JP2006238373A - 符号化装置および方法、復号装置および方法、画像処理システムおよび画像処理方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止することができるようにする。
【解決手段】 記録装置１１３では、再生装置１１１からのアナログ画像信号Van1を利用して、符号化デジタル画像信号Vcd1を記録媒体１２２に記録するとともに、その記録媒体１２２に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1が、例えば、再生装置１１１などの所定の再生装置において再生されてディスプレイ１１２に表示されたときの画像をディスプレイ１４３に表示する。記録媒体１２２を再生装置１１１で再生したときにディスプレイ１１２に表示される画像の画質は、コピー元の記録媒体１２１を再生装置１１１で再生したときにディスプレイ１１２に表示される画像の画質よりも、著しく劣化したものとなる。本発明は、例えば、画像信号を符号化または復号する符号化装置または復号装置に適用できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、符号化装置および方法、復号装置および方法、画像処理システムおよび画像処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、アナログ信号を利用した不正コピーを防止する符号化装置および方法、復号装置および方法、画像処理システムおよび画像処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。

近年、テレビ番組などのコンテンツをデジタル信号でHD（ハードディスク）やDVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に記録するデジタル記録再生装置が急速に普及してきている。

HDやDVDを記録媒体とするデジタル記録再生装置の普及により、視聴者であるユーザが、テレビ番組などを高品質に記録媒体に記録することが容易にできるようになった。

一方で、デジタル記録再生装置の普及により、DVDなどで販売されている、テレビ番組や映画などのコンテンツを不正にコピーすることが容易になるという側面もある。

図１は、記録媒体に記録されたコンテンツを再生し、ディスプレイに表示させるとともに、再生されたコンテンツを他の記録媒体に記録する画像処理システムの構成の一例を示している。

図１において、画像処理システム１は、DVDなどの光ディスク等の図示せぬ記録媒体に記録されたコンテンツの画像信号を再生し、その結果得られるアナログ画像信号Vanを出力する再生装置１１、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanを画像として表示するディスプレイ１２、および、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanを利用して、光ディスク等の図示せぬ他の記録媒体に記録する記録装置１３により構成されている。

再生装置１１は、復号化部２１とD/A（Digital-to-Analog）変換部２２とから構成されている。復号化部２１は、記録媒体から読み出した符号化デジタル画像信号を復号化し、その結果得られるデジタル画像信号をD/A変換部２２に供給する。D/A変換部２２は、復号化部２１から供給されたデジタル画像信号をアナログ信号に変換し、その結果得られるアナログ画像信号Vanを出力する。

ディスプレイ１２は、例えばCRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、D/A変換部２２からのアナログ画像信号Vanを画像として表示する。これにより、ユーザは、記録媒体に記録されている画像信号に対応する画像を見ることができる。

また、再生装置１１から出力されたアナログ画像信号Vanは、記録装置１３にも供給(入力)される。

記録装置１３は、A/D（Analog-to-Digital）変換部３１、符号化部３２、および記録部３３により構成され、入力されるアナログ画像信号Vanを光ディスク等の図示せぬ記録媒体に記録する。

A/D変換部３１には、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanが入力される。A/D変換部３１は、入力されたアナログ画像信号Vanをデジタル信号に変換し、その結果得られるデジタル画像信号Vdgを符号化部３２に供給する。符号化部３２は、A/D変換部３１からのデジタル画像信号Vdgを符号化し、その結果得られる符号化デジタル画像信号Vcdを記録部３３に供給する。記録部３３は、符号化デジタル画像信号Vcdを記録媒体に記録する。

以上のように構成される画像処理システム１では、再生装置１１から出力されたアナログ画像信号Vanを利用して、再生された記録媒体と異なる記録媒体に画像信号を記録することができる。即ち、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanを利用して、コンテンツ（の画像信号）が、不正にコピーされるおそれがある。

従来、このようなアナログ画像信号Vanを利用した不正コピーを防止するために、著作権保護がなされている場合には、アナログ画像信号Vanをスクランブル処理して出力する、あるいはアナログ画像信号Vanの出力を禁止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、再生側の圧縮復号部または記録側の圧縮符号化部のいずれか一方もしくは両方に雑音情報発生部を設け、デジタルビデオデータに１回の処理では画像再生時に識別できない程度の雑音情報を埋め込むことにより、コピー自体は可能であるが、複数回繰り返すと画像が著しく劣化し、これによって実質的にコピーの回数を制限するデジタルビデオ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１のようにアナログ画像信号Vanをスクランブル処理して出力する、あるいはアナログ画像信号Vanの出力を禁止する方法では、不正コピーを防止することはできるが、ディスプレイ１２に正常な画像を表示することもできなくなるという問題が発生する。

また、特許文献２のように、再生側の圧縮復号部または記録側の圧縮符号化部で雑音情報を埋め込む方法では、雑音情報発生部とこれを埋め込むための回路が必要となり、回路規模が増大するという問題がある。

そこで、画像が表示されなくなることや回路規模の増大を招くこと等の不都合を発生することなく、アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止する手法が、本出願人により提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−２４５２７０号公報 特開平１０−２８９５２２号公報 特開２００４−２８９６８５号公報

特許文献３に記載の手法では、アナログ画像信号をA/D変換することにより得られるデジタル画像信号の位相ズレ等のアナログノイズに着目し、そのデジタル画像信号をアナログノイズに着目した符号化を行うことによってコピー前の画像の質を落とさずに、良好な質を維持したままでのコピーを不可能とし、これによりアナログ画像信号を利用した不正コピーを防止するが、デジタルコンテンツの流通が一般的になっている近年においては、上述のように不正コピーを防止するための別の手法の提案が要請されている。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、アナログ信号を利用した不正コピーを防止することができるようにするものである。

本発明の符号化装置は、入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段と、入力画像データをブロック化する第１のブロック化手段と、基準画像データをブロック化する第２のブロック化手段と、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出手段と、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化手段とを備えることを特徴とする。

検出手段は、基準画像データ中のブロックのうち、第１のブロックの波形パターンと相関が高いブロックを第２のブロックとすることができる。

検出手段に、第１のブロックの波形パターンと、基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行うマッチング手段を設けることができる。

検出手段に、第１のブロックに対して幾何変換処理を行う幾何変換手段をさらに設け、マッチング手段には、幾何変換手段により幾何変換された第１のブロックの波形パターンと、基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行わせることができる。

検出手段に、第１のブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第１のブロック補正手段と、基準画像データのブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第２のブロック補正手段とをさらに設け、マッチング手段には、第１のブロック補正手段により補正された第１のブロックの波形パターンと、第２のブロック補正手段により補正された基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行わせることができる。

検出手段に、第１のブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第１のブロック補正手段と、基準画像データのブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第２のブロック補正手段と、
第１のブロック補正手段により補正された第１のブロックに対して幾何変換処理を行う幾何変換手段とをさらに備え、マッチング手段には、幾何変換手段により幾何変換された第１のブロックの波形パターンと、第２のブロック補正手段により補正された基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行わせることができる。

幾何変換手段は、第１のブロックを回転させ若しくは反転させるか、または回転と反転の両方を行うことができる。

符号化手段に、第１のブロックと第２のブロックとの差分を演算する差分演算手段と、差分演算手段により演算された差分データを符号化する差分符号化手段とを設けることができる。

符号化手段に、第１のブロックと第２のブロックを合成する合成手段と、合成手段により合成されたブロックを符号化する合成ブロック符号化手段とを設けることができる。

入力画像データにノイズを付加するノイズ付加手段をさらに設けることができる。

第２のブロックの基準画像データ上の位置データと、符号化手段による符号化の結果得られた符号化データを出力する出力手段をさらに設けることができる。

本発明の符号化方法は、入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第１の記録媒体のプログラムは、入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第１のプログラムは、入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の符号化装置および方法、並びに第１のプログラムにおいては、入力画像データがブロック化され、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データがブロック化され、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックが第２のブロックとして検出され、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化が行われる。

本発明の復号装置は、ブロック化された対象画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段と、対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力手段と、符号化データを復号する復号手段と、復号手段により復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成手段とを備えることを特徴とする。

本発明の復号方法は、ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、符号化データを復号する復号ステップと、復号ステップの処理で復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第２の記録媒体のプログラムは、ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、符号化データを復号する復号ステップと、
復号ステップの処理で復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第２のプログラムは、ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、符号化データを復号する復号ステップと、復号ステップの処理で復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の復号装置および方法、並びに第２のプログラムにおいては、ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データが入力され、符号化データが復号され、復号されたデータと位置データを用いて、出力画像が生成される。

