JPH09200534A

JPH09200534A - 画像符号化復号装置

Info

Publication number: JPH09200534A
Application number: JP8009731A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Oyabu; 裕之大薮
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: JP3120721B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の成分からなるインターリーブフォーマ
ットの符号データを高速に符号化をし、また復号するこ
とのできる画像符号化復号装置を提供する。【解決手段】符号化復号部１に入力された画像データ
Ｌ_1*，Ｌ_2*，・・・は、符号化復号部１で符号化し、パ
ッキングされ、ビットデータＣ_L1，Ｃ_L2，・・・とな
る。変換部２は、ビット列を復号しながら、ブロックの
終端を検出して、Ｌ_1*を符号化したビット列Ｃ_L1を切り
出す。Ｃ_L1を切り出すと、同様にして、ａ₁ ^*を符号化し
たビット列Ｃ_a1を切り出し、Ｃ_L1につなげる。ついで、
同様にビット列Ｃ_b1をつなげ、これを順次繰り返してブ
ロックごとの符号データをつないでいくことで、インタ
ーリーブフォーマットに変換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化装置に
かかり、特に、複数成分からなる可変長符号を符号化も
しくは復号する画像符号化復号装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像は情報量が多いため、通常
その冗長性を利用してデータ圧縮をして転送や記録が行
なわれる。その代表例として、２値化された画像に対
し、ＭＨ／ＭＲ／ＭＭＲ方式などのような標準化された
方式がある。近年さらに多値画像に対して、ＪＰＥＧ
（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒ
ｔＧｒｏｕｐ）と呼ばれる符号化方式が標準化された。
この符号化方式は、複数の成分（例えば、ＲＧＢやＹＭ
ＣＫなど）を扱うことができるため、カラー画像を扱う
のに適した符号化方式であるということができる。

【０００３】ＪＰＥＧ符号化方式には、いくつかのモー
ドがあるが、ベースラインと言われる１画素を８ビット
で表現し、ＤＣＴをベースにした方式がよく用いられ
る。また、ベースラインには複数の成分を表すのにイン
ターリーブフォーマットと呼ばれる方式がある。この方
式は、各ブロックごとに交互にハフマン符号化を行な
い、１つの符号として表わす方式である。この方式で
は、ＣＣＤなどを用いて同時に入力されてくる各成分の
信号を符号化する場合や、復号した画像データをプリン
タのように、１度のスキャンで複数の成分を同時に出力
する場合には、１ページ分の画像データを持つことな
く、システム構成できるという利点がある。

【０００４】しかしながら、各ブロックが可変長符号で
表わされているため、各成分を並列に符号化したり復号
したりすることはできなかた。そこで、このようなベー
スラインでインターリーブフォーマットに対応する回路
構成として、「三菱技報」Ｖｏｌ．１６６，Ｎｏ３（１
９９４）に記録されている方式がある。この方式は、Ｄ
ＣＴ演算や量子化演算、あるいは、ハフマン符号やハフ
マン復号を、各成分についてブロックごとに交互に処理
することでインターリーブフォーマット対応している。
しかしながら、交互に処理するため高速動作が実現でき
ないという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたもので、複数の成分からなるイン
ターリーブフォーマットの符号データを高速に符号化を
し、また復号することのできる画像符号化復号装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の成分からなる画像をブロックごとに可変長符
号に符号化もしくは可変長符号から画像に復号する画像
符号化復号化装置において、符号化および復号化を行な
う複数の符号化復号手段と、各成分の符号とインターリ
ーブフォーマットとを相互に変換する変換手段を有し、
該変換手段は、変換元の符号を復号した情報に基づいて
変換先の符号に変換を行なうことを特徴とするものであ
る。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像符号化復号装置において、前記変換手段は、各成
分の符号の入出力先となる前記符号化復号手段を選択す
る選択手段と、受け取った符号を復号してブロック終端
を検出するブロック終端検出手段と、前記ブロック終端
検出手段で検出したブロック終端に従って前記選択手段
を切り換える制御手段を有することを特徴とするもので
ある。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の画像符号化復号装置において、前記符号化復号手段
は、マーカを含む符号を処理するものであり、前記変換
手段は、各成分の符号の入出力先となる前記符号化復号
手段を選択する選択手段と、受け取った符号を復号して
ブロック終端を検出するブロック終端検出手段と、受け
取った符号からマーカを検出するマーカ検出手段と、該
マーカ検出手段によってマーカが検出されたときに符号
にマーカを追加して前記選択手段に出力しもしくは符号
からマーカを削除して外部へ出力するマーカ処理手段
と、前記ブロック終端検出手段で検出したブロック終端
に従って前記選択手段を切り換える制御手段を有するこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の一
例を示すブロック図である。図中、１，２，３は符号化
復号部、４は変換部である。符号化復号部１，２，３
は、画像データの１成分を符号化または復号するもので
あり、変換部４は、復号をしながら、各成分の符号デー
タとインターリーブフォーマットを相互に変換するもの
である。符号化復号部１，２，３にそれぞれ入力される
画像データＬｉ^*，ａｉ^*，ｂｉ^*（ｉはブロック番
号）は、ＲＧＢ入力された画像データを色変換し、輝度
をＬｉ^*，色差をａｉ^*，ｂｉ^*として、ブロック（例
えば、８×８画素）ごとに入力されているものとして説
明する。

