JPH042276A - 画像信号圧縮符号化装置 - 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】 皮血豆上 本発明は画像信号圧縮符号化装置に関し、特に、圧縮符
号化された画像のデータ量を一定とする画像信号圧縮符
号化装置に関する。

１１弦ｌ 電子スチルカメラにより撮影された画像データのような
ディジタル画像データをメモリに記憶する場合には、デ
ータ量を減らしてメモリの配憶容量を少なくするため、
各種の圧縮符号化が行われている。特に２次元直交変換
符号化は、大きな圧縮率で符号化を行うことができ、か
つ符号化に伴う画像歪も抑圧できることから、広く用い
られている。

このような２次元直交変換符号化においては、画像デー
タは所定の数のブロックに分割され、それぞれのブロッ
ク内の画像データが２次元直交変換される９直交変換さ
れた画像データ、すなわち変換係数は、所定の閾値と比
較され、閾値以下の部分の切り捨て（係数切り捨て）が
行われる。これにより閾値以下の変換係数は、その後、
０のデータとして処理される。次に係数切り捨てが行わ
れた変換係数は、所定の量子化ステップ値、すなわち正
規化係数により除算され、ステップ幅による量子化、す
なわち正規化が行われる。これにより、変換係数の値、
すなわち振幅のダイナミックレンジを抑圧することがで
きる。

このような２次元直交変換符号化において、上記の正規
化係数を一定の値として正規化を行い符号化した場合に
は、画像データによって符号化されたデータ量が異なり
、メモリへの記録に不便であった。

すなわち、一定の正規化係数を用いて正規化し符号化を
行った場合には、高域周波数成分を多く含む画像データ
は符号化されたデータ量が多くなり、低域周波数成分を
多く含む画像データは符号化されたデータ量が少なくな
る。このような符号化されたデータ量の差は５〜ＩＯ倍
にも達することがあるため、一定の容量のメモリに記録
する場合に不都合であった。

そこで例えば、本出願人の特願昭６３−３１３８４０に
開示されるように、分割されたブロックごとに高域周波
数成分が含まれる程度、いわゆるアクティビティを算出
し、これらを加算してブロックのアクティビティの合計
値を求め、この合計値に基づいて変換係数を設定し、正
規化を行うとともに、アクティビティの合計値に対する
各ブロックのアクティビティの値によって、各ブロック
への符号化データの量を配分し、出力される符号化デー
タの量を一定としている。

しかし、このようにアクティビティの合計値に対する各
ブロックのアクティビティの値によって、各ブロックへ
配分される符号化データの量を定める場合には、高圧縮
で符号化すると、画像の劣化が著しいという欠点がある
。たとえば逆光で撮影された人物の顔はアクティビティ
が小さいため、上記のような方法によると、配分される
符号化データ量が少なく、歪の大きい、見苦しい画像に
なってしまう。このように特定の部分が画像として重要
である場合にも、これを考慮することができないという
問題があった。

目　　　的 本発明はこのような問題点を解消し、２次元直交変換後
の正規化および符号化において、圧縮される画像に応じ
た正規化を行い、符号化された画像データ量が一定とな
るようにするとともに、画像の特定の部分について画像
の劣化を防止する画像信号圧縮符号化装置を提供するこ
とを目的とする。

及！じ回礼か 本発明によれば、１つの画面を構成するディジタル画像
データを複数のブロックに分割して各ブロックの画像デ
ータについて２次元直交変換符号化を行う画像信号圧縮
符号化装置は、複数のブロックに分割されたデジタル画
像データを２次元直交変換する直交変換手段と、直交変
換手段により直交変換されたデータを正規化する正規化
手段と、規化手段により正規化されたデータを符号化す
る符号化手段と、分割されたブロックごとの画像データ
のアクティビティを算出するブロックアクティビティ算
出手段と１分割されたブロックごとの画像データの直流
成分に基づき、アクティビティに対するブロックごとの
重みを算出する重み算出手段と、ブロックアクティビテ
ィ算出手段により算出されたブロックごとのアクティビ
ティと重み算出手段により算出されたブロックごとの重
みから、ブロックごとの適応アクティビティを算出する
適応アクティビティ算出手段と、適応アクティビティ算
出手段により算出されたブロックごとの適応アクティビ
ティを加算する適応アクティビティ加算手段と、適応ア
クティビティ算出手段により算出されたブロックごとの
適応アクティビティと適応アクティビティ加算手段によ
り算出された適応アクティビティの合計値との比からブ
ロックごとに配分される符号化データ量を算出する符号
化データ量配分手段と、符号化データ量配分手段からの
出力に応じて符号化手段からの出力データ量を制限する
符号化出力制御手段とを有し、符号化出力制御手段は、
符号化データ量配分手段から出力されるブロックごとに
配分される符号化データ量と、符号化手段からの出力デ
ータ量とを比較し、符号化手段からの出力データ量がブ
ロックごとに配分される符号化データ量の範囲内となる
ように符号化手段からの出力データ量を制限するもので
ある。

