JP3401762B2

JP3401762B2 - 画像圧縮符号化・復号化方法、画像圧縮符号化・復号化装置、画像圧縮符号化伝送方法、画像圧縮符号化伝送システムおよび画像圧縮符号化・復号化プログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP3401762B2
Application number: JP31833897A
Authority: JP
Inventors: 哲也吉崎; 隆幸沖村; 憲二中沢; 員丈上平
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: JPH11155143A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像圧縮符号化・
復号化方法、画像圧縮符号化・復号化装置、画像圧縮符
号化伝送方法、画像圧縮符号化伝送システムおよび画像
圧縮符号化・復号化プログラムを記録した記録媒体に係
わり、特に、ディジタル画像を伝送する際に、画質を全
く損なうことなく圧縮伝送するための画像可逆圧縮符号
化に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】代表的なディジタル静止画像の可逆圧縮
符号化法として、ランレングス法や予測符号化法を基本
とした方法が広く用いられている。このランレングス法
とは、図２２に示すように、同じ輝度が連続して出現す
る場合に、輝度とその輝度が連続する長さを符号化する
方法である。図２２において、上段は符号化前のデータ
を表し、下段は符号化後のデータを表す。図２２の符号
化前のデータ列の中に、Ａというデータが５つ連続して
いることから、これは符号化されてＡ５という２つのデ
ータに変換され、同様に、Ｂが３つ連続している部分は
Ｂ３という２つのデータに変換される。したがって、図
２２に示す例では、先頭から８つのデータの並びが４つ
のデータの並びに圧縮される。このランレングス法は、
同じ値が連続することの多い１次元信号の圧縮に対して
は効果的である。

【０００３】また、予測符号化法とは、任意の画素の輝
度がその近傍画素の輝度に近い値をとることを利用して
いる。具体的には、先ず、符号化する画素の輝度を以前
に符号化した画素の輝度から予測する。例えば、図２３
に示すように、着目画素ｘの予測値ｐを参照画素（ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）を用いた予測式によって計算する。予
測誤差（ｘ−ｐ）は、図２３に示す例のように０近傍に
集中するので、０近傍の値ほど短い符号長の符号を割り
当てるエントロピー符号化を行って画素を圧縮すること
ができる。さらに、この時の予測式を切り替えて、予測
誤差が最小となる予測式を用いて更に圧縮率を高める適
応予測と呼ばれる方法もある。この予測符号化法は、２
軸両方向の冗長成分を圧縮できるため、画像に対して有
効で、ランレングス法と比較して符号化効率が高い。

【０００４】また、代表的なディジタル動画像の可逆圧
縮符号化法として、フレーム内の冗長成分を圧縮するフ
レーム内予測符号化と、時間方向の冗長成分を圧縮する
動き補償によるフレーム間予測符号化を組み合わせた方
法がある。この方法では、任意のフレーム間隔のフレー
ム画像はフレーム内符号化を行い、その他のフレーム画
像は、時間方向の冗長成分を圧縮するために動き補償に
よるフレーム間予測符号化を行う。

【０００５】この動き補償によるフレーム間予測符号化
の原理を図２５を用いて説明する。先ず、１フレーム内
の画像データを２次元ブロックに分割し、個々のブロッ
クの次フレームにおける移動先をブロックマッチングに
よって抽出し、その移動方向と大きさで表現される動き
ベクトルと呼ばれるベクトルで表す。例えば、図２５に
示す現フレーム１２１のブロック１２２の次のフレーム
１２３における移動先のブロック１２４をブロックマッ
チングによって抽出し、その移動方向と大きさを動きベ
クトル１２５として抽出する。次に、この動きベクトル
１２５を基に現フレーム１２１の２次元ブロックを移動
させ、次フレーム１２３の予測画像１２６を作成する。
次に、作成した予測画像１２６と実際の次フレーム１２
３との差分画像１２７を作成し、差分画像１２７と動き
ベクトル１２５とを符号化器１２８で符号化し、伝送路
を介して復号化装置側に送信する。この際、差分画像１
２７はフレーム内符号化と同様な方法で符号化される。
このフレーム内予測符号化と、動き補償によるフレーム
間予測符号化を組み合わせた方法は、時間方向の冗長成
分も圧縮し、動きのある画像に対しても適応でき、圧縮
効率が高い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ラ
ンレングス法では、画像データ（以下、単に画像と称す
る。）のように２次元信号の場合に、１軸方向における
冗長成分のみが圧縮され、他軸方向の冗長成分は全く圧
縮されないため、高い圧縮効率は期待できないという問
題点があった。

【０００７】また、前記予測符号化法では、高周波成分
の多い複雑な画像の場合、予測誤差が大きくなり圧縮効
率は悪くなるという問題点があった。例えば、図２４に
示すように、市松模様のような画像を、図２３の予測符
号化法（行列予測法）で符号化を行った場合、誤差が非
常に大きくなる。

【０００８】一方、前記フレーム内予測符号化と、動き
補償によるフレーム間予測符号化を組み合わせた方法で
は、動き補償によるフレーム間予測符号化が行われる
が、この動き補償における動きベクトルの抽出は、多く
のブロックマッチングを繰り返すことから、全体として
の処理量は膨大になるという問題点があった。実際、Ｈ
ＤＴＶなど画像データが非常に多くなる場合、リアルタ
イムの符号化は、ソフトウェア的な処理は勿論、ハード
ウェアによる実現も困難となっている。さらに、この動
きベクトルの抽出はブロック単位で行われ、かつブロッ
クの平行移動で近似されるため、例えば、ズームや回転
など複雑な動きを含む画像の場合、予測画像の誤差が大
きくなり、符号量が増大するため、圧縮率の高い復号画
像を得ることができないという問題点もあった。

【０００９】また、圧縮率を高めるために、前記したよ
うな可逆圧縮符号化法を非可逆的に使用する方法が想定
され、その一つとして、予め画像にローパスフィルタを
作用させて隣接画素間の相関を高める方法が想定され
る。しかしながら、この場合に、ローパスフィルタによ
って画像のエッジ部分が鈍り、全体にぼけた画像になる
という問題点があり、また、エッジ部分のみローパスフ
ィルタを作用させない適応的な処理を行ったとしても、
エッジ部分の発生符号量が増加するため圧縮率は低下す
るという問題点があった。

【００１０】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、画像圧
縮符号化方法および画像圧縮符号化装置において、復号
画質が全く劣化しないことが要求されるＨＤＴＶやＨＤ
ＴＶ以上の高精細画像や医用画像などに適用される画像
可逆圧縮符号化を、高圧縮率で高速に処理することが可
能となる技術を提供することにある。

【００１１】また、本発明の他の目的は、画像復号化方
法および画像復号化装置において、前記画像圧縮符号化
方法により符号化された画像データの復号化を、高速に
処理することが可能となる技術を提供することにある。

【００１２】また、本発明の他の目的は、画像圧縮符号
化伝送方法および画像圧縮符号化伝送システムにおい
て、復号画質が全く劣化しないことが要求されるＨＤＴ
ＶやＨＤＴＶ以上の高精細画像や医用画像などに適用さ
れる画像可逆圧縮符号化を、高圧縮率で高速に処理する
ことが可能となる技術を提供することにある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、コンピュータ
に前記画像圧縮符号化・復号化方法を実行させるための
画像圧縮符号化・復号化プログラムを記録した記録媒体
を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の
目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によ
って明らかにする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、ディジタル静止画
像を２次元ブロック、あるいはディジタル動画像を３次
元ブロックに分割し、当該２次元ブロック、あるいは３
次元ブロック内の輝度データをその出現頻度に応じて昇
順または降順に整列させて整列１次元データに変換し、
また、前記２次元ブロック、あるいは３次元ブロック内
の輝度データをその出現頻度に応じて順位付けし、当該
順位をインデックスとして、前記２次元ブロック、ある
いは３次元ブロック内の輝度データの整列インデックス
を作成し、前記１次元データと前記整列インデックスと
を圧縮符号化することを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、前記整列インデックスを
圧縮符号化させる際に、前記分割させた前記２次元ブロ
ック、あるいは３次元ブロック内の出現頻度の大きい輝
度データほど短い符号を割り当てる可変長符号を作成
し、その可変長符号によって整列インデックスを圧縮符
号化させることを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、整列１次元データと整列
インデックスとを復号し、前記復号された整列１次元デ
ータ内の輝度データをその出現頻度に応じて順位付け
し、当該順位をインデックスとして前記復号された整列
インデックスの対応する位置に輝度データを再配列して
２次元ブロック、あるいは３次元ブロックを構成し、さ
らに、当該２次元ブロック、あるいは３次元ブロックを
合成してディジタル静止画像、あるいはディジタル動画
像を構成することを特徴とする。また、本発明は、前記
整列インデックスを復号させる際に、前記復号させた整
列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符号
を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号表
を参照して整列インデックスを復号させることを特徴と
する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