【００１０】まず、画像データＬｉ^*の処理について説
明する。符号化復号部１に入力された画像データＬ_1*，
Ｌ_2*，・・・は、符号化復号部１で符号化し、パッキン
グされ、ビットデータＣ_L1，Ｃ_L2，・・・となるが、符
号化とパッキングにより、出力データのビットデータＣ
_L1，Ｃ_L2，・・・が連続して並べられたビット列のデー
タとなり、このビット列からはブロックの切れ目は分か
らない。そこで、変換部２は、ビット列を復号しなが
ら、ブロックの終端を検出して、Ｌ_1*を符号化したビッ
ト列Ｃ_L1を切り出す。

【００１１】Ｃ_L1を切り出すと、同様にして、ａ₁ ^*を符
号化したビット列Ｃ_a1を切り出し、Ｃ_L1につなげる。つ
いで、同様にビット列Ｃ_b1をつなげ、これを順次繰り返
してブロックごとの符号データをつないでいくことで、
インターリーブフォーマットに変換することができる。

【００１２】復号を行なう場合は、変換部２に入力され
るデータは、ビット列Ｃ_L1，Ｃ_a1，Ｃ_b1，Ｃ_L2，Ｃ_a2，
Ｃ_b2，・・・のインターリーブフォーマットで与えられ
る。変換部２は、上述したと同様にビット列を復号しな
がらブロックの切れ目を検出し、３つの符号化復号部
１，２，３に順次振り分ける。各符号化復号部１，２，
３は、ブロックごとのビット列データを画像データに変
換して、インターリーブフォーマットのデータから画像
データＬｉ^*，ａｉ^*，ｂｉ^*に復号することができ
る。

【００１３】図２は、本発明の実施の形態の第２の例を
示すブロック図である。図中、図１と同様な部分には同
じ符号を付して説明を省略する。５は符号化復号部であ
るが、２成分のデータを符号化復号するものである。

【００１４】この実施の形態では、符号化復号部５から
の出力は、画像データのうちの色差信号ａｉ^*とｂｉ^*
でであるａ₁ ^*，ａ_2*，・・・とｂ_1*，ｂ_2*，・・・を符
号化したデータＣ_a1，Ｃ_a2，・・・とＣ_b1，Ｃ_b2，・・
・のそれぞれをインターリーブフォーマットに変換した
ビット列Ｃ_a1，Ｃ_b1，Ｃ_a2，Ｃ_b2，・・・となるが、あ
らかじめ変換部２に情報を与えておくことによって、変
換部２は、符号化復号部５からのつながったビット列Ｃ
_a1，Ｃ_b1，Ｃ_a2，Ｃ_b2，・・・から、個々のブロックの
符号データを切り出すことができ、符号化復号部１から
の符号データＣ_L1，Ｃ_L2，・・・とともに、復号を行な
いながらブロックごとに切り出して、インターリーブフ
ォーマットに変換したビット列のデータを得ることがで
きる。このような構成にした場合、画像データのうちの
色差信号ａ^*，ｂ^*について、符号化復号部３を時分割
して使うことで、符号化復号部の数を減らすことができ
る。

