JP2933563B2 - 画像符号化装置、画像復号化装置および画像符号化・復号化装置 - Google Patents

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、画
像復号化装置、および画像符号化・復号化装置に関し、
特にＴＶ信号を画像符号化により圧縮してＶＴＲ等記録
媒体に記録する画像符号化装置、記録媒体に記録された
圧縮データを再生する画像復号化装置、及び記録と再生
とを行う画像符号化・復号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＶ信号などの映像信号を元に、コンピ
ュータ等で扱えるデジタルデータを得る場合、一般にま
ず映像信号をデジタル化した画像データを得、これを圧
縮符号化したデータを記録したり伝送したりすることが
行われる。デジタル化した画像データは、輝度や色差を
表す画素値を有する画素データの並びとして得られ、こ
れを演算処理により符号化して符号化画像データを得
る。

【０００３】映像信号に基づく画像データに対しての圧
縮符号化については、再生画質が高画質な圧縮化方法と
して、予測符号化がある。予測符号化とは符号化の対象
である入力画素に対する予測値を生成し、入力画素と予
測値の差分値を非線形量子化して得られたデータを伝送
する方式である。予測値については、映像信号からの画
像を扱う場合、近接する部分については、輝度や色差を
表す画素値が同一又は近い可能性が高いということに基
づき、近傍の画素より、ある点の画素値を予測して得ら
れるものである。かかる予測符号化は、装置について回
路規模が小さく、又、圧縮率が低い、すなわち圧縮後の
データレートが高い場合には高画質が得られることから
広く用いられてきた。

【０００４】図２９は、線形、及び非線形処理を説明す
るための概念図である。入力データは、あるダイナミッ
クレンジを有する。すなわちダイナミックレンジである
ｄビットの範囲内で表記され、又線形処理されることが
可能である。この入力データについて、ｎビットの出力
データを量子化によって得ようとするとき、適当な個数
の量子化代表値を選択し、その代表値に対して、量子化
値を割り当て、入力データごとにそのデータ値が近似す
る量子化代表値に割り当てられた量子化値を与える、と
いう処理を行うものとする。量子化代表値の個数につい
ては、２ⁿ 以下とすれば、出力データはｎビットで扱う
ことが可能である。

【０００５】ここで、量子化代表値の設定について、図
に示すように、設定を均等に行うのが線形量子化であ
る。これに対して予測符号化の場合のように、期待され
る値が予め得られている場合、その期待される値の近傍
には密に、期待される値から離れるほど疎に、量子化代
表値を設定する非線形量子化を行うことが望ましい。図
２９には、３ビットから２ビットへの丸め処理の場合を
示す。２³ である８個に対して、２² である４個の量子
化代表値を設定すれば、出力データを２ビット表記する
ことができる。

【０００６】線形処理では、単純に１個とばしで選ん
で、量子化代表値を設定し、量子化値を割り当てる。そ
して、０から７までの値を持った入力データに対し、そ
の値が０又は１であれば量子化代表値０とし、２又は３
であれば量子化代表値２とし…のようにして、近接する
量子化代表値と置換え、その代表値に割り当てられた量
子化値を与える。

【０００７】これに対し、非線形処理では、例えば３が
入力データにつき期待される値であったとすると、この
値の近傍には密に、またこの値から離れるほど疎に、量
子化代表値を設定する。量子化幅が広くなるほど、すな
わち量子化代表値の間が離れるほど、その量子化代表値
で置き換えられるデータ数が多く、異なる値のデータが
同じ扱いとなる可能性が高いことを意味する。従って、
期待される値の近傍ほど、量子化値の大小関係は、入力
データの大小関係を良く反映するものとなることが分か
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】予測符号化に用いられ
る非線形量子化は、様々な方式によって行われるもので
あるが、一般に、線形量子化のように単純な演算で行う
ことが困難であり、ＲＯＭテーブル等の表を参照するこ
とで行われ、このことが回路規模の大型化と処理負担の
増大につながり、コスト上昇や処理速度の低下を招く。

