JPH02161887A - 画像信号の符号化方式とその装置 - Google Patents
画像信号の符号化方式とその装置Info
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- JPH02161887A JPH02161887A JP63119845A JP11984588A JPH02161887A JP H02161887 A JPH02161887 A JP H02161887A JP 63119845 A JP63119845 A JP 63119845A JP 11984588 A JP11984588 A JP 11984588A JP H02161887 A JPH02161887 A JP H02161887A
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 56
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 14
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 238000013144 data compression Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
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- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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。
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)
本発明は画像信号の伝送時間を短縮する、あるいは蓄積
記憶容量を削減するための画像信号符号化装置、および
その方法に関する。
記憶容量を削減するための画像信号符号化装置、および
その方法に関する。
(従来の技術)
多値画像(例えば1画素8 bit、 258レベル)
に対するデータ圧縮方式には、情報保存型の符号化と情
報非保存型の符号化がある。情報保存型の符号化とは、
符号化の過程に量子化を含まないものを指し、符号化・
復号化の処理によって原画像と全く同一の画像を再生す
ることが可能であるが、高い圧縮率は得られない。一方
情報非保存型の符号化とは、符号化の過程でなんらかの
量子化処理を含むものを指し、符号化・復号化の処理に
よって再生画像は量子化雑音を含み画品質の劣化を伴う
が、高い圧縮率が得られる。
に対するデータ圧縮方式には、情報保存型の符号化と情
報非保存型の符号化がある。情報保存型の符号化とは、
符号化の過程に量子化を含まないものを指し、符号化・
復号化の処理によって原画像と全く同一の画像を再生す
ることが可能であるが、高い圧縮率は得られない。一方
情報非保存型の符号化とは、符号化の過程でなんらかの
量子化処理を含むものを指し、符号化・復号化の処理に
よって再生画像は量子化雑音を含み画品質の劣化を伴う
が、高い圧縮率が得られる。
情報非保存型の符号化の場合には一般に量子化歪(S/
N比)とデータ圧縮率(情報量)との関係で評価される
が、良好なS/N比対情報量の関係を実現するひとつの
方式として直交変換後の変換係数を量子化して可変長符
号化する方式がある。
N比)とデータ圧縮率(情報量)との関係で評価される
が、良好なS/N比対情報量の関係を実現するひとつの
方式として直交変換後の変換係数を量子化して可変長符
号化する方式がある。
この方式においては、一般に変換係数の電力が一部の変
換係数に集中するので、電力の大きな変換係数に対して
多くの情報量を割り当て、電力の小さい変換係数には少
ない情報量しか割り当てないという情報量の偏りを設け
ることにより、大幅な情報量の圧縮が可能となる。
換係数に集中するので、電力の大きな変換係数に対して
多くの情報量を割り当て、電力の小さい変換係数には少
ない情報量しか割り当てないという情報量の偏りを設け
ることにより、大幅な情報量の圧縮が可能となる。
また、通常の画像信号の分布は画像によって大幅に異な
っているが、この変換係数の分布は画像に依らずある一
定のモデルに従っている場合が多い。従って、このモデ
ルに基づいて設計した可変長符号を用いることにより、
画像に依らない情報量の圧縮が実現できる。
っているが、この変換係数の分布は画像に依らずある一
定のモデルに従っている場合が多い。従って、このモデ
ルに基づいて設計した可変長符号を用いることにより、
画像に依らない情報量の圧縮が実現できる。
さらに、多値画像の符号化方式として、プログレッシブ
符号化方式というものがある。このプログレッシブ符号
化方式とは、まず第1段階として画像全体の大まかな情
報を用いて粗い画像を表示し、順次段階的に細かな情報
を用いてより精密な画像を表示していく方法である。
符号化方式というものがある。このプログレッシブ符号
化方式とは、まず第1段階として画像全体の大まかな情
報を用いて粗い画像を表示し、順次段階的に細かな情報
を用いてより精密な画像を表示していく方法である。
このプログレッシブ符号化方式において、第1段階で用
いられる画像全体の大まか情報の情報量を少なくしてお
けば、通信における情報の伝送速度が遅い場合でも、と
りあえずまず第1段階として粗い画像を高速に表示する
ことができる。この第1段階としては粗い画像ではある
が画像全体が表示されるので、通常の画像を行単位に順
次精細な画像として復号してい(場合に比べて、より素
早く画像全体の情報を得ることができる。従って、伝送
速度が遅い場合でも利用者に与える負担を大幅に軽減で
きる。
いられる画像全体の大まか情報の情報量を少なくしてお
けば、通信における情報の伝送速度が遅い場合でも、と
りあえずまず第1段階として粗い画像を高速に表示する
ことができる。この第1段階としては粗い画像ではある
が画像全体が表示されるので、通常の画像を行単位に順
次精細な画像として復号してい(場合に比べて、より素
早く画像全体の情報を得ることができる。従って、伝送
速度が遅い場合でも利用者に与える負担を大幅に軽減で
きる。
