JPH05284368A

JPH05284368A - 画像データ符号化・復元方法及びその装置

Info

Publication number: JPH05284368A
Application number: JP7795792A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Murashita; 君孝村下; Tsuguo Noda; 嗣男野田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】画像データをｍ×ｎのブロックに分割して、
各ブロックを符号化する画像データ符号化・復元方法及
びその装置に関し、画像間で変化の少ない連続画像を小
規模な回路で効率良く符号化・復元することができる画
像データ符号化・復元方法及びその装置を提供すること
を目的とする。【構成】画像データを、ｍ×ｎの画素をブロックとし
て符号化する画像データ符号化方法において、現画像と
前画像の同一位置のブロックの同一位置の画素の変化量
を検出し、該ブロックの内容の変化の有無を判定するス
テップと、該判定結果をブロック情報として出力ステッ
プと、該判定により変化有りとされた有効ブロックのみ
を符号化して、出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）産業上の利用分野従来の技術（図１３乃至図１４）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１乃至図２）作用実施例 (a) 第１の実施例の説明（図３乃至図７） (b) 第２の実施例の説明（図８乃至図１０） (c) 第３の実施例の説明（図１１乃至図１２） (d) 他の実施例の説明発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、画像データをｍ×ｎの
ブロックに分割して、各ブロックを符号化する画像デー
タ符号化・復元方法及びその装置に関する。

【０００３】画像データは、コードデータに比し、デー
タ量が膨大であり、特に、中間調画像やカラー画像のデ
ータを蓄積し、或いは高速、高品質で伝送するこめに
は、画素毎の階調値を高能率に符号化する必要がある。

【０００４】このような画像データの高能率圧縮方法と
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 Discrete
Cosine Transform）は、画像を８×８画素からなるブロ
ックに分割して、各ブロックの画信号を２次元離散コサ
イン変換（以下ＤＣＴという）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、求まっ
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。

【０００５】このような多値画像の符号化方式では、連
続画像を効率良く符号化することが要求されている。

【０００６】

【従来の技術】図１３、図１４は従来技術の説明図（そ
の１）、（その２）である。従来の静止画像の符号化装
置では、例えば静止画像の集合と考えられるアニメーシ
ョン画像のように、各画像間に相関が大きく、変化が少
ない場合でも、各画像を単独に符号化していた。

【０００７】例えば、図１３に示す適応離散コサイン変
化符号化方式では、図１３（Ａ）のように、ブロックバ
ッファ１０に１ブロック（８×８画素）のデータを保持
し、２次元ＤＣＴ変換部１６で各ブロックの画信号を２
次元離散コサイン変換により空間周波数分布の係数に変
換し、量子化部１７で視覚に適応した閾値で量子化し、
量子化係数を可変長符号化部１８で統計的に求めたハフ
マン・テーブルにより可変長符号化して出力する。

【０００８】同様に、図１３（Ｂ）の復元側では、かか
る符号化データを可変長復号部３３で固定長に復号し
て、逆量子化部３４で逆量子化して、ＤＣＴ係数に復元
し、逆ＤＣＴ変換部３５でブロック画像に変換し、ブロ
ック内画素書き込み制御部４５により、画像メモリ３９
のブロックアドレス発生部３８のブロックアドレス位置
に復元画像を書き込む。

【０００９】又、テレビ会議装置等の連続シーンを対象
とする動画像の符号化技術でも、各画像を単独に符号化
していた。即ち、図１４（Ａ）に示すように、前画像を
保持する画像メモリ２８のブロック画像と現画像のブロ
ック画像との差分を差分画像生成部２９で算出し、ブロ
ックバッファ１０で保持して、２次元ＤＣＴ変換部１６
で各ブロックの画信号を２次元離散コサイン変換により
空間周波数分布の係数に変換し、量子化部１７で視覚に
適応した閾値で量子化し、量子化係数を可変長符号化部
１８で統計的に求めたハフマン・テーブルにより可変長
符号化して出力する。

【００１０】また、量子化係数は、逆量子化部２５で逆
量子化して、ＤＣＴ係数に逆変換した後、逆ＤＣＴ変換
部２６で逆ＤＣＴ変換して、差分ブロック画像に変換
し、画像メモリ２８の前画像と加算して、画像メモリ２
８を更新する。

【００１１】同様に、図１４（Ｂ）の復元側では、かか
る符号化データを可変長復号部３３で固定長に復号し
て、逆量子化部３４で逆量子化して、ＤＣＴ係数に復元
し、逆ＤＣＴ変換部３５で差分ブロック画像に変換し、
ブロック内画素書き込み制御部４５により、画像メモリ
３９のブロックアドレス発生部３８のブロックアドレス
位置に差分画像と前画像を加算部４６で加算した画像を
書き込む。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。従来の静止画像の符号化技術では、小規模の回路で装
置を構成できるものの、画像間で変化が少ない画像に対
しても、各画像毎に独立して符号化するため、アニメー
ションやカメラを固定したテレビ電話の画像のように、
連続する画像間で非常に変化が少ない場合でも、圧縮率
を高めることができない。

【００１３】動画像の符号化技術を用いた場合には、
差分符号化のため、圧縮率は高められるが、装置が大規
模化する。従って、本発明は、画像間で変化の少ない連
続画像を小規模な回路で効率良く符号化・復元すること
ができる画像データ符号化・復元方法及びその装置を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１、図２は本発明の原
理図（その１）、（その２）である。本発明の請求項１
は、図１に示すように、画像データを、ｍ×ｎの画素を
ブロックとして符号化する画像データ符号化方法におい
て、現画像と前画像の同一位置のブロックの同一位置の
画素の変化量を検出し、該ブロックの内容の変化の有無
を判定するステップと、該判定結果をブロック情報とし
て出力するステップと、該判定により変化有りとされた
有効ブロックのみを符号化して、出力するステップとを
有することを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項２は、請求項１において、
符号化ステップは、前記ブロック単位に直交変換するも
のであることを特徴とする。本発明の請求項３は、請求
項１又は２において、前記判定結果を保持しておき、前
記有効ブロックの符号化データとともに、出力すること
を特徴とする。