【０００９】一方、予測符号化は、伝送されるデータは
予測値との差分値であるため、伝送路誤り等が原因とな
って、予測値に誤りが生じた場合、再生時にその誤りが
伝搬してしまうという問題点があった。このため、かか
る誤り伝搬を一定範囲に止めることを目的として、定期
的にＰＣＭ値を挿入する方法が用いられるが、このよう
な挿入により、圧縮率の低下や画質のむらが起こること
から、十分な対策とはいえなかった。

【００１０】これに対して、圧縮率を低下させずに誤り
伝搬を防ぐ方法として、特願昭60-160599 （特開昭62-2
1390）に示された方法がある。この方法によれば、複数
の非線形量子化器を準備し、このうちより、予測値近傍
の量子化幅が小さいものを選択して量子化する。この方
法では、差分を量子化するのではなく、基本的に入力画
素値の直接量子化であるため、予測値の誤りがほとんど
伝搬しない。しかし、複数の量子化器を備え、それらを
切り替えて用いるため、回路規模が大きなものとなって
しまい、コスト上昇につながる点が問題である。

【００１１】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ＲＯＭテーブルを用いず小さな回路規模で、
高速に非線形量子化処理を行い得る画像符号化装置を提
供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、予測符号化における誤り
伝搬を、圧縮率を低下させず、かつ小さな回路規模で高
速に処理を行って実現することのできる画像符号化装置
を提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明は、ＲＯＭテーブルを用いず
小さな回路規模で、高速に復号化処理を行い得る画像復
号化装置を提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明は量子化・逆量子化に用いる
上記小規模な回路を共有することによって、装置資源を
活用し、符号化と復号化との双方に用いることによっ
て、符号化・復号化の際の諸設定の決定等に有用な画像
符号化・復号化装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１にかかる画像符号化装置は、ダイナミック
レンジがｄビットである入力画素値から、符号化により
ｎビットの量子化値を得て、これを伝送する画像符号化
装置において、入力画素の周辺の画素から、入力画素値
に対する予測値を生成する予測値生成手段と、ｄビット
精度において、量子化幅が２^d-n であり、２ⁿ からあら
かじめ設定された追加上限数を減じて得られる個数の、
線形量子化代表点を有する、線形量子化器を生成する線
形量子化器生成手段と、上記線形量子化器に対して、上
記予測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の量
子化代表点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上
記線形量子化器より小さくした非線形量子化器を生成す
る非線形量子化器生成手段と、上記非線形量子化器で入
力画素値を量子化して、量子化値を得る量子化手段とを
備えたものである。

【００１６】また、請求項２にかかる画像符号化装置
は、請求項１の装置において、上記予測値生成手段が生
成する予測値から、シフト値を生成するシフト値生成手
段をさらに備え、上記非線形量子化器生成手段は、上記
線形量子化器生成手段が生成する線形量子化器に対し
て、上記予測値から上記シフト値を減じて得られるシフ
ト予測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の量
子化代表点を追加して非線形量子化器を生成するもので
あり、上記量子化手段は、上記非線形量子化器で、入力
画素値から上記シフト値を減じて得られるシフト入力値
を量子化して、量子化値を得るものである。

【００１７】また、請求項３にかかる画像符号化装置
は、請求項１の装置において、上記非線形量子化器生成
手段は、上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺
付近に、上記追加上限数から、あらかじめ設定された第
２追加上限数を減じて得られる個数以下の量子化代表点
を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子
化器より小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段で
上記線形量子化代表点を設定されなかった、量子化幅が
２^d-n である、追加上限数の個数分の範囲に、第２追加
上限数以下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化器
より大きな量子化幅で追加して非線形量子化器を生成す
るものである。

【００１８】また、請求項４にかかる画像符号化装置
は、ダイナミックレンジがｄビットである入力画素値か
ら、符号化によりｎビットの量子化値を得て、これを伝
送する画像符号化装置において、入力画素の周辺の画素
から、入力画素値に対する予測値を生成する予測値生成
手段と、ｄビット精度において、入力画素値を２^d-n で
除算して線形量子化値を生成する線形量子化値生成手段
と、上記入力画素値と上記予測値の差分値によって、上
記線形量子化値を補正して非線形量子化値を生成する非
線形量子化値生成手段とを備えたものである。

