JP2003018014A - 符号化方法，復号方法，符号化装置，復号装置，符号化プログラム，復号プログラムおよびそれらのプログラム記録媒体 - Google Patents
符号化方法，復号方法，符号化装置，復号装置，符号化プログラム，復号プログラムおよびそれらのプログラム記録媒体Info
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- JP2003018014A JP2003018014A JP2001204416A JP2001204416A JP2003018014A JP 2003018014 A JP2003018014 A JP 2003018014A JP 2001204416 A JP2001204416 A JP 2001204416A JP 2001204416 A JP2001204416 A JP 2001204416A JP 2003018014 A JP2003018014 A JP 2003018014A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多次元行列の値の符号化に際して，多次元で
表される位置の各成分の相関を損なわずに可変長符号化
することにより，符号化効率を向上させる。 【解決手段】 有効成分判定部103 は，多次元行列の有
効な成分を逐次検出し，前成分座標蓄積部105 は，多次
元位置情報を蓄積する。ベクトル計算部106 は，前に得
られた有効な成分の多次元位置情報と，有効成分判定部
103 で新たに得られた有効な成分の多次元位置情報との
差を計算し，多次元ベクトルを求める。ラスト判定部11
0 は，有効成分判定部103 で得られた有効な成分が，多
次元行列内最後の有効な成分かどうかを判断し，これを
ラスト情報として出力する。ベクトル値ラスト符号化部
111 は，ベクトル計算部106 で求めた多次元ベクトルの
各成分と，有効成分判定部103 で得られた有効な成分の
値と，ラスト判定部110 で得られたラスト情報の組み合
わせに対して，１つの可変長符号を割り当てる。
表される位置の各成分の相関を損なわずに可変長符号化
することにより，符号化効率を向上させる。 【解決手段】 有効成分判定部103 は，多次元行列の有
効な成分を逐次検出し，前成分座標蓄積部105 は，多次
元位置情報を蓄積する。ベクトル計算部106 は，前に得
られた有効な成分の多次元位置情報と，有効成分判定部
103 で新たに得られた有効な成分の多次元位置情報との
差を計算し，多次元ベクトルを求める。ラスト判定部11
0 は，有効成分判定部103 で得られた有効な成分が，多
次元行列内最後の有効な成分かどうかを判断し，これを
ラスト情報として出力する。ベクトル値ラスト符号化部
111 は，ベクトル計算部106 で求めた多次元ベクトルの
各成分と，有効成分判定部103 で得られた有効な成分の
値と，ラスト判定部110 で得られたラスト情報の組み合
わせに対して，１つの可変長符号を割り当てる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，情報源符号化にお
ける可変長符号化と可変長復号に関するものである。
ける可変長符号化と可変長復号に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多次元行列の各成分が，多数の同じ値
（Ａ）と，それと異なる値（Ｂ1 ，Ｂ2，... ，Ｂn ）
とで構成されている場合，この行列の成分を符号化する
手法に，ランレングス符号化を応用する方法がある。ま
ず，多次元行列中の成分を，ある定められた順序でスキ
ャンして，１次元配列にする。この１次元配列中では，
同じ値（Ａ）が多数を占めているため，値（Ａ）が連続
して並ぶ場合が多い。そこで値（Ａ）の並んだ成分の数
をランレングス符号化する。あるいは，値（Ａ）の並ぶ
数（ＬA ）と，値（Ａ）の前後にある値（Ｂi ；ｉ＝
１，... ，ｎ）との間に相関がある場合には，（ＬA ）
と（Ｂi ）の組み合わせに対して，１つの可変長符号を
割り当てる２次元可変長符号化を行う方法もある。ここ
で一般的に，（ＬA ）をラン，（Ｂi ）をレベルと呼
ぶ。
（Ａ）と，それと異なる値（Ｂ1 ，Ｂ2，... ，Ｂn ）
とで構成されている場合，この行列の成分を符号化する
手法に，ランレングス符号化を応用する方法がある。ま
ず，多次元行列中の成分を，ある定められた順序でスキ
ャンして，１次元配列にする。この１次元配列中では，
同じ値（Ａ）が多数を占めているため，値（Ａ）が連続
して並ぶ場合が多い。そこで値（Ａ）の並んだ成分の数
をランレングス符号化する。あるいは，値（Ａ）の並ぶ
数（ＬA ）と，値（Ａ）の前後にある値（Ｂi ；ｉ＝
１，... ，ｎ）との間に相関がある場合には，（ＬA ）
と（Ｂi ）の組み合わせに対して，１つの可変長符号を
割り当てる２次元可変長符号化を行う方法もある。ここ
で一般的に，（ＬA ）をラン，（Ｂi ）をレベルと呼
ぶ。
【０００３】例えば，２次元画像の符号化では一般に，
画素を離散コサイン変換（ＤＣＴ）した後の係数を２次
元可変長符号化する。まず，各画素を縦横８画素のブロ
ックに分割し，ブロック毎に２次元ＤＣＴする。２次元
ＤＣＴでは，低周波数部分には０以外の値が集中し，逆
に高周波数部分には値０が多くなる性質がある。このＤ
ＣＴ係数を８×８の２次元行列とみなす。
画素を離散コサイン変換（ＤＣＴ）した後の係数を２次
元可変長符号化する。まず，各画素を縦横８画素のブロ
ックに分割し，ブロック毎に２次元ＤＣＴする。２次元
ＤＣＴでは，低周波数部分には０以外の値が集中し，逆
に高周波数部分には値０が多くなる性質がある。このＤ
ＣＴ係数を８×８の２次元行列とみなす。
【０００４】図１３は，８×８ＤＣＴ係数上のジグザグ
スキャンの例を示す図である。低周波数部分から高周波
数部分へジグザグスキャンして１次元配列にする。値が
０の係数の連続する数をランとし，その後の係数の値を
レベルとして，２次元可変長符号化する。予めランとレ
ベルの各組み合わせに対して，１つの符号を対応させた
ルックアップテーブルを作っておき，このルックアップ
テーブルを利用して２次元可変長符号化する。ルックア
ップテーブルにない組み合わせの場合には，エスケープ
符号を使った固定長符号化を行う。あるいは，２次元可
変長符号化を行う方法として，ルックアップテーブルを
利用しない，算術符号化を用いることも可能である。
スキャンの例を示す図である。低周波数部分から高周波
数部分へジグザグスキャンして１次元配列にする。値が
０の係数の連続する数をランとし，その後の係数の値を
レベルとして，２次元可変長符号化する。予めランとレ
ベルの各組み合わせに対して，１つの符号を対応させた
ルックアップテーブルを作っておき，このルックアップ
テーブルを利用して２次元可変長符号化する。ルックア
ップテーブルにない組み合わせの場合には，エスケープ
符号を使った固定長符号化を行う。あるいは，２次元可
変長符号化を行う方法として，ルックアップテーブルを
利用しない，算術符号化を用いることも可能である。
【０００５】特に画像符号化方式ＭＰＥＧ−１では，２
次元ＤＣＴに，大きな値の係数の周囲には小さい値の係
数が存在する性質があることを利用して，２次元可変長
符号化のルックアップテーブルを構成している。例え
ば，値の大きいランに対しては，値の小さいレベルとの
組み合わせに符号長の短い符号を用意しておく。
次元ＤＣＴに，大きな値の係数の周囲には小さい値の係
数が存在する性質があることを利用して，２次元可変長
符号化のルックアップテーブルを構成している。例え
ば，値の大きいランに対しては，値の小さいレベルとの
組み合わせに符号長の短い符号を用意しておく。
【０００６】また，多次元行列中の値（Ｂi ）と，値
（Ａ）の長さ（ＬA ）の２次元可変長符号化を行う前
に，値（Ｂi ）を量子化する方法がある。量子化によっ
て，値（Ｂi ）が，より小さい値（ＢＱi ）に変換され
るとすると，値（ＢＱi ）と（Ｌ A ）の組み合わせを２
次元可変長符号化する。一般的に，２次元可変長符号化
では，値（Ｂi ）が小さいほど，より短い符号長の符号
を割り当てるため，量子化により符号量の削減が可能と
なる。
（Ａ）の長さ（ＬA ）の２次元可変長符号化を行う前
に，値（Ｂi ）を量子化する方法がある。量子化によっ
て，値（Ｂi ）が，より小さい値（ＢＱi ）に変換され
るとすると，値（ＢＱi ）と（Ｌ A ）の組み合わせを２
次元可変長符号化する。一般的に，２次元可変長符号化
では，値（Ｂi ）が小さいほど，より短い符号長の符号
を割り当てるため，量子化により符号量の削減が可能と
なる。
【０００７】また，値（Ｂi ）と（ＬA ）を可変長符号
