JPH02264584A - 画像信号の符号化方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像信号の伝送時間を短縮する、あるいは蓄
積記憶容量を削減するための画像信号の符号化方式に関
する。

〔従来の技術〕

画像信号のデータ圧縮方式には、多値画像（例えば、１
画素３ｂｉｔ、　２５６レベル）に対するデータ圧縮方
式がある。さらに、多値画像に対するデータ圧縮方式は
、情報保存型の符号化と情報非保存型の符号化がある。

情報保存型の符号化とは、符号化の過程に量子化を含ま
ないものを指し、符号化・復号化の処理によって原画像
と全く同一の画像を再生することが可能であるが、高い
圧縮率は得られない。一方、情報非保存型の符号化とは
、符号化の過程でなんらかの量子化処理を含むものを指
し、符号化・復号化の処理によって再生画像は量子化雑
音を含み画品質の劣化を伴うが、高い圧縮率が得られる
。

情報非保存型の符号化の場合には、一般に量子化歪（Ｓ
／Ｎ比）とデータ圧縮率（情報量）との関係で評価され
るが、良好なＳ／Ｎ比対情報■の関係を実現するひとつ
の方式として、直交変換後の変換係数を可変長符号化す
る方式がある。

この方式では、画像を縦ｎ画素、横ｎ画素（ｎ×ｎ画素
）のブロックに分割し、このブロック単位に直交変換を
行い、得られたｎＸｎの変換係数を可変長符号化する。

この場合、一般に変換係数の電力が一部の変換係数に集
中するので、電力の大きな変換係数に対して多くの情報
量を割り当て、電力の小さい変換係数には少ない情報量
しか割り当てないという情報量配分の偏りを設けること
により、大幅な情報量の圧縮が可能となる。

また、通常の画像信号の分布は画像によって大幅に異な
っているが、この変換係数の分布は画像に依らずある一
定のモデルに従っている場合が多い。従って、このモデ
ルに基づいて設計した可変長符号を用いることにより、
画像に依らない情報■の圧縮が実現できる。

このような直交変換係数を可変長符号化する方法として
、まずブロック内の変換係数をジグザクにスキャンして
一次元に並べ換え、連続する０の変換係数をゼロランと
して−まとめにしてしまい、その長さとＯ以外の変換係
数の大きさを可変長符号化する方法がある。この方決の
詳細は、例えば太田陸、古閑敏夫による論文「動き補償
フレーム間ハイブリッド符号化方式における各種不等長
符号化の比較」、昭和６１年度電子通信学会通信部門全
国大会講演論文集１分冊１．１−２０６頁や、坪井幸利
、岡本貞二「カラー静止画符号化におけるエントロピー
符号化の各種方式の比較検討」８画像符号化シンポジウ
ム、第２回シンポジウム資料。

７１−７２頁などの文献に述べられている。

この場合、各ブロック内の変換係数を有意な（０でない
）変換係数がなるべく連続し、ゼロランの個数が少なく
　（あるいはゼロランの長さが長く）なるようにスキャ
ンすれば符号化効率が向上する。一般に、直交変換後の
変換係数の電力は一部の変換係数に集中するが、その集
中の仕方は画像信号が含むエツジの有無と方向によって
太き（異なる。この様子が第３図に示されている。すな
わち、ブロック内の画像が縦方向のエツジを含む場合に
は、第３図（ｂ）の斜線部分に大きな変換係数が分布す
る。同様に、ブロック内の画像が横方向のエツジを含む
場合には第３図（Ｃ）、斜め方向のエツジを含む場合に
は第３図（ｄ）の斜線部分に大きな変換係数が分布する
。また、ブロック内の画像がエツジを含まない場合には
、第３図（ａ）のように低次の係数に電力が集中する。

このような変換係数を可変長符号化する方式として、例
えば第３図（ａ）のように画像がエツジを含まない場合
に適したスキャン方法（ブロック内の変換係数を左上か
ら右下に向かってジグザグにスキャンする）を全てのブ
ロックに対して用いて変換係数のスキャン変換を行い、
スキャン変換後の変換係数を可変長符号化するという第
１の方式がある。

