JPH01213067A

JPH01213067A - 画像伝送方法

Info

Publication number: JPH01213067A
Application number: JP63039824A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kawamura; 尚登河村; Tadashi Yoshida; 正吉田; Yoshihiro Ishida; 良弘石田; Koji Hirabayashi; 平林　康二; Mitsuru Maeda; 充前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-08-25
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JP2622140B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は画像情報を複数画素からなる複数ブロックに分
割しブロック単位で符号化する画像符号化方式に関する
。

〔従来の技術〕

従来、画像データは他のコード化された記号データに比
して膨大なデータ量となるため、保管・蓄積及びデータ
の伝送に適する種々のデータ圧縮・符号化手法及び伝送
方式が提案されて来ている。

そして、それら符号化手法として中間調画像や多値画像
の高率圧縮を可能とすべく画像情報を複数画素からなる
複数ブロックに分割しブロック単位で符号化することが
提案されている。

特に、データの保管・蓄積の観点からは、画像を複数の
画素より成るブロック単位にベクトル量子化する画像符
号化方式が、原理的にレート・デイスト−ジョン限界に
近い性能を達成可能であることから、その高圧縮率で注
目されている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕この様にブロッ
ク単位で符号化されたデータを保存したり伝送する際に
、その伝達特性によりデータに歪を生じ符号化データに
よる再現画像が良好とならないことがある。

また、伝送画像に対して画像のシャープさを強調したい
等、種々の処理が要求されることもある。

しかしながら、伝達特性の歪補正や種々の処理は画像の
全体に実行する必要がある場合や、必要な周波数成分に
対してのみ実行を特徴とする特許があり、従来の符号化
伝送においてはこれら要求に対して充分対応することが
できなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、画像情報を
複数画素からなる複数ブロックに分割しブロック単位で
符号化を行う画像符号化方式であって、各ブロックを複
数のサブブロックに分割し、サブブロック毎に符号化を
行うとともに、サブブロック毎の符号化データに各サブ
ブロックを修飾するパラメータを付加する画像符号化方
式を提供するものである。

〔実施例〕

本発明を以下に好ましいいくつかの実施例を用いて説明
する。

まず、実施例の具体的な説明の前に本発明に用いた符号
化の原理説明を行う。

第一に、このＮ次元ユークリッド空間を複数のサブ・ユ
ークリッド空間へ分割し、次元数を下げる事を試みる。

この方法は、例えば、ブロックの内部を更にサブ・ブロ
ックに分割し、個々にベクトル量子化する方法である。

従って、そのサブ・ブロック内のサンプル・データの構
成画素数はＮより小さいＭとなり　ＲＭのユークリッド
空間となる。Ｍを現実的にハードウェア化可能な値に設
定する事により、ベクトル量子化器のハードウェアが可
能となる。

このサブ・ブロックへの分割を行いやすくするために、
例えば、周波数空間へブロックデータを変換する。この
ためブロック単位に周波数空間への直交変換を行う。

一般に、画像などのような相関性の高い情報源は周波数
解析を行うと、低周波に電力が集中する性質がある。こ
のような性質を利用し、画像に直交変換を施こしたのち
、その変換係数を解析することにより、画像をその性質
すなわち周波数別にサブ・ブロック分けを行い、それぞ
れを独立にベクトル量子化する。かかるサブ・ブロック
への分割を周波数空間で行うため、これをバンド分けと
呼ぶ事にする。これにより膨大な計算量とハードウェア
を不要とする。

第二に、ｌブロックのバンド分けを行った後、そのブロ
ックが低周波数成分が強ければ低周波バンドのみしか伝
送しない事にする。これは画像の平坦部（低周波部）に
於ては高周波成分は伝送不要で低域のみ伝送すればよい
からである。これをクラス分けと称す。かかるクラス分
けは、そのブロック内の成分のみの情報により判別され
る。

これにより画像のエツジ部での画質の劣化の問題点を解
決する。

第三に、かかるバンド、クラス分けされた符号化データ
をフレーム単位に周波数の低域部から高域部に渡って伝
送する伝送方式形態をとることである。即ち、各ブロッ
クの低域部での符号化データを１フレ一ム分伝送し、続
いてより高周波の符号化データを１フレ一ム分伝送し、
更に高周波の符号化データを１フレ一ム分、・・・と順
次伝送していく事により、受信側では複合過程を順次繰
り返して行い、複合画像が低周波から高周波へと順次解
像度が向上していく。かかる伝送方式はプログレッシブ
な伝送方式と呼ばれ、粗い画像での伝送レスポンスは早
く、又途中での伝送打切り等も出来る。かかるプログレ
ッシブな伝送を画像の直交変換されたバンド単位で行い
、且つ後述のバンド毎に各種オペレーションを実行する
。

