の順序で伝送路に送出される。

【０００８】このようにして伝送される第１〜第４の階
層データＤ１１〜Ｄ１４は、図２０に示す画像復号化装
置によつて復号される。すなわち第１〜第４の階層デー
タＤ１１〜Ｄ１４は、それぞれ復号器２１、２２、２
３、２４によつて復号され、この結果、まず復号器２４
からは第４の階層データＤ２４が出力される。

【０００９】また復号器２３の出力は加算回路２９にお
いて補間フイルタ２６より得られる第４の階層データＤ
２４の補間データと加算され、これにより第３の階層デ
ータＤ２３が復元される。同様にして復号器２２の出力
は加算回路３０において補間フイルタ２７より得られる
第３の階層データＤ２３の補間データと加算され、これ
により第２の階層データＤ２２が復元される。さらに復
号器２１の出力は加算回路３１において補間フイルタ２
８より得られる第２の階層データＤ２２の補間データと
加算され、これにより第１の階層データＤ２１が復元さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところがかかる階層符
号化方法を実現する画像符号化装置においては、入力画
像データを複数の階層データに分割して符号化するた
め、必然的に階層成分だけデータ量が増加するとういう
問題がある。

【００１１】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画像データを階層符号化した場合でも伝送するデー
タ量を低減し得る画像処理装置及び画像処理方法を提案
しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、解像度の最も低い最上位階層情報
から解像度の最も高い最下位階層情報でなる複数の階層
情報からなる画像データＤ３１を処理する画像処理装置
４０において、各階層の階層情報に対して、複数の画素
からなる各ブロツクＸｊ(ｉ) について、上位階層デー
タと当該上位階層データに対応する下位階層データとの
空間対応領域における相関値を表したブロツクアクテイ
ビテイＡＣＴを判定するブロツクアクテイビテイ判定手
段６５〜６８と、対応する階層の階層情報及び当該階層
より下位側の階層の階層情報に対応するブロツクアクテ
イビテイＡＣＴに基づいて、各階層のブロツクＸｊ(ｉ)
にそれぞれ対応するブロツク度数を示したブロツク度数
分布を検出するブロツク度数分布検出手段６９〜７３
と、ブロツク度数分布検出手段６９〜７３で検出された
ブロツク度数分布におけるブロツク度数の分布に基づい
て、各階層情報の各ブロツクの伝送又は非伝送を判断す
るための下位階層データに対する分割処理の判定基準で
ある閾値ＴＨを決定する閾値決定手段７４と、閾値決定
手段７４で決定された閾値ＴＨに基づいて判断した結
果、各階層情報の各ブロツクＸｊ(ｉ)の伝送又は非伝送
を制御する制御手段７４とを設けるようにした。

【００１３】さらに本発明においては、解像度の最も低
い最上位階層情報から解像度の最も高い最下位階層情報
でなる複数の階層情報からなる画像データＤ３１を処理
する画像処理方法において、各階層の階層情報に対し
て、複数の画素からなる各ブロツクＸｊ(ｉ) につい
て、上位階層データと当該上位階層データに対応する下
位階層データとの空間対応領域における相関値を表した
ブロツクアクテイビテイＡＣＴを判定する第１のステツ
プと、対応する階層の階層情報及び当該階層より下位側
の階層の階層情報に対応するブロツクアクテイビテイＡ
ＣＴに基づいて、各階層のブロツクＸｊ(ｉ) にそれぞ
れ対応するブロツク度数を示したブロツク度数分布を検
出する第２のステツプと、検出されたブロツク度数分布
におけるブロツク度数の分布に基づいて、各階層情報の
各ブロツクの伝送又は非伝送を判断するための下位階層
データに対する分割処理の判定基準である閾値ＴＨを決
定する第３のステツプと、決定された閾値ＴＨに基づい
て判断した結果、各階層情報の各ブロツクの伝送又は非
伝送を制御する第４のステツプとを設けるようにする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】解像度の最も低い最上位階層情報から解像度の
最も高い最下位階層情報でなる複数の階層情報からなる
画像データＤ３１を処理する際に、解像度の最も低い最
上位階層データを除く各階層の階層情報に対して、複数
の画素からなる各ブロツクＸｊ(ｉ) について、上位階
層データと当該上位階層データに対応する下位階層デー
タとの空間対応領域における相関値を表したブロツクア
クテイビテイＡＣＴを判定することとし、下位階層デー
タに対する分割処理の判定基準である閾値ＴＨをブロツ
クアクテイビテイＡＣＴに対応するブロツク係数の分布
に基づいて決定し、その閾値ＴＨに基づいて各階層情報
の各ブロツクの伝送又は非伝送を制御することにより、
画像データＤ３１を階層符号化して伝送する際のデータ
量を低減することができる。

【００２１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２２】（１）階層符号化の原理 図１は全体として本発明による階層符号化の原理とし
て、例えば高品位テレビジヨン信号等の静止画像を階層
符号化して圧縮する原理を示す。この階層符号化では下
位階層データの単純な算術平均で上位階層データを作
り、伝送すべき下位階層データを減少させて情報量の増
加を伴わない階層構造を実現する。また上位階層から下
位階層の復号についてはブロツク毎のアクテイビテイに
基づいて適応的に分割を制御することで、平坦部分の情
報量を削減する。さらに下位階層のために行う差分信号
の符号化では、その量子化特性を上位階層のアクテイビ
テイに基づいて、付加コードなしにブロツク毎に切り替
えることにより高能率化を実現する。

【００２３】すなわちこの階層符号化の階層構造では、
まず入力される高品位テレビジヨン信号を下位階層と
し、この下位階層の２ライン×２画素の小ブロツク中の
４画素Ｘ１〜Ｘ４について、次式

【数１】 で表される算術平均を取り、その値ｍを上位階層の値と
する。この下位階層では、次式

【数２】 で示すように、上位階層との差分値を３画素分だけ用意
することで、元々の４画素データと同じ情報量で階層構
造を構成する。

【００２４】一方下位階層の復号に際しては３画素Ｘ１
〜Ｘ３は、次式

【数３】 で表すように上位階層の平均値ｍにそれぞれの差分値Δ
Ｘｉを加えて復号値Ｅ〔Ｘｉ〕を求め、残つた１画素
は、次式

【数４】 で表すように上位階層の平均値ｍから下位階層の３個の
復号値を引く事で復号値Ｅ〔Ｘ４〕を決定する。ここ
で、Ｅ〔・〕は復号値を意味する。

【００２５】ここでこの階層符号化においては、上位階
層から下位階層へは解像度が階層毎に４倍になるが、平
坦部ではこの分割を禁止する事で冗長度を削減してい
る。なおこの分割の有無を指示するためのフラグが１ビ
ツト、ブロツク単位で用意される。下位階層での分割の
必要性の判断は局所的なアクテイビテイとして、例えば
差分データの最大値で判断する。

