JPH0272720A - ３次元直交変換適応符号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデジタル信号の圧縮伸長に使用される直交変換
適応符号化方式、特に動画における画像の動きに関する
適応処理を行うことのできる３次元直交変換適応符号化
方式 ％式％） デジタル信号の信号処理を行う記録、伝送機器。

その他の各種の機器において、信号をより少ない情報量
で効率的に符号化できるようにした高能率符号化方式と
しては従来から各種方式が提案されている。

画像信号や音声信号等の信号をデジタル化しようとした
場合の基本的な符号化手段としては、各７サンプル値に
対して信号レベルを均等に分割し。

それぞれの範囲に含まれる値を一つの代表値で置き換え
る直線量子化（均等量子化）が使用される。

そして、信号のデジタル化に当り前記のような均等量子
化が使用された場合に、代表点と本来の値との差を判ら
なくするためには、一般に、自然画像については６ビツ
ト（３２階調）から８ビツト（２５６階調）、・音声に
ついては８ビツトから１６ビツト（６５５３６階調）が
必要であるとされているから、画像信号、あるいは音声
信号を前記したような均等量子化によりデジタル化した
信号を伝送、記録しようとすると、各サンプル値に対し
て前記のような多くの情報量を扱うことが必要とされる
ために、前記の画像信号あるいは音声信号をアナログ系
で伝送、記録する場合に使用される装置に比べて規模の
大きな装置が必要となる点が問題になる。

それで、より少ない情報量で信号を符号化するのに、信
号の変化の少ない部分では変化に対して敏感であり、信
号の変化の激しい部分においてはある程度の誤差があっ
ても、それを検知し難いという人間の視覚や聴覚の性質
を利用して、各サンプルあたりの情報量を少なくするよ
うにした各種の高能率符号化方式が従来から提案されて
来ていることは周知のとおりである。

前記した高能率符号化方式の一つの具体例として、符号
化の対象にされている信号をある一定区間のブロックに
分割し、その分割された個々のブロック中の信号の信号
レベルの分布の態様が、それぞれのブロックについて略
々共通化された状態となるように変換（規格化、あるい
は正規化）されるようにしたものを挙げることができる
。

そして、前記の従来方式によれば、符号化の対象にされ
ている信号における信号レベルの変化の大きな部分を含
んでいるブロック内における信号レベルの分布の態様は
ブロック内に広く分布し、また、符号化の対象にされて
いる信号における信号レベルの変化の少ない部分を含ん
でいるブロック内における信号レベルの分布は、一部の
信号レベルに偏っているので信号のない領域が削除され
、結局、符号化の対象にされている信号が圧縮された状
態のものになるから、この従来方式で得られる信号は、
符号化の対象にされている信号を量子化する際における
量子化代表点（階調）の数よりも少ない量子化代表点（
階！５１）で量子化しても、変化の激しい部分について
復号系で逆変換された信号については誤差が大きくなる
が、変化の小さい部分について復号系で逆変換された信
号については誤差が少なくなるので、前記した人間の視
覚や聴覚の性質からみても問題が少ない。

前記のように符号化の対象にされている信号をある一定
区間毎に分割して得るブロックは、信号の種類により、
時間軸上に現われる音声や画像の走査線のように一次元
のブロック、画像を水平方向と垂直方向との双方向から
扱う場合等の２次元のブロック、さらに動画像のように
時間軸方向をも考えた３次元のブロックが考えられる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、動画像によるデジタル画像データの高能率符
号化を行う場合に、従来は時間軸方向に関しての処理を
行っていなかったために画像の動きについての適応処理
ができず、また、直交変換も２次元の直交変換であった
ので効率の高いデータ圧縮が行えなかったので、それの
改善策が求められた。

（問題点を解決するための手段） 本発明はＬ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）
のデジタル画像データを、（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素（ただし
、Ｍ、Ｎは整数）の大きさのブロックに分割して得た複
数のブロックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を
施して得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各
異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなる
Ｌ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）を設定し、前記
した各異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）＠ずつの直交変換係
数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ＝　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）
の内で最も低い次数の（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数より
なるデータ面Ｆｐｏを除く他のデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（
Ｌ−１）に関して、前記したデータ面ＦｐＩ〜ＦＰ（Ｌ
−１）における直流直交変換係数を実質的に除外して得
た実質的な交流直交変換係数の絶対値和から前記した実
質的な交流直交変換係数の平均値を求め、前記の実質的
な交流直交変換係数の平均値により画像の動きを判定し
て、前記した各異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直
交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−
１）と対応するデジタル画像データに対して適応ビット
割当てを行うようにした３次元直交変換適応符号化方式
と、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデ
ジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎ
は整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブロ
ックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得
られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異なる次
数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデ
ータ面Ｆ　ｐｏ”　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）を設定し、前記し
た各異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直交変換係数
よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）の内で
最も低い次数の（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数よりなるデ
ータ面Ｆｐｏを除く他のデータ面Ｆｐｌ〜Ｆρ（Ｌ−１
）に関して、前記したデータ面Ｆｐｌ　−Ｆｐ（Ｌ−ｉ
）における直流直交変換係数を実質的に除外して得た実
質的な交流直交変換係数の絶対値和から前記した実質的
な交流直交変換係数の平均値を求め、前記の実質的な交
流直交変換係数の平均値により画像の動きを判定して、
前記した各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係
数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）と対
応するデジタル画像データに対して適応ビット割当てが
行われるようにするとともに、前記した各異なる次数の
（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデータ
面において最も低い次数の（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数
よりなるデータ面Ｆｐｏについて、それの直流直交変換
係数を除外して得た交流直交変換係数の絶対値和を求め
て、前記の交流直交変換係数の絶対値和により画像の精
細度を判定して、前記した各異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ
）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデータ面と対応
するデジタル画像データに対する適応ビット割当てが行
われるようにした３次元直交変換適応符号化方式、及び
、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデジ
タル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎは
整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブロッ
クにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得ら
れる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の多異なる次数
の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個の
データ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）を設定し、前記した多
異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直交変換係数より
なるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）におけるそ
れぞれの面毎に、それぞれの直流直交変換係数を実質的
に除外して得た実質的な交流直交変換係数の絶対値和を
求め、前記した多異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交
変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆ　ｐｏ　−Ｆ　ｐ（
Ｌ−１）毎に個々に求められた実質的な交流直交変換係
数の絶対値和を要素としているベクトルＦを形成し、予
め定めた画像の動きの態様と対応して正規化された複数
個の基準のベクトルＶｏ、Ｖｌ・・・と、前記したベク
トルＦとの内積値ＩＰを順次に求め、前記のようにして
求められた複数個の内積値の内で最大の内積値を生じさ
せた基準ベクトルに対して予め定められていたビット数
を前記したベクトルＦと対応しているデジタル画像デー
タに割当てるようにした３次元直交変換適応符号化方式
、ならびにＬ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数
）のデジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、
Ｍ、Ｎは整数）の大きさのブロックに分割して得た複数
のブロックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施
して得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の多異
なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ
個のデータ面Ｆ　ｐｏ”　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）を設定し、
前記した多異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係
数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）にお
けるそれぞれの面毎に、それぞれの直流直交変換係数を
実質的に除外して得た実質的な交流直交変換係数の絶対
値和を求め、前記の多異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの
直交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆ　ｐｏ＝　Ｆ　
ｐ（Ｌ−１）毎に個々に求められた実質的な交流直交変
換係数の絶対値和を要素としているベクトルＦを形成し
、予め定めた画像の動きの態様と対応して正規化された
複数個の基準のベクトルＶｏ、Ｖｌ・・・と、前記した
ベクトルＦとの内積値ＩＰを順次に求め、前記のように
して求められた複数個の内積値の内で最大の内積値を生
じさせた基準ベクトルと対応して予め定められていたビ
ット数を対応するデジタル画像データに割当てるように
するとともに、前記の最大の内積値を求めるのに使用さ
れたデジタル画像データの属する画像群に関して前記し
た最大の内積値によるヒストグラムを作成して、前記し
たヒストグラムによって求めた前記した最大の内積値の
累積頻度を、予め定められた個数の閾値を用いて前記し
た最大の内積値を画像の精細度に関してクラス分けして
、前、記の各クラスに属する最大の内積値とそれぞれ対
応するデジタル画像データに対して前記した各クラス毎
にそれぞれ予め定められたビット数を割当てるようにし
た３次元直交変換適応符号化方式を提供するものである
。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の３次元直交変換適応
符号化方式の具体的な内容を詳細に説明する。第１図及
び第５図は本発明の３次元直交変換適応符号化方式の実
施例のブロック図であり、第２図乃至第４図及び第６図
乃至第８図は本発明の３次元直交変換適応符号化方式の
構成原理及び動作原理などの説明に使用される図である
。

