JPH04343576A - 高能率符号化方法と高能率符号の復号方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像、音声等のアナロ
グ信号を標本化量子化して得られるデータなどの情報量
を低減する高能率符号化方法および高能率符号の復号方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高能率符号化には各種方式があり、また
これらを組合せた方式もある。現在、画像像、音声の高
能率符号化方式の規格化が行なわれつつあり、静止画像
の符号化方式の規格化は国際標準化機構（ＩＳＯ）の下
部組織ＪＰＥＧにおいて進められている。

【０００３】従来の高能率符号化方法としてＪＰＥＧの
高能率符号化方式であるＤＣＴ方式を例にあげて説明す
る（文献：テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．２
（１９９０）　ｐｐ１５８〜１５９）。

【０００４】入力信号は標本化量子化された画像信号す
なわちディジタル画像データである。ラスタースキャン
の画素並びである画像データを画面の水平、垂直方向に
それぞれ８画素の矩形領域（これをブロックと称する）
に分割してブロック単位のデータ並びに変換する。これ
をブロック化と称する。ブロック毎に８次の２次元離散
コサイン変換（以下ＤＣＴと称する）を行ない、得られ
たＤＣＴ係数を各係数毎に定められた所定の量子化ステ
ップＱで量子化する（すなわちＱで除算し丸める）。量
子化されたＤＣＴ係数のＡＣ係数は２次元ハフマン符号
化し、量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数は予測符号化
する。

【０００５】前記ＤＣ係数の前記予測符号化方法につい
て説明する。入力データは前記量子化されたＤＣＴ係数
のＤＣ係数であり、これをデータＤｉ（ｉ＝０，１，２
，３，．．．．、ｉはデータの番号であり、ブロックの
番号に等しい）で表すものとする。予測符号化は符号化
済みの入力データを用いて予測値Ｐｉを求め、入力デー
タＤｉと前記予測値Ｐｉとの差である予測誤差Ｓｉを求
め、前記予測誤差Ｓｉを符号化するものである。予測方
法は前値予測で１つ前の入力データを予測値としている
。

【０００６】前記予測誤差Ｓｉの符号化方法について説
明する。前記予測誤差Ｓｉをその大きさにより所定のカ
テゴリに分類して該当するカテゴリの番号を得、これを
ハフマン符号化する。前記カテゴリ番号は前記予測誤差
の上位ビット情報に相当するものである。前記予測誤差
は前記カテゴリ番号によって定まるビット数Ｌだけその
下位ビットを切り出し、前記ハフマン符号化されたカテ
ゴリ番号に続けて出力する。すなわち予測誤差をその上
位ビット情報と下位ビット情報とに分けてそれぞれ符号
化している。なお予測誤差の下位Ｌビットをそのまま切
り出すと正の値と負の値とで重複する符号が生じるので
、前記予測誤差が負の場合予め１を減じた後、下位Ｌビ
ットを切り出している。

【０００７】ハフマン符号化は生起確率の高いデータに
語長の短い符号を割当て、生起確率の低いデータには語
長の長い符号を割当てることにより符号量を平均的に少
なくする可逆な符号化方法である。隣合った入力データ
の相関は高く、予測誤差は０付近の値になる確率が高い
ので、予測誤差の絶対値の小さい範囲を表わすカテゴリ
番号に短い符号を割り当てることにより、高能率な符号
化が実現できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら予測符号
化は前記予測誤差を積算することにより復号値を得るた
め、符号化出力に誤りを生じると誤りの影響が蓄積され
、誤り伝搬を生じるという課題を有するものであった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の高能率符
号化方法は、標本化量子化された信号を入力データとし
、前記入力データの予測値を得、前記入力データと前記
予測値との差である予測誤差を求めるステップと、前記
予測誤差をその大きさに応じて分類し該当するカテゴリ
を表わすカテゴリ番号を出力するステップと、前記該当
するカテゴリの範囲を規定する所定の上限値と所定の下
限値との差より大なる所定値を除数として前記入力デー
タを除算して剰余を得るステップと、前記カテゴリ番号
と前記剰余とを符号化して出力するステップとを備えて
いることを特徴とするものである。

【００１０】また本発明の第２の高能率符号化方法は、
標本化量子化した信号であるデータを符号化入力とし、
前記入力データを所定数まとめてブロックを形成するス
テップと、ブロックのデータに所定の変換を行なってＤ
Ｃ係数とＡＣ係数を求めてそれぞれを量子化するステッ
プと、前記量子化されたＤＣ係数のデータＤを符号化し
てＤＣ符号化データを出力するステップと、前記量子化
されたＡＣ係数を符号化してＡＣ符号化データを出力す
るステップとを備え、前記ＤＣ符号化データを出力する
ステップが、前記データＤとその予測値との差である予
測誤差を得、前記予測誤差をその大きさによりカテゴリ
に分類してカテゴリ番号を得、該当するカテゴリによっ
て定まる除数で前記データＤを除算して剰余を得、前記
カテゴリ番号と前記剰余を符号化してＤＣ符号化データ
を得ることを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の第１の高能率符号の復号方法
は、符号化するデータＤとその予測値との差である予測
誤差を得、前記予測誤差をその大きさによりカテゴリに
分類してカテゴリ番号を得、該当するカテゴリによって
定まる除数で前記符号化するデータを除算して剰余を得
、前記カテゴリ番号と前記剰余を符号化して符号化デー
タを得る高能率符号化方法によって得られた前記符号化
データを入力データとする高能率符号の復号方法であっ
て、前記符号化データを復号して前記カテゴリ番号と前
記剰余とを得るステップと、すでに復号の完了した出力
データより予測値を得るステップと、前記カテゴリ番号
の示すカテゴリの予測誤差の範囲の上限値または下限値
の少なくとも一方と、前記カテゴリ番号より求まる除数
、および前記予測値とを用いて除数の整数倍のオフセッ
トを生成するステップと、前記オフセットと前記剰余と
を加算して新たな出力データを得るステップとを備え、
外部から制御信号が入力された場合には、予測値を得る
ステップが前記制御信号により符号化時とは異なった予
測方法を行なって予測値を得、オフセットを生成するス
テップが、前記制御信号により復号して得られる出力デ
ータが前記予測値と相関が高くなるようにオフセットを
生成することを特徴とするものである。