【００２６】ここで階層符号化の例としてＩＴＥのＨＤ
標準画像（Ｙ信号）を用い、５階層符号化した場合の適
応分割結果を図２に示す。最大差分データに対する閾値
を変化させた時の各階層の画素数を本来の画素数に対す
る割合を示すが、空間相関に基づく冗長度削減のようす
が分かる。削減効率は画像によつて変わるが最大差分デ
ータに対する閾値を１〜６と変化させると、平均的な削
減率は２８〜６９〔％〕になる。

【００２７】実際上下位階層データの解像度を４分の１
倍にして上位階層データを作り、そのとき下位階層では
上位階層データからの差分データを符号化することで、
信号レベル幅を有効に削減できる。図２について上述し
た階層符号化による５段階の場合を、図３に示すが、こ
こでは階層を下位から数えて第１〜第５階層と名付け
た。

【００２８】原画像の８ビツトＰＣＭデータに比べて、
信号レベル幅の削減が見られる。特に画素数の多い第１
〜４階層は差分信号なので、大幅な削減が達成でき、以
降の量子化で効率が向上する。図３の表からわかるよう
に削減効率の絵柄への依存性は少なく、全ての絵に対し
て有効である。

【００２９】また下位階層の平均値で上位階層を作る事
で、エラー伝播をブロツク内にとめながら、下位階層を
上位階層の平均値からの差分に変換する事で、効率の良
さも合わせ持つ事ができる。実際上階層符号化では同一
空間的位置での階層間のアクテイビテイには相関があ
り、上位階層の量子化結果から下位階層の量子化特性を
決定する事で、受信側に逆量子化のための量子化情報を
伝送する必要のない（但し、初期値を除く）適応量子化
器を実現できる。

【００３０】実際上、上述した５段階の階層構造に基づ
いて画像を階層符号化してマルチ解像度で表現し、階層
構造を利用した適応分割及び適応量子化を行う事で、各
種ＨＤ標準画像（８ビツトのＹ／ＰＢ／ＰＲ）を約１／
８に圧縮することができる。また適応分割のために用意
されるブロツク毎の付加コードは、圧縮効率の向上のた
めに各階層でランレングス符号化が行われる。このよう
にして、各階層で充分な画質の画像が得られ、最終的な
最下位階層も視覚的劣化のない良好な画像を得ることが
できる。

【００３１】（２）画像符号化装置の全体構成 図４において、４０は本発明による画像符号化装置を示
し、入力画像データＤ１を階層符号化して出力する階層
符号化エンコーダ部４０Ａと階層符号化エンコーダ部４
０Ａにおける発生情報量が目標値を達成するように制御
する発生情報量制御部４０Ｂとによつて構成されてい
る。

【００３２】階層符号化エンコーダ部４０Ａはデータ遅
延用のメモリ（図示せず）とエンコーダとによつて構成
されている。このうちメモリは発生情報量制御部４０Ｂ
において最適制御値が決定されるまでの間、エンコード
処理が実行されないようにデータを遅延できるよう入力
段に設けられている。

【００３３】一方、発生情報量制御部４０Ｂは入力画像
データを入力して処理対象データに適合した閾値ＴＨを
決定するようになされており、階層符号化エンコーダ部
４０Ａにおいて入力画像データが効率良く符号化される
ように決定された最適制御値をエンコーダに伝送するよ
うになされている。いわゆるフイードフオワード型のバ
ツフアリングの構成である。この構成により正確な発生
情報量制御とフイードフオワード型バツフアリングによ
つて発生する時間遅れを排除することができるようにな
されている。

【００３４】ここで階層間差分値に基づき定義されるブ
ロツクアクテイビテイにより、下位階層での分割処理の
選択が行われる。すなわち下位階層の２×２の４画素よ
り上位階層データが構成され、ブロツクが定義される。

【００３５】ここでアクテイビテイとは、上位階層デー
タに対応する下位階層データ領域を「ブロツク」と定義
した場合の、所定ブロツク内の階層間差分データの最大
値、平均値、絶対値和、標準偏差又はｎ乗和等で表され
る相関値である。すなわちアクテイビテイが低い場合に
は、このブロツクは平坦なブロツクということができ
る。

【００３６】すなわち上位階層データをＸ０（ｉ＋１）
とし、下位階層データをＸｊ（ｉ）とすると、階層間差
分符号値ΔＸｊ（ｉ）＝Ｘ０（ｉ＋１）−Ｘｊ（ｉ）と
なる。但しｊ＝０〜３である。またブロツクアクテイビ
テイ決定関数をＧ（・）とするとブロツクアクテイビテ
イＡＣＴ＝Ｇ（ΔＸｊ（ｉ））となる。

【００３７】また上記階層判定フラグＦＬＧ（０：分割
中止、１：分割継続）とする。ここで分割判定フラグの
見直し法について説明する。各階層判定フラグ決定処理
（発生情報量制御過程）について、始めに各ブロツクご
とに全階層のアクテイビテイＡＣＴを生成し、続いて全
階層のアクテイビテイＡＣＴに対応するしきい値により
判定フラグＦＬＧを生成する。さらに各ブロツクごとに
下位階層より判定フラグＦＬＧが初めて１になる階層を
探す。

【００３８】判定フラグＦＬＧが初めて１になる階層よ
り上位の全ての上位階層ブロツクの階層判定フラグＦＬ
Ｇを１とする。この規則に従い判定フラグＦＬＧの更新
が行われる。また上記の判定しきい値は、発生情報量制
御に基づいて変更され、目標値に収まる最適しきい値が
選択される。

【００３９】次にブロツク分割選択処理（実際の符号化
過程）について説明すると、判定フラグＦＬＧ＝０の場
合、下位階層の分割中止とし、これに対して判定フラグ
ＦＬＧ＝１の場合、下位階層の分割を実行する。以上の
処理は予め発生情報量制御により各階層の各ブロツクご
とに階層判定フラグＦＬＧを決定し、それに基づき実際
のブロツク分割処理が実行するという２段階から構成さ
れる。

【００４０】（３）階層符号化エンコーダ部 階層符号化エンコーダ部４０Ａは図５に示す構成でな
り、この例の場合、５階層に分けて処理する。

【００４１】まず入力画像データＤ３１が第１の差分回
路４１及び第１の平均化回路４２に入力される。第１の
平均化回路４２は、入力画像データＤ３１（すなわち第
１階層データ（最下位階層データ））の４画素平均によ
り第２階層データＤ３２を生成する。この実施例の場
合、第１の平均化回路４２は、図６（Ｄ）及び（Ｅ）に
示すように、入力画像データＤ３１の４画素Ｘ１（１）
〜Ｘ４（１）から第２階層データＤ２の画素Ｘ１（２）
を生成する。また第２階層データＤ３２の画素Ｘ１
（２）に隣接する画素Ｘ２（２）〜Ｘ４（２）も同様に
第１階層データＤ３１の４画素平均を求めることにより
生成される。