かかるプログレッシブな伝送に於ては前述の画像の平坦
部（低周波部）に多（のパワーが集中しており、低バン
ドの伝送のみにより画像の概略を見ることが出来ること
、更に低バンドの符号長をより短かいものを使用するこ
とにより、低バンド自体の高速伝送も可能である。

第四に、各バンド毎のプログレッシブな伝送に於いて、
各バンド毎に実空間、若しくは周波数空間に於いて、各
種変換を行うことである。この変換は例えば画像の周波
数補正（ＭＴＦ補正）、エツジ部抽出、アフィン変換ｅ
ｔｃ等の処理である。

以下、この様な符号化伝送方式を用いた本発明の実施例
を詳細に説明する。

本発明を適用した画像符号化装置の概略構成を第１図に
示す。

１は直交変換部で、信号線１０から入力される画像をブ
ロック毎（本実施例では単位ブロックを４×４画素とす
る）に直交変換を行う。本実施例では直交変換として４
×４画素のアダマール変換を用いている。このアダマー
ル変換により４×４画素を単位ブロックとする各ブロッ
ク画像は１６の変換係数（Ｙ、、、　Ｙ１２．・・・、
Ｙ４４）に変換される。１１はこれら変換係数の信号ラ
インである。第２図はアダマール変換の概念図である。

第２図（ａ）の４×４画素データＸＩＩ　＋　　Ｘ１２
　＋　・・・、Ｘ４４をアダマール変換して、第２図（
ｂ）の”１１＋”ｌ。、・・、Ｙ伺のシーケンシ−成分
に変換を行う。Ｙｌｌ〜Ｙ４４は第３図の同位置のシー
ケンシ−に対応する成分である。

図かられかる様にＹ、のＩｔ　Ｊ値が大きい程、高い周
波数成分を示している。

直交変換部ｌから出力される直交変換後の各成分Ｙ１．
〜Ｙ４４を、第４図の様にバンド分割する。第４図（ａ
）は４バンド分割、第４図（ｂ）は３バンド分割の例を
示す。第４図（ｂ）の３バンド分割を例にとると、ＹＩ
Ｉ　＋　　ＹＩ２　＋　　”２１の３成分はバンド１（
低周波バンド）として第１のサブ・ブロックを構成する
０Ｙ１３・Ｙ１４・Ｙ２２・Ｙ２３・Ｙ３１・Ｙ３２・
Ｙ４１の７成分がハンド２（中間周波バンド）、他の成
分がバンド３（高周波バンド）として同様に第２゜第３
のサブ・ブロックを構成する。

第１図の４がベクトル量子化器で、直交変換部１からの
出力を前述の３つのサブ・ブロックによる３つのハンド
毎にベクトル量子化する。３つのバンドに対するベクト
ル量子化器４ａ〜４ｃは全く独立に構成される。ベクト
ル量子化器は、この３つのバンドに分割される事により
、次元数が小さくなり、量子化器の規模を小さくするこ
とが可能となる。

ベクトル量子化器４ａ〜４ｃは入力ベクトルが入力され
ると最適な再生ベクトルを選択する様にＲＯＭ等で構成
されたルック・アップ・テーブルから成る。ここではあ
らかじめ各バンドに分けたトレーニング・データにより
最適再生ベクトルが求まりているものとする。

第１図の２は直交変換部１からのＹ１１〜Ｙ４４を解析
して周波数別に各ブロックを分類するクラス分類部であ
る。このクラス分類部２では周波数別に４つのクラスに
ブロックの分類を行い、その結果を信号線１２に２ビツ
トのデータからなるクラス分は情報として出力している
。

第５図にクラス分類部２におけるクラス分類法を示す。

ここで次の様に定義する。

Ｅｌ　−−・（ｌＹｎ　ｌ＋ｌＹ＋２１＋ｌＹ２＋　Ｉ
ＩＥ２　＝二・［１Ｙ１３１＋１ＹＩ４１＋１Ｙ２２１
＋１Ｙ２３１＋１Ｙ３１１＋ＩＹ３□ｌ　＋　ｌ　Ｙ４
１　ｌ　］Ｅ３　”＝　　（ｌＹ２４１＋１Ｙ３３１＋
１Ｙ３４１＋ｌＹ＋２１＋ＩＹ＋ａ１十ｌ　Ｙ４４１　
］このＥｌ、Ｅ２．Ｅ３は第４図（ｂ）に示した各バンド
毎の平均値となっている。

