JPH06319128A

JPH06319128A - 画像符号化装置

Info

Publication number: JPH06319128A
Application number: JP10668593A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Hyodo; 正晃兵頭; Hiroyuki Katada; 裕之堅田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】サブバンド符号化で、サブバンド分割後の帯
域データの特徴に適したブロック構成方法や符号化方式
で符号化する画像符号化装置を提供する。【構成】２次元帯域分割フィルターで帯域分割された
データを、各帯域データの特徴に適したブロック構成方
法や符号化方式で符号化する符号化器１２〜１５を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像データを複数の帯域
データに分割し、帯域データ毎に個々に高能率符号化す
る画像符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像データを磁気テープや磁気
ディスク等に記録する場合、あるいは通信回線を通して
伝送する場合、高能率に符号化することによって、高画
質を保ったまま情報量を少なくすることができる。

【０００３】画像データを高能率に符号化する方式とし
て、画像データを低域通過フィルタと高域通過フィルタ
を用いて複数の帯域データに分割し、帯域分割された個
々の帯域データを符号化するサブバンド符号化がある。

【０００４】図９にサブバンド符号化の構成の例とし
て、水平、垂直方向にそれぞれ２帯域に分割する場合の
ブロック図を示す。

【０００５】図９には符号化装置９１と復号装置９２と
が示されており、これらが記録媒体または通信回線９３
を介して、連結されている。

【０００６】符号化装置９１は、入力画像データを複数
の帯域成分に分割する２次元帯域分割フィルタ９１１、
分割された各帯域に対応する複数の符号化器からなる符
号化部９１２、及び符号化部からの複数の符号化出力を
多重化するためのマルチプレクサ９１３からなる。

【０００７】２次元帯域分割フィルタ９１１は、水平方
向、垂直方向の各低域通過フィルタ、高域通過フィル
タ、及び各方向でのサブサンプリング回路からなる。

【０００８】復号装置９２は、記録媒体又は通信回線か
らの多重化された符号化画像データを各帯域データに分
割するためのデマルチプレクサ９２３、各帯域データを
復号するための複数の復号器からなる復号部９２２、及
び２次元帯域合成フィルタ９２１からなる。

【０００９】２次元帯域合成フィルタ９２１は、水平方
向、垂直方向の各低域通過フィルタ、高域通過フィル
タ、及び各方向での補間回路からなる。

【００１０】このような構成において、符号化装置９１
側では、まず、入力データを水平方向の低域通過フィル
タと高域通過フィルタに入力し、水平方向の低域成分と
高域成分に分割する。そして、フィルタ通過後のデータ
を水平方向に１：２にサブサンプリングする。次にサブ
サンプリングされたデータを垂直方向の低域通過フィル
タと高域通過フィルタに入力し、垂直方向の低域成分と
高域成分に分割する。そして、フィルタ通過後のデータ
を垂直方向に１：２にサブサンプリングする。

【００１１】これで入力データは、水平方向、垂直方向
ともに低域成分のＬＬ帯域データ、水平方向は低域成
分、垂直方向は高域成分のＬＨ帯域データ、水平方向は
高域成分、垂直方向は低域成分のＨＬ帯域データ、水平
方向、垂直方向ともに高域成分のＨＨ帯域データの４つ
の帯域データに分割されたことになる。

【００１２】なお、ＨＨ帯域データは単に高域成分、Ｌ
Ｌ帯域成分は低域成分、ＬＨ帯域データ、ＨＬ帯域デー
タは、ともに中域成分と呼ばれる。

【００１３】この後、各帯域データは個々に符号化部９
１２にて符号化された後、マルチプレクサ９１３でデー
タが多重化され、記録媒体に記録されたり、通信回線を
通して伝送されたりする。

【００１４】復号装置９２では、符号化装置９１と逆の
操作が行われ、データが復元される。

【００１５】まずデマルチプレクサ９２３で入力データ
を４つの帯域データに分割し、それぞれ復号部９２２に
て復号する。そして、垂直方向に補間した後、垂直方向
の低域通過フィルタと高域通過フィルタに入力し、それ
ぞれ低域成分と高域成分を取り出し、２つのデータに合
成する。次に水平方向に補間し、水平方向の低域通過フ
ィルタと高域通過フィルタに入力し、それぞれ低域成分
と高域成分を取り出した後、合成し再生画像を得る。