また、この第１の方式と別な方式として、第３図（ａ）
〜（ｄ）のような変換係数の分布パターンに対応した複
数のクラスと、各クラスに対する最適なスキャン方法と
を予め設定しておき、各ブロック毎に有意係数が連続し
てゼロランの長さが最も長くなるようなスキャン方法を
選択してスキャン変換を行い、スキャン変換後の変換係
数を可変長符号化するという第２の方式もある。この方
式では、各ブロック毎にそのブロックが属するクラスが
決定されて最適なスキャン方法が選択されるので、方向
性のあるエツジを多く含んだ画像に対しても、スキャン
変換後の変換係数は有意係数が連続し、ゼロランの長さ
が長くなる。そのため、可変長符号化を行う際の符号化
効率が向上する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述した第１の方式を用いると、第３図（ｂ
）、　　（ｃ）、　　（ｄ）のようにエツジを含んだブ
ロックに対しては、スキャン変換後の変換係数は有意係
数が連続せず、ゼロランの長さも短くなる。そのため、
方向性のあるエツジを多く含んだ画像に対しては、有意
係数が連続しないでゼロランの長さが短くなるブロック
が多くなり、可変長符号化を行う際の符号化効率が悪く
なるという欠点が存在する。

また、上述した第２の方式では、各ブロック毎にそのブ
ロックが属するクラスの情報を符号化する必要があるた
め、クラス分けによる変換係数の情報圧縮効果が低減さ
れてしまうという欠点が存在する。

本発明は、このような欠点を除去するため、画像をブロ
ック単位に直交変換した後、直流成分のみを用いてエツ
ジの有無と方向性を推定し、各ブロックを複数のクラス
に分割する。そして、各クラス毎にブロック内の変換係
数の電力集中パターンに応じて、有意係数が連続し、ゼ
ロランの長さが長くなるようなスキャン変換テーブルを
予め設定しておき、これを用いて各ブロック内の変換係
数をスキャンした後に可変長符号化を行うことにより、
方向性のあるエツジを多く含んだ画像に対しても可変長
符号化する際の符号化効率を向上させることができると
共に、各ブロックが属するクラスの情報を符号化する必
要がないことで情報圧縮効果の低減が起こらない画像信
号の符号化方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明の画像信号の符号化方式は、複数の画素から
なるブロック単位で画像信号を読み出し、 変換係数のうちの１つが直流成分となる直交変換を前記
ブロック単位に施して複数の変換係数を求め、 前記各ブロックの前記直流成分の値と周囲の複数のブロ
ックの前記直流成分の値とに基づいて前記各ブロックの
属するクラスを決定し、前記ブロック内の前記直流成分
を除く複数の変換係数を一次元に並べ換えるためのスキ
ャン変換テーブルを前記各クラス毎に予め設定しておき
、前記各ブロック毎にそのブロックの属するクラスに対
して設定された前記スキャン変換テーブルを用いて前記
直流成分を除く複数の変換係数を一次元に並べ換え、 前記直流成分と前記一次元に並べ換えた複数の変換係数
とを可変長符号化して符号を生成することを特徴として
いる。

第２の発肌の画像信号の符号化方式は、複数の画素から
なるブロック単位で画像信号を読み出し、 変換係数のうちの１つが直流成分となる直交変換を前記
ブロック単位に施して複数の変換係数を求め、 前記各ブロックの前記直流成分の値と周囲の複数のブロ
ックの前記直流成分の値とに基づいて前記各ブロックの
属するクラスを決定し、前記各クラス毎に前記ブロック
内の前記複数の変換係数の画像全体に対する統計量を求
め、前記統計量に基づいて前記ブロック内の前記直流成
分を除く複数の変換係数を一次元に並べ換えるためのス
キャン変換テーブルを前記各クラス毎に決定し、 前記各ブロック毎にそのブロックの属するクラスに対し
て決定された前記スキャン変換テーブルを用いて前記直
流成分を除く複数の変換係数を一次元に並べ換え、 前記直流成分と前記一次元に並べ換えた複数の変換係数
と前記各クラスに対して決定された前記スキャン変換テ
ーブルとを可変長符号化して符号を生成することを特徴
としている。