化する際に，値（Ｂi ）が，多次元行列中で最後の，値
（Ａ）以外の成分かどうかを示すラスト情報を含めて符
号化する３次元可変長符号化方法がある。
化する際に，値（Ｂi ）が，多次元行列中で最後の，値
（Ａ）以外の成分かどうかを示すラスト情報を含めて符
号化する３次元可変長符号化方法がある。
【０００８】例えば画像符号化方式ＭＰＥＧ−４では，
２次元ＤＣＴした係数のうち，値が０以外の係数を符号
化する際に，最後の０以外の係数でない場合にはラスト
情報を０に，最後の０以外の係数である場合にはラスト
情報を１に設定し，ランとレベルとラスト情報の３次元
可変長符号化を行う。各ランとレベルとラストに対して
符号を対応させたルックアップテーブルを予め作ってお
き，それを参照しながら３次元可変長符号化を行う。
２次元ＤＣＴした係数のうち，値が０以外の係数を符号
化する際に，最後の０以外の係数でない場合にはラスト
情報を０に，最後の０以外の係数である場合にはラスト
情報を１に設定し，ランとレベルとラスト情報の３次元
可変長符号化を行う。各ランとレベルとラストに対して
符号を対応させたルックアップテーブルを予め作ってお
き，それを参照しながら３次元可変長符号化を行う。
【０００９】逆に画像符号化方式ＭＰＥＧ−１では，２
次元ＤＣＴの最後の係数を符号化した後に，ＥＯＢとい
う特有なビットパターンをした固定長符号を出力する。
このＥＯＢは，復号側でビット配列から２次元ＤＣＴの
係数を可変長復号する際に，復号するべき係数が終わっ
たことを知ることに利用される。このＥＯＢ符号は一般
的に符号長が長いため，２次元ＤＣＴ内の符号化する係
数が少ない場合には，符号化効率が低下する。
次元ＤＣＴの最後の係数を符号化した後に，ＥＯＢとい
う特有なビットパターンをした固定長符号を出力する。
このＥＯＢは，復号側でビット配列から２次元ＤＣＴの
係数を可変長復号する際に，復号するべき係数が終わっ
たことを知ることに利用される。このＥＯＢ符号は一般
的に符号長が長いため，２次元ＤＣＴ内の符号化する係
数が少ない場合には，符号化効率が低下する。
【００１０】３次元可変長符号化は，ラスト情報の符号
化を可変長符号化で行うことにより，ＥＯＢの出力を避
けることができる。すなわち，２次元ＤＣＴの符号化す
る係数が少ない場合に，符号化効率の低下を避けること
ができる。
化を可変長符号化で行うことにより，ＥＯＢの出力を避
けることができる。すなわち，２次元ＤＣＴの符号化す
る係数が少ない場合に，符号化効率の低下を避けること
ができる。
【００１１】また，３次元画像符号化で３次元ＤＣＴを
使う方法もある。この場合には，３次元ＤＣＴ係数をジ
グザグスキャンして１次元配列にする。その後，２次元
画像符号化と同様に，１次元配列に対して，２次元可変
長符号化あるいは３次元可変長符号化を行う。
使う方法もある。この場合には，３次元ＤＣＴ係数をジ
グザグスキャンして１次元配列にする。その後，２次元
画像符号化と同様に，１次元配列に対して，２次元可変
長符号化あるいは３次元可変長符号化を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】多次元行列中で，値の
大きな成分の周囲に値の小さな成分がある場合には，符
号化すべき成分がかたまって存在する。例えば，２次元
画像符号化における２次元ＤＣＴでは，値の大きい係数
の周囲に，値の小さい係数が存在する。このような成分
間の相関がある場合には，多次元行列の各成分を，一旦
１次元配列にする方法であると，成分間の相関を損なっ
てしまう。
大きな成分の周囲に値の小さな成分がある場合には，符
号化すべき成分がかたまって存在する。例えば，２次元
画像符号化における２次元ＤＣＴでは，値の大きい係数
の周囲に，値の小さい係数が存在する。このような成分
間の相関がある場合には，多次元行列の各成分を，一旦
１次元配列にする方法であると，成分間の相関を損なっ
てしまう。
【００１３】図１４は，８×８ＤＣＴ係数位置の例を示
す図である。例えば，図１４に示すような２次元ＤＣＴ
において，係数Ａ〜Ｇの値が０以外であり，係数Ｄを中
心に他の成分が配置されている場合を考える。ジグザグ
スキャンして１次元配列にするので，係数Ａから係数Ｂ
は連続しており，短い符号長の符号を割り当てることが
できる。しかし，係数Ｂから係数Ｃまでの間には多くの
値０の係数が存在するため，割り当てられる可変長符号
の符号長が長くなるか，あるいはエスケープ符号を使っ
た固定長となる。すなわち，隣り合う係数の符号化に関
して，スキャン方向に隣り合う場合には短い符号長の符
号を割り当てられるが，スキャン方向ではない場合には
短い符号長を割り当てられない。
す図である。例えば，図１４に示すような２次元ＤＣＴ
において，係数Ａ〜Ｇの値が０以外であり，係数Ｄを中
心に他の成分が配置されている場合を考える。ジグザグ
スキャンして１次元配列にするので，係数Ａから係数Ｂ
は連続しており，短い符号長の符号を割り当てることが
できる。しかし，係数Ｂから係数Ｃまでの間には多くの
値０の係数が存在するため，割り当てられる可変長符号
の符号長が長くなるか，あるいはエスケープ符号を使っ
た固定長となる。すなわち，隣り合う係数の符号化に関
して，スキャン方向に隣り合う場合には短い符号長の符
号を割り当てられるが，スキャン方向ではない場合には
短い符号長を割り当てられない。
【００１４】このように，多次元行列を１次元配列に変
換して符号化する方法では，変換に用いるスキャンの方
向以外の方向に関する相関性を損なう。このため，従来
の方法では，符号化効率の低下を引き起こすことがあ
る。
換して符号化する方法では，変換に用いるスキャンの方
向以外の方向に関する相関性を損なう。このため，従来
の方法では，符号化効率の低下を引き起こすことがあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め，本発明は，多次元で表される位置の差分ベクトルの
成分とレベルの組み合わせに対して，可変長符号語を割
り当てることを，最も主要な特徴とする。また，位置の
差分ベクトルの成分を量子化することを特徴とする。
め，本発明は，多次元で表される位置の差分ベクトルの
成分とレベルの組み合わせに対して，可変長符号語を割
り当てることを，最も主要な特徴とする。また，位置の
差分ベクトルの成分を量子化することを特徴とする。
【００１６】具体的には，第１の発明は，有限個の成分
を持つ多次元行列成分の値の符号化に際して，ビットレ
ートを低減する方法であって，少なくとも１つの可変長
符号語の形成において，２成分間の位置の差分情報を，
そのうちの片方の成分の値と共に使うことを特徴とす
る。
を持つ多次元行列成分の値の符号化に際して，ビットレ
ートを低減する方法であって，少なくとも１つの可変長
符号語の形成において，２成分間の位置の差分情報を，
そのうちの片方の成分の値と共に使うことを特徴とす
る。
【００１７】この第１の発明では，多次元行列中の符号
化データとして必要な成分の位置情報の符号化に，成分
間の位置の差分を使う。Ｎ次元行列の場合，成分Ｐの位
置は，次の式（１）で表現される。
化データとして必要な成分の位置情報の符号化に，成分
間の位置の差分を使う。Ｎ次元行列の場合，成分Ｐの位
置は，次の式（１）で表現される。
【００１８】
Ｐ（ｐ1 ，ｐ2 ，... ，ｐn ） （１）
成分Ｐに対する成分Ｑの位置の差分は，Ｎ次元ベクトル
となり，このベクトルＶ（Ｐ，Ｑ）は，式（２）で示さ
れる。
となり，このベクトルＶ（Ｐ，Ｑ）は，式（２）で示さ
れる。
【００１９】
Ｖ（Ｐ，Ｑ）＝（ｑ1 −ｐ1 ，ｑ2 −ｐ2 ，... ，ｑn −ｐn ） （２）
そして，多次元行列中の，符号化データとして必要な成
分の値レベルと，位置の差分ベクトルの成分の組み合わ
せに対して，１つの可変長符号を割り当てる。
分の値レベルと，位置の差分ベクトルの成分の組み合わ
せに対して，１つの可変長符号を割り当てる。
【００２０】ここで，ベクトルＶ（Ｐ，Ｑ）のノルムの
大きさの小さい順に符号長の短い符号を割り当てると，
隣接する成分はノルムが小さい値となるため，短い符号
長で符号化することができる。これにより，１次元配列
に変換する方法において失われた，スキャン方向以外の
方向に関する相関性を失うことなく，効率よく符号化す
ることが可能となる。
大きさの小さい順に符号長の短い符号を割り当てると，
隣接する成分はノルムが小さい値となるため，短い符号
長で符号化することができる。これにより，１次元配列
に変換する方法において失われた，スキャン方向以外の
方向に関する相関性を失うことなく，効率よく符号化す
ることが可能となる。
【００２１】さらに，差分ベクトルのノルムの大きな場
合には，値の小さいレベルが多くなる相関性がある。そ
のため，差分ベクトルの成分とレベルの組み合わせに対
