JPH11225341A

JPH11225341A - 画像符号化装置及び画像復号化装置

Info

Publication number: JPH11225341A
Application number: JP31211298A
Authority: JP
Inventors: Ikurou Ueno; 幾朗上野; Tomohiro Kimura; 智広木村; Taichi Yanagiya; 太一柳谷; Masayuki Yoshida; 雅之吉田; Fumitaka Ono; 文孝小野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送媒体の状況に応じて画像の画質劣化を極
力防止できる画像符号化装置及び画像復号化装置を提供
する。【解決手段】符号化打ち切り情報を復号化手段が検出
した場合、復号変換手段を統計的データにより推測して
補正し、補正変換係数として出力する補正手段と、上記
補正変換係数に対して逆変換を行い、再生画像を出力す
る逆変換手段とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は画像通信における
画像符号化装置及び画像復号化装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像通信装置の一般的概念につい
て簡単に説明する。従来の画像通信装置の符号化装置と
して国際標準化組織ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８１（ＪＰＥ
Ｇ）のプログレッシブ符号化装置がある。

【０００３】上記プログレッシブ符号化装置は、ＪＰＥ
Ｇプログレッシブモードとして２つの処理方法がある
が、ここでは、ＭＳＢ（ＭｏｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａ
ｎｔＢｉｔ）のビットプレーンから順にＬＳＢ（Ｌｅａ
ｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）方向に符号化
し、画像の階調性が段階的に向上していくＳＡ（Ｓｕｃ
ｃｅｓｓｉｖｅＡｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）法につ
いて説明する。図１は上記ＪＰＥＧプログレッシブモー
ドのＳＡ法の符号化装置に関するブロックであり、１は
符号化対象画像を８×８画素のブロックに分割し出力す
る画像分割手段、２は画像分割手段１で各ブロック毎に
分割された分割信号をブロック単位でＤＣＴ（Ｄｉｓｃ
ｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）変換す
るＤＣＴ変換手段、３は上記変換手段２で変換された６
４（８×８）個の変換係数を符号化し符号化ビットスト
リームを出力する符号化手段である。

【０００４】次にＳＡ法に基づく特徴的動作処理につい
て説明する。符号化手段３は各ブロックに対する全変換
係数の内、ＭＳＢ方向の複数ビットを符号化する処理を
全ブロックに対して行う。（図２の第１のスキャン）次に符号化手段３は、ＬＳＢ側に位置する次の１ビット
の符号化を全画面の変換係数に対して行う。（図２の第
２のスキャン）以後符号化手段３は、順にＬＳＢ方向に１ビット／スキ
ャンずつ符号化して行く。

【０００５】つまり、図２に示すとおり、画面内全変換
係数のあるビットからなる平面（ビットプレーン）を順
に符号化することになる。従って、符号化手段３は符号
化した画像情報を図３に示すビットストリームを生成し
復号化装置へ出力する。このようにして、符号化装置が
ＭＳＢからＬＳＢの順に画像を符号化して行くことによ
り、段階的に変換係数の階調性が上がっていく符号化が
実現できる。

【０００６】しかし、符号化装置と復号化装置との間の
伝送媒体（有線または無線）の伝送容量はいつも十分で
ない。特に無線伝送においては画像を伝送する上で十分
伝送容量を確保できない場合が多い。例えば、伝送媒体
の伝送容量では、符号化装置で符号化されたビットスト
リームを伝送できない場合、符号化装置では図３に示す
とおり、伝送媒体の伝送容量に対応させるために、ＬＳ
Ｂ側の所定位置でビットストリーム中の符号化信号を削
除して送信する。

【０００７】一方復号化装置においては、符号化装置側
で削除された符号化信号に基づき復号化処理を行う。こ
の場合、復号化装置は、符号化装置側で削除された符号
化信号（ビット）を０として変換係数を近似し、ビット
ストリームと０と近似した変換係数にもとづいて、画像
の復元処理を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように画像デー
タを伝送する場合、伝送媒体の状況によって復号化装置
は画像データ信号の一部しか受信できないことが生じ
る。このため、一つの手法として、復号化装置は、符号
化装置側で削除された符号化信号（ビット）を０として
変換係数を近似し、ビットストリームと０と近似した変
換係数にもとづいて、画像の復元処理を行う。しかし、
復号化装置で復号化された画像は、削除され画像伝送信
号を一義的に定められた０ビット信号に基づき復号され
るので、元画像に比べ著しく画像劣化するという問題が
あった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、伝送媒体の状況に応じて画像の
画質劣化を極力防止できる画像符号化装置及び画像復号
化装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の画
像符号化装置は、原画像を複数の変換係数に変換する変
換手段と、上記変換手段で変換された変換係数をその上
位ビットから符号化し符号を出力する符号化手段とを備
え、上記符号化手段は、変換係数の符号化を途中ビット
迄で打ち切った場合、符号化を打ち切ったことを通知す
る情報を上記符号に付加して出力するものである。