また、細かな情報を受信するにつれて画像全体が徐々に
精細となって行くので、全ての情報を受信する以前に画
像の判別が可能となる。従って、大量の画像のなかから
必要な画像のみを検索したい場合、判別ができた時点で
情報の伝送を打ち切ることができるので、検索の効率を
大幅に向上できる。
精細となって行くので、全ての情報を受信する以前に画
像の判別が可能となる。従って、大量の画像のなかから
必要な画像のみを検索したい場合、判別ができた時点で
情報の伝送を打ち切ることができるので、検索の効率を
大幅に向上できる。
このようなプログレッシブ符号化方式は、直交変換を用
いた符号化方式を応用することにより、容易に実現でき
る。すなわち、全部の直交変換係数を伝送する代わりに
、まず直交変換係数の内で電力が集中しているもののみ
を画像全体について符号化して伝送する。そして、伝送
された直交変換係数のみを逆変換して、復号された画像
を表示する。
いた符号化方式を応用することにより、容易に実現でき
る。すなわち、全部の直交変換係数を伝送する代わりに
、まず直交変換係数の内で電力が集中しているもののみ
を画像全体について符号化して伝送する。そして、伝送
された直交変換係数のみを逆変換して、復号された画像
を表示する。
この場合、一部の直交変換係数のみを伝送しているので
、全部の直交変換係数を伝送する場合に比べて情報量は
はるかに小さくなる。従って、情報の伝送速度が遅い場
合でも、高速に伝送可能である。また、画像全体の情報
を伝送しているので、粗い画像ではあるが画像全体を表
示することができる。
、全部の直交変換係数を伝送する場合に比べて情報量は
はるかに小さくなる。従って、情報の伝送速度が遅い場
合でも、高速に伝送可能である。また、画像全体の情報
を伝送しているので、粗い画像ではあるが画像全体を表
示することができる。
そして、順次残りの直交変換係数を伝送することにより
、より精細な復号画像を得ることができる。
、より精細な復号画像を得ることができる。
また、このようなプログレッシブな符号化方式に対して
、通常の行単位に順次画像を符号化して復号化する方式
を、シーケンシャルな符号化方式と呼ぶ。この方式を実
現するためには、最初から全部の直交変換係数を符号化
すれば良い。
、通常の行単位に順次画像を符号化して復号化する方式
を、シーケンシャルな符号化方式と呼ぶ。この方式を実
現するためには、最初から全部の直交変換係数を符号化
すれば良い。
(発明が解決しようとする問題点)
このような直交変換係数を量子化して可変長符号化する
方式を用いる場合、プログレッシブとシーケンシャルと
両方の符号化方式を実現したいという要求が生じる。例
えば、画像を符号化して符号を蓄積しておいて、必要に
応じて蓄積された符号を読み出して利用するような場合
には、シーケンシャル符号化方式で十分である。しかし
ながら、このように蓄積された画像の情報を伝送する場
合には、プログレッシブ符号化方式での伝送が必要にな
る。
方式を用いる場合、プログレッシブとシーケンシャルと
両方の符号化方式を実現したいという要求が生じる。例
えば、画像を符号化して符号を蓄積しておいて、必要に
応じて蓄積された符号を読み出して利用するような場合
には、シーケンシャル符号化方式で十分である。しかし
ながら、このように蓄積された画像の情報を伝送する場
合には、プログレッシブ符号化方式での伝送が必要にな
る。
ところが、直交変換係数を量子化して可変長符号化する
方式を用いて、プログレッシブまたはシーケンシャルな
符号化方式を実現しようとする場合、それぞれに対応す
る符号の構成は大きく異なってしまう。そこで両方の符
号化方式を利用するためには、それぞれの符号化方式に
対応する符号を別々に蓄積しておかなければならなくな
ってしまう。すなわち、1つの画像に対してプログレッ
シブ用とシーケンシャル用との2つの符号を蓄積するこ
とになり、画像情報を蓄積するための容量を浪費してし
まうという問題点がある。
方式を用いて、プログレッシブまたはシーケンシャルな
符号化方式を実現しようとする場合、それぞれに対応す
る符号の構成は大きく異なってしまう。そこで両方の符
号化方式を利用するためには、それぞれの符号化方式に
対応する符号を別々に蓄積しておかなければならなくな
ってしまう。すなわち、1つの画像に対してプログレッ
シブ用とシーケンシャル用との2つの符号を蓄積するこ
とになり、画像情報を蓄積するための容量を浪費してし
まうという問題点がある。
また、伝送速度に応じてプログレッシブの方法を変化さ
せたいという要求もある。例えば、伝送速度がある程度
高速の場合には、最初の第1段階から多くの直交変換係
数を符号化して、多くの情報を伝送してしまうことがで
きる。しかし、伝送速度が非常に低速の場合には、最初
の第1段階では少しの直交変換係数のみを符号化して画
像全体の非常に大まかな情報のみを少ない情報量で伝送
すべきとなる。しかしながら、あらかじめプログレッシ
ブ用の符号を蓄積しておくためには、最初に送るべき直
交変換係数の個数などを固定しておかなければならず、
このような伝送速度に応じた符号化を実現できない。
せたいという要求もある。例えば、伝送速度がある程度
高速の場合には、最初の第1段階から多くの直交変換係
数を符号化して、多くの情報を伝送してしまうことがで
きる。しかし、伝送速度が非常に低速の場合には、最初
の第1段階では少しの直交変換係数のみを符号化して画
像全体の非常に大まかな情報のみを少ない情報量で伝送
すべきとなる。しかしながら、あらかじめプログレッシ
ブ用の符号を蓄積しておくためには、最初に送るべき直
交変換係数の個数などを固定しておかなければならず、
このような伝送速度に応じた符号化を実現できない。
本発明は、シーケンシャル用の符号を蓄積しておき、画
像情報の伝送の際にこれを復号してプログレッシブ用の
符号を生成することで、画像情報を効率良(蓄積してお
くことができ、しかも伝送速度に応じたプログレッシブ
符号化を実現できる、画像信号の符号化方式とその装置
を提供することを目的とする。
像情報の伝送の際にこれを復号してプログレッシブ用の
符号を生成することで、画像情報を効率良(蓄積してお
くことができ、しかも伝送速度に応じたプログレッシブ
符号化を実現できる、画像信号の符号化方式とその装置