【００４２】第２階層データＤ３２は第２の差分回路４
３及び第２の平均化回路４４に入力され、第２の平均化
回路４４は、第２階層データＤ３２の４画素平均により
第３階層データＤ３３を生成する。例えば、図６（Ｃ）
及び（Ｄ）に示す第２階層データＤ３２の画素Ｘ１
（２）〜Ｘ４（２）から第３階層データＤ３３の画素Ｘ
１（３）が生成されると共に、画素Ｘ１（３）に隣接す
る画素Ｘ２（３）〜Ｘ４（３）も同様に第２階層データ
Ｄ３２の４画素平均により生成される。

【００４３】第３階層データＤ３３は第３の差分回路４
５及び第３の平均化回路４６に入力され、第３の平均化
回路４６は上述の場合と同様に第３階層データＤ３３の
４画素平均により図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、
画素Ｘ１（４）〜Ｘ４（４）でなる第４階層データＤ３
４を生成する。

【００４４】第４階層データＤ４４は第４の差分回路４
７及び第４の平均化回路４８に入力され、第４の平均化
回路４８は、第４階層データＤ３４の４画素平均により
最上位階層となる第５階層データＤ３５を生成する。す
なわち図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第４階層デ
ータＤ３４の４画素Ｘ１（４）〜Ｘ４（４）を平均化す
ることにより第５階層データＤ３５の画素Ｘ１（５）が
生成される。

【００４５】ここで第１〜第５階層データＤ３１〜Ｄ３
５のブロツクサイズは、最下位階層である第１階層デー
タＤ３１のブロツクサイズを１ライン×１画素とする
と、第２階層データＤ３２は１／２ライン×１／２画
素、第３階層データＤ３３は１／２ライン×１／４画
素、第４階層データＤ３４は１／８ライン×１／８画
素、最上位階層データである第５階層データＤ３５は１
／１６ライン×１／１６画素となる。

【００４６】階層符号化エンコーダ部４０Ａは、これら
第１〜第５の階層データＤ３１〜Ｄ３５のうち最上位の
階層データ（すなわち第５の階層データＤ３５）から順
に再帰的処理を繰り返して隣接する２つの階層データ間
の差分を差分回路４１、４３、４５、４７において求
め、差分データのみを符号器５１〜５５によつて圧縮符
号化する。これにより階層符号化エンコーダ部４０Ａは
伝送路に伝送される情報量を圧縮するようになされてい
る。

【００４７】また階層符号化エンコーダ４０Ａは、
（２）式について上述したように、符号器５１〜５４に
より、上位階層１画素に対応する下位階層４画素のうち
１画素減らすことにより、伝送データ量を削減する。

【００４８】このような圧縮条件を最適に保つため階層
符号化エンコーダ部４１は、各階層ごとに得られた伝送
データＤ５１〜Ｄ５５を復号器５６〜５９によつて復号
する。

【００４９】このうち最上位の階層に対応する復号器５
９は符号器５５において圧縮符号化された第５の階層デ
ータＤ３５に対応する復号データＤ４８を伝送データＤ
５５から復号し、これを第４階層の差分回路４７に与え
る。

【００５０】これに対して他の復号器５１〜５４は、そ
れぞれ分割／非分割処理の有無を示すフラグに基づいて
復号動作を切換える。すなわち分割処理がなされている
場合には、伝送データＤ５２〜Ｄ５４として伝送される
差分データから復号処理によつて上位の階層データ（す
なわち第４、第３、第２の階層データ）を復号して第３
階層の差分回路４５、第２階層の差分回路４３、第１の
階層データ４１にそれぞれ与えるようになされている。
これにより各差分回路４１、４３、４５、４７からは隣
接する階層間についての差分データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ
４３、Ｄ４４が得られることになる。

【００５１】実際上、復号器５８、５７、５６は、図７
に示すように構成されている。ここでは簡単化のため復
号器５８について説明する。復号器５８は復号化回路５
８Ａに第４階層圧縮符号化データＤ５４を受けてこれを
復号する。この結果復号化回路５８Ａからは、例えば図
６に示すＸ１（４）−Ｘ１（５）、Ｘ２（４）−Ｘ１
（５）、Ｘ３（４）−Ｘ１（５）の出力値が得られる。
この出力値は続く加算回路５８Ｂにおいて復元データＤ
４８と加算されることによりＸ１（４）、Ｘ２（４）、
Ｘ３（４）の出力値が得られる。差分値生成回路５８Ｃ
はＸ１（４）、Ｘ２（４）、Ｘ３（４）及びＸ１（５）
を用いて、（４）式に基づく演算を施すことにより非伝
送画素Ｘ４（４）を生成する。従つて続く合成回路５８
Ｄからは、差分前の第４階層データＸ１（４）、Ｘ２
（４）、Ｘ３（４）、Ｘ４（４）が生成され、これが差
分回路４５に与えられる。

【００５２】また各階層に対応する符号器５１〜５５は
これら差分回路４１、４３、４５、４７や平均化回路４
８によつて得られた差分データＤ４１、Ｄ４２、Ｄ４
３、Ｄ４４又は第５の階層データＤ３５を入力し、各ブ
ロツクについて得られるアクテイビテイに対するしきい
値の判定と分割選択処理を実行する。このとき符号器５
１〜５５は、処理対象が分割ブロツクの場合、階層間で
得られた差分データをそのまま圧縮符号化し、同時に各
ブロツクについての分割判定フラグをつけて伝送する。

【００５３】これに対して符号器５１〜５５は、処理対
象が非分割ブロツクの場合、このブロツクは受信側にお
いて上位階層データから生成されるものとして符号化対
象から除外する。因にこの場合にも各ブロツクについて
の分割判定フラグは付けて伝送される。これら５組の符
号器５１〜５５から出力される第１〜第５の階層圧縮符
号化データが所定の伝送路に送出される。

【００５４】この場合の符号器５４、５３、５２はそれ
ぞれ、ブロツクの分割又は非分割を表すために用いたし
きい値判定結果情報Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３を隣接する下位階
層の符号器５３、５２、５１に送出すると共に、符号器
５１、５２、５３はそれぞれ、しきい値判定結果情報Ｊ
４、Ｊ３、Ｊ２を隣接する上位階層の符号器５２、５
３、５４に送出するようになされている。

【００５５】すなわち階層符号化エンコーダ部４０Ａに
おいては、階層データに関し、上位階層のしきい値判定
により分割処理が中断されたブロツクに関しても、それ
以降の下位階層において有意アクテイビテイが検出され
た場合、分割処理が中断された階層に戻り、判定フラグ
をリセツトし、再び下位階層に向かいしきい値判定を行
うようになされている。これは、階層データ構造上、上
位階層ブロツクに対応する下位階層データ数は増加して
いくため、再判定の意義が認められるためである。