して１つの可変長符号を割り当てる。このように，差分
ベクトルの成分とレベルの組み合わせに対する可変長符
号化を行うことにより，差分ベクトルの成分とレベルを
個別に符号化するよりも，より効率良く可変長符号化す
ることができる。
合には，値の小さいレベルが多くなる相関性がある。そ
のため，差分ベクトルの成分とレベルの組み合わせに対
して１つの可変長符号を割り当てる。このように，差分
ベクトルの成分とレベルの組み合わせに対する可変長符
号化を行うことにより，差分ベクトルの成分とレベルを
個別に符号化するよりも，より効率良く可変長符号化す
ることができる。
【００２２】図１は，８×８ＤＣＴ係数上の２次元ベク
トル符号化の一例（例１）を示す。例えば，２次元ＤＣ
Ｔの場合，図１に示すようなＸ軸（Ｖx ）とＹ軸
（Ｖy ）を持つ２次元座標を設定すると，係数Ｂから係
数Ｃはベクトルとして（１，０）と表現できる。このよ
うにノルムの小さいベクトルに対して，符号長の短い符
号を割り当てれば，符号化効率を向上することができ
る。
トル符号化の一例（例１）を示す。例えば，２次元ＤＣ
Ｔの場合，図１に示すようなＸ軸（Ｖx ）とＹ軸
（Ｖy ）を持つ２次元座標を設定すると，係数Ｂから係
数Ｃはベクトルとして（１，０）と表現できる。このよ
うにノルムの小さいベクトルに対して，符号長の短い符
号を割り当てれば，符号化効率を向上することができ
る。
【００２３】第２の発明は，有限個の成分を持つ多次元
行列成分の値の符号化に際して，ビットレートを低減す
る方法であって，少なくとも１つの可変長符号語の形成
において，２成分間の位置の差分情報を，そのうちの片
方の成分の値と，符号化する最後の成分かどうかを示す
ラスト情報と共に使うことを特徴とする。
行列成分の値の符号化に際して，ビットレートを低減す
る方法であって，少なくとも１つの可変長符号語の形成
において，２成分間の位置の差分情報を，そのうちの片
方の成分の値と，符号化する最後の成分かどうかを示す
ラスト情報と共に使うことを特徴とする。
【００２４】この第２の発明によれば，上記の差分ベク
トルの成分と，符号化する成分の値と，多次元行列内で
符号化する成分が，その成分で最後であるかどうかを示
すラスト情報の組み合わせに対して，１つの可変長符号
を割り当てることができる。これにより，多次元行列内
の，符号化する成分の数が少ない場合に発生する符号化
効率の低下を避けることができる。
トルの成分と，符号化する成分の値と，多次元行列内で
符号化する成分が，その成分で最後であるかどうかを示
すラスト情報の組み合わせに対して，１つの可変長符号
を割り当てることができる。これにより，多次元行列内
の，符号化する成分の数が少ない場合に発生する符号化
効率の低下を避けることができる。
【００２５】第３の発明は，有限個の成分を持つ多次元
行列成分の値の符号化において，前記第１または第２の
ビットレートを低減する符号化方法で作られる可変長符
号語を，予めルックアップテーブルに記録しておき，ル
ックアップテーブルを使って可変長符号化することを特
徴とする。
行列成分の値の符号化において，前記第１または第２の
ビットレートを低減する符号化方法で作られる可変長符
号語を，予めルックアップテーブルに記録しておき，ル
ックアップテーブルを使って可変長符号化することを特
徴とする。
【００２６】この第３の発明によれば，第１または第２
の発明における可変長符号語を予め作ってルックアップ
テーブルに記録しておくことにより，多次元行列の符号
化において，ルックアップテーブルを参照しながら可変
長符号化することが可能となる。
の発明における可変長符号語を予め作ってルックアップ
テーブルに記録しておくことにより，多次元行列の符号
化において，ルックアップテーブルを参照しながら可変
長符号化することが可能となる。
【００２７】第４の発明は，上記の符号化方法におい
て，可変長符号化する２成分間の位置の差分情報を，多
次元行列とは異なる座標系で求めることを特徴とする。
この多次元行列とは異なる座標系は，差分を計算する原
点の成分の位置毎に変更することができる。
て，可変長符号化する２成分間の位置の差分情報を，多
次元行列とは異なる座標系で求めることを特徴とする。
この多次元行列とは異なる座標系は，差分を計算する原
点の成分の位置毎に変更することができる。
【００２８】この第４の発明によれば，多次元行列の符
号化において，差分ベクトルを多次元行列とは異なる座
標系に変換して求めることができる。図２は，８×８Ｄ
ＣＴ係数上の２次元ベクトル符号化の一例（例２）を示
している。例えば，２次元ＤＣＴにおいて，係数Ａに対
しては図１に示すような座標系を適用するのではなく，
図２に示すようなＸ軸（Ｖx ）とＹ軸（Ｖy ）とからな
る座標系を使うことができる。これにより係数Ａから係
数Ｂの差分ベクトルは（１，０）と表現でき，より符号
長の短い符号を割り当てることができる。
号化において，差分ベクトルを多次元行列とは異なる座
標系に変換して求めることができる。図２は，８×８Ｄ
ＣＴ係数上の２次元ベクトル符号化の一例（例２）を示
している。例えば，２次元ＤＣＴにおいて，係数Ａに対
しては図１に示すような座標系を適用するのではなく，
図２に示すようなＸ軸（Ｖx ）とＹ軸（Ｖy ）とからな
る座標系を使うことができる。これにより係数Ａから係
数Ｂの差分ベクトルは（１，０）と表現でき，より符号
長の短い符号を割り当てることができる。
【００２９】さらに，この第４の発明において差分ベク
トルを多次元行列とは異なる座標系に変換する際に，差
分ベクトルの原点の位置毎に座標系を変更することがで
きる。例えば，２次元ＤＣＴにおいて，係数Ａに対して
は図２に示す座標系を用い，係数Ｂに対しては図１に示
すような座標系を適用することが可能となる。
トルを多次元行列とは異なる座標系に変換する際に，差
分ベクトルの原点の位置毎に座標系を変更することがで
きる。例えば，２次元ＤＣＴにおいて，係数Ａに対して
は図２に示す座標系を用い，係数Ｂに対しては図１に示
すような座標系を適用することが可能となる。
【００３０】第５の発明は，上記の符号化方法におい
て，可変長符号化する２成分間の位置の差分情報を量子
化してから，可変長符号化を行うことを特徴とする。
て，可変長符号化する２成分間の位置の差分情報を量子
化してから，可変長符号化を行うことを特徴とする。
【００３１】この第５の発明によれば，多次元行列の符
号化において，差分ベクトルの成分の値を量子化した後
で，可変長符号化することができる。これにより，差分
ベクトルのノルムが小さい程，符号長の短い符号を割り
当てるような可変長符号化を行う場合には，より符号化
効率を向上することができる。
号化において，差分ベクトルの成分の値を量子化した後
で，可変長符号化することができる。これにより，差分
ベクトルのノルムが小さい程，符号長の短い符号を割り
当てるような可変長符号化を行う場合には，より符号化
効率を向上することができる。
【００３２】第６の発明は，有限個の成分を持つ多次元
行列成分の値の復号において，上記の符号化方法で作ら
れた可変長符号から，少なくとも多次元ベクトルの各成
分と有効な成分の値とを含む値を可変長復号し，多次元
ベクトルの成分を用いて多次元行列内の位置情報を計算
することにより，多次元行列成分の値を復号することを
特徴とする。ここでは，上記の符号化方法で作られた可
変長符号語を，予めルックアップテーブルに記録してお
き，ルックアッブテーブルを使って可変長復号すること
ができる。
行列成分の値の復号において，上記の符号化方法で作ら
れた可変長符号から，少なくとも多次元ベクトルの各成
分と有効な成分の値とを含む値を可変長復号し，多次元
ベクトルの成分を用いて多次元行列内の位置情報を計算
することにより，多次元行列成分の値を復号することを
特徴とする。ここでは，上記の符号化方法で作られた可
変長符号語を，予めルックアップテーブルに記録してお
き，ルックアッブテーブルを使って可変長復号すること
ができる。
【００３３】この第６の発明によれば，多次元行列の復
号において，上記第１ないし第５の発明による符号化方
法によって出力されるビット配列を，ルックアップテー
ブル等を使って復号することができる。
号において，上記第１ないし第５の発明による符号化方
法によって出力されるビット配列を，ルックアップテー
ブル等を使って復号することができる。
【００３４】また，上記の第１ないし第５の符号化方法
を実施する符号化装置を構成することができ，上記の第
６の復号方法を実施する復号装置を構成することができ
る。符号化装置では，多次元行列の各成分の値が予め決
められた基準を満たす値かどうかを判定し，満たす場合
には有効な成分とする有効成分判定部を設けることによ
り，多次元行列中から有効な成分を判定して，有効な成
