JPH03179975A

JPH03179975A - 符号化装置

Info

Publication number: JPH03179975A
Application number: JP1319381A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Yamane; 靖彦山根; Takumi Hasebe; 巧長谷部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-08-05

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の符号化装置に関するものである。

従来の技術静止画像の符号化方式として、画像に相関性があること
に着目して、画像データをＮ×ＮｒＮ：整数）画素のブ
ロックに分割し、Ｎ×Ｎ画素からなるブロック内のデー
タに離散コザイン変換（ＤＣＴ　）などの直交変換を施
し、その変換係数を符号化して圧縮する方式がある。第
６図［ａｌに離散コサイン変換の変換係数の特徴を示す
。第６図は、Ｎ×Ｎの２次元のブロックの画素に対して
、離散コサイン変換を施した場合の変換係数であり、斜
線の部分はその数値の大きい部分である。このような変
換係数を量子化して符号化するのであるが、低周波成分
が多いブロックの変換係数は、ブロックの（２）左上に数値の大きいものが集中し、高周波成分はＯにな
ることが多い。このことを利用して、第７図（ａｌに示
すように各成分の符号化の順序をジグザグにし、後半に
Ｏが連続するようにして、０の部分はランレングス符号
化を行ったり、曾た１ブロツク内で途中から最後までが
全て０であれば符号化をそこで打ち切り、ブロックの終
了符号を送り符号化効率をあげる（例えば、特開昭Ｆ）
１−１２３２８０号公報）ことが行われている。

発明が解決しようとする課題ところで、上記の符号化方式によると、ブロック内の画
像にエツジを含まない場合は、第６図（ａｔに示すよう
にＤＣＴ変換係数の分散値の大きさは、低次の係数から
高次の係数にかけてほぼ等方向である。したがって、第
７図ｆａｔに示すようなスキャン方向は０ランが長くな
る確率が高く、有効である。しかし、ブロック内の画像
が縦、横、斜め方向のエツジを含んでいる場合には、大
きさ値をもつ変換係数の分布が次のように異なる。

（１）縦方向にエツジ成分がある場合には第６図（３）ｉｂｌに示すように低次から横方向に大きな変換係数が
発生する。

（２）横方向にエツジ成分がある場合には第６図ｆｃｌ
に示すように低次から縦方向に大きな変換係数が発生す
る。

（３）斜め方向にエツジ成分がある場合には第６図ｉｄ
ｌに示すように低次から斜め方向に大きな変換係数が発
生する。

このように、ブロック内の画像に工・ンジを含む場合に
、従来の同一のスキャン方向では、Ｏラン長をハフマン
符号化し圧縮率を向上させる方式に対し、０ランが分断
されるため高い圧縮率は望めないという課題があった。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明の第１の符号化装置
は、ブロック内の変換係数の大きさの分布にしたがって
、ブロック単位に複数のグル−フ。

のいずれかに分類してグループ番号を発生する手段と、
前記グループ番号によシ走査テーブルを切り換えて符号
化する手段とを具備したものである。

（４）また、本発明の第２の符号化装置は、複数の走査テープ
ｐと、前記複数の走査テープｐにしたがって変換係数を
符号化する手段と、前記変換係数を符号化した中から最
小の符号長を検出する手段と、前記最小の符号長が得ら
れた走査テーブル番号を出力する手段とを具備したもの
である。

作用上記の第１の符号化装置によれば、ブロック内の変換係
数の大きさの分布によシ、符号化時の走査方向を切υ換
えられるので、Ｏの変換係数がよ多連続的に発生する確
率が高くなり、圧縮率が向上する。

また、第２の符号化装置によれば各ブロックに対して、
符号長が最小になるような走査テーブルで符号化される
ので、圧縮率が向上する。

実施例以下、本発明の第１の実施例における符号化装置を図面
に基づき説明する。

第１図は符号化装置のブロック図を示す。この符号化装
置は、画像データをブロック単位（Ｎ×Ｎ）（５）で読み出すブロック読み出し部１１と、このブロック読
み出し部１１から読み出された画像データに対して２次
元の離散コサイン変換を施すＤＣＴ部１２と、この変換
における変換係数を記憶する変換係数メモリ１３と、ブ
ロック内の変換係数の分布により複数のグループに分類
するグループ分類部１４と、走査方向を定義した走査テ
ープμ群１８と、グμｍフ。

