JP2005065314A - 画像符号化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 量子化変換係数より得られる事象と、可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較処理において、変換処理を行うことによって、符号化効率の良好な可変長符号化が実行される可能性を高める。
【解決手段】 デジタル画像データに対してDCT処理を行う離散コサイン変換器(DCT)204と、該離散コサイン変換器204の出力に対して量子化処理を施して量子化変換係数を生成する量子化器(Q)205とを備え、量子化変換係数に対して、可変長符号の割り当てを示す可変長符号テーブルを参照して可変長符号化処理を施す。
【選択図】 図1
【解決手段】 デジタル画像データに対してDCT処理を行う離散コサイン変換器(DCT)204と、該離散コサイン変換器204の出力に対して量子化処理を施して量子化変換係数を生成する量子化器(Q)205とを備え、量子化変換係数に対して、可変長符号の割り当てを示す可変長符号テーブルを参照して可変長符号化処理を施す。
【選択図】 図1
Description
本発明は、画像符号化方法に関し、特に汎用性の高い可変長符号化を行う画像符号化処理に関するものである。
デジタル画像を効率よく蓄積もしくは伝送するには、圧縮符号化をする必要がある。このような、デジタル画像に対しての圧縮符号化の方法としては、代表的な規格であるJPEG(Joint Photographic Experts Group)やMPEG(Moving Picture Experts Group)における中心的な技術である離散コサイン変換(DCT)があり、そのほかに、サブバンド符号化やウェーブレット変換、また、フラクタルなどの波形符号化方法がある。また、画像間の冗長な信号を取り除くには、基本的に、一の静止画像内における空間的な相関関係に基づく画面内符号化を行うものであるが、これに加えて、各静止画像間の時間的な相関関係に基づき、動き補償を用いた画像間予測を行い、差分信号を波形符号化する画面間符号化も行われ、この両者を併用することにより、高圧縮率の符号化データを得ることが可能となる。
MPEG規格等に従った従来の技術による画像符号化処理においては、DCT等の処理の後に、量子化処理を行い、さらに可変長符号化処理を行うことがなされている。すなわち、まず、デジタル画像データに対してDCT、サブバンド、ウェーブレット等の処理を施し、該処理によって得られた変換係数を、所定の量子化幅を用いて量子化し、量子化変換係数を生成するものであって、この量子化変換係数に対して、可変長符号化処理が行われる。
量子化処理によって得られた量子化変換係数は、二次元の配列を構成するものであって、それぞれの係数はゼロ、または非ゼロのいずれかであるものとなる。可変長符号化処理においては、この二次元配列となっている係数(ゼロと非ゼロ)に対して、所定の順番に走査するジグザグスキャンを行って一次元に並べ替えた後、この一次元の係数の並びから、先行するゼロの係数の個数であるラン(Run)と、非ゼロの係数の値であるレベル(Level)とからなる事象を生成する。そして、ランとレベルとからなる各事象に対して、一意的な可変長符号を割り当てた可変長符号テーブルをあらかじめ用意し、それを参照して符号化する。またこれに加えて、係数が最後であるかどうかを示すコードとして別の符号を割り当てる方法や、ランとレベルの組に最後の係数かどうかを示すラスト(Last)を加えた(Last,Run,Level)の組を一つの事象として、この三者の組に可変長符号を割り当てたテーブルを用いて、符号化を行う方法も用いられる。
図18は、従来の技術による、(Last,Run,Level)からなる事象に対しての符号化処理の処理手順を示すフローチャート図である。以下に、従来の技術による符号化処理を図18のフローに従って説明する。
ステップ1801において処理が開始されると、ステップ1802においてj番目の事象が、処理対象である入力事象として入力される。ステップ1803では、入力事象と、可変長符号テーブルにある参照事象との比較が行われる。
図19から図22に、従来の技術による可変長符号化処理に用いる可変長符号テーブルの例を示す。図示するように、該テーブルは(Last,Run,Level)からなる事象と、符号とが対応したテーブルである。図において、「VLC CODE」の欄にある“s”はレベルが正の時に0、負の時に1となるものである。また、Lastが0の時には、当該係数が最後の係数ではないことを示す。
図18のステップ1803では、この可変長符号テーブルを参照して、入力事象と、該テーブルに含まれる(Last,Run,Level)からなる参照事象それぞれとの比較が実行され、ステップ1804においては、上記の比較処理で、(Last,Run,Level)の一致する参照事象があったか否かの判定が行われる。ステップ1804の判定において参照事象があった場合には、ステップ1805が、なかった場合にはステップ1806が実行される。ここで、ステップ1805が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号が出力され、後述するステップ1807に移行する。
一方、ステップ1806が実行される場合、すなわち、可変長符号テーブルを参照しても、処理の対象である事象に該当する(Last,Run,Level)がなかった場合には、ステップ1806において固定長符号化を行う。図23は、固定長符号化を表す概念図である。ランに対しては図23(a)に示すように、レベルに対しては図23(b)に示すようにそれぞれ符号が割り当てられ、これらが符号化結果となる。このように固定長符号化処理が行われた場合には、可変長符号化によって得られた符号との区別をするために、符号化結果が固定長符号であることを示すために制御コードを、符号化結果に先立って伝送されるように付与する。この制御コードはエスケープコード(ESC)と呼ばれ、この例では、図22に示すように“0000011”の符号が用いられる。すなわち、固定長符号化が実行された場合、ESCコードの7ビットと、上記のように割り当てられた符号とが続く符号化データが得られることとなる。
ステップ1805、又はステップ1806のいずれが実行された場合にも、続くステップ1807では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ1808において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ1809においてjが1だけ増加された後に、ステップ1802に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
このように、従来の技術における画像符号化処理においては、量子化された変換係数に対して、事象を生成し、この事象を可変長符号テーブルに含まれる参照事象と比較し、一致するものがあれば該テーブルから得られる可変長符号を用い、一致するものがないならば制御コード(ESCコード)を付与した固定長符号化結果を用いるものである。
一般的に可変長符号テーブルは、多くの画像を用いて統計的な分布を調べ、頻繁に発生する事象に対して短いコードを割り当てるように作成されるものであり、このことによって全体的な圧縮率の向上を図るものである。上述のように、可変長符号テーブルを用いて符号化が行えなかった場合には、固定長符号化がされて、圧縮率を低下させることとなるので、できるだけ固定長符号化を実行しないように設定されていることが望ましいものとなる。ここで、従来の技術による画像符号化においては、図18に示すように、ステップ1804の判定において、該当する参照事象がなかった場合に、ただちにステップ1806において固定長符号化が行われるものであるので、符号化効率の良好な可変長符号化が実行される率については、可変長符号テーブルに該当する事象が存在する率によって直接的に決定されるものとなる。
しかし、画像圧縮符号化においては、量子化幅によって係数の統計的分布が変化するものであり、特に高圧縮率の場合と低圧縮率の場合とでは、係数の分布はかなり異なるものとなることが分かっている。従って、対象となる係数に対して適切な可変長符号テーブルを用いない場合には、可変長符号テーブルに該当する事象が存在する率が低いものとなってしまい、固定長符号化が実行される率が高くなることから、符号化効率が低下してしまうこととなる。
一般に量子化幅を大きくすると、量子化変換係数について圧縮率が高くなるものであるが、かかる量子化変換係数から得られた事象については、その有するレベル値が小さいものとなる傾向を示す。図19から図22に示す可変長符号テーブルでは、レベル値の小さな事象が多く含まれ、かつレベル値の小さな事象に対して、短いコードを割り当てたものであり、比較的圧縮率の高い量子化変換係数を処理対象とする場合に適したものとなっている。従って、量子化幅が小さく、量子化変換係数の圧縮率が低い場合、得られる事象はレベル値の大きなものが多くなることから、かかる可変長符号化テーブルに該当する事象が存在しない率が高くなり、また存在しても比較的長いコードを割り当てられるケースが増加して、符号化結果のビット数が増大してしまう。すなわち、低圧縮率用に作られた可変長符号テーブルを高圧縮率符号化に対して用いることで、符号化効率が低下することとなる。
このように、可変長符号化の処理対象である係数に対して、適切に設定された可変長符号化テーブルを用いないときには、可変長符号化を行い得ず固定長符号化することが増加し、かつ、可変長符号化を行う場合にもビット量が増大するので、符号量が増加して圧縮率の向上を図り得ない点が、従来の技術による画像符号化処理の問題点であった。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、画像符号化において、同じ可変長符号化テーブルを用いて、広範囲に、すなわち、高圧縮率から低圧縮率までにわたる符号化対象に対して、そのいずれについても効率よく符号化する画像符号化方法を得ることを目的とする。
本発明に係る画像符号化方法は、(Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のLevel値を所定の関数を用いて変換し、前記所定の関数を用いて変換された前記Level値に対応する可変長符号を出力する、ものである。
本発明に係る画像符号化方法は、(Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のRun値を所定の関数を用いて変換し、前記所定の関数を用いて変換された前記Run値に対応する可変長符号を出力する、ものである。
本発明に係る画像符号化方法は、(Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のLevel値を所定の関数を用いて変換すると共に、前記入力事象のRun値を所定の関数を用いて変換し、前記所定の関数を用いて変換された前記Level値、および、前記所定の関数を用いて変換された前記Run値に対応する可変長符号を出力する、ものである。
本発明に係る画像符号化方法によれば、(Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のLevel値を所定の関数を用いて変換し、前記所定の関数を用いて変換された前記Level値に対応する可変長符号を出力するので、デジタル画像データに対するDCT、波形符号化等の処理によって圧縮符号化されたデータを処理対象として、その圧縮度が異なる広範囲の対象において、同じ可変長符号化テーブルを活用して、高圧縮率の符号化処理を実行することができる効果がある。
