JPH0983810A

JPH0983810A - 画像圧縮符号化装置及び画像伸長復号化装置

Info

Publication number: JPH0983810A
Application number: JP7238108A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Kobayashi; 和人小林
Original assignee: Matsushita Graphic Communication Systems Inc
Current assignee: Panasonic System Solutions Japan Co Ltd
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】全白または全黒のブロックを含む画像のデー
タを符号化／復号化する場合に処理時間が少なくて済む
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。【構成】符号化装置の直交変換手段１６０に、ＤＣ成
分演算手段１６１と、ＡＣ成分直交変換手段１６３と、
零データ発生手段と、ＤＣ成分判定手段１６２を備え、
判定手段の判定結果に応じて前記ＡＣ成分直交変換手段
の出力と零データ発生手段の出力を選択的に出力させ
る。また、復号化装置の逆直交変換手段に、逆直交変換
演算手段１７３と、ＤＣ成分判定手段１７２と、ブロッ
ク内の画素が一律に最大レベルの白画像発生手段１７４
および一律に最小レベルの黒画像発生手段１７５とを備
え、判定手段の判定結果に応じて前記逆直交変換演算手
段の出力と白画像発生手段と黒画像発生手段との出力を
選択出力するようにした。これにより、画像データの符
号化、復号化動作の高速化が図れる。

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２９のブロッ
ク図に示すものがある。

【０００３】図２９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 ・Ｐ［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３０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３１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ＤＣｉと前ブロックのＤＣ成分ＤＣｉ−１
との差分ΔＤＣｉ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ＳＴ
６）、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３２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］→Ｑ
Ｓ［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３３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３４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ΔＤＣｉを割り出して
前ブロックのＤＣ成分ＤＣｉ−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３５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］から次式に示すよ
うに決定される。Ｐ［ｘ，ｙ］＝０．２５・Ｃu ・Ｃv ・Ｓ［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、ＪＰＥＧの構成において、符号化時に入
力画像が、また、復号化時にはエントロピー復号化後の
変換係数がいかなるパターンであっても直交変換（また
は逆直交変換）の演算を一律に行なっていたため、符号
化および復号化処理動作のいずれにおいても処理時間が
長くかかるという不具合があった。

【００１７】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、白または黒の地に写真が埋め込ま
れたり、或いは濃度変化の少ない画像のデータを符号化
／復号化する場合に処理時間が少なくて済む画像圧縮符
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。

【００１８】本発明の第２の目的は、高圧縮率で画像デ
ータを符号化／復号化する場合に処理時間を向上させた
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。

【００１９】

【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、直交変換手段
と、この直交変換手段の出力を量子化する量子化手段
と、この量子化手段の出力を符号化するエントロピー符
号化手段とにより構成し、前記直交変換手段に、ＤＣ成
分演算手段と、ＡＣ成分直交変換手段と、零データ発生
手段と、前記ＤＣ成分演算手段の出力によって画像種類
判定を行なう判定手段を備えるとともに、この判定手段
の判定結果に応じて前記ＡＣ成分直交変換手段の出力と
零データ発生手段の出力を選択的に出力するようにした
ことを要旨とする。

【００２０】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、この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、逆量子化手段の出力を逆直交変
換する逆直交変換手段とにより構成し、逆直交変換手段
が、逆直交変換演算手段と、ＤＣ成分のレベルによって
処理ブロック内の画素が一律に最大レベルまたは最小レ
ベルであるか否か判定する判定手段と、ブロック内の画
素が一律に最大レベルの白画像発生手段と、ブロック内
の画素が一律に最小レベルの黒画像発生手段とを備え、
前記判定手段の判定結果に応じて前記逆直交変換演算手
段の出力と白画像発生手段と黒画像発生手段との出力を
選択的に出力するようにしたことを要旨とする。

