JPH04192969A

JPH04192969A - 画像信号符号化装置

Info

Publication number: JPH04192969A
Application number: JP2328197A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Suzuki; 一弘鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-13
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JP2920692B2

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、画像信号を圧縮するための画像信号符号化方
式に関する。

〔従来の技術〕

画像信号を伝送或いは蓄積する際には、伝送速度を高め
るため或いは必要メモリ容量を減少させるため画像信号
の圧縮か行われる。

圧縮の方法は種々存在するか、その一つとして直交変換
符号化方式がある。直交変換符号化方式は、画像信号を
直交変換したときのエネルギが特定の係数に集中するこ
とを利用した符号化技術であり、エネルギか集中する低
周波領域の係数に多くのビットを割り当て、エネルギが
それほと集中しない高周波成分を少ないビット数で符号
化することにより全体のデータ量を低減する手法である
。

一般に、自然画像は、その大部分か低周波成分て構成さ
れているといわれ、また、人間の目か高周波成分の変化
を検出できにくい特性を持つため、直交変換符号化方式
によって高い効率の符号化か期待てきる。

しかし、直交変換符号化方式においては、細かな模様や
文字等が含まれる画像に対しては、高周波成分がカット
されることによるエツジ部の鈍りゃ、エツジ部周辺に波
立つような画質劣化か発生することかある。

これに対して、画像圧縮のための他の方式であるブロッ
ク符号化（Ｂｌｏｃｋ　Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｄ
ｉｎｇ）方式（ＢＴＣ方式）では、エツジ部を良好に符
号化できることが知られている。

そこで、画像の性質に応じて符号化の方式を切り換える
ことが提案されている。たとえば、後藤他＝　［医用画
像に適したハイブリッド型圧縮復元方式」、情報処理学
会研究会資料、コンピュータビジョン５Ｏ−４（１９８
７，１０，１）に開示されているように、ブロック単位
にエツジの判定を行い、急峻なエツジを含まないブロッ
クに対しては直交変換符号化方式の一つである離散コサ
イン変換（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓ
ｆｏｒｍ）符号化方式（ＤＣＴ方式）による圧縮を行い
、急峻なエツジを含むブロックに対してはＢＴＣ方式を
適用することにより画質を向上させることか知られてい
る。

また、特開昭６３−３０６７６８号公報に開示されてい
るように、ブロックに含まれる交流成分を検出し、交流
成分か小さいときは変換符号化を適用し、交流成分か大
きいときはブロック符号化を適用して、全体として良好
な画質を保持するようにした画像符号化方式も知られて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した公知技術においては、いずれもブロック単位で
画像の性質を検出して、符号化方式を切り換えているが
、画像の性質をエツジの有無或いは交流成分の大小で判
別するための独立した処理工程或いは専用の回路を必要
としていた。このため処理時間が長くなったり回路構成
か複雑になる等の不都合かあった。

一方、直交変換符号化方式は、圧縮率か、エツジの存在
の有無等の画像の内容に依存することか知られている。

同一の符号化条件であれば、自然画像か大部分を占める
ような画像は、圧縮率かよく、文字等のエツジか多い、
すなわち、高周波成分が多い画像は、圧縮率が低下する
傾向にある。

しかじな、がら、このように画像の内容によって圧縮率
が変動すると、最適システムの設計か困難になるという
問題が生じる。すなわち、圧縮率か変動すると、圧縮さ
れたデータを処理するためのバッファ容量、処理に要す
る時間等が確定しないため、余裕を持ってシステムを設
計しなければならず無駄が多くなる。

本発明は、前記問題点を解決するために案出されたもの
であって、画像の性質を識別するための処理を符号化の
処理の中に組み込むことにより、符号化方式を切り換え
るための処理を簡単化することを目的とする。また、本
発明の他の目的は、画像の内容によらず、常に一定量の
データに圧縮して符号化することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の画像信号符号化方式は、前記目的を達成するた
め、画像データを複数のブロックに分割し、ブロック毎
に直交変換を行い、直交変換によって得られた変換係数
を予め定められた量子化ステップにより量子化し、量子
化された変換係数に基づいて前記画像データのブロック
内の階調変化の程度を推定し、ブロック内の階調変化か
急峻であると推定されたときはブロック近似符号化を行
い、ブロック内の階調変化か滑らかな部分を含んでいる
と推定されたときは前記量子化された変換係数に基づい
て直交変換符号化を行うことを特徴とする。