第１図及び第５図において１は画像メモリであり、この
画像メモリ１としては３次元直交変換適応符号化が施さ
れるべき複数枚（以下、Ｌ枚（Ｌは２以上の正の整数）
とする）の画像と対応しているデジタル画像データが記
憶できるものが使用される。

画像メモリ１はそれに入力として供給された時間軸上で
連続しているＬ枚の画像に対応しているデジタル画像デ
ータを記憶する。前記した画像゛、メモリ１に記憶され
ているＬ枚の画像に対応するアジタル画像データは、画
像の切出し回路２において（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ
、Ｎは整数）の大きさのブロックとして切出されて３次
元の直交変換回路３に供給されるが、前記した画像の切
出し回路２における画像の切出しの態様の１例を第２図
を参照して説明すると次のとおりである。

第２図は時間軸を上で連続するＬ枚の画像Ｐ１゜Ｐ２．
・・・Ｐ　（Ｌ−１）と対応しているデジタル画像デー
タが、それぞれ（Ｍ×Ｎ）画素（ただし９Ｍ、Ｎは整数
）の大きさのブロックに分割されている状態を示してお
り、第２図中において＃１．＄２・・・＃９はそれぞれ
前記した（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素のブロックである（なお、
第２図中では図示説明の簡略化のために各１枚の画像と
対応しているデジタル画像データは、それぞれ９個ずつ
のブロックに分割されているものとして例示している）
。

画像の切出し回路２で行われるＬ枚の画像と対応してい
るデジタル画像信号の切出しは、例えば第２図に示され
ている各画像Ｐ１〜Ｐ（Ｌ−１）における＃１〜＃９の
各ブロックにおけるデジタル画像データについて、１枚
目の画像Ｐ１の＃１のデジモル画像データ→２枚目の画
像Ｐ２の＃１のデジタル画像データ→３枚目の画像Ｐ３
の＃１のデジタル画像データ→・・・　・・・→（Ｌ−
１）枚目の画像Ｐ　（Ｌ−１）の＃１のデジモル画像デ
ータ→１枚目の画像Ｐ１の＃２のデジモル画像データ→
２枚目の画像Ｐ２の＃２のデジタル画像データ→３枚目
の画像Ｐ３の＃２のデジタル画像データ→・・・　・・
・→（Ｌ−１）枚目の画像Ｐ　（Ｌ−１）の＃２のデジ
モル画像データ→１枚目の画像ＰＬの＃３のデジモル画
像データ→２枚目の画像Ｐ２の＃３のデジタル画像デー
タ→３枚目の画像Ｐ３の＃３のデジタル画像データ→・
・・　・・・→（Ｌ−１）枚目の画像ｐ　（ｔ、−ｔ）
の＃３のデジモル画像データ→１枚目の画像Ｐ１の＃４
のデジモル画像データ→２枚目の画像Ｐ２の＃４のデジ
タル画像データ→３枚目の両像Ｐ３の＃４のデジタル画
像データ→・・・　・・・→（Ｌ−１）枚目の画像Ｐ（
Ｌ−１）の＃４のデジモル画像データ→以下同様にして
順次のブロックの切出しが行われて行き　→１１枚目画
像Ｐ１の＃９のデジモル画像データ→２枚目の画像Ｐ２
の＃９のデジタル画像データ→３枚目の画像Ｐ３の＃９
のデジタル画像データ→・・・　・・・→（Ｌ−１）枚
目の画像Ｐ　（Ｌ−１）の＃９のデジタル画像データ、
というような切出しの態様によって（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素
のブロックの切出しが行われる。

画像の切出し回路２において前記のようにして切出され
たデジタル画像データは、３次元直交変換回Ｎ３におい
てＬ枚の画像ＰＩ−Ｐ（Ｌ−１）においてそれぞれ対応
する位置のブロック群（第２図中で同一の番号が付され
ているブロック）毎に直交変換が行われることにより、
３次元直交変換回路３からは前記したＬ枚の画像Ｐ１〜
Ｐ　（Ｌ−１）におけるそれぞれ対応する位置のブロッ
ク群毎に（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数が出力される
。

そして、前記したＬ枚の画像Ｐ１〜Ｐ　（Ｌ−１）にお
けるそれぞれ対応する位置のブロック群毎に得られた（
Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数は、第４図に示されてい
るようにそれぞれ（Ｍ×Ｎ）個の同一の次数の直交変換
係数毎に、それぞれ別の直交変換係数面Ｆｐｏ、　Ｆｐ
ｌ・・・Ｆｐ（Ｌ−１）上に低次から高次に配列されて
いる状態のものとしてＬ枚の画像メモリ７に記憶させろ
とともに、所要の直交変換係数が動き判定部４と精細度
判定部５とに供給される２なお、前記の第４図に示した
Ｌ枚の直交変換係数面Ｆｐｏ、　Ｆｐｌ−Ｆｐ（Ｌ−ｔ
）において、各直交変換係数面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）
におけるそれぞれの左上隅の部分には直流成分に対応す
る直交変換係数ＤＣｏ、　Ｄ　Ｃ１，Ｄ　Ｃ２−Ｄ　Ｃ
（Ｌ−１）が配置されている。

第４図においては図中のスペースの関係から最低次の直
交変換係数面Ｆｐｏだけに低次→高次の表示を行ってい
るが、第４図中に示されている最低次の直交変換係数面
Ｆｐｏ以外の直交変換係数面Ｆ２１〜ＦＰ（Ｌ−１）に
ついても、各直交変換係数は前記した最低次の直交変換
係数面Ｆｐｏの場合と同様な低次→高次の表示に従うよ
うに配列されているのである。

