JPH08205151A - 画像圧縮符号化装置及び画像伸長復号化装置 - 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の符号化を実現する。 【構成】 画像圧縮符号化装置に、２分割フィルターを
再帰的に用いて低周波域ほど細かく帯域オクターブ分割
するウェーブレット変換手段１３と、離散コサイン変換
手段２と、制御手段１３ｃと、制御手段の制御信号に基
づき前記ウェーブレット変換手段と離散コサイン変換手
段の出力を切り替えるセレクタ１３ｂと、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１４と、量
子化手段の出力をエントロピー符号化するエントロピー
符号化手段１５とを備え、前記ウェーブレット変換手段
を、低周波域の２分割（合成）フィルターのタップ数の
方が高周波域の２分割（合成）フィルターのタップ数よ
りも長いフィルターバンクを備えた構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像圧縮符号化装置及び
画像伸長復号化装置、特にカラー画像、グレイスケール
静止画像の符号化或いは復号化を行なう画像圧縮符号化
装置及び画像伸長復号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー画像、グレイスケール静止
画像の符号化或いは復号化を行なう装置の規格として、
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画像圧縮符号化装置及び画像
伸長復号化装置の従来例としては例えば図１７のブロッ
ク図に示すものがある。

【０００３】図１７は符号化装置及び復号化装置が一体
になった、いわゆる画像圧縮伸長符号復号化装置を示し
ている。この図において、符号１は送信する画信号を符
号化する符号化器で、この符号化器１は、離散コサイン
変換部２と、量子化器３とエントロピー符号化器４とか
ら構成されている。５は量子化器３による量子化に必要
なデータが格納された量子化テーブル、６はエントロピ
ー符号化器４による符号化処理動作に必要なデータが格
納された符号化テーブル、７は符号化された画像データ
が送受信される伝送路である。また、符号８は受信され
る画信号を復号化する復号化器で、この復号化器８は、
逆離散コサイン変換部９と、逆量子化器１０とエントロ
ピー復号化器１１とから構成されている。

【０００４】ＪＰＥＧにおける符号化器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、ブロック画素は複数の周波数変換係数となる
周波数領域型式に変換される。

【０００５】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、次
式に示すように決定される。 Ｓ［ｕ，ｖ］＝０．２５・Ｃu ・Ｃv ・ΣΣＰ［ｘ，ｙ］・ＣＯＳ［（２ｘ＋１ ）・ｕ・π／１６］・ＣＯＳ［（２ｙ＋１）・ｖ・π／１６］ ………（１） 但し、Ｃu ，Ｃv ＝１／１．４１４２１３５６ ：ｕ，
ｖ＝０のとき、 また、Ｃu ，Ｃv ＝１ ：その
他の場合 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、量子化テーブル
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、この量子化は次式によって表される。 ＱＳ［ｕ，ｖ］＝ｒｏｕｎｄ（Ｓ［ｕ，ｖ］／ＱＴ［ｕ，ｖ］） ………（２） 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／圧縮率のコントロールが可能となる。

【０００７】次に、エントロピー符号化器４において、
ＱＳ［ｕ，ｖ］はエントロピー符号化される。エントロ
ピー符号化の方式としては、符号化テーブル６から入力
したハフマンテー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１８のフロー図に示すような処理手順で行な
う。すなわち、処理ステップ（以下単にステップとい
う）ＳＴ１において、ＤＣ係数とＡＣ係数を分離し、次
ににＤＣ係数の符号化（ステップＳＴ２）とＡＣ係数の
符号化（ステップＳＴ３）を別々に行ない、ＤＣ係数の
符号のあとにＡＣ係数の符号を付加することにより合成
して（ステップＳＴ４）全体の符号とする。

【０００８】ＤＣ係数の符号化は、図１９のフロー図に
示すような処理手順で行なう。すなわち、まず現ブロッ
クのＤＣ成分ＤＣ_i と前ブロックのＤＣ成分ＤＣ_i-1 と
の差分ΔＤＣ_i を求め（ステップＳＴ５）、この値の属
するグループ番号をアドレスとして、ＤＣ係数用のハフ
マンテーブルから符号を読み出し（ステップＳＴ６）、
さらにグルー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。

【０００９】ＡＣ係数の符号化は図２０のフロー図に示
すような処理手順で行なう。すなわち、まずＡＣ係数の
走査を行なう（ステップＳＴ７）。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、下記表１に示す通りである。

【００１０】 （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］

【００１１】１次元にならび換えられたＡＣ係数に対し
て、順次ＡＣ係数がゼロか否かを判定して（ステップＳ
Ｔ８）、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（ステップＳＴ９）、この有効係数の属
するグループ番号と、無効係数のランレングスの組み合
わせ値とを、２次元アドレスとしてＡＣ係数のハフマン
符号テーブルから符号を読み出し（ステップＳＴ１
０）、さらに有効係数のグルー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係数がなくなったか否かをチェックしなが
ら（ステップＳＴ１１）、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。この
復号化器８では、符号化テーブル６から入力したハフマ
ンテーブルにより復号化を行なう。復号化の動作として
は、図２１のフロー図に示すような処理手順で行なう。
すなわち、まず、１ブロックの符号を切り出し（ステッ
プＳＴ１２）、ＤＣ係数の復号化（ステップＳＴ１３）
とＡＣ係数の復号化（ステップＳＴ１４）を行ない、変
数係数を合成する（ステップＳＴ１５）。

【００１３】ＤＣ係数の復号化は、図２２のフロー図に
示すような処理手順で行なう。すなわち、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
テーブルからグループ番号を読み出し（ステップＳＴ１
６）、このグループ番号から差分ΔＤＣ_i を割り出して
前ブロックのＤＣ成分ＤＣ_i-1 １に加算し（ステップＳ
Ｔ１７）、この値と上述の付加ビットからＤＣ係数を求
める。

【００１４】また、ＡＣ係数の復号化は、図２３のフロ
ー図に示すような処理手順で行なう。すなわち、１つの
符号を切り出し（ステップＳＴ１８）、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
テーブルを読み出し（ステップＳＴ１９）、この読み出
されたデータのランレングスから零係数である無効係数
を再生する（ステップＳＴ２０）一方で、これと並行し
て非零係数である有効係数のグループ番号を求め（ステ
ップＳＴ２１）、さらにグループ番号と上述の付加ビッ
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（ステップＳＴ２２）。
そして、次のＡＣ係数用の１符号がなくなったか否かを
チェックしながら（ステップＳＴ２３）、ＡＣ係数がな
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。

【００１５】逆量子化器１０においては、次式に示すよ
うに量子化テーブル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。 Ｓ［ｕ，ｖ］＝ＱＳ・［ｕ，ｖ］・ＱＴ・［ｕ，ｖ］ ………（３） 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）を行なう。ブロック内の画素の値Ｐ［ｘ，ｙ］が、
ＩＤＣＴの変換係数Ｓ［ｕ，ｖ］から次式に示すように
決定される。 Ｐ［ｘ，ｙ］＝０．２５・Ｃu ・Ｃv ・ΣΣＳ［ｕ，ｖ］・ＣＯＳ［（２ｘ＋１ ）・ｕ・π／１６］・ＣＯＳ［（２ｙ＋１）・ｖ・π／１６］ ………（４） 但し、Ｃu ，Ｃv ＝１／１．４１４２１３５６ ：ｕ，
ｖ＝０のとき、 また、Ｃu，Ｃv＝１ ：その他
の場合

