JPH08214310A - 画像データ符号化方法及び画像データ符号化装置 - Google Patents
画像データ符号化方法及び画像データ符号化装置Info
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- JPH08214310A JPH08214310A JP3945895A JP3945895A JPH08214310A JP H08214310 A JPH08214310 A JP H08214310A JP 3945895 A JP3945895 A JP 3945895A JP 3945895 A JP3945895 A JP 3945895A JP H08214310 A JPH08214310 A JP H08214310A
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Abstract
とができる画像データ符号化方法及び画像データ符号化
装置を提案する。 【構成】直交変換して得られる係数データを、ゼロラン
と規程サイズ以下の有意係数、ゼロラン、これら以外の
有意係数にグループ化し、ゼロランと規程サイズ以下の
有意係数、ゼロランについては、複数符号に1符号を割
り当てて符号化し、これら以外の有意係数については、
直前に符号化する係数値に応じてテーブルを切り換えて
符号化する。
Description
及び画像データ符号化装置に関し、例えばDCT等によ
って直交変換した画像データを符号化する集積回路に適
用して好適なものである。
oding Experts Group )、MPEG(Moving Picture E
xperts Group)等により規定される画像データの圧縮に
おいては、DCT(Discreate Cosine Transform:離散
コサイン変換)した画像データを2次元ハフマン符号を
用いて可変長符号化し、これにより効率良くデータ圧縮
するようになされている。
れるエンコーダを示すブロック図であり、このエンコー
ダ1では、画像データDVをDCT変換器2に入力す
る。なおこのエンコーダ1では、それぞれ規定のサンプ
リング周波数で輝度信号及び色差信号をサンプリングし
て形成された画像データに対して、前処理部において規
定の処理を実行して画像データDVを生成し、この画像
データDVをDCT変換器2に入力する。
を、水平及び垂直方向に8×8画素単位のブロック(す
なわちマクロブロックでなる)に分割し、各ブロック毎
にDCT処理を実行する。これによりDCT変換器2
は、8×8画素のブロックに対応する8×8(64)個
のDCT係数を生成する。
いて、この8×8個のDCT係数を再量子化して出力す
る。スキャン変換器4は、この量子化器3からの出力デ
ータの配列を切り換えて出力し、これにより図20に示
すように、ジグザグスキャン(zig-zag scanning)によ
り順次DCT係数が連続してなる係数データを出力す
る。
る係数においては、水平方向及び垂直方向について高域
側に値0の係数(すなわち無効係数でなる)が集中し、
低域側に値0以外の係数(すなわち有意係数でなる)が
集中する。従ってジグザグスキャンして得られる係数デ
ータにおいては、スキャンの終了端側に無効係数が集中
する。
する性質を有効に利用して、係数データを効率良く可変
長符号化する。すなわち可変長符号化器5は、スキャン
変換器4から出力される係数デ─タのうち、AC係数
(すなわち交流成分を表す係数データでなり、図20に
おいて、直流成分を表す左上端のDC係数以外の係数で
なる)をゼロ判定部6に与える。なお可変長符号化器5
は、DC係数については、別途符号化処理して出力す
る。
か判断し、判断結果によりAC係数を選択出力し、これ
により無効係数及び有意係数をそれぞれランレングスカ
ウンタ7及びグループ化部8に選択出力する。
より無効係数が順次入力されると、この入力に対応して
カウント値をアップカウントする。さらにランレングス
カウウンタ7は、無効係数の入力が停止すると、2次元
ハフマン符号化部9にカウント値を出力した後、このカ
ウント値をリセットする。これによりランレングスカウ
ンタ7は、連続して値が0となるAC係数の数(すなわ
ちゼロランでなる)を検出し、この検出結果を2次元ハ
フマン符号化部9に出力する。
される有意係数について、内蔵のグループ化テーブルに
従って、この有意係数の属するグループ番号を検出し、
検出結果を2次元ハフマン符号化部9に出力する。
化テーブルは、有意係数に対応するように、グループ番
号と付加ビット数が規定されて形成されるようになされ
ている。すなわちJPEGにおいては、ゼロランとこの
ゼロランに続く有意係数とを符号化の単位に設定し、ゼ
ロランを形成する無効係数とゼロランに続く有意係数と
でなる複数符号に1符号を割り当て符号化し、これによ
り効率良くデータ圧縮する。
のゼロランに続く有意係数の発生頻度に対応して、この
1ワードの符号長を規定し、これによりいわゆるエント
ロピー符号化の手法を適用してデータ圧縮の効率を向上
する。
の属するグループ番号により符号化テーブルを選択する
と共に、ゼロランに応じてこの選択した符号化テーブル
から符号語を検出する。さらに可変長符号化器5は、こ