【００１５】このように、本発明は、複数の成分からな
る可変長符号を符号化もしくは復号する装置において、
複数の符号化復号部と、各成分の符号データとインター
リーブフォーマットを復号することによって相互に変換
する変換部を用いたことにより、符号動作時に、同時に
圧縮され符号化されたデータが、変換部でインターリー
ブフォーマットに並び変えられて出力するので、符号化
復号部は、他の成分の符号結果並びにパッキング動作を
待たずに動作できるので、高速に符号化することができ
る。また復号動作では、インターリーブフォーマットか
ら変換された成分ごとの符号に分離されて入力されるの
で、同時に復号動作が行なえるので高速な動作が可能と
なる。

【００１６】図３は、図１に示す変換部２の第１の実施
例のブロック図である。図中、１１はコントロール部、
１２はブロック終端検出部、１３はセレクト部である。
符号化方式は、図９（Ａ）に示すような画像を８×８画
素を１ブロックとして、ＤＣＴ演算を行ない、各周波成
分を量子化してハフマン符号化するものとし、Ｌ^*，ａ
^*，ｂ^*の順にインターリーブフォーマットで出力する
ものとする。図１を参照しながら説明する。なお、復号
化ではその逆の動作を行なう。

【００１７】図８は、ハフマン符号データの一例の説明
図である。画像データＬｉ^*，ａｉ^*，ｂｉ^*のうちの
１ブロックのデータの一例である。それぞれのブロック
のデータをシリアルデータとしたものが図７である。な
お、図７において、一重線でアンダーラインをした部分
はハフマン符号データであり、二重線でアンダーライン
をした部分は付加ビットデータである。図８との対比か
ら分かるように、ハフマン符号データの後に付加ビット
データが付加されて、符号列が構成されている。図３の
説明では、図７に示す符号列が符号化復号部から転送さ
れて来るものとして説明する。

【００１８】まず、符号化の場合、符号化復号部から符
号データが転送できるようになると、符号化復号部１
は、Ｌ^*符号ＲＥＱ信号を出す。この信号によりコント
ロール部１１は、Ｌ^*の符号化復号部１に対し、Ｌ^*符
号ＥＮ信号を出すとともに、セレクト部１３に対し、ブ
ロック終端検出部１２が受け取れるようにセレクト信号
を出力する。ブロック終端検出部１２は、受け取った符
号データ列から復号ができると、符号データ「０１
０」、ラン長０、および、付加ビット長１を得ることが
できる。

【００１９】次に、付加ビット長分のデータをＬ^*の符
号化復号部１から受け取り、そのまま外に転送すると、
次に受け取るデータがハフマン符号の最初のビットとな
る。この動作を繰り返し、ラン長と付加ビットとが転送
された回数の和が６４となった場合、もしくはＥＯＢ
（ＥｎｄＯｆＢｌｏｃｋ）を検知した場合に、１ブ
ロックが形成される。次に、ａ^*の符号化復号部２から
符号列を受け取り、同様にして１ブロックが形成できる
と、今度は、ｂ_*の符号化復号部３から符号列を受け取
り、同様にして１ブロックを形成する。このように、１
ブロックずつ符号データをつなぎ合わせることでインタ
ーリーブフォーマットが形成される。

【００２０】復号化の場合は、外部から転送されてきた
データはブロック終端検出部１２に入力されるととも
に、Ｌ^*の符号化復号部１に転送される。符号化と同様
に１ブロックを形成すると、ａ^*の符号化復号部２、ｂ
^*の符号化復号部３の順に転送するよう、それぞれのＥ
Ｎ信号とセレクト信号を制御すればよい。

