JPH01237774A - 階調画像データの圧縮における符号化方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はＸ線写真やＣＴ両画像どの医用画像のような階
調画像のデータを圧縮する際の符号化方法に量子る暮′ （発明の背景） デジタル技術の進歩に伴ない、階調画像をデジタル化し
て保存、伝送したり、種々のデジタル画像処理を施した
りすることか頻繁に行なわれるようになった。しかしな
がら、階調画像は２値画像に比べて情報量が多く、従っ
て階調画像をデジタル化したときの゛データ量の多さが
問題となっている。特に医用画像では、デジタル化する
ときの画素数および各画素に要するビット数か、たとえ
ば胸部Ｘ線写真では４００万画素、８〜１０ビツトと膨
大であり、データの保存や転送を行なう上で効率が悪い
。

そこで今日、医用画像を含む階調画像の膨大なデータを
圧縮してコユバクト化するデータ圧縮技術が脚光を浴び
ている。

データ圧縮技術は大きく分けて可逆圧縮と非可逆圧縮と
に分類されるが、可逆圧縮では１／２〜１／３程度の低
い圧縮率しか望めないため、１１５以上の高い圧縮率が
得られる非可逆圧縮方式、特に変換符号化方式が注目さ
れている。

変換符号化とは、画像全体を小さなブロックに分割しブ
ロック単位に直交変換を施゛シ、これにより得られた変
換係数を量子化し符号化する非可逆圧縮方式の１ってあ
り、階調画像を圧縮するのに最も適した圧縮方法である
。

変換符号化において、変換係数の交流成分の分布は、ゼ
ロにピークを持つガウス分布に近似されることが知られ
ており、このような分布を持つ変換係数の量子化を量子
化判定レベルにゼロを含むＭｉｄ−ｒｉｓｅｒ型量子化
と、量子化出力レベルにゼロを含むＭ　ｉ　ｄ　−ｔ　
ｒ　ａ　ｃ　ｅ型量子化とに分類した場合、Ｍ　ｉ　ｄ
　−ｔ　ｒ　ａ　ｃ　ｅ型量子化の方がブロック内のラ
ンダムノイズが少なくてより好ましいことが報告されて
いる。

変換符号化において高い圧縮率を得るためには、高周波
をカットする方法と量子化幅を大きくする方法がある。

高周波をカットする場合カット率を大きくするほど復元
画像にボケが生じやすくなるという性質がある。また、
高周波をカットせず、量子化幅を大きくしてゆくと、Ｍ
　ｉ　ｄ　−ｔ　ｒａｃｅ５量子化においては、成分固
有のパターン画像が生じやすくなるという性質がある（
Ｍｉｄ−ｒｉｓｅｒｙ！ｌ量子化ではランダムノイズが
増加する）、高画質すなわち原画像に忠実な復元画像を
得るためには全周波数成分を小さい量子化幅で量子化す
、ればよいが、符号、死時の一号量が増稠するため圧縮
率が低下してしまう。

そこで本発明者らは、高周波のカット度合と量子化幅と
画質の関係を調べ、各ブロックの性質に応じて量子化幅
と高周波カット度合を調節す、ることにより高い圧縮率
で忠実度の高い復、元画像が得られることを発見した。

一方、符号化は通常ゼロ以外に量子化された成分をハフ
マン９．符号化し、ゼロに量子化寄れた成分の個数をラ
ンレングス符号化する方法か用いられる。しかしながら
、ブロックごとに量子化幅と高周波カット度合を変化さ
せる場合、ランレングス符号化を行なった方が符号長が
短くなるブロックとランレングス符号化を灯なわなか、
っ、た方が符号長が短かくなるブロックとが生じる。一
般には、量子化幅の小さいブロックもしくは高周波カッ
ト度合の大きいブロックでは、ランレングス符号化を行
なわず、ハフマン符号化だけを用いて符号化を行なった
方が符号長が短かくなり、符号化効率が向上する。