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像圧縮符号化装置および画像伸長復号化装
置にあっては、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べく、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じる、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（モスキートノイズ）が発生する。第１の問題点は
ＤＣＴの基底がオーバー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エッチ・エス・マルヴァー
（Ｈ．Ｓ．ＭＡＬＶＡＲ）はその論文”Ｔｈｅ ＬＯ
Ｔ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｃｏｄ−ｉｎｇ ｗｉｔｈｏ
ｕｔ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ”（ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ， ＡＳＳＰ、Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．４
１９８９）において、基底が互いにオーバーラップする
直交変換としてＬＯＴ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。

【００１７】しかしながら、この方式では、高周波の基
底がオーバーラップしない直交変換に比べ、長くなって
しまうので、モスキー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。

【００１８】ところで、ＬＯＴとは、独立してフィルタ
ーバンクというフィルター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、１９
８０年代中頃から研究されている。サブバンド符号化で
は基底がオーバーラップするため、ブロック歪は発生し
ない。また、サブバンド符号化では２分割フィルターを
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域側の基底よりも
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行なっても高周波域用基底の幅が短
いため、モスキートノイズの存在する幅がせばまり、モ
スキー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、矢野、西谷の”ウェーブレット変換に
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。

【００１９】サブバンド符号化に用いられるフィルター
の種類には、直交ミラーフィルター（ＱＭＦ）を代表と
して、共役ミラーフィルター（ＣＱＦ）、ウェーブレッ
トフィルター（ＷＦ）など、いくつかのバリエーション
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、Ｖｏ
ｌ．４６，Ｎｏ．９，１９９２）、いずれのフィルター
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ー（基底）が望ましい。ところが、
すでに述べたように、モスキー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ーが望ましいため、モ
スキートノイズを抑制しながら高い圧縮性を実現するの
は困難であるという問題点を生ずる。

【００２０】また、第３に、静止画像伝送装置では、最
低限、標準符号化ＪＰＥＧを搭載することが多いが、公
知の前記のウェーブレット変換による画像圧縮符号化を
追加搭載することは量子化部、エントロピー符号化部が
ＪＰＥＧの量子化部、エントロピー符号化部とは異なる
ため、回路規模が増大し、コストアップが大きくなって
しまうという不具合があった。

【００２１】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、その第１の目的は、コストが小さく、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
像を圧縮符号化することのできる画像圧縮符号化装置お
よび画像伸長復号化装置を提供することである。

【００２２】本発明の第２の目的は、コストアップが小
さく標準符号化ＪＰＥＧを搭載した画像伝送装置に前記
画質劣化のない画像圧縮符号化装置を追加搭載し得るよ
うにすることである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、画像圧縮符号化装置を、ウェーブレット
変換手段と、このウェーブレット変換手段に対して並列
的に設けられた離散コサイン変換手段と、制御手段と、
前記制御手段の制御信号を入力して、前記ウェーブレッ
ト変換手段の出力と前記離散コサイン変換手段の出力を
選択的に出力する選択手段と、前記選択手段の出力を量
子化する量子化手段と、前記量子化手段の出力を符号化
するエントロピー符号化手段とで構成したことを第１の
要旨とする。

【００２４】本発明の別の態様では、画像伸長復号化装
置を、符号をエントロピー復号化するエントロピー復号
化手段と、前記エントロピー復号化手段の出力を逆量子
化する逆量子化手段と、逆ウェーブレット変換手段と、
この逆ウェーブレット変換手段に対して並列的に設けら
れた逆離散コサイン変換手段と、制御手段と、前記制御
手段の制御信号と前記逆量子化手段の出力を入力して前
記逆ウェーブレット変換手段と前記逆離散コサイン変換
手段に対して選択的に前記逆量子化手段の出力を入力す
る選択手段とで構成したことを第２の要旨とする。これ
らの画像圧縮符号化装置および画像伸長復号化装置は、
画像圧縮伸長符号復号化装置として一体に組み合わせら
れてもよい。

【００２５】本発明はさらに、２分割フィルターを再帰
的に用いて低周波域ほど細かく分割するウェーブレット
変換手段において、再帰的に用いる低周波域の２分割
（合成）フィルターのタップ数の方が高周波域の２分割
（合成）フィルターのタップ数よりも長いフィルターバ
ンクを備えることを第３の要旨とする。

【００２６】本発明はまた、前記再帰的に用いる低周波
域の２分割（合成）フィルターのタップ数の方が高周波
域の２分割（合成）フィルターのタップ数よりも長いフ
ィルターバンクを備えることに代えて、これと等価なフ
ィルターバンクを帯域別に別々のフィルターで構成して
備えることを第４の要旨とする。

【００２７】さらに本発明は、前記第３の要旨または第
４の要旨に加えて、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５の要旨とする。

【００２８】

【作用】本発明は前記第１の要旨により、画像圧縮符号
化装置では制御信号によりウェーブレット変換動作と離
散コサイン変換とを選択的に実行することができ、高い
圧縮率による非標準の符号化と通常の標準的な符号化を
実現できる。また、ウェーブレット変換と離散コサイン
変換の２つの変換を備え、前記ウェーブレット変換によ
る符号化時にはＪＰＥＧと同一の量子化部、エントロピ
ー符号化部を用いるようにすれば、標準画像圧縮符号化
ＪＰＥＧを搭載した符号化装置に追加搭載してもコスト
アップを小さく抑えることができる。

【００２９】また、第２の要旨により、前記高い圧縮率
による非標準の符号化が施された画像データおよび通常
の符号化が施された画像データに対して逆ウェーブレッ
ト変換動作と逆離散コサイン変換とを選択的に実行し、
高圧縮率の符号化データも不都合なく伸長復号化するこ
とができる。

【００３０】また本発明は、前記第３および第４の要旨
により、すべての２分割（合成）フィルターの長さが等
しいフィルターバンクを備えた構成よりも高周波成分を
多く含むエッジ部では量子化誤差の影響する範囲が狭く
なり、モスキートノイズの発生およびブロック歪みの発
生を抑圧することができる。また、これと同時に、低周
波域のフィルターが急峻な帯域遮断特性を持つため、無
相関化が高まり圧縮率が高くなる。

【００３１】さらに本発明は、前記第５の要旨により、
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
モスキートノイズの発生を抑制することができる。

【００３２】

【実施例】図１は本発明による画像圧縮符号化装置と画
像伸長復号化装置とが一体として結合構成された画像圧
縮伸長符号復号化装置の構成を表すブロック図である。
この図において、符号１２は送信される静止画像信号の
符号化を行なう符号化器、符号２０は受信された画信号
を復号化する復号化器、１９は符号化された画像データ
が送受信される伝送路である。２は上記従来例における
と同様画信号を離散コサイン変換する離散コサイン変換
部、１３は画信号をウェーブレット変換するウェーブレ
ット変換部、１３ｂはウェーブレット変換部１３の出力
と離散コサイン変換部２の出力を選択するセレクタ、１
６は量子化動作の際のセンターデッドゾーンの閾値を格
納するセンターデッドゾーンテーブル、１７は量子化
（または逆量子化）の際の量子化係数の逆数（量子化係
数）を格納する量子化テーブル、１４はセンターデッド
ゾーンテーブル１６と量子化テーブル１７からの量子化
のパラメータを入力してウェーブレット変換部１３の出
力の量子化を行なう量子化器、１８はハフマンテーブル
で、ハフマン符号化のためのハフマン符号を格納するハ
フマン符号テーブル１８ａと、ハフマン復号化のための
データを格納するハフマン復号テーブル１８ｂとを有す
る。