分のみを符号化することが可能である。有効成分である
かどうかを判定する基準としては，例えば次のものが挙
げられる。 （ａ）基準値Ｔ以上の値の場合を有効とする。Ｔが１の
場合には，０以外の場合に有効な成分とみなすことがで
きる。 （ｂ）値が偶数の場合を有効とする。
を実施する符号化装置を構成することができ，上記の第
６の復号方法を実施する復号装置を構成することができ
る。符号化装置では，多次元行列の各成分の値が予め決
められた基準を満たす値かどうかを判定し，満たす場合
には有効な成分とする有効成分判定部を設けることによ
り，多次元行列中から有効な成分を判定して，有効な成
分のみを符号化することが可能である。有効成分である
かどうかを判定する基準としては，例えば次のものが挙
げられる。 （ａ）基準値Ｔ以上の値の場合を有効とする。Ｔが１の
場合には，０以外の場合に有効な成分とみなすことがで
きる。 （ｂ）値が偶数の場合を有効とする。
【００３５】以上の符号化方法および復号方法は，回路
化されたハードウェアによって実現することができるだ
けでなく，コンピュータと，そのコンピュータにインス
トールされ実行されるソフトウェアプログラムによって
実現することができ，そのプログラムは，コンピュータ
が読み取り可能な可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハー
ドディスク等の適当な記録媒体に格納することができ
る。
化されたハードウェアによって実現することができるだ
けでなく，コンピュータと，そのコンピュータにインス
トールされ実行されるソフトウェアプログラムによって
実現することができ，そのプログラムは，コンピュータ
が読み取り可能な可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハー
ドディスク等の適当な記録媒体に格納することができ
る。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。例として，２次元の縦横８画
素の画像を２次元ＤＣＴし，ＤＣＴ係数を可変長符号化
する画像符号化装置と画像復号装置の構成と動作例を示
す。この実施の形態では，ＤＣＴ係数の係数の値と，位
置の差分ベクトルを量子化してから可変長符号化するも
のとする。また，可変長符号化では，係数の値と，差分
ベクトルの成分と，ラスト情報を使うものとする。
を参照しながら説明する。例として，２次元の縦横８画
素の画像を２次元ＤＣＴし，ＤＣＴ係数を可変長符号化
する画像符号化装置と画像復号装置の構成と動作例を示
す。この実施の形態では，ＤＣＴ係数の係数の値と，位
置の差分ベクトルを量子化してから可変長符号化するも
のとする。また，可変長符号化では，係数の値と，差分
ベクトルの成分と，ラスト情報を使うものとする。
【００３７】図３は，本実施の形態における画像符号化
装置の構成例を示す図である。画像符号化装置１は，Ｄ
ＣＴ係数の値を量子化する値量子化部１０１と，ＤＣＴ
係数の値を図１３に示した順序で読み出す多次元行列読
み出し部１０２と，読み出した値が０かどうかを判定し
て０以外の場合には有効な成分とする有効成分判定部１
０３と，有効な成分の値を蓄積する値蓄積部１０４と，
有効な成分の２次元位置情報を蓄積する前成分座標蓄積
部１０５と，前成分座標蓄積部１０５に蓄積した２次元
位置情報と，有効成分判定部１０３で得られた有効な成
分の２次元位置情報の差を計算し，２次元ベクトルを求
めるベクトル計算部１０６と，２次元ベクトルの成分を
量子化するベクトル成分量子化部１０７と，量子化した
２次元ベクトルの成分を逆量子化して２次元位置情報を
計算し，それをもとに前成分の位置情報を求めて前成分
座標蓄積部１０５に蓄積するベクトル成分逆量子化部１
０９と，ベクトル計算部１０６で求めたベクトルの成分
を蓄積するベクトル蓄積部１０８と，有効成分判定部１
０３で有効な成分がＤＣＴ係数内の最後まで得られない
場合にはラスト情報として１を，得られた場合にはラス
ト情報として０を出力するラスト判定部１１０と，ベク
トル成分量子化部１０７で求めた２次元ベクトルの各成
分と，有効成分判定部１０３で得られた有効な成分の値
と，ラスト判定部１１０で得られるラスト情報の組み合
わせに対して，１つの可変長符号を割り当てるベクトル
値ラスト符号化部１１１と，多次元ベクトルの成分と有
効な成分の値とラスト情報に対して，１つの可変長符号
を割り当てたルックアップテーブルを蓄積するベクトル
値ラストテーブル部１１２とを備える。
装置の構成例を示す図である。画像符号化装置１は，Ｄ
ＣＴ係数の値を量子化する値量子化部１０１と，ＤＣＴ
係数の値を図１３に示した順序で読み出す多次元行列読
み出し部１０２と，読み出した値が０かどうかを判定し
て０以外の場合には有効な成分とする有効成分判定部１
０３と，有効な成分の値を蓄積する値蓄積部１０４と，
有効な成分の２次元位置情報を蓄積する前成分座標蓄積
部１０５と，前成分座標蓄積部１０５に蓄積した２次元
位置情報と，有効成分判定部１０３で得られた有効な成
分の２次元位置情報の差を計算し，２次元ベクトルを求
めるベクトル計算部１０６と，２次元ベクトルの成分を
量子化するベクトル成分量子化部１０７と，量子化した
２次元ベクトルの成分を逆量子化して２次元位置情報を
計算し，それをもとに前成分の位置情報を求めて前成分
座標蓄積部１０５に蓄積するベクトル成分逆量子化部１
０９と，ベクトル計算部１０６で求めたベクトルの成分
を蓄積するベクトル蓄積部１０８と，有効成分判定部１
０３で有効な成分がＤＣＴ係数内の最後まで得られない
場合にはラスト情報として１を，得られた場合にはラス
ト情報として０を出力するラスト判定部１１０と，ベク
トル成分量子化部１０７で求めた２次元ベクトルの各成
分と，有効成分判定部１０３で得られた有効な成分の値
と，ラスト判定部１１０で得られるラスト情報の組み合
わせに対して，１つの可変長符号を割り当てるベクトル
値ラスト符号化部１１１と，多次元ベクトルの成分と有
効な成分の値とラスト情報に対して，１つの可変長符号
を割り当てたルックアップテーブルを蓄積するベクトル
値ラストテーブル部１１２とを備える。
【００３８】図４は，２次元ベクトル座標の例を示す図
である。ベクトル計算部１０６で使用するベクトルの座
標系は，前成分座標蓄積部１０５に蓄積した位置情報に
従って，図４に示す３種類を変更するものとする。行列
成分（ｘ，ｙ）（ｘ，ｙ＝０，... ，７）に対して，ｘ
が偶数または０でｙが０の場合には図４（ａ）の座標系
を適用し，それ以外で，ｘ＋ｙが偶数の場合には図４
（ｂ）の座標系を適用し，ｘ＋ｙが奇数の場合には図４
（ｃ）の座標系を適用するものとする。
である。ベクトル計算部１０６で使用するベクトルの座
標系は，前成分座標蓄積部１０５に蓄積した位置情報に
従って，図４に示す３種類を変更するものとする。行列
成分（ｘ，ｙ）（ｘ，ｙ＝０，... ，７）に対して，ｘ
が偶数または０でｙが０の場合には図４（ａ）の座標系
を適用し，それ以外で，ｘ＋ｙが偶数の場合には図４
（ｂ）の座標系を適用し，ｘ＋ｙが奇数の場合には図４
（ｃ）の座標系を適用するものとする。
【００３９】ベクトル値ラストテーブル部１１２には，
図５に示すルックアップテーブルが蓄積されているもの
とする。なお，このルックアップテーブルは，ベクトル
Ｖx成分，ベクトルＶy 成分，量子化されたＤＣＴ係数
の値，ラスト情報の組み合わせによって，符号語が参照
される構成になっている。
図５に示すルックアップテーブルが蓄積されているもの
とする。なお，このルックアップテーブルは，ベクトル
Ｖx成分，ベクトルＶy 成分，量子化されたＤＣＴ係数
の値，ラスト情報の組み合わせによって，符号語が参照
される構成になっている。
【００４０】値量子化部１０１は，式（３）に従って全
ての係数の値を量子化するものとする。Ｉは入力値を示
し，Ｏは出力値を示す。
ての係数の値を量子化するものとする。Ｉは入力値を示
し，Ｏは出力値を示す。
【００４１】
Ｏ＝Ｉ／２ （３）
ベクトル成分量子化部１０７は，位置の差分ベクトル
（Ｉ1 ，Ｉ2 ）を入力ベクトルとして出力ベクトル（Ｏ
1 ，Ｏ2 ）を求めるものであり，２次元ベクトルの成分
を式（４）に従って量子化するものとする。ただし，
ｘ，ｙはそれぞれ前成分座標蓄積部１０５に蓄積した位
置を示すものとする。なお，前成分座標蓄積部１０５に
は，初期値として（０，０）が予め蓄積されているもの
とする。
（Ｉ1 ，Ｉ2 ）を入力ベクトルとして出力ベクトル（Ｏ
1 ，Ｏ2 ）を求めるものであり，２次元ベクトルの成分
を式（４）に従って量子化するものとする。ただし，
ｘ，ｙはそれぞれ前成分座標蓄積部１０５に蓄積した位
置を示すものとする。なお，前成分座標蓄積部１０５に
は，初期値として（０，０）が予め蓄積されているもの
とする。