夫１」し弘彼朋 次に添付図面を参照して本発明による画像信号圧縮符号
化装置の実施例を詳細に説明する。

第１図には本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例が示されている。

本装置はブロック化部１２を有する。ブロック什部１２
はフレームバッファにより構成され、電子スチルカメラ
により搬像されたｌフレーム分のスチル画像データが入
力端子ＩＯを通して入力され、記憶される。ブロック化
部１２に記憶されたｌフレーム分の画像データは複数の
ブロックに分割されてブロックごとに読み出され、２次
元直交変換部１４に送られる。ブロック化部１２に記憶
された画像データはまた、ブロックごとにその直流ｆＤ
ｃ）成分が読み出され、ＤＣ符号化部５０へ送られる。

２次元直交変換部１４はブロックごとの画像ブタを２次
元直交変換する。２次元直交変換としては、ディスクリ
ートコサイン変換、アダマール変換等の周知の直交変換
が用いられる。２次元直交変換部１４において２次元直
交変換されたブロックごとの画像データは縦横に配列さ
れ、左上の部分に低次のデータが配列され、右下の方向
に向かうにつれて高次のデータとなる。２次元直交変換
部１４の出力は正規化部１６に送られる。なお、２次元
直交変換部１４において２次元直交変換されたデータの
直流（ＤＣ）成分をＤＣ符号化部５０へ送るようにして
もよい。

正規イヒ部１６は、２次元直交変換部１４において２次
元直交変換された画像データ、すなわち変換係数に対し
て係数切り捨てを行った後、正規化を行う。係数切り捨
ては、直交変換された変換係数を所定の閾値と比較し、
閾値以下の部分を切り捨てるものである、正規化は、係
数切り捨てを行われた変換係数を所定の量子化ステップ
値、すなわち正規化係数αにより除算し、正規化係数ａ
による量子化を行うものである。正規化係数αは、後述
するように、ブロックごとのアクティビティを合計した
値に基づき、ルックアップテーブルから求められる。

ブロック化部１２から出力されるブロックごとの画像デ
ータは、ブロックアクティビティ算出部２０にも送られ
る。ブロックアクティビティ算出部２０は、ブロックご
とのアクティビティ、すなわちそのブロックに高域周波
数成分の画像データが含まれている程度を算出する。

ブロックごとのアクティビティＡＣＴｆｉ、、ｊｌの算
出は、分割されたブロックが例えば第６図および第１０
図に示すように８ｘ８の画素で構成されている場合に、
画素データをＸ　ｆｉ＋に、　ｊｌｌ）とすると（ここ
で、ｋ、１＝ｏ・・・７）、式 ％式％） により算出される。ここで、 ＤＣ（ｉ、ｊｌ　　＝　１／６４−　　ΣΣＸ　（ｉ＋
に、ｊｌｌｌである。

すなわちこの式によれば、ブロックを構成する８ｘ８の
画素のデータの平均値ＤＣｆｉ、、ｊｌを求め、各画素
データと平均値ＤＣｆｉ、ｊｌ　との差の絶対値を加算
してアクティビティＡＣＴを求める。

上記の式によってアクティビティを求める場合に、ＤＣ
ｆｉ、ｊ）は各画素データの加算および加算されたデー
タを６４で除算することにより得られるから、加算器と
データのシフトのみにより構成できる。また、ＡＣＴＴ
ｉ、ｊｌは得られたＤＣ（ｉ、　ｊｌ　を用いて絶対値
化回路と加算器によって求められる。したがって、アク
ティビティの算出においては乗算器および除算器を必要
としない。

ブロックごとのアクティビティの算出は、例えば第７図
に示すようにブロックを４つのサブブロックに分割し、
各サブブロックのアクティビティを合計することにより
求めてもよい。この場合には、ブロックのアクティビテ
ィＡＣＴ（ｉ、ｊｌは次の式によって求められる。