【００３３】１５はハフマンテーブル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
るエントロピー符号化器、２３はハフマンテーブル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
エントロピー復号化器、２２はセンターデッドゾーンテ
ーブル１６と量子化テーブル１７から量子化のパラメー
タを入力してエントロピー復号化器２３の出力の逆量子
化を行なう逆量子化器、２１ｂは逆量子化器２２の出力
を逆ウェーブレット変換部２１または逆離散コサイン変
換部３に入力するセレクタ、２１はセレクタ２１ｂの出
力を逆ウェーブレット変換処理する逆ウェーブレット変
換部、３はセレクタ２１ｂの出力を逆離散コサイン変換
処理する逆離散コサイン変換部、１３ｃはセレクタ１３
ｂ、セレクタ２１ｂに対して制御信号を出力し、センタ
ーデッドゾーンテーブル１６、量子化テーブル１７ハフ
マンテーブル１８に対してテーブル内容を書き換える制
御部である。

【００３４】本実施例では送信装置と受信装置のネゴシ
エーションによって、ウェーブレット変換を用いた非標
準モードの搭載を確認し、且つ高い圧縮率（ＪＰＥＧで
は画質劣化が著しい）で伝送する場合には制御部１３ｃ
からの制御信号によりウェーブレット変換部１３からの
出力を量子化器１４へ、または逆量子化器２２から逆ウ
ェーブレット変換部２１への入力を選択して非標準符号
化を実施し、それ以外（非標準モードを搭載していな
い、または高圧縮率での伝送を行なわない）場合は制御
部１３ｃからの制御信号により離散コサイン変換部２か
らの出力を量子化器１４へ、または逆量子化器２２から
逆離散コサイン変換部３への入力を選択して標準符号化
ＪＰＥＧを実施する。このＪＰＥＧの動作は従来と同じ
である。

【００３５】ここではウェーブレット変換符号化の場合
の動作について説明する。図２はウェーブレット変換部
１３の内部構成を表す図である。この図において、符号
２４は水平方向低域側分割フィルターＦＨＬ１と１／２
のデータまびきの処理を行なうユニット（以下、便宜上
「第１の水平低域処理ユニット」という）、２５は水平
方向高域側分割フィルターＦＨＨ１と１／２のデータま
びきの処理を行なうユニット（以下、便宜上「第１の水
平高域処理ユニット」という）で、これら２つのユニッ
ト２４、２５はペアで画信号の処理を行なう。

【００３６】２６、２７はペアで出力の処理を行なう
が、２カ所で使用される。第１の箇所では、２６は第１
の水平低域処理ユニット２４の出力を入力して垂直方向
低域側分割フィルターＦＶＬ１と１／２のデータまびき
の処理を行なうユニット（以下、便宜上「第１の垂直低
域処理ユニット」という）、２７は第１の水平低域処理
ユニット２４の出力を入力して垂直方向高域側分割フィ
ルターＦＶＨ１と１／２のデータまびきの処理を行なう
ユニット（以下、便宜上「第１の垂直高域処理ユニッ
ト」という）である。第２の箇所では、２６は第１の水
平高域処理ユニット２５の出力を入力して垂直方向低域
側分割フィルターＦＶＬ１と１／２のデータまびきの処
理を行なうユニット、２７は第１の水平高域処理ユニッ
ト２５の出力を入力して垂直方向高域側分割フィルター
ＦＶＨ１と１／２のデータまびきの処理を行なうユニッ
トである。

【００３７】符号２８は水平方向低域側分割フィルター
ＦＨＬ２と１／２のデータまびきの処理を行なうユニッ
ト（以下、便宜上「第２の水平低域処理ユニット」とい
う）、２９は水平方向高域側分割フィルターＦＨＨ２と
１／２のデータまびきの処理を行なうユニット（以下、
便宜上「第２の水平高域処理ユニット」という）で、こ
れら２つのユニット２８、２９はペアで第１の垂直低域
処理ユニット２６の出力の処理を行なう。

【００３８】３０、３１はペアで出力の処理を行なう
が、２カ所で使用される。第１の箇所では、３０は第２
の水平低域処理ユニット２８の出力を入力して垂直方向
低域側分割フィルターＦＶＬ２と１／２のデータまびき
の処理を行なうユニット（以下、便宜上「第２の垂直低
域処理ユニット」という）、３１は第２の水平低域処理
ユニット２８の出力を入力して垂直方向高域側分割フィ
ルターＦＶＨ２と１／２のデータまびきの処理を行なう
ユニット（以下、便宜上「第２の垂直高域処理ユニッ
ト」という）である。第２の箇所では、３０は第２の水
平高域処理ユニット２９の出力を入力して垂直方向低域
側分割フィルターＦＶＬ２と１／２のデータまびきの処
理を行なうユニット、３１は第２の水平高域処理ユニッ
ト２９の出力を入力して垂直方向高域側分割フィルター
ＦＶＨ２と１／２のデータまびきの処理を行なうユニッ
トである。

【００３９】符号３２は水平方向低域側分割フィルター
ＦＨＬ３と１／２のデータまびきの処理を行なうユニッ
ト（以下、便宜上「第３の水平低域処理ユニット」とい
う）、３３は水平方向高域側分割フィルターＦＨＨ３と
１／２のデータまびきの処理を行なうユニット（以下、
便宜上「第３の水平高域処理ユニット」という）で、こ
れら２つのユニット２８、２９はペアで第２の垂直低域
処理ユニット３０の出力の処理を行なう。

【００４０】３４、３５はペアで出力の処理を行なう
が、２カ所で使用される。第１の箇所では、３４は第３
の水平低域処理ユニット３２の出力を入力して垂直方向
低域側分割フィルターＦＶＬ３と１／２のデータまびき
の処理を行なうユニット（以下、便宜上「第３の垂直低
域処理ユニット」という）、３５は第３の水平低域処理
ユニット３２の出力を入力して垂直方向高域側分割フィ
ルターＦＶＨ３と１／２のデータまびきの処理を行なう
ユニット（以下、便宜上「第３の垂直高域処理ユニッ
ト」という）である。第２の箇所では、３４は第３の水
平高域処理ユニット３３の出力を入力して垂直方向低域
側分割フィルターＦＶＬ３と１／２のデータまびきの処
理を行なうユニット、３１は第３の水平高域処理ユニッ
ト３３の出力を入力して垂直方向高域側分割フィルター
ＦＶＨ３と１／２のデータまびきの処理を行なうユニッ
トである。

【００４１】３６、３７、３８、３９、４０、４１、４
２、４３、４４、４５はウェーブレット変換部１３の出
力でそれぞれＬＬ３、ＬＨ３、ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ
２、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ１、ＨＬ１、ＨＨ１という信
号名である。図３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。

【００４２】図２の中で表されている↓（１３Ｂ）はダ
ウンサンプラで、データの１／２まびきを行なう。

【００４３】図４は量子化器１４の内部の構成を示す図
である。１０個（入力する帯域変換係数（ＬＬ３〜ＨＨ
１）の個数分）の１帯域に対応した量子化ユニットがあ
る。ＬＬ３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（センターデッドゾーン型量子化部６８）はセン
ターデッドゾーン型の量子化を行なう。線形量子化部６
７は帯域係数ＬＬ３と量子化テーブル１７から量子化係
数の逆数（１／ＱＴ＿ＬＬ３（６９））を入力して乗算
を行なってＱＬＬ３（８８）として出力する。