【００１１】また、この発明の請求項２の画像符号化装
置は、すでに変換された変換係数を変換する変換手段
と、上記変換手段で変換された変換係数をその上位ビッ
トから符号化し符号を出力する符号化手段とを備え、上
記符号化手段は、変換係数の符号化を途中ビット迄で打
ち切った場合、符号化を打ち切ったことを通知する情報
を上記符号に付加して出力するものである。

【００１２】この発明の請求項３の画像符号化装置は、
変換手段が上記原画像または変換された変換係数を帯域
フィルタリングによって低域成分と高域成分とに分割す
るものである。

【００１３】この発明の請求項４の画像符号化装置は、
符号化手段が符号の終端を示す第１のマーカーコードと
符号化打ち切り情報を示す第２のマーカーコードを符号
系列に付加して出力するものである。

【００１４】この発明の請求項５の画像符号化装置は、
第２のマーカーコードは伝送を打ち切る迄に符号化した
ビットプレーン位置を位置情報とするものである。

【００１５】また、この発明の請求項６の画像符号化装
置は、第２のマーカーコードを伝送を打ち切る迄に符号
化した変換係数の数を位置情報とするものである。

【００１６】この発明の請求項７の画像符号化装置は、
第２のマーカーコードを伝送を打ち切る迄に符号化した
画素数をライン数単位で表現し、この表現したものを変
換係数の位置情報とするものである。

【００１７】この発明の請求項８の画像符号化装置は、
第２のマーカーコードを伝送を打ち切る迄に符号化した
変換係数の数を矩形領域単位で表現し、この表現したも
のを変換係数の位置情報とするものである。

【００１８】この発明の請求項９の画像復号化装置は、
符号を復号化し、変換係数を再生して復号変換係数を出
力するとともに、符号に付加された符号化打ち切り情報
を検出する復号化手段と、上記符号化打ち切り情報を上
記復号化手段が検出した場合、上記復号変換係数を統計
的データにより推測して補正し、補正変換係数として出
力する補正手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号
化手段が検出した場合、上記補正変換係数に対して逆変
換を行い、再生画像を出力し、上記符号化打ちきり情報
を上記復号化手段が検出しなかった場合、上記復号変換
係数に対して逆変換を行い、再生画像を出力する逆変換
手段とを備えたものである。

【００１９】この発明の請求項１０の画像復号化装置
は、上記補正手段が、復号済みの変換係数を累積し、累
積値に基づき復号変換係数を補正するものである。

【００２０】この発明の請求項１１の画像復号化装置
は、符号を復号化し、変換係数を再生して復号変換係数
を出力するとともに、符号に付加された符号化打ち切り
情報を検出する復号化手段と、上記符号化打ち切り情報
を上記復号化手段が検出した場合、上記復号変換係数を
統計的データにより推測して補正し、補正変換係数とし
て出力する第１の補正手段と、上記符号化打ち切り情報
を上記復号化手段が検出した場合で且つ、上記補正手段
の補正変換係数が０の場合、上記第１の補正手段の補正
変換係数を近傍の補正変換係数を参照することにより求
められた推定値に再補正し再補正変換係数を出力する第
２の補正手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号化
手段が検出した場合、上記補正変換係数又は上記再補正
変換係数に対して逆変換を行い、再生画像を出力し、上
記符号化打ちきり情報を上記復号化手段が検出しなかっ
た場合、上記復号変換係数に対して逆変換を行い、再生
画像を出力する逆変換手段とを備えたものである。