の検出した符号語に規定の付加ビットを付加して符号化
データを生成する。
符号化テーブルメモリ10は、グループ番号に対応する
複数の符号化テーブルを有し、2次元ハフマン符号化部
9は、グループ番号及びゼロランを基準にしてこのAC
符号化テーブルメモリ10をアクセスすることにより、
グループ番号に対応する符号化テーブルを選択すると共
に、この選択したテーブルからゼロランで指定される符
号語を選択する。
号化部9で検出された符号語に対して、グループ化テー
ブルで規定された付加ビット数だけ付加ビットを付加
し、これにより符号化データD1を出力する。これによ
りこの種のエンコーダ1では、画像データを効率良くデ
ータ圧縮するようになされている。
グザグスキャンして得られる係数においては、連続する
係数間で一定の相関が検出される。すなわち絶対値の大
きな係数においては、続いて絶対値の近接した係数が連
続する。また無効係数においては、続いて絶対値の小さ
な係数ほど発生頻度が高くなり、さらに連続する無効係
数の数が少ない場合ほど(すなわちゼロランの値が小さ
いほど)、無効係数の発生頻度が高くなる。
用して符号化テーブルを切り換えるようにすれば、効率
良くデータ圧縮できると考えられる。実験した結果によ
れば、この方法は、無効係数、サイズ1の有意係数(値
1及び−1の有意係数でなる)の発生頻度が低い高ビッ
トレートの画像データを圧縮する場合、ゼロランとこの
ゼロランに続く有意係数とを単位にして符号化する従来
の符号化方式に比して、圧縮効率が優れることが判っ
た。
有意係数の発生頻度が高い低ビットレートの画像データ
を圧縮する場合、この方法は、従来の符号化方式に比し
て、圧縮効率が劣ることも判った。
で、これらの特徴を有効に利用して従来に比して一段と
効率良くデータ圧縮することができる画像データ符号化
方法及び画像データ符号化装置を提案しようとするもの
である。
め本発明においては、画像データを直交変換して得られ
る係数データを符号化する画像データ符号化方法におい
て、この係数データを規定順序で配列した後、該配列し
た係数データを第1、第2及び第3のグループにグルー
プ化して符号化し、このグループ化は、値0の係数デー
タが連続した後、絶対値が規程値以下の係数データが続
くとき、先の連続する値0の係数データ及び規程値以下
の係数データを第1のグループにグループ化し、先の第
1のグループに属さない係数データにおいて、値0の係
数データが連続するとき、該連続する値0の係数データ
を第2のグループにグループ化し、絶対値が先の規程値
より大きな係数データを先の第3のグループにグループ
化し、先の符号化は、先の第1のグループについて、連
続する値0の係数データ及び規程値以下の係数データに
1の符号を割り当てて符号化し、先の第2のグループに
ついて、連続する値0の係数データに1の符号を割り当
てて符号化し、先の第3のグループについて、1符号前
に符号化する係数データに応じて符号化のテーブルを切
り換えて符号化する。
ループについても、1符号前に符号化する係数データに
応じて符号化のテーブルを切り換えるようにする。
数データを符号化する画像データ符号化装置において、
この係数データを規定順序に配列する変換手段と、該配
列した係数データを第1、第2及び第3のグループにグ
ループ化するグループ化手段と、グループ化した先の係
数データを符号化する符号化手段とを備え、先のグルー
プ化手段は、値0の係数データが連続した後、絶対値が
規程値以下の係数データが続くとき、これらの連続する
値0の係数データ及び規程値以下の係数データを先の第
1のグループにグループ化し、先の第1のグループに属
さない係数データにおいて、値0の係数データが連続す
るとき、該連続する値0の係数データを第2のグループ
にグループ化し、絶対値が先の規程値より大きな係数デ
ータを第3のグループにグループ化し、先の符号化手段
は、この第1のグループについて、連続する値0の係数
データ及び規程値以下の係数データに1の符号を割り当
てて符号化し、第2のグループについて、連続する値0
の係数データに1の符号を割り当てて符号化し、第3の
グループについて、1符号前に符号化する係数データに
応じて符号化のテーブルを切り換えて符号化する。
のグループについても、1符号前に符号化する係数デー
タに応じて符号化のテーブルを切り換えるようにする。
配列した後、該配列した係数データを第1、第2及び第
3のグループにグループ化して符号化するにつき、値0
の係数データが連続した後、絶対値が規程値以下の係数
データが続くとき、先の連続する値0の係数データ及び
規程値以下の係数データを第1のグループにグループ化
し、これら連続する値0の係数データ及び規程値以下の
係数データに1の符号を割り当てて符号化すれば、複数
符号の係数デ−タに1符号を割り当てて符号化でき、こ
の第1のグループに属する係数データを効率良く符号化
することができる。これに対して先の第1のグループに
属さない係数データにおいて、値0の係数データが連続
するとき、該連続する値0の係数データを第2のグルー
プにグループ化し、連続する値0の係数データに1の符
号を割り当てて符号化し、さらに絶対値が先の規程値よ
り大きな係数データを先の第3のグループにグループ化
