JPH02156788A - 画像信号圧縮符号化装置および伸長再生装置 - Google Patents

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】 伎ｊ口り団 本発明は画像信号圧縮符号化装置および伸長再生装置に
関し、特に２次元直交変換後のデータが符号化において
オーバーフローすることを防止する画像信号圧縮符号化
装置およびこのように符号化されたデータを１諺号する
伸長再生装置に関する。

五ｉ１Ｌ死 電子スチルカメラにより損影された画像データのような
ディジタル画像データをメモリに記憶する場合には、デ
ータ黴を減らしてメモリの記憶８嘔を少なくするため、
各種の圧縮符号化が行われている。特に２次元直交変換
符号化は、大きな圧縮率で符号化を行うことができ、か
つ符号化に伴う画像歪も抑圧できることがら、広（用い
られている。

このような２次元直交変換符号化においては。

画像データは所定の数のブロックに分割され、それぞれ
のブロック内の画像データが２次元直交変換される。直
交変換された画像データ、すなわち変換係数は、所定の
ｔＪ（！と比較され、閾値以下の部分の切り捨て（係数
切り捨て）が行われる。これにより閾値以下の変換係数
は、その後、０のデータとして処理される０次に係数切
り捨てが行われた変換係数は、所定の量子化ステップ値
、すなわち正規化係数により除算され、ステップ幅によ
る量子化、すなわち正規化が行われる。これにより、変
換係数の値、すなわち振幅のダイナミックレンジを抑圧
することができる。

このように正規化された変換係数に対してその後、符号
化が行われる。ところで、変換係数は前記の画像データ
のブロックの大きさに応じて低域成分から高域成分へと
データが配列されている。

正規化された変換係数のデータは、高域成分になるにつ
れて０となることが多いため、０の値のデータの続く長
さ、いわゆる０のランレングスと、０でない値のデータ
の（１α、いわゆる非零の振幅からなるデータに変える
ランレングス符号化を行う、その後、ランレングス符号
化されたデータを２次元ハフマン行号化することによっ
て圧縮符号化された画像データが得られる。

上記のような２次元直交変換符号化においては、正規化
係数の値を変化させることにより１画像データの圧縮率
を変化させることができる０例えば正規化係数を大きな
値とすゝると、変換係数を大きな正規化係数で除算する
ため、正規化された変換係数データは小さな値となり１
画像データの圧縮率が大となり、低画質のデータとなる
。逆に正規化係数を小さな値とすれば、画像データの圧
縮率は小さくなり、高画質のデータとなる。

しかしながら１例えば正規化係数、を小さな値とした場
合には、除算された正規化係数が大きな値となるため、
その後のランレングス符号化およびハフマン符号化にお
いてデータがオーバーフローし、オーバーフローしたデ
ータを無視して符号化を行うため、復号において正しい
値のデータを再生することができないという欠点があっ
た。

−ｍ 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し。

直交変換後の変換係数が符号化においてオーバーフロー
することなく、圧縮符号化されたデータが適切に復号で
きる画像信号圧縮符号化装置および伸長再生装置を提供
することを目的とする。

免肚立皿ｊ 本発明によれば、１つの画面を構成するディジタル画像
データをＰｉ数のブロックに分割して各ブロックの画像
データについて２次元直交変換符号化を行う画像信号圧
縮符号化装置は、複数のブロックに分割されたデジタル
画像データを２次元直交変換する直交変換手段と、直交
変換手段により直交変換されたデータを正規化する正規
化手段と、正規化手段により正規化されたデータを符号
化する符号化手段と、符号化手段により符号化されたデ
ータを含む出力データを作成する出力データ作成手段と
、正規化されたデータの振幅値が所定の範囲を越えたこ
とを検出するオーバーフロー検出手段とを有し、出力デ
ータ作成手段は、オーバーフロー検出手段によって正規
化されたデータの振幅値が所定の範囲を越えたことが検
出されると、符号化手段により符号化されたデータに加
えて正規化されたデータを特定するデータを出力するも
のである。

また１本発明によれば、圧縮符号化された１つの画面の
ディジタル画像データを受けて、２次元直交逆変換復号
を行う画像信号伸長再生装置は。

入力された画像データを復号する復号手段と、復号手段
により復号されたデータＢよび入力された画像データの
すくなくとも一方を選択するデータ選択手段と、データ
選択手段により選択されたデータを逆正規化する逆正規
化手段と、逆正規化手段により逆正規化されたデータを
２次元直交逆、を模する直交逆変換手段と、復号手段に
より復号されたデータによって入力されたデータの振幅
値が所定の範囲を越えていることを検出するオーバーフ
ロー検出手段とを有し、データ選択手段は、オーバーフ
ロー検出手段によって入力されたデータの振幅値が所定
の範囲を越えていることが検出されると、信号手段によ
り復号されたデータに加えて入力されたデータを選択す
るものである。