また、本発明は、ブロック近似符号化と直交変換符号化
を適応的に行う場合に、各符号化により圧縮されたデー
タの量か等しくなるように、符号化パラメータを設定す
ることを特徴とする。

〔作用〕

本発明の原理を、第１図を参照して説明する。

始めに、階調を持った画像から、たとえは、８×８の画
素ブロックか切り出され（ステップｌ）、この画素ブロ
ックが離散コサイン変換により８×８の係数マトリクス
に変換される　（ステ・ンプ２）。

次に、変換された係数情報は量子化される　（ステップ
３）。

量子化の手法としては種々のものか存在するか、ここで
は、量子化マトリクスによる線形量子化を用いた場合を
取り上げる。一般に、量子化ステ・ノブの幅は、低周波
成分に対しては細かく、高周波成分については粗くなる
傾向にある。量子化マトリクスの例を第２図（ａ１、　
（ｂｌに示す。なお、第２図（ａｌは後述する実施例に
おける輝度信号用の量子化マトリクスであり、同図（ｂ
ｌは同じく色差信号用の量子化マトリクスである。

画像信号の持つエネルギの大部分は、低周波に集中して
いることから、離散コサイン変換により、ステップ３で
量子化された係数は、低周波成分の係数が値を持ち、高
周波成分の大部分はゼロになる。

ブロック推定を行うステップ４ては、たとえは、第３図
に示された順序で、低次係数側から高次係数側に向かっ
て前記量子化された係数の値をノブザブに走査して行き
、予め定められた係数位置よりも高い周波数を持つ係数
にセロでないものか存在するか否か、すなわち、第５図
のノエーデイング部分以外にセロでない係数か存在する
か否かにより、前記画素ブロックかエツジを含むブロッ
クであるか、或いは、エツジを含まない平坦なブロック
であるかを推定する。すなわち、セロでない係数か存在
するときエツジを含むブロックであると推定する。

エツジを含むブロックであると推定された場合には、ブ
ロック近似符号化される　（ステップ５）。

すなわち、ブロックごとの平均階調と代表階調、及び各
画素かどの代表階調で表されるのかを示す解像度情報に
よって、前記画像ブロックか符号化される。

エツジを含まないブロワつてあると推定された場合には
、前記の予め定められた係数位置よりも低い次数の係数
に対して、第５図のようにヒツト数を割り当て（ステッ
プ６）、この設定されたヒツト数で係数情報を符号化す
る。

このとき、１ブロック当たりに割り当てるビ・ｙト数の
総和が、ブロック近似符号化で１ブロック符号化したと
きの符号量と等しくなるようにすることにより、エツジ
の存在の有無に拘わらず、とのようなブロックも常に一
定の符号量に圧縮されるされることになる。換言すれば
、とのような画像についても常に一定の圧縮率を保証す
ることかできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

本実施例においては、カラー画像を輝度信号と二つの色
差信号に変換した後に符号化するカラー画像信号符号化
装置を例に挙げて説明する。

第４図において、画像入力部１０１から入力されたカラ
ー画像は、Ａ／Ｄ変換部１０２によりディジタル信号に
変換され、更に色変換部１０３て輝度信号及び二つの色
差信号に分離される。これらの信号は、ブロック切り出
し部１０４において、たとえば、８画素×８画素のブロ
ック単位に切り出され、バッファ２０１．３０１．４０
１に格納される。なお、ブロックの大きさは８画素×８
画素に限定されるものではなく、これ以外の値でもよい
。各バッファ２０１、３０１．４０１からの輝度信号及
び二つの色差信号は、それぞれ離散コサイン変換部（図
中、ＤＣＴ部で示す’）　２０２．３０２．４０２及び
量子化部２０３゜３０３、４０３を介してブロック内推
定部２０４．３０４゜４０４に供給される。各ブロック
内推定部２０４．３０４゜４０４の一方の出力は、制御
線２４０．３４０．４４０を介して、各量子化部２０３
．３０３．４０３の出力とともに、各係数側り当て部２
０５．３０５．４０５に供給される。