し、1符号前に符号化する係数データに応じて続く符号
化のテーブルを切り換えて符号化すれば、第3のグルー
プについては、係数デ−タ間の相関を有効に利用して効
率良く符号化することができ、また第1及び第3のグル
ープに属さない第2のグループについては、複数符号の
係数デ−タに1符号を割り当てて符号化でき、効率良く
符号化することができる。これにより第1のグループに
属する係数データが多く発生する低ビットレートで優位
な符号化方法と、第3のグループに属する係数データが
多く発生する高ビットレートで優位な符号化方法との双
方の長所を組み合わせて、係数データを符号化すること
ができる。
いても、1符号前に符号化する係数データに応じて符号
化のテーブルを切り換えるようにすれば、第1及び第2
のグループについても、係数間の相関を有効に利用して
効率良く符号化することができる。
ータ符号化装置を形成して、簡易な構成で、データ圧縮
効率の高い画像データ符号化装置を得ることができる。
例を詳述する。
ダを示すブロック図であり、このエンコーダ20は、動
画の画像データを符号化処理する。なおこのエンコーダ
20は、動画の画像データに関する以外の部分について
は、図19について上述したエンコーダ1と構成を共通
にすることにより、対応する構成は同一の符号を付して
示し、重複した説明を省略する。
て、動き補償等の処理を実行し、その結果得られる画像
データDV1をDCT変換器2に入力する。量子化器2
1は、この画像データDV1の符号化制御に対応して量
子化テーブルを切り換え、DCT変換器2から出力され
る係数データを再量子化して出力する。なおこの実施例
においては、この係数データとして16ビットの係数デ
ータを出力するように量子化テーブルが規定され、また
DCT変換器2にはこれに対応するビット数の画像デー
タDV1が入力されるようになされている。
数データをジグザクスキャンの配列に変換して出力し、
可変長符号化器22は、このスキャン変換器4から出力
される係数データCOEFを可変長符号化し、その符号
化結果でなる符号化データD2を出力する。
22は、集積回路で形成され、グルーピング部24に係
数データCOEFを入力し、ここで係数データCOEF
をグループ化する。なおこの実施例において、可変長符
号化器22は、係数データCOEFのうち、DC係数に
ついては、MPEGについて規定されたフォーマットに
従って別途符号化処理した後、AC係数より生成した符
号化データと共に出力し、ここではこのDC係数の符号
化処理については説明を省略する。このためグルーピン
グ部24は、係数データCOEFのうち、AC係数をゼ
ロサイズ1判定部26に入力する。
が値1又は値−1か否か判定することにより、サイズ1
のAC係数を検出する。さらにゼロサイズ1判定部26
は、このAC係数が値0か否か判断することにより、無
効係数を検出する。さらにゼロサイズ1判定部26は、
サイズ1のAC係数及び無効係数を検出すると、それぞ
れサイズ1検出結果(符号=1で表す)及び無効係数検
出結果(符号=0で表す)を出力する。
れる無効係数検出結果=0に対応してカウント値をアッ
プカウントする。さらにランレングスカウンタ27は、
この無効係数検出結果=0の入力が停止すると、カウン
ト値を出力した後、このカウント値をリセットする。こ
れによりランレングスカウンタ27は、連続して値が0
となるAC係数の数(ゼロラン)を検出し、この検出結
果を出力するようになされている。
マップ29及びゼロランマップ30は、記憶したデータ
をアドレスデータに対応して出力するメモリ回路で形成
される。このうち有意係数マップ28は、AC係数CO
EFによりアドレッシングされるのに対し、ゼロラン+
サイズ1マップ29は、AC係数COEFとゼロランに
よりアドレッシングされ、ゼロランマップ30は、ゼロ
ランによりアドレッシングされるようになされている。
28は、AC係数COEFのうち、有意係数に対応する
ように、グループ番号17〜25、付加ビット数及び次
のテーブル番号T17〜T25が規定されて形成される
ようになされている。なおこの図3において、有意係数
マップ28には、次のテーブル番号が規定されている
が、この実施例においては、グループ番号に対応するよ
うに次のテーブル番号を規定することにより、グループ
番号を用いて次のテーブル番号を指定し、これにより有
意係数マップ28の構成を小型化するようになされてい
る。
数COEFのうち、有意係数が入力されると、対応する
グループ番号GPNO、付加ビット数AD及び次のテー
ブル番号TNOを出力するようになされている。
9は、ゼロランと続くサイズ1(すなわち値1又は値−
1でなる)の有意係数に対応するように、グループ番号
1〜6、付加ビット数及び次のテーブル番号T16が規
定されて形成されるようになされている。
は、ゼロランが連続してマクロブロックが終了する場合
(すなわちEOB(End Of Block)でなる)に対応し
て、グループ番号0、付加ビット数及び次のテーブル番
号T0が規定されるようになされている。なおこの図3
において0*1、0*2、0*3、……等の表記は、そ
れぞれ1個、2個、3個、……だけ連続する無効係数の
AC係数を表し、続く値±1は、サイズ1の有意係数を
表す。