（発明の目的３よび構成） 本発明は上記の点にかんがみてなされたものマ、変換符
号化方式を用いて医用画像を含む階調画像のデータを圧
縮するにあたり、符号化効率を向上することを目的とし
、この目的を達成するために、ハフマン符号とランレン
グス符号の両方を用いる符号化方式とハフマン符号だけ
を用いる符号化方式の２つの符号化方式を用意し、２つ
の符号化方式をブロック単位で使い分けるようにしたも
のである。

（実施例） 以下本発明を２図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による符号化方法を用いた階調画像デー
タ圧縮方法の一実施例を示すブロック図である。　　− 図においてフレームメモリｌには、圧縮対象となる階調
画像データ（本例では、１画素当りのビット数を８ビツ
トとする）が格納されており、まず読み出し装置２がフ
レームメモリｌから画像データをブロック単位に読み出
す（本例ては、ブロックサイズをライン方向、カラム方
向にそれぞれ１６６画素する）、読み出されたブロック
データは、２次元ディスクリートコサイン変換（２Ｄ−
ＤＣＴ）装置３によりコサイン変換されｌブロック分２
５６個の変換係数を得る。

次に、こうして得られた２５６個の変換係数のうち１個
の直流成分を除く２５５個の交流成分は、第１量子化装
置４により基本量子化幅Ｗ０て一様量子化され、各変換
係数ごとに固定長符号である係数番号と極性番号のベア
を得る。係数番号と極性番号のベアは、ブロックバッフ
ァメモリ６に一時的に格納されるとともに、係数番号は
ランク分は装置５へ送られる。

ランク分は装置５では、第１量子化装！１４から送られ
てくる各ブロック分の係数番号によりブロックを複数の
ランクにふり分ける処理を行ない、第２Ｅｋ子化装置７
ヘランク番号を出力する。

ｆｆ５２ｆｆｉ子化装置７はニブロックバッファメモリ
６より係数番号と極性番号のベアを読み出し、ランク番
号とユーザーの要求した圧縮度合とに基づいて決まる量
子化幅と高周波成分のカット率で量子化を行なう、符号
化装置８は、第２量子化装！７によって得られる交流成
分の固定長符号を可変長符号に変換して端子９へ出力す
る。符号データは端子９から送信されるかメモリへ格納
される。

第２図は第１量子化装置４の一例である。

まず端子４１か６１ブロック分の変換係数のうち直流成
分を除く２５５個の交流成分が入力される。２５５個の
交流成分は、絶対値回路４２により絶対値がとられると
同時に、極性判定回路４３により変換係数の正負の判定
が行なわれる。極性判定回路４３は判定結果を極性番号
として端子４７に出力する。ここでは、極性番号を１ビ
ット符号ｊで表わし、変換係数が負の場合は１”、正の
場合は“つ”とする。

一方、絶対値回路４２から出力された変換係数の絶対値
は除算回路４４により基本量子化幅ｗ０で割り算される
０割り算結果は切り捨て回路４５によって小数点以下の
切り捨てが行なわれ（この結果を係数番号にと呼ぶ）、
端子４６および端子４７に出力される。端子４６はラン
ク分は装置５に接続されており、ｍ子４７はブロックバ
ッファメモリ６に接続されている。端子４１から入力さ
れた１つの変換係数に対して得られる極性番号と係数番
号は２つで１組のベアをなし、端子４７よりブロックバ
ッファメモリ６へ一時的に格納される。

一方、各ブロックの直流成分は充分小さい量子化幅ｗｄ
ｅで一様量子化されｉか、もしくは量子化を行なわずに
他の２５５個の交流成分と同様にブロックバッファメモ
リ６へ一時的に格納される。

第３図に交流成分の第１量子化の様子を示す。

横軸が変換係・数の値であり、縦軸は変換係数の発生頻
度である。第３図（ａ）により示される番号列は切り捨
て回路４５から出力される係数番号に列であり、第３図
（ｂ）により示される番号列は極性判定回路４３から出
力される極性番号ｊ列である。