【００２１】本発明のさらに別の態様では、画像圧縮伸
長符号復号化装置を、直交変換手段と、この直交変換手
段の出力を量子化する量子化手段と、この量子化手段の
出力を符号化するエントロピー符号化手段と、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、この
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、逆量子化手段の出力を逆直交変換する逆直交変
換手段とで構成し、前記直交変換手段が、ＤＣ成分演算
手段と、ＡＣ成分直交変換手段と、零データ発生手段
と、前記ＤＣ成分演算手段の出力によって画像種類判定
を行なう判定手段を備え、この判定手段の判定結果に応
じて前記ＡＣ成分直交変換手段の出力と零データ発生手
段の出力を選択的に出力する一方、前記逆直交変換手段
が、逆直交変換演算手段と、ＤＣ成分のレベルによって
処理ブロック内の画素が一律に最大レベルまたは最小レ
ベルであるか否か判定する判定手段と、ブロック内の画
素が一律に最大レベルの白画像発生手段と、ブロック内
の画素が一律に最小レベルの黒画像発生手段とを備え、
前記判定手段の判定結果に応じて前記逆直交変換演算手
段の出力と白画像発生手段と黒画像発生手段との出力を
選択的に出力するようにしたことを要旨とする。

【００２２】ここで、１つの態様として、直交変換手段
はウェーブレット変換手段から成っていることを要旨と
する。また逆直交変換手段は逆ウェーブレット変換手段
であることを要旨とする。

【００２３】

【作用】本発明は前記第１の要旨により、画像圧縮符号
化装置ではウェーブレット変換を含む直交変換動作を実
行することができ、高い圧縮率による非標準の符号化を
実現できる。また、直交変換手段に、ＤＣ成分演算手段
と、ＡＣ成分直交変換手段と、零データ発生手段と、前
記ＤＣ成分演算手段の出力によって画像種類判定を行な
う判定手段を備えるとともに、この判定手段の判定結果
に応じて前記ＡＣ成分直交変換手段の出力と零データ発
生手段の出力を選択的に出力するようにしたため画像デ
ータの符号化動作の高速化が図れる。

【００２４】本発明は前記第２の要旨により、画像伸長
復号化装置ではウェーブレット逆変換を含む逆直交変換
動作を実行することができ、高い圧縮率による非標準の
符号化を実現できる。また、逆直交変換手段に、逆直交
変換演算手段と、ＤＣ成分のレベルによって処理ブロッ
ク内の画素が一律に最大レベルまたは最小レベルである
か否か判定する判定手段と、ブロック内の画素が一律に
最大レベルの白画像発生手段と、ブロック内の画素が一
律に最小レベルの黒画像発生手段とを備え、前記判定手
段の判定結果に応じて前記逆直交変換演算手段の出力と
白画像発生手段と黒画像発生手段との出力を選択的に出
力するようにしたため画像データの復号化動作の高速化
が図れる。

【００２５】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。本発明を
実現するハードブロック図の全体としての構成は従来の
例で説明したブロック図と同じであるが、離散コサイン
変換部２の構成が相違する。以下、この離散コサイン変
換部２の具体的な構成について説明する。

【００２６】本実施例では、離散コサイン変換部２に、
図２に示すように、入力された画像データのＤＣ成分を
演算により求めるＤＣ成分演算部１６１と、ＤＣ成分演
算部１６１により求められたＤＣ成分を判定するＤＣ成
分判定部１６２と、入力された画像データのＡＣ成分を
直交変換するＡＣ成分直交変換部１６３と、零データを
発生する零データ発生部１６４と、ＤＣ成分判定部１６
２による判定結果に基づきＡＣ成分直交変換部１６３に
より直交変換された画像データと零データ発生部１６４
により発生された零データとを選択してＡＣ成分を出力
するセレクタ１６５とを設けている。なお、図２中、符
号１６６は画像データ入力端子、１６７はＤＣ成分演算
部１６１の演算結果が直接出力されるＤＣ成分出力端
子、１６８はＡＣ成分出力端子である。これらの機能部
１６１、１６２、１６３、１６４、１６５は、ウェーブ
レット変換部１６０の初段の部分、すなわち画像データ
入力部に設けられる。