【００１６】本発明の請求項４は、請求項１又は２にお
いて、前記判定結果により、前記有効ブロックの符号化
データに続いて、連続する無効ブロックの数を前記ブロ
ック情報として出力することを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項５は、請求項１又は２にお
いて、前記ブロック情報を符号化して出力することを特
徴とする。本発明の請求項６は、請求項１又は２又は３
又は４又は５において、前記ブロック内容の変化の有無
を判定するため、現画像と前画像の同一ブロック内の同
一位置にある画素の差の絶対値を求め、前記ブロック内
の該差の絶対値の最大値を得て、該最大値と予め定めた
閾値とを比較することを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項７は、請求項１又は２又は
３又は４又は５において、前記ブロック内容の変化の有
無を判定するため、現画像と前画像の同一ブロック内の
同一位置にある画素の差の絶対値の総和を求め、求めた
総和と予め定めた閾値とを比較することを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項８は、請求項１又は２又は
３又は４又は５において、前記ブロック内容の変化の有
無を判定するため、現画像と前画像の同一ブロック内の
同一位置にある画素の差の二乗値の総和を求め、求めた
総和と予め定めた閾値とを比較することを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項９は、画像データをｍ×ｎ
の画素をブロックとして、符号化する画像データ符号化
装置において、前画像を保持する前画像保持手段１４
と、現画像を保持する現画像保持手段１０と、前画像と
現画像の同一位置のブロック内の画素値の変化を検出す
る画素値変化判別手段１１と、該画素値変化判別手段１
１の出力から該ブロックの内容の変化の有無を判定する
ブロック変化判定手段１２と、画像をブロック単位に符
号化する符号化手段１６、１７、１８と、該判定結果か
ら変化有りとされた有効ブロックのみを該符号化手段１
６、１７、１８に出力する選択手段１３と、該判定結果
により、該判定手段１２の判定結果をブロック情報とし
て、該符号化データとともに出力する出力手段２０とを
有することを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項１０は、請求項９におい
て、前記符号化手段１６、１７、１８は、前記ブロック
単位に直交変換するものであることを特徴とする。本発
明の請求項１１は、請求項９又は１０において、前記判
定結果を保持するブロック情報保持手段１５を設けたこ
とを特徴とする。

【００２２】本発明の請求項１２は、請求項９又は１０
において、前記判定結果のうち変化のないと判定した無
効ブロック数を計数する計数手段２１を設け、前記出力
手段２０から前記有効ブロックの符号化データに続い
て、連続する無効ブロックの数を前記ブロック情報とし
て出力することを特徴とする。

【００２３】本発明の請求項１３は、請求項９又は１０
において、前記保持したブロック情報を符号化して出力
するブロック情報符号化手段２３を設けたことを特徴と
する。

【００２４】本発明の請求項１４は、請求項９又は１０
又は１１又は１２又は１３において、前記ブロック変化
判定手段１２は、現画像と前画像の同一ブロック内の同
一位置にある画素の差の絶対値を求め、前記ブロック内
の該差の絶対値の最大値を得て、該最大値と予め定めた
閾値とを比較することを特徴とする。

【００２５】本発明の請求項１５は、請求項９又は１０
又は１１又は１２又は１３において、前記ブロック変化
判定手段１２は、現画像と前画像の同一ブロック内の同
一位置にある画素の差の絶対値の総和を求め、求めた総
和と予め定めた閾値とを比較することを特徴とする。

【００２６】本発明の請求項１６は、請求項９又は１０
又は１１又は１２又は１３において、前記ブロック変化
判定手段１２は、現画像と前画像の同一ブロック内の同
一位置にある画素の差の二乗値の総和を求め、求めた総
和と予め定めた閾値とを比較することを特徴とする。

【００２７】本発明の請求項１７は、図２に示すよう
に、請求項１の符号化データを復元する画像データ復元
方法において、符号化データから画像ブロックを復元す
るステップと、ブロック情報により書き込みアドレスを
算出するステップと、該算出アドレスに従い該復元画像
ブロックを画像メモリに書き込むステップとを有するこ
とを特徴とする。

【００２８】本発明の請求項１８は、請求項１７におい
て、入力データから前記符号化データと前記ブロック情
報を分離するステップを有することを特徴とする。本発
明の請求項１９は、請求項１７又は１８において、前記
書き込みアドレスを算出するステップは、前記ブロック
情報から無効ブロック数を計数して、該書き込みアドレ
スを制御することを特徴とする。

【００２９】本発明の請求項２０は、請求項１７又は１
８において、前記書き込みアドレスを算出するステップ
は、前記ブロック情報の無効ブロック数により、該書き
込みアドレスを制御することを特徴とする。

【００３０】本発明の請求項２１は、請求項１７又は１
８又は１９又は２０において、符号化されたブロック情
報を復号化して、前記書き込みアドレスを算出すること
を特徴とする。

【００３１】本発明の請求項２２は、請求項９の符号化
装置により符号化された符号化データを復元する画像デ
ータ復元装置において、符号化データから画像ブロック
を復元する復元手段３３、３４、３５と、ブロック情報
により書き込みアドレスを算出するアドレス算出手段３
７、３８と、該算出アドレスに従って該復元画像ブロッ
クを格納する画像メモリ３９とを有することを特徴とす
る。

【００３２】本発明の請求項２３は、請求項２２におい
て、入力データから前記符号化データと前記ブロック情
報を分離する分離手段３０を有することを特徴とする。
本発明の請求項２４は、請求項２２又は２３において、
前記書き込みアドレスを算出手段３７、３８は、前記ブ
ロック情報から無効ブロック数を計数して、該書き込み
アドレスを制御することを特徴とする。