本発明の第１の、入力画像データを符号化する符号化部および符号化された入力画像データを復号する復号部を備え、入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムは、符号化部は、入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段と、入力画像データをブロック化する第１のブロック化手段と、基準画像データをブロック化する第２のブロック化手段と、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出手段と、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化手段とを備えることを特徴とする。

符号化部に、入力画像データにノイズを付加するノイズ付加手段をさらに設けることができる。

本発明の第１の、入力画像データを符号化する符号化部および符号化された入力画像データを復号する復号部を備え、入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムの画像処理方法は、符号化部の符号化方法は、入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第１の画像処理装置および方法においては、入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと入力画像データに対応する画像の画質が劣化し、符号化方法では、入力画像データがブロック化され、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データがブロック化され、入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックが第２のブロックとして検出され、第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化が行われる。

本発明の第２の、入力画像データを符号化する符号化部および符号化された入力画像データを復号する復号部を備え、入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムは、復号部は、ブロック化された入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段と、入力画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに入力画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて入力画像データが符号化された符号化データを入力する入力手段と、符号化データを復号する復号手段と、復号手段により復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成手段とを備えることを特徴とする。

復号化部に、復号手段の出力にノイズを付加するノイズ付加手段をさらに設けることができる。

本発明の第２の、入力画像データを符号化する符号化部および符号化された入力画像データを復号する復号部を備え、入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムの画像処理方法は、復号部における復号方法は、ブロック化された入力画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに入力画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて入力画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、符号化データを復号する復号ステップと、復号ステップの処理で復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の第２の、入力画像データを符号化する符号化部および符号化された入力画像データを復号する復号部を備え、入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムおよび画像処理方法においては、復号部における復号方法では、ブロック化された入力画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに入力画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて入力画像データが符号化された符号化データが入力され、符号化データが復号され、復号されたデータと位置データを用いて、出力画像が生成される。

本発明によれば、アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。

請求項１に記載の符号化装置は、
入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段（例えば、図３の基準画像メモリ２５１）と、
入力画像データをブロック化する第１のブロック化手段（例えば、図３のブロック化回路２１２）と、
基準画像データをブロック化する第２のブロック化手段（例えば、図３のサーチ範囲ブロック化回路２５２）と、
入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出手段（例えば、図３の検出部４１１）と、
第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化手段（例えば、図３の符号化部４１２）と
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の符号化装置は、
検出手段（例えば、図３のマッチング演算回路３１１）は、基準画像データ中のブロックのうち、第１のブロックの波形パターンと相関が高いブロックを第２のブロックとする
ことを特徴とする。

請求項３に記載の符号化装置は、
検出手段は、第１のブロックの波形パターンと、基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行うマッチング手段（例えば、図３のマッチング演算回路３１１）
を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の符号化装置は、
検出手段は、
第１のブロックに対して幾何変換処理を行う幾何変換手段（例えば、図３の回転反転回路２１８）をさらに備え、
マッチング手段は、
幾何変換手段により幾何変換された第１のブロックの波形パターンと、基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行う
ことを特徴とする。

請求項５に記載の符号化装置は、
検出手段は、
第１のブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第１のブロック補正手段（例えば、図３の最大値検出回路２１３乃至除算器２１７）と、
基準画像データのブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第２のブロック補正手段（例えば、図３の最大値検出回路２５３乃至除算器２５７）と
をさらに備え、
マッチング手段は、第１のブロック補正手段により補正された第１のブロックの波形パターンと、第２のブロック補正手段により補正された基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行う
ことを特徴とする。

請求項６に記載の符号化装置は、
検出手段は、
第１のブロックに対して幾何変換処理を行う幾何変換手段（例えば、図３の回転反転回路２１８）と、
幾何変換手段により幾何変換された第１のブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第１のブロック補正手段（例えば、図３の最大値検出回路２１３乃至除算器２１７）と、
基準画像データのブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第２のブロック補正手段（例えば、図３の最大値検出回路２５３乃至除算器２５７）と
をさらに備え、
マッチング手段は、第１のブロック補正手段により補正された第１のブロックの波形パターンと、第２のブロック補正手段により補正された基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行う
ことを特徴とする。

請求項７に記載の符号化装置は、
幾何変換手段は、第１のブロックを回転させ若しくは反転させるか、または回転と反転の両方を行う（例えば、図５およぶ図６）
ことを特徴とする。

請求項８に記載の符号化装置は、
符号化手段は、
第１のブロックと第２のブロックとの差分を演算する差分演算手段（例えば、図３の差分演算回路３５１）と、
差分演算手段により演算された差分データを符号化する差分符号化手段（例えば、図３の符号化回路３５２）と
を備えることを特徴とする。

請求項９に記載の符号化装置は、
符号化手段は、
第１のブロックと第２のブロックを合成する合成手段（例えば、図１５のブロック合成回路６２１）と、
合成手段により合成されたブロックを符号化する合成ブロック符号化手段（例えば、図１５の符号化回路６２２）と
を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の符号化装置は、
入力画像データにノイズを付加するノイズ付加手段（例えば、図１３のノイズ付加部６０１）
をさらに備えることを特徴とする。

請求項１１に記載の符号化装置は、
第２のブロックの基準画像データ上の位置データと、符号化手段による符号化の結果得られた符号化データを出力する出力手段（例えば、図３の出力端子３５３）
をさらに備えることを特徴とする。

請求項１２に記載の符号化方法は、
入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップ（例えば、図１０のステップＳ１）と、
基準画像記憶手段に記憶されている入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップ（例えば、図１０のステップＳ４）と、
入力画像データ中の第１のブロックと対応する、基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップ（例えば、図１０のステップＳ５）と、
第１のブロックと第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップ（例えば、図１０のステップＳ６）と
を含むことを特徴とする。

請求項１３に記載の記録媒体のプログラム、請求項１４に記載のプログラムの各ステップの具体例も、請求項１２に記載の符号化方法の各ステップの発明の実施の形態における具体例と同様である。

請求項１５に記載の復号装置は、
ブロック化された対象画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段（例えば、図１１の基準画像メモリ５１３）と、
対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力手段（例えば、図１１のデータ分解回路５１２）と、
符号化データを復号する復号手段（例えば、図１１の処理ブロック抽出回路５１４乃至加算器５２４）と、
復号手段により復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成手段（例えば、図１１のブロック分解回路５２５）と
を備えることを特徴とする。

請求項１６に記載の復号方法は、
ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに対象画像データのブロックと、対応する基準画像データ中のブロックを用いて対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップ（例えば、図１２のステップＳ２１）と、
符号化データを復号する復号ステップ（例えば、図１２のステップＳ２２乃至ステップＳ２７）と、
復号ステップの処理で復号されたデータと位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップ（例えば、図１２のステップＳ２８）と
を含むことを特徴とする。

請求項１７に記載の記録媒体のプログラム、請求項１８に記載のプログラムの各ステップの具体例も、請求項１６に記載の復号方法の各ステップの発明の実施の形態における具体例と同様である。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図２は、本発明を適用した画像処理システム５０の構成例を示している。

再生装置１１１は、例えばDVDなどの光ディスク等の記録媒体１２１に記録された画像（オリジナルのコンテンツ）または記録媒体１２２に記録装置１１３により記録された画像（コピーのコンテンツ）を再生し、その結果得られたアナログ画像信号Van1を、ディスプレイ１１２および記録装置１１３に出力する。

ディスプレイ１１２は、CRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、再生装置１１１から出力されたアナログ画像信号Van1に対応する画像を表示する。

記録装置１１３は、再生装置１１１から出力されたアナログ画像信号Van1を符号化して、記録媒体１２２に記録する（コピーする）。

すなわち画像処理システム１０１では、記録媒体（例えば、記録媒体１２１または記録媒体１２２）に記録されているコンテンツが再生復号される結果得られたアナログ画像信号Vanに基づく、記録媒体１２２へのコンテンツ（の画像信号）のコピーが可能であるが、後述するように符号化することで、コンテンツがコピーされる毎に、画質（例えば、S/N(Signal-to-Noise)、視覚的劣化の評価）が劣化するようになされている。

記録装置１１３はまた、記録媒体１２２に記録するために符号化した画像を再生してディスプレイ１４３に表示することができる。これによりユーザは記録媒体１２２に記録された画像（コピー）が所定の再生装置（例えば、再生装置１１１）で再生されたときの画像の品質等を確認することができる。