【００１２】また本発明の第２の高能率符号の復号方法
は、標本化量子化した信号であるデータを符号化入力と
し、前記入力データを所定数まとめてブロックを構成す
るステップと、ブロックのデータに所定の変換を行なっ
てＤＣ成分とＡＣ成分を求めてそれぞれを量子化するス
テップと、前記量子化されたＤＣ成分のデータＤを符号
化してＤＣ符号化データを出力するステップと、前記量
子化されたＡＣ成分を符号化してＡＣ符号化データを出
力するステップとを備え、前記ＤＣ符号化データを出力
するステップが、前記データＤとその予測値との差であ
る予測誤差を得、前記予測誤差をその大きさによりカテ
ゴリに分類してカテゴリ番号を得、該当するカテゴリに
よって定まる除数で前記データＤを除算して剰余を得、
前記カテゴリ番号と前記剰余を符号化してＤＣ符号化デ
ータを得ることを特徴とする高能率符号化方法の符号化
データを入力データとする高能率符号の復号方法であっ
て、前記ＡＣ符号化データを復号して量子化されたＡＣ
成分を得るステップと、前記ＤＣ符号化データを復号し
て量子化されたＤＣ成分を得るステップと、前記量子化
されたＡＣ成分を逆量子化してＡＣ成分を得るステップ
と、前記ＡＣ成分と前記ＤＣ成分に対し逆変換を行なっ
てブロック内の復号データを得るステップと、前記ブロ
ックを分解して前記符号化入力データと同じ並びの復号
データを得て出力する逆ブロック化ステップとを備え、
前記量子化されたＤＣ成分を得るステップが、前記ＤＣ
符号化データを復号して前記カテゴリ番号と前記剰余と
を得るステップと、すでに復号済みの量子化データより
予測値を得るステップと、前記カテゴリ番号の示すカテ
ゴリの予測誤差の範囲の上限値または下限値の少なくと
も一方と、前記カテゴリ番号より求まる除数、および前
記予測値とを用いて除数の整数倍のオフセットを生成す
るステップと、前記オフセットと前記剰余とを加算して
新たな量子化データＤを得るステップとを備え、外部か
ら制御信号が入力された場合、前記予測値を得るステッ
プが前記制御信号により符号化時とは異なった予測方法
を行い、前記オフセットを生成するステップが、前記制
御信号により復号中のブロックの復号データが復号中の
ブロックに隣接し、誤りの生じていないブロックの復号
データとの相関が最も高くなるようにオフセットを生成
することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明の第１の高能率符号化方法は前記した構
成により、入力データの下位ビット情報を伝送している
ため、必ずしも誤り伝搬が生じなく、伝送誤り耐性を従
来の予測符号化方法より向上できるものである。

【００１４】本発明の第２の高能率符号化方法は前記し
た構成により、伝送誤り発生時、ＡＣ成分の相関をも用
いてＤＣ成分の復号を行なうことにより誤差の大きな伝
送誤りを生じても正確に復号できる場合があり、誤り耐
性を大幅に向上できるものである。

【００１５】また本発明の第１の高能率符号の復号方法
は前記した構成により、誤差の大きな伝送誤りが生じて
も伝送誤りのない復号データを用いて予測値を得、誤差
の小さい予測値が得られる場合には正確な復号を可能と
するものである。

【００１６】また本発明の第２の高能率符号の復号方法
は前記した構成により、誤差の大きな伝送誤りがブロッ
クのＤＣ成分に生じていても隣接ブロックのＡＣ成分を
含んだ復号データ間の相関を用いてＤＣ成分の精度の良
い予測値を得ることを可能とし、誤差の小さい復号を可
能とするものである。

【００１７】

【実施例】まず本発明の符号化方法について以下に説明
する。

【００１８】１．入力データＤｉの予測値Ｐｉを得、こ
れを入力データＤｉより引いて予測誤差Ｓｉを求める。 なおＤｉはｉ番目の入力データを表わし、以下において
添え字のｉが添付された記号がＤｉに対応したデータで
あることを表している。

【００１９】２．所定の分類表を用いて前記予測誤差Ｓ
ｉをその大きさにより分類する。前記予測誤差Ｓｉが属
する範囲を表わすカテゴリ番号Ｊｉを求める。従ってカ
テゴリ番号Ｊｉで示される予測誤差範囲の上限値、下限
値をそれぞれＳＸｉ、ＳＮｉとすれば次式

【００２０】

【数１】

【００２１】が成立している。さらに前記カテゴリ番号
Ｊｉと一対一に対応し、次式

【００２２】

【数２】

【００２３】を満足する所定の除数データＯＵｉを求め
る。 ３．入力データＤｉを前記除数データＯＵｉで除算して
剰余Ｅｉを求める。すなわち次式

【００２４】

【数３】

【００２５】が成立する。但しＮｉは商である。 ４．前記カテゴリ番号Ｊｉと前記剰余データＥｉとを符
号化する。

【００２６】ここで前記予測誤差の分類表の一具体例を
（表１）に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】（表１）にはカテゴリ番号Ｊｉとこれに対
応した予測誤差の範囲（ＳＮｉ〜ＳＸｉ）だけでなく、
除数データＯＵｉおよび剰余データＥｉの語長Ｍｉを対
応させて示している。

【００２９】以上の説明により明かにしたように本発明
の符号化方法は、予測誤差の上位ビット情報である前記
カテゴリ番号と、入力データの下位ビット情報である剰
余データとを符号化し伝送するものである。

【００３０】次にこの復号方法について説明する。本発
明の符号化方法ではカテゴリ番号Ｊｉと剰余データＥｉ
を符号化して伝送している。データＤｉを得るためには
式（数３）で示されるように除数データＯＵｉ、剰余デ
ータＥｉ、商データＮｉが必要である。カテゴリ番号Ｊ
ｉと除数データＯＵｉとは一対一に対応しているので、
カテゴリ番号−除数データ変換表を用意しておき、これ
を用いることにより伝送されたカテゴリ番号Ｊｉより除
数データＥｉが得られる。剰余データＥｉは伝送されて
いるので、商データＮｉが求まればデータＤｉが得られ
る。

【００３１】そこで必要となる商データＮｉを求める方
法について説明する。式（数１）に式（数３）を代入し
て予測誤差Ｓｉを消去すれば次式

【００３２】

【数４】

【００３３】が得られる。さらに式（数４）に式（数３
）を代入してＤｉを消去すれば、次式

【００３４】

【数５】

【００３５】が得られる。予測値Ｐｉは復号済みのデー
タＤｉより求まり、ＳＸｉ，ＳＮｉはカテゴリ番号Ｊｉ
と一対一に対応しているので変換表を予め作成しておき
、これを用いることによりカテゴリ番号Ｊｉより求まる
。さらに商データＮｉは整数であり、式（数５）の左端
の項と右端の項との差（ＳＸｉ−ＳＮｉ）／ＯＵｉは式
（数２）より１未満となるから、式（数５）を満足する
商データＮｉは一意に決定できる。従って式（数５）の
左側の式を取り出した次式

【００３６】

【数６】

【００３７】を満足する最小の整数Ｎｉを求めるか、式
（数５）の右側の式を取り出した次式

【００３８】

【数７】

【００３９】を満足する最大の整数Ｎｉを求めればよい
。すなわち式（数５）、式（数６）、式（数７）のどの
式を用いても商データＮｉを求めることができる。式（
数７）を用いる方法は、右辺の除算結果の小数部を切り
捨てるだけでよいので処理が最も簡単となる。

【００４０】以上より得られた商データＮｉを式（数３
）に代入してデータＤｉが求まる、すなわち復号できる
。復号方法をまとめると次のようになる。 １．前記符号化データを復号して前記カテゴリ番号Ｊｉ
と前記剰余データＥｉを求める。 ２．既に復号して得たデータＤｋ（但しｋはｉより小な
る整数）より予測値Ｐｉを得る。 ３．前記カテゴリ番号Ｊｉより除数データＯＵｉ、予測
誤差範囲の上限値ＳＸｉまたは予測誤差範囲の下限値Ｓ
Ｎｉを求める。 ４．式（数７）または式（数６）または式（数５）を用
いて商データＮｉを求める。 ５．式（数３）を用いてデータＤｉを求める。

