JP3448091B2 - 符号化復号化装置及び符号化復号化方法 - Google Patents
符号化復号化装置及び符号化復号化方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、パーソナルコ
ンピュータ(パソコン)、オフィスコンピュータ(オフ
コン)等において、画像(静止画、及び動画)データを
符号化して圧縮し、かつ、圧縮したデータを復号化する
際に使用する符号化復号化装置及び符号化復号化方法に
関する。
ンピュータ(パソコン)、オフィスコンピュータ(オフ
コン)等において、画像(静止画、及び動画)データを
符号化して圧縮し、かつ、圧縮したデータを復号化する
際に使用する符号化復号化装置及び符号化復号化方法に
関する。
【0002】近年のマイクロプロセッサ技術の発展に伴
い、パーソナルコンピュータ等で、大量の静止画や動画
(以下、「画像」と記す)が扱われるようになりつつあ
る。パーソナルコンピュータで、画像を扱うには、短時
間で処理が可能で、高圧縮する技術が必要不可欠にさえ
なりつつある。
い、パーソナルコンピュータ等で、大量の静止画や動画
(以下、「画像」と記す)が扱われるようになりつつあ
る。パーソナルコンピュータで、画像を扱うには、短時
間で処理が可能で、高圧縮する技術が必要不可欠にさえ
なりつつある。
【0003】画像をパーソナルコンピュータで利用する
場合は、画像の圧縮に比較し、復元の頻度が高いため、
少々の圧縮時間や圧縮率を犠牲にしても、高速に復元で
きる圧縮方法が求められている。また、この場合、画像
品質の劣化を最小限に抑えることが要望されていた。
場合は、画像の圧縮に比較し、復元の頻度が高いため、
少々の圧縮時間や圧縮率を犠牲にしても、高速に復元で
きる圧縮方法が求められている。また、この場合、画像
品質の劣化を最小限に抑えることが要望されていた。
【0004】
【従来の技術】図11は、従来例の説明図であり、A図
は符号化部のブロック図、B図は復号化部のブロック図
である。図11中、1は原画像メモリ、2はブロック分
割部、3はベクトル量子化部、4はベクトル量子化復号
化処理部を示す。
は符号化部のブロック図、B図は復号化部のブロック図
である。図11中、1は原画像メモリ、2はブロック分
割部、3はベクトル量子化部、4はベクトル量子化復号
化処理部を示す。
【0005】従来、パーソナルコンピュータ、オフィス
コンピュータ等において、画像(静止画、及び動画)デ
ータを符号化して圧縮し、かつ、圧縮したデータを復号
化する際、符号化復号化装置が使用されていた。
コンピュータ等において、画像(静止画、及び動画)デ
ータを符号化して圧縮し、かつ、圧縮したデータを復号
化する際、符号化復号化装置が使用されていた。
【0006】このような符号化復号化装置は、原画像を
符号化する符号化部と、符号化データを復号化する復号
化部とで構成されている。前記符号化部には、原画像メ
モリ1と、ブロック分割部2と、ベクトル量子化部3等
が設けてあり、次のようにして符号化処理を行う。
符号化する符号化部と、符号化データを復号化する復号
化部とで構成されている。前記符号化部には、原画像メ
モリ1と、ブロック分割部2と、ベクトル量子化部3等
が設けてあり、次のようにして符号化処理を行う。
【0007】まず、ブロック分割部2は、原画像メモリ
1に記憶されている原画像を所定のブロック(n×n画
素)に分割し、分割したブロックの画像をベクトル量子
化部3へ送る。
1に記憶されている原画像を所定のブロック(n×n画
素)に分割し、分割したブロックの画像をベクトル量子
化部3へ送る。
【0008】その後、ベクトル量子化部3では、前記分
割したブロック毎に、画像のベクトル量子化処理を行
い、符号化データを出力する。この場合、ベクトル量子
化部3では、例えば、予め用意してあるコードブックを
利用してベクトル量子化を行う。
割したブロック毎に、画像のベクトル量子化処理を行
い、符号化データを出力する。この場合、ベクトル量子
化部3では、例えば、予め用意してあるコードブックを
利用してベクトル量子化を行う。
【0009】また、復号化部には、ベクトル量子化復号
化処理部4が設けてある。そして、復号化処理を行う場
合、ベクトル量子化復号化処理部4が、符号化データの
量子化コードを基に、ベクトル量子化復号化処理を行
い、復号化した画像(復元画像)を出力する。
化処理部4が設けてある。そして、復号化処理を行う場
合、ベクトル量子化復号化処理部4が、符号化データの
量子化コードを基に、ベクトル量子化復号化処理を行
い、復号化した画像(復元画像)を出力する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) :従来、画像の符号化を行う場合、原画像を対象と
して、直接ベクトル量子化を行っていた。このため、ベ
クトル量子化を行う際の情報量(データ量)が多い。従
って、情報量を削減しようとすると、画像品質が劣化す
る。
のにおいては、次のような課題があった。 (1) :従来、画像の符号化を行う場合、原画像を対象と
して、直接ベクトル量子化を行っていた。このため、ベ
クトル量子化を行う際の情報量(データ量)が多い。従
って、情報量を削減しようとすると、画像品質が劣化す
る。
【0011】例えば、原画像を対象として、予め用意し
てあるコードブックを利用してベクトル量子化を行う
と、データ量が多いため、適切な量子化コードが得られ
ず、画質劣化につながる。
てあるコードブックを利用してベクトル量子化を行う
と、データ量が多いため、適切な量子化コードが得られ
ず、画質劣化につながる。
【0012】(2) :前記のような符号化を行うと、ベク
トル量子化コードのビット数も多くなり、扱うデータ量
が増加する。このため、データ量に応じた処理時間がか
かる。
トル量子化コードのビット数も多くなり、扱うデータ量
が増加する。このため、データ量に応じた処理時間がか
かる。
【0013】本発明は、このような従来の課題を解決す
ることを目的としたものであり、画像の符号化処理を行
う際に、データ量を減らして高速処理を可能とし、かつ
画質を向上させることを目的としている。
ることを目的としたものであり、画像の符号化処理を行
う際に、データ量を減らして高速処理を可能とし、かつ
画質を向上させることを目的としている。
【0014】また、本発明では、符号化をする際、画像
の復号化を試みることにより、画像の復号化時に、オー
バーフローが発生するか否かを予め判定して例外判定情
報を作成し、符号化データに付加することで、復号化処
理を高速化し、かつ画質の向上を達成することを目的と
している。
の復号化を試みることにより、画像の復号化時に、オー
バーフローが発生するか否かを予め判定して例外判定情
報を作成し、符号化データに付加することで、復号化処
理を高速化し、かつ画質の向上を達成することを目的と
している。
【0015】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図であり、A図は符号化部、B図は復号化部である。図
1中、13は平均化処理部、15は差分抽出処理部、1
7はベクトル量子化処理部、19は例外有無判定処理
部、21は出力処理部、23はベクトル量子化復号化処
理部、26は差分加算処理部を示す。
図であり、A図は符号化部、B図は復号化部である。図
1中、13は平均化処理部、15は差分抽出処理部、1
7はベクトル量子化処理部、19は例外有無判定処理
部、21は出力処理部、23はベクトル量子化復号化処
理部、26は差分加算処理部を示す。
【0016】本発明は前記の課題を解決するため、符号
化復号化装置の符号化部と、復号化部を次のように構成
した。 (1) :符号化部(符号化装置)は、原画像から分割した
複数画素のブロック毎に、ブロック内の画素の平均値を
求めて、平均画像を作成する平均化処理部13と、前記
原画像と、ブロック毎の平均画像との差分を抽出して、
差分データを作成する差分抽出処理部15と、前記差分
データをベクトル量子化して、ベクトル量子化コードを
作成するベクトル量子化処理部17と、前記ベクトル量
子化コードと、平均画像から原画像の復号化を試みて、
オーバーフローが発生するか否かを調べ、その結果に応
じて、復号化時にオーバーフローに伴う例外処理が必要
か否かを示す例外判定情報を作成する例外有無判定処理
部19と、符号化データの出力処理を行う出力処理部2
1等で構成した。
化復号化装置の符号化部と、復号化部を次のように構成
した。 (1) :符号化部(符号化装置)は、原画像から分割した
複数画素のブロック毎に、ブロック内の画素の平均値を
求めて、平均画像を作成する平均化処理部13と、前記
原画像と、ブロック毎の平均画像との差分を抽出して、
差分データを作成する差分抽出処理部15と、前記差分
データをベクトル量子化して、ベクトル量子化コードを
作成するベクトル量子化処理部17と、前記ベクトル量
子化コードと、平均画像から原画像の復号化を試みて、
オーバーフローが発生するか否かを調べ、その結果に応
じて、復号化時にオーバーフローに伴う例外処理が必要
か否かを示す例外判定情報を作成する例外有無判定処理
部19と、符号化データの出力処理を行う出力処理部2
1等で構成した。
【0017】(2) :復号化部(復号化装置)は、符号化
データに含まれるベクトル量子化コードから、差分デー
タを作成するベクトル量子化復号化処理部23と、前記
差分データと、前記符号化データに含まれる平均画像、
或いは参照画像の加算により、画像を復号化すると共
に、画像を復号化する際、符号化処理装置で作成した例
外判定情報に従って、例外処理を行う差分加算処理部2
6等で構成した。
データに含まれるベクトル量子化コードから、差分デー
タを作成するベクトル量子化復号化処理部23と、前記
差分データと、前記符号化データに含まれる平均画像、
或いは参照画像の加算により、画像を復号化すると共
に、画像を復号化する際、符号化処理装置で作成した例
外判定情報に従って、例外処理を行う差分加算処理部2
6等で構成した。
【0018】
【作用】前記構成に基づく本発明の作用を、図1に基づ
いて説明する。 (1) :符号化部においては、先ず、平均化処理部13
で、原画像から分割した複数画素のブロック毎に、ブロ
ック内の画素の平均値を求めて、平均画像を作成する。
いて説明する。 (1) :符号化部においては、先ず、平均化処理部13
で、原画像から分割した複数画素のブロック毎に、ブロ