ＡＣＴｆｉ、ｊ）＝　　Σ　Σ　ｌ　　Ｘ　　（ｉ＋に
、ｊｌ１１　−　　ＤＣ（ｉ、ｊ、０１＋　Ｉ　Ｘ　　
Ｉ　　Ｘ　（ｉ＋４＋に、ｊｌｌｌ　　−ＤＣｆｉ、ｊ
、ｌ）＋ΣＸ　　ｌ　　Ｘ　ｆｉ＋に、ｊｌ４＋ｌｌ　
　−ＤＣ（ｉ、ｊ、２）＋　Ｘ　Ｘ　　Ｉ　　Ｘ　（ｉ
＋４＋に、ｊｌ４＋ｌ）　　−ＤＣｆｉ、ｊ、３）この
式において、第１項〜第４項はそれぞれ、サブブロック
１〜４を構成する画像データに高域周波数成分が含まれ
ている程度を表している。例えば上式の第１項はサブブ
ロックｌを構成する各画像データとサブブロック１内の
画像データの平均値との差の絶対値の和である。これは
サブブロック１内に含まれる高域周波数成分の程度を表
している。

このようにサブブロックに分割し、各サブブロックごと
に高域周波数成分が含まれている程度を求め、これらを
加算することによってブロックのアクティビティを正確
に算出することができる。すなわちブロック全体として
でなく、各サブブロック内ごとに高域周波数成分の程度
を算出するから、ブロックのアクティビティをより正確
に算出できる。

このようなアクティビティの算出においても。

上記のブロック全体のアクティビティの算出と同様に、
乗算器および除算器を必要としない。

ブロックごとのアクティビティの算出は、第８Ａ図〜第
８Ｃ図に示すようなフィルタを用いて行ってもよい。

これらのフィルタ８０を第９図に示すようにブロックの
左上方から矢印の方向に順次に移動させ、フィルタ８０
から出力される画素データの値を合計すると、ブロック
のアクティビティが得られる。例えば第８Ａ図のフィル
タ８０をブロックの左上端に位置させた場合には、第１
θ図の画素Ｘ　ｉ＋１．ｊｌ１　ニ８を乗算した値、Ｘ
ｉ、、ｊＸｉ＋１．ｊ　　、　　Ｘｉ＋２．ｊ　　、　
　Ｘｉ、ｊ＋］　　、　　Ｘｉ＋２．、ｉ＋ＩＸｉ、ｊ
ｌ２　、　Ｘｉ＋１．ｊｌ２　、　Ｘｉ＋２．ｊｌ２　
ニー　１を乗算した値が出力され、これらの値が合計さ
れる。これらの９個の画素データの値が同一である場合
、すなわち画素に変化がなく、直流成分である場合には
、フィルタ８０から出力される９個の画素ブタの合計値
は０となる６したがって、このようなフィルタ８０を移
動させてブロックを走査し、出力値を合計すれば、ブロ
ックのアクティビティが得られる。アクティビティを求
める場合の強調すべき周波数成分に応じて、例えば第８
Ａ〜８０図のフィルタを選択すればよい。

このアクティビティの算出においても、乗算器および除
算器を必要としない。

上記のようにして、ブロックアクティビティ算出部２０
はブロックごとのアクティビティを算出し、その値を乗
算器５４へ出力する。乗算器５４にはまた、ルックア・
ンブデーブル５２から重みＷｉｊのデータが送られる。

ＤＣ符号化部５０はブロック化部１２から送られた直流
成分データＤＣｉｉ、　ｊ）の符号化を行う。ＤＣ符号
化部５０て符号化されたデータはセレクタ６０およびル
ックアップテーブルｆＬＵＴｌ　５２に送られる。ルッ
クアップテーブル５２には、第３Ａ図および第３Ｂ図に
示すように、ＤＣ符号化部５０から送られた直流成分デ
ータＤＣ（ｉ、、ｊ）に応じた重みＷＩＪのデータが格
納されている。この重みＷｉｊは後述するようにブロッ
クごとのアクティビティＡＣＴｆｉｊ）に乗算され、ブ
ロックごとの符号化データの配分に使用される。

第３Ａ図に示すルックアップテーブルデータの場合には
、直流成分データＤＣｉｉ、ｊ）の値にかかわらず重み
ＷｉＪが一定とされている。したがって、この場合には
後述するようにブロックごとのアクティビティＡＣＴｉ
ｉｊ）に応じてブロックごとの符号化データの配分に使
用される。