次に第４図はランク数を８とした場合のランク分は装置
５の一例である。

端子５１は第２図の端子４６と接続されており、第１量
子化装ｆｉ４から出力される係数番号がここから入力さ
れる０次に入力された係数番号ｋ　（ｋ＝０．１，２，
３．４−）はカウンタ制御コード表５２により８ビツト
のカウンタ制御コード゛Ｃｔ　（ｉ　＝　０　、１　、
２　、　＝　、　？　）に変換される。第５図（イ）に
カウンタ制御コード表５，２．の−例を示す。

次にカウンタ制御回路５３はカウンタ制御コードＣｉを
取り込み、カウンタ回路５４内のカウ、ンタＯからカウ
ンタ７までの８個のカウンタをＣ４の各ビットのｏ　ｎ
　／　ｏ　ｆ　ｆ状態によって制御する。カウンタ制御
コードＣ１の各ビットは下位ビットから順にカウンタ０
、カウンタｌ、カウンタ２．・・・カウンタ７に対応づ
けされており、ビットがｏｎ（＝１）の場合はカウンタ
制御回路５３が対応するカウンタな＋１カウントアツプ
し、ビットがｏｆｆ　（＝Ｏ）の場合は対応するカウン
タのカウントアツプを行なわない、第５図（ロ）にＣＩ
の各ビットと各カウンタとの対応関係を示す。

第６図は各カウンタの動作範囲を示す図である。各カウ
ンタは第６図の矢印て示される範囲の係数番号ｋについ
てのみ動作する。カウンタ７はすべての係数番号につい
て動作するため、１ブロック分のランク分は作業終了時
のカウント７のカウント値は２５５になる。カランタフ
のカウント値が２５５になると比較回路５５が比較処理
を開始する。

比較回路５５には圧縮処理の開始時に端子５６によりカ
ウント値に対する閾値Ｓｐが与えられている。ｒＲｍＳ
ｐは圧縮率番号Ｐの関数で・あり、圧縮率番号Ｐとはユ
ーザーが端末（図示せず）から要求した圧縮率の大きさ
と示すパラメータである０本例では、ｐ＝ｏ、ｉの２通
りが用意されており、ユーザーが高い圧縮率を要求した
場合にはｌを割り当て、低い圧縮率を要求した場合には
０を割り当てる。閾値Ｓｐは次の関係式を満たすように
設定して８く。

０＜Ｓｐ≦全交流成分の個数 もしＰ　＊　＜　Ｐ　＊ならばＳＰｔ≦ＳＰｔ比較回路
５５では閾値Ｓｐと各カウント値の比較を行ない、比較
結果に基づいてランク番号ｍ、を設定する。

比較回路５５の比較手順の一例を第７図のフローチャー
トに示す。

まず、カウンタ６のカウント値と閾値Ｓｐの比較を行な
い（Ｆ−１）、ｓｐがカウンタ６のカウント値より大き
ければランク番号ｍ、を７にセットしくＦ−２）、端子
５１よりランク番号ｍ１を出力する（Ｆ−１６）、とこ
ろがＳｐがカウンタ６のカウント値以下であればカウン
タ５のカウント値とＳｐ七の比較を行なう（Ｆ−３）。

以下同様にして、カウント値がＳｐ以下てかつ最大とな
るカウンタ番号を求め、カウンタ番号に従がってランク
番号ｍｒをセットする（Ｆ−１）〜（Ｆ−１４）、ただ
し、カウンタ０のカウント値とＳｐとの比較において、
Ｓｐがカウンタ０のカウント値以下であればランク番号
ｍ、、はＯとする（Ｆ−１５）、ランク番号ｍ１カ（セ
ットされると、端子５７よりランク番号ｍｒを出力して
（Ｆ−１６）、ｌブロック分のランク分は作業を終了し
、カウンタＯからカウンタ７までの各カウンタのカウン
ト値をゼロクリアする（Ｆ−１７）。