また、本発明に係る画像符号化方法によれば、(Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のRun値を所定の関数を用いて変換し、前記所定の関数を用いて変換された前記Run値に対応する可変長符号を出力するので、デジタル画像データに対するDCT、波形符号化等の処理によって圧縮符号化されたデータを処理対象として、その圧縮度が異なる広範囲の対象において、同じ可変長符号化テーブルを活用して、高圧縮率の符号化処理を実行することができる効果がある。
また、本発明に係る画像符号化方法によれば、(Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のLevel値を所定の関数を用いて変換すると共に、前記入力事象のRun値を所定の関数を用いて変換し、前記所定の関数を用いて変換された前記Level値、および、前記所定の関数を用いて変換された前記Run値に対応する可変長符号を出力するので、デジタル画像データに対するDCT、波形符号化等の処理によって圧縮符号化されたデータを処理対象として、その圧縮度が異なる広範囲の対象において、同じ可変長符号化テーブルを活用して、高圧縮率の符号化処理を実行することができる効果がある。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態1
本発明の実施の形態1による画像符号化方法は、符号化対象とする事象に対して変換処理を行うことにより、可変長符号化テーブルの使用機会を増加して、符号化効率の向上を図るものである。
実施の形態1
本発明の実施の形態1による画像符号化方法は、符号化対象とする事象に対して変換処理を行うことにより、可変長符号化テーブルの使用機会を増加して、符号化効率の向上を図るものである。
図1は本発明の実施の形態1による可変長符号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。また、図2は、本実施の形態1による可変長符号化処理を実行する画像符号化装置の構造を示すブロック図、図3は可変長符号化結果の例を示す図である。
まず、図2を用いて、本実施の形態1による画像符号化装置について説明する。
同図に示すように、本実施の形態1による画像符号化装置は、第一加算器202、符号化器203、第二加算器210、可変長符号化器(VCL)211、フレームメモリ(FM)213、動き検出器(ME)214、および動き補償器(MC)215を備えたものであり、入力端子201から符号化処理対象となるデジタル画像データを入力し、出力端子206より当該画像符号化装置の装置出力である符号化データを出力する。また、符号化器203は、離散コサイン変換器(DCT)204と量子化器(Q)205とを内包し、復号化器207は、逆量子化器(IQ)208と逆離散コサイン変換器(IDCT)209とを内包している。
同図に示すように、本実施の形態1による画像符号化装置は、第一加算器202、符号化器203、第二加算器210、可変長符号化器(VCL)211、フレームメモリ(FM)213、動き検出器(ME)214、および動き補償器(MC)215を備えたものであり、入力端子201から符号化処理対象となるデジタル画像データを入力し、出力端子206より当該画像符号化装置の装置出力である符号化データを出力する。また、符号化器203は、離散コサイン変換器(DCT)204と量子化器(Q)205とを内包し、復号化器207は、逆量子化器(IQ)208と逆離散コサイン変換器(IDCT)209とを内包している。
以上のように構成された画像符号化装置について、以下、その動作を述べる。
まず、デジタル画像データである符号化対象画像を入力端子201に入力する。符号化対象画像は、隣接する複数の小領域に分割される。本実施の形態1において、符号化対象画像は、隣接する複数の16×16のブロックに分割され、該分割されたブロックごとに符号化処理を実行するものである。
まず、デジタル画像データである符号化対象画像を入力端子201に入力する。符号化対象画像は、隣接する複数の小領域に分割される。本実施の形態1において、符号化対象画像は、隣接する複数の16×16のブロックに分割され、該分割されたブロックごとに符号化処理を実行するものである。
符号化の対象となるブロックである対象ブロックは、ライン216によって第一加算器202に入力されるとともに、ライン225を経由し動き検出器214に入力される。また、フレームメモリ213には、後述するように、過去の再生画像が格納されているものであり、動き検出器214は、この格納された画像をライン224を介して入力し、これを参照画像として用い、符号化対象ブロックに対する動き検出処理を行って、動きベクトルを取得する。動き検出処理においては、ブロックマッチングなどの方法を用いて、符号化対象ブロックに対して誤差の最も小さい予測信号を与える動き変位情報を求め、この動き変位情報を動きベクトルとすることで実行される。動き検出器214は、動きベクトルを動き補償器215に出力する。また、動きベクトルはライン228を経由して可変長符号化器211にも出力され、可変長符号化器211において、可変長符号に変換され、サイド情報の一部として符号化結果に付与されることとなる。
動き補償器215では、やはりフレームメモリ213に格納された画像を参照画像として用い、この参照画像と動きベクトルとから、予測ブロックを生成し、これをライン226によって第一加算器202に出力するとともに、ライン227によって第二加算器210にも出力する。第一加算器202では、入力された対象ブロックと予測ブロックとの差分を取得することによって残差ブロックを生成し、これをライン217により、符号化器203に出力する。
残差ブロックは符号化器203において、圧縮符号化される。本実施の形態1では、残差ブロックを離散コサイン変換器204に入力して周波数領域の係数に変換し、周波数領域の係数はライン218より量子化器205に入力され、量子化器205は、所定の量子化幅を用いて量子化処理をする。第一加算器202において差分をとらない場合、すなわち画面内符号化が行われる場合には、対象ブロックが符号化器203に入力されて、残差ブロックと同様に処理される。
量子化された変換係数である量子化変換係数と、量子化処理に用いられた量子化幅とが、量子化器205から、ライン219を経由して可変長符号化器203に出力され、符号化処理が行われ、符号化結果は、動きベクトルや、量子化幅その他のサイド情報と共に出力端子206に出力される。一方、量子化変換係数は、復号化器207にも出力されて伸長処理が行われる。本実施の形態1では、逆量子化器208で、上記の量子化幅を用いて逆量子化がされ、その結果がライン221により逆離散コサイン変換器209に入力され、離散コサイン変換の逆処理によって、空間領域のデータが得られる。復号化器207で得られた伸長した残差ブロックはライン221より第二加算器210に出力され、ライン227を経由して送られる予測ブロックが加算されることによって、再生ブロックが生成される。この再生ブロックは、ライン222を経由してフレームメモリ213に出力され、次の符号化処理において参照画像として用いるために格納される。
本実施の形態1による画像符号化装置において、可変長符号化器211では、量子化変換係数と、量子化幅、および動きベクトルなどのサイド情報とを入力して、これらを可変長もしくは固定長符号に変換する。以下に、可変長符号化器211による、量子化変換係数に対する処理の際の動作について、図1のフローに従って、説明する。
従来の技術における説明と同様に、変換係数はゼロ、および非ゼロの係数の二次元の配列として得られるものであり、この二次元の配列に対して、所定の順番(ジグザグ)に従った並べ替えを行って、一次元の並びを得た後、先行するゼロの係数の個数(ラン、Run)と、非ゼロの係数の値、レベル(Level)とからなる事象にまとめる。また、レベルで示される変換係数がブロック内の最後の係数かどうかを示すLastの情報を付与する。このように形成した(Last,Run,Level)からなる事象を、可変長復号化器211の処理対象である入力事象とする。
ステップ101において処理が開始されると、ステップ102においてj番目の入力事象を得る。ステップ103では、可変長符号化器211において、入力事象と、可変長符号テーブルにある参照事象との比較が行われる。可変長符号テーブルとしては、従来の技術において用いられた図19〜図22に示すものが用いられ、同テーブルに含まれる(Last,Run,Level)からなる各参照事象との比較が実行される。
ステップ104においては、上記の比較処理で、(Last,Run,Level)の一致する参照事象があったか否かの判定が行われる。ステップ104の判定において参照事象があった場合には、ステップ105が、なかった場合にはステップ106が実行される。ここで、ステップ105が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号が出力され、後述するステップ111に移行する。
一方、ステップ106が実行される場合には、入力事象の有するレベルに対して、所定の関数を用いた変換処理が行われ、変換入力事象が生成される。次のステップ107では、変換入力事象と、参照事象との比較がステップ103と同様に実行される。続くステップ108では、一致する参照事象があったか否かの判定が行われ、参照事象があった場合には、ステップ110が、なかった場合にはステップ109が実行される。ここで、ステップ110が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号に、あらかじめ一意的に設定された第2制御コードが付与された符号化結果が出力され、ステップ111に移行する。
一方、ステップ109が実行された場合には、入力事象に対して図23に示したような符号化処理がなされて、固定長符号が生成される。そして、第2制御コードと区別可能な第1制御コードが、該固定長符号に付与された符号化結果が出力される。
ステップ110、又はステップ109のいずれが実行された場合にも、続くステップ111では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ112において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ113においてjが1だけ増加された後に、ステップ102に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
本実施の形態1においては、入力事象から変換入力事象を得る際の所定の関数としては、定められた値を有するOffsetの減算処理であるものとする。すなわち、入力事象の有するレベルの値から、Offsetを減じて変換入力事象とする。好ましくは、レベル値の絶対値からOffsetを引き算したあとにレベルの符号(正または負)をつける。このOffsetは一つでもよいし、LastとRunとの値に対応して、可変の値をとるものとすることもできる。本実施の形態1では(Last,Run)=(0、0)のときOffset=12、(Last,Run)=(0、1)のときOffset=6、(Last,Run)=(0、2)のときOffset=4、というように、図19から図22のテーブルから得られる、各(Last,Run)の対に対する最大のレベル値をOffset値とする。