【００５６】実際上、符号器５２及び５３は、図８に示
すように構成されている。符号器５３は差分データＤ４
３を符号化回路５３Ａ及び分割制御部５３Ｂのアクテイ
ビテイ検出回路５３Ｃに入力する。アクテイビテイ検出
回路５３Ｃは、差分データＤ４３の所定ブロツク毎のア
クテイビテイを検出し、これにより得た検出結果を続く
しきい値判定回路５３Ｄに与える。しきい値判定回路５
３Ｄは各ブロツク毎のアクテイビテイ検出結果をしきい
値データＤ５７と比較し、これにより得た判定結果をし
きい値判定結果情報Ｊ２として符号化回路５３Ａ及び隣
接する下位階層の符号器５２に送出する。符号化回路５
３Ａはしきい値判定結果情報Ｊ２に基づき、アクテイビ
テイの高いブロツクについては圧縮符号化して伝送し、
これに対してアクテイビテイの低いブロツクについては
伝送しない。

【００５７】ここでアクテイビテイ検出回路５３Ｃ及び
しきい値判定回路５３Ｄは隣接する上位階層の符号器５
４から出力されたしきい値判定結果情報Ｊ１を受け、当
該しきい値判定結果情報Ｊ１がブロツクの分割を行うこ
とを表すものであつた場合には、アクテイビテイ検出及
びしきい値判定結果を実行する。これに対してしきい値
判定結果情報Ｊ１がブロツクの非分割を表すものであつ
た場合には、それに対応するブロツクについてはアクテ
イビテイ検出及びしきい値判定を行わないと共に、しき
い値判定回路５３Ｄからブロツクの非分割を表すしきい
値判定結果情報Ｊ２を出力する。

【００５８】符号器５２も同様に、アクテイビテイ検出
回路５２Ｃ及びしきい値判定回路５２Ｄが隣接する上位
階層の符号器５３からブロツクの分割を表すしきい値判
定結果情報Ｊ２を受けた場合には、対応するブロツクに
ついてのアクテイビテイ検出及びしきい値判定を実行す
るのに対し、ブロツクの非分割を表すしきい値判定結果
情報Ｊ２を受けた場合には、アクテイビテイ検出及びし
きい値判定を行わないと共に、しきい値判定回路５２Ｄ
からブロツクの非分割を表すしきい値判定結果情報Ｊ３
を出力する。このように階層符号化エンコーダ部４０Ａ
においては、一旦ブロツクの非分割判定結果を得ると、
それに対応するブロツクについてはそれ以降の下位階層
ではブロツク分割しない（すなわち符号化しない）よう
になされている。

【００５９】これに加えて階層符号化エンコーダ部４０
Ａにおいては、例えば符号器５３の分割制御部５３Ｂに
よつて、ブロツクの非分割を表すしきい値判定結果情報
Ｊ２が得られた場合でも、例えば符号器５１によつて、
ブロツクの分割を表すしきい値判定結果情報Ｊ４が得ら
れた場合には、符号器５２はこのしきい値判定結果情報
Ｊ４を分割制御部５２Ｂに受けて、ブロツクアクテイビ
テイのしきい値判定を行い、ブロツクを分割するかしな
いかを決定する。

【００６０】次に階層符号化エンコーダ部４０Ａによる
具体的な信号処理を説明する。まず階層間差分値に基づ
くブロツクアクテイビテイにより、階層間差分値に対す
る処理を選択する場合を考える。また各ブロツクは２ラ
イン×２画素より構成されるものとする。

【００６１】ここでは各画素のデータ値をＸとし、デー
タ値Ｘの階層をサフイツクスで表す。すなわち上位の階
層データをＸ（０）ｉ＋１とするとき、隣接する下位階
層データはＸｊ（ｉ）（ｊ＝０〜３）である。また階層
間の差分符号値はΔＸｊ（ｉ）（ｊ＝０〜３）であり、
階層符号化エンコーダ部４０Ａはこの差分符号値を圧縮
符号化するのである。

【００６２】各階層における符号器５１〜５５による圧
縮符号化処理は各ブロツクについて得られたブロツクア
クテイビテイＰと閾値データＤ５７とを比較し、比較結
果によつて処理を選択する。すなわちブロツクアクテイ
ビテイＰが閾値ＴＨ以上の場合には下位階層について順
次分割処理するのに対し、ブロツクアクテイビテイＰが
しきい値ＴＨ未満の場合には下位階層についての分割処
理を中止する。

【００６３】これによりブロツクアクテイビテイＰが低
い領域については上位の階層データしか送らずに済み、
伝送情報量を削減できるのである。また伝送路を挟んで
これらのデータを受信する画像データ復号装置は、順に
送られてくる伝送データのうち上位階層データを用いて
ブロツクアクテイビテイの低い領域では下位階層データ
を上位階層データで復元する。一方、ブロツクアクテイ
ビテイが高い領域では階層間差分復号値と上位階層デー
タを加算することでデータを復元する。

【００６４】この分割又は非分割の判定結果に対しては
１ビツトの判定フラグが導入されている。このフラグに
よつて各ブロツクについての判定結果を指示することが
可能となる。この判定フラグは各階層のブロツク毎に１
ビツトづつ必要となるが、画質を考慮した場合、有効で
ある。

【００６５】（４）発生情報量制御部 次に、発生情報量制御部の構成ブロツク図の例を図９に
示す。まず、図５のエンコーダ部と同じ入力画像データ
Ｄ３１に対し、平均化回路４２において１／４平均処理
が実行され第２階層データＤ３２が生成される。また第
２階層データＤ３２に対し平均化回路４４において１／
４平均処理が実行され第３階層データＤ３３が生成され
る。

【００６６】同じく第３階層データＤ３３に対し平均化
回路４６の１／４平均処理により第４階層データＤ３４
が生成される。最後に平均化回路４８での１／４平均処
理により第５階層データＤ３５が生成される。

【００６７】第５階層データＤ３５におけるデータの度
数が、度数分布表７３に登録される。これは、前述のエ
ンコーダ部で実行される圧縮処理に対応するデータの度
数を計測する。例えば第５階層データＤ３５に対し、Ｐ
ＣＭ符号化による圧縮処理がなされる場合、各ブロツク
について与えられるダイナミツクレンジがデータとして
登録され、圧縮処理方法としてＡＤＲＣ（適応ダイナミ
ツクレンジ符号化（ＵＳＰ−４７０３３５２））を適用
する場合にはＡＤＲＣブロツクのＤＲが登録される。

【００６８】次に、第４階層データＤ３４と第５階層デ
ータＤ３５から差分データＤ６４が生成される。差分デ
ータＤ６４に関し、前述のブロツクアクテイビテイ検出
がブロツクアクテイビテイ検出回路６８で行なわれる。
そこで検出されたブロツクアクテイビテイＤ６８は度数
分布表７２に登録される。

【００６９】上位階層でのブロツク分割判定は全ての下
位階層のブロツクアクテイビテイの判定結果を参考に決
定される。そこで、度数分布表７２は、第１階層ブロツ
クアクテイビテイＤ６５と第２階層ブロツクアクテイビ
テイＤ６６と第３階層ブロツクアクテイビテイＤ６７と
第４階層ブロツクアクテイビテイＤ６８の４変数により
定義される。