【００１９】また、請求項５にかかる画像符号化装置
は、請求項４の装置において、上記予測値生成手段が生
成する予測値から、シフト値を生成するシフト値生成手
段をさらに備え、上記線形量子化値生成手段は、ｄビッ
ト精度において、入力画素値から上記シフト値を減じて
得られるシフト入力値を、２^d-n で除算して線形量子化
値を生成するものである。

【００２０】また、請求項６にかかる画像符号化装置
は、請求項４の装置において、上記入力画素値の大きさ
を調べ、所定の範囲内である場合には、該入力画素値を
上記線形量子化値生成手段に出力し、所定の範囲外であ
る場合には、該入力画素値を出力せず、かつ、所定の制
限量子化値を、上記非線形量子化値生成手段に対して出
力する入力値制限手段をさらに備え、上記非線形量子化
値生成手段は、上記入力値制限手段より、上記制限量子
化値を入力された場合には、上記制限量子化値をもって
非線形量子化値とするものである。

【００２１】また、請求項７にかかる画像符号化装置
は、請求項４ないし６のいずれの装置において、上記線
形量子化器生成手段、または上記線形量子化値生成手段
が、上記予測値を２^d-n で除算した余りによってオフセ
ット値を決定し、上記線形量子化器の有する線形量子化
代表点の位置に、または上記入力画素値に対して、上記
オフセット値を加算するオフセット値加算手段を有する
ものである。

【００２２】また、請求項８にかかる画像符号化装置
は、請求項１または４の装置において、上記入力画素値
の大きさを制限して制限入力値を出力する、入力値制限
手段をさらに備えたものである。

【００２３】また、請求項９にかかる画像符号化装置
は、請求項２または５の装置において、上記シフト入力
値の大きさを制限して制限シフト入力値を出力する、シ
フト入力値制限手段をさらに備えたものである。

【００２４】また、請求項１０にかかる画像符号化装置
は、請求項１または４の装置において、上記量子化手
段、または上記非線形量子化値生成手段は、上記生成さ
れる量子化値の大きさを制限する量子化値制限手段を有
するものである。

【００２５】また、請求項１１にかかる画像符号化装置
は、請求項１ないし６のいずれかの装置において、上記
量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段は、入
力画素値が最小である場合に対応する量子化値が最小値
となり、入力画素値が大きくなるにしたがって対応する
量子化値も大きな値となるように、上記量子化値を生成
するものである。

【００２６】また、請求項１２にかかる画像符号化装置
は、請求項１または４の装置において、上記量子化手
段、または上記非線形量子化値生成手段は、特定のｎビ
ットのパターンを、エラーコードとして定義し、出力す
る量子化値には用いないものである。

【００２７】

【００２８】また、請求項１３にかかる画像復号化装置
は、ｎビットの量子化値を復号化して、ダイナミックレ
ンジがｄビットである再生値を得る画像復号化装置にお
いて、入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に
対する予測値を生成する予測値生成手段と、ｄビット精
度において、量子化幅が２^d-n であり、２ⁿ からあらか
じめ設定された追加上限数を減じて得られる個数の、線
形量子化代表点を有する線形量子化器を生成する線形量
子化器生成手段と、上記線形量子化器に対して、上記予
測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の量子化
代表点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線
形量子化器より小さくした非線形量子化器を生成する非
線形量子化器生成手段と、上記非線形量子化器で、入力
量子化値を逆量子化して再生値を得る逆量子化手段とを
備えたものである。

【００２９】また、請求項１４にかかる画像復号化装置
は、請求項１３の装置において、上記予測値からシフト
値を生成するシフト値生成手段をさらに備え、上記非線
形量子化器生成手段は、上記線形量子化器に対して、上
記予測値から上記シフト値を引いたシフト予測値の周辺
付近に、上記個数以下の量子化代表点を追加して、非線
形量子化器を生成するものであり、上記逆量子化手段で
得られれた上記再生値に、上記シフト値を加えた画素値
を出力するものである。