は、AC係数COEFのうち、ゼロランに続いてサイズ
1の有意係数が入力されると、またゼロランに続いてマ
クロブロックが終了すると、これら複数のAC係数に対
して1組の対応するグループ番号GPNO、付加ビット
数AD及び次のテーブル番号TNOを出力するようにな
されている。
このようにして次のテーブル番号TNOを出力するにつ
き、グループ番号1〜6については(すなわちゼロラン
に続いてサイズ1の有意係数が入力される場合に対応す
る)、次のテーブル番号TNOとして共通のテーブル番
号T16を出力するように規定されている。
ランに対応するように、グループ番号8〜13、付加ビ
ット数及び次のテーブル番号T8が規定されて形成され
るようになされている。これによりゼロランマップ30
は、AC係数COEFのうち、ゼロランが入力される
と、ゼロランを形成する複数の無効係数に対して1の対
応するグループ番号GPNO、付加ビット数AD及び次
のテーブル番号TNOを出力するようになされている。
うにして次のテーブル番号TNOを出力するにつき、次
のテーブル番号TNOとして共通のテーブル番号T8を
出力するように規定されている。
連続した後、続いてサイズ1検出結果=1が入力される
と、ゼロラン+サイズ1マップ29から出力されるグル
ープ番号GPNO、付加ビット数AD及び次のテーブル
番号TNOを選択出力する。これに対して無効係数検出
結果=0が連続した後、続いてサイズ1検出結果=1が
入力されない場合、ゼロランマップ30から出力される
グループ番号GPNO、付加ビット数及び次のテーブル
番号TNOを選択出力した後、続いて有意係数マップ2
8から出力されるグループ番号GPNO、付加ビット数
AD及び次のテーブル番号TNOを選択出力する。
0及びサイズ1検出結果=1の双方が入力されない場
合、有意係数マップ28から出力されるグループ番号G
PNO、付加ビット数AD及び次のテーブル番号TNO
を選択出力する。
有意係数を基準にしたグループ化に代えて、サイズ1の
有意係数については、ゼロランと組み合わせてグループ
化し、サイズ1以外の有意係数については、ゼロランと
分離してグループ化するようになされている。
8、ゼロラン+サイズ1マップ29及びゼロランマップ
30において規定された次のテーブル番号TNOに対応
する複数のテーブルを有し、各テーブルは、グループ番
号に対応してハフマンコードHC及びコード長HLを記
録して形成されるようになされている。
4を介して入力される次のテーブル番号TNOと、グル
ープ番号GPNOとにより、これら複数のテーブルをア
クセスし、対応するハフマンコードHC及びコード長H
Lを出力する。
ランとサイズ1の有意係数との組み合わせについて、さ
らにはゼロランとサイズ2以上の有意係数の組み合わせ
のゼロランについて、複数符号に1の符号を割り当てて
符号化するようになされている。
3は、遅延回路(D)34を介して入力される1ワード
前のテーブル番号TNOに従ってテーブルが選択される
ことにより、1符号前の符号化に応じて続く符号化のテ
ーブルが切り換わる。これにより可変長符号化器22で
は、係数間の相関を有効に利用して効率良くデータ圧縮
するようになされている。
化のテーブルT0〜T25におけるハフマンコードのコ
ード長(レングス)と、各グループの付加ビット数(図
3)とは、規程の画像データにより発生頻度が確認さ
れ、この発生頻度に対応して全体として最もデータ量が
少なくなるように規程され、これにより可変長符号化器
22ではAC係数間の相関関係を有効に利用して符号化
するようになされている。
テ−ブル番号T17〜T25のテ−ブルにおいては、各
テーブルに対応するAC係数値近傍を中心にして発生頻
度が分布し、この近傍にコード長の短いハフマンコード
を配置するよになされている。これにより可変長符号化
器22では、絶対値の大きな係数に続いて絶対値の近接
した係数が発生するAC係数の特徴を有効に利用して、
効率良くデータ圧縮できることがわかる。
は、ゼロランの短い場合程発生頻度が高いことにより、
これに対応してコード長の短いハフマンコードが配置さ
れ、また付加ビット数が短く設定され、この場合もAC
係数の特徴を有効に利用して、効率良くデータ圧縮でき
ることがわかる。
18〜25においては、AC係数が小さいとき程コード
長が短く規程され、この場合は無効係数の次には絶対値
の小さい係数程発生し易い特徴を有効に利用しているこ
とになる。
5は、エスケープコードに割り当てられるようになされ
ている。従ってこのグループ番号25に対応して後述す
るフォーマット部35から出力される符号化データD2
は、フォーマット化する際に、付加ビットに代えて16
ビットのAC係数データが付加されるようになされてい
る。
ロランとこのゼロランに続いてサイズ1の有意係数が得
られた場合、ゼロランとこのゼロランに続く有意係数と
を単位にした従来方式の符号化方式によりデータ圧縮
し、これ以外の場合は、連続する係数の相関を有効に利
用して符号化テーブルを切り換えて符号化する。
ゼロランに続く有意係数とを単位にした従来方式の符号
化方式は、無効係数、サイズ1の有意係数の発生頻度が
高い低ビットレートの画像データを圧縮する場合に優
れ、連続する係数の相関を利用して符号化テーブルを切
