JPH11331845A

JPH11331845A - 画像符号化方法及び復号化方法並びにそれらの方法による画像符号化装置及び復号化装置

Info

Publication number: JPH11331845A
Application number: JP10145120A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Nakamura; 博哉中村
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1998-05-11
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＰＥＧ等のマクロブロック単位で画像信号
の符号化を行なう符号化方法において、その処理を簡素
化しながら符号化効率を向上させる。【解決手段】マクロブロックはそれを分割したサブ画
素ブロック群で構成されるが、サブ画素ブロックを離散
コサイン変換・量子化処理を行なった後の輝度信号ブロ
ック群と色差信号ブロック群に係るＡＣ係数の発生状態
(ＡＣ係数が全て０か否か)を各信号ブロック群毎に判定
し(S21〜S23)、その判定結果(〜)に基づいて非０の
ＡＣ係数を含む信号ブロック群のＡＣ係数だけを符号化
して終端符号を付加すると共に(S24〜S27)、前記判定結
果が４状態の内の何れであるかを識別コードで示した特
性指定情報(Ｂ)を作成し、符号化した画像情報と特性指
定情報を可変長符号化して伝送ビットストリームとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像信号の符号化／
復号化方法及び装置に係り、ＭＰＥＧ(Moving Picture
Experts Group)等における画像情報の圧縮／伸長に適用
され、符号化／復号化処理を簡素化すると共に、伝送さ
れるビットストリームの符号量を効率的に減少させるた
めの改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像信号の符号化装置及び復号化
装置としては、例えば、図１１及び図１３に示すような
システム構成が採用されている。先ず、図１１は符号化
装置であり、入力される画像信号を符号化処理単位であ
るマクロブロック(１６×１６画素ブロック)を８×８画
素ブロックのサブ画素ブロックに４分割し、その各サブ
画素ブロックに対して離散コサイン変換(ＤＣＴ)器1で
空間的情報圧縮を行ない、ＤＣＴによって求められたＤ
Ｃ(Direct Current)係数及びＡＣ(Alternate Curent)係
数を量子化器2がテーブルを用いて独立に量子化する
が、それらのＤＣＴと量子化の処理はマクロブロックを
構成する各サブ画素ブロックの輝度信号ブロックと色差
信号ブロックについて実行される。尚、ＭＰＥＧ方式等
では、予めマクロブロック単位で動き補償による時間的
情報圧縮を行なって差分動きベクトルを求めることが行
われるためにＤＣＴ及び量子化の対象信号は動きベクト
ルに応じた差分信号となるが、以下の説明においては、
特に限定する場合を除いて、通常の画像信号と前記の差
分信号を区別することなく、「画像信号」の用語で代表的
に表現する。

【０００３】次に、量子化された画像情報は非０判定器
3へ入力され、マクロブロック内の各サブ画素ブロック
の輝度信号(Ｙ)と色差信号(Ｃb,Ｃr)に係るＡＣ係数が
全て０か否かを判定する。その場合、例えば、画像の水
平方向ラインに含まれている輝度信号(Ｙ)と２つの色差
信号(Ｃb),(Ｃr)の三つの比率が４:２:０で表される画
像では、図１２(Ａ)に示すように、マクロブロックが４
個の輝度信号ブロック(Ｙ0〜Ｙ3)と２個の色差信号ブロ
ック(Ｃb0,Ｃr0)で表され、また前記の比率が４:２:２
で表される画像では、図１２(Ｂ)に示すように、マクロ
ブロックが４個の輝度信号ブロック(Ｙ0〜Ｙ3)と４個の
色差信号ブロック(Ｃb0,Ｃb1,Ｃr0,Ｃr1)で表されてい
る。但し、各マクロブロックを構成する輝度ブロック
(Ｙi)と色差ブロック(Ｃbi),(Ｃri)は、添字iに関して
空間軸で同一位置を示すものである。従って、前記の非
０判定器3は、４:２:０の場合にはＹ0〜Ｙ3の輝度信号
ブロック群及びＣb0,Ｃr0の色差信号ブロック群に係る
ＡＣ係数が全てが０か否かを判定し、４:２:２の場合に
はＹ0〜Ｙ3の輝度信号ブロック群及びＣb0,Ｃb1,Ｃr0,
Ｃr1の色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否
かを判定することになる。即ち、マクロブロック単位で
一括してＡＣ係数の発生状態(全て０か否かの２状態)を
判定している。

【０００４】そして、量子化された画像情報と非０判定
器3が示す２状態の判定情報が共に可変長符号(ＶＬＣ:V
ariable Length Code)器4へ入力されているが、ＶＣＬ
器4では、マクロブロック内の輝度信号ブロック群と色
差信号ブロック群の双方のＡＣ係数が全て０の場合に
は、全て符号化不要ブロックとみなして量子化器2から
得られる対応マクロブロックのＡＣ係数を符号化せずに
ＤＣ係数に終了符号(ＥＯＢ;End of Block)だけを付加
して出力し、そうでない場合には、対応マクロブロック
を符号化要ブロックとみなしてＤＣ係数と各信号ブロッ
クのＡＣ係数を符号化すると共にＥＯＢを付加して出力
する。

【０００５】一方、非０判定器3の出力はフラグ発生器5
へも出力されており、フラグ発生器5は非０判定器3の判
定情報に対応してフラグをオン／オフさせて出力し、そ
の出力を入力としたＶＣＬ器6が２状態のフラグ情報を
符号化状態に係る特性指定情報として可変長符号化す
る。また更に、前記のＶＣＬ器4で符号化された画像情
報とＶＣＬ器6で符号化された特性指定情報は共にＶＣ
Ｌ器7へ入力されており、そのＶＣＬ器7ではマクロブロ
ック単位でそれらを可変長符号化したビットストリーム
を作成して伝送路へ出力する。

【０００６】従って、この符号化装置ではマクロブロッ
ク単位でＡＣ係数が全て０か否かの２状態を判定し、全
て０でない場合には通常の符号化処理を実行するが、全
て０の場合にＡＣ係数を符号化せずにそのマクロブロッ
クの画像情報をＤＣ係数とＥＯＢのみで構成することに
よって圧縮処理し、何れの状態で処理されているかを特
性指定情報を対応付けることとしている。尚、前記の特
性指定情報は２状態を示すもので足りるため、その符号
量は極めて小さいものとなる。

【０００７】次に、前記の符号化装置に対応した復号化
装置は、図１３に示す構成を有している。先ず、可変長
復号(ＶＬＤ:Variable Length Decode)器11が前記のよ
うに画像情報と特性指定情報が符号化されたビットスト
リームを伝送路側から受信するが、そのＶＬＤ器11はマ
クロブロック単位で復号化装置側のＶＣＬ器7の符号化
方法と逆の方法でビットストリームを復号化すると共に
画像情報と特性指定情報を分離し、画像情報をＶＬＤ器
12へ、特性指定情報を復号化判定器13へそれぞれ出力す
る。

【０００８】ここで、復号化判定器13は、復号された特
性指定情報に基づいて対応マクロブロックが符号化装置
側で前記の２状態の内の何れに該当して符号化処理がな
されているかを判定し、その判定情報をＶＬＤ器12へ出
力する。そして、ＶＬＤ器12では、判定情報に基づいて
対応マクロブロックの画像情報を符号化装置側のＶＣＬ
器4の符号化方法と逆の方法で復号化する。その場合、
判定情報が各信号ブロック群に係るＡＣ係数に非０のも
のが存在したマクロブロックを示すものである場合に
は、各信号ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を通常の処理
で復号化するが、逆に各信号ブロック群に係るＡＣ係数
が全て０であるマクロブロックを示すものである場合に
は、対応マクロブロックがＤＣ係数とＥＯＢのみが符号
化されているため、ＤＣ係数を復号化すると共に、その
ＥＯＢを全ての信号ブロックのＡＣ係数が０に相当する
ものとみなして、各輝度信号ブロックと各色差信号ブロ
ックの全体を０が量子化されたＡＣ係数として復号化す
る。

【０００９】以降、符号化装置側の量子化器2及びＤＣ
Ｔ器1に対応させて、ＶＬＤ器12で復号化された量子化
状態のＤＣ係数とＡＣ係数を逆量子化器14で逆量子化
し、更に逆ＤＣＴ器15で逆直交変換を行なうことにより
各サブ画素ブロックの画像信号を再生する。尚、上記の
ように符号化装置側において動き補償による時間的情報
圧縮がなされ、動きベクトルに対応する差分信号が画像
信号として扱われている場合には、各サブ画素ブロック
の画像信号は動きベクトルに対応した残差信号になって
いるため、その動きベクトルを用いた圧縮情報の伸長を
実行することにより最終的に再生用画像信号からなるサ
ブ画素ブロックが得られる。