第３Ｂ図に示すルックアップテーブルデータの場合には
、直流成分データＤＣｆｉ、、ｊ）の値が小さいとき、
すなわち輝度が暗いときに重みＷｌｉが大きくなるよう
に設定されている。このような重みＷｉｊをアクティビ
ティＡＣＴｌｉｊ）に乗算して符号化ブタ量の配分を行
った場合には、輝度の暗い部分たとえば逆光の人物の部
分などに符号化データのビット配分が多くなり、画質が
改善される。

乗算器５４は、ブロックアクティビティ算出部２０から
のブロックごとのアクティビティＡＣＴｌｉ、ｊｌ　に
ルックアップテーブルから送られる重みＷｌｊを乗算し
、適応アクティビティＡＡＣＴ（ｉｊｌを算出する。

ＡＡＣＴ　（ｉｊ）　＝　Ｗ　ｉ、ｊ　ＨＡＣＴ　（ｉ
、ｉｌこのように算出されたブロックごとの適応アクテ
ィビティＡＡＣＴ（ｉｊｌを使用して後述のようにブロ
ックごとの符号化データ量を配分すると、前述のように
ＤＣ（ｉ、、ｊ）の値により、たとえば暗部のビット配
分を多くするから、逆光で撮影された人物の顔などへの
ビット配分が多くなり、高圧縮においても歪のめだたな
い画像が得られる。

乗算器５４からの出力ＡＡＣＴ（ｉｊｌは、加算器２６
およびビット配分算出部４０へ出力される。

加算器２６は乗算器５４から送られるブロックごとの適
応アクティビティＡＡＣＴ（ｉｊｌを加算し、適応アク
ティビティＡＡＣＴｆｉ、ｉ）の合計値を算出する。加
算器２６は適応アクティビティＡＡＣＴｆｉｊｌの合計
値を正規化係数設定部２２およびビット配分算出部４０
へ出力する。

正規化係数設定部２２は加算器２６から入力される適応
アクティビティＡＡＣＴ（ｉｊｌの合計値に応じて正規
化係数を設定する。正規化係数の設定は例えば図示しな
い記憶部に記憶されたルックアップテーブルを用いて、
例えば第１１Ａ図および第１１Ｂ図に示すような変換に
より行われる。第１１Ａ図に示す変換によれば、適応ア
クティビティＡＡＣＴ（ｉｊ）の合計値に比例して正規
化係数が変化する。第１１Ｂ図に示す変換は、適応アク
ティビティＡＡＣＴ（ｉｊｌの合計値の増加に対して正
規化係数の増加が少ないものであり、高精度の符号化を
行うことができる。

正規化係数設定部２２はこのように設定した正規化係数
を正規化部１６へ出力する。

正規化部１６は正規化係数設定部２２から送られる正規
化係数を用いて正規化を行う。すなわち、ブロックごと
の画像データを正規化係数によって除算する。正規化に
用いられる正規化係数は、上記のようにブロックごとの
適応アクティビティＡＡＣＴｌｉｊｌを合計した値に基
づいて設定されるから、画像全体、すなわちすべてのブ
ロックについて共通である。

なお、この正規化は、係数切り捨てを行われた変換係数
を選択された１つの正規化係数の値αによって除算する
ことに変えて、第１２図に示すような重みテーブルＴに
格納されたデータと正規化係数ａとを合わせて用いても
よい。変換係数は低域の成分がデータとして重要であり
、高域の成分は重要性が低いから、第１２図に示すよう
な重みテブルＴは、低域の成分に小さな値を、高域の成
分に大きな値を割り当てており、このテーブルＴのデー
タに前記の正規化係数αを乗算して得た値α・Ｔにより
、前記の係数切り捨てを行われた変換係数を除算するこ
とによって正規化を行うようにしてもよい。

正規化された変換係数は第６図に示す画素データと同様
にブロック状に配列され、第１３図に示されるように低
域成分から順にジグザグ状にスキャンされて２次元ハフ
マン符号化部２８へ出力される。

正規化部１６の出力は、２次元ハフマン符号化部２８に
出力される。２次元ハフマン符号化部２８は、前記のよ
うにジグザグ状にスキャンされて入力される正規化され
た変換係数において零が連続することが多いため、零の
値のデータの連続する量すなわち零のラン長を検出し、
零のラン長および非零の振幅を求め、これを２次元ハフ
マン符号化する。２次元ハフマン符号化部２８からの出
力はセしフタ６０へ出力されるとともに、符号量カウン
ト部４４へ送られる６ ビット配分算出部４０は、乗算器５４から送られるブロ
ックごとの適応アクティビティＡＡＣＴｌｉ、ｉｌと、
加算器２６から送られる適応アクティビティＡＡＣＴ（
ｉｊ）の合計値を用いて、各ブロックに配分される符号
化ビットを算出する。各ブロックに配分される符号化ビ
ットとは、ブロックごとに２次元ハフマン符号化され、
低域成分から出力される交流成分データをどこまでで打
ち切るか、すなわち符号化されたデータを何ビットまで
出力するかを規定するビット数である。