【００３３】本発明の請求項２５は、請求項２２又は２
３において、前記書き込みアドレスを算出手段３７、４
１は、前記ブロック情報の無効ブロック数により、該書
き込みアドレスを制御することを特徴とする。

【００３４】本発明の請求項２６は、請求項２２又は２
３又は２４又は２５において、符号化されたブロック情
報を復号する復号手段４２を設け、復号化されたブロッ
ク情報から前記書き込みアドレスを算出することを特徴
とする。

【００３５】

【作用】本発明の請求項１及び９では、前画像と現画像
の同一位置のブロックの内、前画像から変化のある画像
ブロックのみを選択して符号化するので、変化のない背
景部分の多い画像では、画像全体で必要な符号データを
大幅に省略できる。

【００３６】又、各ブロックの変化の有無をブロック情
報として出力するので、このようにしても、変化のあっ
たブロックを復元側で識別できる。本発明の請求項２及
び１０では、符号化を直交変換によるものとしたので、
回路規模を小さくして、圧縮率を高めることができる。

【００３７】本発明の請求項３及び１１では、ブロック
変化の有無であるブロック情報を保持するので、ブロッ
ク情報をまとめて出力できる。本発明の請求項４及び１
２では、有効ブロックの符号化データに続いて、連続す
る無効ブロックの数をブロック情報として出力するの
で、有効ブロック情報分圧縮率を高めることができる。

【００３８】本発明の請求項５及び１３では、保持した
ブロック情報を符号化して出力するので、ブロック情報
も圧縮できる。本発明の請求項６及び１４では、現画像
と前画像の同一ブロック内の同一位置にある画素の差の
絶対値を求め、ブロック内の差の絶対値の最大値を得
て、最大値と予め定めた閾値とを比較して、ブロック内
容の変化を判定するので、簡易な回路により、ブロック
の変化の有無を判定できる。

【００３９】本発明の請求項７及び１５では、現画像と
前画像の同一ブロック内の同一位置にある画素の差の絶
対値の総和を求め、求めた総和と予め定めた閾値とを比
較して、ブロック内容の変化を判定するので、変化の有
無を正確に判定できる。

【００４０】本発明の請求項８及び１６では、現画像と
前画像の同一ブロック内の同一位置にある画素の差の二
乗値の総和を求め、求めた総和と予め定めた閾値とを比
較して、ブロック内容の変化を判定するので、厳密にブ
ロックの変化の有無を判定できる。

【００４１】本発明の請求項１７及び２２では、復元画
像をブロック情報から得たアドレス位置に書き込むの
で、有効ブロックのみを符号化して出力しても、変化の
あるブロック画像のみを更新できる。

【００４２】本発明の請求項１８及び２３では、入力デ
ータから前記符号化データと前記ブロック情報を分離す
るので、ブロック情報を混在して出力しても、容易に分
離して、変化のあるブロック画像のみを更新できる。

【００４３】本発明の請求項１９及び２４では、ブロッ
ク情報から無効ブロック数を計数して、書き込みアドレ
スを制御するので、簡易に書き込みアドレスをブロック
情報で制御できる。

【００４４】本発明の請求項２０及び２５では、ブロッ
ク情報から無効ブロック数を抽出するので、より簡易に
書き込みアドレスをブロック情報で制御できる。本発明
の請求項２１及び２６では、符号化されたブロック情報
を復号するので、ブロック情報を符号化して、圧縮率を
向上しても、ブロック情報を用いて、復元画像を書き込
み制御できる。

【００４５】

【実施例】(a) 第１の実施例の説明図３は本発明の第１の実施例符号化部構成図、図４は本
発明の第１の実施例ブロック変化算出部の構成図、図５
は本発明の第１の実施例符号化データの説明図である。

【００４６】図３中、１０はブロックバッファであり、
入力される画像データの１ブロック分を保持するもの、
１１は変化算出部であり、入力されたブロックと１画面
バッファ１４の同一ブロック位置のブロック画像を、画
素単位に比較し、画素値の変化量を算出するもの、１２
はブロック変化判定部であり、ブロック内の画素値の変
化量と閾値保持部１２ａの閾値とを比較して、各ブロッ
クの内容変化を判定するものであり、図４にて後述する
ものである。

【００４７】１３はスイッチであり、ブロック変化判定
部１２の変化あり（有効ブロック）判定に応じて、ブロ
ックバッファ１０の内容をＤＣＴ変換部１６と１画面バ
ッファ１４に出力するもの、１４は１画面バッファであ
り、１画面分の前画像を保持し、ブロックバッファ１０
に読み出されたブロックと同一位置のブロック画像を読
み出し出力し、有効ブロックのブロック画像で当該同一
位置の画像を書き換えるものである。

【００４８】１５はブロック情報保持部であり、ブロッ
ク変化判定部１２の判定情報（変化有りで「１」、変化
無しで「０」）を１画面分保持しておくもの、１６はＤ
ＣＴ変換部であり、送られてきたブロック画像を２次元
離散コサイン変換して、空間周波数分布の係数に変換す
るものである。

【００４９】１７は量子化部であり、量子化閾値保持部
１７ａの視覚に適応した閾値で空間周波数分布の係数を
量子化して、量子化係数を得るもの、１８は可変長符号
化部であり、ハフマン符号表保持部１８ａの統計的に求
めたがハフマン・テーブルにより、量子化係数を可変長
符号化するものである。

【００５０】１９は符号化データ保持部であり、可変長
符号化部１８で符号化データを１画面分保持しておくも
のであり、２０はマルチプレクサであり、ブロック情報
保持部１５のブロック情報と符号化データ保持部１９の
符号化データを選択的に出力するものである。