第５図に示す様に、Ｅ１≧ＴＩ　（ＴＩはスレッショル
ド）なら低周波クラスとしてｃｌａｓｓｌ　（平坦部）
にクラス分けする。更にＥ２≧Ｔ２なら中周波クラスと
してｃｌａｓｓ２　（中エツジ）に、また、Ｅ３≧Ｔ３
ならば高周波クラスとしてｃｌａｓｓ３　（大エツジ）
にクラス分けする。Ｅ１≧ＴＩ、Ｅ２≧Ｔ２及びＥ３≧
Ｔ３を満たさぬものは全バンドのパワーが小さい事がら
Ｃ１ａｓｓｌの平坦部としてクラス分けする。

かかるクラス分けをした時、高周波成分のパワーの大き
いクラス、すなわち高周波クラス程伝送すべきデータの
バンド数を多くとる様に設定する。

即ち、第６図に示される様にｃｌａｓｓｌ　（平坦部）
に対してはデータ長βビットのバンド１の情報（低域成
分ベクトル量子化データ）のみ、ｃｌａｓｓ２　（中エ
ツジ）に対してはデータ長βビットのバンド１の情報及
びデータ長ｍビットのバンド２の情報（中域成分）、ｃ
ｌａｓｓ３に対してはデータ長が４！、ｍ、ｎビットの
バンド１．バンド２．バンド３の情報（高域成分）まで
を取る様に構成する。

この様に直交変換後の各ブロックにクラス分け、バンド
分けを施し、画質に応じて適応的に符号化を施すことに
より高い圧縮率が期待できる。これは通常の画像情報は
短いデータ長で表わされるｃｌａｓｓｌの平坦部が多い
ためである。尚、第６図の如く、各クラスのデータには
インデックスとしてクラスコードが頭に付加される。３
つのクラスに分類する場合には２ビツトのクラスコード
が必要となり、ｃｌａｓｓｌ　：　　クラスコード−０
０（２進表示）ｃｌａｓｓ２：　　　　”　　　　＝０
１（”　　）ｃｌａｓｓ３：　　　　”　　　　＝１０
（”　　）なるインデックスで記述される。

尚、本明細書中の後述する実施例のいくつかは、便宜上
ｃｌａｓｓ３のクラスコードを「１１」と表わす場合も
ある。また、クラス分けの数によりそのクラスコードの
長さは対応して変わるものである。

第１図の６はシーケンサであり、次にシーケンサ６の機
能について説明する。

ベクトル量子化器４ａ〜４Ｃによって得られた、各バン
ドの再生ベクトル５ａ〜５ｃはシーケンサ６により各バ
ンド毎にまとめられてクラス分は情報１２に基づいてバ
ンド毎に伝送される。

第７図は、２次元画像データをＢ　００−　Ｂ　ｍｎに
ブロック分けした各ブロックに対し前述のクラス分けを
行った結果を示す。（ａ）は各ブロックの番号、（ｂ）
はそのブロックのクラス分けした結果を示す。

第８図は第７図（ａ）の画像を符号化したデータの伝送
手順を示したものである。５ＴＥＰＩでは一画面を構成
する全ブロックＢ　００−Ｂ　ｍｍのハンド１の情報を
伝送する。そして、５ＴＥＰ２てバンド２の情報を伝送
し、５ＴＥＰ３でバンド３の情報を伝送する。

５ＴＥＰ２，３に於いては、一画面を構成する複数ブロ
ック全てのバンド情報を送る必要はない。このため必要
な箇所のブロックに対してのみ、即ち、ｃｌａｓｓ２と
ｃｌａｓｓ３のブロックに対するバンド２の情報及びｃ
ｌａｓｓ３のブロックに対するバンド３の情報を伝送す
る。

かかる各ブロックに対し、ステップ２，３によるバンド
２．バンド３の情報の伝送が必要か否かの情報は、５Ｔ
ＥＰＩにおけるバンド１の情報の伝送時にクラスコード
を各ブロックのバンド１の情報に付加して全ブロック数
分伝送する。そして、このクラスコードを受信側で各ブ
ロック毎に記憶しておき参照する事により高域バンド情
報を必要とする箇所（ブロック）のみで、バンド２の情
報及びバンド３の情報をピックアップする。