各ブロックに配分される符号化ビットｂｉｔｆｉ、ｊ）
は、次の式で与えられる。

ｂｉｔｆｉ、ｊｌ　＝　（画像全体の総ビット数ｘＡＡ
ｃＴ（月）／総適応アクティビティ）＋［前ブロックま
での余すビ・ント］・・・（１１ 上式において「画像全体の総ビット数Ｊは、符号化にお
いて複数のブロックにより構成される画像全体に割り当
てられるビット数である。すなわち、ブロックごとの２
次元ハフマン符号化されたデータが低域成分から順に出
力されたときに、所定のビット数でデータの出力を打ち
切った場合に、画像全体として何ビットを割り当てるか
を表すビット数である。このビット数により圧縮符号化
され出力されるデータの量が定められる。

ＡＡＣＴ（ｉｊｌは、前述のように各ブロックごとの適
応アクティビティであり、乗算器５４から人力される。

総適応アクティビティは、加算器２６から送られる、ブ
ロックの適応アクティビティＡＡＣＴ（ｉ、ｉ）の合計
値である。

したがって、上式の（画像全体の総ビット数ＸＡＡ（：
Ｔ　（ｉｊ）　／総適応アクティビティ）は、画像全体
に割り当てられるビット数を、ブロックの適応アクティ
ビティＡＡＣＴｌｉｊ）の合計値に対する各ブロックご
との適応アクティビティＡＡＣＴｆｉｊｌの比によって
配分するものである。

［前ブロックまでの余りビット３は、配分される符号化
ビットｂｉｔｆｉ、ｊｌを求めようとしているブロック
の１つ前のブロックまでの余りビット、すなわち１つ前
のブロックまてに西己分されたビット数と実際に符号化
出力されたビット数との差である。例えば１つ前のブロ
ックにおいて、配分されたビット数が５０ビツトであり
、実際の符号化出力されたビット数が４５ビツトである
とすれば、余りビットは５Ｏ−４５＝５ビツトである。

このような余りビットを加えることによってブロックご
とに配分されたビット数と実際に出力されたビット数と
の差が累積するのを防止する。

ビット配分算出部４０において求められる、各ブロック
に配分される符号化ビットｂｉｔｆｉ、ｊｌは、次の式
によってもよい。

ｂｉｔ（ｉ、ｊｌ＝　［画像全体の総ビット数−Σ　Σ
ｂｉｔ　ｆｋ、ＩＩ　］　　ｘ　ＡＡＣ丁ｆｉ、ｉｌ／
［総適応アクティビティ−ΣΣＡＡＣＴｆｉｊｌ　］・
・・（２） 上式において、ΣΣｂｉｔ　［ｋ、　１１は１つ前のブ
ロックまでに配分されたビット数の和を示す漸化式であ
る。したがって、［画像全体の総ビット数−ΣΣｂｉｔ
　（ｋ、　１１　］は残りのブロックに割り当てられる
総ビット数を表す。また、ΣΣＡＡＣＴｆｉ旧は、１つ
前のブロックまでのブロックの適応アクティビティの合
計値を示す。したがって、［総適応アクティビティ−Σ
ΣＡＡＣＴ　（ｉｊ）　］は残りのブロックの適応アク
ティビティの合計を示す。

上式によれば、残りのブロックに割り当てられる総ビッ
ト数を、残りのブロックの適応アクティビティの合計に
対するそのブロックの適応アクティビティの比によって
配分するものである。この式によれば、１つ前のブロッ
クまでに配分されたビット数および１つ前のブロックま
でのブロックの適応アクティビティを考慮して、ブロッ
クにＱｅ分される符号化ビットｂｉｔｉｉ、ｊ）を求め
るから、前記（１）式の場合に比較して各ブロックに配
分されたビット数の合計と画像全体の総ビット数との差
が少なくなる。