ック内の画素の平均値を求めて、平均画像を作成する。
【0019】次に、差分抽出処理部15により、前記原
画像と、前記ブロック毎の平均画像との差分を抽出し
て、差分データを作成する。その後、ベクトル量子化処
理部17では、前記差分データをベクトル量子化して、
ベクトル量子化コードを作成する。
画像と、前記ブロック毎の平均画像との差分を抽出し
て、差分データを作成する。その後、ベクトル量子化処
理部17では、前記差分データをベクトル量子化して、
ベクトル量子化コードを作成する。
【0020】次に、例外有無判定処理部19では、前記
ベクトル量子化コードと、平均画像から原画像の復号化
を試みて、オーバーフローが発生するか否かを調べ、そ
の結果に応じて、復号化時に例外処理(オーバーフロー
の判定等)が必要か否かを示す例外判定情報を作成す
る。
ベクトル量子化コードと、平均画像から原画像の復号化
を試みて、オーバーフローが発生するか否かを調べ、そ
の結果に応じて、復号化時に例外処理(オーバーフロー
の判定等)が必要か否かを示す例外判定情報を作成す
る。
【0021】そして、出力処理部21では、前記例外有
無判定処理部19が作成した例外判定処理情報を、符号
化データに付加して出力する。この場合、出力処理部2
1から出力される符号化データには、平均画像、ベクト
ル量子化コード、例外判定情報等が含まれる。
無判定処理部19が作成した例外判定処理情報を、符号
化データに付加して出力する。この場合、出力処理部2
1から出力される符号化データには、平均画像、ベクト
ル量子化コード、例外判定情報等が含まれる。
【0022】また、前記ベクトル量子化処理部17で
は、前記ベクトル量子化処理において、差分データの画
素群のデータをベクトルと見なし、ベクトルが似ている
ものを同一と見なして、似ているものを一つのコードで
表し、そのコードが代表するデータ群をコードブックと
して作成すると共に、前記コード群をベクトル量子化コ
ードとして作成する。
は、前記ベクトル量子化処理において、差分データの画
素群のデータをベクトルと見なし、ベクトルが似ている
ものを同一と見なして、似ているものを一つのコードで
表し、そのコードが代表するデータ群をコードブックと
して作成すると共に、前記コード群をベクトル量子化コ
ードとして作成する。
【0023】(2) :符号化部で作成した符号化データを
基に、画像の復号化処理を行う復号化部においては、次
のようにして画像の復号化処理を行う。先ず、ベクトル
量子化復号化処理部23では、前記符号化データに含ま
れるベクトル量子化コードから、原画像と平均画像との
差分データを作成する。次に、差分加算処理部26で
は、前記作成した差分データと、前記符号化データに含
まれる平均画像、或いは参照画像の加算により、画像を
復号化する。
基に、画像の復号化処理を行う復号化部においては、次
のようにして画像の復号化処理を行う。先ず、ベクトル
量子化復号化処理部23では、前記符号化データに含ま
れるベクトル量子化コードから、原画像と平均画像との
差分データを作成する。次に、差分加算処理部26で
は、前記作成した差分データと、前記符号化データに含
まれる平均画像、或いは参照画像の加算により、画像を
復号化する。
【0024】この画像を復号化する処理では、符号化装
置で作成した例外判定情報に従って、例外処理が必要な
場合にのみ、例外処理を行う。なお、前記画像符号化処
理、及び画像復号化処理において、平均画像に代えて、
任意の参照画像を用いることも可能である。このように
すれば、符号化処理を行う際にデータ量を削減して、画
質を向上させると共に、高速化処理が可能となる。
置で作成した例外判定情報に従って、例外処理が必要な
場合にのみ、例外処理を行う。なお、前記画像符号化処
理、及び画像復号化処理において、平均画像に代えて、
任意の参照画像を用いることも可能である。このように
すれば、符号化処理を行う際にデータ量を削減して、画
質を向上させると共に、高速化処理が可能となる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2〜図10は、本発明の実施例を示した図であ
り、図2〜図10中、10はファイル、11は原画像メ
モリ、12はブロック分割部、13は平均化処理部、1
4は平均画像メモリ、15は差分抽出処理部、16は差
分データメモリ、17はベクトル量子化処理部、18は
ベクトルコードメモリ、19は例外有無判定処理部、2
0は例外判定情報メモリ、21は出力処理部、23はベ
クトル量子化復号化処理部、25は差分データメモリ、
26は差分加算処理部を示す。
する。図2〜図10は、本発明の実施例を示した図であ
り、図2〜図10中、10はファイル、11は原画像メ
モリ、12はブロック分割部、13は平均化処理部、1
4は平均画像メモリ、15は差分抽出処理部、16は差
分データメモリ、17はベクトル量子化処理部、18は
ベクトルコードメモリ、19は例外有無判定処理部、2
0は例外判定情報メモリ、21は出力処理部、23はベ
クトル量子化復号化処理部、25は差分データメモリ、
26は差分加算処理部を示す。
【0026】本実施例の符号化復号化装置は、画像符号
化部と復号化部とで構成されており、以下、前記符号化
部と復号化部について説明する。 §1:符号化部の構成の説明・・・図2参照 図2は符号化部のブロック図である。符号化部は、画像
の符号化処理を行うものであり、この符号化部には、原
画像メモリ11、ブロック分割部12、平均化処理部1
3、平均画像メモリ14、差分抽出処理部15、差分デ
ータメモリ16、ベクトル量子化処理部17、ベクトル
コードメモリ18、例外有無判定処理部19、例外判定
情報メモリ20、出力処理部21等が設けてある。以
下、各部の機能等について説明する。
化部と復号化部とで構成されており、以下、前記符号化
部と復号化部について説明する。 §1:符号化部の構成の説明・・・図2参照 図2は符号化部のブロック図である。符号化部は、画像
の符号化処理を行うものであり、この符号化部には、原
画像メモリ11、ブロック分割部12、平均化処理部1
3、平均画像メモリ14、差分抽出処理部15、差分デ
ータメモリ16、ベクトル量子化処理部17、ベクトル
コードメモリ18、例外有無判定処理部19、例外判定
情報メモリ20、出力処理部21等が設けてある。以
下、各部の機能等について説明する。
【0027】(1) :原画像メモリ11は、ファイル10
から読み出した原画像(符号化対象の画像データ)を記
憶するものである。なお、この原画像は、輝度信号のみ
を持つモノクロ画像、或いはR、G、B情報等からなる
カラー画像信号等である。
から読み出した原画像(符号化対象の画像データ)を記
憶するものである。なお、この原画像は、輝度信号のみ
を持つモノクロ画像、或いはR、G、B情報等からなる
カラー画像信号等である。
【0028】前記画像としては、例えば、ビデオカメラ
からの映像信号をパーソナルコンピュータに取り込み、
ディジタル信号に変換した信号(画像信号)を前記ファ
イル10に格納したものである。
からの映像信号をパーソナルコンピュータに取り込み、
ディジタル信号に変換した信号(画像信号)を前記ファ
イル10に格納したものである。
【0029】(2) :ブロック分割部12は、原画像メモ
リ11に記憶されている原画像を複数画素のブロック
(例えば、n×n画素)に分割するものである。 (3) :平均化処理部13は、前記分割したブロック(n
×n画素)の画像を対象として、平均化処理を行い、平
均画像を作成するものである。すなわち、ブロック内の
n×n画素の平均値(平均画素値)を求めて、平均画像
とする処理を行うものである。
リ11に記憶されている原画像を複数画素のブロック
(例えば、n×n画素)に分割するものである。 (3) :平均化処理部13は、前記分割したブロック(n
×n画素)の画像を対象として、平均化処理を行い、平
均画像を作成するものである。すなわち、ブロック内の
n×n画素の平均値(平均画素値)を求めて、平均画像
とする処理を行うものである。
【0030】(4) :平均画像メモリ14は、平均化処理
部13が作成した平均画像を記憶しておくメモリであ
る。 (5) :差分抽出処理部15は、原画像メモリ11に記憶
されている原画像と、平均画像メモリ14に記憶されて
いる平均画像を取り込んで、ブロック毎に両者の差分を
抽出し、差分データを作成するものである。
部13が作成した平均画像を記憶しておくメモリであ
る。 (5) :差分抽出処理部15は、原画像メモリ11に記憶
されている原画像と、平均画像メモリ14に記憶されて
いる平均画像を取り込んで、ブロック毎に両者の差分を
抽出し、差分データを作成するものである。
【0031】(6) :差分データメモリ16は、差分抽出
処理部15が作成した差分データを記憶するものであ
る。 (7) :ベクトル量子化処理部17は、差分データメモリ
16に記憶されている差分データを対象として、ベクト
ル量子化処理を行い、コードブックとベクトル量子化コ
ードを作成するものである。
処理部15が作成した差分データを記憶するものであ
る。 (7) :ベクトル量子化処理部17は、差分データメモリ
16に記憶されている差分データを対象として、ベクト
ル量子化処理を行い、コードブックとベクトル量子化コ
ードを作成するものである。
【0032】(8) :ベクトルコードメモリ18は、ベク
トル量子化処理部17が作成したコードブックとベクト
ル量子化コードを記憶するものである。 (9) :例外有無判定処理部19は、画像の復号化処理を
行う際に、オーバーフロー(予め設定した上限値、下限
値の範囲外の値となる場合)が発生するか否かを予め判
断しておき、例えば、ブロック単位に、例外処理(復号
化時に行うオーバーフロー判定処理等)が必要かどうか
を示す例外判定情報(例えば、1ビットの例外フラグ)
を作成しておくものである。
トル量子化処理部17が作成したコードブックとベクト
ル量子化コードを記憶するものである。 (9) :例外有無判定処理部19は、画像の復号化処理を
行う際に、オーバーフロー(予め設定した上限値、下限
値の範囲外の値となる場合)が発生するか否かを予め判
断しておき、例えば、ブロック単位に、例外処理(復号
化時に行うオーバーフロー判定処理等)が必要かどうか
を示す例外判定情報(例えば、1ビットの例外フラグ)
を作成しておくものである。
【0033】この例外有無判定処理部19では、ベクト
