JP2959831B2 - 画像データの符号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像データを高圧縮符号化するための符号化
装置および符号化方法に関する。

〔従来の技術〕

CCDに代表される固体撮像装置等により撮像された画
像信号をメモリカード、磁気ディスクあるいは磁気テー
プ等の記憶装置にディジタルデータとして記憶する場
合、そのデータ量は膨大なものとなるため、多くのフレ
ーム画像を限られた記憶容量の範囲で記録しようとする
には、得られた画像信号のデータに対し、何等かの高能
率な圧縮を行うことが必要となる。さらにディジタル電
子スチルカメラ等においては、撮影した画像を銀塩フィ
ルムの代わりに、メモリカード、磁気ディスクあるいは
磁気テープ等の記録媒体にディジタルデータとして保存
するので、１枚のメモリカード、磁気ディスクあるいは
１巻の磁気テープに記録できる画像の枚数が規定され、
この規定枚数分の画像の記録が保証されなければなら
ず、しかも、データの記録再生処理に要する時間が短
く、且つ、一定である必要がある。

同様に、ディジタルVTR（ビデオテープレコーダ）、
ディジタル動画ファイル等において、動画像を記録する
場合もフレームあたりの画像のデータ量に影響されるこ
となく、所定量のフレームを記録できなければならな
い。すなわち、静止画像であっても、動画像であって
も、必要なコマ数分を確実に記録できる必要があると共
に、データの記録再生処理に要する時間が短く、且つ、
一定である必要がある。

従って、そのためには画像データを圧縮して１コマあ
たりのデータ量を規定容量内に納まるようにする必要が
ある。

そのための高能率な画像データの圧縮方式として、直
交変換符号化と可変長符号化を組み合わせた符号化方法
が広く知られている。

その代表的なものとして静止画符号化国際標準化にお
いて、検討されている方式がある。

この方式について次に概要を説明する。

まず、画像データを所定の大きさのブロックに分割
し、分割されたブロック毎に直交変換として２次元のDC
T（離散コサイン変換）を行う。次に各周波数成分に応
じた線形量子化を行い、この量子化された値に対し、可
変長符号化としてハフマン符号化を行う。このとき、直
流成分に関しては近傍のブロックの直流成分との差分値
をハフマン符号化する。交流成分はジグザグスキャンと
呼ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャ
ンを行い、無効（値が零）の成分の連続する個数と、そ
れに続く有効な成分の値とから２次元ハフマン符号化を
行う。以上がこの方式の基本部分である。

この基本部分だけでは、可変長符号化であるハフマン
符号化を用いているために、符号量が画像毎に一定では
なくなってしまう。そこで、符号量の制御の方法として
次の方式が提案されている。

まず、前記基本部分の処理を行うと同時に、全画面の
発生した総符号量を求める。この総符号量と目的とする
符号量とからDCT係数に対する目的とする符号量に近づ
けるのに最適な量子化幅を予測する。次にこの量子化幅
を用いて前記基本部分の量子化以降の処理を繰り返す。
そして、今回発生した総符号量と、前回発生した総符号
量と、目的とする符号量とから再び目的の符号量に近づ
けるのに最適な量子化幅を予測する。そして、この予測
した量子化幅と前回の量子化幅が充分に近づき、且つ、
目的の符号量よりも今回発生した総符号量の方が少ない
場合には処理を終了し、符号を出力する。そうでない場
合には新しい量子化幅を用いて処理を繰り返す。

量子化幅は、各周波数成分に対する相対的な量子化特
性を表わす基本形である量子化マトリックスを用意し、
この基本形の量子化マトリックスに対して、量子化係数
αを乗じて必要な量子化幅を得る。

具体的には、最初に標準的な量子化係数αを用いて得
た量子化幅により上述の基本部分での量子化を行い、こ
れを可変長符号化し、これにより得られた総符号量の情
報と、収めるべき限度となる予め設定した目標の総符号
量値との比較を行い、目標総符号量以内に達したときは
その量子化幅を使用して最終的な符号化処理を行い、目
標総符号量以内に達したときは、その量子化幅を使用し
て最終的な符号化処理を行い、目標総符号量以内に収ま
らなかったときは、発生総符号量と目標総符号量とか
ら、例えば、ニュートン−ラプソン法（Newton−Raphso
n iteration）などを用いた線形予測により、目的の総
符号量に近付くに最適な量子化係数αを求め、この求め
た量子化係数と量子化マトリックスとから、より最適化
した量子化幅を計算し、これを用いて最終的な符号化処
理を行う。

このような方法で、量子化幅の変更を行う。

以上の動作を第９図を参照して具体的に説明すると、
まず、（ａ）に示すように、１フレームの画像データ
（国際標準化案で提示されている１フレームの画像は72
0×576画素）を所定の大きさのブロック（例えば、８×
８の画素よりなるブロックA,B,C…）に分割し、（ｂ）
に示すように、この分割されたブロック毎に直交変換と
して２次元のDCT（離散コサイン変換）を行い、８×８
のマトリックス上に順次格納する。画像データは二次元
平面で眺めてみると、濃淡情報の分布に基づく周波数情
報である空間周波数を有している。

従って上記DCTを行うことにより、画像データは直流
成分DCと交流成分ACに変換され、８×８のマトリックス
上には原点位置（0,0位置）に直流成分DCの値を示すデ
ータが、そして、0,7位置には横軸方向の交流成分ACの
最大周波数値を示すデータが、そして、7,0位置には縦
軸方向の最大交流成分ACの周波数値を示すデータが、さ
らに7,7位置には斜め方向の交流成分ACの最大周波数値
を示すデータが、それぞれ格納され、中間位置ではそれ
ぞれの座標位置により関係付けられる方向における周波
数データが、原点側より順次高い周波数のものが出現す
る形で格納されることになる。

次にこのマトリックスにおける各座標位置の格納デー
タを、各周波数成分毎の量子化幅で割ることにより、各
周波数成分に応じた線形量子化を行い（ｃ）、この量子
化された値に対し、可変長符号化としてハフマン符号化
を行う。この時、直流成分DCに関しては近隣ブロックの
直流成分との差分値をグループ番号（付加ビット数）と
付加ビットで表現し、そのグループ番号をハフマン符号
化し、得られた符号語と付加ビットを合わせて符号化デ
ータとする（d1,d2,e1,e2）。

交流成分ACに関しても、有効でない（値が“0"でな
い）係数は、グループ番号と付加ビットで表現する。

そのため、交流成分ACはジグザグスキャンと呼ばれる
低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャンを行
い、無効（値が“0"）の成分の連続する個数（零のラン
数）と、それに続く有効な成分の値のグループ番号とか
ら２次元のハフマン符号化を行い、得られた符号語と付
加ビットを合わせて符号化データとする。

ハフマン符号化はフレーム画像あたりの上記直流成分
DCおよび交流成分ACの各々のデータ分布における発生頻
度のピークのものを中心として、この中心のものほど、
データビットを少なくし、周辺になる程、ビット数を多
くするようにビット割り当てをした形でデータを符号化
して符号語を得ることで行う。

以上がこの方式の基本部分である。

この基本部分だけでは、エントロピー符号化であるハ
フマン符号化を用いているために符号量が画像毎に一定
ではなくなってしまうから、符号量の制御の方法として
例えば、次のように処理する。

まず、暫定的な量子化係数αを用い、定められた量子
化マトリックスにこの量子化係数αを掛け合わせて得ら
れる各周波数成分毎の量子化幅で前記基本部分の処理を
行うと同時に、全画面の発生した総符号量（総ビット
数）を求める（ｇ）。この総符号量と、目的とする符号
量と、用いた暫定的な量子化係数αなどから、DCT係数
に対する目的とする符号量に近づけるのに最適な量子化
係数αをニュートン−ラプソン−イタレーション（Newt
on Raphson Iteration）により予測する（ｈ）。次にこ
の量子化係数αを用い（ｉ）、前述の基本部分の量子化
以降の処理を繰り返す。そして、今回発生した総符号量
と、前回発生した総符号量と、目的とする符号量と、今
回用いた量子化係数αと、前回用いた量子化係数αとか
ら、再び目的の符号量に近づけるのに最適な量子化係数
αをニュートン−ラプソン−イタレーションにより予測
する。

そして、この予測した量子化係数αと前回の量子化係
数αが十分に近づき、且つ、目的の符号量よりも今回発
生した総符号量の方が少ない場合には処理を終了し、今
回発生した符号化データを出力してメモリカードに記憶
する（ｆ）。そうでない場合には量子化係数αを変更
し、この新しい量子化係数αを用いて処理を繰り返す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、例えば、ディジタル電子スチルカメ
ラなどにおいては、１枚のメモリカードあるいは磁気デ
ィスク装置に記録できる画像の枚数が保証されていなけ
ればならず、そのため、画像データを圧縮して記録する
が、操作性の上からその処理時間はできるだけ短く、且
つ、一定である必要がある。また、高能率で画像データ
の圧縮が行える事が望まれる。これらはディジタル電子
スチルカメラに限らず、他のアプリケーションにおいて
も少なからず要求される項目である。

そして、このような要求を満たす圧縮方法として上述
の国際標準案方式があり、この方式において、前記基本
部分で例示したようなブロック毎の直交変換と可変長符
号化を組み合わせた手法では、画像データの圧縮を高能
率で行えるものの、可変長符号化を用いているが故に符
号量が一定にならず、１枚のメモリカードあるいは磁気
ディスク装置等の記録媒体に記憶できる画像の枚数が不
定になるという欠点があった。

また、これを解決するための従来例で例示したような
符号量の制御の方法では、符号化の基本部分のバスを何
度繰り返すかが画像によって異なるために処理時間が不
定となるばかりでなく、一般的に処理時間を長く必要と
する欠点があった。

この問題を解決する手法として、本発明者等は次のよ
うな方式を提案した（特願平１−283761号，特願平２−
137222号参照）。

この提案した方式は直交変換と可変長符号化を組み合
わせた圧縮方式において、発生符号量の制御を行うため
に、画像メモリに記憶した標本化した画像信号を、画面
を構成する画素の隣接する複数個ずつを単位にブロック
分けし、この分割されたブロック毎に直交変換を行って
から、この変換出力を暫定的な量子化幅で量子化した
後、この量子化出力を可変長符号化すると共に、各ブロ
ック毎の発生符号量と画像全体の総符号量を算出し、次
に前記暫定的な量子化幅、前記総発生符号量および、１
画像当りの目的とする総符号量とから新しい量子化幅を
予測する。また、これと合わせて、前記各ブロック毎の
発行符号量と、前記総発生符号量と、１画像当りの目的
とする総符号量とから、各ブロック毎の割当符号量を算
出する（統計処理；第１パスの処理）。

そして、前記新しい量子化幅を用いて再び画像メモリ
の画像信号を前記ブロック分け、直交変換、量子化、可
変長符号化を行うと共に、各ブロックについてその発生
符号量がそのブロックの前記割当符号量を越える場合に
は、途中で可変長符号化を中止して次のブロックの処理
に移ると云った処理を行って行く（符号化処理；第２パ
スの処理）。

これにより、画像全体の総発生符号量が目的の総符号
量を越えないように符号量の制御を行おうと云うもので
ある。

しかしながら、上記方式は大変に良好な結果が得られ
るものの、少なくとも各ブロックの発生符号量をそれぞ
れ記憶するためのメモリが必要であるため、回路規模が
大きくなり、それに伴って消費電力の増大を招くことに
なる。消費電力の増大は、小型化が非常に重要視されて
いる携帯型の製品にとって、電池部分の占める割合が大
きくなり、重量が増えたり、また、回路規模の増大によ
って全体の大きさも大きくなる等、極めて不都合であ
り、また、低価格の製品に対してはコストアップの要因
となるなど、上記方式を利用することには問題がある。

近年では、製品が高価でも、画像の質を重視するケー
スや、画像の質を多少犠牲にしても安価な製品を望むと
云った様々なユーザのニーズがあり、これに応えるため
には上記方式のように、やや複雑な回路になるが高画質
の得られる方式だけでなく、若干画質を犠牲にしても、
簡単な回路で実現できる方式も必要である。また、この
２つの方式は圧縮データに監視、相互に再生時の互換性
がなくてはならない。

