JPH04215385A

JPH04215385A - 画像データ符号化・復元方法及び装置

Info

Publication number: JPH04215385A
Application number: JP2401795A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Murashita; 村下君孝; Tsuguo Noda; 野田嗣男
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1992-08-06

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像を圧縮符号化する
と共に符号化データから画像を復元する画像データ符号
化・復元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、更に多値画像の直交変換符
号化データから画像を復元する画像データ符号化・復元
方法及び装置に関する。

【０００２】数値デ―タに比べて情報量が桁違いに大き
い画像デ―タ、特に、中間調画像やカラ―画像のデ―タ
を蓄積し、あるいは、高速，高品質で伝送するためには
、画素毎の階調値を高能率に符号化する必要がある。従来、画像デ―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（Ａｄａｐｔｉｖｅ　　Ｄｉｓｃｒｅ
ｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　以下、略し
て「ＡＤＣＴ」と称する）について次に説明する。

【０００３】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、「ＤＣＴ」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―ブ
ルにより符号化するものである。図７に示すＡＤＣＴの
基本構成図に従って、符号化動作を詳細に説明する。

【０００４】まず画像を図１１に示す８×８画素からな
るブロックに分割し、端子２３から２次元ＤＣＴ変換部
２４に入力する。２次元ＤＣＴ変換部２４では、入力さ
れた画信号をＤＣＴにより直交変換して、図１２に示す
空間周波数分布のＤＣＴ係数に変換し、線形量子化部２
５に出力する。具体的には、図８に示すように、端子２
３より入力された画信号は１次元ＤＣＴ変換部３０で１
次元ＤＣＴ変換され、転置部３１でブロック内の係数の
行と列を入れ換え（転置）、１次元ＤＣＴ変換部３２に
出力される。１次元ＤＣＴ変換部３２では、１次元ＤＣ
Ｔ変換部３０と同様に１次元ＤＣＴ変換され、転置部３
３に出力する。転置部３３では、転置部３１と同様の転
置処理を行い端子３４に出力する。

【０００５】このような処理を画像デ―タの全ブロック
について行うことでＤＣＴ係数に変換される。再び図７
を参照するに、線形量子化部２５は、入力したＤＣＴ係
数を、視覚実験により決められた図１３に示す閾値で構
成する量子化マトリクス２９により線形量子化し、例え
ば図１４に示す量子化ＤＣＴ係数が得られる。図１４に
示すように量子化ＤＣＴ係数は、閾値より小さい値のＤ
ＣＴ係数は０となり、ＤＣ成分とわずかのＡＣ成分のみ
が値をもつ量子化ＤＣＴ係数が生成される。

【０００６】２次元的に配列された量子化ＤＣＴ係数は
、第１５図に示すジグザグスキャンと呼ばれる走査順序
に従って１次元に変換され、可変長符号化部２６に入力
される。可変長符号化部２６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。ＡＣ成分については有効係数（値が０でない係数）
の値（以下、「インデックス」と称する）とそこまでの
無効係数（値が０の係数）のランの長さ（以下、　　「
ラン」と称する）を、ブロック毎に可変長符号化する。ＤＣ，ＡＣ各成分は、画像ごとの統計量をもとに作成す
るハフマン・テ―ブルで構成する符号表２７を用いて符
号化され、得られた符号デ―タは順次、端子２８より出
力される。

【０００７】一方、符号デ―タは以下の方法により画像
に復元される。図９にＡＤＣＴの復元回路の構成図を示
し、図１０に２次元逆ＤＣＴ変換部の構成図を示す。図
９において、端子４０から入力された符号デ―タは、可
変長復号部４１に入力される。可変長復号部４１では、
図７の符号表２７のハフマン・テ―ブルと　　逆のテ―
ブルで構成する復号表４２により、入力された符号デ―
タをインデックスとランの固定長デ―タに復号し、逆量
子化部４３に出力する。逆量子化部４３は、量子化マト
リクス２９の各々で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４４に出力する。