また、各ブロック内推定部２０４．３０’４．４０４の
他方の出力は、制御線２４１．３４１．、４４１を介し
て、各バッファ２０１．３０１．４０１の出力とともに
、各ブロック近似符号化部（図中、ＢＴＣ部で示す）２
０６．３０６゜４０６に供給される。但し、輝度信号用
は４値となっており、色差信号用は２値となっている。

上記各ブロック内推定部２０４．３０４．４０４の二つ
の出力は、推定結果に応じて相補的に変化し、たとえば
、制御線２４０．３４０．４４０かハイレベルであると
きは、制御線２４１．３４１．４４１かローレベルとな
って、各係数割り当て部２０５．３０５．４０５か動作
可能となり、逆に、制御線２４１．３４１．４４１かハ
イレベルであるときは、制御線２４０．３４０．４４０
かローレベルとなって、各ブロック近似符号化部２０６
．３０６．４０６か動作可能となる。各係数割り当て部
２０５．３０５．４０５の出力及び各ブロック近似符号
化部２０６．３０６．４０６の出力は、符号データ線１
９１．１９３．１９５及び１９２゜１９４、１９６を介
して符号構成部１０５に供給される。

次に、上述のカラー画像信号符号化装置の動作について
説明する。

画像入力部１０１から入力されたカラー画像信号１１０
は、まずＡ／Ｄ変換部１０２により、たとえば８ビツト
のディジタルカラー画像信号１２０に変換され、更に、
色変換部１０３で輝度成分Ｙを表す輝度信号１３０と色
差成分Ｃｒ、　Ｃｂを表す二つの色差信号１４０．１５
０に分解される。

これらの信号１３０．１４０．１５０は、ブロック切り
出し部１０４において、１ことえは、８画素×８画素の
ブロック単位に切り出され、切り出し後の輝度信号１６
０と色差信号１７０．１８０はバッファ２０１．３０１
゜４０１に格納される。

各成分Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂは、１画素あたり８ヒヅトて表現
されているため、８×８の画素ブロックでは、３（成分）×８（ビット）Ｘ６４（画素）％　８＝　１
９２（バイト）のデータ量となる。ここでは圧縮率を１
７８とし、ブロック当たりのデータ量を２４（−１９２
／８）ハイドに圧縮する方式について説明する。但し、
圧縮率は１／８に限定されるものではなく、他の値に設
定することもできる。

バッファ２０１．３０１．４０１からの輝度信号２１０
と色差信号３１０．４１０は、離散コサイン変換部２０
２゜３０２、４０２に供給され、各離散コサイン変換部
２０２゜３０２、４０２は、輝度９色差それぞれの成分
Ｙ、Ｃｒ。

ｃｂの８×８の画素ブロックに対して離散コサイン変換
を行う。一般に離散コサイン変換に代表される直交変換
処理は、マトリクス演算で実現される。たとえば、画像
を８×８画素のブロックに分割することて入力画像マト
リクスを構成し、これに対して８×８のコサイン変換マ
トリクスを乗じることにより、８×８の係数マトリクス
か得られる。

離散コサイン変換の処理式を以下に示す。

ｉ）２次元離散コサイン変換Ｙ＝ＣＸＣ丁ｎ）２次元逆離散コサイン変換Ｘ＝Ｃ”ＸＣ但し、Ｘ二８Ｘ８人力画像マトリクスＹ・８×８変換係数マトリクスＣ二１次元離散コサイン変換マトリクスＣ７：転置マトリクスまた、１次元離散コサイン変換マトリクスの定義は次の
通りである。

ｍ、　　ｎ＝ｏ、　　１．　２．　　・　＋、　　Ｎ−
１Ｋ　ｍ　＝　　−（ｍ　＝　Ｏ）Ｖ）Ｋｍ＝　１　　　　　　　　（ｍ≠Ｏ）なお、本実施例
においては直交変換方式として離散コサイン変換を採用
しているが、これに限定されるものではなく、たとえは
、アダマール変換。

スラント変換等の他の方式を採用することもてきる。

変換後の係数２２０．３２０．４２０の量子化は、量子
化部２０３．３０３．４０３で行われる。この量子化部
２０３゜３０３、４０３では、量子化マトリクスによる
線形量子化が行われる。これは、変換処理によって得ら
れた係数マトリクスに対して、それぞれの係数位置に対
応した量子化ステップをマトリクスをとして定義しく以
下量子化マトリクスとする）、変換係数値を、量子化マ
トリクス中の対応する位置に設定された値で除算するこ
とによって行われる。

