JPH02171084A - 画像信号の符号化方式とその装置 - 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。

（従来の技術） 多値画像（例えば１画素８ビツト、２５６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。

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。

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配分の偏りを
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。

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
を用いてより精細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な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、通常の画像を順次精細
な画像として一度に伝送・復号化していく場合に比べて
、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画像表示ま
での待ち時間に関する心理的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、不要な画像であると
判別できた時点で情報の伝送を打ち切らせることができ
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、復号化された画
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、短時間で伝送可能である。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。

また、このようなプログレッシブな符号化方式に対して
、高精細な画像を一度で符号化して復号化する通常の方
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
化すればよい。

（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、プログレッシブ方式とシーケンシャ
ル方式との両方の゛符号化方式を一つの装置で実現した
いという要求が生じるのは当然である。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低速度の回線を用いて伝
送する場合には、プログレッシブ符号化方式での伝送が
効果的になる。

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。

以上の問題点を解決するための方法として、シーケンシ
ャル用の符号のみを蓄積しておき、シーケンシャル符号
化の時にはそのまま画像を復号化し、プログレッシブ符
号化の時にはまずそれらを量子化後の直交変換係数まで
復号化してから第１段階でその一部分を符号化して伝送
し、順次段階的に多くの符号を伝送するという方法があ
る。

この方法では、画像を直交変換し、直交変換係数を量子
化して可変長符号化し、シーケンシャル用の符号として
蓄積しておき、シーケンシャル符号化の時はそのまま画
像を復号化する。また、プログレッシブ符号化の時は、
はじめにシーケンシャル用の符号を可変長復号化し、量
子化後の直交変換係数に戻す。そして第１ステージでは
そのうちで電力が集中している部分を画像全体について
符号化して伝送し、以後のステージでは残りの量子化後
の直交変換係数を符号化し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。

従って、初期のステージでは電力が集中している部分の
直交変換係数のみが符号化され、伝送される。

しかしながら、この方法を用いると量子化後の直交変換
係数のうち電力が集中している部分から符号化して伝送
するため、初期のステージでは一部の直交変換係数しか
送れない。従って、一部の直交変換係数のみから画像を
復号化するため解像度が悪化して復号画像がぼけてしま
うという問題点がある。

この問題点を解決するための方法として、上記方法のプ
ログレッシブ符号化の段階において、初期のステージか
ら全ての直交変換係数に関する成分を符号化して伝送す
ることにより、解像度のよい画像を復元するという方法
がある。

この方法は、初期のステージにおいて、量子化後の全て
の直交変換係数の上位ビットのみを符号化して伝送する
。上位ビットしか送らないため短時間で全ての直交変換
係数を送ることができ、また全ての直交変換係数を用い
て画像を復号化するため、解像度のよい画像が復元でき
る。そして、以後のステージで全ての直交変換係数の残
りのビットを符号化して伝送することにより、より精細
な画像が復元できる。

しかしながら、この方法では、量子化後の直交変換係数
を構成するビットのうちの一つまたは複数個のビットを
各ステージにおいて切り出して符゛号化しているため、
量子化後の直交変換係数のビット数によってステージ数
が制限されると共に、ビットの切り出し方によって直交
変換係数のステージ分割方法が固定化されてしまい、融
通性に富んだプログレッシブ符号化を実現できないとい
う問題点が存在する。

