JPH03238563A - 画像データ符号化及び復元方法並びに装置 - 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】 ［概要コ 多値画像を複数の画素からなるブロックに分割した後に
直交変換して符号化し、また符号化されたデータから元
の画像を復元する画像データ符号化及び復元方法並びに
装置に関し、 階調変化の如何に関わらず高画質の画像を符号化及び復
元することを目的とし、 粗い量子化と細い量子化を行う少なくとも２種類の量子
化閾値を準備し、符号化時にはまず粗い量子化用の閾値
を使用して量子化し、この量子化による最高次数の非零
係数の位置が予め定めた高次部にあれば、粗い量子化用
の閾値を選択して量子化し、この量子化係数に閾値判別
情報を付加して符号化データとして出力し、一方、低次
部にある時には、細かい量子化用の閾値を選択して量子
化し、量子化係数に閾値判別情報を付加して符号化デー
タとして出力する。一方、画像の復元は、符号化データ
から復号された閾値判別情報により２種類の量子化閾値
のいずれか一方を選択して逆量子化することで画像を復
元する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、多値画像の符号化及び復号化を行う画像デー
タ処理方法及び装置に関し、特に、多値画像を複数の画
素からなるブロックに分割して、ブロック内の画素を直
交変換した後に符号化し、また符号化されたデータから
元の画像を復元化する画像データ処理方法及び装置に関
する。

画像データの高能率な圧縮方式として、例えば適応離散
コサイン変換符号化方式がある。

適応離散コサイン変換符号化方式（ＡｄａｐｔｉｖｅＤ
ｉｓｃ＋ｒｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ以
下、略してｒＡＤＣＴＪと称する）について次に説明す
る。

ＡＤＣＴは、画像を８×８画素からなるブロックに分割
し、各ブロックの画信号を２次元離散コサイン変換（以
下ｒＤＣＴｊと称する）により空間周波数分布の係数に
変換し、視覚に適応した閾値で量子化し、求めた量子化
係数を統計的に求めたハフマン・テーブルにより符号化
するものである。

第１１図に示すＡＤＣＴの基本ブロック図、及び第１２
図に２次元ＤＣＴ変換部のブロック図に従って符号化動
作を詳細に説明する。

まず画像を第１５図に示すＨｘｎ＝８Ｘ８画素からなる
ブロックに分割し、第１１図の端子１０からＤＣＴ変換
部１２に入力する。ＤＣＴ変換部１２ては、入力された
画信号をＤＣＴにより直交変換し、第１６図に示す空間
周波数分布のＤＣＴ係数を求めて線形量子化部１４に出
力する。線形量子化部１４ては、入力されたＤＣＴ係数
を、視覚実験により決められた第１５７に示す閾値で構
成する量子化マトリクス８４の値により、線形量子化す
る。

第１６図のＤＣＴ係数を第１７図の閾値で量子化した結
果を第１８図に示す。この第１８図に示すように、閾値
以下のＤＣＴ係数はＯとなり、左上隅のＤＣ成分とわず
かのＡＣ成分のみが値を持つ量子化係数が生成される。

第１８図のように２次元的に配列された量子化係数は、
第１９図に示すジグザグスキャンにより、１次元に変換
され、可変長符号化部１８に人力される。可変長符号化
部１８は、各ブロック先頭のＤＣ成分と前ブロックのＤ
Ｃ成分との差分を可変長符号化する。ＡＣ成分について
は、値がゼロでない有効係数の値（以下「インデックス
」と称する）と、有効係数までの値がゼロとなる無効係
数のランの長さ（以下「ラン」と称する）を、ブロック
ごとに可変長符号化する。ＤＣ，ＡＣ各成分は、画素ご
との統計量をもとに作成するハフマン・テーブルで構成
する符号表２０を用いて符号化され、得られた符号デー
タは端子２２より順次出力される。

第１２図に取出して示す２次元ＤＣＴ変換部１２は、１
次元ＤＣＴ変換部８６、較値部８８．１次元ＤＣＴ変換
部９０及び較値部９２で構成される。

次に、符号データの復元動作を説明する。

第１３図はＡＤＣＴの復元回路のブロック図を示し、ま
た第１４図に２次元逆ＤＣＴ変換部のブロック図を示す
。

第１３図の端子５８から入力された符号データは、可変
長復号部６２に人力される。可変長復号部６２では、符
号表２０のハフマン・テーブルと逆のテーブルで構成す
る復号表６５により、入力された符号データをインデッ
クスとランの固定長データに復号し、逆量子化部６４に
出力する。逆量子化部６４は、量子化マトリクス９６の
各々に、量子化制御パラメータで乗算して量子化閾値を
求め、この量子化閾値を量子化係数に乗算することによ
り、入力された量子化係数を逆量子化してＤＣＴ係数を
復元し、２次元逆ＤＣＴ変換部６８に出力する。２次元
逆ＤＣＴ変換部６８は、人力されたＤＣＴ係数を逆ＤＣ
Ｔ係数により直交変換し、空間周波数分布の係数を画信
号に変換する。

