JPH02156789A - 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】 挟ｊＢ七野 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次元直交変換後の正規化において所望の正
規化係数によって正規化することのできる画像信号圧縮
符号化装置およびこのように符号化されたデータを復号
する伸長再生装置に関する。

毘且且詣 電子スチルカメラにより撮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
ータ量を減らしてメモリの記憶容量を少なくするため、
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から、広く用い
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、所定の閾値と比
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。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
の値、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次元八ツマン符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、画像データの圧縮率
を変化させることができる。例えば正規化係数を大きな
値とすると、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、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１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。

したがって、各種の正規化係数によって正規化を行うこ
とが望まれるが、復号装置における逆正規化に使用され
る正規化係数データの変更を必要とするため、正規化係
数を自由に選択できないという問題があった。特に、直
交変換後の変換係数の低域成分と高域成分とで異なる圧
縮率の符号化を行いたい場合には、このような異なる値
の正規化係数をｔ定し難いという問題があった。

…二刀 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、直交変換
後の変換係数の正規化において種々の正規化データを設
定して正規化することができる画像信号圧縮符号化装置
および、このように圧縮符号化されたデータを適切に復
号できる伸長再生装置を提供することを目的とする６ １且五」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ＰＭ　１４１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、正規化手段による正規化に用いられる
テーブルデータを格納するテーブルデータ格納手段と。

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を有し、出
力データ作成手段は、符号化手段により符号化されたデ
ータに加えて、正規化手段による正規化に用いられたテ
ーブルデータを出力するものである。

また、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
な行う画像信号伸長再生装置は、画像データを含むデー
タを入力する入力手段と、入力手段から入力された画像
データを復号する復号手段と、復号手段により復号され
たデータを逆正規化する逆正規化手段と、入力手段から
入力されるデータの中から、逆正規化手段による逆正規
化に用いられるテーブルデータを選択して逆正規化手段
に供給するテーブルデータ供給手段と、逆正規化手段に
より逆正規化されたデータを２次元直交逆変換する直交
逆変換手段とを有し、逆正規化手段は、入力されるデー
タの中に含まれるテーブルデータにより逆正規化を行う
ものである。

１監斑二且」 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
化装置および伸長再生装置の実施例を詳細に説明する６ 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。

本装置はブロック化部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１フレ一ム分のスチル画像データが入
力端子ｌＯを通して入力され、記憶される。ブロック化
部１２に記・臆されたｌフレー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、
アタマール変喚等の周知の直交変換が用いられる。

２次元直交変換部１４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。

正規化部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、閾
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・シブ
値により除算し、量子化を行うものである。

正規化部１６には乗算器３４が接続され２乗算器３４か
ら量子化ステップ値が入力される０乗算器３４には正規
化係数記憶部２２ｉ３よびセレクタ３６が接続され、セ
レクタ３６には重みテーブル記憶部３８が接続されてい
る。正規化係数記憶部２２およびセレクタ３６には入力
操作部４０が接続され、入力操作部４０から操作者の指
示が入力される。

重みテーブル記憶部３８には正規化部１６における正規
化に使用される、第１０図に示すような各種の重みテー
ブルＴのデータが格納されている。これらのテーブルデ
ータはセレクタ３６に送られる。操作者が入力操作部４
０から入力する指示に応じて重みテーブルがセレクタ３
６で選択され、乗算器３４へ送られる。一方、操作者が
入力操作部４０から入力する指示に応じて、正規化係数
記憶部２２に記憶された正規化係数が選択され、乗算器
３４へ送られる。乗算器３４はこれらの虫みテーブルお
よび正規化係数のデータを乗算し、正規化において使用
する量子化ステップ値を得る。

乗算器３４で得られた量子化ステップ値のデータは正規
化部１６に入力される。正規化部１６は、この量子化ス
テップ値を用いて、２次元直交変換部１４から入力され
、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０乗算器３４からの出力は、正規化部
１６の他、マルチプレクサ６４に送られる。