【００５１】次に、図４により、ブロック変化判定部に
ついて説明する。図４（Ａ）は、ブロック変化判定部の
第１の実施例であり、変化算出部１１からの画素変化量
の絶対値を絶対値算出部１２０で算出して、ブロック内
最大値検出部１２１でブロック内の各画素変化量の絶対
値を比較して、最大値を検出して、保持する。

【００５２】閾値保持部１２ａには、有効／無効ブロッ
ク（変化有り／変化無し）の閾値が格納されており、１
ブロックの変化量の算出終了により、閾値保持部１２ａ
の最大閾値Ｔ１とブロック内最大値検出部１２１の１ブ
ロック内の最大変化値Ａとを比較部１２２で比較して、
最大変化値Ａが最大閾値Ｔ１以上なら、変化有り（有効
ブロック）と判定して、「１」を出力し、最大変化値Ａ
が最大閾値Ｔ１未満なら、変化無し（無効ブロック）と
判定して、「０」を出力するものである。

【００５３】この実施例では、絶対値を検出するだけで
良いので、比較的簡単な回路で、各ブロック内容の変化
有り／無しを判定できる。図４（Ｂ）は、ブロック変化
判定部の第２の実施例であり、変化算出部１１からの画
素変化量の絶対値を絶対値算出部１２０で算出して、ブ
ロック内累積加算部１２３でブロック内の各画素変化量
の絶対値の累積値を算出して、保持する。

【００５４】閾値保持部１２ａには、有効／無効ブロッ
ク（変化有り／変化無し）の累積閾値が格納されてお
り、１ブロックの変化量の算出終了により、閾値保持部
１２ａの累積閾値Ｔ２とブロック内累積加算部１２３の
１ブロック内の累積値Ｂとを比較部１２２で比較して、
累積値Ｂが累積閾値Ｔ２以上なら、変化あり（有効ブロ
ック）と判定して、「１」を出力し、累積値Ｂが累積閾
値Ｔ２未満なら、変化無し（無効ブロック）と判定し
て、「０」を出力するものである。

【００５５】この実施例では、累積値により判定するの
で、１ブロック全体の変化をチェックできる。図４
（Ｃ）は、ブロック変化判定部の第３の実施例であり、
変化算出部１１からの画素変化量の２乗値を２乗演算部
１２４で算出して、ブロック内累積加算部１２５でブロ
ック内の各画素変化量の２乗値の累積値を算出して、保
持する。

【００５６】閾値保持部１２ａには、有効／無効ブロッ
ク（変化有り／変化無し）の累積閾値が格納されてお
り、１ブロックの変化量の算出終了により、閾値保持部
１２ａの累積閾値Ｔ３とブロック内累積加算部１２５の
１ブロック内の累積値Ｃとを比較部１２２で比較して、
累積値Ｃが累積閾値Ｔ３以上なら、変化有り（有効ブロ
ック）と判定して、「１」を出力し、累積値Ｃが累積閾
値Ｔ３未満なら、変化無し（無効ブロック）と判定し
て、「０」を出力するものである。

【００５７】この実施例では、画素変化量の２乗値の累
積により判定しているので、変化量が強調されるので、
視覚的に正確に１ブロック内の変化を判定できる。図５
を用いて、図３、図４の構成の動作を説明する。

【００５８】１ブロックの原画像データは、ブロックバ
ッファ１０に書き込まれるとともに、変化算出部１１に
出力され、変化算出部１１では、１画面バッファ１４に
保持されている基準画像の該ブロックの同一位置にある
画素と比較し、その変化量をブロック変化判定部１２に
出力する。

【００５９】ブロック変化判定部１２では、図４のいず
れかの構成により、当該ブロックが有効ブロックである
か否かを判定し、判定結果をスイッチ１３、ブロック情
報保持部１５に出力する。

【００６０】ブロック情報保持部１５では、有効ブロッ
クなら「１」を、無効ブロックなら「０」をブロック情
報として、１画面全ブロックについて保持し、スイッチ
１３は、無効ブロックなら、これ以上の処理を行わず、
有効ブロックであれば、スイッチ１３を開いて、ブロッ
クバッファ１０の当該ブロック画像をＤＣＴ変換部１６
に送るとともに、１画面バッファ１４に出力し、基準画
像を更新する。

【００６１】ＤＣＴ変換部１６、量子化部１７、可変長
符号化部１８では、送られてきたブロック画像につい
て、ＤＣＴ変換、線形量子化、可変長符号化を行い、有
効ブロックの可変長符号を符号化データ保持部１９に保
持させる。

【００６２】このようにして、１画面分の全ブロック
（例えば、ＰＡＬ方式では、７２０×５７６画素のた
め、８×８のブロックは、９０×７２＝６４８０とな
る）の処理が終了すると、図５に示すように、マルチプ
レクサ２０は、ブロック情報保持部１５の６４８０ビッ
トのブロック情報の後に、符号化データ保持部１９の有
効ブロックの符号化データを出力する。

【００６３】このように、前画像に対し、変化のある有
効ブロックを判定して、有効ブロックのみ符号化するの
で、符号化量を大幅に削減でき、このように有効ブロッ
クのみを出力しても、ブロック情報を出力するので、復
元側で有効ブロックのブロック位置を認識でき、画像の
復元が可能となる。

【００６４】次に、復元側について、図６、図７により
説明する。図６は本発明の第１の実施例復元部構成図、
図７は本発明の第１の実施例アドレス算出部の構成図で
ある。

【００６５】図６中、３０はデマルチプレクサであり、
入力データをブロック情報と符号化データとに分離する
もの、３１はブロック情報保持部であり、送られたブロ
ック情報を保持しておくもの、３２は符号データ保持部
であり、送られた符号データを保持しておくもの、３３
は可変長復号部であり、ハフマン復号表保持部３３ａの
統計的に求めたがハフマン・テーブルにより、可変長符
号化を固定長の量子化係数に変換するものでる。