図19から図22に示す可変長符号テーブルは、比較的高圧縮率の変換係数に適するものであり、テーブル内の事象の有するレベル値が小さいものが多くなっている。従って、当該テーブルに該当する事象の存在しなかった入力事象について、そのレベル値に対する減算処理を実行し、レベル値の小さな変換入力事象を得ることで、可変長符号化を行う率を高めること、また、該テーブルにおいてレベル値の小さな事象に割り当てられた短いコードを用いる率を高めることを図るものである。
また、第1制御コードとして、図23に示した従来の技術において用いられるESCコードと同じ「0000011」を、また第2制御コードとしては、同ESCコードを2回線り返したものを用いるものである。
図3は符号化結果の一例を示す図である。ここで、図3を用いて、本実施の形態1による符号化処理を従来の技術による場合と比較する。ここで、(Last,Run,Level)=(0、0、13)なる事象を符号化対象とする場合を考える。図19から図22に示す可変長符号テーブルにおいては、(0、0、13)の組がない。従って、従来の技術による符号化処理を行ったならば、前述のように図23に示した固定長符号化処理が行われ、これにESCコードが付与されて出力されることとなる。図3(a)は、かかる処理の結果を示すものであり、ESCコードである301の7ビット、Lastを示す1ビット302に続いて、レベルを表す303の6ビットと304の8ビットとが出力されることとなる。ここで、レベルは、ゼロランを示す303と、固定長符号304とで表わされている。このように、合計22ビットが必要となる。
これに対して、本実施の形態1による処理結果では、図1のフローのステップ103から104にかけて、可変長符号テーブルに該当する参照事象が存在しなかった場合にも、従来の技術による処理のようにただちに固定長符号化が行われるのではなく、ステップ106〜ステップ108に示す変換処理と再度の比較が実行されるものである。変換処理においては、レベル値13からOffset(=12)を引き算して、レベル値が1となるように変換がなされ、変換入力事象(0、0、1)が得られる。図19に示すように、事象(0、0、1)は可変長符号テーブルに存在するので、図1のフローでは、ステップ108からステップ110が実行されることとなる。従って、図3(b)に示すように、第2制御コード305と、(0、0、1)に対する可変長符号306とからなる符号化結果が得られる。従ってこの場合、17ビットを要するものとなり、22ビットを要する従来の技術よりも符号量が低減する結果となる。
図1のフローにおいて、変換入力事象を用いた比較処理を行っても、可変長符号テーブルに該当する参照事象が存在しなかった場合には、ステップ109の処理は従来技術と同様のこととなる。従って、本実施の形態1においては、最悪でも従来技術と同等の符号化が行い得るものである。なお、第2制御コードをつけた符号長が第1制御コードをつけた符号長より長くなる場合には、第1制御コードと固定長符号で符号化したほうがビットが少ないものとなる。
以下に、本実施の形態1に示す画像符号化処理で得られた符号化データに対する復号化処理を説明する。
図4は本実施の形態1による画像復号化装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態1による画像復号化装置は、データ解析器(DA)402、加算器406、可変長復号化器(VLD)408、復号化器403、フレームメモリ(FM)409、および動き補償器(MC)410を備えたものであり、入力端子401から復号化処理対象となる符号化データを入力し、出力端子407より当該画像復号化装置の装置出力である復号化データを出力する。また、復号化器403は、逆量子化器(IQ)404と、逆離散コサイン変換器(IDCT)405とを内包している。
図4は本実施の形態1による画像復号化装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態1による画像復号化装置は、データ解析器(DA)402、加算器406、可変長復号化器(VLD)408、復号化器403、フレームメモリ(FM)409、および動き補償器(MC)410を備えたものであり、入力端子401から復号化処理対象となる符号化データを入力し、出力端子407より当該画像復号化装置の装置出力である復号化データを出力する。また、復号化器403は、逆量子化器(IQ)404と、逆離散コサイン変換器(IDCT)405とを内包している。
以上のように構成された、本実施の形態1による画像復号化装置について、図2に示す画像符号化装置において圧縮符号化された符号化データに対しての復号化処理を行う際の動作を説明する。
処理対象である符号化データを入力端子401に入力し、データ解析器402においてデータを解析し、量子化変換係数より得られた可変長符号と、量子化幅や動きベクトルを含むサイド情報の符号とを取得する。このうち、量子化幅と、量子化変換係数の可変長符号とをライン412を経由して可変長復号化器408に伝送し、動きベクトルをライン418を経由し動き補償器410に出力する。可変長復号化器408では、可変長符号テーブルを参照して量子化された変換係数の可変長符号を変換係数に復元し、並べ替えによって圧縮残差ブロックを取得し、これを復号化器403に出力する。
処理対象である符号化データを入力端子401に入力し、データ解析器402においてデータを解析し、量子化変換係数より得られた可変長符号と、量子化幅や動きベクトルを含むサイド情報の符号とを取得する。このうち、量子化幅と、量子化変換係数の可変長符号とをライン412を経由して可変長復号化器408に伝送し、動きベクトルをライン418を経由し動き補償器410に出力する。可変長復号化器408では、可変長符号テーブルを参照して量子化された変換係数の可変長符号を変換係数に復元し、並べ替えによって圧縮残差ブロックを取得し、これを復号化器403に出力する。
復号化器403では、圧縮残差ブロックを伸長し、伸長残差ブロックに復元する。本実施の形態1の復号化器403では、逆量子化器404において量子化幅を用いた逆量子化がされ、その結果に対して、逆離散コサイン変換器405が周波数領域信号を空間領域信号に変換する。この信号が伸長された残差ブロックとして加算器406に出力される。
一方、動きベクトルを入力した動き補償器410では、該動きベクトルをもとに、フレームメモリ409をアクセスするためのアドレスを生成し、フレームメモリ409に格納された画像に基づいて予測ブロックを生成する。生成された予測ブロックは加算器406に出力され、伸長残差ブロックとの加算処理により再生ブロックが生成される。このように再生された画像は、当該画像復号化装置の装置出力として出力端子407から出力されるとともに、フレームメモリ409に出力されて格納される。
図5は、可変長復号化器408による可変長復号化方法の処理手順を示すフローチャート図である。以下に、係数可変長復号化器408における復号処理の際の動作を図5のフローに従って説明する。
まず、ステップ501において処理が開始されると、ステップ502では、j番目の処理対象である、量子化変換係数より得られた可変長符号が、入力可変長符号として入力される。ステップ503では、入力可変長符号が制御コードを含むか否かが判定され、含まないならばステップ504が、含むならばステップ505が実行される。ステップ504が実行された場合、すなわち制御コードがない場合には、可変長符号テーブルを用いることによって、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が出力され、後述するステップ510に移行する。
まず、ステップ501において処理が開始されると、ステップ502では、j番目の処理対象である、量子化変換係数より得られた可変長符号が、入力可変長符号として入力される。ステップ503では、入力可変長符号が制御コードを含むか否かが判定され、含まないならばステップ504が、含むならばステップ505が実行される。ステップ504が実行された場合、すなわち制御コードがない場合には、可変長符号テーブルを用いることによって、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が出力され、後述するステップ510に移行する。
一方、ステップ505が実行された場合、すなわち制御コードが含まれる場合には、当該制御コードが第2制御コードであるか否かが判定され、第2制御コードであるならばステップ506が、ないならばステップ507が実行される。ステップ506が実行された場合、すなわち第2制御コードである場合には、可変長符号テーブルを用いることによって、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が取得され、そのレベル値を所定の関数で変換し、得られた結果が出力された上で、後述するステップ510に移行する。本実施の形態1では、レベル値の変換処理としては、所定のOffsetの加算処理が実行されるものであって、このOffsetの値は、上述した通りLast,Run)に応じて可変となるものである。
ここで、図3(b)の符号に対する復号化処理の場合を考える。ステップ505の判定において、第2制御コードであると判定されるので、ステップ506が実行される。従って、図3(b)の306に示す符号「100」の部分に対応する(Last,Run,Level=0、0、1)が可変長符号テーブルを参照することによって取得され、このレベルに対して、Offset=12が加算処理されると、真のLast,Run,Level)=(0、0、13)が復元できる。
これに対して、ステップ507が実行される場合、さらに当該制御コードが第1制御コードであるか否かが判定される。第1制御コードであればステップ508が実行されるが、第1制御コードでないと判定された場合、第1でも第2でもない制御コードが付与されていたということとなるので、ステップ509においては、復号化処理の中止や、その旨を使用者に表示するなどのエラー処理が行われることとなる。一方、ステップ508が実行される場合、すなわち、第1制御コードがある場合、固定長符号として復号化して係数を再生する。
ステップ504、ステップ506、又はステップ508のいずれが実行された場合にも、続くステップ510では、処理した入力可変長符号が最後の入力可変長符号であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ511において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ512においてjが1だけ増加された後に、ステップ502に戻ることにより、次の入力可変長符号が同様に処理されることとなる。こうして、最後の可変長符号まで処理が続行される。