を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明の画像信号の符号化方式は、複数の画素からなる
ブロック単位で画像信号を読み出し、上記ブロック単位
に直交変換を施して複数の変換係数を求め、上記変換係
数を量子化して各変換係数に対応する量子化インデック
スを求め、上記量子化インデックスを可変長符号化して
生成される符号を蓄積しておき、画像情報を複数のステ
ージに分割して伝送する際に各ステージにおいて伝送す
べき符号の1ブロック当りの個数を与え、上記符号を読
み出して量子化インデックスを復号し、上記の各ステー
ジにおいて上記の各ブロック毎にそのブロック内の符号
化されていない量子化インデックスを可変長符号化して
符号を生成し、各ブロック毎に生成される符号がそのス
テージに対応する上記個数に達するかまたはそのブロッ
クの全ての量子化インデックスを符号化するまで上記符
号を生成し、上記の各ステージ毎に生成された符号を全
ブロックについて伝送する手段で構成される。
ブロック単位で画像信号を読み出し、上記ブロック単位
に直交変換を施して複数の変換係数を求め、上記変換係
数を量子化して各変換係数に対応する量子化インデック
スを求め、上記量子化インデックスを可変長符号化して
生成される符号を蓄積しておき、画像情報を複数のステ
ージに分割して伝送する際に各ステージにおいて伝送す
べき符号の1ブロック当りの個数を与え、上記符号を読
み出して量子化インデックスを復号し、上記の各ステー
ジにおいて上記の各ブロック毎にそのブロック内の符号
化されていない量子化インデックスを可変長符号化して
符号を生成し、各ブロック毎に生成される符号がそのス
テージに対応する上記個数に達するかまたはそのブロッ
クの全ての量子化インデックスを符号化するまで上記符
号を生成し、上記の各ステージ毎に生成された符号を全
ブロックについて伝送する手段で構成される。
また、本発明の画像信号符号化装置は、複数の画素から
なるブロック単位で画像信号を読み出すブロック読み出
し部と、上記ブロック単位に直交変換を施して複数の変
換係数を求める直交変換部と、上記変換係数を量子化し
て各変換係数に対応する量子化インデックスを出力する
量子化部と、上記画像信号を符号化し蓄積する際には上
記ブロックの上記量子化インデックスの先頭位置を符号
化の開始位置として出力し画像情報を複数のステージに
分割して伝送する際には各ステージにおいて上記の各ブ
ロック毎にそのブロック内の符号化されていない量子化
インデックスの先頭位置を符号化の開始位置として出力
する開始位置出力部と、上記開始位置から上記量子化イ
ンデックスを可変符号化して符号を出力する符号化部と
、上記符号化部から出力される符号を蓄積する符号蓄積
部と、上記符号化部から出力される符号を伝送する符号
伝送部と、上記符号蓄積部に蓄積された符号を復号して
量子化インデックスを出力する復号化部と、上記の各ス
テージにおいて伝送すべき符号の1ブロック当りの個数
を記憶する個数記憶部と、上記画像信号を符号化し蓄積
する際には上記ブロックの全ての量子化インデlクスを
符号化するよう上記符号化部を制御し、上記画像情報を
複数のステージに分割して伝送する際には上記の各ステ
ージにおいて各ブロック毎に生成される符号がそのステ
ージに対応する上記個数に達するかまたはそのブロック
の全ての量子化インデックスを符号化するまで上記符号
を生成するよう上記符号化部を制御する制御部とで構成
される。
なるブロック単位で画像信号を読み出すブロック読み出
し部と、上記ブロック単位に直交変換を施して複数の変
換係数を求める直交変換部と、上記変換係数を量子化し
て各変換係数に対応する量子化インデックスを出力する
量子化部と、上記画像信号を符号化し蓄積する際には上
記ブロックの上記量子化インデックスの先頭位置を符号
化の開始位置として出力し画像情報を複数のステージに
分割して伝送する際には各ステージにおいて上記の各ブ
ロック毎にそのブロック内の符号化されていない量子化
インデックスの先頭位置を符号化の開始位置として出力
する開始位置出力部と、上記開始位置から上記量子化イ
ンデックスを可変符号化して符号を出力する符号化部と
、上記符号化部から出力される符号を蓄積する符号蓄積
部と、上記符号化部から出力される符号を伝送する符号
伝送部と、上記符号蓄積部に蓄積された符号を復号して
量子化インデックスを出力する復号化部と、上記の各ス
テージにおいて伝送すべき符号の1ブロック当りの個数
を記憶する個数記憶部と、上記画像信号を符号化し蓄積
する際には上記ブロックの全ての量子化インデlクスを
符号化するよう上記符号化部を制御し、上記画像情報を
複数のステージに分割して伝送する際には上記の各ステ
ージにおいて各ブロック毎に生成される符号がそのステ
ージに対応する上記個数に達するかまたはそのブロック
の全ての量子化インデックスを符号化するまで上記符号
を生成するよう上記符号化部を制御する制御部とで構成
される。
(作用)
本発明の画像信号の符号化方式について説明する。
まず、複数の画素からなるブロック単位で画像信号を読
み出す。このブロックとしては、n X n画素からな
る正方形のブロックを用いる場合が多い。
み出す。このブロックとしては、n X n画素からな
る正方形のブロックを用いる場合が多い。
次に、このブロック単位に直交変換を施して複数の変換
係数を求める。この直交変換としては、2次元の離散コ
サイン変換やアダマール変換など、任意の直交変換を用
いることができる。もしnXn画素からなる正方形のブ
ロックを用いた場合、この複数の変換係数も1ブロック
当たりn×n個となる。
係数を求める。この直交変換としては、2次元の離散コ
サイン変換やアダマール変換など、任意の直交変換を用
いることができる。もしnXn画素からなる正方形のブ
ロックを用いた場合、この複数の変換係数も1ブロック
当たりn×n個となる。
そして、各変換係数をあらかじめ与えられた量子化ステ
ップで割ることにより量子化を行い、各変換係数に対応
する量子化インデックスを求める。ただし、ここでは全
ての変換係数を同一の量子化ステップで量子化すること
にするが、各変換係数のブロック内での位置に応じて、
異なる量子化ステップを用いることもできる。
