JPH07203441A - 符号化装置及び復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モスキートノイズやブロック歪みなどの画質
劣化を発生させることなく高い圧縮率でカラー、グレイ
スケールの静止画像を圧縮符号化を実現する。 【構成】 ２分割フィルタが再帰的に用いて信号の帯域
を低周波域ほど細かく分割するウェーブレット変換部１
３と、このウェーブレット変換部１３の出力を量子化す
る量子化器１４と、この量子化器１４の出力をエントロ
ピー符号化するエントロピー符号化器１５を備えたサブ
バンド符号化装置において、低周波域の２分割フィルタ
のタップ数の方が高周波域の２分割フィルタのタップ数
と等しいかあるいはより長く設定する。 【効果】 ２分割フィルタの長さが等しいフィルタバン
クを備えた構成に比べ、高周波成分を多く含むエッジ部
では量子化誤差の影響する範囲が狭いため、モスキート
ノイズの発生を抑圧することができ、同時に、低周波域
のフィルタが急峻な帯域遮断特性をもつため無相関化が
高まり圧縮率が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラ−画像、グレイス
ケ−ル静止画像等の符号化装置および復号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラ−画像、グレイスケ−ル静止
画像の符号・復号化装置のとして、例えば、ＩＴＵ−Ｔ
の国際標準規格ＪＰＥＧが知られている。この規格に基
づいた符号化装置および復号化装置は、図１８のブロッ
ク図のように構成されている。

【０００３】まず、符号器１の構成およびその動作を図
１８に基づいて説明する。ＪＰＥＧにおける符号器１の
入力画像は８×８画素のブロックに分割され、この８×
８画素のブロック画像に対して、離散コサイン変換部２
にて２次元の離散コサイン変換（以下ＤＣＴと呼ぶ）を
行なう。これにより、ブロック画像は複数の周波数変換
係数となる周波数領域形式に変換される。

【０００４】ここで、ブロック内の画素の値をＰ［ｘ，
ｙ］とするとき、ＤＣＴの変換結果Ｓ［ｕ，ｖ］は、数
式１に示すように決定される。

【０００５】

【数１】Ｓ［ｕ，ｖ］＝０．２５・Ｃu・Ｃv・ΣΣＰ
［ｘ，ｙ］・ＣＯＳ［（２ｘ＋１）・ｕ・π／１６］・
ＣＯＳ［（２ｙ＋１）・ｖ・π／１６］ 但し、Ｃu，Ｃv＝１／１．４１４２１３５６ ： ｕ，
ｖ＝０、 ＝１ ： その他 １ブロックの画素の値Ｐ［ｘ，ｙ］に対してＤＣＴ変換
を行なった場合、全部で６４個の変換係数Ｓ［ｕ、ｖ］
が得られる。ここで、Ｓ［０，０］は８×８画素の平均
値（直流成分）を示しているので、ＤＣ係数と呼び、残
りはさまざまな交流成分を示すのでＡＣ係数と呼ばれ
る。

【０００６】次に量子化器３において、量子化テ−ブル
５から入力した量子化値ＱＴ［ｕ，ｖ］によって変換係
数Ｓ［ｕ，ｖ］を量子化し、ＱＳ［ｕ，ｖ］として出力
する。なお、この量子化は数式２によってあらわされ
る。

【０００７】

【数２】ＱＳ［ｕ，ｖ］＝ｒｏｕｎｄ（Ｓ［ｕ，ｖ］／
ＱＴ［ｕ，ｖ］） 但し、ｒｏｕｎｄは最も近い整数への整数化 この量子化において、ＱＴ［ｕ，ｖ］の値を調整するこ
とで、画質／圧縮率のコントロ−ルが可能となる。

【０００８】次に、エントロピ−符号器４において、Ｑ
Ｓ［ｕ，ｖ］はエントロピ−符号化される。エントロピ
−符号化の方式としては、符号化テ−ブル６から入力し
たハフマンテ−ブルを参照することにより符号化を行な
うハフマン符号化方式が採用される。このハフマン符号
化は、図１９のフロ−図に示すようにＤＣ係数の符号化
とＡＣ係数の符号化を別々に行い、ＤＣ係数の符号のあ
とにＡＣ係数の符号を付加して全体の符号とする。

【０００９】ＤＣ係数の符号化は、図２１のフロ−図に
示すように、まず現ブロックのＤＣ成分ＤＣiと前ブロ
ックのＤＣ成分ＤＣi−1との差分ΔＤＣiを求め、この
値の属するグル−プ番号をアドレスとして、ＤＣ係数用
のハフマンテ−ブルから符号を読みだし、さらにグル−
プ内での順位を付加ビットとして加えたものをＤＣ係数
の符号とする。

【００１０】ＡＣ係数の符号化は図２３のフロ−図に示
すように、まずＡＣ係数の走査をおこなう。この走査の
方法としては、低周波側から高周波側へと２次元の空間
周波数領域をジグザグにスキャンすることにより行なわ
れる。このような走査方法をとることにより、ゼロのラ
ンを長くすることができ、圧縮率の向上を図ることが可
能となる。具体的には、表１に示す通りである。

【００１１】

【表１】ＱＳ［０，１］→ＱＳ［１，０］→ＱＳ［２，
０］→ＱＳ［１，１］→ＱＳ［０，２］→ＱＳ［０，
３］→ＱＳ［１，２］→ＱＳ［２，１］→ＱＳ［１，
２］→ＱＳ［０，３］→ＱＳ［０，４］→ＱＳ［１，
３］→ＱＳ［２，２］→ … →ＱＳ［６，
７］→ＱＳ［７，６］→ＱＳ［７，７］ １次元に並び変えられたＡＣ係数に対して、順次ＡＣ係
数がゼロか否かを判定して、まず連続するゼロの係数
（無効係数）の長さ（ランレングス）とそれに続くゼロ
でない係数（有効係数）の値を求め、この有効係数の属
するグル−プ番号と無効係数のランレングスの組み合わ
せ値を２次元アドレスとしてＡＣ係数のハフマン符号テ
−ブルから符号を読みだし、さらに有効係数のグル−プ
内での順位を付加ビットとして加えてＡＣ係数の１つの
符号が得られる。そして、次のＡＣ係数がなくなるまで
これを繰り返し、次のＡＣ係数がなくなると符号化処理
を終了する。なお、これらの符号は伝送路７を介して復
号化器８側へと伝送される。

【００１２】次に、復号化器８の動作を説明する。復号
化器では符号化テ−ブル６から入力したハフマンテ−ブ
ルにより復号化を行なう。復号化の動作としては、図２
０のフロ−図に示すように１ブロックの符号を切り出
し、ＤＣ係数の復号化とＡＣ係数の復号を行ない、変換
係数を合成する。まず、ＤＣ係数の復号化は、図２２の
フロ−図に示すように付加ビットを除いた符号をアドレ
スとしてＤＣ係数用のハフマン復号テ−ブルからグル−
プ番号を読みだし、このグル−プ番号と上述の付加ビッ
トからＤＣ係数を求める。

【００１３】また、ＡＣ係数の復号化は、図２４のフロ
−図に示すように１つの符号を切り出し、付加ビットを
除いた符号をアドレスとして、ＡＣ係数用のハフマン復
号テ−ブルから無効係数のランレングスと有効係数のグ
ル−プ番号を求め、さらにグル−プ番号と上述付加ビッ
トから有効係数の値を求め、変換係数行列の中の１符号
に対応するＡＣ係数を決定する。そして、次のＡＣ係数
用の１符号がなくなるまでこれを繰り返し、次のＡＣ係
数用の１符号がなくなると復号化処理を終了する。