【００６６】３４は逆量子化部であり、逆量子化閾値保
持部３４ａの閾値で量子化係数を線形逆量子化（乗算）
して、空間周波数分布の係数に変換するもの、３５は逆
ＤＣＴ変換部であり、空間周波数分布の係数を逆２次元
離散コサイン変換して、画像ブロック（画像空間のデー
タ）に復元するもの、３６は復元画像保持部であり、復
元画像を１ブロック分保持するものである。

【００６７】３７はブロック情報検出部であり、ブロッ
ク情報から連続する無効ブロック数を検出するもの、３
８はアドレス算出部であり、図７で後述するように、無
効ブロックのアドレスをスキップし、有効ブロックのブ
ロックアドレスをフレームメモリ３９に送るもの、３９
はフレームメモリであり、１画面メモリであり、アドレ
ス算出部３８の有効ブロックアドレスの位置に、復元画
像保持部３６の１ブロック画像が書き込まれるものであ
る。

【００６８】次に、図７により、アドレス算出部３８に
ついて説明すると、クロック発生部３８０の発生クロッ
クは、可変であり、更新制御部３８７により制御され
る。無効ブロック数は、ラッチ回路３８５によりラッチ
され、更新制御部３８７は、ブロック情報検出部３７か
ら無効ブロック信号が到来すると、クロック発生部３８
０を動作し、カウンタ３８１をインクリメントさせ、ラ
ッチした無効ブロック数と比較部３８６で比較する。

【００６９】クロック発生部３８０のクロックは、オア
回路３８２を介してＸアドレスカウンタ３８３をインク
リメントし、Ｘアドレスカウンタ３８３がカウントアッ
プすると、Ｙアドレスカウンタ３８４をインクリメント
する。

【００７０】更新制御部３８７は、比較部３８６の一致
出力を受けると、クロック発生部３８０のクロック発生
を停止し、カウンタ３８１をリセットし、ブロック情報
検出部３７の有効ブロック信号により、Ｘアドレスカウ
ンタ３８３とＹアドレスカウンタ３８４のブロックアド
レスをフレームメモリ３９に出力許可する。

【００７１】これにより、復元画像保持部３６の復元画
像が、フレームメモリ３９の当該ブロックアドレス位置
に書き込まれ、書き込み終了により、ブロック更新信号
を発生し、オア回路３８２を介してＸアドレスカウンタ
３８３をインクリメントする。

【００７２】このようにして、無効ブロックは、クロッ
ク発生部３８０の高速クロックでアドレスをスキップ
し、有効ブロックは、書き込み終了によるブロック更新
信号により、アドレスカウンタ３８３、３８４をインク
リメントする。

【００７３】次に、図６、図７の動作を説明すると、入
力データは、デマルチプレクサ３０により、符号データ
とブロック情報に分離され、符号データは符号データ保
持部３２に保持され、ブロック情報は、ブロック情報保
持部３１に保持される。

【００７４】符号データ保持部３２の可変長符号データ
は、可変長復号部３３で符号化側で用いた符号テーブル
と逆の構成の復号テーブル３３ａから固定長の量子化係
数に復元される。

【００７５】得られた逆量子化係数は、逆量子化部３４
で逆量子化閾値３４ａを用いて、線形逆量子化され、逆
ＤＣＴ変換部３５に出力し、逆ＤＣＴ変換部３５では、
逆量子化係数を２次元逆ＤＣＴ変換し、画像空間のデー
タ（復元画像）に変換する。

【００７６】これらの処理は、１ブロック単位に行わ
れ、復元された１ブロックの復元画像は、復元画像保持
部３６に一旦保持される。一方、ブロック情報は、ブロ
ック情報検出部３７で有効ブロックの存在と連続する無
効ブロック数を計数し、アドレス算出部３８に出力し、
アドレス算出部３８では、送られてきた情報に従って、
復元画像保持部３６に保持されている復元画像をフレー
ムメモリ３９に書き込むアドレスを算出し、フレームメ
モリ３９に送り、フレームメモリ３９では、アドレス情
報に従って復元画像保持部３６に保持されている復元画
像を書き込む。

【００７７】このようにして、有効ブロックの符号デー
タを送っても、ブロック情報により、有効ブロックのブ
ロックアドレスを算出でき、画面の対応位置のブロック
画像を更新できる。

【００７８】(b) 第２の実施例の説明図８は本発明の第２の実施例符号化部構成図、図９は本
発明の第２の実施例符号化データ説明図である。

【００７９】図８中、図３、図４で示したものと同一の
ものは、同一の記号で示してあり、２１は無効ブロック
数計数部であり、ブロック変化判定部１２からの判定結
果の内、連続する無効ブロック数を計数し、有効ブロッ
クの検出により、リセットして、計数値を出力するも
の、２２は無効ブロック情報発生部であり、無効ブロッ
ク数を有効ブロックの符号データに続いて送るためのも
のである。

【００８０】この構成の動作を、図９を用いて説明す
る。１ブロックの原画像データは、ブロックバッファ１
０に書き込まれるとともに、変化算出部１１に出力さ
れ、変化算出部１１では、１画面バッファ１４に保持さ
れている基準画像の該ブロックの同一位置にある画素と
比較し、その変化量をブロック変化判定部１２に出力す
る。

【００８１】ブロック変化判定部１２では、図４のいず
れかの構成により、当該ブロックが有効ブロックである
か否かを判定し、判定結果をスイッチ１３、無効ブロッ
ク数計数部２１に出力する。