【００４１】剰余データＥｉは除数データＯＵｉ未満で
あるので、その符号長Ｍｉは（ｌｏｇ２　ＯＵｉ）ビッ
トとなる。これを最小とするには、すなわち符号化効率
を良くするには、式（数２）を満足する最小の値を除数
データＯＵｉとすればよい。また除数データＯＵｉを２
のべき乗とすることにより剰余演算、除算が極めて簡単
な回路で実現でき、また前記符号長Ｍｉが整数値となる
ので剰余データＥｉを効率よく２進で符号化できる。す
なわち次式

【００４２】

【数８】

【００４３】を満たすように除数データ、予測誤差の上
限値、下限値を設定すればよい。予測誤差の分類表（表
１）は、入力データＤｉの語長が８ビットである場合に
おいて、式（数８）を満たすように作成している。

【００４４】（図１）は本発明の第１の高能率符号化方
法およびその復号方法を用いた第１の実施例における符
号化装置（図１（ａ））、復号装置（図１（ｂ））のブ
ロック構成図である。入力データは画像をラスタースキ
ャンして得られるアナログの映像信号を標本化量子化し
たものである。

【００４５】（図１（ａ））において１０１は符号化す
るデータＤｉの入力端子、１０２は予測値Ｐｉを得る予
測回路、１０３は前記入力データＤｉより前記予測値Ｐ
ｉを減じて予測誤差Ｓｉを得る減算回路、１０４は前記
予測誤差Ｓｉを入力としカテゴリ番号Ｊｉを出力する分
類回路、１０５は前記カテゴリ番号Ｊｉより除数データ
ＯＵｉを得る変換回路、１０６は前記データＤｉを前記
除数データＯＵｉで除算して剰余データＥｉを得る剰余
演算回路、１０７は前記カテゴリ番号Ｊｉ、剰余データ
Ｅｉを符号化して符号化データＣｉを得る第１の符号化
回路、１０８は前記符号化データＣｉの出力端子、１０
９は前記カテゴリ番号Ｊｉを符号化して符号化データＣ
Ｊｉを得る第２の符号化回路、１１０は前記剰余データ
Ｅｉを符号化して符号化データＣＥｉを得る第３の符号
化回路、１１１は前記符号化データＣＪｉと前記符号化
データＣＥｉとを連結して符号化データＣｉを得る多重
化回路である。

【００４６】（図１（ｂ））において、１１２は符号化
データＣｉの入力端子、１１３は前記符号化データＣｉ
を復号化してカテゴリ番号Ｊｉ、剰余データＥｉを得る
第１の復号回路、１１４は番号Ｊｉのカテゴリの予測誤
差範囲の上限値ＳＸｉ、除数データＯＵｉを得る変換回
路、１１５は商データＮｉを出力する商データ計算回路
、１１６は前記除数データＯＵｉ、前記商データＮｉと
前記剰余データＥｉよりデータＤｉを再生する合成回路
、１１７は前記データＤｉの出力端子、１１８はすでに
復号済みの前記データＤｋ（ｋはｉより小なる整数）を
用いてデータＤｉの予測値Ｐｉを出力する予測回路、１
１９は端子１１２からの符号化データＣｉを一時的に蓄
えるバッファメモリ、１２０は符号化データＣｉの先頭
部分に多重化されている符号化データＣＪｉをバッファ
メモリ１１９より得て復号しカテゴリ番号Ｊｉを得る第
２の復号回路、１２１は符号化データＣｉの残り部分に
多重化されている符号化データＣＥｉをバッファメモリ
１１９より得て復号し剰余データＥｉを得る第３の復号
回路、１２２は加算回路、１２３は加算回路１２２から
の出力より前記剰余データＥｉを減算する減算回路、１
２４は減算回路１２３からの出力を前記除数データＯＵ
ｉで除算し、得られた結果の整数部のみを商データＮｉ
として出力する除算回路、１２５は前記除数データＯＵ
ｉと前記商データＮｉとを乗算してオフセットＦｉを得
る乗算回路、１２６は前記剰余データＥｉと前記オフセ
ットＦｉを加算して新たな復号済みのデータＤｉを得る
加算回路である。

【００４７】以上のように構成された本実施例の符号化
装置、復号装置について、以下その動作について説明す
る。

【００４８】符号化装置において、端子１０１からの入
力データＤｉは予測回路１０２、減算回路１０３、剰余
演算回路１０６に入力される。予測回路１０２は前値予
測を行なっており、１つ前のデータＤｉ−１　を保持す
る１つのレジスタのみで構成され、予測値Ｐｉ＝Ｄｉ−
１　を出力する。

【００４９】減算回路１０３は前記データＤｉより前記
予測値Ｐｉを減算して予測誤差Ｓｉを出力する。分類回
路１０４は前記予測誤差Ｓｉを入力とし（表１）に従っ
てその大きさにより分類し、該当する分類項を示すカテ
ゴリ番号Ｊｉを出力する。変換回路１０５はＲＯＭ（リ
ードオンリメモリ）で構成でき、（表１）に従って前記
カテゴリ番号Ｊｉより除数データＯＵｉまたはデータＭ
ｉを出力する。剰余演算回路１０６は前記データＤｉを
前記除数データＯＵｉで除算しその剰余Ｅｉを出力する
。（表１）では除数データＯＵｉを２のＭｉ乗としてい
るので、剰余演算回路１０６は前記データＤｉの下位Ｍ
ｉビットのみを取り出す簡単なゲート回路で実現できる
。この場合変換回路１０５は除数データＯＵｉの代わり
に前記データＭｉを出力すればよい。

【００５０】符号化回路１０９は前記カテゴリ番号Ｊｉ
をハフマン符号化（エントロピー符号化の一種）してビ
ットシリアル形式で出力する。この出力が符号化データ
ＣＪｉである。カテゴリ番号がＪｉとなる予測誤差の生
起確率とカテゴリ番号が−Ｊｉとなる予測誤差の生起確
率はほぼ同じとなるので、この実施例においてはこの二
つのカテゴリに同じハフマンコードを割当て、どちらの
カテゴリかを示す１ビットのフラグＧをハフマンコード
に付加したものを前記符号化データＣＪｉとしている。 カテゴリ番号が０のとき前記フラグＧは不用である。前
記フラグＧ＝０のときカテゴリ番号は正であり、Ｇ＝１
のときカテゴリ番号は負であるものとする。

【００５１】符号化回路１１０は前記カテゴリ番号Ｊｉ
により（表１）に示す剰余データＥｉのビット数Ｍｉを
求め、前記剰余データＥｉの下位Ｍｉビットをビットシ
リアル形式で出力する。この出力が符号化データＣＥｉ
である。剰余データＥｉの下位Ｍｉビットのみを出力す
るのは、剰余データＥｉがＭｉビットで表現できるから
である。多重化回路１１１は前記符号化データＣＪｉの
後ろに前記符号化データＣＥｉを接続して得られる符号
化データＣｉをビットシリアル形式で端子１１８より出
力する。以上の動作によりデータＤｉの符号化が実現さ
れる。

【００５２】復号装置において、端子１１２からの符号
化データＣｉは一時的にバッファメモリ１１９に蓄えら
れる。

【００５３】まず復号回路１２０は、バッファメモリ１
１９より符号長を判定しながら前記符号化データＣＪｉ
を読み込んで復号し、読み込んだ符号の符号語長Ｌ１と
カテゴリ番号Ｊｉとを出力する。バッファメモリ１１９
は前記符号語長Ｌ１を受け取って前記符号化データＣＪ
ｉに続く前記符号化データＣＥｉの先頭位置を求め、そ
の内部に有する読み出しポインタにセットする。