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１口図に示すような重み
テーブルＴは１例えば低域の成分に小さな値を４高域の
成分に大きな値を割り当てている。テーブルＴのデータ
に前記の正規化係数ａを乗算して得た値α・Ｔにより、
前記の係数切り捨てを行われた変換係数を除算すること
によって正規化が行われる。正規化前の変換係数なＸと
すると、正規化後の変換係数Ｘｇは。

Ｘ　’　＝Ｘ／（ａ−Ｔ） で表される。

例えば、変換体ｖｌｘ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αを乗算して得た値により変換係数Ｘ
を除算する。

このように、重みテーブルＴを用いることによって、変
換係数Ｘを１つの値α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（し、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。また、高画質モードの圧縮において
は、正規化係数αが小さいため、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２　ｎ−１ｔから−
２までの範囲内の値を取ｎ−す る。すなわちこの例では、半分のｎ−１ビツトのデータ
によって２　−１がらｌまでの正のデータおよび０を表
し、他の半分のｎ−１ビツトのデータによって−Ｉがら
−２までの負のデー夕を表す。このうち、−１から−（
２−１）までの負のデータは、１がら２０−１　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、第９図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１６の出力は、非零検出部１８、振幅検出部２
４および付加ビット算出部２６に出力される。

非零検出部１８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に入力される。インバータ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４０１，４０２
．−４Ｏｎにそれぞれ「１」または「０」のデータとし
て入力される。これらのデータの中にｒｌＪがあると、
これに対応するインバータから「０」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ｒｌＪ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Ｏでないことを表す。反
対に、ｎビットの変換係数データがすべて「０」である
場合には、インバータ４０１．４０２．−４０ｎの出力
はすべて「１」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、本実施例では第３図に示すよう
に、インバータ４４と６ビツトのカウンタ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信号が入力され、反
転された信号が出力される。インバータ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「ｌ」が入力された時
には、クリア一端子ＣＬＲに「０」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からクロック入力端子ＣＫを通して変換係
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「０」信号が入力
された時にカウントがクリアーされる。したかって、カ
ウンタ４６は非零検出部１８から零信号［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ビツ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１６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６ 絶対値化回路４８のｎビットの出力のうち上位のｎ−８
ビツ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「ｌ」である場合にはオー
バーフロー信号「ｌ」を出力する。本実施例では第１２
図に示すように変換係数のレベルが−１２７から１２７
までの値に含まれる８ビツ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−１２７〜１２７の範囲を
越えるものについてはオーバーフローがあるため圧縮符
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ビツトを越える部分、すなわち上位ｎ−８ビツ
トのデータにｒｌＪ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ｒｌＪ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、第１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ビツトが入力される。

変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、本来８ビツトのデ
ータを符号の識別を除いた７ビツ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ビツトが使用される。ブ
ライオＩＰ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路５０からの出力ＯＦおよび
絶対値化回路４８からの下位７ビツトのデータに応じて
。

振幅レンジを表す３ビツ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ビツトにより表されるから、下位
７ビツトのデータに応じて、振幅レンジの３ビツトのデ
ータが出力される６振幅レンジのデータは変換係数の下
位７ビツトのデータの範囲に応じて第１２図に示すよう
に設定される。第１３図において、下位７ビツトのデー
タにおけるＸは、「ｌ」または「０」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ビツトを
越えるデータがあるから、振幅レンジはオーバーフロー
を示す信号として第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ビツトの振幅レンジを得る。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ビツトの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「旧０」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ビツトと
なる。したがって、−３〜３の範囲のデータを表す場合
には３ビツ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ビツ
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次元八ツマン符号化部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。本実施例では、零のラン長は６ビツト、振
幅レンジは３ビツトのデータであり、これらの組によっ
て構成される９ビツトのデータが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次元ハフ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、減算２３
５６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
た変換係数および振幅検出部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
ツトのデータおよびこの７ビツトのうち最上位の１ビツ
トであるＭＳロデータが入力され、変換係数の下位７ビ
ツトのデータがら＆ｌＳＢ信号のデータが減算される。