各ブロックに配分される符号化ビットｂｉｔｆｉ、ｊ）
はまた、次の式によって求めてもよい。

ｂｉＮｉ、ｊｌ＝　［画像全体の総ビット数−Σ前ブロ
ックまでの実際の送りビット］　ｘＡＡｃＴｆｉｊｌ／
　［総適応アクティビティ−ΣΣＡＡＣＴ（ｉ、ｉｌ］
・・・（３）上式において、Σ前ブロックまでの実際の
送りビットは、１つ前のブロックまでで実際に符号化出
力されたビット数の和を表す。したがって、［画像全体
の総ビット数−Σ前ブロックまでの実際の送りビット］
は、１つ前のブロックまでで実際に符号化出力されたビ
・ント数を考慮しｔ：、残りのブロックに割り当てられ
る総ビット数を表す。

したがって上式によれば、１つ前のブロックまでで実際
に符号化出力されたビット数を考慮した、残りのブロッ
クに割り当てられる総ビット数を、残りのブロックの適
応アクティビティの合計に対するそのブロックの適応ア
クティビティの比によって配分するものである。この式
によれば、１つ前のブロックまでに実際に符号化出力さ
れたビット数および１つ前のブロックまでのブロックの
適応アクティビティを考慮して、ブロックに配分される
符号化ビットｂｉｔ（ｉ、ｊ）を求めるから、前記ｉ１
）　＋２＋式のように前ブロックまでの余りビットを考
慮する必要がない。

ビット配分算出部４０から出力される、各ブロックに配
分される符号化ビットｂｉｔｆｉ、、ｉｌは、符号化停
止判定部４２へ送られる。一方、２次元ハフマン符号化
部２８からの符号化出力は符号量カウント部４４へ出力
される。符号量カウント部４４は、ブロックごとに２次
元ハフマン符号化部２８からの出力の符号量すなわち、
ビット数の累積をカウントする。符号量カウント部４４
は、２次元ハフマン符号化部２８から次に出力される符
号化データのビット数を加算したデータを符号化停止判
定部４２へ出力する。

符号化停止判定部４２は、符号量カウント部４４から入
力されるビット数とビット配分算出部４０から入力され
る各ブロックに配分される符号化ビットｂｉｔｆｉ、ｊ
ｌとを比較する。符号量カウント部４４から入力された
ビット数がビット配分算出部４０から入力された符号化
ビットｂｉｔｉｉ、ｊｌを越えることを検出すると、符
号化出力を停止すべき旨の信号を２次元ハフマン符号化
部２８へ出力する。これにより、２次元ハフマン符号化
部２８は符号量カウント部４４において最後に加えられ
たビット数に対応する符号化データ、すなわち次に出力
されるべき符号化データの出力を停止し、符号化出力さ
れるデータのビット数がビット配分算出部４０から入力
された符号化ビットｂｉｔ（ｉ、、ｉ）を越えないよう
にする。すなわち、符号化出力データが配分された符号
化ビットを越える１つ前の符号化データまででブロック
のハフマン符号化出力を打ち切る。

符号化停止判定部４２は、さらに、配分された符号化ビ
ットと符号化出力されたデータのビット数との差、すな
わち余りビットを求め、ビット配分算出部４０へ出力す
る。ビット配分算出部４０は前記の式（１１ｆ２１によ
って配分される符号化ビットｂｉｔ（ｉ、ｊ）を求める
場合には、この余りビットを用いる。

２次元ハフマン符号化部２８から出力される符号化され
た交流成分の画像データは、セレクタ６０へ送られる。

セレクタ６０はＤＣ符号化部５０から送られる直流成分
データおよび２次元ハフマン符号化部２８から送られる
交流成分データを選択して出力端子３２へ出力する。出
力端子３２に送られたデータは、図示しない伝送路へ伝
送され、または磁気ディスク等の記録媒体に記録される
。

本装置によれば５上記のようにブロックごとに算出した
アクティビティＡＣＴｆｉｊｌ　に重みＷｉ、ｊを乗算
し、適応アクティビティＡＡＣＴｆｉｊ）を求め、これ
を用いてブロックごとの符号化データ量の配分を行って
いる。

すなわち、各ブロックの適応アクティビティＡＡＣＴ（
ｉｊｌの合計値を求め、これに基づいて正規化係数αを
設定して正規化を行う。したがって、正規化係数αは、
符号化された画像データが一定の量となるように設定さ
れるから、出力データの処理が容易であり、メモリに記
憶する場合に便利である。