【００４２】
Ｏi ＝（Ｉi ＋１）／（（ｘ＋ｙ＋７）／７） （４）
ベクトル成分逆量子化部１０９は式（５）に従って逆量
子化するものとする。
子化するものとする。
【００４３】
Ｏi ＝Ｉi ＊（（ｘ＋ｙ＋７）／７）−１ （５）
図６は，本実施の形態における入力ＤＣＴ係数の例を示
す図である。上記のような前提の下で，すでに２次元Ｄ
ＣＴが施された図６に示す２次元ＤＣＴ係数が得られた
場合に，画像符号化装置１は次のように動作する。ま
ず，値量子化部１０１は，ＤＣＴ係数の値を式（３）に
従って量子化する。図７は，量子化されたＤＣＴ係数の
例を示す図である。図６のＤＣＴ係数が量子化される
と，図７のようになる。多次元行列読み出し部１０２
は，図１３に示した順序で量子化した値を読み出す。
す図である。上記のような前提の下で，すでに２次元Ｄ
ＣＴが施された図６に示す２次元ＤＣＴ係数が得られた
場合に，画像符号化装置１は次のように動作する。ま
ず，値量子化部１０１は，ＤＣＴ係数の値を式（３）に
従って量子化する。図７は，量子化されたＤＣＴ係数の
例を示す図である。図６のＤＣＴ係数が量子化される
と，図７のようになる。多次元行列読み出し部１０２
は，図１３に示した順序で量子化した値を読み出す。
【００４４】多次元行列読み出し部１０２で読み出した
順序で係数を符号化する手順を示す。行列成分位置
（ｘ，ｙ）の値をＡ（ｘ，ｙ）と記すことにする。有効
成分判定部１０３は，Ａ（１，０）が０以外であるので
有効な成分と判定する。Ａ（１，０）を値蓄積部１０４
に蓄積する。
順序で係数を符号化する手順を示す。行列成分位置
（ｘ，ｙ）の値をＡ（ｘ，ｙ）と記すことにする。有効
成分判定部１０３は，Ａ（１，０）が０以外であるので
有効な成分と判定する。Ａ（１，０）を値蓄積部１０４
に蓄積する。
【００４５】ベクトル計算部１０６は，前成分座標蓄積
部１０５に蓄積した位置（０，０）と現成分の座標位置
（１，０）の差分を求める。このとき，ベクトルの座標
系は図４（ａ）を用いる。差分ベクトルは（１，０）と
求めることができる。
部１０５に蓄積した位置（０，０）と現成分の座標位置
（１，０）の差分を求める。このとき，ベクトルの座標
系は図４（ａ）を用いる。差分ベクトルは（１，０）と
求めることができる。
【００４６】ベクトル成分量子化部１０７は，式（４）
を使って量子化して（１，０）を得る。これをベクトル
蓄積部１０８に蓄積する。ベクトル成分逆量子化部１０
９は，式（５）を使って逆量子化し（１，０）を得る。
そして，ベクトル座標系は図４（ｃ）であるため，この
ベクトル成分を行列成分に座標変換して（１，０）を得
て，前成分座標蓄積部１０５に（０，０）＋（１，０）
＝（１，０）を蓄積する。
を使って量子化して（１，０）を得る。これをベクトル
蓄積部１０８に蓄積する。ベクトル成分逆量子化部１０
９は，式（５）を使って逆量子化し（１，０）を得る。
そして，ベクトル座標系は図４（ｃ）であるため，この
ベクトル成分を行列成分に座標変換して（１，０）を得
て，前成分座標蓄積部１０５に（０，０）＋（１，０）
＝（１，０）を蓄積する。
【００４７】ラスト判定部１１０は，有効成分判定部１
０３で有効な値が得られたので，ラスト情報として０を
出力する。ベクトル値ラスト符号化部１１１は，ラスト
情報のみ得られたときには何も動作しない。
０３で有効な値が得られたので，ラスト情報として０を
出力する。ベクトル値ラスト符号化部１１１は，ラスト
情報のみ得られたときには何も動作しない。
【００４８】続いて，有効成分判定部１０３は，Ａ
（０，１）が０以外であるので有効な成分と判定する。
Ａ（０，１）を値蓄積部１０４に蓄積する。ベクトル計
算部１０６は，前成分座標蓄積部１０５に蓄積した位置
（１，０）と（０，１）の差分を求める。このとき，ベ
クトルの座標系は図４（ｃ）を用いる。差分ベクトルは
（１，０）と求めることができる。ベクトル成分量子化
部１０７は，式（４）を使って量子化して（１，０）を
得る。これをベクトル蓄積部１０８に蓄積する。ベクト
ル成分逆量子化部１０９は，式（５）を使って逆量子化
し（１，０）を得る。そして，このベクトル成分を行列
成分に座標変換して（−１，１）を得て，前成分座標蓄
積部１０５に（１，０）＋（−１，１）＝（０，１）を
蓄積する。
（０，１）が０以外であるので有効な成分と判定する。
Ａ（０，１）を値蓄積部１０４に蓄積する。ベクトル計
算部１０６は，前成分座標蓄積部１０５に蓄積した位置
（１，０）と（０，１）の差分を求める。このとき，ベ
クトルの座標系は図４（ｃ）を用いる。差分ベクトルは
（１，０）と求めることができる。ベクトル成分量子化
部１０７は，式（４）を使って量子化して（１，０）を
得る。これをベクトル蓄積部１０８に蓄積する。ベクト
ル成分逆量子化部１０９は，式（５）を使って逆量子化
し（１，０）を得る。そして，このベクトル成分を行列
成分に座標変換して（−１，１）を得て，前成分座標蓄
積部１０５に（１，０）＋（−１，１）＝（０，１）を
蓄積する。
【００４９】ラスト判定部１１０は，有効成分判定部１
０３で有効な値が得られたので，ラスト情報として０を
出力する。ベクトル値ラスト符号化部１１１は値蓄積部
１０８に蓄積されていた値Ａ（０，１）と，ベクトル蓄
積部１０８に蓄積されていた（１，０）と，ラスト情報
０を，ベクトル値ラストテーブル部１１２に記録された
ルックアップテーブルを使って可変長符号化する。
０３で有効な値が得られたので，ラスト情報として０を
出力する。ベクトル値ラスト符号化部１１１は値蓄積部
１０８に蓄積されていた値Ａ（０，１）と，ベクトル蓄
積部１０８に蓄積されていた（１，０）と，ラスト情報
０を，ベクトル値ラストテーブル部１１２に記録された
ルックアップテーブルを使って可変長符号化する。
【００５０】このような処理を繰り返して，図８に示す
順序でＤＣＴ係数を可変長符号化する。図８は，符号化
されるＤＣＴ係数の順序の例を示している。最後の係数
Ａ（３，５）を符号化した後で，有効成分判定部１０３
は，ＤＣＴ係数内に有効な成分を得られない。この場合
には，ラスト判定部１１０は，ラスト情報として１を出
力する。ベクトル値ラスト符号化部１１１は，値蓄積部
１０４に蓄積されていた値Ａ（２，６）と，ベクトル蓄
積部１０８に蓄積されていた（１，０）と，ラスト情報
の１を，ベクトル値ラストテーブル部１１２に記録され
たルックアップテーブルを使って可変長符号化する。
順序でＤＣＴ係数を可変長符号化する。図８は，符号化
されるＤＣＴ係数の順序の例を示している。最後の係数
Ａ（３，５）を符号化した後で，有効成分判定部１０３
は，ＤＣＴ係数内に有効な成分を得られない。この場合
には，ラスト判定部１１０は，ラスト情報として１を出
力する。ベクトル値ラスト符号化部１１１は，値蓄積部
１０４に蓄積されていた値Ａ（２，６）と，ベクトル蓄
積部１０８に蓄積されていた（１，０）と，ラスト情報
の１を，ベクトル値ラストテーブル部１１２に記録され
たルックアップテーブルを使って可変長符号化する。
【００５１】このような処理の繰り返しによって得られ
る値Ａ（ｘ，ｙ）とベクトル成分とラスト情報の一覧
は，図９に示すようになる。図９は，ベクトル値ラスト
符号化部１１１で符号化する組み合わせの例を示してい
る。図１０は，ベクトル値ラスト符号化部１１１で出力
される符号語の例を示しており，図９のそれぞれの組み
合わせごとに，ベクトル値ラストテーブル部１１２のル
ックアップテーブル（図７）を参照して，符号語が決定
され，図１０のような可変長符号化のビット列が出力さ
れる。
る値Ａ（ｘ，ｙ）とベクトル成分とラスト情報の一覧
は，図９に示すようになる。図９は，ベクトル値ラスト
符号化部１１１で符号化する組み合わせの例を示してい
る。図１０は，ベクトル値ラスト符号化部１１１で出力
される符号語の例を示しており，図９のそれぞれの組み
合わせごとに，ベクトル値ラストテーブル部１１２のル
ックアップテーブル（図７）を参照して，符号語が決定
され，図１０のような可変長符号化のビット列が出力さ
れる。
【００５２】図１１は，本実施の形態における画像復号
装置の構成例を示す図である。画像復号装置２は，ベク
トル値ラストテーブル部２０１と，１つの可変長符号を
検出して，多次元ベクトルの各成分と有効な成分の値と
ラスト情報を復号するベクトル値ラスト復号部２０２
と，ベクトル値ラスト復号部２０２で得られる多次元ベ
クトルの成分を逆量子化するベクトル成分逆量子化部２
０３と，多次元行列の成分の位置情報を蓄積する前成分
座標蓄積部２０４と，ベクトル成分逆量子化部２０３で
得られる多次元ベクトルの成分と，前成分座標蓄積部２
０４に蓄積した位置情報から，多次元行列内の位置情報
を計算する位置情報計算部２０５と，ベクトル値ラスト
復号部２０２で得られる有効な成分の値を逆量子化する