り換える符号化方式は、無効係数、サイズ1の有意係数
の発生頻度が低い高ビットレートの画像データを圧縮す
る場合に優れる特徴がある。
のゼロランに続いてサイズ1の有意係数が得られる場合
と、これ以外の場合とで、符号化の方式を切り換えるよ
うにすれば、従来方式と係数間の相関を利用した方式と
の双方の長所を有効に組み合わせてデータ圧縮すること
ができ、これにより従来に比してデータ圧縮効率を向上
することができる。もちろん単に係数間の相関を利用し
てデータ圧縮する場合に比しても圧縮効率を向上するこ
とができ、特にこの場合は低ビットレートの画像データ
を圧縮する場合に圧縮効率を向上することができる。
トレートに優れる方式を組み合わせたことにより、従来
に比してビットレートの変化に対してデータ圧縮効率の
変動を低減でき、その分テーブルを固定しても、異なる
圧縮率における圧縮効率の変動を軽減することができ
る。
通のテーブルを用いて符号化することもできる。
意係数を単位にして1符号を割り当てる際に、またゼロ
ランを単位にして1符号を割り当てる際に、有意係数を
ゼロランと分離して符号化する場合と同様に、1符号前
に符号化するAC係数に応じてテーブルを切り換えるこ
とにより、全体として簡易な構成で、これらのグループ
間の相関を有効に利用して効率良くデータ圧縮すること
ができる。
ゼロランマップ30においては、各グループで共通のテ
ーブルを指定することにより、少ないテーブル数で効率
良く符号化することができ、これによっても全体構成を
簡略化することができる。従ってこの可変長符号化器2
2を集積回路化により形成する場合において、簡易に集
積回路化して効率良くデータ圧縮することができる。
したテーブル番号のテーブルを複数系統有し、符号化制
御により、フレーム間符号化及びフレーム内符号化で、
さらには輝度信号及び色差信号で、これら複数系統のテ
ーブルを切り換えて使用するようになされ、これによっ
てもさらにデータ圧縮効率を向上するようになされてい
る。
号化テーブル33から出力されるハフマンコードHCに
対して、付加ビット数ADで規定される数の付加ビット
を付加した後、規定のヘッダ等を付加して符号化データ
D2を生成し、この符号化データD2を出力する。
上位ビットが符号ビットに規定され、フォーマット部3
5は、AC係数データの正負に応じてこの最上位ビット
を値1又は値0に設定した後、付加ビットの値が各グル
ープ内でAC係数値の小さい順に順次連続するように、
連続する付加ビットの論理値を設定して付加ビットを生
成する。
については、図17に示すように、AC係数をジグザグ
スキャンして順次、値53、値−20、値0、値1、…
…の係数データ列がグルーピング部24に入力され、こ
の場合初めに値53のAC係数が有意係数マップ28に
よりグループ化され(図17(A)及び(B))、図3
において下線を付して示すように、グループ番号22、
値6の付加ビット数及び次のテーブル番号T22が検出
される(図17(C))。なおここでは、説明を簡略化
するため、4×4画素のブロックについてのDCT結果
を例に取って説明する。
Bが検出され、符号化テーブル33におけるテーブル番
号としてテーブル番号T0が選択されていることにより
(図17(D))、値53のAC係数は、テーブル番号
T0のテーブル(図4)よりグループ番号22のハフマ
ンコード「000011」が選択出力される。これによ
りフォーマット部35において、このハフマンコードに
対して、値6の付加ビット数に対応する「01010
1」の付加ビットが付加され(図17(E))、符号化
されることになる。
同様に有意係数マップ28によりグループ化され、グル
ープ番号21、値5の付加ビット数及び次のテーブル番
号T21が検出される(図3)。この場合、直前の符号
化においてテーブル番号T22が選択されていることに
より、値−20のAC係数は、テーブル番号T22のテ
ーブル(図12)よりグループ番号21のハフマンコー
ド「01」が選択出力される。これによりフォーマット
部35において、このハフマンコード「01」に対し
て、値5の付加ビット数に対応する「10100」の付
加ビットが付加され、符号化されることになる。
AC係数と共に、ゼロラン+サイズ1マップ29により
グループ化され、グループ番号1、値1の付加ビット数
及び次のテーブル番号T16が検出される(図3)。こ
の場合、直前の符号化においてテーブル番号T21が選
択されていることにより、値0及び値1のAC係数は、
テーブル番号T21のテ−ブル(図11)よりグループ
番号1のハフマンコード「000001」が選択出力さ
れる。これによりフォーマット部35において、このハ
フマンコード「000001」に対して、値1の付加ビ
ット数に対応する「0」の付加ビットが付加され、符号
化されることになる。
ップ28によりグループ化され、グループ番号17、値
1の付加ビット数及び次のテーブル番号T17が検出さ
れる(図3)。この場合、直前の符号化においてテーブ
ル番号T16が選択されていることにより、値−1のA
C係数は、テーブル番号T16のテーブル(図15)よ
りグループ番号17のハフマンコード「01」が選択出
力され、このハフマンコード「01」に「1」の付加ビ
ットが付加されて符号化される。