【００１４】逆量子化器１０においては、数式３に示す
ように量子化テ−ブル５から入力した量子化係数ＱＴ
［ｕ、ｖ］をＱＳ［ｕ，ｖ］に乗算して変換係数Ｓ
［ｕ，ｖ］が算出される。

【００１５】

【数３】 Ｓ［ｕ，ｖ］＝ＱＳ［ｕ，ｖ］・ＱＴ［ｕ，ｖ］ 次に、逆離散コサイン変換部２において、８×８画素に
対して２次元の逆離散コサイン変換（以後ＩＤＣＴと呼
ぶ）を行なわれる。ブロック内の画素の値Ｐ［ｘ，ｙ］
が、ＩＤＣＴの変換係数Ｓ［ｕ，ｖ］から数式４に示す
ように決定される。

【００１６】

【数４】Ｐ［ｘ，ｙ］＝０．２５・Ｃu・Ｃv・ΣΣＳ
［ｕ，ｖ］・ＣＯＳ［（２ｘ＋１）・ｕ・π／１６］・
ＣＯＳ［（２ｙ＋１）・ｖ・π／１６］ 但し、Ｃu，Ｃv＝１／１．４１４２１３５６ ： ｕ，
ｖ＝０、 ＝１ ： ｕ，ｖ＝その他

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成ではＤＣＴという形の直交変換を８×８
画素のブロック単位で行なうために、高い圧縮率を実現
するために量子化を粗くする（量子化係数ＱＴ［ｕ，
ｖ］を大きくする）と、以下のような問題が生ずる。

【００１８】まず、第１に、８×８画素を単位とした歪
み（ブロック歪み）が発生する。第２に、エッジの周辺
に蚊が飛んでいるような歪み（モスキ−トノイズ）が発
生する。第１の問題点は、ＤＣＴの基底がオ−バ−ラッ
プしていないことに起因している。この問題点に対して
Ｈ．Ｓ．ＭＡＬＶＡＲは″Ｔｈｅ ＬＯＴ：Ｔｒａｎｓ
ｆｏｒｍ Ｃｏｄ−ｉｎｇ ｗｉｔｈｏｕｔ Ｂｌｏｃ
ｋｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ″（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．
ＡＳＳＰ、Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．４ １９８９）におい
て基底が互いにオ−バ−ラップする直交変換としてＬＯ
Ｔを提唱し、第１の問題点（ブロック歪み）が抑制でき
ることを示している。

【００１９】しかしながら、この方式では、高周波の基
底がオ−バ−ラップしない直交変換に比べ、長くなって
しまうので、モスキ−トノイズの発生範囲は広まってし
まい、第１、第２の問題点を合わせた総合的な解決策と
はなり得なかった。

【００２０】ところで、ＬＯＴとは独立してフィルタバ
ンクというフィルタの集まりを用いて帯域を分割して、
符号化する方法にサブバンド符号化があり、１９８０年
代中頃から研究されている。サブバンド符号化では基底
がオ−バ−ラップするため、ブロック歪は発生しない。
また、サブバンド符号化では２分割フィルタを再帰的に
用いて低周波域ほど細かい帯域分割を実現しているた
め、高周波域側の基底が低周波側の基底よりも相対的に
短くなる。よって、高周波成分を存在するエッジ部で粗
く量子化をおこなっても高周波域用基底の幅が短いた
め、モスキ−トノイズの存在する幅がせばまり、モスキ
−トノイズの発生を視覚的に目だたないものにする可能
性をもっている。サブバンド符号化の例としては村上、
山田の“Ｗａｖｅｌｅｔ変換による画像符号化”（電子
情報通信学会研究会、ＩＥ９２−８、ｐｐ５３）や太
田、松本、宮本、矢野、西谷の“ウェ−ブレット変換に
よる画像符号化の検討（１）―直交変換との比較―”
（Ｄ―３３５、電子情報通信学会１９９１年春期全国大
会）がある。

【００２１】サブバンド符号化に用いられるフィルタの
種類には直交ミラ−フィルタ（ＱＭＦ）を代表として、
共役ミラ−フィルタ（ＣＱＦ）、ウェ−ブレットフィル
タ（ＷＦ）など、いくつかのバリエ−ションがあるが、
（例えば、斉藤、チョン“新しい画像符号化概念の構築
へ向けて”、テレビジョン学会誌、Ｖｏｌ．４６、Ｎ
Ｏ．９、１９９２）、いずれのフィルタに対しても高圧
縮符号化のためには、２つの帯域を急峻な遮断特性で分
割して無相関化する必要があるため、長いタップのフィ
ルタ（基底）が望ましい。

【００２２】ところが、すでに述べたようにモスキ−ト
ノイズの抑制には高周波域に対する基底は短いフィルタ
が望ましいため、モスキ−トノイズの抑制しながら高い
圧縮性を実現するのは困難という問題点を生ずる。

【００２３】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的はモスキ−トノイズやブロック歪みな
どの画質劣化を発生させることなく高い圧縮率でカラ
−、グレイスケ−ルの静止画像を圧縮符号化することの
できる符号化装置および復号化装置を提供することであ
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明では、これらの問
題を解決するために、２分割フィルタを再帰的に用いて
低周波域ほど細かく分割する帯域オクタ−ブ分割するサ
ブバンド符号化手段において、再帰的に用いる低周波域
の２分割（合成）フィルタのタップ数の方が高周波域の
２分割（合成）フィルタのタップ数よりも長いことを第
１の要旨とする。

【００２５】また、第１の要旨と等価なフィルタバンク
で帯域別に別のフィルタで帯域オクタ−ブ分割を行なう
フィルタバンクを備えたことを第２の要旨とする。

【００２６】また、第１の要旨または第２の要旨の構成
に加えて、高周波域の帯域係数ほど粗く量子化を行なう
量子化手段を備えたことを第３の要旨とする。

【００２７】さらに、第１の要旨乃至第３の要旨とは別
の手段として、量子化係数が設定可能な量子化手段とタ
ップ数の長さが調整可能な２分割（合成）手段とと圧縮
率の高低が設定可能な符号化（復号化）制御手段を備え
る。前記制御手段により高圧縮モ−ドでは量子化手段に
大きな量子化係数を設定し、かつフィルタバンクで再帰
的に用いる２分割（合成）フィルタのタップ数を短くす
ることを第４の要旨とする。

【００２８】また、前記制御手段により低圧縮モ−ドで
は量子化手段に小さな量子化係数を設定し、かつフィル
タバンクで再帰的に用いる２分割（合成）フィルタのタ
ップ数を長くすることを第５の要旨とする。

【００２９】

【作用】前記第１の要旨または第２の要旨により、すべ
ての２分割（合成）フィルタの長さが等しいフィルタバ
ンクを備えたことで、高周波成分を多く含むエッジ部で
は量子化誤差の影響する範囲が狭いため、モスキ−トノ
イズの発生を抑圧すると同時に、低周波側のフィルタほ
ど急峻な帯域遮断特性をもつため無相関化が高く圧縮率
が高くなる。

【００３０】また、第３の要旨における手段を追加する
ことにより、量子化の誤差の発生がよりエッジの近くに
集中するため、モスキ−トノイズの発生を抑制できる。

【００３１】これらとは別に第４の要旨における手段に
より、画質劣化が目だちやすい高圧縮モ−ドでは、高周
波成分を多く含むエッジ部では量子化誤差の影響する範
囲が狭いため、モスキ−トノイズの発生を抑圧すること
ができる。また、画質劣化が目だちにくい低圧縮モ−ド
では、すべての帯域分割フィルタが急峻な帯域遮断特性
をもつため、帯域間の無相関化が高まり圧縮率を高める
ことができる。