大−臣上じＬｌ田 次に添付図面を参照して本発明による画像信号圧縮符号
化装ｒａおよび伸長再生装置の実施例を詳細に説明する
。

第１図には本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例が示されている。

本ｖｉｒ１１はブロック化部１２を有する。ブロック化
部１２はフレームバッファにより構成され、電子スチル
カメラにより撮像されたｌフレーム分のスチル画像デー
タが入力端子１０を通して入力され、記憶される。ブロ
ック化部１２に記憶された１フレ一ム分の画像データは
複数のブロックに分割されてブロックごとに読み出され
、２次元直交変換部１４に送られる。２次元直交変換部
１４はブロックごとの画像データを２次元直交変換する
。２次元直交変換としては、ディスクリートコサイン変
換、アタマール変換等の周知の直交変換が用いられる。

２次元直交変換部！４において２次元直交変換されたブ
ロックごとの画像データは第８図に示すように縦横に配
列され、左上の部分に低次のデータが配列され、矢印の
方向に向かうにつれて高次のデータとなる。２次元直交
変換部１４の出力は正規化部１６に送られる。

正規化前１６は、２次元直交変換部１４において２次元
直交変換された画像データ、すなわち変換係数に対して
係数切り捨てを行った後、正規化を行う、係数切り捨て
は、直交変換された変換係数を所定の閾値と比較し、ｒ
Ａ値以下の部分を切り捨て。

るものである、正規化は、係数切り捨てを行われた変換
係数を所定の量子化ステップ（直、すなわち正規化係数
αにより除算し、正規化係数ａによる量子化を行うもの
である。正規化係数ａは正規化係数記憶部２２から所定
のものが選択され、正規化部１６に入力される。

なお、この正規化は、係数切り捨てを行われた変換係数
を１つの正規化係数の値ａによって除算することに変え
て、第１Ｏ図に示すような重みテーブルＴに格納された
データと正規化係数ａとを合わせて用いてもよい、変換
係数は低域の成分がデータとして重要であり、高域の成
分は重要性が低いから、第１Ｏ図に示すような重みテー
ブルＴは、低置の成分に小さな値を、高域の成分に大き
な値を割り当てており、このテーブルＴのデータに前記
の正規化係数αを乗算して得た埴ａ−Ｔにより、　ｎｉ
記の係数切り捨てを行われた変換係数を除算することに
よって正規化を行う、正規化前の変換係数なＸとすると
、正規化後の変換係数Ｘｑは。

Ｘ’−Ｘ／（ａ−Ｔ） で表される。すなわち、変換係数Ｘの低域成分にはテー
ブルＴの低域成分のデータを対応させ、変換係数Ｘの高
域成分にはテーブルＴの高域成分のデータを対応させて
、それぞれテーブルデータＴにａを乗算して（■た（直
により変換係数Ｘを除算する。

このように１重みテーブルＴを用いることによって、変
換像１（（Ｘを１つの４ａａで均一に除算することに変
えて、低域成分は小さな値で除算して圧縮率を小さくシ
、高域成分は大きな値で除算することによって圧縮率を
大きくすることができる。特に高画質モードの圧縮にお
いては、正規化係数ａが小さいため１重みテーブルＴの
低域成分に対応する値を大きく、高域成分に対応する値
を小さく設定することによって、低域周波数成分に集中
して発生するオーバーフローを減少させることができる
。

正規化部１６の出力は、第１１図に示すようなｎビット
の正規化された変換係数である。同図に示すように変換
係数は、ｎビットのデータによってｎｉ　　　　　　　
ｎ−１ ２−１から−２までの範囲内の値を取っている。すなわ
ちこの例では、半分のｎ−１ビットのデータによって２
°−１，、−１がら１までの正のデータおよび０を表し
、他の半分のｎ−１ビットのデータによって−１から−
２までの負のデータを表す。

このうち、−１から−（２”−’　−１）までの負のデ
ータは、ｌから２　ｎ−１−１までの正のデータに対し
て２の補数となっている。

正規化された変換係数はこのようなｎビットのデータが
第８図に示す正規化前のデータと同様にブロック状に配
列され、′Ｉ！４’１ｌｌｌに示されるように低域成分
から順にジグザグ状にスキャンされて出力される。