具体的には第１４図に示すように、端子９８より入力さ
れたＤＣＴ係数は１次元逆ＤＣＴ変換部１００で１次元
逆ＤＣＴ変換され、転置部１０２に出力される。転置部
１０２は、１ブロツク内の係数の行と列を入れ換えて↓
次元逆ＤＣＴ変換部１０４に出力する。■次元逆ＤＣＴ
変換部１０４は、入力された転置後の係数を再び１次元
逆ＤＣＴ変換し、転置部１０６に出力する。転置部１０
６は、転置部１０６と同様に再度１ブロツク内の係数の
行と列を入れ変えることにより得られる信号を、端子１
０８から出力することにより、画像が復元される。

［従来の技術］ 従来のＡＤＣＴ方式において、量子化係数はＤＣＴ係数
と量子化閾値によって求まる。第２０図に従来の線形量
子化回路の構成図を示す。

第２０図において、まず符号化に先立ち、量子化閾値保
持部１１４には量子化マトリクス（ＶＴＨ）が量子化閾
値として保持されている。

端子１１０より入力されるＤＣＴ係数は、ＤＣＴ係数入
力部１１２に保持される。ＤＣＴ係数入力部１１２は、
タイミング制御部１１６からのデータ読出信号（ＲＥ　
Ｄ）に従って、人力されたＤＣＴ係数を１個づつ順次除
算器１１８に出力する。

また、量子化閾値保持部１１４は同様に、タイミング制
御部１１６からのデータ読出信号（ＲＥ　Ｄ）に従って
、保持している各ＤＣＴ係数に対応した量子化閾値を順
次除算器１１８に出力する。除算器１１８は、入力され
た各画素のＤＣＴ係数を量子化閾値で除算し、結果（商
）を量子化係数（ＱＵＤ）として端子１２０に出力する
。１個分のＤＣＴ係数の量子化が終了したら、タイミン
グ制御部１１６は、ＤＣＴ係数入力部１１２と量子化閾
値保持部１１４に次のＤＣＴ係数と量子化閾値の読出し
を指示し、次の係数の量子化を行う。このように、ＤＣ
Ｔ係数入力部１１２に保持されているＤＣＴ係数を１個
単位で読出し、量子化閾値保持部１１４に保持されてい
る量子化閾値で除算して、その結果を対象画素の量子化
係数として出力する処理をブロック単位に１画面分繰り
返すことにより、１画面分のＤＣＴ係数が量子化される
。

一方、符号データからインデックスとランの固定長デー
タに変換された量子化係数は、第２１図に示す線形逆量
子化回路で画像に復元される。

第２■図において、端子１２２．、ｌ：−り入力される
量子化係数は、量子化係数入力部１２４に保持される。

量子化係数人力部１２４は、タイミング制御部１２８か
らのデータ読出信号（ＲＥ　Ｄ）に従って、人力された
量子化係数を１個づつ、順次乗算器１３０に出力する。

また、量子化閾値保持部１２６は同様に保持している各
ＤＣＴ係数に対応した量子化閾値を順次乗算器１３０に
出力する。

乗算器１３０は、入力された各画素の量子化係数を量子
化閾値で乗算し、結果（積）をＤＣＴ係数（ＩＮＤＥＸ
）として端子１３２に出力する。１個分の量子化係数の
逆量子化が終了したら、タイミング制御部１２８は、量
子化係数入力部１２４と量子化閾値保持部１２６に次の
量子化係数と量子化閾値の読出しを指示し、次の係数の
逆量子化を行う。このように、量子化係数入力部１２４
に保持されている量子化係数を１個単位で読出し、量子
化閾値保持部１２６に保持されている量子化閾値で乗算
し、出力する処理をブロック単位に１画面分繰り返すこ
とにより、１画面分の量子化係数が逆量子化される。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、このような従来のＡＤＣＴ方式にあっては、
ＤＣＴ係数を量子化する際、すべてのＤＣＴ係数を１種
類の量子化閾値で量子化している。

一般に人間の視覚は、階調が激しく変化する部分では、
近似誤差が多少あっても比較的画像劣化の認識は行われ
にくい。第１７図の量子化閾値は、この視感度特性を利
用したものである。

しかしながら、人間の視覚は、逆に階調が緩やかに変化
している部分では、近似誤差が多少でもあると画像の劣
化が目につきやすい。従って、第■７図に示した１種類
の量子化閾値では階調が緩やかに変化している場合の画
像の劣化が目立つという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、階調変化の如何に関わらず常に高画質の画像の符
号化及び復元ができる画像データ符号化及び復元方法並
び装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、原画像をそれぞれが複数の画素からなる
複数のブロック（例えば８×８画像のブロック）に分割
して得られる各ブロックごとに、ブロック内の前記複数
の画素の階調値を２次元離散コサイン変換してＤＣＴ係
数を求め、更に予め定めた閾値（ＶＴＲ）により量子化
して符号化データとして出力し、一方、符号化データか
ら復号された量子化係数を前記閾値（ＶＴＲ）による逆
量子化後に逆２次離散コサイン変換して原画像を復元す
る画像データ符号化および復元方法並びに装置を対象と
する。