【００１８】［実施の形態１］始めに、本発明の実施の形態１の静止画像圧縮符号化方
法について、図２、図３を用いて説明する。本実施の形
態では、始めに、２次元ブロック分割手段５１で、ディ
ジタル静止画像２０を２次元ブロックに分割する。次
に、整列化手段５２で、分割された２次元ブロック内の
輝度データ（以下、単に輝度と称する。）をその出現頻
度に応じて昇順（または降順）に整列させて１次元デー
タに変換し、２次元ブロック内の輝度をその出現頻度に
応じて順位付けを行う。この１次元データは、整列デー
タ符号化手段５３で圧縮符号化され、整列データとな
る。次に、整列インデックス符号化手段５４で、２次元
ブロック内の輝度の出現頻度に応じて任意に順位付けさ
れた順位をインデックスとして、２次元ブロック内の輝
度の整列インデックスを作成し、その整列インデックス
を圧縮符号化する。この整列データと圧縮符号化された
整列インデックスとは、伝送路を介して静止画像復号化
装置に伝送される。

【００１９】ディジタル静止画像を対象とする場合に、
２次元ブロック内の輝度をその出現頻度に応じて昇順
（または降順）に整列させ、１次元データに変換するこ
とにより、前後のデータの相関を最大にし、ランレング
ス法、あるいは予測符号化法における前値予測によって
発生符号量を最小化することができる。例えば、図３
（ａ）に示すように、４つの輝度（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）か
らなる画像６１が入力された場合、整列化によって変換
された１次元データ６２は４組の連続データになるた
め、例えば、ランレングス法を用いることにより、この
１次元データ６２は８個のデータに圧縮される。このよ
うに、整列化によって変換された１次元データ６２は、
ランレングス法、あるいは予測符号化法における前値予
測を用いると発生符号量が非常に小さくなることがわか
る。

【００２０】また、２次元ブロック内の輝度の出現頻度
に応じて順位付けされた順位をインデックスとして、２
次元ブロック内の輝度の整列インデックスを作成するこ
とにより、整列データを変換して、元の２次元ブロック
を完全に復元することができる。例えば、図３（ａ）に
示すような４つの輝度（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）６１からなる
画像が入力された場合、その輝度の出現頻度（または度
数分布）は、図３（ｂ）の６４に示すグラフのようにな
り、その順位を表すインデックスは４つになる。ここ
で、図３（ｂ）の表６５に示すように、その度数分布の
順位（または出力頻度の高い）が１番目の輝度に符号
「１，１」、度数分布の順位が２番目の輝度に符号
「０，０」、度数分布の順位が３番目の輝度に符号
「０，１」、度数分布の順位が頻度順位が４番目の輝度
に符号「１，０」の符号を与えることにより、整列イン
デックス６６は２ｂｉｔデータの集合となる。この場合
に、画像における隣接画素間の相関は非常に高く、ま
た、度数分布の順位が高い輝度程、２次元ブロック内に
出現する確率が高くなる。そこで、例えば、図３（ｂ）
に示すように、度数分布の順位が１番目の輝度に符号
「１，１」、度数分布の順位が２番目の輝度に符号
「０，０」を割り当てることにより、整列インデックス
６６内で、同じ符号が連続する確率が多くなり、ランレ
ングス法やエントロピー符号化などによって更に圧縮す
ることができる。

【００２１】この図３に示す整列データと符号化された
整列インデックスとから、静止画像を復号する場合に
は、整列データを復号することにより、４つの輝度
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が存在していることが判る。また、
整列インデックスを復号し、この整列インデックスを参
照して４つの輝度を、２次元ブロックに配置すれば、元
の２次元ブロックを完全に復元することができる。この
場合に、例えば、整列データとして、２次元ブロック内
の輝度をその出現頻度に応じて昇順（または降順）に整
列させたものを使用し、また、２次元ブロック内の輝度
の昇順（または降順）の順位に特定の符号を使用するこ
とを符号化側と復号化側とで予め設定しておけば、整列
データにおいて、代表値のみ用いれば良く、その個数は
必ずしも必要でない。

【００２２】図１は、本発明の実施の形態１の静止画像
圧縮符号化方法の処理手順を示すブロック図である。本
実施の形態の静止画像圧縮符号化方法では、始めに、デ
ィジタル静止画像２０を２次元ブロックに分割し（ステ
ップ１０）、この２次元ブロック内の輝度をその出現頻
度に応じて昇順（または降順）に整列させ、１次元デー
タに変換する（ステップ１１）。また、２次元ブロック
内の輝度をその出現頻度に応じて順位付けを行い（ステ
ップ１２）、その順位をインデックスとして、２次元ブ
ロック内の輝度の整列インデックスを作成する（ステッ
プ１３）。次に、整列された１次元データと整列インデ
ックスを圧縮符号化する（ステップ１４）。この圧縮符
号化された１次元データ（整列データ）と圧縮符号化さ
れた整列インデックスとは、伝送路を介して静止画像復
号化装置に伝送される。

【００２３】本実施の形態の静止画像圧縮符号化方法に
よれば、圧縮率が高い静止画像可逆圧縮符号化が可能で
ある。なお、ステップ１４の符号化には、前記したラン
レングス法、あるいは予測符号化法における前値予測の
他、例えば、算術符号化やハフマン符号化（岩波書店；
岩波講座応用数学情報と符号化の数理：韓太舜，
小林欣吾，１９９４参照）を使用することも可能であ
る。また、ステップ１１のブロック内における整列化に
は、例えば、ヒープソートやクイックソート（技術評論
社；Ｃ言語による最新アルゴリズム辞典：奥村晴彦，
１９９４参照）等の高速整列アルゴリズムを使用するこ
とにより、処理の負荷を軽減でき、高速な処理が可能と
なる。

【００２４】図４は、本発明の実施の形態１の静止画像
復号化方法の処理手順を示すブロック図である。本実施
の形態の静止画像復号化方法では、始めに、受信した整
列データと整列インデックスを復号する（ステップ１
５）。次に、復号した整列データに含まれる輝度をその
出現頻度に応じて順位付けを行う（ステップ１６）。次
に、ステップ１６で順位付けされた順位をインデックス
として、復号された整列インデックスの対応する位置に
輝度を再配列し（ステップ１７）、最後に、２次元ブロ
ックを合成してディジタル静止画像３０を構成する（ス
テップ１８）。

【００２５】本実施の形態の静止画像復号化方法によれ
ば、画質の劣化が全くない復号画像を構成でき、また、
本実施の形態の静止画像圧縮符号化方法のように、整列
処理が必要ないため、本実施の形態の静止画像復号化の
符号化処理よりも更に高速な処理が可能である。

【００２６】また、本実施の形態では、符号化および復
号化時には、ブロック単位で独立に処理が行われるた
め、ブロック毎の並列処理も容易で、高速な処理が可能
である。

【００２７】図５は、本発明の実施の形態１の静止画像
圧縮符号化装置の概略構成を示すブロック図である。本
実施の形態の静止画像圧縮符号化装置において、２次元
ブロック分割装置２００は、ディジタル静止画像２０を
２次元ブロックに分割し、整列変換装置２０１は、この
分割された２次元ブロック内の輝度をその出現頻度に応
じて昇順（または降順）に整列させ、１次元データに変
換する。また、インデックス出力装置２０２は、２次元
ブロック内の輝度をその出現頻度に応じて順位付けを行
い、この順位をインデックスとして、整列インデックス
出力装置２０３は、２次元ブロック内の輝度の整列イン
デックスを作成する。また、符号化装置２０４は、整列
変換装置２０１からの１次元データ、および整列インデ
ックス出力装置２０３からの整列インデックスを圧縮符
号化して伝送路に出力し、静止画像復号化装置に伝送す
る。

【００２８】本実施の形態の静止画像圧縮符号化装置に
よれば、圧縮率が高い静止画像可逆圧縮符号化が可能で
ある。なお、本実施の形態においては、前記した既存の
高速整列アルゴリズムを使用することで、高速な処理が
可能となり、また、２次元ブロックの符号化処理を並列
動作させることで、非常に高速に符号化処理を行うこと
が可能となる。