本装置は、適応アクティビティＡＡＣＴ（ｉｊｌの合計
値に対するブロックごとの適応アクティビティＡＡＣＴ
（ｉｊ）の比を基にして各ブロックの符号化出力に配分
する符号化ビットを定めている。ブロックごとの適応ア
クティビティＡＡＣＴｌｉ、ｉｌは、前述のようにブロ
ックごとのアクティビティＡＣＴｆｉ、ｊｌ　に所定の
重みＷｉｊを乗算して求められる。したがって、各ブロ
ックに割り当てるビット数をそのブロックのアクティビ
ティに重みＷｉｊを加味して配分しているから、各ブロ
ックのデータはブロックのアクティビティに応じて有効
な符号化が行われるとともに、たとえば輝度成分の暗い
部分に重みＷｉｊを大きくすることによって逆光の人物
の部分などにビットを多く割り当て、画質を改善するこ
とができる。

第２図には本発明による画像信号圧縮符号化装置の他の
実施例が示されている。

この実施例の装置は、特定の色の部分、たとえば人物の
顔などの肌色の部分へのビット配分を多くして、この部
分を正確に表現するものである。

または、逆に人物の部分へのビット配分を少なくして、
この部分をぼかすものであるに の装置の場合にはＤＣ符号化部５０からの出力は領域判
定部５６へ入力される。ＤＣ符号化部５０からは、ブロ
ックごとの輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ。

ｃｂのそれぞれ直流成分が出力される。領域判定部５６
はこれらの信号成分が、第４図に示すような色の座標の
どこに位置するか、すなわち信号成分の表す色の領域を
判定する。領域判定部５６は、人力された信号がたとえ
ば肌色の領域に属するかを判定する。領域判定部５６か
らの出力ｇは入力される信号成分Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂの関数 ｇ　（Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ）である６ たとえばＹｌ＜Ｙ＜Ｙ２．　　Ｃｒｌ＜Ｃｒ＜Ｃｒ２Ｃ
ｂｌ＜　Ｃｂ　＜　Ｃｂ２の条件を満たした場合に、第
４図の肌色領域内と判定され、ｇ＝１が出力される。上
記条件以外の場合にはｇ＝Ｑが出力される。領域判定部
５６からの出力ｇはル・ンクアップテーブル５２に送ら
れる。ルックアップテーブル５２は、領域判定部５６か
らの判定出力ｇに応じて、たとえば第５Ａ図または第５
Ｂ図に示すような重みＷｉＪを出力する。

第５Ａ図に示すルックアップテーブルを用いる場合には
、出力ｇが１のときに大きい重みＷｉｊの値が出力され
る。したがって、肌色の部分に大きな重みＷｉｊがかけ
られるから、たとえば人物の顔の部分に多くのビットが
割り当てられ、この部分が良質の画像となる。逆に第５
Ｂ図に示すルックアッブチ−プルを用いる場合には、出
力ｇが１のときに小さい重みＷｉｊの値が出力される。

したがって、肌色の部分の重みＷｌｊが小さくされるか
ら、たとえば人物の顔の部分に少ないビットが割り当て
られ、人物の部分をぼかすことができる。

なお、領域判定部５６における領域の判定は上記の肌色
に限らず、他の任意の特定の色を設定することができ、
設定された色の部分を正確に表現、またはぼかすことが
できる。

上記の実施例においては、ブロックごとのアクティビテ
ィにＤＣ成分、すなわち輝度や色彩を考慮した重みを乗
算した適応アクティビティによって各ブロックへ符号化
データのビット配分を行っているが、ＤＣ成分のみを基
準としてビット配分を行うようにしてもよい。この場合
には、輝度や色彩の特定の部分の強調またはぼかしをさ
らに強く行うことができる。