第９図は受信側の信号処理方法について記したものであ
る。受信信号２０としては各ブロックのバンド毎の情報
が第８図に示したＳ　、Ｔ　Ｅ　Ｐ順に入力してく　る
。

５ＴＥＰＩでバンド１の情報とともにクラスコートが伝
送されて来た時、そのクラスコードはクラスコードメモ
リ２１へ一時記憶される。受信コード２０は逆アダマー
ル変換器２２により実空間データへの変換がなされ実デ
ータ出力２３として出力される。

この実データ出力２３は例えば、画像メモリ２４等に供
給される。メモリ２４に格納された画像データに基づく
画像はデイスプレィ２５にて表示される。

５ＴＥＰ２及び３ではクラスコードメモリ２１の内容に
従って受信信号２０に対する処理が異なる。

クラスコードの内容によって処理される内容は以下の通
り： ■クラスコードー１のとき（２進で００）そのブロック
のハイバンド成分はないので、従ってスキップされる。

■クラスコードー２のとき（２進で０１）ハンド２の情
報のみ逆アダマール変換する。

■クラスコードー３のとき（２進で１０）ハンド３及び
バンド２の情報が逆アダマール変換従って、順次送られてくるハイバンドの符号（バンド１
及びバンド３の情報）はこのクラスコードメモリ２１の
内容と照合する事により目的とするブロックの情報とし
て認識される。

以上の如くして、各バンド毎に伝送されてくる情報を各
バンド毎に独立に逆変換し、各ブロック毎に順次既にメ
モリ２４に格納されている前の逆変換の値にたし込んで
ゆくことで、最終的な復号画像を得ることが可能である
。

以上説明したように、画像データを直交変換を用いるこ
とにより、低周波成分、中周波成分。

高周波成分にバンド分割をし、各バンドを独立に伝送す
ることにより、圧縮効率に良い、かつ画像伝送レスポン
スの良い伝送を可能ならしめる効果をもつ。

画像伝送レスポンスが良いことは、階調及び鮮鋭度は粗
いが画像の全体像がいち速く伝送されることを言ってい
る。その後に伝送されてくるデータを重畳してゆくこと
により、画像の階調及び鮮鋭度は向上されるが、全体像
をまずいち速く構成が可能であり、状況によっては伝送
を途中で打ち切ってもそれなりの画質の画像を得ること
が可能である。

この様なレスポンスの速さは、動画像の伝送には特に適
する。また、静止画においても画像の検索用には、全体
像がいち速（見られることは、検索を画像を目視で行う
ことが一般的であることからきわめて重要である。

また、圧縮効率が高いことは、伝送時間を短縮させ、か
つ保存・蓄積に要する容量を減らしコストの点で多大な
価値をもつものである。

以上の毎く各バンド毎に情報伝送する過程に於ては、各
種変換が可能となる。ここでは高周波成分を強調してＭ
ＴＦ補正を行う例にて説明する。

一般にシステムの伝達特性としては高域側の信号成分が
入力器、アナログ処理系等の伝達特性によりなまり、画
像のシャープさが失われる事が多い。このため高域での
周波数成分を送信又は受信側で多少ゲインを上げ補正す
る事が必要となる。

第１０図は各種変換を必要とするときのデータ伝送形成
を示し、各バンドの情報を送る前に各バンドの情報の夫
々に対する補正のための係数（パラメータ１．　２．　
３）をあらかじめ送信する。

このパラメータ１．　２．　３はバンド毎に送信せずに
予め前もって各バンドの係数を全部送っておいてもよい
。第１０図の例では各バンド毎に順次送るものとする。

かかるパラメータは各バンドの情報に対するゲインに相
当する係数を与える。例えばバンド１でのゲインをα４
、バンド２でのゲインをα２、バンド３でのゲインをα
３とすると復元される信号のアダマール変換値Ｙ′　はＹ′　−α１・（バンドｌの値）＋α２・（バンド２の
値）十α３・（バンド３の値）で与えられる。尚、α１〈１．α２〉ｌ、α３〉ｌとす
る事により復元画像の高域をもちあげる事が出来る。

又、逆にα、〉１、α２．α３くｌとする事により低域
強調を行う事ができる。

かかる変換操作に於て、各バンド単位にゲイン（α１）
＊（バンドｉの値）を伝送する。これは各バンド毎の加算が成立しく線形結
合となっているので）又アダマール変換（逆変換）が線
形変換であるので各バンド毎に逆アダマール変換をし、
実データの重ね合わせが可能となる。