【０００８】２次元逆ＤＣＴ変換部４４は、入力された
ＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換により直交変換し、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１０
図に示すように、端子５０より入力されたＤＣＴ係数は
１次元逆ＤＣＴ変換部５１で１次元逆ＤＣＴ変換され、
転置部５２に出力される。転置部５２は、１ブロック内
の係数の行と列を入れ換えて１次元逆ＤＣＴ変換部５３
に出力する。

【０００９】１次元逆ＤＣＴ変換部５３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５４
に出力する。転置部５４は、転置部５２と同様に再度１
ブロック内の係数の行と列を入れ換え、得られた信号を
端子４５から出力することにより、画像が復元される。

【００１０】

【従来の技術】従来のＡＤＣＴ方式において、量子化係
数はＤＣＴ係数を量子化閾値で量子化することで求まる
。図１６に従来の線形量子化回路のブロック図を示す。図１６において、端子６０より入力されたＤＣＴ係数は
、ＤＣＴ係数入力部６１に保持される。ＤＣＴ係数入力
部６１は、タイミング制御部６２からのデ―タ読出し信
号（ＲＥＤ）に従って、入力されたＤＣＴ係数を１画素
毎に順次除算部６３に出力する。また、量子化閾値保持
部６４は同様に、タイミング制御部６２からのデ―タ読
出し信号（ＲＥＤ）に従って保持している各画素に対応
した量子化閾値を順次除算部部６３に出力する。

【００１１】除算部６３は入力された各画素のＤＣＴ係
数を量子化閾値で除算して量子化し、結果を量子化係数
（ＱＵＤ）としてラッチ部６５に出力する。タイミング
制御部６２は、除算部６３のアクセス時間を計算して、
ラッチ部６５にデ―タのラッチ信号（ＬＡＴ）を発生す
る。このラッチ信号（ＬＡＴ）により、ラッチ部６５に
量子化係数がラッチされ、端子６６から出力される。

【００１２】１画素分の係数の量子化が終了したら、タ
イミング制御部６２は、ＤＣＴ係数入力部６１と量子化
閾値保持部６４に次の画素のＤＣＴ係数と量子化閾値の
読出しを指示し、次の画素の係数の量子化を行う。この
ように、ＤＣＴ係数入力部６１に保持されているＤＣＴ
係数を１画素単位で読出し、量子化閾値保持部６４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１画素毎、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ＤＣ
Ｔ係数が量子化される。

【００１３】一方、符号デ―タは図１７に示す逆量子化
回路により以下の方法で画像に復元される。図１７にお
いて、端子７０より入力された符号デ―タは可変長復号
部７１で量子化係数に復元され、量子化係数入力部７２
に入力される。量子化係数入力部７２はタイミング制御
部７３からのデ―タ読出し信号（ＲＥＤ）に従って、入
力された量子化係数を１個づつ順次乗算部７７に出力す
る。

【００１４】また、量子化閾値保持部７４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
算部７７に出力する。乗算部７７は、入力された各画素
のＤＣＴ係数に量子化閾値を乗じて逆量子化する。タイ
ミング制御部７３は、乗算部７４のアクセス時間を計算
して、ラッチ部７５にデ―タのラッチ信号（ＬＡＴ）を
発生する。このラッチ信号（ＬＡＴ）によりラッチ部７
５にＤＣＴ係数がラッチされ、端子７６から出力される
。

【００１５】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７３は、量子化係数入力部７２と
量子化閾値保持部７４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７２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７４に保持され
ている量子化閾値で逆量子化し、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ＤＣ
Ｔ係数が逆量子化される。そして逆量子化されたＤＣＴ
係数を２次元逆ＤＣＴ変換することにより、画像デ―タ
に復元される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のＡＤ
ＣＴ方式においては、ブロック単位にＤＣＴ係数を量子
化する際に、全てのブロックの画素に対応したＤＣＴ係
数を１ブロック分の同一の量子化閾値で除算している。しかし、一般に１つの画像には階調変化の緩やかなブロ
ックと激しいブロックが混在しており、符号量を抑える
ために量子化閾値を高く設定すると、階調変化の激しい
部分では画質の劣化はさほど認められないが、緩やかな
部分では擬似輪郭やブロックノイズ等の劣化が目立って
くる。