【００１６】ここで、符号化部９１２、復号部９２２で
の処理内容によって画質や符号量が決まる。

【００１７】サブバンド符号化を用いた高能率符号化方
式の従来の技術の例としては、西川、他、「ディジタル
ＶＴＲ用高能率符号化方式の検討（その２）」、テレビ
ジョン学会年次大会、ＩＴＥＣ’９０，ｐｐ１１９〜１
２０や、入江、他、「ＨＤＴＶ用サブバンド符号化構成
法の検討」、画像符号化シンポジウム、ＰＣＳＪ８９，
ｐｐ８３〜８４がある。

【００１８】前者の従来技術は、入力データを連続する
２フレームのデータの和と差をとることによって時間方
向に低域成分と高域成分の２つのフレームに分割し、そ
の後各フレームを２次元帯域分割フィルタで４つの帯域
に分割する。そして、それぞれの帯域データを横８画素
×縦８画素のブロック毎に離散コサイン変換（Ｄｉｓｃ
ｒｅｅｔＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ：以下で
はＤＣＴと呼ぶ）し、画素データを周波数成分に変換す
る。そして、低周波数帯域の直流成分は入力データと１
つ前のデータの再生値の差分値を量子化するＤＰＣＭに
よって符号化し、それ以外のデータをＰＣＭによって符
号化するものである。

【００１９】また、後者の従来技術は、入力データを図
１の例と同様に４つの帯域に分割する。このうち、ＬＬ
成分はＤＣＴを用いて画素データを周波数成分に変換
し、量子化し、可変長符号化する。ＬＨ成分はＤＰＣＭ
後の量子化値を可変長符号化する。ＨＬ成分とＨＨ成分
はＰＣＭによって量子化、量子化値を可変長符号化する
ものである。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】サブバンド符号化の場
合、帯域分割後の高周波数成分を含む帯域データには特
徴があり、その特徴に適した符号化方式を用いることが
必要である。

【００２１】例えば、図１０に示したような画像データ
を図９に示した２次元帯域分割フィルタ９１に入力した
場合、帯域分割後の各帯域データは図３に示すようにな
る。

【００２２】即ち、ＬＬ帯域は原データを縮小したよう
な画像、ＬＨ帯域は垂直方向のエッジを取り出したよう
な画像、ＨＬ帯域は水平方向のエッジを取り出したよう
な画像、ＨＨ帯域は斜め方向のエッジや角のように水平
垂直両方向のエッジ成分を取り出したような画像にな
る。ＬＬ帯域は水平垂直両方向に相関が大きく、ＬＨ帯
域は水平方向に相関が大きく、ＨＬ帯域は垂直方向に相
関が大きく、ＨＨ帯域はどの方向にも相関は大きくな
い。

【００２３】前者の従来の技術では、帯域分割後の全て
の帯域データを横８画素×縦８画素のブロック毎にＤＣ
Ｔしている。ＤＣＴはそのブロックに含まれている電力
を少ない成分に集中させ、原データより少ないデータ量
で表すものである。一般に画像データは画素間の相関が
高く、ＤＣＴすると低域成分に電力が集中し、高域成分
の情報量が非常に小さくなる。そのため、原データを符
号化するよりＤＣＴ後の係数値を符号化する方が符号化
効率がよくなる。しかしながら、サブバンド符号化の場
合は低周波数帯域データは画素間の相関が高く、ＤＣＴ
によってデータ量を少なくすることができるが、高周波
数帯域データでは画素間の相関が小さく、少ない係数に
電力が集中しなくなる。そのためＤＣＴを用いてもデー
タ量を圧縮するのは困難である。

【００２４】また、後者の従来の技術では、ＬＨ成分は
ＤＰＣＭ、ＨＬ成分はＰＣＭを用いている。

【００２５】サブバンド分割後のＬＨ帯域データ、ＨＬ
帯域データは原画像の細かい変化やエッジ成分を取り出
したようなデータとなる。ＤＰＣＭでは圧縮率を高めよ
うとすると、オーバーロード歪みが発生する。オーバー
ロード歪みは、量子化しようとする値が量子化可能な範
囲よりも大きくなり、量子化可能な範囲を越えた値が切
り捨てられることによって発生する歪みである。一般に
オーバーロード歪みはエッジ部分のように値が急峻に変
化するところで発生する。エッジ部分でオーバーロード
歪みが発生すると、エッジの再現性が悪くなり、エッジ
の位置が後ろにずれるという問題がある。