数が値−2でなることにより、ゼロランマップ30によ
りグループ化され、グループ番号8、値0の付加ビット
数及び次のテーブル番号T8が検出される(図3)。こ
れにより直前に指定されたテーブル番号T17のテーブ
ル(図7)よりハフマンコード「0100」が選択さ
れ、この場合付加ビット数が0でなることによりハフマ
ンコード「0100」が直接出力される。
ップ28によりグループ化されてグループ番号18、値
2の付加ビット数及び次のテーブル番号T18が検出さ
れ、直前の符号化においてテーブル番号T8が指定され
ていることにより、テーブル番号T8のテーブル(図
1)よりグループ番号18のハフマンコード「1」が選
択出力され、このハフマンコード「1」に「10」の付
加ビットが付加されて符号化される。
て値0、値1のAC係数が連続することにより、これら
の係数と共にゼロラン+サイズ1マップ29によりグル
ープ化され、グループ番号2、値2の付加ビット数及び
次のテーブル番号T16が検出される。この場合直前の
符号化においてテーブル番号T18が指定されているこ
とにより、テーブル番号T18のテーブル(図8)より
グループ番号2のハフマンコード「0101」が選択出
力され、このハフマンコード「0101」に「00」の
付加ビットが付加されて符号化される。
のAC係数がこのブロックの終わりまで連続することに
より、EOBに該当する。従ってこのAC係数は、ゼロ
ラン+サイズ1マップ29によりグループ化され、グル
ープ番号0、値0の付加ビット数及び次のテーブル番号
T0が検出され、直前にテーブル番号T16が指定され
ていることにより、テーブル番号T16のテーブル(図
14)よりグループ番号0のハフマンコード「110」
が選択出力され、このハフマンコード「110」が直接
出力される。
ンとこのゼロランに続いてサイズ1の有意係数が得られ
た場合、これらの符号に1符号を割り当てて符号化し、
これ以外のAC係数が得られた場合、直前の係数により
符号化テーブルを切り換えて係数データを符号化するよ
うになされている。
データD2を復調するデコーダを示すブロック図であ
る。このデコーダ40は、例えば光ディスク等の記録媒
体から得られる再生信号を復調し、その結果得られる符
号化データD2をシフトレジスタ41に入力する。なお
この符号化データD2は、マクロブロック単位で同期が
取れた状態でシフトレジスタ41に入力されるようにな
されている。シフトレジスタ41は、この符号化データ
D2を復号化テーブル42に出力すると共に、規程の期
間保持する。
よりハフマンコードHCとコード長HLを検出する。さ
らに復号化テーブル42は、上述したエンコーダ20側
の符号化テーブル33に対応する復号化テーブルを有
し、ハフマンコードHCとコード長HLよりこの復号化
テーブルをアクセスする。これにより復号化テーブル4
2は、この符号化データD2の符号化基準となったグル
ープ番号GPNO(図1においてセレクタ32より出力
されるグループ番号GPNOに対応する)を検出する。
プ番号GPNOに対応する付加ビット数を検出し、検出
した付加ビット数によりシフトレジスタ41に保持され
た符号化データD2を切り出し、これにより符号化デー
タD2の付加ビットDADをアングループ化部43に出
力する。
で形成される遅延回路44を介して、このグループ番号
GPNOを1符号分遅延させて入力側に帰還する。復号
化テーブル42は、この1符号分遅延したグループ番号
GPNOを基準にしてテーブル番号TNOを検出し、こ
のテーブル番号TNOによりテーブルを切り換えて、続
く符号化データD2のグループ番号を検出する。かくす
るにつき、復号化テーブル42等に配置されてグループ
番号等を格納するレジスタにおいては、各マクロブロッ
クの先頭でリセットされた後、一連の処理を実行するよ
うになされている。
得られるグループ番号GPNOと付加ビットDADから
元のAC係数を復号し、復号結果を続く再量子化器に出
力する。これによりデコーダ40は、再量子化器の出力
データに動き補償等の処理を実行し、元の画像データを
復号するようになされている。
動き補償等の処理を受けた画像データDV1は(図
2)、DCT変換器2においてDCT係数に変換され、
このDCT係数が量子化器21により再量子化され、続
くスキャン変換器4によりジグザグスキャンの配列に変
換される。
DCT係数COEFは(図1)、可変長符号化器22に
入力され、このDCT係数のうちのDC係数が、MPE
Gについて規定されたフォーマットに従って符号化処理
される。これに対してAC係数COEFは、ゼロサイズ
1判定部26において、無効係数、サイズ1の係数が検
出され、この無効係数の検出結果=0がランレングスカ
ウンタ27に出力されてゼロランが検出される。
プ28により、有意係数が検出され、これにより有意係
数のグループにグループ化され(図3)、この有意係数
マップ28より対応するグループ番号GPNO、付加ビ
ット数AD、テーブル番号TNOが出力される。
カウンタ27より出力されるゼロランの検出結果と共
に、ゼロラン+サイズ1マップ29に入力され、ここで
ゼロランに続いてサイズ1の有意係数が入力されると、
またゼロランに続いてマクロブロックが終了すると、対