シーケンサ６による符号化データの伝送手順の他の方式
を第１１図に示す。尚、クラス分け、バンド分けは第７
図（ａ）の画像に対し前述の実施例と全く同様に行う。

即ち、５ＴＥＰＩでまず一画面を構成する各ブロックの
クラスコードのみを全て伝送する。５ＴＥＰ２ではバン
ド１の情報を、５ＴＥＰ３ではバンド２の情報を、５Ｔ
ＥＰ４ではバンド３の情報を伝送する。

５ＴＥＰ３．４に於ては、一画面を構成する複数ブロッ
ク全てのバンド情報を送る必要はない。このため必要な
箇所のブロックに対してのみバンド２及びハンド３の情
報を伝送する。

かかるステップ３，４によるバンド２，３の情報の伝送
が必要か否かの情報は５ＴＥＰＩの伝送時にクラスコー
ドを全ブロック数分伝送しているため、このクラスコー
ドを受信側で記憶しておき参照する事により高域バンド
情報を必要とする箇所（ブロック）のみバンド２及びバ
ンド３の情報をピックアップする。

受信側に於ては、５ＴＥＰＩの時のデータをそっくり第
９図のクラスコードメモリ２１に記憶し、５ＴＥＰ２の
時には全てのブロックに対し順次に逆アダマール変換器
２２で処理されてゆ＜　、５ＴＥＰ３及び５ＴＥＰ４に
関しては、前述の実施例における５ＴＥＰ２及び５ＴＥ
Ｐ３と全く同様である。

この伝送方式の場合は、５ＴＥＰＩのデータの伝送が完
了するまで画像データが転送されないため、若干の画像
伝送レスポンスの遅れを生ずるが、５ＴＥＰｌにおける
クラスコードとバンドデータの切り分けの処理が不要と
なるだけ復号器の負荷を軽減させることができる。

第１１図に示したデータ伝送手順方式におけるデータ変
換について説明する。

即ち、第１２図に示す如（５ＴＥＰＩにおけるクラスコ
ードの伝送に続けて補正係数を表わすパラメータｌ、　
　２．　３を伝送する。

ここでは直交変換されたデータを受信側で逆変換を施し
、再び元の実データに変換した後、空間フィルター操作
を行う処理を各バンド毎に（又は第１０図（Ｂ）の各５
ＴＥＰ毎に）行っていく例を説明する。

第１３図に変換処理のフローチャートを示す。

２５は第１２図示の５ＴＥＰＩの伝送でこの時クラスコ
ード列と変換パラメータを送る。このパラメータは変換
を行うためのパラメータで、例えば輪郭強調の場合には
第１４図（ａ）、　　（ｂ）に示される５×５又は３×
３のエツジ検出用のラプラシアンフィルタの選択、輪郭
強調処理を施す時のたたみ込み計算（コンポルージョン
計算）における〔出力データ＝中心画素データ＋β・（
Ｌａｐｌａｃｉａｎ出力〕〕での係数βの設定等々を指
示する。

２６は５ＴＥＰ２〜４での各バンドデータの伝送を示す
。受信されたバンドデータに対する逆アダマール変換を
２７にて行う。この時の結果は画像メモリへ加算されて
いくものとする。又、クラスコード情報からバンドデー
タを必要としないブロックは飛ばされる（ＳＫＩＰされ
る）ものとする。

この様にして逆変換されて元に戻されたデータに対して
空間フィルター操作が２８で加えられる。

これは前述のパラメータに従って行われる。場合によっ
てはこのパラメータは受信側で設定してもよい。

以上の操作をバンドの数だけ繰り返して行う。

この様にしてＭＴＦ補正用変換を行う事が出来る。

シーケンサ−６による符号化データの伝送手順の更に他
の方式を説明する。

即ち、第１１図における５ＴＥＰ２の処理をまず先に行
い、次に５ＴＥＰＩ、５ＴＥＰ３，５ＴＥＰ４で行う。

これにより、低シーケンシ−成分のデータ（バンド１）
を全て伝送してから、順次クラスコードと中シーケンシ
ー９高シーケンシー成分のデータを伝送する。これによ
り第１１図示の伝送手順を行った場合に比して、より画
像レスポンスが早まり、低シーケンシ−成分データのみ
で表現された画像をいち速く得ることができる。

尚、第８図または第１１図に示したデータ伝送手順にお
いて、クラスコードをランレングス符合して伝送するこ
とにより、より効率のよい圧縮効率が得られることが期
待できる。この場合、符号器部。