【００２６】図１２、１３はオーバーロード歪みによっ
てエッジの再現性が悪くなり、エッジ位置が後方にずれ
る場合の例を示したものである。

【００２７】図１２、１３は量子化ステップサイズが４
で、４ビットで量子化（量子化値−８〜＋８）した場合
の例で、この場合の量子化範囲は、−３２〜＋３２とな
る。図１２で、１段目は入力データ、２段目は前データ
の再生値との差分値、３段目は差分値を量子化した値、
４段目は量子化値を逆量子化した値、５段目は再生値
（前データの再生値と逆量子化値との和）を示してい
る。

【００２８】例えば、２つ目の入力データ１２が入力さ
れた場合は、前データの再生値との差分値が１２−８＝
４、量子化値が４／４＝１、逆量子化値が１×４＝４、
再生値は前データの再生値との和で、８＋４＝１２とな
る。

【００２９】この例の入力値と再生値を図示したのが図
１３である。エッジ部分では差分値が量子化範囲を超え
てしまうために、再生値が入力値の変化に追従できず、
急峻なエッジがなだらかになり、エッジ位置が後方にず
れている。

【００３０】サブバンド符号化の場合、再生画像は各帯
域データの再生値を合成したものになるので、ある帯域
データのエッジ位置がずれていた場合、全体としてはエ
ッジがにじんだように見えたり、エッジが二重になった
ように見えたりし、非常に劣化の大きい再生画像とな
る。

【００３１】またＨＬ成分は垂直方向には大きな相関が
あるにもかかわらず、後者の従来の技術では相関を利用
しないＰＣＭを用いているため、高い符号化効率が望め
ない。

【００３２】本発明では、画素間の相関が大きい帯域
は、画素間の相関を利用した高能率な符号化ができるよ
うに、相関に適したブロック構成でブロック符号化し、
相関のない帯域はＰＣＭするとよい。

【００３３】従って、本発明は、帯域データの特徴を考
慮し、画素間の相関が大きい帯域は、画素間の相関を利
用した高能率な符号化ができるように、相関に適したブ
ロック構成でブロック符号化し、高い符号化効率を達成
し得る符号化装置を提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、本発明
によれば、画像データを低域通過フィルタと高域通過フ
ィルタを用いて複数の帯域データに分割し、帯域データ
毎に個々に高能率符号化する画像符号化装置であって、
中域成分（ＬＨ帯域データ、ＨＬ帯域データ））を縦１
画素の矩形ブロック毎、又は横１画素の矩形ブロック毎
にブロック符号化する手段を具備してなることを特徴と
する画像符号化装置によって達成される。

【００３５】この画像符号化装置は、低域成分（ＬＬ帯
域データ）を、縦、横同数の複数画素からなる正方ブロ
ック毎にブロック符号化する手段、高域成分（ＨＨ帯域
データ）をＰＣＭ符号化する手段を夫々具備することが
望ましい。

【００３６】ここで、ブロック毎の符号化方式として例
えば特願平３−１１８８２５に記載されている方式を用
いることができる。これは、１画面のデータを複数のブ
ロックに分割し、ブロック毎に直交変換し、１フィール
ドや１フレームといった一定間隔に発生する符号量を一
定にするように符号量制御しながら、変換係数をブロッ
クの統計量に従って適応的に量子化する方式である。サ
ブバンド分割された帯域毎にブロックの構成方法を変え
ることで、ＬＬ帯域データ、ＬＨ帯域データ、ＨＬ帯域
データともにこの方式を用いて符号化することができ
る。

【００３７】

【作用】本発明によると、サブバンド分割後の各帯域の
特徴に合わせたブロック構成でブロック符号化し、ある
いはＰＣＭ符号化する。例えば、ＬＬ帯域データは横８
画素×縦８画素といった正方ブロック毎に符号化し、Ｌ
Ｈ帯域データは横８画素×縦１画素といった横長の矩形
ブロック毎に符号化し、ＨＬ帯域データは横１画素×縦
８画素といった縦長の矩形ブロック毎に符号化し、ＨＨ
成分はＰＣＭ符号化する。このように符号化すること
で、高能率な符号化が達成できる。またブロック符号化
はブロック内で符号化が完結するため、エッジ位置がず
れるという問題も生じない。