このような画像データ符号化及び復元方法並びに装置に
つき本発明にあっては、ＤＣＴ係数を粗く量子化する第
１閾値（ＶＴＨＨ）と、ＤＣＴ係数を細かく量子化する
第２閾値（ＶＴＨＬ　）との少なくとも２種類の閾値を
準備し、まず符号化時には第１図（ａ）示すように、■
のＤＣＴ係数を■の　第１閾値（ＶＴＨＬ　）を用いて
粗く量子化して■の量子化係数を求め、■の量子化係数
の内の最高次数の非零係数の位置が少なくと２分割され
た領域の高次部にあるときには、■のように、第１閾値
（ＶＴＨ、）の選択によりＤＣＴ係数を粗く量子化した
量子化係数を符号化データに、量子化に使用した第１閾
値（ＶＴＨＨ）を示す閾値判別情報を付加して出力する
（ＯＵＴＩ）。

一方、■の量子化係数の内の最高次数の非零係数の位置
が低次部にあるときには、■のように第２の閾値（ＶＴ
ＨＬ　）の選択により細かく量子化した量子化係数に、
量子化に使用した第２閾値（ＶＴＲＩ）を示す閾値判別
情報を付加して符号化データとして出力する（ｏｕｔ２
）。

次に復元処理は、第１図（ｂ）に示すように、符号化デ
ータから分離した閾値判別情報に基づいて第１閾値（Ｖ
Ｔ）１．　）　又ハ第２閾値（ＶＴＨＬ）を選択し、同
じく復号された量子化係数に選択された閾値を用いて逆
量子化してＤＣＴ係数を求め、更に逆ＤＣＴ変換して画
像を復元する。

ここで符号化における量子化係数の最高次数の非零係数
の位置を検出するための走査としては、量子化係数を高
次から低次に逆にジグザク走査する逆ジグザグ走査を行
う。

［作用］ 次に第２図を参照して本発明の詳細な説明する。

まず第２図（ａ）の符号化処理を説明する。

本発明の符号化では、第２図のステップＳ１（以下「ス
テップ」は省略）で例えば８×８画素にブロック分けし
た画像信号をＤＣＴ変換してＯＣＴ係数を求め、次の８
２．Ｓ３でＤＣＴ係数を粗く量子化する第１の量子化閾
値ＶＴＲ，と、細かく量子化する第２量子化閾値■ＴＨ
Ｌとの少なくとも２種類の８２．Ｓ３を用意する。即ち
、ＶＴＨ，で量子化した場合、画像は荒くなり、ＶＴＨ
Ｌで量子化した場合、画像は細かくなる。閾値ｖＴＨ，
Ｉ、■ＴＨＬは、基準閾値を有し、コノ基準閾値に乗算
する量子化制御パタラメータＳＦ、。

ＳＦＬ　（−〇〜１００）の値を選択することで求める
。

更に、例えばｎＸｎ＝８Ｘ８画素に対応した量子化係数
について、少なくとも２分割して高次部と低次部の境界
位置を予め設定しておく。例えば第３次係数までを低次
部、４次以降を高次部とする。

符号化時の量子化処理においては、原画像信号を８１で
ＤＣＴ変換してＳ４でＤＣＴ係数を求め１、Ｓ４で得ら
れたＤＣＴ係数を８５でまず第１の量子化閾値ＶＴＲ，
を用いて量子化する。次に、Ｓ６で量子化係数の高次部
を走査する。このとき、高次部の量子化係数に非零係数
（値が０でない係数）が存在していることを８７で判別
した場合には、このブロックの階調が激しく変化してい
るとみなすことができるため、Ｓ５で得られた量子化係
数に付加される量子化閾値情報に“Ｈ”をセットして符
号化データとして出力する。

Ｓ７て高次部に量子化係数の非零係数が存在せず、低次
部に存在した場合には、このブロックの階調は緩やかに
変化しているとみなすことができる。そこで、Ｓ８に進
んで量子化係数に付加する量子化閾値情報に“Ｌをセッ
トし、Ｓ９で再びＤＣＴ係数を読み込み、第２の量子化
閾値ｖＴＨ，。

により量子化する。尚、Ｓ９の量子化ではＤＣＴ係数の
高次部を強制的に零にした後、低次部のみは量子化して
もよい。

このような符号化処理を行うことにより、階調の変化が
激しい場合、ＤＣＴ係数が荒く量子化され、階調の変化
が緩やかな場合、ＤＣＴ係数は低次部のみ細かく量子化
され、高次部はすべて零となる。

