JPS5923686A - 画像信号の復号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、画像の狭帯域伝送又は蓄積を目的としてア
ダマール変換によって周波数領域に変換した各シーケン
スの１量子化値の相ひせを拘号化した画像信号を復号化
する方式に関する。 画［象の統言１的性質から冗長４８号を除去することに
よって、または視覚特性から不要な信号を除去−「るこ
とによって、面１像を能率良く伝送又は蓄積することか
従来より広く行なわれており、その処理手段の１つとし
て直交変換符号化方式か知られて（・る。この直交変換
符号化方式（」１．１ｉＪｊ像を互いに隣接する画素群
で成るυ１数のブロックに分割し、１ブロツク内の画素
群を直交変換によって周波数領域に変換し、その変換出
力である各周波数のスペクトラムに偏りが４在１−ろこ
とを利用して、そσ）各スペクトラムに適ｑ＋　ｉ、Ｃ
Ｅｌ−子化レベルを配分し、つまり視覚的に許容される
範囲内で歪をＪジえることによって、情報用を減らす方
式である。直交変換の１つの方式であるアダマール変換
は、変換マトリクスが１１」及びｒ−ｔＪを要素として
おり、加３ｖ器だけで＋７１ｆ成できるため回路が簡単
になる特長を有する。 ところで、アダマール変換によって周波数領域に変換さ
れたシーケンスはフーリエ変換における周波数軸に対応
するものであり、０次のシーケンスは直流成分の量を、
高次のシーケンスは高周波成分の景をそれぞれ表わすパ
ラメータと入なすことができる。このため、ブロック内
の原画素間の相関が強ければ、アダマール変換後の信号
のエネルギーは低次のシーケンスに集中することになる
。 一般的な画像では高周波成分のエネルギーが少ないので
、視覚的に許容される範囲内で量子化レベルのビット数
を減らすことができる。また、帯域圧縮を目的としたア
ダマール変拗符号化方式は、特に低ビツトレートの符号
化として有効であり、量子化による劣化を視覚的に目立
たないように分散することができる。すなわち、清らが
な部分のノイズは目につきやすいが、急峻な変化のある
部分σ）ノイズは目につきに（いといった視覚特性から
、量子化が容易に行なえるという利点がある。 しかし／、

【がら、歪による画グ１劣化を防ぎ、高能率
な符号化を行なうためにはブロックサイズを大きくする
必要があり、それに併って回路用が増大し、高価な：＃
隆になってしまう欠点がある。 この発明は上述の如き点に鑑み、画質劣化を防ぐと共に
、回路構成が簡単で高能率に符号化された画像信号を、
復号する方式を提供することを「目的と（７ている。 以下にこの開明を税、明する。 先ず、この発明の前提とブよる画像信号のｔη号化方式
について説明する。 第１１￥１は画像を２×２のブロックＬ（ｉｊ　（ｉ　
＝　１．２．・・・、ｊ＝１．２　、・・・）に分割１
−、た場合の様子を示すものであり、ｉｉ！ｉｉ累１は
、１１２査ライン１１゜ｈ　−ｌ−１・・・で順次走査
されるようになっている。そして、ブロックＴ３１ｊの
画素１に対する画素信号（濃度１８号）を図示の如（ｘ
ｌ、　ｘ、、　、　ｘ３．　Ｘ４とすれば、正規化され
たアダマール行列は２次又Ｈ，４次のアダマール行列を
用いて次の（１）式のように表わすことができる。 ・・・・・・・・・・・・　（１） ここにおいて、シーケンスＩ（ｏ　、　Ｈｌ　、　１１
２　、　Ｉ−＋３はそれぞれアダマール変換によって周
波数領域へ変換された４次の周波数成分に対応し、）ｌ
ｏは直流成分シーケンスを、Ｊ−１１は垂直成分シーケ
ンスを、■−１２は水平成分シーケンスを、ｌ−１３は
傾余１成分シーケンスをそれぞれ示している。なお、ブ
ロックＢｉＪのｉ行における走査ラインｈ、ｈ＋１を同
時に走査して両累Ｘ１〜ｘ４の画像情報を読出し゛〔も
良く、先ず走査ライン１１を走査して画素Ｘ□及びｘ３
の画像情報を一旦バッファメモリに記憶し、その後に走
査ラインｈ　＋１を走ｇｉｉｔ　シた時に画像４８号Ｘ
１〜Ｘ４を順に読出すようにしても良い。 ところで、一般的な画像では隣ＪＫする画素間の相関が
強いため、低次成分のエネルギーが高く、高次成分のエ
ネルギーが低く観測される。そして、各成分はそのエネ
ルギーの大きさに応じた量子化レベルのビットｉの配分
を受けることに）、（るが、直流成分のエネルギーは他
の成分（垂直、水平。 傾斜）に比べて特に大きいので、直流成分のエネルギー