ップで割ることにより量子化を行い、各変換係数に対応
する量子化インデックスを求める。ただし、ここでは全
ての変換係数を同一の量子化ステップで量子化すること
にするが、各変換係数のブロック内での位置に応じて、
異なる量子化ステップを用いることもできる。
こうして求められた量子化インデックスを可変長符号化
して、生成される符号を蓄積しておく。
して、生成される符号を蓄積しておく。
この量子化インデックスを可変長符号化する方法として
は、ブロック内の全ての量子化インデックスをそれぞれ
個別に可変長符号化する方法が一般的だが、その他にも
有意な量子化インデックス(0でない量子化インデック
ス)のブロック内での位置と大きさとを可変長符号化す
る方法や、まずブロック内の量子化インデックスをジグ
ザグにスキャンして連続するOの量子化インデックスを
る。
は、ブロック内の全ての量子化インデックスをそれぞれ
個別に可変長符号化する方法が一般的だが、その他にも
有意な量子化インデックス(0でない量子化インデック
ス)のブロック内での位置と大きさとを可変長符号化す
る方法や、まずブロック内の量子化インデックスをジグ
ザグにスキャンして連続するOの量子化インデックスを
る。
これらの方法の一例は、例えば文献1:太田睦、古閑敏
夫著、「動き補償フレーム間ハイブリッド符号化方式に
おける各種不等長符号化の比較」、昭和61年度電子通
信学会通信部門全国大会講演論文集、分冊1.1−20
6頁や、文献2:坪井幸利、岡本貞二著、「カラー静止
画像符号化におけるエントロピー符号化の各種方式の比
較検討」、画像符号化シンポジウム、第2回シンポジウ
ム試料、71−72頁などに述べられている。
夫著、「動き補償フレーム間ハイブリッド符号化方式に
おける各種不等長符号化の比較」、昭和61年度電子通
信学会通信部門全国大会講演論文集、分冊1.1−20
6頁や、文献2:坪井幸利、岡本貞二著、「カラー静止
画像符号化におけるエントロピー符号化の各種方式の比
較検討」、画像符号化シンポジウム、第2回シンポジウ
ム試料、71−72頁などに述べられている。
このように蓄積された画像情報をプログレッシブ符号化
の形態で複数のステージに分割して伝送する際には、ま
ず各ステージにおいて伝送すべき符号の1ブロック当り
の個数を、あらかじめ定めておく。ただし、このように
個数をあらかじめ定めておく代わりに、画像の統計量や
画像情報の伝送速度に合わせて決定することもできる。
の形態で複数のステージに分割して伝送する際には、ま
ず各ステージにおいて伝送すべき符号の1ブロック当り
の個数を、あらかじめ定めておく。ただし、このように
個数をあらかじめ定めておく代わりに、画像の統計量や
画像情報の伝送速度に合わせて決定することもできる。
次に、蓄積された符号を読み出して、量子化イデックス
を復号する。そして、ブーツク内の複数の量子化インデ
ックスを可変長符号化して符号を生成し、第1ステージ
として定められた1プロ、ンク当りの個数の符号を伝送
する。このような符号の伝送を全ブロックについて実行
し、第1ステージを終了する。
を復号する。そして、ブーツク内の複数の量子化インデ
ックスを可変長符号化して符号を生成し、第1ステージ
として定められた1プロ、ンク当りの個数の符号を伝送
する。このような符号の伝送を全ブロックについて実行
し、第1ステージを終了する。
ところで、一般に量子化インデックスの可変長符号化方
法を用いた場合、1つの符号で表される量子化インデッ
クスの個数は異なっている。例えば、ゼロランを用いた
場合に1つの符号は1つのゼロランの長さを示している
が、1つのゼロランは連続する0の量子化インデックス
を示しており、その0の量子化インデックスの個数はま
ちまちである。
法を用いた場合、1つの符号で表される量子化インデッ
クスの個数は異なっている。例えば、ゼロランを用いた
場合に1つの符号は1つのゼロランの長さを示している
が、1つのゼロランは連続する0の量子化インデックス
を示しており、その0の量子化インデックスの個数はま
ちまちである。
従って、第1ステージとして各ブロック毎に定められた
個数の符号を伝送すると、符号化されて伝送される量子
化インデックスの個数は一般にブロック毎に異なること
になる。
個数の符号を伝送すると、符号化されて伝送される量子
化インデックスの個数は一般にブロック毎に異なること
になる。
そこで第2ステージでは、各ブロックについて第1ステ
ージでは符号化されなかった量子化インデックスを可変
長符号化して、あらかじめ第2ステージとして定められ
た1ブロック当りの個数の符号を全ブロックについて伝
送する。以下のステージでも同様である。
ージでは符号化されなかった量子化インデックスを可変
長符号化して、あらかじめ第2ステージとして定められ
た1ブロック当りの個数の符号を全ブロックについて伝
送する。以下のステージでも同様である。
このような量子化インデックスの可変長符号化方法を用
いた場合、一般に各ブロック毎の符号の個数は一致しな
い。例えば、各ブロックの量子化インデックスの個数は
等しいが、ゼロランの長さを用いた場合に1つの符号で
示される量子化インデックスの数は符号毎に異なってい
るので、ゼロランの長さを用いて符号化すればブロック
毎の符号の個数は異なることになる。
いた場合、一般に各ブロック毎の符号の個数は一致しな
い。例えば、各ブロックの量子化インデックスの個数は
等しいが、ゼロランの長さを用いた場合に1つの符号で
示される量子化インデックスの数は符号毎に異なってい
るので、ゼロランの長さを用いて符号化すればブロック
毎の符号の個数は異なることになる。
従って、ブロックによってはそのステージとして定めら
れた個数の符号を生成する前にブロックの全ての量子化
インデックスの符号化が終了してしまう場合がある。そ
のような場合は、ブロック全ての量子化インデックスを
符号化するまで可変長符号化を行って符号を生成して伝
送し、そのブロックの処理を終了する。これにより、そ
のブロックについては定められた個数よりも少ない符号
しか伝送されないが、復号化側でもそのブロックの全て
の量子化インデックスが復号できた段階でそのブロック
の符号の伝送が終了したことが分かるので、正しく復号
化処理を実行できる。
れた個数の符号を生成する前にブロックの全ての量子化