【００２７】かかる構成を有するウェーブレット変換部
１６０の動作を図３のフローチャートにしたがって説明
する。ウェーブレット変換処理動作がスタートすると、
ステップＳＴ６１においてＤＣ成分演算部１６１が入力
された画像データのＤＣ成分を演算により求める。次
に、ステップＳＴ６２においてＤＣ成分判定部１６２が
この演算の結果求められたＤＣの値は最大値であるか否
かをチェックし、最大値でないときは、ステップＳＴ６
３においてＤＣ成分判定部１６２がこの演算の結果求め
られたＤＣの値は最小値であるか否かをチェックする。
そして、ステップＳＴ６２およびステップＳＴ６３にお
いて最大値でもなく、最小値でもないと判断されたとき
は、ステップＳＴ６４においてＡＣ成分直交変換部１６
３が画像データのＡＣ成分を演算し直交変換した結果を
セレクタ１６５が選択し出力する。一方、ステップＳＴ
６２において最大値と判断されるかまたはステップＳＴ
６３において最小値と判断されるかのいずれかの場合
は、ステップＳＴ６５において零データ発生部１６４に
よって発生された零データをセレクタ１６５が選択し出
力する。

【００２８】なお、ここで、ＤＣの最大レベル値をＤＣ
ｍａｘ、またＤＣの量子化係数をＱDCとすると、量子化
係数がＱDCのときの量子化、逆量子化後のＤＣの最大レ
ベルは、ＤＣ＝ＱDC・ＩＮＴ（ＤＣｍａｘ／ＱDC） ……………（Ａ）（ただし、ＩＮＴは整数化を意味する）である。例え
ば、ＪＰＥＧにおいてグレイスケールで１画素８ビット
でＱDCが１６の場合、ブロック内の画素が全部白ならば
一律２５５の最大値をとり、ＤＣ成分はＤＣＴ演算によ
り２０４０であり、また量子化、逆量子化後のＤＣ成分
は、１６×ＩＮＴ（２０４０／１６）＝２０３２（≠２０４
０）となる。

【００２９】図４は本発明において用いられる逆直交変
換部としてのウェーブレット逆変換部のさらに他の例の
構成を示すブロック図である。この例では、ウェーブレ
ット逆変換部１７０に、図４に示すように、量子化およ
び逆量子化後のＤＣ最大ベルが蓄積されるＤＣ最大レベ
ル格納部１７１と、逆量子化後の変換係数のＤＣ成分を
判定するＤＣ成分判定部１７２と、逆量子化後の変換係
数を逆直交変換する逆直交変換演算部１７３と、白画像
を発生する白画像発生部１７４と、黒画像を発生する黒
画像発生部１７５と、ＤＣ成分判定部１７２による判定
結果に基づき逆直交変換演算部１７３により逆直交変換
された画像データと、白画像発生部１７４により発生さ
れた白画像と、黒画像発生部１７５により発生された黒
画像とのいずれかを選択して出力するセレクタ１７６と
を設けている。なお、図４中、符号１７７は逆量子化後
の変換係数の演算結果が入力される入力端子、１７８は
画像出力端子である。これらの機能部１７１、１７２、
１７３、１７４、１７５、１７６は、ウェーブレット逆
変換部１７０の画像データ出力部に設けられる。

【００３０】かかる構成を有するウェーブレット逆変換
部１７０の動作を図５のフローチャートにしたがって説
明する。ここで、ウェーブレット逆変換部１７０の動作
が開始される前に量子化係数から決定される量子化、逆
量子化後のＤＣ最大レベルがＤＣ最大レベル格納部１７
１に格納される。入力された変換係数のＤＣ成分は、Ｄ
Ｃ成分判定部１７２における判定処理動作に際して用い
られる。

【００３１】ウェーブレット逆変換処理動作がスタート
すると、ＤＣ成分判定部１７２はステップＳＴ７１にお
いて、入力された逆量子化後の変換係数について、前記
（Ａ）式すなわち、ＤＣ＝ＱDC・ＩＮＴ（ＤＣｍａｘ／ＱDC）が成立するか否かをチェックする。そして、この（Ａ）
式が成立すると判断された場合は、ステップＳＴ７２に
おいてそのブロック内の再生画像（６４画素すべて）は
最大値として白画像発生部１７４により発生された白画
像をセレクタ１７６が選択し画像出力端子１７８へ出力
する。一方、ステップＳＴ７１において（Ａ）式が成立
しないと判断された場合は、ＤＣ成分判定部１７２はス
テップＳＴ７３において、入力された逆量子化後の変換
係数について、ＤＣ＝０ ……………（Ｂ）が成立するか否かをチェックする。そして、この（Ｂ）
式が成立すると判断された場合は、ステップＳＴ７４に
おいてそのブロック内の再生画像（６４画素すべて）は
最小値として黒画像発生部１７５により発生された黒画
像をセレクタ１７６が選択し画像出力端子１７８へ出力
する。そして、ステップＳＴ７３において（Ｂ）式が成
立しないと判断された場合（すなわち、（Ａ）式も
（Ｂ）式も成立しない場合）は、ステップＳＴ７５にお
いて逆直交変換演算部１７３が逆量子化後の変換係数を
逆直交変換演算した結果をセレクタ１７６が選択し画像
出力端子１７８へ出力する。