本発明は、シーケンシャル用の符号のみを蓄積しておき
、画像情報の伝送の際にこれを量子化後の直交変換係数
まで復号化してプログレッシブ用の符号を生成すること
により、画像情報を効率よ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、さらに初期のステージから全ての直交変換係数に関
する成分を符号化して伝送することで解像度のよい画像
を復元すると共に、再量子化テーブルを用いて量子化後
の直交変換係数を再量子化することで直交変換係数のス
テージ分割数やステージの切り方を自由に設定できる画
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上記量子化インデックスの
値を再量子化する再量子化テーブルを各ステージ毎に与
えておき、上記符号を読み出して量子化インデックスを
復号化し、上記の各ステージにおいて、上記量子化イン
デックスを上記再量子化テーブルを用いて再量子化し、
最初のステージにおいては再量子化された値を可変長符
号化して符号を生成し、以降のステージにおいてはその
ステージの再量子化値と前ステージの再量子化値との差
分を示す値を可変長符号化して符号を生成し、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蓄
積処理であることを示す制御信号を出力し、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の
ステージ番号を示す制御信号を出力するステージ制御部
と、上記ステージ制御部から出力される制御信号で示さ
れるステージ番号と復号化された量子化インデックスの
値とを入力してテーブルを参照することにより、最初の
ステージにおいては量子化インデックスを再量子化値に
変換して出力し、以降のステージにおいては量子化イン
デックスをそのステージの再量子化値と前ステージの再
量子化値との差分を示す値に変換して出力する量子化イ
ンデックス変換部と、上記ステージ制御部から出力され
る制御信号に基づき、上記画像信号を符号化し蓄積する
際には上記量子化部から出力される量子化インデックス
を可変長符号化し、上記画像情報を複数のステージに分
割して符号化し伝送する際には各ステージ毎に上記量子
化インデックス変換部から出力される値を可変長符号化
して符号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化して量子化インデ
ックスを上記量子化インデックス変換部へ出力する復号
化部とで構成される。

（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、ｎＸｎ画素からなる正
方形のブロックを用いる場合が多い。

まず、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ｎＸｎｔＩ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ブロツク当
たりｎＸｎ個となる。

そして、各変換係数に対しあらかじめ与えられた量子化
ステップを用いて量子化を行い、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。

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０の量子化インデックスを
ゼロランとじて−まとめしてしまい、その長さと０以外
の量子化インデックスの大きさを可変長符号化する方法
など、様々な方法がある。

これらの方法の一例は、例えば太田睦、古閑敏夫による
論文［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１．１−２０６
頁（文献１）や、坪井幸利、岡本貞二［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Ｊ、Ｉ像符号化シンポジウム、第２回シンポジウム資
料、７１−７２頁（文献２）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、各
ステージにおいて符号化すべき量子化インデックスの再
量子化値を再量子化テーブルとして予め定めておく。こ
の際、初期のステージにおいては、各量子化インデック
スに対して少ない情報量で伝送できる少数個の大まかな
値を再量子化値として設定し、後段のステージにおいて
は、各量子化インデックスに近い多数個の値を再量子化
値として設定する。ここで、再量子化テーブルとして設
定する量子化インデックスの再量子化値は、量子化イン
デックスがとりうる値のいずれかとし、量子化インデッ
クスと異なる値は設定しない。ただし、このように量子
化インデックスの再量子化値を求°めるための再量子化
テーブルを予め定めておく代わりに、伝送する画像の統
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、量子化インデック
スを復号化する。そして、まず第１ステージでは、量子
化インデックスの第１ステージに対して定められた再量
子化テーブルを用いて求めた量子化インデックスの再量
子化値を可変長符号化して符号を伝送する。このような
符号の伝送を全ブロックについて実行して、第１ステー
ジを終了する。復号化側では、伝送された符号を可変長
復号化して量子化インデックスの第１ステージ定められ
た再量子化値を復号化し、得られた再量子化値を逆量子
化、逆直交変換して画像の復号化を行い、粗い画像を表
示する。

次に、第２ステージでは、量子化インデックスの第２ス
テージに対して定められた再量子化テーブルを用いて求
めた量子化インデックスの再量子化値と第１ステージに
おいて求めた再量子化値との差分を求め、その差分を示
す値を可変長符号化して符号を伝送する。このような符
号の伝送を全ブロックについて実行して、第２ステージ
を終了する。復号化側では、伝送された符号を可変長復
号化して再量子化値の差分を示す値を復号化し、再量子
化値の差分を求め、既に復号化されている量子化インデ
ックスの第１ステージで定められた再量子化値に加算す
ることにより、第２ステージで定められた量子化インデ
ックスの再量子化値を復号化する。

また、再量子化値の差分を示す値と第１ステージの再量
子化値とを入力とし、加算した値を出力とするテーブル
を予め求めておき、これを用いてもよい。そして、得ら
れた再量子化値を逆量子化、逆直交変換して画像の復号
化を行い、第１ステージよりも精細な画像を表示する。