除算の結果（商）か量子化値として符号化の対象とされ
、余りは捨てられる。

復号側では、符号化側と同じ量子化マトリクスを用いる
ことにより、乗算によって変換係数を再現することがで
きる。

たとえば、４×４のマトリクスを例に挙げると、係数マ
トリクスか、てあり、量子化マトリクスか、であったとすると、量子化後係数マトリクスは、となる
。この量子化後係数マトリクスは、可変長符号化された
後に、復号側に伝送される。復号側では上述と逆の処理
か行われて逆量子化され、元の係数マトリクスか再現さ
れる。

なお、量子化マトリクス中に定義される量子化ステップ
は、変換係数の分散や、再現画像の画質に与える影響を
考慮して決定される。

量子化マトリクスは、輝度信号と色差信号にそれぞれ用
意されており、第２図ｆａ＋は輝度信号用の量子化マト
リクスを示し、同図（ｂｌは色差信号用の量子化マトリ
クスを示す。

なお、量子化マトリクスは第２図に示すものに限定され
るものてはなく、他の値を有するマトリクスを使用する
こともてきる。

量子化後の係数２３０．３３０．４３０は、ブロック内
推定部２０４．３０４．４０４に供給され、第３図に示
されるように、Ｎｌ　、ｒ２Ｊ　、ｒ３Ｊ　、ｒ４」、
・・と低次の係数から高次の係数までをシグサクに走査
する順番でゼロ・非ゼロの判定が行われていく。

輝度信号の場合、ブロック内の状態の推定に用いる閾値
がｒ２１Ｊであるとすると、２１番目以降の係数、すな
わち、第５図（ａｌにおいてシェーディングか付されて
いない部分の係数に、非セロのものかあるかないかでブ
ロック内か平坦であるか否かを推定する。すなわち、非
ゼロのものかある場合には、ブロック内の階調変化か急
峻な部分、たとえば、エツジを含んでいると推定する。

色差信号の場合には、更に低い次数に閾僅か設定される
。第５図（ｂｌの例では「１３」に設定している。

なお、上述の原画像のブロックの内部の推定のために、
変換後の係数マトリクス内に設定される閾値は、第５図
に示した値に限定されるものではなく、画像の解像度、
圧縮率等に応して決定されるものである。また、係数の
走査順序は、第３図に示されるものに限定されるものて
はなく、たとえば、第３図において、ｒｌＪ　、ｒ３Ｊ
　、ｒ５Ｊ　。

ｒ２Ｊ、ｒ６Ｊ、ｒ８Ｊ、ｒ１３Ｊ、ｒ９Ｊ、ｒ４Ｊ。

ｒｉｏ」、　　・・の順に走査することも考えられる。

上述のようにブロック内が比較的平坦であるか否かの推
定は、ブロック内推定部２０４．３０４．４０４て行わ
れ、各ブロック内推定部２０４．３０４．４０４の出力
か制御線２４０．２４１．３４０．３４１．４４０．４
４１を介して各係数側り当て部２０５．３０５．４０５
及び各ブロック近似符号化部２０６．３０６．４０６に
供給され、符号化の種類が制御される。

すなわち、ブロック内推定部２０４．３０４．４０４に
より、ブロック内にエツジかあると推定された場合には
、制御線２４１．３４１．４４１かたとえば、ハイレベ
ルとなって、４値ブロック近似符号化部２０６及び２値
ブロック近似符号化部３０６．４０６か動作状態となり
、輝度信号２１０に対しては４値ブロック近似符号化が
適用され、色差信号３１０．４１０については、２値ブ
ロック近似符号化か適用される。

以下、それぞれの近似符号化について説明する。

先ず、４値ブロック近似符号化部２０６における輝度信
号２１０の符号化について説明する。ブロック内の全画
素数をｎ個とし、これらの画素を画素値の順に並へたと
きに、高いほうから数えてｎ／４番目までの画素の値の
平均値をｐｍａｘとし、低いほうから数えてｎ　／　４
番目まての画素の値の平均値をＰ　ｍｉｎとする。Ｐｍ
ａｘ　Ｉ！：Ｐｍ１ｎの値の差を２等分することにより
、基準レベルＡと差分レベルＤを、Ａ　＝　（Ｐ　ｍａｘ十Ｐ　ｍ１ｎ）／　２Ｄ　＝　Ｐ
　ｍａｘ−Ｐ　ｍｉｎと定める。なお、基準レベルＡと差分レベルＤは、それ
ぞれ３２レベル（５ビツト）に量子化される。

