JPH04100390A - 高能率符号化方式 - 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、音声や画像信号を効率よく符号化する高能率
符号化方式に関する。

〔従来の技術〕

一般に高能率符号化は、音声や画像信号の低ビツトレー
ト伝送によく利用される。本説明では離散コサイン変換
（直交変換）を使用した画像の高能率符号化を例に示す
。

画像を複数の標本点からなる小ブロックに分割し、その
ブロックに対して離散コサイン変換を行うことにより、
変換係数を求める。この変換係数は、量子化され低次の
係数から始まり順次高次の係数にいたる１次元信号とさ
れ、順番に可変長符号化される。可変長符号化は、量子
化された変換係数の頻度分布に適した１組の可変長符号
（例えばハフマン符号）テーブルを用いる方法が一般的
である。また、ある次数の係数以後の係数値が全て零で
ある場合には、それらに対して可変長符号を与える代わ
りに、その係数以後の係数が全て零であることを示す符
号（ブロック終了符号：　ＥＯＢ符号）を与え、それ以
前の可変長符号と多重して伝送することも知られている
。

画像信号を、離散コサイン変換した場合には、低次の成
分にその電力が集中し、高次の成分は小さくなることが
知られている。そのため、　、Ｉｉ量子化れた変換係数
の頻度分布も低次と高次では異なり、前述したような単
一の可変長符号テーブルでは、高い符号化効率を得られ
ない。

そこで、特開昭６３−１２１３２１号公報に記載されて
いるように、変換係数値の分布に応じた可変長符号テー
ブルを複数組もち切り替える方式が採られている。この
方式は、量子化された変換係数を可変長符号化する際に
、その係数の次数に応じて可変長符号化テーブルを切り
替えることに特徴がある。すなわち、変換係数の次数に
応じて可変長符号化テーブルを切り替えることにより、
従来問題とされた係数値の分布特性と可変長符号テーブ
ルの不適合による情報圧縮効果の減少を解決する方式で
ある。

また、可変長符号化テーブルには、変換係数値だけの頻
度分布により可変長符号語を決めるものが一般的である
が、有効な変換係数値（零でない値）とその直前の零の
長さ（ランレングス）の２つの要素からなる頻度分布に
より可変長符号語を決める２次元ランレングス符号化等
もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べた従来技術では、係数の次数により、分布特性
を考慮した可変長符号化テーブルの切り替えをした。し
かし、１次元信号とされた変換係数列に着目すると、絶
対値の大きな係数値の後の係数値と、小さな係数値の後
の係数値では、その分布特性は異なる。例えば、絶対値
の大きい係数値の後にブロック終了符号がくる確率は低
いし、また逆に小さい係数値の後のブロック終了符号の
確率は高い。すなわち、従来技術ではこのような係数間
での条件つき確率を考慮しなかったため、符号化効率を
十分に向上できなかった。

また、従来方式での可変長符号化テーブルは、係数値毎
もしくは係数値とランレングスとの頻度分布により決め
られていたため、係数間の相関が考慮されず、この点で
も符号化効率を十分に向上できない問題があった。すな
わち、例えば、小さな係数値の後ではブロック終了符号
の確率が高い。

その場合、係数値の可変長符号とブロック終了符号との
２つの符号を多重するよりも、１つの符号で表現した方
が効率は上がる。

本発明の目的は、係数間での条件付き確率を考慮した、
符号化方式を提供することと、複数の係数値あるいはブ
ロック終了信号とを纏めた符号化テーブルを使用する符
号化方式を提供し、高い情報圧縮率を実現することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、可変長符号化した係数値
により、次に符号化する係数値の可変長符号化テーブル
を切り替えることが、本発明の第１の特徴である。また
、本発明の第２の特徴は、複数の係数値あるいはブロッ
ク終了信号を同一の可変長符号空間に割り当てた可変長
符号テーブルを利用することである。

〔作用〕

符号化した係数値により次に符号化する係数値の可変長
符号化テーブルを切り替えることにより、より係数値の
分布特性に適合した可変長符号化テーブルから符号を生
成することが可能となる。