そこで、この発明の目的とするところは、画質をでき
るだけ損なわずに、簡単な回路構成により、一定の処理
時間内で、一定の符号量以内に収まるように符号化でき
るようにした画像データの符号化装置および符号化方法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成す
る。すなわち、本発明は、画像データをブロックに分割
し、この分割された各ブロックは順にそれぞれ直交変換
を行ってこの変換出力を量子化手段により量子化し、こ
の量子化出力を可変長符号化手段に与えて可変長符号化
し、各ブロック毎にデータの符号化をする符号化装置に
おいて、 第１には前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化
処理するブロックでの符号化処理により発生した符号量
と当該ブロックでの割当符号量とに基づいてこの発生符
号量の前記割当符号量に対する過不足量を算出すると共
に、画像当りの許される符号量である目的の総符号量以
下の所定の符号量を総ブロック数で割ることにより、決
定された１ブロック当たりの基準符号量に前記算出した
過不足量を加えた符号量を次に処理するブロックの前記
割当符号量として求める符号量割当手段と、各ブロック
毎に前記符号量割当手段により割り当てられた割当符号
量を越えないように、前記可変長符号化を打ち切るべく
前記可変長符号化手段を制御する打切手段とを備えて構
成する。

また、第２には圧縮率を指定する圧縮率指定手段と、
この圧縮率指定手段にて指定された圧縮率に応じて画面
あたりの許される目的総符号量および量子化幅および１
ブロック当たりの基準割当符号量とを決定する圧縮率選
択手段と、前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化
処理するブロックでの符号化処理により発生した符号量
と当該ブロックでの割当符号量とに基づいてこの発生符
号量の前記割当符号量に対する過不足量を算出すると共
に、前記圧縮率選択手段により決定された１ブロック当
たりの基準符号量に前記算出した過不足量を加えた符号
量を次に処理するブロックの前記割当符号量として求め
る符号量割当手段と、各ブロック毎に前記符号量割当手
段により割り当てられた割当符号量を越えないように前
記可変長符号化を打ち切るべく前記可変長符号化手段を
制御する打切手段と、前記可変長符号化手段により可変
長符号化された変換係数を符号として出力する符号化出
力手段と、前記量子化手段に対し、前記圧縮率選択手段
により決定された前記量子化幅を用いて量子化を行わせ
るべく制御する制御手段とを備えて構成する。

更に、本発明は画像データをブロックに分割し、この
分割された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って
低い周波数成分から順に高い周波数成分へと前記ブロッ
ク毎の画像データを成分分解し、この変換出力を量子化
手段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手
段に与えて可変長符号化し、各ブロック毎にデータの符
号化をする符号化装置において、 第３には前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化
処理するブロックでの符号化処理により発生した符号量
と当該ブロックでの割当符号量とに基づいてこの発生符
号量の前記割当符号量に対する過不足量を算出すると共
に、画像当りの許される符号量である目的の総符号量に
応じて予め決定した１ブロック当たりの基準符号量に前
記算出した過不足量を加えた符号量を次に処理するブロ
ックの前記割当符号量として求める符号量割当手段と、
各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当てられ
た割当符号量を越えないように、前記可変長符号化を打
ち切るべく前記可変長符号化手段を制御する打ち切り手
段と、前記量子化手段に対し、予め定めた量子化幅を用
いて量子化を行わせるべく制御する制御手段とを備え、
前記可変長符号化手段には前記直交変換により得られる
前記各ブロック単位の画像データのうち、直流成分につ
いては手前の符号化処理ブロックでの直流成分との差分
を得ると共にこの差分を可変長符号化する直流成分用の
符号化処理部と、この直流成分の符号化処理部の処理が
終った後、前記交流成分について可変長符号化する交流
成分用の符号化処理部とを設け、前記符号化打ち切り手
段は交流成分用の符号化処理部に対してのみ打ち切り制
御を可能にする構成とする。

また、第４には前記可変長符号化手段により符号化さ
れた画像全体の変換係数の符号量を算出する符号量算出
手段と、この符号量算出手段により算出された画像全体
の符号量と、画面あたりの許される目的総符号量とから
最適な量子化幅を予測すると共に、前記量子化手段にこ
の予測量子化幅を与える量子化幅予測手段と、前記ブロ
ックの符号化にあたり、当該符号化処理するブロックで
の符号化処理により発生した符号量と当該ブロックでの
割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記割当符号
量に対する過不足量を算出すると共に、前記目的総符号
量に基づき決定された１ブロック当たりの基準符号量に
前記算出した過不足量を加えた符号量を次に処理するブ
ロックの前記割当符号量として求める符号量割当手段
と、各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当て
られた割当符号量を越えないように前記可変長符号化を
打ち切るべく前記可変長符号化手段を制御する打切手段
と、前記量子化手段に対し、初めに前記目的総符号量か
ら予め定めた暫定的な量子化幅を用いて最適な量子化幅
を予測する第１の符号化処理を少なくとも１回実施さ
せ、次に前記量子化幅予測手段により予測された最適な
量子化幅を用いて第２の符号化処理を実施させるべく制
御する制御手段とを設けて構成する。

また、本発明は画像データをブロックに分割し、この
分割された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って
この変換出力を量子化手段により量子化し、この量子化
出力を可変長符号化手段に与えて可変長符号化し、各ブ
ロック毎にデータの符号化をする符号化装置において、 第５には圧縮率を指定する圧縮率指定手段と、この圧
縮率指定手段にて指定された圧縮率に応じて画面あたり
の許される目的総符号量および暫定的に定めた量子化幅
および１ブロック当たりの基準割当符号量とを決定する
圧縮率選択手段と、前記可変長符号化手段により符号化
された変換係数の画像全体の符号量を算出する符号量算
出手段と、この符号量算出手段により算出された前記画
像全体の符号量と、前記目的総符号量とから最適な量子
化幅を予測すると共に、前記量子化手段にこの予測量子
化幅を与える量子化幅予測手段と、前記ブロックの符号
化にあたり、当該符号化処理するブロックでの符号化処
理により発生した符号量と当該ブロックでの割当符号量
とに基づいてこの発生符号量の前記割当符号量に対する
過不足量を算出すると共に、前記圧縮率選択手段により
決定された１ブロック当たりの基準符号量に前記算出し
た過不足量を加えた符号量を次に処理するブロックの前
記割当符号量として求める符号量割当手段と、各ブロッ
ク毎に前記符号量割当手段により割り当てられた割当符
号量を越えないように前記可変長符号化を打ち切るべく
前記可変長符号化手段を制御する打切手段と、前記量子
化手段に対し、初めに前記目的総符号量から予め定めた
暫定的な量子化幅を用いて最適な量子化幅を予測する第
１の符号化処理を少なくとも１回実施させ、次に前記量
子化幅予測手段により予測された最適な量子化幅を用い
て第２の符号化処理を実施させるべく制御する制御手段
とを設けて構成する。

更に第６には画像データをブロックに分割し、この分
割された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って低
い周波数成分から順に高い周波数成分へと前記ブロック
毎の画像データを成分分解し、この変換出力を量子化手
段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段
に与えて可変長符号化し、各ブロック毎にデータの符号
化をする符号化装置において、 前記可変長符号化手段により符号化された画像全体の
変換係数の符号量を算出する符号量算出手段と、この符
号量算出手段により算出された画像全体の符号量と、画
面あたりの許される目的総符号量とから最適な量子化幅
を予測すると共に、前記量子化手段にこの予測量子化幅
を与える量子化幅予測手段と、前記ブロックの符号化に
あたり、当該符号化処理するブロックでの符号化処理に
より発生した符号量と当該ブロックでの割当符号量とに
基づいてこの発生符号量の前記割当符号量に対する過不
足量を算出すると共に、前記目的総符号量に基づき決定
された１ブロック当たりの基準符号量に前記算出した過
不足量を加えた符号量を次に処理するブロックの前記割
当符号量として求める符号量割当手段と、前記量子化手
段に対し、初めに前記目的総符号量から予め定めた暫定
的な量子化幅を用いて最適な量子化幅を予測する第１の
符号化処理を少なくとも１回実施させ、次に前記量子化
幅予測手段により予測された最適な量子化幅を用いて第
２の符号化処理を実施させるべく制御する制御手段とを
備え、 前記可変長符号化手段には前記直交変換により得られ
る前記各ブロック単位の画像データのうち、直流成分に
ついては手前の符号化処理ブロックでの直流成分との差
分を得ると共にこの差分を可変長符号化する直流成分用
の符号化処理部と、この直流成分の符号化処理部の処理
が終った後、前記交流成分について可変長符号化する交
流成分用の符号化処理部とを設け、前記符号化打ち切り
手段は交流成分用の符号化処理部に対してのみ打ち切り
制御を可能にする構成とする。

また、第７には画像データをブロックに分割し、この
分割された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って
からこれを量子化し、この量子化データを可変長符号化
することにより、各ブロック毎にデータの符号化をする
符号化方法において、 前記データの符号化処理を行って画像全体の符号量を
調べる第１のステップと、この第１のステップで得た画
像全体の符号量から最適化に必要な量子化幅の予測を行
う第２のステップと、この予測した量子化幅を用いて前
記各ブロック毎の量子化を行う第３のステップと、前記
ブロックの符号化にあたり、当該符号化処理するブロッ
クでの符号化処理により発生した符号量と当該ブロック
での割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記割当
符号量に対する過不足量を算出すると共に、画像当りの
許される符号量である目的の総符号量に応じて予め決定
した１ブロック当たりの基準符号量に前記算出した過不
足量を加えた符号量を次に処理するブロックの前記割当
符号量として求める第４のステップと、この第４のステ
ップにおける各ブロック毎の割当符号量に収まる範囲で
そのブロックの可変長符号化を実施する第５のステップ
とよりなることを特徴とする。

更に第８には画像データをブロックに分割し、この分
割された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って低
い周波数成分から順に高い周波数成分へと前記ブロック
毎の画像データを成分分解し、この成分分解されたもの
を量子化した後、可変長符号化することにより各ブロッ
ク毎にデータの符号化をする符号化方法において、 前記可変長符号化処理においては前記直交変換により
得られる前記各ブロック単位の画像データのうち、直流
成分については手前の符号化処理ブロックでの直流成分
との差分を得ると共にこの差分を可変長符号化し、この
直流成分用の符号化処理が終わった後、前記交流成分に
ついて可変長符号化して、これにより最適化するに必要
な画像全体の符号量を調べる第１のステップと、この第
１のステップで得た画像全体の符号量に基づき最適化に
必要な量子化幅の予測を行う第２のステップと、この予
測した量子化幅を用いて前記各ブロック毎の量子化を行
う第３のステップと、前記ブロックの符号化にあたり、
当該符号化処理するブロックでの符号化処理により発生
した符号量と当該ブロックでの割当符号量とに基づいて
この発生符号量の前記割当符号量に対する過不足量を算
出すると共に、画像当りの許される符号量である目的の
総符号量に応じて予め決定した１ブロック当たりの基準
符号量に前記算出した過不足量を加えた符号量を次に処
理するブロックの前記割当符号量として求める第４のス
テップとよりなることを特徴とする。

〔作 用〕 このような構成において、画像データをブロックに分
割し、この分割された各ブロックは順にそのブロック毎
に直交変換を行い変換係数を得、この直交変換された変
換係数に対し、量子化手段により量子化を行ってから、
これを可変長符号化して行くが、第１の構成の場合、１
画像当りの許される符号量である目的の総符号量以下の
所定の符号量を総ブロック数で割ることにより、決定さ
れた１ブロック当たりの基準割当符号量と、このブロッ
クの前のブロックでの符号化処理における発生符号量
の、前記割当符号量に対する過不足分とを合わせて得た
現在処理中のブロック用の割当符号量を基準に、現在処
理中のブロックにおける符号化処理の発生符号量を監視
し、これが前記割当符号量を越える前にそのブロックで
の符号化を打ち切るように可変長符号化処理を行う。

また、第２の構成の場合、圧縮率を選択することによ
り、選択された圧縮率に対応しての目的総符号量および
量子化幅および１ブロック当たりの符号量とを決定し、
画像データをブロック化して直交変換を行い、前記量子
化幅で量子化を行った後、前記１ブロック当たりの基準
符号量と、このブロックの前のブロックでの符号化処理
における発生符号量の、前記割当符号量に対する過不足
分とを合わせて得た現在処理中のブロック用の割当符号
量を基準に、現在処理中のブロックにおける符号化処理
の発生符号量を監視し、これが前記割当符号量を越える
前にそのブロックでの符号化を打ち切るように可変長符
号化処理を行う。

また、第３の構成の場合、画像データをブロックに分
割し、この分割されたブロックは順にそのブロック毎に
直交変換を行って低い周波数成分から順に高い周波数成
分へと画像データを成分分解し、この変換出力を量子化
手段により量子化し、その後、この量子化出力を可変長
符号化手段に与えて可変長符号化し、データの符号化を
するが、前記直交変換により得られる前記各ブロック単
位の画像データのうち、直流成分についてはこのブロッ
クの手前のブロックでの直流成分との差分を得ると共
に、この差分を可変長符号化し、この直流成分用の符号
化処理が終わった後、前記交流成分について、目的総符
号量に応じて予め決定しておいた１ブロック当たりの基
準符号量と、このブロックの前のブロックでの符号化処
理における発生符号量の、前記割当符号量に対する過不
足分とを合わせて得た現在処理中のブロック用の割当符
号量を基準に、現在処理中のブロックにおける符号化処
理の発生符号量を監視し、これが前記割当符号量を越え
る前にそのブロックでの符号化を打ち切るように可変長
符号化処理を行う。