〔作用〕

本発明の画像信号の符号化方式について説明する。

まず、複数の画素からなるブロック単位で画像信号を読
み出す。このブロックとしては、ｎＸｎ画素からなる正
方形のブロックを用いる場合が多い。

次に、変換係数のうちの１つが直流成分となる直交変換
をブロック単位に施して複数の変換係数を求める。この
直交変換としては、２次元の離散コサイン変換やアダマ
ール変換などを用いることができる。もしｎＸｎ画素か
らなる正方形のブロックを用いた場合、この複数の変換
係数も１ブロック当りｎＸｎ個となる。

そして、各ブロック毎にそのブロックの直流成分の値と
周囲の複数のブロックの直流成分の値とに基づいて各ブ
ロックの属するクラスを決定する。

ここで、クラスの決定方法を、第４図を用いて説明する
。クラスの決定に際して、ブロック内の画像信号がエツ
ジを含まない場合及び幅、横、斜め方向のエツジを含む
場合に、各ブロックの直流成分の値と、そのブロックの
上、下、左９右の４つの隣接ブロックの直流成分の値と
の大小関係は、それぞれ第４図（ａ）に示すようなパタ
ーンとなっている場合が多い。逆に、隣接ブロックの直
流成分の値との大小関係から、そのブロックの含むエツ
ジの有無や方向が推定できる。

そこで、各ブロック毎にそのブロックの直流成分の値と
４つの隣接ブロックの直流成分の値との差分を計算し、
４つの差分値を求める。そして、差分値の分布パターン
に基づいてそのブロックの属するクラスを決定すること
により、エツジを含まないブロック及び同様の方向のエ
ツジを含むブロック同士をそれぞれ１つのクラスに分類
することができる。

また、第４図（ｂ）に示すような係数を各クラス毎に設
けておき、各クラス毎にその係数を用いて各ブロックの
直流成分の２次元フィルタ処理を行い、その結果の絶対
値が最も大きくなるクラスに分類してもよい。この場合
でも同様のクラス分けが実行できる。

さらに、まず第４図（Ｃ）に示すように各ブロックの直
流成分の値及び周囲のブロックの直流成分の大小関係に
よる順序付けを行い、その順序パターンに基づいてクラ
ス分けを行ってもよい。

このように、各ブロック毎にそのブロックの直流成分の
値と周囲のブロックの直流成分の値とに基づいて、各ブ
ロックの属するクラスを決定する。

次に、各ブロック毎にそのブロックの属するクラスに対
して設定されたスキャン変換テーブルを用いて、直流成
分を除く複数の変換係数を一次元に並べ換える。ここで
、変換係数を一次元に並べ換えるためのスキャン変換テ
ーブルは、各クラス毎に予め設定しておく。すなわち、
各クラスはそれぞれエツジを含まないブロック及び縦、
横、斜め方向のエツジを含むブロックで構成されるので
、それらのブロックの変換係数を可変長符号化するのに
適したスキャン変換テーブルを各クラス毎に設定する。

例えば、縦方向のエツジを含むブロックで構成されるク
ラスの場合、変換係数の電力集中パターンは第３図（ｂ
）のようになるので、ブロック内の変換係数を左上から
右下に向かって横方向に順次スキャンしていくようなス
キャン変換テーブルを設定すれば、有意係数が連続し、
ゼロランの長さが長くなる。同様に、横方向のエツジを
含むブロックで構成されるクラスの場合には、第３図（
ｃ）に従って、ブロック内の変換係数を左上からら右下
に向かって縦方向に順次スキャンしていくようなスキャ
ン変換テーブルを設定すればよい。