正規化部！６の出力は、非零検出部ＩＬ振幅検出部２４
右よび付加ビット算出部２６に出力される。

非零検出ｆｆ１１８は第２図に示すように、ｎビットの
変換係数データがｎ個のインバータ４０１．４０２．−
・・４０ｎに人力される。インパーク４０１．４０２．
　・−４Ｏｎの出力はナンド回路４２に入力される。ｎ
ビットの変換係数データはｎ個のインバータ４０１．４
０２．−４Ｏｎにそれぞれ「１」またはｒＱＪのデータ
として入力される。これらのデータの中にｒｌ」がある
と、これに対応するインバータからｒＱＪが出力される
ため、他のインバータの出力の値にかかわらず、ナンド
回路４２の出力は［１」となる、このｒｌＪは非零、す
なわちｎビットの変換係数データが０でないことを表す
０反対に、ｎビットの変換係数データがすべてｒＯＪで
ある場合には、インバータ４０１．４０２．−４Ｏｎの
出力はすべてＮ４となるから、ナンド回路４２の出力は
「０」となる。

この「０」は零、すなわちｎビットの変換係数データが
０であることを表す、非零検出部１８の出力は零ランカ
ウンタ２０に入力される。

零ランカウンタ２０は１本実施例では第３図に示すよう
に、インパーク４４と６ビットのカウンタ４６によって
構成されている。インバータ４４には非零検出部１８か
らの出力、すなわち零または非零の１８号が入力され１
反転された信号が出力される。インパーク４４の出力は
カウンタ４６のクリア一端子ＣＬＲに反転されて入力さ
れる。非零検出部１８から非零信号「１」が入力された
時には、クリア一端子ＣＬＲに「Ｏ」信号が入力され、
カウンタ４６がクリアーされる。カウンタ４６は２次元
直交変換部１４かもクロック入力端子ＣＫを辿して変換
係数転送チエツククロックが入力され、このクロック数
をカウントする。クリア一端子ＣＬＲに［ｏＪ傷信号入
力された時にカウントがクリアーされる。したがって、
カウンタ４６は非零検出部１８がら零信号「０」の入力
が続いている間はクロックのカウントを続けるから、こ
れにより第９図のジグザグスキャンにおける零のラン長
がカウントされる。

本実施例では前記ブロックのサイズが８ｘ８：６４であ
るため、「０」のデータの連続は最大で６４であるから
、零のラン長は、６ビットのデータにより表される。零
ランカウンタ２０の出力は、２次元ハフマン符号化部２
８へ出力される。

振幅検出部２４は正規化部１６から変換係数が入力され
、後述する振幅レンジビットおよびオーバーフロー信号
を出力する。振幅検出部２４は、第４Ａ図に示すように
、絶対値化回路４８を有する。絶対値化回路４８には正
規化部！６から正規化されたｎビットの変換係数が入力
され、その絶対値が出力される。すなわち、入力された
ｎビットのデータが第１１図の２°″１−１から１まで
の正のデータおよび０の場合にはそのまま出力され、−
１から−２までの負のデータの場合には２の補数を取る
ことにより符号が反転され、絶対値が出力される。

絶対値化回路４８のｎビットの出力′のうち上位のｎ−
８ビットはオーバーフロー検出回路５０に送られる。オ
ーバーフロー検出回路５０は、第４Ｂ図に示すようにｎ
−８個の入力が入力されるオア回路５４により構成され
、ｎ−８個の入力のいずれかが「１」である場合にはオ
ーバーフロー信号ｒｌＪを出力する１本実施例では第１
２図に示すように変換係数のレベルが−１２７から１２
）までの値に含まれる８ビットのデータについて圧縮符
号化したデータを伝送し、この−Ｉ２フ〜１２７の範囲
を越えるものについてはオーバー７０−があるため圧縮
符号化したデータに付加データを加えて伝送する。した
がって、８ビットを越える部分、すなわち上位ｎ−８ビ
ットのデータにｒ１４がある場合にオーバーフローがあ
るから、オーバーフロー検出回路５０はこの場合にオー
バーフロー信号「１ノを出力する。オーバーフロー検出
回路５０の出力はプライオリティエンコーダ５２に入力
されるとともに、１４１図の付加ビット算出部２６に入
力される。

プライオリティエンコーダ５２には、絶対値化回路４８
のｎビットの出力のうち下位の７ビットが入力される。

！換係数は絶対値化回路４８によりその絶対値を示すデ
ータとされているから、絶対値化されたデータは上記の
−１２７〜１２７の範囲に含まれる１本来８ビットのデ
ータを符号の識別を餘いた７ビットで表すことができる
。そこでこの範囲のデータとして、絶対値化回路４８の
ｎビットの出力のうち下位の７ビットが使用される。プ
ライオリティエンコーダ５２は、第１３図に示すように
、オーバーフロー検出回２８５０からの出力ＯＦおよび
絶対値化回路４８からの下位７ビットのデータに応じて
。