このように、本実施の形態1による画像符号化方法によれば、図1に示すように、ステップ103からステップ104における比較処理において、該当する参照事象が可変長符号テーブルに存在しなかった場合にも、ステップ106において入力事象に対する変換処理を行い、ステップ107からステップ108において、得られた変換入力事象を用いた比較処理を実行するので、ステップ109が実行されることにより固定長符号化が行われる率を低減することによって、また、変換入力事象を用いることで、可変長符号化において短いコードを割り当てられる可能性を高めることによって、全体として符号化結果の圧縮率の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態1による画像符号化装置によれば、上記のような符号化方法を実行する可変長符号化器211を備えたことで、符号化器203における圧縮符号化の圧縮率が高圧縮率である場合、あるいは低圧縮率である場合のいずれにおいても、同一の可変長符号テーブルを用いて、圧縮率のよい符号化結果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態1による画像復号化方法、および画像復号化装置によれば、上記のように得られた符号化結果に対応して、適切に復号処理を行い、再生画像を得ることが可能となる。
なお、本実施の形態1に示した符号化処理においては、圧縮符号化にあたっては離散コサイン変換を行うものとして説明したが、その代わりに、ウェーブレット符号化などの波形符号化を用いてもよく、同様に符号化処理を行うことができる。
また、本実施の形態1に示した符号化処理においては、入力事象に対する変換処理で、入力事象のレベル値を変換するものとしたが、その代わりに、入力事象のランの値を変換するものとしてもよい。この場合、図19から図22の可変長符号テーブルにおける、各参照事象の(Last、Level)の対に対する最大のRun値をOffset値とし、入力事象のランの値から(Offset+1)を引き算して変換入力事象を得ることができる。なお、Offsetを用いる代わりに、レベルまたはランの値を逓倍したり、二次関数による処理を行ったり、ダイナミックレンジを変更したりする方法を用いて変換処理をしてもよい。また、入力事象のレベルまたはランに所定の関数を施す代わりに、可変長符号テーブルのレベルまたはランを所定の関数で変換して比較処理を行うものとすることも可能である。
上記のように、符号化処理において、レベル値の代わりにラン値を変換する場合、復号化処理においても、可変長復号化されたラン値に(Offset+1)を加算し真のラン値を生成する。この場合のOffset値は上述した通り(Last,Level)の対に対するRunの最大値である。
また、本実施の形態1においては、符号化処理、および復号化処理の処理手順として図1、および図5のフローチャートを用いて説明したが、かかる処理手順に限られるものではなく、同様の処理が行い得る手順を用いることによって、符号化効率の向上と、かかる符号化結果に対する適切な復号化処理とを図ることが可能である。
実施の形態2
本発明の実施の形態2による画像符号化方法は、実施の形態1と同様に、符号化対象とする事象に対して変換処理を行うものであり、モードコードの使用によってビット数削減を図るものである。
本発明の実施の形態2による画像符号化方法は、実施の形態1と同様に、符号化対象とする事象に対して変換処理を行うものであり、モードコードの使用によってビット数削減を図るものである。
図6は本実施の形態2による可変長符号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。また、本実施の形態2における画像符号化装置は、実施の形態1と同様の構成を有するものであり、説明には図2を用いる。
本実施の形態2による画像符号化処理においては、図2に示す可変長符号化器211による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長符号化器211の符号化処理の動作について、図6に従って説明する。
ステップ601からステップ608までは、実施の形態1におけるステップ101からステップ108までと同様に行われ、ステップ108において、変換入力事象と可変長符号テーブルの参照事象との比較に基づく判定が行われる。判定により、一致する参照事象があった場合にはステップ610が、なかった場合にはステップ609が実行される。
ステップ610が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号に、あらかじめ一意的に設定された制御コードと、第2モードコードとが付与された符号化結果が出力され、ステップ611に移行する。ここで、制御コードとしては、図22に示すESCコードと同じ、0000011を用いるものとし、第2モードコードとしては“0”を用いるものとする。
一方、ステップ609が実行された場合には、入力事象に対して図23に示したような符号化処理がなされて、固定長符号が生成される。そして、制御コードと、第1モードコードとが該固定長符号に付与された符号化結果が出力される。第1モードコードとしては“1”を用いるものとする。
ステップ610、又はステップ609のいずれが実行された場合にも、続くステップ611では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ612において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ613においてjが1だけ増加された後に、ステップ602に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
本実施の形態2では、実施の形態1と同様に、入力変換事象の生成にあたっては、入力事象のレベルに対してOffsetを用いた変換を行うものであるが、実施の形態1と同様にOffsetは定められた値をとるものとしてもよいし、LastとRunとに対応した可変の値をとるものとすることもできる。本実施の形態では(Last,Run)=(0、0)のときOffset=12、(Last,Run)=(0、1)のときOffset=6、(Last,Run)=(0、2)のときOffset=4、というように、図19から図22に示す可変長符号化テーブルから得られる、各(Last,Run)における最大のレベル値をOffsetとする。
以下に、本実施の形態2に示す画像符号化処理で得られた符号化データに対する復号化処理を説明する。本実施の形態2による画像復号化装置の構成は実施の形態1のものと同様であり、説明には図4を用いる。
図7は、本実施の形態2による可変長復号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。本実施の形態2による画像復号化処理においては、図4に示す可変長復号化器408による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長復号化器408の復号化処理の動作について、図7に従って説明する。
ステップ701からステップ704までは、実施の形態1におけるステップ501〜504(図5)と同様に行われ、次いでステップ705における判定処理が実行される。ステップ703の判定において、制御コードがあるとされた場合、ステップ705においては、当該制御コードに後続する次の1ビットが“0”または“1”のいずれであるかによる判定処理が行われる。そして、“0”である場合にはステップ706が、“1”である場合にはステップ708が実行されることとなる。
ステップ706が実行された場合、まず可変長符号テーブルを用いて、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が取得され、その有するレベル値に対して所定の関数を用いた変換処理が行われた後に、復号結果が出力される。本実施の形態2における、変換処理では、取得したレベル値に対して所定のOffsetが加算されるものである。このOffset値は上述した通り(Last,Run)に応じて可変の値をとるものである。
一方、ステップ708が実行された場合は、入力可変長符号に対して、固定長符号として復号化が行われ、係数が再生される。ステップ704、ステップ706、又はステップ708のいずれが実行された場合にも、続くステップ710では、処理した入力可変長符号が最後の入力可変長符号であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ711において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ712においてjが1だけ増加された後に、ステップ702に戻ることにより、次の入力可変長符号が同様に処理されることとなる。こうして、最後の可変長符号まで処理が続行される。
このように、本実施の形態2による画像符号化方法によれば、図6に示すように、ステップ603からステップ604における比較処理において、該当する参照事象が可変長符号テーブルに存在しなかった場合にも、ステップ606において入力事象に対する変換処理を行い、ステップ607からステップ608において、得られた変換入力事象を用いた比較処理を実行するので、ステップ609が実行されることにより固定長符号化が行われる率を低減することによって、また、変換入力事象を用いることで、可変長符号化において短いコードを割り当てられる可能性を高めることによって、全体として符号化結果の圧縮率の向上を図ることが可能となる。そして、ステップ610、またはステップ609においては、1ビットのモードコードを用いて固定長符号化とOffset処理したレベルとを区別するので、第1、および第2の制御コードを用いる実施の形態1と比較して、符号化結果におけるトータルのビット数を削減できる利点がある。
また、本実施の形態2による画像符号化装置によれば、上記のような符号化方法を実行する可変長符号化器211を備えたことで、符号化器203における圧縮符号化の圧縮率が高圧縮率である場合、あるいは低圧縮率である場合のいずれにおいても、同一の可変長符号テーブルを用いて、圧縮率のよい符号化結果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態2による画像復号化方法、および画像復号化装置によれば、上記のように得られた符号化結果に対応して、適切に復号処理を行い、再生画像を得ることが可能となる。
なお、本実施の形態2では、一つのモードコードを用いるものとしているが、二つ以上のモードコードを用いて、複数のモードを区別してもよい。たとえば、三番目のモードとしてゼロランの値を変更したモードを追加してもよい。
また、本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に入力事象のレベルを変換して変換入力事象を得るものとしたが、ランを変換するものとすることも可能である。また、Offsetを用いて変換処理を行うものとしたが、その代わりに、レベルを逓倍したり、二次関数をかけたり、ダイナミックレンジを変更したりする方法を用いてもよい。
実施の形態3
本発明の実施の形態3による画像符号化方法は、実施の形態1、および2と同様に、符号化対象とする事象に対して変換処理を行うものであり、繰り返し変換処理を行い得ることで符号化効率の向上を図るものである。
本発明の実施の形態3による画像符号化方法は、実施の形態1、および2と同様に、符号化対象とする事象に対して変換処理を行うものであり、繰り返し変換処理を行い得ることで符号化効率の向上を図るものである。
図8は本実施の形態3による可変長符号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。また、本実施の形態3における画像符号化装置は、実施の形態1と同様の構成を有するものであり、説明には図2を用いる。