この基準レベル八と差分レベルＤを用いて、ブロック内
の画素を代表する四つの階調Ｐ　ｌ＋　Ｐ　２＋　Ｐ　
３＋Ｐ４を求めると以下のようになる。

Ｐ　＋　＝　Ａ　　Ｄ　＝　Ｐ　ｍａｎＰ、＝Ａ−Ｄ／
４Ｐ、＝Ａ＋Ｄ／４Ｐ４＝Ａ＋Ｄ＝：Ｐｍａｘブロック内の各画素は、最も近い値を持つＰ、。

Ｐ　２＋　Ｐ　Ｉ　Ｐ　４のいずれかで表されることに
なる。

また、画素毎に、どの代表値で表されるかを示すための
２ビツトの解像度情報を持つ。

したがって、輝度信号の符号化に要するビット数は、５　（ビット）＋　５　（ビット）＋８　　Ｘ　　８　
　Ｘ　　２　　（ビｔ））＝１３８（ビット）となる。

次に、色差信号３１０．４１０に対しては、ブロック近
似符号化部３０６．４０６において２僅のブロック近似
符号化か適用される。ここでは、全画素の平均値を求め
、ブロック内の全画素の大きさと比較する。画素を、平
均値より大きい値を持つ画素の集合と、平均値より小さ
い値を持つ画素の集合に分類し、それぞれの集合毎の平
均値Ｑ　ｍａｘ、　Ｑ　ｍｉｎを算出する。

ここでは、基準レベルＡと差分レベルＤを、それぞれ、Ａ　＝　（Ｑ　ｍａｘ　十Ｑ　ｍ１ｎ）／　２Ｄ　＝　
Ｑ　ｍａｘ　−Ｑ　ｍｉｎと定める。なお、基準レベルＡと差分レベルＤは、それ
ぞれ３２レベル（５ビツト）に量子化される。

また、ブロック内の画素を代表する二つの階調Ｑ、、Ｑ
２は、Ｑ　Ｉ＝　Ａ　　Ｄ　／　２Ｑ２＝Ａ＋Ｄ／２となる。

色差信号は、解像度か多少劣化しても人間の視覚に検知
されにくいため、解像度情報は縦横方向にそれぞれ１／
２にサンプリングしたものを用いる。すなわち、隣接す
る４画素をひとまとめにし、これらの画素が、先に述へ
たＱ１、Ｑ２のとちらの代表値で表されるかを示す１ビ
ツトを割り当てることにする。

以上の結果、二つの色差成分の符号化に要するビット数
は、（５（ビット）＋５（ビット）＋８Ｘ８Ｘ１（ビット）
Ｘ　％　×　′Ａ）Ｘ２＝５２（ビット）となる。

原画像の１ブロツク当たりのデータ量は、３（成分）×
８（画素）×８（画素）×８（ビット）＝１５３６（ヒ
ツト）であるから、１７８の圧縮率を達成するには、１
５３６：　８　＝　１９２てビットで符号化できればよい。

上述した方法で１ブロツクを符号化するのに要するビッ
ト数は、１３８（ビット）＋５２（ビット）＝１９０（ビット）
でよいため、残りの２ビツトのうち、１ビツトを符号化
の種類の識別用に使用し、他の１ヒツトを符号がバイト
単位となるようにするためのフィルビットとした。なお
、識別子用のヒツトは、たとえば、ＮＪが離散コサイン
変換符号化を意味し、「０」かブロック近似符号化を意
味する。

上述の説明では、輝度信号を４値ブロック近似符号化し
、色差信号を２値ブロック近似符号化したか、近似符号
化の値はこれに限定されるものではない。たとえば、輝
度信号を２値或いは８値でブロック近似符号化してもよ
い。但し、輝度信号と色差信号とでは、一般に輝度信号
の方が劣化か目につきやすいので、輝度信号の画質を優
先するいような符号化構成は保つ必要かある。また、代
表する階調情報の表現の仕方も、最大階調値と最小階調
値の平均値と両者の差分による組み合わせ以外に、たと
えば、最小階調値と代表階調値間の差分による組み合わ
せも考えられる。更に、基準レベルと差分レベルの階調
表現の精度も５ビツトに限定されるものではない。