振幅レンジを表す３ビットのデータを出力する。

第１３図に示すように、オーバーフロー検出回路５０か
らの出力、すなわちオーバーフロー信号が０である時に
は、変換係数は下位７ビットにより表されるから、下位
７ビットのデータに応じて、ｔＭ幅レンジの３ビットの
データが出力される。ｉ幅しンジのデータは変換係数の
下位７ビットのデー夕の範囲に応じて第１２図に示すよ
うに設定される。第１３図において、下位７ビットのデ
ータにおけるＸは、「ｌ」またはｒＱＪのいずれでもよ
いことを示す。

オーバーフロー信号が１である時には、下位８ビットを
越えるデータがあるから、振幅レンジはオーバーフロー
な示す信号として第１３図に示すようにｒｏｏｏＪが出
力される。

本実施例では第１２図に示すように、振幅値の範囲に応
じて３ビットの振幅レンジを得る０例えば、振幅値が−
１またはｌの場合には振幅レンジはｒｏｏｌ　Ｊ　、振
幅が−１２７〜−６４または６４〜！２７の場合には振
幅レンジはｒｌｌｌＪとなる。なお、同図に示された付
加ビットは、３ビットの振幅レンジデータにより振幅レ
ンジすなわら、ｔｌｉｉ幅の値の範囲が指定されたデー
タの値を特定するために必要なビット数を示す。

例えば第１２図の振幅レンジデータｒ０１０　Ｊの場合
には、振幅値の値として取るものは、　−３，−２，２
゜３のいずれかであるから、この４つのデータの中から
１つのデータを指定するために必要な付加ビットは２ビ
ットとなる。したがって、−３〜３の範囲のデータを表
す場合には３ビットのデータとする必要があるが、前記
の振幅レンジデータにより振幅レンジが指定されている
から、この範囲でデータを特定する付加ビットデータは
２ビットですむことになる。このように振幅データその
ものを示すために必要なビット数をｎ＋１ビットとする
と、振幅レンジデータによって振幅の範囲が指定されて
いる場合には、付加ビットデータはｎビットでよい。

プライオリティエンコーダ５２から出力される振幅レン
ジのデータは、２次元ハフマン符号化部２８および固定
長化バッファ３０へ出力される。

２次元ハフマン符号化部２８は、零ランカウンタ２０か
ら入力される零のラン長および振幅検出部２４から入力
される振幅レンジの各データを用いて２次元ハフマン符
号化を行う０本実施例では、零のラン長は６ビット、振
幅レンジは３ビットのデータであり、これらの組によっ
て構成される９ビットのデータが２次元ハフマン符号化
される。２次元ハフマン符号化部２８は、２次元ハフマ
ン符号化した所定のビット数（ｍビット）のデータおよ
び２次元八ツマン符号化されたデータの長さ、いわゆる
ハフマン符号長を固定長化バッファ３０へ出力する。

付加ビット算出部２６は第５図に示すように、減ｉ器５
６およびセレクタ５８によって構成されている。付加ビ
ット算出部２６には、正規化部１６からの正規化された
変攬係ｖｉおよび振幅検出部２４からのオーバーフロー
信号が入力される。減算器５６には変換係数の下位７ビ
ットのデータおよびこの７ビットのうち最上位の１ビッ
トであるＭＳＢデータが入力され、！換係数の下位７ビ
ットのデータからＭＳＢ信号のデータが減算される。　
ＭＳＢ信号は。

ＸＩｎ係数の下位７ビットのデータが正の場合には「０
」、負の場合にはｒｌＪとなっている。減算器５６の出
力は７ビット以内のデータとなってセレクタ５８の一方
の入力Ａに入力される。

セレクタ５８の他方の入力Ｂには正規化部１６からのｎ
ビットの変換係数がそのまま入力される。セレクタ５８
にはさらに、ｔｉｉｉ幅検出部２４がらのオーバーフロ
ー信号が入力される。セレクタ５８はオーバーフロー信
号が［０」の時、すなわちオーバーフローがない時には
、入力Ａからの７ビット以内のデータを出力し、オーバ
ーフロー信号が「ｌ」の時、すなわちオーバーフローが
ある時には、入力Ｂからのｎビットの変換係数データを
出力する。したがって、付加ビット算出部２６からの出
力はオーバーフローがない時には７ビット以内。

オーバーフローがある時にはｎビットのデータとなる。

固定長化バッファ３０は、第６図に示されるようにビッ
ト長計算器６０とバッファ６２により構成されている。

ビット良計Ｗ器６ｏには振幅検出部２４から振幅レンジ
のデータが、２次元ハフマン符号化部２８からハフマン
符号長が入力される。ビット長計算器６０は振幅レンジ
およびハフマン符号長から。

ハフマン符号化されたデータおよびこれに付加する付加
ビットデータの合計のビット数を求め、これに応じてバ
ッファ６２へ書き込みのためのアドレス信号を送出する
。付加ビットデータは、オーバーフローがない時には７
ビット以内、オーバーフローがある時にはｎビットであ
るから、これにハフマン符号化されたデータのビット数
を加えたデータ量を示す信号がバッファ６２へ送られる
。