【００５４】続いて復号回路１２１は、復号回路１２０
からの前記カテゴリ番号Ｊｉより（表１）に示す剰余デ
ータＥｉの語長Ｍｉを求め、バッファメモリ１１９より
Ｍｉビットの前記符号化データＣＥｉを読み込み、上位
にデータ０を付加してビットパラレル形式のデータであ
る剰余データＥｉを再生する。

【００５５】バッファメモリ１１９は復号回路１２１か
らの前記語長Ｍｉを受け取って前記符号化データＣＥｉ
に続く次の符号化データＣＪｉの先頭位置を求め、前記
読み出しポインタを更新して次のデータ復号に備える。

【００５６】変換回路１１４は例えばＲＯＭで構成でき
、前記カテゴリ番号Ｊｉより（表１）に示す予測誤差範
囲の上限値ＳＸｉと除数データＯＵｉを出力する。

【００５７】商データ計算回路１１５は前記剰余データ
Ｅｉ、前記ＳＸｉおよび予測回路１１８からの予測値Ｐ
ｉとを用いて式（数７）の右辺に示す計算を行ない、そ
の整数部である商データＮｉを出力する。

【００５８】合成回路１１６は前記商データＮｉ、前記
除数データＯＵｉおよび前記剰余データＥｉを入力とし
、式（数３）に示す計算を行なってデータＤｉを再生し
、端子１１７より出力する。

【００５９】予測回路１１８は、符号化装置内の予測回
路１０２と同じ構成であり、前記データＤｉを入力とし
て前記予測値Ｐｉを出力する。以上の動作によりデータ
Ｄｉの復号が実現される。

【００６０】次に具体的にデータ例をあげて本発明の動
作、効果を説明する。符号化装置においてこれより符号
化する入力データＤｉが４６、すでに符号化の完了した
１つ前の入力データＤｉ−１　が３５であるとする。前
記予測回路１０２は予測値Ｐｉ＝Ｄｉ−１　＝３５を出
力する。 前記減算回路１０３において予測誤差Ｓｉ＝４６−３５
＝１１が得られる。前記分類回路１０４において前記予
測誤差Ｓｉ＝１１より（表１）に従ったカテゴリ番号Ｊ
ｉ＝４が得られる。

【００６１】変換回路１０５において前記カテゴリ番号
Ｊｉを（表１）に従って２のべき乗である除数データＯ
Ｕｉまたはその指数部データＭｉ＝３を出力する。剰余
演算回路１０６はデータＤｉを除数データＯＵｉ＝２Ｍ
ｉ＝８で割った剰余データＥｉ＝６を出力する。除数デ
ータＯＵｉは２のべき乗であるので通常の除算を行なう
必要はなく、データＤｉの下位Ｍｉ＝３ビットのみを取
り出すのみで剰余データＥｉが得られる。

【００６２】符号化回路１０９において前記カテゴリ番
号Ｊｉはハフマン符号化される。Ｊｉ＝４またはＪｉ＝
−４を表すハフマンコードが２進数３ビット長の”１０
１”（以下において２進符号は””で囲んで示す。）と
すれば、カテゴリ番号Ｊｉ＝４の符号化コードＣＪｉは
”１０１０”となり、ビットシリアル形式で出力される
。最後に付加された１ビットのデータ”０”はカテゴリ
番号の正負を表すフラグＧで、カテゴリ番号が正である
ことを示している。

【００６３】符号化回路１１０において前記剰余データ
Ｅｉ＝６はその下位Ｍｉ＝３ビットがビットシリアル形
式で出力されて符号化データＣＥｉ”１１０”となる。 多重化回路１１１において前記符号化データＣＪｉ”１
０１０”の後に前記符号化データＣＥｉ”１１０”が付
加されて符号化データＣｉ＝”１０１０１１０”となり
、その左端（最上位ビット）からビットシリアル形式で
端子１１８より出力される。

【００６４】復号装置において端子１１２からの符号化
データは一旦バッファメモリ１１９にビットシリアル形
式で蓄えられる。現在データＤｉ−１　＝３５まで復号
が完了しており、これより符号化データＣｉよりデータ
Ｄｉを復号するものとする。

【００６５】復号回路１２０はバッファメモリ１１９内
のポインタが示すメモリアドレスよりビットシリアル形
式で符号化データＣｉを読み込む。復号回路１２０は符
号化データＣｉの先頭ビットより”１０１”まで読み込
んだ時点で符号化データＣＪｉの符号長ＬＪが４ビット
であることが検知でき、さらにＪｉが０でない場合付加
されている１ビットのフラグＧを読み込む。すなわち４
ビットの符号化データＣＪｉ＝”１０１０”すべてが読
み込まれる。フラグＧ＝０はカテゴリ番号Ｊｉが正であ
ることを示すので、復号回路１２０はカテゴリ番号Ｊｉ
＝４を出力する。

【００６６】続いて復号回路１２１は、前記復号された
カテゴリ番号Ｊｉ＝４を受けて（表１）にしたがってＭ
ｉ＝３ビット分前記バッファメモリ１１９からデータを
読み込むことにより符号化データＣＥｉ＝”１１０”を
得、これをパラレル形式に変換し、上位ビットに０を付
加することにより剰余データＥｉ＝６を得、出力する。 なおバファメモリ１１９のポインタは更新されて次の符
号化データＣｉ＋１　の先頭メモリ番地を示している。

【００６７】変換回路１１４は（表１）に従ってカテゴ
リ番号Ｊｉ＝４のカテゴリにおける予測誤差範囲の上限
値ＳＸｉ＝１５および２のべき乗である除数データＯＵ
ｉの指数部Ｍｉを出力する。

【００６８】商データ計算回路１１５は、予測回路１１
８からの予測値Ｐｉ＝Ｄｉ−１　＝３５と前記上限値Ｓ
Ｘｉ＝１５とを加算した後、前記剰余データＥｉ＝６を
減算し、さらに除数データＯＵｉ＝２Ｍｉ＝８で除算し
て商データＮｉ＝５を得、出力する。

【００６９】合成回路１１６は前記商データＮｉ＝５に
除数データＯＵｉ＝２Ｍｉ＝８を掛けてオフセットＦｉ
を得、これに剰余データＥｉ＝６を加算することにより
復号の完了したデータＤｉ＝４６を得、端子１１７より
出力する。以上でデータＤｉの復号が完了する。

【００７０】ところで除数データＯＵｉは２のべき乗で
あるので、除算回路１２４は通常の除算を行なわう必要
はなく、データＤｉの下位Ｍｉ＝３ビットを除去するこ
とにより商データＮｉが得られ、乗算回路１２５は通常
の乗算を行なう必要はなく、商データＮｉの下位にＭｉ
ビットの０を付加するだけで乗算結果であるオフセット
Ｆｉが得られる。さらに加算器１２６において一方の入
力である剰余データＥｉは下位Ｍｉビット以外は０であ
り、他方の入力であるオフセットＦｉはその下位Ｍｉビ
ットが０であるので、通常の加算を行なう必要はなく、
オフセットＦｉの下位Ｍｉビットを剰余データＥｉの下
位Ｍｉビットで置き換えるだけでよい。従って除算器１
２４、乗算器１２５、加算器１２６はまとめて極めて簡
単な回路すなわち加算器１２３の出力の下位Ｍｉビット
を剰余データＥｉの下位Ｍｉビットで置き換え、これを
復号済みのデータＤｉとして出力する回路で実現できる
。