第８図は第２量子化装Ｍ７と符号化装置８の一例である
。

第８図（イ）は、符号化前に符号化方式を選択する場合
の第２量子化装ｆｉ７と符号化装置８の一例を示し、第
８図（ロ）は、符号化後に符号化方式を選択する場合の
符号化装置８の一例を示している。

まず、第８図（イ）に示す第２量子化装置７と符号化袋
Ｗ８について説明する。

第２量子化装ｇ１７は量子化および符号化の条件を設定
する条件設定部７０と量子化を行なう量子化部７１とか
ら構成されている。

符号化装置８は、モート０符号化部８０とモードｌ符号
化部８１とから構成されている。ここて、モード１（符
号モート１）とは、１つの成分に対して１つの符号を割
り当てる符号化（本例ではハフマン符号化）と、成分の
個数に対して１つの符号を割り当てるランレングス符号
化（本例てはＢｌ符号化）の両符号化を用いる符号化方
式を指し、モードＯ（符号モード０）とは、１つの成分
に対して１つの符号を割り当てる符号化だけを用いる符
号化方式を指す。

始めに第８図（イ）の第２量子化装ｆｉ７の動作につい
て説明する。

圧縮処理開始時の初期条件設定段階において、端子７０
２から圧縮率番号Ｐが条件設定部７０へ読み込まれる。

圧縮率番号Ｐが読み込まれると、Ｐの値によりて条件変
換テーブル７０４内のテープルＡ、テーブルＢの２つの
変換テーブルのうちいずれか１つが選択される０選択さ
れたテーブルは圧縮を行なう画像ｌフレームの全ブロッ
クに対して適応される。

第９図（イ）、（ロ）に条件変換テーブル７０４内のテ
ーブルＡ、テーブルＢの一例を示す。本例では、Ｐ＝０
のときテーブルＡがまたＰ＝１のときテーブルＢが選択
される。また、符号化装置８のスイッチ回路８０１が符
号化モードを読み込み、量子化された交流成分データの
送り先をモード０符号化部８０かモード１符号化部８１
のいずれか一方に設定する。本例ては、ｙ＝Ｏ（符号モ
ート０）の場合は量子化部７１とモード０符号化部８０
を接続し、ｙ＝１（符号モードｌ）の場合は量子化部７
１とモード１符号化部８１を接続する。

初期条件設定段階が終了すると、ブロック単位に圧縮処
理が開始され、ｌブロック分のランク分は処理が終了す
ると、ランク番号ｍ、が端子７０１から条件変換タープ
ルア０４に読み込まれ、初期条件設定段階で選択された
条件変換テーブル７０４内のテーブルＡ、テーブルＢの
いずれかのテーブルによってランク番号ｍ１がクラス番
号ｍ６と量子化終了成分番号Ｘと符号モートｙに変換さ
れる。クラス番号ｍｃは、端子７０３へ出力されると同
時に設定テーブル７０５に読み込まれ、量子化オフセッ
トαと量子化除数βに変換される。＄９図（ハ）に条件
設定テーブル７０５の一例を示す０本例の場合、α＝　
ｍ　、÷２、β＝αＸ２なる関係が成り立つ。

条件設定部７０がランク番号ｍ、を読み込んで、クラス
番号ｍｅ、量子化終了成分番号Ｘ、量子化オフセットα
、量子化除数β、符号化モートｙのパラメータ設定を終
了すると、これらパラメータに従って量子化処理が開始
される。

次に量子化について説明する。

まずデータ読み出し回路７１２が端子７１１を介してブ
ロックバッファメモリ６から交流成分（係数番号にと極
性番号ｊのベア）の読み出しを開始する。このとき交流
成分の読み出し個数は量子化終了成分番号Ｘによって与
えられ、第１２図（イ）または（ロ）に示される順序に
従フてＸ個の交流成分が読み出される。読み出された交
流成分のうち係数番号ｋが加算回路７１３に取り込まれ
、量子化条件設定部７０内の条件設定テーブル７０５に
よって設定された量子化オフセットαが加算されて第２
次係数番号に’　　（ｋ”　＝に＋α）を得る０次に第
２次係数番号に′が除算回路７１４に取り込まれ１条件
設定テーブル７０５によって設定された量子化除数βで
割り算されて、符号番号見（ｉ＝ｉｎｔ（ｋ’　／β）
）なる固定長符号を得る。符号番号見は、端子７１５を
介して符号化装置８へ順次送り込まれる。また、上記符
号番号とベアをなす極性番号ｊはデータ読み出し回路７
１２から端子７１６を介して符号化装置８へ順次送り込
まれる。