次に復元処理は第２図（ｂ）に示すように、まｆｓｌ、
Ｓ２で量子化制御パタラメータＳＦ、。

Ｓ　Ｆ　ｔの設定により第１の量子化閾値ｖＴＨＨと第
２の量子化閾値Ｖ　Ｔ　ＨＬを求める。次に符号化デー
タから分離した量子化閾値情報が“Ｈ“か否かＳ３で判
別し、“Ｈ”であった場合にはＳ５で量子化閾値として
ＶＴＨ，Ｉを選択してＳ６で逆量子化を行う。また、量
子化閾値情報が“Ｌ”であった場合にはＳ３から８４に
進んで■ＴＨＬを選択し、Ｓ６で逆量子化を行う。

従って、本発明によれば、符号化及び復号のいずれにお
いても量子化係数の高次部の非零係数の有無を検出し、
量子化閾値を切り換えることで、階調の緩やかな部分の
量子化処理は細かく、変化の激しい部分の量子化処理を
荒く行い、画質の向上を図ることができる。しかも、量
子化係数に付加する閾値判別情報は、２値の符号を用い
れば高能率に圧縮できるため、符号量が増加することも
ない。

［実施例］ 第２図は本発明の画像データ符号化装置の一実施例を示
した実施例構成図である。

第２図において、端子１０からは例えば第１５図に示し
た８×８画素からなるブロックに分割した画像信号が人
力する。２次元ＤＣＴ変換部１２は端子１０から入力さ
れた画像信号を直交変換（ＤＣＴ変換）して第１６図に
示した空間周波数分布をもつＤＣＴ係数を線形量子化部
１４に出力する。

線形量子化部１４は量子化閾値決定部１６からの量子化
閾値によりＤＣＴ係数を線形量子化して量子化係数を求
める。例えば第１８図に示すような量子化係数が求めら
れる。

線形量子化部１４で求められた量子化係数は、第１９図
に示すジグザクスキャンにより１次元に変換され、可変
長符号化部１８に入力される。

可変長符号化部１８は、各ブロック先頭のＤＣ成分と前
ブロックのＤＣ成分との差分を可変長符号化する。また
ＡＣ成分については、有効係数（非零係数）としてのイ
ンデックスとインデックスまでの無効係数（零係数）の
ランの長さとしてのランを、ブロック毎に可変長符号化
する。更にＤＣ及びＡＣの各成分は、画像毎の統計量を
もとに作成するハフマン・テーブルで構成する符号表２
０を用いて圧縮符号化され、得られた符号化データは端
子２０より順次出力される。

可変長符号化部１８から出力された符号化データはバッ
ファＡで構成される可変長符号保持部５０に１次的に保
持された後、マルチプレクサ５４から読出される。

量子化閾値決定部１６の複数種類の閾値の中から量子化
に使用する閾値を選択すると共に、選択した閾値を示す
閾値判別情報をバッファＢで構成される閾値判別情報保
持部５２に１次的に保持さ・ｔ１マルチプレクサ５４に
より可変長符号保持部５０の符号化データと共に読出さ
れる。

第３図は第２図の画像データ符号化装置における量子化
閾値決定部１６の一実施例を示した構成図である。

第３図の量子化閾値決定部１６にあっては、ＤＣＴ係数
を粗く量子化する第１の量子化マトリクスＶＴＨイを第
１の量子化閾値保持部４６に保持すると同時に、ＤＣＴ
係数を細かく量子化する第２の量子化閾値ｖＴＨＬを第
２の量子化閾値保持部４８に予め保持している。具体的
には量子化基準値に乗算する量子化制御パラメータＳＦ
、、ＳＦＬを決めることで２種類の量子化閾値ＶＴＨ，
。

ＶＴＨ，を求めることができる。

端子２４からはＤＣＴ係数が人力し、ＤＣＴ係数保持部
２６に保持される。まず量子化閾値保持部４６に保持さ
れている量子化閾値Ｖ　Ｔ　ＨＨとＤＣＴ係数保持部２
６に保持されているＤＣＴ係数が除算部２８に送られて
量子化され、その結果を量子化係数保持部３０に保持す
る。

次に逆ジグザグアドレス発生部３２から発生されたアド
レスに従って量子化係数保持部３０から読出された量子
化係数と、零発生部３６で発生した“０”を比較部３４
に送り出し、比較部３４で高次部の非零係数の検出を行
う。この実施例にあっては、例えば第９図に示すように
、８×８画素からなるブロックをＮ＝２分割し、砂地で
示す第３次（逆ジグザクスキャンの１＝５４番目）まで
を高次部とし、それ以降を低次部としている。

比較部３４でｉ番目の量子化係数Ｄ　（ｉ）で、Ｄ（ｉ
）≠０ となって非零係数が最初に検出されると（最高次数の非
零係数の検出）、これをラッチ部３８に送り、スキャン
番号−１を比較部４０に出力する。