また、第４の構成の場合、画像データをブロック化し
て直交変換を行い、暫定的な量子化幅で量子化を行った
後、可変長符号化し、画像全体の符号量を算出し、これ
から最適な量子化幅を予測する。そして、次に再び直交
変換された変換係数に対し、新しい量子化幅で量子化を
行った後、目的総符号量に応じて予め決定した１ブロッ
ク当たりの基準割当符号量と、このブロックの前のブロ
ックでの符号化処理における発生符号量の、前記割当符
号量に対する過不足分とを合わせて得た現在処理中のブ
ロック用の割当符号量を基準に、現在処理中のブロック
における符号化処理の発生符号量を監視し、これが前記
割当符号量を越える前にそのブロックでの符号化を打ち
切るように可変長符号化処理を行う。

また、第５の構成の場合、圧縮率を選択することによ
り、選択された圧縮率に応じて目的総符号量および暫定
的量子化幅および１ブロック当たりの基準割当符号量と
を決定し、画像データをブロック化して直交変換を行
い、前記暫定的な量子化幅で量子化を行った後、可変長
符号化し、画像全体の符号量を算出し、これから最適な
量子化幅を予測し、次に再び直交変換された変換係数に
対し、前記予測して得た新しい量子化幅で量子化を行っ
た後、前記１ブロック当たりの基準割当符号量と、この
ブロックの前のブロックでの符号化処理における発生符
号量の、前記割当符号量に対する過不足分とを合わせて
得た現在処理中のブロック用の割当符号量を基準に、現
在処理中のブロックにおける符号化処理の発生符号量を
監視し、これが前記割当符号量を越える前にそのブロッ
クでの符号化を打ち切るように可変長符号化処理を行
う。

また、第６の構成の場合、画像データをブロックに分
割し、この分割されたブロックは順にそのブロック毎に
直交変換を行って低い周波数成分から順に高い周波数成
分へと前記ブロック毎の画像データを成分分解し、この
変換出力を量子化手段により量子化し、その後、この量
子化出力を可変長符号化手段に与えて可変長符号化し、
データの符号化をするが、前記直交変換により得られる
前記各ブロック単位の画像データのうち、直流成分につ
いてはこのブロックの手前のブロックでの直流成分との
差分を得ると共に、この差分を可変長符号化し、前記交
流成分についてはこの直流成分用の符号化処理が終わっ
た後、最適化するに必要な画像全体の符号量を調べ、こ
れにより最適な量子化幅を予測し、この予測量子化幅を
用いて前記各ブロック毎の量子化を行い、目的総符号量
に応じて予め決定しておいた１ブロック当たりの基準割
当符号量と、このブロックの前のブロックでの符号化処
理における発生符号量の、前記割当符号量に対する過不
足分とを合わせて得た現在処理中のブロック用の割当符
号量を基準に、現在処理中のブロックにおける符号化処
理の発生符号量を監視し、これが前記割当符号量を越え
る前にそのブロックでの符号化を打ち切るように可変長
符号化処理を行う。

また、第７の方法においては、画像データをブロック
に分割し、この分割された各ブロックは順にそれぞれ直
交変換を行ってからこれを量子化し、この量子化データ
を可変長符号化することにより、各ブロック毎にデータ
の符号化をするにあたり、前記データの符号化処理を行
って画像全体の符号量を調べ、これにより得た画像全体
の符号量から最適化に必要な量子化幅の予測を行い、こ
の予測した量子化幅を用いて前記各ブロック毎の量子化
を行い、また、前記ブロックの符号化にあたり、当該符
号化処理するブロックでの符号化処理により発生した符
号量と当該ブロックでの割当符号量とに基づいてこの発
生符号量の前記割当符号量に対する過不足量を算出する
と共に、画像当りの許される符号量である目的の総符号
量に応じて予め決定した１ブロック当たりの基準符号量
に前記算出した過不足量を加えた符号量を次に処理する
ブロックの前記割当符号量として求め、この求めた各ブ
ロック毎の割当符号量に収まるように、各ブロックの可
変長符号化を実施する。

更に第８の方法においては、画像データをブロックに
分割し、この分割された各ブロックは順にそれぞれ直交
変換を行って低い周波数成分から順に高い周波数成分へ
と前記ブロック毎の画像データを成分分解し、この成分
分解されたものを量子化した後、可変長符号化すること
により各ブロック毎にデータの符号化をするにあたり、
前記可変長符号化処理においては前記直交変換により得
られる前記各ブロック単位の画像データのうち、直流成
分については手前の符号化処理ブロックでの直流成分と
の差分を得ると共にこの差分を可変長符号化し、この直
流成分用の符号化処理が終わった後、前記交流成分につ
いて可変長符号化して、これにより最適化するに必要な
画像全体の符号量を調べ、これにより得た画像全体の符
号量に基づき最適化に必要な量子化幅の予測を行い、こ
の予測した量子化幅を用いて前記各ブロック毎の量子化
を行い、また、前記ブロックの符号化にあたり、当該符
号化処理するブロックでの符号化処理により発生した符
号量と当該ブロックでの割当符号量とに基づいてこの発
生符号量の前記割当符号量に対する過不足量を算出する
と共に、画像当りの許される符号量である目的の総符号
量に応じて予め決定した１ブロック当たりの基準符号量
に前記算出した過不足量を加えた符号量を次に処理する
ブロックの前記割当符号量として求める。

このように本装置は、目的とする符号量から１ブロッ
ク当たりの符号量を決定し、順次符号化出力を見なが
ら、所望の符号量内で収まるように、可変長符号化をブ
ロック単位で制御し、符号化出力を最終出力として得る
ようにしたものである。

また、本装置は最初に少なくとも１回の統計処理を行
い、量子化幅を最適化してから符号化処理を行うと、更
に良好な結果が得られるため、まず統計処理により量子
化幅を最適化するに必要な画像全体の符号量を調べ、次
にこの統計処理により得た情報をもとに最適化された符
号化を行うための処理に入り、順次、符号化出力を見な
がら所望の符号量内で収まるように、可変長符号化をブ
ロック単位で制御し、符号化出力を最終出力として得る
ようにしたものである。

そのため、最初に画像のブロック化、このブロック化
された画像の要素に対する目的とする符号量から予め決
定された量子化幅を使用しての量子化、この量子化によ
り得られた変換係数の可変長符号化、そして、この可変
長符号化に当たり、目的とする符号量から予め求めた１
ブロック当たりの割り当て符号量とそれまでの符号化に
より発生した割り当て符号量の過不足とを加えたブロッ
クの割り当て符号量に収まる範囲内での当該要素の可変
長符号化、処理対象画像の全符号の保存のための出力処
理と云った処理を行い、最終出力を得るようにしたもの
であるから、得られた画像データに対し、一定の符号量
以内に収まるように符号化できるようになり、画像の記
憶枚数が規定される場合等では、記憶手段の記憶容量に
対して、一定の記憶可能枚数を保証することができる
他、一度の符号化処理で処理が終るから、一定の処理時
間内で符号化を行うことができるようになる。また、符
号量の制御は１ブロック当たりの割り当て符号量と、そ
のブロックまでの割り当て符号量の過不足のみを用いる
ので、大きな記憶領域を必要とせず、比較的簡単な構成
で実現できる。更に符号化の打ち切りは、高い周波数の
成分に対して行うので、画質の劣化も比較的少ない。

また、最初に暫定的な量子化幅を使用しての統計処理
を少なくとも一回行って最適な量子化幅を予測した後、
これに基づき得られた最適な量子化幅を用いて符号化す
る方法では、少なくとも一回の統計処理のパスと符号化
処理のパスの決まった回数のパスで処理が終わるから、
一定の処理時間内で符号化を行うことができると共に、
符号化における符号の打ち切りの発生が非常に少なくな
る上に、符号化の打ち切りは高い周波数の成分に対して
行うため、画質の劣化も殆どない。

従って、この発明によれば、簡単な構成により、一定
の処理時間内で一定の符号量内に収まるように符号化で
きるようになる他、画質の劣化も殆どない。更に本発明
によれば、符号自体には影響を及ぼさないので、従来例
で示した国際標準案方式や本発明の課題の項で示した再
生時の互換性を保つことができる。言い換えれば再生装
置は共通で良い。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

初めに本発明を分かり易くするために、本発明の基本
的な考え方を説明しておく。

すなわち、本発明は例えば、１つの画像（画面）をブ
ロックに区分し、これら各ブロックを順に、ブロック単
位でそのブロックの構成画素のデータを直交変換してこ
れを更に量子化し、圧縮符号化するにあたり、１画像当
りの最終的に収めたい符号量である目的総符号量に基づ
いて予め決定した量子化幅により、前記各ブロックの画
像データを順に量子化すると共に、この量子化したもの
を符号化し、この符号化により得られる符号量が、前記
目的総符号量から予め決定した１ブロック当たりの基準
割当符号量と、このブロックより一つ前の処理順番に当
ったブロックにおける当該符号化処理での発生符号量の
割当符号量に対する過不足分とを加えた量にて定まるそ
のブロックの許容される符号量である割当符号量に収ま
るように、符号量を監視しながら符号化を進め、EOB（E
nd Of Block）符号を含め、符号量が前記割当符号量に
達するとそのブロックの符号化は終了させるが、直流成
分は調整割当符号量を越える場合でも、必ず符号化さ
せ、そのときの前記割当符号量に対する過不足を記憶し
ておき、次のブロックの符号化に移ると共に当該次のブ
ロックにおいてこの過不足量分を基準割当符号量に加え
て調整し、このブロックでの割当符号量とし、この割当
符号量の範囲で可変長符号化すると云ったものである。

また、もう一つの考え方として、本発明は前記各ブロ
ックを順に、ブロック単位でそのブロックの構成画素の
データを量子化し、圧縮符号化するにあたり、１画像当
りの最終的に収めたい符号量である目的総符号量に基づ
いて予め決定した量子化幅により、前記各ブロックの画
像データを順に量子化してその符号量から最適な量子化
幅を予測し、この予測した最適量子化幅を用いて再び、
上記各ブロックの画像データを順に量子化すると共に、
この量子化したものを符号化し、この符号化により得ら
れる符号量が、前記目的総符号量から予め決定した１ブ
ロック当たりの基準割当符号量と、このブロックより一
つ前の処理順番に当ったブロックにおける当該符号化処
理での発生符号量の割当符号量に対する過不足分とを加
えた量にて定まるそのブロックの許容される符号量であ
る割当符号量に収まるように、符号量を監視しながら符
号化を進め、EOB符号を含め、符号量が前記割当符号量
に達するとそのブロックの符号化は終了させるが、直流
成分は調整割当符号量を越える場合でも、必ず符号化さ
せ、そのときの前記割当符号量に対する過不足を記憶し
ておき、次のブロックの符号化に移ると共に当該次のブ
ロックにおいてこの過不足量分を基準割当符号量に加え
て調整し、このブロックでの割当符号量とし、この割当
符号量の範囲で可変長符号化すると云ったものである。

前者は１パス、後者は２パス方式であり、いずれもあ
る量子化幅で量子化してこれを可変長符号化するに際
し、各ブロックに割り当てた基準割当符号量を一つの基
準とし、各ブロックでの発生符号量にばらつきがあるの
を、次のブロックで吸収することで調整しようと云うも
ので、この調整したものを割当符号量とし、この割当符
号量の範囲でブロックでの符号化を実施し、割当符号量
を越えるときはそのブロックの符号化を打ち切るように
する。しかし、画像データは直交変換により直流成分と
交流成分に分解されおり、視覚的に影響の大きい直流成
分については符号量が仮に割当符号量を越えても符号化
打ち切りは行わず、次のブロックでの割当符号量をその
オーバした分だけ差し引き、また、交流成分に入って割
当符号量をオーバする危険が生じた場合は符号化を打ち
切る。また、符号化により発生した符号量が割当符号量
に満たないときはその余剰分を、次のブロックの割当符
号量に加えて、当該次のブロックでの割当符号量を多く
する。交流成分の打ち切りに関しては、高い周波数成分
は特に周波数が高くなる程、視覚的影響が少ないと云う
傾向があることを逆に利用している。このようにして、
一つ前の処理ブロックでの符号量が割当符号量に対して
過不足を生じた場合に、その過不足分を次のブロックの
割当符号量に反映させ、調整すると云う手法をとってい
る点に特徴がある。