本実施の形態3による画像符号化処理においては、図2に示す可変長符号化器211による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長符号化器211の符号化処理の動作について、図8に従って説明する。
図8(a)のフローにおいて、ステップ801からステップ805までは、実施の形態1におけるステップ101からステップ105までと同様に行われる。本実施の形態3では、ステップ806における変換処理においては所定の関数を用いた変換処理によって、第1変換入力事象が得られるものである。ここで、変換処理については、実施の形態1と同様に行われ、入力事象の有するレベル値に対して所定のOffsetが減じられることによって、第1変換入力事象が得られるものとする。ここでは(Last,Run)=(0、0)のときOffset=12、(Last,Run)=(0、1)のときOffset=6、(Last,Run)=(0、2)のときOffset=4、というように、図19から図22に示す可変長符号テーブルから得られる、各(Last,Run)に対する最大のレベル値をOffsetとするものとする。
ステップ807では、第1変換入力事象と、可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較が実行され、ステップ808において、当該比較に基づく判定が行われる。判定により、一致する参照事象があった場合にはステップ810が、なかった場合には図8(b)の手順が実行される。ここで、ステップ810が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号に、あらかじめ一意的に設定された制御コードと、第2モードコードとが付与された符号化結果が出力され、ステップ811に移行する。ここで、制御コードとしては、図22に示すESCコードと同じ、0000011を用いるものとし、第2モードコードとしては“0”を用いるものとする。
一方、図8(b)の手順が実行される場合、まずステップ821において、入力事象のランを所定の関数で変換して第2変換入力事象を取得する。本実施の形態3では、ラン値から所定値Offsetを引き算し、新しいラン値を有する第2変換入力事象を生成するものとする。この際のOffsetとしては、可変長符号テーブルにおける、各(Last,Level)に対する最大のラン値をOffsetとするものとする。
ステップ822においては、第2変換入力事象と、可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較が実行され、ステップ823において、当該比較に基づく判定が行われる。判定により、一致する参照事象があった場合にはステップ824が、なかった場合にはステップ825が実行される。ここで、ステップ824が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号に、制御コードと、第3モードコードとが付与された符号化結果が出力され、図8(a)のステップ811に移行する。第3モードコードとしては“10”を用いるものとする。
一方、ステップ825が実行される場合には、入力事象に対して図23に示したような符号化処理がなされて、固定長符号が生成される。そして、制御コードと、第1モードコードとが該固定長符号に付与された符号化結果が出力される。第1モードコードとしては、“11”を用いるものとする。
ステップ810、又は図8(b)に示すステップ824、またはステップ825のいずれが実行された場合にも、続くステップ811では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ812において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ813においてjが1だけ増加された後に、ステップ802に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
以下に、本実施の形態3に示す画像符号化処理で得られた符号化データに対する復号化処理を説明する。本実施の形態3による画像復号化装置の構成は実施の形態1のものと同様であり、説明には図4を用いる。
図9は、本実施の形態3による可変長復号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。本実施の形態3による画像復号化処理においては、図4に示す可変長復号化器408による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長復号化器408の復号化処理の動作について、図9に従って説明する。
ステップ901からステップ906までは図7に示した実施の形態2におけるステップ701からステップ706までと同様に行われる。そして、ステップ905の判定において、対象となるビットが“1”であった場合、ステップ907が実行され、さらに後続の1ビットについて、当該ビットが“0”または“1”のいずれであるかによる判定処理が行われる。そして、“0”である場合にはステップ908が、また、“1”である場合にはステップ909が実行されることとなる。
ステップ908が実行された場合、まず可変長符号テーブルを用いて、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が取得され、その有するランの値に対して所定の関数を用いた変換処理が行われた後に、復号結果が出力される。本実施の形態3における、変換処理では、取得したランの値に対して所定の(Offset+1)が加算されるものである。
一方、ステップ909が実行された場合は、入力可変長符号に対して、固定長符号として復号化が行われ、係数が再生される。ステップ904、ステップ906、ステップ908、またはステップ909のいずれが実行された場合にも、続くステップ910では、処理した入力可変長符号が最後の入力可変長符号であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ911において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ912においてjが1だけ増加された後に、ステップ902に戻ることにより、次の入力可変長符号が同様に処理されることとなる。こうして、最後の可変長符号まで処理が続行される。
このように本実施の形態3による画像符号化方法によれば、図8(a)に示すように、ステップ803からステップ804における比較処理において、該当する参照事象が可変長符号テーブルに存在しなかった場合にも、ステップ806において入力事象に対する変換処理を行い、ステップ807からステップ808において、得られた第1変換入力事象を用いた比較処理を実行し、ここで該当する参照事象が可変長符号テーブルに存在しなかった場合にも、図8(b)の処理が実行されて、ステップ821において入力事象に対する変換処理を行い、ステップ822からステップ823において、得られた第2変換入力事象を用いた比較処理を実行するので、ステップ824が実行されることにより固定長符号化が行われる率を、実施の形態1および2と比較してさらに低減することによって、また、可変長符号化において短いコードを割り当てられる可能性をさらに高めることによって、全体として符号化結果の圧縮率の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態3による画像符号化装置によれば、上記のような符号化方法を実行する可変長符号化器211を備えたことで、符号化器203における圧縮符号化の圧縮率が高圧縮率である場合、あるいは低圧縮率である場合のいずれにおいても、同一の可変長符号テーブルを用いて、圧縮率のよい符号化結果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態3による画像復号化方法、および画像復号化装置によれば、上記のように得られた符号化結果に対応して、適切に復号処理を行い、再生画像を得ることが可能となる。
実施の形態4
本発明の実施の形態4による画像符号化方法は、複数の可変長符号テーブルを併用して比較処理を行うことにより、可変長符号化テーブルの使用機会を増加して、符号化効率の向上を図るものである。
本発明の実施の形態4による画像符号化方法は、複数の可変長符号テーブルを併用して比較処理を行うことにより、可変長符号化テーブルの使用機会を増加して、符号化効率の向上を図るものである。
図10は本実施の形態4による可変長符号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。また、本実施の形態4における画像符号化装置は、実施の形態1と同様の構成を有するものであり、説明には図2を用いる。
本実施の形態4による画像符号化処理においては、図2に示す可変長符号化器211による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長符号化器211の符号化処理の動作について、図10に従って説明する。ここで、本実施の形態4による符号化処理においては、第一可変長符号テーブルと第二可変長符号テーブルとを用いるものである。第一可変長符号テーブルは実施の形態1〜3と同様に、図19から図22に示されたものを用いる。一方第二可変長符号テーブルについては、第一のものと異なるテーブルを用いることとし、ここではレベル値が10以上の項から構成されるものを用いることとする。このように、本実施の形態4では、レベル値10以下が主体の第一可変長符号テーブルに対して、レベル値10以上を含む第二可変長符号テーブルを用いるものとしているが、第二可変長テーブルとしては、第一可変長テーブルに含まれない参照事象から構成されるものを用いることが望ましいこととなる。
ステップ1001において処理が開始されると、ステップ1002においてj番目の入力事象を得る。ステップ1003では、可変長符号化器211において入力事象と第一可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較が行われる。次いでステップ1004においては、上記の比較処理で、(Last,Run,Level)の一致する参照事象があったか否かの判定が行われる。ステップ1004の判定において参照事象があった場合には、ステップ1005が、なかった場合にはステップ1006が実行される。ここで、ステップ1005が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号が出力され、後述するステップ1010に移行する。
一方ステップ1006が実行された場合、可変長符号化器211において、入力事象と、第二可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較が行われる。次いでステップ1007においては、上記の比較処理で、(Last,Run,Level)の一致する参照事象があったか否かの判定が行われる。ステップ1007の判定において参照事象があった場合には、ステップ1008が、なかった場合にはステップ1009が実行される。ここで、ステップ1008が実行された場合には、当該参照事象に対応する可変長符号が取得され、一意的に設定された制御コードと、第2モードコードとを付与されて出力され、後述するステップ1010に移行する。ここで、制御コードとしては、図22に示すESCコードと同じ、0000011を用いるものとし、第2モードコードとしては“0”を用いるものとする。