以後のステージでは、第２ステージと同様の処理、を行
い、順次精細な画像を復号化して表示する。

このように、各ステージにおいて予め定められた量子化
インデックスの再量子化値を符号化して伝送することに
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。なお、以下の説
明では直交変換として２次元の離数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。

第１図に示すように、ブロック読み出し部ｌ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８ビツトの画像信号を縦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は読み出されたニブロック分の画像
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を予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。

符号化部４は、これらの量子化インデックス１０３の可
変長符号化を行い、符号１０４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４は、ステージ制
御部９から出力される蓄積処理であることを示す制御信
号１０９の制御を受けて、各ブロックの全ての量子化イ
ンデックス１０３を可変長符号化して符号１０４を出力
する。こうして出力された符号１０４は、符号蓄積部５
に蓄積される。

第２図は、量子化インデックス１０３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符号化す
べき量子化インデックスを再量子化値に変換する再量子
化テーブルの一例を示す説明図である。第２図に示すよ
うに、量子化インデックス１０３が「−８」から「７」
までの値をとる場合に、第１ステージでは再量子化値と
してｒ−５，０，５Ｊを設定し、第２ステージではｒ−
６，−３，０，３，６Ｊを設定し、第３ステージでは量
子化インデックスそのものを再量子化値とし、て設定す
るものとする。そして、第１ステージでは、各量子化イ
ンデックスに対して第１ステージで定めた再量子化値で
ある「−５゜０．５」を符号化して伝送する。次に、第
２ステージでは、第１ステージで定めた再量子化値と第
２ステージで定めた再量子化値との差分をとり、差分値
を対応して割り当てた差分を示す値を符号化して伝送す
る。第３図に、各ステージの再量子化値と前ステージの
育量子化値との差分な示す値の一例を、第２図の再量子
化テーブルに基づいて示す。第３図の例では、第１ステ
ージの再量子化値が［−５］である量子化インデックス
の第２ステージにおける再量子化値は「−３」またはｒ
−６Ｊであり、従って再量子化値の差分値は「２」また
は「−１Ｊとなる。ここで、差分値「２」と「−１１に
対して差分を示す値として「０」と「１」を予め割り当
てておく。そして、第２ステージではこの差分を示す値
を符号化して伝送する。このようにしても、とりうる場
合が２通りであるから、復号化側では第２ステージの再
量子化値「−６」と「−３」を正しく復号化することが
できる。同様に、第２ステージの再量子化値が「−６」
である量子化インデックスの第３ステージにおける再量
子化値はｒ　−５，−６，−７，−８」であり、従って
再量子化値の差分値はｒｉ、ｏ、−１、−２Ｊとなる。

ここで、各差分値に対して差分を示す値ｒＯ，１，２，
３Ｊを予め割り当てておく。そして、第３ステージでは
この差分を示す値を符号化して伝送する。第２ステージ
と同様に、このようにしても復号化側では第３ステージ
の再量子化値「−５゜−６，−７，−８Ｊを正しく復号
化することができる。

ここで、量子化インデックスの再量子化値の差分値は正
負の領域で多値にわたって分布する。しかし、再量子化
値の差分値に対してここで示す例のように値を割り当て
ることにより、その種類を限定することができる。従っ
て、可変長符号化した場合に符号化効率が向上する。こ
のように、・第２ステージ以降のステージにおいては、
再量子化値の差分を示す値を符号化することにより、再
量子化値の差分値そのものを符号化する場合に比べて、
伝送すべき符号量を低減することができる。

以上の方法を用いて画像情報を複数のステージに分割し
て伝送するためには、各ステージ毎に符号化すべき量子
化インデックスの変換値１０７を、量子化インデックス
変換部７に予め記憶させておく。

ただし、第１ステージについては再量子化値をそのまま
変換値１０７として記憶させておき、第２ステージ以降
のステージについてはそのステージの再量子化値と前ス
テージの再量子化値との差分をとり、その差分を示す値
を変換値１０７として記憶させておく。第３図の例では
、「−８４という量子化インデックスに対して、第１ス
テージにおいては「−５」という再量子化値を変換値１
０７として記憶し、第２ステージにおいては第２ステー
ジの再量子化値「−６」と第１ステージの再量子化［−
５」との差分「−１］を示す値である［１］を変換値１
０７として記憶する。同様に、第３ステージにおいては
第３ステージの再量子化値［−８Ｊと第２ステージの再
量子化値「−６」との差分「−２」を示す値である［３
１を変換値１０７として記憶する。