比較部４０はラッチ部３８からのスキャン番号＝ｉと閾
値アドレス発生部４２からの閾値１１ｈ％例えば第９図
の場合には閾値ｉ＋ｈ＝５４とを比較し、ｉ≦５４ であればＤ　（ｉ）≠０となる非零係数は高次部に存在
し、一方、 ｉ〉５４ であればＤ　（ｉ）≠Ｏとなる非零係数は低次部に存在
するものと判断する。

比較部４０の判断結果はマルチプレクサ４４に送られ、
非零係数が高次部に存在した場合は、量子化閾値保持部
４６からのｖＴＨ，を量子化閾値として決定して線形量
子化部１４に出力する。

一方、比較部４０の判断結果から非零係数が低次部に存
在していた場合は、量子化閾値保持部４８からの■ＴＨ
Ｌをマルチプレクサ４４で選択して線形量子化部１４に
出力する。

更に、比較部４０の判断結果は、閾値判別情報として出
力され、例えば ＶＴＲ，判別情報；Ｈ ＶＴＲ，判別情報；Ｌ となる２値情報として出力される。

尚、比較部４０において最初の非零係数（最高次数の非
零係数）が低次部に存在してマルチプレクサ４４により
量子化閾値ＶＴＨＬを選択した場合には、第３図の線形
量子化部１４に２次元ＤＣＴ変換部１２で変換されたＤ
ＣＴ係数を入力して保持する際に、高次部のＤＣＴ係数
を強制的に零とし、選択された量子化閾値Ｖ　Ｔ　ＨＬ
による量子化は低次部のＤＣＴ係数に対′してのみ行う
。これにより線形量子化の処理量を低減できる。

第５図は本発明の画像データ符号化装置の他の実施例構
成図であり、この実施例にあっては、閾値判別情報保持
部５２からの閾値情報をＭＭＲ符号化部５６で圧縮して
マルチプレクサ５４に出力したことを特徴とし、閾値判
別情報を付加しても符号量を最小限に抑えることができ
る。

ここで第３図のマルチプレクサにより１つの符号データ
となる量子化係数の符号データＤｖ及び閾値判別情報Ｄ
ｆの出力のフォーマットは、バッファＡ、　　Ｂの有無
により次のようになる。

■バッファＡ、　　Ｂがない場合；　ＤＩ　Ｄｖ　Ｄｉ
　Ｄｖ　　・・■バッファＡがある場合　　、Ｄｌ・・
ＤＩＤｖ・・Ｄｖ■バッファＡ、　　Ｂがある場合；Ｄ
ｖ・・ＤｖＤｆ・・Ｄｌまた第５図の出力フォーマット
は次のようになる。

■バッファＣがある場合；Ｄｖ・・ＤｖＤｆ・・Ｄ１■
バッファＣがない場合、Ｄｆ・・ＤｆＤｖ・・Ｄｖ即ち
、前記■は画素単位で符号化データと閾値判別情報を出
力し、前記■〜■は画面単位で符号化データと閾値情報
を出力する。

第６図は本発明の画像データ復元装置の実施例構成図で
ある。

第６図において、端子５８から入力された符号化データ
に含まれる量子化係数の符号データと閾値判別情報はデ
マルチプレクサ６０で分離され、量子化係数符号化デー
タは可変長復号部６２に人力され、また量子化閾値情報
は量子化閾値検出部６６に入力される。

量子化閾値検出部６６は量子化判別情報が“Ｈ”であれ
ば、既に保持している第１の閾値ＶＴＲイを出力し、“
Ｌ”であれは第２の閾値ＶＴＲ，を出力する。

可変長復号部６２に入力された符号化データは、第３図
の復号表２０のハフマン・テーブルと逆のテーブルで構
成する復号表６５により、インデックスとランで成る固
定長の量子化係数に復号され、逆量子化部６４に出力さ
れる。逆量子化部６４は量子化閾値検出部６６で検出さ
れた第１の量子化閾値ＶＴＲ□または第２の量子化閾値
Ｖ　Ｔ　ＨＬを量子化係数に乗算することにより、入力
した量子化係数を逆量子化してＤＣＴ係数を復元する。

逆量子化部６４で復元されたＤＣＴ係数は２次元逆ＤＣ
Ｔ変換部６８で逆ＤＣＴ変換により直交変換され、空間
周波数分布でなるＤＣＴ係数は画像信号に変換され画像
信号として出力される。

第７図は第６図の画像データ復号装置における量子化閾
値検出部５８の一実施例を示した構成図である。

第７図において、量子化閾値検出部６６には、ＤＣＴ係
数を粗く量子化する第１の量子化閾値■ＴＨ，を保持し
た第１の量子化閾値保持部８ｏと、ＤＣＴ係数を細か（
量子化する第２の量子化閾値ＶＴＨ，を保持した第２の
量子化閾値保持部８２が設けられる。