インデックスの符号化が終了してしまう場合がある。そ
のような場合は、ブロック全ての量子化インデックスを
符号化するまで可変長符号化を行って符号を生成して伝
送し、そのブロックの処理を終了する。これにより、そ
のブロックについては定められた個数よりも少ない符号
しか伝送されないが、復号化側でもそのブロックの全て
の量子化インデックスが復号できた段階でそのブロック
の符号の伝送が終了したことが分かるので、正しく復号
化処理を実行できる。
また、そのステージよりも以前のステージで全ての量子
化インデックスを符号化してしまい全ての符号を伝送し
てしまったブロックについては、符号を伝送しない。こ
のような場合にも、やはり復号化側ではそのブロックの
全ての符号がそれ以前のステージで伝送されたことが分
かっているので、正しく復号化処理を実行できる。
化インデックスを符号化してしまい全ての符号を伝送し
てしまったブロックについては、符号を伝送しない。こ
のような場合にも、やはり復号化側ではそのブロックの
全ての符号がそれ以前のステージで伝送されたことが分
かっているので、正しく復号化処理を実行できる。
復号側では、まず第1ステージで伝送された符号から復
号される量子化インデックスに基づいて画像の復号を行
い、粗い画像を表示する。そして、第2、第3のステー
ジの情報を得ることにより、順次精細な画像を復号して
表示する。
号される量子化インデックスに基づいて画像の復号を行
い、粗い画像を表示する。そして、第2、第3のステー
ジの情報を得ることにより、順次精細な画像を復号して
表示する。
このように各ステージで1ブロック当りで定められた個
数の符号を伝送することにより、プログレッシブな符号
化が実現できる。
数の符号を伝送することにより、プログレッシブな符号
化が実現できる。
(実施例)
以下、図面により本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明の画像信号の符号化方式を実現する符号
化装置の一例を示すブロック図である。
化装置の一例を示すブロック図である。
なお、以下の説明では直交変換として2次元の離散コサ
イン変換を用いているが、アダマール変換などの直交変
換を用いることも可能である。
イン変換を用いているが、アダマール変換などの直交変
換を用いることも可能である。
第1図に示すように、ブロック読み出し部1によってD
CT変換を行うブロック単位に画像信号を読み出す。例
えば、1画素当たり 8bitの画像信号を縦8画素、
横8画素の計64画素を1ブロツクとして読み出す。そ
して、DCT変換部2は読み出された1ブロツク分の画
像信号101の2次元離散コサイン変換を行い、8×8
個の変換係数102を計算する。
CT変換を行うブロック単位に画像信号を読み出す。例
えば、1画素当たり 8bitの画像信号を縦8画素、
横8画素の計64画素を1ブロツクとして読み出す。そ
して、DCT変換部2は読み出された1ブロツク分の画
像信号101の2次元離散コサイン変換を行い、8×8
個の変換係数102を計算する。
こうして計算された変換係数102を受けて、量子化部
3は変換係数102をあらかじめ与えられた量子化ステ
ップで割ることにより量子化を行い、各変換係数102
に対応する量子化インデックス103を出力する。ただ
し、ここでは全ての変換係数を同一の量子化ステップで
量子化することにするが、各変換係数102のブロック
内での位置に応じて、異なる量子化ステップを用いるこ
ともできる。
3は変換係数102をあらかじめ与えられた量子化ステ
ップで割ることにより量子化を行い、各変換係数102
に対応する量子化インデックス103を出力する。ただ
し、ここでは全ての変換係数を同一の量子化ステップで
量子化することにするが、各変換係数102のブロック
内での位置に応じて、異なる量子化ステップを用いるこ
ともできる。
次に開始位置出力部4は、符号化の開始位置104とし
てブロックの量子化インデックス103の先頭を示す値
として“1′を符号化部5に出力する。
てブロックの量子化インデックス103の先頭を示す値
として“1′を符号化部5に出力する。
第2図(a)(b)は、ブロック内の複数の量子化イン
デックスを符号化する方法を示す説明図である。第2図
(a)は符号化部5がブロック内の量子化インデックス
103を読み出す順番を示している。符号化の際には、
符号化部5は開始位置出力部4から得られる開始位置1
04で示される量子化インデックス103を先頭として
、第2図(a)で示される順番に量子化インデックス1
03が読み出す。この場合は、開始位置出力部4から開
始位置104として“1”が出力されるので、符号化部
5はブロックの先頭の量子化インデックス103から読
み出すことになる。
デックスを符号化する方法を示す説明図である。第2図
(a)は符号化部5がブロック内の量子化インデックス
103を読み出す順番を示している。符号化の際には、
符号化部5は開始位置出力部4から得られる開始位置1
04で示される量子化インデックス103を先頭として
、第2図(a)で示される順番に量子化インデックス1
03が読み出す。この場合は、開始位置出力部4から開
始位置104として“1”が出力されるので、符号化部
5はブロックの先頭の量子化インデックス103から読
み出すことになる。
そして符号化部5は、これらの量子化インデックス10
3の可変長符号化を行い、符号105を生成して出力す
る。この量子化インデックス103の可変長符号化方法
は、文献1や文献2に示されている。
3の可変長符号化を行い、符号105を生成して出力す
る。この量子化インデックス103の可変長符号化方法
は、文献1や文献2に示されている。
この可変長符号化において、符号化部5は制御部10の
制御により、各ブロックの全ての量子化インデックス1
03を符号化して符号105を出力する。こうして出力
された符号105は、符号蓄積部6に蓄積される。
制御により、各ブロックの全ての量子化インデックス1
03を符号化して符号105を出力する。こうして出力
された符号105は、符号蓄積部6に蓄積される。
画像情報を複数のステージに分割して伝送する隙には、
個数記憶部8に、各ステージにおいて伝送すべき符号の
1ブロック当りの個数108をあらかじめ記憶させてお