２パス方式を具体的に述べると、本発明では最初に第
１パスの処理として、目的総符号量から予め求めた暫定
的な量子化幅を用いて統計処理を行い、最適な量子化係
数を予測する。次に、第２パスの処理として最終的な符
号化処理を実施する。第２パス目は各ブロック毎に前記
予測量子化係数により量子化すると共に、これを符号化
し、この符号化により得られる符号量が、目的とする総
符号量に基づいて予め決定した１ブロック当たりの基準
割当符号量と、そのブロックの１つ前のブロック（ａ）
についての符号化処理で生じた符号量の過不足分（当該
１つ前のブロック（ａ）に割り当てられた割当符号量に
対する当該ブロック（ａ）での発生符号量との差分）と
を加えた量で定まる割当符号量内に収まるように、符号
量を監視しながら、符号化を進め、EOB符号を含め、符
号量が割当符号量に達するとそのブロックの符号化は終
了させるが、直流成分は割当符号量を越える場合でも必
ず符号化させ、そのときの割当符号量の過不足を記憶し
ておき、次のブロックの符号化に移って行く。

この１ブロック当たりの割当符号量を用いたブロック
毎の符号化打ち切りによる符号量制御は、それのみで画
像全体の符号量制御を行わせることもできれば、おおよ
その符号量制御を行ったときの符号量が目的の符号量を
オーバしたときの微調整に使用することもできる。

統計処理を行わずに１パスで符号化を行う場合が先に
述べた１パス方式であり、１パスで符号化を終了するた
め、短時間で処理が行えると云う非常に大きな効果が得
られるが、いつも似たような画像、つまり符号化により
発生する符号量が同じような画像を符号化するようなシ
ステムでないと、画像によってはあまり良好な画質が得
られないことがある。

これに対し、統計処理を用いる場合が２パス方式であ
り、この統計処理と１ブロック当たりの割り当て符号量
を用いたブロック毎の符号化打ち切りによる符号量制御
とを組み当わせたときに、特に大きな効果が得られる。
以下、この場合を例にとって詳細に説明する。

統計処理は最適な量子化幅を予測するものであり、こ
の最適化された量子化幅を符号化処理で使用すること
で、ほぼ目的の総符号量に近付けることができるように
なる。そして、この時点で符号量が目的総符号量内に収
まれば、この処理だけで十分であるが、１画像のデータ
量の上限が規定されている場合、１バイトはおろか、１
ビットでも目的の符号量をオーバすることは許されな
い。そこで、オーバしたときの処理法が必要になる。

それがブロック毎の割当符号量による制御である。こ
れは符号化を行ったときの符号量が目的総符号量（１画
像のデータ量の上限対応の値）をオーバした時の微調整
に使用するものである。符号化処理を統計処理において
予測した最適な量子化幅で実行した結果を見て、オーバ
しなかったときは終了、オーバしたときは後処理と云う
ようにしても良いが、その場合、統計処理、符号化処
理、後処理の３ステップとなり、時間がかかるばかりで
なく、符号化処理と後処理の間で、長さの異なる符号を
繋ぎ合わせることなく区別がつくように、保存する必要
が生じ、多くのメモリが必要となると云う問題があるか
ら、符号化処理の最中に微調整を行うことが望まれる。
しかし、無闇にデータを落とすことは画質の劣化に繋が
るので、避けねばならない。

そこで、本発明では各ブロックの高い周波数成分から
省略して行くことにより視覚的な影響を最小にする。と
ころが、符号量がオーバするか否かは符号化を終了して
みないと分からないので、本発明ではそれを各ブロック
毎に符号化の時点で判定させるようにする。

目的総符号量に応じて予め定めた暫定的な量子化幅と
１ブロック当たりの割当符号量を決めておき、これを
「各ブロックの符号量がこれを越えない限り画像全体の
符号量が目的の符号量を越えることはない」と云うガイ
ドラインにし、このガイドラインを各ブロック毎の割当
符号量として監視の基準にする。そして、本発明におけ
る符号化処理では各ブロックにおいて、ブロックの割当
符号量を越えないように各ブロックにおいて符号化を打
ち切る。

各ブロックは直交変換により、そのブロックでの画像
データが持つ空間周波数に応じて周波数成分別に分解さ
れ、そのデータが量子化されているので、各ブロックの
符号化においては、低い周波数成分から高い周波数成分
を順次、符号化してゆく際に、ガイドライン（割当符号
量）を越えないように監視しながら符号化を進める。こ
こで、このガイドラインでは十分すぎて割り当てられた
符号量を全部使わずに符号化を終了してしまうブロック
と、逆に足りないブロックとが存在すると云う画像が一
般的である。そこで、オーバしなかったブロック、すな
わち、EOBを含めて発生した符号量が割り当てられた符
号量よりも少なかった、あるいは丁度同じだったブロッ
クは問題なく符号化を終了、つまりEOBを出力する。途
中でオーバしてしまうブロックは割り当てられた符号量
を越える前に符号化を打ち切り、それ以上の高周波数成
分は符号化せずに、カットしてしまうことで割当符号量
内収まるようにする。要するに、途中でオーバしてしま
うブロックはオーバする前にそのブロックの符号化を終
了、つまり、EOBを出力する。そして、この途中打ち切
りで割当符号量に対する余りが生じることが多いので
（可変長符号化であるため、データ値により符号長が変
わることから途中で打ち切ると余りが生じることが多
い）、その余りを１ブロックの基準割当符号量に加え、
次のブロックの割当符号量とする。

極端に圧縮率を高くしない限り、現実にはありえない
が、万一、与えられた割当符号量が直流成分さえも符号
化するに足りない場合には、直流成分のみは符号化を実
施し、そのブロックの符号化を終了、つまり、EOBを出
力する。そして足りなかった符号量は不足分として、次
のブロックに繰越、その不足分を１ブロックの基準割当
符号量から減じ、次のブロックの割当符号量とする。こ
のとき、EOBもハフマン符号の一つであるから、EOBも含
めて割当符号量内に収まるように符号化打ち切り制御す
る必要がある。

このようにして、例えば、大部分のブロックは打ち切
る必要無く符号化を終了し、残りの一部は極く高い周波
数の一部が省略されて、符号化を終了したとすれば、欠
落する情報は極めてわずかであり、しかも、欠落するの
は視覚的に影響の少ない高い周波数成分の情報にとどめ
ることができる。そして、この方式により統計処理、符
号化処理の２ステップで必ず符号化を終了することがで
き、従来のように何度も最適化を繰り返すことが不要で
あるとともに、比較的簡単な機構で符号量の制御がで
き、従来のように多数の作業用メモリも必要とせずに、
総符号量を規定値内に収めることができるようになり、
しかも、画質の劣化も抑制できる。

本発明は画像の各ブロックにおける発生符号量は各々
異なる、つまり、局所的な符号量の片寄りはあるが、数
ブロックあるいは数十ブロックのかたまりをマイクロブ
ロックとしてとらえることにすると、このマイクロブロ
ック毎の発生符号量は比較的片寄りが少ないことに着目
したものである。よって、１ブロック当たりの基準割当
符号量を固定しておいても、発生符号量の割当符号量に
対する余剰分を、以降のブロックの割当符号量へと繰り
越すことにより、各ブロックの発生符号量の変化に適応
させながらも、マイクロブロックでは発生符号量を制御
していることになる。

この原理では、符号化の一番最初の方に発生符号量の
多いブロックが集中すると、本来の効果が得られないこ
とがあるが、通常このようなケースは殆どあり得ない
し、万一、あったとしても画像の視覚的にあまり重要で
はない位置にその影響が現れるので、問題は少ないが、
画像全体の目的の符号量の例えば90％をブロックの数で
割って１ブロック当たりの基準割当符号量にすると共
に、残りの10％をあたかも前ブロックでの割当符号量の
剰余分であるかのようにして最初のブロックの符号化の
際に与えると云った手法を採れば解決できる。

以上の原理を用いた本装置の実施例を説明する。

第１図に本発明による画像データの符号化装置をディ
ジタル電子スチルカメラに適用した一実施例を、また、
第２図には本発明による画像データの符号化装置の構成
をそれぞれブロック図で示す。なお、本発明とは直接関
係のないディジタル電子スチルカメラの機構は図示およ
び説明を省略する。

第１図に示すように、ディジタル電子スチルカメラ本
体（以下、電子カメラ本体と称する）１は画像を撮像す
る撮像系40と、この撮像系40の出力に対し、所定の信号
処理を行う信号処理回路60と、直交変換、線形量子化、
可変長符号化機能等を持ち、前記信号処理回路60の出力
を圧縮符号化して出力する符号化回路80と、この符号化
回路80により符号化された画像データおよび量子化幅
（またはこれに対応した情報）を記録媒体71に記録する
記録系70と、所望のデータ圧縮率を設定入力するスイッ
チ30、システム全体の制御を司る制御回路90とから構成
される。

電子カメラ本体１の操作部には画像の圧縮率を設定す
るスイッチ30が設けられており、スイッチ30は制御回路
90に接続されている。

前記撮像系40は光学像を結像するためのレンズ40a
と、CCD等の撮像素子40bとを備える。前記信号処理回路
60は増幅およびノイズ除去等を行うアンプ60aと、アナ
ログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器60bと、
RAM等からなるバッファメモリ60cと、色信号形成等を行
うプロセス回路60dとを備える。符号化回路80は例え
ば、DCT（離散コサイン変換）等の直交変換を行う直交
変換回路４、線形量子化を行う量子化回路６、可変長符
号化としてハフマン符号化を行うハフマン符号化回路８
を備え、更に量子化幅予測回路12,符号量算出回路14、
符号量割当回路20、符号打切回路16および符号化回路80
内の制御処理を行う制御回路18とを有している。

前記記録系70はインタフェース回路70aおよび記録媒
体として用いられるICメモリを内蔵したメモリカード71
とからなる。メモリカード71は電子カメラ本体１に対
し、着脱可能となっている。制御回路90はマイクロプロ
セッサ（MPU）により実現されている。

第６図に電子カメラ本体１の外観を斜視図で示す。図
は双眼鏡形のものを示しており、48は操作部におけるLC
D（液晶）表示器、30は操作部におけるスイッチ30であ
り、その他、テレ・ワイド切り替えスイッチ、シャッタ
操作ボタン50等が設けられている。また、49はファイン
ダである。LCD表示器48には制御回路90の制御のもとに
撮影モードやコマ数、日付、時間等、種々の値や状態が
表示される。本電子カメラでは、電子カメラ本体１の操
作部に設けられたスイッチ30を操作することにより、画
像の圧縮率を所望の値に設定することができる。すなわ
ち、制御回路90には予め標準的な複数種の圧縮率情報が
設定されており、これがスイッチ30の操作により設定さ
れる撮影可能枚数の値をもとに、装着されているメモリ
カード（記録媒体）の容量から、適用する圧縮率を求
め、この求めた圧縮率の値およびメモリカードに記録で
きる画像の枚数の値に換算されて操作部のLCD表示器48
に表示させるようになっている。そして、ユーザがスイ
ッチ30を押すと、制御回路90はスイッチ30が押される毎
に、これらの値を変更する。

ユーザは表示される変更値を見ながら、所望の値のと
ころでスイッチ30を押すのを止めることにより、制御回
路90はその時点での撮影可能画像枚数指示値に対応する
指示圧縮率を設定するようになっている。これは圧縮率
に応じて定まる画像当りの標準的な総符号量を制御回路
90が求めて、これを目的符号量設定情報として符号化回
路80に与えることで行う。また、トリガスイッチである
シャッタ操作ボタン50が押されることにより、シャッタ
機能が作動して撮像素子40bには被写体像が結像され、
撮像素子40bにはこの像に対応して電荷像が蓄積される
ので、これを読出し制御することで撮像素子40bから映
像信号を得ることができる。これらの制御も制御回路90
が司る。

第１図における撮像系40は、撮影レンズ40aやCCD等の
撮像デバイスよりなる撮像素子40bを有し、前記撮影レ
ンズ40aにより撮像素子40b上に結像された光学像を画像
信号に変換して信号処理回路60に出力するものである。
信号処理回路60は増幅器60a、A/D変換器60b、バッファ
メモリ60c、プロセス回路60dが含まれ、このプロセス回
路60dにより前記撮像素子40bにより得られた画像信号を
カラー信号のＹ、Ｒ−Ｙ（以下、このＲ−ＹをCr（クロ
マレッド）と略称する）、Ｂ−Ｙ（以下、このＢ−Ｙを
Cb（クロマブルー）と略称する）の各色成分に分離させ
ると共にガンマ補正やホワイトバランス処理等を行うよ
うにしてある。