次に第８図（イ）の符号化装置８の動作について説明す
る。

まず、符号モードＯ（ｙ＝ｏ）の場合について説明する
と、量子化装置７の量子化部７１から出力される符号番
号文がスイッチ回路８０１を経てモート０符号化部８０
へ送られ、これと同時に符号番号又とベアをなす極性番
号ｊが量子化部７１のデータ読み出し回路７１２からモ
ード０符号化部８０へ送られる０次にモート〇へフマ゛
ン符号テーブル８０２が符号番号文と極性番号ｊを可変
長符号ｈｎ３に変換し、端子８１５から出力する。

第１１図（ハ）にモード０ハフマン符号テーブル８０２
の一例を示す。

以上水したように、符号モードＯの場合、符号化部装置
８はχ個の符号番号文に対しＸ個の可変長符号ｈ’ｚＪ
　を出力する。

次に、符号モード１（ｙ＝１）の場合の動作について第
１Ｏ図のフローチャートを用いて説明する。

量子化部に７の量子化部７１から出力される符号番号見
がスイッチ回路８０１を経てモードｌ符号化部８１内の
ゼロ判定回路８１１に読み込まれると（Ｐ−１）、ゼロ
判定回路８１１が符号番号文のぜひ判定を行なう（Ｐ−
２）、ステップ（Ｐ−２）の判定において文がゼロであ
れば、ゼロカウンタ８１３のゼロカウント値Ｚを＋１カ
ウントアツプしくＰ−３）、もし文かゼロでなければ、
ゼロカウント値２がゼロかどうかを判定する（Ｐ−４）
、ステップ（Ｐ−４）の判定において、ゼロカウント値
Ｚがゼロであれば符号番号旦およびこれとベアをなす極
性番号ｊをモート１ハフマン符号テーブル８１２によっ
て可変長符号り巧に変換して（ｐ−ｓ）端子８１５より
ｈｚｊ　を出力する（Ｐ−６）、ステップ（Ｐ−４）の
判定において、ゼロカウント値２がゼロでなければゼロ
カウント値ＺをＢｌ符号テーブル８１４によって可変長
符号ｒ８に変換しくＰ−７）、次にゼロカウント値２を
ゼロクリアしくＰ−８）、次に「８を端子８１５から出
力した後（Ｐ−９）ステップ（Ｐ−５）、ステップ（Ｐ
−６）により符号番号文、極性番号ｊに対する可変長符
号ｈｆｊを端子８１５へ出力する。。

上記の処理過程は以下に示す３つの過程に分類される。

（Ｐ−１） ↓ （Ｐ−２） （Ｐ−３）　　　　　　（Ｐ−４） （Ｐ−５）　　　　　　（Ｐ−７） ラン長　　　　　　　　　　↓　　　　　　　　　　　
↓カウント　　　　　　　　　　（Ｐ−６）　　　　　
　　　　（Ｐ−８）過程　　　　　　　　　　　↓ ハフマン符号　　　　　　　（Ｐ−９）化過程　　　　
　↓ （ｐ−ｓ） ↓ （Ｐ−６） ランレングス−ハフマン符号化過程 上記３つの処理過程のうちのいずれかが１プロ・ンク分
Ｘ個の成分（符号番号文）に対してくり返し行なわれる
（Ｐ−１０）、ｘ個目の成分に対する上記いずれかの処
理過程が終了するとゼロカウンタ８１３のゼロカウンタ
値２がゼロかどうかの判定が行なわれ（Ｐ−１１）、も
しゼロカウント値２がゼロでなければ、ランレングス−
ハフマン符号化過程の−うちのステップ（Ｐ−７）、（
Ｐ−８）、（Ｐ−９）を経た後、ｌブロック分の符号化
作業を終了する。