【００３８】

【実施例】以下、図面を参照にして本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００３９】図１は本発明を用いた画像符号化装置、及
び画像符号化装置で符号化されたデータを復号する復号
装置の一実施例の構成を示すブロック図である。

【００４０】図中、画像符号化装置１は、２次元帯域分
割フィルター１１、２元帯域分割フィルターから出力さ
れる帯域分割されたデータを符号化する符号化器１２〜
１５、符号化器１２〜１５から出力されるデータを多重
化するマルチプレクサ１６からなる。

【００４１】２次元帯域分割フィルター１１は、ラスタ
ースキャン順に入力されるデジタル画像データを水平方
向、垂直方向ともに低域成分と高域成分に分けるフィル
ターで、ＬＬ帯域データ、ＬＨ帯域データ、ＨＬ帯域デ
ータ、ＨＨ帯域データの４つの帯域データが出力され
る。

【００４２】ＬＬ帯域符号化器１２はＬＬ帯域データ
を、ＬＨ帯域符号化器１３はＬＨ帯域データを、ＨＬ帯
域符号化器１４はＨＬ帯域データを、ＨＨ帯域符号化器
１５はＨＨ帯域データを、夫々符号化するものである。

【００４３】ＬＬ帯域符号化器１２では、入力データを
横８画素×縦８画素のブロック順に並べ替えた後、ブロ
ック毎にＤＣＴ符号化する。ＬＨ帯域符号化器１３で
は、入力データを横８画素×縦１画素のブロック順に並
べ替えた後、ブロック毎にＤＣＴ符号化する。ＨＬ帯域
符号化器１４では、入力データを横１画素×縦８画素の
ブロック順に並べ替えた後、ブロック毎にＤＣＴ符号化
する。ＨＨ帯域符号化器１５では、入力データを量子化
した後、可変長符号化する。

【００４４】符号化器１２〜１５から出力される符号は
マルチプレクサ１６で多重化され、記録媒体１７に記録
されたり、通信回線を通して伝送されたりする。

【００４５】図１には記述していないが、符号化後ある
いはマルチプレクサで多重化した後、誤り訂正符号化や
伝送路符号化が行われることがある。またその場合、複
号側にも対応する誤り訂正復号や伝送路復号が行われ
る。

【００４６】復号装置２は、入力された符号を帯域毎の
データに分割するデマルチプレクサ１８、デマルチプレ
クサ１８から出力されるデータを復号する復号器１９〜
２２，復号器から出力されるデータを合成する２次元帯
域合成フィルター２３からなる。

【００４７】デマルチプレクサ１８は入力されるデータ
をＬＬ帯域データ、ＬＨ帯域データ、ＨＬ帯域データ、
ＨＨ帯域データの４つのデータに分解し、復号器１９〜
２２に入力する。

【００４８】ＬＬ帯域復号器１９はＬＬ帯域データを、
ＬＨ帯域復号器２０はＬＨ帯域データを、ＨＬ帯域復号
器２１はＨＬ帯域データを、ＨＨ帯域復号器２２はＨＨ
帯域データを、夫々復号するものである。

【００４９】ＬＬ帯域復号器１９では、入力符号を８×
８のブロック毎に復号し、ラスタースキャン順にデータ
を出力する。ＬＨ帯域復号器２０では、入力符号を８×
１のブロック毎に復号し、ラストスキャン順にデータを
出力する。ＨＬ帯域復号器２１では、入力符号を１×８
のブロック毎に復号し、ラスタースキャン順にデータを
出力する。ＨＨ帯域復号器２２では、入力可変長符号を
復号後、逆量子化し、逆量子化値を出力する。