A/D変換器60bによりディジタル変換された撮像系40の
出力映像信号は、例えば、１フレーム分の容量を有する
バッファメモリ60cに画像データが格納され、読み出さ
れてプロセス回路60dに与えられることにより、輝度信
号系であるＹ成分とクロマ（C;色差信号）系であるCr,C
b成分に分離される。バッファメモリ60cに格納された画
像データは、例えば最初に輝度系の信号について統計処
理を行うべく、プロセス回路によりプロセス処理して画
像信号のＹ成分データを得、これを符号化回路80に与え
て、Ｙ成分データについての符号化処理を行い、該処理
が終ったならば、次にクロマ系Cr、Cb成分のデータにつ
いてプロセス処理した後、符号化処理を行う。

信号処理回路60にはブロック化機能があり、バッファ
メモリ60cより読み出され、プロセス処理されて得たＹ
成分用およびCr,Cb成分用の画像データ（１フレーム
分、若しくは１フィールド分）を、所定の大きさのブロ
ックに分割するブロック化処理を行うことができる。こ
こでは例としてブロックサイズは８×８とするが、この
ブロックサイズは８×８に限るものではなく、またＹと
Ｃ（クロマ系）でブロックサイズが異なっても良い。

本実施例では、輝度系Ｙのデータを読出してブロック
化し、後段の処理系に与えて、このＹ成分データについ
ての統計処理を行わせ、該統計処理が終了したならば、
次にクロマ系Cr、Cb成分のデータについての統計処理に
入るべく該クロマ系Cr、Cb成分のデータの読出しとブロ
ック化に入る。クロマ系のブロック化は、最初にCr成分
の画像データについてすべてのブロック化を行い、その
後に、Cb成分の画像データをブロック化して行くものと
する。

符号化回路80は第２図に示す構成となっている。第２
図において、４は直交変換回路であり、ブロック化され
て入力された各画像データを受けて、この画像データに
対し、各ブロック毎に２次元の直交変換を行うものであ
る。直交変換としてはコサイン変換、サイン変換、フー
リエ変換、アダマール変換などが使用できる。直交変換
を行うことにより、変換係数としての画像データが得ら
れる。この変換係数としての画像データは直交変換であ
るが故に、画像の持つ空間周波数を周波数成分別に分解
したデータとなる。

６は量子化回路であり、前記直交変換回路４の出力す
る画像データ（変換係数）を受けると、第１回目の量子
化では予め設定された各周波数成分毎の量子化幅に、撮
影モードに応じて予め設定された量子化係数αを掛けて
補正した量子化幅で、変換係数の量子化を行い、第２回
目では前回の処理により決定された最適量子化係数αを
用いて量子化を行う構成としてある。

８は可変長符号化回路であり、可変長符号化回路８は
量子化回路６の出力する前記量子化出力を可変長符号化
するものである。可変長符号化としてはハフマン符号
化、算術符号化などを利用する。可変長符号化ではブロ
ック毎の符号量、画像全体の符号量などが画像毎に変化
する。どのような可変長符号化を用いるかは本発明とは
直接関係が無いが、ここではハフマン符号化を使用した
一例を示すこととする。

可変長符号化回路８では、入力した量子化された変換
係数を第９図に示す順序でスキャンするジグザグ・スキ
ャンと呼ばれる手法により、低い周波数成分から高い周
波数成分への走査を行う。第９図の走査順序の１番目の
直流成分［DC］のデータは、直前に可変長符号化を行っ
たブロックの直流成分との差分値をハフマン符号化して
出力する。交流成分［AC］については第９図の走査順序
の２番目から64番目まで順番に変換係数を見て行き、変
換係数が０でない（すなわち、有効な）係数が出て来た
らその直前に存在した連続した０（無効）の係数の数
（ゼロラン）とその有効係数の値とで２次元のハフマン
符号化して出力すると云った動作をする。

また、ある係数以降64番目の係数まで連続して無効係
数が続く場合はブロックの終りを示すEOB（エンド・オ
ブ・ブロック）の符号を出力する。また、打ち切り信号
が入力されると符号化を終了し、EOBを付加して出力す
る。そして、その各符号について発生した符号長を符号
量算出回路14に出力する。

符号量算出回路14は入力されたＹ、Cr、Cb各成分の各
符号毎の符号長の積算を行い、Ｙ、Cr、Cb各成分の符号
量を計算し、この画像全体の符号量のデータについて量
子化幅予測回路12に出力すると共に、各色成分毎の符号
量と画像全体の符号量のデータについては符号量割当て
回路20に出力する構成としてある。

量子化幅予測回路12は第１パスの開始にあたり制御回
路18から目的とする符号量の情報を受け、この符号量情
報から次式 log BR＝ａ×log SF＋ｂ ……（１） 但し、BRは符号量（１画素あたりのビット数）、SFは量
子化係数、a,bは定数。

の関係を用いて量子化係数αの初期値を設定し、量子化
回路６に出力し、第２パスの開始に先駆けて、符号量算
出回路14から入力された画像全体の符号量と、１画像当
りの許容される最大のデータ量である目的総符号量とか
ら、例えば、（１）式の関係を用い、線形予測により目
的総符号量に近づけるのに最適な量子化係数αを、今回
実際に使用した量子化係数を勘案して予測するものであ
る。

ここで、量子化係数を如何にして最適な値にするか
が、重要な課題となるので、この点について少し説明す
る。

画像データを前処理し、この出力を量子化し、この量
子化出力を可変長符号化する場合、この量子化の量子化
幅を変化させると発生する符号量が変化することは良く
知られている。これは、ハフマン符号化に代表される可
変長符号化は、符号化するデータの発生確率の偏りを利
用してそのデータを表現するのに必要な符号量を減少さ
せると云うものであることから、前記「量子化幅を変化
させる」と云うことは、量子化値の発生確率を変化させ
ることでもあるから、量子化幅を変化させることにより
発生符号量も変化することがわかる。

ところで、同じ量子化幅で同一の符号化を行っても、
そのときの画像データによって発生符号量は異なる。し
かし、１つの画像データに対して量子化幅を変化させて
同一の符号化を行った場合は量子化幅は、発生符号量と
の間には一定の関係が得られる。また、多くの画像デー
タで量子化幅と発生符号量の関係を求めると、最も発生
頻度の高い関係が統計的に得られることが明らかになっ
た。

具体的には多くの場合、次の関係が得られた。すなわ
ち、ある量子化幅に対する相対的な比をSFとし、発生符
号量１画素あたりのビット数（ビットレート）で表わし
てこれをBRとすると上記（１）式の関係が成立する。
（１）式において、ａは同一の符号化であれば、画像に
よらず略一定であり、ｂは画像に依存する。このｂの値
は画像により、一定の分布を持ち、この発生頻度分布か
ら代表的なｂが得られる。

故に（１）式の関係から最適な量子化係数を求めるこ
とができる。

上記符号量割当回路20は符号量算出回路14から入力さ
れた各色成分毎の画像データの符号量、画像全体の符号
量と、目的総符号量とから各色成分毎の１ブロックあた
りの割当符号量を算出して符号化打切回路16に出力する
ものである。

ここでの算出の方法は、例えば、各色成分毎の符号量
の比で、目的総符号量を比例配分し、更に各色成分毎の
割当符号量をブロック数で割る。例えば、ある色成分の
符号量と目的総符号量との乗算を行い、それを画像全体
の符号量で割った後、その色成分のブロック数で更に割
ることにより、その色成分の１ブロック当たりの割当符
号量を決定する。この結果、各色成分の割当符号量は、
その色成分での実際の符号量に応じて符号量が少ない場
合はそれ相応に、間に合う程度に抑えられ、符号量の多
い色成分にはそれ相応に多く割り当てられる。

符号量割当回路20は符号量情報テーブルとブロック割
当符号量データテーブルとを持ち、符号量情報テーブル
における該当ブロック位置の符号量情報を符号量算出回
路14から入力された符号量情報に書き替える一方、符号
量算出回路14から入力された各色成分毎の符号量および
画像全体の符号量と、目的総符号量とから各色成分の１
ブロック当たりの基準割当符号量を算出し、この算出し
た各色成分の１ブロック当たりの基準割当符号量のデー
タをブロック割当符号量データテーブルに格納する。こ
のブロック割当符号量データテーブルの各色成分別の１
ブロック当たりの基準割当符号量は、該当の色成分が可
変長符号化処理される際に符号化打切回路16に与えられ
る。

符号化打切回路16は、符号量割当回路20からの該当色
成分の１ブロック当たりの基準割当符号量と１つ手前の
ブロックでの発生符号量の割当符号量に対する過不足分
を加えて該当ブロックの割当符号量とすると共に、符号
量割当回路20からの各符号の符号長を割当符号量から減
算し、割当符号量の残りが、送出すべき符号量とEOBの
符号との合計符号量より小さくなった場合には打切り信
号を出力して可変長符号化回路８に与え、そのブロック
の符号化を終了し、該ブロックの割当符号量から送出し
た符号量を減じてその値を割当符号量の余りとして保持
すると云った機能を有する。

従って、符号化打切回路16ではこの割当符号量を参照
し、入力された送出すべき符号量およびEOBの符号を送
出しても割当符号量を越えない場合は、打切りは行われ
ず、そのブロックの符号化を終了し、該ブロックの割当
符号量から送出すべき符号量を減じてその値を割当符号
量の余りとして保持すると云った動作を行う。また、符
号化打切回路16ではこの割当符号量を参照し、入力され
た送出すべき直流成分の符号とEOBの符号を送出するの
に割当符号量が十分でない場合には、この２つの符号を
送出した後、そのブロックの符号化を終了し、該ブロッ
クの割当符号量から送出した符号量を減ずる、すなわ
ち、割当符号量の余りは負の値として保持すると云った
動作を行う。

10は符号出力回路であり、この符号出力回路10は可変
長符号化回路８より入力される可変長の符号をつなぎ合
わせるもので、この繋ぎ合わせた符号をメモリカード等
の記録媒体にて構成される記録系22に書き込むように機
能する。

本システムでは撮影モードに応じて定めた初期時用標
準の量子化係数αを使用して最初に統計処理を行い（第
１パス）、最適化するに必要な色成分毎の情報量や画像
全体の情報量等を調べ、次にこの統計処理により得た情
報をもとに最適化された符号化を行うための処理に入る
（第２パス）。

そのため、最初に画像のブロック化、このブロック化
された画像の要素に対する標準の量子化係数αを使用し
ての量子化、量子化により得られた変換係数の可変長符
号化、そして、この可変長符号化により得られる各色成
分の各要素の符号量情報と画像全体の符号量情報より最
適な符号量にするに必要な符号化係数αの予測、各色成
分の各要素における１ブロック当たりの基準割当符号量
の決定、これらに基づく処理対象画像への最適符号化の
処理モードへの移行、この処理モードの実施における画
像のブロック化処理、このブロック化された画像の要素
に対する前記予測量子化係数αを使用しての量子化処
理、この量子化により得られた変換係数の可変長符号
化、処理対象画像の全符号の保存のための出力処理と云
った手順を実施させるが、その全体の制御管理は図にお
ける制御回路18により行うようにしてあるものとする。
尚、制御回路18のこのような機能はマイクロプロセッサ
（MPU）を使用することで容易に実現できる。

以上が符号化回路80の構成である。

第１図における記録系70はインタフェース回路70aと
これに着脱自在に接続される記録媒体71があり、符号化
回路80により符号化されて出力された画像データおよび
量子化幅（またはこれに対応した情報）はインタフェー
ス回路70aを介して記録媒体71に記録される構成となっ
ている。

次に上記第１図および第２図に示す構成の本装置の作
用を説明するが、全体の概要を掴むために初めに動作遷
移図である第８図を参照して基本動作を説明する。

カメラの使用者がカメラを使用するにあたり、スイッ
チ30を操作して所望とする撮影可能枚数を設定する。こ
れにより設定撮影可能枚数に応じ、制御回路90が最適符
号量を求めて、これを目的符号量設定情報として符号化
回路80に与える。このようにして撮影可能枚数が設定さ
れる。

次に撮影を行うと、撮影レンズ40aの後方におかれた
撮像素子40b上に被写体像が光学像として結像される。
そして、この撮像素子40bはこの結像された光学像を画
像信号に変換して出力する。撮像素子40bにより得られ
た画像信号は信号処理回路60に入力され、ここで信号処
理回路60内の増幅回路60aにより増幅、A/D変換器60bに
よるA/D変換後、バッファメモリ60cに一時保持される。
そして、この後、バッファメモリ60cから読み出され、
信号処理回路60内のプロセス回路60dにより帯域補正、
色信号形成等の処理が行われる。

ここで、後の符号化処理がＹ（輝度）、Cr,Cb（いず
れも色差）信号の順序で行われるため、色信号形成もこ
れに合わせて行われる。すなわち、画像信号は８×８の
マトリックスでブロック化されて読み出され、プロセス
回路ではこのブロック化された画像信号データからＹ成
分、Cr成分（Ｒ−Ｙ成分）、Cb成分（Ｂ−Ｙ成分）の順
序でこれら各色成分の信号を分離させると共に、ガンマ
補正やホワイトバランス処理等を行う。