【００１７】一方、画質を高めるために量子化閾値を低
く設定すると、画質は全体的に向上するが、階調変化の
激しい部分の値が０でない非零係数が増加するため、符
号量が増加し圧縮率が低下するという問題があった。本
発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもので、
符号量を増加させることなく高品質な画像を得ることが
できるデ―タ符号化・復元方法及び装置を提供すること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は画像データ符号化
装置を例にとって示した符号化の原理図である。まず本
発明は、原画像をそれぞれが複数の画素（Ｎ×Ｎ）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毎に
、ブロック内の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装置を対象とす
る。

【００１９】このような画像データ符号化装置として本
発明にあっては、Ｎ×Ｎ個からなる１ブロック分のＤＣ
Ｔ変換係数を保持するＤＣＴ係数保持手段１と；階調変
化が小さいときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量
子化閾値を低く設定し高周波成分の量子化閾値を高く設
定したＮ×Ｎ個の第１量子化閾値と、階調変化が大きい
ときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値を
高く設定し高周波成分の量子化閾値を低く設定したＮ×
Ｎ個の第２量子化閾値とを少なくとも保持する量子化係
数保持手段２と；量子化を行うブロック内の有効アドレ
ス領域を設定する有効アドレス設定手段３と；前記ＤＣ
Ｔ係数保持手段１に保持されたＤＣＴ係数を走査し、階
調変化の程度を判別する階調変化判別手段４と；階調変
化判別手段４で階調変化が小さいと判別された時には量
子化閾値保持手段２に保持された第１量子化閾値を選択
し、階調変化が大きいと判別された時には第２量子化閾
値を選択する量子化閾値選択手段５と；ＤＣＴ係数保持
手段１に保持したＤＣＴ係数を量子化閾値選択手段手段
５で選択した量子化閾値により有効アドレス設定手段３
で設定した有効アドレスまで量子化する量子化手段６と
；有効アドレス設定手段３で設定した有効アドレス以降
の量子化係数に０を選択する零マスク手段７と；を備え
たことを特徴とするまた本発明の復号の原理は図２に画
像データ復元装置を例にとって示す。

【００２０】まず本発明は、原画像をそれぞれが複数の
画素（Ｎ×Ｎ）からなる複数のブロックに分割して得ら
れる各ブロック毎に、ブロック内の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した符号データか
ら画像を復元する画像デ―タ復元装置を対象とする。こ
のような画像データ復元装置につき本発明にあっては、
符号データから復号されたＮ×Ｎ個からなる１ブロック
分の量子化係数を保持する量子化係数保持手段１１と；
階調変化が小さいときに使用するＤＣＴ係数の低周波成
分の量子化閾値を低く設定高周波成分の量子化閾値を高
く設定したＮ×Ｎ個の第１量子化閾値と、階調変化が大
きいときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾
値を高く設定高周波成分の量子化閾値を低く設定したＮ
×Ｎ個の第２量子化閾値を少なくとも保持する量子化閾
値保持手段１２と；量子化係数保持手段１１に保持され
た量子化係数を走査して非零係数の最高次数の位置を求
める有効領域判別手段１３と；有効領域判別手段１３に
よる量子化係数の走査に伴って符号化時に設定した階調
変化の程度を判別する階調変化判別手段１４と；階調変
化判別手段１４で階調変化が小さいと判別された時には
量子化閾値保持手段１２に保持された第１量子化閾値を
選択し、階調変化が大きいと判別された時には第２量子
化閾値を選択する量子化閾値選択手段１５と；量子化閾
値選択手段１５で選択した量子化閾値を用いて量子化係
数保持手段１１に保持された量子化係数を逆量子化する
逆量子化手段１６と；を具備したことを特徴とする。