値逆量子化部２０６と，値逆量子化部２０６で得られる
有効な成分の値を位置情報計算部２０５で得られた位置
のＤＣＴ係数に代入する値代入部２０７と，ベクトル値
ラスト復号部２０２で得られるラスト情報が１であった
場合に，値が得られていない係数の値を０にする非有効
成分値設定部２０８とを備える。
装置の構成例を示す図である。画像復号装置２は，ベク
トル値ラストテーブル部２０１と，１つの可変長符号を
検出して，多次元ベクトルの各成分と有効な成分の値と
ラスト情報を復号するベクトル値ラスト復号部２０２
と，ベクトル値ラスト復号部２０２で得られる多次元ベ
クトルの成分を逆量子化するベクトル成分逆量子化部２
０３と，多次元行列の成分の位置情報を蓄積する前成分
座標蓄積部２０４と，ベクトル成分逆量子化部２０３で
得られる多次元ベクトルの成分と，前成分座標蓄積部２
０４に蓄積した位置情報から，多次元行列内の位置情報
を計算する位置情報計算部２０５と，ベクトル値ラスト
復号部２０２で得られる有効な成分の値を逆量子化する
値逆量子化部２０６と，値逆量子化部２０６で得られる
有効な成分の値を位置情報計算部２０５で得られた位置
のＤＣＴ係数に代入する値代入部２０７と，ベクトル値
ラスト復号部２０２で得られるラスト情報が１であった
場合に，値が得られていない係数の値を０にする非有効
成分値設定部２０８とを備える。
【００５３】前成分座標蓄積部２０４には，位置（０，
０）が予め蓄積されているものとする。位置情報計算部
２０５では，前成分座標蓄積部２０４に蓄積した位置情
報に従って，ベクトル成分逆量子化部２０３で得られた
ベクトルの座標系を変換し，位置情報を計算するものと
する。ベクトルの座標系は，図４に示す３種類を変更す
るものとする。行列成分（ｘ，ｙ）（ｘ，ｙ＝０，...
，７）に対して，ｘが偶数または０でｙが０の場合に
は図４（ａ）の座標系を適用し，それ以外で，ｘ＋ｙが
偶数の場合には図４（ｂ）の座標系を適用し，ｘ＋ｙが
奇数の場合には図４（ｃ）の座標系を適用するものとす
る。
０）が予め蓄積されているものとする。位置情報計算部
２０５では，前成分座標蓄積部２０４に蓄積した位置情
報に従って，ベクトル成分逆量子化部２０３で得られた
ベクトルの座標系を変換し，位置情報を計算するものと
する。ベクトルの座標系は，図４に示す３種類を変更す
るものとする。行列成分（ｘ，ｙ）（ｘ，ｙ＝０，...
，７）に対して，ｘが偶数または０でｙが０の場合に
は図４（ａ）の座標系を適用し，それ以外で，ｘ＋ｙが
偶数の場合には図４（ｂ）の座標系を適用し，ｘ＋ｙが
奇数の場合には図４（ｃ）の座標系を適用するものとす
る。
【００５４】ベクトル値ラストテーブル部２０１には，
図５に示すルックアップテーブルが蓄積されているもの
とする。値逆量子化部２０６は式（６）に従って全ての
係数の値を量子化するものとする。Ｉは入力値を示し，
Ｏは出力値を示す。
図５に示すルックアップテーブルが蓄積されているもの
とする。値逆量子化部２０６は式（６）に従って全ての
係数の値を量子化するものとする。Ｉは入力値を示し，
Ｏは出力値を示す。
【００５５】
Ｏ＝Ｉ＊２ （６）
ベクトル成分逆量子化部２０３は式（５）に従って逆量
子化するものとする。
子化するものとする。
【００５６】このような前提の下で，まずベクトル値ラ
スト復号部２０２は，ビット列から図１０の順に可変長
符号語を検出し，個々の可変長符号語毎に，ベクトル値
ラストテーブル部２０１に記録してあるルックアップテ
ーブルを参照して，ベクトル成分と有効な値とラスト情
報を復号する。
スト復号部２０２は，ビット列から図１０の順に可変長
符号語を検出し，個々の可変長符号語毎に，ベクトル値
ラストテーブル部２０１に記録してあるルックアップテ
ーブルを参照して，ベクトル成分と有効な値とラスト情
報を復号する。
【００５７】最初の可変長符号語に対して，ベクトル
（１，０）と値５とラスト情報０を得る。ベクトル成分
逆量子化部２０３は式（５）に従ってベクトルを逆量子
化し（１，０）を得る。位置情報計算部２０５は，前成
分座標蓄積部２０４に（０，０）が蓄積されていること
から，図４（ａ）の座標系を使ってベクトル（１，０）
を（１，０）に変換し，前成分座標蓄積部２０４に蓄積
されている（０，０）に加算する。これによって，
（０，０）＋（１，０）＝（１，０）と位置情報が求ま
る。この位置情報は，前成分座標蓄積部２０４に蓄積す
る。次に値逆量子化部２０６は，値５を式（６）に従っ
て逆量子化して値１０を得る。値代入部２０７はＤＣＴ
係数位置（１，０）に値１０を代入する。
（１，０）と値５とラスト情報０を得る。ベクトル成分
逆量子化部２０３は式（５）に従ってベクトルを逆量子
化し（１，０）を得る。位置情報計算部２０５は，前成
分座標蓄積部２０４に（０，０）が蓄積されていること
から，図４（ａ）の座標系を使ってベクトル（１，０）
を（１，０）に変換し，前成分座標蓄積部２０４に蓄積
されている（０，０）に加算する。これによって，
（０，０）＋（１，０）＝（１，０）と位置情報が求ま
る。この位置情報は，前成分座標蓄積部２０４に蓄積す
る。次に値逆量子化部２０６は，値５を式（６）に従っ
て逆量子化して値１０を得る。値代入部２０７はＤＣＴ
係数位置（１，０）に値１０を代入する。
【００５８】続いて，ベクトル値ラスト復号部２０２
は，次の可変長符号語に対して，ベクトル（１，０）と
値５とラスト情報０を得る。ベクトル成分逆量子化部２
０３は式（５）に従ってベクトルを逆量子化し（１，
０）を得る。位置情報計算部２０５は，前成分座標蓄積
部２０４に（１，０）が蓄積されていることから，図４
（ｃ）の座標系を使ってベクトル（１，０）を（−１，
１）に変換し，前成分座標蓄積部２０４に蓄積されてい
る（１，０）に加算する。これによって，（１，０）＋
（−１，１）＝（０，１）と位置情報が求まる。この位
置情報は，前成分座標蓄積部２０４に蓄積する。次に値
逆量子化部２０６は，値５を式（６）に従って逆量子化
して値１０を得る。値代入部２０７はＤＣＴ係数位置
（０，１）に値１０を代入する。
は，次の可変長符号語に対して，ベクトル（１，０）と
値５とラスト情報０を得る。ベクトル成分逆量子化部２
０３は式（５）に従ってベクトルを逆量子化し（１，
０）を得る。位置情報計算部２０５は，前成分座標蓄積
部２０４に（１，０）が蓄積されていることから，図４
（ｃ）の座標系を使ってベクトル（１，０）を（−１，
１）に変換し，前成分座標蓄積部２０４に蓄積されてい
る（１，０）に加算する。これによって，（１，０）＋
（−１，１）＝（０，１）と位置情報が求まる。この位
置情報は，前成分座標蓄積部２０４に蓄積する。次に値
逆量子化部２０６は，値５を式（６）に従って逆量子化
して値１０を得る。値代入部２０７はＤＣＴ係数位置
（０，１）に値１０を代入する。
【００５９】このような処理を繰り返して，ビット列を
最後まで可変長復号する。最後の可変長符号語をベクト
ル値ラスト復号部２０２が復号したときに，ラスト情報
として１を得る。非有効成分値設定部２０８は値が得ら
れていない係数に値０を代入する。
最後まで可変長復号する。最後の可変長符号語をベクト
ル値ラスト復号部２０２が復号したときに，ラスト情報
として１を得る。非有効成分値設定部２０８は値が得ら
れていない係数に値０を代入する。
【００６０】図１２は，画像復号装置２で得られるＤＣ
Ｔ係数の例である。図１２のように，本実施の形態で
は，有効な成分間のベクトルを量子化するため，ＤＣＴ
の位相がずれる係数もあるが，式（４）（５）のように
高周波でのみずれる可能性があるように設定することが
できる。すなわち，一般的に高周波の歪みは視覚的な劣
化が少ないため，位相のずれによる画質劣化は少なくす
ることができる。
Ｔ係数の例である。図１２のように，本実施の形態で
は，有効な成分間のベクトルを量子化するため，ＤＣＴ
の位相がずれる係数もあるが，式（４）（５）のように
高周波でのみずれる可能性があるように設定することが
できる。すなわち，一般的に高周波の歪みは視覚的な劣
化が少ないため，位相のずれによる画質劣化は少なくす
ることができる。
【００６１】また，本実施の形態では，予めルックアッ
プテーブルを記録しておき，それを参照することによっ
て可変長符号化と復号を行った。このテーブルを利用せ
ずに，算術符号化を使って可変長符号化と復号をするこ
とも可能である。この場合には，画像符号化装置１に，
ベクトル値ラスト符号化部１１１とベクトル値ラストテ
ーブル部１１２の代わりに，ベクトル値ラスト算術符号
化部（図示省略）を備える。また画像復号装置２に，ベ
クトル値ラスト復号部２０２とベクトル値ラストテーブ
ル部２０１の代わりに，ベクトル値ラスト算術復号部
（図示省略）を備える。
プテーブルを記録しておき，それを参照することによっ
て可変長符号化と復号を行った。このテーブルを利用せ