【００２１】図４は、図１に示す変換部２の第２の実施
例のブロック図である。図中、２１はコントロール部、
２２はブロック終端検出部、２３はセレクト部、２４は
パッキング部、２５はアンパック部、２６は選択部、２
７，２８はレジスタである。符号化方式は、第１の実施
例で説明した場合と同様にし、Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*の順に
インターリーブ出力するものとする。また、符号化復号
部１，２，３から８ビットパラレルデータとして出力す
るものとする。この説明でも、図７に示した符号列を一
例として図１を参照しながら説明する。

【００２２】符号化の場合、符号化復号部から符号デー
タが転送できるようになると、符号化復号部１は、Ｌ^*
符号ＲＥＱ信号を出す。この信号によりコントロール部
２１は、セレクト部２３に対し、セレクト信号を出力し
て、Ｌ^*の符号化復号部１からの符号データをセレクト
する。送られたＬ^*の符号データは８ビット分の「０１
００１１０１」であり、選択部２６からアンパック部２
５をそのまま通過して、ブロック終端検出部２２とパッ
キング部２４に入力され、レジスタ２７に記憶される。
パッキング部２４に送られた符号データは、レジスタ２
８に記憶する。ブロック終端検出部２２では、ハフマン
復号が行なわれるが、復号されたデータは「０１００」
であるから、区切れ信号「４」を出力する。この「４」
は、符号長３と付加ビット長１の両符号長を加えた値で
ある。この区切れ信号は、レジスタ２８に記憶される。

【００２３】アンパック部２５は、この区切れ信号によ
って、レジスタ２７から読み出して、次のハフマン符号
の頭出しを行ない、５ビット目からの符号列と、符号化
復号部１から転送された次の１バイトの符号データ「１
０１１１１１１」のうちの４ビット目までの合計８ビッ
トの符号データをブロック終端検出部２２に入力すると
ともに、パッキング部２４に送り、レジスタ２８に記憶
される。この１バイトの符号データは、「１１０１１０
１１」である。ブロック終端検出部２２では、この符号
データの復号を行なう。この符号データでは、７ビット
目までで復号でき、区切れ信号が「７」となり、パッキ
ング部２４に送られ、レジスタ２８に記憶される。パッ
キング部２４では、レジスタ２８に記憶された区切れ信
号「４」と「７」より１バイト分の有効データをパッキ
ングして、外部に出力する。

【００２４】次の１バイトデータは、「１１１１１０１
１」である。この１バイトデータを復号しても符号が確
定しないので、区切り信号を「８」として、次の１バイ
トデータが同様に送られる。１ビット目で符号が確定
し、区切れ信号を「１」として出力する。次の１バイト
データでＥＯＢを検出するが、ＥＯＢは頭出しされた符
号データの４ビット分であり、残った４ビットと区切れ
信号「４」は、アンパック部２５のレジスタ２７に記録
され、次のＬ^*データを接続するのに使われる。Ｌ^*の
ブロック終端を検出すると、ａ^*，ｂ^*の順に同様に動
作することで、インターリーブフォーマットが得られ
る。

【００２５】復号化の場合、外部から入力された符号デ
ータは、選択回路２６からアンパック部２５送られ、頭
出しが行なわれ、上述したように、ブロック終端検出部
２２でハフマン復号されながら、有効データが１バイト
となると、パッキング部２４でパッキングして、符号化
復号部１に送る。Ｌ^*の符号データのブロックの終端が
検出されると、続く符号データの頭出しを行ない、同様
にして、ａ^*，ｂ^*の符号データを符号化復号部２，３
に出力する。