【００１０】ところで、前記の符号化装置／復号化装置
の例では、マクロブロック単位でＡＣ係数が全て０にな
るか否かを判定し、全て０になる場合に画像情報の圧縮
を行なって符号化効率を向上させているが、ＭＰＥＧに
おいてはＣＢＰ(Coded BlockPattern)方式を採用して極
めて高能率な符号化効率を実現している。具体的には、
例えば、前記の４:２:０で表される画像についてみる
と、図１４に示すように、マクロブロック内の４個の輝
度信号ブロック(Ｙ0〜Ｙ3)と２個の色差信号ブロック
(Ｃb0,Ｃr0)に関して、ＡＣ係数が全て０でないブロッ
ク(斜線を施したブロック)と全て０であるブロックの現
われ方を符号化ブロックパターンとして設定し、その各
ブロックパターンに特性指定情報に相当する符号(識別
コード)を対応させ、ＡＣ係数が全て０でない信号ブロ
ックのみを符号化対象とすると共に、その符号化状態を
示す対応符号を特性指定情報として伝送するようにして
いる。当然に、出現頻度の高いブロックパターンに対し
ては短い符号長の符号が対応せしめられ、逆に出現頻度
の低いブロックパターンに対しては長い符号長の符号が
対応せしめられる。尚、ＭＰＥＧではＤＣＴ・量子化の
対象が動きベクトルに対応した差分信号であり、ＡＣ係
数が全て０か否かは前画面のブロックと比較して変化が
あったか否かを示す画像情報に相当する。

【００１１】このＣＢＰ方式と上記のマクロブロック単
位での一括判定・符号化方式とを比較すると、後者の方
式ではマクロブロック内に符号化不要の輝度信号ブロッ
クや色差信号ブロックが存在していてもマクロブロック
単位で一括して符号化するために画像信号の符号量が多
くなるのに対し、前者の方式においては個々の輝度信号
ブロックと色差信号ブロックを単位として個別に符号化
するため、画像信号の符号量は格段に少なくなって伝送
効率の向上が実現できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のマク
ロブロック単位での一括判定・符号化方式によると、判
定状態はマクロブロック内のＡＣ係数が全て０か否かの
２状態になるが、前記のように符号化不要な輝度信号ブ
ロックや色差信号ブロックも符号化することになり、特
に輝度信号ブロック群のＡＣ係数だけが全て０の場合や
色差信号ブロック群のＡＣ係数だけが全て０の場合には
ＡＣ係数の符号化効率が低下する。

【００１３】一方、ＣＢＰ方式では、高能率な符号化が
可能であるが、どの輝度信号ブロックや色差信号ブロッ
クが符号化要ブロックであるかを全て判定して符号化し
なければならず、その手順が非常に複雑なものになる。
また、例えば、４:２:０で表される画像では６４種類
の、４:２:２で表される画像では２５６種類の符号化ブ
ロックパターンが存在し、それらに特性指定情報用の異
なる符号(識別コード)を対応させるために冗長な符号が
混在して特性指定情報が冗長化する場合があり、テーブ
ル自体の構成も大きくなるという不利もある。

【００１４】そこで、本発明は、比較的簡単な符号化／
復号化処理を実行しながら伝送ビットストリームの符号
量を効率的に減少させた符号化／復号化方法及びそれら
の装置を実現することを目的として創作された。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、『画像信号を
所定サイズのサブ画素ブロックに分割し、その各サブ画
素ブロック単位で輝度信号と色差信号に対する直交変換
と量子化を行って複数のサブ画素ブロックで構成される
マクロブロックを各サブ画素ブロックの輝度信号ブロッ
クと複数の色差信号ブロックに分けた量子化信号とし、
各信号ブロックのＡＣ係数の発生状態を判定した結果に
基づいてマクロブロック単位で各信号ブロックに係るＤ
Ｃ係数とＡＣ係数を符号化した画像情報を作成すると共
に前記判定結果を符号化した特性指定情報を作成し、そ
れらの画像情報と特性指定情報を符号化したビットスト
リームを作成し、そのビットストリームを伝送路へ出力
する』という基本動作を実行する画像符号化方法と符号
化装置についての新たな提案、及びそれらに対応した復
号化方法と復号化装置の提案に係るものであり、前記課
題は以下の第１から第６の発明の具有する特徴に基づい
て解決される。

【００１６】第１の発明は、前記の基本動作を実行する
画像符号化方法において、マクロブロック内の輝度信号
ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第
１判定手順と、マクロブロック内の色差信号ブロック群
に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第２判定手順
と、前記の第１判定手順及び第２判定手順による４状態
の判定結果に基づき、ＡＣ係数が全て０と判定された信
号ブロック群に係るＡＣ係数については符号化を行なわ
ず、非０のＡＣ係数があると判定された信号ブロック群
に係るＡＣ係数だけを符号化して終了符号を付加する第
１符号化手順と、前記４状態に対して異なる識別コード
を定義しておき、各マクロブロック毎に順次得られる識
別コードで構成されるコード列を符号化して前記特性指
定情報を作成する第２符号化手順を実行することを特徴
とした画像符号化方法、及びその各手順を実行する手段
を具備した画像符号化装置に係る。

【００１７】この発明では、マクロブロック内の輝度信
号ブロック群に係るＡＣ係数と色差信号ブロック群に係
るＡＣ係数の発生状態を個別にみて、(1)輝度信号ブロ
ック群と色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が共に全て
０である状態、(2)輝度信号ブロック群と色差信号ブロ
ック群に係るＡＣ係数に共に非０のものが存在する状
態、(3)輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数に非０のも
のが存在し、色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０である状態、(4)輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数
が全て０であり、色差信号ブロック群に係るＡＣ係数に
非０のものが存在する状態の４状態を判定する。そし
て、(1)の状態判定ではマクロブロック内の全ての信号
ブロックに係るＡＣ係数を符号化することなく終了符号
のみを付加し、(2)の状態判定ではマクロブロック内の
全ての信号ブロックに係るＡＣ係数を符号化して終了符
号を付加し、(3)の状態判定では輝度信号ブロック群に
係るＡＣ係数は符号化するが、色差信号ブロック群に係
るＡＣ係数は符号化することなく終了符号を付加し、
(4)の状態判定では輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数
を符号化せず、色差信号ブロック群に係るＡＣ係数だけ
を符号化して終了符号を付加する。上記のマクロブロッ
ク単位での一括判定・符号化方式では、マクロブロック
全体でＡＣ係数が０か否かを判定していたため、(3)と
(4)の状態ではマクロブロック内の全ての信号ブロック
に係るＡＣ係数を符号化することになるが、この発明で
はＡＣ係数が全て０になっている方の信号ブロック群を
符号化しないため、符号化効率を向上させることができ
る。また、前記(1)〜(4)についての４状態の判定になる
ため、ＣＢＰ方式と比較しても判定と符号化が簡単であ
り、識別コードのビット数も少なくても足りるために特
性指定情報の冗長度も低く、結果的に伝送ビットストリ
ームを高能率に符号化できる。

【００１８】第２の発明は、前記の基本動作を実行する
画像符号化方法において、マクロブロック内の色差信号
ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第
１判定手順と、マクロブロック内の全ての信号ブロック
に係るＡＣ係数が全て０か否か又は輝度信号ブロック群
に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第２判定手順
と、前記の第１判定手順及び第２判定手順による判定結
果に基づき、色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０で輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数に非０が含まれ
る状態では輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数だけを符
号化して色差信号ブロックに係るＡＣ係数については符
号化せずに終了符号を付加し、輝度信号ブロック群と色
差信号ブロック群の双方のＡＣ係数が全て０の状態では
マクロブロック全体のＡＣ係数を符号化することなく終
了符号を付加し、前記の各状態の何れでもない状態では
双方の信号ブロック群に係るＡＣ係数を符号化して終了
符号を付加する第１符号化手順と、前記の３状態に対し
て異なる識別コードを定義しておき、各マクロブロック
毎に順次得られる識別コードで構成されるコード列を符
号化して前記特性指定情報を作成する第２符号化手順を
実行することを特徴とした画像符号化方法、及びその各
手順を実行する手段を具備した画像符号化装置に係る。