再生装置１１１と記録装置１１３の詳細について説明する。

はじめに再生装置１１１の構成例を説明する。

再生装置１１１の復号化部１３１は、記録媒体１２１から読み出された符号化デジタル画像信号（オリジナルのコンテンツの符号化デジタル画像信号）や記録媒体１２２から読み出された符号化デジタル画像信号（コピーのコンテンツの符号化デジタル画像信号）を復号化し（復号し）、その結果得られる復号化デジタル画像信号Vdg0をD/A変換部１３２に供給する。

D/A（Digital-to-Analog）変換部１３２は、復号化部１３１から供給された復号化デジタル画像信号Vdg0をアナログ信号に変換し、その結果得られるアナログ画像信号Van1をディスプレイ１１２および記録装置１１３に出力する。

記録装置１１３の構成について説明する。

記録部１４１（符号化装置）は、再生装置１１１からのアナログ画像信号Van1を符号化デジタル画像信号Vcd1に符号化して、記録媒体１２２に記録するとともに、再生部１４２に供給する。

すなわち記録部１４１のA/D（Analog-to-Digital）変換部１５１は、再生装置１１１から供給されたアナログ画像信号Van1をデジタル信号に変換し、その結果得られたデジタル画像信号Vdg1を符号化部１５２に供給する。

符号化部１５２は、A/D変換部１５１から供給されたデジタル画像信号Vdg1を符号化し、その結果得られた符号化デジタル画像信号Vcd1を媒体記録部１５３および再生部１４２（の復号化部１５５）に供給する。

媒体記録部１５３は、符号化部１５２から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1を記録媒体１２２に記録する（再生装置１１１からのアナログ画像信号Van1を利用したコピーが行われる）。

再生部１４２（復号装置）は、記録媒体１２２に記録される符号化デジタル画像信号Vcd1と同じ符号化デジタル画像信号Vcd1を再生し、再生した画像をディスプレイ１４３に表示させる。

すなわち再生部１４２の復号化部１５５は、記録部１４１の符号化部１５２から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号化し（復号し）、その結果得られた復号化デジタル画像信号Vdg2をD/A変換部１５６に供給する。

D/A変換部１５６は、復号化部１５５から供給された復号化デジタル画像信号Vdg2をアナログ信号に変換し、その結果得られたアナログ画像信号Van2をディスプレイ１４３に出力する。

ディスプレイ１４３は、CRTやLCD等で構成され、再生部１４２（のD/A変換部９５）から出力されたアナログ画像信号Van2に対応する画像を表示する。これにより、ユーザは、記録媒体１２２に記録される符号化デジタル画像信号Vcd1が再度再生されて表示されたときの画像（画質）を確認することができる。

次に記録装置１１３の符号化部１５２の構成例を、図３を参照して説明する。

入力端子２１１には、A/D変換部１５１（図２）から供給されたデジタル画像信号Vdg1（入力画像）が入力され、そのデジタル画像信号Vdg1は、フレーム単位で、ブロック化回路２１２に供給される。

ブロック化回路２１２は、入力端子２１１を介して供給されたデジタル画像信号Vdg1に対応する、６４０×４８０画素などの所定の画素数を有する入力フレーム（有効画面の画像）を、例えば、図４に示すように、８×８画素（水平方向×垂直方向）の大きさのブロックBLに分割する。なお、図４中の丸印（○）は、フレームを構成する各画素を表している。

ブロック化回路２１２は、分割した各ブロックBLのそれぞれを順次注目ブロックBLcとして、最大値検出回路２１３、最小値検出回路２１４、および減算器２１６のそれぞれに供給する。

最大値検出回路２１３は、ブロック化回路２１２から供給された注目ブロックBLcを構成する画素の画素値の最大値Vcdmaxを検出し、減算器２１５に供給する。

最小値検出回路２１４は、ブロック化回路２１２から供給された注目ブロックBLcを構成する画素の画素値の最小値Vcdminを検出し、減算器２１５、減算器２１６、および出力端子３５３にそれぞれ供給する。

減算器２１５は、最大値検出回路２１３から供給された注目ブロックBLcの最大値Vcdmaxから、最小値検出回路２１４から供給された注目ブロックBLcの最小値Vcdminを減算し、その減算結果（すなわち注目ブロックBLcの画素値のダイナミックレンジVcddr（＝Vcdmax−Vcdmin））を、除算器２１７および出力端子３５３に供給する。

減算器２１６は、ブロック化回路２１２から供給された注目ブロックBLcを構成する各画素の画素値から、最小値検出回路２１４から供給された最小値Vcdminをそれぞれ減算して、その結果得られた注目ブロックBLc（すなわち最小値Vcdmin分オフセットされた注目ブロックBLc）を、除算器２１７に供給する。

除算器２１７は、減算器２１６から供給された注目ブロックBLcを構成する各画素の画素値を、減算器２１５から供給されたダイナミックレンジVcddrで除算して、回転反転回路２１８に供給する。すなわち最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された注目ブロックBLcが回転反転回路２１８に供給される。

回転反転回路２１８は、除算器２１７から供給された注目ブロックBLc（最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された注目ブロックBLc）から、データの位相が異なる複数のブロック（注目ブロックBLcを構成する画素の配置が異なるブロック）を生成する。

具体的には回転反転回路２１８は、図５に示すように、除算器２１７から供給された注目ブロックBLc−１（図５Ａ）を時計回り方向に９０°回転させたブロックBLc−２（図５Ｂ）、１８０°回転させたブロックBLc−３（図５Ｃ）、および２７０°回転させたブロックBLc−４（図５Ｄ）を生成する。

なお図５中の丸印（○）は、注目ブロックBLcを構成する画素を表し、注目ブロックBLcの回転の様子を表すために所定模様が付されている。なお、同じ模様が付された画素も回転によってその位相は変化している。

回転反転回路２１８はまた、除算器２１７から供給された注目ブロックBLc−１と、その注目ブロックBLc−１を回転させて得た３個のブロックBLc−２乃至BL−４を、図６に示すように、それぞれ、水平方向に２等分する垂直の中線を対象に反転させる（データの位相を反転させる）。

図６ＡのブロックBLc−５は、注目ブロックBLc−１が、図６ＢのブロックBLc−６は、ブロックBLc−２が、図６ＣのブロックBLc−７は、ブロックBLc−３が、そして図６ＤのブロックBLc−８は、ブロックBLc−４が、それぞれ反転されることによって得られたブロックである。

回転反転回路２１８は、このようにして位相が異なる複数のブロックを生成する。なおここで注目ブロックBLc（注目ブロックBLc−１）と、注目ブロックBLc−１の位相が変換されて得られた７個のブロック（ブロックBLc−２乃至BLc−８）を、以下において、個々に区別する必要がない場合、候補注目ブロックBLcと称する。

なお回転反転回路２１８は、候補注目ブロックBLcを供給する際、候補注目ブロックBLcのそれぞれの位相を表す情報（０°回転反転なし、０°回転反転あり、９０°回転反転なし、９０°回転反転あり、１８０°回転反転なし、１８０°回転反転あり、２７０°回転反転なし、２７０°回転反転あり）を候補注目ブロックBLcに対応させてマッチング演算回路３１１およびブロック抽出回路３１２に供給する。

基準画像メモリ２５１には、デジタル画像信号Vdg1に対応する画像と異なる別の基準画像Vdが記憶されている。例えば、入力画像Vdg1が図７Ａに示すようなある風景の画像である場合、基準画像Vdは、例えば図７Ｂに示すような、その風景には存在しないような画像（静止画）とすることができる。

図３に戻り、サーチ範囲ブロック化回路２５２は、基準画像メモリ２５１に記憶されている基準画像Vdの所定の範囲から、注目ブロックBLcと同じ大きさのブロック（８×８画素のブロック）BLpを抽出し、それぞれを最大値検出回路２５３、最小値検出回路２５４、および減算器２５６にそれぞれ供給する。

具体的にはサーチ範囲ブロック化回路２５２は、図８Ａに示すように、基準画像Vdの、注目ブロックBLc（図８Ｂ）に対応するブロックBLpを中心とする所定の範囲をサーチ範囲SRとする。図８Ａの例では、基準画像Vdの、注目ブロックBLcに対応するブロックBLpを中心として水平方向に６４画素、および垂直方向に６４画素を有する領域（１３６×１３６画素の領域）（１７×１７ブロックBLの領域）がサーチ範囲SRとされる。