【００３２】以上のように、符号化処理動作において、
直交変換のＤＣ成分の演算を行ない、ブロック内のすべ
ての画素が白（最大信号レベル）または黒（最小信号レ
ベル）であるか否か判定を行なう。そして、判定の結果
がすべて白またはすべて黒である場合は理論的にＡＣ成
分はすべて０であるから、わざわざＡＣ成分の直交変換
を演算する必要はない。したがって、あらかじめ格納し
ておいた零データをＡＣ成分として出力する。これによ
って、符号化処理動作における処理時間が大幅に改善さ
れる。また、判定の結果がすべて白またはすべて黒のパ
ターンではない場合は従来通りの実演算（直交変換演
算）を行なう。判定に用いたＤＣ成分はそのままＤＣ成
分として出力する。このため、判定結果が最悪のケース
（つまり、すべて実演算を行なわなければならないケー
ス；処理に最も時間がかかる。）であっても判定処理動
作による処理速度への影響は殆ど零である。

【００３３】復号化処理動作の中で行なう逆直交変換に
おいてもほぼ同様である。この復号化処理動作におい
て、逆量子化後の変換係数に対してＤＣ成分の判定、す
なわち前記（Ａ）式または（Ｂ）式が成立するか否かを
判定し、（Ａ）式が成立する場合はブロック内の再生画
像（６４画素すべて）は最大値であるからわざわざ逆量
子化後の変換係数について逆直交変換を演算する必要は
ない。したがって、予め格納しておいた白画像を出力す
る。また、（Ｂ）式が成立する場合はブロック内の再生
画像（６４画素すべて）は最小値であるからわざわざ逆
量子化後の変換係数について逆直交変換を演算する必要
はない。したがって、予め格納しておいた黒画像を出力
する。これによって、符号化処理動作における処理時間
が大幅に改善される。そして、（Ａ）式も（Ｂ）式も成
立しない場合のみ、従来通りの実演算（逆直交変換演
算）を行なえばよいのである。

【００３４】

【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するとともに、各フィルタ
ー層の後にバッファメモリと、このバッファメモリをサ
イクリックに制御する制御手段とを備えたため、より小
さなメモリを使ってコストダウンを図りながら、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
を狭くでき、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。またバッファメモリのサイクリック使用によりウェ
ーブレット変換と同時に符号化および通信ができリアル
タイムでの処理、通信動作が可能となる。

【００３５】また、ウェーブレット変換部（逆ウェーブ
レット変換部）において、画像端検出手段（変換係数端
検出手段）と、零信号挿入手段（零データ挿入手段）と
を設けたため、ウェーブレット変換（逆ウェーブレット
変換）のフィルター処理を、対象とするブロックの画像
上での位置に拘らず、一律に同じサブルーチンを繰り返
して使用することで実現できる。その結果複雑な演算は
必要でなくなり、ＤＳＰなどの汎用プロセッサでのソフ
トウェア容量を削減することができる。

【００３６】さらに、ウェーブレット変換部（逆ウェー
ブレット変換部）において、ウェーブレット変換係数
（逆ウェーブレット変換係数）の絶対値または低周波側
のウェーブレット変換係数（逆ウェーブレット変換係
数）を格納する係数格納手段と、入力データに対して加
減算または乗算を行なう算術演算手段とを設けたため、
ウェーブレット変換（逆ウェーブレット変換）のフィル
ター係数を係数格納手段に常駐させることができウェー
ブレット変換（逆ウェーブレット変換）処理のスピード
を上げることができる。また、係数格納手段に符号（正
負）ビットが必要ないので係数の正数部の精度が上が
り、ウェーブレット変換（逆ウェーブレット変換）のＳ
Ｎ比が向上する。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】また、符号化処理動作において、直交変換
のＤＣ成分の演算を行ない、ブロック内のすべての画素
が白または黒であるか否か判定を行なう。そして、判定
の結果がすべて白またはすべて黒である場合は零データ
をＡＣ成分として出力することにより、符号化処理速度
を向上させることができる。