さて、前記した第４図に示されているＬ枚の直交変換係
数面Ｆｐｏ、　Ｆｐｌ・・・Ｆｐ（Ｌ−１）における直
交変換係数のエネルギー分布の態様は、３次元直交変換
の対象にされた原画像の精細度の高低及び原画像の画像
の動きの大小などに応じて、それぞれ異なったものにな
る。

第３図の（ａ）〜（ｄ）は、３次元直交変換の対象にさ
れた原画像の精細度の高低及び原画像の画像の動きの大
小などに応じて、前記した第４図によって示されている
直交変換係数面Ｆｐｏ＝　Ｆｐ（Ｌ−１）の内の特定な
次数の直交変換係数面における直交変換係数のエネルギ
の分布がどのように変化するものかを例示した図であり
、第３図の（ａ）は３次元直交変換の対象にされたＬ枚
の原画像の精細度が高く、かつ、原画像の画像の動きが
大きかった場合に大きなエネルギ分布を示す直交変換係
数の存在領域を斜線の領域で示しており、また、第３図
の（ｂ）は３次元直交変換の対象にされたＬ枚の原画像
の精細度が高く、かつ、原画像の画像の動きが小さかっ
た場合に大きなエネルギ分布を示す直交変換係数の存在
領域を斜線の領域で示しており、さらに第３図の（ｃ）
は３次元直交変換の対象にされたＬ枚の原画像の精細度
が低く、かつ、［５画像の画像の動きが大きかった場合
に大きなエネルギ分布を示す直交変換係数の存在領域を
斜線の領域で示しており、さらにまた、第３図の（ｄ）
は３次元直交変換の対象にされたＬ枚の原画像の精細度
が低く、かつ、原画像の画像の動きが小さかった場合に
大きなエネルギ分布を示す直交変換係数の存在領域を斜
線の領域で示している。

さて、前記した第４図に示されている直交変換係数面Ｆ
ｐｏにおける直交変換係数は、既述のように時間軸上で
連続しているＬ枚の画像の時間方向の平均の直交変換係
数であって、それは画像の精細度の情報を含んでいるも
のであり、また、前記した第４図に示されている直交変
換係数面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）における直交変換係数
は、各次数に対応する時間方向の変化の直交変換係数で
あって、それは画像の動きの情報を含んでいるものであ
る。

そこで、本発明の３次元直交変換適応符号化方式は、前
記した第４図に示されている直交変換係数面Ｆｐｏ”　
Ｆｐ（Ｌ−１）における直交変換係数から得られる画像
の動きの情報と画像の精細度の情報とを利用して、適応
的に量子化のためのビット割当てが行われるようにする
ことにより高能率符号化が達成できるようにしたもので
あるが、次に本発明の３次元直交変換適応符号化方式に
おいて動き判定部４と精細度判定部５との構成態様を互
に異にしている第１図示の実施例と第５図示の実施例と
の２つの実施例、すなわち、（１）３次元直交変換回路
３から出力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数によ
り形成される第４図示のＬ枚の直交変換係数面Ｆｐｏ、
　Ｆｐｌ・・・Ｆｐ（Ｌ−１）において、既述のように
時間軸上で連続しているＬ枚の画像の時間方向の平均の
直交変換係数よりなる直交変換係数面Ｆｐｏにおける直
交変換係数を精細度判定部５に供給し、また、３次元直
交変換回路３から出力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変
換係数により形成される第４図示のＬ枚の直交変換係数
面Ｆｐｏ、　Ｆｐｌ・・・Ｆｐ（Ｌ−１）における画像
の動きの情報を含んでいる直交変換係数面Ｆｐ１〜Ｆｐ
（Ｌ〜ＦＰ（Ｌ−１）における直交変換係数を動き判定
部４に供給して、精細度の判定情報と動きの判定情報と
が発生できるようにした動き判定部４と精細度判定部５
を備えている第１図示の実施例と、（２）３次元直交変
換回路３から出力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係
数により形成される第４図示のＬ枚の直交変換係数面Ｆ
ｐｏ。

Ｆｐｌ・・・Ｆｐ（Ｌ−１）の直交変換係数に基づいて
動きの判定情報と精細度の判定情報とが発生できるよう
にした動き判定部４と精細度判定部５を備えている第５
図示の実施例とについて順次に説明する。

まず、第１図に示されている実施例において、３次元直
交変換回路３から出力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変
換係数により形成される第４図示のＬ枚の直交変換係数
面Ｆｐｏ、　Ｆｐｌ−Ｆｐ（Ｌ−１）の内の直交変換係
数面Ｆｐｏにおける（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数が精細
度判定部５に供給されると、精細度判定部５では直交変
換係数面Ｆｐｏにおける（Ｍ×Ｎ　）個の直交変換係数
の内で直流成分に対応する直交変換係数ＤＣｏを除外し
た（（Ｍ×Ｎ）−１）個の直交変換係数の絶体値和を作
り、その絶体値和を予め設定した所定個数の閾値（以下
の説明例では閾値を２個として説明を行っている）と比
較して精細度のクラス分けを行うようにしている。

前記の点を具体的に説明する。今、精細度判定部５で直
交変換係数面Ｆｐｏにおける（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係
数の内で直流成分に対応する直交変換係数ＤＣｏを除外
した（（Ｍ　ｘ　Ｎ）　−１）個の直交変換係数の絶体
値和をＡ　ｏａｃとし、予め設定しである閾値をＳＨｏ
、５ＨＩ（ただしＳ　Ｈｏ　＜Ｓ　Ｈｌ）として、前記
した直交変換係数の絶体値和Ａｏａｃを２つの閾値ＳＨ
ｏ、ＳＨＩと比較し、（ａ）直交変換係数の絶体値和Ａ
　ｏａｃが閾値ＳＨｏに対して５Ｈｏ）Ａｏａｃの状態
のときには画像の精細度が最も低い領域ＣＬｏ（第７図
参照）に属すると判定して、それに対応する判定出力を
クラス判定部６に供給する。（ｂ）直交変換係数の絶体
値和Ａｏａｃと２つの閾値ＳＨｏ、ＳＨＩとの関係が、
ＳＨｏ≦Ａｏａｃ＜ＳＨｌの状態のときには画像の精細
度が中間の領域ＣＬ１．（第７図参照）に属すると判定
し１、それに対応する判定出力をクラス判定部６に供給
する。

（Ｃ）直交変換係数の絶体値和Ａｏａｃと２つの閾値Ｓ
　Ｈｏ、　Ｓ　Ｈ１との関係が、ＳＨＩ≦Ａｏａｃの状
態のときには画像の精細度が高い領域ＣＬ２（第７図参
照）に属すると判定して、それに対応する判定出力をク
ラス判定部６に供給する。