【００２６】このように、第１および第２の実施例は、
各成分の符号データの入出力先を選択するセレクト部
と、受けたハフマン符号データを復号してブロック終端
を検出するブロック終端検出部と、ブロック終端検出部
がブロック終端を検出した場合に、セレクト部を切り換
えるコントロール部より構成されている。これにより、
インターリーブフォーマットの順序にしたがって各成分
の符号データを受け取る場合、受け取った成分の符号デ
ータをハフマン復号して固定長データを検出し、対応す
る回路にデータを送り、成分のブロック終端が検出でき
ると、送り先の符号データ先を切り換えることで、復号
動作を並列に行なうことができる。また、逆に成分ごと
に並列に符号化されて送られてきたデータは、ハフマン
復号して固定長データを検出し、成分のブロック終端を
検出すると、次の成分からの符号データを受け取り、接
続することでインターリーブフォーマット符号を作成す
ることができる。

【００２７】図５は、図１に示す変換部２の第３の実施
例のブロック図である。３１はコントロール部、３２は
ブロック終端検出部、３３はセレクト部、３４はマーカ
検出部、３５はマーカ処理部である。符号化方式は第１
の実施例で説明したと同様であるが、さらに符号データ
にマーカを入れることを可能にしたので、ＪＰＥＧベー
スライン方式と同一になる。また、Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*の
順にインターリーブ出力するものとする。この実施例で
は、第１の実施例と同様に、符号化復号部からシリアル
で符号データが送られるものとしたが、第２の実施例と
同様に、８ビットパラレルで符号データが転送されるよ
うにしてもよい。図３で説明した第１の実施例と異なる
点は、マーカ検出部３４とマーカ処理部３５が加わった
点にある。

【００２８】図６は、第３の実施例で扱うマーカを用い
た符号方式の一例で、ＲＳＴマーカを挿入したもので、
図６（Ａ）はインターリーブフォーマット、図６（Ｂ）
はノンインターリーブフォーマットであり、ＣＬｎ^*ブ
ロックは、画像データのＬｎ^*ブロックが符号化された
ものであり、同様に、Ｃａｎ^*ブロック，Ｃｂｎ^*ブロ
ックは、画像データのＣａｎ^*ブロック，Ｃｂｎ^*ブロ
ックが符号化されたものを示している。

【００２９】符号化時には、符号化複合部で符号化され
たノンインターリーブフォーマットを変換部でインター
リーブフォーマットに変換する。まず、図６（Ｂ）に示
すＣＬｎ^*ブロックがセレクト部３３からブロック終端
検出部３２，マーカ検出部３４，マーカ処理部３５に転
送される。マーカ検出部３４でＲＳＴマーカを検出する
と、マーカ処理部３５では、バイトアライメントのため
に必要ビット数の「１」を調整して外部に出力する。つ
いで、セレクト部から順次転送されたＣａｎ^*ブロッ
ク，Ｃｂｎ^*ブロックのＲＳＴマーカとバイトアライメ
ントのために追加されたビット「１」を削除して、図６
（Ａ）に示すように順次外部に出力することで、インタ
ーリーブフォーマットとなる。

【００３０】復号化では、図６（Ａ）のインターリーブ
フォーマットのデータが外部からブロック終端検出部３
２，マーカ検出部３４，マーカ処理部３５に入力され
る。ＣＬｎ^*ブロックをノンインターリーブフォーマッ
トに変換する前に、マーカ検出部３４がＲＳＴマーカを
検出すると、マーカ処理部３５は、バイトアライメント
のためのビット「１」を調整して付加し、符号化復号部
１に転送する。また、Ｃａｎ^*ブロック，Ｃｂｎ^*ブロ
ックについては、符号化復号部２，３に転送する前に、
それぞれバイトアライメントのためのビット「１」とＲ
ＳＴマーカを追加する。またこのマーカ処理部３５は、
インターリーブフォーマット変換時に発生するバイトス
タフィングを行なうことも可能である。