を低く一硝一ろような変換手法を採用することし［よっ
て、高能率１．［符号化を実現ゴる心安がある。 このよう！、ｒ変換手法として、アダマール変換によつ
ｔ４ｆられた各シーケンスを線形予測する方式が知られ
ている。 次に、この約１形予測方式を説明−「ろ。 脚形予測方式はプロツクーリーイズが１×１１又は２×
１１のときにｉｉＪ能なものであり、白、ブロックサイ
ズが第２図に示すように２×１１の例として、先ず水平
方向に各ブロック毎にアダマール変換を施し、その後に
垂直方向に各ブロック４Ｕに絆形予測する場合を考える
。そして、アダマール変換によって得られた各シーケン
スをＨ７ｏ　、　）１７ｔとし、便宜上第２図のように
配性する。ただし４＝ｏ。 １、・・・、（ｎ−］）である。 ぞして、ブロックＩＪｉ−１，−Ｊにおけるシーケンス
Ｉｌｌ０′からブロック川ｊにおＶ）るシーケンスＩ−
Ｌｌ。 を、次の（２）式に従って予測する。 Ｈｌｏ　＝　トＩｌｏ　’−４（７１１’−Ｉ（６１・
・・・・曲　　（２）このときの予測誤差成分シーケン
スΔ１１．ｅｏをΔＩ（ｌｏ　＝　Ｈｎｏ　−１１１゜ ＝ＩＭｏ−）Ｌ６ｏ’＋１−１＃’＋４−Ｌｅｘ　　　
・、曲、　（３）とすれば、この予測誤差成分シーケン
スΔ１１１！ｏはブロック間の各画素の距離を最も短か
くするものである。なお、シーケンス１１ｅ１は予測す
ることな（そのまま伝送する。 ここで、アダマール変換によって１０だ各シーケンスを
線形予測した場合の効果を示すため釦、伝送すべき画像
の総エネルギーと比較しながら説明才る。 メモリーレスカラス分布に従う画像Ｘの分散をσＸ＋’
６シー！−ンスｙの分散をσ２Ｙ、ブロックサイズをへ
、一部のシーケンスに線形予１１すを用いた場合の分散
をσ２Δｙとすれば、し・−ト歪理論（几ａｔｅｄｉｓ
ｔｏｒｔｉｏｎ　　ｔｈｅｏｒｙ　）　ＫＭづき伝送エ
ネルギーの絶対値番上平均値１’ａ　　として、ぞ」し
それ次のように力えられる 又にし そして、伝送エネルギーの相対値１’ｒは１’ｒ”、Ｌ
ＯＩｔｌｌ！１ｇｆｆ２−Ｐａ　　　　−−−−−−−
−−−−−（６）となる。上記（４）〜（６）式の削η
から２ｒ１３図に示すような結果を得た。 この第３図において、’ＦＳ性Ｉは１次元のアダマール
変換のブロックサイズに対応−するパワーの変化を示す
ものであり、特性■は２次元のアダマール変換のブロッ
クサイズＶこ附応するパワーの変化を示すものであり、
■１１〃び１ｖはそれぞれ特性■及びＩ【を水平方向に
アダマール変換すると共に、垂直方向に線形予測した場
合の特性を示（２ている。 なお、総エネルギーは３５．２　ｄＢと′１．ｃつてい
る。これから明らかなように、％性Ｉ及びｉ［はいずれ
もブロックサイズを大きくするＷ従って伝送エネルギー
が小さくなっているのに対し、喘性ｔＵ及びＴＶはブロ
ックサイズ忙はとんど関係なく一定の伝送エネルギー（
約１５　ｄＩ３　）　　となって（・る。このことは、
伝送エネルギーの点から見れば、ブロックサイズ４×１
又は２×２を選び、線形予測を行なうのが効率的である
ことを示している。 このように水平方向にアダマール変換を行ない、垂直方
向に線形予測を行）；ｃ　ウと効率的であることが分っ
た。この場合、前のブロックラインにおける全シュケン
スを記憶するためのバッファメモリが必要になるが、こ
のバッファメモリの谷」：を節約するためＫ、ブロック
サイズ２×２を用いて水平方向にアダマール変換を行／
Ｘい、同様に水平方向にかＰ形予測を行なうことが考え
られ？４７る。この場合、バッファメモリは４次σ）シ
ーケンスを記１．Ｗ−する容ｈトがあれば良（、第１図
のブロック川、ｊ−１及び１３１ｊのように、同一ブロ
ックラインにおける前ブロックＢｉ、ｊ−１の各シーケ
ンスＬｌｏ’　、　）（１’　。 ■１２′、■１３′から現ブロック１３１ｊのシーケン
スＩ（。 、　Ｉｌｌ　を予測することとなり、結局伝送すべきシ
ーケンスは、予測誤差成分ジ−タンス 及び水平成分シーケンスＨ２、傾斜成分シーケンスＩ１
３　　となる。ここに、垂１１成分シーケンス１１１は
既にブロックＢｉｊ内の和と差で４１４゛成さＪｌてお
り、伝送エネルギーも直流成分シーク”ンス１−１ｏ　
に比べ非常に小さいため、静Ｊ！形予測しＣもその効果
は少〕、（い。つまり、シーケンスＨｓ　　と予ｉ１＋
１１誤差成分ΔＨｌでは伝送エネルギーの大きさにほと
んど差がなく、シーケンスＨａ　だけについて線形予測