【００５０】復号器１９〜２２で復号されたデータは、
２次元帯域合成フィルタに入力され、再生画像が合成さ
れる。

【００５１】図２にＬＬ帯域符号化器１２、及びＬＬ帯
域復号器１９の実施例のブロック図を示す。

【００５２】符号化器１２は、ブロック化回路３１、Ｄ
ＣＴ回路３２，適応量子化回路３３からなり、ブロック
化回路３１ではラスタースキャン順に入力されるＬＬ帯
域データを横８画素×縦８画素のブロック順に並べ替
え、ＤＣＴ回路３２に入力する。ＤＣＴ回路３２では、
入力データをブロック毎にＤＣＴして画素データを周波
数成分に変換し、例えばジグザグスキャン順にＤＣＴ係
数値を出力する。

【００５３】適応量子化回路３３では、一定間隔に発生
する符号量を一定に制御しながら、入力データをブロッ
ク内の画素値のダイナミックレンジや分散、ＤＣＴ後の
係数値のダイナミックレンジや分散といったブロック内
の統計量に従って適応的に量子化ビット数や量子化ステ
ップサイズを決定し、量子化する。そして、適応量子化
回路３３からは各係数を量子化するのに用いた量子化ス
テップサイズと量子化ビット数を示す付加情報と量子化
結果である量子化インデックスがマルチプレクサ１６に
出力される。

【００５４】復号器１９は、逆量子化回路３４、逆ＤＣ
Ｔ回路３５、ブロック分解回路３６からなり、逆量子化
回路３４では、デマルチプレクサ１８から入力される付
加情報から量子化ステップサイズと量子化ビット数を求
め、符号を逆量子化する。そして逆量子化の結果である
ＤＣＴ係数値を逆ＤＣＴ回路３５に入力する。

【００５５】逆ＤＣＴ回路３５では、入力データを８×
８ブロック毎に逆ＤＣＴして周波数成分を画素データに
変換し、ブロック分解回路３６に出力する。ブロック分
解回路３６では、ブロック毎に入力されるデータをラス
タースキャン順に出力する。

【００５６】図３にブロック化回路３１のブロック図を
示す。ブロック化回路３１は１６ライン分のデータを格
納できるメモリ４１を備え、メモリコントローラ４２に
よってラスタースキャン順に入力されるデータを横８画
素×縦８画素のブロック順に出力するように制御され
る。

【００５７】図４に１ラインのデータが３６０の場合の
メモリコントローラ４２の動作をフローチャートで示
す。

【００５８】まずステップＳ１０１で初期設定をする。
１ラインのデータ数を示すｘを３６０、メモリのライン
数を示すｙを１６、横方向のブロックサイズを示すｂｘ
を８、縦方向のブロックサイズを示すｂｙを８、入力デ
ータを格納するメモリの位置を示すｉｐを０、データを
出力するメモリの位置を示すｏｐをメモリサイズの半分
である（ｘ×ｙ）／２とする。ここで、メモリには
（０，０）を左上のアドレスとする２次元アドレスでア
クセスできるとする。

【００５９】次にステップＳ１０２〜Ｓ１０８で１つの
データの入力と出力を行う。

【００６０】ステップＳ１０２で入力データをメモリに
格納する。ここで、メモリにラスタースキャン順にデー
タを入力した場合、ｉｐ番目のデータはメモリの（ｉｐ
％ｘ，ｉｐ／ｘ）に記録される。ここでｉｐ／ｘ、ｉｐ
％ｘはそれぞれｉｐ÷ｘの商と余りを示す。

【００６１】ステップＳ１０３ではメモリからデータを
出力する。メモリに格納されているデータをブロック順
に読み出す場合、ｏｐ番目のデータはラスタースキャン
順のブロックの番号ｂｎがｂｎ＝ｏｐ／（ｂｘ×ｂ
ｙ）、ブロック内での２次元アドレスが（ｏｐ％ｂｘ，
（ｏｐ％（ｂｘ×ｂｙ））／ｂｘ）となる。即ち、ｏｐ
番目のデータを出力するアドレスは、（（ｂｎ％（ｘ／
ｂｘ））×ｂｘ＋ｏｐ％ｂｘ，（ｂｎ／（ｘ／ｂｘ））
×ｂｙ＋（ｏｐ％（ｂｘ×ｂｙ））／ｂｘ）となる。