【００３２】

【実施例】図１は、本発明による一実施例の符号化装置
および復号化装置の構成図である。１２は符号を行なう
符号化器、２０は復号化を行なう復号器、１９は伝送路
である。１３は画信号をウェ−ブレット変換するウェ−
ブレット変換部、１６は後述する量子化の際のセンタ−
デッドゾ−ンの閾値を格納するセンタ−デッドゾ−ンテ
−ブル、１７は量子化（逆量子化）の際の量子化係数の
逆数（量子化係数）を格納した量子化テ−ブル、１４は
センタ−デッドゾ−ンテ−ブル１６と量子化テ−ブル１
７から量子化のパラメ−タを入力してウェ−ブレット変
換部１３の出力の量子化をおこなう量子化器、１８はハ
フマン符号化（復号化）のハフマ符号（復号）を格納し
たハフマンンテ−ブル、１５は符号化テ−ブル１８から
ハフマン符号を入力し、量子化器１４の出力をハフマン
符号化するエントロピ−符号化器である。２３は符号化
テ−ブル１８からハフマン復号を入力し、符号をハフマ
ン復号化するエントロピ−復号化器である。２２はセン
タ−デッドゾ−ンテ−ブル１６と量子化テ−ブル１７か
ら量子化のパラメ−タを入力してエントロピ−復号化器
２３の出力の逆量子化をおこなう逆量子化器、２１は逆
量子化器２２の出力を逆ウェ−ブレット変換する逆ウェ
−ブレット変換部である。

【００３３】ウェ−ブレット変換部１３の内部の構成を
図３に示す。２４、２５はペアで画信号の処理をおこな
う。２４は水平方向低域側分割フィルタＦＨＬ１と１／
２のデ−タまびきの処理のユニットであり、２５は水平
方向高域分割フィルタＦＨＨ１と１／２のデ−タまびき
の処理のユニットである。

【００３４】２６、２７はペアで処理を行なうが２カ所
で使用される。第１の箇所では２６は２４の出力を入力
して垂直方向低域側分割フィルタＦＶＬ１と１／２のデ
−タまびきの処理のユニットであり、２７は２４の出力
を入力して垂直方向高域側分割フィルタＦＶＨ１と１／
２のデ−タまびきの処理のユニットである。第２の箇所
では２６は２５の出力を入力して垂直方向低域側分割フ
ィルタＦＶＬ１と１／２のデ−タまびきの処理のユニッ
トであり、２７は２５の出力を入力して垂直方向高域側
分割フィルタＦＶＨ１と１／２のデ−タまびきの処理の
ユニットである。

【００３５】２８、２９はペアで２６の出力の処理をお
こなう。２８は水平方向低域側分割フィルタＦＨＬ２と
１／２のデ−タまびきの処理のユニットであり、２９は
水平方向高域分割フィルタＦＨＨ２と１／２のデ−タま
びきの処理のユニットである。

【００３６】３０、３１はペアで処理を行なうが２カ所
で使用される。第１の箇所では３０は２８の出力を入力
して垂直方向低域側分割フィルタＦＶＬ２と１／２のデ
−タまびきの処理のユニットであり、３１は２８の出力
を入力して垂直方向高域側分割フィルタＦＶＨ２と１／
２のデ−タまびきの処理のユニットである。第２の箇所
では３０は２９の出力を入力して垂直方向低域側分割フ
ィルタＦＶＬ２と１／２のデ−タまびきの処理のユニッ
トであり、３１は２９の出力を入力して垂直方向高域側
分割フィルタＦＶＨ２と１／２のデ−タまびきの処理の
ユニットである。

【００３７】３２、３３はペアで３０の出力の処理をお
こなう。３２は水平方向低域側分割フィルタＦＨＬ３と
１／２のデ−タまびきの処理のユニットであり、３３は
水平方向高域分割フィルタＦＨＨ３と１／２のデ−タま
びきの処理のユニットである。

【００３８】３４、３５はペアで処理を行なうが２カ所
で使用される。第１の箇所では３４は３２の出力を入力
して垂直方向低域側分割フィルタＦＶＬ３と１／２のデ
−タまびきの処理のユニットであり、３５は３２の出力
を入力して垂直方向高域側分割フィルタＦＶＨ３と１／
２のデ−タまびきの処理のユニットである。第２の箇所
では３４は３３の出力を入力して垂直方向低域側分割フ
ィルタＦＶＬ３と１／２のデ−タまびきの処理のユニッ
トであり、３５は３３の出力を入力して垂直方向高域側
分割フィルタＦＶＨ３と１／２のデ−タまびきの処理の
ユニットである。

【００３９】３６、３７、３８、３９、４０、４１、４
２、４３、４４、４５はウェ−ブレット変換部の出力で
それぞれＬＬ３、ＬＨ３、ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ２、Ｈ
Ｌ２、ＨＨ２、ＬＨ１、ＨＬ１、ＨＨ１という信号名で
ある。図４にこれらの信号が分割する帯域を２次元の空
間周波数領域に示した。高周波領域ほど分割の幅が広
く、低周波領域ほど分割の幅が狭くなっている。

【００４０】図３の中の↓（１３Ｂ）はダウンサンプラ
で、デ−タの１／２まびきを行なう。

【００４１】図６は量子化器１４の内部の構成である。
１０個（入力する帯域変換係数（ＬＬ３〜ＨＨ１）の個
数分）の１帯域に対応した量子化ユニットがある。ＬＬ
３を入力する量子化ユニット（線形量子化部）６７は線
形量子化を行ないそれ以外の９個の量子化ユニット（セ
ンタ−デッドゾ−ン型量子化部６８）はセンタ−デッド
ゾ−ン型の量子化を行なう。

【００４２】線形量子化部６７は帯域係数ＬＬ３と量子
化テ−ブル１７から量子化係数の逆数（１／ＱＴ＿ＬＬ
３（６９））を入力して乗算を行なってＱＬＬ３（８
８）として出力する。

【００４３】９個のセンタ−デッドゾ−ン型量子化部６
８は、それぞれ帯域係数ＬＨ３（３７）、ＨＬ３（３
８）、ＨＨ３（３９）、ＬＨ２（４０）、ＨＬ２（４
１）、ＨＨ２（４２）、ＬＨ１（４３）、ＨＬ１（４
４）、ＨＨ１（４５）とセンタ−デッドゾ−ンテ−ブル
１６からセンタ−デッドゾ−ン閾値ＣＤ＿ＬＨ３（７
９）、ＣＤ＿ＨＬ３（８０）、ＣＤ＿ＨＨ３（８１）、
ＣＤ＿ＬＨ２（８２）、ＣＤ＿ＨＬ２（８３）、ＣＤ＿
ＨＨ２（８４）、ＣＤ＿ＬＨ１（８５）、ＣＤ＿ＨＬ１
（８６）、ＣＤ＿ＨＨ１（８７）と量子化係数テ−ブル
１７から量子化係数の逆数１／ＱＴ＿ＬＨ３（７０）、
１／ＱＴ＿ＨＬ３（７１）、１／ＱＴ＿ＨＨ３（７
２）、１／ＱＴ＿ＬＨ２（７３）、１／ＱＴ＿ＨＬ２
（７４）、１／ＱＴ＿ＨＨ２（７５）、１／ＱＴ＿ＬＨ
１（７６）、１／ＱＴ＿ＨＬ１（７７）、１／ＱＴ＿Ｈ
Ｈ１（７８）を入力して、図８に示すフロ−図（但し図
８ではＨＨ１の例のみ記載）に従ってセンタ−デッドゾ
−ン型量子化を行ないＱＬＨ３（８９）、ＱＨＬ３（９
０）、ＱＨＨ３（９１）、ＱＬＨ２（９２）、ＱＨＬ２
（９３）、ＱＨＨ２（９４）、ＱＬＨ１（９５）、ＱＨ
Ｌ１（９６）、ＱＨＨ１（９７）をそれぞれ出力する。