バッファ６２にはまた。付加ビット算出部２６から前記
のｌ　−ｎビットの付加ビットが、２次元ハフマン符号
化１ｉ２８からハフマン符号化されたデータが入力され
る。これらのハフマン符号化されたデータおよび付加ビ
ットデータの合計のデータ長に応じてビット長針＄を器
６０からアドレス信号が送られているから、これにより
これらのデータはバッファ６２に書き込まれる。

バッファ６２に書き込まれたデータは、ハフマン符号化
されたデータと付加ビットデータが組み合わされて、所
定のビット数のデータごとに出力端子３２へ出力され、
伝送路へ伝送され、または磁気ディスク等の記録媒体に
記録される。

以上のような圧縮符号化装置によれば、入力された画像
データはブロック化部１２において複数のブロックに分
割され、２次元直交変換部１４において２次元直交変換
される。直交変換された変換係数は正規化部１６におい
て前記のように係数切り捨ておよび正規化を行われた後
、非零検出部１８および振幅検出部２４において、非零
および振幅がそれぞれ検出され、零うシカウンタ２０に
おいて得られた零のラン長および振幅検出部２４からの
振幅レンジデータが２次元ハフマン符号化部２８におい
て２次元ハフマン符号化される。

２次元ハフマン符号化されたデータは、固定長化バッフ
ァ３０において、振幅レンジデータを考慮してオーバー
フローがあるか否がが判断され。

オーバーフローがない場合には２次元ハフマン符号化さ
れたデータに１〜７ビットの付加ビットデータが出力さ
れ、オーバーフローがある場合には２次元ハフマン符号
化されたデータにｎビットの付加ビットデータを加えた
データが出力される。

したがって、オーバーフローがない場合には２次元ハフ
マン符号化されたデータと少ない、付加ビットのデータ
を伝送またはＸｃ！ｔｉすることによって画像データを
圧縮符号化することができる。

方、オーバーフローがある場合には圧縮符号化されたデ
ータに付加ビットデータを付加したデータを出力するか
ら１画像データそのままの付加ビットデータにより画像
データを正確に出力でき、再生時にオーバーフローによ
る画質の劣化を防止できる。

従来の圧縮符号化ｉＡ　’ＩＩにおいては、正規化され
た！換係数の振幅が所定のレンジを越える場合に、すな
わち変換係数のビット数が設定されたビット数を越える
場合には、データがオーバーフローする０例えば第１１
図のようなｎビットのデータにおいて、１Ｉｉｉ幅レン
ジがｎ−１ビットであった場合には、ｎビットのデータ
が負の値のときには最上位のデータｒｌＪは無視され、
他のｎ−１ビットのデータによって振幅レンジが設定さ
れる。したがって、この振幅レンジと零のランレングス
によってハフマン符号化したデータに付加ビットデータ
を加えて出力するから、このデータを復号した場合には
前記の最上位のデータｒｌＪは１１号できず、＃１上位
が「ｏ」のデータと同一のデータに１１号される。この
ため、復号された画像データによって表示される画像は
白黒反転が発生し１画質が劣化する。

特に、圧縮率を小さ（するため、正規化部１６における
正規化に用いる正規化係数ａの値を小さくした場合には
、正規化された変換係数の価が大きくなるため、上記の
オーバーフローが発生し易く、これにより画質が劣化す
る。したがって、高画質を得るため圧縮率を小さくして
も、高画質を得ることができない欠点があった。

これに対して上記の実施例の装置によれば、設定された
振幅レンジに対してオーバーフローがある場合には、圧
縮符号化されたデータに画像データを表す付加ビットデ
ータを付加したデータを出力する。したがって、付加ビ
ットデータにより画像データの値が示されるから、これ
を復号することによって元の画像データを再現すること
ができ、オーバーフローによる画質の劣化を防止できる
。

また、振幅レンジデータにより振幅レンジすなわち、振
幅の値の範囲が指定され、このデータが零のランレング
スとともにハフマン符号化されて出力される。したがっ
て、データが前記のようにオーバーフローした場合には
、このデータは振幅レンジデータによって指定される範
囲の値を除いた値であるため、このデータを特定するた
めの付加ビットの値は本来そのデータを表すためのビッ
ト数よりもｌビウト少なくてよい。

例えば第１２図に示すように、振幅値データが２５５〜
−１２８．１２８〜２５５の範囲の値である場合には、
８ビットの付加ビットによって振幅値データを特定する
ことができる。Ｓ幅値データが−２５５〜２５５の範囲
である場合には、このデータを表すためには本来９ビッ
トのデータを必要とするが。