を行ない、伝送すべきシーケンスをΔｌ−１ｏ　、　ｌ
−ｂ　、　Ｈ２及びＨ３とすれば良い。 よって、以下ではこの例（ΔＨ，ｏ　、　Ｈｘ　、　ｌ
−１２。 １１３）を用いて説明する。 ブロックサイズ２×２を用い、画素群に水平方向にアダ
マール変換を施し、得られた各シーケンスを視覚的に許
容される範囲内でｍ子化し、その後に現ブロックの直流
成分）１ｏ　を予測し、その予測誤差成分Δｌ−１ｏを
求め、シーケンスΔＦＩＯ１出。 ｉ（ｚ及びｌ−１３を伝送するとする。 ここに、従来はこれらシーケンスフ１１０．由。 Ｈ２及びＨ３に対して適当な量子化レベルを与え、ビッ
ト数の配分を行なって符号化寸ろようにしている。たと
えばシーケンスΔ［４ｏ　、　）１１．　Ｈ−ｚ　、　
Ｈ３にそれぞれ７ピツト、５ビツト、５ピツト、３ピツ
トを配分すれば、１ブロツクに対して合計加ビット（平
均５ビット／画累）を伝送又は蓄積するようになり、能
率的な符号化とはいえないのである。したがって、更に
圧縮率を上げるためにはブロックサイズを大きくする必
要があり、このため回路が増大するといった欠点もル】
・′）だ。 これに対し、各シーケンスのｉｖ量子化値σ）絹合せに
よって、その絹合せの発生確率に応じた可変長符号化を
行７（えは、これによって大＋１１７．Ｃデータ圧縮が
司能とブｒろ。次に示す表ｉｔよ、標準的１／、Ｃ画像
を７ビツト／画素でザンプリングし、ブロックサイズ２
×２を用（パ（水平方向に°アダマール変換を行ｌＫい
、得られたシーケンス１Ｊｏａ　、　−１１１ａ　、　
ｔ１２ａ　。 １１３ａそれぞれに適した量子化レベルを力え、シーケ
ンスｈ１．子化値とし７て（・る。この、Ｈ量子化は、
画像の空間パワースペクトラムの中でｆｉｒ、’Ａａ的
に劣化を生じブ「いｆｌ・１」、囲で各周波数成分ｙに
４（ｊ　Ｄを許容することであり、このときの伝送Ｇ（
必砦な情ｆｌｔ　、％、　ｌ・け、レート歪理論から ・・・・・・・−・・・・　（９） で寿えもれる。 画素信号ｘ１〜ｘ４が７ピツｌ−／画素で入力され、ブ
ロックサイズ２×２を用（・た場合の正規化されたアダ
マール変４興の出力シーケンスｌ１ｏａ〜１１３ａは、
最大８ビツト必要となる。しかしｌ、ｃがら、捗、覚的
に許容される歪レベルとして、シーケンスｔ−１，０ａ
　。 ［１１ａ　、　Ｈ２ａ及びｌ−１３ａに対してたとえば
それぞれ１ビツト、２ビツト、２ビツト及び３ビット相
当のホワイトノイズな力えるように１７ても区（、ここ
ではシーケンスｌ１ｏａ−Ｓ−１１３ａのそれぞれの最
下位ピット（］、Ｓ）３　）　４ｉ１１１から１ビツト
、２ビツト、２ビツト、３ビ゛ツト相尚シフトオろこと
に」、９ピツト圧縮［７、ｈｉ量子化行なうようにして
いる。この後、ｉＭ流成分シーケンス］“１０　　に対
して前記散子化圧縮値を伸張して細形予測を行ない、予
測誤差成分Δ１１０を得てからシーケンスハ（子化値Δ
１１０　、　ＩＩＩ　。 １１ｚ及びＩｂの組合せ釦基づき、組介せ番号ＣＯ〜Ｃ
３を形成する。 表１において、たとえば組合ぜ番号Ｃ１は、予６１す誤
差成分シーケンスΔｌｌｏだけが１１」又は「−１」の
値をとり、他のシーケンス層子化値１１１−１１３が全
て「０」の値をとることを示しており、この組合せの発
生確率が２３．９％であることを意味している。また、
±ｈはシーケンス量子化値が任意の値をとり得ることを
示しており、ブロックコードはブロック内の区切りを示
すコードであり、各組合ぜの発生確率に差が少ないので
全てのブロックに２ビツトを割描てている。さらに、デ
ータコードは組合せ番号ＣＯに１ｙ１シては何らデータ
を伝送せず、組合せ番号ＣＩ　Ｋ関しては正負符号Ｓの
みを伝送し、組合せ番号Ｃ２に関しては正負符号Ｓの後
ろｌ／Ｃ６ビットのデータを送ることを示しており、組
合せ番号Ｃ３に関してはシーケンス電子化値Ｈ３、Ｈ２
、１４ｓ　、　１ｌＪｏにそｉｔぞれ正９打号Ｓと共に
３ビツト、５ビツト、５ビット、７ビツトを割当てて、
シーケンス量子化値Δｆｌｏ〜Ｈ３の組合ぜに応じた可
変長符号データを伝送することを示している。したがっ
て、伝送する符号長は、組合せ番号ＣＯの場合は２ピツ
ト、組合せ番号ＣＩ　の場合は３ビツト、組合せ番号Ｃ
２の場合は９ビツト、組合せ番号Ｃ３の場合は２２ピツ
トである。なお、組合せの発生確率は、ボートレー１・
等の空間周波数の低い画像、風景写真のような空間周波