応するグループ番号GPNO、付加ビット数AD及び次
のテーブル番号TNOが出力され、これによりサイズ1
の有意係数については、ゼロランと組み合わせてグルー
プ化される。
イズ1マップ29に加えてゼロランマップ30に入力さ
れ、このゼロランマップ30において、ゼロランに対応
してグループ番号GPNO、付加ビット数AD及び次の
テーブル番号TNOが出力され、これによりサイズ2以
上の有意係数の前に表れるゼロランが、独自のグループ
にグループ化される。
に続くサイズ1の有意係数については、ゼロランと組み
合わせてグループ化され、これ以外の有意係数について
は、ゼロランと分離してグループ化され、それぞれ対応
するグループ番号GPNO、付加ビット数AD及び次の
テーブル番号TNOがセレクタ32より選択出力され
る。
ル番号TNOは、符号化テーブル33に入力され、ここ
で対応するハフマンコードHCとコード長HLが検出さ
れる。この検出結果は、フォーマット部35に出力さ
れ、ここで付加ビットが付加されて符号化デ−タD2に
変換される。
係数については、ゼロランと組み合わせて1の符号が割
り当てられて符号化され、またサイズ2以上の有意係数
の前に表れるゼロランについては、1の符号が割り当て
られて符号化され、これによりこれらのAC係数が、低
ビットレートにおいて優位な符号化方式により符号化さ
れる。
34を介して符号化テーブル33に入力されることによ
り、符号化テーブル33において、1符号前のテーブル
番号TNOにより続く符号化のテーブルが切り換えられ
る。
番号TNOにより続く符号化のテーブルを切り換えるに
つき、グループ化に用いる有意係数マップ28におい
て、AC係数値に応じてテーブル番号が切り換わること
により、サイズ2以上の有意係数、ゼロランと対を形成
しないサイズ1の有意係数については、連続する係数間
の相関を有効に利用して、符号化される。
高ビットレートにおいて優位な符号化方式により符号化
される。従ってジグザグスキャンして得られるAC係数
COEFにおいては、低ビットレート及び高ビットレー
トにおいて発生頻度の高いデータが、それぞれ低ビット
レート及び高ビットレートにおいて優位な符号化方式に
より符号化され、全体として高いデータ圧縮効率で符号
化される。
て得られるAC係数COEFをグループ化し、ゼロラン
とサイズ1の有意係数、ゼロランについては、複数ワー
ドに1符号を割り当てて符号化し、これ以外の有意係数
については、直前に符号化するAC係数値に応じてテー
ブルを切り換えて符号化することにより、低ビットレー
ト及び高ビットレートにおいて発生頻度の高いデータ
を、低ビットレート及び高ビットレートにおいてそれぞ
れ優位な符号化方式により符号化することができ、これ
により全体として高いデータ圧縮効率で画像データを符
号化することができる。
トレートに優れる方式を組み合わせたことにより、従来
に比してビットレートの変化に対してデータ圧縮効率の
変動を低減でき、その分テーブルを固定しても、異なる
圧縮率における圧縮効率の変動を軽減することができ
る。またこれにより幅広い圧縮率について、共通のテー
ブルを用いて符号化することもできる。
意係数を単位にして1符号を割り当てる際に、またゼロ
ランを単位にして1符号を割り当てる際に、有意係数を
ゼロランと分離して符号化する場合と同様に、1符号前
に符号化するAC係数に応じてテーブルを切り換えるこ
とにより、全体として簡易な構成で、これらのグループ
間の相関を有効に利用して効率良くデータ圧縮すること
ができる。
ランマップにおいて、各グループで共通のテーブル番号
を指定することにより、その分少ないテーブル数で効率
良く符号化することができ、これによっても全体構成を
簡略化することができる。従ってこの可変長符号化器を
集積回路により形成する場合において、簡易に集積回路
化して効率良くデータ圧縮することができる。
このゼロランに連続するサイズ1の有意係数を1のグル
ープにグループ化する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、必要に応じてゼロランとこのゼロランに
連続する規程サイズ以下の有意係数を1のグループにグ
ループ化する場合に広く適用することができる。
のマクロブロックについて、DCT変換処理した画像デ
ータを最大精度16ビットで符号化する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、種々の画素数を単位に
して符号化する場合、種々の精度で符号化する場合に広
く適用することができる。これらの場合において、ブロ
ックサイズが異なるとゼロランの発生する範囲が変化
し、また精度が異なると有意係数のグループを変化させ
る必要がある。これによりこれらの場合においては、ブ
ロックサイズ、精度に対応して、発生する全ての係数を
網羅するようにグループを構成して対応することができ
る。
とこのゼロランに連続するサイズ1の有意係数を符号化
する際に、またゼロランを符号化する際に、1符号前の
AC係数によりテーブルを切り換えるに場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じてこの切り
換えを省略してもよい。
このゼロランに連続するサイズ1の有意係数をグループ