−１２７〜１２７の範囲のデータは除かれているため。

８ビットでデータを特定することができる。

また１重みテーブルＴを用いることによって。

変換係数を１つの値ａで均一に除算することに変えて、
低域成分は小さな値で、高域成分は大きな値で除算する
ことができる。したがって、データとして重要な低域成
分を小さな圧縮率で１重要性の低い高域成分を大きな圧
縮率で圧縮符号化することができる。これにより圧縮率
を太きくシ、シかも高画質の符号化を行うことができる
。逆に低域成分を大きな圧縮率で圧縮符号化することに
よって前記のオーバーフローを防止することができる。

重みテーブルＴは必要に応じて所定のデ、−りを設定す
ればよい、また１重みテーブルＴを指定するデータまた
はテーブルデータ自体を合わせて出力することによって
、後述する復号装置においてこのデータを用いて１夏号
することができる。

第７図には本発明による画像信号伸長再生装置の一実施
例が示されている。この装置は、第１図の装置により符
号化された画像データを伸長再生するものである。

水門ｚはハフマン復号部７２を有する。ハフマン復号部
７２には第１図の圧縮符号化装置により圧縮符号化され
た画（；データが入力端子７０から入力される。入力端
子７０からは、第１図の装置の２次元ハフマン符号化部
２８においてハフマン符号化されたデータおよび付加ビ
ット算出部２６により算出された付加ビットデータが入
力される。このうち。

ハフマン符号化されたデータがハフマン復号部７２に入
力される。ハフマン復号部７２は図示しないハフマンテ
ーブルから送られるデータにより、入力されたデータを
１讐号し、零ラン長右よび非零の振幅レンジのデータを
轡る。ハフマン復号部７２から出力された零ラン長のデ
ータは零ラン発生部７４に、非零の振幅レンジのデータ
は変換係数復号部７６に、それぞれ入力される。ハフマ
ン１讐号部７２はまた。零／非零切換イ８号をマルチプ
レクサ７８へ出力する。

一方、入力端子７０から人力された付加ビットデータは
、変換係数復号部７６に入力される。

零ラン発生部）４は、ハフマン復号部７２から入力され
た零ラン長のデータに従い、ラン長に応じた数の零のデ
ータを発生する。すなわちラン長に相当する数の零が発
生される。Ｔ：ラン発生部７４から出力される零のラン
のデータはマルチプレクサ７８へ送られる。

ｆ換係数ＩＨ号部７６は、ハフマン復号部７２から入力
された非零の振幅レンジのデータ右よび入力端子７０か
も入力された付加ビットデータを元にしてｎビットの非
零の変換係数を復号する。振幅レンジのデータがｒｏｏ
ｏＪでない場合には、第１図の装置のオーバーフロー横
出回路５０においてオーバーフローが横比されなかった
ことを示すから。

変換係数ｉＵ号部７６は、その振幅レンジの３ビットの
データおよび付加ビットデータによって復号を行い、非
零のｆ換係数を得る。振幅レンジのデータがｒｏｏｏＪ
である場合には、第１図の装置のオーバーフロー検出回
路５０においてオーバーフローが検出されたことを示す
から、入力端子７０から送られるｎビットの付加ビット
データを用いて、非零の変換係数を得る６オーバーフロ
ーがあった場合には、非零の変換係数自体が付加ビット
データにより送られているから、これをそのまま復号さ
れた変換係数として出力する。変換係数復号部７６から
の出力はマルチプレクサ７８に送られる。

マルチプレクサ７８はハフマン復号部７２から送られる
零／非零切換信号に従い、零ラン発生部７４から入力さ
れる零のランのデータまたは変換係数復号ｔｍ７Ｇから
入力されるｎビットの非零の変換係数のいずれかを選択
する。零／非零切換信号が零を指示している時には零ラ
ン発生部７４から入力される零のランのデータを選択し
、零／非零切換信号が非零を指示している時には変換係
数復号部７６から人力される変換係数を出力する。マル
チプレクサ７８からの出力は逆正規化部８０へ送られる
。

逆正規化部８０には、入力端子７０から画像データとと
もに入力される正規化係数データが供給される。逆正規
化部８０はこの正規化係数データを用いて、マルチプレ
クサ７８から送られる復号されたデータを逆正規化する
。すなわち、・マルチプレクサ７８から送られる復号さ
れたデータに正規化係数ａを！Ｉ！算し、逆正規化を行
う、なお、正規化係数ａの他、第１０図に示すような重
みテーブルＴを用いて正規化が行われ符号化されたデー
タの場合には、正規化係数ａの他、川みテーブルのデー
タＴを入力端子７０から入力し、これらのデータにより
逆正規化を行うようにすればよい、すなわちマルチプレ
クサ７８からのデータにα・Ｔを乗算することにより、
逆正規化が行われる。