というような精細度に関してのクラス分けを行って、ク
ラス判定部６に対して精細度の判定情報を供給する。

次に３次元直交変換回路３から出力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ
）個の直交変換係数により形成される第４図示のＬ枚の
直交変換係数面Ｆｐｏ、　Ｆｐｌ・・・ＦＰ（１、−１
）の内の直交変換係数面Ｆｐｏを除く他のすべての直交
変換係数面Ｆｐｌ〜ＦＰ（Ｌ−１）におけるそれぞれ（
Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数が動き判定部４に供給される
と、動き判定部４では直交変換係数面Ｆ　ｐｌ＝　Ｆ　
ｐ（Ｌ−１，）におけるそれぞれ（Ｍ×Ｎ）個の直交変
換係数の内で直流成分に対応する直交変換係数ｏｃｉ、
ＤＣ２・・・Ｄ　Ｃ（Ｌ−１）の全部または一部を除外
した直交変換係数の絶体値和Ａｌａｃ、すなわち、直流
直交変換係数を実質的に除外して得た実質的な交流直交
変換係数の絶対値和Ａｌａｃを求め。

次いで、前記した実質的な交流直交変換係数の絶対値和
Ａｌａｃを（Ｌ−１）で除して実質的な交流直交変換係
数の平均値ＭＦを求めて、この実質的な交流直交変換係
数の平均値を動き判定情報としてクラス判定部６に供給
する。

なお、前記したＬ枚の直交変換係数面Ｆｐｏ、　ＦＰｌ
・・・Ｆｐ（Ｌ−１）の内の直交変換係数面Ｆｐｏを除
く他のすべての直交変換係数面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）
におけるそれぞれ（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数が動き判
定部４に供給されたときに動き判定部４で発生させるべ
き動き判定情報は、直交変換係数面Ｆρ１〜Ｆｐ（Ｌ−
１）におけるそれぞれ（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数の内
で直流成分に対応する直交変換係数ＤＣ１゜ＤＣ２・・
・Ｄ　Ｃ（Ｌ−１）の全部を除外した直交変換係数の絶
体値和Ａ　ｌａｃを（Ｌ−１）で除して得るようにする
ことが最も妥当なのであるが、高次の直交変換係数面に
おける直流成分と対応している直交変換係数のエネルギ
ーが小さな場合には、その小さなエネルギを有する直流
直交変換係数を除外しなくても、求められた動き判定情
報には大きな影響が生じない。

それで、最終的に得られる動き判定情報の内容に対して
大きな影響が生じない範囲において、直交変換係数面Ｆ
ｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）におけるそれぞれ（Ｍ　Ｘ　Ｎ）
個の直交変換係数の内で、直流成分に対応する直交変換
係数ＤＣＩ、ＤＣ２・・・Ｄ　Ｃ（Ｌ−１）の１部のエ
ネルギの小さな直流直交変換係数が除外されない状態で
直交変換係数の絶体値和Ａｌａｃを求めて、それに基づ
いて交流直交変換係数の平均値を求め、それが動き判定
情報として使用されてもよいのであり、本明細書中では
前記のように、それを除外しなくても最終的に得られる
動き判定情報の内容に対して大きな影響が生じないよう
な小さなエネルギの直流直交変換係数が残されている状
態における直交変換係数の絶体値和Ａｌａｃをも含めて
、直流直交変換係数を実質的に除外して得た実質的な交
流直交変換係数の絶対値和Ａｌａｃ、というように表現
しているのである。

前記のようにして精細度判定部５からの精細度判定情報
と、動き判定部４からの動き判定情報とが供給されたク
ラス判定部６では、前記した精細度判定情報と、動き判
定情報とに基づいて量子化の際の割当ビット数の決定を
行うが、それは例えば次のようにして行われる。

まず、画像の精細度の判定結果から精細度が低い領域Ｃ
Ｌｏに属するものと判定されたデジタル画像データに対
する割当てビット数は少ないので、この精細度が低い領
域ＣＬｏに属しているデジタル画像データに対する動き
適応によるビット割当ては、予め定められた１つの閾値
に対して、動き判定情報となされた実質的な交流直交変
換係数の平均値ＭＦの値が大きいか小さいかによって、
第第７図中の領域ＣＬｏｏと領域ＣＬＯＩとの２つの領
域の何れかに属するようにクラス分けされるが、前記し
た領域ＣＬｏｏに属するデジタル画像データには、領域
ＣＬｏｌに属するデジタル画像データにに対するよりも
多いビット数が割当てられるものであることはいうまで
もない。

次に、第７図中における領域ＣＬＩ、ＣＬ２に属してい
るデジタル画像データ、すなわち、精細度が高い方の領
域ＣＬＩ、ＣＬ２に属しているデジタル画像データに対
しては多いビット数が割当てられていて、ビットレート
に対する影響が大きいために１次のようにしてビット割
当てを行う。

すなわち、第７図中における領域ＣＬＩに属しているデ
ジタル画像データと、領域ＣＬ２に属しているデジタル
画像データとについては、前記したそれぞれの領域に属
するデジタル画像データ毎に、第６図の（ａ）、（ｂ）
に示されているように動き判定情報となされた実質的な
交流直交変換係数の平均値ＭＦの値に関するヒストグラ
ムを作成し、前記したヒストグラムによって求めた実質
的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数
を予め定められた個数の閾値を用いて前記した平均値Ｍ
Ｆをクラス分けし、前記の各クラスに属する実質的な交
流直交変換係数の平均値と対応するデジタル画像データ
に対してそれぞれ予め定められたビット数を割当てるよ
うにするのである。

第７図中における領域ＣＬＩに属しているデジタル画像
データに関するクラス分けと、領域ＣＬ２に属している
デジタル画像データに関するクラス分けとの例を示す第
６図においては１判定情報となされた実質的な交流直交
変換係数の平均値ＭＦの値に関するヒストグラムを作成
し、前記したヒストグラムによって求めた実質的な交流
直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数が５０％
以下の領域と、ヒストグラムによって求めた実質的な交
流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数が５０
％〜７５％の範囲の領域と、ヒストグラムによって求め
た実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積
頻度数が７５％以上の領域との３つの領域にクラス分け
されている。

第６図の（ａ）において、ＣＬＩＯは既述のように領域
ＣＬ１に属しているデジタル画像データについて判定情
報となされた実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの
値に関して作成したヒストグラムによって求めた実質的
な交流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数が
５０％以下の領域を示しており、また、ＣＬＩＩは領域
ＣＬＩに属しているデジタル画像データについて判定情
報となされた実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの
値に関して作成したヒストグラムによって求めた実質的
な交流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数が
５０％〜７５％の範囲の領域を示しており、さらに、Ｃ
Ｌ１２は領域ＣＬｌに属しているデジタル画像データに
ついて判定情報となされた実質的な交流直交変換係数の
平均値ＭＦの値に関して作成したヒストグラムによって
求めた実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の
累積頻度数が７５％以上の領域を示している。

また、第６図の（ｂ）において、Ｃｕ２Ｏは領域ＣＬ２
に属しているデジタル画像データについて判定情報とな
された実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの値に関
して作成したヒストグラムをこよって求めた実質的な交
流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数が５０
％以下の領域を示しており、また、ＣＬ２１は領域ＣＬ
２に属しているデジタル画像データについて判定情報と
なされた実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの値に
関して作成したヒストグラムによって求めた実質的な交
流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積頻度数が５０
％〜７５％の範囲の領域を示しており、さらに、ＣＬ２
２は領域ＣＬ２に属しているデジタル画像データについ
て判定情報となされた実質的な交流直交変換係数の平均
値ＭＦの値に関して作成したヒストグラムによって求め
た実質的な交流直交変換係数の平均値ＭＦの個数の累積
頻度数が７５％以上の領域を示している。