【００４４】９個のセンターデッドゾーン型量子化部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）とセンターデッドゾーンテーブル
１６からセンターデッドゾーン閾値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），と量子化テーブル１
７から量子化係数の逆数１／ＱＴ＿ＬＨ３（７０），１
／ＱＴ＿ＨＬ３（７１），１／ＱＴ＿ＨＨ３（７２），
１／ＱＴ＿ＬＨ２（７３），１／ＱＴ＿ＨＬ２（７
４），１／ＱＴ＿ＨＨ２（７５），１／ＱＴ＿ＬＨ１
（７６），１／ＱＴ＿ＨＬ１（７７），１／ＱＴ＿ＨＨ
１（７８）を入力して、図６に示すフロー図（但し図６
ではＨＨ１の例のみ記載）にしたがってセンターデッド
ゾーン型量子化を行ない、ＱＬＨ３，（８９），ＱＨＬ
３（９０），ＱＨＨ３（９１），ＱＬＨ２（９２），Ｑ
ＨＬ２（９３），ＱＨＨ２（９４），ＱＬＨ１（９
５），ＱＨＬ１（９６），ＱＨＨ１（９７）をそれぞれ
出力する。

【００４５】センターデッドゾーン型量子化は、図５の
詳細フロー図に示すような処理手順で行なう。このフロ
ー図はＨＨ１の場合の例を示したものである。なわち、
この量子化動作がスタートすると、ＨＨ１＜ＣＤ＿ＨＨ
１か否かをチェックし（ステップＳＴ３１）、ＨＨ１≧
ＣＤ＿ＨＨ１ならば、出力はＱＨＨ１＝（ＨＨ１−ＣＤ
＿ＨＨ１）・（１／ＱＴ＿ＨＨ１）とする（ステップＳ
Ｔ３２）。ＨＨ１＜ＣＤ＿ＨＨ１であれば、次にＨＨ１
≦−ＣＤ＿ＨＨ１か否かをチェックし（ステップＳＴ３
３）、ＨＨ１＞−ＣＤ＿ＨＨ１ならば、出力はＱＨＨ１
＝０とする（ステップＳＴ３４）。また、ＨＨ１＜ＣＤ
＿ＨＨ１かつＨＨ１≦−ＣＤ＿ＨＨ１ならば、出力はＱ
ＨＨ１＝（ＨＨ１＋ＣＤ＿ＨＨ１）・（１／ＱＴ＿ＨＨ
１）とする（ステップＳＴ３５）。量子化係数ＱＴ＿Ｘ
ＸＸは次の（５）式をみたす。 ＱＴ＿ＨＨ１，ＱＴ＿ＨＬ１，ＱＴ＿ＬＨ１ ＞ ＱＴ＿ＨＨ２，ＱＴ＿ＨＬ２ ，ＱＴ＿ＬＨ２ ＞ ＱＴ＿ＨＨ３，ＱＴ＿ＨＬ３，ＱＴ＿ＬＨ３，ＱＴ＿ＬＬ ３ ………（５） センターデッドゾーン閾値ＣＤは次の（６）式をみた
す。 ＣＤ＿ＨＨ１，ＣＤ＿ＨＬ１，ＣＤ＿ＬＨ１ ＞ ＣＤ＿ＨＨ２，ＣＤ＿ＨＬ ２，ＣＤ＿ＬＨ２ ＞ ＣＤ＿ＨＨ３，ＣＤ＿ＨＬ３，ＣＤ＿ＬＨ３，ＣＤ＿Ｌ Ｌ３ ………（６） なお、センターデッドゾーン型量子化部６８に対して、
逆量子化器２２において用いられるセンターデッドゾー
ン型逆量子化部（後出の１０９）が存在する。量子化の
入力とセンターデッドゾーン型量子化部６８、センター
デッドゾーン型逆量子化部１０９を組み合わせた出力の
関係を図６に示す。

【００４６】エントロピー符号化器１５は、量子化器１
４の出力ＱＬＬ３，（８８），ＱＬＨ３（８９），ＱＨ
Ｌ３（９０），ＱＨＨ３（９１），ＱＬＨ２（９２），
ＱＨＬ２（９３），ＱＨＨ２（９４），ＱＬＨ１（９
５），ＱＨＬ１（９６），ＱＨＨ１（９７）を入力して
エントロピー符号化を行なう。エントロピー符号化は図
７のフロー図のような処理手順で行なう。すなわち、ま
ず、図８に示すように、８×８画素（図８中の１１０）
に対応する量子化変数係数ＱＨＨ１［ｎ，ｎ］（１１
４），ＱＨＬ１［ｎ，ｎ］（１１５），ＱＬＨ１［ｎ，
ｎ］（１１６），ＱＨＨ２［ｎ，ｎ］（１１７），ＱＨ
Ｌ２［ｎ，ｎ］（１１８，ＱＬＨ２［ｎ，ｎ］（１１
９），ＱＨＨ３［ｎ，ｎ］（１２０），ＱＨＬ３［ｎ，
ｎ］（１２１），ＱＬＨ３［ｎ，ｎ］（１２２），ＱＬ
Ｌ３［ｎ，ｎ］（１２３）を切り出す。ＱＨＨ１［ｎ，
ｎ］（１１４），ＱＨＬ１［ｎ，ｎ］（１１５），ＱＬ
Ｈ１［ｎ，ｎ］（１１６）は、それぞれ４×４個（図８
中の１１１），ＱＨＨ２［ｎ，ｎ］（１１７），ＱＨＬ
２［ｎ，ｎ］（１１８，ＱＬＨ２［ｎ，ｎ］（１１９）
は、それぞれ２×２個（図８中の１１２），ＱＨＨ３
［ｎ，ｎ］（１２０），ＱＨＬ３［ｎ，ｎ］（１２
１），ＱＬＨ３［ｎ，ｎ］（１２２），ＱＬＬ３［ｎ，
ｎ］（１２３）は、それぞれ１個（図８中の１１３）、
合計６４個の変数係数が存在するが、まず８×８画素に
対応する変数係数ブロックの切り出しを行なう（ステッ
プＳＴ３６）。

【００４７】次にＤＣ係数（ＱＬＬ３）の符号化を行な
い（ステップＳＴ３７）、その次にＡＣ係数（ＱＬＬ３
以外のすべて）の符号化を行ない（ステップＳＴ３
８）、２つの符号を合成して全体の符号とし、次の変数
係数ブロックがあるか否かをチェックしながら（ステッ
プＳＴ３９）、ブロック切り出しと符号化を繰り返し、
変数係数ブロックがなくなれば符号化処理を終了する。

【００４８】前記エントロピー符号化処理動作の中にお
けるＤＣ係数の符号化は図９に示すフロー図のような処
理手順で行なう。すなわち、現ブロックの番号をｉとす
るとき、現ブロックのＤＣ係数ＤＣｉと前ブロックのＤ
Ｃ係数ＤＣｉ-1の差分ΔＤＣｉを求め（ステップＳＴ４
０）、この値の属するグループ番号をアドレスとしてハ
フマンテーブル１８のＤＣ係数用のハフマン符号テーブ
ル１８ａから符号を読み出し（ステップＳＴ４１）、さ
らにグルー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。