【００６２】次に、ステップＳ１０４でｉｐ、ｏｐそれ
ぞれインクリメントする。

【００６３】ステップＳ１０５でｉｐがｘ×ｙより小さ
い、即ち、メモリのアドレス範囲内の場合はステップＳ
１０７にジャンプし、そうでない場合はステップＳ１０
６にてｉｐ＝０とした後、ステップＳ１０７に進む。ス
テップＳ１０７ではｏｐがｘ×ｙより小さい、即ちメモ
リのアドレス範囲内の場合はステップＳ１０９にジャン
プし、そうでない場合はステップＳ１０８にてｏｐ＝０
とした後ステップＳ１０９に進む。

【００６４】ステップＳ１０９では、データが終了した
か否かを判定し、ここで未終了と判定された場合には、
これらの操作（ステップＳ１０２からステップＳ１０９
まで）をデータが終了するまで繰り返す。

【００６５】上記の動作で、ラスタースキャン順にメモ
リの半分にデータを書き込みを行っている間に、残りの
半分のメモリからブロック順にデータを読み出すことに
なる。

【００６６】図５に適応量子化回路３３のブロック図を
示す。適応量子化回路３３は、入力データを１フレー
ム、あるいは１フィールド時間といった一定時間遅延さ
せる遅延回路５１、入力データの統計量を計算し各入力
値を何ビットで量子化するかを決定するビット割り当て
回路５２、遅延回路５１からの入力データをビット割り
当て回路５２から入力される情報を用いて量子化する量
子化回路５３からなる。

【００６７】ビット割り当て回路５２では、まず入力デ
ータのブロック毎にダイナミックレンジ、分散などを１
フレームや１フィールドといった一定期間にわたって計
算し、その計算結果から各ブロックに配分するビット数
を求める。そして、予めビット配分値毎に複数用意して
いる、ブロック内の各係数値を何ビットで量子化するか
を示すビット割り当てパターンから最適なものを選択す
る。次に、選択したビットパターンで量子化したときの
量子化誤差が小さくなるように量子化ステップサイズを
決定する。そして、ビット配分値を示す情報とビット割
り当てパターンを示す情報と量子化ステップサイズを示
す情報を量子化回路５３及びマルチプレクサ１６に出力
する。

【００６８】図６に量子化回路５３で１ブロックの係数
値を量子化する動作をフローチャートで示す。

【００６９】まずステップＳ２０１でビット割り当て回
路５２で計算されたブロック内の各係数を量子化するの
に必要な付加情報、即ちビット配分値を示す情報と量子
化ビット数を示す情報と量子化ステップサイズを示す情
報を入力する。そしてステップＳ２０２でブロック内の
変換係数の順番を示すｉを１とする。

【００７０】次にステップＳ２０３で、ステップＳ２０
１で入力した付加情報からｉ番目の係数を量子化するの
に用いるビット数とステップサイズを求める。そして、
量子化ビット数が０ビットの場合は何も出力せずにステ
ップＳ２０７にジャンプする。量子化ビット数が０ビッ
トでない場合は、ステップＳ２０５で量子化を行い、ス
テップＳ２０６で量子化結果である量子化インデックス
を出力する。そして、ステップＳ２０７でｉが６４より
小さいかどうかを判定し、６４より小さい場合はブロッ
ク内の係数値が続くのでステップＳ２０８でｉをインク
リメントし、ステップＳ２０３〜２０６の処理を繰り返
す。ｉが６４になると１ブロックの係数値の量子化が終
了する。

【００７１】以上はＬＬ帯域の符号化器１２及び復号器
１９の実施例であるが、ＬＨ帯域の符号化器１３及び復
号器２０は、図２のブロック化回路３１をラスタースキ
ャン順に入力されるデータを横８画素×縦１画素のブロ
ック順に出力する回路とし、また、ブロック分解回路３
６を横８画素×縦１画素のブロック順に入力されるデー
タをラスタースキャン順に出力する回路とし、ＤＣＴ回
路３２と逆ＤＣＴ回路３５で８つのデータの１次元ＤＣ
Ｔ及び１次元逆ＤＣＴを行うようにし、適応量子化回路
３３及び逆量子化回路３４を８つのデータのブロック毎
に処理するように構成することで実現される。