【００２１】

【作用】このような構成を備えた本発明の画像データ符
号化・復元方法及び装置は次の作用を有する。まずＤＣ
Ｔ係数は、階調変化が緩やかなブロックではＤＣ成分の
周辺に値の大きな係数が集中し、高次のＡＣ成分には画
質に影響しない値の小さな係数のみが表われる。一方、
階調変化が激しいブロックではＡＣ成分の比較的高次の
領域にも値の大きな係数が表われる。本発明では、この
特性を利用し、量子化処理に先立ちＤＣＴ係数を走査し
てブロックの階調変化の程度を判別し、程度に応じた量
子化閾値を用いて量子化することでブロックに適応した
量子化を行う。

【００２２】即ち、階調変化が小さいときにはＤＣＴ係
数の低周波成分の量子化閾値を低く設定し高周波成分の
量子化閾値を高く設定した第１量子化閾値を使用する。また階調変化が大きいときにはＤＣＴ係数の低周波成分
の量子化閾値を高く設定し高周波成分の量子化閾値を低
く設定した第２量子化閾値を使用する。この量子化の際
に、更に階調変化の程度に応じた有効領域を設定し、有
効領域以外の係数では量子化処理の行わずに係数値とし
て０を選択して量子化処理を高速化する。

【００２３】一方、復号側では符号データから復号され
た量子化係数を走査し、量子化係　　数の非零係数の最
高次数を走査し、最高次数の位置から階調変化の度合い
を判別し、判別した階調変化の程度に応じた逆量子化閾
値を選択し、逆量子化処理を行なう。その際、有効領域
の判別も行い、有効領域以外の係数では逆量子化処理の
代わりにＤＣＴ係数値として０を選択することで逆量子
化処理を高速化する。

【００２４】

【実施例】図３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。尚、図３で図１
の原理図の符号に１００を加えた番号で対応関係を示し
ている。図３において、１０１はＤＣＴ係数保持部、１
０２は量子化閾値設定部、１０３は有効アドレス設定部
、１０４は階調変化判別部、１０６は量子化部、１０７
は零発信部、１０８はマルチプレクサである。尚、図１
の原理図の量子化閾値　　保持手段２及び量子化閾値選
択手段５の機能は量子化閾値設定部１０２に含まれる。

【００２５】符号化処理は次のようにして行われる。端
子１００より入力されたＤＣＴ係数はＤＣＴ係数保持部
１０１に保持される。ＤＣＴ係数保持部１０１は１ブロ
ック分のＤＣＴ係数を階調変化判別部１０４に送り階調
変化の度合いを判断する。例えば図１２に示すようなＤ
ＣＴ係数が送られた場合、このブロックでは左上隅のＤ
Ｃ成分「９１」の周辺に値の大きなＡＣ成分が集中して
いることから、階調変化が緩やか（小さい）であると判
別される。これに対し階調変化が激しいブロックでは、
ＡＣ成分の比較的高次の領域にも値の大きなＤＣＴ係数
が現われる。

【００２６】続いて階調変化判別部１０２の結果から有
効アドレス設定部１０３では有効領域のアドレスを設定
する。例えば図１２のＤＣＴ係数のように判別結果が緩
やかな階調変化であった場合には、ＤＣ成分の周辺の領
域、例えば図１５のジクザクスキャンアドレスで２１次
までを有効領域として設定する。また量子化閾値設定部
１０２では階調変化に適応した量子化閾値を設定する。この量子化閾値の設定は、例えば図１３に示した量子化
閾値を基準値として予め設定しておき、この基準量子化
閾値に所定の係数を乗算することで求める。具体的には
、階調変化が緩やかであるとの判別結果が得られ、有効
アドレスが２１次まで設定されたとすると、１〜２１次
：低い量子化閾値を設定２２〜６４次：高い量子化閾値を設定とする（図１（ｂ）参照）。

【００２７】この実施例にあっては、高い量子化閾値と
は図１１の量子化閾値に係数５０／５０を乗じた値、即
ち基準量子化値そのものである。また低い量子化閾値と
は、図１１の量子化閾値に例えば１０／５０〜２０／５
０の範囲の係数を乗じた値である。勿論、基準となる量
子化閾値と階調変化に応じた係数とから作成せずに、予
め階調変化の程度に応じて複数種類の量子化閾値を準備
し、その中の１つを選択するようにしてもよい。