【００４９】前記エントロピー符号化処理動作の中にお
けるＡＣ係数の符号化は図１０に示すフロー図のような
処理手順で行なう。この場合、まずＡＣ係数の走査を行
なう（ステップＳＴ４２）。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。具体的には下記
（表２）の通りである。 （表２） ＱＬＨ３［０，０］→ＱＨＬ１［０，０］→ＱＨＨ１［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ＡＣ
係数が零か否か判定して（ステップＳＴ４３）、まず連
続する零の係数（無効係数）の長さ（ランレングス）を
求める（ステップＳＴ４４）とともに、それに続く非零
の係数（有効係数）の値を求め、この有効係数の属する
グルー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ハフマンテーブル１８のＡＣ係
数のハフマン符号テーブル１８ａから符号を読み出し
（ステップＳＴ４５）、さらに、有効係数のグループ内
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。そして、次のＡＣ係数がなくなったか否かを
チェックしながら（ステップＳＴ４６）、この処理動作
を繰り返し、ＡＣ係数がなくなれば処理を終了する。こ
のとき、符号は伝送路１９を介して復号化器２０へ伝送
される。

【００５０】エントロピー復号化器１３は、符号を入力
して復号化し、ＱＬＬ３，（８８），ＱＬＨ３（８
９），ＱＨＬ３（９０），ＱＨＨ３（９１），ＱＬＨ２
（９２），ＱＨＬ２（９３），ＱＨＨ２（９４），ＱＬ
Ｈ１（９５），ＱＨＬ１（９６），ＱＨＨ１（９７）を
出力する。エントロピー復号化は、図１１のフロー図の
ような処理手順で行なう。すなわち、まず１変換係数ブ
ロックに対応する符号の切り出し（ステップＳＴ４７）
を行なう。次に、ＤＣ係数（ＱＬＬ３）の復号化を行な
い（ステップＳＴ４８）、その次にＡＣ係数（ＱＬＬ３
以外のすべて）の復号化とを行ない（ステップＳＴ４
９）、変数係数を図８のように再生する。そして、次の
変数係数ブロックに対応する符号があるか否かをチェッ
クしながら（ステップＳＴ５０）、ブ ロックに対応す
る符号の切り出しと復号化を繰り返し、変数係数ブロッ
クに対応する符号がなくなれば復号化処理を終了する。

【００５１】前記エントロピー復号化処理動作の中にお
けるＤＣ係数の復号化は図１２に示すフロー図のような
処理手順で行なう。すなわち、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ハフマンテー
ブル１８のＤＣ係数用のハフマン復号テーブル１８ｂか
らグループ番号を読み出し（ステップＳＴ５１）、この
グループ番号と前記付加ビットからＤＣ係数差分値ΔＤ
Ｃｉを求める。次に、現ブロックのＤＣ係数ＤＣｉを、
前ブロックのＤＣ係数ＤＣｉ-1に前記ＤＣ係数差分値Δ
ＤＣｉを加算して得る（ステップＳＴ５２）。

【００５２】また、前記エントロピー復号化処理動作の
中におけるＡＣ係数の復号化は図１３に示すフロー図の
ような処理手順で行なう。この場合、まず１つの符号を
切り出し（ステップＳＴ５３）、付加ビットを除いた符
号をアドレスとして、ハフマンテーブル１８のＡＣ係数
用のハフマン復号テーブル１８ｂを読み出し（ステップ
ＳＴ５４）、この読み出されたデータのランレングスか
ら零係数である無効係数を再生する（ステップＳＴ５
５）一方で、これと並行して非零係数である有効係数の
グループ番号を求め（ステップＳＴ５６）、さらにグル
ープ番号と前記付加ビットから有効係数の値を求め、変
数係数行列の中の１符号に対応するＡＣ係数を決定する
（ステップＳＴ５７）。そして、次のＡＣ係数用の１符
号がなくなるったか否かをチェックしながら（ステップ
ＳＴ５８）、ＡＣ係数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。

【００５３】図１４は、逆量子化器２２の内部の構成を
示す図である。この逆量子化器２２には、１個の線形逆
量子化部１０８と９個のセンターデッドゾーン型逆量子
化部１０９の、合計１０個（入力する量子化帯域変数係
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設けられている。線形逆量子化部
１０８は、ＱＬＬ３を入力して線形逆量子化を行ない、
それ以外のセンターデッドゾーン型逆量子化部１０９は
センターデッドゾーン型の逆量子化を行なう。

【００５４】線形逆量子化部１０８は、量子化帯域係数
ＱＬＬ３（８８）と、量子化テーブル１７からの量子化
係数（ＱＴ＿ＬＬ３（９８））を入力して乗算を行なっ
てＬＬ３（３６）として出力する。

【００５５】９個のセンターデッドゾーン型逆量子化部
１０９は、それぞれ帯域係数ＱＬＨ３（８９），ＱＨＬ
３（９０），ＱＨＨ３（９１），ＱＬＨ２（９２），Ｑ
ＨＬ２（９３），ＱＨＨ２（９４），ＱＬＨ１（９
５），ＱＨＬ１（９６），ＱＨＨ１（９７）と、センタ
ーデッドゾーンテーブル１６からセンターデッドゾーン
閾値ＣＤ＿ＬＨ３（７９），ＣＤ＿ＨＬ３（８０），Ｃ
Ｄ＿ＨＨ３（８１），ＣＤ＿ＬＨ２（８２），ＣＤ＿Ｈ
Ｌ２（８３），ＣＤ＿ＨＨ２（８４），ＣＤ＿ＬＨ１
（８５），ＣＤ＿ＨＬ１（８６），ＣＤ＿ＨＨ１（８
７）と、量子化テーブル１７から量子化係数ＱＴ＿ＬＨ
３（９９），ＱＴ＿ＨＬ３（１００），ＱＴ＿ＨＨ３
（１０１），ＱＴ＿ＬＨ２（１０２），ＱＴ＿ＨＬ２
（１０３），ＱＴ＿ＨＨ２（１０４），ＱＴ＿ＬＨ１
（１０５），ＱＴ＿ＨＬ１（１０６），ＱＴ＿ＨＨ１
（１０７）を入力して、図１５に示すフロー図（但し図
１５ではＨＨ１の例のみ記載）にしたがってセンターデ
ッドゾーン型量子化を行ない、帯域係数ＬＨ３（３
７），ＨＬ３（３８），ＨＨ３（３９），ＬＨ２（４
０），ＨＬ２（４１），ＨＨ２（４２），ＬＨ１（４
３），ＨＬ１（４４），ＨＨ１（４５）をそれぞれ出力
する。

【００５６】センターデッドゾーン型逆量子化は、図１
５の詳細フロー図に示すような処理手順で行なう。この
フロー図はＨＨ１の場合の例を示したものである。なわ
ち、この量子化動作がスタートすると、ＱＨＨ１≦０か
否かをチェックし（ステップＳＴ５９）、ＱＨＨ１＞０
ならば、出力はＨＨ１＝ＱＨＨ１・ＱＴ＿ＨＨ１＋ＣＤ
＿ＨＨ１とする（ステップＳＴ６０）。ＱＨＨ１≦０で
あれば、次にＱＨＨ１＜０か否かをチェックし（ステッ
プＳＴ６１）、ＱＨＨ１＝０ならば、出力はＨＨ１＝０
とする（ステップＳＴ６２）。ＱＨＨ１＜０ならば、出
力はＨＨ１＝ＱＨＨ１・ＱＴ＿ＨＨ１＋ＣＤ＿ＨＨ１と
する（ステップＳＴ６３）。