【００４０】同様にして、復号化処理動作においても、
逆量子化後の変換係数に対してＤＣ成分の判定を行な
い、ブロック内の再生画像は最大値である場合は白画像
を出力し、最小値である場合は黒画像を出力することに
より、復号化処理速度を向上させることができる等種々
の効果が得られる。

【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】本発明による符号化処理の高速化を図った離散
コサイン変換部の零データ挿入部の構成を示すブロック
図

【図３】図２５に示す離散コサイン変換部における処理
動作を説明するフローチャート

【図４】本発明による復号化処理の高速化を図った逆離
散コサイン変換部の画像選択出力部の構成を示すブロッ
ク図

【図５】図４に示す逆離散コサイン変換部における処理
動作を説明するフローチャート

【図６】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７】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係数の符号化動を説明するフロー図

【図８】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９】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１０】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１１】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１６１ＤＣ成分演算部１６２ＤＣ成分判定部１６３ＡＣ成分直交変換部１６４零データ発生部１６５セレクタ１７１量子化・逆量子化後のＤＣ最大レベル格納部１７３逆直交変換演算部１７４白画像発生部１７５黒画像発生部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直交変換手段と、この直交変換手段の出
力を量子化する量子化手段と、この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備え、前記直交
変換手段が、ＤＣ成分演算手段と、ＡＣ成分直交変換手
段と、零データ発生手段と、前記ＤＣ成分演算手段の出
力によって画像種類判定を行なう判定手段を備え、この
判定手段の判定結果に応じて前記ＡＣ成分直交変換手段
の出力と零データ発生手段の出力を選択的に出力するこ
とを特徴とする画像圧縮符号化装置。
【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、この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、逆量子化手段の出力を
逆直交変換する逆直交変換手段とを備え、逆直交変換手
段が、逆直交変換演算手段と、ＤＣ成分のレベルによっ
て処理ブロック内の画素が一律に最大レベルまたは最小
レベルであるか否か判定する判定手段と、ブロック内の
画素が一律に最大レベルの白画像発生手段と、ブロック
内の画素が一律に最小レベルの黒画像発生手段とを備
え、前記判定手段の判定結果に応じて前記逆直交変換演
算手段の出力と白画像発生手段と黒画像発生手段との出
力を選択的に出力することを特徴とする画像伸長復号化
装置。
【請求項３】直交変換手段と、この直交変換手段の出
力を量子化する量子化手段と、この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、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、このエント
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、逆量子化手段の出力を逆直交変換する逆直交変換手
段とを備え、前記直交変換手段が、ＤＣ成分演算手段
と、ＡＣ成分直交変換手段と、零データ発生手段と、前
記ＤＣ成分演算手段の出力によって画像種類判定を行な
う判定手段を備え、この判定手段の判定結果に応じて前
記ＡＣ成分直交変換手段の出力と零データ発生手段の出
力を選択的に出力する一方、前記逆直交変換手段が、逆
直交変換演算手段と、ＤＣ成分のレベルによって処理ブ
ロック内の画素が一律に最大レベルまたは最小レベルで
あるか否か判定する判定手段と、ブロック内の画素が一
律に最大レベルの白画像発生手段と、ブロック内の画素
が一律に最小レベルの黒画像発生手段とを備え、前記判
定手段の判定結果に応じて前記逆直交変換演算手段の出
力と白画像発生手段と黒画像発生手段との出力を選択的
に出力することを特徴とする画像圧縮伸長符号復号化装
置。
【請求項４】直交変換手段はＤＣＴ変換手段であるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像圧縮符号化装置。
【請求項５】逆直交変換手段は逆ＤＣＴ変換手段であ
ることを特徴とする請求項２記載の画像圧縮符号化装
置。
【請求項６】直交変換手段はＤＣＴ変換手段であり、
また逆直交変換手段は逆ＤＣＴ変換手段であることを特
徴とする請求項３記載の画像圧縮伸長符号復号化装置。