【００２８】一方、階調変化が激しいと判別された場合
には、逆に１〜２１次：高い量子化閾値を設定２２〜６４次：低い量子化閾値を設定とする（図１（ｂ）参照）。次に量子化部１０６ではＤ
ＣＴ係数保持部１０１が出力した１ブロックのＤＣＴ係
数を量子化閾値設定部１０２で設定した量子化閾値を用
いて量子化（除算）し、結果をマルチプレクサ１０８に
出力する。

【００２９】一方、有効アドレス設定部１０３は量子化
部１０６およびマルチプレクサ１０８に有効領域のアド
レスを転送する。量子化部１０６では有効アドレスまで
量子化処理を行う。マルチプレクサ１０８は有効アドレ
スまで量子化部１０６の結果を量子化係数として端子１
１０に出力し、有効アドレス以降は零発信器１０７の出
力値０を量子化係数として選択して端子１１０に出力す
る。

【００３０】図４は図３の符号化装置に対応した本発明
の画像データ復元装置の実施例構成図である。尚、図２
の原理図の番号に１００を加えた番号により対応関係を
示している。図４において、１１１は量子化係数保持部
、１１２は量子化閾値設定部、１１３は最高次数走査部
、１１４は階調変化判別部、１１６逆量子化部、１１７
は有効アドレス設定部、１１８は零発信器、１１９はマ
ルチプレクサである。尚、図２の原理図の量子化閾値保
持手段１２と量子化閾値選択手段１５は量子化閾値設定
手段１１２に含まれる。

【００３１】復元処理は次のようにして行われる。符号
データから復号された量子化係数は端子１１０より入力
され量子化係数保持部１１１に保持される。量子化係数
保持部１１１は１ブロックの量子化係数を最高次数走査
部１１３に送る。最高次数走査部１１３では量子化係数
の非零係数の最高次数の位置を検出する。例えば図１４
の量子化係数を例にとると、最高次数として１０次の位
置が検出される。最高次数走査部１１３で求められた最
高次数の位置は有効アドレス設定部１１７および階調変
化判別部１１４に出力する。階調変化判別部１１４では
送られてきた最高次数の位置から階調変化の程度を判別
する。即ち、階調変化が緩やかな場合には、量子化係数
の最高次数は低く、階調変化が激しい場合は量子化係数
の最高次数が高くなる。

【００３２】図１４の最高次数１０次は低い次数である
ことから階調変化は緩やかとであると判別される。階調
変化判別部１１４での判別結果は量子化閾値設定部１１
２に与えられ、階調変化の程度に応じた量子化閾値が選
択される。この量子化閾値設定部１１２により量子化閾
値の作成は、図３に示した符号化側の量子化閾値設定部
１０２と同様にして行われる。

【００３３】逆量子化部１１６では量子化閾値設定部１
１２でセットした量子化閾値を用いて量子化係数保持部
１１１から出力される量子化係数を逆量子化する。その
際、有効アドレス設定部１１７の情報に従って有効領域
内の逆量子化のみを行う。このため有効アドレス設定部
１１７にあっは、最高次数走査部１１３から最高次数の
位置を受けた際に、非零となるＤＣＴ係数を求める有効
アドレス領域を設定する。

【００３４】この有効アドレス領域は図３の符号化側の
有効アドレス設定部１０３と同じにして行われる。従っ
て、マルチプレクサ１１９は有効アドレス設定部１１７
からの情報に従って有効領域内は逆量子化部１１６の結
果をＤＣＴ係数として端子１２０に出力し、有効領域以
外は零発信器１１８からの出力値０をＤＣＴ係数として
選択して出力する。