Ｍｓ８信号は、変換係数の下位７ビツトのデータが正の
・場合には「０」、負の場合には「ｌ」となっている、
減算器５６の出力は７ビツ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、振幅検出部２４か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ビツト以内のデータを出力し、オーバーフロ
ー信号が「ｌＪ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ビツト以内、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。

ビット長計算器６０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ビツト以内、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
化部２８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計算器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第１図のマルチプレクサ６
４へ出力される。マルチプレクサ６４は、固定長化バッ
ファ３０から送られる符号化されたデータまたは乗算器
３４から送られる量子化ステップ値を順次選択し、出力
端子３２から伝送路へ伝送し、または磁気ディスク等の
記録媒体に記録する。

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、零ランカウンタ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
フローがあるか否かが判断され、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
ツ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次元八ツ
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
伝送または記録することによって画像デー、夕を圧縮符
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、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。

従来の圧縮符号化装置においては、正規化された変換係
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。例えば第１１図のよう
なｎビットのデータにおいて、振幅レンジがｎ−１ビツ
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「１」は無視され、他のｎ−１ビツ
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は復号できず、最上位が「０」のデータと
同一のデータに復号される。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、画
質が劣化する。

特に、圧縮率を小さ（するため、正規化部Ｉ６における
正規化に用いる正規化係数の値を小さくした場合には、
正規化された変換係数の値が大きくなるため、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１ビツト少なくてよい。

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ビツ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。振幅値データが−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
ツ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ビツトでデータを特定することができる。

また、重みテーブルＴを用いているから、変換係数を１
つの値ａで均一に除算することに変えて、変換係数の成
分に応じて種々の値で正規化を行うことができる。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す
ることができる。このようにすれば、データとして重要
な低域成分を小′さな圧縮率で、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ータを任意に設
定できる。また、入力操作部４ｏから入力された重みテ
ーブルＴを指定するデータおよび正規化係数を指定する
データ、またはテーブルデータ自体を合わせてマルチプ
レクサ６４へ出力することによって、後述する復号装置
においてこれらのデータを用いて復号するようにしても
よい。

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。

本装置はハフマン復号部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
た画像データが入力端子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２
８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
復号し、零ラン長および非零の振幅レンジのデータを得
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
復号部７２はまた、零／非零切換信号をマルチプレクサ
７８へ出力する。

一方、入力端子７０から入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７４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。零ラン発生部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。

変換係数復号部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および入力端子７０から
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ｒｏｏｏ
Ｊでない場合には、第１図の装置のオーバーフロー検出
回路５ｏにおいてオーバーフローが検出されなかったこ
とを示すから。

変換係数復号部７６は、その振幅レンジの３ビツトのデ
ータおよび付加ビットデータによって復号を行い、非零
の変換係数を得る。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。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がら入力さ
れる零のランのデータまたは変換係数復号部７６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から入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、正規化係数とテーブルデータの積ａ−
Ｔのデータが供給される。逆正規化部８０はこのα・Ｔ
のデータを用いて、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画像データにα・Ｔを
乗算し、逆正規化を行う。マルチプレクサ７８から送ら
れる復号された画像データは前述のように、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
化されたデータであるから、正規化係数αと重みテーブ
ルのデータＴを乗算して得られたデータを入力端子７０
から入力し、これらのデータにより逆正規化を行う、マ
ルチプレクサ７８からのデータにａ・′ｒ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からの出力はブロック合
成部８４へ送られ、複数のプロッり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　８６に画像が
再生される。なお、　ＣＲＴ　ａ６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。

本装置によれば、逆正規化部８０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ｖｊ、ａおよび
重みテーブルＴの積のデータ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、画
像データに応じて行われた種々の符号化データを復号再
生することができる。