【００７０】第３階層データＤ３２と第４階層データＤ
３４から差分データＤ６３が生成される。差分データＤ
６３に関し、ブロツクアクテイビテイがアクテイビテイ
検出回路６７で検出される。検出されたアクテイビテイ
Ｄ６７は度数分布表７１に登録される。

【００７１】この場合も、ブロツク分割は、第３階層以
下の全ての下位階層のブロツクアクテイビテイの判定結
果を参考に決定される。よつて、第３階層の度数分布表
７１は、第１階層ブロツクアクテイビテイＤ６５と第２
階層ブロツクアクテイビテイＤ６６と第３階層ブロツク
アクテイビテイＤ６７の３変数により定義される。

【００７２】第２階層データＤ３２と第３階層データＤ
３２から差分データＤ６２が生成され、アクテイビテイ
検出回路６６においてブロツクアクテイビテイＤ６６が
出力される。検出されたブロツクアクテイビテイＤ６６
は度数分布表７０に登録される。

【００７３】この場合は、第１階層のブロツクアクテイ
ビテイの判定結果を参考に決定される。第２階層の度数
分布表７０は、第１階層ブロツクアクテイビテイＤ６５
と第２階層ブロツクアクテイビテイＤ６６の２変数によ
り定義される。

【００７４】最後に、第１階層データＤ３１と第２階層
データＤ３２から差分データＤ６１が生成され、アクテ
イビテイ検出回路６５においてブロツクアクテイビテイ
Ｄ６５が出力される。検出されたブロツクアクテイビテ
イＤ６５は度数分布表６９に登録される。

【００７５】第１階層に関しては、独立にブロツクアク
テイビテイの閾値判定を行ない、その結果が実行される
ので、上位階層のブロツクアクテイビテイを監視する必
要はない。すなわち、第１階層の度数分布表１は、第１
階層ブロツクアクテイビテイＤ６５から構成される１次
元度数分布表となる。

【００７６】ここで度数分布表の生成過程では、エンコ
ーダ部の伝送データ量を正確に把握するために、上位階
層１画素に対応する下位階層４画素のうち実際にエンコ
ーダによる伝送対象である３画素を用いるようになされ
ている。

【００７７】こうして生成された度数分布表６９〜７３
を用いて発生情報量制御が実行される。各度数分布表と
後段の制御部は双方向の信号路Ｄ６９〜Ｄ７３で接続さ
れている。制御部においては、まず、各度数分布表に対
する閾値が各度数分布表に伝送される。

【００７８】各度数分布表においては、閾値に対応する
発生情報量が検出される。この各度数分布表における発
生情報量は、信号路Ｄ６９〜Ｄ７３を通して制御部７４
に伝送される。制御部７４においては、受信した各度数
分布表における発生情報量を統合し、制御対象となる総
発生情報量を算出する。

【００７９】この総発生情報量と目標値を比較し、その
比較結果により、目標値を満たすように閾値が変更され
る。再び、更新された閾値は制御部７４より、信号路Ｄ
６９〜Ｄ７３を介して各度数分布表に伝送される。それ
に対応する発生情報量が再び制御部に伝送される。

【００８０】以上の処理を繰り返し、最終的に目標値を
達成する制御結果Ｄ５７が決定される。決定された発生
情報量制御値Ｄ５７は、図４のブロツク図に示すよう
に、階層符号化エンコーダ部へ伝送される。

【００８１】この情報量制御部処理期間中は、制御対象
となるデータはエンコーダ部に含まれるメモリＭ１によ
り待機させられる。以上の情報量制御においては、対象
データに適合した閾値が決定されるので、効率の良い符
号化の実現が可能となる。

【００８２】ここで図１０（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ最
上位階層データ〜最下位階層データについて得られたブ
ロツクアクテイビテイの度数分布表を示している。ここ
で図１０（Ａ）に示す第５階層についての度数分布表に
関しては、対象データが差分データではないためダイナ
ミツクレンジによる度数分布表が生成される。例えば第
５階層データＤ３５に対し、ＰＣＭ符号化による圧縮処
理がなされる場合、各ブロツクについて与えられるダイ
ナミツクレンジがデータとして登録され、圧縮処理方法
としてＡＤＲＣを適用する場合にはＡＤＲＣブロツクの
ＤＲが登録される。

【００８３】次に、発生情報量制御用の度数分布表の例
を５階層の場合について、図１１〜図１７に示す。ま
ず、総発生情報量を算出する定義式を導出する。発生情
報量の算出のためには、各階層における分割判定閾値以
上の有効ブロツク数を計測する必要があるが、判定フラ
グ見直し法による階層符号化の発生情報量制御では、ブ
ロツク毎に上位階層において全ての下位階層の分割判定
結果を考慮した上で、対象ブロツクの分割判定を行なわ
なくてはならない。

【００８４】このとき、各階層において分割判定に用い
られるブロツクアクテイビテイ判定閾値は、第１階層分
割判定閾値をＴＨ１、第２階層分割判定閾値をＴＨ２、
第３階層分割判定閾値をＴＨ３、第４階層分割判定閾値
をＴＨ４とする。

【００８５】全階層で上記の閾値以上のブロツクの下位
階層分割が実行される。上位階層では、全ての下位階層
に閾値以上のブロツクアクテイビテイが存在しない場合
で、その階層のブロツクアクテイビテイが閾値未満のと
き、ブロツク分割は停止される。まず、図１１（Ａ）に
おいて、最上位階層である第５階層の度数分布表を示
す。

【００８６】第５階層の度数分布表に関しては、対象デ
ータが差分データではないので符号化処理に対応した情
報量制御を行なう。線形量子化などの固定長符号化を適
用する場合は度数分布表を作成する必要はない。発生情
報量制御には、次の発生情報量算出式を用いることがで
きる。

【００８７】すなわち第１階層における分割対象ブロツ
ク内画素数和をＭ１、また第１階層データの量子化ビツ
ト数をＱ１、第１階層の判定フラグビツト数をＮ１とす
ると、第１階層における発生情報量Ｉ１は、次式

【数５】 によつて与えることができる。

【００８８】この（５）式における第１項において各ビ
ツト数が４倍されているのは、この例の場合、各ブロツ
クが２ライン×２画素に分割されているからである。ま
た第１項において３／４倍しているのは上位階層値が下
位階層値の平均値より生成されるという構造において、
上位階層値と伝送される下位階層値３画素を用いて算術
式により下位階層の４番目の非伝送画素値が復元できる
という性質を反映しているからである。

【００８９】因に第２項において、第１階層におけるブ
ロツク数にＮ１が加算されているのは分割判定フラグと
して各ブロツクごとに１ビツト付加して伝送することを
示している。

【００９０】同様に、第２、第３、第４の階層について
も、各階層における分割対象ブロツク内画素数和をＭ
２、Ｍ３、Ｍ４とし、各階層での量子化ビツト数をＱ
２、Ｑ３、Ｑ４、各階層での判定フラグビツト数をＮ
２、Ｎ３、Ｎ４とすると、各階層における発生情報量Ｉ
ｋ（ｋ＝２、３、４）は、次式