【００７１】つぎに１つ前のデータＤｉ−１　＝３６が
伝送誤りによって比較的誤差の小さい値の３１と復号さ
れていた場合の復号を考える。予測値Ｐｉ＝Ｄｉ−１　
であるので、従来の予測符号化であれば必ず誤り伝搬を
生じる。 しかしながら実際に本発明の高能率符号化方法の復号を
行なってみるとＤｉ＝４６と正しい結果が得られる。す
なわち誤り伝搬を生じていない。これは復号のため式（
数７）または式（数５）または式（数６）を用いて商デ
ータＮｉを求めるが、これらの式で使用する予測値Ｐｉ
が符号化時の予測値とある範囲の誤差を有していても正
しい商データＮｉが得られるからである。式（数７）に
よればＤｉ＝４６の場合予測値Ｐｉが３１以上３８以下
であれば正しい商データＮｉ＝５が得られることがわか
る。

【００７２】以上のように、本実施例によれば必ずしも
誤り伝搬を生じないので伝送誤り耐性を大幅に改善でき
る。また除数データを２のべき乗とすることにより、本
発明の符号化装置は従来の予測符号化装置と同程度の小
さな回路規模で実現できる。

【００７３】以上の実施例においては剰余データを単純
な２進符号のままその下位Ｍｉビットを切り出して符号
化していたが、グレイコードに変換した後に符号化すれ
ばより誤り耐性を向上できる。なぜならグレイコードは
１ビット誤りによる誤差が１レベルと小さくできるから
である。例外的に剰余データの上限値が下限値になる、
またはその逆の場合があるが、この場合商データＮｉを
＋１、または−１する補正により修整可能である。

【００７４】予測に用いる復号値が伝送誤りによってか
なり大きな誤差を有する場合、符号化時と同じ予測方法
では誤差の大きい予測値Ｐｉしか得られず、もはや正し
い復号値は得られない。しかし伝送誤りの影響を受けて
いない別の復号値を用いる予測方法すなわち符号化時と
は異なった予測方法により誤差の小さい予測値Ｐｉ’が
得られれば、正しい復号が可能である。なぜなら本発明
の符号化方法は予測誤差の上位ビット情報（カテゴリ番
号Ｊｉ）と符号化するデータの下位ビット情報（剰余デ
ータＥｉ）とを符号化して伝送しており、式（数３）に
おいてただ１つの未知数である商データＮｉを求めれば
、正しい復号データＤｉが得られるからである。特に除
数データＯＵｉ大きい場合、商データＮｉの存在範囲が
狭くなるのでその決定が容易となる。

【００７５】前記予測値Ｐｉ’を用いた復号方法すなわ
ち本発明の第１の高能率符号の復号方法を用いた第２の
実施例の復号装置について述べるが、まずはじめにこの
復号方法について説明する。なお符号化データは前記第
１の実施例の符号化装置の出力の符号化データＣｉとす
る。

【００７６】前記第１の実施例における入力データは画
像信号で、符号化時には画像の水平方向に前値予測を行
なって予測値Ｐｉを得ている。画像信号は２次元方向（
動画の場合時間軸方向を含む３次元方向）に相関を持っ
ており、例えばデータＤｉが１ライン前の復号済みのデ
ータＤｉ−Ｈ　（但し、Ｈは１ライン中の画素数を表わ
す）との相関が強い、すなわち垂直相関が強い場合、垂
直方向に前値予測（符号化時とは異なった予測方法）を
行なうことにより誤差の小さい予測値Ｐｉ’（＝Ｄｉ−
Ｈ　）を得ることが可能である。従って誤差の小さい前
記予測値Ｐｉ’が得られる場合、データＤｉと予測値Ｐ
ｉ’との誤差が小さくなるように商データＮｉを定め、
すなわち次式

【００７７】

【数９】

【００７８】を満足するＮｉを求め、これを式（数３）
に代入することにより高い確率で正しいデータＤｉが再
生できる。

【００７９】そこで復号済みのデータに伝送誤りによっ
て誤差の大きなもの発生していることが検出し、かつデ
ータＤｉの垂直相関が強いことを検出して制御信号を発
生する回路を設けておき、前記制御信号の発生しない通
常時は第１の実施例の復号装置と同じく、符号化時と同
じ予測方法による予測値Ｐｉを用いて復号を行い、前記
制御信号が発生したときは符号化時とは異なる予測方法
による前記予測値Ｐｉ’を用いた前記復号方法を行なう
ことにより伝送誤りにより強い復号装置が実現できる。

【００８０】前記本発明の高能率符号の復号方法を用い
た第２の実施例における復号装置について次に説明する
。この復号装置は（図１）の復号装置における予測回路
１１８、商データ計算回路１１５をそれぞれ（図２）に
示す予測回路、（図３）に示す商データ計算回路に置き
換えたものであるので、復号装置の全体構成図は省略す
る。

【００８１】（図２）において２０１は１つ前の復号済
みのデータを保持する１つのレジスタからなり１段のデ
ータ遅延を生じる遅延回路、２０２は前記レジスタ２０
１の出力を入力とし、（Ｈ−１）段のデータ遅延を生じ
る遅延回路、２０３は前記制御信号の非発生時、遅延回
路２０１の出力を予測値Ｐｉとして出力し、前記制御信
号発生時のみ遅延回路２０２の出力を予測値Ｐｉ’とし
て出力するスイッチである。

【００８２】前記制御信号の入力されない通常時はスイ
ッチ２０３は符号化時と同じ水平方向の予測値Ｐｉ＝Ｄ
ｉ−１　を出力し、（図１）中の予測回路１１８と同じ
動作をおこなう。前記制御信号の発生時は符号化時とは
異なった予測すなわち垂直方向の前値予測を行なって予
測値Ｐｉ’＝Ｄｉ−Ｈ　を出力する。

【００８３】（図３）において３０１は予測誤差範囲の
上限値ＳＸｉと（図２）に示す予測回路からの予測値Ｐ
ｉとを加算する加算回路、３０２は前記制御信号の非発
生時、加算回路３０１の出力を選択し、前記制御信号の
発生時、前記予測値Ｐｉ’を選択して出力するスイッチ
、３０３は前記スイッチ３０３の出力より前記剰余デー
タＥｉを引く減算回路、３０４は前記減算回路３０３の
出力を除数データＯＵｉで割る除算回路、３０５は前記
除算回路３０３の出力に対し、前記制御信号の非発生時
は切捨て処理を行ない、前記制御信号発生時は四捨五入
処理を行なう丸め回路である。

【００８４】前記制御信号の非発生時、入力の予測値は
符号化時と同じＰｉであり、加算回路３０３にはスイッ
チ３０２を介して加算回路３０１の出力が入力され、丸
め回路３０５は切捨て処理を行なうので（図１）中の商
データ計算回路１１５と同じ処理が行なわれる。前記制
御信号発生時、入力の予測値は垂直方向の予測を行なっ
た予測値Ｐｉ’であり、加算回路３０３にはスイッチ３
０２を介して予測値Ｐｉ’が入力され、丸め回路３０５
は四捨五入を行なうので、復号出力であるデータＤｉと
予測値Ｐｉ’との誤差が最も小さくなる、すなわち式（
数９）を満足する商データＮｉを出力する。