ルコードメモリ18からコードブックと、ベクトル量子
化コードを入力すると共に、平均画像メモリ14から平
均画像を入力して、画像の復号化を試みることにより、
前記オーバーフローが発生するか否かを判断する。
ルコードメモリ18からコードブックと、ベクトル量子
化コードを入力すると共に、平均画像メモリ14から平
均画像を入力して、画像の復号化を試みることにより、
前記オーバーフローが発生するか否かを判断する。
【0034】そして、オーバーフローが発生する場合
は、例外判定情報として、例えば、例外処理発生を示す
例外フラグを作成する。 (10):例外判定情報メモリ20は、例外有無判定処理部
19が作成した例外判定情報(例えば、例外フラグ)を
記憶するものである。
は、例外判定情報として、例えば、例外処理発生を示す
例外フラグを作成する。 (10):例外判定情報メモリ20は、例外有無判定処理部
19が作成した例外判定情報(例えば、例外フラグ)を
記憶するものである。
【0035】(11):出力処理部21は、例外判定情報メ
モリ20に記憶されている例外判定情報、ベクトルコー
ドメモリ18に記憶されているコードブックとベクトル
量子化コード、平均画像メモリ14に記憶されている平
均画像等を入力して、符号化データの出力処理を行うも
のである。
モリ20に記憶されている例外判定情報、ベクトルコー
ドメモリ18に記憶されているコードブックとベクトル
量子化コード、平均画像メモリ14に記憶されている平
均画像等を入力して、符号化データの出力処理を行うも
のである。
【0036】なお、出力処理部21からは、前記平均画
像、コードブックとベクトル量子化コード、例外判定情
報(例えば、例外フラグ)とを含む符号化データを出力
する。
像、コードブックとベクトル量子化コード、例外判定情
報(例えば、例外フラグ)とを含む符号化データを出力
する。
【0037】§2:復号化部の構成の説明・・・図3参
照 図3は復号化部のブロック図である。復号化部は、前記
符号化部で符号化した符号化データを復号化するもので
あり、この復号化部には、ベクトルコードメモリ18、
ベクトル量子化復号化処理部23、差分データメモリ2
5、差分加算処理部26、平均画像メモリ14、例外判
定情報メモリ20等が設けてある。前記各部の機能等は
次の通りである。
照 図3は復号化部のブロック図である。復号化部は、前記
符号化部で符号化した符号化データを復号化するもので
あり、この復号化部には、ベクトルコードメモリ18、
ベクトル量子化復号化処理部23、差分データメモリ2
5、差分加算処理部26、平均画像メモリ14、例外判
定情報メモリ20等が設けてある。前記各部の機能等は
次の通りである。
【0038】(1) :ベクトルコードメモリ18は、ベク
トルコード(コードブックと、ベクトル量子化コード)
を記憶するものであり、例えば、ファイル10から読み
出したベクトルコードを記憶する。
トルコード(コードブックと、ベクトル量子化コード)
を記憶するものであり、例えば、ファイル10から読み
出したベクトルコードを記憶する。
【0039】(2) :ベクトル量子化復号化処理部23
は、ベクトルコードメモリ18に記憶されているコード
ブックと、ベクトル量子化コード(符号化部で作成され
たデータ)から差分データ(原画像と、平均画像との差
分データ)を作成するものである。
は、ベクトルコードメモリ18に記憶されているコード
ブックと、ベクトル量子化コード(符号化部で作成され
たデータ)から差分データ(原画像と、平均画像との差
分データ)を作成するものである。
【0040】(3) :差分データメモリ25は、ベクトル
量子化復号化処理部23が作成した差分データを記憶す
るものである。 (4) :平均画像メモリ14は、平均画像を記憶するメモ
リであり、例えば、ファイル10から読み出した平均画
像を記憶する。
量子化復号化処理部23が作成した差分データを記憶す
るものである。 (4) :平均画像メモリ14は、平均画像を記憶するメモ
リであり、例えば、ファイル10から読み出した平均画
像を記憶する。
【0041】(5) :例外判定情報メモリ20は、オーバ
ーフローに伴う例外処理が必要か否か(例外処理の有
無)を示す例外判定情報を記憶するメモリであり、例え
ば、ファイル10から読み出した例外判定情報を記憶す
る。
ーフローに伴う例外処理が必要か否か(例外処理の有
無)を示す例外判定情報を記憶するメモリであり、例え
ば、ファイル10から読み出した例外判定情報を記憶す
る。
【0042】(6) :差分加算処理部26は、差分データ
メモリ25からの差分データと、平均画像メモリ14か
らの平均画像と、例外判定情報メモリ20からの例外判
定情報を入力して加算処理を行うものである。
メモリ25からの差分データと、平均画像メモリ14か
らの平均画像と、例外判定情報メモリ20からの例外判
定情報を入力して加算処理を行うものである。
【0043】この加算処理では、前記差分データと平均
画像との加算を行うことにより、画像の復号化を行う
が、この時、例外判定情報に従って、例外処理が必要で
ある時のみ例外処理を行うものである。
画像との加算を行うことにより、画像の復号化を行う
が、この時、例外判定情報に従って、例外処理が必要で
ある時のみ例外処理を行うものである。
【0044】§3:符号化部の処理説明・・・図2参照
以下、図2を参照しながら、符号化部の処理を説明す
る。先ず、ブロック分割部12は、原画像メモリ11の
原画像を対象として、符号化すべき原画像(輝度信号の
みを持つモノクロ信号、或いはR、G、B情報を持つカ
ラー画像信号)を複数のブロック(例えば、n×n画
素)に分割する。
る。先ず、ブロック分割部12は、原画像メモリ11の
原画像を対象として、符号化すべき原画像(輝度信号の
みを持つモノクロ信号、或いはR、G、B情報を持つカ
ラー画像信号)を複数のブロック(例えば、n×n画
素)に分割する。
【0045】その後、平均化処理部13では、前記分割
されたブロック毎に、画像の平均化処理を行い、平均画
像を作成する。この平均化処理では、ブロック内の複数
画素(例えば、n×n画素)の平均値(平均画素値)を
求めて、平均画像とする。
されたブロック毎に、画像の平均化処理を行い、平均画
像を作成する。この平均化処理では、ブロック内の複数
画素(例えば、n×n画素)の平均値(平均画素値)を
求めて、平均画像とする。
【0046】なお、平均化された平均画像は、平均画像
メモリ14に記憶する。この場合、平均画像は、原画像
よりも情報量が圧倒的に減じられている。このようにし
て、平均化処理部13では、順次、ブロック毎に画像平
均化処理を行い、作成した平均画像を平均画像メモリ1
4に記憶する。
メモリ14に記憶する。この場合、平均画像は、原画像
よりも情報量が圧倒的に減じられている。このようにし
て、平均化処理部13では、順次、ブロック毎に画像平
均化処理を行い、作成した平均画像を平均画像メモリ1
4に記憶する。
【0047】次に、差分抽出処理部15では、原画像メ
モリ11の原画像と、平均画像メモリ14の平均画像と
の差分を、ブロック毎に求めて差分データを作成し、差
分データメモリ16に記憶する。
モリ11の原画像と、平均画像メモリ14の平均画像と
の差分を、ブロック毎に求めて差分データを作成し、差
分データメモリ16に記憶する。
【0048】なお、ベクトル量子化を行う際、平均値か
らの差分をとらなくても実現は可能であるが、自然画で
は、近隣の画素の色は近い値となる場合が圧倒的に多い
ため、ベクトル量子化の前処理として、前記のような差
分データを求める方が、データ圧縮率と画質の点から非
常に効果的である。
らの差分をとらなくても実現は可能であるが、自然画で
は、近隣の画素の色は近い値となる場合が圧倒的に多い
ため、ベクトル量子化の前処理として、前記のような差
分データを求める方が、データ圧縮率と画質の点から非
常に効果的である。
【0049】ベクトル量子化処理部17では、前記差分
データメモリ16に記憶してある差分データをベクトル
と見なし(例えば、2×2画素のR、G、B値を、12
次元のベクトルと見なす)、ベクトルが似ているもの
を、同一と見なして一つのコードで表す。
データメモリ16に記憶してある差分データをベクトル
と見なし(例えば、2×2画素のR、G、B値を、12
次元のベクトルと見なす)、ベクトルが似ているもの
を、同一と見なして一つのコードで表す。
【0050】そして、そのコードが代表するデータ群
(前記の例では、12次元ベクトルの代表値)をコード
ブックとして作成し、また、前記コード群を量子化コー
ドとして作成する。このようにして作成したコードブッ
ク、量子化コード等は、ベクトルコードメモリ18に記
憶しておく。
(前記の例では、12次元ベクトルの代表値)をコード
ブックとして作成し、また、前記コード群を量子化コー
ドとして作成する。このようにして作成したコードブッ
ク、量子化コード等は、ベクトルコードメモリ18に記
憶しておく。
【0051】ここで、本来、コードブックと量子化コー
ドさえ有れば、差分データを復元でき、平均画像に、こ
の差分データを加えれば、原画像を復号化(復元)する
ことができる。
ドさえ有れば、差分データを復元でき、平均画像に、こ
の差分データを加えれば、原画像を復号化(復元)する
ことができる。
【0052】しかし、復号化した差分データは、符号化
時に作成した差分データに対し、ベクトル量子化による
誤差が含まれており、復号化した差分データを平均画像
に加えた時、オーバーフローが発生することがある。
時に作成した差分データに対し、ベクトル量子化による
誤差が含まれており、復号化した差分データを平均画像
に加えた時、オーバーフローが発生することがある。
【0053】復号化時にオーバーフローが発生した場合
には、例外処理(通常の場合、オーバーフローが発生し
たら、上限値、または下限値に固定する)を行うことに
より、復元した画素の値が非常にかけ離れた値となって
しまうことを防止する必要がある。
には、例外処理(通常の場合、オーバーフローが発生し
たら、上限値、または下限値に固定する)を行うことに
より、復元した画素の値が非常にかけ離れた値となって
しまうことを防止する必要がある。
【0054】しかし、稀にしか発生しないオーバーフロ
ーの有無を、各画素(または画素群)毎に判断して処理
を行うと、処理が多くなり、復号化に要する時間が長く
なってしまう。
ーの有無を、各画素(または画素群)毎に判断して処理