【００１９】この発明は、第１及び第２の判定手順(手
段)によって、第１の発明における４状態[前記の(1)〜
(4)]の内の(1)と(3)の状態は独立に判定するが、[それ
以外の状態]に相当する(2)と(4)の状態については一括
して判定する。そして、(1)及び(3)の状態の場合では第
１の発明と同様の符号化処理を行ない、[それ以外の状
態]の場合にはマクロブロック内の全ての信号ブロック
に係るＡＣ係数を符号化するようにしている。この発明
によれば、３状態の判定・符号化になるため、第１の発
明と比較して、より簡単な処理が実現できると共に特性
指定情報の冗長度も低く抑制できる。また、３状態の判
定だけに省略されているが、前記(4)の状態の出現頻度
が極めて小さいため、(2)の状態と一括して「マクロブロ
ック内の全ての信号ブロック群に係るＡＣ係数を符号化
する処理」に対応させても、第１の発明と実質的に殆ど
差のない符号化効率が得られる。即ち、第１の発明に対
して画像情報の符号化効率を殆ど低下させることなく、
処理の簡素化と伝送ビットストリームの冗長化抑制を実
現できる。

【００２０】第３の発明は、前記の基本動作を実行する
画像符号化方法において、マクロブロック内の輝度信号
ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第
１判定手順と、マクロブロック内の一方の色差信号(Ｃ
b)に関する信号ブロック又は信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第２判定手順と、マクロ
ブロック内の他方の色差信号(Ｃr)に関する信号ブロッ
ク又は信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを
判定する第３判定手順と、前記の第１判定手順と第２判
定手順と第３判定手順による８状態の判定結果に基づ
き、ＡＣ係数が全て０と判定された信号ブロック又は信
号ブロック群に係るＡＣ係数については符号化を行なわ
ず、非０のＡＣ係数があると判定された信号ブロック又
は信号ブロック群だけを符号化して終了符号を付加する
第１符号化手順と、前記８状態に対して異なる識別コー
ドを定義しておき、各マクロブロック毎に順次得られる
識別コードで構成されるコード列を符号化して前記特性
指定情報を作成する第２符号化手順を実行することを特
徴とした画像符号化方法、及びその各手順を実行する手
段を具備した画像符号化装置に係る。

【００２１】この発明では、第１〜第３判定手順(手段)
によって輝度信号ブロック群と２種類の色差信号(Ｃb),
(Ｃr)の信号ブロック(又は信号ブロック群)に係るＡＣ
係数の発生状態を個別に判定し、計８状態の判定結果を
得る。そして、それぞれの信号ブロック(又は信号ブロ
ック群)毎に、ＡＣ係数が全て０と判定された場合には
ＡＣ係数を符号化せずに終了符号のみとし、非０のＡＣ
係数があると判定された場合にはＡＣ係数を符号化す
る。この発明によれば、第１の発明が２種類の色差信号
ブロックを一括して取り扱っているのに対して、それら
を独立に判定・符号化対象としているため、第１の発明
における(2)と(4)の状態に相当する場合であって、前記
の各色差信号ブロック(又は信号ブロック群)の内の一方
だけのＡＣ係数が全て０になっている場合に画像情報の
符号化効率を向上させることができ、第１の発明や第２
の発明よりも高能率な符号化が実現できる。また、８状
態に係る判定・符号化であるため、ＣＢＰ方式と比較し
てもその処理は簡単であり、特性指定情報の冗長度もそ
れほど大きくならない。

【００２２】第４の発明は、第１の発明の画像符号化方
法及び画像符号化装置に対応した画像復号化方法及び画
像復号化装置であって、伝送されたビットストリームを
復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像符
号化方法における第２符号化手順と逆の方法で復号化す
ると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状態
の画像情報とを分離する第１復号化手順と、前記第１復
号化手順で分離・復号化された識別コードが示す特定指
定情報が４状態の内の何れであるかを判定する判定手順
と、前記判定手順による判定情報に基づいて、前記第１
復号化手順でマクロブロック毎に分離・復号化された各
信号ブロック群の画像情報を前記請求項１の画像符号化
方法の第１符号化手順と逆の手順にて量子化されたＤＣ
係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手順と、前記第
２復号化手順で復号化された画像情報を逆量子化する逆
量子化手順と、前記逆量子化手順で得られた各サブ画素
ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サブ
画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手順とを
実行することを特徴とした画像復号化方法、及びその各
手順を実行する手段を具備した画像復号化装置に係る。

【００２３】この発明における第１復号化手順(手段)、
逆量子化手順(手段)、及び逆直交変換手順(手段)は、符
号化方法や符号化装置と対応関係にある復号化方法や復
号化装置が当然に具備しているものである。この発明の
主たる特徴は判定手順(手段)と第２復号化手順(手段)に
あり、判定手順(手段)によって第１の発明の画像符号化
方法(装置)によって作成されている特性指定情報からそ
の符号化状態が上記の(1)〜(4)の何れであるかを判定
し、第２復号化手順(手段)が第１の発明の画像符号化方
法における第１符号化手順の前記判定結果に対応した符
号化処理と逆の手順で各サブ画素ブロックの画像情報を
量子化されたＤＣ係数とＡＣ係数に復号化する。

【００２４】第５の発明は、第２の発明の画像符号化方
法及び画像符号化装置に対応した画像復号化方法及び画
像復号化装置であって、伝送されたビットストリームを
復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像符
号化方法における第２符号化手順と逆の方法で復号化す
ると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状態
の画像情報とを分離する第１復号化手順と、前記第１復
号化手順で分離・復号化された識別コードが示す特定指
定情報が３状態の内の何れであるかを判定する判定手順
と、前記判定手順による判定情報に基づいて、前記第１
復号化手順でマクロブロック毎に分離・復号化された各
サブ画素ブロックの画像情報を前記請求項２の画像符号
化方法の第１符号化手順と逆の手順にて量子化されたＤ
Ｃ係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手順と、前記
第２復号化手順で復号化された画像情報を逆量子化する
逆量子化手順と、前記逆量子化手順で得られた各サブ画
素ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サ
ブ画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手順と
を実行することを特徴とした画像復号化方法、及びその
各手順を実行する手段を具備した画像復号化装置に係
る。

【００２５】この発明の主たる特徴も判定手順(手段)と
第２復号化手順(手段)にあり、判定手順(手段)によって
第１の発明の画像符号化方法(装置)によって作成されて
いる特性指定情報からその符号化状態が上記の(1)と(3)
とそれ以外の何れであるかを判定し、第２復号化手順
(手段)が第２の発明の画像符号化方法における第１符号
化手順の前記判定結果に対応した符号化処理と逆の方法
にて各サブ画素ブロックの画像情報を量子化されたＤＣ
係数とＡＣ係数に復号化する。

【００２６】第６の発明は、第３の発明の画像符号化方
法及び画像符号化装置に対応した画像復号化方法及び画
像復号化装置であって、伝送されたビットストリームを
復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像符
号化方法における第２符号化手順と逆の方法で復号化す
ると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状態
の画像情報とを分離する第１復号化手順と、前記第１復
号化手順で分離・復号化された識別コードが示す特定指
定情報が８状態の内の何れであるかを判定する判定手順
と、前記判定手順による判定情報に基づいて前記第１復
号化手順でマクロブロック毎に分離・復号化された各サ
ブ画素ブロックの画像情報を前記請求項３の画像符号化
方法の第１符号化手順と逆の手順にて量子化されたＤＣ
係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手順と、前記第
２復号化手順で復号化された画像情報を逆量子化する逆
量子化手順と、前記逆量子化手順で得られた各サブ画素
ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サブ
画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手順とを
実行することを特徴とした画像復号化方法、及びその各
手順を実行する手段を具備した画像復号化装置に係る。

【００２７】この発明の主たる特徴も判定手順(手段)と
第２復号化手順(手段)にあり、判定手順(手段)によって
第１の発明の画像符号化方法(装置)によって作成されて
いる特性指定情報から輝度信号ブロック群と２種類の色
差信号ブロック(Ｃb),(Ｃr)に係るＡＣ係数の不郷家状
態が８状態の内の何れであるかを判定し、第２復号化手
順(手段)が第３の発明の画像符号化方法における第１符
号化手順の前記判定結果に対応した符号化処理と逆の手
順で各サブ画素ブロックの画像情報を量子化されたＤＣ
係数とＡＣ係数に復号化する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る「画像符号化
方法と画像符号化装置及びそれに対応した画像復号化方
法と画像復号化装置」の各実施形態を図１から図１０を
用いて詳細に説明する。 ≪実施形態１≫この実施形態は上記の第１の発明に対応
した画像符号化装置に係り、そのシステム構成は図１に
示される。また、この実施形態では４:２:０で表される
画像信号を取り扱うこととする。図１において、入力画
像信号(８×８画素ブロック単位)に対するＤＣＴ器1と
量子化器2、及び符号化された画像情報と特性指定情報
を更に可変長符号化したビットストリームとして伝送路
へ出力するＶＣＬ器7については、従来技術の画像符号
化器(図１１)に適用されているものと同様である。