効　　果 本発明によれば、圧縮符号化装置は、ブロックのアクテ
ィビティに直流成分に応した重みを考慮した適応アクテ
ィビティを算出し、これにより各ブロックに配分するビ
ット量を決定している。したがって、周波数成分に応し
た圧縮符号化を行うとともに、所定の輝度の部分や特定
の色の部分に配分するビット量を調整することができ、
符号化されたデータ量を一定とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像信号圧縮符号化装置の一実
施例を示すブロック図、 第２図は、本発明による画像信号圧縮符号化装置の他の
実施例を示すブロック図、 第３Ａ図、第３Ｂ図は、画像データのＤＣ成分と重みと
の関係を示す図、 第４図は、信号成分と色の領域との関係を示す図、 第５Ａ図、第５Ｂ図は、領域判定信号ｇと重みとの関係
を示す図 第６図は、ブロックを構成する画素データの例を示す図
、 第７図は、ブロックのサブブロックへの分割を示す図、 第８Ａ図、第８Ｂ図、第８Ｃ図は、アクティビティの算
出に使用されるフィルタの例を示す図、第９図は、フィ
ルタによるアクティビティの算出方法を示す図、 第１０図は、ブロックを構成する画素データの例を示す
図、 第１１Ａ図および第１１Ｂ図は、アクティビティの合計
値を正規化係数に変換するルックアップテーブルの例を
示す図、 第１２図は、重みテーブルデータの例を示す図、 第１３図は、ランレングスおよび非零の振幅の符号化を
行う順序を示す図である。 主　部　のｒ′″′の説明 ２次元直交変換部 正規化部 ブロックアクティビティ算出部 正規化係数設定部 加算器 ２次元ハフマン符号化部 ビット配分算出部 、符号化停止判定部 符号量カウント部 肛符号化部 ルックアップテーブル 乗算器 領域判定部 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　　理　　人
　　番数　　老雄 火山　隆夫 第 雪 図 第３Ａ図 第３Ｂ図 ＤＣ（ｉｊ） 第 図 第 図 第５Ａ 図 第５Ｂ 図 第 図 第 図 第 図 第１０図 ×１・ｊ Ｘｉ＋Ｉ、ｊ Ｘ　Ｉ＋２　、ｊ Ｘｉ、ｊｌ　Ｘｉｎ、ｊｕ　Ｘ１１２．Ｊ、１×１．垣 ×山ｊｎ　　Ｘ１１２．ｊ＋２ アク丁イビテＡ−め合計値 第１１Ｂ図 アワテイピティ の合１Ｈ直 第１２図 、第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１つの画面を構成するディジタル画像データを複数
   のブロックに分割して各ブロックの画像データについて
   ２次元直交変換符号化を行う画像信号圧縮符号化装置に
   おいて、該装置は、 前記複数のブロックに分割されたデジタル画像データを
   ２次元直交変換する直交変換手段と、該直交変換手段に
   より直交変換されたデータを正規化する正規化手段と、 該正規化手段により正規化されたデータを符号化する符
   号化手段と、 前記分割されたブロックごとの画像データのアクティビ
   ティを算出するブロックアクティビティ算出手段と、 前記分割されたブロックごとの輝度および色相に基づき
   、前記アクティビティに対するブロックごとの重みを算
   出する重み算出手段と、 前記ブロックアクティビティ算出手段により算出された
   前記ブロックごとのアクティビティと前記重み算出手段
   により算出された前記ブロックごとの重みから、ブロッ
   クごとの適応アクティビティを算出する適応アクティビ
   ティ算出手段と、 該適応アクティビティ算出手段により算出された前記ブ
   ロックごとの適応アクティビティを加算する適応アクテ
   ィビティ加算手段と、 前記適応アクティビティ算出手段により算出された前記
   ブロックごとの適応アクティビティと前記適応アクティ
   ビティ加算手段により算出された前記適応アクティビテ
   ィの合計値との比から前記ブロックごとに配分される符
   号化データ量を算出する符号化データ量配分手段と、 該符号化データ量配分手段からの出力に応じて前記符号
   化手段からの出力データ量を制限する符号化出力制御手
   段とを有し、 前記符号化出力制御手段は、前記符号化データ量配分手
   段から出力される前記ブロックごとに配分される符号化
   データ量と、前記符号化手段からの出力データ量とを比
   較し、前記符号化手段からの出力データ量が前記ブロッ
   クごとに配分される符号化データ量の範囲内となるよう
   に前記符号化手段からの出力データ量を制限することを
   特徴とする画像信号圧縮符号化装置。 ２、請求項１に記載の装置において、 前記重み算出手段は、前記ブロックごとの画像データの
   直流輝度成分に基づき前記重みを算出することを特徴と
   する画像信号圧縮符号化装置。 ３、請求項１に記載の装置において、 前記重み算出手段は、前記ブロックごとの画像データの
   直流色相成分に基づき前記重みを算出することを特徴と
   する画像信号圧縮符号化装置。 ４、請求項１ないし３に記載の装置において、前記符号
   化データ量配分手段は、前記ブロックごとの適応アクテ
   ィビティと前記適応アクティビティの合計値との比を前
   記画像データ全体の符号化データ量に乗算し、さらに先
   に符号化されたブロックの余りデータ量を加算すること
   により前記ブロックごとに配分される符号化データ量を
   算出することを特徴とする画像信号圧縮符号化装置。