そして、まず符号蓄積部５に蓄積された符号１０４を読
み出し、復号化部６において符号１０４の復号化処理を
行い、量子化インデックス１０６を復号化する。この量
子化インデックス１０６は、量子化インデックス１０３
と同一のものである。

次に、ステージ制御部９は、第１ステージであることを
示す制御信号１０９を量子化インデックス変換部７と符
号化部４へ出力して、量子化インデックス変換部７と符
号化部４の制御を行う。

そして、量子化インデックス変換部７は、この第１ステ
ージであることを示す制御信号１０９と復号化部６から
出力される量子化インデックス１０６の値とをアドレス
として入力することにより、予め記憶させておいた量子
化インデックス１０６の第１ステージにおける変換値１
０７を読み出す。さらに、符号化部４は、第１ステージ
であることを示す制御信号１０９の制御を受けて第１ス
テージ用の符号テーブルを選択し、量子化インデックス
変換部７から出力される変換値１０７に対して第１ステ
ージに合わせた符号を割り当てることで変換値１０７の
可変長符号化を行い、符号１０８を出力する。ただし、
このように各ステージ毎に符号テーブルを切り替えて変
換値１０７の可変長符号化を行う代わりに、全てのステ
ージに対して共通な一つの符号テーブルを用いて変換値
１０７の可変長符号化を行うこともできる。

このように符号化部４で生成された符号１０８は、符号
伝送部８を通じて伝送される。そして、全てのブロック
の符号１０８を伝送して第１ステージを終了する。

次に、第２ステージにおいては、ステージ制御部９は、
第２ステージであることを示す制御信号１０９を出力し
、第１ステージと同様に量子化インデックス変換部７と
符号化部４を制御する。そして、量子化インデックス変
換部７は、この第２ステージであることを示す制御信号
１０９と復号化部６から出力される量子化インデックス
１０６の値とをアドレスとして入力することにより、予
め記憶させておいた量子化インデックス１０６の第２ス
テージにおける変換値１０７を読み出す。さらに、符号
化部４は、第２ステージであることを示す制御信号１０
９の制御を受けて第２ステージ用の符号テーブルを選択
し、量子化インデックス変換部７から出力される変換値
１０７に対して第２ステージに合わせた符号を割り当て
ることで変換値１０７の可変長符号化を行い、符号１０
８を出力する。

このように符号化部４で生成された符号１０８は、符号
伝送部８を通じて伝送される。そして、全てのブロック
の符号１０８を伝送して第２ステージを終了する。

以後のステージでも第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。

なお、ここでは各ステージ毎に復号化部６で符号１０４
の復号化処理を行って量子化インデックス１０６を復号
化するものとした。その代わりに、復号化部６に量子化
インデックス１０６のメモリを設けておき、第１ステー
ジのみこの復号化処理を行い、以後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１０６を用いる
こともできる。

さらに、量子化インデックス変換部７に記憶しておく量
子化インデックス１０６の変換値１０７として、ここで
は各ステージ毎に予め定められた量子化インデックス１
０６の再量子化値の差分を示す値を用いたが、その代わ
りに再量子化値の差分値そのものを用いることもでき、
その場合復号化側での処理が簡単になる。

ここで、符号蓄積部５に蓄積された符号１０４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
のまま復号化すれば、シーケンシャルな画像の復号化が
実行できる。

また、画像情報の伝送の際には、各ステージ毎に予め定
められた量子化インデックス１０６の再量子化値を符号
化して伝送しているので、これを逆変換して復号化する
ことによりプログレッシブな画像の伝送および復号化が
実行できる。

さらに、符号蓄積部５に蓄積された符号１０４をそのま
ま伝送すれば、シーケンシャルな画像の伝送および復号
化も実行できる。

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。

また、量子化インデックス変換部７に記憶された量子化
インデックス１０６の変換値１０７を、全てのステージ
に対する量子化インデックスの再量子化値の設定を変え
て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。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
たプロブレラシブ符号化方式を実現できる。