数の高い画像等をイＭ１々テストし、平均的に求めたも
のである。 このように、ＥｉＪ’変長符号な力えることによって〃
ｌ率的なイζ１′号化を実現することが７ｉＪ能となる
。なお、シーケンス量子化値の確率分布はラプラス分布
妬似ており、各シーケンス量子化値に可変長彷号を力え
ることも考えられるが、この場合、最もり、Ｕかいイー
Ｔ号長４名シーケンスにカえても合計４ビツト／ブロツ
クにプＩる。しカルｌ：ｃがら、表１のように組合−せ
に対応して符号化才ろよ５に１′れば、児も短かい符号
長で２ビツト／ブロツクであり、その発生Ｍ度が６．５
係も存在−１−ることがら、この発明の符号化方式が非
常に効率的であることは明らかである。 以上のように、画像の？Ｐ間ススペクトラム中で量子化
時に与えた歪レベル以下σ）データは伝送ぜずに捨て、
表１の例ではシーケンス−Ｍ子化値１１３、１１２．　
）（ｔ　、ΔＨｏに対してそれぞれ３ビツト、５ビツト
、５ビツト、７ビツトに圧縮して伝送するようにし、て
おり、平均伝送情報量が２．１ピット／画素となり、極
めて効率的な符号化方式であることが分る。 次に、上述した符号化方式を、表１に従って実現する具
体的な回路例を第４図及び第５図に示して説明すると、
走査ラインによって読出された画素信号Ｘ１　”’−Ｘ
４はアダマール変換器１０に入力され、周波数領域に変
換されたシーケンスＨｏａ−Ｓ−Ｈ３ａが量子化部２０
に入力され、量子化Ｍ１ζ２０を構成する量子化器２２
で量子化された水平成分のシーケンス量子化値ｌ−１２
、量子化器ハで量子化された垂直成分のシーケンス量子
化値）Ｉｔ、量子化器ｎで量子化された傾斜成分のシー
ケンス量子化値１−１３はそれぞれ後段の可変長符号変
換回路４０に入力される。 また、量子化器２１のｔｔ’力でル）るｉσ流酸成分シ
ーケンス量子化値Ｈｏはシーケンス量子化値１−１ｚ　
と共に第５図妊示すような予測器間に入力され、予測器
３０で予測された予測誤差成分シーケンスΔｆ−］−ｏ
が可変長符号化回路４０に入力される。なお、量子化器
２１〜２４はそれぞれパラレルシフタ又はシフトレジス
タで構成さｆｌ、ており、アダマール変換器１０で変換
さ、１１だシーケンス１ｉｒａ〜１１３ａ　Ｋ対して、
それぞれに、適したビット数だシナ下イ曾ビット側忙同
時にシフトするようにｔｃつており、たとえばシーケン
ス１４０ａに対しては１ビツト、シーケンスｌ１ｌａに
対しては２ビツト、シーケンス１１２ａに対しては２ピ
ツト、シーケンス１１３ａに対しｃ＋’ｙ−３ビツトだ
けそれぞに下位ピッ）・側にシフトするようになってい
る。また、予測器：うＯの伸張器３１はたとえばパラレ
ルシフタで構成され′Ｃおり、入力されるＶ１流７ＪＵ
；分のシーケンス′に子化値Ｈｏ　　と水平成分のシー
ケンスｆｉ（１子化値１１２　　とのレベルが異／、【
るために、水平成分シーケンス１１２０レベルを変えて
両者のレベルを一致させるようにしており、遅延回路３
２及び；い目、そ旧、ぞれ１ブロック分だけｌｌｉ冒目
的に遅延させるだめのものである。 一方、可変長符号データ４０はＩ’ＬｚＡ　（Ｐｌｏｐ
＋−ａｎｍａｂｅｅＬｏｇｉｃ　Ａｒｒａｙ　）で構成
された比較器４１を翁しており、この比較器４１で判別
さｉｔた和合せ番号ＣＯ〜Ｃ３が）Ｉｌｌ）Ｍ　（Ｒｅ
ａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）　４２にアドレス信号
として入力される。そ１７て、Ｊ？０Ｍ４２から読出さ
れた符号長ＣＬがカウンタ４３にセットされ、ブロック
コードＢＣがシフトレジスタ４５にセットされる。カウ
ンタ４３に符号長ＣＬがセットされると信号Ｐがセット
状態になり、クロックパルスＣＰによってダウンカウン
トを開始し、カウンタ４３が０になったとき信号Ｐはリ
セット状態になる。信号Ｐがセット状態にｋ）るとき、
クロックパルスＣＰおよび信号ＰはＡ、Ｎｌ）ゲート４
６を介してシフト信号ＳＳをシフトレジスタ４４へ送る
。ここで、シフトレジスタ４４　、４５はパラレル−イ
ン／シリアル−アウト型のシフトレジスタである。また
、開子化部加からの水平成分シーケンスＨ２，伊直成分
シーケンスＨ１、（ｔｒｉ斜成分成分シーケンス３　お
よび予ｆｉｌｌ　Ｒ’ｒｔ　３０からの予測誤差成分シ
ーケンスΔｌＪｏがシフトレジスタ４４へ入力されるよ
うになっており、シフトレジスタ４４からシフト出力さ
れるシフトデータはブロックコードＨｅを記憶している