【００２１】この発明の請求項１２の画像復号化装置
は、上記第１の補正手段が、復号済みの変換係数を累積
し、累積値に基づき復号変換を補正するものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図にもとづいて説明する。図４におい
て、４は原画像信号又は既に変換された変換係数を複数
の帯域の変換係数に帯域フィルタリングによって、分割
する順変換手段、５は複数の帯域の変換係数を独立に符
号化する変換係数符号化手段、６は伝送（あるいは蓄
積）された符号データを変換係数に復号する変換係数復
号手段、７は復号され精度の落ちた再生変換係数の値を
補正する変換係数補正手段、８は複数の帯域の補正変換
係数から画像信号を再構成する逆変換手段である。な
お、順変換手段４と変換符号化手段５とは画像符号化装
置を構成する。また変換係数復号化手段６と変換係数補
正手段７と逆変換手段８とは画像復号化装置を構成す
る。

【００２３】次に画像符号化装置の動作について説明す
る。まず、順変換手段４では、伝送対象の画像データ全
体を複数の帯域成分に分割する。順変換手段４では数式
１、数式２に示すように水平方向にフィルタリングを伝
送対象の画像データ全体に施し、Ｌ成分（低域成分）と
Ｈ成分（高域成分）に分割する。なお、数式１、数式２
に示すとおり、分割された原画像（伝送対象の画像デー
タｘｎ）はＬ成分（ｓｎ）、Ｈ成分（ｄｎ）の変換係数
に分割される。

【００２４】

【数１】

【００２５】

【数２】

【００２６】（ただし、［・］は小数点以下切り捨てを
表す）

【００２７】つまり、図５に示すように、順変換手段４
においてはＭ×Ｎ画素からなる画像が、Ｍ×（Ｎ／２）
個の変換係数からなるＬ成分とＨ成分の２つの帯域に分
割される。次に、変換係数符号化手段５では、Ｌ成分の
変換係数ｓｎを全て可逆符号化、つまり受信側で誤差が
生じないように符号化し伝送する。なお、可逆符号化の
方式としては、国際標準として規定されているＪＰＥＧ
可逆符号化方式など、任意の可逆符号化法を適用する。
また、変換係数符号化手段５では、Ｈ成分の変換係数ｄ
ｎを構成する（図６参照）２進表現された変換係数の絶
対値とサインビット（正あるいは負）を符号化し伝送す
る。

【００２８】この際、変換係数符号化手段５では絶対値
をビットプレーン毎に２値エントロピ符号化する。つま
り図７に示すとおり、全変換係数の絶対値の各ビットか
らなる平面（ビットプレーン）をＭＳＢ（ＭｏｓｔＳ
ｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）の平面から順に２値エ
ントロピ符号化していく。このビットプレーン符号化
は、ＬＳＢ（ＬｅａｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢ
ｉｔ）のビットプレーンまで行わずに、所望のビットプ
レーンで打ち切ることが可能である。もし、ビットプレ
ーン符号化をＬＳＢ以前のビットプレーンで打ち切れ
ば、情報の一部が伝送されないために再生画像と原画像
が一致しない非可逆符号化となり、ＬＳＢのビットプレ
ーンまで全て符号化すれば可逆符号化となる。

【００２９】また、変換係数符号化手段５ではサインビ
ットをある変換係数内で最初にビット１が出現した直後
に、正ならば０、負ならば１として２値エントロピ符号
化する。絶対値が０の場合には、サインビットを伝送す
る必要はない。２値エントロピ符号化の方式としては、
ＩＴＵ−Ｔ国際標準勧告Ｔ．８２に規定される算術符号
であるＱＭ−Ｃｏｄｅｒなど、任意の２値エントロピ符
号化法を適用する。なお、上述のとおり、全変換係数の
絶対値の各ビットからなる平面（ビットプレーン）のビ
ットプレーン符号化を、ＬＳＢ（ＬｅａｓｔＳｉｇｎ
ｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）のビットプレーンまで行わず
に、所望のビットプレーンで打ち切った場合、受信側
（復号化装置側）ではどこまで符号化されているのかを
知る必要がある。そこで、送信する符号化データの最後
にデータサイズ、例えば符号化シンボル数、ライン数、
ブロック数等の単位数を情報として付加し、画像符号化
装置の符号化手段は送信する。