【００３５】図５は本発明の画像データ符号化装置の他
の実施例を示した実施例構成図であり、この実施例にあ
っては、符号化の際に得られた階調変化情報を符号デー
タと共に伝送するようにしたことを特徴とする。即ち、
図３の実施例に加えて新たに階調変化情報バッファ１０
９が設けられ、有効アドレス設定部１０３の出力情報が
階調変化情報バッファ１０９に転送される。階調変化情
報バッファ１０９は全ブロックの階調変化情報を保持し
、全ブロックの処理が終了した時点で可変長符号化部１
２６に出力する。可変長符号化部１２６では階調変化情
報をヘッダ―デ―タとして符号デ―タに付加して伝送す
る。

【００３６】図６は図５の符号化装置に対応した本発明
の画像データ復元装置の他の実施例構成図であり、階調
変化判別部１１３に対し符号データの先頭に付加された
ヘッダデータから得られた全てブロック分の階調変化情
報を格納し、この符号化データから得られた階調変化情
報に基づいて閾値設定及び有効アドレスの設定を行うよ
うにしたことを特徴とする。他の構成及び動作は図４の
実施例と同じである。

【００３７】尚、上記の実施例にあってはブロック単位
に階調変化を判別して使用する量子化閾値を決めている
が、原画像を画像の種類に応じて複数のエリアに分割し
、エリア単位で内蔵する複数ブロックに使用する量子化
閾値と有効アドレスを設定するようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、量
子化において、ＤＣＴ係数の情報から階調変化の度合い
を判別し、階調変化に応じた量子化閾値をセットするこ
とで、符号量の増加を抑えた高画質の圧縮ができる。ま
た量子化の際に有効領域を指定し、有効領域以降の量子
化処理をスキップすることで量子化を高速に処理する。

【００３９】一方、逆量子化では、送られてきた量子化
係数の状態を走査して非零係数の最高次数の位置を求め
て、量子化部で用いた量子化閾値を判別して使用するこ
とで高画質の画像を復元でき、また有効領域以降の逆量
子化処理をスキップすることで逆量子化を高速に処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ符号化の原理説明図