【００７２】但し、この場合はブロック化回路及びブロ
ック分解回路の入力順と出力順は同じになる。

【００７３】また、ＨＬ帯域の符号化器１４及び復号器
２１も同様に、図２のブロック化回路３１をラスタース
キャン順に入力されるデータを横１画素×縦８画素のブ
ロック順に出力する回路にすることとブロック分解回路
３６を横１画素×縦８画素のブロック順に入力されるデ
ータをラスタースキャン順に出力する回路にすること、
ＤＣＴ回路３２と逆ＤＣＴ回路３５で８データの１次元
ＤＣＴ及び１次元逆ＤＣＴを行うこととすること、適応
量子化回路３３及び逆量子化回路３４を８つのデータの
ブロック毎に処理するように構成することで実現され
る。

【００７４】ＨＬ帯域のブロック化回路の動作は、図４
でｂｘ＝１とした場合の動作になる。

【００７５】図７にＨＨ帯域の符号化器１５及び復号器
２２の実施例のブロック図を示す。

【００７６】符号化器１５は、入力データを量子化する
量子化器６１、ランレングス符号化を行うランレングス
符号化器６２、可変長符号化を行う可変長符号化器６
３、６４、及び複数の入力を多重化するマルチプレクサ
６５からなる。

【００７７】入力されるＨＨ帯域データは量子化器６１
で量子化される。そして量子化結果が０の場合、ランレ
ングス符号化器６２に１ビットの情報‘０’を出力す
る。量子化結果が０以外の場合、ランレングス符号化器
６２に１ビットの情報‘１’を出力するとともに、量子
化結果である量子化インデックスを可変長符号化器６３
に、量子化インデックスのビット数情報を可変長符号化
器６３、６４に出力する。

【００７８】即ち、ランレングス符号化器６２には、量
子化結果毎に量子化結果が０か０以外かを示す情報（以
下では有意情報と呼ぶ）が入力され、有意情報が‘１’
の場合に可変長符号化器６３に量子化インデックスと量
子化ビット数が、可変長量子化器６４に量子化ビット数
情報が入力されることになる。ここで、量子化ビット数
情報から量子化ビット数が一意に定まるので、量子化ビ
ット数と量子化値の範囲の関係は図８に示すようにな
る。

【００７９】ランレングス符号化器６２では、‘０’か
‘１’の有意情報をランレングス符号化する。即ち、
‘０’が連続する数と‘１’が連続する数（以下ランと
呼ぶ）をカウントし、ランに対応する可変長符号をマル
チプレクサ６５に出力する。なお、各ランに対応する符
号を示す符号表は予め用意しておく。

【００８０】可変長符号化器６３には量子化ビット数毎
に可変長符号表が用意されており、まずビット数情報に
よって対応する可変長符号表が選択される。そして、次
に入力される量子化インデックスに対応する可変長符号
が出力される。

【００８１】可変長符号化器６４にはビット数情報に対
応する可変長符号を示した符号表が用意されており、入
力されるビット数情報に対応する可変長符号を出力す
る。

【００８２】マルチプセクサ６５では、ランレングス符
号化器６２及び可変長符号化器６３、６４からの入力デ
ータを多重化し、マルチプレクサ１６に出力する。

【００８３】復号器２２は、多重化されたデータを複数
のデータに分割するデマルチプレクサ６６、ランレング
ス復号を行うランレングス復号器６７、可変長符号を復
号する復号器６８、６９、及び入力データを逆量子化す
る逆量子化器７０からなる。

【００８４】復号器２２では、まず入力されるデータが
デマルチプレクサ６６で有意情報、量子化インデック
ス、量子化ビット数情報に分けられ、それぞれランレン
グス復号器６７、復号器６８、６９に入力される。

【００８５】ランレングス復号器６７では、入力符号を
‘０’，‘１’のランに復号し、１画素毎に‘０’又は
‘１’の有意情報を逆量子化器７０に出力する。

【００８６】復号器６８では、復号器６９から入力され
るビット数情報とデマルチプレクサ６６から入力される
可変長符号から量子化インデックスを復号し、逆量子化
器７０に出力する。

【００８７】復号器６９では、入力される可変長符号か
ら量子化ビット数情報を復号し、復号器６８と逆量子化
器７０に出力する。

【００８８】逆量子化器７０では、ランレングス復号器
６７からの入力が‘０’の場合には逆量子化器として
‘０’を出力し、‘１’の場合には復号器６８、６９か
ら入力される量子化インデックスと量子化ビット数情報
から逆量子化値を求め、（ＨＨ帯域での）出力画像デー
タとして出力する。