【００３０】画像符号化装置の変換係数符号化手段５で
は、所定のビットプレーンの所定のラインで符号化を終
了した後、符号化データの終了を示すマーカーコードを
発生し、第８図に示すとおりＨ成分の符号化データの最
後に符号化データの終了を示す終了マーカーコードとラ
イン数マーカーコードを付加して出力する。なお、ライ
ン数マーカーコードは、符号の打切りの位置情報を示
す。

【００３１】ここで、図８の符号化データの構造につい
て説明する。本実施の形態においては、符号器として国
際標準として規定されているＱＭ−Ｃｏｄｅｒとそのマ
ーカーコードを使用して、終了マーカーコードを０ｘｆ
ｆ０２（０ｘは１６進数を表わす。）とし、ライン数マ
ーカーコードを０ｘｆｆ０５とし、符号化ライン数を４
バイトで表わす。従って、符号化ライン数が０ｘ１００
０ラインの場合、符号化データの最後にｆｆ０２ｆ
ｆ０５００００１０００という８バイトのデー
タが付加されることとなる。

【００３２】なお、上述ではＱＭ−Ｃｏｄｅｒとそのマ
ーカーコードと示したが、マーカーコードが符号化デー
タとして発生しないパターンであれば、上記以外の値を
持つマーカーコードでも構わない。また、こちらのマー
カーコードと符号化データの配置関係について、終了マ
ーカーコードがライン数マーカーコードとその付加情報
により先に配置されてもよい。また、どのラインまで符
号化したかを示す情報ではなく、どのビットプレーンま
で、あるいはどの変換係数まで符号化したかを示す情報
を符号化データに付加しても良い。

【００３３】さらに詳細に説明すると、上記ライン数マ
ーカーコードは伝送を打ち切る迄に符号化した変換係数
の数を位置情報とする。また、上記ライン数マーカーコ
ードは伝送を打ち切る迄に符号化した変換係数の画素数
をライン数単位で表現し、この表現したものを変換係数
の位置情報とする。また、上記ライン数マーカーコード
は伝送を打ち切る迄に符号化した変換係数の画素数を矩
形領域単位で表現し、この表現したものを変換係数の位
置情報とする。更にまた、上記ライン数マーカーコード
は伝送を打ち切る迄に符号化した変換係数のビットプレ
ーン数単位で表現し、この表現したものを変換係数の位
置情報とする。本実施の形態における画像符号化装置
は、伝送媒体の状況（伝送容量、帯域幅）に応じて変換
係数の符号化ライン数を定めても良い。以上が画像符号
化装置の動作である。

【００３４】次に画像復号化装置の動作について説明す
る。図４において、変換係数復号手段６では、符号デー
タをエントロピ復号し、復号変換係数ｓ’ｎ、補正変換
係数ｄ”ｎを算出する。Ｌ成分に関しては、可逆符号化
を適用するため、変換係数ｓｎと復号変換係数ｓ’ｎは
完全に一致する（以後、復号変換係数もｓｎで表記する
こととする。）一方、Ｈ成分は上述の画像符号化装置で説明したとおり
必ずしもＬＳＢのビットプレーンまで符号化されないの
で、復号変換係数ｄ’ｎは、真値、つまり画像符号化装
置側で算出した変換係数ｄｎと一致しない場合もある。

【００３５】変換係数復号化手段６は、符号化データに
付加された情報（どのビットプレーンまで、あるいはど
のＨ成分の変換係数まで符号化したかを示す情報要する
に符号化打切り情報）をＨ成分符号化データの復号化に
おいて検出した場合、上記情報に基づき、所定のライン
数までＨ成分符号化データの復号化をおこなう。これに
より、どこまでＨ成分符号化データの復号化を行うかを
画像復号化装置側で判断できる。要するに、画像復号化
装置の変換係数復号化手段６では欠落した変換係数の下
位ビットに関する情報を検出する。

【００３６】そこで、Ｈ成分の全ビットプレーンが符号
化されなかった場合、変換係数補正手段７では、後述す
る方法により、復号変換係数ｄ’ｎを補正し、より真値
に近い変換係数、補正変換係数ｄ”ｎを得る。次に、逆
変換手段８では数式３、数式４に示す逆変換式により、
補正変換係数に対して逆変換を施すことにより、再生画
像ｘ’ｎを算出（出力）する。なお、変換係数復号化手
段６が上記符号化打ちきり情報を検出しなかった場合、
復号変換係数ｓ’ｎ、ｄ’ｎは変換係数補正手段７で処
理をされずに逆変換手段８へ出力される。そして、逆変
換手段８では、数式３、数式４に示す逆変換式により復
号変換係数ｓ’ｎ、ｄ’ｎに対して逆変換を施すことに
より、再生画像ｘ’ｎを算出する。