端子７２からは第６図の可変長復号部６２て復号された
量子化係数か入力し、量子化係数保持部７４に保持され
る。端子７６からは第６図のマルチプレクサ６０で分離
された閾値判別情報が入力し、閾値情報保持部７８に保
持される。次に閾値情報保持部７８に保持された閾値判
別情報をマルチプレクサ８４に送り、閾値判別情報に応
じて量子化閾値保持部８０又は８２のいずれか一方を選
択し、選択した量子化閾値を量子化係数保持部７４の量
子化係数とともに次段の線形逆量子化部６４に出力する
。

即ち、 閾値判別情報Ｈ、ＶＴＨ□ 閾値判別情報Ｌ　、ＶＴＨＬ となる。

第８図は本発明の画像データ復元装置の他の実施例構成
図であり、第５図の画像データ符号化装置で符号化され
たデータを復元する。

即ち、第５図の符号化装置ではＭＭＲ符号化部５６によ
り閾値判別情報をＭＭＲ符号化して本来の量子化係数符
号化データに付加していることから、第８図の実施例で
は、デマルチプレクサ６０で分離した閾値判別情報のＭ
ＭＲ符号化データをＭＭＲ復号部７０に入力して復号し
た後に量子化閾値検出部６６に出力している。他の構成
は第６と同じである。

第１０図は本発明における８×８画素のブロックを低次
部と高次部を設定する他の実施例を示したもので、第７
図のＮ＝２分割に対し、この実施例ではＮ＝３分割とし
、低次部１．低次部２及び高次部に分けている。

このＮ＝３分割の場合の符号化処理は、まず低次部１．
低次部２及び高次部の順にＤＣＴ係数を量子化する度合
が粗くなるように量子化閾値ＶＴＨＬｌ、　Ｖ　Ｔ　Ｈ
Ｌ２．　　Ｖ　Ｔ　ＨＨを決めておく。

符号化は、まずＤＣＴ変換により得られたＤＣＴ係数を
最も粗い量子化のための量子化閾値ＶＴＨ，ｌで量子化
し、最高次数の非零係数が低次部１゜低次部２．高次部
のいずれに存在するか検出する。

非零係数が高次部に存在すれば、ＶＴＲ，を選択してＤ
ＣＴ係数を量子化し閾値判別情報を付加して出力する。

非零係数が高次部に存在せずに低次部２に存在していれ
ば、高次部のＤＣＴ係数を強制的に零とし、ＶＴＨＬ２
を選択してＤＣＴ係数を量子化し閾値判別情報を付加し
て出力する。更に、非零係数が高次部及び低次部２に存
在せずに低次部１に存在していれば、高次部及び低次部
２のＤＣＴ係数を強制的に零とし、ＶＴＲ，、を選択し
てＤ　ＣＴ係数を量子化し閾値判別情報を付記して出力
する。このため閾値判別情報は２ビツトで現される。

一方、Ｎ＝３分割とした第８図の場合の復元処理は、符
号化データから分離した閾値判別情報に基づき対応する
閾値を選択し、同じく復号された量子化係数を選択した
量子化閾値を用いて逆量子化する。

従って、８×８画素領域の分割数Ｎは必要に応じて適宜
に定めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、少なくとも２種類
の量子化閾値をあらかじめ用意しておき、量子化係数の
高次部に非零係数が存在するか否かにより量子化閾値を
切り換えて量子化及び逆量子化処理を行うことで、符号
量を増加させることなく、且つ階調変化の如何に関わら
ず常に高画質な符号化と復元を行うことができる。