分類部１４と走査テープｌし群１８より走査順にアドレ
スを生成する走査アドレス生成部１５と、各ブロックを
グループに分類する時と、分類した後に走査アドレス生
成部１５で生成された走査アドレスにしたがって走査し
、符号化する際のアドレスを制御するアドレス制御部１
６と、前記変換係数メモリ１３から読み出された変換係
数を符号化する符号化部１７とから構成されている。

次に、第１図の回路動作について説明する。なお、本発
明にかいては、ブロック単位は８×８とする。まず、画
像データはブロック読み出し部１１でブロック単位８×
８に読み出される。ブロック単位に読み出されたデータ
は、ＤＣＴ部１２で２次元（６）の離散コサイン変換を施され、量子化されて変換係数メ
モリ１３に記憶される。グループ分類部１４では変換係
数の分布にしたがって、第６図（ａｌ〜（ｄｉの何れか
に分類される。なお、第６図において、斜線の部分が変
換係数の大きな部分である。

グループ分類部１４について、第２図に基づき説明する
。第２図にかいて、２１は加算部であり変換係数メそす
１３から順次読み出されたブロック内の変換係数の総和
を求める。この際、マスクパタン２４には、第３図（ａ
ｔ〜（ｄｌの４種類のマスクパターンが用意されており
、°゛０”の部分がマスクされ、１”の部分の総和を得
る。マスクパターン切換部ろでは、前記の４種類のマス
クパターンを順次切ジ換えていく。最大値検出部２２で
は、４種類のマスクパターン２４から得られたブロック
内の変換係数の総和の内、最大値が得られたマスクパタ
ーンを検出し、グループ番号発生部２３で最大値が得ら
レタマスクパターンのグアレープ番号を出力する。

この場合、４種類のパターンが存在するため、グループ
番号は２ビツトで表現される。走査アドレ（７）ス生成部１５では、グループ分類部１４で得られたグル
ープ分類番号と、１８の走査テーブル群によυ走査アド
レスを生成する。走査テーブル群１８には、第７図（ａ
ｌ〜ｆｄ）の４種類の走査テープμが用意されている。

第６図のｆａｌの分布に対しては、第７図の（ａ）の順
に走査し、第６図の（ｂ）に対しては第７図のｉｂｌ、
第６図のｌｃｌに対しては第７図の（ｄ、第６図の＋ｄ
ｌに対しては第７図の（ｄｉの順に走査する。

また、走査アドレス生成部１５について、第２図に基づ
き説明する。すなわち、アドレス発生部２６では、ブロ
ック内の変換係数に対するアドレスを順次発生する。そ
して、アドレス変換部２７では、アドレス発生部２６の
出力と、グループ番号発生部２３からのグループ番号よ
り、グループ番号に対応した走査アドレスに変換する。

そして、符号化部１７では、走査アドレス生成部１５で
得られたアドレスにしたがって、変換係数メモリ１３か
ら読み出された変換係数を順次符号化する。この際、ど
の走査テープｐで読みだされたかを示すグループ分類番
号も走査テーブル番号として符号データに付加（８）される。第４図に、符号化部】７で符号化された符号デ
ータの構成を示す。

次に、本発明の第２の実施例に耘ける符号化装置を第５
図のブロック図に基づき説明する。

この符号化装置は、画像データをブロック単位（Ｎ×Ｎ
）に読み出すブロック読みだし部３１と、このブロック
読み出し部３１から読み出した画像データに対して２次
元の離散コサイン変換を施すＤＣＴ部３２と、この変換
における変換係数を記憶する変換係数メモリ３３と、走
査方向を定義した走査テーブル群３５と、この走査テー
ブル群３５の走査テープμを順次切り換える走査テーブ
ル切換部３４と、ブロック内のアドレスを順次発生する
アドレス発生部３０と、このアドレス発生部３０から出
力されたアドレスを、走査テーブル切換部３４から出力
された走査テーブル番号に応じた走査テーブルの走査順
に変換する走査アドレス変換部３６と、変換係数メモリ
から走査順に読み出された変換係数を符号化する符号化
部３８と、この符号化部３８で複数の走査順で符号化さ
れた複数の符号データの最小符号長（９）を検出する最小符号長検出部３７と、最小符号長が得ら
れた走査テーブル番号を出力する走査テーブル番号出力
部３９とから構成されている。