【００４４】センタ−デッドゾ−ン型量子化の詳細フロ
−図を図８のＨＨ１の例で示す。ＨＨ１＞＝ＣＤ＿ＨＨ
１ならば出力はＱＨＨ１＝（ＨＨ１−ＣＤ＿ＨＨ１）・
（１／ＱＴ＿ＨＨ１）とする。ＨＨ１＜ＣＤ＿ＨＨ１か
つＨＨ１＞−ＣＤ＿ＨＨ１ならば出力ＱＨＨ１＝０とす
る。ＨＨ１＜ＣＤ＿ＨＨ１かつＨＨ１＜＝−ＣＤ＿ＨＨ
１ならばＱＨＨ１＝（ＨＨ１＋ＣＤ＿ＨＨ１）・（１／
ＱＴ＿ＨＨ１）とする。量子化係数ＱＴ＿ＸＸＸは数式
５を満たす。

【００４５】

【数５】ＱＴ＿ＨＨ１，ＱＴ＿ＨＬ１，ＱＴ＿ＬＨ１
＞ ＱＴ＿ＨＨ２，ＱＴ＿ＨＬ２，ＱＴ＿ＬＨ２ ＞ Ｑ
Ｔ＿ＨＨ３，ＱＴ＿ＨＬ３，ＱＴ＿ＬＨ３，ＱＴ＿ＬＬ
３ また、センタ−デッドゾ−ン閾値ＣＤは、数式６を満た
す。

【００４６】

【数６】ＣＤ＿ＨＨ１，ＣＤ＿ＨＬＬ１，ＣＤ＿ＬＨ１
＞ ＣＤ＿ＨＨ２，ＣＤ＿ＨＬ２，ＣＤ＿ＬＨ２ ＞ Ｃ
Ｄ＿ＨＨ３，ＣＤ＿ＨＬ３，ＣＤ＿ＬＨ３，ＣＤ＿ＬＬ
３ 量子化の入力とセンタ−デッドゾ−ン型量子化部、セン
タ−デッドゾ−ン型逆量子化部を組み合わせた出力の関
係を図９に示す。

【００４７】エントロピ−符号化器１５は量子化器１４
の出力ＱＬＬ３（８８）、ＱＬＨ３（８９）、ＱＨＬ３
（９０）、ＱＨＨ３（９１）、ＱＬＨ２（９２）、ＱＨ
Ｌ２（９３）、ＱＨＨ２（９４）、ＱＬＨ１（９５）、
ＱＨＬ１（９６）、ＱＨＨ１（９７）を入力してエント
ロピ−符号化を行なう。エントロピ−符号化のフロ−図
は図１１に示す。

【００４８】まず図１３に示すような８×８画素（１１
０）に対応する量子化変換係数ＱＨＨ１［ｎ，ｎ］（１
１４）、ＱＨＬ１［ｎ，ｎ］（１１５）、ＱＬＨ１
［ｎ，ｎ］（１１６）、ＱＨＨ２［ｎ，ｎ］（１１
７）、ＱＨＬ２［ｎ，ｎ］（１１７）、ＱＨＬ２［ｎ，
ｎ］（１１８）、ＱＬＨ２［ｎ，ｎ］（１１９）、ＱＨ
Ｈ３［ｎ，ｎ］（１２０）、ＱＨＬ３［ｎ，ｎ］（１２
１）、ＱＬＨ３［ｎ，ｎ］（１２２）、ＱＬＬ３［ｎ，
ｎ］（１２３）を切り出す。ＱＨＨ１［ｎ，ｎ］（１１
４）、ＱＨＬ１［ｎ，ｎ］（１１５）、ＱＬＨ１［ｎ，
ｎ］（１１６）はそれぞれ４×４個（図１３の１１
１）、ＱＨＨ２［ｎ，ｎ］（１１７）、ＱＨＬ２［ｎ，
ｎ］（１１７）、ＱＨＬ２［ｎ，ｎ］（１１８）、ＱＬ
Ｈ２［ｎ，ｎ］（１１９）はそれぞれ２×２個（図１３
の中１１２）、ＱＨＨ３［ｎ，ｎ］（１２０）、ＱＨＬ
３［ｎ，ｎ］（１２１）、ＱＬＨ３［ｎ，ｎ］（１２
２）、ＱＬＬ３［ｎ，ｎ］（１２３）はそれぞれ１個
（図１３中の１１３）、合計６４個の変換係数が存在す
る。

【００４９】次にＤＣ係数（ＱＬＬ３）の符号化を行な
い、次にＡＣ係数（ＱＬＬ３以外のすべて）の符号化を
行ない、２つの符号を合成して全体の符号とし、次の変
換係数ブロックがなくなるまでブロック切り出しと符号
化を繰り返す。

【００５０】ＤＣ係数の符号化のフロ−図を図１４に示
す。現ブロックの番号をｉとするとき、現ブロックのＤ
Ｃ係数ＤＣiと前ブロックのＤＣ係数ＤＣi-1の差分△Ｄ
Ｃiを求め、この値の属するグル−プ番号をアドレスと
して符号化テ−ブル１８のＤＣ係数用のハフマンテ−ブ
ルから符号を読みだし、さらにグル−プ内での順位を付
加ビットとして加えたものをＤＣ係数の符号とする。

【００５１】ＡＣ係数の符号化を図１６に示す。まずＡ
Ｃ係数の走査をおこなう、走査の方法としては低周波側
から高周波側へとスキャンする。具体的には表２の通り
である。

【００５２】

【表２】ＱＬＨ３［０，０］→ＱＨＬ１［０，０］→Ｑ
ＨＨ１［０，０］→ＱＬＨ２［０，０］→ＱＬＨ２
［０，１］→ＱＬＨ２［１，０］→ＱＬＨ２［１，１］
→ＱＨＬ２［０，０］→ＱＨＬ２［０，１］→ＱＨＬ２
［１，０］→ＱＨＬ２［１，１］→ＱＨＨ２［０，０］
→ＱＨＨ２［０，１］→ＱＨＨ２［１，０］→ＱＨＨ２
［１，１］→ＱＬＨ１［０，０］→ＱＬＨ１［０，１］
→ＱＬＨ１［０，２］→ＱＬＨ１［０，３］→ＱＬＨ１
［１，０］→ＱＬＨ１［１，１］→ＱＬＨ１［１，２］
→ＱＬＨ１［１，３］→ＱＬＨ１［２，０］→ＱＬＨ１
［２，１］→ＱＬＨ１［２，２］→ＱＬＨ１［２，３］
→ＱＬＨ１［３，０］→ＱＬＨ１［３，１］→ＱＬＨ１
［３，２］→ＱＬＨ１［３，３］→ＱＨＬ１［０，０］
→ … →ＱＨＨ１［３，３］ この１次元に並び変えられたＡＣ係数に対して、順次Ａ
Ｃ係数がゼロか否か判定して、まず連続するゼロの係数
（無効係数）の長さ（ランレングス）とそれに続く非ゼ
ロの係数（有効係数）の値を求め、この有効係数の属す
るグル−プ番号と無効係数のランレングスの組み合わせ
値を２次元アドレスとして符号化テ−ブル１８のＡＣ係
数のハフマン符号テ−ブルから符号を読みだし、さら有
効係数のグル−プ内での順位を付加ビットとして加えて
ＡＣ係数の１つの符号とする。次のＡＣ係数がなくなる
までこれを繰り返す。