【００８２】無効ブロック数計数部２１では、有効ブロ
ック（「１」）によりリセットされ、無効ブロック
（「０」）なら、無効ブロック数を１インクリメント
（＋１）し、スイッチ１３は、無効ブロックなら、これ
以上の処理を行わず、有効ブロックであれば、スイッチ
１３を開いて、ブロックバッファ１０の当該ブロック画
像をＤＣＴ変換部１６に送るとともに、１画面バッファ
１４に出力し、基準画像を更新する。

【００８３】ＤＣＴ変換部１６、量子化部１７、可変長
符号化部１８では、送られてきたブロック画像につい
て、ＤＣＴ変換、線形量子化、可変長符号化を行い、有
効ブロックの可変長符号を出力し、図９に示すように、
マルチプレクサ２０は、符号化データ保持部１９の有効
ブロックの符号化データを出力し、ブロック終了符号
（ＥＯＢ）に続いて、それに続く無効ブロック情報発生
部２２の無効ブロック数を出力する。

【００８４】このように、前画像に対し、変化のある有
効ブロックを判定して、有効ブロックのみ符号化するの
で、符号化量を大幅に削減でき、このように有効ブロッ
クのみを出力しても、無効ブロック数を出力するので、
復元側で有効ブロックのブロック位置を認識でき、画像
の復元が可能となる。

【００８５】又、有効ブロックの符号データの間に、有
効ブロック間に連続する無効ブロック数を情報として出
力するため、ブロック情報としては、有効ブロックの後
に、連続する無効ブロックの数のみを出力すれば良いた
め、ブロック情報の量を有効ブロック数分削減でき、一
層の伝送量の削減ができる。

【００８６】図１０は本発明の第２の実施例復元部構成
図である。図１０中、図６で示したものと同一のもの
は、同一の記号で示しており、４０は符号判別部であ
り、入力データから有効ブロックの符号データと無効ブ
ロック数データとを判別して、デマルチプレクサ３０を
切り換え制御するものであり、４１は無効ブロック情報
検出部であり、無効ブロック数を検出して、アドレス算
出部３８に送るものである。

【００８７】次に、図１０の動作を説明すると、入力デ
ータは、符号判別部４０の制御により、デマルチプレク
サ３０で符号データと無効ブロック数情報に分離され、
符号データは、可変長復号部３３で符号化側で用いた符
号テーブルと逆の構成の復号テーブル３３ａから固定長
の量子化係数に復元される。

【００８８】得られた逆量子化係数は、逆量子化部３４
で逆量子化閾値３４ａを用いて、線形逆量子化され、逆
ＤＣＴ変換部３５に出力し、逆ＤＣＴ変換部３５では、
逆量子化係数を２次元逆ＤＣＴ変換し、画像空間のデー
タ（復元画像）に変換する。

【００８９】これらの処理は、１ブロック単位に行わ
れ、復元された１ブロックの復元画像は、復元画像保持
部３６に一旦保持される。一方、無効ブロック数情報
は、無効ブロック情報検出部４１で検出され、アドレス
算出部３８に出力し、アドレス算出部３８では、送られ
てきた情報に従って、復元画像保持部３６に保持されて
いる復元画像をフレームメモリ３９に書き込むアドレス
を算出し、フレームメモリ３９に送り，フレームメモリ
３９では、アドレス情報に従って、復元画像保持部３６
に保持されている復元画像を書き込む。

【００９０】このようにして、有効ブロックの符号デー
タを送っても、無効ブロック数情報により、有効ブロッ
クのブロックアドレスを算出でき、画面の対応位置のブ
ロック画像を更新できる。

【００９１】(c) 第３の実施例の説明図１１は本発明の第３の実施例符号化部構成図である。
図１１中、図３、図４で示したものと同一のものは、同
一の記号で示してあり、２３は２値符号化部であり、ブ
ロック情報保持部１５の全ブロックのブロック情報を２
値符号化（例えば、ランレングス符号化）して、マルチ
プレクサ２０に出力するものである。

【００９２】この構成の動作を説明すると、１ブロック
の原画像データは、ブロックバッファ１０に書き込まれ
るとともに、変化算出部１１に出力され、変化算出部１
１では、１画面バッファ１４に保持されている基準画像
の該ブロックの同一位置にある画素と比較し、その変化
量をブロック変化判定部１２に出力する。

【００９３】ブロック変化判定部１２では、図４のいず
れかの構成により、当該ブロックが有効ブロックである
か否かを判定し、判定結果をスイッチ１３、ブロック情
報保持部１５に出力する。

【００９４】ブロック情報保持部１５では、有効ブロッ
クなら「１」を、無効ブロックなら「０」をブロック情
報として、１画面全ブロックについて保持し、スイッチ
１３は、無効ブロックなら、これ以上の処理を行わず、
有効ブロックであれば、スイッチ１３を開いて、ブロッ
クバッファ１０の当該ブロック画像をＤＣＴ変換部１６
に送るとともに、１画面バッファ１４に出力し、基準画
像を更新する。

【００９５】ＤＣＴ変換部１６、量子化部１７、可変長
符号化部１８では、送られてきたブロック画像につい
て、ＤＣＴ変換、線形量子化、可変長符号化を行い、有
効ブロックの可変長符号を符号化データ保持部１９に保
持させる。

【００９６】このようにして、１画面分の全ブロック
（例えば、ＰＡＬ方式では、７２０×５７６画素のた
め、８×８のブロックは、９０×７２＝６４８０とな
る）の処理が終了すると、２値符号化部２３は、ブロッ
ク情報保持部１５の全ブロックのブロック情報を２値符
号化し、図５と同様に、マルチプレクサ２０は、２値符
号化部２３の符号化ブロック情報の後に、符号化データ
保持部１９の有効ブロックの符号化データを出力する。

【００９７】このように、前画像に対し、変化のある有
効ブロックを判定して、有効ブロックのみ符号化するの
で、符号化量を大幅に削減でき、このように有効ブロッ
クのみを出力しても、ブロック情報を出力するので、復
元側で有効ブロックのブロック位置を認識でき、画像の
復元が可能となる。