プロセス回路60dにより分離された８×８のマトリッ
クスのブロック化画像信号における各色成分の画像信号
データは、符号化回路80に入力される。これにより、１
フレーム分（若しくは１フィールド分）の画像データ
は、上記所定の大きさのブロックに分割されて順次、符
号化回路80に入力される。尚、プロセス回路60dにより
処理された各色成分の画像信号は、Ｙ、Cr、Cbの各成分
別にバッファメモリに記憶させ、後の処理において、読
出して使用するようにしても良い。

本実施例では、信号処理回路60からは１画像分の画像
信号データにおけるＹ成分（輝度成分）について出力が
行われ、これについての後段での処理（統計処理）が済
んだ後に、次にCr成分の画像データについて総てのブロ
ック化を行い、これについて後段での統計処理を行い、
その後に、Cb成分の画像をブロック化し、これについて
後段での統計処理を行ってゆくと云った処理を行う。

符号化回路80では、信号処理回路60より受けたこの入
力データを直交変換回路４に与える。すると、直交変換
回路４はブロック化された入力画像データ（以下、ブロ
ック画像データと呼ぶ）に対し、各ブロック毎に例え
ば、離散コサイン変換（DCT）による２次元の直交変換
を行う。このDCTによる直交変換と云うのは、ある波形
を周波数成分に分割し、これを入力サンプル数と同じ数
だけの各々異なる周波数のコサイン波で表現すると云っ
た処理である。

そして、直交変換されたブロック画像データ（変換係
数）は図示しないバッファメモリにおける８×８のマト
リックス上の対応する周波数成分位置に格納され（マト
リックスの原点位置が直流成分、それ以外は交流成分で
原点位置より離れるに従い周波数が高くなるような関係
を持たせたマトリックスに格納する）、これが量子化回
路６に入力される。

すると量子化回路６はこのブロック画像データ（変換
係数）に対して１パス目（第１回目）の量子化を行う。
この第１回目の量子化では、予め設定された各周波数成
分毎（周波数成分はブロックの各マトリックス位置に対
応して決まる）の量子化マトリックスに対し、撮影に当
り使用者が設定した画質設定値に対応して制御回路18よ
り与えられる標準（暫定）の量子化係数αを掛けた量子
化幅で、変換係数の量子化を行う（第８図（h1,i））。
この時の量子化マトリックスは輝度系とクロマ系とでそ
れぞれで同じであっても良いが、それぞれに適した量子
化マトリックスを設定する方が良い結果が得られる。

量子化されたブロック画像データ（変換係数）は可変
長符号化回路８に入力され、ここで、可変長符号化され
る。可変長符号化回路８では量子化されて入力された変
換係数を第７図に示す順序でジグザグスキャンし、低い
周波数成分から高い周波数成分への走査を行う。すなわ
ち、変換係数は８×８のマトリックスに周波数成分に対
応して格納されており、原点に近いほど、周波数が低い
ので、ジグザグスキャンすることで低い周波数成分から
高い周波数成分へと走査できる。

第７図の走査順序の１番目のデータは直流成分DCであ
るから、この直流成分DCのデータは直前に可変長符号化
を行ったブロック（一つ前のブロック）の直流成分DCと
の差分値diff−DCをハフマン符号化する（第８図（d
1），（e1））。

交流成分ACについては第７図の走査順序の２番目から
64番目まで順番に変換係数を見て行き、変換係数が０で
ない（すなわち、有効な）係数が出て来たらその直前に
存在した連続した０（無効）の係数の数（ゼロラン）と
その有効係数の値とで２次元のハフマン符号化を行う
（（d2），（e2））。

また、可変長符号化回路８は、ある係数以降64番目の
係数まで連続して無効係数が続く場合はブロックの終り
を示すEOB（エンド・オブ・ブロック）の符号を与え
る。そして、その符号について発生した符号長を符号量
算出回路14に出力する（g1）。そして、１画像分の全ブ
ロックについてこのような処理を実行して行く。

Ｙ成分についてのこのような処理が終了したなら、次
にCr、Cb各成分についても同様の処理を行う。

一方、符号量算出回路14は入力されたＹ、Cr、Cb各成
分の各色成分毎に１画像全体の符号量の計算をすべく、
Ｙ、Cr、Cb各成分の各色成分毎の符号量の算出と、その
符号量の画像全体についての積算を行う（g2）と共に、
１つの色成分について全てのハフマン符号化処理を終了
した段階で、各色成分毎の符号量のデータを符号量割当
回路20に出力する。符号量割当回路20はこの各色成分毎
の符号量のデータをブロック割当符号量テーブルにおけ
る該当色成分の符号量として書き込む。

そして、１画素分の全ブロックについてＹ、Cr、Cb各
成分すべてのハフマン符号化処理を終了した段階で、制
御回路18の制御により符号量算出回路14は、この画像全
体の符号量のデータを量子化幅予測回路12に出力すると
共に、画像全体の符号量のデータを、符号量割当回路20
に出力する。

量子化幅予測回路12はこの入力された画像全体の符号
量データと目的総符号量データとから、例えば、線形予
測により目的総符号量の値に近づけるのに最適な量子化
係数αを、実際に使用した量子化係数に基づいて予測す
る（第８図（h2））。

また、符号量割当回路20は入力された各色成分毎の符
号量および画像全体の符号量と、目的総符号量とから各
色成分の１ブロック当たりの基準割当符号量を、例えば
各色成分毎の符号量の比で、目的総符号量を比例配分す
る等して算出する（第８図（h3））。

具体的には、ある色成分の１ブロック当たりの基準割
当符号量を決定するには、当該色成分の符号量と目的総
符号量とを乗算し、それを画像全体の符号量で割ること
で得た結果を用いて、その色成分におけるブロック数で
割り、以てその色成分の１ブロック当たりの基準割当符
号量とする。そして、この算出した各色成分の１ブロッ
ク当たりの基準割当符号量のデータをブロック割当符号
量データテーブルに格納する。このブロック割当符号量
データテーブルの各色成分別割当符号量のデータは、該
当の色成分が可変長符号化処理される際に符号化打切回
路16に与えられることになる。

以上で１パス目、すなわち、各ブロックの割当符号量
の決定及び量子化幅の最適化のための第１の符号化（統
計処理）を終了する。

次に２パス目の処理に入る。この２パス目の処理は第
２の符号化（符号化処理）であり、目的総符号量に収ま
るように最適化した最終の符号化出力を得る処理であ
る。

この処理はまず、Ｙ成分について行い、Ｙ成分が終了
した後にCr,Cb成分について行うようにする。すなわ
ち、初めに画像データをブロック化して読出し、これに
ついて抽出されて信号処理回路60から出力されるＹ成分
（輝度系）の画像信号データを符号化回路80に入力する
（ａ）。入力されたブロック化画像データは符号化回路
80における直交変換回路４に入力され、再び直交変換が
行われる（ｂ）。この直交変換により得られた変換係数
は量子化回路６に入力され、再び量子化が行われる
（ｃ）。ただし、このとき使用する量子化係数αは前回
のパスにおいて量子化幅予測回路12が算出した予測の最
適量子化係数αである。

次に、量子化したブロック画像データの変換係数は、
可変長符号化回路８に入力される。可変長符号化は統計
処理の時と同様、このブロック画像データの変換係数の
うち、まず直流成分DCの差分値diff−DCをハフマン符号
化し（（d1），（e1））、次に交流成分ACをジグザグス
キャンで順次データ抽出して２次元のハフマン符号化を
行う（（d2），（e2））。

但し、一つの要素（マトリックス内の一つの位置）に
対するハフマン符号が発生する度に符号量割当回路20か
ら、そのブロック割当符号量データテーブルに格納され
ている当該要素における送出すべき１ブロック当たりの
基準割当符号量を符号化打切回路16に出力し、一方、符
号化打切回路16ではこの各色成分の１ブロック当たりの
基準割当符号量と前ブロックでの符号化処理における割
当符号量に対する余りを加えて該当ブロックの割当符号
量とすると共に、送出すべき符号量およびEOBの符号を
送出しても割当符号量を越えない場合は、打切り信号を
発生せず、該ブロックの割当符号量から送出すべき符号
量を減ずる処理を行う。

そして、送出すべき該ブロックの符号量とEOBの符号
との合計の符号量が割当符号量の残りの符号量を上まわ
ったときに、符号化打切回路16は可変長符号化回路８に
打切り信号を出力し、そのブロックのハフマン符号化を
終了させると共に、該ブロックの割当符号量から送出し
た符号量を減じてその値を割当符号量の余りとして保持
する。そして、可変長符号化回路８は量子化回路６より
得られる次のブロックのハフマン符号化に移る。

また、符号化打切回路16では、直流成分とEOBの符号
を送出するに割当符号量が足りない場合には、これらの
符号量は送出させた後、符号化打切回路16は可変長符号
化回路８に打ち切り信号を出力し、そのブロックのハフ
マン符号化を終了させると共に、該ブロックの割当符号
量から送出した符号量を減じて割当符号量の余りを負の
値として保持する。

従って、可変長符号化回路８は符号化打切回路16から
打切り信号が入力されるまで、変換されたハフマン符号
を、符号出力回路10に出力し、打切り信号発生前にマト
リックスのすべての要素に対するハフマン符号化が終わ
った場合には、可変長符号化回路８はEOBの符号を符号
出力回路10に出力する。また、可変長符号化回路８はマ
トリックスの全ての要素に対するハフマン符号化が終わ
る前に打切り信号が入力された場合には、その符号の代
りにEOBの符号を符号出力回路10に出力することにな
る。符号出力回路10ではこの符号化されたデータを一時
記憶する。

そして、可変長符号化回路８は量子化回路６より得ら
れる次のブロックのハフマン符号化に移る。

このような動作を繰り返し、１画面の画像の全ブロッ
クの処理が終わることにより、全ての符号化処理を終了
する。Ｙ成分に対するこのような処理が終ると、次に同
様の手法でクロマ系成分（Cr,Cb）の処理に入る。クロ
マ系成分の処理でも量子化回路６は前回のパスにおいて
量子化幅予測回路12が算出した予測の最適量子化係数α
を使用する。

クロマ系成分について、１画面分の画像の全ブロック
の上記２パス目の処理が終わることにより、全ての符号
化処理を終了する。

この終了にあたり、符号出力回路10では最適化された
１画像分のハフマン符号化データを記録系22に出力し、
記録系22におけるメモリカードと云った記憶媒体71に書
き込む（ｆ）。これは、符号出力回路10の出力により行
われるが、符号出力回路10は可変長符号化回路８からの
可変長符号であるハフマン符号をつなぎ合わせ、記憶媒
体71であるメモリカードに与えることで書き込む。この
符号出力回路10の出力による記憶媒体71への書き込み
は、第２パスが終わった段階でまとめて行うようにして
も良いが、第１パスが終って第２パス実行に入った段階
で可変長のハフマン符号をつなぎ合わせた結果が、１バ
イト若しくは数バイト単位、まとまり次第、順次、記憶
媒体へ書き込むようにしても良い。

尚、これに先立ち、符号出力回路10では符号化に使用
した最適量子化係数αを当該符号化した画像の記憶デー
タにおけるヘッダ部分に書き込み、再生時の手掛かりと
して残す。

以上、本装置においては、撮影可能枚数に応じて定ま
る記録画像一枚当たりの総符号量（目的総符号量）に対
応して１ブロック当たりの基準割当符号量を定め、これ
に当該ブロックの前のブロックでの割当符号量に対する
発生符号量の過不足分を調整して当該ブロックの割当符
号量とし、これを利用して各ブロックの発生符号量を制
御することにより、画像全体の発生符号量が目的総符号
量を越えないようにしたものであり、この点が本発明の
重要なポイントとなっている。

よって、本実施例で使用したブロックサイズ、直交変
換の種類、可変長符号化の種類等に限定されるものでは
ない。また、統計処理は必ずしも１回である必要はな
く、無くても良いし、複数回でも良い。

但し、統計処理を実施して量子化幅を最適化すること
により、本発明の効果は特に顕著となり、また、処理時
間と、得られる効果の面から考えて、統計処理を一回実
施するのが最も得策である。また、統計処理において、
色成分毎の総符号量を得て、これを利用して１ブロック
当たりの符号量を決定するのではなく、経験的に各色成
分毎に符号量を重み付けしても良く、また、各色成分毎
の重み付けはせずに、１ブロック当たりの符号量は同一
でも良く、統計処理における統計量は１ブロック当たり
の基準割当符号量の決定には必ずしも必要ではない。ま
た統計処理は暫定的な量子化幅で、実際に符号化を行っ
て符号量を求めるものに限られるものではなく、例え
ば、アクティビティを計算することにより、求めるもの
であっても良い。