また、相関の強いことが知られる係数値とブロック終了
信号を、１つに纏めることにより、符号語長の短縮が可
能となる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１の実施例である６点線で囲まれ
た部分が本発明の特徴の部分であり、その他は高能率符
号化装置として従来より周知の部分である。まず周知の
部分から説明する。画像信号入力ボートｌから入力され
た画像信号は、情報源符号器２により情報圧縮される。

情報源符号器２により情報圧縮された信号は、可変長符
号器３により可変長符号化される。この可変長符号３と
情報源符号化器２からのパラメータを統合符号器４によ
り合成し、伝送バッファ５に送出する。そして、高能率
符号化された画像信号は、回線ボート６より回線に送出
される。

次に情報源符号器に２次元の離散コサイン変換を使用し
た場合について説明する。２次元の離散コサイン変換は
、画像信号を例えば８画素×８画素の小ブロックに分割
し、それぞれのブロックに対して行う。離散コサイン変
換により、小ブロックは第２図に示すような一種の２次
元の周波数成分に分解された変換係数に写像される。変
換係数は量子化され、低次の成分より順次高次の成分に
いたる１次元信号として、順番に可変長符号器に伝送さ
れる。

次に、第１図の本発明の部分について説明する。

本発明は、可変長符号器３に特徴を持つものであり、第
１図の点線内は、その１構成例である。この可変長符号
器は、１つ前に符号化した係数を、選択器３ｂに入力す
るための遅延器３ａと、可変長符号化テーブルを選択す
る選択器３ｂと、選択される可変長符号化テーブル３ｃ
および３ｄから構成される。

そのアルゴリズムを説明するための一例を第３図のフロ
ーチャートで示す。まず、情報源符号器でジグザグに並
べられた１次元の変換系数列から、符号化する変換係数
を１つ読み出す。読み出された係数が零（無効係数）の
場合には、ランレングスのカウンタＬを１つ増加させる
。係数が零でない（有効係数）場合には、１つ前の変換
係数に応じて可変長符号テーブルを選択する。選択され
たテーブルを基に、変換係数とランレングスとを可変長
符号化し伝送バッファに符号を送出する。

第１図の例は、可変長符号化テーブルを２つだけ使用し
た方式であるが、第４図に示すように多゛数の可変長符
号化テーブルを選択することも容易に類推される。また
可変長符号化テーブルの選択としては、 （ａ）前変換係数値のみにより符号化テーブルを選択、 （ｂ）前変換係数値と変換係数の次数により符号化テー
ブルを選択、 （ｃ）前変換係数値とそれまでの零の数（ランレングス
）により符号化テーブルを選択、 等が考えられる。

次に、本発明の第２の実施例を第５図を用いて説明する
。第５図は複数の係数値あるいはブロック終了信号を同
一の符号語空間に割り当てた可変長符号化テーブルの一
例を示すものである。すなわち、係数値の絶対値とその
次にくる信号がブロック終了信号である場合を１つの符
号語とした例である。

前述の例は、従来２つの符号を１つの符号に纏めたもの
であるが、複数の係数値あるいはブロック終了信号を１
つの符号に纏められることも容易に想像できる。

〔発明の効果〕

符号化した係数値により次に符号化する係数値の可変長
符号化テーブルを切り替えることにより、より係数値の
分布特性に適合した可変長符号化テーブルから符号を生
成することが可能となる。その結果、符号化効率が上昇
し、画質を向上できる。

また、相関の強い係数値あるいはブロック終了信号を、
１つに纏めることにより、符号の短縮が可能となり、そ
の結果符号化効率が一ヒ昇し、画質が向上する。

いずれの方法も、可変長符号化部のわずかな追加、改良
により実現できる。したがって、実用上効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図、第２図は画像を直交変換した時の変換係数を示す
図、第３図は本発明のアルゴリズムを説明するフローチ
ャート、第４図は本発明の変形例のブロック図、第５図
は本発明の第２の実施例であり、有効係数とブロック終
了信号とを組み合わせた符号化テーブルの一例を示す図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直交変換を用いた画像の高能率符号化装置において
   、変換係数のレベルに応じて、次に符号化する変換係数
   の符号化テーブルを選択的に切り換えることを特徴とす
   る符号化方式。 ２、第１の請求項の符号化テーブルとして複数の係数値
   またはブロック終了信号とを纏めた可変長符号を使用す
   る符号化方式。