サーチ範囲ブロック化回路２５２は、決定したサーチ範囲SRを、図９に示すように、画素が重複しないようにブロック化するとともに、その結果得られたブロック（８×８画素のブロック）（以下、処理ブロックと称する）BLpを、最大値検出回路２５３、最小値検出回路２５４、および減算器２５６にそれぞれ供給する。図９の例では、２８９（＝１７×１７）個の処理ブロックBLpが、最大値検出回路２５３、最小値検出回路２５４、および減算器２５６に供給される。

なお、図９中の四角印（□）は、処理ブロック（８×８画素）BLpを表している。

図３に戻り最大検出回路２５３は、サーチ範囲ブロック化回路２５２から供給された各処理ブロックの最大値を検出し、減算器２５５に供給する。

最小値検出回路２５４は、サーチ範囲ブロック化回路２５２から供給された各処理ブロックの最小値を検出し、減算器２５５および減算器２５６にそれぞれ供給する。

減算器２５５は、処理ブロックBLp毎に、最大値検出回路２５３から供給された最大値と、最小値検出回路２５４から供給された最小値を減算して、その減算結果（すなわち各処理ブロックBLpのダイナミックレンジ）を除算器２５７に供給する。

減算器２５６は、サーチ範囲ブロック化回路２５２から供給された処理ブロックBLpの各画素の画素値から、最小値検出回路２５４から供給されたその処理ブロックBLpの最小値を減算して、その結果得られた処理ブロック（すなわち最小値分オフセットされた処理ブロック）BLpを除算器２５７に供給する。

除算器２５７は、減算器２５６から供給された処理ブロックBLpの各画素の画素値を、減算器２５５から供給されたその処理ブロックBLpのダイナミックレンジで除算して、インデックスバッファ２５８に供給する。すなわち最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化された処理ブロック（以下、このような処理ブロックを候補処理ブロックと称する）BLpがインデックスバッファ２５８に供給される。

インデックスバッファ２５８は、除算器２５７から供給された候補処理ブロック（最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化された処理ブロック）BLpを記憶し、適宜、マッチング演算回路３１１およびブロック抽出回路３１３に供給する。

マッチング演算回路３１１は、回転反転回路２１８から供給された候補注目ブロック（この例の場合、８個の候補注目ブロック）BLcのそれぞれと、インデックスバッファ２５８から供給される候補処理ブロック（２８９個の候補処理ブロック）BLpのそれぞれと、対応する画素間（位相間）の差分絶対値の総和を算出するとともに、最小の総和が得られた候補注目ブロック（以下、対応注目ブロックと称する）BLcと候補処理ブロック（以下、対応処理ブロックと称する）BLpの組みを検出する。

マッチング演算回路３１１は、検出した対応注目ブロックBLcの位相を示すインデックス情報（０°回転反転なし、０°回転反転あり、９０°回転反転なし、９０°回転反転あり、１８０°回転反転なし、１８０°回転反転あり、２７０°回転反転なし、または２７０°回転反転ありのいずれかを示す情報）Vcdrをブロック抽出回路３１２および出力端子３５３に供給するとともに、対応処理ブロックBLpの基準画像Vd上の位置を示すインデックス情報Vcdpを、ブロック抽出回路３１３および出力端子３５３に供給する。

ブロック抽出回路３１２は、回転反転回路２１８から供給された１個の注目ブロックBLcに対応する８個の候補注目ブロックBLcから、マッチング演算回路３１１から供給されたインデックス情報Vcdrが示す位相を有する候補注目ブロック（すなわち、対応注目ブロック）BLcを抽出し、差分演算回路３５１に供給する。

ブロック抽出回路３１３は、インデックスバッファ２５８から供給された２８９個の候補処理ブロックBLpから、マッチング演算回路３１１から供給されたインデックス情報Vcdpに対応する候補処理ブロック（すなわち、対応処理ブロック）BLpを抽出し、差分演算回路３５１に供給する。

差分演算回路３５１は、ブロック抽出回路３１２から供給された対応注目ブロックBLcと、ブロック抽出回路３１３から供給された対応処理ブロックBLpの差分を演算し、その演算結果（差分データ）を、符号化回路３５２に供給する。

符号化回路３５２は、差分演算回路３５１から供給されたブロック間差分データをDCT（Discrete Cosine Transform）変換し、その結果得られたDCT係数を量子化する。この場合、全てのDCT係数を同一の値で除算してもよいし、高周波成分が除去されるように、高周波成分のDCT係数に対しては、低周波成分のDCT係数より大きな値で除算するようにしてもよい。

符号化回路３５２は、量子化されたDCT係数を、例えばハフマン符号などによるエントロピー符号化（可変長符号化）を行い、その結果得られる符号化データVcdoを出力端子３５３に供給する。

出力端子３５３には、各ブロックBL（注目ブロックBLcとされたブロックBL）の、最小値検出回路２１４からの最小値Vcdmin、減算器２１５からのダイナミックレンジVcddr、マッチング演算回路３１１からのインデックス情報VcdrおよびVcdp、並びに符号化回路３５２からの符号化データVcdoがそれぞれ入力される。出力端子３５３からは、ブロックBL毎のこれらの情報が、フレーム単位で、媒体記録部１５３および再生部１４２（図２）に出力される。

すなわち、最大値検出回路２１３乃至回転反転回路２１８、最大値検出回路２５３乃至インデックスバッファ２５８、およびマッチング演算回路３１１乃至ブロック抽出回路３１３が、検出部４１１を構成し、入力画像中のブロックBLの波形パターン（例えば、最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化されるとともに、回転反転により位相が変換された画素値のパターン）と相関が高い波形パターンを有する基準画像Vd中のブロックを、入力画像中のブロックBLに対応するブロック（対応処理ブロック）BLpとして検出する。

また差分演算回路３５１および符号化回路３５２が、符号化部４１２を構成し、入力画像のブロックBLと、検出部４１１により検出された基準画像Vdの対応処理ブロックBLpを用いて、不可逆符号化を行う。

なおこの例では、複数の候補注目ブロックBLcの中から対応注目ブロックBLが抽出され、抽出された対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックBLpを利用して符号化したが、注目ブロックBLcそのものと、対応処理ブロックBLpを利用して符号化することもできる。

また図３の例では、注目ブロックBLcと処理ブロックBLcを、その最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化したが、そのような補正を行わないようにすることもできる。

また回転反転回路２１８は、ブロックBLを回転および反転させたが、回転または反転のいずれか一方を行うようにすることもできる。

次に符号化部１５２の動作を、図１０のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１において、ブロック化回路２１２は、入力端子２１１を介して入力された１フレーム分のデジタル画像信号Vdg1をブロック化する（図４）。

次にステップＳ２において、注目ブロックBLcが最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化される。

すなわち最大値検出回路２１３は、注目ブロックBLcの画素値の最大値Vcdmaxを検出し、最小値検出回路２１４は、注目ブロックBLcの画素値の最小値Vcdminを検出する。

減算器２１５は、注目ブロックBLcの最大値Vcdmaxから、注目ブロックBLcの最小値Vcdminを減算する（ダイナミックレンジVcddrを算出する）。

減算器２１６は、注目ブロックBLcの各画素の画素値から、注目ブロックBLcの最小値Vcdminをオフセットとして減算する。

除算器２１７は、最小値Vcdmin分オフセットされた注目ブロックBLcの各画素の画素値を、注目ブロックBLcのダイナミックレンジVcddrで除算して、回転反転回路２１８に供給する。

ステップＳ３において、回転反転回路２１８は、除算器２１７から供給された注目ブロックBLc（最小値Vcdmin分オフセットされダイナミックレンジVcddrで正規化された注目ブロックBLc）に対して図５および図６に示した回転反転処理を行って、それぞれデータの位相が異なる８個の候補注目ブロックBLcを生成する。

次にステップＳ４において、処理ブロックBLpが最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化される（候補処理ブロックBLpが生成される）。

すなわちサーチ範囲ブロック化回路２５２は、基準画像メモリ２５１に記憶されている基準画像Vdに設けたサーチ範囲SRから処理ブロックBLpを抽出し、最大値検出回路２５３、最小値検出回路２５４、および減算器２５６にそれぞれ供給する。