このように、重みテーブルを用いて符号化されたデータ
を復号した場合には、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。したがつて、データとして重要な低域
成分を小さな圧縮率で、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復号するから、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。

このように本再生装置によれば、重みテーブルのデータ
を受けて復号することができるから、符号化において樟
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。

また、本装置においては、前記のように入力端子７０か
らの符号化されたデータはハフマン復０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。変換係数復号部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復号し、
振幅レ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復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。

効−一里 後の正規化においてテーブルデータを使用しているから
、テーブルデータの設定によって各種の正規化を行うこ
とができる。したがって、圧縮率を自由に設定すること
ができ、また１画像データの符号化におけるオーバーフ
ローを防止することができる。

しかも、圧縮符号化装置は正規化において使用されたテ
ーブルデータを出力するから、再生装置はこのテーブル
データによって逆正規化を行うことができ、符号化にお
いて設定したデータに応じた復号な行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例をボすブロック図、 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を示すプロッ第４
Ｂ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
れた画像データを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、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、変換係数の振幅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。 主導“。　の、Ｃ″の説 １４、　、　、２次元直交変換部 １６８．正規化部 １８、　、　、非零検出部 ２０、　、　、零ランカウンタ ２４２．振幅検出部 ２６１．付加ビット算出部 ２８、　、　、２次元ハフマン符号化部３０、　、　、
固定長化バッファ ３４、　、　、乗算器 ：１８．　、　、重みテーブル記憶部 ６４、　、　、マルチプレクサ ７２、　、　、ハフマン復号部 ７４、　、　、零ラン発生部 ７６、　、　、変換係数復号部 ７８、　、　、マルチプレクサ ８０、　、　、逆正規化部 ８２、　、　：　２次元直交逆変換部 第４Ａ図 第 図 第 図 第９ 図 第１０図 Ｏｆ　　１　−−−−−・−−・・１１２ｎ−１。 ０ｏ○−・−・−−−・・０１ ０００・−・・・・・・−・・・−・００１１１−・・
・−・・−・・・・−・１１１００・−・・・・・−・
・・・・−・−Ｏ０第１２図 第１３図 下イヱ【７ビ・ント ＭＳＢ　　　　　　　　　　　　　　　　ＬＳＢＩＸＸ
Ｘ　　　ＸＸ　　　Ｘ ｏｌｘｘｘｘｘ ００１ＸＸＸＸ ０００１　　ｘｘｘ ０００Ｑ　　　Ｉ　　　　ＸＸ ｏｏｏｏｏ＋ｘ ｘｘｘｘｘｘｘ 揉偏しンジ” ＣＭ

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、 該正規化手段による正規化に用いられるテーブルデータ
   を格納するテーブルデータ格納手段と、 前記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を有し、 前記出力データ作成手段は、前記符号化手段により符号
   化されたデータに加えて、前記正規化手段による正規化
   に用いられたテーブル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、 前記正規化手段は、前記テーブルデータに加えて正規化
   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。 ３、請求項１または２に記載の装置において、該装置は
   さらに、 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。 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、前記画像データを含むデ
   ータを入力する入力手段と、 該入力手段から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を逆正規化する逆
   正規化手段と、 前記入力手段から入力されるデータの中から、前記逆正
   規化手段による逆正規化に用いられるテーブルデータを
   選択して前記逆正規化手段に供給するテーブルデータ供
   給手段と、 前記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を有し、 前記逆正規化手段は、前記入力されるデータの中に含ま
   れるテーブルデータにより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。 ５、請求項４に記載の装置において、 前記逆正規化手段は、前記テーブルデータに加えて逆正
   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を前記復号手段により復号されたデ
   ータに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。 ６、請求項４または５に記載の装置において、該装置は
   さらに、 前記復号手段により復号された画像データおよび前記入
   力手段から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、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
   された画像データに加えて前記入力された画像データを
   選択することを特徴とする画像信号伸長再生装置。