【００２９】図６は、本発明の実施の形態１の静止画像
復号化装置の概略構成を示すブロック図である。本実施
の形態の静止画像復号化装置において、復号化装置２０
５は、受信した整列データと整列インデックスを復号化
する。インデックス出力装置２０６は、復号した整列デ
ータに含まれる輝度をその出現頻度に応じて順位付けを
行い、その順位をインデックスとして、輝度再配列装置
２０７は、復号された整列インデックの対応する位置に
輝度を再配列する。２次元ブロック合成装置２０８は、
２次元ブロックを合成してディジタル静止画像３０を構
成する。

【００３０】本実施の形態の静止画像復号化装置によれ
ば、画質の劣化が全くない復号画像を構成でき、また、
整列処理がないため符号化処理よりも更に高速な処理が
可能である。以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、高速処理が可能で、圧縮率が高く、かつ画質を全く
損なうことのない、静止画像可逆圧縮符号化・復号化を
行うことが可能となる。

【００３１】［実施の形態２］図７は、本発明の実施の形態２の静止画像圧縮符号化方
法の処理手順を示すブロック図である。本実施の形態の
静止画像圧縮符号化方法では、始めに、ディジタル静止
画像２０を２次元ブロックに分割し（ステップ１０
０）、この２次元ブロック内の輝度をその出現頻度に応
じて昇順（または降順）に整列させ、１次元データに変
換する（ステップ１０１）。また、２次元ブロック内の
輝度を出現頻度に応じて順位付けを行い（ステップ１０
２）、その順位をインデックスとして、２次元ブロック
内の輝度の整列インデックスを作成する（ステップ１０
３）。次に、２次元ブロック内の輝度の中で、出現頻度
の大きいもの程短い符号を割り当てる可変長符号を作成
し、その可変長符号によって整列インデックスを圧縮符
号化する（ステップ１０４）。また、ステップ１０１で
整列された１次元データを圧縮符号化する（ステップ１
０５）。

【００３２】この圧縮符号化された１次元データ（整列
データ）と圧縮符号化された整列インデックスとは、伝
送路を介して静止画像復号化装置に伝送される。

【００３３】このように、本実施の形態の静止画像圧縮
符号化方法は、２次元ブロック内の輝度度数分布に基づ
いて、出現頻度の大きい輝度ほど短い符号を割り当てる
可変長符号を作成し、その可変長符号によって整列イン
デックスを圧縮符号化するようにしたものである。例え
ば、図３（ａ）に示すように、４つの輝度（Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ）からなる画像６１が入力され、その時の出現頻
度が表１のような出現頻度であり、また、最も出現頻度
が高いＡに１ｂｉｔの符号を、Ｂに２ｂｉｔの符号、最
も低いＣとＤに３ｂｉｔの符号を割り当てるものとす
る。

【００３４】

【表１】

【００３５】この場合の、平均符号長は、下記（１）式
のように表される。

【００３６】

【数１】平均符号長＝１×０．６＋２×０．２＋３×０．１＋３×０．１＝１．６ｂｉｔ・・・・・・・・・・・・・・・・（１）また、４つの輝度（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に２ｂｉｔの符号
を割り当てるものとすると、その時の平均符号長は、下
記（２）式のように表される。

【００３７】

【数２】平均符号長＝２×０．６＋２×０．２＋２×０．１＋２×０．１＝２．０ｂｉｔ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）式（１）、式（２）から分かるように、出現頻度の大き
いものほど短い符号を割り当てる可変長符号を作成する
ことにより、符号量を削減することができる。このよう
に、本実施の形態では、２次元ブロック内の出現頻度の
大きい輝度程短い符号を割り当てることにより、最も効
率的な最短符号をインデックスに割り当てて２次元ブロ
ック内の整列インデックスを効率的に圧縮することが可
能となる。しかも、復号化時において得られる輝度の出
力頻度は、符号化時と同じであるため、可変長符号とイ
ンデックスを対応づける可変長符号表を送信する必要が
なく、効率的である。但し、本実施の形態では、整列さ
れた１次元データとして、代表値とその個数を圧縮符号
化する必要がある。以上説明したように、本実施の形態
では、可変長符号化によって整列インデックスを最短符
号化できるため、圧縮率が高い静止画像可逆圧縮符号化
が可能となり、また、既存の高速整列アルゴリズムを使
用することで、高速な処理が可能である。

【００３８】図８は、本発明の実施の形態２の静止画像
復号化方法の処理手順を示すブロック図である。本実施
の形態の静止画像復号化方法では、始めに、受信した整
列データを復号し（ステップ１０６）、復号した整列デ
ータに含まれる輝度をその出現頻度に応じて順位付けを
行う（ステップ１０７）。次に、ステップ１０７からの
整列データに含まれる輝度の中で、出現頻度の大きいも
の程短い符号を割り当てる可変長符号表を作成し、その
可変長符号表を参照して整列インデックスを復号化する
（ステップ１０８）。次に、ステップ１０７で順位付け
された順位をインデックスとして、復号された整列イン
デックの対応する位置に輝度を再配列し（ステップ１０
９）、最後に、２次元ブロックを合成してディジタル静
止画像３０を構成する（ステップ１１０）。

【００３９】本実施の形態の静止画像復号化方法では、
ステップ１０８で符号化時と同じ可変長符号表が得られ
るため、画質の劣化が全くない復号画像を構成でき、ま
た、整列処理がないため、本実施の形態の静止画像圧縮
符号化方法の符号化処理よりも更に高速な処理が可能で
ある。図９は、本発明の実施の形態２の静止画像圧縮符
号化装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の
形態の静止画像圧縮符号化装置において、２次元ブロッ
ク分割装置３００は、ディジタル静止画像２０を２次元
ブロックに分割し、整列変換装置３０１は、この分割さ
れた２次元ブロック内の輝度をその出現頻度に応じて昇
順（または降順）に整列させ、１次元データに変換す
る。インデックス出力装置３０２は、２次元ブロック内
の輝度をその出現頻度に応じて順位付けを行い、その順
位をインデックスとして、整列インデックス出力装置３
０３は、２次元ブロック内の輝度の整列インデックスを
作成する。整列インデックス符号化装置３０４は、２次
元ブロック内の輝度の中で、出現頻度の大きいもの程短
い符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符
号によって整列インデックスを圧縮符号化して伝送路に
出力し、静止画像復号化装置に伝送する。整列データ符
号化装置３０５は、整列変換装置３０１からの整列され
た１次元データを圧縮符号化して伝送路に出力し、静止
画像復号化装置に伝送する。

【００４０】本実施の形態の静止画像圧縮符号化装置に
よれば、整列インデックス符号化装置３０４において可
変長符号化によって整列インデックスを最短符号化でき
るため、圧縮率が高い静止画像可逆圧縮符号化ができ、
また、既存の高速整列アルゴリズムを使用することで、
高速な処理が可能である。

【００４１】図１０は、本発明の実施の形態２の静止画
像復号化装置の概略構成を示すブロック図である。本実
施の形態の静止画像復号化装置において、整列データ復
号化装置３０６は、受信した整列データを復号化する。
インデックス出力装置３０７は、復号された整列データ
に含まれる輝度をその出現頻度に応じて順位付けを行
う。整列インデックス復号化装置３０８は、復号された
整列データに含まれる輝度の中で、出現頻度の大きいも
の程短い符号を割り当てる可変長符号表を作成し、その
可変長符号表を参照して整列インデックスを復号化す
る。輝度再配列装置３０９は、インデックス出力装置３
０７からの順位をインデックスとして、復号された整列
インデックスの対応する位置に輝度を再配列する。２次
元ブロック合成装置３１０は、２次元ブロックを合成し
てディジタル静止画像３０を構成する。

【００４２】本実施の形態の静止画像復号化装置によれ
ば、整列インデックス復号化装置３０８において符号化
時と同じ可変長符号表が得られるため、画質の劣化が全
くない復号画像を構成でき、また、整列処理がないた
め、本実施の形態の静止画像圧縮符号化装置の符号化処
理よりも更に高速な処理が可能である。

【００４３】このように、本実施の形態によれば、高速
処理が可能で、圧縮率が高く、かつ画質を全く損なうこ
とのない、静止画像可逆圧縮符号化が可能である。

【００４４】［実施の形態３］前記各実施の形態では、本発明を、ディジタル静止画像
を対象とする静止画像圧縮符号化・復号化方法に適用し
た場合について説明したが、本発明は、これに限らず、
ディジタル動画像を対象とする動画像圧縮符号化・復号
化方法にも適用可能である。始めに、本発明の実施の形
態３の動画像圧縮符号化方法について、図１１を用いて
説明する。本実施の形態では、始めに、３次元ブロック
分割手段７３で、複数のフレーム画像７１から成るディ
ジタル静止画像７０を３次元ブロックに分割する。次
に、整列化手段７４で、分割された３次元ブロック内の
輝度をその出現頻度に応じて昇順（または降順）に整列
させて１次元データに変換し、３次元ブロック内の輝度
をその出現頻度に応じて順位付けを行う。この１次元デ
ータは、整列データ符号化手段７５で圧縮符号化され、
整列データとなる。次に、整列インデックス符号化手段
７６で、３次元ブロック内の輝度の出現頻度に応じて順
位付けされた順位をインデックスとして、３次元ブロッ
ク内の輝度の整列インデックスを作成し、その整列イン
デックスを圧縮符号化する。この整列データと圧縮符号
化された整列インデックスとは、伝送路を介して動画像
復号化装置に伝送される。