を行うと、処理が多くなり、復号化に要する時間が長く
なってしまう。
【0055】そこで、例外有無判定処理部19では、復
号化時に稀にしか発生しないオーバーフローによる例外
処理の判定を、ブロック単位に予め行っておき、例外処
理の有無を表す例外判定情報を作成する。そして、作成
した例外判定情報は、例外判定情報メモリ20に記憶し
ておく。
号化時に稀にしか発生しないオーバーフローによる例外
処理の判定を、ブロック単位に予め行っておき、例外処
理の有無を表す例外判定情報を作成する。そして、作成
した例外判定情報は、例外判定情報メモリ20に記憶し
ておく。
【0056】この場合、画素単位では、例外処理データ
が増加し、圧縮率を損ねる。また、オーバーフローが発
生することは稀なので、ブロック単位で例外判定情報を
持つ方が良い結果をもたらす。
が増加し、圧縮率を損ねる。また、オーバーフローが発
生することは稀なので、ブロック単位で例外判定情報を
持つ方が良い結果をもたらす。
【0057】出力処理部21では、平均画像メモリ14
からの平均画像、ベクトルコードメモリ18からのコー
ドブック、ベクトル量子化コード、例外判定情報メモリ
20からの例外判定情報等を入力して、これらのデータ
を基に出力処理を行う。このようにして、出力処理部2
1から符号化データが出力する。
からの平均画像、ベクトルコードメモリ18からのコー
ドブック、ベクトル量子化コード、例外判定情報メモリ
20からの例外判定情報等を入力して、これらのデータ
を基に出力処理を行う。このようにして、出力処理部2
1から符号化データが出力する。
【0058】この場合、出力処理部21からは、平均画
像、コードブック、ベクトル量子化コード等の符号化デ
ータに、例外判定情報を付加したデータが出力する。 §4:復号化部の処理説明・・・図3参照 以下、図3を参照しながら、復号化部の処理を説明す
る。
像、コードブック、ベクトル量子化コード等の符号化デ
ータに、例外判定情報を付加したデータが出力する。 §4:復号化部の処理説明・・・図3参照 以下、図3を参照しながら、復号化部の処理を説明す
る。
【0059】ベクトル量子化復号化処理部23では、ベ
クトルコードメモリ18のコードブックと、ベクトル量
子化コード(符号化部で作成されたデータ)から、差分
データ(原画像と平均画像との差分データ)を作成し差
分データメモリ25に記憶する。
クトルコードメモリ18のコードブックと、ベクトル量
子化コード(符号化部で作成されたデータ)から、差分
データ(原画像と平均画像との差分データ)を作成し差
分データメモリ25に記憶する。
【0060】この処理は、画素、または画素群単位に、
量子化コードにベクトルのコードブックをルックアップ
するだけで、対応する画素、または画素群の平均画像か
らの差分が得られるので、非常に簡単、かつソフトウェ
ア処理でも高速に実現可能である。
量子化コードにベクトルのコードブックをルックアップ
するだけで、対応する画素、または画素群の平均画像か
らの差分が得られるので、非常に簡単、かつソフトウェ
ア処理でも高速に実現可能である。
【0061】但し、求まった差分データは、量子化によ
る誤差が発生しているため、符号化時には、差分データ
に近い値であっても、同じ値とはなっていない。差分加
算処理部26では、平均画像メモリ14の平均画像に、
差分データメモリ25の差分データを加えて、原画像に
対する復元画像を作成(復号化)するが、この時、符号
化時に、予め作成しておいた、例外判定情報メモリ20
の例外判定情報を参照しながら加算を行う。
る誤差が発生しているため、符号化時には、差分データ
に近い値であっても、同じ値とはなっていない。差分加
算処理部26では、平均画像メモリ14の平均画像に、
差分データメモリ25の差分データを加えて、原画像に
対する復元画像を作成(復号化)するが、この時、符号
化時に、予め作成しておいた、例外判定情報メモリ20
の例外判定情報を参照しながら加算を行う。
【0062】すなわち、或る画素または画素群を計算す
るに当たり、例外判定情報が、例外処理不要を示してい
れば、平均画像と差分データを加算した後、オーバーフ
ローの判定は行わない。
るに当たり、例外判定情報が、例外処理不要を示してい
れば、平均画像と差分データを加算した後、オーバーフ
ローの判定は行わない。
【0063】しかし、例外判定情報が、例外処理必要を
示していれば、平均画像と差分データを加算した後、オ
ーバーフローの判定を行い、オーバーフローに伴う値の
補正(上限値または下限値に固定する)を行う。
示していれば、平均画像と差分データを加算した後、オ
ーバーフローの判定を行い、オーバーフローに伴う値の
補正(上限値または下限値に固定する)を行う。
【0064】前記のように、ベクトル量子化復号化処理
部23では、各ブロックに対応するベクトル量子化コー
ドに対し、コードブックを参照し、差分データを得る。
次に、差分加算処理部26では、差分データと平均画像
を加算して画像を復号化(復元)する。
部23では、各ブロックに対応するベクトル量子化コー
ドに対し、コードブックを参照し、差分データを得る。
次に、差分加算処理部26では、差分データと平均画像
を加算して画像を復号化(復元)する。
【0065】この場合、差分加算処理部26では、該当
ブロックに対応した例外判定情報に従って、オーバーフ
ローのチェックを行って加算したり、行わないで加算し
て、画像の復号化(復元)を行う。
ブロックに対応した例外判定情報に従って、オーバーフ
ローのチェックを行って加算したり、行わないで加算し
て、画像の復号化(復元)を行う。
【0066】ソフトウェア処理では、オーバーフローの
有無の判定、及びオーバーフローが発生した時の処理
は、オーバーフローの有無の判定を行わない場合より、
圧倒的に条件判定ステップ、ジャンプ(命令の分岐)ス
テップ等のステップ数が多くなる。従って、前記のよう
な処理を行うことにより、画像の復号化処理が高速化で
きる。
有無の判定、及びオーバーフローが発生した時の処理
は、オーバーフローの有無の判定を行わない場合より、
圧倒的に条件判定ステップ、ジャンプ(命令の分岐)ス
テップ等のステップ数が多くなる。従って、前記のよう
な処理を行うことにより、画像の復号化処理が高速化で
きる。
【0067】§5:符号化部の処理の説明・・・図4〜
図10参照 図4は符号化処理説明図1、図5は符号化処理説明図
2、図6は符号化処理説明図3、図7は符号化処理説明
図4、図8は符号化処理説明図5、図9は符号化処理説
明図6、図10は例外有無判定処理フローチャートであ
る。以下、図4〜図10を参照しながら、図2に示した
符号化部の処理を詳細に説明する。
図10参照 図4は符号化処理説明図1、図5は符号化処理説明図
2、図6は符号化処理説明図3、図7は符号化処理説明
図4、図8は符号化処理説明図5、図9は符号化処理説
明図6、図10は例外有無判定処理フローチャートであ
る。以下、図4〜図10を参照しながら、図2に示した
符号化部の処理を詳細に説明する。
【0068】(1) :原画像のブロック化処理の説明・・
・図4参照 図4のA図は原画像を示した図、B図は画像のブロック
化処理説明図である。ブロック分割部12が行うブロッ
ク分割処理は、次の通りである。
・図4参照 図4のA図は原画像を示した図、B図は画像のブロック
化処理説明図である。ブロック分割部12が行うブロッ
ク分割処理は、次の通りである。
【0069】符号化処理対象の原画像が、図4のA図に
示した画像であったとする。この画像(原画像)は、例
えば、輝度情報のみを持つモノクロ画像の例であり、画
素a、b、c、d・・・e、f、g、h・・・で構成さ
れている。
示した画像であったとする。この画像(原画像)は、例
えば、輝度情報のみを持つモノクロ画像の例であり、画
素a、b、c、d・・・e、f、g、h・・・で構成さ
れている。
【0070】画像の符号化を行う場合、先ず、前記原画
像を複数画素のブロック(n×n画素)に分割する。こ
の場合、n=2とすると、図4のB図に示した縦横2画
素で、合計4画素のブロックに分割される。例えば、ブ
ロック#0は、a、b、e、fの4画素からなるブロッ
クであり、ブロック#1は、c、d、g、hの4画素か
らなるブロックである。
像を複数画素のブロック(n×n画素)に分割する。こ
の場合、n=2とすると、図4のB図に示した縦横2画
素で、合計4画素のブロックに分割される。例えば、ブ
ロック#0は、a、b、e、fの4画素からなるブロッ
クであり、ブロック#1は、c、d、g、hの4画素か
らなるブロックである。
【0071】(2) :平均化処理の説明・・・図5A、図
6A参照 図5のA図はモノクロ画像の平均化処理説明図、図6の
A図はR、G、Bカラー画像の平均化処理説明図であ
る。
6A参照 図5のA図はモノクロ画像の平均化処理説明図、図6の
A図はR、G、Bカラー画像の平均化処理説明図であ
る。
【0072】平均化処理部13が行う平均化処理は、次
の通りである。平均化処理部13では、前記ブロック分
割部12が分割したブロック単位に原画像を平均化す
る。例えば、図5Aに示したように、前記a、b、e、
fの各画素からなるブロック#0の画素の平均値(平均
画素値)をxとすると、ブロック#0は4画素であるか
ら、x=(a+b+e+f)/4となる。
の通りである。平均化処理部13では、前記ブロック分
割部12が分割したブロック単位に原画像を平均化す
る。例えば、図5Aに示したように、前記a、b、e、
fの各画素からなるブロック#0の画素の平均値(平均
画素値)をxとすると、ブロック#0は4画素であるか
ら、x=(a+b+e+f)/4となる。
【0073】また、c、d、g、hの各画素からなるブ
ロック#1の画素の平均値をyとすると、ブロック#1
は4画素であるから、y=(c+d+g+h)/4とな
る。但し、a、b、c、d、e、f、g、hは各画素の
値(画素値)である。
ロック#1の画素の平均値をyとすると、ブロック#1
は4画素であるから、y=(c+d+g+h)/4とな
る。但し、a、b、c、d、e、f、g、hは各画素の
値(画素値)である。
【0074】また、原画像が色の三元素(R、G、B)
で構成されるカラー画像の場合も、画像を縦横2画素
で、合計4画素単位でブロック化し、ブロック単位で平
均化する。平均化処理は、色成分毎に、色情報の総和を
求め、4(ピクセル数)で割り算するという処理で実現
する。この平均化処理を図6Aに示す。