このように、各クラス毎に異なるスキャン変換テーブル
を用いて直流成分を除く複数の変換係数をスキャンする
ことにより、各ブロック内の変換係数を有意係数が連続
し、ゼロランの長さが長くなるように並べ換えることが
できる。従って、変換係数を可変長符号化する際の符号
化効率を向上させることが可能となる。

最後に、各ブロックの直流成分と一次元に並べ換えた複
数の変換係数を可変長符号化して符号を出力する。

以上の説明においては、ブロック内の画像信号が急激な
輝度変化（エツジ）を持つ場合に、その輝度変化の方向
によって各ブロックの直流成分と周囲のブロックの直流
成分との間に第４図（ａ）に示したような大小関係が成
り立つものとした。

しかし、穏やかであってもある程度の輝度変化が存在す
れば第４図（ａ）の大小関係は成立するため、前述の方
法によりそのブロックの持つ輝度変化の方向を推定でき
、そのブロックの属するクラスを正しく決定することが
できる。さらにまた、ある程度穏やかな輝度変化しか持
たないブロックに対しても、直交変換後の変換係数の電
力集中パターンは、エツジを持つブロックの電力集中パ
ターンを示した第３図（ｂ）〜（ｄ）に近いものとなる
ので、各クラス毎に設定されたスキャン変換テーブルを
用いてスキャン変換を行っても、可変長符号化する際の
符号化効率はそれほど低下しない。

復号化においても、各ブロックの直流成分の値を用いて
同様のクラス分けを行うことにより、各ブロックの直交
変換後の変換係数を正しく復号化することができる。従
って、各ブロック毎にそのブロックが属するクラスの情
報を符号化する必要がないため、クラス分けによる情報
圧縮効果の低減は起こらない。

また、ここではスキャン変換テーブルは各クラス毎に予
め定めておくものとし、どのような画像に対しても各ク
ラスのスキャン変換テーブルは常に一定であるとしたが
、各クラス毎にブロック内の複数の変換係数の画像全体
に対する統Ｈ量を計算し、その統計量に基づいてスキャ
ン変換テーブルを個々の画像の各クラス毎に決定するこ
ともできる。複数の画像に対して前述のような各ブロッ
クの直流成分の値によるクラス分けを行った場合、同一
のクラスに分類されたブロック内の変換係数の電力集中
パターンは、個々の画像の性質によって多少の差がある
。従って、個々の画像の各クラス毎にそのクラスに属す
るブロック内の変換係数の電力集中パターンに応じて、
変換係数を可変長符号化するのに適したスキャン変換テ
ーブルを決定してスキャン変換を行えば、全ての画像に
対して同一のクラスでは同一のスキャン変換テーブルを
用いる場合に比べて、個々の画像の性質に応じたスキャ
ン変換が可能となり、変換係数を可変長符号化する際の
符号化効率を向上させることができる。

例えば、各クラス毎にブロック内の各変換係数の分散値
や絶対値平均などを計算し、その値が大きい順にブロッ
ク内の変換係数を一次元に並べ換えるようなスキャン変
換テーブルを個々の画像の各クラス毎に決定し、このス
キャン変換テーブルを用いてスキャン変換を行う。これ
により、各画像の各クラスにおいて、全ての画像に対し
て同一のクラスでは同一のスキャン変換テーブルを用い
る場合に比べて、スキャン変換後の変換係数は有意係数
が連続し、ゼロランの長さが長くなる。従って、可変長
符号化する際の符号化効率が向」ニする。

ただし、この場合には各クラス毎にそのクラスのスキャ
ン変換テーブルも符号化する必要があるが、そのために
要する情報量は各ブロックの直流成分や直流成分を除く
複数の変換係数を符号化するための情報量に比べれば非
常に少ないので、全く問題にはならない。