【００４５】図１２は、本発明の実施の形態３の動画像
圧縮符号化方法の処理手順を示すブロック図である。本
実施の形態の動画像圧縮符号化方法では、始めに、複数
のフレーム画像７１から構成されるディジタル動画像７
０を、フレーム内の水平軸、フレーム内の垂直軸、およ
びフレーム間方向の時間軸で分割して３次元ブロックに
分割し（ステップ６００）、３次元ブロック内の輝度を
その出現頻度に応じて昇順（または降順）に整列させ、
１次元データに変換する（ステップ６０１）。次に、３
次元ブロック内に出現する輝度を、その出現頻度に応じ
て順位付けを行い（ステップ６０２）、その順位をイン
デックスとして、３次元ブロック内の輝度の整列インデ
ックスを作成する（ステップ６０３）。次に、整列され
た１次元データと整列インデックスを圧縮符号化する
（ステップ６０４）。

【００４６】本実施の形態の動画像圧縮符号化方法によ
れば、圧縮率が高い動画像可逆圧縮符号化が可能とな
り、また、既存の高速整列アルゴリズムを使用すること
により、更に高速な符号化処理が可能となる。

【００４７】図１３は、本発明の実施の形態３の動画像
復号化方法の処理手順を示すブロック図である。本実施
の形態の動画像復号化方法では、始めに、受信した整列
データと整列インデックスを復号する（ステップ６０
５）。

【００４８】次に、復号された整列データに含まれる輝
度を、その出現頻度に応じて順位付けを行い（ステップ
６０６）、その順位をインデックスとして、整列インデ
ックスの対応する位置に輝度を再配列する（ステップ６
０７）。最後に、３次元ブロックを合成して複数のフレ
ーム画像８１から成るディジタル動画像８０を構成する
（ステップ６０８）。

【００４９】本実施の形態の動画像復号化方法によれ
ば、画質の劣化が全くない復号画像を構成でき、また、
整列処理がないため、本実施の形態の動画像圧縮符号化
方法の符号化処理よりも更に高速な処理が可能となる。

【００５０】図１４は、本発明の実施の形態３の動画像
圧縮符号化装置の概略構成を示すブロック図である。本
実施の形態の動画像圧縮符号化装置は、バッファメモリ
８００を有し、複数のフレーム画像７１から構成される
ディジタル動画像７０は、一旦このバッファメモリ８０
０に格納される。３次元ブロック分割装置８０１は、バ
ッファメモリ８００に格納された複数のフレーム画像７
１から構成されるディジタル動画像７０を、フレーム内
の水平軸、フレーム内の垂直軸、およびフレーム間方向
の時間軸を分割して３次元ブロックに分割する。整列変
換装置８０２は、３次元ブロック内の輝度をその出現頻
度に応じて昇順（または降順）に整列させ、１次元デー
タに変換する。インデックス出力装置８０３は、３次元
ブロック内の輝度を、その出現頻度に応じて順位付けを
行い、その順位をインデックスとして、整列インデック
ス出力装置８０４は、３次元ブロック内の輝度の整列イ
ンデックスを作成する。符号化装置８０５は、整列され
た１次元データと整列されたインデックスとを圧縮符号
化して伝送路に出力し、動画像復号化装置に伝送する。

【００５１】本実施の形態の動画像圧縮符号化装置によ
れば、圧縮率が高い動画像可逆圧縮符号化ができ、ま
た、既存の高速整列アルゴリズムを使用することで、高
速な処理が可能である。さらに、３次元ブロックの符号
化処理を並列動作させることで、非常に高速な符号化処
理が可能となる。

【００５２】図１５は、本発明の実施の形態３の動画像
復号化装置の概略構成を示すブロック図である。本実施
の形態の動画像復号化装置において、復号化装置８０６
は、受信した整列データと整列インデックスを復号化す
る。インデックス出力装置８０７は、復号された整列デ
ータに含まれる輝度を、その出現頻度に応じて順位付け
を行い、輝度再配列装置８０８は、インデックス出力装
置８０７からの順位をインデックスとして、整列インデ
ックスの対応する位置に輝度を再配列する。３次元ブロ
ック合成装置８０９は、３次元ブロックを合成してディ
ジタル静止画像を構成する。バッファメモリ８１０は、
ディジタル静止画像を格納することにより、複数のフレ
ーム画像８１から成るディジタル動画像８０を構成す
る。

【００５３】本実施の形態の動画像復号化装置によれ
ば、画質の劣化が全くない復号画像を構成できる。ま
た、整列処理がないため、本実施の形態の動画像圧縮符
号化装置の符号化処理よりも更に高速な処理が可能であ
る。

【００５４】このように、本実施の形態によれば、高速
処理が可能で、圧縮率が高く、かつ画質を全く損なうこ
とのない、動画像可逆圧縮符号化が可能となる。

【００５５】［実施の形態４］本実施の形態は、３次元ブロック内の輝度の中で、出現
頻度の大きい輝度程短い符号を割り当てる可変長符号を
作成し、その可変長符号によって整列インデックスを符
号化するようにしたものである。図１６は、本発明の実
施の形態４の動画像符号化方法の処理手順を示すブロッ
ク図である。本実施の形態の動画像符号化方法において
は、始めに、複数のフレーム画像７１から構成されるデ
ィジタル動画像７０を、フレーム内の水平軸、フレーム
内の垂直軸、およびフレーム間方向の時間軸を分割して
３次元ブロックに分割し（ステップ７００）、この３次
元ブロック内の輝度をその出現頻度に応じて昇順（また
は降順）に整列させ、１次元データに変換する（ステッ
プ７０１）。

【００５６】次に、３次元ブロック内に出現する輝度
を、その出現頻度に応じて順位付けを行い（ステップ７
０２）、その順位をインデックスとして、３次元ブロッ
ク内の輝度の整列インデックスを作成する（ステップ７
０３）。次に、３次元ブロック内の輝度の中で、出現頻
度の大きい輝度程短い符号を割り当てる可変長符号を作
成し、その可変長符号によって整列インデックスを圧縮
符号化する（ステップ７０４）。また、ステップ７０１
で整列された１次元データを圧縮符号化する（ステップ
７０５）。

【００５７】この圧縮符号化された１次元データ（整列
データ）と圧縮符号化された整列インデックスとは、伝
送路を介して動画像復号化装置に伝送される。

【００５８】本実施の形態の動画像符号化方法によれ
ば、ステップ７０４において可変長符号化によって整列
インデックスを最短符号化できるため、圧縮率が高い動
画像可逆圧縮符号化ができ、また、既存の高速整列アル
ゴリズムを使用することで、高速な処理が可能となる。

【００５９】図１７は、本発明の実施の形態４の動画像
復号化方法の処理手順を示すブロック図である。本実施
の形態の動画像復号方法においては、始めに、受信した
整列データを復号し（ステップ７０６）、復号された整
列データに含まれる輝度を、その出現頻度に応じて順位
付けを行う（ステップ７０７）。また、復号された整列
データに含まれる輝度の中で、出現頻度の大きい輝度程
短い符号を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変
長符号表を参照して整列インデックスを復号化する（ス
テップ７０８）。次に、ステップ７０７における順位を
インデックスとして、整列インデックスの対応する位置
に輝度を再配列する（ステップ７０９）。次に、３次元
ブロックを合成してディジタル動画像８０を構成する
（ステップ７１０）。

【００６０】本実施の形態の動画像復号方法によれば、
ステップ７０８において符号化時と同じ可変長符号表が
得られるため、画質の劣化が全くない復号画像を構成で
き、また、整列処理がないため、本実施の形態の動画像
圧縮符号化方法の符号化処理よりも更に高速な処理が可
能である。