【００５７】次に、逆ウェーブレット変換部２１の内部
の構成を図１６に示す。この図において、処理ユニット
４６と４７はペアで処理を行なうが２ヵ所で使用され
る。第１の箇所では、４６はＬＬ３（３６）を入力して
垂直方向低域合成フィルターＢＶＬ３と１つのデータ間
に１つの零を挿入する処理のユニットであり、４７はＬ
Ｈ３（３７）を入力して垂直方向高域合成フィルターＢ
ＶＨ３と１つのデータ間に１つの零を挿入する処理のユ
ニットである。第２の箇所では、４６はＨＬ３（３８）
を入力して垂直方向低域合成フィルターＢＶＬ３と１つ
のデータ間に１つの零を挿入する処理のユニットであ
り、４７はＨＨ３（３９）を入力して垂直方向高域合成
フィルターＢＶＨ３と１つのデータ間に１つの零を挿入
する処理のユニットである。

【００５８】４８は加算器５８により加算された前記処
理ユニット４６の出力と処理ユニット４７の出力との和
であるＬ３（５９）を入力して、水平方向低域合成フィ
ルターＢＨＬ３と１つのデータ間に１つの零を挿入する
処理のユニットである。４９は加算器５８により加算さ
れた前記処理ユニット４６の出力と処理ユニット４７の
出力との和であるＨ３（６０）を入力して、水平方向低
域合成フィルターＢＨＨ３と１つのデータ間に１つの零
を挿入する処理のユニットである。

【００５９】処理ユニット５０、５１はペアで処理を行
なうが２ヵ所で使用される。第１の箇所では、５０は加
算器５８により加算された前記処理ユニット４８の出力
と処理ユニット４９の出力との和であるＬＬ２（６１）
を入力して、垂直方向低域合成フィルターＢＶＬ２と１
つのデータ間に１つの零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
成フィルターＢＶＨ２と１つのデータ間に１つの零を挿
入する処理のユニットである。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
ーＢＶＬ２と１つのデータ間に１つの零を挿入する処理
のユニットであり、５１はＨＨ２（４２）を入力して、
垂直方向高域合成フィルターＢＶＨ２と１つのデータ間
に１つの零を挿入する処理のユニットである。

【００６０】５２は加算器５８により加算された前記処
理ユニット５０の出力と処理ユニット５１の出力との和
であるＬ２（６２）を入力して、水平方向低域合成フィ
ルターＢＨＬ２と１つのデータ間に１つの零を挿入する
処理のユニットである。５３は加算器５８により加算さ
れた前記処理ユニット５０の出力と処理ユニット５１の
出力との和であるＨ２（６３）を入力して、水平方向低
域合成フィルターＢＨＨ２と１つのデータ間に１つの零
を挿入する処理のユニットである。

【００６１】処理ユニット５４、５５はペアで処理を行
なうが２ヵ所で使用される。第１の箇所では、５４は加
算器５８により加算された前記処理ユニット５２の出力
と処理ユニット５３の出力との和であるＬＬ１（６４）
を入力して、垂直方向低域合成フィルターＢＶＬ１と１
つのデータ間に１つの零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
成フィルターＢＶＨ１と１つのデータ間に１つの零を挿
入する処理のユニットである。第２の箇所では、５４は
ＨＬ１（４４）を入力して、垂直方向低域合成フィルタ
ーＢＶＬ１と１つのデータ間に１つの零を挿入する処理
のユニットであり、５５はＨＨ１（４５）を入力して、
垂直方向高域合成フィルターＢＶＨ１と１つのデータ間
に１つの零を挿入する処理のユニットである。

【００６２】５６は加算器５８により加算された前記処
理ユニット５４の出力と処理ユニット５５の出力との和
であるＬ１（６５）を入力して、水平方向低域合成フィ
ルターＢＨＬ１と１つのデータ間に１つの零を挿入する
処理のユニットである。５７は加算器５８により加算さ
れた前記処理ユニット５４の出力と処理ユニット５５の
出力との和であるＨ１（６６）を入力して、水平方向低
域合成フィルターＢＨＨ１と１つのデータ間に１つの零
を挿入する処理のユニットである。なお、図１６の中の
↑（２１Ｂ）はアップサンプラで、データの間に零を挿
入する。以上の構成により画信号が再生される。

【００６３】次にウェーブレット変換部１３と逆ウェー
ブレット変換部２１のフィルターの特性について説明す
る。水平方向のフィルターのセット｛ＦＨＬ１，ＦＨＨ
１，ＢＨＬ１，ＢＨＨ１｝と垂直方向のフィルターのセ
ット｛ＦＶＬ１，ＦＶＨ１，ＢＶＬ１，ＢＶＨ１｝は、
４タップフィルターで、次の（７）式のような同じ係数
をもっている。 ＦＨＬ１［ｎ］（ＦＶＬ１［ｎ］）＝｛．４８２９６，．８３６５１， ．２２４１４，−．１２９４０｝ ＦＨＨ１［ｎ］（ＦＶＨ１［ｎ］）＝｛．１２９４０，．２２４１４， −．８３６５１，．４８２９６｝ ＢＨＬ１［ｎ］（ＢＶＬ１［ｎ］）＝｛−．１２９４０，．２２４１４， ．８３６５１，．４８２９６｝ ＢＨＨ１［ｎ］（ＢＶＨ１［ｎ］）＝｛．４８２９６，−．８３６５１， ．２２４１４，．１２９４０｝ ………（７） 水平方向のフィルターのセット｛ＦＨＬ２，ＦＨＨ２，
ＢＨＬ２，ＢＨＨ２｝と垂直方向のフィルターのセット
｛ＦＶＬ２，ＦＶＨ２，ＢＶＬ２，ＢＶＨ２｝は、６タ
ップフィルターで、次の（８）式のような同じ係数をも
っている。 ＦＨＬ２［ｎ］（ＦＶＬ２［ｎ］）＝｛．３３２６７，．８０６８９， ．４５９８７，−．１３５０１， −．０８５４４，．０３５２２｝ ＦＨＨ２［ｎ］（ＦＶＨ２［ｎ］）＝｛−．０３５２２，−．０８５４４， ．１３５０１，．４５９８７， −．８０６８９，．３３２６７｝ ＢＨＬ２［ｎ］（ＢＶＬ２［ｎ］）＝｛．０３５２２，−．０８５４４， −．１３５０１，．４５９８７， ．８０６８９，．３３２６７｝ ＢＨＨ２［ｎ］（ＢＶＨ２［ｎ］）＝｛．３３２６７，−．８０６８９， ．４５９８７，．１３５０１， −．０８５４４，−．０３５２２｝ ………（８） 水平方向のフィルターのセット｛ＦＨＬ３，ＦＨＨ３，
ＢＨＬ３，ＢＨＨ３｝と垂直方向のフィルターのセット
｛ＦＶＬ３，ＦＶＨ３，ＢＶＬ３，ＢＶＨ３｝は、８タ
ップフィルターで、次の（９）式のような同じ係数をも
っている。 ＦＨＬ３［ｎ］（ＦＶＬ３［ｎ］）＝｛．２３０３７，．７１４８４， ．６３０８８，−．０２７９８， −．１８７０３，．０３０８４， ．０３２８８，−．０１０５９｝ ＦＨＨ３［ｎ］（ＦＶＨ３［ｎ］）＝｛．０１０５９，．０３２８８， −．０３０８４，．１８７０３， ．０２７９８，．６３０８８， −．７１４８４，．２３０３７｝ ＢＨＬ３［ｎ］（ＢＶＬ３［ｎ］）＝｛−．０１０５９，．０３２８８， ．０３０８４，−．１８７０３， −．０２７９８，．６３０８８， ．７１４８４，−．２３０３７｝ ＢＨＨ３［ｎ］（ＢＶＨ３［ｎ］）＝｛．２３０３７，−．７１４８４， ．６３０８８，．０２７９８， ．１８７０３，−．０３０８４， ．０３２８８，．０１０５９｝ ………（９） ＦＨＬ１［ｎ］（ＦＶＬ１［ｎ］），ＦＨＬ２［ｎ］
（ＦＶＬ２［ｎ］），ＦＨＬ３［ｎ］（ＦＶＬ３
［ｎ］）は、Ｉ．Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓが”Ｏｒｔｈｏ
ｎｏｒｍａｌ Ｂａｓｅｓ ｏｆ Ｏｍｐａｃｔｌｙ
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｗａｖｅｌｅｔｓ”（Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ＶＯＬ．ＸＬＩ，
９０９−９９６，１９８８）で具体的に示したフィルタ
ー係数を使用している。これにより、有限長のタップで
逆ウェーブレット変換により信号を完全に再生でき、ま
た、これらのフィルターの合成フィルターをなめらかな
（微分可能な）フィルター係数特性を持たせることがで
きる。