以上説明したように、符号モードｌの場合は符号化部！
８はＸ個の成分に対し、Ｘ個以下の可変長符号（ｈ９　
もしくは「ｔ）を出力する。

第１１図（イ）にモード０ハフマン符号テーブル８０２
の一例を示し、第１１図（ロ）にモード１ハフマン符号
テーブル８１２の一例を示す。

本例は各クラスに共通のハフマン符号を用いた例である
０本実施例のように一様量子化を行なう場合は各−クラ
スごとに最適なハフマン符号を用いたときと各クラスに
共通のハフマン符号を用いたときとて圧縮率に大きな違
いがないため、各クラスに共通のハフマン符号を用いる
ことによりよりシンプルな装置化が可能となる。

第１１図（ハ）はＢ１符号テーブル８１４の一例を示す
。

本例はゼロカウント値２に対して割り当てられるランレ
ングス符号に各クラス共通のＢｌ符号を用いた例である
０階調画像データを本方式で圧縮する場合の各ゼロラン
長の頻度分布はＢｌ符号に適した指数関数的分布となる
ため、Ｂｌ符号を用いることにより高い圧縮率を得るこ
とが可能となる。なＳ第１１図（イ）および（ハ）にお
いてＣ３よびＣは０かｌの値をとり、で≠Ｃを満足する
１ビツトの符号である。

次に、第８図（ロ）に示す符号化装置８′について説明
する。なお第８図（イ）の符号化装置！ｉｓと区別する
ため、符号化装置８′とする。

符号化装置８′は、モード０符号化部８０’と、モード
１符号化部８１’　と、モード選択部８２′とにより構
成されている。ここてモードＯ符号化部８０′およびモ
ートｌ符号化部８１’は第８図（イ）で説明したモート
０符号化部８０およびモード１符号化部８１と同様の機
能を持つ。

端子８０１’は第２量子化装置７′　（図示せず）と接
続されており、ここから符号番号文を読み込む、第２量
子化装置７′は第８図（イ）で説明した第２量子化装ｇ
１７と同様の機能を持つが、第２量子化装置７′はモー
ド番号ｙを符号化装置８′に対して出力しない。

以下に第８図（ロ）に示した符号化装置８′の動作につ
いて説明する。

まず端子８０１′から読み込まれた符号番号文はモード
０符号化部８０′とモードｌ符号化部８１′に送られ、
符号モードｌの符号化と符号モード０の符号化とが並行
して行なわれる。モード１符号化部８１′から出力され
る可変長符号ｈ「２と、モード０符号化部８０′から出
力される可変長符号ｈ　は、それぞれモード選択部８２
′内のモードｌ符号バッファ８２４′とモード０符号バ
ッファ８２３′に順次格納される。この際、モード１ビ
ツトカウンタ８２２′はモートｌ符号化部８１′から出
力されるすべての可変長符号の累積ビット数を求め、モ
ード０ビツトカウンタ８２１’はモード０符号化部８０
’から出力されるすべての可変長符号の累積ビット数を
求める。ｌブロック分の符号化が終了すると、モード選
択回路８２５′はモートｌビットカウンタ８２２′とモ
ードＯビットカ・ウンタ８２１′のカウント値（１ブロ
ック分の符号の累積ビット数）を比較する。

もし、モート０ビツトカウンタ８２１′のカウント値が
モード１ビツトカウンタ８２２′のカウント値より大き
ければ、端子８２７′に符号モート１　（ｙ＝１）を出
方し、モードｌ符号バッファ８２４′内の１ブロック分
の符号列を端子８２６′へ出力する。

一方、モードＯビットカウンタ８２１′のカウント値が
モード１ビツトカウンタ８２２′のカウント値以下であ
れば、端子８２７′に符号モートＯ（ｙ＝ｏ）を出方し
、モード０符号バッファ８２３′内の１ブロック分の符
号列を端子８２６′へ出力する。各ビットカウンタのカ
ウント値は、カウント値の比較が終了した時点でゼロク
リアされる。