で構成されるカラー画像の場合も、画像を縦横2画素
で、合計4画素単位でブロック化し、ブロック単位で平
均化する。平均化処理は、色成分毎に、色情報の総和を
求め、4(ピクセル数)で割り算するという処理で実現
する。この平均化処理を図6Aに示す。
【0075】図6Aにおいて、ar 、br 、er 、
fr 、cr 、dr 、gr 、hr はそれぞれカラー画像の
R成分を示し、ag 、bg 、eg 、fg 、cg 、dg 、
gg 、h g はそれぞれカラー画像のG成分を示し、
ab 、bb 、eb 、fb 、cb 、db、gb 、hb はそ
れぞれカラー画像のB成分を示している。
fr 、cr 、dr 、gr 、hr はそれぞれカラー画像の
R成分を示し、ag 、bg 、eg 、fg 、cg 、dg 、
gg 、h g はそれぞれカラー画像のG成分を示し、
ab 、bb 、eb 、fb 、cb 、db、gb 、hb はそ
れぞれカラー画像のB成分を示している。
【0076】また、xr はブロック#0のR成分の平均
値、xg はブロック#0のG成分の平均値、xb はブロ
ック#0のB成分の平均値、yr はブロック#1のR成
分の平均値、yg はブロック#1のG成分の平均値、y
b はブロック#1のB成分の平均値を示している。
値、xg はブロック#0のG成分の平均値、xb はブロ
ック#0のB成分の平均値、yr はブロック#1のR成
分の平均値、yg はブロック#1のG成分の平均値、y
b はブロック#1のB成分の平均値を示している。
【0077】例えば、ブロック#0では、各平均値が、
xr =(ar +br +er +fr )/4、xg =(ag
+bg +eg +fg )/4、xb =(ab +bb +eb
+f b )/4となる。
xr =(ar +br +er +fr )/4、xg =(ag
+bg +eg +fg )/4、xb =(ab +bb +eb
+f b )/4となる。
【0078】また、ブロック#1では、各平均値が、y
r =(cr +dr +gr +hr )/4、yg =(cg +
dg +gg +hg )/4、yb =(cb +db +gb +
hb)/4となる。
r =(cr +dr +gr +hr )/4、yg =(cg +
dg +gg +hg )/4、yb =(cb +db +gb +
hb)/4となる。
【0079】(3) :差分抽出処理の説明・・・図5B、
図6B参照 図5のB図はモノクロ画像の差分抽出処理説明図、図6
のB図はR、G、Bカラー画像の差分抽出処理説明図で
ある。
図6B参照 図5のB図はモノクロ画像の差分抽出処理説明図、図6
のB図はR、G、Bカラー画像の差分抽出処理説明図で
ある。
【0080】差分抽出処理部15が行う差分抽出処理
は、次の通りである。モノクロ画像の場合、ブロック#
0、ブロック#1について差分抽出処理を行うと、図5
のB図のようになる。
は、次の通りである。モノクロ画像の場合、ブロック#
0、ブロック#1について差分抽出処理を行うと、図5
のB図のようになる。
【0081】この差分抽出処理では、各画素毎に、原画
像の画素(画素値)と、前記平均値(平均画像)との差
分を求め、差分データを作成する。この例では、差分抽
出後のブロック#0では、4画素がそれぞれ、a−x、
b−x、e−x、f−xとなる。また、差分抽出後のブ
ロック#1では、4画素がそれぞれ、c−y、d−y、
g−y、h−yとなる。
像の画素(画素値)と、前記平均値(平均画像)との差
分を求め、差分データを作成する。この例では、差分抽
出後のブロック#0では、4画素がそれぞれ、a−x、
b−x、e−x、f−xとなる。また、差分抽出後のブ
ロック#1では、4画素がそれぞれ、c−y、d−y、
g−y、h−yとなる。
【0082】また、R、G、Bの各成分からなるカラー
画像の場合も、前記ブロックを単位として、原画像と、
前記平均値との差分を求め、差分データを得る。そし
て、カラー画像の場合も、各画素の色成分の値から、平
均値の色成分を引き算するという処理で実現できる。ブ
ロック#0、ブロック#1について、前記カラー画像の
差分抽出処理を行うと、図6のB図のようになる。
画像の場合も、前記ブロックを単位として、原画像と、
前記平均値との差分を求め、差分データを得る。そし
て、カラー画像の場合も、各画素の色成分の値から、平
均値の色成分を引き算するという処理で実現できる。ブ
ロック#0、ブロック#1について、前記カラー画像の
差分抽出処理を行うと、図6のB図のようになる。
【0083】例えば、ブロック#0では、各画素の値
は、それぞれ、(ar −xr 、ag −xg 、ab −
xb )、(br −xr 、bg −xg 、bb −xb )、
(er −xr、eg −xg 、eb −xb )、(fr −x
r 、fg −xg 、fb −xb )となる。
は、それぞれ、(ar −xr 、ag −xg 、ab −
xb )、(br −xr 、bg −xg 、bb −xb )、
(er −xr、eg −xg 、eb −xb )、(fr −x
r 、fg −xg 、fb −xb )となる。
【0084】また、ブロック#1では、各画素の値は、
それぞれ、(cr −yr 、cg −y g 、cb −yb )、
(dr −yr 、dg −yg 、db −yb )、(gr −y
r 、gg −yg 、gb −yb )、(hr −yr 、hg −
yg 、hb −yb )となる。
それぞれ、(cr −yr 、cg −y g 、cb −yb )、
(dr −yr 、dg −yg 、db −yb )、(gr −y
r 、gg −yg 、gb −yb )、(hr −yr 、hg −
yg 、hb −yb )となる。
【0085】(4) :ベクトル量子化処理の説明
前記のように、R、G、B成分を有するカラー画像の差
分データは、各ブロック毎に、4画素のR、G、B値と
なるので、これを12次元のベクトルと見なすことがで
きる。
分データは、各ブロック毎に、4画素のR、G、B値と
なるので、これを12次元のベクトルと見なすことがで
きる。
【0086】すなわち、一画素の原画像から作成した差
分データは、12次元ベクトルの組と考えることができ
る。ベクトル量子化処理部17によるベクトル量子化処
理では、前記12次元ベクトルの似ているものを探し、
似ているもの同士を同一のベクトルと見なして、一つの
コード(ベクトル量子化コード)で表す。
分データは、12次元ベクトルの組と考えることができ
る。ベクトル量子化処理部17によるベクトル量子化処
理では、前記12次元ベクトルの似ているものを探し、
似ているもの同士を同一のベクトルと見なして、一つの
コード(ベクトル量子化コード)で表す。
【0087】このようなベクトル量子化で、最も簡単に
実現できる方法には、次のような方法がある。先ず、全
ブロックに対し、ベクトル群の要素毎の最大値、最小値
を求め、その差分が最も大きな要素を2分割し、各ベク
トルどちらに近いかを調べて、ベクトルの種類を2つの
ベクトル群に分ける。
実現できる方法には、次のような方法がある。先ず、全
ブロックに対し、ベクトル群の要素毎の最大値、最小値
を求め、その差分が最も大きな要素を2分割し、各ベク
トルどちらに近いかを調べて、ベクトルの種類を2つの
ベクトル群に分ける。
【0088】更に、分けたベクトル群毎に、ベクトルの
要素毎の最大値、最小値を求めて、その差分の内、最も
大きな値を持つベクトルを求め、当該ベクトルが存在す
るベクトル群を最初と同様の方法で、分割する。このよ
うな処理を繰り返せば、元のベクトル群と、分割回数+
1種類のベクトル群に分けることができる。
要素毎の最大値、最小値を求めて、その差分の内、最も
大きな値を持つベクトルを求め、当該ベクトルが存在す
るベクトル群を最初と同様の方法で、分割する。このよ
うな処理を繰り返せば、元のベクトル群と、分割回数+
1種類のベクトル群に分けることができる。
【0089】分けられたベクトル群は、同一のベクトル
と見なして、一つのコードに割り当てる。そのコードが
意味する同一のベクトルの値(代表ベクトル)は、その
コードに割り当てられた元のベクトルの重心の計算から
得られる。
と見なして、一つのコードに割り当てる。そのコードが
意味する同一のベクトルの値(代表ベクトル)は、その
コードに割り当てられた元のベクトルの重心の計算から
得られる。
【0090】圧縮データとしては、各コードが意味する
代表ベクトルのテーブル(コードブック)と、ブロック
毎に当てられた一連のコード(量子化コード)を生成す
ることで得られる。
代表ベクトルのテーブル(コードブック)と、ブロック
毎に当てられた一連のコード(量子化コード)を生成す
ることで得られる。
【0091】ベクトル群、すなわち、コードブックの代
表ベクトルを幾つ作成するかは、原画像の画質、サイズ
により異なるが、実験では、R、G、B各々5ビット
で、横320×縦240画素の画像をベクトル量子化す
る際には、256分割(256個の代表ベクトル)する
ことにより、原画像の品質を維持でき、前記量子化コー
ドは、ハフマン符号化などで、更に圧縮することも可能
であるが、一般に、自然画では、近隣画素は非常に近い
色となる頻度が高く、代表ベクトルが0ベクトルとなる
頻度が圧倒的に高い。従って、これのみ、1ビットで表
すことも効果的である。なお、前記ベクトル量子化処理
は、モノクロ画像についても同様に適用可能である。
表ベクトルを幾つ作成するかは、原画像の画質、サイズ
により異なるが、実験では、R、G、B各々5ビット
で、横320×縦240画素の画像をベクトル量子化す
る際には、256分割(256個の代表ベクトル)する
ことにより、原画像の品質を維持でき、前記量子化コー
ドは、ハフマン符号化などで、更に圧縮することも可能
であるが、一般に、自然画では、近隣画素は非常に近い
色となる頻度が高く、代表ベクトルが0ベクトルとなる
頻度が圧倒的に高い。従って、これのみ、1ビットで表
すことも効果的である。なお、前記ベクトル量子化処理
は、モノクロ画像についても同様に適用可能である。
【0092】(5) :ベクトル量子化処理の具体例による
説明・・・図7、図8参照 図7のA図は差分データを示した図、B図はコードブッ
クを示した図である。また、図8のA図はコードブック
を示した図、B図はベクトル量子化コードを示した図で
ある。以下、ベクトル量子化処理の具体例をモノクロ画
像の例で説明する。
説明・・・図7、図8参照 図7のA図は差分データを示した図、B図はコードブッ