く。そして、まず符号蓄積部6に蓄積された符号105
を読み出して、復号化部7において符号105の復号処
理を行い量子化インデックス107を復号する。この量
子化インデックス107は、量子化インデックス103
と同一のものである。
個数記憶部8に、各ステージにおいて伝送すべき符号の
1ブロック当りの個数108をあらかじめ記憶させてお
く。そして、まず符号蓄積部6に蓄積された符号105
を読み出して、復号化部7において符号105の復号処
理を行い量子化インデックス107を復号する。この量
子化インデックス107は、量子化インデックス103
と同一のものである。
次に、制御部10は第1ステージに対応する個数108
を読み出して、符号化部5の制御を行う。同時に開始位
置出力部4からは、第1ステージにおいてはブロックの
先頭の量子化インデックス107を示す値として“1”
が開始位置104として出力される。
を読み出して、符号化部5の制御を行う。同時に開始位
置出力部4からは、第1ステージにおいてはブロックの
先頭の量子化インデックス107を示す値として“1”
が開始位置104として出力される。
この開始位置104を受けた符号化部5は、制御部10
に制御されて量子化インデックス107の符号化を行い
、符号115を出力する。この際に、制御部10は符号
化部5での可変符号化処理を制御し、各ブロック毎に生
成される符号115が第1ステージに対応する個数10
8に達すると、そのブロックの符号化処理を終了させて
、次のブロックの符号化処理を開始させる。また、個数
108に達する前にそのブロックの全ての量子化インデ
ックス107を符号化した場合には、やはりそのブロッ
クの符号化処理を終了させて、次のブロックの符号化処
理を開始させる。
に制御されて量子化インデックス107の符号化を行い
、符号115を出力する。この際に、制御部10は符号
化部5での可変符号化処理を制御し、各ブロック毎に生
成される符号115が第1ステージに対応する個数10
8に達すると、そのブロックの符号化処理を終了させて
、次のブロックの符号化処理を開始させる。また、個数
108に達する前にそのブロックの全ての量子化インデ
ックス107を符号化した場合には、やはりそのブロッ
クの符号化処理を終了させて、次のブロックの符号化処
理を開始させる。
このように符号化部5で生成された符号115は、符号
伝送部9を通じて伝送される。そして、全てのブロック
の符号115を伝送して第1ステージを終了する。
伝送部9を通じて伝送される。そして、全てのブロック
の符号115を伝送して第1ステージを終了する。
また開始位置出力部4は、第2図(b)に示すように符
号化部5で第1ステージの符号化を終了した量子化イン
デックス107の次の量子化インデックス107の位置
を、次のステージでの開始位置104としてブロック毎
に記憶する。ただし、第1ステージでブロック内の全て
の量子化インデックス107を符号化してしまった場合
には、最後の量子化インデックス107の次の値として
“65”を記憶する。
号化部5で第1ステージの符号化を終了した量子化イン
デックス107の次の量子化インデックス107の位置
を、次のステージでの開始位置104としてブロック毎
に記憶する。ただし、第1ステージでブロック内の全て
の量子化インデックス107を符号化してしまった場合
には、最後の量子化インデックス107の次の値として
“65”を記憶する。
次に第2ステージにおいては、制御部10は第2ステー
ジに対応する伝送すべき符号の1ブロック当りの個数1
08を個数記憶部8から読み出して、第1ステージと同
様に符号化部5を制御して、符号115を伝送する。
ジに対応する伝送すべき符号の1ブロック当りの個数1
08を個数記憶部8から読み出して、第1ステージと同
様に符号化部5を制御して、符号115を伝送する。
たたし、開始位置出力部4からは開始位置104として
第1ステージで符号化を終了した量子化インデックス1
07の次の量子化インデックス107を示す値が出力さ
れているので、まだ符号化していない量子化インデック
ス107のみを符号化することができる。また、第1ス
テージで符号化を終了してしまったブロックについては
、開始位置104として“65”が出力されるので、こ
のブロックについては符号化処理を行わずに次のブロッ
クの符号化処理を開始する。
第1ステージで符号化を終了した量子化インデックス1
07の次の量子化インデックス107を示す値が出力さ
れているので、まだ符号化していない量子化インデック
ス107のみを符号化することができる。また、第1ス
テージで符号化を終了してしまったブロックについては
、開始位置104として“65”が出力されるので、こ
のブロックについては符号化処理を行わずに次のブロッ
クの符号化処理を開始する。
このように符号化部5で生成された符号115は、符号
伝送部9を通じて伝送される。そして、全てのブロック
の符号115を伝送して第2ステージを終了する。
伝送部9を通じて伝送される。そして、全てのブロック
の符号115を伝送して第2ステージを終了する。
なお、開始位置出力部4では第1ステージと同様の処理
により、次のステージでの開始位置104が更新されて
記憶される。
により、次のステージでの開始位置104が更新されて
記憶される。
以下のステージでも第2ステージと同様の処理を行い、
最終ステージの処理を行ってから画像情報の伝送処理を
終了する。
最終ステージの処理を行ってから画像情報の伝送処理を
終了する。
なお、ここでは各バンドを符号化する毎に符号化部7で
符号105の復号処理を行って量子化インデックス10
7を復号するものとした。その代わりに、復号化部7に
量子化インデックス107のメモリを設けておき、第1
ステージのみこの復号処理を行い、以下のステージでは
このメモリに記憶された量子化インデックス107を用
いることもできる。
符号105の復号処理を行って量子化インデックス10
7を復号するものとした。その代わりに、復号化部7に
量子化インデックス107のメモリを設けておき、第1
ステージのみこの復号処理を行い、以下のステージでは
このメモリに記憶された量子化インデックス107を用
いることもできる。
また、開始位置出力部4は各ステージでの符号化を終了