復号器部にそれぞれこのランレングス符号化用の符号器
、復号器を要する。

シーケンサ６による符号化データの伝送手順の更に他の
方式を説明する。

本実施例ではクラス分け、バンド分けは前述の実施例と
全く同様に行う。しかし、バンド２及びバンド３の情報
のあるクラスコード３を「１１」で表わし、また、デー
タの伝送手順を第１５図に示すような手順で行う。

即ち、５ＴＥＰＩてまず画像を構成する全てのブロック
のバンド１のデータを伝送する。５ＴＥＰ２で画像を構
成する全てのブロックがそれぞれバンド２のデータを持
つか否かを各１ビツトで表現したビットデータを転送す
る。０はバンド２がなく、１がバンド２が有ることを意
味する。次に、ＳＴＥＰ３でバント２のデータを送る。

５ＴＥＰ４では、画像を構成する全てのブロックが各々
バンド３のデータを持つか否かを各１ビツトで表現した
ビットデータを転送する。Ｏはバント３がなく、１はバ
ンド３が有ることを意味する。次に、５ＴＥＰ３でバン
ド３のデータを送る。

受信側に於いては、５ＴＥＰ１のデータはそのまま順次
復号処理を行い、５ＴＥＰ２ではデータを第９図−のク
ラスコードメモリ２１に記憶し、５ＴＥＰ３ではこのク
ラスコードメモリ２１に保持されたデータを基に、バン
ド２のデータを対応するブロックの値として復号する。

５ＴＥＰ４ではデータを第９図のクラスコードメモリ２
１に記憶し、５ＴＥＰ５ではこのクラスコードメモリ２
１に保持されたデータを基に、バンド３のデータを対応
するブロックの値として復号する。

本実施例では、伝送５ＴＥＰ数はふえるが、復号器の第
９図のクラスコードメモリ２１の容量が前述の実施例に
比して減らすことが可能となる。

また、第１５図の実施例に於ける５ＴＥＰ４において、
ハンド３が送られるのは、バンド２が送られたブロック
のうちの一部もしくは全部となることから、第１６図の
如（５ＴＥＰ２のデータが１であった部分のみに対して
、０もしくは１送る。即ち、バンド３がさらにつけ加え
られるか否かの情報を送るものである。尚、第１５図の
ものに比して、５ＴＥＰ４の処理は若干複雑にはなるが
、圧縮効率はさらに向上する。

符号化データの更に他の伝送手順を第１７図に示す。

クラス分け、バンド分けは、第８図示の手順の場合と全
く同様に行う。しかし、データの伝送の手順を第１７図
に示す様に行う。

即ち、５ＴＥＰＩにおいては、画像中の全てのブロック
のバンド１の情報を全て伝送する。５ＴＥＰ２において
は、画像中の各ブロックがバンド２をもつか否かを１ビ
ツトで表わし、０が持たないことを、１が持つことを意
味づけ、持つ場合にはその“１″の直後にバンド２のデ
ータを付加した形態で伝送する。５ＴＥＰ３においては
、５ＴＥＰ２と同様にバンド３のデータを伝送する。

受信側は、５ＴＥＰ２及び３ではこのブロックがバンド
２及びバンド３のデータを持つか持たないかのデータを
見て容易にバンド２を持つデータの位置を決定でき、順
次バンド２及びバンド３のデータを復号してゆ（ことが
可能となる。

また、第１８図の伝送手順に於いて、５ＴＥＰ２及び５
ＴＥＰ３の中で、バンド２もしくはバンド３が存在しな
いブロックが続（場合に、０のビットが長く続（ことに
なる。このＯのビットの連続ストリングを第１８図の如
くランレングス符号化する。

これにより、第１７図の手順に比べて、より高能率な圧
縮を期待できる。

次に、バンド分けとクラス分けのサブブロックを異らし
めた実施例構成を説明する。尚、バンド分けは前述の実
施例と同じであるとする。

クラス分けについては、アダマール変換係数を用いて解
析しクラス分けするため１、第９図（ａ）。

（ｂ）、　　（ｃ）のような３つのエツジ量を定義する
。

第１９図のブロック中の各要素は第２図（ｂ）に対応す
る。（ａ）はエツジ量ＥＤを求める計算例である。エツ
ジのある画像をアダマール変換すると　この部分に電力
が集中し、ＥＤ＝ｌＹ＋２１＋ｌＹ＋３１十１Ｙ２１　
＋＋１Ｙ２２＋＋ｌ　Ｙ３１１なる値ＥＤが大き（なる
。