以下、第５図の回路動作について説明する。

會ず、画像データはブロック読み出し部３１でブロック
単位（８×８）に読み出される。ブロック単位に読み出
されたデータは、ＤＣＴ部３２で２次元の離散コザイン
変換を施されて量子化され、変換係数メモリ３３に記憶
される。走査テーブル群３５には第７図（ａ）〜ｌｄｌ
の４種類の走査テーブルが用意されておシ、走査テーブ
ル切換部３４により、この４棟類の走査テーブルが順次
切９換えられる。この場合、走査テーブルは４種類であ
るので、この走査テーブル切換部３４は２ビツトの制御
コードを出力する。アドレス発生部３０はブロック内の
アドレスを順次発生する。走査アドレス変換部３６では
、走査テーブル切換部３４からの２ビツトの制御コード
に基づいてアドレス発生部３０から出力されたアドレス
の変換を行い走査順にしたがったアドレスを生成する。

符号化部３８では変換係数メモリ３３から（１０）順次読み出された変換係数を符号化する。一方、最小符
号長検出部３７では、走査テーブル群３５で用意された
４種類の走査テーブルで符号化した符号データの内、最
小の符号長を検出し、寸た走査テーブル番号出力部３９
では、最小符号長が検出された走査テーブル番号を符号
化部３８に出力する。そして、符号化部３８では、走査
テーブル番号出力部３９から得られた走査テーブルで符
号化した符号ブタに、走査テーブル番号をヘッダとして
付加して出力する。

発明の効果以上のように本発明の第１の符号化装置によれば、ブロ
ック内の変換係数の大きさの分布により、符号化時の走
査方向を切り換、ｔられるので、０の変換係数がより連
続的に発生する確率が高くなり、圧縮率が向上する。

′また、本発明の第２の符号化装置によれば、各ブロッ
クに卦いて、符号長が最小となる走査順に符号化される
ので、圧縮率が向上する。

【図面の簡単な説明】

（１１）第１図〜第４図は本発明の第１の実施例を示すもので、
第】図は符号化装置のブロック図、第２図は同装置の要
部を示すブロック図、第６図１ａｌ〜ｌｄｌはマスクパ
ターンを示す図、第４図は符号ブタの構成国、第５図は
第２の実施例における符号化装置のブロック図、第６図
１ａｌ〜ｌｄｌは離散コサイン変換の変換係数の特徴を
示す図、第７図１ａ）〜ｌｄｌは変換係数の走査順を示
す図である、１１・・・ブロック読み出し部、１２・・・ＤＣＴ部、
１３・・・変換係数メモリ、１４・・・グループ分類部
、１５・・・走査アドレス生成部、１７・・・符号化部
、］８・・・走査テーブル群、３１・・・ブロック読み
出し部、３２・・・ＤＣＴ部、３３・・・変換係数メモ
リ、３４・・・走査テーブル切換部、３５・・・走査テ
ーブル群、３７・・・最小符号長検出部、３８・・・符
号化部、３９・・・走査テーブル番号出力部。

Claims

【特許請求の範囲】１、画像をＮ×Ｎ（Ｎ：整数）画素のブロックに分割す
るとともに前記ブロック単位に直交変換を施し、得られ
た変換係数に対して符号化する符号化装置であって、前
記ブロック内の変換係数の大きさにしたがって、前記ブ
ロック単位に複数のグループのいずれかに分類してグル
ープ番号を発生する手段と、前記グループ番号により各
グループ毎に異なる走査テーブルを用いて変換係数を符
号化する手段とを具備した符号化装置。２、画像をＮ×Ｎ（Ｎ：整数）画素のブロックに分割す
るとともに前記ブロック単位に直交変換を施し、得られ
た変換係数に対して符号化する符号化装置であって、複
数の走査テーブルと、前記複数の各走査テーブルにした
がって変換係数を符号化する手段と、前記変換係数を符
号化した中から最小の符号長を検出する手段と、前記最
小の符号長が得られた走査テーブル番号を出力する手段
とを具備した符号化装置。