上述の説明は、ブロック内にエツジかあると推定された
場合の説明であるが、ブロック内部の状態の推定の結果
、逆に、内部か比較的平坦であると判断された場合は、
制御線２４０．３４０．４４０かたとえばハイレベルと
なって、係数割り当て部２０５゜３０５、４０５か動作
状態となり、離散コサイン変換され、量子化された係数
２３０．３３０．４３０を、予め割り当てられているビ
ット数で符号化する。

ビットの割り当ての一例を第５図に示す。第５図（ａｌ
ては、輝度信号に対して、８ｘ　３＋　６ｘ　３＋　５ｘ　２＋４ｘ　５＋３ｘ　
６＋　２ｘ　２＝　９４（ビット）か割り当てられ、色
差信号に対しては、（８＋６Ｘ２＋４Ｘ５＋３Ｘ２＋２
Ｘ　１）＝４８Ｘ２＝９６（ビット）が割り当てられる
。

したかって、ｌブロックを符号化するのに要するビット
数は、９４（ビット）＋９６（ビット）＝１９０（ビット）と
なり、先に説明したブロック近似符号化で符号化した場
合と等しい符号量になっている。更に、２ビツト追加し
て、１９２ビツトにすれば、原画像の丁度１／８のデー
タになる。なお、追加された２ビツトのうち１ビツトは
、符号化の種類の識別用てあり、他の１ビツトはフィル
ヒツトである。なお、量子化された係数情報に割り当て
るビット数は、第５図に示すものに限定されるものでは
なく、他のビット数も採用できる。

以上の手順てブロック近似符号化方式或いは離散コサイ
ン変換符号化方式で選択的に符号化されたデータは、符
号データ線１９１〜１９６を介して符号構成部１０５に
入力され最終的な符号化データか生成される。したかっ
て、画像領域の特性に適した符号化か可能となり、たと
えば、文字画像、写真画像の特徴を損なうことなく符号
化かできる。

このようにして構成された符号の例を第６図に示す。

第６図（ａｌは、離散コサイン変換符号化の例を示して
おり、最初の１ビツトは符号化の種類を示す識別子であ
り、ここでは離散コサイン変換符号化を意味するｒｌＪ
　となっている。次の１ビツトは符号をバイト単位にす
るためのフィルヒツトである。３ビツト目以降には、９
４ビツト分の輝度成分の係数情報が、第５図（ａｌに示
す割り当てヒツト数毎に続く。すなわち、輝度信号用の
係数マトリクスの（１，１）の係数は８ビツトで表され
、以下同様に、（１，２）の係数か８ビツト、（２，１
）の係数か８ヒツト、（３，１）の係数か６ビツト、・
・というように、第３図に示す順序で順次書き込まれる
。輝度成分の係数情報か終了すると、今度は各４８ピツ
トの各色差成分の係数情報が、第５図（ｂ）に示す割り
当てビット数毎に続く。すなわち、一方の色差信号用の
係数マトリクスの（１，１）の係数は８ビツトで表され
、以下同様に、（１，２）の係数が６ビツト、（２，１
）の係数か６ビツト、（３，１）の係数か４ビツト、・
・というように、第３図に示す順序で順次書き込まれる
。一方の色差成分の係数情報か終了すると今度は、他方
の色差成分の係数情報についても同様に書込が行われる
。

第６図（ｂｌは、ブロック近似符号化の例を示しており
、先頭には、離散コサイン変換符号化の場合と同様に、
１ビツトの識別子及び１ビツトのフィルビットがある。

なお、ここでは、識別子は、ブロック近似符号化を意味
する「０」となっている。

３ヒツト目以降には、５ビツトの基準レベル、５ヒツト
の差分レベル及び１２８ビツトの解像度情報からなる１
３８ビツト分の輝度成分情報か書き込まれる。また、輝
度成分情報に続いて、各色差成分毎に、５ビツトの基準
レベル、５ヒツトの差分レベル及び１６ビツトの解像度
情報からなる２６ビツト分の色差成分情報か書き込まれ
る。

なお、第６図に示す符号においては、ｌヒツトのフィル
ビットか含まれているが、これは符号をバイト単位にす
るものであって、バイト単位のサイズにする必要かなけ
れば取り除いても差し支えない。