【００６１】図１８は、本発明の実施の形態４の動画像
圧縮符号化装置の概略構成を示すブロック図である。本
実施の形態の動画像圧縮符号化装置は、バッファメモリ
９００を有し、複数のフレーム画像７１から構成される
ディジタル動画像７０は、一旦このバッファメモリ９０
０に格納される。３次元ブロック分割装置９０１は、複
数のフレーム画像７１から構成されるディジタル動画像
７０を、フレーム内の水平軸、フレーム内の垂直軸、お
よびフレーム間方向の時間軸を分割して３次元ブロック
に分割する。整列変換装置９０２は、３次元ブロック内
の輝度をその出現頻度に応じて昇順（または降順）に整
列させ、１次元データに変換する。インデックス出力装
置９０３は、３次元ブロック内の輝度を、その出現頻度
に応じて順位付けを行い、その順位をインデックスとし
て、整列インデックス出力装置９０４は、３次元ブロッ
ク内の輝度の整列インデックスを作成する。整列インデ
ックス符号化装置９０５は、３次元ブロック内の輝度の
中で、出現頻度の大きい輝度程短い符号を割り当てる可
変長符号を作成し、その可変長符号によって整列インデ
ックスを圧縮符号化して伝送路に出力し、動画像復号化
装置に伝送する。整列データ符号化装置９０６は、整列
された１次元データを圧縮符号化して伝送路に出力し、
動画像復号化装置に伝送する。

【００６２】本実施の形態の動画像圧縮符号化装置によ
れば、整列インデックス符号化装置９０５において可変
長符号化によって整列インデックスを最短符号化できる
ため、圧縮率が高い動画像可逆圧縮符号化ができ、ま
た、既存の高速整列アルゴリズムを使用することで、高
速な処理が可能である。

【００６３】図１９は、本発明の実施の形態４の動画像
復号化装置の概略構成を示すブロック図である。本実施
の形態の動画像復号化装置において、整列データ復号化
装置９０７は受信した整列データを復号化する。インデ
ックス出力装置９０８は、復号された整列データに含ま
れる輝度を、その出現頻度に応じて順位付けを行う。整
列インデックス復号化装置９０９は、復号された整列デ
ータに含まれる輝度の中で、出現頻度の大きい輝度程短
い符号を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長
符号表を参照して整列インデックスを復号化する。輝度
再配列装置９１０は、インデックス出力装置９０８から
の順位をインデックスとして、整列インデックスの対応
する位置に輝度を再配列する。３次元ブロック合成装置
９１１は、３次元ブロックを合成してディジタル静止画
像を構成する。バッファメモリ９１２は、３次元ブロッ
ク合成装置９１１からのディジタル静止画像を格納する
ことにより、複数のフレーム画像８１から成るディジタ
ル動画像８０を構成する。

【００６４】本実施の形態の動画像復号化装置によれ
ば、整列インデックス復号化装置９０９において符号化
時と同じ可変長符号表が得られるため、画質の劣化が全
くない復号画像を構成でき、また、整列処理がないた
め、本実施の形態の動画像圧縮符号化方法の符号化処理
よりも更に高速な処理が可能である。

【００６５】このように、本実施の形態によれば、高速
処理が可能で、圧縮率が高く、かつ画質を全く損なうこ
とのない、動画像可逆圧縮符号化が可能である。

【００６６】なお、前記実施の形態２ないし実施の形態
４において、１次元データの符号化には、前記したラン
レングス法、あるいは予測符号化法における前値予測の
他、例えば、算術符号化やハフマン符号化を使用するこ
とが可能であることはいうまでもない。

【００６７】また、前記実施の形態２ないし実施の形態
４において、ブロック内の輝度をその出現頻度に応じて
昇順（または降順）に整列させる整列化には、例えば、
ヒープソートやクイックソート等の高速整列アルゴリズ
ムが使用できることもいうまでもない。

【００６８】また、前記各実施の形態では、画像圧縮符
号化装置からの符号化データ（圧縮符号化された１次元
データ（整列データ）、圧縮符号化された整列インデッ
クス）を、それぞれ別の伝送路を介して画像復号化装置
に伝送する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、図２０に示すように、
画像圧縮符号化装置からの符号化データを多重化器２１
０で多重化して画像復号化装置に伝送し、画像復号化装
置で受信した符号化データを、分離器２１１で分離し、
それぞれ別々に復号化装置（例えば、図６の２０５）で
復号するようにしても良い。また、本実施の形態におい
て、画像圧縮符号化装置からの圧縮符号化データと符号
化された分割方向とを、ＭＰＥＧ等において使用されて
いるパケット形式で、画像復号化装置に送信するように
してもよい。この場合に、伝送路の形態は、有線あるい
は無線であってもよいことはいうまでもない。

【００６９】また、本実施の形態の画像圧縮符号化方法
は、ＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスク等の記憶媒体へ、動画
像データを記憶する際の符号化方法にも適用可能であ
り、この場合には、画像復号化装置の符号化データは、
ＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスク等の記憶媒体から読み出さ
れた符号化データとなる。

【００７０】さらに、前記各実施の形態の画像圧縮符号
化方法においては、２次元ブロック分割装置（例えば、
図５の２００）、整列変換装置（例えば、図５の２０
１）、インデックス出力装置（例えば、図５の２０
２）、整列インデックス出力装置（例えば、図５の２０
３）、符号化装置（例えば、図５の２０４）、整列イン
デックス符号化装置（例えば、図９の３０４）、整列デ
ータ符号化装置（例えば、図９の３０５）、あるいは、
３次元ブロック分割装置（例えば、図１４の８０１）が
それぞれ専用のハードウェアで構成される場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、コンピュータのソフトウェア処理で実行するこ
とも可能である。

【００７１】この場合に、本実施の形態の画像圧縮符号
化方法は、例えば、図２１に示す中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）９１が主メモリ９２に読み込まれた画像圧縮符号化
プログラムを実行することにより行われる。なお、図２
１は、コンピュータのハードウェアの概略構成を示すブ
ロック図である。同図において、９１は中央処理装置
（ＣＰＵ）、９２は主メモリ、９３はディスプレイ、９
４はキーボード・マウス等の入力装置、９５は磁気ディ
スク等の補助記憶装置、９６は通信装置、９７はバスラ
インである。また、前記画像圧縮符号化プログラムは、
例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等により提供され、補助記憶装置
９５に格納される。同様に、前記各実施の形態の画像復
号化方法も、コンピュータのソフトウェア処理で実行可
能であることはいうまでもない。

【００７２】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。

【００７３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。（１）本発明によれば、ディジタル静止画像を２次元ブ
ロックに分割し、２次元ブロック内の輝度をその出現頻
度に応じて昇順または降順に整列させ、２次元ブロック
内の輝度を、その出現頻度に応じて順位付けを行って２
次元ブロック内の輝度の整列インデックスを作成し、整
列された１次元データと整列インデックスを圧縮符号化
することで、圧縮率が高い動画像可逆圧縮符号化を実現
することが可能となる。また、整列インデックスの符号
を予め設定することにより、整列された１次元データに
おいて、その代表値を圧縮符号化するだけで、その個数
を必ずしも圧縮符号化する必要がない。

【００７４】（２）本発明によれば、複数のフレーム画
像から構成されるディジタル動画像を、フレーム内の水
平軸、フレーム内の垂直軸、およびフレーム間方向の時
間軸を分割して３次元ブロックに分割し、３次元ブロッ
ク内の輝度をその出現頻度に応じて昇順または降順に整
列させ、３次元ブロック内の輝度を、その出現頻度に応
じて順位付けを行って３次元ブロック内の輝度の整列イ
ンデックスを作成し、整列された１次元データと整列イ
ンデックスを圧縮符号化することで、圧縮率が高い動画
像可逆圧縮符号化を実現することが可能となる。

【００７５】（３）本発明によれば、２次元ブロック、
あるいは３次元ブロック内の輝度の度数分布に基づい
て、出現頻度の大きい輝度程短い符号を割り当てる可変
長符号を作成し、その可変長符号によって整列インデッ
クスを圧縮符号化することで、更に圧縮率を高めること
が可能となる。

【００７６】（４）本発明によれば、画質の劣化が全く
ない画像を復元でき、また、整列処理がないため、符号
化処理よりも更に高速な処理が可能である。

【００７７】（５）本発明によれば、高速整列アルゴリ
ズムの使用、あるいは並列処理によって高速な符号化処
理を行うことができ、画質の劣化が許されないＨＤＴＶ
やＨＤＴＶ以上の高精細画像や医用画像の配信などに好
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の静止画像圧縮符号化方
法の処理手順を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態１の静止画像圧縮符号化方
法を説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態１の静止画像圧縮符号化方
法を説明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態１の静止画像復号化方法の
処理手順を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態１の静止画像圧縮符号化装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態１の静止画像復号化装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態２の静止画像圧縮符号化方
法の処理手順を示すブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態２の静止画像復号化方法の
処理手順を示すブロック図である。