【００３０】また、請求項１５にかかる画像復号化装置
は、請求項１３の装置において、上記非線形量子化器生
成手段は、上記線形量子化器に対して、上記予測値の周
辺付近に、上記追加上限数から、あらかじめ設定された
第２追加上限数を減じて得られる個数以下の量子化代表
点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量
子化器より小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段
で上記線形量子化代表点を設定されなかった、量子化幅
が２^d-n である、追加上限数の個数分の範囲に、第２追
加上限数以下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化
器より大きな量子化幅で追加して非線形量子化器を生成
するものである。

【００３１】また、請求項１６にかかる画像復号化装置
は、ｎビットの量子化値を復号化して、ダイナミックレ
ンジがｄビットである再生値を得る画像復号化装置にお
いて、入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に
対する予測値を生成する予測値生成手段と、ｄビット精
度において、上記予測値を２^d-n で除算して、予測値線
形量子化値を生成する予測値線形量子化値生成手段と、
ｄビット精度において、上記入力量子化値を２^d-n 倍し
て、線形量子化再生値を生成する線形量子化再生値生成
手段と、上記入力量子化値と上記予測値線形量子化値と
の差分値によって、上記予測値または上記線形量子化再
生値を補正して、再生値を生成する逆量子化手段とを備
えたものである。

【００３２】また、請求項１７にかかる画像復号化装置
は、請求項１６の装置において、上記予測値からシフト
値を生成するシフト値生成手段をさらに備え、上記予測
値線形量子化値生成手段は、上記予測値から上記シフト
値を減じて得られるシフト予測値を２^d-n で除算して、
予測値線形量子化値を生成するものであり、上記逆量子
化手段で生成された再生値に、上記シフト値を加えた画
素値を出力するものである。

【００３３】また、請求項１８にかかる画像復号化装置
は、請求項１６の装置において、上記線形量子化再生値
生成手段は、上記入力量子化値が所定の値の場合には、
所定の線形量子化再生値を生成するものである。

【００３４】また、請求項１９にかかる画像符号化装置
は、請求項１６ないし１８のいずれかの装置において、
上記線形量子化器生成手段、または上記線形量子化再生
値生成手段が、上記予測値を２^d-n で除算した余りによ
ってオフセット値を決定し、上記線形量子化器の有する
線形量子化代表点の位置に、または上記線形量子化再生
値に対して、上記オフセット値を加算するオフセット値
加算手段を有するものである。

【００３５】また、請求項２０にかかる画像復号化装置
は、請求項１３または１６の装置において、特定のｎビ
ットのパターンを、通常の符号化では利用しないエラー
コードとして定義するものであり、上記入力量子化値の
有するパターンが上記定義したエラーコードのパターン
と一致する場合は、上記予測値を上記再生値とするもの
である。

【００３６】また、請求項２１にかかる画像復号化装置
は、請求項２０の画像復号化装置において、上記伝送さ
れる入力量子化値に誤りが存在する可能性がある場合
に、上記入力量子化値を上記定義したエラーコードと置
換するものである。

【００３７】また、請求項２２にかかる画像符号化・復
号化装置は、ダイナミックレンジがｄビットである入力
画素値から、符号化によりｎビットの量子化値を得てこ
れを伝送し、また、ｎビットの量子化値を復号化して、
ダイナミックレンジがｄビットである再生値を得る画像
符号化・復号化装置において、入力画素、又は入力量子
化値の周辺の画素から、入力画素値、又は入力量子化値
に対する予測値を生成する予測値生成手段と、ｄビット
精度において、入力された線形処理対象値に対して、２
^d-n による乗算又は除算を行い、線形処理値を生成する
線形処理値生成手段と、定められた非線形処理対象値と
上記線形処理値との差分値によって、上記線形処理値を
補正して非線形処理値を生成する非線形処理値生成手段
とを備えたものである。

【００３８】また、請求項２３にかかる画像符号化・復
号化装置は、請求項２２の装置において、上記予測値か
らシフト値を生成するシフト値生成手段をさらに備え、
上記線形処理値生成手段は、ｄビット精度において、入
力された線形処理対象値と上記シフト値とから得られる
シフト線形処理対象値に対して、２ ^d-n による乗算又は
除算を行い、線形処理値を生成するものである。