【００２９】この実施形態の特徴は、マクロブロック内
の量子化後の輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０か否かを判定する非０判定器21と、マクロブロック内
の量子化後の色差信号ブロック群(Ｃb,Ｃr)に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する非０判定器22と、前記の
各非０判定器21,22の判定情報に基づいて量子化後の輝
度信号ブロック群と色差信号ブロック群のＤＣ係数とＡ
Ｃ係数を可変長符号化するＶＬＣ器23と、各非０判定器
21,22の判定情報に基づいてフラグをオン／オフする各
フラグ発生器24,25と、各フラグ発生器24,25のフラグ出
力を可変長符号化するＶＬＣ器26が設けられており、Ｖ
ＬＣ器23で符号化された画像情報とＶＬＣ器26で符号化
された特性指定情報をＶＣＬ器7へ出力させる点にあ
る。

【００３０】以下、その特徴に基づいてこの実施形態の
符号化装置が実行する量子化後の各マクロブロック単位
でのＡＣ係数の符号化手順を、図２(Ａ)のフローチャー
トを参照しながら説明する。先ず、量子化器2によって
図１２(Ａ)に示されるマクロブロック内の４個の輝度信
号ブロックと２個の色差信号ブロック(Ｃb,Ｃr)が量子
化されると、非０判定器21によって輝度信号ブロック群
に係るＡＣ係数が全て０か否かが判定される(S21)。ま
た、非０判定器22によって色差信号ブロック群(Ｃb,Ｃ
r)に係るＡＣ係数が全て０か否かが判定される(S22,S2
3)。尚、前記の各判定動作は同時に実行されても、何れ
が先であってもよい。

【００３１】ここで、前記の各非０判定器21,22による
判定結果の組み合わせとしては、輝度信号ブロック群
と色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が共に全て０であ
る状態、輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群に
係るＡＣ係数に共に非０のものが存在する状態、輝度
信号ブロック群に係るＡＣ係数に非０のものが存在し、
色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０である状
態、輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０であ
り、色差信号ブロック群に係るＡＣ係数に非０のものが
存在する状態がある。

【００３２】そして、ＶＬＣ器23には量子化器2から量
子化された輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群に
係る各ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数が入力されるが、
前記のの状態では、全ての信号ブロックに係るＡＣ係
数が一律に０であることが確認されているため、それら
０のＡＣ係数を符号化することなく、単にそれを示すＥ
ＯＢのみとし(S27)、の状態においては各信号ブロッ
ク群を一律に表現できないために、全ての信号ブロック
を符号化してＥＯＢを付加し(S25)、の状態では、輝
度信号ブロック群に関しては一律に表現ができないため
にＡＣ係数を符号化するが、色差信号ブロック群に関し
ては一律に０であることが確認されているために、その
ブロック群を符号化することなく単にＥＯＢを付加する
だけとし(S24)、の状態では、輝度信号ブロック群に
関しては一律に０であることが確認されているために、
そのブロック群を符号化せず、色差信号ブロック群に関
しては一律に表現ができないためにＡＣ係数を符号化し
てＥＯＢを付加し(S26)、各信号ブロックのＤＣ係数と
それら符号化情報を符号化してＶＬＣ器7へ出力する。
尚、各信号ブロックに対するＡＣ係数の符号化処理は、
先行する０係数の個数(ラン)と、非０係数の値(レベル)
とをまとめて２次元可変長符号化を行なうもの(ラン-レ
ベルの２次元ＶＬＣ)である。

【００３３】一方、各非０判定器21,22によるＡＣ係数
が全て０か否かの判定状態は対応したフラグ発生器24,2
5のフラグ出力のオン／オフによって表現されており、
ＶＬＣ器26はその各フラグ情報の組み合わせに対応させ
て、図２(Ｂ)に示すように、前記のの状態では[1]、
の状態では[01]、の状態では[011]、の状態では
[001]の識別コードに変換し、それら可変長符号化した
特性指定情報としてＶＬＣ器7へ出力する。

【００３４】この実施形態によれば、従来技術のマクロ
ブロック単位での一括判定・符号化方式と比較して、
との状態においてＡＣ係数が全て０になっている方の
信号ブロック群を符号化しないためにそのマクロブロッ
クの符号量を減少させることができ、また特性指定情報
も４状態の識別コードに過ぎないために符号長は短く、
ＶＬＣ器7による伝送ビットストリームの総合的な符号
化効率を向上できる。即ち、通常の画像信号に関して、
ＡＣ係数の符号量については、［一括判定・符号化方式
＜本実施形態の方式＜ＣＢＰ方式］の関係となり、特性
指定情報に関してみると、［一括判定・符号化方式＞本
実施形態の方式＞ＣＢＰ方式］の関係となるが、総合的
な符号量についてみると、［一括判定・符号化方式＞本
実施形態の方式］となり、ＣＢＰ方式との比較において
もそれほど差のない符号化効率が確保できる。そして、
この実施形態の場合には、各マクロブロックについて前
記の〜の状態の判定と符号化を行なうだけであり、
６４状態の判定と符号化を実行しなければならないＣＢ
Ｐ方式と比較して簡単な処理となり、処理速度の高速化
とテーブルの小規模化を図ることができる。尚、この実
施形態では４:２:０で表される画像信号を取り扱ってい
るが、４:２:２や４:２:０の画像信号においても同様の
効果を得られる。

【００３５】≪実施形態２≫この実施形態は上記の第２
の発明に対応した画像符号化装置に係り、そのシステム
構成は図３に示される。また、この実施形態において
も、４:２:０で表される画像信号を取り扱うこととす
る。実施形態１(図１)と比較すれば明らかなように、こ
の実施形態も基本的には同様の構成を有しているが、輝
度信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定
する非０判定器21の出力と色差信号ブロック群(Ｃb,Ｃ
r)に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する非０判定器
22の出力が一方のフラグ発生器27へ入力されている点、
及び各非０判定器21,22の判定情報に基づいて量子化後
の輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群のＤＣ係数
とＡＣ係数を可変長符号化するＶＬＣ器28が実施形態１
のＶＬＣ器23とは異なる符号化手順を実行する点に特徴
がある。

【００３６】前記の特徴であるＶＬＣ器28によるＡＣ係
数の符号化手順は図４(Ａ)のフローチャートに示され
る。先ず、各非０判定器21,22の判定結果に基づいて、
実施形態１で示した〜の状態が確認できる(S41,S4
2,S43)。ＶＬＣ器28は、との状態においては、それ
ぞれ実施形態１の場合と同様に[マクロブロック内の信
号ブロックを符号化せずにＥＯＢのみを付加する処理]
と[輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数についてのみ符
号化を実行してＥＯＢを付加する処理]を行なうが、そ
れ以外のとの状態に対しては、[マクロブロック内
の信号ブロックを全て符号化してＥＯＢを付加する処
理]を行なう。即ち、実施形態１ではの状態に対して
[輝度信号ブロック群の符号化を行なわずに、色差信号
ブロック群に係るＡＣ係数を符号化する処理]を実行し
ていたが、それをの状態に対する処理と同様にしてい
る。

【００３７】一方、各非０判定器21,22の判定結果はそ
れぞれ各フラグ発生器27,25に入力されているが、フラ
グ発生器27側については双方の非０判定器21,22からの
判定結果を受けているために輝度信号ブロック群と色差
信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０であるか否かを
確認でき、フラグ発生器25側は実施形態１の場合と同様
に色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０であるか
否かを確認できる。そして、各フラグ発生器27,25は前
記の確認に基づいてそのフラグ出力をオン／オフさせる
が、ＶＬＣ器26はその各フラグ情報の組み合わせに対応
して、図４(Ｂ)に示すように、前記のの状態では
[1]、の状態では[01]、の状態では[011]の識別コー
ドに変換し、それらを可変長符号化した特性指定情報と
してＶＬＣ器7へ出力する。この実施形態では、実施形
態１の場合における画像情報側の符号化処理が４態様で
あるのに対して３態様にまとめられているため、識別コ
ードも３種類になっている。