化する際に、またゼロランをグループ化する際、次のテ
ーブル番号として共通のテーブル番号を指定する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、これらの場合
において、各グループで個々のテーブルを指定するよう
にしてもよい。このようにすればさらに一段とデータ圧
縮効率を向上することができる。
換したAC係数をジグザグスキャンした後、符号化する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
オルタネートスキャン等、種々のスキャン方法によりA
C係数を配列して符号化する場合に広く適用することが
できる。
したAC係数を符号化する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、例えばウエーブレット変換等、種々
の直交変換により得られた係数データを符号化する場合
に広く適用することができる。
像データを符号化する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、静止画の画像データを符号化する場合等
に広く適用することができる。
して得られる係数データについて、ゼロランと規程サイ
ズ以下の有意係数、ゼロラン、これら以外の有意係数に
グループ化した後、ゼロランと規程サイズ以下の有意係
数、ゼロランについては、複数符号に1符号を割り当て
て符号化し、これら以外の有意係数については、直前に
符号化する係数値に応じてテーブルを切り換えて符号化
することにより、低ビットレート及び高ビットレートに
おいて発生頻度の高いデータを、それぞれ低ビットレー
ト及び高ビットレートにおいて優位な符号化方式により
符号化することができ、これにより全体として高いデー
タ圧縮効率で画像データを符号化することができる。
ブロック図である。
示すブロック図である。
する図表である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
である。
表である。
すブロック図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】画像データを直交変換して得られる係数デ
ータを符号化する画像データ符号化方法において、 前記係数データを規定順序で配列した後、該配列した係
数データを第1、第2及び第3のグループにグループ化
して符号化し、 前記グループ化は、 値0の係数データが連続した後、絶対値が規程値以下の
係数データが続くとき、前記連続する値0の係数データ
及び前記規程値以下の係数データを前記第1のグループ
にグループ化し、 前記第1のグループに属さない係数データにおいて、値
0の係数データが連続するとき、当該連続する値0の係
数データを前記第2のグループにグループ化し、 絶対値が前記規程値より大きな係数データを前記第3の
グループにグループ化し、 前記符号化は、 前記第1のグループについて、前記連続する値0の係数
データ及び前記規程値以下の係数データに1の符号を割
り当てて符号化し、 前記第2のグループについて、前記連続する値0の係数
データに1の符号を割り当てて符号化し、 前記第3のグループについて、1符号前に符号化する係
数データに応じて符号化のテーブルを切り換えて符号化
することを特徴とする画像データ符号化方法。 - 【請求項2】前記符号化は、 前記第1及び第2のグループについても、1符号前に符
号化する係数データに応じて符号化のテーブルを切り換
えることを特徴とする請求項1に記載の画像データ符号
化方法。 - 【請求項3】画像データを直交変換して得られる係数デ
ータを符号化する画像データ符号化装置において、 前記係数データを規定順序に配列する変換手段と、 該配列した係数データを第1、第2及び第3のグループ
にグループ化するグループ化手段と、 グループ化した前記係数データを符号化する符号化手段
とを備え、 前記グループ化手段は、 値0の係数データが連続した後、絶対値が規程値以下の
係数データが続くとき、前記連続する値0の係数データ
及び前記規程値以下の係数データを前記第1のグループ
にグループ化し、 前記第1のグループに属さない係数データにおいて、値
0の係数データが連続するとき、当該連続する値0の係
数データを前記第2のグループにグループ化し、 絶対値が前記規程値より大きな係数データを前記第3の
グループにグループ化し、 前記符号化手段は、 前記第1のグループについて、前記連続する値0の係数
データ及び前記規程値以下の係数データに1の符号を割
り当てて符号化し、 前記第2のグループについて、前記連続する値0の係数
データに1の符号を割り当てて符号化し、 前記第3のグループについて、1符号前に符号化する係
数データに応じて符号化のテーブルを切り換えて符号化
することを特徴とする画像データ符号化装置。 - 【請求項4】前記符号化手段は、 前記第1及び第2のグループについても、1符号前に符
号化する係数データに応じて符号化のテーブルを切り換
えることを特徴とする請求項3に記載の画像データ符号
化装置。
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