【数６】 Ｉｋ＝４・Ｑｋ・Ｍｋ・（３／４）＋Ｎｋ ……（６） によつて与えることができる。

【００９１】これら第１〜第４階層についての発生情報
量Ｉ１〜Ｉ４及び第５階層についての発生情報量Ｉ５を
用いると、階層符号化エンコーダ部４０Ａの符号化処理
によつて生じる総発生情報量Ｉは、次式

【数７】 Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４＋Ｉ５ ……（７） のように各階層ごとの発生情報量の和として求めること
ができる。

【００９２】ここで各階層の発生情報量に判定フラグの
ビツト数が加算されるが、このフラグの情報量は上位階
層で分割処理が実行されたブロツク数に等しい。各ブロ
ツクの空間的位置は、上位階層からの判定フラグの履歴
により、各階層において特定することができる。

【００９３】ここで個々の度数分布表について説明す
る。上述のように、最上位階層データの度数分布表は圧
縮方式に依存するので、一意には決まらない。しかし、
度数分布表等の手段を用いて発生情報量を制御すること
ができる。

【００９４】次に、第１階層データに関しては、ブロツ
クアクテイビテイＡＣＴ１に対するブロツク度数が登録
されている、図１１の第１階層度数分布表を用いること
で、容易に閾値ＴＨ１に対する発生情報量を算出するこ
とができる。閾値ＴＨ１以上のブロツクが分割対象とな
るので、閾値以上のブロツク数和を求めることにより、
第１階層における発生情報量を算出する。

【００９５】次に、第２階層の度数分布表の例を図１２
に示す。判定フラグ見直し法においては、第１階層にお
いてブロツク分割実行中止判定を受けたブロツクに対
し、第２階層における閾値ＴＨ２以上のブロツク数を計
測する。

【００９６】そこで、第１階層ブロツクアクテイビテイ
ＡＣＴ１と、第２階層ブロツクアクテイビテイＡＣＴ２
の２変数で定義される度数分布表を導入する。すなわ
ち、第１階層の閾値ＴＨ１以上で、第２階層の閾値ＴＨ
２以上のブロツク度数を求める。

【００９７】この操作は、図１２の度数分布表におい
て、ＡＣＴ１軸では閾値ＴＨ１以上、ＡＣＴ２軸では閾
値ＴＨ２以上のブロツク度数を算出することで、上記の
条件を満たす第２階層における発生情報量の算出が実現
される。図１２は、ＡＣＴ１が離散的に計測される場合
であり、各ＡＣＴ１の値毎に第２階層のブロツクアクテ
イビテイＡＣＴ２が分布している様子を示している。

【００９８】次に、第３階層、第４階層の度数分布表の
例を図１３に示す。第２階層の度数分布表と同じ考え方
に従い、多変数により定義される度数分布表を生成す
る。

【００９９】第３階層においては、第１階層、第２階
層、第３階層のそれぞれのブロツクアクテイビテイＡＣ
Ｔ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ３で定義されるブロツクを度数
分布表に登録する。この状態を図１３（Ａ）に示す。第
３階層では、ＡＣＴ１軸では閾値ＴＨ１以上、ＡＣＴ２
軸では閾値ＴＨ２以上、ＡＣＴ３軸では閾値ＴＨ３以上
のブロツク度数を算出することで、第３階層における発
生情報量を算出する。

【０１００】第４階層においては、第１階層、第２階
層、第３階層、第４階層のそれぞれのブロツクアクテイ
ビテイＡＣＴ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ３、ＡＣＴ４で定義
されるブロツクを度数分布表に登録する。この状態を図
１３（Ｂ）に示す。第４階層の場合は、ＡＣＴ１軸では
閾値ＴＨ１以上、ＡＣＴ２軸では閾値ＴＨ２以上、ＡＣ
Ｔ３軸では閾値ＴＨ３以上、ＡＣＴ４軸では閾値ＴＨ４
以上のブロツク度数を算出することで、第４階層におけ
る発生情報量を算出する。

【０１０１】以上の５種類の度数分布表を用いて、閾値
に対する発生情報量を算出し、目標情報量に合致する制
御を行なうことができる。ここで発生情報量制御に用い
られる各階層の閾値については、各階層毎に独立に変更
する手法がある。

【０１０２】例えば、各階層毎に予め目標情報量を設定
しておき、各階層毎に独立に閾値を変更して目標情報量
に合致する制御を行なう手法である。また、別の手法と
しては、各階層の閾値の組み合わせを予め用意してお
き、制御順序に従い、その閾値組み合わせを適用するこ
とで、制御の簡素化を図る手法もある。

【０１０３】次に、度数分布表について説明する。前述
の各階層における度数分布表を用いた発生情報量制御手
法において、各階層では、全ての下位階層の分割判定結
果を考慮しつつ、各階層のブロツクアクテイビテイが閾
値以上のブロツク度数を算出することで最適制御値を検
出した。この閾値以上のブロツク度数算出時間の高速化
を図るため、ブロツク度数が登録された度数分布表を積
算型度数分布表に最構成することを提案する。

【０１０４】この積算型度数分布表の例を図１５に示
す。ブロツクアクテイビテイを登録した結果、図１４の
度数分布表例が得られたとする。説明の簡素化のため、
ブロツクアクテイビテイが１変数の例である。

【０１０５】積算型度数分布表（図１５）は、図１４の
度数分布表のブロツクアクテイビテイの最大値に対応す
るブロツク度数から開始し、より小さいブロツクアクテ
イビテイ値に対応するブロツク度数に積算演算を施し、
それぞれの積算結果を度数分布表に登録し直す構造をも
つ。

【０１０６】この処理を数式で表現すると次式

【数８】 によつて表される。但し、ＳＵＭ（・）は積算ブロツク
度数を表し、Ｎ（・）は度数分布表におけるブロツク度
数を表し、ａｃｔは積算度数分布表におけるブロツクア
クテイビテイ変数を表し、ＡＣＴは度数分布表における
ブロツクアクテイビテイ変数を表し、ｎは度数分布表に
おける変数最大値を表す。

【０１０７】（８）式の意味することは、ブロツクアク
テイビテイ値アドレスのブロツク度数を読み出し、上位
ブロツクアクテイビテイ値までの積算値に加算した結果
を、そのブロツクアクテイビテイ値アドレスに書き込
む、という処理である。この結果を図１５に示す。積算
型度数分布表においては、図１４の斜線部のブロツク度
数和が、閾値ＴＨ座標データ１に対応する。

【０１０８】この積算型度数分布表により、閾値ＴＨを
変更するたびに、毎回、上図の斜線部のブロツク度数和
を計算する必要はなくなる。すなわち、積算型度数分布
表の閾値に対応する積算ブロツク度数を出力することで
ブロツク度数和の算出が実現される。

【０１０９】図１５は、１変数の例でもあるので、図１
１の第１階層度数分布表に適用される。図１２の第２階
層度数分布表は、２変数の場合を示しており、（８）式
を拡張することで積算型度数分布表が生成され、次式