最大検出回路２５３は、各処理ブロックBLpの最大値を検出し、最小値検出回路２５４は、その最小値を検出する。

減算器２５５は、処理ブロック毎に、最大値検出回路２５３から供給された最大値と、最小値検出回路２５４から供給された最小値を減算してダイナミックレンジを算出する。

減算器２５６は、各処理ブロックから、その最小値をオフセットとして減算する。

除算器２５７は、最小値分オフセットされた処理ブロックBLpの各画素の画素値を、そのダイナミックレンジで除算して、インデックスバッファ２５８に供給する。

ステップＳ５において、符号化される対応注目ブロックBLcおよび対応処理ブロックBLpが検出される。

すなわちマッチング演算回路３１１は、回転反転回路２１８から供給された８個の候補注目ブロックBLcのそれぞれと、インデックスバッファ２５８から供給された２８９個の候補処理ブロックBLpのそれぞれとの差分絶対値の総和を算出するとともに、最小の総和が得られた候補注目ブロックBLc（対応注目ブロックBLc）と候補処理ブロック（対応処理ブロックBLp）の組みを検出する。

マッチング演算回路３１１は、検出した対応注目ブロックBLcの位相を表すインデックス情報Vcdrをブロック抽出回路３１２に供給するとともに、検出した対応処理ブロックBLpの基準画像Vd上の位置を示すインデックス情報Vcdpを、ブロック抽出回路３１３に供給する。

ブロック抽出回路３１２は、回転反転回路２１８から供給された８個の候補注目ブロックBLcから、マッチング演算回路３１１から供給されたインデックス情報Vcdrに対応する候補注目ブロック（対応注目ブロック）BLcを抽出し、差分演算回路３５１に供給する。

ブロック抽出回路３１３は、インデックスバッファ２５８から供給された２８９個の候補処理ブロックBLpから、マッチング演算回路３１１から供給されたインデックス情報Vcdpに対応する候補処理ブロック（対応処理ブロック）BLpを抽出し、差分演算回路３５１に供給する。

ステップＳ６において、対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックに基づく符号化が行われる。

すなわち差分演算回路３５１は、ブロック抽出回路３１２から供給された対応注目ブロックBLcを構成する各画素の画素値と、ブロック抽出回路３１３から供給された対応処理ブロックBLpを構成する各画素の画素値との差分を演算し、その演算結果（差分データ）を、符号化回路３５２に供給する。

符号化回路３５２は、差分演算回路３５１から供給された差分データをDCT変換して、各基底における出力を量子化するとともに符号化し、その結果得られた符号化データVcdoを出力端子３５３に出力する。

ステップＳ７において、ブロック化回路２１２は、１フレームを構成する全てのブロックBLを注目ブロックBLcとして出力したか、すなわち、１フレームの全てのブロックBLに対して上述したステップＳ２乃至Ｓ６の処理が行われたかを判定し、まだ処理されていないブロックBLが存在すると判定した場合、ステップＳ２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

一方、ステップＳ７で、全てのブロックBLが処理されたと判定された場合、ステップＳ８に進み、出力端子３５３からは、１フレームを構成するブロックBLそれぞれの、最小値Vcdmin、ダイナミックレンジVcddr、インデックス情報VcdrおよびVcdp、並びに符号化データVcdoからなる１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1が媒体記録部１５３および再生部１４２（の復号化部１５５）に供給（出力）される。

ステップＳ９において、ブロック化回路２１２は、まだ処理するフレームの画像があるか、すなわち、次に処理するフレームの画像がA/D変換部１５１から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームの画像があると判定された場合、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ９で、処理するフレームがないと判定された場合、すなわち、次に処理するフレームがA/D変換部１５１から供給されない場合、処理は終了する。

次に、図２の記録装置１１３の再生部１４２の復号化部１５５の構成例を、図１１を参照して説明する。

入力端子５１１には、記録部１４１の符号化部１５２（図３）から供給された符号化デジタル画像信号（入力画像のブロックBLが、対応する基準画像Vdの対応処理ブロックBLpを用いて符号化された符号化デジタル画像信号）Vcd1が入力され、その符号化デジタル画像信号Vcd1は、フレーム単位で、データ分解回路５１２に供給される。

データ分解回路５１２は、入力端子５１１を介して供給された１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1を、その１フレームを構成するブロックBL毎の、最小値Vcdmin、ダイナミックレンジVcddr、インデックス情報VcdrおよびVcdp、および符号化データVcdoに分解する。

データ分解回路５１２は、分解して得た、インデックス情報Vcdpを処理ブロック抽出回路５１４に、符号化データVcdoをブロック復号化回路５２０に、インデックス情報Vcdrを回転反転補正回路５２２に、ダイナミックレンジVcddrを積算器５２３に、そして最小値Vcdminを加算器５２４に、それぞれブロックBL毎に供給する。

基準画像メモリ５１３には、符号化部１５２の基準画像メモリ２５１（図３）に記憶されている基準画像Vdと同じ画像Vdが記憶されている。

処理ブロック抽出回路５１４は、データ分解回路５１２からのインデックス情報（符号化時の対応処理ブロックBLpを示す情報）Vcdpに基づいて、基準画像メモリ５１３に記憶されている基準画像Vdから、処理ブロック（符号化時の対応処理ブロックBLpと同一の処理ブロック）BLpを抽出し、最大値検出回路５１５、最小値検出回路５１６、および減算器５１８にそれぞれ供給する。

最大値検出回路５１５は、処理ブロック抽出回路５１４から供給された処理ブロックBLpを構成する画素の画素値の最大値を検出し、減算器５１７に供給する。最小値検出回路５１６は、処理ブロック抽出回路５１４から供給された処理ブロックBLpを構成する画素の画素値の最小値を検出し、減算器５１７および減算器５１８にそれぞれ供給する。

減算器５１７は、処理ブロックBLpの、最大値検出回路５１５から供給された最大値から、最小値検出回路５１６から供給された最小値を減算して処理ブロックBLpのダイナミックレンジを算出し、除算器５１９に供給する。

減算器５１８は、処理ブロック抽出回路５１４から供給された処理ブロックBLpを構成する各画素の画素値から、最小値検出回路５１６から供給された処理ブロックBLpの最小値を減算し、除算器５１９に供給する。

除算器５１９は、減算器５１８から供給された処理ブロックBLpを構成する各画素を、減算器５１７から供給された処理ブロックBLpのダイナミックレンジで除算して、加算器５２１に供給する。

すなわち加算器５２１には、最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化された処理ブロック（符号化時の対応処理ブロックBLpに相当するブロック）BLpが供給される。

ブロック復号化回路５２０は、データ分解回路５１２から供給された符号化データVcdoをエントロピー復号化および逆量子化し、逆量子化された符号化データVcdoに対し、逆DCT変換を施すことにより、符号化時の対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックBLp間の差分データを算出し、加算器５２１に供給する。

加算器５２１は、除算器５１９から供給された対応処理ブロックBLpを構成する各画素の画素値に、対応するブロック復号化回路５２０から供給された差分データを加算し、回転反転補正回路５２２に供給する。

このように減算器５１９から供給された対応処理ブロックBLpを構成する各画素の画素値に、符号化時の対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックBLpの各画素間の差分データを加算することにより、符号化時の対応注目ブロックBLcが復元され、復元された対応注目ブロックBLc（以下、復元対応注目ブロックBLcと称する）が回転反転補正回路５２２に供給される。

回転反転補正回路５２２は、加算器５２１から供給された復元対応注目ブロックBLcに対して、データ分解回路５１２から供給されたインデックス情報（符号化時の対応注目ブロックBLcの位相を表す情報）Vcdrに示されている位相を元に戻す処理を施して、積算器５２３に供給する。

例えば、インデックス情報Vdcrが、「９０°回転反転あり」の場合（すなわち、対応注目ブロックBLcが図６ＢのブロックBLc−６に相当する位相を有する場合）、復元対応注目ブロックBLcは、それを水平方向に２等分する垂直の中線を対象に反転され（図６ＢのブロックBLc−２に戻され）、それを時計回りと逆方向に９０°回転される（図５Ａの注目ブロックBL−１に戻される）。

このように復元注目処理ブロックBLcに対して、インデックス情報Vcdrが示す位相を元に戻す処理を施すことにより、最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された状態の注目ブロックBLcが復元され、積算器５２３に供給される。

積算器５２３は、回転反転補正回路５２２から供給されたブロックデータに、データ分解回路５１２から供給されたダイナミックレンジVcddrを積算して、加算器５２４に出力する。

加算器５２４は、積算器５２３から供給されたブロックデータに、データ分解回路５１２から供給された最小値Vcdminを加算して、ブロック分解回路５２５に供給する。

このように最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された状態の注目ブロックBLcにダイナミックレンジVcddrを積算して、最小値Vcdminを加算することにより、注目ブロックBLc（入力画像のブロックBL）が復元され、復元された注目ブロックBLc（以下、復元ブロックBLと称する）がブロック分解回路５２５に供給される。