【００３８】ところで、この実施形態によれば、前記の
ようにＶＬＣ器28の符号化処理は３態様であり、その処
理プログラムが簡素化できるが、原理的にはの状態が
発生したときに実施形態１の場合よりも画像情報の符号
量が多くなる。しかし、の状態である輝度信号ブロッ
ク群に係るＡＣ係数のみが全て０になる場合は通常の画
像信号では極めて少なく、実際には前記の符号量の増加
は殆ど生じない。むしろ、処理の簡素化が図りながら、
実質的に実施形態１の場合と同様の効果が得られるとい
う有利さがある。また、識別コードが３種類になるた
め、特性指定情報の冗長性を抑制できるという利点もあ
る。

【００３９】尚、非０判定器21,22とフラグ発生器27,25
に関しては、前記の３態様を直接的に表現する方式とし
て、図３の点線で囲んだ構成のように、マクロブロック
内の色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否か
を判定する非０判定器22と、マクロブロック内の輝度信
号ブロック群及び色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が
全て０であるか否かを判定する非０判定器30と、それら
の各判定結果がそれぞれ独立に入力される各フラグ発生
器31,32で構成してもよい。

【００４０】≪実施形態３≫この実施形態は上記の第３
の発明に対応した画像符号化装置に係り、そのシステム
構成は図５に示される。また、この実施形態においても
上記の各実施形態と同様に４:２:０で表される画像信号
を取り扱うこととする。この実施形態の特徴は、輝度信
号ブロック群と一方の色差信号ブロック(Ｃb)と他方の
色差信号ブロック(Ｃr)に係る各ＡＣ係数の発生状態を
それぞれ独立に判定して画像情報の符号化を実行する
点、及びその判定結果の組み合わせを特性指定情報とし
て符号化する点にある。

【００４１】そして、その特徴的機能は、量子化器2か
ら得られるマクロブロック単位の量子化画像信号が輝度
信号用の非０判定器21と色差信号(Ｃb)用の非０判定器4
0と色差信号(Ｃr)用の非０判定器41へ入力されており、
各非０判定器21,40,41の判定情報に基づいてＶＬＣ器42
が輝度信号ブロック群と色差信号ブロック(Ｃb)と色差
信号ブロック(Ｃr)に係るＤＣ係数とＡＣ係数を可変長
符号化し、更に各非０判定器21,40,41の判定情報を個別
に受ける各フラグ発生器24,43,44がフラグをオン／オフ
し、ＶＬＣ器45がその各フラグの出力状態を対応識別コ
ードに変換して可変長符号化された特性指定情報を作成
することによって実現されている。

【００４２】具体的には、図６のフローチャートに示さ
れるように、輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０か否か、色差信号ブロック(Ｃb)に係るＡＣ係数が全
て０か否か、及び色差信号ブロック(Ｃr)に係るＡＣ係
数が全て０か否かについての組み合わせで８状態が生じ
るが(S61〜S67)、ＶＬＣ器42は各非０判定器21,40,41の
判定情報に基づいてマクロブロックが８状態の内の如何
なる状態のものであるかを確認し、その確認状態に対応
した符号化処理を実行する(S68)。即ち、輝度信号ブロ
ック群と色差信号ブロック(Ｃb)と色差信号ブロック(Ｃ
r)のそれぞれについて、ＡＣ係数が全て０であれば符号
化を行なわず、非０の係数が存在する信号ブロック群又
は信号ブロックについてだけを符号化を行ってＥＯＢを
付加し、全ての信号ブロック群と信号ブロックに係るＡ
Ｃ係数が全て０であれば符号化を行なうことなくＥＯＢ
のみを付加し、全ての信号ブロック群と信号ブロックが
非０のＡＣ係数を含むものであれば全てを符号化してＥ
ＯＢを付加することになる。また、ＶＬＣ器45が各符号
化状態に対応させて変換する識別コードとしては、図６
のS68の右欄に示されるように、各状態の出現頻度に応
じて符号長が短いコードから順に割り付けられている。

【００４３】この実施形態によると、上記の各実施形態
が色差信号ブロック(Ｃb)と色差信号ブロック(Ｃr)を一
括した色差信号ブロック群として判定・符号化対象とし
ていたのに対し、その２つの色差信号ブロックを個別に
判定・符号化対象としているため、色差信号ブロック(Ｃ
b)と色差信号ブロック(Ｃr)の内の一方のブロックにの
み非０のＡＣ係数が存在し、他方のブロックに係るＡＣ
係数が全て０の状態である場合に符号化効率を向上させ
ることができる。また、この実施形態では８状態に対応
した判定・符号化処理が実行されるが、ＣＢＰ方式の６
４状態と比較すれば遥かに簡単であり、上記の各実施形
態と同様に処理速度の高速化とテーブルの小規模化を図
れる。また、ＶＬＣ器45で変換する識別コードも高々６
ビット程度であり、特性指定情報の冗長度もそれほど大
きくならない。

【００４４】≪実施形態４≫この実施形態は、符号化／
復号化の関係において実施形態１の画像符号化装置(図
１)に対応する画像復号化装置に係り、上記の第４の発
明に対応するものである。そして、そのシステム構成は
図７に示され、同図と図１３(従来の画像復号化装置)と
を比較すれば明らかなように、その基本構成は同様であ
り、マクロブロック単位で復号化装置側のＶＣＬ器7の
符号化方法と逆の方法でビットストリームを復号化する
と共に画像情報と特性指定情報を分離し、画像情報をＶ
ＬＤ器50へ、特性指定情報を復号化判定器51へそれぞれ
出力する。また、ＶＬＤ器50で復号化された後の量子化
された各信号ブロック群に係るＤＣ係数とＡＣ係数は逆
量子化器14で逆量子化され、逆ＤＣＴ器15で逆直交変換
されて元の８×８画素ブロック単位での画像信号に再生
される。

【００４５】この実施形態の特徴は、復号化判定器51が
ＶＬＤ器11で復号化・分離された特性指定情報から実施
形態１の画像復号化装置で作成された識別コード[図２
(Ｂ)]を検出して画像信号の符号化状態を判定し、その
判定情報をＶＬＤ器50へ通知する点、及び通知を受けた
ＶＬＤ器50が実施形態１の画像符号化装置におけるＶＣ
Ｌ器23の符号化手順と逆の手順で各信号ブロック群の符
号化情報を復号化する点にある。

【００４６】具体的には、図８のフローチャートに示さ
れるように、復号化判定器51が特定指定情報から識別コ
ードを検出し(S81)、コードが[1]であった判定状態で
は、対応マクロブロックは図２のS27に相当する符号化
がなされたものであるため、そのＥＯＢを輝度信号ブロ
ック群と色差信号ブロック群のＡＣ係数が全て０である
とみなして復号化し(S82→S86)、コードが[01]であった
判定状態では、対応マクロブロックは図２のS25に相当
する符号化がなされたものであるため、ＥＯＢの検出に
基づいて伝送された輝度信号ブロック群と色差信号ブロ
ック群の符号化情報を全て復号化し(S83→S87)、コード
が[011]であった判定状態では、対応マクロブロックは
図２のS24に相当する符号化がなされたものであるた
め、ＥＯＢの検出に基づいて伝送された輝度信号ブロッ
ク群の符号化情報を全て復号化し、色差信号ブロック群
についてはＡＣ係数が全て０であるとみなして復号化し
(S84→S88)、コードが[001]であった判定状態では、対
応マクロブロックは図２のS26に相当する符号化がなさ
れたものであるため、ＥＯＢの検出に基づいて輝度信号
ブロック群についてはＡＣ係数が全て０であるとみなし
て復号化し、伝送された色差信号ブロック群の符号化情
報を全て復号化することになる(S85→S89)。

【００４７】≪実施形態５≫この実施形態は、符号化／
復号化の関係において実施形態２の画像符号化装置(図
３)に対応する画像復号化装置に係り、上記の第５の発
明に対応するものである。この実施形態の画像復号化装
置のシステム構成は実施形態４の装置(図７)と同様であ
り、その一般的動作も同様であるが、復号化判定器51の
判定条件とＶＬＤ器50の復号化機能に特徴がある。

【００４８】従って、ここではその特徴点についてのみ
説明することとし、他の説明は省略する。この実施形態
での復号化判定器51は、ＶＬＤ器11で復号化・分離され
た特性指定情報から実施形態２の画像復号化装置のＶＬ
Ｃ器26が作成した識別コード[図４(Ｂ)]を検出して画像
信号の符号化状態を判定し、その判定情報をＶＬＤ器50
へ通知する。