【００３７】

【数３】

【００３８】

【数４】

【００３９】図９は、図４における変換係数補正手段７
の詳細を示すブロック図である。まず、図９の構成につ
いて説明する。６、７、８は、それぞれ、変換係数復号
手段、変換係数補正手段、逆変換手段で、図４の６、
７、８に対応する。９は、Ｈ成分の復号変換係数を補正
する補正回路である。

【００４０】次に補正回路の動作について説明する。変
換係数復号手段６では、伝送された符号データを用い
て、可逆符号化されたＬ成分は誤差なく復号できるが、
Ｈ成分は、全ビットプレーンが符号化されなかった場
合、符号化された上位のビットプレーンだけしか復号さ
れない（復号変換係数ｄ’ｎの復号されなかった下位ビ
ットは便宜的に０とみなしている）。そこで、補正手段
Ａ９では、復号されなかった下位ビットを復号された上
位ビットから推定し、復号変換係数ｄ’ｎの値を補正す
る。

【００４１】ここで補正方法の一例を示すと、復号され
た上位ビットがすべて０の場合は、下位ビットはすべて
０と推定する。また、復号された上位ビットに１が含ま
れている場合には、復号されたビットの最下位ビットか
ら２ビット下位のビットを１、他のビットは０として推
定する。絶対値の精度が８ビットのＨ成分の上位３ビッ
トだけ復号された場合の例を図１０に示す。この時、上
位３ビットが００１であったとすると、残りの下位５ビ
ットを０１０００とし、補正変換係数ｄ”ｎは００１０
１０００となる。つまり、復号化されたビット（上位ビ
ット）に基づき統計的データにより推測されたビットを
復号化されなかった値として、補正変換係数（推定値）
を算出する。

【００４２】上記補正方法以外にも、他の補正方法を適
用することができ、例えば、復号された上位ビットがす
べて０の場合は、下位ビットはすべて０、復号された上
位ビットに１が含まれている場合には、復号されたビッ
トの最下位ビットから２ビット下位と３ビット下位の２
つのビットが１、他のビットは０であると推定すること
も可能である。以上が本実施の形態の画像復号化装置の
動作である。

【００４３】本実施の形態の画像符号化装置及び画像復
号化装置では、帯域分割として水平方向の変換を施し、
２つの帯域成分に分割する例を示したが、垂直方向に同
様の変換を施し、あるいは、変換された帯域成分に変換
を施し、さらに分割を細かくして、それぞれの成分にお
いて上記のＨ成分に対し施したものと同様の処理を行う
ことも可能である。つまり、水平、垂直方向の変換は、
符号化側と復号側の両者で一致すれば、その組み合わせ
および順番は、どのように行っても構わない。また、Ｌ
成分においても、上記のＨ成分に対し施したものと同様
の処理を行うことも可能である。また本実施の形態で
は、変換式として数式１、数式２、数式３、数式４に示
す変換を示したが、これ以外の変換式を使用することも
可能である。さらにまた、本実施の形態では、ビットプ
レーン符号化という２のべき乗で精度が向上していくプ
ログレッシブ符号化の方式の例を示したが、必ずしも２
のべき乗で精度が上がっていく必要はなく、任意の精度
で精度が向上していくプログレッシブ符号化方式も適用
可能である。

【００４４】実施の形態２．この発明の実施の形態２の
画像符号化装置及び画像復号化装置について説明する。
ただし、画像符号化復号装置の構成動作は、変換係数補
正手段を除いて、図４と図９と同様であるので、本実施
の形態の特徴的構成である変換係数補正手段の動作のみ
を図１１を用いて説明する。まず、図１１の構成につい
て説明する。６、７、８は、それぞれ、変換係数復号手
段、変換係数補正手段、逆変換手段で、図４、図９の
６、７、８に相当する。９はＨ成分の復号変換係数ｄ’
ｎを補正する補正手段（請求項１１の第１の補正手段に
該当する）、１０は、補正手段９からの出力信号ｄＡｎ
を更に補正する第２の補正手段である。