前記のように動き量に対してクラス分けされた第７図中
における領域ＣＬＩに属しているデジタル画像データと
、領域ＣＬ２に属しているデジタル画像データとに対し
ては、第７図に示されているように動きと対応して設け
られた各領域ＣＬＩＯ。

ＣＬＩＩ、ＣＬ１２．ＣＬ２０．ＣＬ２１．ＣＬ２２毎
にそれぞれ設定されたビット数が割当てられるようにな
されているのであり、各領域のデジタル画像データに割
当てられるべきビット数は、第７図における左右方向に
ついては右側の方が左側よりも多く、また、上下方向に
ついては上の方が下側よりも多い。

クラス判定部６では動き判定部４と精細度判定部５とか
ら供給された動き判定情報と精細度判定情報とによって
、高能率符号化の対象にされているデジタル画像データ
を、動き量と精細度とに対応したビット数で量子化でき
るようにするためのビット割当て情報を適応量子化器９
に供給するとともに、復号系に対してクラス情報を伝送
する。

これまで第１図を参照して行って来た動き判定部４と精
細度判定部５との説明は、３次元直交変換回路３から出
力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数により形成さ
れる第４図示のＬ枚の直交変換係数面ＦＰＯｖ　Ｆｐｌ
・・・Ｆｐ（Ｌ−１）において、既述のように時間軸上
で連続しているＬ枚の画像の時間方向の平均の直交変換
係数よりなる直交変換係数面Ｆｐｏにおける直交変換係
数を精細度判定部５に供給し、また、３次元直交変換回
路３から出力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数に
より形成される第４図示のＬ枚の直交変換係数面Ｆｐｏ
、　Ｆｐｌ・・・Ｆｐ（Ｌ−１）における画像の動きの
情報を含んでいる直交変換係数面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１
）における直交変換係数を動き判定部４に供給して、精
細度の判定情報と動きの判定情報とが発生されるよ・う
にした場合のものであったが１次に、３次元直交変換回
路３から出力された（ＬｘＭｘＮ）ＩＩＮの直交変換係
数により形成される第４図示のＬ枚の直交変換係数面Ｆ
ｐｏ、　Ｆｐｌ・・−Ｆ　ｐ（Ｌ−１）における直交変
換係数に基づいて動きの判定情報と精細度の判定情報と
を発生させるような構成の動き判定部４と精細度判定部
５とを備えている第５ｖＲ示の実施例について説明する
。

第５図において３次元直交変換回路３から出力された（
Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数により形成される第４図
示のＬ枚の直交変換係数面Ｆｐｏ、ＦＰ１・・・Ｆｐ（
Ｌ−１）における直交変換係数はベクトル形成部１０に
供給される。

前記したベクトル形成部１０では、第４図に示されてい
る各直交変換係数面Ｆ　ｐｏ−Ｆ　ｐ（Ｌ−１）におけ
る直交変換係数から、それぞれの直流成分の直交変換係
数ＤＣｏ、ＤＣＩ、ＤＣ２，・”ＤＣｐ（Ｌ−１）を除
去した状態の直交変換係数（交流直交変換係数）につい
ての絶対値和を各直交変換係数面ＦｐＯ−Ｆｐ（Ｌ−１
）毎に求め、その求められた各直交変換係数面Ｆｐｏ　
−Ｆｐ（Ｌ−１）毎の交流直交変換係数の絶対値和を要
素とするベクトルＦを形成する。

すなわち、ベクトル形成部１０では、第４図中に示され
ている各直交変換係数面Ｆｐｏ＝　Ｆｐ（Ｌ−１）の内
で最低の次数の直交変換係数面Ｆｐｏについては、この
直交変換係数面Ｆｐｏの直交変換係数の内で直流直交変
換係数ＤＣｏを除いた直交変換係数（交流直交変換係数
）の絶対値和Ｆｐｏ’を求め、また、直交変換係数面Ｆ
ｐｌについてはこの直交変換係数面Ｆｐｌの直交変換係
数の内で直流直交変換係数ＤＣ１を除いた直交変換係数
（交流直交変換係数）の絶対値和Ｆ　Ｐｉ’を求め、と
いうようにして、第４図中に示されている各直交変換係
数面１”ｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）のすべてについて、各直
交変換係数面Ｆｐｏ”　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）毎の交流直交
変換係数の絶対値和Ｆｐｏ’、Ｆｐｌ’、Ｆｐ２’−４
’ｐ（Ｌ−１）’を求めて、前記した各直交変換係数面
Ｆ　ｐｏ”　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）毎の交流直交変換係数の
絶対値和Ｆ　ＰＯ’　ｐ　Ｆ　Ｐ”　ｐ　Ｆ　ＰＺ’　
・・・Ｆ　ｐ（Ｌ−１）’を要素とするベクトルＦ、 Ｆ　＝（Ｆｐｏ’ｐ　Ｆｐｌ’ｅ　Ｆｐ２’、−・・Ｆ
ｐ（Ｌ−１）’）を形成し、そのベクトルＦを最大内積
演算部１１に与える。

前記の最大内積演算部１１では、前記したベクトル形成
部１０で形成されたベクトルＦと、基準ベクトル設定部
１２から与えられる基準ベクトルＶｌ、　Ｖ２・・・と
の内積の演算を行い、最大の内積値識別信号を動き判定
部４に供給する。

前記した基準ベクトル設定部１２に設定されている基準
ベクトルＶｌ、Ｖ２・・・は、例えば、各種の画像内容
や各種の動きの態様を示す多くの動画から標準とされる
ものを選定し、それらの標準とされた動画についてそれ
ぞれ求められた直交変換係数に関し、第４図によって示
されている直交変換係数面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）のよ
うな特定な次数の直交変換係数面毎に直交変換係数のエ
ネルギの分布がどのような比としてそれぞれ示されるの
かの数値を求めてそれをベクトルの要素としたベクトル
であり、前記した基準ベクトルＶＬ、　Ｖ２・・・はそ
れらの要素の比が動き量に対応している。そして、標準
とされたそれぞれ異なる動画像に対応して作成されたそ
れぞれの基準ベクトルＶｌ、　Ｖ２・・・は正規化され
ている。

前記した最大内積演算部１１では、ベクトル形成部１０
で形成されたベクトルＦ、すなわち、各直交変換係数面
Ｆｐｏ＝　Ｆｐ（Ｌ−１）毎の交流直交変換係数の絶対
値和Ｆｐｏ’、　Ｆｐｌ’、　Ｆｐ２’−Ｆｐ（Ｌ−１
）’を要素とするベクトルＦ。

Ｆ　＝（Ｆｐｏ’、　Ｆｐｌ’、　Ｆｐ２’、−Ｆｐ（
１−−１）’）と、基準ベクトル設定部１２がら供給さ
れた基準ベクトルＶｌ、Ｖ２・・・どの間で、それぞれ
の内積値ＩＰを演算して、内積値とその内積値とを生じ
させた基準ベクトルの識別信号とを動き判定部４及び精
細度判定部５とに供給する。