【００４９】そして、ＶＬＤ器50は通知された判定情報
に基づいて復号化処理を実行するが、図９のフローチャ
ートに示されるように、復号化判定器51が識別コードを
検出し(S91)、コードが[1]であった判定状態では、対応
マクロブロックは図４のS46に相当する符号化がなされ
たものであるため、そのＥＯＢを輝度信号ブロック群と
色差信号ブロック群のＡＣ係数が全て０であるとみなし
て復号化し(S92→S95)、コードが[01]であった判定状態
では、対応マクロブロックは図４のS44に相当する符号
化がなされたものであるため、ＥＯＢの検出に基づいて
伝送された輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群の
符号化情報を全て復号化し(S93→S96)、コードが[011]
であった判定状態では、対応マクロブロックは図４のS4
5に相当する符号化がなされたものであるため、ＥＯＢ
の検出に基づいて伝送された輝度信号ブロック群の符号
化情報を全て復号化し、色差信号ブロック群については
ＡＣ係数が全て０であるとみなして復号化することにな
る(S94→S97)。

【００５０】尚、この実施形態の復号化処理では実施形
態４における図８のS89の処理がなく、コードが[01]で
あった判定状態における復号化処理に含ませているが、
実施形態２で説明したように、輝度信号ブロック群に係
るＡＣ係数のみが全て０になる場合は通常の画像信号で
は極めて少なく、実質的には実施形態４と大差のない復
号化処理を実行することになる。

【００５１】≪実施形態６≫この実施形態は、符号化／
復号化の関係において実施形態３の画像符号化装置(図
５)に対応する画像復号化装置に係り、上記の第６の発
明に対応するものである。この実施形態の画像復号化装
置についても、そのシステム構成は実施形態４の装置
(図７)と同様であり、その一般的動作も同様であるが、
復号化判定器51の判定条件とＶＬＤ器50の復号化機能に
特徴がある。

【００５２】従って、実施形態５の場合と同様に、その
特徴点についてのみ説明し、他の説明は省略する。この
実施形態での復号化判定器51は、ＶＬＤ器11で復号化・
分離された特性指定情報から実施形態３の画像復号化装
置のＶＬＣ器42が作成した識別コード[図６のS68の右
欄]を検出して画像信号の符号化状態を判定し、その判
定情報をＶＬＤ器50へ通知する。

【００５３】そして、ＶＬＤ器50は判定情報に基づいて
復号化処理を実行するが、図１０のフローチャートに示
されるように、復号化判定器51が識別コードを検出し(S
101)、コードが[1]であった判定状態では、対応マクロ
ブロックは図６のS68-に相当する符号化がなされたも
のであるため、そのＥＯＢを輝度信号ブロック群と色差
信号ブロック群のＡＣ係数が全て０であるとみなして復
号化し(S102→S110)、コードが[01]であった判定状態で
は、対応マクロブロックは図６のS68-に相当する符号
化がなされたものであるため、ＥＯＢの検出に基づいて
伝送された輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群の
符号化情報を全て復号化し(S103→S111)、以下、コード
が[011],[001],[0001],[00001],[000011],[000001]であ
った判定状態では、対応マクロブロックは図６のS68-
〜に相当する符号化がなされたものであり、輝度信号
ブロック群と色差信号ブロック(Ｃb)と色差信号ブロッ
ク(Ｃr)の内の１個又は２個に係るＡＣ係数が全て０で
ある場合の符号化情報に相当するため、各符号化状態に
応じてそれらの信号ブロックの復号化を実行することに
なる(S104→S112,S105→S113,S106→S114,S107→S115,S
108→S116,S109→S117)。

【００５４】

【発明の効果】本発明の「画像符号化方法及び復号化方
法並びにそれらの方法による画像符号化装置及び復号化
装置」は、以上の構成を有していることにより、次のよ
うな効果を奏する。請求項１及び請求項４の発明は、マ
クロブロック内の輝度信号ブロック群と色差信号ブロッ
ク群に係るＡＣ係数の発生状態を個別に判定して符号化
することにより、従来のマクロブロック単位での一括判
定・符号化方式と比較して、何れか一方の信号ブロック
群に係るＡＣ係数が全て０となる状態において符号化効
率を向上させ、全体として高能率な符号化を実現する。
また、４状態の判定に基づく符号化処理となるため、Ｃ
ＢＰ方式と比較して処理が簡単になると共に、符号化状
態を示す特性指定情報の冗長度も抑制できる。請求項２
及び請求項５の発明は、通常の画像信号ではマクロブロ
ック内の輝度信号ブロック群のみが全て０となる状態が
極めて少ないことを利用して、その状態が判定された場
合の処理を双方の輝度信号ブロック群と色差信号ブロッ
ク群に共に非０の係数が存在した場合におけるマクロブ
ロック内の信号ブロック群を全て符号化する処理にまと
め、請求項１及び請求項４の発明と大差のない符号化効
率を実現しながら、３状態の判定・符号化により更なる
処理の簡素化と特性指定情報の冗長度の抑制を可能にす
る。請求項３及び請求項６の発明は、マクロブロック内
の輝度信号ブロック群と２つの色差信号ブロック(又は
色差信号ブロック群)に係るＡＣ係数の発生状態を個別
に判定して符号化することにより、請求項１及び請求項
４の発明よりも符号化効率を向上させ、比較的簡単な処
理でＣＢＰ方式と大差のない高能率な符号化を実現す
る。尚、ＭＰＥＧにおいては、量子化ステップや動き補
償の要否や予測方法等を混成してＶＬＣを行なって効率
よく符号化するマクロブロックタイプ方式が採用される
場合があるが、上記の各発明における特性指定情報はそ
の冗長度が小さくなるため、マクロブロックタイプに含
めて符号化することが可能になるという利点もある。請
求項７と請求項１０の発明、請求項８と請求項１１の発
明、及び請求項９と請求項１２の発明は、それぞれ請求
項１及び請求項４の発明、請求項２及び請求項５の発
明、及び請求項３及び請求項６の発明に係る画像符号化
方法及び画像符号化装置に対応した画像復号化方法及び
画像復号化装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の「画像符号化方法及び画像符号化装置」
に係る実施形態１の画像符号化装置のシステムブロック
回路図である。

【図２】実施形態１の画像符号化装置における符号化手
順を示すフローチャート(Ａ)と特性指定情報のコード表
(Ｂ)である。

【図３】実施形態２に係る画像符号化装置のシステムブ
ロック回路図である。

【図４】実施形態２の画像符号化装置における符号化手
順を示すフローチャート(Ａ)と特性指定情報のコード表
(Ｂ)である。

【図５】実施形態３に係る画像符号化装置のシステムブ
ロック回路図である。

【図６】実施形態３の画像符号化装置における符号化手
順を示すフローチャートである。

【図７】本発明の「画像復号化方法及び画像復号化装置」
に係る実施形態４乃至実施形態６の画像符号化装置のシ
ステムブロック回路図である。

【図８】実施形態４での符号化手順を示すフローチャー
トである。

【図９】実施形態５での符号化手順を示すフローチャー
トである。

【図１０】実施形態６での符号化手順を示すフローチャ
ートである。

【図１１】従来のマクロブロック単位での一括判定・符
号化方式による画像符号化装置のシステムブロック回路
図である。

【図１２】画像の水平方向ラインに含まれている輝度信
号(Ｙ)と色差信号(Ｃb),(Ｃr)の三つの比率が４:２:０
で表される画像の輝度信号ブロック群と色差信号ブロッ
クの構成(Ａ)、及び４:２:２で表される画像の輝度信号
ブロック群と色差信号ブロック群の構成(Ｂ)を示す図で
ある。

【図１３】従来のマクロブロック単位での一括判定・符
号化方式による画像符号化装置のシステムブロック回路
図である。

【図１４】ＣＢＰ方式に係る符号化ブロックパターンと
パターン番号及び符号長の設定例を示す図である。

【符号の説明】

1…ＤＣＴ器、2…量子化器、3,21,22,30,40,41…非０判
定器、4,6,7,23,26,28,42,45…ＶＬＣ器、5,24,25,27,3
1,32,43,44…フラグ発生器、11,12,50…ＶＤＬ器、13,5
1…復号化判定器、14…逆量子化器、15…逆ＤＣＴ器。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来の画像信号の符号化装置及び復号化
装置としては、例えば、図１１及び図１３に示すような
システム構成が採用されている。先ず、図１１は符号化
装置であり、入力される画像信号を符号化処理単位であ
るマクロブロック(１６×１６画素ブロック)を８×８画
素ブロックのサブ画素ブロックに４分割し、その各サブ
画素ブロックに対して離散コサイン変換(ＤＣＴ)器1で
空間的情報圧縮を行ない、ＤＣＴによって求められたＤ
Ｃ(Direct Current)係数及びＡＣ(Alternate Current)
係数を量子化器2がテーブルを用いて独立に量子化する
が、それらのＤＣＴと量子化の処理はマクロブロックを
構成する各サブ画素ブロックの輝度信号ブロックと色差
信号ブロックについて実行される。尚、ＭＰＥＧ方式等
では、予めマクロブロック単位で動き補償による時間的
情報圧縮を行なって差分動きベクトルを求めることが行
われるためにＤＣＴ及び量子化の対象信号は動きベクト
ルに応じた差分信号となるが、以下の説明においては、
特に限定する場合を除いて、通常の画像信号と前記の差
分信号を区別することなく、「画像信号」の用語で代表的
に表現する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図７】本発明の「画像復号化方法及び画像復号化装置」
に係る実施形態４乃至実施形態６の画像復号化装置のシ
ステムブロック回路図である。