第１２図は第８図におけるデータ読み出し回路７１２の
データ読み出し順序を示す。

階調画ｔ！４）変換係数は高周波成分はど振幅が小さく
なる傾向が強いため、ゼロに量子化される成分の発生す
る確率も高周波成分はど高くなる。

従って、第１２図（イ）もし欠は（ロ）に示すように、
低周波側から高周波方向に向かって量子化と符号化を行
なえば長いゼロランが発生する確率が高まり、有効なラ
ンレングス符号化を行なうことかできる。なお、量子化
終了成分番号がＸのときは、低周波側からＸ個の成分の
みを読み込み、ｘ＋１個目から２５５個目までの交流成
分は読み込みを行なわない。

第１３図に符号構成の一例を示す。

第１３図（イ）はｌフレームの画像全体を圧縮した結果
の符号例であり、ヘッダ部とそれに続く各ブロックの符
号とデータ終了符号から成る。

第１３図（ロ）はヘッダ部構成の一例であり、ブロック
サイズ（本例では１６）、画像ライン方向のブロック数
、画像カラム方向のブロック数および圧縮率番号Ｐが格
納されてい葛。

第１３図（ハ）は各ブロックの符号構成の一例であり、
クラス番号ｍｅ（本例では３ビツトの固定長符号）符号
モードｙ（固定長符号）、直流成分符号（固定長符号）
、それに続に交流成分符号列（可変長符号列）より成る
。交流成分符号列は同図（ニ）に示すようなｑ（Ｉ（１
≦９≦２５５）の符号より成る係数符号列（可変長符号
列ｈＩＬ、７Ｉ。

ｈｌｚｊｚ　、””　”１Ｊ１ｒ　）と同図（ホ）に示
すようなラン長符号゛（可変長符号ｒｚ）とが交互に並
ぶ構成となる。　　　　　・ 以下に本実施例に用いた各種パラメータの一例を示す、
なおＡｏ−Ａ、は、第６図に示した各カウンタの動作範
囲を示す定数である。

基本量子化幅ＷＯ＝ｏ、ｚｓ Ａ　ｏ　＝０−５０．　Ａ　Ｉ　＝　０．７５Ａ　ｔ　
＝　１．００．　Ａ　３＝　１．２５Ａ４　＝１．５０
．　ＡＩ！＝１．７５Ａ６　＝２．ＤＤ、　Ａｔ　＝２
．２５Ｓ、　＝Ｓ、　＝２００ 本例ではＰ；Ｏの場合圧縮率が１１５、Ｐ＝１の場合圧
縮率が１７１０前後となる。

なお上記パラメータは原画像の画素当りの情報量がｎビ
ット（本例ではｎ＝８）でブロックサイズがＮ　ｘ　Ｎ
−（本例ではＮ＝１６）のとき、プロッり画像をｆ　（
ｘ、ｙ）、変換係数行列なＦ　（ｕ。