クを示した図である。また、図8のA図はコードブック
を示した図、B図はベクトル量子化コードを示した図で
ある。以下、ベクトル量子化処理の具体例をモノクロ画
像の例で説明する。
【0093】例えば、前記差分データが図7のA図に示
した値であるとする。すなわち、ブロック#0の4画素
の差分データが、1、7、7、7であり、ブロック#1
の4画素の差分データが7、1、7、1であり、ブロッ
ク#iの4画素の差分データが1、7、7、5であり、
ブロック#jの4画素の差分データが7、1、5、1と
する。
した値であるとする。すなわち、ブロック#0の4画素
の差分データが、1、7、7、7であり、ブロック#1
の4画素の差分データが7、1、7、1であり、ブロッ
ク#iの4画素の差分データが1、7、7、5であり、
ブロック#jの4画素の差分データが7、1、5、1と
する。
【0094】このような差分データについて、前記のベ
クトル量子化処理を行うと、例えば、図7のB図に示し
たようなコードブックが得られる。このコードブック
は、代表ベクトルと、それに対応した量子化コードの組
のデータである。
クトル量子化処理を行うと、例えば、図7のB図に示し
たようなコードブックが得られる。このコードブック
は、代表ベクトルと、それに対応した量子化コードの組
のデータである。
【0095】例えば、代表ベクトルが、a0 b0 c0 d
0 (差分データ1、7、7、6に対応した代表ベクト
ル)に対して量子化コードK0 を割り当て、代表ベクト
ルが、a1 b1 c1 d1 (差分データ7、1、6、1に
対応した代表ベクトル)に対して量子化コードK1 を割
り当てる。以降同様に、代表ベクトルとそれに対応した
量子化コードの組を作成する。
0 (差分データ1、7、7、6に対応した代表ベクト
ル)に対して量子化コードK0 を割り当て、代表ベクト
ルが、a1 b1 c1 d1 (差分データ7、1、6、1に
対応した代表ベクトル)に対して量子化コードK1 を割
り当てる。以降同様に、代表ベクトルとそれに対応した
量子化コードの組を作成する。
【0096】前記のようにして、例えば、図8のA図に
示したようなコードブックを作成するが、この時、得ら
れた量子化コードK0 、K1 、K2 ・・・で、各ブロッ
クの値を置き換えると、図8のB図に示したようなベク
トル量子化コードが得られる。
示したようなコードブックを作成するが、この時、得ら
れた量子化コードK0 、K1 、K2 ・・・で、各ブロッ
クの値を置き換えると、図8のB図に示したようなベク
トル量子化コードが得られる。
【0097】(6) :例外有無判定処理の説明
例外有無判定処理部19による例外有無判定処理は、次
の通りである。例外有無判定処理部19では、先ず、平
均画像メモリ14からの平均画像、ベクトルコードメモ
リ18からのコードブック、ベクトル量子化コードを入
力して、原画像の復号化(復元)を試みる。
の通りである。例外有無判定処理部19では、先ず、平
均画像メモリ14からの平均画像、ベクトルコードメモ
リ18からのコードブック、ベクトル量子化コードを入
力して、原画像の復号化(復元)を試みる。
【0098】この時、例外有無判定処理部19では、図
7のB図に示したコードブックの各ブロックに対応する
ベクトル量子化コードから、コードブックの代表ベクト
ルを得る(ベクトル量子化コードに対応した代表ベクト
ルを読み出す)。
7のB図に示したコードブックの各ブロックに対応する
ベクトル量子化コードから、コードブックの代表ベクト
ルを得る(ベクトル量子化コードに対応した代表ベクト
ルを読み出す)。
【0099】次に、各ブロックに対応する平均画像に、
前記代表ベクトルを加え、加えた時にオーバーフローが
発生するか否かを調べる。例えば、前記カラー画像の場
合には、平均画像のR、G、Bそれぞれの値に、代表ベ
クトルが表すR、G、Bそれぞれの値を加算(この場合
は、12回の加算となる)し、それぞれの加算におい
て、オーバーフローの有無を判定する。
前記代表ベクトルを加え、加えた時にオーバーフローが
発生するか否かを調べる。例えば、前記カラー画像の場
合には、平均画像のR、G、Bそれぞれの値に、代表ベ
クトルが表すR、G、Bそれぞれの値を加算(この場合
は、12回の加算となる)し、それぞれの加算におい
て、オーバーフローの有無を判定する。
【0100】この場合、オーバーフローは、予め設定し
た上限(max)と下限(min)(これらの上限、下
限は、R、G、B各々をAD変換した際のビット幅によ
って決まる)の範囲外となった場合である。そして、オ
ーバーフローが1つの要素において、一回でも発生すれ
ば、オーバーフロー有りの例外判定情報を作成(例え
ば、例外フラグを1とする)し、一回もオーバーフロー
が無い場合には、オーバーフロー無しの例外判定情報を
作成(例えば、例外フラグを0とする)する。
た上限(max)と下限(min)(これらの上限、下
限は、R、G、B各々をAD変換した際のビット幅によ
って決まる)の範囲外となった場合である。そして、オ
ーバーフローが1つの要素において、一回でも発生すれ
ば、オーバーフロー有りの例外判定情報を作成(例え
ば、例外フラグを1とする)し、一回もオーバーフロー
が無い場合には、オーバーフロー無しの例外判定情報を
作成(例えば、例外フラグを0とする)する。
【0101】この方法では、オーバーフローの有無を1
ブロック当たり1ビットの情報で示しているが、そもそ
もベクトル量子化により発生する誤差が小さければ、オ
ーバーフローが発生する頻度は極めて低いので、複数ブ
ロックに対してオーバーフローの有無を1ビット持つこ
とも可能である。
ブロック当たり1ビットの情報で示しているが、そもそ
もベクトル量子化により発生する誤差が小さければ、オ
ーバーフローが発生する頻度は極めて低いので、複数ブ
ロックに対してオーバーフローの有無を1ビット持つこ
とも可能である。
【0102】このようにすると、復号化時にオーバーフ
ロー有りを示している複数ブロックに対しては、無駄な
オーバーフロー判定をする必要があるが、全体として、
復号化処理の処理量(データ量)を少なくし、処理時間
も短くすることが可能である。すなわち、復号化処理の
高速化が達成可能である。
ロー有りを示している複数ブロックに対しては、無駄な
オーバーフロー判定をする必要があるが、全体として、
復号化処理の処理量(データ量)を少なくし、処理時間
も短くすることが可能である。すなわち、復号化処理の
高速化が達成可能である。
【0103】(7) :具体例による例外有無判定処理の説
明・・・図9参照 図9のA図は代表ベクトル、B図は平均画像、C図は画
像復号化状態を示した図、D図は例外フラグを示す。前
記例外有無判定処理の具体例を、図9に基づいて説明す
る。
明・・・図9参照 図9のA図は代表ベクトル、B図は平均画像、C図は画
像復号化状態を示した図、D図は例外フラグを示す。前
記例外有無判定処理の具体例を、図9に基づいて説明す
る。
【0104】この例では、説明を簡単にするため、ブロ
ック#0、ブロック#1、ブロック#i、ブロック#j
の各ブロックに対し、図9のA図に示した代表ベクトル
が割り当てられていたとする。また平均画像は、図9の
B図に示した値であったとする。
ック#0、ブロック#1、ブロック#i、ブロック#j
の各ブロックに対し、図9のA図に示した代表ベクトル
が割り当てられていたとする。また平均画像は、図9の
B図に示した値であったとする。
【0105】この場合、代表ベクトルは、0、+20、
0、−20である。また、平均画像は、ブロック#0が
100、ブロック#1が200、ブロック#iが10、
ブロック#jが250である。
0、−20である。また、平均画像は、ブロック#0が
100、ブロック#1が200、ブロック#iが10、
ブロック#jが250である。
【0106】そして、オーバーフローの上限(max)
の値を255、下限(min)の値を0とし、画素値
が、255を超えた場合と、0未満の場合にオーバーフ
ローと判定する。
の値を255、下限(min)の値を0とし、画素値
が、255を超えた場合と、0未満の場合にオーバーフ
ローと判定する。
【0107】このような条件で画像の復号化を試みる
と、図9のC図の状態になる。例えば、ブロック#0で
は、代表ベクトルと平均画像を加算すると、4つの画素
は、100、120、100、80となってオーバーフ
ローは無い。このため、図9のD図に示した例外フラグ
は、オーバーフローが無いことを示す値0を設定する
(例外フラグ=0)。
と、図9のC図の状態になる。例えば、ブロック#0で
は、代表ベクトルと平均画像を加算すると、4つの画素
は、100、120、100、80となってオーバーフ
ローは無い。このため、図9のD図に示した例外フラグ
は、オーバーフローが無いことを示す値0を設定する
(例外フラグ=0)。
【0108】また、ブロック#1では、代表ベクトルと
平均画像を加算すると、4つの画素は、200、22
0、200、180となってオーバーフローは無い。こ
のため、例外フラグは、オーバーフローが無いことを示
す値0を設定する(例外フラグ=0)。
平均画像を加算すると、4つの画素は、200、22
0、200、180となってオーバーフローは無い。こ
のため、例外フラグは、オーバーフローが無いことを示
す値0を設定する(例外フラグ=0)。
【0109】しかし、ブロック#iでは、代表ベクトル
と平均画像を加算すると、4つの画素は、10、30、
10、−10となって、−10の値が下限値の0未満で
ありオーバーフローの状態となる。
と平均画像を加算すると、4つの画素は、10、30、
10、−10となって、−10の値が下限値の0未満で
ありオーバーフローの状態となる。
【0110】この場合は、−10を0とする例外処理が
必要であるから、例外判定情報として、例外フラグに、
例外処理が有ることを示す値1を設定する(例外フラグ
=1)。
必要であるから、例外判定情報として、例外フラグに、
例外処理が有ることを示す値1を設定する(例外フラグ
=1)。
【0111】また、ブロック#jでは、代表ベクトルと
平均画像を加算すると、4つの画素は、250、27
0、250、230となって、270の値がオーバーフ
ローの状態となる。この場合は、270を255とする
例外処理が必要であるから、例外判定情報として、例外
フラグに、例外処理が有ることを示す値1を設定する
(例外フラグ=1)。