【００４５】次に変換係数補正手段７の動作について説
明する。上述の実施の形態１と同様に、変換係数復号手
段６では、伝送された符号データを用いて、可逆符号化
されたＬ成分は誤差なく復号できるが、画像符号化装置
側でＨ成分の全ビットプレーンが符号化されなかった場
合、変換係数復号化手段６は、符号化データの上位のビ
ットプレーンだけしか復号できない。そこで、まず補正
手段９では、実施の形態１と同様に、復号されなかった
Ｈ成分の下位ビットを復号された上位ビットから推定
し、変換係数の値を補正する。補正方法の一例を示すな
らば、復号された上位ビットがすべて０の場合は、下位
ビットはすべて０と推定し、復号された上位ビットに１
が含まれている場合には、復号されたビットの最下位ビ
ットから２ビット下位のビットが１、他のビットは０で
あると推定する。

【００４６】次に、第２の補正手段１０では、Ｈ成分の
全ビットプレーンが符号化されてなく、復号変換係数
ｄ’ｎの符号化された上位ビットがすべて０である場合
に、数式５により、補正手段９の出力とＬ成分の変換係
数を用いて、復号変換係数を補正し、補正変換係数ｄ”
ｎを算出する。なお、第２の補正手段１０では、Ｈ成分
の全ビットプレーンが符号化されてなく、復号変換係数
ｄ’ｎの符号化された上位ビットがすべて０である場合
以外においては、補正手段９から出力された補正変換係
数ｄ”ｎに対して何も処理を施さず逆変換手段に出力す
る。

【００４７】

【数５】

【００４８】さらに、第２の補正手段１０で処理が施さ
れた補正変換係数ｄ”ｎは逆変換手段８に入力され、逆
変換手段８は、第２の補正手段１０で処理が施された補
正変換係数ｄ”ｎおよびＳ成分の変換係数ｓｎを上述の
数式３、数式４を用いて、逆変換し、再生画像ｘ’ｎを
得る。なお、本実施の形態２の補正手段９では、推定ビ
ットをすべて０、あるいは、復号されたビットの最下位
ビットから２ビット下位のビットを１、他のビットは０
であるとしたが、実施の形態１と同様にこれ以外の方法
も可能である。また、本実施の形態では、帯域分割とし
て水平方向の変換を施し、２つの帯域成分に分割する例
を示したが、垂直方向に同様の変換を施し、あるいは、
変換された帯域成分に変換を施し、さらに分割を細かく
して、それぞれの成分において上記のＨ成分に対し施し
たものと同様の処理を行うことも可能である。水平、垂
直方向の変換は、符号化側と復号側の両者で一致すれ
ば、その組み合わせおよび順番は、どのように行っても
構わない。また、Ｌ成分においても、上記のＨ成分に対
し施したものと同様の処理を行うことも可能である。

【００４９】また本実施の形態では、第２の補正手段１
０での補正変換係数ｄ”ｎの算出式として数式５を用い
たが、これ以外の算出式を使用することも可能である。
また、本実施の形態では、変換式として数式１、数式
２、数式３、数式４に示す変換を示したが、これ以外の
変換式を使用することも可能である。更にまた、本実施
の形態では、ビットプレーン符号化という２のべき乗で
精度が向上していくプログレッシブ符号化の方式の例を
示したが、必ずしも２のべき乗で精度が上がっていく必
要はなく、任意の精度で精度が向上していくプログレッ
シブ符号化方式が適用可能である。

【００５０】実施の形態３．この発明の実施の形態３の
画像符号化装置及び画像復号装置について説明する。た
だし、画像符号化復号化装置の構成動作は、補正手段９
を除いて図４、図９と同様であるので、本実施の形態の
特徴的構成である補正手段９の動作のみを説明する。

【００５１】図１２は、本実施の形態における補正手段
９の詳細を示すブロック図である。１１は、復号したビ
ットのうち■１■の累積出現数を記憶する出現ビットカ
ウンタＡ、１２は復号したビット(■０■と■１■の両
方)の累積出現数を記憶する出現ビットカウンタＢ、１
３は出現ビットカウンタＡ、出現ビットカウンタＢに記
憶されたビットの累積出現数をもとに、復号変換係数d
■nを補正する補正値算出手段である。