【００６４】さらに、Ｍ．Ｊ．Ｔ．Ｓｍｉｔｈ，Ｔ．
Ｐ．Ｂａｒｎｗｅｌｌ ３が”Ｅｘａｃｔ Ｒｅｃｏｎ
ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｔ
ｒｅｅ−Ｓｔｒｕｃｕｒｅｄ Ｓｕｂｂａｎｄ Ｃｏｄ
ｅｒｓ”で提唱している共役直交フィルター（ＣＱＦ）
の性質（次式）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）を次の（１０）式によって決定してい
る。 ＦＨＨ＊［ｎ］＝（−１） ＦＨＬ＊［３−ｎ］ ＦＶＨ＊［ｎ］＝（−１） ＦＶＬ＊［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， ・・・・（１０） 以上が図１に基づく本発明の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。

【００６５】前記実施例では、２分割（合成）フィルタ
ーＦＸＸ１，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、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。次の（１１）式に２タップ
フィルターの例を示す。 ＦＨＬ＊［ｎ］（ＦＶＬ＊［ｎ］）＝｛．７０７１０，．７０７１０， ＦＨＨ＊［ｎ］（ＦＶＨ＊［ｎ］）＝｛−．７０７１０，．７０７１０， ＢＨＬ＊［ｎ］（ＢＶＬ＊［ｎ］）＝｛．７０７１０，．７０７１０， ＢＨＨ＊［ｎ］（ＢＶＨ＊［ｎ］）＝｛．７０７１０，−．７０７１０， ・・・・（１１） 本実施例で用いているＤａｕｂｅｃｈｉｅｓの示した係
数値のフィルター（狭義のウェーブレットフィルター）
は合成したフィルターの係数列がなめらかな関数とな
り、完全可逆性をもち、直線位相をもたないフィルター
であるが、合成したフィルターの係数列がなめらかな関
数となる必要性は大きくない。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
ターである共役ミラーフィルター（Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ
Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｆｉｌｔｅｒ）を代わりに用
いてもかまわない。

【００６６】また、ウェーブレットフィルターでは、フ
ィルターのサイズ、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（歪が不均一でない）双直交ウ
ェーブレットフィルター（ＢｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌＷ
ａｖｅｌｅｔ Ｆｉｌｔｅｒ）を代わりに用いてもかま
わない。（双直交ウェーブレットフィルターについて
は、例えば、チョン、相沢、斉藤、鳥羽の”Ｂｉｏｒｔ
ｈｏｇｏｎａｌ 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、ウェーブレットフィルター、共役直交フィルター
では直線位相性を持たないため、フィルターのサイズ、
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（歪の発生が均一）な直交ミラーフィルター（Ｑｕ
ａｄｒａｔｕｒｅ Ｍｉｌｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）を用
いてもかまわない。

【００６７】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。

【００６８】２分割フィルターを再帰的に用いてオクタ
ーブ分割するとして、低周波域のフィルターを合成して
いるが、各帯域の分割フィルター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ーバン
クの特性（一次元方向）を得るためには、ＦＸ１ ×
ＦＸ２のフィルターのタップ数は１４（≧１０＝２×４
＋２）、また、ＦＸ１ × ＦＸ２ × ＦＸ３のフィ
ルターのタップ数は４２（≧２２＝２×１０＋２）とな
っていることが必要である。（前記の括弧内の数字は４
タップフィルターをツリー状にしてフィルターを合成し
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，……，１／２^N-1 ，１／２^N の
幅の比率でオクターブ分割するウェーブレット変換部に
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 ターのタップ数をＫ_n とするとき、 Ｋ_n+1 ≧ ２×Ｋ_n ＋Ｋ₁ ・・・・（１２） をみたすことが必要である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像圧縮符号化装置に、２分割フィルターを再帰的に用
いて低周波域ほど細かく帯域オクターブ分割するウェー
ブレット変換手段を用い、且つこのウェーブレット変換
部において、再帰的に用いる低周波域の２分割（合成）
フィルターのタップ数の方が高周波域の２分割（合成）
フィルターのタップ数よりも長いフィルターバンクを備
えた構成により、或いは等価なフィルターバンクを帯域
別に別々のフィルターで構成して備えることにより、す
べての２分割（合成）フィルターの長さが等しいフィル
ターバンクを備えた構成よりも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る。同時に、
低周波域のフィルター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。

【００７０】また、前記のような２分割フィルターを再
帰的に用いて低周波域ほど細かく帯域オクターブ分割す
るウェーブレット変換手段を用いた画像圧縮符号化装置
に、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、モスキートノイズの発生
を抑制できる。

【００７１】さらに、離散コサイン変換部の出力とウェ
ーブレット変換部の出力を制御部からの制御信号により
セレクタで選択的に出力し、後段の量子化部、エントロ
ピー符号化部を共有化、またエントロピー復号化部、逆
量子化部を共有化して、制御部からの制御信号によりセ
レクタで逆量子化部の出力を逆離散コサイン変換部また
は逆ウェーブレット変換部へ選択的に入力することによ
り、ＪＰＥＧを搭載した静止画像伝送装置において非標
準の前記ウェーブレット変換を用いた符号化を小さなコ
ストアップで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像圧縮符号化装置および画像伸
長復号化装置の一実施例を示すブロック図