【図９】本発明の実施の形態２の静止画像圧縮符号化装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態２の静止画像復号化装置
の概略構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の実施の形態３の動画像圧縮符号化方
法について説明するための図である。

【図１２】本発明の実施の形態３の動画像圧縮符号化方
法の処理手順を示すブロック図である。

【図１３】本発明の実施の形態３の動画像復号化方法の
処理手順を示すブロック図である。

【図１４】本発明の実施の形態３の動画像圧縮符号化装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の実施の形態３の動画像復号化装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図１６】本発明の実施の形態４の動画像符号化方法の
処理手順を示すブロック図である。

【図１７】本発明の実施の形態４の動画像復号化方法の
処理手順を示すブロック図である。

【図１８】本発明の実施の形態４の動画像圧縮符号化装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の実施の形態４の動画像復号化装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２０】本実施の形態において、圧縮符号化データ
を、画像圧縮符号化装置から画像復号化装置へ伝送する
伝送形態の一例の概略構成を示すブロック図である。

【図２１】コンピュータのハードウェアの概略構成を示
すブロック図である。

【図２２】代表的なディジタル静止画像の可逆圧縮符号
化法として、ランレングス法を説明するための図であ
る。

【図２３】代表的なディジタル静止画像の可逆圧縮符号
化法として、予測符号化法を説明するための図である。

【図２４】予測符号化法の問題点を説明するための図で
ある。

【図２５】動き補償によるフレーム間予測符号化の原理
を説明するための図である。

【符号の説明】２０，３０…ディジタル静止画像、５１…２次元ブロッ
ク分割手段、５２，７４…整列化手段、５３，７５…整
列データ符号化手段、５４，７６…整列インデックス符
号化手段、６１…画像、６２…整列化によって変換され
た１次元データ、６３…整列データ、６６…整列インデ
ックス、７０，８０…ディジタル動画像、７１，８１…
フレーム画像、７３…３次元ブロック分割手段、９１…
中央処理装置（ＣＰＵ）、９２…主メモリ、９３…ディ
スプレイ、９４…キーボード・マウス等の入力装置、９
５…磁気ディスク等の補助記憶装置、９６…通信装置、
９７…バスライン、１２１…現フレーム、１２２，１２
４…ブロック、１２３…次フレーム、１２５…動きベク
トル、１２６…予測画像、１２７…差分画像、１２８…
符号化器、２００，３００…２次元ブロック分割装置、
２０１，３０１，８０２，９０２…整列変換装置、２０
２，２０６、３０２，３０７，８０３，８０７，９０
３，９０８…インデックス出力装置、２０３，３０３，
８０４，９０４…整列インデックス出力装置、２０４，
８０５…符号化装置、２０５，８０６…復号化装置、２
０７，３０９，８０８，９１０…輝度再配列装置、２０
８，３１０…２次元ブロック合成装置、２１０…多重化
器、２１１…分離器、３０４，９０５…整列インデック
ス符号化装置、３０５，９０６…整列データ符号化装
置、３０６，９０７…整列データ復号化装置、３０８，
９０９…整列インデックス復号化装置、８００，８１
０，９００，９１２…バッファメモリ、８０１，９０１
…３次元ブロック分割装置、８０９，９１１…３次元ブ
ロック合成装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上平員丈東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (56)参考文献特開昭63−92185（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