【００８５】前記求まった商データＮｉを用いて合成回
路１１６（図１）は式（数１）の演算が行なって復号済
みのデータＤｉを得、これを出力する。以上のように本
実施例によれば、伝送誤りにより誤差の大きな復号デー
タを生じ、かつ符号化時とは異なる予測方法により誤差
の小さい予測値Ｐｉ’が得られる場合のみ第１の実施例
における復号装置とは異なった復号方法により、すなわ
ち前記予測値Ｐｉ’との相関が高くなるように商データ
Ｎｉを定めて復号することにより、復号データを得てい
るので、より高い確率で正しく復号でき、従来より誤り
耐性が大幅に向上できるものである。

【００８６】また伝送誤りを生じたデータＤｍと前記制
御信号により復号されたデータＤｉとの間のデータＤｒ
（但しｍ＜ｒ＜ｉ）はデータＤｉを用いてｒが減少する
方向すなわち逆方向に復号することにより正しく復号す
ることが可能であり、この復号方法を併用すれば、誤り
伝搬領域をより小さくすることが可能である。

【００８７】逆方向の復号すなわちデータＤｉ＋１から
データＤｉの復号は次のような方法により可能である。 すなわち次式

【００８８】

【数１０】

【００８９】を満たすように商データＮｉを求め、式（
数３）に求めた前記商データＮｉ、カテゴリ番号Ｊｉよ
り求まる除数データＯＵｉ、伝送された剰余データＥｉ
を代入することによりデータＤｉが求まる。

【００９０】（図４）は本発明の第２の高能率符号化方
法およびその逆変換である第２の高能率符号の復号方法
を用いた第３の実施例における符号化装置（図４（ａ）
）、復号装置（図４（ｂ））のブロック構成図である。 入力データＶは実施例１、２と同様、画像をラスタース
キャンして得られるアナログの映像信号を標本化量子化
したものである。

【００９１】（図４（ａ））において４０１は符号化す
る前記データＶの入力端子、４０２は入力データの並び
替えを行なって画像の水平方向８画素、垂直方向８画素
に区切った矩形領域であるブロック毎のデータＤＤｉ（
ｈ）（但しｈは０から６３の整数）を出力するブロック
化回路、４０３は前記データＤＤｉ（ｈ）に対し水平方
向および垂直方向にそれぞれ８次のＤＣＴを行なって１
つのＤＣ係数ＤＣｉ（添え字ｉはブロック番号ｉを表わ
す。）、及び６３個のＡＣ係数ＡＣｉ（ｋ）（但しｋは
１から６３の整数）からなるＤＣＴ係数を出力するＤＣ
Ｔ回路、４０４は前記ＤＣ係数ＤＣｉを所定の量子化ス
テップサイズＱｄで量子化して（すなわちＱｄで割って
丸めて）データＤｉを得る量子化回路、４０５は（図１
）の符号化装置に等しく前記データＤｉを符号化して符
号化データＣｉを得る符号化回路、４０６は前記ＡＣ係
数ＡＣｉ（ｋ）を所定の量子化ステップサイズで量子化
してデータＢｉ（ｋ）を得る量子化回路、４０７は前記
量子化回路４０６からのデータＢｉ（ｋ）を２次元ハフ
マン符号化して符号化データＡｉを出力する符号化回路
、４０８は前記符号化データＣｉと前記符号化データＡ
ｉとを多重化した符号化データＣＣｉを出力する多重化
回路、４０９は前記符号化データＣＣｉを出力する端子
である。

【００９２】（図４（ｂ））において４１０は符号化デ
ータＣＣｉの入力端子、４１１は前記符号化データＣＣ
ｉより前記符号化データＣｉと前記符号化データＡｉと
を分離する分離回路、４１２は前記符号化データＣｉを
復号してデータＤｉを得る復号回路、４１３は前記符号
化データＡｉを復号してデータＢｉ（ｋ）を得る復号回
路、４１４は前記データＤｉに前記量子化ステップサイ
ズＱｄを掛けて逆量子化を行なってＤＣ係数の復号デー
タＤＣｉ’を得る逆量子化回路、４１５は復号回路４１
３の出力データＢｉ（ｋ）に各所定の量子化ステップサ
イズを掛けてＡＣ係数の復号値ＡＣｉ’（ｋ）を得る逆
量子化回路、４１６はＤＣＴ回路４０３の逆変換を行な
う逆ＤＣＴ回路、４１７はタイミング調整用の遅延回路
、４１８は遅延回路を経た逆ＤＣＴ出力と前記復号デー
タＤＣｉ’とを加算してブロック単位の画像のデータＤ
Ｄｉ’（ｈ）を得る加算回路、４１９はブロック単位の
画像データＤＤｉ’の並べ換えを行なって符号化前と同
じデータ並びの画像のデータを得る逆ブロック化回路、
４２０は逆ブロック回路からの復号済みの画像データＶ
’の出力端子である。

【００９３】以上のように構成された本実施例の符号化
装置、復号装置について、以下その動作について説明す
る。

【００９４】符号化装置において、端子４０１からの画
像データＶはブロック化回路４０２に入力される。ブロ
ック化回路４０２は前記画像データの並べ換えを行なっ
てブロック毎のデータＤＤｉ（ｈ）を出力する。ＤＣＴ
回路４０３は前記ブロック毎のデータＤＤｉ（ｈ）に対
し８次の２次元ＤＣＴを行ない、１つのＤＣ係数ＤＣｉ
と６３個のＡＣ係数からなるＡＣｉ（ｋ）を出力する。 量子化回路４０４は前記ＤＣ係数ＤＣｉを所定の量子化
ステップサイズＱｄで量子化して（すなわちＱｄで割り
丸めて）量子化データＤｉを出力する。符号化回路４０
５は（図１）の符号化装置に等しく前記データＤＣｉを
符号化して符号化データＣｉを出力する。（図１）の符
号化装置と異なるのは入力が画像データの量子化値では
なく、８ｘ８の６４画素からなるブロックのＤＣ係数（
平均値に等しい）を量子化したデータである点である。 対応を明確にするため（図１）と同じ記号Ｄｉを用いて
いる。量子化回路４０６はＡＣ係数ＡＣｉ（ｋ）を各係
数毎に定められた所定の量子化ステップサイズＱａｉ（
ｋ）で量子化する。符号化回路４０７は量子化回路４０
６の出力Ｂｉ（ｋ）を２次元ハフマン符号化して符号化
データＡｉを出力する。多重化回路４０８は前記符号化
データＣｉと前記符号化データＡｉとを多重化して端子
４０９より符号化データＣＣｉを出力する。

【００９５】復号装置は（図４（ａ））に示す符号化回
路の逆変換を行なうブロック構成で実現できるが、誤差
の大きい復号値を生じる伝送誤り発生時でもより高い確
率で正しい復号を可能とするため（図４（ｂ））に示す
ブロック構成としている。