【００３９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．本発明の実施の形態１による画像符号化
装置、及び画像復号化装置は、線形量子化代表値を有す
る線形量子化器に対して、量子化代表点を追加して非線
形量子化器を実現し、これにより量子化、又は逆量子化
を行うものである。

【００４０】図１は本発明の本発明の実施の形態１によ
る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、１０１は画素値入力部であり、ｄビットのダイ
ナミックレンジを有する画素値を入力する。１０２は線
形量子化器生成部であり、線形量子化代表点を有する線
形量子化器を生成する。１０３は非線形量子化器生成部
であり、予測値の周辺付近に、量子化代表点を追加し
て、予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小さ
くした非線形量子化器を生成する。１０４は量子化部で
あり、上記非線形量子化器で入力画素値を量子化して、
ｎビットの量子化値を得る。１０５は出力部であり、上
記量子化部で得られた量子化値を出力する。１０６は予
測値生成部であり、入力画素の周辺の画素から、入力画
素値に対する予測値を生成する。

【００４１】このように構成される、本実施の形態１の
画像符号化装置の動作を説明する。ここでは説明を簡単
にするために、入力画素値が８ビット（ｄ）で表されて
おり、符号化後の量子化値が６ビット（ｎ）であるとす
る。ここでｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝２である。また、量子
化代表点数の追加のために、予め設定される数であるｍ
＝５とする。

【００４２】画素値入力部１０１から入力される画素値
に対して、予測値生成部１０６は、入力画素の周辺の画
素を用いて、周辺画素の量子化値から得られる線形和と
して、８ビットの予測値を生成する。生成された予測値
を元に、線形量子化器生成部１０２および非線形量子化
器生成部１０３で、入力画素値に対する量子化代表値が
設定される。

【００４３】図２は量子化代表値の設定例である。図２
の例では予測値が１３の場合を想定している。まず、線
形量子化器生成部１０２では、予測値１３を量子化代表
値として含む線形量子化代表値を設定する。線形量子化
器生成部による、線形量子化代表値は、量子化幅が２^k
で、（２ⁿ −ｍ）個だけ設定されるものとする。数ｍ
は、次の処理において追加される量子化代表点の個数に
応じて、予め設定される。図２の例では、予測値１３を
中心として、量子化幅４（２² ）の量子化代表値を設定
する。図２(a) で示すように、図示された範囲内では、
１３前後につき、１，５，９、及び１７，２１，２５，
２９が設定される。全体について設定される量子化代表
値の数は、上記の設定より５９個（２⁶ −５）である。

【００４４】次に非線形量子化器生成部１０３では、上
記予測値の周辺付近に、ｍ個以下の量子化代表点を追加
して、予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小
さくする。この例では、予測値１３の前後２レベルの範
囲に合計４個（４＜ｍ＝５）の量子化代表値を追加す
る。図２(b) で示すように、１１，１２、及び１４，１
５が追加される。これによって予測値の周辺だけは、量
子化幅が１と小さくなり、それ以外の部分は上記の通り
４の量子化幅となる。また、追加後の量子化代表値の総
数は６３個（＜２⁶ ）となり、符号化結果の量子化値は
６ビットで表示できる。

【００４５】そこで最も小さい値の量子化代表値に対す
る量子化値を−３１とし、小さい量子化代表値から順に
小さい値の量子化値を割り当てる。図２(c) で示すよう
に、この範囲内では、量子化代表値１に対して量子化値
−２…量子化代表値２９に対して量子化値９のように行
われる。全体では、量子化代表値が小さい順に、−３１
から３１までの量子化値が割り当てられる。

【００４６】量子化部１０４は、入力画素値に最も近い
量子化代表値を選択して、得られた量子化値を、出力部
１０５に出力する。図２(d) で示すように、例えば画素
値が２であれば、量子化値−２、画素値が１４であれ
ば、量子化値１４というように扱われる。