平均画像を加算すると、4つの画素は、250、27
0、250、230となって、270の値がオーバーフ
ローの状態となる。この場合は、270を255とする
例外処理が必要であるから、例外判定情報として、例外
フラグに、例外処理が有ることを示す値1を設定する
(例外フラグ=1)。
【0112】(8) :フローチャートによる例外有無判定
処理の説明・・・図10参照 図10は例外有無判定処理フローチャートである。以
下、図10に基づいて、例外有無判定処理部19が行う
例外有無判定処理を説明する。なお、S1〜S15は各
処理ステップを示す。
処理の説明・・・図10参照 図10は例外有無判定処理フローチャートである。以
下、図10に基づいて、例外有無判定処理部19が行う
例外有無判定処理を説明する。なお、S1〜S15は各
処理ステップを示す。
【0113】また、図10において、iはブロック番
号、fi はi番目のブロックに対する例外フラグ、ma
xはオーバーフローの上限値、minはオーバーフロー
の下限値、ac 、bc 、cc 、dc はコードブックの代
表ベクトル、xi はブロック#iの平均値(平均画像)
を示す。
号、fi はi番目のブロックに対する例外フラグ、ma
xはオーバーフローの上限値、minはオーバーフロー
の下限値、ac 、bc 、cc 、dc はコードブックの代
表ベクトル、xi はブロック#iの平均値(平均画像)
を示す。
【0114】例外有無判定処理部19は、先ず、iをブ
ロック番号として、計算するブロックを最初のブロック
(i=0)とする(S1)。次に、ベクトルコードメモ
リ18からベクトル量子化コードを求め(S2)、更
に、コードブックから、代表ベクトルac 、bc 、
cc 、dc を取り出す(S3)。次に、平均画像メモリ
14から平均値xi を持ってくる(S4)。そして、例
外有無判定処理部19は、以下の判定を行う。
ロック番号として、計算するブロックを最初のブロック
(i=0)とする(S1)。次に、ベクトルコードメモ
リ18からベクトル量子化コードを求め(S2)、更
に、コードブックから、代表ベクトルac 、bc 、
cc 、dc を取り出す(S3)。次に、平均画像メモリ
14から平均値xi を持ってくる(S4)。そして、例
外有無判定処理部19は、以下の判定を行う。
【0115】先ず、ac +xi が上限値maxより大き
いか否か(ac +xi >max)を判定(S5)し、こ
の条件を満たしていない場合は、ac +xi が下限値m
inより小さいか否か(ac +xi <min)を判定す
る(S6)。
いか否か(ac +xi >max)を判定(S5)し、こ
の条件を満たしていない場合は、ac +xi が下限値m
inより小さいか否か(ac +xi <min)を判定す
る(S6)。
【0116】その結果、前記条件を満たしていない場合
は、bc +xi が上限値maxより大きいか否か(bc
+xi >max)を判定(S7)し、この条件を満たし
ていない場合は、bc +xi が下限値minより小さい
か否か(bc +xi <min)を判定する(S8)。
は、bc +xi が上限値maxより大きいか否か(bc
+xi >max)を判定(S7)し、この条件を満たし
ていない場合は、bc +xi が下限値minより小さい
か否か(bc +xi <min)を判定する(S8)。
【0117】以降、同様にして処理を行い、最後に、d
c +xi が下限値minより小さいか否か(dc +xi
<min)を判定する(S11)。その結果、前記条件
を満たしていない場合は、例外フラグfi を、fi =0
とする(S12)。
c +xi が下限値minより小さいか否か(dc +xi
<min)を判定する(S11)。その結果、前記条件
を満たしていない場合は、例外フラグfi を、fi =0
とする(S12)。
【0118】しかし、前記S5〜S11の処理で、条件
を満たした場合は、オーバーフローが発生する状態なの
で、例外処理を必要とすることを示す例外フラグfi
を、fi =0とする(S15)。
を満たした場合は、オーバーフローが発生する状態なの
で、例外処理を必要とすることを示す例外フラグfi
を、fi =0とする(S15)。
【0119】このようにして、最後のブロックでなけれ
ば(S13)、ブロック番号iを更新して(i=1)、
次のブロックを指定(S14)し、S2の処理から繰り
返す。そして、最後のブロックまで処理が終了すると、
例外有無判定処理を終了する。
ば(S13)、ブロック番号iを更新して(i=1)、
次のブロックを指定(S14)し、S2の処理から繰り
返す。そして、最後のブロックまで処理が終了すると、
例外有無判定処理を終了する。
【0120】(他の実施例)以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) :前記実施例で説明した平均画像は、それ自体が原
画像を縮小した画像とも見なすことができる。従って、
前記実施例の符号化処理を複数回繰り返して行うか、ま
たは、ランレングス等の他の画像圧縮処理と組み合わせ
て実施することも可能である。このようにすると、更
に、画像の圧縮率の向上、及び画像品質の向上が可能と
なる。
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) :前記実施例で説明した平均画像は、それ自体が原
画像を縮小した画像とも見なすことができる。従って、
前記実施例の符号化処理を複数回繰り返して行うか、ま
たは、ランレングス等の他の画像圧縮処理と組み合わせ
て実施することも可能である。このようにすると、更
に、画像の圧縮率の向上、及び画像品質の向上が可能と
なる。
【0121】(2) :前記実施例のベクトル量子化処理部
17において、ベクトル量子化処理を行う際、予めデー
タの設定されたコードブック(固定のコードブック)を
使用しても良い。
17において、ベクトル量子化処理を行う際、予めデー
タの設定されたコードブック(固定のコードブック)を
使用しても良い。
【0122】この場合には、予め、メモリ内にコードブ
ックが用意されているので、ベクトル量子化処理部17
からコードブックを出力する必要はない。また、画像の
復号化時にも、前記コードブックを使用して処理すれば
良い。
ックが用意されているので、ベクトル量子化処理部17
からコードブックを出力する必要はない。また、画像の
復号化時にも、前記コードブックを使用して処理すれば
良い。
【0123】(3) :前記実施例では、ベクトル量子化す
る対象を、原画像と平均画像との差分データとしている
が、このような例に限らず、静止画では、原画像と、原
画像でない部分(例えば、他の画素)の復号画像との差
分を選んだり、動画では、原画像と他のフレームの復号
画像との差分を符号化することも可能である。
る対象を、原画像と平均画像との差分データとしている
が、このような例に限らず、静止画では、原画像と、原
画像でない部分(例えば、他の画素)の復号画像との差
分を選んだり、動画では、原画像と他のフレームの復号
画像との差分を符号化することも可能である。
【0124】すなわち、前記実施例で説明した平均画像
を、他の任意の参照画像で置き換えても、前記実施例と
同様に符号化処理、及び復号化処理を行うことができ
る。具体的には次の通りである。符号化部の差分抽出処
理部15では、原画像と任意の参照画像との差分を抽出
して差分データを作成する。また、例外有無判定処理部
19では、コードブック、ベクトル量子化コード、及び
前記原画像と任意の参照画像との差分データより画像の
復号化を試みて、例外処理を判定する。
を、他の任意の参照画像で置き換えても、前記実施例と
同様に符号化処理、及び復号化処理を行うことができ
る。具体的には次の通りである。符号化部の差分抽出処
理部15では、原画像と任意の参照画像との差分を抽出
して差分データを作成する。また、例外有無判定処理部
19では、コードブック、ベクトル量子化コード、及び
前記原画像と任意の参照画像との差分データより画像の
復号化を試みて、例外処理を判定する。
【0125】また、復号化部の差分加算処理部26で
は、例外判定情報を参照しながら、ベクトル量子化復号
化処理部23が作成した差分データと、任意の参照画像
とを加算して復号化を行う。
は、例外判定情報を参照しながら、ベクトル量子化復号
化処理部23が作成した差分データと、任意の参照画像
とを加算して復号化を行う。
【0126】(4) :前記実施例において、平均画像を符
号化する際、例外有無判定情報を元のブロックに対して
のみ持つようにしても良い。
号化する際、例外有無判定情報を元のブロックに対して
のみ持つようにしても良い。
【0127】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) :ベクトル量子化を行う際、平均値からの差分をと
らなくても実現は可能であるが、自然画では、近隣の画
素の色は近い値となる場合が圧倒的に多いため、ベクト
ル量子化の前処理として、前記のような差分データを求
めている。
のような効果がある。 (1) :ベクトル量子化を行う際、平均値からの差分をと
らなくても実現は可能であるが、自然画では、近隣の画
素の色は近い値となる場合が圧倒的に多いため、ベクト
ル量子化の前処理として、前記のような差分データを求
めている。
【0128】このため、生成されるデータ量が減少する
ため、処理するデータ量も減少する。 (2) :本来、コードブックと量子化コードさえ有れば、
差分データを復元でき、平均画像に、この差分データを
加えれば、原画像を復号化(復元)することができる。
ため、処理するデータ量も減少する。 (2) :本来、コードブックと量子化コードさえ有れば、
差分データを復元でき、平均画像に、この差分データを
加えれば、原画像を復号化(復元)することができる。
【0129】しかし、復号化した差分データは、符号化
時に作成した差分データに対し、ベクトル量子化による
誤差が含まれており、復号化した差分データを平均画像
に加えた時、オーバーフローが発生することがある。
時に作成した差分データに対し、ベクトル量子化による
誤差が含まれており、復号化した差分データを平均画像
に加えた時、オーバーフローが発生することがある。
【0130】復号化時にオーバーフローが発生した場合
には、例外処理(通常の場合、オーバーフローが発生し
たら、上限値、または下限値に固定する)を行うことに
より、復元した画素の値が非常にかけ離れた値となって