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル静止画像を圧縮符号化する画
像圧縮符号化方法において、ディジタル静止画像を２次元ブロックに分割する第１の
ステップと、前記第１のステップで分割された２次元ブロック内の輝
度データをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列
させて整列１次元データに変換する第２のステップと、前記２次元ブロック内の輝度データを、その出現頻度に
応じて順位付けする第３のステップと、前記第３のステップで順位付けされた順位をインデック
スとして、前記分割された２次元ブロック内の輝度デー
タの整列インデックスを作成する第４のステップと、前記第２のステップで変換された整列１次元データを圧
縮符号化する第５のステップと、前記第４のステップで作成された整列インデックスを圧
縮符号化する第６のステップとを具備することを特徴と
する画像圧縮符号化方法。
【請求項２】前記第６のステップは、前記分割された
２次元ブロック内の出現頻度の大きい輝度データほど短
い符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符
号によって整列インデックスを圧縮符号化することを特
徴とする請求項１に記載された画像圧縮符号化方法。
【請求項３】複数のフレーム画像から構成されるディ
ジタル動画像を圧縮符号化する画像圧縮符号化方法にお
いて、複数のフレーム画像から構成されるディジタル動画像
を、フレーム内の水平軸、フレーム内の垂直軸、および
フレーム間方向の時間軸で分割して３次元ブロックに分
割する第１のステップと、前記第１のステップで分割された３次元ブロック内の輝
度データをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列
させて整列１次元データに変換する第２のステップと、前記３次元ブロック内の輝度データを、その出現頻度に
応じて順位付けする第３のステップと、前記第３のステップで順位付けされた順位をインデック
スとして、前記分割された３次元ブロック内の輝度デー
タの整列インデックスを作成する第４のステップと、前記第２のステップで変換された整列１次元データを圧
縮符号化する第５のステップと、前記第４のステップで作成された整列インデックスを圧
縮符号化する第６のステップとを具備することを特徴と
する画像圧縮符号化方法。
【請求項４】前記第６のステップは、前記分割された
３次元ブロック内の出現頻度の大きい輝度データほど短
い符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符
号によって整列インデックスを圧縮符号化することを特
徴とする請求項３に記載された画像圧縮符号化方法。
【請求項５】少なくとも、２次元ブロック内の輝度デ
ータがその出現頻度に応じて昇順または降順に整列され
た整列１次元データの圧縮符号化データ、および、２次
元ブロック内の輝度データがその出現頻度に応じて順位
付けされた順位をインデックスとして作成された該２次
元ブロック内の輝度データの整列インデックスの圧縮符
号化データとから構成される符号化データから、ディジ
タル静止画像を復号する画像復号化方法において、前記整列１次元データと前記整列インデックスとを復号
する第１のステップと、前記第１のステップで復号された整列１次元データ内の
輝度データを、その出現頻度に応じて順位付けする第２
のステップと、前記第２のステップで順位付けされた順位をインデック
スとして、前記第１のステップで復号された整列インデ
ックスの対応する位置に輝度データを再配列し、２次元
ブロックを構成する第３のステップと、前記第３のステップで構成された２次元ブロックを合成
してディジタル静止画像を構成する第４のステップとを
具備することを特徴とする画像復号化方法。
【請求項６】前記第１のステップは、前記復号された
整列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符
号を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号
表を参照して整列インデックスを復号するステップを含
むことを特徴とする請求項５に記載された画像復号化方
法。
【請求項７】少なくとも、３次元ブロック内の輝度デ
ータがその出現頻度に応じて昇順または降順に整列され
た整列１次元データの圧縮符号化データ、および、３次
元ブロック内の輝度データがその出現頻度に応じて順位
付けされた順位をインデックスとして作成された該３次
元ブロック内の輝度データの整列インデックスの圧縮符
号化データとから構成される符号化データから、ディジ
タル動画像を復号する画像復号化方法において、前記整列１次元データと前記整列インデックスとを復号
する第１のステップと、前記第１のステップで復号された整列１次元データ内の
輝度データを、その出現頻度に応じて順位付けする第２
のステップと、前記第２のステップで順位付けされた順位をインデック
スとして、前記第１のステップで復号された整列インデ
ックスの対応する位置に輝度データを再配列し、３次元
ブロックを構成する第３のステップと、前記第３のステップで構成された３次元ブロックを合成
してディジタル動画像を構成する第４のステップとを具
備することを特徴とする画像復号化方法。
【請求項８】前記第１のステップは、前記復号された
整列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符
号を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号
表を参照して整列インデックスを復号するステップを含
むことを特徴とする請求項７に記載された画像復号化方
法。
【請求項９】ディジタル静止画像を圧縮符号化する画
像圧縮符号化装置において、ディジタル静止画像を２次元ブロックに分割する第１の
手段と、前記第１の手段で分割された２次元ブロック内の輝度デ
ータをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列させ
て整列１次元データに変換する第２の手段と、前記分割された２次元ブロック内の輝度データを、その
出現頻度に応じて順位付けする第３の手段と、前記第３の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、前記分割された２次元ブロック内の輝度データの
整列インデックスを作成する第４の手段と、前記第２の手段で変換された整列１次元データを圧縮符
号化する第５の手段と、前記第４の手段で作成された整列インデックスを圧縮符
号化する第６の手段とを具備することを特徴とする画像
圧縮符号化装置。
【請求項１０】前記第６の手段は、前記分割された２
次元ブロック内の出現頻度の大きい輝度データほど短い
符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符号
によって整列インデックスを圧縮符号化することを特徴
とする請求項９に記載された画像圧縮符号化装置。
【請求項１１】複数のフレーム画像から構成されるデ
ィジタル動画像を圧縮符号化する画像圧縮符号化装置に
おいて、複数のフレーム画像から構成されるディジタル動画像
を、フレーム内の水平軸、フレーム内の垂直軸、および
フレーム間方向の時間軸で分割して３次元ブロックに分
割する第１の手段と、前記第１の手段で分割された３次元ブロック内の輝度デ
ータをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列させ
て整列１次元データに変換する第２の手段と、前記３次元ブロック内の輝度データを、その出現頻度に
応じて順位付けする第３の手段と、前記第３の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、前記分割された３次元ブロック内の輝度データの
整列インデックスを作成する第４の手段と、前記第２の手段で変換された整列１次元データを圧縮符
号化する第５の手段と、前記第４の手段で作成された整列インデックスを圧縮符
号化する第６の手段とを具備することを特徴とする画像
圧縮符号化装置。
【請求項１２】前記第６の手段は、前記分割された３
次元ブロック内の出現頻度の大きい輝度データほど短い
符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符号
によって整列インデックスを圧縮符号化することを特徴
とする請求項１１に記載された画像圧縮符号化装置。
【請求項１３】少なくとも、２次元ブロック内の輝度
データがその出現頻度に応じて昇順または降順に整列さ
れた整列１次元データの圧縮符号化データ、および、２
次元ブロック内の輝度データがその出現頻度に応じて順
位付けされた順位をインデックスとして作成された該２
次元ブロック内の輝度データの整列インデックスの圧縮
符号化データとから構成される符号化データから、ディ
ジタル静止画像を復号する画像復号化装置において、前記整列１次元データと前記整列インデックスとを復号
する第１の手段と、前記第１の手段で復号された整列１次元データ内の輝度
データを、その出現頻度に応じて順位付けする第２の手
段と、前記第２の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、前記第１の手段で復号された整列インデックスの
対応する位置に輝度データを再配列し、２次元ブロック
を構成する第３の手段と、前記第３の手段で構成された２次元ブロックを合成して
ディジタル静止画像を構成する第４の手段とを具備する
ことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項１４】前記第１の手段は、前記復号された整
列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符号
を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号表
を参照して整列インデックスを復号する手段を具備する
ことを特徴とする請求項１３に記載された画像復号化装
置。
【請求項１５】少なくとも、３次元ブロック内の輝度
データがその出現頻度に応じて昇順または降順に整列さ
れた整列１次元データの圧縮符号化データ、および、３
次元ブロック内の輝度データがその出現頻度に応じて順
位付けされた順位をインデックスとして作成された該３
次元ブロック内の輝度データの整列インデックスの圧縮
符号化データとから構成される符号化データから、ディ
ジタル動画像を復号する画像復号化装置において、前記整列１次元データと、前記整列インデックスとを復
号する第１の手段と、前記第１の手段で復号された整列１次元データ内の輝度
データを、その出現頻度に応じて順位付けする第２の手
段と、前記第２の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、前記第１の手段で復号された整列インデックスの
対応する位置に輝度データを再配列し、３次元ブロック
を構成する第３の手段と、前記第３の手段で構成された３次元ブロックを合成して
ディジタル動画像を構成する第４の手段とを具備するこ
とを特徴とする画像復号化装置。
【請求項１６】前記第１の手段は、前記復号された整
列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符号
を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号表
を参照して整列インデックスを復号する手段を具備する
ことを特徴とする請求項１５に記載された画像復号化装
置。
【請求項１７】ディジタル静止画像を圧縮符号化して
伝送する画像圧縮符号化伝送方法において、送信側は、ディジタル静止画像を２次元ブロックに分割
するステップ１１と、前記ステップ１１で分割された２次元ブロック内の輝度
データをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列さ
せて整列１次元データに変換するステップ１２と、前記２次元ブロック内の輝度データを、その出現頻度に
応じて順位付けするステップ１３と、前記ステップ１３で順位付けされた順位をインデックス
として、前記分割された２次元ブロック内の輝度データ
の整列インデックスを作成するステップ１４と、前記ステップ１２で変換された整列１次元データを圧縮
符号化するステップ１５と、前記ステップ１４で作成された整列インデックスを圧縮
符号化するステップ１６と、前記ステップ１５で圧縮符号化された整列１次元データ
と前記ステップ１６で圧縮符号化された整列インデック
スとを伝送路を介して受信側に伝送するステップ１７と
を有し、受信側は、受信した整列１次元データと整列インデック
スとを復号するステップ２１と、前記ステップ２１で復号された整列１次元データ内の輝
度データを、その出現頻度に応じて順位付けするステッ
プ２２と、前記ステップ２２で順位付けされた順位をインデックス
として、前記ステップ２１で復号された整列インデック
スの対応する位置に輝度データを再配列し、２次元ブロ