【００４７】以上のように本実施の形態１の画像符号化
装置では、基本的に線形量子化処理によって量子化代表
値を設置し、予測値付近のみに量子化代表値を追加する
ため、量子化の処理について、線形処理に用いるような
演算処理で行えるので、非線形量子化であるにもかかわ
らずＲＯＭテーブル等を必要としない。また、入力画素
値と予測値との差分を処理するのではなく、入力画素値
を直接量子化するため、量子化値代表値（画素値）と量
子化値の大小関係が一致する。このため各量子化値自体
が絶対的なレベル情報を含んでいるため、予測値が誤っ
た場合にも誤り伝搬がほとんど発生しない。図２の例で
は、予測値周辺に追加された４個の量子化代表値の部分
（非線形部分）のみに影響が発生するだけである。

【００４８】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態１による画像復号化
装置について説明する。図３は、本実施の形態１による
画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、３０１は量子化値入力部であり、符号化結果であ
る量子化値を入力する。３０２は逆量子化部であり、非
線形量子化器生成部１０３が生成する非線形量子化器
で、入力量子化値を逆量子化する。３０３は出力部であ
り、復号化の結果を出力する。他の符号は画像復号化装
置のものと同じである。

【００４９】このように構成される、画像復号化装置の
動作を以下に説明する。量子化値入力部３０１より入力
される、符号化結果の量子化値に対して、予測値生成部
１０６は、入力量子化値の周辺の画素から、線形和とし
て入力量子化値に対する予測値を生成する。画像符号化
装置の場合と同様に、予測値生成部１０６で生成される
予測値に基づいて、線形量子化器生成部１０２、および
非線形量子化器生成部１０３で、予測値周辺の量子化幅
のみが小さい非線形量子化器が生成される。このように
してできた量子化器を用いて逆量子化部３０２では量子
化値入力部３０１から入力される量子化値を逆量子化し
て出力部３０３に出力する。

【００５０】本実施の形態１による、画像復号化装置
は、上記の符号化装置と同様にＲＯＭテーブル等を用い
ずに非線形量子化の逆量子化を実現できるため、非常に
小さい回路で復号化回路を実現できる。

【００５１】このように、本実施の形態１による画像符
号化装置、および画像復号化装置では、予測値生成部１
０６によって、入力されるデータに対し、周辺のデータ
に基づく予測値を生成し、線形量子化器生成部１０２
と、非線形量子化器生成部１０３とを備え、まず線形処
理によって量子化代表点を設定した後に、予測値の周辺
について量子化代表値を追加することにより、予測値周
辺についてのみ、量子化幅が小さい非線形量子化器生成
部を得て、これにより量子化、又は逆量子化を行うもの
であり、基本的に線形量子化に用いる演算処理によるた
め、ＲＯＭテーブル等を不要とし、単純な加減算器と比
較器で実現できるため、回路規模を小型化することによ
りコストダウンや省電力化を図ることが可能となり、処
理の高速化も図れる。また、量子化、及び逆量子化処理
にあたっては、差分に対する処理でなく、入力値に対す
る処理であるため、予測値に誤りが生じた場合にも、圧
縮率を低下させずに誤り伝搬を最小限にとどめること
を、上記のような小さな回路において実現することがで
きる。

【００５２】実施の形態２．本発明の実施の形態２によ
る画像符号化装置、及び画像復号化装置は、実施の形態
１と同様に、線形量子化器に量子化代表点を追加して非
線形量子化器を実現し、これにより量子化値を得るもの
であり、シフト機能により、ダイナミックレンジの低減
を防止する。

【００５３】図４は、本実施の形態２による画像復号化
装置の構成を示すブロック図である。図において、１０
７はシフト値生成部であり、所定の方式によりシフト値
を生成する。他は図１と同じであり、実施の形態１にお
ける説明と同じなので、ここでは説明を省略する。

【００５４】このように構成される、本実施の形態２の
画像符号化装置の動作を説明する。実施の形態１と同様
に、入力画素値が８ビット（ｄ）で表されており、符号
化後の量子化値が６ビット（ｎ）であるとする。やはり
ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝２である。また、量子化代表点数
の追加のために、予め設定される数であるｍ＝５とす
る。画素値入力部１０１から入力される画素値に対し
て、予測値生成部１０６は、入力画素の周辺の画素を用
いて、周辺画素の量子化値から得られる線形和として、
８ビットの予測値を生成する。生成された予測値を元
に、シフト値生成部１０７は、所定の方式によって得ら
れるシフト値を生成する。上記予測値から上記シフト値
を減じて得られるシフト予測値を元に、線形量子化器生
成部１０２および非線形量子化器生成部１０３で、入力
画素値から上記シフト値を減じて得られるシフト入力値
に対する量子化代表値が設定される。