また符号化時に使用した閾値の判別情報を付加している
ため、復元回路及び処理が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の作用説明図； 第３図は本発明の画像データ符号化装置の実施例構成図
； 第４図は第３図の量子化閾値決定部の実施例構成図； 第５図は本発明の画像データ符号化装置の他の実施例構
成図； 第６図は本発明の画像データ復元装置の実施例構成図； 第７図は第６図の小誌化閾値検出部の実施例構成図； 第８図は本発明の画像データ復元装置の他の実施例構成
図； 第９図は本発明の低次部と高次部の設定図：第１０図は
本発明の他の低次部と高次部の設定図；第１１図はＡＤ
ＣＴ方式の符号化回路図；第１２図は第１１図の２次元
ＤＣＴ変換部の回路図； 第１３図はＡＤＣＴ方式の復元回路図；第１４図は第１
３図の２次元逆ＤＣＴ変換部の回路図； 第１５図は１ブロツクの原画像信号説明図；第１６図は
第１５図の画像信号をＤＣＴ変換したときのＤＣＴ係数
説明図； 第１７図は視覚に適応した量子化閾値説明図；第１８図
は第１７図の閾値を用いて第１６図のＤＣＴ係数を量子
化したときの量子化係数説明図；第１９図は量子化係数
をジグザグにスキャンするための走査順序説明図； 第２０図は従来の線形量子化回路図； 第２１図は従来の線形逆量子化回路図である。 図中、 １０．２２．２４．５０．６５：端子 １２：２次元ＤＣＴ変換部 １４；線形量子化部 １６：量子化閾値決定部 １８：可変長符号化部 ２０：符号表 ２６：ＤＣＴ係数保持部 ２８：除算器 ３０：量子化係数保持部 ３２：逆ジグザグアドレス発生部 ３４．４０：比較部 ３６：零発生部 ３８：ラッチ部 ４２：閾値アドレス発生部 ４４：マルチプレクサ（ＭＰＸ） ４６．８０：第１の量子化閾値保持部 ４８．８２：第２の量子化閾値保持部 ５０：可変長符号保持部（バッファＡ）５２：閾値判別
情報保持部 ５４：マルチプレクサ ５６：ＭＭＲ符号化部 ６０：デマルチプレクサ ：可変長復号部 ；復号表 ：線形逆量子化部 二量子化閾値検出部 ＝２次元逆ＤＣＴ変換部 ：ＭＭＲ復号部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロックごとに、該ブロッ
   ク内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変
   換してＤＣＴ係数を求め、更に予め定めた閾値により量
   子化して符号化データとして出力し、一方、前記符号化
   データから復号された量子化係数を前記閾値による逆量
   子化後に逆２次元離散コサイン変換して前記原画像を復
   元する画像データ符号化及び復元方法に於いて、前記閾
   値として前記ＤＴＣ係数を粗く量子化する第１閾値（Ｖ
   ＴＨ＿Ｈ）と、細かく量子化する第２閾値（ＶＴＨ＿Ｌ
   ）との少なくとも２種類を有し、符号化時には、前記第
   １閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）を用いた量子化で得られた量子化
   係数につき、非零係数の最高次数の位置が少なくとも２
   分割された高次部にある時には、前記第１閾値（ＶＴＨ
   ＿Ｈ）により前記ＤＣＴ係数を量子化した量子化係数に
   該量子化に使用した閾値判別情報を付加した符号化デー
   タータを出力し、低次部にある時には、前記第２閾値（
   ＶＴＨ＿Ｌ）の選択により量子化した量子化係数に該量
   子化に使用した閾値判別情報を付加した符号化データを
   出力し、 復元時には、前記符号化データから復号された閾値判別
   情報から前記第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）又は第２閾値（Ｖ
   ＴＨ＿Ｌ）を選択し、同じく符号化データから復号され
   た量子化係数を選択された量子化閾値により逆量子化す
   ることを特徴とする画像データ符号化及び復元方法。
2. （２）原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロックごとに、該ブロッ
   ク内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変
   換して得られたＤＣＴ係数を量子化し、得られた量子化
   係数を符号化する画像データ符号化方法に於いて、 前記２次元離散コサイン変換後のＤＣＴ係数を一時的に
   保持する第１過程と； 前記ＤＣＴ係数を量子化する少なくとも２種類の第１閾
   値（ＶＴＨ＿Ｈ）及び第２閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）を保持す
   る第２過程と； 前記第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）又は第２閾値（ＶＴＨ＿Ｌ
   ）から量子化に用いる閾値を選択する第３過程と；前記
   第３過程で選択された閾値で前記ＤＣＴ係数を量子化す
   る第４過程と； 前記第４過程で量子化された量子化係数を一時的に保持
   する第５過程と； 前記第５過程で保持された量子化係数を走査する第６過
   程と； 前記第６過程で走査した量子化係数のうちの非零係数を
   検出する第７過程と； 前記第７過程で検出した非零係数の位置情報を保持する
   第８過程と； 前記第８過程で保持された位置情報から閾値を選択する
   第９過程と； 第９過程で選択された閾値判別情報を保持する第１０過
   程と； 前記第１０過程で保持された閾値判別情報を量子化係数
   に付加する第１１過程と； を有し、符号化に先立ち前記第３過程で前記第１閾値（
   ＶＴＨ＿Ｈ）を選択して記第４過程から第８過程までを
   実行し、第８過程で保持した最高次の非零係数の位置が
   予め定めた位置より高次側にあるときは前記第４過程で
   前記第１の量子化閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）を選択し前記第４
   過程から第１１過程を実行して量子化係数に閾値情報を
   付加して出力し、一方、第９過程で保持した最高次の非
   零係数の位置が予め定めた位置より低次側にあるときは
   、前記第３過程で第２の量子化閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）を選
   択して前記第４過程から第１１過程を実行して量子化係
   数に閾値判別情報を付加して出力することを特徴とした
   画像データ符号化方法。
3. （３）請求項２記載の画像データ符号化方法に於いて、 前記第４過程で量子化された量子化係数を走査する第６