【００８９】以上、詳述したように、本実施例によれ
ば、入力画像データをＬＬ帯域、ＬＨ帯域、ＨＬ帯域、
ＨＨ帯域の４つに分割し、ＬＬ帯域の画像成分について
は、横８画素×縦８画素で、ＬＨ帯域については横８画
素×縦１画素で、ＨＬ帯域については横１画素×縦８画
素で、夫々ブロック化し、ブロック毎にＤＣＴ符号化す
るとともに、ＨＨ帯域では量子化後、可変長符号化を行
うので、サブバンド分割後の帯域データ毎に帯域データ
の特徴に適したブロック構成で符号化することとなり、
高能率な符号化が実現できる。また、ＬＬ帯域、ＬＨ帯
域、ＨＬ帯域ではブロック内で符号化が完結するブロッ
ク符号化を用いているので、エッジ位置のずれもない。

【００９０】なお、上記の実施例は一例であり、サブバ
ンド分割は実施例のように４帯域に分割する例以外に、
情報量の多いＬＬ帯域をさらに４分割する方式など、さ
まざまな方式に本発明が適応可能である。

【００９１】ＬＬ帯域データ、ＬＨ帯域データ、ＨＬ帯
域データのブロック構成も、ＬＬ帯域では実施例で用い
た横８画素×縦８画素以外に横４画素×縦４画素や横１
６画素×縦１６画素、横８画素×縦４画素など、ＬＨ帯
域では横８画素×縦１画素以外に横４画素×縦１画素や
横１６画素×縦１画素など、ＨＬ帯域では横１画素×縦
８画素以外に横１画素×縦４画素や横１画素×縦１６画
素など、あらゆるサイズで実現可能である。

【００９２】また、直交変換として実施例で用いたＤＣ
Ｔ以外にもＫＬ変換やアダマール変換なども用いること
ができる。

【００９３】さらに、符号化方式も上記の例は一例であ
り、サブバンド分割後の各帯域の特徴に適したブロック
構成で符号化するブロック符号化方式全てで本発明を適
用できる。

【００９４】

【発明の効果】本発明によると、サブバンド分割後の帯
域データ毎に帯域データの特徴に適したブロック構成で
符号化をするため、エッジ位置のずれもなく高能率な符
号化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】本発明の実施例の符号化器１２及び復号器１９
のブロック図である。

【図３】ブロック化回路３１のブロック図である。

【図４】メモリコントローラ４２の動作を示すフローチ
ャートである。

【図５】適応量子回路３３のブロック図である。

【図６】量子化器５３の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】本発明の実施例の符号化器１５及び復号器２２
のブロック図である。

【図８】ＨＨ帯域符号化器１５及びＨＨ帯域復号器２２
での量子化ビット数と量子化値の範囲との関係である。

【図９】サブバンド符号化のブロック図である。

【図１０】入力画像データの例である。

【図１１】図１０の画像データをサブバンド分割した例
である。

【図１２】ＤＰＣＭでオーバーロード歪みが発生する場
合の数値例である。

【図１３】図１２の例の入力値と再生値を図示したもの
である。

【符号の説明】

１符号化装置２復号装置１１２次元帯域分割フィルター１２ＬＬ帯域符号化器１３ＬＨ帯域符号化器１４ＨＬ帯域符号化器１５ＨＨ帯域符号化器１６マルチプレクサ１７記録媒体又は通信回線１８デマルチプレクサ１９ＬＬ帯域復号器２０ＬＨ帯域復号器２１ＨＬ帯域復号器２２ＨＨ帯域復号器２３２次元帯域合成フィルター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを低域通過フィルタと高域通
過フィルタを用いて複数の帯域データに分割し、帯域デ
ータ毎に個々に高能率符号化する画像符号化装置におい
て、中域成分を縦１画素の矩形ブロック毎、又は横１画
素の矩形ブロック毎にブロック符号化する手段を具備し
てなることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】低域成分を、縦、横同数の複数画素から
なる正方ブロック毎にブロック符号化する手段を具備す
る請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】高域成分をＰＣＭ符号化する手段を具備
する請求項１に記載の画像符号化装置。