【００９８】又、ブロック情報を符号化しているので、
情報量を削減できる。次に、復元側について、図１２に
より説明する。図１２は本発明の第３の実施例復元部構
成図である。

【００９９】図１２中、図６で示したものと同一のもの
は、同一の記号で示してあり、４２は２値復号部であ
り、ブロック情報保持部３１に保持された符号化ブロッ
ク情報を復号して、ブロック情報検出部３７に出力する
ものである。

【０１００】次に、図１２の構成の動作を説明すると、
入力データは、デマルチプレクサ３０により、符号デー
タと符号化ブロック情報に分離され、符号データは符号
データ保持部３２に保持され、符号化ブロック情報は、
ブロック情報保持部３１に保持される。

【０１０１】符号データ保持部３２の可変長符号データ
は、可変長復号部３３で符号化側で用いた符号テーブル
と逆の構成の復号テーブル３３ａから固定長の量子化係
数に復元される。

【０１０２】得られた逆量子化係数は、逆量子化部３４
で逆量子化閾値３４ａを用いて、線形逆量子化され、逆
ＤＣＴ変換部３５に出力し、逆ＤＣＴ変換部３５では、
逆量子化係数を２次元逆ＤＣＴ変化し、画像空間のデー
タ（復元画像）に変換する。

【０１０３】これらの処理は、１ブロック単位に行わ
れ、復元された１ブロックの復元画像は、復元画像保持
部３６に一旦保持される。一方、符号化ブロック情報
は、２値復号部４２で復号化され、ブロック情報検出部
３７に出力され、ブロック情報検出部３７で有効ブロッ
クの存在と無効ブロック数を計数し、アドレス算出部３
８に出力し、アドレス算出部３８では、送られてきた情
報に従って、復元画像保持部３６に保持されている復元
画像をフレームメモリ３９に書き込むアドレスを算出
し、フレームメモリ３９に送り、フレームメモリ３９で
は、アドレス情報に従って復元画像保持部３６に保持さ
れている復元画像を書き込む。

【０１０４】このようにして、有効ブロックの符号デー
タを送っても、符号化ブロック情報により、有効ブロッ
クのブロックアドレスを算出でき、画面の対応位置のブ
ロック画像を更新できる。

【０１０５】又、符号化ブロック情報が符号化されてい
るので、より伝送量を削減できる。 (d) 他の実施例の説明上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。

【０１０６】上述の実施例では、無効ブロック数によ
り、アドレスカウンタを空送りしているが、アドレスカ
ウンタの値に無効ブロック数を加算しても良い。符号化部、復元部を、ブロックで示したが、これをマ
イクロプロセッサのプログラムによって、実行しても良
い。

【０１０７】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形化可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。前画像と現画像との間で変化したと判断したブロック
のみを選択して、符号化出力するため、画像間で変化の
少ない場合の圧縮率を大幅に向上でき、カメラが固定さ
れたテレビ電話の画像やアニメーション画像等の平均的
な圧縮率を高めることができる。

【０１０９】このようにしても、ブロック情報を出力
するため、有効ブロックの位置を認識でき、変化した画
面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図（その１）である。