一方、ステップ1009が実行された場合には、入力事象に対して図23に示したような符号化処理がなされて、固定長符号が生成される。そして、制御コードと、第1モードコードとが該固定長符号に付与された符号化結果が出力される。第1モードコードとしては“1”を用いるものとする。
ステップ1005、ステップ1008、又はステップ1009のいずれが実行された場合にも、続くステップ1010では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ1011において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ1012においてjが1だけ増加された後に、ステップ1002に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
以下に、本実施の形態4に示す画像符号化処理で得られた符号化データに対する復号化処理を説明する。本実施の形態4による画像復号化装置の構成は実施の形態1のものと同様であり、説明には図4を用いる。
図11は、本実施の形態4による可変長復号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。本実施の形態4による画像復号化処理においては、図4に示す可変長復号化器408による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長復号化器408の復号化処理の動作について、図11に従って説明する。
まず、ステップ1101において処理が開始されると、ステップ1102では、j番目の処理対象である、量子化した変換係数の可変長符号が、入力可変長符号として入力される。ステップ1103では、入力可変長符号が制御コードを含むか否かが判定され、含まれないならばステップ1104が、含まれるならばステップ1105が実行される。ステップ1104が実行された場合、すなわち制御コードがない場合には、第一可変長符号テーブルを用いることによって、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が出力され、後述するステップ1110に移行する。
ステップ1103の判定において、制御コードがあるとされた場合、ステップ1105においては、当該制御コードに後続する次の1ビットが“0”または“1”のいずれであるかによる判定処理が行われる。そして、“0”である場合にはステップ1106が、“1”である場合にはステップ1108が実行されることとなる。
ステップ1106が実行された場合には、第二可変長符号テーブルを用いることによって、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が出力され、後述するステップ1110に移行する。一方、ステップ1108が実行された場合は、入力可変長符号に対して、固定長符号として復号化が行われ、係数が再生される。
ステップ1104、ステップ1106、又はステップ1108のいずれが実行された場合にも、続くステップ1110では、処理した入力可変長符号が最後の入力可変長符号であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ1111において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ1112においてjが1だけ増加された後に、ステップ1102に戻ることにより、次の入力可変長符号が同様に処理されることとなる。こうして、最後の可変長符号まで処理が続行される。
このように、本実施の形態4による画像符号化方法によれば、第一可変長符号テーブルと第二可変長符号テーブルとを用いることで、図10に示すように、ステップ1003からステップ1004における比較処理において、該当する参照事象が第一可変長符号テーブルに存在しなかった場合にも、ステップ1006からステップ1007において、第二可変長符号テーブルとの比較処理を実行するので、ステップ1009が実行されることにより固定長符号化が行われる率を低減することによって、全体として符号化結果の圧縮率の向上を図ることが可能となる。本実施の形態4によれば、複数の可変長符号テーブルを準備する必要があるが、前述のように、該複数のテーブルにおいて含まれる事象が異なるように作成しておくことで、符号化効率の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態4による画像符号化装置によれば、上記のような符号化方法を実行する可変長符号化器211を備えたことで、符号化器203における圧縮符号化の圧縮率が高圧縮率である場合、あるいは低圧縮率である場合のいずれにおいても、圧縮率のよい符号化結果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態4による画像復号化方法、および画像復号化装置によれば、上記のように得られた符号化結果に対応して、適切に復号処理を行い、再生画像を得ることが可能となる。
なお、本実施の形態4では、二つの可変長符号テーブルを用いることとしたが、任意の数の可変長符号テーブルを用意し、同数のモードコードを用いて、該複数の可変長符号テーブルを区別するものとしてもよい。また、量子化幅を用いて複数の可変長符号テーブルを区別してもよい。
実施の形態5
本発明の実施の形態5による画像符号化方法は、符号化対象とする事象に対して除算処理による変換処理を行った上で、可変長符号テーブルとの比較を行うものである。
本発明の実施の形態5による画像符号化方法は、符号化対象とする事象に対して除算処理による変換処理を行った上で、可変長符号テーブルとの比較を行うものである。
図12は本実施の形態5による可変長符号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。また、本実施の形態5における画像符号化装置は、実施の形態1と同様の構成を有するものであり、説明には図2を用いる。
本実施の形態5による画像符号化処理においては、図2に示す可変長符号化器211による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長符号化器211の符号化処理の動作について、図12に従って説明する。
ステップ1201において処理が開始されると、ステップ1202において、(Last,Run,Level)からなるj番目の入力事象を得る。そして、ステップ1203では、除算処理による入力事象に対しての変換処理が行われる。変換処理は、入力事象の有するレベルの値に対して、量子化幅に基づいて決定される割算子を用いて割り算を行い、レベルの商を取得する。図13は、量子化幅と割算子との関係を示す図である。図13(a)は、両者の関係における設定の一例であり、量子化幅が1から7の場合、割算子は2であり、量子化幅が8以上の場合割算子が1であるという設定を示している。この場合量子化幅が8以上であれば、割り算が実行されないことを意味するものとなる。図13(b)は両者の関係における設定の別の例であり、このように量子化幅を3クラスに分けて、クラスに応じて割算子を決定するものとしてもよい。
量子化処理は基本的に除算処理であり、量子化幅が小さくなると、量子化変換係数の値は大きくなる傾向があり、従って、事象を生成した場合にその有するレベル値が大きくなることが多くなる。図19〜図22に示す可変長符号テーブルは、比較的高圧縮率の係数に対して適するように作成されたものであって、レベルの値の小さい事象を多く含むものであるので、かかる場合には当該テーブルに含まれる参照事象に該当する率が低下し、可変長符号化がされる率も低下して符号化効率が悪くなることとなる。そこで、本実施の形態5では、量子化幅が小さい場合には、レベルに対して除算を行うことで、レベルの値の小さな変換入力事象を生成し、この変換入力事象を比較処理に用いることで、可変長符号化が行われる率を向上し、かつ短いコードの割り当てられる可能性を多くすることを図るものである。
レベルの商が取得されたならば、ステップ1204では、変換入力事象の(Last,Run,Levelの商)について、可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較が行われ、次のステップ1205では、該比較の結果による判定処理が実行される。ステップ1205の判定において参照事象があった場合には、ステップ1208が、なかった場合にはステップ1206が実行される。
ステップ1207が実行された場合は、該当する参照事象の可変長符号が出力され、次いでステップ1208において、レベルの余りが固定長符号化され、その符号化結果が入力補助符号として出力される。レベルの余りの符号長は割算子によって変わる。たとえば図13(a)に示す設定の場合では、割算子が2の場合は余りのビット長が1となり、割算子が1の場合は余りのビット長が0である。すなわち、割算子が1の場合は余りを符号化しないこととなる。ステップ1207から1208が実行された場合、可変長符号と入力補助符号とが、符号化結果として、出力されることとなる。
一方、ステップ1206が実行された場合には、入力事象に対して固定長符号化処理がなされて、固定長符号が生成される。そして、制御コードが該固定長符号に付与された符号化結果が出力される。
ステップ1207〜1208、又はステップ1206のいずれが実行された場合にも、続くステップ1209では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ1210において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ1211においてjが1だけ増加された後に、ステップ1202に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
以下に、本実施の形態5に示す画像符号化処理で得られた符号化データに対する復号化処理を説明する。本実施の形態5による画像復号化装置の構成は実施の形態1のものと同様であり、説明には図4を用いる。
図14は、本実施の形態5による可変長復号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。本実施の形態5による画像復号化処理においては、図4に示す可変長復号化器408による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長復号化器408の復号化処理の動作について、図14に従って説明する。
まず、ステップ1401において処理が開始されると、ステップ1402では、j番目の処理対象である、量子化した変換係数の可変長符号が、入力可変長符号として入力される。ここで、本実施の形態5における画像符号化処理では、上述のように符号化結果が入力補助符号を含むものとして得られるので、この入力補助符号も可変長符号とともに処理対象として入力される。ステップ1403では、入力可変長符号が制御コードを含むか否かが判定され、含まれるならばステップ1404が、含まれないならばステップ1405が実行される。ステップ1404が実行された場合、すなわち制御コードがあった場合には、入力可変長符号を固定長符号として復号化し係数を再生し出力した後、後述するステップ1408に移行する。