ブロック分解回路５２５は、加算器５２４から供給された復元ブロックBLを構成する各画素の出力画素値を、その順序が、ラスター走査の順序になるように配置し（ブロック化前の位置に戻し）、１フレームの画像を構成する。そして、ブロック分解回路５２５は、１フレーム分の復号化デジタル画像信号Vdg2を、出力端子５２６に供給（出力）する。

出力端子５２６からは、ブロック分解回路５２５からの復号化デジタル画像信号Vdg2が、D/A変換部１５６（図２）に出力される。

次に、復号化部１５５の動作を、図１２のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ２１において、データ分解回路５１２は、入力端子５１１を介して符号化部１５２から供給される１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1を、ブロックBL毎の、インデックス情報VcdpおよびVcdr、符号化データVcdo、ダイナミックレンジVcddr、および最小値Vcdminに分解し、取得する。

データ分解回路５１２は、分解して得た、インデックス情報Vcdpを処理ブロック抽出回路５１４に、符号化データVcdoをブロック復号化回路５２０に、インデックス情報Vcdrを回転反転補正回路５２２に、ダイナミックレンジVcddrを積算器５２３に、そして最小値Vcdminを加算器５２４に、それぞれブロックBL毎に供給する。

ステップＳ２２において、処理ブロック抽出回路５１４は、基準画像メモリ５１３に記憶されている基準画像Vdの、データ分解回路５１２からのインデックス情報Vcdpに対応するブロック（処理ブロックBLp）を抽出する。

ステップＳ２３において、処理ブロックBLpが、その最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化される（対応処理ブロックBLpが生成される）。

すなわち、最大値検出回路５１５は、処理ブロックBLpを構成する画素の画素値の最大値を検出し、最小値検出回路５１６は、その最小値を検出する。

減算器５１７は、処理ブロックBLpの最大値から、その最小値を減算して処理ブロックBLpのダイナミックレンジを算出する。

減算器５１８は、処理ブロックBLpを構成する各画素の画素値から、処理ブロックBLpの最小値を減算し、除算器５１９は、減算器５１８から供給された対応処理ブロックBLpを構成する各画素を、そのダイナミックレンジで除算する。

ステップＳ２４において、符号化データVcdoが復号される。

すなわちブロック復号化回路５２０は、データ分解回路５１２から供給された、符号化データVcdoを復号化し、その結果得られた、符号化時の対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックBLp間の差分データを、加算器５２１に供給する。

ステップＳ２５において、加算器５２１は、対応処理ブロック（最小値分オフセットされ、ダイナミックレンジで正規化された処理ブロック）BLpを構成する各画素の画素値に、対応する、復号化された差分データ（画素差分）を加算する（対応注目ブロックBLcが復元される）。

ステップＳ２６において、回転反転補正回路５２２は、復元対応注目ブロックBLcに対して、データ分解回路５１２から供給されたインデックス情報Vdcrに示されている位相を元の位相に戻す処理（補正）を施し、その結果得られた最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された状態の注目ブロックBLcを、積算器５２３に供給する（最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された注目ブロックBLcが復元される）。

ステップＳ２７において、積算器５２３は、復元された、最小値Vcdmin分オフセットされ、ダイナミックレンジVcddrで正規化された注目ブロックBLc（ブロックBL）に、データ分解回路５１２から供給されたダイナミックレンジVcddrを積算して、加算器５２４に出力する。

加算器５２４は、積算器５２３からのブロックに、データ分解回路５１２から供給された最小値Vcdminを加算して、ブロック分解回路５２５に供給する（注目ブロックBLc（ブロックBL）が復元される）。

ステップＳ２８において、ブロック分解回路５２５は、復元したブロックBLcを構成する各画素の出力画素値を、順次ラスター走査の順番に戻す。

ステップＳ２９において、データ分解回路５１２は、１フレームを構成する全てのブロックBLについて処理したか否かを判定し、全てのブロックBLについて処理していないと判定された場合、ステップＳ２２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

一方、ステップＳ２９で、１フレームの全てのブロックBLについて処理したと判定された場合、ステップＳ３０に進み、出力端子５２６から、１フレーム分の復号化デジタル画像信号Vdg2がD/A変換回路１５６（図２）に供給される。

ステップＳ３１において、データ分解回路５１２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームが符号化部１５２から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定された場合、ステップＳ２１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ３１において、処理するフレームがない、即ち、次に処理するフレームが符号化部１５２から供給されない場合、処理は終了する。

なお以上においては復号化部１５５の構成を説明し、その復号化部１５５を例にして、符号化部１５２により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号する処理を説明したが、再生装置１１１の復号化部１３１（図２）は、復号化部１５５と同様の構成を含んで構成されており、上述したような処理で、記録部１４１（符号化部１５２）により符号化された符号化デジタル画像Vcd1（記録媒体１２２に記録されたコピー）を復号することができる。

また、上述した実施の形態では、１フレームを構成する複数のブロックBLそれぞれを順次処理するようにしたが、１フレームの全てのブロックBLを並行して処理するようにしてもよい。また、符号化部１５２および復号化部１５５（および復号化部１３１）は、フレーム単位で画像を処理するようにしたが、フレーム単位に限定されない。例えば、フィールド単位や複数フレーム単位で並行に処理するようにしてもよい。

次に、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に、画質（例えば、S/N比など）が劣化する原理について説明する。

再生装置１１１（のD/A変換部１３２）および再生部１４２（のD/A変換部１５６）から出力されるアナログ画像信号Van1、Van2は、通常、復号化デジタル画像信号Vdg0、Vdg2をD/A変換器１３２、１５６でアナログ信号に変換する際に信号の位相がずれることで生じる歪み等（以下、アナログ歪みと称する）を伴う。従って、例えば記録装置１１３により上述したように記録媒体１２２に記録された画像（コピー）（１回目の符号化がなされた画像）を再生装置１１１で再生して、記録装置１１３でさらに他の記録媒体に記録すると（２回目の符号化をすると）、２回目の符号化時にアナログ信号Van1をデジタル信号に変換する際に（A/D変換部１５１）、サンプリング位相が揺らぐので、２回目の符号化時にブロック化されて得られる入力画像の各ブロックBLと、１回目の符号化時のブロックBLとが異なる。

そのため、２回目の符号化時に検出される対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックBLpが異なるため、新たな残差を含んで符号化されるため（１回目の符号化とは異なる差分が符号化されるため）、１回目の符号化において発生した量子化歪みとは異なる量子化歪みが発生し、結果として大きな歪みが付加されることになる。従って、２回目の符号化を行って記録媒体１２２に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号化して得られた復号化デジタル画像信号（例えば、ディスプレイ１４３に表示される画像）は、１回目の符号化で記録された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号して得られる復号デジタル画像信号（例えば、ディスプレイ１２２に表示される画像）に比べ、大きく劣化したものとなる。

このような原理により、画像処理システム１０１において、コンテンツの記録（符号化）再生（復号化）が繰り返されると、コンテンツの画像データの劣化が増幅し、コンテンツをコピーすることに意味を有しないことになるので、アナログ画像信号を利用したコピーが行われなくなる（不正なコピーを防止することができる）。

なお、図２の画像処理システム１０１の再生装置１１１では、自然に生じるアナログ歪みを利用したが、再生装置１１１から出力されるアナログ画像信号Van1に対して、意図的にアナログ歪みを生じさせるノイズ（アナログノイズ）を付加させるようにすることも可能である。

図１３は、アナログノイズを意図的に付加する場合の画像処理システム１０１の構成例を示している。なお、図１３において、図２の画像処理システム１０１と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明を省略する。

すなわち、図１３の画像処理システム１０１では、記録装置１１３の記録部１４１に、ノイズ付加部６０１が新たに設けられている他は、図２の画像処理システム１０１と同様に構成されている。

再生装置１１１から出力されたアナログ画像信号Van1は、記録装置１１３のノイズ付加部６０１に入力される。ノイズ付加部６０１は、入力されるアナログ画像信号Van1にノイズを付加して、A/D変換部１５１に供給する。

以上のように、自然に生じるアナログ歪みだけでなく、意図的にノイズを付加することによりアナログ歪みを生じさせた（アナログ歪みを伴う）アナログ画像信号Van1が符号化される。この場合、２回目以降の符号化および復号化によって、画質がさらに著しく劣化することになる。

なお、再生装置１１１がノイズを付加してからアナログ画像信号Van1を出力するようにしてもよい。

図１４は、再生装置１１１がノイズを付加してからアナログ画像信号Van1を出力する場合の画像処理システム１０１の構成例を示している。なお図１４において、図２の画像処理システム１０１と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明を省略する。