【図８】実施形態４での復号化手順を示すフローチャー
トである。

【図９】実施形態５での復号化手順を示すフローチャー
トである。

【図１０】実施形態６での復号化手順を示すフローチャ
ートである。

【図１３】従来のマクロブロック単位での一括判定・復
号化方式による画像復号化装置のシステムブロック回路
図である。

【符号の説明】 1…ＤＣＴ器、2…量子化器、3,21,22,30,40,41…非０判
定器、4,6,7,23,26,28,42,45…ＶＬＣ器、5,24,25,27,3
1,32,43,44…フラグ発生器、11,12,50…ＶＤＬ器、13,5
1…復号化判定器、14…逆量子化器、15…逆ＤＣＴ器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号を所定サイズのサブ画素ブロッ
クに分割し、その各サブ画素ブロック単位で輝度信号と
色差信号に対する直交変換と量子化を行って複数のサブ
画素ブロックで構成されるマクロブロックを各サブ画素
ブロックの輝度信号ブロックと複数の色差信号ブロック
に分けた量子化信号とし、各信号ブロックのＡＣ係数の
発生状態を判定した結果に基づいてマクロブロック単位
で各信号ブロックに係るＤＣ係数とＡＣ係数を符号化し
た画像情報を作成すると共に前記判定結果を符号化した
特性指定情報を作成し、それらの画像情報と特性指定情
報を符号化したビットストリームを作成し、そのビット
ストリームを伝送路へ出力する画像符号化方法におい
て、マクロブロック内の輝度信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第１判定手順と、マクロ
ブロック内の色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０か否かを判定する第２判定手順と、前記の第１判定手
順及び第２判定手順による４状態の判定結果に基づき、
ＡＣ係数が全て０と判定された信号ブロック群に係るＡ
Ｃ係数については符号化を行なわず、非０のＡＣ係数が
あると判定された信号ブロック群に係るＡＣ係数だけを
符号化して終了符号を付加する第１符号化手順と、前記
４状態に対して異なる識別コードを定義しておき、各マ
クロブロック毎に順次得られる識別コードで構成される
コード列を符号化して前記特性指定情報を作成する第２
符号化手順を実行することを特徴とした画像符号化方
法。
【請求項２】画像信号を所定サイズのサブ画素ブロッ
クに分割し、その各サブ画素ブロック単位で輝度信号と
色差信号に対する直交変換と量子化を行って複数のサブ
画素ブロックで構成されるマクロブロックを各サブ画素
ブロックの輝度信号ブロックと複数の色差信号ブロック
に分けた量子化信号とし、各信号ブロックのＡＣ係数の
発生状態を判定した結果に基づいてマクロブロック単位
で各信号ブロックに係るＤＣ係数とＡＣ係数を符号化し
た画像情報を作成すると共に前記判定結果を符号化した
特性指定情報を作成し、それらの画像情報と特性指定情
報を符号化したビットストリームを作成し、そのビット
ストリームを伝送路へ出力する画像符号化方法におい
て、マクロブロック内の色差信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第１判定手順と、マクロ
ブロック内の全ての信号ブロックに係るＡＣ係数が全て
０か否か又は輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０か否かを判定する第２判定手順と、前記の第１判定手
順及び第２判定手順による判定結果に基づき、色差信号
ブロック群に係るＡＣ係数が全て０で輝度信号ブロック
群に係るＡＣ係数に非０が含まれる状態では輝度信号ブ
ロック群に係るＡＣ係数だけを符号化して色差信号ブロ
ックに係るＡＣ係数については符号化せずに終了符号を
付加し、輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群の双
方のＡＣ係数が全て０の状態ではマクロブロック全体の
ＡＣ係数を符号化することなく終了符号を付加し、前記
の各状態の何れでもない状態では双方の信号ブロック群
に係るＡＣ係数を符号化して終了符号を付加する第１符
号化手順と、前記の３状態に対して異なる識別コードを
定義しておき、各マクロブロック毎に順次得られる識別
コードで構成されるコード列を符号化して前記特性指定
情報を作成する第２符号化手順を実行することを特徴と
した画像符号化方法。
【請求項３】画像信号を所定サイズのサブ画素ブロッ
クに分割し、その各サブ画素ブロック単位で輝度信号と
色差信号に対する直交変換と量子化を行って複数のサブ
画素ブロックで構成されるマクロブロックを各サブ画素
ブロックの輝度信号ブロックと複数の色差信号ブロック
に分けた量子化信号とし、各信号ブロックのＡＣ係数の
発生状態を判定した結果に基づいてマクロブロック単位
で各信号ブロックに係るＤＣ係数とＡＣ係数を符号化し
た画像情報を作成すると共に前記判定結果を符号化した
特性指定情報を作成し、それらの画像情報と特性指定情
報を符号化したビットストリームを作成し、そのビット
ストリームを伝送路へ出力する画像符号化方法におい
て、マクロブロック内の輝度信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第１判定手順と、マクロ
ブロック内の一方の色差信号(Ｃb)に関する信号ブロッ
ク又は信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを
判定する第２判定手順と、マクロブロック内の他方の色
差信号(Ｃr)に関する信号ブロック又は信号ブロック群
に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第３判定手順
と、前記の第１判定手順と第２判定手順と第３判定手順
による８状態の判定結果に基づき、ＡＣ係数が全て０と
判定された信号ブロック又は信号ブロック群に係るＡＣ
係数については符号化を行なわず、非０のＡＣ係数があ
ると判定された信号ブロック又は信号ブロック群だけを
符号化して終了符号を付加する第１符号化手順と、前記
８状態に対して異なる識別コードを定義しておき、各マ
クロブロック毎に順次得られる識別コードで構成される
コード列を符号化して前記特性指定情報を作成する第２
符号化手順を実行することを特徴とした画像符号化方
法。
【請求項４】画像信号を所定サイズのサブ画素ブロッ
クに分割し、その各サブ画素ブロック単位で輝度信号と
色差信号に対する直交変換と量子化を行って複数のサブ
画素ブロックで構成されるマクロブロックを各サブ画素
ブロックの輝度信号ブロックと複数の色差信号ブロック
に分けた量子化信号とし、各信号ブロックのＡＣ係数の
発生状態を判定した結果に基づいてマクロブロック単位
で各信号ブロックに係るＤＣ係数とＡＣ係数を符号化し
た画像情報を作成すると共に前記判定結果を符号化した
特性指定情報を作成し、それらの画像情報と特性指定情
報を符号化したビットストリームを作成し、そのビット
ストリームを伝送路へ出力する画像符号化装置におい
て、マクロブロック内の輝度信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第１判定手段と、マクロ
ブロック内の色差信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０か否かを判定する第２判定手段と、前記の第１判定手
段及び第２判定手段による４状態の判定結果に基づき、
ＡＣ係数が全て０と判定された信号ブロック群に係るＡ
Ｃ係数については符号化を行なわず、非０のＡＣ係数が
あると判定された信号ブロック群に係るＡＣ係数だけを
符号化して終了符号を付加する第１符号化手段と、前記
４状態に対して異なる識別コードを定義しておき、各マ
クロブロック毎に順次得られる識別コードで構成される
コード列を符号化して前記特性指定情報を作成する第２
符号化手段とを具備したことを特徴とする画像符号化装
置。
【請求項５】画像信号を所定サイズのサブ画素ブロッ
クに分割し、その各サブ画素ブロック単位で輝度信号と
色差信号に対する直交変換と量子化を行って複数のサブ
画素ブロックで構成されるマクロブロックを各サブ画素
ブロックの輝度信号ブロックと複数の色差信号ブロック
に分けた量子化信号とし、各信号ブロックのＡＣ係数の
発生状態を判定した結果に基づいてマクロブロック単位
で各信号ブロックに係るＤＣ係数とＡＣ係数を符号化し
た画像情報を作成すると共に前記判定結果を符号化した
特性指定情報を作成し、それらの画像情報と特性指定情
報を符号化したビットストリームを作成し、そのビット
ストリームを伝送路へ出力する画像符号化装置におい
て、マクロブロック内の色差信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第１判定手段と、マクロ
ブロック内の全ての信号ブロックに係るＡＣ係数が全て
０か否か又は輝度信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て
０か否かを判定する第２判定手段と、前記の第１判定手
段及び第２判定手段による判定結果に基づき、色差信号
ブロック群に係るＡＣ係数が全て０で輝度信号ブロック
群に係るＡＣ係数に非０が含まれる状態では輝度信号ブ
ロック群に係るＡＣ係数だけを符号化して色差信号ブロ
ックに係るＡＣ係数については符号化せずに終了符号を
付加し、輝度信号ブロック群と色差信号ブロック群の双
方のＡＣ係数が全て０の状態ではマクロブロック全体の
ＡＣ係数を符号化することなく終了符号を付加し、前記
の各状態の何れでもない状態では双方の信号ブロック群
に係るＡＣ係数を符号化して終了符号を付加する第１符
号化手段と、前記の３状態に対して異なる識別コードを
定義しておき、各マクロブロック毎に順次得られる識別