ックを構成するステップ２３と、前記ステップ２３で構成された２次元ブロックを合成し
てディジタル静止画像を構成するステップ２４とを有す
ることを特徴とする画像圧縮符号化伝送方法。
【請求項１８】前記ステップ１６は、前記分割された
２次元ブロック内の出現頻度の大きい輝度データほど短
い符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符
号によって整列インデックスを圧縮符号化し、前記ステップ２１は、前記復号された整列１次元データ
内の出現頻度の大きいものほど短い符号を割り当てる可
変長符号表を作成し、その可変長符号表を参照して整列
インデックスを復号することを特徴とする請求項１７に
記載された画像圧縮符号化伝送方法。
【請求項１９】複数のフレーム画像から構成されるデ
ィジタル動画像を圧縮符号化して伝送する画像圧縮符号
化伝送方法において、送信側は、複数のフレーム画像から構成されるディジタ
ル動画像を、フレーム内の水平軸、フレーム内の垂直
軸、およびフレーム間方向の時間軸で分割して３次元ブ
ロックに分割するステップ１１と、前記ステップ１１で分割された３次元ブロック内の輝度
データをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列さ
せて整列１次元データに変換するステップ１２と、前記３次元ブロック内の輝度データを、その出現頻度に
応じて順位付けするステップ１３と、前記ステップ１３で順位付けされた順位をインデックス
として、前記分割された３次元ブロック内の輝度データ
の整列インデックスを作成するステップ１４と、前記ステップ１２で変換された整列１次元データを圧縮
符号化するステップ１５と、前記ステップ１４で作成された整列インデックスを圧縮
符号化するステップ１６と、前記ステップ１５で圧縮符号化された整列１次元データ
と前記ステップ１６で圧縮符号化された整列インデック
スとを伝送路を介して受信側に伝送するステップ１７と
を有し、受信側は、受信した整列１次元データと整列インデック
スを復号するステップ２１と、前記ステップ２１で復号された整列１次元データ内の輝
度データを、その出現頻度に応じて順位付けするステッ
プ２２と、前記ステップ２２で順位付けされた順位をインデックス
として、前記ステップ２１で復号された整列インデック
スの対応する位置に輝度データを再配列し、３次元ブロ
ックを構成するステップ２３と、前記ステップ２３で構成された３次元ブロックを合成し
てディジタル動画像を構成するステップ２４とを有する
ことを特徴とする画像圧縮符号化伝送方法。
【請求項２０】前記ステップ１６は、前記分割された
３次元ブロック内の出現頻度の大きい輝度データほど短
い符号を割り当てる可変長符号を作成し、その可変長符
号によって整列インデックスを圧縮符号化し、前記ステップ２１は、前記復号された整列１次元データ
内の出現頻度の大きいものほど短い符号を割り当てる可
変長符号表を作成し、その可変長符号表を参照して整列
インデックスを復号することを特徴とする請求項１９に
記載された画像圧縮符号化伝送方法。
【請求項２１】画像圧縮符号化装置と、画像復号化装
置と、前記画像圧縮符号化装置から出力される符号化デ
ータを前記画像復号化装置に伝送する伝送路とを備える
画像圧縮符号化伝送システムにおいて、前記画像圧縮符号化装置は、ディジタル静止画像を２次
元ブロックに分割する第１の手段と、前記第１の手段で分割された２次元ブロック内の輝度デ
ータをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列させ
て整列１次元データに変換する第２の手段と、前記分割された２次元ブロック内の輝度データを、その
出現頻度に応じて順位付けする第３の手段と、前記第３の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、２次元ブロック内の輝度データの整列インデック
スを作成する第４の手段と、前記第２の手段で変換された整列１次元データを圧縮符
号化する第５の手段と、前記第４の手段で作成された整列インデックスを圧縮符
号化する第６の手段と、前記圧縮符号化された整列１次元データと整列インデッ
クスとを伝送路に出力する第７の手段とを具備し、前記画像復号化装置は、受信した整列１次元データと受
信した整列インデックスを復号する第１の手段と、前記第１の手段で復号された整列１次元データ内の輝度
データを、その出現頻度に応じて順位付けする第２の手
段と、前記第２の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、前記第１の手段で復号された整列インデックスの
対応する位置に輝度データを再配列し、２次元ブロック
を構成する第３の手段と、前記第３の手段で構成された２次元ブロックを合成して
ディジタル静止画像を構成する第４の手段とを具備する
ことを特徴とする画像圧縮符号化伝送システム。
【請求項２２】前記画像圧縮符号化装置の第６の手段
は、前記分割された２次元ブロック内の出現頻度の大き
い輝度データほど短い符号を割り当てる可変長符号を作
成し、その可変長符号によって整列インデックスを圧縮
符号化し、前記画像復号化装置の第１の手段は、前記復号された整
列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符号
を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号表
を参照して整列インデックスを復号する手段を具備する
ことを特徴とする請求項２１に記載された画像圧縮符号
化伝送システム。
【請求項２３】画像圧縮符号化装置と、画像復号化装
置と、前記画像圧縮符号化装置から出力される符号化デ
ータを前記画像復号化装置に伝送する伝送路とを備える
画像圧縮符号化伝送システムにおいて、前記画像圧縮符号化装置は、複数のフレーム画像から構
成されるディジタル動画像を、フレーム内の水平軸、フ
レーム内の垂直軸、およびフレーム間方向の時間軸で分
割して３次元ブロックに分割する第１の手段と、前記第１の手段で分割された３次元ブロック内の輝度デ
ータをその出現頻度に応じて昇順または降順に整列させ
て整列１次元データに変換する第２の手段と、前記分割された３次元ブロック内の輝度データを、その
出現頻度に応じて順位付けする第３の手段と、前記第３の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、３次元ブロック内の輝度データの整列インデック
スを作成する第４の手段と、前記第２の手段で変換された整列１次元データを圧縮符
号化する第５の手段と、前記第４の手段で作成された整列インデックスを圧縮符
号化する第６の手段と、前記圧縮符号化された整列１次元データと整列インデッ
クスとを伝送路に出力する第７の手段とを具備し、前記画像復号化装置は、受信した整列１次元データと受
信した整列インデックスとを復号する第１の手段と、前記第１の手段で復号された整列１次元データ内の輝度
データを、その出現頻度に応じて順位付けする第２の手
段と、前記第２の手段で順位付けされた順位をインデックスと
して、前記第１の手段で復号された整列インデックスの
対応する位置に輝度データを再配列し、３次元ブロック
を構成する第３の手段と、前記第３の手段で構成された３次元ブロックを合成して
ディジタル動画像を構成する第４の手段とを具備するこ
とを特徴とする画像圧縮符号化伝送システム。
【請求項２４】前記画像圧縮符号化装置の第６の手段
は、前記分割された３次元ブロック内の出現頻度の大き
い輝度データほど短い符号を割り当てる可変長符号を作
成し、その可変長符号によって整列インデックスを圧縮
符号化し、前記画像復号化装置の第１の手段は、前記復号された整
列１次元データ内の出現頻度の大きいものほど短い符号
を割り当てる可変長符号表を作成し、その可変長符号表
を参照して整列インデックスを復号する手段を具備する
ことを特徴とする請求項２３に記載された画像圧縮符号
化伝送システム。
【請求項２５】コンピュータによって、ディジタル静
止画像の圧縮符号化を行う画像圧縮符号化プログラムを
記録した記録媒体であって、当該画像圧縮符号化プログラムは、コンピュータに、デ
ィジタル静止画像を２次元ブロックに分割させ、前記分
割させた２次元ブロック内の輝度データをその出現頻度
に応じて昇順または降順に整列させて整列１次元データ
に変換させ、前記分割させた２次元ブロック内の輝度デ
ータをその出現頻度に応じて順位付けさせ、当該順位を
インデックスとして前記分割された２次元ブロック内の
輝度データの整列インデックスを作成させ、前記整列１
次元データを圧縮符号化させ、前記整列インデックスを
圧縮符号化させることを特徴とする画像圧縮符号化プロ
グラムを記録した記録媒体。
【請求項２６】前記整列インデックスを圧縮符号化さ
せる際に、前記分割された２次元ブロック内の出現頻度
の大きい輝度データほど短い符号を割り当てる可変長符
号を作成し、その可変長符号によって整列インデックス
を圧縮符号化させることを特徴とする請求項２５に記載
された画像圧縮符号化プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２７】コンピュータによって、複数のフレー
ム画像から構成されるディジタル動画像の圧縮符号化を
行う画像圧縮符号化プログラムを記録した記録媒体であ
って、当該画像圧縮符号化プログラムは、コンピュータに、複
数のフレーム画像から構成されるディジタル動画像を、
フレーム内の水平軸、フレーム内の垂直軸、およびフレ
ーム間方向の時間軸で分割して３次元ブロックに分割さ
せ、前記分割させた３次元ブロック内の輝度データをそ
の出現頻度に応じて昇順または降順に整列させて整列１
次元データに変換させ、前記３次元ブロック内の輝度デ
ータをその出現頻度に応じて順位付けさせ、当該順位を
インデックスとして前記分割させた３次元ブロック内の
輝度データの整列インデックスを作成させ、前記整列１
次元データを圧縮符号化させ、前記整列インデックスを
圧縮符号化させることを特徴とする画像圧縮符号化プロ
グラムを記録した記録媒体。
【請求項２８】前記整列インデックスを圧縮符号化さ
せる際に、前記分割させた３次元ブロック内の出現頻度
の大きい輝度データほど短い符号を割り当てる可変長符
号を作成し、その可変長符号によって整列インデックス
を圧縮符号化させることを特徴とする請求項２７に記載
された画像圧縮符号化プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２９】コンピュータによって、少なくとも、
２次元ブロック内の輝度データがその出現頻度に応じて
昇順または降順に整列された整列１次元データの圧縮符
号化データ、および、２次元ブロック内の輝度データが
その出現頻度に応じて順位付けされた順位をインデック
スとして作成された該２次元ブロック内の輝度データの
整列インデックスの圧縮符号化データとから構成される
符号化データから、ディジタル静止画像の復号化を行う
画像復号化プログラムを記録した記録媒体であって、当該画像復号化プログラムは、コンピュータに、前記整
列１次元データと前記整列インデックスとを復号させ、
前記復号させた整列１次元データ内の輝度データをその
出現頻度に応じて順位付けさせ、当該順位をインデック
スとして前記復号させた整列インデックスの対応する位
置に輝度データを再配列して２次元ブロックを構成さ
せ、当該２次元ブロックを合成してディジタル静止画像
を構成させることを特徴とする画像復号化プログラムを
記録した記録媒体。
【請求項３０】前記整列インデックスを復号させる際
に、前記復号させた整列１次元データ内の出現頻度の大
きいものほど短い符号を割り当てる可変長符号表を作成
し、その可変長符号表を参照して整列インデックスを復
号させることを特徴とする請求項２９に記載された画像
復号化プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３１】コンピュータによって、少なくとも、
３次元ブロック内の輝度データがその出現頻度に応じて
昇順または降順に整列された整列１次元データの圧縮符
号化データ、および、３次元ブロック内の輝度データが
その出現頻度に応じて順位付けされた順位をインデック
スとして作成された該３次元ブロック内の輝度データの
整列インデックスの圧縮符号化データとから構成される
符号化データから、ディジタル動画像の復号化を行う画
像復号化プログラムを記録した記録媒体であって、当該画像復号化プログラムは、コンピュータに、前記整
列１次元データと前記整列インデックスとを復号させ、
前記復号させた整列１次元データ内の輝度データをその
出現頻度に応じて順位付けさせ、当該順位をインデック
スとして前記復号させた整列インデックスの対応する位
置に輝度データを再配列して３次元ブロックを構成さ
せ、当該３次元ブロックを合成してディジタル動画像を
構成させることを特徴とする画像復号化プログラムを記
録した記録媒体。
【請求項３２】前記整列インデックスを復号させる際
に、前記復号された整列１次元データ内の出現頻度の大
きいものほど短い符号を割り当てる可変長符号表を作成
し、その可変長符号表を参照して整列インデックスを復
号させることを特徴とする請求項３１に記載された画像
復号化プログラムを記録した記録媒体。