さらに、初期のステージにおいては、各量子化インデッ
クスに対して少ない情報量で伝送できる少数個の大まか
な値を再量子化値として設定し、その再量子化値を符号
化して伝送する。符号を伝送する際には、伝送速度の関
係からブロック内の全ての量子化インデックスを伝送す
るには時間がかかる。従って、短時間で伝送しようとす
るとブロック内の一部の量子化インデックスしか伝送で
きない。しかし、量子化インデックスを少ない情報量で
伝送できる少数個の大まかな値に変換すれば、短時間に
ブロック内の全ての量子化インデックスを伝送すること
ができる。従って、復号化側では、初期のステージにお
いても全ての量子化インデックスから画像を復号化でき
るため、階調性は多少落ちるが短時間で解像度のよい画
像を復元できる。そして、後段のステージにおいては各
量子化インデックスに近い多数個の値を再量子化値とし
て設定し、その再量子化値を符号化して伝送する。これ
により、復号画像を段階的に精細にしていくことができ
る。また、量子化インデックスの値に応じて各ステージ
毎に符号化すべき再量子化値を定めることにより、量子
化インデックスのステージ分割方法を自由に設定するこ
とが可能となり、融通性に富んだプログレッシブ符号化
を実現できる。

以上の説明においてはブロックサイズを８Ｘ８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ない。

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・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、”Ｔｅ１ｅｖｉｓｉ
ｏｎ　Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ　Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔ
ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｂｙ　Ｍｏｔｉｏｎ−ｃｏｍ
ｐｅｎｓａｔｅｄ　ＩｎｔｅｒｆｒａｍｅＣｏｄｉｎｇ
”（ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｍａｇａ
ｚｉｎｅ誌、１９８２年１１月号、２４−３０頁；文献
３）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、シーク、シャル用の符号
のみを蓄積しておき、画像情報の伝送の際にこれを量子
化後の直交変換係数まで復号化してプログレッシブ用の
符号を生成できる。

また、初期のステージから全ての直交変換係数に関する
成分を符号化して伝送するため、解像度のよい画像が復
元できる。さらに、再量子化テーブルを用いて量子化後
の直交変換係数を再量子化することにより、直交変換係
数のステージ分割数やステージの切り方を自由に設定で
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融通性に富むプログレッ
シブ符号化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

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図は量子化インデ
ックスを複数のステージに分割して伝送する際に各ステ
ージにおいて符号化すべき量子化インデックスを再量子
化値に変換する再量子化テーブルの一例を示す説明図、
第３図は第２図の再量子化テーブルに基づいた各ステー
ジの再量子化値と前ステージの再量子化値との差分を示
す値の一例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・・・符号化部、５・・・符号蓄
積部、６・・・復号化部、７・・・量子化インデックス
変換部、 ８・・・符号伝送部、９・・・ステージ制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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上
   記量子化インデックスの値を再量子化する再量子化テー
   ブルを各ステージ毎に与えておき、上記符号を読み出し
   て量子化インデックスを復号化し、上記の各ステージに
   おいて、上記量子化インデックスを上記再量子化テーブ
   ルを用いて再量子化し、最初のステージにおいては再量
   子化された値を可変長符号化して符号を生成し、以降の
   ステージにおいてはそのステージの再量子化値と前ステ
   ージの再量子化値との差分を示す値を可変長符号化して
   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. （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蓄積処理であることを示す制御信号
   を出力し、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のステージ番号を示す制御信号を出
   力するステージ制御部と、上記ステージ制御部から出力
   される制御信号で示されるステージ番号と復号化された
   量子化インデックスの値とを入力してテーブルを参照す
   ることにより、最初のステージにおいては量子化インデ
   ックスを再量子化値に変換して出力し、以降のステージ
   においては量子化インデックスをそのステージの再量子
   化値と前ステージの再量子化値との差分を示す値に変換
   して出力する量子化インデックス変換部と、上記ステー
   ジ制御部から出力される制御信号に基づき、上記画像信
   号を符号化し蓄積する際には上記量子化部から出力され
   る量子化インデックスを可変長符号化し、上記画像情報
   を複数のステージに分割して符号化し伝送する際には各
   ステージ毎に上記量子化インデックス変換部から出力さ
   れる値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化して
   量子化インデックスを上記量子化インデックス変換部へ
   出力する復号化部とで構成される画像信号の符号化装置
   。