シフトレジスタ４５に入力され、シフトレジスタ４５の
出力はシリアル−イン／パラレル−アウト型のシフトレ
ジスタ４乏３に人力される。レジスタ４８は一定長のビ
ット数か入力されると全体が並列Ｋ　’ｆｆｔ、　；’
／、出さり、、バッファメモリ４９に一旦記憶された後
、１１ｈ１像信号ＰＪ）とし７て他の装置へ伝送された
り、替私さＪｌ、ろように１、「つている。バッファメ
モリ４９　）Ｔ実時間処１ｉ１のときに入出力間の時間
軸の袈即ノを吸収−ｔろための、つまりＢ、１１間軸を
補正１−るためσ）もσ）で、１）す、必要に応じて伺
加される。 こσ）よ５　ｌ、構成において、２フレーｉラインの同
時鯖１出し、またはｔ７ト育ラインの）！５’ｌ：１．
１１１．と１走捨線分の呆）（延とでれ出された画素イ
ｔ；月ｘ１〜Ｘ４がアダマール変換器１０に入力されろ
ど、こｉ＋ら画素信号ｘ１〜Ｘ４が周波数領域のシーケ
ンス月Ｏａ〜ＩＩ　３ａに変換さ」１．て量子化部２０
に入力さＪｌ、る。そして、量子化部２０の、（、ｑ、
子化器２１を」、シーケンス１１０ａを１ピツトだけ−
Ｆ位側にシフトし、指子ｆｌ；器２２に−１、シーケン
／＜１１２Ｒを２ピツトだり下イｉ７　ｆｌｌｌｌ　Ｖ
Ｃシフｌ−Ｌ、同様に量子化器囚はシーケンス１１１ａ
を２ピツ］・だに３−　下位側にシフトし、近・子化器
ηはシーケンス１（３ａを３ビツトだけ下位側にシフト
する。ここで、いずれも上位ビット側からは正・負の符
号がシフトされてくる。このよ５にしＣ得られたシーケ
ンス量子化値Ｈｏ〜ｌ−１３のうち、■ｌｌ〜ｌ−１３
を可変長符号化回路４０の比較１ｆｉ４１に入力すると
共に、シフトレジスタ４４に入力する。そして、直流成
分シーケンス１−ｉｏは予測器３０に入力され、この予
測器Ｉで水平成分シーケンスｌｌｚ　　と共に予測誤差
シーケンスΔｌ−１０を形成し、この予測誤差シーケン
スΔＨｏを比較器４１に入力すると共に、シフトレジス
タ４４に入力する。ここに、比較器４１はＰＬＡでプロ
グラミング構成されており、入力されるシーケンス量子
化値Δｔ１．ｏ　、　Ｈ＋　、　Ｉ【２．　ｉＩ３の値
に基づいて前述の表１に従った糺合せ番号（：Ｏ−、、
（：３を判別し、組合せ番号ＣＯ〜Ｃ３のいずれ１か１
つを２値信号たとえばゝ工′とする。たとえば予測誤差
シーケンスΔＨ。 が「１」で、他のシーケンス出〜Ｉ−Ｊ　３がいす、）
ｔも「０」の場合には、組合せ番号Ｃ１のみがゝ１＃と
なり、他の組合せ召号ＣＯ及びＣ２、Ｃ３はいずれも′
０“どなっている。 こうして、比較器４Ｊで判別さｉｔた組合−Ｖ番号Ｃｏ
−、−Ｃ３か１１１ｃ）Ｍ４２に入力されろど、ｌｌｃ
ＩＭ４２はこの組合ぜ番号ＣＯ〜Ｃ３のゝゝ１　／／な
アドレス信号として、該当アドレスに記１．ヒされてい
る符号長データＣＬおよびブロックコード１り（うをｔ
’ｆ’＋？、出し、こσ精１４３長デークＣＬをカウン
タ４３にセットすると共にブロックコードＨＣをシフト
レジスタ４５にセットする。したか・つて、たとえを１
．Ｉｉ［を冶せ敵−号Ｃ２１，＋’−巾１別されて１（
０Δ・１４２に入力さ」しると、ＨＱＭ４２から符号Ｌ
＋　ｒ’　９　Ｊかカウンタ４３にセットきＪｌ、、か
つシフトレジスタ／１５にＪ−１０ＪがセットさＪし、
カウンタ４３のカウントダウンに夕月応し゛Ｃシフトレ
ジスタ伺および４５σ）内容をシフト出力する。［、た
メβつで、シフトレジスタ４８には「１０」　　以下９
ビツトが入力されろことになる。また、比較器旧か！１
１合せｉｖ号ＣＯと判別した場＊　ＶＬ’を上、カウン
タ４３にＧ、１．符号長１−２　Ｊがセットさ」シ、か
つシフトレジスタ４５に「００」　　がセットされるこ
とに！！す、シフトレジスタ４８Ｖ１は１００」　だけ
が人力される。このようにしてシフトレジスタ４８に直
列νこ人力さハたデータは、並列に変換され゛〔たとえ
ば８ビット単位でバッファメモリ４９に記憶され、時間
軸の補正を行なった後に画像信号Ｐ　Ｊ）として出力さ
れる。か（して、第４図及び第５図の回路によれば前述
の表１に従った画像信号の伝送又は蓄積を実現すること
ができる。 なお、第４図の実施例ではアダマール変換器１０算を行
なうようにするのが一般的である。また、量子化器２Ｊ
−冴は量子化特件を画像の望間周波数に応じて適応的に
変化すること１よく、固定的に考えるならば省略するこ
とができることは容易に理解できる。さらに、アダマー