また、各色成分内での１ブロック当たりの割当符号量
は必ずしも均一である必要は無く、画像に対するブロッ
ク位置で重み付け、例えば、画像の中心部のブロックに
は周辺のブロックよりも多くの符号量を割り当てるよう
にしても良い。また、本実施例内でも示したように、目
的総符号量を全て１ブロック当たりの基準割当符号量に
割り振る必要は必ずしもなく、例えば、目的の符号量を
１ブロック当たりの基準割当符号量に割り当てたときに
割り切れなかった余りを、最初のブロックに対し、前ブ
ロックまでの過不足分として与える等しても良い。

また、圧縮率は可変でなくとも良く、一種類の圧縮率
に固定であり、目的総符号量、量子化幅、１ブロック当
たりの基準割当符号量などが全て、固定値として与えら
れても良く、このようにした場合にはその構成はより簡
単になる。また、画像データバッファメモリは直交変換
回路４と量子化回路６との間にあっても良く、むしろこ
のようにすると符号化処理におけるブロック化と直交変
換のプロセスを省略できる。しかし、精度を保つために
は、この場合、画像メモリのサイズが大きくなる。

また、プロセス処理もA/D変換の前に行うようにし、
その後にディジタル化するようにしても構わない。ま
た、本装置においては、ブロック毎の可変長符号化を低
周波数成分より行い、画質への視覚的影響の比較的少な
い高周波成分が符号化の打ち切りにより省略されるよう
にしているので、画質の劣化を最小限に抑えて、しか
も、高圧縮で符号化できるようになる。

以上、詳述した第１図および第２図の構成の本発明
は、要するに、目的総符号量から予め決定した１ブロッ
ク当たりの基準割当符号量とそのブロックの前のブロッ
クでの発生符号量の、割当符号量に対する過不足分とを
加えた割当符号量に、符号量が収まるように、ブロック
毎に符号量を監視しながら、符号化を進め、符号量が割
当符号量に達すると、そのブロックの符号化は終了させ
るが、直流成分は割当符号量を越える場合でも必ず符号
化させ、そのときの割当符号量の過不足を記憶してお
き、次のブロックの符号化に移ってゆくというものであ
る。これは、画像の各ブロックにおける発生符号量は各
々異なる、つまり、局所的な符号量の片寄りはあるが、
数ブロックあるいは数十ブロックのかたまりをマイクロ
ブロック（８×８マトリックスのいくつかのかたまり）
としてとらえることにすると、このマイクロブロック毎
の発生符号量は比較的片寄りが少ないことに着目したも
のである。

よって、ブロック毎の符号量を適応的に割り当てず
に、ブロック当たりの割当符号量の割り当て方を固定し
ておき、目的とする符号量を、その割り当て方に従って
配分してブロック当たりの基準割当符号量を決定して
も、発生符号量の割当符号量に対する余剰分を、以降の
ブロックの割当符号量へと繰り越すことにより、各ブロ
ックの発生符号量の変化に適応させながらも、マイクロ
ブロックでは発生符号量を制御していることになる。

ブロック毎の割当符号量を画像毎に適応的に割り当て
ようとすると、画像毎に各ブロック毎の統計量などを求
める作業と、この結果、得られる各ブロック毎の基準割
当符号量を記憶しておくメモリが必要となるが、本方式
ではこれらが不要になると共に、圧縮率が変わっても、
同じハードウェアで対処でき、従って、目的圧縮率別
（符号量別）のハードウェアを用意する必要がないか
ら、応用する装置のコストダウンと小形化が図れる。さ
らにブロックの割当符号量は基準割当符号量に前ブロッ
クでの過不足分を加えて決め、これを基準に符号化を制
御するので、処理が単純化でき、従って、処理時間を短
くすることができる。

上述した第２図の構成の符号化回路80は、圧縮符号化
において、一連の処理を目的符号量に基づき、算出した
暫定的な量子化幅で第１パスの処理を行い、その結果を
もとに最適な量子化幅を求めてこの最適な量子化幅によ
り第２パスを実施し、最終的な圧縮符号化データを得る
と云った二回の処理で完成させるもので、第１パスによ
り最適なαを見付けるようにするものである。

第３図においては符号化回路80の処理の流れをわかり
易くするために、第１パスでの信号の流れを点線の矢印
で、また、第２パスでの信号の流れを実線の矢印で
それぞれ図示してある。この信号の流れに沿ってざっと
動作を追ってみると次のようになる。

画像データの符号化が行われるに当り、目的とする総
符号量が符号化回路80の制御回路18内に設定される。こ
れはスイッチ30の操作により、使用者が所望の撮影可能
枚数を設定することにより、この設定した撮影可能枚数
に応じて制御回路90が最適符号量を選択し、これを目的
総符号量の情報として符号化回路80に与えることで実現
している。尚、初期状態では予め定めた標準的な撮影可
能枚数に設定される。

撮影が行われると、これにより撮像系40内の撮像素子
から画像信号が出力される。この出力された画像信号は
信号処理回路60内においてディジタル信号に変換され、
バッファメモリに記憶された後、８×８画素のブロック
単位で読み出され、Ｙ成分、次にCr成分、次にCb成分に
分離される。この分離は最初にＹ成分について行われ、
８×８画素のブロック単位で出力されるＹ成分の画像デ
ータは直交変換回路４に入力されて、ブロック毎に直交
変換（本例ではDCT;離散コサイン変換（Discrete Cosin
e Transform）が行われる。

直交変換回路４で得られたDCT変換係数は量子化回路
６に入力され、一方、制御回路18から目的総符号量が量
子化幅予測回路12に出力され、量子化幅予測回路12では
目的総符号量から式（１）の関係を用いて量子化係数α
の初期値を設定し、量子化回路６に出力する。量子化回
路６では、入力された量子化係数αを用いて、変換係数
を線形量子化する。量子化された変換係数は可変長符号
化回路８に入力され、可変長符号化（本例ではハフマン
符号化）が行われる。

ここで入力された量子化係数は、ジグザグスキャンと
呼ばれる低周波数成分から高周波数成分への走査が行わ
れ、一番目の直流成分のデータは直前に可変長符号化を
行ったブロックの直流成分との差分値がハフマン符号化
されて出力される。

交流成分については走査順序の２番目から64番目まで
順番に変換係数を見てゆき、変換係数が０でない（すな
わち、有効な）係数が出てきたら、その直前に存在した
連続した０（零；無効）の係数の（ゼロラン）とその有
効係数との値で、２次元のハフマン符号化が行われる。
また、ある係数以降、64番目の係数まで、連続して無効
出力が続く場合には、ブロックの終りを示すEOBの符号
を出力する。可変長符号化回路８は、以上のような符号
化が行われ、１つの符号が発生する毎に、その符号長を
符号量算出回路14に出力する。

符号量算出回路14は入力された各符号長を色成分毎に
累積し、記憶する。

Ｙ成分についてのこのような処理が終了すると、次に
Cr成分、そしてCb成分についても同様の処理を行う。

一画像について、符号化が終了すると、符号量算出回
路14は累積した色成分毎の符号量を加算して画像全体の
符号量を総符号量値として算出する。この総符号量値は
量子化幅予測回路12に出力され、また、各色成分毎の符
号量及び画像全体の符号量割当回路20に出力される。

以上の第１パスの符号化処理が終了すると、量子化幅
予測回路12では第１パスでの符号化により求められた総
画像符号量と、制御回路18から与えられた目的符号量と
から、より適した量子化係数αを予測し、量子化回路６
に出力する。また、符号量割当回路20は符号量算出回路
14から入力された各色成分毎の符号量、画像全体の符号
量と、目的符号量およびブロック数から、各色成分毎の
１ブロック当たりの割当符号量を算出する。

続いて同じ画像データに対して第２パスの符号化処理
が行われる。第２パスでは信号処理回路60内のメモリか
ら読み出された画像データは、最初にＹ成分、次にCr成
分、次にCb成分に分離され、それぞれの成分の画像デー
タは８×８画素のブロック化等の処理が行われた後、直
交変換回路４に入力され、ブロック毎に直交変換（DCT
変換）され、これにより、直交変換回路４で得られたDC
T変換係数は量子化回路６に入力される。

量子化回路６においては、与えられたこの予測による
新たな量子化係数αによる補正済み量子化幅を用いて、
DCT変換係数を線形量子化する。量子化された係数は可
変長符号化回路８に入力され、第１パスの符号化時と同
様の方式でハフマン符号化される。ここで符号化時に発
生した符号量は第１パスの終了時に求められ、符号量割
当回路20に記憶されている１ブロック当たりの割当符号
量と、前ブロックでの割当符号量の過不足とを加えた当
該ブロックの割当符号量との比較が行われ、これを越え
た場合には符号打切回路16の働きにより、そのブロック
内でそれ以降の符号化が打ち切られる。また、当該ブロ
ックの符号化を終了した時点での割当符号量の過不足
は、符号量割当回路20に記憶される。

以上の方法により目的総符号量に制御された符号化デ
ータは順次、符号出力回路10を経由して記録系70に出力
され、記録される。

次に記録系70にて記録された記録媒体71の圧縮符号化
記録画像データの再生について説明する。

第４図に再生機の構成を示す。図において、100は再
生機本体であり、この再生機本体100は読取部102、復号
化回路104および処理回路106および制御回路108を備え
る。読取部102は記憶媒体71を着脱でき、記憶媒体71の
内容をインタフェース回路110を介して読出すようにな
っている。

復号化回路104は第５図のような機能ブロックを有す
る。すなわち、112はハフマン符号化データを復号化す
るハフマン復号部、114はこのハフマン復号されて得ら
れたデータを、記憶媒体71から読み出されて設定入力さ
れた量子化幅の情報に基づいて逆量子化する逆量子化
部、116はこの逆量子化されて得られたデータを逆DCT変
換して映像信号データとして出力するIDCT（逆DCT変
換）部、そして、118はこれらの制御を司る制御部であ
る。

処理回路106はバッファメモリ120、エンコーダ122お
よびD/A変換器124を備える。バッファメモリ120は復号
化回路104から出力された映像信号データを一時保持す
るメモリであり、エンコーダ122はこのバッファメモリ1
20から読み出される映像信号データをNTSC方式の映像信
号に変換するものであり、D/A変換器124はこのNTSC方式
の映像信号をアナログ変換してテレビ用の映像信号とし
て出力するためのものである。

前記制御回路108は再生機本体100全体の制御を司るも
のであり、再生機本体100の読取部102に対し、符号化時
の量子化幅の情報を読み出すべく制御して、その結果、
記録媒体71から読み出された符号化時の量子化幅の情報
を復号化回路104の逆量子化部114に設定させ、続いて制
御回路108は記録媒体71から圧縮符号化された映像信号
データを読出すべく、読取部102を制御すると云った制
御を行う。また、図示しないが再生機本体100には、コ
マ送りスイッチ等があり、このスイッチにより指定され
たコマ位置の映像を再生したりすることができる。この
ような制御も制御回路108が行う。

次に上記構成の再生機の動作を説明する。圧縮符号化
された映像信号データが記録された記録媒体（メモリカ
ード）71が再生機本体100の読取部102に装着されると、
まず、制御回路108は読取部102に対し、符号化時の量子
化幅の情報を読み出すべく制御する。その結果、読取部
102において記録媒体71から符号化時の量子化幅の情報
が読み出され、この情報は復号化回路104の逆量子化部1
14に設定される。続いて制御回路108は記録媒体71から
映像信号を読出すべく、読取部102を制御するので、読
取部102は記録媒体71から映像信号を順次読み出し、復
号化回路104に入力する。これを受けた復号化回路104で
は、ハフマン復号部112においてハフマン符号を復号
し、量子化係数を得る。こうして得られた量子化係数は
逆量子化回路114に与えて逆量子化する。ここでの逆量
子化は先に設定されている前記量子化幅の情報を用いて
行われる。

逆量子化により得られた変換係数は、IDCT部116にお
いてブロック毎に逆DCT変換され、元の映像信号に復元
される。このようにしてY,Cr,Cbの順で映像信号が復元
されて復号化回路104から出力され、処理回路106内のバ
ッファメモリ120に書き込まれる。１画面の映像信号デ
ータの書き込みが終了すると、バッファメモリ120から
通常のテレビ信号の走査順で映像信号データが読み出さ
れ、エンコーダ122においてNTSC方式の映像信号に変換
される。更にD/A変換器124によりアナログ信号に変換さ
れ、出力される。この映像信号をテレビモニタに入力す
ることにより、画像がテレビ映像として再生され、映像
として鑑賞でき、また、ビデオプリンタ等のプリント装
置に与えてプリントすることにより、ハードコピーが得
られるので、写真等と同様な形で鑑賞することができる
ようになる。