ずに，算術符号化を使って可変長符号化と復号をするこ
とも可能である。この場合には，画像符号化装置１に，
ベクトル値ラスト符号化部１１１とベクトル値ラストテ
ーブル部１１２の代わりに，ベクトル値ラスト算術符号
化部（図示省略）を備える。また画像復号装置２に，ベ
クトル値ラスト復号部２０２とベクトル値ラストテーブ
ル部２０１の代わりに，ベクトル値ラスト算術復号部
（図示省略）を備える。
【００６２】また，本実施の形態では有効な成分の値を
量子化したが量子化しない方法も可能である。この場合
には，画像符号化装置１に値量子化部１０１を備えな
い。また画像復号装置２に値逆量子化部２０６を備えな
い。
量子化したが量子化しない方法も可能である。この場合
には，画像符号化装置１に値量子化部１０１を備えな
い。また画像復号装置２に値逆量子化部２０６を備えな
い。
【００６３】また，本実施の形態では有効な成分間の位
置情報を量子化したが量子化しない方法も可能である。
この場合には，画像符号化装置１にベクトル成分量子化
部１０７とベクトル成分逆量子化部１０９を備えない。
また画像復号装置２にベクトル成分逆量子化部２０３を
備えない。
置情報を量子化したが量子化しない方法も可能である。
この場合には，画像符号化装置１にベクトル成分量子化
部１０７とベクトル成分逆量子化部１０９を備えない。
また画像復号装置２にベクトル成分逆量子化部２０３を
備えない。
【００６４】また，本実施の形態ではラスト情報を含め
て可変長符号化を行ったが，含めない方法も可能であ
る。この場合には，画像符号化装置１にラスト判定部１
１０と値蓄積部１０４とベクトル蓄積部１０８を備えな
い。また画像復号装置２に非有効成分値設定部２０８を
備えない。
て可変長符号化を行ったが，含めない方法も可能であ
る。この場合には，画像符号化装置１にラスト判定部１
１０と値蓄積部１０４とベクトル蓄積部１０８を備えな
い。また画像復号装置２に非有効成分値設定部２０８を
備えない。
【００６５】また，本実施の形態では有効な成分間の位
置情報を２次元ベクトルとし，その座標系を変換したが
変換しない方法も可能である。
置情報を２次元ベクトルとし，その座標系を変換したが
変換しない方法も可能である。
【００６６】この実施の形態のように本発明による画像
符号化装置１と画像復号装置２では，有効な成分間のベ
クトルのノルムが小さいほど，符号長の短い可変長符号
を割り当てることが可能となる。
符号化装置１と画像復号装置２では，有効な成分間のベ
クトルのノルムが小さいほど，符号長の短い可変長符号
を割り当てることが可能となる。
【００６７】本発明は，画像符号化に限らず，有限個の
成分を持つ多次元行列成分の値の符号化であれば適用す
ることができ，同様にビットレートを低減することが可
能である。
成分を持つ多次元行列成分の値の符号化であれば適用す
ることができ，同様にビットレートを低減することが可
能である。
【００６８】
【発明の効果】以上の発明によれば，多次元で表される
位置の差分ベクトルの成分とレベルの組み合わせに対し
て，可変長符号語を割り当てる。したがって，多次元で
表される位置の各成分の相関を損なわずに可変長符号化
することができる。特に，多次元行列内の，２成分間の
位置の差分が小さいほど，符号長の短い可変長符号を割
り当てることができ，ビットレートを低減することが可
能となる。
位置の差分ベクトルの成分とレベルの組み合わせに対し
て，可変長符号語を割り当てる。したがって，多次元で
表される位置の各成分の相関を損なわずに可変長符号化
することができる。特に，多次元行列内の，２成分間の
位置の差分が小さいほど，符号長の短い可変長符号を割
り当てることができ，ビットレートを低減することが可
能となる。
【図１】８×８ＤＣＴ係数上の２次元ベクトル符号化の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図２】８×８ＤＣＴ係数上の２次元ベクトル符号化の
他の一例を示す図である。
他の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態における画像符号化装置の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】２次元ベクトル座標の例を示す図である。
【図５】ベクトル値ラストテーブル部に蓄積したルック
アップテーブルの例を示す図である。
アップテーブルの例を示す図である。
【図６】本実施の形態における入力ＤＣＴ係数の例を示
す図である。
す図である。
【図７】量子化されたＤＣＴ係数の例を示す図である。
【図８】符号化されるＤＣＴ係数の順序の例を示す図で
ある。
ある。
【図９】ベクトル値ラスト符号化部で符号化する組み合
わせの例を示す図である。
わせの例を示す図である。
【図１０】ベクトル値ラスト符号化部で出力される符号
語の例を示す図である。
語の例を示す図である。
【図１１】本実施の形態における画像復号装置の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】画像復号装置で得られるＤＣＴ係数の例を示
す図である。
す図である。
【図１３】８×８ＤＣＴ係数上のジグザグスキャンの例
を示す図である。
を示す図である。
【図１４】８×８ＤＣＴ係数位置の例を示す図である。
１ 画像符号化装置
１０１ 値量子化部
１０２ 多次元行列読み出し部
１０３ 有効成分判定部
１０４ 値蓄積部
１０５ 前成分座標蓄積部
１０６ べクトル計算部
１０７ べクトル成分量子化部
１０８ ベクトル蓄積部
１０９ ベクトル成分逆量子化部
１１０ ラスト判定部
１１１ ベクトル値ラスト符号化部
１１２ ベクトル値ラストテーブル部
２ 画像復号装置
２０１ ベクトル値ラストテーブル部
２０２ ベクトル値ラスト復号部
２０３ ベクトル成分逆量子化部
２０４ 前成分座標蓄積部
２０５ 位置情報計算部
２０６ 値逆量子化部
２０７ 値代入部
２０８ 非有効成分値設定部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小林 直樹
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 5C059 MA23 MC11 ME01 SS20 UA02
UA05 UA39
5J064 AA02 BA09 BA16 BB01 BC14
BD03 BD04
Claims (18)
- 【請求項１】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の値
の符号化に際して，ビットレートを低減する方法であっ
て，少なくとも１つの可変長符号語の形成において，２
成分間の位置の差分情報を，そのうちの片方の成分の値
と共に使用することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項２】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の値
の符号化に際して，ビットレートを低減する方法であっ
て，少なくとも１つの可変長符号語の形成において，２
成分間の位置の差分情報を，そのうちの片方の成分の値
と，符号化する最後の成分かどうかを示す情報と共に使
用することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の符号化
方法において，少なくとも前記２成分間の位置の差分情
報を使用して作られる可変長符号語を，予めルックアッ
プテーブルに記録しておき，該ルックアップテーブルを
使って可変長符号化することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれかに
記載の符号化方法において，前記可変長符号化する２成
分間の位置の差分情報を，前記多次元行列とは異なる座
標系で求めることを特徴とする符号化方法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれかに
記載の符号化方法において，前記可変長符号化する２成
分間の位置の差分情報を量子化してから，可変長符号化
を行うことを特徴とする符号化方法。 - 【請求項６】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の値
の復号において，請求項１から請求項５までのいずれか
に記載の符号化方法で作られた可変長符号から，少なく
とも多次元ベクトルの各成分と有効な成分の値とを含む
値を可変長復号し，多次元ベクトルの成分を用いて多次
元行列内の位置情報を計算することにより，多次元行列