すなわち、図１４の画像処理システム１０１では、再生装置１１１に、ノイズ付加部６０２がさらに設けられており、それに対応して、再生装置１１１と同様の構成とされる記録装置１１３の再生部１４２においても、ノイズ付加部６０３が設けられている他は、図２の画像処理システム１０１と同様に構成されている。

再生装置１１１のノイズ付加部６０２には、記録媒体１２１から再生されたアナログ画像信号がD/A変換部１３２から供給される。ノイズ付加部６０２は、D/A変換部１３２からのアナログ画像信号にノイズを付加し、その結果得られるアナログ画像信号Van1をディスプレイ１１２および記録装置１１３に出力する。

記録装置１１３の再生部１４２においても同様に、アナログ画像信号がD/A変換部１５６からノイズ付加部６０３に供給される。ノイズ付加部６０３は、D/A変換部１５６からのアナログ画像信号にノイズを付加し、その結果得られるアナログ画像信号Van2をディスプレイ１４３に出力する。

図１５は、図２の符号化部１５２の他の構成例を示している。なお図１５において、図３の符号化部１５２と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明は省略する。

すなわち、図１５の符号化部１５２には、図３の差分演算回路３５１に代えて、ブロック合成回路６２１が設けられ、符号化回路３５２に代えて、符号化回路６２２が設けられている他は、図３の符号化部１５２と同様に構成されている。

ブロック合成部６２１は、ブロック抽出回路３１２から供給された対応注目ブロックBLc（図１６Ａ）と、ブロック抽出回路３１３から供給された対応処理ブロックBLp（図１６Ｂ）を、図１６Ｃに示すように両者の画素が交互に配列されるように合成する。

ブロック合成回路６２１は、合成したブロックを、符号化回路６２２に供給する。

符号化回路６２２は、ブロック合成回路６２１から供給されたブロックデータをDCT変換し、その結果得られたDCT係数を量子化する。符号化回路６２２は、量子化されたDCT係数を、例えばハフマン符号などによるエントロピー符号化（可変長符号化）を行い、その結果得られる符号化データVcdoを出力端子３５３に供給する。

なおこの場合、対応処理ブロックBLpのインデックス情報Vcdpは、復号化部１５５には供給されない。

この符号化部１５２の動作を、図１７のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ４１乃至ステップＳ４５、およびステップＳ４７乃至ステップＳ４９においては、図１０のステップＳ１乃至ステップＳ５、およびステップＳ７乃至ステップＳ９と同様の処理が行われるので、その説明は省略する。

すなわちステップＳ４６において、ブロック合成回路６２１は、ブロック抽出回路３１２から供給された対応注目ブロックBLcを構成する各画素と、ブロック抽出回路３１３から供給された対応処理ブロックBLpを構成する各画素を、図１６Ｃに示したように、交互に配列するように合成し、その結果得られたブロックデータを、符号化回路６２２に供給する。

符号化回路６２２は、ブロック合成回路６２１から供給されたブロックデータをDCT変換し、その結果得られたDCT係数を量子化するとともに、例えばエントロピー符号化を行う。

図１８は、図１５の符号化部１５２により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号する復号化部１５５の構成例が示されている。なお図１５において、図１１の復号化部１５５と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明は省略する。

すなわち、図１８の復号化部１５５には、図１１の基準画像メモリ５１３乃至減算器５１９、および加算器５２１が取り除かれ、ブロック復号化回路５２０と回転反転補正回路５２２の間に合成分解回路６３１が設けられている他は、図１１の復号化部１５５と同様に構成されている。

合成分解回路６３１は、ブロック復号化回路５２０から供給されたブロックデータを分解し、対応注目ブロックBLc（ブロックBL）を抽出し、回転反転補正回路５２２に供給する。

次にこの復号化部１５５の動作を、図１９のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ６１において、データ分解回路５１２は、入力端子５１１を介して符号化部１５２から供給される１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1を、ブロックBL毎の、インデックス情報Vcdr、符号化データVcdo、ダイナミックレンジVcddr、および最小値Vcdminに分解し、取得する。

データ分解回路５１２は、分解して得た、符号化データVcdoをブロック復号化回路５２０に、インデックス情報Vcdrを回転反転補正回路５２２に、ダイナミックレンジVcddrを積算器５２３に、そして最小値Vcdminを加算器５２４に、それぞれブロックBL毎に供給する。

ステップＳ６２において、ブロック復号化回路５２０は、データ分解回路５１２から供給された、符号化データVcdoを復号化し、その結果得られた、符号化時の対応注目ブロックBLcと対応処理ブロックBLpが合成されたブロックデータを、合成分解回路６３１に供給する。

ステップＳ６３において、合成分解回路６３１は、ブロック復号化回路５２０から供給されたブロックデータを分解し、対応注目ブロックBLc（ブロックBL）を抽出する。

ステップＳ６４乃至ステップＳ６９においては、図１２のステップＳ２６乃至ステップＳ３１と同様の処理が行われるので、その説明は省略する。

上述した符号化処理、復号化処理などの一連の処理は、専用のハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアによって行う場合、例えば、その一連の処理は、図２０に示されるような（パーソナル）コンピュータにプログラムを実行させることにより実現することができる。

図２０において、CPU（Central Processing Unit）７０１は、ROM（Read Only Memory）７０２に記憶されているプログラム、または記憶部７０８からRAM（Random Access Memory）７０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM７０３にはまた、CPU７０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU７０１、ROM７０２、およびRAM７０３は、バス７０４を介して相互に接続されている。このバス７０４にはまた、入出力インタフェース７０５も接続されている。

入出力インタフェース７０５には、キーボード、マウス、入力端子などよりなる入力部７０６、CRT(Cathode Ray Tube)，LCD(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、出力端子、並びにスピーカなどよりなる出力部７０７、ハードディスクなどより構成される記憶部７０８、ターミナルアダプタ、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデムや、LAN (Local Area Network)カード等より構成される通信部７０９が接続されている。通信部７０９は、インターネットなどの各種のネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース７０５にはまた、ドライブ７１０が接続され、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory) DVD Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）を含む）、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア（記録媒体）７２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部７０８にインストールされる。

なお、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

従来の画像処理システムの構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した画像処理システムの構成例を示すブロック図である。 図２の符号化部１５２の構成例を示すブロック図である。 図３のブロック化回路２１２の処理を説明する図である。 図３の回転反転回路２１８の処理を説明する図である。 図３の回転反転回路２１８の処理を説明する他の図である。 図３の基準画像メモリ２５１に記録されている基準画像Vdの例を示す図である。 図３のサーチ範囲ブロック化回路２５２の処理を説明する図である。 図３のサーチ範囲ブロック化回路２５２の処理を説明する他の図である。 符号化処理を説明するフローチャートである。 図２の復号化部１５５の詳細な構成例を示すブロック図である。 復号化処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用した画像処理システムのその構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した画像処理システムのその構成例を示すブロック図である。 図２の符号化部１５２の他の構成例を示すブロック図である。 図１５のブロック合成回路６２１の処理を説明する図である。 他の符号化処理を説明するフローチャートである。 図２の復号化部１５５の他の構成例を示すブロック図である。 他の復号化処理を説明するフローチャートである。 パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ 画像処理システム， １１１ 再生装置， １１３ 記録装置， １３１復号化部， １３２ D/A変換部， １４１ 記録部， １４２ 再生部， １５２ 符号化部， １５５ 復号化部， ２１１ 入力端子， ２１２ ブロック化回路， ２１３ 最大値検出回路， ２１４ 最小値検出回路， ２１５ 減算回路， ２１６ 減算回路， ２１７ 除算器， ２１８ 回転反転回路， ２５１ 基準画像メモリ， ２５２ サーチ範囲ブロック化回路， ２５３ 最大値検出回路， ２５４ 最小値検出回路， ２５５ 減算器， ２５６ 減算器， ２５７ 除算器， ２５８ インデックスバッファ， ３１１ マッチング演算回路， ３１２ ブロック抽出回路， ３１３ ブロック抽出回路， ３５１ 差分演算回路， ３５２ 符号化回路， ３５３ 出力端子， ４１１ 検出部， ４１２ 符号化部， ５１２ データ分解回路， ５１３ 基準画像メモリ， ５１４ 処理ブロック抽出回路， ５１５ 最大値検出回路， ５１６ 最小値検出回路， ５１７ 減算器， ５１８ 減算器， ５１９ 除算器， ５２０ ブロック復号化回路， ５２１ 加算器， ５２２ 回転反転補正回路， ５２３ 積算器， ５２４ 加算器， ５２５ ブロック分解回路， ５２６ 出力端子, ６０１ ノイズ付加部， ６０２ ノイズ付加部， ６０３ ノイズ付加部， ６２１ ブロック合成回路， ６２２ 符号化回路， ６３１ 合成分解回路