従って、この性質を利用し、第２０図に示すようにＥＤ
＜ＴＩ　（Ｔｌはスレッショルド）ならｃｌａｓｓｌ（
平坦部）とクラス分けする。また、画像がたてエツジを
有するものは、（ｂ）の部分に電力が集中し、ＶＥ＝ｌ
Ｙ＋２１＋ｌＹ＋３１＋ｌＹ＋４１なるたてエツジ量Ｖ
Ｅが大きく、また、画像がよこエツジを有するものは、
（ｃ）の部分に電力が集中し、ＨＥ＝　ｌ　Ｙ２＋　１
　＋ｌｙａ□ｌ＋１Ｙ４１１なるよこエツジＨＥが大き
い性質を利用しクラス分けを行う。また、たてエツジ量
ＶＥとよこエツジ量ＨＥの差１ＶＥ−Ｈ’ＥＩが小さい
場合はななめエツジであることが多いという性質を利用
して、第２０図のようにｃｌａｓｓ２　（たてエツジ）
　ｃｌａｓｓ３　（よこエツジ）　ｃｌａｓｓ４　（な
なめエツジ）とクラス分けする。図中、Ｔ２はななめエ
ツジの判定用スレッショルドである。

各クラス分けによる符号形態を第２１図に示す。

ｃｌａｓｓｌの平坦部に対する符号化データはバンド１
の情報のみで、ｃｌａｓｓ２〜４のエツジ部に対する符
号化データはバンド１〜バンド３までの全情報から成る
。これはたてエツジ、よこエツジ、ななめエツジ共にエ
ツジ成分の周波数と、しては高い周波数を有するからで
ある。

クラスコードとしては４クラスを表わすために２ビツト
となる。これは各クラス毎に各バンドのベクトル量子化
器による再生ベクトルを異らしめているからであり、こ
れが又前述の全探索型のベクトル量子化を部分探索型に
変えている。

第２２図は画像符号化装置の構成例を示す。即ち、第２
２図に於いて直交変換部５１からの各ブロック出力を符
号化するベクトル量子化器５４へ前述のクラス分けを示
すクラス分は用の出力信号５３が入っている。このクラ
ス分は用の入力信号によりベクトル量子化器５４のルッ
ク・アップ・テーブルのテーブル空間が切り換えられ、
各々のクラスに適応した再生ベクトルを得る事が出来る
。

シーケンサ５６による処理は前述の実施例におけるシー
ケンサ６と同様に、クラス分類部５２からのクラス分は
信号に従って第２１図示の手順による符号化データの伝
送を行う。また、直交変換部５１に関しては前述の実施
例と同じ様にブロック毎にアダマール変換が行われ、ま
た、ベクトル量子化器５４では各バンド毎の量子化器５
４ａ〜５４ｃを用いてバンド別にベクトル量子化がなさ
れる。

次に、バンド分割が各クラス分けに応じて適応的に決定
される例を示す。クラス分けに対しては第１９図、第２
０図に示したものと同じである。

第２３図で６３はバンド分割部である。クラス分類部６
２で分類された４つのクラスを示す２ビツトの信号が信
号線７２を介し、バンド分割部６３に入力している。こ
のバンド分割部６３はクラス分類信号に応じてＹｌｌ〜
Ｙ４４を第２４図のように平坦部（ｃｌａｓｓｌ）、た
てエツジ部（ｃｌａｓｓ２）、よこエツジ部（ｃｌａｓ
ｓ３）、斜めエツジ部（ｃｌａｓｓ４）としてバンド分
割する。図中ＤＣはＹｌｌで画像のＤＣ成分、１，２は
それぞれバンド番号、斜線部は量子化せずマスクする（
０とする）部分である。

この斜線部分は非常にパワーが小さいからである。一般
に画像の平坦部はエツジ部より情報量が少ない。本実施
例ではこの点を利用し平坦部（ｃｌａｓｓｌ）はＤＣと
バンド１のみに、エツジ部（ｃｌａ’ｓｓ２．３．４）
ではＤＣとバンド１及びバンド２に分割する。これによ
り平坦部の冗長性を除去する。すなわち、周波数の高い
画像により多くのバンドを持たせるようにする。また、
各バンドの次元数を７，８次元に制限することにより、
ベクトル量子化の規模を小さくし、全探索を可能として
いる。