以上説明したように、カメラは所望の撮影可能枚数を
設定でき、撮影可能枚数を設定することで、カメラでは
これに対応する圧縮率を自動設定すると共に、この設定
圧縮率に応じて定まる暫定的な量子化幅を用いて、１画
面分の撮影画像データを量子化し、可変長符号化し、そ
の結果得られるその１画面分の撮影画像データの符号量
より最適量子化幅を予測し、この予測した最適量子化幅
により前記１画面分の撮影画像データを量子化し、可変
長符号化するようにし、符号化された映像信号の再生時
には撮影時に使用した前記最適量子化幅を用いて復号す
ることにより、所望の圧縮率での符号化を圧縮率別にハ
ードウェアを設けることなく、共通の一つのハードウェ
アで実現でき、同様に所望の圧縮率で符号化された画像
データの復号化を圧縮率別にハードウェアを設けること
なく、共通の一つのハードウェアで実現できる。

尚、実施例では符号化の過程が第１パス、第２パスの
２回の処理で終了する２パス方式としたが、これに限る
ものではなく、圧縮率から設定した量子化幅を用いて１
回のパスで符号化する方式でも実用上、十分な画像が得
られるし、第１パスを更に何度か繰り返しても、さらに
良好な結果が得られる。

また、記録媒体にメモリカードを用いた例を示した
が、その他、フロッピディスク、光ディスク、磁気テー
プ等を利用することもできる。また、カメラと再生機が
別体となっているものを示したが、カメラが再生機の機
能を合せ持つ一体型のものでもよい。さらにまた、実施
例では量子化幅の値そのものを記録媒体に記録するよう
にしたが、量子化幅値を変換あるいは符号化して記録す
るようにしても良い。

以上の実施例では目的総符号量から量子化幅を設定し
ていたが、複数の目的総符号量をモードで切換えて使用
するようなアプリケーションにおいては、それぞれのモ
ードに対応する量子化幅および１ブロック当たりの割当
符号量を予め用意しておき、これをモードで切り換えて
使用するようにしても勿論差支えない。

尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定
することなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形し
て実施し得るものであり、本発明はスチル画像に限らず
動画像等、種々の画像に対しての圧縮符号化に適用でき
るものである。

また、上記実施例では圧縮率対応情報より総符号量の
情報を与え、この総符号量に対応した量子化幅を与える
ことのできる量子化係数の予測を行い、この予測された
量子化係数に基づく量子化幅で量子化を行うようにして
いるが、予め圧縮率対応情報に対する量子化幅の関係を
計算で求めてテーブル化しておき、これをメモリ等に記
憶して、圧縮率対応情報から直接、量子化幅の情報（す
なわち、量子化係数或いは量子化幅の値）を出力させる
ようにすることもできる。このようにすれば、所望の圧
縮率に対応する情報を入力すると、この入力された圧縮
率対応情報に対応して一義的に定まる量子化幅の情報を
読出して出力でき、即座に最適量子化幅を設定できて直
ちに量子化回路にこの量子化幅で画像信号データを量子
化させることができるようになる。１ブロック当たりの
基準割当符号量についても同様である。

この構成によれば、メモリ等に各種の圧縮率に対応し
た最適量子化幅の情報と１ブロック当たりの基準割当符
号量を予め記憶させて、これを入力圧縮率対応情報に対
応して読出すだけで最適量子化幅と１ブロック当たりの
基準割当符号量の情報を与えることができるので、目的
総符号量に収まるよう符号化するに当り、その処理を極
めて短時間で行える他、ハードウェアも簡単で済むよう
になる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、大規模なハー
ドウェアを必要とせずに、符号量の制御が行えると共
に、短時間で符号化処理が行えるので、ハードウェアの
コストダウンと小形化を図ることができる等、電子カメ
ラシステム等に最適な画像データの符号化装置および符
号化方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明装置の要部構成例を示すブロック図、第３図
は第２図回路の動作の流れを説明するためのブロック
図、第４図および第５図は再生機の構成を示すブロック
図、第６図は本発明による電子カメラ本体の外観を示す
斜視図、第７図は８×８画素に分けられたブロックのジ
グザグ・スキャンを説明するための図、第８図は本発明
の原理的な作用を説明するための動作遷移図、第９図は
従来技術を説明するための動作遷移図である。 １……電子カメラ本体、６……量子化回路、８……可変
長符号化回路、10……符号出力回路、12……量子化幅予
測回路、14……符号量算出回路、16……符号化打切回
路、18,18a……制御回路、20……符号量割当回路、24…
…DCPM回路、30……スイッチ、40……撮像系、48……LC
D表示器、60……信号処理回路、80……符号化回路、70
……記録系、71……記録媒体、90……制御回路、100…
…再生機本体、102……読取部、104……復号化回路、10
6……処理回路、108……制御回路、110……インタフェ
ース回路、112……ハフマン復号部、114……逆量子化
部、116……IDCT（逆DCT変換）部、118……制御部。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−104078（ＪＰ，Ａ) 茂木千佳子、外２名，“ＤＣＴ符号化 における符号量制御方式”，1990年電子 情報通信学会春季全国大会講演論文集, 社団法人電子情報通信学会，平成２年３ 月，分冊７，Ｐ．62（Ｄ−310) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/24 - 7/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データをブロックに分割し、この分割
   された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行ってこの
   変換出力を量子化手段により量子化し、この量子化出力
   を可変長符号化手段に与えて可変長符号化し、各ブロッ
   ク毎にデータの符号化をする符号化装置において、 前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化処理するブ
   ロックでの符号化処理により発生した符号量と当該ブロ
   ックでの割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記
   割当符号量に対する過不足量を算出すると共に、画像当
   りの許される符号量である目的の総符号量以下の所定の
   符号量を総ブロック数で割ることにより、予め決定した
   １ブロック当たりの基準符号量に前記算出した過不足量
   を加えた符号量を次に処理するブロックの前記割当符号
   量として求める符号量割当手段と、 各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当てられ
   た割当符号量を越えないように、前記可変長符号化を打
   ち切るべく前記可変長符号化手段を制御する打切手段と を備えたことを特徴とする画像データの符号化装置。
2. 【請求項２】画像データをブロックに分割し、この分割
   された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って低い
   周波数成分から順に高い周波数成分へと前記ブロック毎
   の画像データを成分分解し、この変換出力を量子化手段
   により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段に
   与えて可変長符号し、各ブロック毎にデータの符号化を
   する符号化装置において、 前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化処理するブ
   ロックでの符号化処理により発生した符号量と当該ブロ
   ックでの割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記
   割当符号量に対する過不足量を算出すると共に、画像当
   りの許される符号量である目的の総符号量以下の所定の
   符号量を総ブロック数で割ることにより、予め決定した
   １ブロック当たりの基準符号量に前記算出した過不足量
   を加えた符号量を次に処理するブロックの前記割当符号
   量として求める符号量割当手段と、 各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当てられ
   た割当符号量を越えないように、前記可変長符号化を打
   ち切るべく前記可変長符号化手段を制御する打切手段
   と、 前記量子化手段に対し、予め定めた量子化幅を用いて量
   子化を行わせるべく制御する制御手段とを備え、 前記可変長符号化手段には、前記直交変換により得られ
   る前記各ブロック単位の画像データのうち、直流成分に
   ついては手前の符号化処理ブロックでの直流成分との差
   分を得ると共にこの差分を可変長符号化する直流成分用
   の符号化処理部と、この直流成分の符号化処理部の処理
   が終った後、前記交流成分について可変長符号化する交
   流成分用の符号化処理部とを設け、前記符号化打切手段
   は交流成分用の符号化処理部に対してのみ打ち切り制御
   を可能にする構成とすることを特徴とする画像データの
   符号化装置。
3. 【請求項３】画像データをブロックに分割し、この分割
   された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行って低い
   周波数成分から順に高い周波数成分へと前記ブロック毎
   の画像データを成分分解し、この変換出力を量子化手段
   により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段に
   与えて可変長符号化し、各ブロック毎にデータの符号化
   をする符号化装置において、 前記可変長符号化手段により符号化された画像全体の変
   換係数の符号量を算出する符号量算出手段と、 この符号量算出手段により算出された画像全体の符号量
   と、画面あたりの許される目的総符量とから最適な量子
   化幅を予測すると共に、前記量子化手段にこの予測量子
   化幅を与える量子化幅予測手段と、 前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化処理するブ
   ロックでの符号化処理により発生した符号量と当該ブロ
   ックでの割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記
   割当符号量に対する過不足量を算出すると共に、前記目
   的総符号量以下の所定の符号量を総ブロック数で割るこ
   とにより、決定された１ブロック当たりの基準符号量に
   前記算出した過不足量を加えた符号量を次に処理するブ
   ロックの前記割当符号量として求める符号量割当手段
   と、 各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当てられ
   た割当符号量を越えないように前記可変長符号化を打ち
   切るべく前記可変長符号化手段を制御する打切手段と、 前記量子化手段に対し、初めに前記目的総符号量から予
   め定めた暫定的な量子化幅を用いて最適な量子化幅を予
   測する第１の符号化処理を少なくとも１回実施させ、次
   に前記量子化幅予測手段により予測された最適な量子化
   幅を用いて第２の符号化処理を実施させるべく制御する
   制御手段と を設けて構成することを特徴とする画像データの符号化
   装置。
4. 【請求項４】画像データをブロックに分割し、この分割
   された各ブロックは順にそれそれ直交変換を行って低い
   周波数成分から順に高い周波数成分へと前記ブロック毎
   の画像データを成分分解し、この変換出力を量子化手段
   により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段に
   与えて可変長符号化し、各ブロック毎にデータの符号化
   をする符号化装置において、 前記可変長符号化手段により符号化された画像全体の変
   換係数の符号量を算出する符号量算出手段と、 この符号量算出手段により算出された画像全体の符号量
   と、画面あたりの許される目的総符号量とから最適な量
   子化幅を予測すると共に、前記量子化手段にこの予測量
   子化幅を与える量子化幅予測手段と、 前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化処理するブ
   ロックでの符号化処理により発生した符号量と当該ブロ
   ックでの割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記
   割当符号量に対する過不足量を算出すると共に、前記目
   的総符号量以下の所定の符号量を総ブロック数で割るこ
   とにより、決定された１ブロック当たりの基準符号量に
   前記算出した過不足量を加えた符号量を、次の処理する
   ブロックの前記割当符号量として求める符号量割当手段
   と、 各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当てられ
   た割当符号量を越えないように、前記可変長符号化を打
   ち切るべく前記可変長符号化手段を制御する打切手段
   と、 前記量子化手段に対し、初めに前記目的総符号量から予
   め定めた暫定的な量子化幅を用いて最適な量子化幅を予
   測する第１の符号化処理を少なくとも１回実施させ、次
   に前記量子化幅予測手段により予測された最適な量子化
   幅を用いて第２の符号化処理を実施させるべく制御する
   制御手段とを備え、 前記可変長符号化手段には、前記直交変換により得られ
   る前記各ブロック単位の画像データのうち、直流成分に
   ついては手前の符号化処理ブロックでの直流成分との差
   分を得ると共にこの差分を可変長符号化する直流成分用
   の符号化処理部と、この直流成分の符号化処理部の処理
   が終った後、前記交流成分について可変長符号化する交
   流成分用の符号化処理部とを設け、前記打切手段は交流
   成分用の符号化処理部に対してのみ打ち切り制御を可能
   にする構成とすることを特徴とする画像データの符号化
   装置。
5. 【請求項５】画像データをブロックに分割し、この分割
   された各ブロックは順にそれぞれ直交変換を行ってこの
   変換出力を量子化手段により量子化し、この量子化出力
   を可変長符号化手段に与えて可変長符号化し、各ブロッ
   ク毎にデータの符号化をする符号化装置において、 前記ブロックの符号化にあたり、当該符号化処理するブ
   ロックでの符号化処理により発生した符号量と当該ブロ
   ックでの割当符号量とに基づいてこの発生符号量の前記
   割当符号量に対する過不足量を算出すると共に、画像当
   りの許される符号量である目的の総符号量のうちの各色
   分毎の符号量を該色分のブロック数で割ることにより、
   予め決定した１ブロック当たりの基準符号量に前記算出
   した過不足量を加えた符号量を次に処理するブロックの
   前記割当符号量として求める符号量割当手段と、 各ブロック毎に前記符号量割当手段により割り当てられ
   た割当符号量を越えないように、前記可変長符号化を打
   ち切るべく前記可変長符号化手段を制御する打切手段と
   を備えたことを特徴とする画像データの符号化装置。
6. 【請求項６】前記量割当手段は画像の中心部のブロック
   には周辺のブロックよりも多くの符号量を割り当てるよ
   うにしたことを特徴とする前記請求項１〜５いずれか１
   項に記載の画像データの符号化装置。