【数９】 によつて表される。但し、ＳＵＭ（・）は積算ブロツク
度数を表し、Ｎ（・）は度数分布表におけるブロツク度
数を表し、ａｃｔ１は積算度数分布表における第１階層
対応変数を表し、ａｃｔ２は積算度数分布表における第
２階層対応変数を表し、ＡＣＴ１は度数分布表における
第１階層変数を表し、ＡＣＴ２は度数分布表における第
２階層変数を表し、ｎは度数分布表における変数最大値
を表す。

【０１１０】（９）式に従い生成される積算型度数分布
表においては、第１階層の判定閾値ＴＨ１、第２階層の
判定閾値ＴＨ２のアドレスに対応する積算ブロツク度数
が、第１階層閾値ＴＨ１以上かつ第２階層判定閾値ＴＨ
２以上のブロツク度数和を示す。

【０１１１】こうして第２階層における発生情報量を算
出することが可能となる。図１３の第３階層、第４階層
の度数分布表に関しても、積算型度数分布表を用いるこ
とでブロツク度数和算出時間を短縮することができる。
これらの場合は、ブロツクアクテイビテイ変数の数が増
えるので、積算回数は多くなる。

【０１１２】まず、第３階層の場合の演算式を次式

【数１０】 によつて表す。但し、ＳＵＭ（・）は積算ブロツク度数
を表し、Ｎ（・）は度数分布表におけるブロツク度数を
表し、ａｃｔ１は積算度数分布表における第１階層対応
変数を表し、ａｃｔ２は積算度数分布表における第２階
層対応変数を表し、ａｃｔ３は積算度数分布表における
第３階層対応変数を表し、ＡＣＴ１は度数分布表におけ
る第１階層変数を表し、ＡＣＴ２は度数分布表における
第２階層変数を表し、ＡＣＴ３は度数分布表における第
３階層変数を表し、ｎは度数分布表における変数最大値
を表す。

【０１１３】（１０）式に従い生成される積算型度数分
布表においては、第１階層の判定閾値ＴＨ１、第２階層
の判定閾値ＴＨ２、第３階層の判定閾値ＴＨ３のアドレ
スに対応する積算ブロツク度数が、第１階層閾値ＴＨ１
以上かつ第２階層閾値ＴＨ２以上かつ第３階層閾値ＴＨ
３以上のブロツク度数和を示す。

【０１１４】こうして第３階層における発生情報量を算
出することが可能である。さらに図１３の第４階層の度
数分布表に関する処理を述べる。この場合、ブロツクア
クテイビテイ変数が４種類になるので、最も積算演算回
数は多くなる。

【０１１５】第４階層の場合の演算式を次式

【数１１】 によつて表す。但し、ＳＵＭ（・）は積算ブロツク度数
を表し、Ｎ（・）は度数分布表におけるブロツク度数を
表し、ａｃｔ１は積算度数分布表における第１階層対応
変数を表し、ａｃｔ２は積算度数分布表における第２階
層対応変数を表し、ａｃｔ３は積算度数分布表における
第３階層対応変数を表し、ａｃｔ４は積算度数分布表に
おける第４階層対応変数を表し、ＡＣＴ１は度数分布表
における第１階層変数を表し、ＡＣＴ２は度数分布表に
おける第２階層変数を表し、ＡＣＴ３は度数分布表にお
ける第３階層変数を表し、ＡＣＴ４は度数分布表におけ
る第４階層変数を表し、ｎは度数分布表における変数最
大値を表す。

【０１１６】（１１）式で生成される積算型度数分布表
においては、第１階層の判定閾値ＴＨ１、第２階層の判
定閾値ＴＨ２、第３階層の判定閾値ＴＨ３、第４階層の
判定閾値ＴＨ４のアドレスに対応する積算ブロツク度数
が、第１階層閾値ＴＨ１以上、第２階層閾値ＴＨ２以
上、第３階層閾値ＴＨ３以上かつ第４階層閾値ＴＨ４以
上のブロツク度数和を示す。

【０１１７】こうして第４階層における発生情報量も算
出される。この処理の結果、（６）式による各階層にお
ける分割対象ブロツク数に基づく発生情報量の算出が実
現される。以上の積算型度数分布表の導入により、発生
情報量制御時間を大幅に短縮することが可能となる。

【０１１８】さらにこの積算型度数分布表に対し、さら
に発生情報量制御時間を短縮する提案を行なう。この提
案で使用される積算型度数分布表は、分割判定閾値に対
する発生情報量の算出に用いられる。

【０１１９】実際の閾値処理においては、画質劣化の観
点から実用上、大きな判定閾値を使用することができな
い。従つてブロツクアクテイビテイ値をクリツプした度
数分布表を作成することを提案する。その様子を図１６
及び図１７に示す。図１６のように、ブロツクアクテイ
ビテイ値をＬＭＴでクリツプすると、ＬＭＴ以上のブロ
ツク度数は度数分布表においては全てＬＭＴに登録され
る。

【０１２０】その結果、ＬＭＴでのブロツク度数が大き
くなる。算出すべきブロツク度数和は傾斜部である。こ
の度数分布表に対する積算型度数分布表を、図１７に示
す。（８）式〜（１１）式に示される積算演算は、ブロ
ツクアクテイビテイ値の最大値ｎではなく、ブロツクア
クテイビテイ値ＬＭＴより０までの区間で行なわれる。

【０１２１】算出すべきブロツク度数和は、閾値ＴＨの
座標の積算ブロツク度数１である。この例に示されるよ
うに、図１５と同じ結果が得られる。度数分布表のブロ
ツクアクテイビテイ値にクリツプを導入することによ
り、積算型度数分布表作成時間の短縮化及び度数分布表
メモリ空間の小型化を実現し得る。

【０１２２】この手法を適用する枠としては、各階層毎
にクリツプ値ＬＭＴを変える場合と、各階層全てクリツ
プ値ＬＭＴを固定にする場合の、２種類が考えられる。
前者は各階層の階層間差分値分布に明らかな違いがある
時に用いられ、後者は各階層の階層間差分値分布が大差
無い時に用いられる。

【０１２３】因に、図１８は階層符号化処理のフローチ
ヤートを示し、ステツプＳＰ２において階層番号を記憶
する階層カウンタＩに「４」が登録され、この階層化の
枠が決定される。

【０１２４】さらにステツプＳＰ３において発生情報量
演算によつて階層データが生成され、ステツプＳＰ４に
おいて各ブロツクアクテイビテイが検出される。このア
クテイビテイに対してステツプＳＰ５において図１２に
おいて上述した多次元度数分布表を作成及び登録するこ
とにより発生情報量制御が行われ、最適制御値が決定さ
れる。

【０１２５】さらにステツプＳＰ６においてエンコーダ
側でこの制御値に基づいて階層符号化が実行される。す
なわち始めに最上位階層である５階層データに対し、符
号化及び復号化が行われる。この結果が下位階層におけ
る処理の初期値となり、ステツプＳＰ７において下位階
層との階層間差分値が生成される。さらにステツプＳＰ
８において上段において決定された発生情報量制御値に
基づいて下位階層での分割選択及び符号化が実行され
る。