逆正規化部８０からの出力は２次元直交逆変換部８２へ
送られる。２次元直交逆変換部８２は、逆正規化部８０
から送られる逆正規化されたデータを２次元直交逆変換
する。２次元直交逆変換部８２かもの出力はブロック合
成部８４へ送られ、複数めブロックが合成されて元の全
画面の画像データが得られる。ブロック合成部８４から
の出力はＣＲＴ　８６へ送られ、　ＣＲＴ　ｇ６に画像
が再生される。なお、　ＣＲＴ　８６に換えて例えばプ
リンタ等に出力し、再生画像を記録するようにしてもよ
い。

以上のような再生装置によれば、第１図の装置によって
圧縮符号化された画像データを伸長再生することができ
る。

前記のように入力端子７０かもの符号化されたデータは
ハフマン復号器７２により復号され、零のラン長と非零
の振幅レンジが得られる。零ラン発生部７４および変換
係数復号部７６により、ラン長に応じた数の零のデータ
および非零の変換係数データが得られる。ｆ換係数？ｙ
号部７６は前記のように、振幅レンジが所定の範囲内の
場合には振幅レンジのデータおよび付加ビットデータに
よって変換係数を１Ｍ号し、ｉ幅しンジが所定の範囲を
越える場合にはｎビットの付加ビットデータによって変
換係数を得る。したがって、振幅レンジが所定の範囲を
越えている場合にも、付加ビットデータによって変換係
数を得ることができ、振幅レンジデータのみによって１
「号を行う場合のようにデータのオーバーフローによる
データの欠如がないため、再生画像にオーバーフローに
よる画質の劣化が発生しない。

このように本再生装置によれば、零のラン長および非零
の振幅レンジなハフマン符号化したデータとオーバーフ
ローがあった場合の付加ビットデータを復号し１画像を
再生する。したがって。

振幅レンジによる圧縮符号化された画像データを復号再
生することができるとともに、圧縮符号化時に振幅レン
ジがオーバーフローしている場合にも付加ビットデータ
を用いて画像を再生することができる。

また、逆正規化部８０は、入力端子フ０から画像データ
とともに入力される正規化係数ａおよび但みテーブルＴ
を用いて逆正規化を行うから、符号化において使用した
正規化係数および重みテーブルに応じた復号を行うこと
ができる。したがって１画像データに応じて行われた種
々の符号化データを１ｕ号再生することができる。

ψ／７’ｌ　）　ＪＩｌ−、ＩＹｒｌ−ｙ−イｌＩ−ｅ
−ｆｉｌ　ｌ　％　ｆ　”ａ　ｅｍ　ｊＬ　ｍ　ａ−た
データを復号した場合には５例えば低域成分は小さな値
で、高域成分は大きな値で除算して正規化したデータを
復号することができる。したがって、データとして重要
な低域成分を小さな圧縮率で１重要性の低い高域成分を
大きな圧縮率で圧縮符号化したデータを１Ｍ号するから
、高画質の再生画像を得ることができる。また、低域成
分を大きな圧縮率で符号化することによりオーバーフロ
ーを防止したデータを復号して高い画質の画像を再生す
ることができる。

このように償みテーブルのデータを受けてｉＸ！号する
ことができるから、符号化において種々の重みテーブル
を使用している場合にも、それぞれ画像データを復号す
ることができる。

洟−１ 本発明によれば、圧縮符号化装置は、直交変換および正
規化された変換係数の圧縮符号化において、変換係数が
所定のデータ量をオーバーする場合にこれを検出し、オ
ーバーフローがあった場合には変換係数を表すデータを
付加して出力する。