一方、ステップ1405が実行された場合、すなわち制御コードがない場合には、第一可変長符号テーブルを用いることによって、入力可変長符号に対応する(Last,Run,Level)が取得され、その後ステップ1406が実行されて、取得されたレベルの値に対して、所定の値を乗算する変換処理が行われる。所定の値は、量子化幅に基づいて定められるものであって、ここでは符号化処理に対応して、図13に示した値が用いられるものである。そして、ステップ1407では、入力補助符号が固定長復号化されることによって、レベルの余りが取得され、ステップ1406における変換処理で得られた積に対して加算されることにより、正しいレベルの値が取得され、このレベルの値を用いた(Last,Run,Level)が復号化結果として出力される。
ステップ1404、又はステップ1405〜1407のいずれが実行された場合にも、続くステップ1408では、処理した入力可変長符号が最後の入力可変長符号であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ1409において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ1410においてjが1だけ増加された後に、ステップ1402に戻ることにより、次の入力可変長符号が同様に処理されることとなる。こうして、最後の可変長符号まで処理が続行される。
このように、本実施の形態5による画像符号化方法によれば、図12のステップ1203に示すように、処理対象である入力事象が有するレベルの値に対して、量子化幅に基づいて定められる数を用いて除算を行う変換処理をし、ステップ1204では該変換処理をした変換入力事象を用いて比較処理をするので、可変長符号テーブルに含まれる参照事象と一致する率を高め、ステップ1206における固定長符号化が行われる率を低減することによって、また、変換入力事象を用いることで、可変長符号化において短いコードを割り当てられる可能性を高めることによって、符号化効率の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態5による画像符号化装置によれば、上記のような符号化方法を実行する可変長符号化器211を備えたことで、符号化器203における圧縮符号化の圧縮率が高圧縮率である場合、あるいは低圧縮率である場合のいずれにおいても、同一の可変長符号テーブルを用いて、圧縮率のよい符号化結果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態5による画像復号化方法、および画像復号化装置によれば、上記のように得られた符号化結果に対応して、適切に復号処理を行い、再生画像を得ることが可能となる。
なお、本実施の形態5においては、事象の有するレベルについて変換処理を行うものとして説明したが、レベルではなくて、ランに対して変換処理を行うものとしてもよい。
実施の形態6
本発明の実施の形態6による画像符号化方法は、入力事象に対して変換処理をする代わりに、参照事象に対して変換処理を行って比較するものである。
本発明の実施の形態6による画像符号化方法は、入力事象に対して変換処理をする代わりに、参照事象に対して変換処理を行って比較するものである。
図15は本実施の形態6による可変長符号化方法における処理手順を示すフローチャート図である。また、本実施の形態6における画像符号化装置は、実施の形態1と同様の構成を有するものであり、説明には図2を用いる。
本実施の形態6による画像符号化処理においては、図2に示す可変長符号化器211による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長符号化器211の符号化処理の動作について、図15に従って説明する。
ステップ1501において処理が開始されると、ステップ1502において、(Last,Run,Level)からなるj番目の入力事象を得る。また、量子化処理において用いられた量子化幅も入力される。ステップ1503では、可変長符号化テーブルよりi番目の参照事象が取得され、ステップ1504において、該参照事象が変換処理をされることで、変換参照事象が生成される。
本実施の形態6ではこの変換処理として、参照事象の有するレベルの値に対して、ステップ1502で入力した量子化幅に応じて設定される値であるOffsetを加算することを行う。ここでは、量子化幅が1か2の時Offset=5、量子化幅が3か4の時Offset=4、量子化幅が5か6の時Offset=3、量子化幅が7か8の時Offset=2、量子化幅が9か10の時Offset=1、量子化幅が11以上の時にOffset=0と設定したものとする。たとえば、符号化の対象となる事象が(Last,Run,Level)=(0、1、6)であるとき、参照事象に対する変換処理を行わない場合には、図19に示される参照事象に該当するものがあり、対応する符号を用いるので、符号化結果は13ビットとなる。ところが量子化幅が4の時、同じ事象を対象とした場合には、全ての参照事象については、レベルの値に4を加算する変換処理を行うので、図19に示す参照事象(0、1、2)に対応する可変長符号が用いられることとなり、この場合には7ビットとなり、前述の変換処理を行わない場合に比べて6ビット節約できる。このように、参照事象のレベルにOffsetを加算することは、符号化の対象となる事象(Last,Run,Level)のレベルからOffsetを引き算し、可変長符号化テーブルの各項と比較する方法と等価となる。
実施の形態5において説明したように、量子化幅が小さくなると、量子化した係数の値が大きくなる傾向にあるために、レベルの値の大きい事象の出現頻度も多くなる。これに対して、図19から図22に示す可変長符号テーブルは、高圧縮率の係数に適したものであり、レベルの値の小さな事象を多く含むものである。従って、参照事象の有するレベルの値にOffsetを加算することにより、入力事象の有するレベルの値に対する減算処理を行う場合(実施の形態1等)と同様に、短いコードで可変長符号化できる率を高め、圧縮率の向上を図るものである。
ステップ1505では、ステップ1504での比較の結果による判定処理が実行される。ステップ1505の判定において一致した場合には、ステップ1506が実行され、i番目の参照事象に対応する可変長符号が出力された後に、後述するステップ1509に移行する。一方、一致しなかった場合にはステップ1507が実行される。
ステップ1507においては、i番目の参照事象が可変長符号テーブルに含まれる最後の参照事象であるか否かが判定され、最後の参照事象であった場合、ステップ1508が実行される。最後の参照事象でない場合には、ステップ1512においてiが1だけ増加された後にステップ1503に戻り、ステップ1507における判定までが繰り返される。
ステップ1503からステップ1507までの処理により、j番目の入力事象と、可変長符号テーブルに含まれる参照事象との比較が、ステップ1505において一致すると判定されるか、またはステップ1507において最後と判定されるまで繰り返される。すなわち、可変長符号化が行われるか、可変長符号テーブルの最後まで比較し終わるかのいずれかまで比較が行われる。
ステップ1507において、最後と判定された場合、すなわち、j番目の入力事象についてテーブルの参照事象との比較が終了した場合には、可変長符号化は行えなかったということになり、ステップ1508において、入力事象に対しての固定長符号化が実行され、符号化結果に制御コードが付与されて出力された後に、ステップ1509に移行する。
ステップ1506、又はステップ1508に続いて実行されるステップ1509では、処理した入力事象が最後の入力事象であるか否かの判定がなされ、最後である場合にはステップ1510において符号化処理が終了する。一方、最後でない場合には、ステップ1511においてjが1だけ増加された後に、ステップ1502に戻ることにより、次の入力事象が同様に処理されることとなる。こうして、最後の非ゼロの係数まで処理が続行される。
図16は本発明の実施の形態6による画像符号化装置に用いられる可変長符号化器(図2の211)の内部構成を示すブロック図である。図示するように、該可変長符号化器は、可変長符号テーブル1601、レベル変換器1602、比較器1603、固定長符号化器1604、およびスイッチ1605を備えたものであり、入力事象と量子化幅を入力し、符号化結果を出力する。
可変長符号テーブル1601は、図19〜図22に示すものである。レベル変換器1602は、量子化幅と、参照事象とを入力し、量子化幅に対応して参照事象の有するレベルの値を変換して、変換参照事象を生成する。比較器1603は、入力事象と、変換参照事象との比較処理を行い、比較結果に応じて制御信号を出力する。固定長符号化器1604は、入力事象を入力されたときは、これに対して固定長の符号化処理を行い、符号化結果を出力する。スイッチ1605は、比較器1603からの出力に対応して切り替えを行い、可変長符号テーブル1601からの出力か、又は固定長符号化器1604からの出力かのいずれかを、符号化結果として出力する。
このように構成された可変長符号化器の動作を図15のフローとの対応において、以下に説明する。図15のフローのステップ1502において、当該可変長符号化器(図2の211)に量子化幅と入力事象(j番目)とが入力されると、量子化幅はライン1611よりレベル変換器1602に、また入力事象はライン1612より比較器1603に入力される。図15のフローのステップ1503では、レベル変換器1602がライン1613により可変長符号テーブルから参照事象(i番目)を取得し、入力された量子化幅を用いて、当該参照事象の有するレベル値に対する変換処理を実行し、得られた変換参照事象を比較器1603に出力する。
図15のフローのステップ1505では、比較器1603による比較処理と判定処理とが実行される。比較器1603は、入力された入力事象と変換参照事象との比較処理を行い、一致するか否かを判定する。一致すると判定する場合には、比較器1603は、可変長符号テーブル1601に対して当該i番目の参照事象に対応する符号を出力するように、ライン1615を経由して制御信号を送るとともに、スイッチ1605に対してもライン1617を介した制御信号を送り、スイッチ1605からの出力が可変長符号テーブル1601からの符号となるようにする。これにより、ステップ1505における判定が「一致する」である場合には、図15のフローのステップ1506において、スイッチ1605の出力ライン1620より、可変長符号が出力されることとなる。
一方、比較器1603における比較処理において、一致しなかった場合には、ライン1615を経由した制御信号により、次の(i+1番目)参照事象が可変長符号テーブル1601よりレベル変換器1602に入力される。図15のフローにおいては、ステップ1512でiが増加した後、ステップ1503からの繰り返しが実行される。
ステップ1507の判定において、可変長符号テーブルの最後まで比較処理が終わったと認められた場合、比較器1603は、当該入力事象(j番目)をライン1618によって固定長符号化器1604に出力するとともに、スイッチ1605に対してもライン1617を介した制御信号を送り、スイッチ1605からの出力が固定長符号化器1604からの符号となるようにする。
図15のフローの1508において、固定長符号化器1604は入力された入力事象に対しての符号化処理を行い、得られた符号化結果をライン1619を介してスイッチ1605に出力する。比較器1603からの制御信号によって、スイッチ1605からは固定長符号がライン1620より出力される。