第４図に示す実施例においては、カラー画像信号を輝度
成分及び色差成分に分離して符号化を行う場合について
説明したか、モノクローム階調画像信号の場合には、第
４図に示すブロックの輝度成分用の信号処理系に相当す
る信号処理系のみを設ければよい。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、（１）　　ブロ
ック内の画像の性質を識別するための処理、すなわち、
ブロック内か平坦であるか否の推定か符号化の一部とし
て行われるため、画像の性質を識別するための特別な処
理や回路等を必要としない。したかって、処理時間か短
（なり、また、回路構成も簡単化される。

（２）　　圧縮率の最惑値か保証され、システムの設計
時に圧縮されたデータのためのバッファ容量、伝送時間
が容易に決定できる。したかって、設計か容易となると
ともに無駄かなくなる。また、原画像から切り出された
画像部は、常に一定のデータ量に圧縮されているので、
圧縮されたデータから、何ら識別信号等を挿入すること
なしに、画像中の特定位置の検出か可能となる。このた
め、画像の切り出し、移動、転記といった簡単な編集操
作が圧縮されたままのデータで行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像信号符号化方式の原理を説明する
ためのフローチャート、第２図（ａ）、　（ｂｌは量子
化マトリクスの一例を示す説明図、第３図は係数の走査
順序を示す説明図、第４図は本発明の画像信号符号化方
式をカラー画像信号の符号化に適用した実施例を示すブ
ロック図、第５図（ａｔ、　ｆｂ＋は係数に対するビッ
ト割り尚ての例を示す説明図、第６図（ａ１、　（ｂ＋
は各符号化方式における符号の構成例を示す説明図であ
る。１０１・画像入力部　　　　１０２：Ａ／Ｄ変換部１０
３色変換部　　　　　１０４・ブロック切り出し部１０
５・符号構成部　　　　１１０．１２０：画像信号１３
０、１６０．２．１０　：輝度信号１４０、１５０．１
７０．１８０．３１０．４１０：色差信号１９１〜１９
６：符号データ線２０１、３０１．４０１　ニブロックデータバッファ２
０２、３０２．４０２・離散コサイン変換部２０３、３
θ３，４０３：量子化部２０４、３０４．４０４　ニブロック内推定部２０５、
３０５．４０５　：係数割り当て部２０６、３０６．４
０６　ニブロック近似符号化部２２０、３２０．４２０
　：変換後係数２３０、３３０．４３０　：量子化機係
数２４０、２４１．３４０．３４１．４４０．４４１制
御線特許出願人　　　　　富士ゼロックス株式会社代　
　理　　人　　　　　　　　小　　堀　　　益第１図第２図（０）ｉ度イ言号用（ｂ）色策信号用第３図第５図第６図（○）ＤＣＴｒ’汀号化３れｒニ壜合３ｇ１ｌ　子　　フィル　　　　蝿魔成公の係数情＠翰
４ビ、ト）ビット（ｂ）ＢＴＣて′符号化２れた場合＊ｇｌｌ子　　　フィル　　　　　＊１１度成廻貴報（
１３８仁→ヒツト

Claims

【特許請求の範囲】１、画像データを複数のブロックに分割し、ブロック毎
に直交変換を行い、直交変換によって得られた変換係数
を予め定められた量子化ステップにより量子化し、量子
化された変換係数に基づいて前記画像データのブロック
内の階調変化の程度を推定し、ブロック内の階調変化が
急峻であると推定されたときはブロック近似符号化を行
い、ブロック内の階調変化が滑らかな部分を含んでいる
と推定されたときは前記量子化された変換係数に基づい
て直交変換符号化を行うことを特徴とする画像信号符号
化方式。２、ブロック内の階調変化が急峻であると推定されたと
きはブロック内の画像データが一定のデータ量に圧縮さ
れるように符号化パラメータを設定してブロック近似符
号化を行い、ブロック内の階調変化が滑らかな部分を含
んでいると推定されたときは前記量子化された変換係数
に基づいてブロック内の画像データが前記ブロック近似
符号化により圧縮されたデータ量と同じデータ量に圧縮
されるように符号化パラメータを設定して直交変換符号
化を行うことを特徴とする請求項１記載の画像信号符号
化方式。