【図２
】本発明の画像データ復号化の原理説明図

【図３】本発
明の画像データ符号化装置の実施例構成図

【図４】本発
明の画像データ復元装置の実施例構成図

【図５】本発明
の画像データ符号化装置の他の実施例構成図

【図６】本発明の画像データ復元装置の実施例構成図

【
図７】従来のＡＤＣＴ方式の符号化回路のブロック図

【
図８】図７の２次元ＤＣＴ変換部のブロック図

【図９】
従来のＡＤＣＴ方式の復元回路のブロック図

【図１０】
図９の２次元逆ＤＣＴ変換部のブロック図

【図１１】１
ブロック分の原画像信号の説明図

【図１２】図１１から
得られたＤＣＴ係数の説明図

【図１３】ＤＣＴ係数の量
子化に使用する量子化閾値の説明図

【図１４】ＤＣＴ係数を量子化閾値で量子化して得られ
量子化係数の説明図

【図１５】量子化係数の走査順序を示した説明図

【図１
６】従来の線形量子化回路のブロック図

【図１７】従来
の線形逆量子化回路のブロック図

【符号の説明】

１：ＤＣＴ係数保持手段２，１２：量子化閾値保持手段３：有効領域設定手段４，１４：階調変化判別手段５，１５：量子化閾値選択手段６：量子化手段７：零マスク手段１１：量子化係数保持手段１３：有効領域判別手段１６：逆量子化手段１０１：ＤＣＴ係数保持部１０２，１１２：量子化閾値保持部１０３：有効領域設定部１０４，１１４：階調変化判別部１０６：量子化部１０７，１１８：零発信器１０８，１１９：マルチプレクサ（ＭＰＸ）１１１：量
子化係数保持手段１１３：最高次数走査部１１６：逆量子化部１２６：可変長符号部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像をそれぞれが複数の画素（Ｎ×Ｎ）
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
毎に、ブロック内の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―タ符号化方法であっ
て、少なくともＮ×Ｎ個からなる１ブロック分のＤＣＴ
変換係数を保持する第１過程と、階調変化が小さいとき
に使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値を低く
設定し高周波成分の量子化閾値を高く設定したＮ×Ｎ個
の第１量子化閾値と、階調変化が大きいときに使用する
ＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値を高く設定し高周
波成分の量子化閾値を低く設定したＮ×Ｎ個の第２量子
化閾値とを少なくとも保持する第２過程と、前記第１過
程で保持されたＤＣＴ係数を走査して階調変化の程度を
判別する第３過程と、前記第３過程で階調変化が小さい
と判別された時には前記第２過程で保持された第１量子
化閾値を選択し、階調変化が大きいと判別された時には
前記第２過程で保持された第２量子化閾値を選択する第
４過程と、前記第４過程で選択した量子化閾値を用いて
前記第１過程で保持されたＤＣＴ係数を量子化する第５
過程と、を有することを特徴とした画像デ―タ符号化方
法。
【請求項２】請求項１記載記載の画像データ符号化装置
に於いて、前記第２過程は、階調変化の程度に応じた少
なくと２種類の量子化閾値を予め保持しておくことを特
徴とする画像デ―タ符号化方法。
【請求項３】請求項１記載記載の画像データ符号化装置
に於いて、前記第２過程は、基準となる量子化閾値を保
持し、前記第３過程で判別された階調変化の程度に基づ
き基準となる量子化閾値から量子化に使用する量子化閾
値を作成することを特徴とする画像デ―タ符号化方法。
【請求項４】原画像をそれぞれが複数の画素（Ｎ×Ｎ）
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
毎に、ブロック内の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―タ符号化装置であっ
て、少なくともＮ×Ｎ個からなる１ブロック分のＤＣＴ
変換係数を保持するＤＣＴ係数保持手段（１）と、階調
変化が小さいときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の
量子化閾値を低く設定し高周波成分の量子化閾値を高く
設定したＮ×Ｎ個の第１量子化閾値と、階調変化が大き
いときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値
を高く設定し高周波成分の量子化閾値を低く設定したＮ
×Ｎ個の第２量子化閾値とを少なくとも保持する量子化
係数保持手段（２）と、量子化を行うブロック内の有効
アドレス領域を設定する有効アドレス設定手段（３）と
、前記ＤＣＴ係数保持手段（１）に保持されたＤＣＴ係
数を走査し、階調変化の程度を判別する階調変化判別手
段（４）と、前記階調変化判別手段（４）で階調変化が
小さいと判別された時には前記量子化閾値保持手段（２
）に保持された第１量子化閾値を選択し、階調変化が大
きいと判別された時には第２量子化閾値を選択する量子
化閾値選択手段（５）と、前記ＤＣＴ係数保持手段（１
）に保持したＤＣＴ係数を前記量子化閾値選択手段手段
（５）で選択した量子化閾値により前記有効アドレス設
定手段（３）で設定した有効アドレスまで量子化する量
子化手段（６）と、前記有効アドレス設定手段（３）で