【００５３】符号は伝送路１９を介して復号化器２０へ
伝送される。エントロピ−復号化器１３は符号を入力し
て復号化してＱＬＬ３（８８）、ＱＬＨ３（８９）、Ｑ
ＨＬ３（９０）、ＱＨＨ３（９１）、ＱＬＨ２（９
２）、ＱＨＬ２（９３）、ＱＨＨ２（９４）、ＱＬＨ１
（９５）、ＱＨＬ１（９６）、ＱＨＨ１（９７）を出力
する。エントロピ−復号化のフロ−チャ−トは図１２に
示す。 図１２に示すように１変換ブロックに対応する
符号を切り出し、ＤＣ係数の復号とＡＣ係数の復号を行
ない、変換係数を図１３のように再生する。ＤＣ係数の
復号化では付加ビットを除いた符号をアドレスとして符
化号テ−ブル１８のＤＣ係数用のハフマン復号テ−ブル
からグル−プ番号を読みだし、このグル−プ番号と前記
付加ビットからＤＣ係数差分値△ＤＣiを求める。現ブ
ロックのＤＣ係数ＤＣiは前ブロックのＤＣ係数ＤＣi-1
の前記△ＤＣiを加算して得られるＡＣ係数の復号化は
図１７に示すように１つの符号を切り出し、付加ビット
を除いた符号をアドレスとして、符号化テ−ブル１８の
ＡＣ係数用のハフマン復号テ−ブルから無効係数のラン
レングスと有効係数のグル−プ番号を求め、さらにグル
−プ番号と前記付加ビットから有効係数の値を求め、変
換係数行列の中の１符号に対応するＡＣ係数を決定す
る。次のＡＣ係数用の１符号がなくなるまでこれを繰り
返す。

【００５４】図７は逆量子化器２２の内部の構成であ
る。１０個（入力する量子化帯域変換係数（ＱＬＬ３〜
ＱＨＨ１）の個数分）の１帯域に対応した逆量子化ユニ
ットがある。ＱＬＬ３を入力する逆量子化ユニット（線
形逆量子化部１０８）は線形逆量子化を行ない、それ以
外の逆量子化ユニット（センタ−デッドゾ−ン型逆量子
化部１０９）はセンタ−デッドゾ−ン型の逆量子化を行
なう。

【００５５】線形逆量子化部１０８は量子化帯域係数Ｑ
ＬＬ３（８８）と量子化テ−ブル１７から量子化係数
（ＱＴ＿ＬＬ３（９８））を入力して乗算を行なってＬ
Ｌ３（３６）として出力する。

【００５６】センタ−デッドゾ−ン型量子化部１０９は
９個存在していて、それぞれ帯域係数ＱＬＨ３（８
９）、ＱＨＬ３（９０）、ＱＨＨ３（９１）、ＱＬＨ２
（９２）、ＱＨＬ２（９３）、ＱＨＨ２（９４）、ＱＬ
Ｈ１（９５）、ＱＨＬ１（９６）、ＱＨＨ１（９７））
とセンタ−デッドゾ−ンテ−ブル１６からセンタ−デッ
ドゾ−ン閾値ＣＤ＿ＬＨ３（７９）、ＣＤ＿ＨＬ３（８
０）、ＣＤ＿ＨＨ３（８１）、ＣＤ＿ＬＨ２（８２）、
ＣＤ＿ＨＬ２（８３）、ＣＤ＿ＨＨ２（８４）、ＣＤ＿
ＬＨ１（８５）、ＣＤ＿ＨＬ１（８６）、ＣＤ＿ＨＨ１
（８７））と量子化係数テ−ブル１７から量子化係数Ｑ
Ｔ＿ＬＨ３（９９）、ＱＴ＿ＨＬ３（１００）、ＱＴ＿
ＨＨ３（１０１）、ＱＴ＿ＬＨ２（１０２）、ＱＴ＿Ｈ
Ｌ２（１０３）、ＱＴ＿ＨＨ２（１０４）、ＱＴ＿ＬＨ
１（１０５）、ＱＴ＿ＨＬ１（１０６）、ＱＴ＿ＨＨ１
（１０７）を入力して、図１０に示すフロ−チャ−ト
（但し図８ではＨＨ１の例のみ記載）に従ってセンタ−
デッドゾ−ン型量子化を行ないＬＨ３（３７）、ＨＬ３
（３８）、ＨＨ３（３９）、ＬＨ２（４０）、ＨＬ２
（４１）、ＨＨ２（４２）、ＬＨ１（４３）、ＨＬ１
（４４）、ＨＨ１（４５）をそれぞれ出力する。

【００５７】センタ−デッドゾ−ン型逆量子化の詳細フ
ロ−図を図１０のＱＨＨ１の例で示す。ＱＨＨ１＞０な
らば出力はＨＨ１＝ＱＨＨ１・ＱＴ＿ＨＨ１＋ＣＤ＿Ｈ
Ｈ１とする。ＱＨＨ１＝０ならば出力ＨＨ１＝０とす
る。ＱＨＨ１＜０ならばＨＨ１＝ＱＨＨ１・ＱＴ＿ＨＨ
１＋ＣＤ＿ＨＨ１とする。

【００５８】逆ウェ−ブレット変換部２１の内部の構成
を図５に示す。４６、４７はペアで処理をおこなうが２
カ所で使用される。

【００５９】第１の箇所で、４６はＬＬ３（３６）を入
力して垂直方向低域合成フィルタＢＶＬ３と１つのデ−
タ間に１つのゼロを挿入する処理のユニットであり、４
７はＬＨ３（３７）を入力して垂直方向高域合成フィル
タＢＶＨ３と１つのデ−タ間に１つのゼロを挿入する処
理のユニットである。

【００６０】第２の箇所で、４６はＨＬ３（３８）を入
力して垂直方向低域合成フィルタＢＶＬ３と１つのデ−
タ間に１つのゼロを挿入する処理のユニットであり、４
７はＨＨ３（３９）を入力して垂直方向高域合成フィル
タＢＶＨ３と１つのデ−タ間に１つのゼロを挿入する処
理のユニットである。

【００６１】４８は加算器５８により加算された前記４
６と前記４７の和であるＬ３（５９）を入力して、水平
方向低域合成フィルタＢＨＬ３と１つのデ−タ間にゼロ
を挿入する処理のユニットである。

【００６２】４９は加算器５８により加算された前記４
６と前記４７の和であるＨ３（６０）を入力して、水平
方向低域合成フィルタＢＨＨ３と１つのデ−タ間にゼロ
を挿入する処理のユニットである。

【００６３】５０、５１はペアで処理をおこなうが２カ
所で使用される。第１の箇所で、５０は加算器５８によ
り加算された前記４８と前記４９の和であるＬＬ２（６
１）を入力して垂直方向低域合成フィルタＢＶＬ２と１
つのデ−タ間に１つのゼロを挿入する処理のユニットで
あり、５１はＬＨ２（４０）を入力して垂直方向高域合
成フィルタＢＶＨ２と１つのデ−タ間に１つのゼロを挿
入する処理のユニットである。

【００６４】第２の箇所では５０はＨＬ２（４１）を入
力して垂直方向低域合成フィルタＢＶＬ２と１つのデ−
タ間に１つのゼロを挿入する処理のユニットであり、５
１はＨＨ２（４２）を入力して垂直方向高域合成フィル
タＢＶＨ２と１つのデ−タ間に１つのゼロを挿入する処
理のユニットである。

【００６５】５２は加算器５８により加算された前記５
０と前記５１の和であるＬ２（６２）を入力して、水平
方向低域合成フィルタＢＨＬ２と１つのデ−タ間にゼロ
を挿入する処理のユニットである。

【００６６】５３は加算器５８により加算された前記５
０と前記５１の和であるＨ２（６３）を入力して、水平
方向高域合成フィルタＢＨＨ２と１つのデ−タ間にゼロ
を挿入する処理のユニットである。