コードで構成されるコード列を符号化して前記特性指定
情報を作成する第２符号化手段とを具備したことを特徴
とする画像符号化装置。
【請求項６】画像信号を所定サイズのサブ画素ブロッ
クに分割し、その各サブ画素ブロック単位で輝度信号と
色差信号に対する直交変換と量子化を行って複数のサブ
画素ブロックで構成されるマクロブロックを各サブ画素
ブロックの輝度信号ブロックと複数の色差信号ブロック
に分けた量子化信号とし、各信号ブロックのＡＣ係数の
発生状態を判定した結果に基づいてマクロブロック単位
で各信号ブロックに係るＤＣ係数とＡＣ係数を符号化し
た画像情報を作成すると共に前記判定結果を符号化した
特性指定情報を作成し、それらの画像情報と特性指定情
報を符号化したビットストリームを作成し、そのビット
ストリームを伝送路へ出力する画像符号化装置におい
て、マクロブロック内の輝度信号ブロック群に係るＡＣ
係数が全て０か否かを判定する第１判定手段と、マクロ
ブロック内の一方の色差信号(Ｃb)に関する信号ブロッ
ク又は信号ブロック群に係るＡＣ係数が全て０か否かを
判定する第２判定手段と、マクロブロック内の他方の色
差信号(Ｃr)に関する信号ブロック又は信号ブロック群
に係るＡＣ係数が全て０か否かを判定する第３判定手段
と、前記の第１判定手段と第２判定手段と第３判定手段
による８状態の判定結果に基づき、ＡＣ係数が全て０と
判定された信号ブロック又は信号ブロック群に係るＡＣ
係数については符号化を行なわず、非０のＡＣ係数があ
ると判定された信号ブロック又は信号ブロック群に係る
ＡＣ係数だけを符号化して終了符号を付加する第１符号
化手段と、前記８状態に対して異なる識別コードを定義
しておき、各マクロブロック毎に順次得られる識別コー
ドで構成されるコード列を符号化して前記特性指定情報
を作成する第２符号化手段とを具備したことを特徴とす
る画像符号化装置。
【請求項７】請求項１の画像符号化方法に対応する画
像復号化方法であって、伝送されたビットストリームを
復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像符
号化方法における第２符号化手順と逆の方法で復号化す
ると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状態
の画像情報とを分離する第１復号化手順と、前記第１復
号化手順で分離・復号化された識別コードが示す特定指
定情報が４状態の内の何れであるかを判定する判定手順
と、前記判定手順による判定情報に基づいて、前記第１
復号化手順でマクロブロック毎に分離・復号化された各
信号ブロック群の画像情報を前記請求項１の画像符号化
方法の第１符号化手順と逆の手順にて量子化されたＤＣ
係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手順と、前記第
２復号化手順で復号化された画像情報を逆量子化する逆
量子化手順と、前記逆量子化手順で得られた各サブ画素
ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サブ
画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手順とを
実行することを特徴とした画像復号化方法。
【請求項８】請求項２の画像符号化方法に対応する画
像復号化方法であって、伝送されたビットストリームを
復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像符
号化方法における第２符号化手順と逆の方法で復号化す
ると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状態
の画像情報とを分離する第１復号化手順と、前記第１復
号化手順で分離・復号化された識別コードが示す特定指
定情報が３状態の内の何れであるかを判定する判定手順
と、前記判定手順による判定情報に基づいて、前記第１
復号化手順でマクロブロック毎に分離・復号化された各
サブ画素ブロックの画像情報を前記請求項２の画像符号
化方法の第１符号化手順と逆の手順にて量子化されたＤ
Ｃ係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手順と、前記
第２復号化手順で復号化された画像情報を逆量子化する
逆量子化手順と、前記逆量子化手順で得られた各サブ画
素ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サ
ブ画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手順と
を実行することを特徴とした画像復号化方法。
【請求項９】請求項３の画像符号化方法に対応する画
像復号化方法であって、伝送されたビットストリームを
復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像符
号化方法における第２符号化手順と逆の方法で復号化す
ると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状態
の画像情報とを分離する第１復号化手順と、前記第１復
号化手順で分離・復号化された識別コードが示す特定指
定情報が８状態の内の何れであるかを判定する判定手順
と、前記判定手順による判定情報に基づいて前記第１復
号化手順でマクロブロック毎に分離・復号化された各サ
ブ画素ブロックの画像情報を前記請求項３の画像符号化
方法の第１符号化手順と逆の手順にて量子化されたＤＣ
係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手順と、前記第
２復号化手順で復号化された画像情報を逆量子化する逆
量子化手順と、前記逆量子化手順で得られた各サブ画素
ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サブ
画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手順とを
実行することを特徴とした画像復号化方法。
【請求項１０】請求項４の画像符号化装置に対応する
画像復号化装置であって、伝送されたビットストリーム
を復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像
符号化方法における第２符号化手段と逆の手順で復号化
すると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状
態の画像情報とを分離する第１復号化手段と、前記第１
復号化手段で分離・復号化された識別コードが示す特定
指定情報が４状態の内の何れであるかを判定する判定手
段と、前記判定手段による判定情報に基づいて前記第１
復号化手段でマクロブロック毎に分離・復号化された各
サブ画素ブロックの画像情報を前記請求項４の画像符号
化装置の第１符号化手段と逆の手順にて量子化されたＤ
Ｃ係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手段と、前記
逆量子化手段で得られた各サブ画素ブロックのＤＣ係数
とＡＣ係数を逆直交変換して各サブ画素ブロックの画像
信号を再生する逆直交変換手段とを具備したことを特徴
とする画像復号化装置。
【請求項１１】請求項５の画像符号化装置に対応する
画像復号化装置であって、伝送されたビットストリーム
を復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像
符号化方法における第２符号化手段と逆の手順で復号化
すると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状
態の画像情報とを分離する第１復号化手段と、前記第１
復号化手段で分離・復号化された識別コードが示す特定
指定情報が３状態の内の何れであるかを判定する判定手
段と、前記判定手段による判定情報に基づいて前記第１
復号化手段でマクロブロック毎に分離・復号化された各
サブ画素ブロックの画像情報を前記請求項５の画像符号
化装置の第１符号化手段と逆の手順にて量子化されたＤ
Ｃ係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手段と、前記
第２復号化手段で復号化された画像情報を逆量子化する
逆量子化手段と、前記逆量子化手段で得られた各サブ画
素ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サ
ブ画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手段と
を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項１２】請求項６の画像符号化装置に対応する
画像復号化装置であって、伝送されたビットストリーム
を復号化し、符号化されている特定指定情報を前記画像
符号化方法における第２符号化手段と逆の手順で復号化
すると共に、その復号化された特定指定情報と符号化状
態の画像情報とを分離する第１復号化手段と、前記第１
復号化手段で分離・復号化された識別コードが示す特定
指定情報が８状態の内の何れであるかを判定する判定手
段と、前記判定手段による判定情報に基づいて前記第１
復号化手段でマクロブロック毎に分離・復号化された各
サブ画素ブロックの画像情報を前記請求項６の画像符号
化装置の第１符号化手段と逆の手順にて量子化されたＤ
Ｃ係数とＡＣ係数に復号化する第２復号化手段と、前記
第２復号化手段で復号化された画像情報を逆量子化する
逆量子化手段と、前記逆量子化手段で得られた各サブ画
素ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を逆直交変換して各サ
ブ画素ブロックの画像信号を再生する逆直交変換手段と
を具備したことを特徴とする画像復号化装置。