したがって、再生装置によって再生した場合に。

データのオーバーフローによる再生画像の劣化を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例を示すブロック図、 第２図は、第１図の非零検出部１８を示すブロック図。 第３図は、第１図の零ランカウンタ２０を示すブロック
図。 第４Ａ図は、第１図の振幅検出部２４を示すブロック図
。 第４Ｂ図は、第４Ａ図のオーバーフロー検出回路５０を
示すブロック図。 第５図は、第１図の付加ビット算出部２６を示すブロッ
ク図。 第６図は、第１図の固定長化バッファ３０を示すブロッ
ク図。 第７図は、第１図の圧縮符号化装置により圧縮符号化さ
れた画像データな復号再生する伸長再生装置の一実施例
を示すブロック図。 第８図は、２次元直交変換されたデータの例を示す図。 第９図は、ランレングスおよび非零の振幅の符号化を行
う順序を示す図。 第１０図は１重みテーブルデータの例を示す図。 第１１図は、正規化された変換係数の例を示す図。 第１２図は、変換係数の娠輻値と振幅レンジおよび付加
ビットの関係を示す図。 第１３図は、変換係数の振幅値と振幅レンジの関係を示
す図である。 １　　の　　０の！ １４、　、　、２次元直交変換部 １６１１．正規化部 １８、　、　、非零検出部 ２０、　、　、零ランカウンタ ２４、　、　、振幅検出部 ２Ｇ、　、　、付加ビット算出部 ２次元ハフマン符号化部 固定長化バッファ 八ツマン復号部 、零ラン発生部 、変換係数復号部 マルチプレクサ 逆正規化部 ２次元直交逆変換部 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　理　人　番
数　孝雄 丸山　隆夫 第 図 第９ 図 第１０図 ０１１−　・−−・・−・・・１１ ２”−１ ＯｏＯ・・・・・・−・−・・ｏｌ ｏＯｏ・−・・・・・・・・・・・・ｏ。 １１１・・・・・−・・・・・−・・・１１１００・・
・・・・・・・・・・・・−・・００．２ｊｌ−１ 第１２図 第１３図 下イＩＩ７ビット ＭＳｓ　　　　　　　　　　ＬｓＢ ＩＸＸＸ　　ＸＸ　　Ｘ ０１ＸＸＸＸＸ ００１ＸＸＸｘ ０００１　　ｘｘｘ ０００Ｑ　　Ｉ　　ＸＸ ０００００１Ｘ ｘｘｘｘｘｘｘ 才ＩＩ＆幅しンジ Ｏ１ ｏ　Ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１つの画面を構成するディジタル画像データを複数
   のブロックに分割して各ブロックの画像データについて
   ２次元直交変換符号化を行う画像信号圧縮符号化装置に
   おいて、該装置は、 前記複数のブロックに分割されたデジタル画像データを
   ２次元直交変換する直交変換手段と、該直交変換手段に
   より直交変換されたデータを正規化する正規化手段と、 該正規化手段により正規化されたデータを符号化する符
   号化手段と、 該符号化手段により符号化されたデータを含む出力デー
   タを作成する出力データ作成手段と、前記正規化された
   データの振幅値が所定の範囲を越えたことを検出するオ
   ーバーフロー検出手段とを有し、 前記出力データ作成手段は、前記オーバーフロー検出手
   段によって前記正規化されたデータの振幅値が所定の範
   囲を越えたことが検出されると、前記符号化手段により
   符号化されたデータに加えて前記正規化されたデータを
   ゜特定するデータを出力することを特徴とする画像信号
   圧縮符号化装置。 ２、請求項１に記載の装置において、 前記符号化手段は前記正規化されたデータの零のラン長
   および非零の振幅値を符号化するものであり、 前記出力データ作成手段は、前記正規化されたデータを
   特定するデータとして、前記正規化されたデータを表す
   ために必要なビット数よりも１ビット少ないデータを用
   いることを特徴とする画像信号圧縮符号化装置。 ３、請求項１または２に記載の装置において、前記正規
   化手段は、テーブルデータおよび正規化係数を用い、該
   正規化係数と前記テーブルデータとを乗算したデータに
   よって前記直交変換されたデータを除算することにより
   前記正規化を行うことを特徴とする画像信号圧縮符号化
   装置。 ４、圧縮符号化された１つの画面のディジタル画像デー
   タを受けて、２次元直交逆変換復号を行う画像信号伸長
   再生装置において、該装置は、前記入力された画像デー
   タを復号する復号手段と、 前記復号手段により復号されたデータおよび前記入力さ
   れた画像データのすくなくとも一方を選択するデータ選
   択手段と、 該データ選択手段により選択されたデータを逆正規化す
   る逆正規化手段と、 該逆正規化手段により逆正規化されたデータを２次元直
   交逆変換する直交逆変換手段と、 前記復号手段により復号されたデータによって前記入力
   されたデータの振幅値が所定の範囲を越えていることを
   検出するオーバーフロー検出手段とを有し、 前記データ選択手段は、前記オーバーフロー検出手段に
   よって前記入力されたデータの振幅値が所定の範囲を越
   えていることが検出されると、前記復号手段により復号
   されたデータに加えて前記入力されたデータを選択する
   ことを特徴とする画像信号伸長再生装置。 ５、請求項４に記載の装置において、 前記復号手段は前記入力されたデータを復号して零のラ
   ン長および非零の振幅値を得るものであり、 前記データ選択手段は、前記復号手段により復号された
   非零の振幅値および前記入力されたデータを用いて復号
   データを作成することを特徴とする画像信号伸長再生装
   置。 ６、請求項４または５に記載の装置において、前記逆正
   規化手段は、テーブルデータおよび逆正規化係数を用い
   、該逆正規化係数と前記テーブルデータとを乗算したデ
   ータと前記データ選択手段により選択された、データと
   を乗算することにより前記逆正規化を行うことを特徴と
   する画像信号伸長再生装置。