動き判定部４では最大内積演算部１１がら供給さ為た内
積値の内で最大の内積値を生じさせた基準ベクトルと対
応する識別信号を動き判定情報としてクラス判定部６に
与える。

また、精細度判定部５では最大内積演算部１１から供給
された内積値の内で最大の内積値に関するヒストグラム
を作成し、前記したヒストグラムによって求めた最大の
内積値の個数の累Ｍ頻度数が予め定められた範囲（例え
ば２５％以下）の領域と、ヒストグラムによって求めた
最大の内積値の個数の累積頻度数が予め定められた範囲
（例えば２５％〜５０％の範ＩＩ）の領域と、ヒストグ
ラムによって求めた最大の内積値の個数の累積頻度数が
予め定められた範囲（例えば５０％〜７５％のｌｌ１Ｈ
）の領域と、ヒストグラムによって求めた最大の内積値
の個数の累積頻度数が予め定められた［［［（例えば７
５％以上）の領域との４つの領域（第８図中における横
軸方向に示されているＢｏ。

Ｂｌ、Ｂ３で示されている領域）に分ける精細度判定情
報をクラス判定部６に供給する。

クラス判定部６では動き判定部４と精細度判定部５とか
ら供給された動き判定情報とＭｍ度判定情報とによって
、高能率符号化の対象にされているデジタル画像データ
を、動き量と精細度とに対応したビット数で量子化でき
るようにするためのビット割当て情報を適応量子化器９
に供給するとともに、復号系に対してクラス情報を伝送
する。

第８Ｗｉは図示の簡略化のために基準ベクトルを４個と
し、それに応じて動き判定情報の種類も４種類の場合に
ついてのクラス分けを説明するための図であり、第８図
において縦軸方向に示されているＡ　ｏ　、　ＡＩ、Ａ
２．　Ａ３は、それぞれ動き判定部４からクラス判定部
６に供給される動き判定情報であり、また、Ｂ　ｏ　、
　Ｂｌ、Ｂ２．　Ｂ３は精細度の判定情報を示している
。

第８図中においてＺｏｏ、　Ｚｌｏ、　Ｚ２ｏ−Ｚ１３
．　Ｚ２３などで示されている各領域に属するデジタル
画像データに割当てられるべきビット数は、第８図にお
ける左右方向については右側の方が左側よりも多く、ま
た、上下方向については上の方が下側よりも多い。

前記した第１図及び第５図に示されている各実施例にお
いて、前記したようにクラス判定部６がら動き量と精細
度とに対応したビット数で、デジタル画像データに対す
る量子化動作を行うことができるようにするためのビッ
ト割当て情報がクラス判定部６から供給されている適応
量子化器９では、前記した３次元直交変換回路３から出
力された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数が記憶されて
いる画像メモリ７から直交変換係数の切出し回路８によ
って切出された（Ｌ×Ｍ×Ｎ）のブロックに対して、そ
れぞれ適応的に割当てられてビット数で量子化を行い、
出力された量子化情報を伝送する。

また、復号系に対してはクラス判定部６からクラス情報
が伝送される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の３次元直交変換適応符号化方式は。

Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデジタ
ル画像データを、（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素（ただし、Ｍ。

Ｎは整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブ
ロックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して
得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の６異なる
次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個の
データ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ〜１）を設定し、前記した６
異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなる
Ｌ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）の内で最も低い
次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個の直交変換係数よりなるデータ
面Ｆｐｏを除く他のデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）に
関して、前記したデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）にお
ける直流直交変換係数を実質的に除外して得た実質的な
交流直交変換係数の絶対値和から前記した実質的な交流
直交変換係数の平均値を求め、前記の実質的な交流直交
変換係数の平均値により画像の動きを判定して、前記し
た６異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数より
なるＬ個のデータ面Ｆ　ｐｏ＝　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）と対
応するデジタル画像データに対して適応ビット割当てを
行うようにした３次元直交変換適応符号化方式と、Ｌ枚
の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデジタル画
像データを、（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素（ただし、　Ｍ、Ｎは
整数）の大きさのブロックに分割しで得た複数のブロッ
クにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得ら
れる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の６異なる次数
の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなルＬｌｌ
ｉ（７）チー’）ＮＦｐｏ−Ｆｐ（Ｌ−ｉ）ヲ設定し、
前記した６異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直交変
換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）
の内で最も低い次数の（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数より
なるデータ面Ｆｐｏを除く他のデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（
Ｌ−１）に関して、前記したデータ面ＦＰ１〜Ｆｐ（Ｌ
〜１）における直流直交変換係数を実質的に除外して得
た実質的な交流直交変換係数の絶・対位相から前記した
実質的な交流直交変換係数の平均値を求め、前記の実質
的な交流直交変換係数の平均値により画像の動きを判定
して、前記した６異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交
変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１
）と対応するデジタル画像データに対して適応ビット割
当てが行われるようにするとともに、前記した６異なる
次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個の
データ面において最も低い次数の（Ｍ×Ｎ）個の直交変
換係数よりなるデータ面Ｆｐｏについて、それの直流直
交変換係数を除外して得た交流直交変換係数の絶対値和
を求めて、前記の交流直交変換係数の絶対値和シコより
画像の精細度を判定しで、前記した６異なる次数の（Ｍ
×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデータ面と
対応するデジタル画像データに対する適応ビット割当て
が行われるようにした３次元直交変換適応符号化方式、
及び、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）の
デジタル画像データを、（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素（ただし、
Ｍ、Ｎは整数）の大きさのブロックに分割して得た複数
のブロックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施
して得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）ａの直交変換係数中の６異
なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ
個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）を設定し、前記し
た６異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数より
なるＬ個のデータ面Ｆｐｏ＝　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）におけ
るそれぞれの面毎に、それぞれの直流直交変換係数を実
質的に除外して得た実質的な交流直交変換係数の絶対値
和を求め、前記した６異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの
直交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆ　ｐｏ−Ｆ　ｐ
（Ｌ−１）毎に個々に求められた実質的な交流直交変換
係数の絶対値和を要素としているベクトルＦを形成し、
予め定めた画像の動きの態様と対応して正規化された複
数個の基準のベクトルＶｏ、Ｖｌ・・・と、前記したベ
クトルＦとの内積値ＩＰを順次に求め、前記のようにし
て求められた複数個の内積値の内で最大の内積値を生じ
させた基準ベクトルに対して予め定められていたビット
数を前記したベクトルＦと対応しているデジタル画像デ
ータに割当てるようにした３次元直交変換適応符号化方
式、ならびにＬ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整
数）のデジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし
、Ｍ。