Claims (24)

1. 入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段と、
   前記入力画像データをブロック化する第１のブロック化手段と、
   前記基準画像データをブロック化する第２のブロック化手段と、
   前記入力画像データ中の第１のブロックと対応する、前記基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出手段と、
   前記第１のブロックと前記第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化手段と
   を備えることを特徴とする符号化装置。
2. 前記検出手段は、
   前記基準画像データ中のブロックのうち、前記第１のブロックの波形パターンと相関が高いブロックを前記第２のブロックとする
   ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
3. 前記検出手段は、
   前記第１のブロックの波形パターンと、前記基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行うマッチング手段
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
4. 前記検出手段は、
   前記第１のブロックに対して幾何変換処理を行う幾何変換手段をさらに備え、
   前記マッチング手段は、
   前記幾何変換手段により幾何変換された前記第１のブロックの波形パターンと、前記基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
5. 前記検出手段は、
   前記第１のブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第１のブロック補正手段と、
   前記基準画像データのブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第２のブロック補正手段と
   をさらに備え、
   前記マッチング手段は、前記第１のブロック補正手段により補正された前記第１のブロックの波形パターンと、前記第２のブロック補正手段により補正された前記基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
6. 前記検出手段は、
   前記第１のブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第１のブロック補正手段と、
   前記基準画像データのブロックをその最小値分オフセットし、そのダイナミックレンジで正規化する第２のブロック補正手段と、
   前記第１のブロック補正手段により補正された前記第１のブロックに対して幾何変換処理を行う幾何変換手段と
   をさらに備え、
   前記マッチング手段は、前記幾何変換手段により幾何変換された前記第１のブロックの波形パターンと、前記第２のブロック補正手段により補正された前記基準画像データ中のブロックの波形パターンとのマッチング処理を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
7. 前記幾何変換手段は、前記第１のブロックを回転させ若しくは反転させるか、または回転と反転の両方を行う
   ことを特徴とする請求項４または請求項６に記載の符号化装置。
8. 前記符号化手段は、
   前記第１のブロックと前記第２のブロックとの差分を演算する差分演算手段と、
   前記差分演算手段により演算された前記差分データを符号化する差分符号化手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
9. 前記符号化手段は、
   前記第１のブロックと前記第２のブロックを合成する合成手段と、
   前記合成手段により合成されたブロックを符号化する合成ブロック符号化手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
10. 前記入力画像データにノイズを付加するノイズ付加手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
11. 前記第２のブロックの前記基準画像データ上の位置データと、前記符号化手段による符号化の結果得られた符号化データを出力する出力手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
12. 入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、
    基準画像記憶手段に記憶されている前記入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、
    前記入力画像データ中の第１のブロックと対応する、前記基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップと
    を含むことを特徴とする符号化方法。
13. 入力画像データを復号する処理を、コンピュータに実行させるプログラムが記録されている記録媒体において、
    入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、
    基準画像記憶手段に記憶されている前記入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、
    前記入力画像データ中の第１のブロックと対応する、前記基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップと
    を含むことを特徴とするプログラムが記録されている記録媒体。
14. 入力画像データを復号する処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、
    基準画像記憶手段に記憶されている前記入力画像データと異なる画像データである基準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、
    前記入力画像データ中の第１のブロックと対応する、前記基準画像データ中のブロックを第２のブロックとして検出する検出ステップと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステップと
    を含むことを特徴とするプログラム。
15. ブロック化された対象画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記憶手段と、
    前記対象画像データ中のブロック毎の、前記ブロックに対応する前記基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに前記対象画像データのブロックと、対応する前記基準画像データ中のブロックを用いて前記対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力手段と、
    前記符号化データを復号する復号手段と、
    前記復号手段により復号されたデータと前記位置データを用いて、出力画像を生成する生成手段と
    を備えることを特徴とする復号装置。
16. ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、前記ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている前記対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに前記対象画像データのブロックと、対応する前記基準画像データ中のブロックを用いて前記対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、
    前記符号化データを復号する復号ステップと、
    前記復号ステップの処理で復号されたデータと前記位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップと
    を含むことを特徴とする復号方法。
17. 符号化データを復号する処理を、コンピュータに実行させるプログラムが記録されている記録媒体において、
    ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、前記ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている前記対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに前記対象画像データのブロックと、対応する前記基準画像データ中のブロックを用いて前記対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、
    前記符号化データを復号する復号ステップと、
    前記復号ステップの処理で復号されたデータと前記位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップと
    を含むことを特徴とするプログラムが記録されている記録媒体。
18. 符号化データを復号する処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    ブロック化された対象画像データ中のブロック毎の、前記ブロックに対応する、基準画像記憶手段に記憶されている前記対象画像データと異なる画像データである基準画像データ中のブロックの位置データ、並びに前記対象画像データのブロックと、対応する前記基準画像データ中のブロックを用いて前記対象画像データが符号化された符号化データを入力する入力ステップと、
    前記符号化データを復号する復号ステップと、
    前記復号ステップの処理で復号されたデータと前記位置データを用いて、出力画像を生成する生成ステップと
    を含むことを特徴とするプログラム。
19. 入力画像データを符号化する符号化部および符号化された前記入力画像データを復号する復号部を備え、前記入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと前記入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムにおいて、
    前記符号化部は、
    前記入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記憶する基準画像記
    憶手段と、
    前記入力画像データをブロック化する第１のブロック化手段と、
    前記基準画像データをブロック化する第２のブロック化手段と、
    前記入力画像データ中の第１のブロックと対応する、前記基準画像データ中のブロッ
    クを第２のブロックとして検出する検出手段と、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化手段
    と
    を備えることを特徴とする画像処理システム。
20. 前記符号化部は、前記入力画像データにノイズを付加するノイズ付加手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の画像処理システム。
21. 入力画像データを符号化する符号化部および符号化された前記入力画像データを復号する復号部を備え、前記入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと前記入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムの画像処理方法において、
    前記符号化部における符号化方法は、
    前記入力画像データをブロック化する第１のブロック化ステップと、
    基準画像記憶手段に記憶されている前記入力画像データと異なる画像データである基
    準画像データをブロック化する第２のブロック化ステップと、
    前記入力画像データ中の第１のブロックと対応する、前記基準画像データ中のブロッ
    クを第２のブロックとして検出する検出ステップと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックを用いて、不可逆符号化を行う符号化ステ
    ップと
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
22. 入力画像データを符号化する符号化部および符号化された前記入力画像データを復号する復号部を備え、前記入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと前記入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムにおいて、
    前記復号部は、
    ブロック化された前記入力画像データと異なる画像データである基準画像データを記
    憶する基準画像記憶手段と、
    前記入力画像データ中のブロック毎の、前記ブロックに対応する前記基準画像データ
    中のブロックの位置データ、並びに前記入力画像データのブロックと、対応する前記基
    準画像データ中のブロックを用いて前記入力画像データが符号化された符号化データを
    入力する入力手段と、
    前記符号化データを復号する復号手段と、
    前記復号手段により復号されたデータと前記位置データを用いて、出力画像を生成す
    る生成手段と
    を備えることを特徴とする画像処理システム。
23. 前記復号化部は、前記復号手段の出力にノイズを付加するノイズ付加手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の画像処理システム。
24. 入力画像データを符号化する符号化部および符号化された前記入力画像データを復号する復号部を備え、前記入力画像データに対して符号化および復号を繰り返すと前記入力画像データに対応する画像の画質が劣化する画像処理システムの画像処理方法において、
    前記復号部における復号方法は、
    ブロック化された前記入力画像データ中のブロック毎の、前記ブロックに対応する、
    基準画像記憶手段に記憶されている前記入力画像データと異なる画像データである基準
    画像データ中のブロックの位置データ、並びに前記入力画像データのブロックと、対応
    する前記基準画像データ中のブロックを用いて前記入力画像データが符号化された符号
    化データを入力する入力ステップと、
    前記符号化データを復号する復号ステップと、
    前記復号ステップの処理で復号されたデータと前記位置データを用いて、出力画像を
    生成する生成ステップと
    を含むことを特徴とする画像処理システム。

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