さらに、ここでは直交変換後の変換係数に対して量子化
処理を行わずに可変長符号化するものとしたが、直交変
換後の変換係数に量子化処理を行って符号量を減少させ
ることもできる。ただし、量子化処理を行った場合には
、復号化される変換係数は量子化誤差を含むため符号化
側の変換係数と完全に一敗するとは限らないが、量子化
誤差が小さければほぼ同一の値となる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、第１の発明の画像信号の符号化方式を実現す
る符号化装置の一例を示すブロック図である。なお、以
下の説明では、変換係数のうちの１つが直流成分となる
直交変換として２次元の離散コサイン変換（ＤＣＴ変換
）を用いているが、アダマール変換などの直交変換を用
いることも可能である。

第１図に示すように、ブロック読み出し部１は、ＤＣＴ
変換を行うブロック単位に画像信号を読み出す。例えば
、１画素当り８ビツトの画像信号を紺８画素、横８画素
の計６４画素を１ブロツクとして読み出す。そして、Ｄ
ＣＴ変換部２は、ブロック読み出し部１により読み出さ
れた１ブロツク分の画像信号１０１の２次元離散コサイ
ン変換を行って８×８個の変換係数を計算し、直流成分
１０２と直流成分を除く複数の変換係数１０５とに分け
て出力する。

第４図（ａ）に示すように、ブロック内の画像信号は、
エツジを含まない場合及び縦、横、斜め方向のエツジを
含む場合がある。そこで、クラス決定部３は、各ブロッ
クの直流成分１０２の値と、そのブロックの上、下、左
、右の４つの隣接ブロックの直流成分１０２の値との差
分を計算し、４つの差分値を求める。そして、差分値の
分布パターンに基づいてそのブロックの属するクラス１
０３を決定することにより、エツジを含まないブロック
及び同様の方向のエツジを含むブロック同士をそれぞれ
１つのクラスに分類することができる。

例えば、差分値の符号の各分布パターンに対応してそれ
ぞれどのクラスになるかを予め設定しておけば、分布パ
ターンから簡単にクラス１０３を決定することができる
。

また、符号そのものではなく、予め差分値の範囲を設定
しておき、その範囲よりも大きいか範囲内かあるいは小
さいかによって分布パターンを発生してもよい。

ここで、４つの隣接ブロックの直流成分１０２の値との
差分値を求め、これに基づいてクラス１０３を決定した
が、その他の隣接ブロックやさらに隣接ブロックの周囲
のブロックの直流成分１０２の値を用いてクラス分けを
行ってもよい。

また、第４図（ｂ）に示すような係数を各クラス毎に設
けておき、各クラス毎にその係数を用いて各ブロックの
直流成分１０２の２次元フィルタ処理を行い、その結果
の絶対値が最も大きくなるクラスに分類してもよい。こ
の場合でも同様のクラス分けが実行できる。

さらに、まず第一４図（Ｃ）に示すように各ブロックの
直流成分１０２の値及び周囲のブロックの直流成分１０
２の値の大小関係による順序付けを行い、その順序パタ
ーンに基づいてクラス分けを行ってもよい。

以上のように、クラス決定部３は、ＤＣＴ変換部２から
出力される各ブロックの直流成分１０２の値に基づいて
、各ブロックのクラス１０３を決定して出力する。

次に、ＤＣＴ変換部２から出力される直流成分を除く複
数の変換係数１０５をスキャン変換して一次元に並べ換
えるために、各クラス毎にスキャン変換テーブル１０４
を設定し、スキャン変換チーフル記憶部４に記憶してお
く。すなわち、各クラスはそれぞれエツジを含まないブ
ロック及び紺、横。

斜め方向のエツジを含むブロックで構成されるので、そ
れらのブロックの変換係数１０５を可変長符号化するの
に適したスキャン変換テーブル１０４を各クラス毎に設
定する。