Ｎは整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブ
ロックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して
得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異なる
次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個の
データ面Ｆ　ｐｏ”　Ｆ　ｐ（Ｌ−１）を設定し、前記
した各異なる次数の（Ｍ　Ｘ　Ｎ）個ずつの直交変換係
数よりなるＬ個のデータ面ＦＰＯ〜Ｆｐ（Ｌ−１）にお
けるそれぞれの面毎に、それぞれの直流直交変換係数を
実質的に除外して得た実質的な交流直交変換係数の絶対
値和を求め、前記の各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの
直交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ”　Ｆｐ（
Ｌ−１）毎に個々に求められた実質的な交流直交変換係
数の絶対値和を要素としているベクトルＦを形成し、予
め定めた画像の動きの態様と対応して正規化された複数
個の基準のベクトルＶｏ、Ｖｌ・・・と、前記したベク
トルＦとの内積値ＩＰを順次に求め、前記のようにして
求められた複数個の内積値の内で最大の内積値を生じさ
せた基準ベクトルと対応して予め定められていたビット
数を対応するデジタル画像データに割当てるようにする
とともに、前記の最大の内積値を求めるのに使用された
デジタル画像データの属する画像群に関して前記した最
大の内積値によるヒストグラムを作成して、前記したヒ
ストグラムによって求めた前記した最大の内積値の累積
頻度を、予め定められた個数の閾値を用いて前記した最
大の内積値を画像の精細度に関してクラス分けして、前
記の各クラスに属する最大の内積値とそれぞれ対応する
デジタル画像データに対して前記した各クラス毎にそれ
ぞれ予め定められたビット数を割当てるようにした３次
元直交変換適応符号化方式であって、この本発明の３次
元直交変換適応符号化方式では時間方向での信号処廟を
行って画像の動きについての適応処理により量子化のビ
ット数を適応的に変化して高能率量子化を良好に行うこ
とができるのであり、この本発明の３部、１１・・・最
大内積演算部、１２・・・基準ベクトル設定部。