ル変換のブロックサイズが本実施例のように小さいとき
、一般に高周波成分に相当する傾斜成分は画゛面全体か
らみれば視覚的に殆んど劣化を力えないので、回路構成
上第４図におけるＨ３ａ　、　１１３　を得る回路は最
初から省略しておくことも可能である。 この発明は上述のようにして得られた画像信号Ｐ　Ｉ）
を復号化才ろ方式に関するものであり、可変長符号化に
おけるデータ長を記憶しているメモリにより、入力さＪ
する画像信号同）σ）データ長をＨ１数し、その泪数値
により入力される直列画像信号を並列画１象信号に変換
し、て後に、宅（労化時の圧縮に対応する計だけ伸張し
、得られた各シーケンスのうち予測誤差として伝送され
゛〔来たジ−ケンスレこ対して紳形予１１１１１の逆変
換を行）、し・、その後にアダマール逆変換を行ｌｋっ
てｉＴｌη一画素信号を得るようにしたものである。 第６図及び６’ｕ　７図は、この発明方式を実」、１Ｌ
ゴ°ろためのＪａｌ路４１！１成例を示すものでバー）
す、前述のθ）１くしで得られた画像イへ号ＰＩＪ又は
−１」蓄積装置べに蓄積さＪまた後に出力さハ、る両像
信−り円）は、直列信号としてシフトレジスタ５０およ
び５１にＩＩＩＪｊ次入力さ」１て（る。シフトレジス
タ５０ｉｉ、Ｉ、び５Ｊはシリ−アル−イン／パラレル
−アウト型のシフ］・レジスタであり、ブロックコード
がシフトレジスタ５■に入力されたとき、デコーダ５２
によってブロックコード１００Ｊ　、　ｒｏｌＪ　、　
ＪＩＯｏＪ　、　　ｌ”、１１１か解ボにされ、ＡＮＴ
）ゲートＡ２〜Ａ５を介してブロックコード「００」　
　のとき信号ａ、「０１」　　のとき信号ｂ、「１０」
　　のとき信号Ｃ１「１１」　　のとき信号ｄを出力す
る。信号ａ、ｂ、ｃ、ｄは′アドレス信号としてＩｔｌ
ＪＭ、５４に人力さり、、　ｌｔＯＭ　５４の指定アド
レスから読出された符号長ＣＬがカウンタ５５に入力さ
れると信号Ｐは七ツ）・状態になり、カウンタ５５はク
ロックパルス（ｚＰによってダウンカウントを開始し、
カウンタ５５が０に１よったとき信号Ｐはリセット状態
になる。信号Ｐがセット状態にあるとき、シフトレジス
タ５０からの出力信号はＡＮＤゲーグーＩ　　を介して
シフトレジスタ５１に入力され、信号Ｐがリセット状態
になったときＩ（０Ｍ５４はシフトレジスタ５１の内容
をデコードした信号ａ、ｂ、ｃ。 ｄをアドレス信号として入力するようになっている。 一方、シフトレジスタ５０の内容は並列に出力されるよ
うに構成されており、シフトレジスタ５０の内容はバッ
ファレジスタ５３内のレジスフＢ几１゜１３）１．ｚ　
、　１３几３の定められたビット長にしたがって入力さ
れるが、その条件は信号；１　、１１　、　（ｌおＪ：
び４８号Ｐがハ］）グー）Ａ６　、　Ａ、７　、　Ａｌ
ｌなブ＋−１，てイ【）ら」１゜たグートイ１号号ｅ＋
　ｒａｇの状９（！に、しって決まる。 ゲートイＨ号ｅｌｆ１ｇによってシフトレジスク５００
内簀がバッファレジスタ５：３に入力さり、Ｚ）と、【
／ジメタ１３１（、ｘ　、　ｌ１ｌ（，２，■Ｌ３の自
署は−バッファメモリ５６σ）用足アドレスに−Ｈ，Ｎ
＋２１．σさＡし、凹面（（レジスタＪ、３几１　、１
３（ｔ、ｚ　、　Ｉｔ几３（ま０にクリアされる。シフ
トｔ／ジスタ５１内にま）ろブロックコードｌ’Ｔ、　
Ｌｊ、、じ゛Ｃゲグーイ、）乞ｅ、（＋　ｇか出力され
、このグートイｔ１号ｅ、（、ｇによってシフトレジス
タ５０がら出力される並列データのシーケンスΔ１１０
〜１１３ばそれぞれバックアメモリ５Ｇに人力さｊｔ、
バッファメモリ５Ｇからσ）シーケンスΔ１１０〜Ｊ−
１３が伸張器６１〜６４で成る伸張７１！　６（ｌに入
力されるようにｌ、ｃつでおり、伸張器６２で伸張され
た水平成分のシーケンスＩＪ２ａ　。 伸張器６３で伸張さｊｔだ垂直成分のシーケンス月１３
、伸’ｉ、ｌ’ｚ　５６４で伸張された傾余１成分のシ
ーケンス１１．３３はそれぞれ後段のアダマール逆変換
器８０に入力される。また、伸張器６１かも出力される
予（則誤差成分のシーケンスΔｌ−１０’及び上記シー
ケンスＨ，２ａはそれぞれ第７図に示すような予測器７
０に入力され、予測誤差成分として伝送されて来た直流
成分シーケンスについての線形予測の逆変換を行ない、
得られた直流成分のシーケンスＨＯａがアダマール逆変
換器８０に入力されるようになっている。 なお、伸張部６０を構成する伸張器６１〜６４はそれぞ