例えば、縦方向のエツジを含むブロックで構成されるク
ラスの場合、変換係数１０５の電力集中パターンは第３
図（ｂ）のようになるので、ブロック内の変換係数１０
５を左上から右下に向がって横方向に順次スキャンして
いくようなスキャン変換テーブル１０４を設定すれば、
有意係数が連続し、ゼロランの長さが長くなる。同様に
、横方向のエツジを含むブロックで構成されるクラスの
場合には、第３図（Ｃ）に従って、ブロック内の変換係
数１０５を左上から右下に向がって縦方向に順次スキャ
ンしてくようなスキャン変換テーブル１０４を設定すれ
ばよい。

このように、各クラス毎に異なるスキャン変換テーブル
１０４を用いて直流成分を除く複数の変換係数１０５の
スキャン変換を行うことにより、各ブロック内の変換係
数１０５を有意係数が連続し、ゼロランの長さが長くな
るように並べ換えることができる。従って、変換係数１
０５を可変長符号化する際の符号化効率を向上させるこ
とが可能となる。

そして、スキャン変換テーブル記憶部４は、クラス決定
部３で決定されたクラス１０３に基づいて、そのクラス
１０３に対応するスキャン変換テーブル１０４を出力す
る。

こうして出力されたスキャン変換テーブル１０４を受け
て、スキャン変換部５は、ＤＣＴ変換部２から出力され
る直流成分を除く複数の変換係数１０５をブロック毎に
スキャン変換して、一次元に並べ換えた複数の変換係数
１０６を出力する。

最後に、可変長符号化部６は、各ブロックの直流成分１
０２と一次元に並べ換えた複数の変換係数１０６とを可
変長符号化して、符号１０７を出力する。

以上の説明においては、ブロック内の画像信号が２、激
な輝度変化（エツジ）を持つ場合に、その輝度変化の方
向によって各ブロックの直流成分１０２と周囲のブロッ
クの直流成分１０２との間に第４図（ａ）に示したよう
な大小関係が成り立つものとした。しかし、緩やかであ
ってもある程度の輝度変化が存在すれば第４図（ａ）の
大小関係は成立するため、前述した方法によりそのブロ
ックの持つ輝度変化の方向を推定でき、そのブロックの
属するクラス１０３を正しく決定することができる。

さらにまた、ある程度緩やかな輝度変化しか持たないブ
ロックに対しても、直交変換後の交換係数の電力集中パ
ターンは、エツジを持つブロックの電力集中パターンを
示した第３図（ｂ）〜（ｄ）に近いものとなるので、各
クラス毎に設定されたスキャン変換テーブルを用いてス
キャン変換を行っても、可変長符号化する際の符号化効
率はそれほど低下しない。

復号化においても、各ブロックの直流成分１０２の値を
用いて同様のクラス分けを行うことにより、各ブロック
の直流成分を除く複数の変換係数１０５を正しく復号化
することができる。従って、各ブロック毎にそのブロッ
クが属するクラス１０３の情報を符号化する必要がない
ため、クラス分けによる情報圧縮効果の低減は起こらな
い。

なお、ここでは直交変換後の直流成分１０２と直流成分
を除く複数の変換係数１０５に対して量子化処理を行わ
ずに可変長符号化するものとしたが、直流成分１０２と
変換係数１０５に量子化処理を行って符号１０７の量を
減少させることもできる。ただし、量子化処理を行った
場合には、復号化される直流成分及び直流成分を除（複
数の変換係数は量子化誤差を含むため符号化側の直流成
分１０２及び複数の変換係数１０５と完全に一致すると
は限らないが、量子化誤差が小さければほぼ同一の値と
なる。