特許出願人　　日本ビクター株式会社

【図面の簡単な説明】

第１図及び第５図は本発明の３次元直交変換適応符号化
方式の実施例のブロック図であり、第２図乃至第４図及
び第６図乃至第８図は本発明の３次元直交変換適応符号
化方式の構成原理及び動作原理などの説明に使用される
図である。 １．７・・・画像メモリ、２・・・画像の切出し回路、
３・・・３次元直交変換回路、４・・・動き判定部、５
・・・精細度判定部、Ｆｐｏ、　Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１
）・・・直交変換係数面、６・・・クラス判定部、８・
・・変換係数の切出し回路、９・・・適応量子化器、１
０・・・ベクトル形成手続補正書（０劃 昭和６３年１０月９　日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第２２ダ１１０号 ２、発明の名称 ３次元直交変換適応符号化方式 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出願大 佐　所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地
名称（４３２）　　日本ビクター株式会社４、代理人 住　所　東京部品用区東品用３丁目４番１９−９１５号
６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第１９頁第６行乃至第２１頁第１４行ｒ第
２図は時間軸・・・　・・・Ｐ（Ｌ−１）にお」を次の
ように補正する。 ｒ第２図は時間軸を上で連続するＬ枚の画像Ｐｏ。 Ｐｌ、・・・Ｐ　（Ｌ−１）と対応しているデジタル画
像データが、それぞれ（Ｍ　Ｘ　Ｎ）画素（ただし、Ｍ
、Ｎは整数）の大きさのブロックに分割されている状態
を示しており、第２図中において＃１．＃２・・・＃９
はそれぞれ前記した（Ｍ×Ｎ）画素のブロックである（
なお、第２図中では図示説明の簡略化のために各１枚の
画像と対応しているデジタル画像データは、それぞれ９
個ずつのブロックに分割されているものとして例示して
いる）。 画像の切出し回路２で行われるＬ枚の画像と対応してい
るデジタル画像信号の切出しは１例えば第２図に示され
ている各画像ＰａニＰ　（Ｌ−１）における＃ｌ〜＃９
の各ブロックにおけるデジタル画像データについて、１
枚目の画像Ｐｏの＃１のデジモル画像データ→２枚目の
画像Ｐ１の＃ｌのデジモル画像データ→３枚目の画像Ｐ
２の＃１のデジタル画像データ→・・・　・・・→（Ｌ
−１）枚目の画像Ｐ（Ｌ−１）の＃１のデジモル画像デ
ータ→１枚目の画像Ｐｏの＃２のデジモル画像データ→
２枚目の画像Ｐ１の＃２のデジモル画像データ→３枚目
の画像Ｐ２の＃２のデジタル画像データ→・・・　・・
・→（Ｌ−１）枚目の画像Ｐ　（Ｌ−１）の＃２のデジ
モル画像データ→１枚目の画像ＰＯの＃３のデジモル画
像データ→２枚目の画像Ｐ１の＃３のデジモル画像デー
タ→３枚目の画像Ｐ２の＃３のデジタル画像データ→・
・・　・・・→（Ｌ−１）枚目の画像Ｐ（Ｌ−１）の＃
３のデジモル画像データ→１枚目の画像Ｐｏの＃４のデ
ジモル画像データ→２枚目の画像Ｐ１の＃４のデジモル
画像データ→３枚目の画像Ｐ２の＃４のデジタル画像デ
ータ→・・・　・・・→（Ｌ−１）枚目の画像Ｐ（Ｌ−
１）の＃４のデジモル画像データ→以下同様にして順次
のブロックの切出しが行われて行き　→１枚目の画像Ｐ
ｏの＃９のデジモル画像データ→２枚目の画像Ｐ１の＃
９のデジモル画像データ→３枚目の画像Ｐ２の＃９のデ
ジタル画像データ→・・・　・・・→（Ｌ−１）枚目の
画像Ｐ　（Ｌ−１）の＃９のデジタル画像データ、とい
うような切出しの態様によって（Ｍ×Ｎ）画素のブロッ
クの切出しが行われる。 画像の切出し回路２において前記のようにして切出され
たデジタル画像データは、３次元直交変換回路３におい
てＬ枚の画像Ｐ　ｏ＝　Ｐ　（Ｌ−１）においてそれぞ
れ対応する位置のブロック群（第２図中で同一の番号が
付されているブロック）毎に直交変換が行われることに
より、３次元直交変換回路３からは前記したＬ枚の画像
Ｐ　ｏ＝　Ｐ　（Ｌ−１）におけるそれぞれ対応する位
置のブロック群毎に（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数が
出力される。 そして、前記したＬ枚の画像ＰＯ〜Ｐ（Ｌ−１）にお」
（２）明細書第３９頁第６行乃至第４０頁第１２行ｒＶ
１．Ｖ２・・・との内積の演算・・・　・・・それぞれ
の内積値」を次のように補正する。 ｒＶｏ、Ｖｌ・・・との内積の演算を行い、最大の内積
値を精細度判定部５に供給し、また、前記した最大の内
積値を得のに用いられた基準ベクトルを示す識別信号を
動き判定部４に供給する。 前記した基準ベクトル設定部１２に設定されている基準
ベクトルＶ　ｏ　、　Ｖ　１・・・は、例えば、各種の
画像内容や各種の動きの態様を示す多くの動画から標準
とされるものを選定し、それらの標準とされた動画につ
いてそれぞれ求められた直交変換係数に関し、第４図に
よって示されている直交変換係数面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（１，
−１）のような特定な次数の直交変換係数面毎に直交変
換係数のエネルギの分布がどのような比としてそれぞれ
示されるのかの数値を求めてそれをベクトルの要素とし
たベクトルであり、前記した基準ベクトルＶｏ、　Ｖｌ
・・・はそれらの要素の比が動き量に対応している。そ
して、標準とされたそれぞれ異なる動画像に対応して作
成されたそれぞれの基準ベクトルＶｏ、Ｖｌ・・・は正
規化されている。 前記した最大内積演算部１１では、ベクトル形成部１０
で形成されたベクトルＦ、すなわち、各直交変換係数面
Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）毎の交流直交変換係数の絶対値
和Ｆ　ｐａ’　、　Ｆ　ｐｉ’　、　Ｆ　ｐ２’　−Ｆ
　ｐ（Ｌ−２）’を要素とするベクトルＦ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデ
   ジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎ
   は整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブロ
   ックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得
   られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異なる次
   数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデ
   ータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）を設定し、前記した各異
   なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ
   個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）の内で最も低い次
   数の（Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数よりなるデータ面Ｆｐ
   ｏを除く他のデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）に関して
   、前記したデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）における直
   流直交変換係数を実質的に除外して得た実質的な交流直
   交変換係数の絶対値和から前記した実質的な交流直交変
   換係数の平均値を求め、前記の実質的な交流直交変換係
   数の平均値により画像の動きを判定して、前記した各異
   なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ
   個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）と対応するデジタ
   ル画像データに対して適応ビット割当てを行うようにし
   た３次元直交変換適応符号化方式２、Ｌ枚の画像（ただ
   し、Ｌは２以上の正の整数）のデジタル画像データを、
   （Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎは整数）の大きさのブ
   ロックに分割して得た複数のブロックにおける各ブロッ
   ク毎に３次元直交変換を施して得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）
   個の直交変換係数中の各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつ
   の直交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（
   Ｌ−１）を設定し、前記した各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）
   個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜
   Ｆｐ（Ｌ−１）の内で最も低い次数の（Ｍ×Ｎ）個の直
   交変換係数よりなるデータ面Ｆｐｏを除く他のデータ面
   Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）に関して、前記したデータ面Ｆ
   ｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−１）における直流直交変換係数を実質
   的に除外して得た実質的な交流直交変換係数の絶対値和
   から前記した実質的な交流直交変換係数の平均値を求め
   、前記の実質的な交流直交変換係数の平均値により画像
   の動きを判定して、前記した各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）
   個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜
   Ｆｐ（Ｌ−１）と対応するデジタル画像データに対して
   適応ビット割当てが行われるようにするとともに、前記
   した各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よ
   りなるＬ個のデータ面において最も低い次数の（Ｍ×Ｎ
   ）個の直交変換係数よりなるデータ面Ｆｐｏについて、
   それの直流直交変換係数を除外して得た交流直交変換係
   数の絶対値和を求め、前記の交流直交変換係数の絶対値
   和により画像の精細度を判定して、前記した各異なる次
   数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデ
   ータ面と対応するデジタル画像データに対する適応ビッ
   ト割当てが行われるようにした３次元直交変換適応符号
   化方式３、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数
   ）のデジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、
   Ｍ、Ｎは整数）の大きさのブロックに分割して得た複数
   のブロックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施
   して得られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異
   なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなる各
   異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなる
   Ｌ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）において最も低
   い次数のデータ面Ｆｐｏを除く他のデータ面Ｆｐ１〜Ｆ
   ｐ（Ｌ−１）における直流直交変換係数を実質的に除外
   して得た交流直交変換係数の絶対値和から求めた交流直
   交変換係数の平均値と予め定められた値とを比較し、そ
   の比較結果によってデジタル画像データに対する割当て
   ビット数を可変するようにした請求項１または２に記載
   の３次元直交変換適応符号化方式 ４、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデ
   ジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎ
   は整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブロ
   ックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得
   られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異なる次
   数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデ
   ータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）において最も低い次数の
   データ面Ｆｐｏを除く他のデータ面Ｆｐ１〜Ｆｐ（Ｌ−
   １）における直流直交変換係数を実質的に除外して得た
   交流直交変換係数の絶対値和から求めた前記の交流直交
   変換係数の平均値により、前記の交流直交変換係数の平
   均値を求めるのに使用されたデジタル画像データの属す
   る画像群についてのヒストグラムを作成し、前記したヒ
   ストグラムによって求めた累積頻度を予め定められた個
   数の閾値を用いて前記した平均値をクラス分けし、前記
   の各クラスに属する平均値と対応するデジタル画像デー
   タに対してそれぞれ予め定められたビット数を割当てる
   ようにした請求項１または２に記載の３次元直交変換適
   応符号化方式 ５、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデ
   ジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎ
   は整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブロ
   ックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得
   られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異なる次
   数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデ
   ータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）を設定し、前記した各異
   なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ
   個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）におけるそれぞれ
   の面毎に、それぞれの直流直交変換係数を実質的に除外
   して得た実質的な交流直交変換係数の絶対値和を求め、
   前記した各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係
   数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）毎に
   個々に求められた実質的な交流直交変換係数の絶対値和
   を要素としているベクトルＦを形成し、予め定めた画像
   の動きの態様と対応して正規化された複数個の基準のベ
   クトルＶｏ、Ｖ１・・・と、前記したベクトルＦとの内
   積値ＩＰを順次に求め、前記のようにして求められた複
   数個の内積値の内で最大の内積値を生じさをた基準ベク
   トルに対して予め定められていたビット数を前記したベ
   クトルＦと対応しているデジタル画像データに割当てる
   ようにした３次元直交変換適応符号化方式 ６、Ｌ枚の画像（ただし、Ｌは２以上の正の整数）のデ
   ジタル画像データを、（Ｍ×Ｎ）画素（ただし、Ｍ、Ｎ
   は整数）の大きさのブロックに分割して得た複数のブロ
   ックにおける各ブロック毎に３次元直交変換を施して得
   られる（Ｌ×Ｍ×Ｎ）個の直交変換係数中の各異なる次
   数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ個のデ
   ータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）を設定し、前記した各異
   なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係数よりなるＬ
   個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）におけるそれぞれ
   の面毎に、それぞれの直流直交変換係数を実質的に除外
   して得た実質的な交流直交変換係数の絶対値和を求め、
   前記した各異なる次数の（Ｍ×Ｎ）個ずつの直交変換係
   数よりなるＬ個のデータ面Ｆｐｏ〜Ｆｐ（Ｌ−１）毎に
   個々に求められた実質的な交流直交変換係数の絶対値和
   を要素としているベクトルＦを形成し、予め定めた画像
   の動きの態様と対応して正規化された複数個の基準のベ
   クトルＶｏ、Ｖ１・・・と、前記したベクトルＦとの内
   積値ＩＰを順次に求め、前記のようにして求められた複
   数個の内積値の内で最大の内積値を生じさせた基準ベク
   トルと対応して予め定められていたビット数を対応する
   デジタル画像データに割当てるようにするとともに、前
   記の最大の内積値を求めるのに使用されたデジタル画像
   データの属する画像群に関して前記した最大の内積値に
   よるヒストグラムを作成し、前記したヒストグラムによ
   って求めた前記した最大の内積値の累積頻度を、予め定
   められた個数の閾値を用いて前記した最大の内積値を画
   像の精細度に関してクラス分けし、前記の各クラスに属
   する最大の内積値とそれぞれ対応するデジタル画像デー
   タに対して前記した各クラス毎にそれぞれ予め定められ
   たビット数を割当てるようにした３次元直交変換適応符
   号化方式