れたとえばパラレルシフタで成っており、前述した量子
化器２１〜′２／Ｉの圧縮と逆の関係になっており、予
測器７０を構成する伸張器７１も同様なパラレルシフタ
で成っている。また、予測器７０を構成する遅延回路７
２及び７３はぞれぞれ１ブロック分だけ時間を遅延させ
るための回路であり、第５図に示す予測器３０と逆の変
換を行なうようになっている。さらに、バックアメモリ
５６は入出力信号の時間軸の変動を吸収、つまり時間軸
を補正する場合に必要とするものであり、アダマール逆
変換器８００割算器８１〜８４は説明上のものであり伸
張器６１〜６４に含ませるのが一般的である。ＩｔＯＭ
５２には、前述表１で示したブロックコード（′００７
〜％１１＃）に対応してデータ長（＝イｒ１号長−２）
が記憶されている。 このような右ｌｌ′／成にお（・て、名）゛ｒノックラ
インの最初σ）画像イ尼号円）がシフトレジスタ５０に
到達したとき、初期信号］　Ｎ　ＩＴがＯＪｔ、ゲート
ＯＪ、’！、を介してｌｌＩＪＭ５４に人力される。こ
のとき、ＨＯＭ５４からは所定の府号長、我１の例では
１２２１　がね４長ＣＩ、として読、み出され゛〔カウ
ンタ５５に入力されるト・１ト（号Ｐがセット状態にな
り、カウンタ５５はクロックパルスＣＰによってダウン
カウントを１１［１始し、同じクロックパルスＣＰで両
像信号Ｐ１．）がシフトレジスタぶ）に順次入力され、
１ビツトずつシフトし／、「がらシフトレジスタ５１に
達−４−る。カウンタ５５がＯをカウントしたとき信４
９Ｐはリセット状態になり、このときシフトレジスタ５
１にはブロックコードが入っていることにｔｘす、ｌ、
ｌこがってそのブロックコードがデコーダ５２でｌ’ｌ
’？　抗され信号ａ、１）、ｃ、ｄおよびゲート４６号
ｅ＋　’　＋　ｇをイ（する。ここで、ゲート（Ｍ−号
ｅ＋’＋ｇの状／ｊｌｉによってシフトレジスタ５０の
内容か、バッファレジスタ５３を介してバッファメモリ
５６に入力されると同時にバッファレジスタ５３はＯに
クリアさｋる。 また、イＮ　＠　ａ　Ｈ））　Ｈｃ＋　ｄはＩｔｓ）Ｍ
５４に入力され、該当符号長ＣＬを読み出してカウンタ
５５に入力する。このように、以」二の動作をくり返し
ながら可変長省号である画像信号を、固定長の画像信号
Δｎｏ　、　ｌ−１ｔ　、　Ｈｚ　、　Ｈ３としてバッ
ファメモリ５Ｇに１１［１次入力してい（ものでｔ）る
。 ここで、以上の動作を前述の表１のデータに対応づけて
説明すると、たとえば組合せ番号Ｃ１゜Ｃｏ　、　Ｃ３
の１ｉｆｆ＋像信号１）Ｄが連続して入力される場合に
は「０１８　Ｊ　ｒ　１−ｏｏＪ　ｌ　ｒ　１１Ｓｘｘ
ｘｘｘｘＳｘｘｘｘ８ｘｘｘｘＳｘｘ　Ｊのよ５に両像
信号が伝送される。今、シフトレジスタ１５１に「０１
」　　がセットされ、信号Ｐがリセット状態に入ったと
する。このとき、デコーダ５２は信号すおよびゲート４
６号ｅを出力する。 このとき、シフトレジスタ５０には「５ＯＯ１１Ｓｘｘ
・・・」が入って、１５す、したがってゲート信号ｅに
ょっ゛Ｃシフトレジスタ５０の右端の「Ｓ」だけがレジ
スタＢ几１にセットされ、レジスタ１３１１．ｔ　、　
ＢＰ、２．　ＩＪＩも３の内容全体がバッファメモリ５
６に人力さ」しると同時に、レジスタＩＪＪＬｔ〜１３
几３　＆−ｒ、全て（）にクリアされる。 一方、イ計号）〕によってＪＩｃ）Ｍ　５４からｆｉ’
１号長１−３　ＪがｌｊＱ：み出さり、てカウンタ５５
にセラ）・す」シろと、（Ｆτ号Ｐがセット状観に入り
、）Ｊウンタ５５はダウンカウントを開始し、３ビツト
をカウントするど信号１゛を１りびリセット状態妊する
。このときシフトレジスタ５０および５１も３ビットシ
フトしており、シフトレジスタ５ｔ）　’ＩＫ、は［１
１８ＸＸＸＸＸＸＳＸＸ　・−・Ｊが、シフトレジスタ
５１には［００］　　が入って（・る。したがって、デ
コーダ５２からはイ菖号ａか出力され、ｉ＋ｏＭ５４か
もむ１４長「２」が読み出さ」しカウンタに入る。 こσ）ときゲート１３号ｅ＋ｆｔｇ目２υ・すれも出力
されないので、レジスタＩＪ几」、ＩＪ几２．」３几３
（コいずれも前の状態、すプよりち０を保持したままに
なっており、こσ）状態でバッファメモ１月５６に入力
されろ。 符号１２」がカウンタ５５に入るど、内びイハ号Ｐはセ
ット状態に入り、カウンタ５５が２ビツトをカウントす
るとイＢ号Ｐはリセット状態になる。このときシフトレ
ジスタ５０１Ｃは［ＳＸＸＸＸＸＸＳＸＸＸＸＳＸＸＸ