しまうことを防止する必要がある。
には、例外処理(通常の場合、オーバーフローが発生し
たら、上限値、または下限値に固定する)を行うことに
より、復元した画素の値が非常にかけ離れた値となって
しまうことを防止する必要がある。
【0131】しかし、稀にしか発生しないオーバーフロ
ーの有無を、各画素(または画素群)毎に判断して処理
を行うと、処理が多くなり、復号化に要する時間が長く
なってしまう。
ーの有無を、各画素(または画素群)毎に判断して処理
を行うと、処理が多くなり、復号化に要する時間が長く
なってしまう。
【0132】そこで、本発明の例外有無判定処理部19
では、復号化時に稀にしか発生しないオーバーフローに
よる例外処理の判定を、ブロック単位に予め行ってお
き、例外処理の有無を表す例外判定情報を作成してい
る。
では、復号化時に稀にしか発生しないオーバーフローに
よる例外処理の判定を、ブロック単位に予め行ってお
き、例外処理の有無を表す例外判定情報を作成してい
る。
【0133】このため、画像の復号化時には、前記例外
判定情報を見れば、例外処理が必要か否かが分かるか
ら、例外判定情報が例外処理が必要であることを示して
いた場合にのみ、例外処理(オーバーフローの判定等)
を行えば良い。このような処理により、画像の復号化処
理が高速化できる。
判定情報を見れば、例外処理が必要か否かが分かるか
ら、例外判定情報が例外処理が必要であることを示して
いた場合にのみ、例外処理(オーバーフローの判定等)
を行えば良い。このような処理により、画像の復号化処
理が高速化できる。
【0134】特に、画像の復号化処理の頻度が高い場合
は、復号化処理が高速化できるので、極めて有利であ
る。 (3) :復号化処理部のベクトル量子化復号化処理部23
では、ベクトルコードメモリ18のコードブックと、ベ
クトル量子化コードから、差分データを作成している。
は、復号化処理が高速化できるので、極めて有利であ
る。 (3) :復号化処理部のベクトル量子化復号化処理部23
では、ベクトルコードメモリ18のコードブックと、ベ
クトル量子化コードから、差分データを作成している。
【0135】この処理は、画素、または画素群単位に、
量子化コードにベクトルのコードブックをルックアップ
するだけで、対応する画素、または画素群の平均画像か
らの差分が得られるので、非常に簡単、かつソフトウェ
ア処理でも高速に実現可能である。
量子化コードにベクトルのコードブックをルックアップ
するだけで、対応する画素、または画素群の平均画像か
らの差分が得られるので、非常に簡単、かつソフトウェ
ア処理でも高速に実現可能である。
【0136】(4) :符号化部では、ブロック毎に、原画
像と平均画像(又は任意の参照画像)との差分データを
作成し、この差分データについて、ベクトル量子化処理
を行っている。
像と平均画像(又は任意の参照画像)との差分データを
作成し、この差分データについて、ベクトル量子化処理
を行っている。
【0137】このため、生成されるデータ量が減少し、
コードブックの種類も少なくて済み、かつ、ベクトル量
子化コードも短いビットで済む。その結果、従来の符号
化処理に比べて、圧縮率が同じでも、画質が向上する。
コードブックの種類も少なくて済み、かつ、ベクトル量
子化コードも短いビットで済む。その結果、従来の符号
化処理に比べて、圧縮率が同じでも、画質が向上する。
【0138】(5) :画像の符号化時に、少々の冗長な例
外判定情報を符号化データに付加することにより、特
に、コンピュータのソフトウェア処理で、高速な画像の
復号化処理と、画質の向上が実現できる。
外判定情報を符号化データに付加することにより、特
に、コンピュータのソフトウェア処理で、高速な画像の
復号化処理と、画質の向上が実現できる。
【0139】(6) :ベクトル量子化処理を行う際、ベク
トル量子化コードと共に、コードブックを作成してい
る。このため、常に、処理対象の画像に合ったコードブ
ックを作成することができる。
トル量子化コードと共に、コードブックを作成してい
る。このため、常に、処理対象の画像に合ったコードブ
ックを作成することができる。
【0140】そして、前記コードブックを使用して画像
の復号化を行えば、高品位の復号化が可能となる。
の復号化を行えば、高品位の復号化が可能となる。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】実施例における符号化部のブロック図である。
【図3】実施例における復号化部のブロック図である。
【図4】実施例における符号化処理説明図1である。
【図5】実施例における符号化処理説明図2である。
【図6】実施例における符号化処理説明図3である。
【図7】実施例における符号化処理説明図4である。
【図8】実施例における符号化処理説明図5である。
【図9】実施例における符号化処理説明図6である。
【図10】実施例における例外有無判定処理フローチャ
ートである。
ートである。
【図11】従来例の説明図である。
13 平均化処理部
15 差分抽出処理部
17 ベクトル量子化処理部
19 例外有無判定処理部
21 出力処理部
23 ベクトル量子化復号化処理部
26 差分加算処理部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平1−105681(JP,A)
特開 平2−262765(JP,A)
特開 昭63−269882(JP,A)
特開 昭63−310292(JP,A)
特開 昭64−34066(JP,A)
特開 昭64−34087(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H04N 7/24 - 7/68
H04N 1/41 - 1/419
H03M 7/30
Claims (10)
- 【請求項1】 画像を符号化する符号化装置において、 原画像を構成する複数画素毎に、該原画像と、任意の参
照画像との差分を抽出して差分データを作成する差分抽
出処理部(15)と、 前記差分データをベクトル量子化して、ベクトル量子化
コードを作成するベクトル量子化処理部(17)と、 前記ベクトル量子化コードに基づく差分データと、前記
参照画像の加算により、前記原画像の復号化を試みて、
前記加算により、予め設定した上限値、下限値の範囲外
の値となるオーバーフローが発生するか否かを判定し、
その結果に応じて、復号化時に行うオーバーフローの判
定に伴う例外処理が必要か否かを示す例外判定情報を作
成する例外有無判定処理部(19)と、 前記例外有無判定処理部(19)で作成した例外判定情
報を、前記ベクトル量子化コード、及び前記参照画像に
付加して出力する出力手段(21)を 有することを特徴
とした符号化装置。 - 【請求項2】 前記参照画像として、前記原画像を構成
する複数画素毎に、該複数画素の平均値を求めて、平均
画像を作成する平均化処理部(13)を有することを特
徴とした請求項1記載の符号化装置。 - 【請求項3】 前記ベクトル量子化処理部(17)は、 ベクトル量子化処理を行う際、処理した画像に合わせて
コードブックを作成することを特徴とした請求項1記載
の符号化装置。 - 【請求項4】 符号化データを基に、画像の復号化処理
を行う復号化装置において、 前記符号化データに含まれるベクトル量子化コードか
ら、原画像と、参照画像との差分データを作成するベク
トル量子化復号化処理部(23)と、 前記差分データと、前記符号化データに含まれる前記参
照画像の加算により、画像を復号化すると共に、画像を
復号化する際、前記符号化データに含まれる、復号化時
に行うオーバーフローの判定に伴う例外処理が必要か否
かを示す例外判定情報に従って、前記加算により、予め
設定した上限値、下限値の範囲外の値となるオーバーフ
ローの判定に伴う例外処理を行う差分加算処理部(2
6)とを有することを特徴とした復号化装置。 - 【請求項5】 前記参照画像は、前記複数画素の平均画
素であることを特徴とした請求項4記載の復号化装置。 - 【請求項6】 画像を符号化する符号化方法において、 原画像を構成する複数画素毎に、該原画像と、任意の参
照画像との差分を抽出し、 前記差分データをベクトル量子化して、ベクトル量子化
コードを作成する処理と、 前記作成したベクトル量子化コードに基づく差分データ
と、前記参照画像の加算により、原画像の復号化を試み
て、前記加算により、予め設定した上限値、下限値の範
囲外の値となるオーバーフローが発生するか否かを判定
し、 その結果に応じて、復号化時に行うオーバーフローの判
定に伴う例外処理が必要か否かを示す例外判定情報を作
成する処理と、 前記例外判定情報を、前記ベクトル量子化コード、及び
前記参照画像に付加して出力する処理を 有することを特
徴とした符号化方法。 - 【請求項7】 前記参照画像として前記原画像を構成す
る複数画素毎に、該複数画素の平均値を求めて、平均画
像を作成することを特徴とした請求項6記載の符号化方
法。 - 【請求項8】 前記ベクトル量子化処理を行う際、 前記差分データの画素群のデータをベクトルと見なし、
ベクトルが似ているものを同一と見なして、似ているも
のを一つのコードで表し、 そのコードが代表するデータ群をコードブックとして作
成すると共に、 前記コード群をベクトル量子化コードとして作成するこ
とを特徴とした請求項6記載の符号化方法。 - 【請求項9】 符号化データを基に、画像の復号化処理
を行う復号化方法において、 前記符号化データに含まれるベクトル量子化コードか
ら、原画像と、参照画像との差分データを作成し、 前記作成した差分データと、前記符号化データに含まれ
る参照画像の加算により、画像を復号化すると共に、 画像を復号化する際、前記符号化データに含まれる、復
号化時に行うオーバーフローの判定に伴う例外処理が必
要か否かを示す例外判定情報に従って、前記加算によ
り、予め設定した上限値、下限値の範囲外の値となるオ
ーバーフローの判定に伴う例外処理を行うことを特徴と
した復号化方法。 - 【請求項10】 前記参照画像は、複数画素の平均画像
であることを特徴とした請求項9記載の復号化方法。
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JPH0879754A (ja) | 画像符号化装置及び画像復号化装置 |
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