成分の値を復号することを特徴とする復号方法。 - 【請求項７】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の値
の符号化装置において，多次元行列の各成分の値を，予
め定められた順序で読み出す多次元行列読み出し部と，
読み出した値が，予め決められた基準を満たす値かどう
かを判定し，満たす場合には有効な成分とする有効成分
判定部と，有効な成分の多次元位置情報を蓄積する前成
分座標蓄積部と，前記前成分座標蓄積部に蓄積した多次
元位置情報と，前記有効成分判定部で得られた有効な成
分の多次元位置情報の差を計算し，多次元ベクトルを求
めるベクトル計算部と，前記ベクトル計算部で求めた多
次元ベクトルの各成分と，前記有効成分判定部で得られ
た有効な成分の値の組み合わせに対して，１つの可変長
符号を割り当てるベクトル値符号化部と，前記多次元ベ
クトルの成分と有効な成分の値に対して，１つの可変長
符号を割り当てたルックアップテーブルを蓄積するベク
トル値テーブル部とを備えることを特徴とする符号化装
置。 - 【請求項８】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の値
の符号化装置において，多次元行列の各成分の値を，予
め定められた順序で読み出す多次元行列読み出し部と，
読み出した値が，予め決められた基準を満たす値かどう
かを判定し，満たす場合には有効な成分とする有効成分
判定部と，有効な成分の多次元位置情報を蓄積する前成
分座標蓄積部と，前記前成分座標蓄積部に蓄積した多次
元位置情報と，前記有効成分判定部で得られた有効な成
分の多次元位置情報の差を計算し，多次元ベクトルを求
めるベクトル計算部と，前記有効成分判定部で得られた
有効な成分が，多次元行列内最後の有効な成分かどうか
を判断し，これをラスト情報として出力するラスト判定
部と，前記ベクトル計算部で求めた多次元ベクトルの各
成分と，前記有効成分判定部で得られた有効な成分の値
と，前記ラスト判定部で得られるラスト情報の組み合わ
せに対して，１つの可変長符号を割り当てるベクトル値
ラスト符号化部と，前記多次元ベクトルの成分と有効な
成分の値とラスト情報に対して，１つの可変長符号を割
り当てたルックアップテーブルを蓄積するベクトル値ラ
ストテーブル部とを備えることを特徴とする符号化装
置。 - 【請求項９】 請求項７または請求項８に記載の符号化
装置において，前記ベクトル計算部が，前記多次元行列
とは異なる座標系で多次元ベクトルを求めるものである
ことを特徴とする符号化装置。 - 【請求項１０】 請求項７から請求項９までのいずれか
に記載の符号化装置において，前記ベクトル計算部で求
めた多次元ベクトルの成分の値を量子化するベクトル成
分量子化部を備えることを特徴とする符号化装置。 - 【請求項１１】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の
値の復号装置において，多次元ベクトルの成分と有効な
成分の値に対して，１つの可変長符号を割り当てたルッ
クアップテーブルを蓄積するベクトル値テーブル部と，
前記ルックアップテーブルを使って，１つの可変長符号
から，多次元ベクトルの各成分と，有効な成分の値を復
号するベクトル値復号部と，多次元行列の成分の位置情
報を蓄積する前成分座標蓄積部と，前記ベクトル値復号
部で得られる多次元ベクトルの成分と，前記前成分座標
蓄積部に蓄積した位置情報から，多次元行列内の位置情
報を計算する位置情報計算部とを備えることを特徴とす
る復号装置。 - 【請求項１２】 有限個の成分を持つ多次元行列成分の
値の復号装置において，多次元ベクトルの成分と，有効
な成分の値と，多次元行列内最後の有効な成分かどうか
を示すラスト情報とに対して，１つの可変長符号を割り
当てたルックアップテーブルを蓄積するベクトル値ラス
トテーブル部と，前記ルックアップテーブルを使って，
１つの可変長符号から，多次元ベクトルの各成分と，有
効な成分の値と，ラスト情報とを復号するベクトル値ラ
スト復号部と，多次元行列の成分の位置情報を蓄積する
前成分座標蓄積部と，前記ベクトル値ラスト復号部で得
られる多次元ベクトルの成分と，前記前成分座標蓄積部
に蓄積した位置情報から，多次元行列内の位置情報を計
算する位置情報計算部と，前記ベクトル値ラスト復号部
で得られるラスト情報が，得られた有効な成分の値が多
次元行列内最後であることを示す場合に，行列内で値が
得られていない成分の値を予め定められた値にする非有
効成分値設定部とを備えることを特徴とする復号装置。 - 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２に記載の
復号装置において，前記位置情報計算部が，多次元行列
と異なる座標系を使って位置情報を計算するものである
ことを特徴とする復号装置。 - 【請求項１４】 請求項１１から請求項１３までのいず
れかに記載の復号装置において，多次元ベクトルの各成
分を復号した後で，得られたベクトルの各成分を逆量子
化することを特徴とする復号装置。 - 【請求項１５】 請求項１から請求項５までのいずれか
に記載の符号化方法を，コンピュータに実行させるため
の符号化プログラム。 - 【請求項１６】 請求項６に記載の復号方法を，コンピ
ュータに実行させるための復号プログラム。 - 【請求項１７】 請求項１から請求項５までのいずれか
に記載の符号化方法を，コンピュータに実行させるため
のプログラムを記録したことを特徴とする符号化プログ
ラムの記録媒体。 - 【請求項１８】 請求項６に記載の復号方法を，コンピ
ュータに実行させるためのプログラムを記録したことを
特徴とする復号プログラムの記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204416A JP3866539B2 (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 符号化方法，復号方法，符号化装置，復号装置，符号化プログラム，復号プログラムおよびそれらのプログラム記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204416A JP3866539B2 (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 符号化方法，復号方法，符号化装置，復号装置，符号化プログラム，復号プログラムおよびそれらのプログラム記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018014A true JP2003018014A (ja) | 2003-01-17 |
| JP3866539B2 JP3866539B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=19040890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001204416A Expired - Fee Related JP3866539B2 (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 符号化方法，復号方法，符号化装置，復号装置，符号化プログラム，復号プログラムおよびそれらのプログラム記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3866539B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520382A (ja) * | 2005-10-05 | 2009-05-21 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 信号処理方法及び装置、エンコーディング及びデコーディング方法並びにそのための装置 |
-
2001
- 2001-07-05 JP JP2001204416A patent/JP3866539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520382A (ja) * | 2005-10-05 | 2009-05-21 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 信号処理方法及び装置、エンコーディング及びデコーディング方法並びにそのための装置 |
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|---|---|
| JP3866539B2 (ja) | 2007-01-10 |
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