【００９６】復号装置において端子４１０からの符号化
データＣＣｉは分離回路４１１に入力される。分離回路
４１１は前記符号化データＣＣｉを符号化データＣｉと
符号化データＡｉとに分離する。復号回路４１３は２次
元ハフマン符号化されている前記符号化データＡｉを復
号して量子化されたＡＣ係数Ｂｉ（ｋ）を得る。逆量子
化回路４１５は前記データＢｉ（ｋ）に各係数毎に定め
られた所定の量子化ステップＱａｉ（ｋ）を掛けて逆量
子化を行いＡＣ係数ＡＣｉ’（ｋ）を得る。逆ＤＣＴ回
路４１６はＤＣ係数入力を暫定値０としＡＣ係数入力を
前記ＡＣｉ’（ｋ）として逆ＤＣＴを行なってブロック
の暫定の復号データ（ＡＣ成分データ）ＤＴｉを得る。

【００９７】復号回路４１２は前記第２の実施例の復号
装置と基本的には同じものであり、前記符号化データＣ
ｉを復号して量子化されたＤＣ係数であるデータＤｉを
出力する。前記第２の実施例の復号回路と異なるのは予
測回路の構成が（図２）に示すものではなく、（図５）
に示すものであるという点である。この予測回路は、伝
送誤りのない通常の復号時、（図１）中の予測回路１１
８や（図２）の予測回路と同じ処理を行なう、すなわち
符号化時と同じ予測値Ｐｉ＝Ｄｉ−１　（これは既に復
号済みのｉ番目のブロックのＤＣ係数であり、このブロ
ック（ｉ−１）は画像においてブロックｉの左隣に位置
している）を出力するが、誤差の大きな誤りを検出され
て外部より制御信号が入力されると符号化時とは異なっ
た予測を行なって予測値Ｐｉ’を出力する。

【００９８】前記予測値Ｐｉ’は、現在復号中のブロッ
クｉの真上に隣接するブロック（ｉ−Ｈ）のデータより
求めたものである。前記第２の実施例のように予測値Ｐ
ｉ’＝Ｄｉ−Ｈ　’（但しＨは画像の水平方向のブロッ
ク数である。）としてもよいが、本実施例では予測値の
精度を向上させるため復号済みの画像データＤＤｉ−Ｈ
　’より予測値Ｐｉ’を求めている。この量子化したＤ
Ｃ係数Ｄｉに対する予測値Ｐｉ’を求める方法について
説明する。

【００９９】ブロック（ｉ−Ｈ）との境界に接するブロ
ックｉの８個の画素データＤＤｉ’（ｑ）（但しｑ＝ｑ
１，ｑ２，．．．，ｑ８）は、ブロック（ｉ−Ｈ）との
距離が短いので、これらに対する予測値ｐｉ（ｑ）がブ
ロック（ｉ−Ｈ）内の画素データＤＤｉ−Ｈ　’より精
度よく得られる。前記画素データＤＤｉ’（ｑ）はブロ
ックのＤＣ成分ＤＣｉ’＝Ｄｉ・ＱｄとＡＣ成分である
ＤＴｉ（ｑ）との和として表わせ、前記画素データＤＤ
ｉ’（ｑ）と前記予測値ｐｉ（ｑ）との差すなわち誤差
をｄとすれば、次式

【０１００】

【数１１】

【０１０１】が成立する。前記誤差ｄを小さく、これを
０とすることにより量子化したＤＣ成分Ｄｉの近似値す
なわち予測値Ｐｉ’が得られ、次式

【０１０２】

【数１２】

【０１０３】が成立する。なお本実施例においては、回
路構成を簡易とするため垂直方向の前置予測を行なって
前記予測値ｐｉ（ｑ）を得ている。ブロックｉの前記８
個の画素データＤＤｉ’（ｑ）（但しｑ＝ｑ１，ｑ２，
．．．，ｑ８）にそれぞれ隣接するブロック（ｉ−Ｈ）
内の８画素の復号データをＤＤｉ−Ｈ’（ｑ）で表わせ
ば、これらは前置予測における前記予測値ｐｉ（ｑ）に
等しい。また１つのｑについて式（数１２）を計算する
のみで予測値Ｐｉ’が得られるが、精度をより高めるた
め８個のｑについて（ｐｉ（ｑ）−ＤＴｉ（ｑ））の平
均値を求め、これを量子化ステップサイズＱｄで割った
ものを予測値Ｐｉ’としている。この予測値Ｐｉ’を得
る予測回路の構成およびその動作を（図５）を用いて説
明する。

【０１０４】（図５）において５０１は遅延回路で、デ
ータＤｉを入力とし１つ前のデータＤｉ−１　を予測値
Ｐｉとして出力する。５０２は遅延回路で、復号済みの
データＤＤｉ’を入力とし、前記予測値ｐｉ（ｑ）＝Ｄ
Ｄｉ−Ｈ　’（ｑ）を出力する。５０３は減算回路で予
測値ｐｉ（ｑ）とデータＤＴｉ（ｑ）との差を求める。 ５０４は平均化回路で、前記８つのｑについて前記差の
平均値を出力し、量子化回路５０５はこれを量子化ステ
ップサイズＱｄで割って（すなわち量子化を行って）予
測値Ｐｉ’を出力する。５０６はスイッチで、前記制御
信号が入力されない通常時は前記予測値Ｐｉを出力し、
し、前記制御信号が入力される時は前記予測値Ｐｉ’を
出力する。

【０１０５】これにより復号回路４１２は伝送誤り時に
も誤差の少ない復号データＤｉを出力する。なお予測値
Ｐｉ’を得るためにはＤＣ係数の復号よりＡＣ係数の復
号、逆ＤＣＴを先行させる必要があるため、復号回路４
１２は内部にタイミング調整用の遅延回路を有している
。逆量子化回路４１４は前記データＤｉに前記量子化ス
テップサイズＱｄを掛けてＤＣ係数データＤＣｉ’を出
力する。加算回路４１８はタイミング調整用の遅延回路
４１７を経たデータＤＴｉと前記データＤＣｉ’とを加
算してブロック毎の復号済みの画像データＤＤｉ’を出
力する。逆ブロック回路４１９は前記画像データＤＤｉ
’（ｈ）の並べ換えを行なって符号化前のデータ並びに
戻して端子４２０より復号済みの画像データＶ’を出力
する。

【０１０６】以上のように本実施例によれば、伝送誤り
により誤差の大きい復号データＤｉを生じてもブロック
間の画素データの相関を用いることにより高い確率で正
しい画像データの復号値が得られ、従来に比べて大幅に
誤り耐性が向上できるものである。

【０１０７】以上の実施例においては可逆な符号化を行
なったが、例えば予測誤差が大きいところでは剰余デー
タＥｉの下位ビットを丸めて伝送することにより非可逆
な符号化方法も可能である。この場合、符号化装置と復
号装置における予測値を一致させるため、符号化装置内
にローカルの復号装置を設けその復号データより予測値
を作成する必要がある。本実施例のような可逆な符号化
においても前記ローカルの復号装置を設ける構成が可能
であることはもちろんである。

【０１０８】また本発明はこれら実施例に限定されるも
のではなく、予測方法は各種方法が適用でき、エントロ
ピー符号化方法として算術符号化等も適用でき、実施例
３のＡＣ成分の求め方としてＤＣＴ以外に各種変換方法
、平均値分離ベクトル量子化など各種符号化方法が適用
できる。

【０１０９】

【発明の効果】本発明は予測誤差の上位ビット情報と入
力データの下位ビット情報とを伝送することを特徴とす
る高能率符号化方法およびその逆変換を行なう復号方法
で、符号化効率を低下させることなく、伝送誤り耐性を
大幅に向上できるものであり、その実用的効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の高能率符号化方法およびその復
号方法を用いた第１の実施例における符号化装置および
復号装置のブロック構成図である。