■）で表わした２次元ディスクリートコサイン変換式（
次式に示す）を用いた場合の値である。

また本発明においては、２次元ディスクリートコサイン
変換装置３の代りに、他の直交変換装置、たとえば２次
完アダマール変換装置、スラント変換装置などを用いて
もよい、また本発明ではブロックサイズを１６ｘ１６の
サイズに限定するものではなく、８×８．３２Ｘ３２．
６４Ｘ６４などのサイズでも適応可能であり、また原画
像の１画素当りのビット数も８ビツトに限定するもので
はない、またランク分は装置５において、特定区間内の
係数番号ｋをカウントする際、特定区間を多数段けず、
１つの特定区間内に存在する係数番号にの個数の大小に
基づいてランク分けを行なうことも可能である。また、
本発明におけるランク分はパラメータを他のクラス分は
パラメータと組合わせてクラス分けを行うことも可能で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、ハフマン符号
とランレングス符号の両方を用いる符号化方式と、ハフ
マン符号だけ用いる符号化方式の２つの符号化方式を用
意し、ｌブロック分の変換係数（交流成分）を符号化す
る際、ｌブロック分の符号長が短くなる符号化方式を圧
縮度合と量子化幅の関数としてあらかじめ定めておくか
、もしくは、２つの符号化方式で符号死後符号長を比較
して符号長の短かくなる符号化方式を選択するかして、
各ブロックごとに符号化効率のよい符号化方式を選択す
ることによりむだのない圧縮を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による符号化方法を用いた階調画像デー
タ圧縮方法のブロック線図、第２図は第１図に示した第
１量子化装置の一例のブロック線図、第３図は変換係数
交流成分を量子化して得られる係数番号と極性番号を変
換係数の発生頻度との関係で示す図、第４図は第１図に
示したランク分は装置の一例のブロック線図、第５図（
イ）はカウンタ制御コード表、（ロ）はカウンタ制御コ
ートと各カウンタの対応関係を示す図、第６図はカウン
タ制御回路内の各カウンタの動作範囲を示す図、第７図
は比較回路の比較手順を示すフローチャート、第８図（
イ）は符号化前に符号化方式を選択する場合の第１図に
示した第２量子化装置および符号化装置の一例のブロッ
ク線図、同図（ロ）は符号化後に符号化方式を選択する
場合の符号化装置の他の例のブロック線図、第９図（イ
）および（ロ）は第８図に示した条件変換テーブル、（
ハ）は第８図に示した加算回路および除算回路をテーブ
ル化した場合の量子化オフ、セットαおよび量子化除数
β、第１Ｏ図は第１図に示した符号化装置によるモード
ｌの交流成分符号化手順を示すフローチャート、第ｊ１
図（イ）および（ロ）はそれぞれ第８図のハフマン符号
テーブルの一例、同図（ハ）は第８図のＢ１符号テーブ
ルの一例、第１２図（イ）および（ロ）は第８図のデー
タ読み出し回路におけるデータ読み出し順序を示す図、
第１３図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、は
符号構成の内容の一例を示す図である。 ｌ・・・フレームメモリ、２・・・読み出し装置、３・
・・２次元ディスクリートコサイン変換装置、４・・・
第１量子化装置、５・・・ランク分は装置、６・・・ブ
ロックバッファメモリ、７−・・第２量子化装置、８・
・・符号化部は

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタル化された階調画像データを複数のブロッ
   クに分割し、ブロックごとに直交変換を施して得られる
   変換係数を量子化し符号化する階調画像データの圧縮に
   おける符号化方法において、１つの成分に対して１つの
   可変長符号を割り当てる符号系列と成分の個数に対して
   １つの可変長符号を割り当てる符号系列の２つの符号系
   列を用いる第１の符号化方式と、１つの成分に対して１
   つの可変長符号を割り当てる符号系列のみを用いる第２
   の符号化方式とを用意し、各ブロック単位に、前記第１
   、第２の符号化方式のいずれかを選択し、選択した符号
   化方式を用いて符号化を行なうことを特徴とする階調画
   像データの圧縮における符号化方法。
2. （２）量子化時の量子化幅の関数と高周波成分のカット
   度合の関数のいずれか一方または両方として前記第１、
   第２の符号化方式のいずれかを用いるかを示したテーブ
   ルを持ち、符号化前に該テーブルを参照することにより
   符号化方式を決定することを特徴とする請求項１に記載
   の符号化方法。
3. （３）２通りの符号化方式で符号化を行ない、符号化後
   に符号長を比較し、符号長の短かい符号化方式を選択す
   る請求項１に記載の符号化方法。
4. （４）１つの成分に対して１つの可変長符号を割り当て
   る符号系列がハフマン符号系列である請求項１に記載の
   符号化方法。
5. （５）成分の個数に対して１つの可変長符号を割り当て
   る符号系列がＢ１符号系列である請求項１に記載の符号
   化方法。