設定した有効アドレス以降の量子化係数に０を選択する
零マスク手段（７）と、を備えたことを特徴とする画像
デ―タ符号化装置。
【請求項５】請求項４記載の画像データ圧縮装置に於い
て、ＤＣＴ変換に先立ち、原画像を画像の種類に応じて
複数個のエリアに分割し、エリア単位に前記量子化閾値
保持手段（２）の量子化閾値と前記有効アドレス設定手
段（３）の有効アドレスを設定することを特徴とする画
像デ―タ符号化装置。
【請求項６】請求項４記載の画像データ圧縮装置に於い
て、前記領域アドレス設定手段（３）　は、階調変化が
小さいときは有効アドレス領域をＤＣＴ係数のＤＣ成分
周辺の狭い範囲に設定し、階調変化が大きいときはその
変化の激しさに応じて有効アドレス領域の広げて設定す
ることを特徴とする画像デ―タ符号化装置。
【請求項７】請求項４記載の画像データ符号化装置に於
いて、前記量子化閾値保持手段（２）　は、階調変化の
程度に応じた少なくと２種類の量子化閾値を予め保持し
ておくことを特徴とする画像デ―タ符号化装置。
【請求項８】請求項４記載の画像データ符号化装置に於
いて、前記量子化閾値保持手段（２）　は、基準となる
量子化閾値を保持し、前記階調変化判別手段（４）で判
別された階調変化に基づき基準となる量子化閾値から量
子化に使用する量子化閾値を作成することを特徴とする
画像デ―タ符号化装置。
【請求項９】請求項４記載の画像データ符号化装置に於
いて、有効アドレス設定手段（３）で設定した有効アド
レスを階調変化情報として符号デ―タに付加することを
特徴とする画像デ―タ符号化装置。
【請求項１０】原画像をそれぞれが複数の画素（Ｎ×Ｎ
）からなる複数のブロックに分割して得られる各ブロッ
ク毎に、ブロック内の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した符号データから画像を復元
する画像デ―タ復元方法であって、少なくとも符号デー
タから復号されたＮ×Ｎ個からなる１ブロック分の量子
化係数を保持する第１過程と、階調変化が小さいときに
使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値を低く設
定し高周波成分の量子化閾値を高く設定したＮ×Ｎ個の
第１量子化閾値と、階調変化が大きいときに使用するＤ
ＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値を高く設定し高周波
成分の量子化閾値を低く設定したＮ×Ｎ個の第２量子化
閾値とを少なくとも保持する第２過程と、前記第１過程
に保持された量子化閾値の階調変化の程度を判別する第
３過程と、前記第３過程で階調変化が小さいと判別され
た時には前記第２過程で保持された第１の量子化閾値を
選択し、階調変化が大きいと判別された時には前記第２
過程で保持された第２の量子化閾値を選択する第４過程
と、前記第４過程で選択した量子化閾値を用いて前記第
１過程で保持された量子化係数を逆量子化する第５過程
と、を有することを特徴とする画像デ―タ復元方法。
【請求項１１】原画像をそれぞれが複数の画素（Ｎ×Ｎ
）からなる複数のブロックに分割して得られる各ブロッ
ク毎に、ブロック内の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した符号データから画像を復元
する画像デ―タ復元装置であって、符号データから復号
された少なくともＮ×Ｎ個からなる１ブロック分の量子
化係数を保持する量子化係数保持手段（１１）と、階調
変化が小さいときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の
量子化閾値を低く設定高周波成分の量子化閾値を高く設
定したＮ×Ｎ個の第１量子化閾値と、階調変化が大きい
ときに使用するＤＣＴ係数の低周波成分の量子化閾値を
高く設定高周波成分の量子化閾値を低く設定したＮ×Ｎ
個の第２量子化閾値を少なくとも保持する量子化閾値保
持手段（１２）と、前記量子化係数保持手段（１１）に
保持された量子化係数を走査して非零係数の最高次数の
位置を求める有効領域判別手段（１３）と、前記有効領
域判別手段（１３）による量子化係数の走査に伴って符
号化時に設定した階調変化の程度を判別する階調変化判
別手段（１４）と、前記階調変化判別手段（１４）で階
調変化が小さいと判別された時には前記量子化閾値保持
手段（１２）に保持された第１量子化閾値を選択し、階
調変化が大きいと判別された時には第２量子化閾値を選
択する量子化閾値選択手段（１５）と、前記量子化閾値
選択手段（１５）で選択した量子化閾値を用いて前記量
子化係数保持手段（１１）に保持された量子化係数を逆
量子化する逆量子化手段（１６）　と、を具備したこと
を特徴とする画像デ―タ復元装置。
【請求項１２】請求項１１記載の画像データ復元装置に
於いて、符号化データに含まれた階調変化情報に基づき
、前記有効領域判別手段（１３）は非零係数の最高次数
の位置検出し、前記階調変化判別手段（１４）は階調変
化の程度の判別し、更に前記量子化係数選択手段（１５
）は量子化閾値の選択することを特徴とする画像データ
復元装置。
【請求項１３】請求項１１記載の画像データ復元装置に
於いて、前記逆量子化手段（６）は、前記有効領域判別
手段（３）で求められた非零係数の最高次数以降のＤＣ
Ｔ係数に０を選択することを特徴とする画像デ―タ符号
化装置。