した量子化インデックス107の次の量子化インデック
ス107の位置を、次のステージでの開始位置104と
してブロック毎に記憶するものとした。このように記憶
する代わりに、まず個数記憶部8から各ステージでの個
数を読み出し、各ブロックの先頭の量子化インデックス
107から読み出して符号化と同様の処理を行い、その
ステージでの開始位置104を各ブロック毎に求めても
良い。
した量子化インデックス107の次の量子化インデック
ス107の位置を、次のステージでの開始位置104と
してブロック毎に記憶するものとした。このように記憶
する代わりに、まず個数記憶部8から各ステージでの個
数を読み出し、各ブロックの先頭の量子化インデックス
107から読み出して符号化と同様の処理を行い、その
ステージでの開始位置104を各ブロック毎に求めても
良い。
ここで、符号蓄積部6に蓄積された符号105は全ての
量子化インデックス103を符号化したものであるので
、シーケンシャル用の符号となっており、この符号をそ
のまま復号すれば、シーケンシャルな画像の復号が実行
できる。
量子化インデックス103を符号化したものであるので
、シーケンシャル用の符号となっており、この符号をそ
のまま復号すれば、シーケンシャルな画像の復号が実行
できる。
また、画像情報の伝送の際には、各ステージ毎に量子化
インデックス107を符号化して伝送しているので、こ
れを逆変換して復号することによリプログレッシブな画
像の伝送および復号が実行できる。
インデックス107を符号化して伝送しているので、こ
れを逆変換して復号することによリプログレッシブな画
像の伝送および復号が実行できる。
さらに、符号蓄積部6に蓄積された符号105をそのま
ま伝送すれば、/−ケンシャルな画像の伝送および復号
も実行できる。
ま伝送すれば、/−ケンシャルな画像の伝送および復号
も実行できる。
このように、シーケンシャル用の符号を蓄積しておくの
みで、シーケンシャルとプログレッシブの両方を実現す
ることができる。
みで、シーケンシャルとプログレッシブの両方を実現す
ることができる。
また、個数記憶部8に記憶された個数を変化させること
により、プログレッシブに画像情報を伝送する際の各ス
テージで伝送する情報量や、画像が段階的に精細となる
様子を自由に設定できる。
により、プログレッシブに画像情報を伝送する際の各ス
テージで伝送する情報量や、画像が段階的に精細となる
様子を自由に設定できる。
従って、様々な伝送速度や画像を対象とした場合でも、
それに応じたプログレッシブ符号化方式を実現できる。
それに応じたプログレッシブ符号化方式を実現できる。
以上の説明においてはブロックサイズを8×8として説
明したが、別のサイズや形状を用いても差し支え無い。
明したが、別のサイズや形状を用いても差し支え無い。
また、以上の説明においては画像信号として特に規定は
していないが、多値の白黒画像、RGBの各カラー成分
画像、Y・(R−Y) (B−Y)等の輝度e色差
信号は、すべてこの画像信号の中に含まれる。同様に、
テレビジョン信号等の動画像におけるフレーム間差分信
号においても適用でき、十分な効果を得ることができる
。このフレーム間差分信号については、文献3:「テレ
ビジョン バンドウィドス コンプレッション トラン
スミッション バイ モーション モンペンセイティド
インターフレーム コーディング(Televlsl
on Bandwidth Compression
transmlsston byMotlon−com
pensated Interframe Codin
g)Jアイ・イー−イー・イー コミニュケーションマ
ガジン(IEEE Co■unlca口on Maga
zfn、e)誌、1982年11月号、24−30頁に
詳細に述べられている。
していないが、多値の白黒画像、RGBの各カラー成分
画像、Y・(R−Y) (B−Y)等の輝度e色差
信号は、すべてこの画像信号の中に含まれる。同様に、
テレビジョン信号等の動画像におけるフレーム間差分信
号においても適用でき、十分な効果を得ることができる
。このフレーム間差分信号については、文献3:「テレ
ビジョン バンドウィドス コンプレッション トラン
スミッション バイ モーション モンペンセイティド
インターフレーム コーディング(Televlsl
on Bandwidth Compression
transmlsston byMotlon−com
pensated Interframe Codin
g)Jアイ・イー−イー・イー コミニュケーションマ
ガジン(IEEE Co■unlca口on Maga
zfn、e)誌、1982年11月号、24−30頁に
詳細に述べられている。
(発明の効果)
以上述べたように本発明の画像信号の符号化方式および
その装置を用いることにより、シーケンシャル用の符号
を蓄積しておき、画像情報の伝送の際にこれを復号して
プログレッシブ用の符号を生成できる。従って、画像情
報を効率良く蓄積しておくことができ、しかも伝送速度
に応じたプログレッシブ符号化を実現できる。
その装置を用いることにより、シーケンシャル用の符号
を蓄積しておき、画像情報の伝送の際にこれを復号して
プログレッシブ用の符号を生成できる。従って、画像情
報を効率良く蓄積しておくことができ、しかも伝送速度
に応じたプログレッシブ符号化を実現できる。
第1図は本発明の画像信号の符号化方式を実現する符号
化装置の一例を示すブロック図、第2図(a)(b)は
、ブロック内の複数の量子化インデックスを符号化する
方法を示す説明図である。 図において、 1・・・ブロック読み出し部、2・・・DCT変換部、
3・・・量子化部、4・・・開始位置出力部、5・・・
符号化部、6・・・符号蓄積部、7・・・復号化部、8
・・・個数記憶部、9・・・符号伝送部、10・・・制
御部。
化装置の一例を示すブロック図、第2図(a)(b)は
、ブロック内の複数の量子化インデックスを符号化する
方法を示す説明図である。 図において、 1・・・ブロック読み出し部、2・・・DCT変換部、
3・・・量子化部、4・・・開始位置出力部、5・・・
符号化部、6・・・符号蓄積部、7・・・復号化部、8
・・・個数記憶部、9・・・符号伝送部、10・・・制
御部。
Claims (2)