【００６７】５４、５５はペアで処理をおこなうが２カ
所で使用される。第１の箇所で、５４は加算器５８によ
り加算された前記５２と前記５３の和であるＬＬ１（６
４）を入力して垂直方向低域合成フィルタＢＶＬ１と１
つのデ−タ間に１つのゼロを挿入する処理のユニットで
あり、５５はＬＨ１（４３）を入力して垂直方向高域合
成フィルタＢＶＨ１と１つのデ−タ間に１つのゼロを挿
入する処理のユニットである。

【００６８】第２の箇所で、５４はＨＬ１（４４）を入
力して垂直方向低域合成フィルタＢＶＬ１と１つのデ−
タ間に１つのゼロを挿入する処理のユニットであり、５
５はＨＨ１（４５）を入力して垂直方向高域合成フィル
タＢＶＨ１と１つのデ−タ間に１つのゼロを挿入する処
理のユニットある。

【００６９】５６は加算器５８により加算された前記５
４と前記５５の和であるＬ１（６５）を入力して、水平
方向低域合成フィルタＢＨＬ１と１つのデ−タ間にゼロ
を挿入する処理のユニットである。

【００７０】５７は加算器５８により加算された前記５
４と前記５５の和であるＨ１（６６）を入力して、水平
方向高域合成フィルタＢＨＨ１と１つのデ−タ間にゼロ
を挿入する処理のユニットである。

【００７１】図５の中の↑（２１Ｂ）はアップサンプラ
でデ−タの間にゼロを挿入する。以上の構成により画信
号が再生される。

【００７２】次に、ウェ−ブレット変換部１３と逆ウェ
−ブレット変換部２１のフィルタの特性について説明す
る。

【００７３】水平方向のフィルタのセット｛ＦＨＬ１，
ＦＨＨ１，ＢＨＬ１，ＢＨＨ１｝と垂直方向のフィルタ
のセット｛ＦＶＬ１，ＦＶＨ１，ＢＶＬ１，ＢＶＨ１｝
は４タップフィルタで数式７のような同じ係数をもって
いる。

【００７４】

【数７】ＦＨＬ１［ｎ］（ＦＶＬ１［ｎ］）＝｛．４８
２９６，．８３６５１，．２２４１４，―．１２９４
０｝ ＦＨＨ１［ｎ］（ＦＶＨ１［ｎ］）＝｛．１２９４
０，．２２４１４，―．８３６５１，．４８２９６｝ ＢＨＬ１［ｎ］（ＢＶＬ１［ｎ］）＝｛―．１２９４
０，．２２４１４，．８３６５１，．４８２９６｝ ＢＨＨ１［ｎ］（ＢＶＨ１［ｎ］）＝｛．４８２９６，
―．８３６５１，．２２４１４，．１２９４０｝ 水平方向のフィルタのセット｛ＦＨＬ２，ＦＨＨ２，Ｂ
ＨＬ２，ＢＨＨ２｝と垂直方向のフィルタのセット｛Ｆ
ＶＬ２，ＦＶＨ２，ＢＶＬ２，ＢＶＨ２｝は６タップフ
ィルタで数式８のような同じ係数をもっている。

【００７５】

【数８】ＦＨＬ２［ｎ］（ＦＶＬ２［ｎ］）＝｛．３３
２６７，．８０６８９，．４５９８７，―．１３５０
１，―．０８５４４，．０３５２２｝ ＦＨＨ２［ｎ］（ＦＶＨ２［ｎ］）＝｛―．０３５２
２，―．０８５４４，．１３５０１，．４５９８７，
―．８０６８９，．３３２６７｝ ＢＨＬ２［ｎ］（ＢＶＬ２［ｎ］）＝｛．０３５２２，
―．０８５４４，―．１３５０１，．４５９８７，．８
０６８９，．３３２６７｝ ＢＨＬ２［ｎ］（ＢＶＬ２［ｎ］）＝｛．３３２６７，
―．８０６８９，．４５９８７，．１３５０１，―．０
８５４４，―．０３５２２｝ 水平方向のフィルタのセット｛ＦＨＬ３，ＦＨＨ３，Ｂ
ＨＬ３，ＢＨＨ３｝と垂直方向のフィルタのセット｛Ｆ
ＶＬ３，ＦＶＨ３，ＢＶＬ３，ＢＶＨ３｝は８タップフ
ィルタで数式９のような同じ係数をもっている。

【００７６】

【数９】ＦＨＬ３［ｎ］（ＦＶＬ３［ｎ］）＝｛．２３
０３７，．７１４８４，．６３０８８，―．０２７９
８，―．１８７０３，．０３０８４，．０３２８８，
―．０１０５９｝ ＦＨＨ３［ｎ］（ＦＶＨ３［ｎ］）＝｛．０１０５
９，．０３２８８，―．０３０８４，．１８７０３，．
０２７９８，．６３０８８，―．７１４８４，．２３０
３７｝ ＢＨＬ３［ｎ］（ＢＶＬ３［ｎ］）＝｛―．０１０５
９，．０３２８８，．０３０８４，―．１８７０３，
―．０２７９８，．６３０８８，．７１４８４，．２３
０３７｝ ＢＨＬ３［ｎ］（ＢＶＬ３［ｎ］）＝｛．２３０３７，
―．７１４８４，．６３０８８，．０２７９８，．１８
７０３，―．０３０８４，．０３２８８，．０１０５
９｝ ＦＨＬ１［ｎ］（ＦＶＬ１［ｎ］），ＦＨＬ２［ｎ］
（ＦＶＬ２［ｎ］），ＦＨＬ３［ｎ］（ＦＶＬ３
［ｎ］）はＩ．Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓが “Ｏｒｔｈｏ
ｎｏｒｍａｌ Ｂａｓｅｓ ｏｆ Ｃｏｍｐａｃｔｌｙ
ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＷａｖｅｌｅｔｓ” （Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐ
ｐｌｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ、ＶＯＬ．ＸＬ
Ｉ、９０９―９９６、１９８８）で具体的に示したフィ
ルタ係数を使用している。これにより、有限長のタップ
で逆ウェ−ブレット変換により信号を完全に再生でき、
またこれらフィルタの合成フィルタをなめらかな（微分
可能な）フィルタ係数特性をもたせることができる。

【００７７】さらに、Ｍ．Ｊ．Ｔ．Ｓｍｉｔｈ、Ｔ．
Ｐ．Ｂａｒｎｗｅｌｌ ３が “Ｅｘａｃｔ Ｒｅｃｏ
ｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ
Ｔｒｅｅ―Ｓｔｒｕｃｕｒｅｄ Ｓｕｂｂａｎｄ Ｃｏ
ｄｅｒｓ”で提唱している共役直交フィルタ（ＣＱＦ）
の性質（数１０）を用いてＦＨＬ＊［ｎ］（ＢＨＬ＊
［ｎ］）（但し ＊＝１，２，３）からＦＨＨ＊［ｎ］
（ＦＶＨ＊［ｎ］）とＢＨＬ＊［ｎ］（ＢＶＬ＊
［ｎ］）とＢＨＨ＊［ｎ］（ＢＶＨ＊［ｎ］）（但し
＊＝１，２，３）を決定している。

【００７８】

【数１０】 ＦＨＨ＊［ｎ］＝（−１）nＦＨＬ＊［３−ｎ］ ＦＶＨ＊［ｎ］＝（−１）nＦＶＬ＊［３−ｎ］ ＢＨＬ＊［ｎ］＝ＦＨＬ＊［３−ｎ］ ＢＶＬ＊［ｎ］＝ＶＨＬ＊［３−ｎ］ ＢＨＨ＊［ｎ］＝ＦＨＨ＊［３−ｎ］ ＢＶＨ＊［ｎ］＝ＶＨＨ＊［３−ｎ］ 但しｎ＝０，１，２，３， 以上が図１に基づく本発明一実施例の説明であるが、次
に列挙するような変形も可能である。