【００５２】次に、補正手段９の動作について説明す
る。上述の実施の形態１と同様に、変換係数復号手段６
では、伝送された符号データを用いて、可逆符号化され
たＬ成分は誤差なく復号できるが、画像符号化装置側で
Ｈ成分の全ビットプレーンが符号化されなかった場合、
変換係数復号手段６では、符号化データの上位のビット
プレーンだけしか復号できない。そこで補正手段９で
は、復号されなかったＨ成分の下位ビットを、復号され
た上位ビットおよび、現ビットプレーン内の既に復号さ
れた他の変換係数のビット基づいて推定する。

【００５３】出現ビットカウンタＡ１１では、ビット
を復号する毎に、そのビットが■１■ならばカウンタの
値Ｎ_Aに１を加え、■０■ならばカウンタの値Ｎ_Aは変化
させない。一方、出現ビットカウンタＢ１２では、ビ
ットを復号する毎に、そのビットが■１■か■０■かに
関わらずカウンタの値Ｎ_Bに１を加える。また、Ｎ_Bが予
め定めた定数(例えば６４)に達した場合には、Ｎ_A、Ｎ_B
の値をそれぞれ、Ｎ_A/2、N_B／２とする。Ｎ_A、Ｎ_Bの初期
値は、Ｎ_A＝０、Ｎ_B＝１など、Ｎ_A≦Ｎ_BかつＮ_B≠０を
満たす任意の非負の整数に設定することが可能である。

【００５４】次に、補正値算出手段１３では、数式６に
従って復号変換係数d■nを補正変換係数d■nに補正す
る。ここで、数式６のｉは、復号化対象のビットプレー
ンを表すビット位置で、図１３の例のように、８ビット
精度の変換係数でＭＳＢから３ビット目を復号化してい
る場合にはｉ＝５となる。図１３の例で、Ｎ_A＝５、Ｎ_B
＝１５の場合、[２⁵×５／１５]＝１０となり、補正変
換係数の下位５ビットは、１０の２進数表現０１０１０
となる。つまり、復号変換係数d■n=32に１０が加えら
れ、補正変換係数d■n=42が得られる。

【００５５】

【数６】

【００５６】（ただし、［・］は小数点以下切り捨てを
表す）

【００５７】本実施の形態では、帯域分割として水平方
向の変換を施し、２つの帯域成分に分割する例を示した
が、垂直方向に同様の分割を施し、あるいは、変換され
た帯域成分に変換を施し、さらに分割を細かくして、そ
れぞれの成分において上記のＨ成分に対して施したもの
と同様の処理を行うことも可能である。水平、垂直方向
の変換は、符号化側と復号側の両者で一致すれば、その
組み合わせおよび順番はどのように行っても構わない。
また、Ｌ成分においても、上記のＨ成分に対して施した
ものと同様の処理を行うことも可能である。

【００５８】また、本実施の形態では、補正値算出手段
での補正変換係数d■nの算出式として、数式６を用いた
が、これ以外の算出式を使用することも可能である。更
にまた、本実施の形態で使用した補正手段９は、図１１
に示す実施の形態の補正手段９に使用することも可能で
ある。

【００５９】

【発明の効果】この発明によれば、以上の構成により伝
送媒体の状況に応じて画像の画質劣化を極力防止できる
画像符号化装置及び画像復号化装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の画像符号化装置を示すブロック図であ
る。