【図２】本発明の第１の高能率符号の復号方法を用いた
第２の実施例の復号装置における予測回路のブロック構
成図である。

【図３】本発明の第１の高能率符号の復号方法を用いた
第２の実施例の復号装置における商データ計算回路のブ
ロック構成図である。

【図４】本発明の第２の高能率符号化方法およびその逆
変換である本発明の第２の高能率符号の復号方法を用い
た第３の実施例における符号化装置および復号装置のブ
ロック構成図である。

【図５】本発明の第３の実施例の復号装置における予測
回路のブロック構成図である。

【符号の説明】

１０１　　符号化するデータＤｉの入力端子１０２　　
予測回路 １０３　　減算回路 １０４　　分類回路 １０５　　変換回路 １０６　　剰余演算回路 １０７　　符号化回路 １０８　　符号化データＣｉの出力端子１１２　　符号
化データＣｉの入力端子１１３　　復号回路 １１４　　変換回路 １１５　　商データ計算回路 １１６　　合成回路 １１７　　復号済みのデータＤｉの出力端子１１８　　
予測回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】標本化量子化された信号を入力データとし
   、前記入力データの予測値を得、前記入力データと前記
   予測値との差である予測誤差を求めるステップと、前記
   予測誤差をその大きさに応じて分類し該当するカテゴリ
   を表わすカテゴリ番号を出力するステップと、前記該当
   するカテゴリの範囲を規定する所定の上限値と所定の下
   限値との差より大なる所定値を除数として前記入力デー
   タを除算して剰余を得るステップと、前記カテゴリ番号
   と前記剰余とを符号化して出力するステップとを備えた
   ことを特徴とする高能率符号化方法。
2. 【請求項２】除数を上限値と下限値の差に１を加えた値
   とし、かつ前記除数が２のべき乗となるように各カテゴ
   リの上限値と下限値とを設定することを特徴とする請求
   項１記載の高能率符号化方法。
3. 【請求項３】カテゴリ番号と剰余とを符号化して出力す
   るステップが、カテゴリ番号をエントロピー符号化する
   ステップと、剰余を除数の大きさに応じて可変長な符号
   に変換するステップとを有することを特徴とする請求項
   １記載の高能率符号化方法。
4. 【請求項４】カテゴリ番号と剰余とを符号化して出力す
   るステップが、剰余をグレーコードに変換するステップ
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の高能率符号化
   方法。
5. 【請求項５】符号化するデータＤとその予測値との差で
   ある予測誤差を得、前記予測誤差をその大きさによりカ
   テゴリに分類してカテゴリ番号を得、該当するカテゴリ
   によって定まる除数で前記符号化するデータを除算して
   剰余を得、前記カテゴリ番号と前記剰余を符号化して符
   号化データを得る高能率符号化方法によって得られた前
   記符号化データを入力データとする高能率符号の復号方
   法であって、前記符号化データを復号して前記カテゴリ
   番号と前記剰余とを得るステップと、すでに復号の完了
   した出力データより予測値を得るステップと、前記カテ
   ゴリ番号の示すカテゴリの予測誤差の範囲の上限値また
   は下限値の少なくとも一方と、前記カテゴリ番号より求
   まる除数、および前記予測値とを用いて除数の整数倍の
   オフセットを生成するステップと、前記オフセットと前
   記剰余とを加算して新たな出力データを得るステップと
   を備え、外部から制御信号が入力された場合には、予測
   値を得るステップが前記制御信号により符号化時とは異
   なった予測方法を行なって予測値を得、オフセットを生
   成するステップが、前記制御信号により復号して得られ
   る出力データが前記予測値と相関が高くなるようにオフ
   セットを生成することを特徴とする高能率符号の復号方
   法。
6. 【請求項６】標本化量子化した信号であるデータを符号
   化入力とし、前記入力データを所定数まとめてブロック
   を形成するステップと、ブロックのデータに所定の変換
   を行なってＤＣ成分とＡＣ成分を求めてそれぞれを量子
   化するステップと、前記量子化されたＤＣ成分のデータ
   Ｄを符号化してＤＣ符号化データを出力するステップと
   、前記量子化されたＡＣ成分を符号化してＡＣ符号化デ
   ータを出力するステップとを備え、前記ＤＣ符号化デー
   タを出力するステップが、前記データＤとその予測値と
   の差である予測誤差を得、前記予測誤差をその大きさに
   よりカテゴリに分類してカテゴリ番号を得、該当するカ
   テゴリによって定まる除数で前記データＤを除算して剰
   余を得、前記カテゴリ番号と前記剰余を符号化してＤＣ
   符号化データを得ることを特徴とする高能率符号化方法
   。
7. 【請求項７】標本化量子化した信号であるデータを符号
   化入力とし、前記入力データを所定数まとめてブロック
   を構成するステップと、ブロックのデータに所定の変換
   を行なってＤＣ成分とＡＣ成分を求めてそれぞれを量子
   化するステップと、前記量子化されたＤＣ成分のデータ
   Ｄを符号化してＤＣ符号化データを出力するステップと
   、前記量子化されたＡＣ成分を符号化してＡＣ符号化デ
   ータを出力するステップとを備え、前記ＤＣ符号化デー
   タを出力するステップが、前記データＤとその予測値と
   の差である予測誤差を得、前記予測誤差をその大きさに
   よりカテゴリに分類してカテゴリ番号を得、該当するカ
   テゴリによって定まる除数で前記データＤを除算して剰
   余を得、前記カテゴリ番号と前記剰余を符号化してＤＣ
   符号化データを得ることを特徴とする高能率符号化方法
   の符号化データを入力データとする高能率符号の復号方
   法であって、前記ＡＣ符号化データを復号して量子化さ
   れたＡＣ成分を得るステップと、前記ＤＣ符号化データ
   を復号して量子化されたＤＣ成分を得るステップと、前
   記量子化されたＡＣ成分を逆量子化してＡＣ成分を得る
   ステップと、前記ＡＣ成分と前記ＤＣ成分に対し逆変換
   を行なってブロック内の復号データを得るステップと、
   前記ブロックを分解して前記符号化入力データと同じ並
   びの復号データを得て出力する逆ブロック化ステップと
   を備え、前記量子化されたＤＣ成分を得るステップが、
   前記ＤＣ符号化データを復号して前記カテゴリ番号と前
   記剰余とを得るステップと、すでに復号済みの量子化デ
   ータより予測値を得るステップと、前記カテゴリ番号の
   示すカテゴリの予測誤差の範囲の上限値または下限値の
   少なくとも一方と、前記カテゴリ番号より求まる除数、
   および前記予測値とを用いて除数の整数倍のオフセット
   を生成するステップと、前記オフセットと前記剰余とを
   加算して新たな量子化データＤを得るステップとを備え
   、外部から制御信号が入力された場合、前記予測値を得
   るステップが前記制御信号により符号化時とは異なった
   予測方法を行い、前記オフセットを生成するステップが
   、前記制御信号により復号中のブロックの復号データが
   復号中のブロックに隣接し、誤りの生じていないブロッ
   クの復号データとの相関が最も高くなるようにオフセッ
   トを生成することを特徴とする高能率符号の復号方法。