【図２】本発明の原理図（その２）である。

【図３】本発明の第１の実施例符号化部構成図である。

【図４】本発明の第１の実施例ブロック変化判定部の構
成図である。

【図５】本発明の第１の実施例符号化データの説明図で
ある。

【図６】本発明の第１の実施例復元部構成図である。

【図７】本発明の第１の実施例アドレス算出部の構成図
である。

【図８】本発明の第２の実施例符号化部構成図である。

【図９】本発明の第２の実施例符号化データの説明図で
ある。

【図１０】本発明の第２の実施例復元部構成図である。

【図１１】本発明の第３の実施例符号化部構成図であ
る。

【図１２】本発明の第３の実施例復元部構成図である。

【図１３】従来技術の説明図（その１）である。

【図１４】従来技術の説明図（その２）である。

【符号の説明】

１０ブロックバッファ１１変化算出部１２ブロック変化判定部１３スイッチ１４１画面バッファ１５、３１ブロック情報保持部１６ＤＣＴ変換部１７量子化部１８可変長符号化部２０マルチプレクサ３０デマルチプレクサ３２符号データ保持部３３可変長復号部３４逆量子化部３５逆ＤＣＴ変換部３６復元画像保持部３７ブロック情報検出部３８アドレス算出部３９フレームメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを、ｍ×ｎの画素をブロック
として符号化する画像データ符号化方法において、現画像と前画像の同一位置のブロックの同一位置の画素
の変化量を検出し、該ブロックの内容の変化の有無を判
定するステップと、該判定結果をブロック情報として出
力するステップと、該判定により変化有りとされた有効
ブロックのみを符号化して、出力するステップとを有す
ることを特徴とする画像データ符号化方法。
【請求項２】符号化ステップは、前記ブロック単位に
直交変換するものであることを特徴とする請求項１の画
像データ符号化方法。
【請求項３】前記判定結果を保持しておき、前記有効
ブロックの符号化データとともに、出力することを特徴
とする請求項１又は２の画像データ符号化方法。
【請求項４】前記判定結果により、前記有効ブロック
の符号化データに続いて、連続する無効ブロックの数を
前記ブロック情報として出力することを特徴とする請求
項１又は２の画像データ符号化方法。
【請求項５】前記ブロック情報を符号化して出力する
ことを特徴とする請求項１又は２の画像データ符号化方
法。
【請求項６】前記ブロック内容の変化の有無を判定す
るため、現画像と前画像の同一ブロック内の同一位置に
ある画素の差の絶対値を求め、前記ブロック内の該差の
絶対値の最大値を得て、該最大値と予め定めた閾値とを
比較することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４
又は５の画像データ符号化方法。
【請求項７】前記ブロック内容の変化の有無を判定す
るため、現画像と前画像の同一ブロック内の同一位置に
ある画素の差の絶対値の総和を求め、求めた総和と予め
定めた閾値とを比較することを特徴とする請求項１又は
２又は３又は４又は５の画像データ符号化方法。
【請求項８】前記ブロック内容の変化の有無を判定す
るため、現画像と前画像の同一ブロック内の同一位置に
ある画素の差の二乗値の総和を求め、求めた総和と予め
定めた閾値とを比較することを特徴とする請求項１又は
２又は３又は４又は５の画像データ符号化方法。
【請求項９】画像データをｍ×ｎの画素をブロックと
して、符号化する画像データ符号化装置において、前画像を保持する前画像保持手段（１４）と、現画像を
保持する現画像保持手段（１０）と、前画像と現画像の
同一位置のブロック内の画素値の変化を検出する画素値
変化判別手段（１１）と、該画素値変化判別手段（１
１）の出力から該ブロックの内容の変化の有無を判定す
るブロック変化判定手段（１２）と、画像をブロック単
位に符号化する符号化手段（１６、１７、１８）と、該
判定結果から変化有りとされた有効ブロックのみを該符
号化手段（１６、１７、１８）に出力する選択手段（１
３）と、該判定結果により、該判定手段（１２）の判定
結果をブロック情報として、該符号化データとともに出
力する出力手段（２０）とを有することを特徴とする画
像データ符号化装置。
【請求項１０】前記符号化手段（１６、１７、１８）
は、前記ブロック単位に直交変換するものであることを
特徴とする請求項９の画像データ符号化装置。
【請求項１１】前記判定結果を保持するブロック情報
保持手段（１５）を設けたことを特徴とする請求項９又
は１０の画像データ符号化装置。
【請求項１２】前記判定結果のうち変化のないと判定
した無効ブロック数を計数する計数手段（２１）を設
け、前記出力手段（２０）から前記有効ブロックの符号
化データに続いて、連続する無効ブロックの数を前記ブ
ロック情報として出力することを特徴とする請求項９又
は１０の画像データ符号化装置。
【請求項１３】前記保持したブロック情報を符号化し
て出力するブロック情報符号化手段（２３）を設けたこ
とを特徴とする請求項９又は１０の画像データ符号化装
置。
【請求項１４】前記ブロック変化判定手段（１２）
は、現画像と前画像の同一ブロック内の同一位置にある
画素の差の絶対値を求め、前記ブロック内の該差の絶対
値の最大値を得て、該最大値と予め定めた閾値とを比較
することを特徴とする請求項９又は１０又は１１又は１
２又は１３の画像データ符号化装置。
【請求項１５】前記ブロック変化判定手段（１２）
は、現画像と前画像の同一ブロック内の同一位置にある
画素の差の絶対値の総和を求め、求めた総和と予め定め
た閾値とを比較することを特徴とする請求項９又は１０
又は１１又は１２又は１３の画像データ符号化装置。
【請求項１６】前記ブロック変化判定手段（１２）
は、現画像と前画像の同一ブロック内の同一位置にある
画素の差の二乗値の総和を求め、求めた総和と予め定め
た閾値とを比較することを特徴とする請求項９又は１０
又は１１又は１２又は１３の画像データ符号化装置。
【請求項１７】請求項１の符号化データを復元する画
像データ復元方法において、符号化データから画像ブロックを復元するステップと、
ブロック情報により書き込みアドレスを算出するステッ
プと、該算出アドレスに従い該復元画像ブロックを画像
メモリに書き込むステップとを有することを特徴とする
画像データ復元方法。
【請求項１８】入力データから前記符号化データと前
記ブロック情報を分離するステップを有することを特徴
とする請求項１７の画像データ復元方法。
【請求項１９】前記書き込みアドレスを算出するステ
ップは、前記ブロック情報から無効ブロック数を計数し
て、該書き込みアドレスを制御することを特徴とする請
求項１７又は１８の画像データ復元方法。
【請求項２０】前記書き込みアドレスを算出するステ
ップは、前記ブロック情報の無効ブロック数により、該
書き込みアドレスを制御することを特徴とする請求項１
７又は１８の画像データ復元方法。
【請求項２１】符号化されたブロック情報を復号化し
て、前記書き込みアドレスを算出することを特徴とする
請求項１７又は１８又は１９又は２０の画像データ復元
方法。
【請求項２２】請求項９の符号化装置により符号化さ
れた符号化データを復元する画像データ復元装置におい
て、符号化データから画像ブロックを復元する復元手段（３
３、３４、３５）と、ブロック情報により書き込みアド
レスを算出するアドレス算出手段（３７、３８）と、該
算出アドレスに従って該復元画像ブロックを格納する画
像メモリ（３９）とを有することを特徴とする画像デー
タ復元装置。
【請求項２３】入力データから前記符号化データと前
記ブロック情報を分離する分離手段（３０）を有するこ
とを特徴とする請求項２２の画像データ復元装置。
【請求項２４】前記書き込みアドレスを算出手段（３
７、３８）は、前記ブロック情報から無効ブロック数を
計数して、該書き込みアドレスを制御することを特徴と
する請求項２２又は２３の画像データ復元装置。
【請求項２５】前記書き込みアドレスを算出手段（３
７、４１）は、前記ブロック情報の無効ブロック数によ
り、該書き込みアドレスを制御することを特徴とする請
求項２２又は２３の画像データ復元装置。
【請求項２６】符号化されたブロック情報を復号する
復号手段（４２）を設け、復号化されたブロック情報か
ら前記書き込みアドレスを算出することを特徴とする請
求項２２又は２３又は２４又は２５の画像データ復元装
置。