第２図は、第２の発明の画像信号の符号化方式を実現す
る符号化装置の一例を示す説明図である。

第２図に示すように、ブロック読み出し部１は、ＤＣＴ
変換を行うブロック単位に画像信号を読み出す。そして
、ＤＣＴ変換部２は、読み出された１ブロック分の画像
信号１０１の２次元離散コサイン変換を行って８×８個
の変換係数を計算し、直流成分１０２と直流成分を除く
複数の変換係数１０５とに分けて出力する。クラス決定
部３ば、ＤＣＴ変換部２から出力される各ブロックの直
流成分１０２の値に基づいて、各ブロックのクラス１０
３を決定して出力する。また、第３図（ｂ）に示すよう
に、統計量算出部４０は、各ブロックのクラス１０３と
直流成分を除く複数の変換係数１０５とを受けて、各ク
ラス毎の統計量１１０を計算する。この統計量１１０と
しては、各変換係数１０５の分散値や絶対値平均などの
値を利用することができる。そして、スキャン変換テー
ブル決定部４１は、この統計量１１０とクラス１０３と
に基づいて、各クラスに含まれる各ブロックの変換係数
１０５をスキャン変換するためのスキャン変換テーブル
１１１を各クラス毎に決定する。

ここで、複数の画像に対して前述のような各ブロックの
直流成分の値によるクラス分けを行った場合、同一のク
ラスに分類されたブロック内の変換係数の電力集中パタ
ーンは、個々の画像の性質によって多少の差がある。従
って、個々の画像の各クラス毎にそのクラスに属するブ
ロック内の変換係数の電力集中パターンに応じて、変換
係数を可変長符号化するのに適したスキャン変換テーブ
ルを決定してスキャン変換を行えば、全ての画像に対し
て同一のクラスでは同一のスキャン変換テーブルを用い
る場合に比べて、個々の画像の性質に応じたスキャン変
換が可能となり、変換係数を可変長符号化する際の符号
化効率を向上させることができる。

例えば、各クラス毎にブロック内の直流成分を除く複数
の変換係数１０５の分散値や絶対値平均などを計算し、
その値が大きい順にブロック内の変換係数１０５を一次
元に並べ換えるようなスキャン変換テーブル１１１を個
々の画像の各クラス毎に決定し、このスキャン変換テー
ブル１１１を用いて変換係数１０５のスキャン変換を行
う。これにより、各画像の各クラスにおいて、全ての画
像に対して同一のクラスでは同一のスキャン変換テーブ
ルを用いる場合に比べて、スキャン変換後の変換係数１
０６は有意係数が連続し、ゼロランの長さが長くなる。

従って、可変長符号化する際の符号化効率が向上する。

そして、スキャン変換部５は、各ブロックのクラス１０
３に対応するスキャン変換テーブル１１１をスキャン変
換テーブル決定部４１から受けて、ＤＣＴ変換部２から
出力される各ブロックの直流成分を除く複数の変換係数
１０５をブロック毎にスキャン変換して、一次元に並べ
換えた複数の変換係数１０６を出力する。

最後に、可変長符号化部４２は、各ブロックの直流成分
１０２と一次元に並べ換えた複数の変換係数１０６と各
クラスに対して決定されたスキャン変換テーブル１１１
とを可変長符号化して、符号１１２を出力する。

なお、この場合には各クラス毎にそのクラスのスキャン
変換テーブル１１１も符号化する必要があるが、そのた
めに要する情報量は各ブロックの直流成分１０２や直流
成分を除く複数の変換係数１０５を符号化するための情
報量に比べれば非常に少ないので、全く問題にはならな
い。

復号化においても、各ブロックの直流成分１０２の値を
用いて同様のクラス分けを行うことにより、各ブロック
の直流成分を除く複数の変換係数１０５を正しく復号化
することができる。従って、各ブロック毎にそのブロッ
クが属するクラス１０３の情報を符号化する必要がない
ため、クラス分けによる情報圧縮効果の低減は起こらな
い。

なお、ここで直交度、換後の直流成分１０２と直流成分
を除く複数の変換係数１０５に対して量子化を行わずに
可変長符号化するものとしたが、直流成分１０２と変換
係数１０５に量子化処理を行って符号１１２の量を減少
させることもできる。ただし、量子化処理を行った場合
には、復号化される直流成分及び直流成分を除く複数の
変換係数は量子化誤差を含むため符号化側の直流成分１
０２及び複数の変換係数１０５と完全に一致するとは限
らないが、量子化誤差が小さければほぼ同一の値となる
。