【０１２６】各階層処理の後、ステツプＳＰ９において
階層カウンタＩをデクリメントする。そしてステツプＳ
Ｐ１０において階層カウンタＩの内容に対し、終了判定
が施される。未終了の場合は、さらに下位階層処理を続
行する。全階層の処理を終了した場合、ループを抜けて
ステツプＳＰ１１において処理を終了する。以上の発生
情報量制御により、画質劣化の少ない圧縮効率の高い階
層符号化を行なうことが可能となる。

【０１２７】（５）他の実施例 なお上述の実施例においては、ブロツクアクテイビテイ
Ｐを各ブロツクについて上位の階層データについて得ら
れた復号データと下位の階層データとの差分値の最大値
で判断する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、ブロツク内における平均誤差や絶対値和、また標準
偏差やｎ乗和、さらにはしきい値以上のデータ度数によ
つて判断しても良い。

【０１２８】さらに上述の実施例においては、符号器に
おいて画像データをＰＣＭ符号化する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、他の符号化方式、例えば
直交符号化方式を適用しても良い。

【０１２９】さらに上述の実施例においては、各階層に
ついて得られた度数分布表のしきい値について複数の組
み合わせをＲＯＭに格納しておき、発生情報量が最も目
標値に近くなるしきい値の組み合わせを求める場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、各階層毎独立に
設定できるようにしても良い。

【０１３０】さらに上述の実施例においては、最下位の
階層データを２ライン×２画素づつ平均値を求めて上位
の階層の画像データを求める場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、他の組み合わせによつて平均値を
求めるようにしても良い。

【０１３１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、解像度の
最も低い最上位階層情報から解像度の最も高い最下位階
層情報でなる複数の階層情報からなる画像データを処理
する際に、解像度の最も低い最上位階層データを除く各
階層の階層情報に対して、複数の画素からなる各ブロツ
クについて、上位階層データと当該上位階層データに対
応する下位階層データとの空間対応領域における相関値
を表したブロツクアクテイビテイを判定することとし、
下位階層データに対する分割処理の判定基準である閾値
をブロツクアクテイビテイに対応するブロツク係数の分
布に基づいて決定し、その閾値に基づいて複数の階層情
報の各ブロツクの伝送又は非伝送を制御することによ
り、画像データを階層符号化して伝送する際のデータ量
を低減することができ、かくして全ての階層データを伝
送しないにも係わらず殆ど画質劣化なく復号し得る画像
処理装置及び画像処理方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像符号化方法の原理の説明に供
する略線図である。

【図２】本発明における画像符号化方法によつて適応分
割された撮像画像の処理結果を示す図表である。

【図３】本発明における画像符号化方法によつて得られ
る各階層ごとの信号レベルを示す図表である。

【図４】本発明による画像符号化装置の一実施例を示す
ブロツク図である。

【図５】階層符号化エンコーダ部を示すブロツク図であ
る。

【図６】階層構造の説明に供する略線図である。

【図７】復号器の構成を示すブロツク図である。

【図８】符号器の構成を示すブロツク図である。

【図９】発生情報量制御部を示すブロツク図である。

【図１０】各階層の度数分布表を示す特性曲線図であ
る。

【図１１】度数分布表例を示す特性曲線図である。

【図１２】度数分布表例を示す特性曲線図である。

【図１３】度数分布表例を示す特性曲線図である。

【図１４】度数分布表を示す特性曲線図である。

【図１５】積算型度数分布表を示す特性曲線図である。

【図１６】クリツプ値を使用した度数分布表を示す特性
曲線図である。

【図１７】クリツプ値を使用した積算型度数分布表を示
す特性曲線図である。

【図１８】階層符号化処理を示すフローチヤートであ
る。

【図１９】従来のピラミツド符号化エンコーダの構成を
示すブロツク図である。

【図２０】従来の階層復号化装置を示すブロツク図であ
る。

【符号の説明】

４０……階層符号化装置、４０Ａ……階層符号化エンコ
ーダ部、４０Ｂ……発生情報量制御部、４１、４３、４
５、４７、６１、６２、６３、６４……差分回路、４
２、４４、４６、４６……平均化回路、５１、５２、５
３、５４、５５……符号器、５６、５７、５８、５９…
…復号器、６５、６６、６７、６８……アクテイビテイ
検出回路、６９、７０、７１、７２、７３……度数分布
表、７４……制御部。

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

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】解像度の最も低い最上位階層情報から解像
   度の最も高い最下位階層情報でなる複数の階層情報から
   なる画像データを処理する画像処理装置において、 各上記階層の階層情報に対して、複数の画素からなる各
   ブロツクについて、上位階層データと当該上位階層デー
   タに対応する下位階層データとの空間対応領域における
   相関値を表したブロツクアクテイビテイを判定するブロ
   ツクアクテイビテイ判定手段と、 対応する階層の階層情報及び当該階層より下位側の階層
   の階層情報に対応するブロツクアクテイビテイに基づい
   て、各上記階層のブロツクにそれぞれ対応するブロツク
   度数を示したブロツク度数分布を検出するブロツク度数
   分布検出手段と、 上記ブロツク度数分布検出手段で検出された上記ブロツ
   ク度数分布における上記ブロツク度数の分布に基づい
   て、各上記階層情報の各ブロツクの伝送又は非伝送を判
   断するための下位階層データに対する分割処理の判定基
   準である閾値を決定する閾値決定手段と、 上記閾値決定手段で決定された上記閾値に基づいて判断
   した結果、各上記階層情報の各ブロツクの伝送又は非伝
   送を制御する制御手段とを具えることを特徴とする画像
   処理装置。
2. 【請求項２】解像度の最も低い最上位階層情報から解像
   度の最も高い最下位階層情報でなる複数の階層情報から
   なる画像データを処理する画像処理方法において、 各上記階層の階層情報に対して、複数の画素からなる各
   ブロツクについて、上位階層データと当該上位階層デー
   タに対応する下位階層データとの空間対応領域における
   相関値を表したブロツクアクテイビテイを判定する第１
   のステツプと、 対応する階層の階層情報及び当該階層より下位側の階層
   の階層情報に対応するブロツクアクテイビテイに基づい
   て、各上記階層のブロツクにそれぞれ対応するブロツク
   度数を示したブロツク度数分布を検出する第２のステツ
   プと、 上記検出された上記ブロツク度数分布における上記ブロ
   ツク度数の分布に基づいて、各上記階層情報の各ブロツ
   クの伝送又は非伝送を判断するための下位階層データに
   対する分割処理の判定基準である閾値を決定する第３の
   ステツプと、 上記決定された上記閾値に基づいて判断した結果、各上
   記階層情報の各ブロツクの伝送又は非伝送を制御する第
   ４のステツプとを具えることを特徴とする画像処理方
   法。