   過程の走査として、量子化係数を高次から低次に逆ジグ
   ザグ走査することを特徴とする画像データ符号化方法。
4. （４）原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロックごとに、該ブロッ
   ク内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変
   換して得られたＤＣＴ係数を求め、更に予め定めた閾値
   により量子化して符号化データとして出力し、一方、前
   記符号化データから復号された量子化係数を前記閾値に
   よる逆量子化後に逆２次離散コサイン変換して前記原画
   像を復元する画像データ復元方法に於いて、 符号化データから復号された量子化係数を一時的に保持
   する第１過程と； 量子化係数を量子化する第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）と第２
   閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）との少なくとも２種類の閾値を保持
   する第２過程と； 前記符号化データから閾値判別情報を分離する第３過程
   と； 前記第３過程で分離した閾値判別情報を一時的に保持す
   る第４過程と； 前記第４過程で保持した閾値判別情報から逆量子化に用
   いる前記第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）又は第２閾値（ＶＴＨ
   ＿Ｌ）を選択する第５過程と； を有し、前記第４過程で保持した閾値判別情報に基づき
   前記第５過程において前記第２過程に保持した２種類の
   閾値のいずれか１つを選択して量子化係数を逆量子化し
   て復元することを特徴とする画像データ復元方法。
5. （５）原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロックごとに、該ブロッ
   ク内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変
   換して得られたＤＣＴ係数を量子化し、該量子化係数を
   符号化データとして出力する画像データ符号化装置に於
   いて、 ＤＣＴ変換後のＤＣＴ係数を一時的に保持するＤＣＴ係
   数保持手段と； ＤＣＴ係数を量子化する第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）及び第
   ２の量子化閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）の少なくとも２種類の閾
   値を保持する量子化閾値保持手段と； 前記量子化保持手段に保持された第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ
   ）と第２閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）から量子化に用いる閾値を
   選択する量子化閾値選択手段と； 前記量子化閾値選択手段で選択された閾値で前記ＤＣＴ
   係数を量子化する量子化手段と；前記量子化手段で量子
   化された量子化係数を一時的に保持する量子化係数保持
   手段と； 前記量子化係数保持手段に保持された量子化係数を高次
   から低次に逆ジグザグ走査する逆ジグザグ走査手段と； 前記逆ジクザク走査手段で走査した量子化係数の内の非
   零係数を検出する非零係数検出手段と；前記非零係数検
   出手段で検出した非零係数の位置情報を保持する非零係
   数保持手段と； 前記非零係数保持手段で保持された非零係数の位置情報
   から量子化に使用する閾値を判別する閾値判別手段と； 該閾値判別手段で判別された閾値判別情報を保持する閾
   値情報保持手段と； 前記閾値情報保持手段に保持した閾値判別情報を量子化
   係数に付加する閾値情報付加手段と；を有し、符号化に
   先立ち前記第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）を用いて前記量子化
   係数保持手段、逆ジクザク走査手段、非零係数検出手段
   及び非零係数保持手段の処理を実行し、前記非零係数保
   持手段に保持した最高次の非零係数の位置が予め定めた
   位置より高次側にある時には、前記量子化閾値選択手段
   で前記第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）を選択して量子化した量
   子化係数に前記閾値情報保持手段の閾値判別情報を付加
   して出力し、最高次の非零係数の位置が予め定めた位置
   より低次側にある時には、前記量子化係数選択手段で前
   記第２閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）を選択して量子化した量子化
   係数に前記機閾値情報保持手段の閾値判別情報を付加し
   て出力することを特徴とする画像データ符号化装置。
6. （６）原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロックごとに、該ブロッ
   ク内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変
   換して得られたＤＣＴ係数を求め、更に予め定めた閾値
   により量子化して符号化データとして出力し、一方、前
   記符号化データから復号された量子化係数を前記閾値に
   よる逆量子化後に逆２次元離散コサイン変換して前記原
   画像を復元する画像データ復元装置に於いて、前記符号
   化データから復号された量子化係数を一時的に保持する
   量子化係数保持手段と； 量子化係数を逆量子化する第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）及び
   第２閾値（ＶＴＨ＿Ｌ）の少なくとも２種類の閾値をを
   保持する量子化閾値保持手段と； 前記符号化データから閾値判別情報を分離する閾値情報
   分離手段と； 該閾値情報分離手段で分離した閾値判別情報を一時的に
   保持する閾値情報保持手段と； 前記閾値情報保持手段に保持した閾値判別情報に基づい
   て前記第１閾値（ＶＴＨ＿Ｈ）又は第２閾値（ＶＴＨ＿
   Ｌ）から逆量子化に用いる閾値を選択する量子化閾値選
   択手段と；を有し、前記閾値情報保持手段に保持した閾
   値判別情報に基づいて前記量子化閾値選択手段において
   前記量子化閾値保持手段に保持さた２種類の閾値のいず
   れか１つを選択して量子化係数を逆量子化することをを
   特徴とする画像データ復元装置。