以上の説明においてはブロックサイズを８Ｘ１３として
説明したが、別のサイズや形状を用いても差支えない。

また、以上の説明においては画像信号として特に規定は
していないが、多値の白黒画像、　ＲＣ；Ｂの各カラー
成分画像、Ｙ・　（Ｒ−Ｙ）　　・　（Ｂ−Ｙ）等の輝
度・色差信号は、すべてこの画像信号の中に含まれる。

同様に、テレビジョン信号等の動画像におけるフレーム
間差分信号においても適用でき、十分な効果を得ること
ができる。なお、このフレーム間差分信号については、
ｒ　ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＢａｎｄｗｉｄｔｈ　Ｃｏｍ
ｐｒｅｓｓｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｂｙ　
Ｍｏｔｉｏｎ−ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｉｎｔｅｒｆ
ｒａｍｅ　ＣｏｄｉｎＨ（ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕ−ｎｉ
ｃａｔｉｏｎ　Ｍａｇａｚｉｎｅ誌、　１９８２年１１
月号、　２４−３０頁）に詳細に述べられている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、方向性のあるエ
ツジを多く含んだ画像に対して、直交変換後の変化係数
を可変長符号化する際に、各ブロックが属するクラスの
情報を符号化する必要がないことで情報圧縮効果の低減
を起こさずに符号化効率を向上させることが可能となる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明を実現するための符号化装置の一
例を示すブロック図、 第２図は、第２の発明を実現するための符号化装置の一
例を示すブロック図、 第３図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）、　　（ｄ）は
、直交変換後の変換係数の電力の集中の仕方を示す説明
図、 第４図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）、＝凸ピは、ク
ラスの決定方法を示す説明図である。 １・・・・・ブロック読み出し部 ２・・・・・ＤＣＴ変換部 ３・・・・・クラス決定部 ４・・・・・スキャン変換テーブル記憶部５・・・・・
スキャン変換部 ６．４２・・・可変長符号化部 ４０・・・・・統計量算出部 ４１・・・・・スキャン変換テーブル決定部第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の画素からなるブロック単位で画像信号を読
   み出し、 変換係数のうちの１つが直流成分となる直交変換を前記
   ブロック単位に施して複数の変換係数を求め、 前記各ブロックの前記直流成分の値と周囲の複数のブロ
   ックの前記直流成分の値とに基づいて前記各ブロックの
   属するクラスを決定し、 前記ブロック内の前記直流成分を除く複数の変換係数を
   一次元に並べ換えるためのスキャン変換テーブルを前記
   各クラス毎に予め設定しておき、前記各ブロック毎にそ
   のブロックの属するクラスに対して設定された前記スキ
   ャン変換テーブルを用いて前記直流成分を除く複数の変
   換係数を一次元に並べ換え、 前記直流成分と前記一次元に並べ換えた複数の変換係数
   とを可変長符号化して符号を生成する画像信号の符号化
   方式。
2. （２）複数の画素からなるブロック単位で画像信号を読
   み出し、 変換係数のうちの１つが直流成分となる直交変換を前記
   ブロック単位に施して複数の変換係数を求め、 前記各ブロックの前記直流成分の値と周囲の複数のブロ
   ックの前記直流成分の値とに基づいて前記各ブロックの
   属するクラスを決定し、 前記各クラス毎に前記ブロック内の前記複数の変換係数
   の画像全体に対する統計量を求め、前記統計量に基づい
   て前記ブロック内の前記直流成分を除く複数の変換係数
   を一次元に並べ換えるためのスキャン変換テーブルを前
   記各クラス毎に決定し、 前記各ブロック毎にそのブロックの属するクラスに対し
   て決定された前記スキャン変換テーブルを用いて前記直
   流成分を除く複数の変換係数を一次元に並べ換え、 前記直流成分と前記一次元に並べ換えた複数の変換係数
   と前記各クラスに対して決定された前記スキャン変換テ
   ーブルとを可変長符号化して符号を生成する画像信号の
   符号化方式。