ライン1620より出力があった後、ライン1612より次の入力事象が入力されることにより、図15のフローにおける入力事象に対しての処理の繰り返しが実行される。
このように、本発明の実施の形態6による画像符号化は行われるが、かかる画像符号化により得られた符号化データに対しての復号化処理は、図4に示す画像復号化装置において実行される。本実施の形態6による画像復号化処理においては、図4に示す可変長復号化器408による処理のみが、実施の形態1と異なるものとなるので、以下に、可変長復号化器408の復号化処理について、その内部構成を示す図17を用いて説明する。
図17に示すように、該可変長復号化器は、可変長符号テーブル1701、比較器1702、レベル逆変換器1703、固定長復号化器1704、およびスイッチ1705を備えたものであり、入力可変長符号と量子化幅を入力し、復号処理による再生結果を出力する。
可変長符号テーブル1701は、図19〜図22に示すものである。比較器1702は、入力可変長符号と、参照可変長符号との比較処理を行い、比較結果に応じて制御信号を出力する。レベル逆変換器1703は、量子化幅と、参照事象とを入力し、量子化幅に対応して参照事象の有するレベルの値を変換して、変換参照事象を生成する。固定長復号化器1704は、入力可変長符号を入力されたときは、これに対して固定長の復号化処理を行い、復号化結果を出力する。スイッチ1705は、比較器1702からの出力に対応して切り替えを行い、可変長符号テーブル1701からの出力か、又は固定長復号化器1704からの出力かのいずれかを、再生結果として出力する。
このように構成された可変長復号化器の動作を以下に説明する。当該可変長復号化器(図4の408)に量子化幅と入力可変長符号とが入力されると、量子化幅はライン1711よりレベル逆変換器1703に、また入力可変長符号はライン1712より比較器1702に入力される。比較器1702は、ライン1713を経由して可変長符号テーブル1701より参照可変長符号を取得し、入力可変長符号と参照可変長符号との比較を行う。
比較により一致すると判定する場合には、比較器1702は、可変長符号テーブル1701に対して、当該参照可変長符号に対応する参照事象を出力するように、ライン1714を経由して制御信号を送るとともに、スイッチ1705に対してもライン1717を介した制御信号を送り、スイッチ1705からの出力が可変長符号テーブル1701からの符号となるようにする。
可変長符号テーブルからは、参照事象がライン1715を経由してレベル逆変換器1703に入力され、変換処理を受けることとなる。レベル逆変換器1703は、参照事象の有するレベルに対応して、量子化幅に基づいて、符号化の際に行われた変換処理の逆処理を行う。本実施の形態6では、量子化幅に応じて定められるOffsetを、参照事象の有するレベル値に対して加算する。量子化幅が1か2の時Offset=5、量子化幅が3か4の時Offset=4、量子化幅が5か6の時Offset=3、量子化幅が7か8の時Offset=2、量子化幅が9か10の時Offset=1、量子化幅が11以上の時にOffset=0が用いられるものである。たとえば、入力可変長符号が「0101000」とすると、図19に示すテーブルより参照事象として(Last,Run,Level)=(0、1、2)が取得される。これを入力されたレベル逆変換器1703では、入力された量子化幅が4であったとすると、参照事象の有するレベルに4を加算し、得られた結果(0、1、6)をライン1716よりスイッチ1705に出力する。そして、比較器1702からの制御信号に対応し、スイッチ1705はこの結果を再生結果としてライン1720より出力する。これにより、判定が「一致する」である場合には、スイッチ1705の出力ライン1720より、可変長符号が出力されることとなる。
一方、比較器1703における比較処理において、一致する参照可変長符号が見いだされなかった場合には、比較器1702は当該入力可変長符号を、ライン1718により固定長復号化器1704に出力するとともに、スイッチ1705に対してもライン1717を介した制御信号を送り、スイッチ1705からの出力が固定長復号化器1704からの符号となるようにする。これにより、固定長復号化された結果が、スイッチ1705の出力ライン1720より出力されることとなる。
このように、本実施の形態6による画像符号化方法によれば、図15のステップ1502に示す変換処理を、可変長符号テーブルの有する参照事象に対して施すことにより、同等の変換処理を入力事象に対して行う実施の形態1等と同様に、可変長符号化の実行される率と、短いコードが割り当てられる率とを高めて、符号化効率の向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態6による画像符号化装置によれば、図16に示す内部構成を有し、上記のような符号化方法を実行する可変長符号化器211を備えたことで、符号化器203における圧縮符号化の圧縮率が高圧縮率である場合、あるいは低圧縮率である場合のいずれにおいても、同一の可変長符号テーブルを用いて、圧縮率のよい符号化結果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態6による画像復号化方法、および画像復号化装置によれば、上記のように得られた符号化結果に対応して、適切に復号処理を行い、再生画像を得ることが可能となる。
なお、本実施の形態6においては、参照事象に対する変換処理として、Offsetの加算を用いる方法を示したが、これに限られるものではなく、そのほかの関数を用いてもよい。たとえば、量子化幅に応じてレベルの値にかける倍数を変えたり、二次関数を施したり、レベルのダイナミックレンジを変更したりする方法によっても、上記の効果を得ることが可能である。
また実施の形態1等において、入力事象に対する変換処理について説明したように、参照事象のレベルに対する変換処理を実行する代わりに、ランの値に対しての変換処理を行うものとすることも可能である。
以上本発明による実施の形態を説明したが、いずれの実施の形態においても、フローチャート図を用いて示した処理手順は一例であって、同様の符号化・復号化方法を実行し得る他の処理手順を用いることも可能である。
なお、本発明の実施の形態1〜6に示した画像符号化装置、および画像復号化装置は、各実施の形態に示した画像符号化方法、または画像復号化方法を行う画像符号化プログラム、または画像復号化プログラムを記録媒体に記録し、該記録したプログラムを、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等を有するコンピュータシステムにおいて実行することで実現される。記録媒体としては、フレキシブルディスク、CD−ROM等の光ディスクなど、プログラムを記録し得る記録媒体であれば、使用可能である。
本発明の画像符号化方法は、デジタル画像データに対するDCT、波形符号化等の処理によって圧縮符号化されたデータを処理対象として、その圧縮度が異なる広範囲の対象において、一の可変長符号化テーブルを活用して、高圧縮率の符号化処理を実行可能なものである。
202 第一加算器
203 符号化器
204 離散コサイン変換器(DCT)
205 量子化器(Q)
208,404 逆量子化器(IQ)
209,405 逆離散コサイン変換器(IDCT)
210 第二加算器
211 可変長符号化器(VCL)
213,409 フレームメモリ(FM)
214 動き検出器(ME)
215 動き補償器(MC)
402 データ解析器(DA)
403 復号化器
406 加算器
408 可変長復号化器(VLD)
1601,1701 可変長符号テーブル
1602,1703 レベル変換器
1603,1702 比較器
1604,1704 固定長符号化器
1605,1705 スイッチ
203 符号化器
204 離散コサイン変換器(DCT)
205 量子化器(Q)
208,404 逆量子化器(IQ)
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210 第二加算器
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213,409 フレームメモリ(FM)
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215 動き補償器(MC)
402 データ解析器(DA)
403 復号化器
406 加算器
408 可変長復号化器(VLD)
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1603,1702 比較器
1604,1704 固定長符号化器
1605,1705 スイッチ
Claims (3)
- (Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、
前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、
前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、
前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、
前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のLevel値を所定の関数を用いて変換し、
前記所定の関数を用いて変換された前記Level値に対応する可変長符号を出力する、
ことを特徴とする画像符号化方法。 - (Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、
前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、
前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、
前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、
前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のRun値を所定の関数を用いて変換し、
前記所定の関数を用いて変換された前記Run値に対応する可変長符号を出力する、
ことを特徴とする画像符号化方法。 - (Run,Level)を含む参照事象と参照可変長符号とが対応した可変長符号テーブルを用いて、入力変換係数に対応する可変長符号を求める画像符号化方法において、
前記入力変換係数に対応する、(Run,Level)を含む入力事象を取得し、
前記入力事象と前記テーブルの前記参照事象とを比較し、
前記入力事象が前記テーブルの参照事象と一致する場合、前記参照事象に対応する可変長符号を出力し、
前記入力事象が前記テーブルのいずれの参照事象とも一致しない場合、前記入力事象のLevel値を所定の関数を用いて変換すると共に、前記入力事象のRun値を所定の関数を用いて変換し、
前記所定の関数を用いて変換された前記Level値、および、前記所定の関数を用いて変換された前記Run値に対応する可変長符号を出力する、
ことを特徴とする画像符号化方法。
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