【００３１】この実施例では、各成分の符号データの入
出力先を選択するセレクト部と、受けたハフマン符号デ
ータを復号してブロック終端を検出するブロック終端検
出部と、符号データからマーカを検出するマーカ検出部
と、マーカ検出にともなって符号データにマーカを追加
もしくは削除するマーカ処理部と、ブロック終端検出部
がブロック終端を検出した場合に、セレクト部を切り換
えるコントロール部より構成されている。これにより、
インターリーブフォーマットの順序にしたがって各成分
の符号データを受け取る場合、受け取った成分の符号デ
ータをハフマン復号して固定長データを検出し、対応す
る回路にデータを送り、さらに、マーカを検出した場
合、そのマーカを符号データを送るとともに、成分のブ
ロック終端を検出して、送り先の符号データ先を切り換
えた後、次の成分符号データの先頭に検知したマーカ追
加して送るようにしている。逆に、成分ごとに並列に符
号化されて送られてきたデータを、ハフマン復号して固
定長データを検出し、さらに、マーカを検出した場合、
そのマーカを、符号データを送るとともに、成分のブロ
ック終端が検出できると、送り先の符号データ先を切り
換えた後に、先ほど検知した同様なマーカが送られてき
た場合、そのマーカを削除して符号データを接続するこ
とで、インターリーブフォーマットに変換することがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、各成分ごとを並列に符号化処理、復号処理を
行なえるので、高速に動作できる。また、ＪＰＥＧのよ
うな非可逆符号化方式でも、ハフマン符号だけを復号し
てインターリーブフォーマットに変換するので、並び変
えによる画質の劣化が起こらないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化復号装置の第１の実施の
形態を示すブロック図である。

【図２】本発明の画像符号化復号装置の第２の実施の
形態を示すブロック図である。

【図３】本発明の画像符号化復号装置の第１の実施の
形態における変換部の第１の実施例を示すブロック図で
ある。

【図４】本発明の画像符号化復号装置の第１の実施の
形態における変換部の第２の実施例を示すブロック図で
ある。

【図５】本発明の画像符号化復号装置の第１の実施の
形態における変換部の第３の実施例を示すブロック図で
ある。

【図６】インタリーブフォーマットとノンインタリー
ブフォーマットの説明図である。

【図７】符号列の一例の説明図である。

【図８】ハフマン符号データの一例の説明図である。

【図９】一般的な符号化方式のブロック図である。

【符号の説明】

１，２，３，５…符号化復号部、４…変換部、１１，２
１，３１…コントロール部、１２，２２，３２…ブロッ
ク終端検出部、１３，２３，３３…セレクト部、２４…
パッキング部、２５…アンパッキング部、２６…選択
部、２７，２８…レジスタ、３４…マーカ検出部、３５
…マーカ処理部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の成分からなる画像をブロックごと
に可変長符号に符号化もしくは可変長符号から画像に復
号する画像符号化復号化装置において、符号化および復
号化を行なう複数の符号化復号手段と、各成分の符号と
インターリーブフォーマットとを相互に変換する変換手
段を有し、該変換手段は、変換元の符号を復号した情報
に基づいて変換先の符号に変換を行なうことを特徴とす
る画像符号化復号装置。
【請求項２】前記変換手段は、各成分の符号の入出力
先となる前記符号化復号手段を選択する選択手段と、受
け取った符号を復号してブロック終端を検出するブロッ
ク終端検出手段と、前記ブロック終端検出手段で検出し
たブロック終端に従って前記選択手段を切り換える制御
手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像符
号化復号装置。
【請求項３】前記符号化復号手段は、マーカを含む符
号を処理するものであり、前記変換手段は、各成分の符
号の入出力先となる前記符号化復号手段を選択する選択
手段と、受け取った符号を復号してブロック終端を検出
するブロック終端検出手段と、受け取った符号からマー
カを検出するマーカ検出手段と、該マーカ検出手段によ
ってマーカが検出されたときに符号にマーカを追加して
前記選択手段に出力しもしくは符号からマーカを削除し
て外部へ出力するマーカ処理手段と、前記ブロック終端
検出手段で検出したブロック終端に従って前記選択手段
を切り換える制御手段を有することを特徴とする請求項
１に記載の画像符号化復号装置。