各クラスに与える符号化ビット数をたとえば第２５図の
ようにとれば、エツジ部に多（の情報量を与えることが
できると同時に符号化圧縮率も上げることができる。

第２５図ではｃｌａｓｓｌはＤＣに６ビツト、バンド１
に８ビツトを、ｃ　Ｉ　ａ　ｓ　ｓ　２〜４はＤＣに６
ビツト、バンドｌ及びバンド２にそれぞれ８ビツトを与
えた例である。各クラスバンド１及びバンド２はベクト
ル量子化器６４．６５によりそれぞれ独立にベクトル量
子化する。

第２３図で７３の信号線はバンド分割部６３で分割した
ＤＣ成分（６ビツト）を符号器６６へ送る信号線である
。７４．７５はそれぞれバンド分割部６３で分割された
バンド１及びバンド２のアダマール変換係数をベクトル
量子化器６４及び６５に送る信号ラインである。ベクト
ル量子化器６４．　６５には入力ベクトル（バンド１及
びバンド２）が入力されると最適な再生ベクトルを選択
するようなルックアップテーブルが書き込まれている。

ここではあらかじめ種々の周波数の異なる画像について
上記と同一のクラス分類及びバンド分割処理を行い、バ
ンド１〜バンド２について独立にトレーニングを行い最
適再生ベクトルを求めてルックアップテーブルを構成し
ている。バンド１．バンド２は共に２５６種（８ビツト
）の再生ベクトルを求めている。ただしｃｌａｓｓｌに
ついてはバンド１のベクトル量子化のみを行う。また、
量子化器６４及び６５には信号線７２を介し、２ビツト
のクラス分類信号が入力されており、ルックアップテ−
プルの内容をクラス別に選択する。

符号器６６ではクラス分類信号７２、ＤＣ成分７３、バ
ンド１及びバンド２に対するベクトル量子化結果７６．
７７を符号化して、第２５図で示した形式にコード化す
る。ここでコード化された画像は信号線７８を介し、メ
モリ或いは通信回線へ送ることができる。

以上説明した実施例では、周波数解析としてアダマール
変換を用いたが、他の直交変換たとえばコサイン変換、
に−Ｌ変換等を用いても実施できる。

またベクトル量子化器においてはルックアップテーブル
を用いたが、マイクロプロセッサで構成し、最適再生ベ
クトルを計算してもよい。

また、符号化の単位ブロックの大きさや形も本実施例の
ものに限らず、符号化すべき画像密度等に応じ適宜選択
されるものであり、クラス分けの数やバンド数も同様に
最適な数に設定されることは言う迄もない。

〔効　果〕

以上説明した様に本発明によると、画像情報を複数画素
からなる複数ブロックに分割しブロック単位で符号化を
行う画像符号化方式であって、各ブロックを複数のサブ
ブロックに分割し、サブブロック毎に符号化を行うとと
もに、サブブロック毎の符号化データに各サブブロック
を修飾するパラメータを付加するので、符号化データに
対する補正・処理を実行可能となり、更には、画像の周
波数成分毎にその補正・処理を設定でき、必要な周波数
成分の画像に対する補正・処理等の修飾を実行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した符号化装置の構成例を示すブ
ロック図、第２図はアダマール変換の概念図、第３図は
シーケンシ−成分を示す図、第４図はバンド分割例を示
す図、第５図はクラス分は手順を示す図、第６図１ま符
号化データを示す図、第７図は画像のクラス分けの例を
示す図、第８図は符号化データの伝送形式を示す図、第
９図は受信側の処理ブロック例を示す図、第１０図及び
第１２図はパラメータの付加された符号化データの伝送
形式を示す図、第１１図、第１５図、第１６図、第１７
図、第１８図、第２１図及び第２５図は符号化データの
他の伝送形式を示す図、第１３図は変換処理の手順を示
す図、第１４図はラプラシアンフィルタの一例を示す図
、第１９図及び第２４図はクラス分けの他の方式を示す
図、第２０図は他のクラス分は手順を示す図、第２２図
及び第２３図は符号化装置の他の構成例を示すブロック
図であり、ｌは直交変換部、２はクラス分類部、４はベ
クトル量子化器、６はシーケンサ、２１はクラスコード
メモリ、２２は逆アダマール変換部、２４はメモリであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像情報を複数画素からなる複数ブロックに分割
しブロック単位で符号化を行う画像符号化方式であって
、各ブロックを複数のサブブロックに分割し、サブブロ
ック毎に符号化を行うとともに、サブブロック毎の符号
化データに各サブブロックを修飾するパラメータを付加
することを特徴とする画像符号化方式。