- (1)複数の画素からなるブロック単位で画像信号を読
み出し、上記ブロック単位に直交変換を施して複数の変
換係数を求め、上記変換係数を量子化して各変換係数に
対応する量子化インデックスを求め、上記量子化インデ
ックスを可変長符号化して生成される符号を蓄積してお
き、画像情報を複数のステージに分割して伝送する際に
各ステージにおいて伝送すべき符号の1ブロック当りの
個数を与え、上記符号を読み出して量子化インデックス
を復号し、上記の各ステージにおいて上記の各ブロック
毎にそのブロック内の符号化されていない量子化インデ
ックスを可変長符号化して符号を生成し、各ブロック毎
に生成される符号がそのステージに対応する上記個数に
達するかまたはそのブロックの全ての量子化インデック
スを符号化するまで上記符号を生成し、上記の各ステー
ジ毎に生成された符号を全ブロックについて伝送する画
像信号の符号化方式。 - (2)複数の画素からなるブロック単位で画像信号を読
み出すブロック読み出し部と、上記ブロック単位に直交
変換を施して複数の変換係数を求める直交変換部と、上
記変換係数を量子化して各変換係数に対応する量子化イ
ンデックスを出力する量子化部と、上記画像信号を符号
化し蓄積する際には上記ブロックの上記量子化インデッ
クスの先頭位置を符号化の開始位置として出力し画像情
報を複数のステージに分割して伝送する際には各ステー
ジにおいて上記の各ブロック毎にそのブロック内の符号
化されていない量子化インデックスの先頭位置を符号化
の開始位置として出力する開始位置出力部と、上記開始
位置から上記量子化インデックスを可変長符号化して符
号を出力する符号化部と、上記符号化部から出力される
符号を蓄積する符号蓄積部と、上記符号化部から出力さ
れる符号を伝送する符号伝送部と、上記符号蓄積部に蓄
積された符号を復号して量子化インデックスを出力する
復号化部と、上記の各ステージにおいて伝送すべき符号
の1ブロック当りの個数を記憶する個数記憶部と、上記
画像信号を符号化し蓄積する際には上記ブロックの全て
の量子化インデックスを符号化するよう上記符号化部を
制御し、上記画像情報を複数のステージに分割して伝送
する際には上記の各ステージにおいて各ブロック毎に生
成される符号がそのステージに対応する上記個数に達す
るかまたはそのブロックの全ての量子化インデックスを
符号化するまで各ブロック毎に上記符号を生成するよう
上記符号化部を制御する制御部とで構成される画像信号
の符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119845A JPH0683442B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 画像信号の符号化方式とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119845A JPH0683442B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 画像信号の符号化方式とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02161887A true JPH02161887A (ja) | 1990-06-21 |
| JPH0683442B2 JPH0683442B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14771689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119845A Expired - Lifetime JPH0683442B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 画像信号の符号化方式とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683442B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04167670A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-15 | Nec Home Electron Ltd | 圧縮画像データの蓄積・送出装置 |
| EP0470851A3 (en) * | 1990-08-10 | 1993-06-09 | Fujitsu Limited | Image data processing method and apparatus |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63119845A patent/JPH0683442B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0470851A3 (en) * | 1990-08-10 | 1993-06-09 | Fujitsu Limited | Image data processing method and apparatus |
| US5369502A (en) * | 1990-08-10 | 1994-11-29 | Fujitsu Limited | Image data progressive reconstruction method and apparatus |
| EP0786903A3 (en) * | 1990-08-10 | 1997-10-29 | Fujitsu Ltd | Image data processing method and apparatus |
| JPH04167670A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-15 | Nec Home Electron Ltd | 圧縮画像データの蓄積・送出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683442B2 (ja) | 1994-10-19 |
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