Ｘ８ｘｘ　Ｊが、シフトレジスタ５１には「１１」　が
入っている。したがって、デコーダ５２からは（Ｍ号ｄ
が出力され、１．ｌ０Ｍ５４から勾■長１−２２Ｊ　　
が読み出さ」１カウンタ５５　ＶＣ入る。このときゲー
ト信号ｅ、ｆ、ｇが出力さλするので、シフトレジスタ
５０の内容は全てバッファレジスタ５３にセットされる
。 このようにして、シフトレジスタ５０からブロックコー
ド毎に７ビツト、５ビツト、５ビツト、３ビツトに配分
されたシーケンスΔＪｉｏ　、　ｔｌｌ、　■１２　。 Ｈ３が逓列に出力されるＪ二うＫなり、こ）しらシーケ
ンスΔＪｉｏ〜Ｈ３がバッファメモリ５Ｇに入力さＪし
ると同時に、バッファレジスタ５３は全体がＯにクリア
される。そして、バッファメモリ５６に一旦記憶された
シーケンスΔＩＪｏ〜１１３はそノＬぞれ伸張器６１〜
６４に入力され、月Ｓ子化器２１〜２・１と逆の関係、
つまり伸張器６１　ｋｕ、シーケンスΔＨｏを１ビット
、伸張器６２および６３はシーケンスＨ２およびＩｌｔ
を２ビツト、伸張器６４はシーケンスＨ３を３ビツトそ
れぞれ上位ビット側へ同時にシフトする。この場合、値
の正・負にかかわらず、１位ビット側から０を挿入−１
−るよ５にシフトさノ１イ）。こうして、圧縮と逆のｆ
！′、Ｉ　ｒＭでｆ中張さ」ｔたシーク−ン７１１２ａ
　、　ＬＪ、１ａ、　ＩＪ３ａはそれぞれアタ゛マール
１す：！　ｌｚ　Ｉ！ｉ！＜　？、：＜　８０に入力さ
れ、シーケンスΔｌｌｏ　／はシーク−ンスＪＪ２；１
と共に予測器７０に入力され、線形予測と辺（の変；ｌ
ｒｌ：１が行！、「われ、得ら」１．たシーケンスＪｌ
Ｏａをアゲマール逆変換器８０に入り、１す々１゜アゲ
マール逆変換器８０は入力された直流成り）シーケンス
１．Ｉｏａ　、水−Ｖｔ／成分シーケンスＨ２ａ　、垂
直成分シーケンス］１１ａ及て、）゛イ：ｊｌ　余ｌ　
ＪＪν、多）シーケンス」（３ａかも７ダマールｊｒ）
にＱ、、’　Ｊｌ）弓′行ない、再生画像の内索ｂ＋−
号Ｘ０〜ｘ４ち′イ！ノろ。 ｌ、（お、上述の実施例ではｉｒ４′１）ｉｒ、成分の
シーケンスの糾（形予側を行なった局舎の５１Ｊについ
て述べているが、ｊＩＩｉＩ￥成分σ）シーケンスを紳
形予？１１すし、た場合にも同様に逆の線形予測を行な
うことにより内生画素’ＩＭ・号をイ（することかでき
る。また、ブｒ１ツク２×２の１ａ１号化について説ｔ
＋ｌ：］　Ｌ、　ｌこが、■（１，２）×１１（≧２）
を４η号化した両像イｔへ号についても同様に適用すイ
）ことかできる。

【図面の簡単な説明】

＠１図はこの発明の詳細な説明するための図、第２図は
この発明に用いる線形予測方式を説明するための図、第
３図はブロックーリイズとアダマール変換の関係を説明
するための図、第４図及び第５図はこの発明の前提とな
る符号化方式を実施するための回路例を示すブロック図
、第６図及び第７図はこの発明方式を適用した一実施を
示す回路構成図である。 １・・・画素、１０．８０・・・アダマールｆ換器、３
０゜７０・・・予測器、３１．６１〜６４・・・伸張″
？！Ｋ、３２　、３３　。 ７２　、７３・・・遅延回路、４０・−・「Ｊ変長符号
化ＩＱｉ路、４１・・・比較器、４２　、５４・・司＜
、ＯＭ、　４３　、５５・・・カウンタ、４４　、４５
　、４８　、５０　、５１・・・シフトレジスタ、４９
゜５６・−バッファメモリ、５３・・・バッファレジス
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素群”　（１ｒ　２　）　Ｘ　ｎ　（≧２）で成る互
   いに隣接したブロック群に分割された各ブロックの画素
   に対して、アダマール変換を施した後Ｋｉ子化を行ない
   、少なくとも直流成分を脚形予測したシーケンス量子化
   値の組合せに対応して可変長符号化した画像信号を復号
   ゛する方式において、前記可変長符号化におり−るデー
   タ長を記憶しているメモリにより、入力される前記画像
   信号のデータ長を計数し、その計数値により前記人力さ
   れる直列画像信号を並列画像信号に変換して後に、符号
   化時の圧縮に対応する量だけ伸長し、得られた各シーケ
   ンスのうち予測誤差として伝送されて来たシーケンスに
   対して前記線形予測の逆変換を行ない、その後にアダマ
   ール逆変換を行なって再生画素（１７号を得るようにし
   たことを特徴とする画像信号の復号化方式。