【図２】従来の画像符号化処理を説明する図である。

【図３】従来の符号化信号を示す図である。

【図４】実施の形態１の画像符号化装置及び画像復号
化装置を示すブロック図である。

【図５】実施の形態１の画像符号化装置の変換係数を
説明する図である。

【図６】実施の形態１の画像符号化装置から出力され
る符号化信号を示す図である。

【図７】実施の形態１の画像符号化処理を説明する図
である。

【図８】実施の形態１の画像符号化装置から出力され
る符号化信号示す図である。

【図９】実施の形態１の画像復号化装置の詳細ブロッ
ク図である。

【図１０】実施の形態１の補正手段の補正処理を示す
図である。

【図１１】実施の形態２の画像復号化装置の詳細ブロ
ック図である。

【図１２】実施の形態３における補正手段９の詳細を
示すブロック図である。

【図１３】実施の形態３の補正手段の補正処理を示す
図である。

【符号の説明】

４順変換手段、５変換係数符号化手段、６変換係
数復号化手段、７変換係数補正手段、８逆変換手
段、９、１０補正手段、１１、１２出現ビットカウ
ンタ、１３補正値算出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田雅之東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者小野文孝東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像を複数の変換係数に変換する変換
手段と、上記変換手段で変換された変換係数をその上位ビットか
ら符号化し符号を出力する符号化手段とを備え、上記符号化手段は、変換係数の符号化を途中ビット迄で
打ち切った場合、符号化を打ち切ったことを通知する情
報を上記符号に付加して出力することを特徴とする画像
符号化装置。
【請求項２】すでに変換された変換係数を変換する変
換手段と、上記変換手段で変換された変換係数をその上位ビットか
ら符号化し符号を出力する符号化手段とを備え、上記符号化手段は、変換係数の符号化を途中ビット迄で
打ち切った場合、符号化を打ち切ったことを通知する情
報を上記符号に付加して出力することを特徴とする画像
符号化装置。
【請求項３】上記変換手段は、上記原画像又は、変換
された変換係数を帯域フィルタリングによって低域成分
と高域成分とに分割することを特徴とする請求項１又は
請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項４】上記符号化手段は、符号の終端を示す第
１のマーカーコードと符号化打ち切り情報を示す第２の
マーカーコードを符号系列に付加して出力することを特
徴とする請求項１又は請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項５】上記第２のマーカーコードは伝送を打ち
切る迄に符号化した変換係数のビットプレーン数単位で
表現し、この表現したものを変換係数の位置情報とする
ことを特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項６】上記第２のマーカーコードは伝送を打ち
切る迄に符号化した変換係数の数を位置情報とすること
を特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項７】上記第２のマーカーコードは伝送を打ち
切る迄に符号化した変換係数の数をライン数単位で表現
し、この表現したものを変換係数の位置情報とすること
を特徴とする請求項６記載の画像符号化装置。
【請求項８】上記第２のマーカーコードは伝送を打ち
切る迄に符号化した変換係数の数を矩形領域単位で表現
し、この表現したものを変換係数の位置情報とすること
を特徴とする請求項６記載の画像符号化装置。
【請求項９】符号を復号化し、変換係数を再生して復
号変換係数を出力するとともに、符号に付加された符号
化打ち切り情報を検出する復号化手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号化手段が検出した場
合、上記復号変換係数を統計的データにより推測して補
正し、補正変換係数として出力する補正手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号化手段が検出した場
合、上記補正変換係数に対して逆変換を行い、再生画像
を出力し、上記符号化打ちきり情報を上記復号化手段が検出しなか
った場合、上記復号変換係数に対して逆変換を行い、再
生画像を出力する逆変換手段とを備えたことを特徴とす
る画像復号化装置。
【請求項１０】上記補正手段は、上記符号化打ち切り情
報を上記復号化手段が検出した場合、復号済みの変換係
数を累積し、累積値に基づき復号変換係数を補正し、補
正変換係数として出力することを特徴とする請求項９記
載の画像復号化装置。
【請求項１１】符号を復号化し、変換係数を再生して
復号変換係数を出力するとともに、符号に付加された符
号化打ち切り情報を検出する復号化手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号化手段が検出した場
合、上記復号変換係数を統計的データにより推測して補
正し、補正変換係数として出力する第１の補正手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号化手段が検出した場
合で且つ、上記補正手段の補正変換係数が０の場合、上
記第１の補正手段の補正変換係数を近傍の補正変換係数
を参照することにより求められた推定値に再補正し再補
正変換係数を出力する第２の補正手段と、上記符号化打ち切り情報を上記復号化手段が検出した場
合、上記補正変換係数又は上記再補正変換係数に対して
逆変換を行い、再生画像を出力し、上記符号化打ちきり情報を上記復号化手段が検出しなか
った場合、上記復号変換係数に対して逆変換を行い、再
生画像を出力する逆変換手段とを備えたことを特徴とす
る画像復号化装置。
【請求項１２】上記第１の補正手段は、上記符号化打ち
切り情報を上記復号化手段が検出した場合、復号済みの
変換係数を累積し、累積値に基づき復号変換係数を補正
し、補正変換係数として出力することを特徴とする請求
項１１記載の画像復号化装置。