【図２】前記実施例において用いられるウェーブレット
変換部の構成を示すブロック図

【図３】図２に示されたウェーブレット変換部による２
次元空間周波数帯域の分割のようすを示す説明図

【図４】前記実施例において用いられる量子化器の構成
を示すブロック図

【図５】図４に示された量子化器におけるセンターデッ
ドゾーン型量子化動作を説明するフロー図

【図６】量子化の入力と、センターデッドゾーン型量子
化部及びセンターデッドゾーン型逆量子化部を組み合わ
せた出力との関係を説明する図

【図７】前記実施例において実行されるエントロピー符
号化動作を説明するフロー図

【図８】前記実施例の動作における画像と量子化された
各帯域変換係数の位置関係を説明する相関図

【図９】図７に示すエントロピー符号化動作の中におけ
るＤＣ係数の符号化動作を説明するフロー図

【図１０】図７に示すエントロピー符号化動作の中にお
けるＡＣ係数の符号化動作を説明するフロー図

【図１１】前記実施例において実行されるエントロピー
復号化動作を説明するフロー図

【図１２】図１１に示すエントロピー復号化動作の中に
おけるＤＣ係数の復号化動作を説明するフロー図

【図１３】図１１に示すエントロピー復号化動作の中に
おけるＡＣ係数の復号化動作を説明するフロー図

【図１４】前記実施例において用いられる逆量子化器の
構成を示すブロック図

【図１５】図４に示された逆量子化器におけるセンター
デッドゾーン型逆量子化動作を説明するフロー図

【図１６】前記実施例において用いられる逆ウェーブレ
ット変換部の構成を示すブロック図

【図１７】従来の画像圧縮符号化装置および画像伸長復
号化装置の構成の一例を示すブロック図

【図１８】従来の装置において実行されるエントロピー
符号化動作を説明するフロー図

【図１９】従来の装置におけるエントロピー符号化動作
の中におけるＤＣ係数の符号化動作を説明するフロー図

【図２０】従来の装置におけるエントロピー符号化動作
の中におけるＡＣ係数の符号化動作を説明するフロー図

【図２１】従来の装置において実行されるエントロピー
復号化動作を説明するフロー図

【図２２】従来の装置におけるエントロピー復号化動作
の中におけるＤＣ係数の復号化動作を説明するフロー図

【図２３】従来の装置におけるエントロピー復号化動作
の中におけるＡＣ係数の復号化動作を説明するフロー図

【符号の説明】

２ 離散コサイン変換部 ３ 逆離散コサイン変換部 １２ 符号化器 １３ ウェーブレット変換部 １４ 量子化器 １５ エントロピー符号化器 １６ センターデッドゾーンテーブル １７ 量子化テーブル １８ ハフマンテーブル １８ａ ハフマン符号テーブル １８ｂ ハフマン復号テーブル １９ 伝送路 ２１ 逆ウェーブレット変換部 ２２ 逆量子化器 ２３ エントロピー復号化器

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーブレット変換手段と、このウェー
   ブレット変換手段に対して並列的に設けられた離散コサ
   イン変換手段と、制御手段と、前記制御手段の制御信号
   を入力して、前記ウェーブレット変換手段の出力と前記
   離散コサイン変換手段の出力を選択的に出力する選択手
   段と、前記選択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符号化するエントロピー符号化
   手段とを有する画像圧縮符号化装置。
2. 【請求項２】 符号をエントロピー復号化するエントロ
   ピー復号化手段と、前記エントロピー復号化手段の出力
   を逆量子化する逆量子化手段と、逆ウェーブレット変換
   手段と、この逆ウェーブレット変換手段に対して並列的
   に設けられた逆離散コサイン変換手段と、制御手段と、
   前記制御手段の制御信号と前記逆量子化手段の出力を入
   力して前記逆ウェーブレット変換手段と前記逆離散コサ
   イン変換手段に対して選択的に前記逆量子化手段の出力
   を入力する選択手段とを有する画像伸長復号化装置。
3. 【請求項３】 ウェーブレット変換手段が２分割フィル
   ター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ーブ分割手段を備え、特に帯域オク
   ターブ分割手段において帯域を再帰的に分割していく低
   周波域の２分割フィルター手段のタップ数が高周波域の
   ２分割フィルターのタップ数と等しいか或いはより長い
   ことを特徴とする請求項１記載の画像圧縮符号化装置。
4. 【請求項４】 逆ウェーブレット変換手段が２帯域合成
   フィルターを再帰的に用いて信号の帯域を低周波域ほど
   細かく分割された帯域から全帯域を合成する帯域オクタ
   ーブ合成手段を備え、特に帯域オクターブ合成手段にお
   いて再帰的に帯域を合成していく低周波域の２帯域合成
   フィルター手段のタップ数が高周波域の２帯域合成フィ
   ルターのタップ数と等しいか或いはより長いことを特徴
   とする請求項２記載の画像伸長復号化装置。
5. 【請求項５】 ウェーブレット変換手段は共役直交フィ
   ルターまたは直交ミラーフィルターであることを特徴と
   する請求項１記載の画像圧縮符号化装置。
6. 【請求項６】 逆ウェーブレット変換手段は共役直交フ
   ィルターまたは直交ミラーフィルターであることを特徴
   とする請求項２記載の画像伸長復号化装置。
7. 【請求項７】 高周波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または５
   のいずれかに記載の画像圧縮符号化装置。
8. 【請求項８】 高周波域の係数ほど粗く逆量子化する逆
   量子化手段を備えたことを特徴とする請求項２、４また
   は６のいずれかに記載の画像伸長復号化装置。
9. 【請求項９】 ウェーブレット変換手段と、離散コサイ
   ン変換手段と、制御手段と、前記制御手段の制御信号を
   入力して、前記ウェーブレット変換手段の出力と前記離
   散コサイン変換手段の出力を選択的に出力する選択手段
   と、前記制御手段の制御信号により設定された量子化係
   数により前記選択手段の出力を量子化する量子化手段
   と、前記制御手段の制御信号により設定された符号化パ
   ラメータにより前記量子化手段の出力を符号化するエン
   トロピー符号化手段とを有する画像圧縮符号化装置。
10. 【請求項１０】 制御手段と、この制御手段の制御信号
    により設定された復号パラメータにより符号をエントロ
    ピー復号化するエントロピー復号化手段と、前記制御手
    段の制御信号により設定された量子化係数により前記エ
    ントロピー復号化手段の出力を逆量子化する逆量子化手
    段と、逆ウェーブレット変換手段と、逆離散コサイン変
    換手段と、前記制御手段の制御信号と前記逆量子化手段
    の出力を入力して前記逆ウェーブレット変換手段と前記
    逆離散コサイン変換手段に対して選択的に前記逆量子化
    手段の出力を入力する選択手段とを有する画像伸長復号
    化装置。
11. 【請求項１１】 制御手段において、受信手段からの非
    標準の復号化が可能であることを示す信号により制御信
    号を設定することを特徴とする請求項１記載の画像圧縮
    符号化装置。
12. 【請求項１２】 制御手段において、送信手段からの非
    標準の符号化が可能であることを示す信号により制御信
    号を設定することを特徴とする請求項２記載の画像伸長
    復号化装置。
13. 【請求項１３】 制御手段において、高い圧縮率で送信
    を行なう場合にウェーブレット変換の出力を選択する制
    御信号を設定することを特徴とする請求項１記載の画像
    圧縮符号化装置。
14. 【請求項１４】 制御手段において、高い圧縮率で受信
    を行なう場合に逆ウェーブレット変換への入力を選択す
    る制御信号を設定することを特徴とする請求項２記載の
    画像伸長復号化装置。