【００７９】本実施例では２分割（合成）フィルタＦＸ
Ｘ１、ＦＸＸ２、ＦＸＸ３（ｘｘはＨＬ、ＨＨ、ＶＬ、
ＶＨ）をそれぞれ４タップ、６タップ、８タップとして
いるが、それぞれ２タップ、２タップ、４タップでも、
２タップ、４タップ、４タップでも、６タップ、４タッ
プ、４タップ、６タップでも４タップ、６タップ、６タ
ップでもＦＸＸ１のタップ数がＦＸＸ２または、ＦＸＸ
３より短ければかまわない。数式１１に、２タップフィ
ルタの例を示す。

【００８０】

【数１１】ＦＨＬ＊［ｎ］（ＦＶＬ＊［ｎ］）＝｛．７
０７１０，．７０７１０｝ ＦＨＨ＊［ｎ］（ＦＶＨ＊［ｎ］）＝｛−．７０７１
０，．７０７１０｝ ＢＨＬ＊［ｎ］（ＢＶＬ＊［ｎ］）＝｛．７０７１
０，．７０７１０｝ ＢＨＨ＊［ｎ］（ＢＶＨ＊［ｎ］）＝｛．７０７１０，
−．７０７１０｝ 本実施例で用いているＤａｕｂｅｃｈｉｅｓの示した係
数値のフィルタ（狭義のウェ−ブレットフィルタ）は合
成したフィルタの係数列がなめらかな関数となり、完全
可逆性をもち、直線位相性をもたないフィルタである
が、合成したフィルタの係数列がなめらかな関数となる
必要性は大きくない。

【００８１】そこで制約性がより少なく、完全可逆性を
もち、直線位相性をもたないフィルタである共役ミラ−
フィルタ（Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ
Ｆｉｌｔｅｒ）を代わりに用いてもかまわない。

【００８２】またウェ−ブレットフィルタではフィルタ
のサイズ、量子化の大きさによっては歪みの発生が不均
一となりこれが視覚的に問題となる場合もある。そこで
完全に直交しない（相対的に圧縮効率が低い）が直線位
相性を持つ（歪みが不均一でない）双直交ウェ−ブレッ
トフィルタ（Ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｗａｖｅｌｅ
ｔ Ｆｉｌｔｅｒ）を代わりに用いてもかまわない。
（双直交ウェ−ブレットフィルタについては、例えば、
チョン、相沢、斉藤、羽鳥の“Ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａ
ｌ Ｗａｖｅｌｅｔ変換を用いた画像符号化の特性評
価”（Ｄ−１３５、１９９１年電子情報通信学会秋全
大）に記載。） またウェ−ブレットフィルタ、共役直交フィルでは直線
位相性を持たないため、フィルタのサイズ、量子化の大
きさによっては歪みの発生が不均一となりこれが視覚的
に問題となる場合もある。そこで完全可逆ではない（相
対的に画質劣化は多い）が直線位相性を持つ（歪みの発
生が均一）な直交ミラ−フィルタ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒ
ｅ Ｍｉｒｒｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）用いてももかまわな
い。

【００８３】本実施例では３階層に帯域を分割して１０
個の帯域を得ているが、帯域分割数はこれより少なくて
も、多くてもかまわない。

【００８４】２分割フィルタを再帰的に用いてオクタ−
ブ分割するして、低周波域のフィルタを合成している
が、各帯域の分割フィルタを別々に構成してもかまわな
い。この場合、本実施例と同一のフィルタバンクの特性
（１次元方向）を得るためには、ＦＸ１ × ＦＸ２の
フィルタのタップ数は１４（＞＝ １０＝２×４＋
２）、ＦＸ１ × ＦＸ２ × ＦＸ３のタップ数は４
２（＞＝２２＝２×１０＋２）となっていることが必要
である。（上記の括弧内の数字は４タップフィルタをト
リ−状にしてフィルタを合成したときのタップ数であ
る。） 一般的にはＮ＋１個の帯域を帯域幅が高い方から１／
２、１／４、１／８、‥‥ 、１／２N、１／２Nの幅の
比率でオクタ−ブ分割するウェ−ブレット変換部におい
て周波数の高い方からｎ番目（ｎ＜Ｎ＋１）の帯域を分
割するフィルタのタップ数をＫnとする時、数式１２を
満たすことが必要である。

【００８５】

【数１２】ｋn+1 ≧ ２×ｋn＋ｋ1 図２は、本発明の他の実施例に符号化装置および復号化
装置の構成図である。基本構成は上述実施例とほぼ同様
である。異なっているのは符号化制御部１２４がウェ−
ブレット変換部１３、逆ウェ−ブレット変換部２１、セ
ンタ−デッドゾ−ンテ−ブル１６、量子化テ−ブル１
７、符号化テ−ブル１８の制御を行なっている点であ
る。符号化制御部１２４以外の詳細は省略する。符号化
制御部には大別すると、高圧縮を実現する高圧縮モ−ド
と、高画質を実現する低圧縮モ−ドがある。符号化制御
部１２４により高圧縮モ−ド時にはセンタ−デッドゾ−
ンテ−ブル１６におおきなセンタ−デッドゾ−ン閾値を
設定し、量子化テ−ブル１７に大きな量子化係数を設定
し、ウェ−ブレット変換部１３と逆ウェ−ブレット変換
部２１においてオクタ−ブ分割（合成）を構成する２分
割（合成）フィルタのタップ数として短いタップ数を選
択し、符号化テ−ブルに高圧縮用のハフマン符号、復号
を設定する。符号化制御部１２４により低圧縮モ−ド時
にはセンタ−デッドゾ−ンテ−ブル１６に小さなセンタ
−デッドゾ−ン値を設定し、量子化テ−ブル１７に小さ
な量子化係数を設定し、ウェ−ブレット変換部１３と逆
ウェ−ブレット変換部２１においてオクタ−ブ分割（合
成）を構成する２分割（合成）フィルタのタップ数とし
て長いタップ数を選択し、符号化テ−ブルに低圧縮用の
ハフマン符号、復号を設定する。

【００８６】この本発明の他の実施例によれば、高圧縮
時には画質劣化の発生範囲がエッジの近傍に集中するの
で、モスキ−トノイズを発生は視覚的にめだちにくくな
り、また低圧縮時には分割された帯域の係数の無相関性
が高まり、符号化の効率が高まる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ブバンド符号化手段の内部の２分割フィルタを再帰的に
用いて低周波域ほど細かく帯域を分割するオクタ−ブ分
割するフィルタバンク手段において、再帰的に用いる低
周波域の２分割（合成）フィルタのタップ数の方が高周
波域の２分割（合成）フィルタのタップ数よりも長いフ
ィルタバンクを備えた構成により、あるいは等価なフィ
ルタバンクを帯域別に別々のフィルタで構成して備える
ことにより、すべての２分割（合成）フィルタの長さが
等しいフィルタバンクを備えた構成よりに比べ、高周波
成分を多く含むエッジ部では量子化誤差の影響する範囲
が狭いため、モスキ−トノイズの発生を抑圧することが
できる。

【００８８】同時に、低周波域のフィルタが急峻な帯域
遮断特性をもつため無相関化が高まり圧縮率が高くな
る。

【００８９】また、高周波域の帯域の係数ほど粗く量子
化を行なう量子化手段を備えたことにより、量子化の誤
差の発生がよりエッジの近くに集中するため、モスキ−
トノイズの発生を抑制できる。

【００９０】量子化係数が設定可能な量子化手段ととタ
ップ数の長さが調整可能な２分割（合成）手段と圧縮率
の高低が設定可能な符号化制御手段を備えて、前記制御
手段により高圧縮モ−ドでは量子化手段に大きな量子化
係数を設定し、かつフィルタバンクの２分割（合成）フ
ィルタのタップ数を短かくする。また、前記制御手段に
より低圧縮モ−ドでは量子化手段に小さな量子化係数を
設定し、かつフィルタバンクの２分割（合成）フィルタ
のタップ数を長くすることにより、画質劣化が目だちや
すい高圧縮モ−ドでは、高周波成分を多く含むエッジ部
では量子化誤差の影響する範囲が狭いため、モスキ−ト
ノイズの発生を抑圧する。また画質劣化が目だちにくい
低圧縮モ−ドでは、急峻な帯域遮断特性をもつため帯域
変換係数の無相関化が高まり圧縮率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明も一実施例による符号化装置および復号
化装置の構成図

【図２】本発明の他の実施例による符号化装置および復
号化装置の構成図

【図３】ウェ−ブレット変換部の構成図

【図４】ウェ−ブレット変換部による２次元空間周波数
帯域分割の説明図

【図５】ウェ−ブレット逆変換部の構成図

【図６】量子化器の構成図

【図７】逆量子化器の構成図

【図８】センタ−デッドゾ−ン型量子化のフロ−図

【図９】センタ−デッドゾ−ン型量子化の入力とセンタ
−デッドゾ−ン型量子化出力の関係を示す説明図

【図１０】センタ−デッドゾ−ン逆型量子化のフロ−図

【図１１】エントロピ−符号化のフロ−図

【図１２】エントロピ−復号化のフロ−図

【図１３】画像と量子化された各帯域変換係数の位置関
係を示す説明図

【図１４】ＤＣ係数の符号化のフロ−図

【図１５】ＤＣ係数の復号化のフロ−図

【図１６】ＡＣ係数の符号化のフロ−図

【図１７】ＡＣ係数の復号化のフロ−図

【図１８】従来の符号化装置および復号化装置（国際標
準規格ＪＰＥＧ）の構成図

【図１９】従来の構成におけるエントロピ−符号化のフ
ロ−図

【図２０】従来の構成におけるエントロピ−復号化のフ
ロ−図

【図２１】従来の構成におけるＤＣ係数符号化のフロ−
図

【図２２】従来の構成におけるＤＣ係数復号化のフロ−
図

【図２３】従来の構成におけるＡＣ係数符号化のフロ−
図

【図２４】従来の構成におけるＡＣ係数復号化のフロ−
図

【符号の説明】

１２ 符号化器 １３ ウェ−ブレット変換部 １４ 量子化器 １５ エントロピ−符号化器 １６ センタ−デッドゾ−ンデ−ブル １７ 量子化テ−ブル １８ 符号化テ−ブル ２０ 復号化器 ２１ 逆ウェ−ブレット変換部 ２２ 逆量子化器 ２３ エントロピ−復号化器 １２４ 符号化制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２分割フィルタを再帰的に用いて信号の
   帯域を低周波域ほど細かく分割する帯域オクタ−ブ分割
   手段と、前記帯域オクタ−ブ分割手段の出力を量子化す
   る量子化手段と、前記量子化手段の出力をエントロピ−
   符号化するエントロピ−符号化手段とを備え、前記帯域
   オクタ−ブ分割手段により帯域を再帰的に分割していく
   低周波域の２分割フィルタのタップ数の方が高周波域の
   ２分割フィルタのタップ数と等しいかあるいはより長く
   したことを特徴とする符号化装置。
2. 【請求項２】 符号をエントロピ−復号化するエントロ
   ピ−復号化手段と、前記エントロピ−復号手段の出力を
   逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段の出力
   を２帯域合成フィルタを再帰的に用いて低周波域ほど細
   かく分割された帯域から全帯域を合成する帯域オクタ−
   ブ合成手段とを備え、帯域オクタ−ブ合成手段により再
   帰的に帯域を合成していく低周波域の２帯域合成フィル
   タのタップ数の方が高周波域の２帯域合成フィルタのタ
   ップ数と等しいかあるいはよりも長くしたことを特徴と
   する復号化装置。
3. 【請求項３】 Ｎ＋１個の帯域を周波数が高い方から１
   ／２、１／４、１／８、…、１／２^N、１／２^Nの幅の比
   率で帯域分割する帯域オクタ−ブ分割手段と、前記帯域
   オクタ−ブ分割手段の出力を量子化する量子化手段と、
   前記量子化手段の出力をエントロピ−符号化するエント
   ロピ−符号化手段とを備え、前記帯域オクタ−ブ分割手
   段により周波数の高い方からｎ番目（ｎ＜Ｎ＋１）の帯
   域を分割するフィルタのタップ数をＫ_nとする時、ｋ_n+1
   ≧２・ｋ_n＋ｋ₁を満たすことを特徴とする符号化装置。
4. 【請求項４】 符号をエントロピ−復号化するエントロ
   ピ−復号化手段と、前記エントロピ−復号手段の出力を
   逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段の出力
   のＮ＋１個の帯域（帯域幅の比率は周波数が高い方から
   １／２、１／４、１／８、…、１／２^N、１／２^N）をオ
   クタ−ブ合成する帯域オクタ−ブ合成手段とを備え、前
   記帯域オクタ−ブ合成手段において周波数の高い方から
   ｎ番目（ｎ＜Ｎ＋１）の帯域を合成するフィルタのタッ
   プ数をＫ_nとする時、ｋ_n+1≧２・ｋ_n＋ｋ₁を満たすこと
   を特徴とする復号化装置。
5. 【請求項５】 高周波域の帯域の係数ほど粗く量子化す
   る量子化手段を備えたことを特徴とする請求項１、３に
   記載の符号化装置。
6. 【請求項６】 高周波域の帯域の係数ほど粗く逆量子化
   する逆量子化手段を有することを特徴とする請求項２、
   ４に記載の復号化装置。
7. 【請求項７】 量子化手段は複数個の１帯域量子化手段
   を有し、１帯域量子化手段は量子化係数の逆数を格納し
   た量子化係数の逆数格納手段と前記の入力した１つの帯
   域の信号を前記量子化係数逆数の格納手段に格納した量
   子化係数の逆数で乗算する乗算手段を備え、前記量子化
   係数の逆数は高周波域の帯域用のものほど小さな値を持
   つことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
8. 【請求項８】 逆量子化手段は複数個の１帯域逆量子化
   手段を有し、１帯域逆量子化手段は量子化係数を格納し
   た量子化係数格納手段と前記の入力した１つの帯域の信
   号を前記量子化係数格納手段に格納した量子化係数で乗
   算する乗算手段を備え、前記量子化係数は高周波域の帯
   域用のものほど大きな値を持つことを特徴とする請求項
   ２記載の復号化装置。
9. 【請求項９】 ２分割フィルタ手段を再帰的に用いて信
   号を帯域を低周波域ほど細かく分割する帯域オクタ−ブ
   分割手段と、前記帯域オクタ−ブ分割手段の出力を量子
   化する量子化手段と、前記量子化手段の出力をエントロ
   ピ−符号化するエントロピ−符号化手段と、符号化制御
   手段とを備え、前記符号化制御手段の制御信号に応じ
   て、前記量子化手段の量子化の粗さと前記２分割フィル
   タのタップ数の長さとエントロピ−符号化手段の符号テ
   −ブルとを切り換えることを特徴とする符号化装置。
10. 【請求項１０】 符号をエントロピ−復号化するエント
    ロピ−復号化手段と、前記エントロピ−復号手段の出力
    を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段の出
    力を２帯域合成フィルタを再帰的に用いて低周波域ほど
    細かく分割された帯域から全帯域を合成する帯域オクタ
    −ブ合成手段と、符号化制御手段とを備え、前記符号化
    制御手段の制御信号に応じて、前記逆量子化手段の逆量
    子化の粗さと前記２帯域合成フィルタのタップ数の長さ
    とエントロピ−復号化手段の復号テ−ブルとを切り換え
    ることを特徴とする復号化装置。