【００５５】図５は、本実施の形態２の装置による量子
化代表点の設定を説明するための図であり、予測値の代
替にシフト予測値が用いられる点以外は、実施の形態１
と同様であり、説明を省略する。量子化部１０４は、シ
フト入力値に対して最も近い量子化代表値を選択して、
割り当てられた量子化値を出力部１０５に出力する。

【００５６】本実施の形態２の画像符号化装置も、実施
の形態１の装置と同様、基本的に線形量子化を用いてシ
フト予測値付近のみに量子化代表値を追加するため、非
線形量子化であるにも関わらずＲＯＭテーブル等を必要
としない。また入力画素値をシフトした値を直接量子化
するため、予測符号化における誤り伝搬をよく防止でき
る。

【００５７】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態２による画像復号化
装置について説明する。図６は、本実施の形態２による
画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、シフト値生成部１０７は画像符号化装置のものと
同じであり、他は図３と同じであるので、説明は省略す
る。

【００５８】本実施の形態２の画像復号化装置の動作は
以下の通りである。量子化値入力部３０１より入力され
る、符号化結果の量子化値に対して、予測値生成部１０
６は、入力量子化値の周辺の画素から、線形和として入
力量子化値に対する予測値を生成する。生成された予測
値を元にシフト値生成部１０７は、所定の方式によって
得られるシフト値を生成する。

【００５９】線形量子化器生成部１０２および非線形量
子化器生成部１０３により、画像符号化装置の場合と同
様に、シフト予測値に基づいて、予測値周辺の量子化幅
のみが小さい非線形量子化器が生成される。そして得ら
れた非線形量子化器を用いて逆量子化部３０２は、量子
化値入力部３０１から入力される量子化値を逆量子化
し、シフト値を加えた復号結果を出力部３０３に出力す
る。

【００６０】本実施の形態２の画像復号化装置について
も、実施の形態１と同様、ＲＯＭテーブル等を用いずに
非線形量子化の逆量子化を実現できるため、非常に小さ
い回路で復号化回路を実現できる。

【００６１】このように、本発明の実施の形態２による
画像符号化装置、および画像復号化装置では、実施の形
態１と同様に線形量子化器生成部１０２および非線形量
子化器生成部１０３により、演算処理による非線形量子
化を行うことができるため、回路規模を小型化すること
によりコストダウンや省電力化を図ることが可能とな
り、予測符号化における誤り伝搬もよく防止できる。

【００６２】加えて、本実施の形態２による装置では、
シフト値生成部１０７を備え、予測値生成部１０６が生
成する予測値に基づき、所定の方式によるシフト値を生
成し、非線形量子化器の生成にあたっては、予測値に代
えて、予測値からシフト値を減算して得られるシフト予
測値を用いることにより、ダイナミックレンジの制限を
回避できるという効果が得られる。

【００６３】すなわち、実施の形態１の装置では、小規
模な回路による非線形量子化が実現でき、予測符号化に
よる誤り伝搬の防止も可能となるものではあるが、この
場合、線形量子化代表点の設定にあたっては、元々設定
できる数（２^k ）から、次に追加すべき量子化代表点の
個数だけ少ない個数の量子化代表点しか設定できない。
そして、設定は予測点を中心にして行われる。このた
め、入力画素値の有するダイナミックレンジ中、最大の
量子化代表値より大きな値の領域、及び最小の量子化代
表値より小さな値の領域は、実質的に対象外となってし
まうため、ダイナミックレンジが制限されてしまう。こ
れに対して、本実施の形態２による装置では、シフト値
による予測値シフトにより、上記制限されたダイナミッ
クレンジをシフトの方向に拡大することによって回復で
きるものであり、専ら線形量子化を行う場合と比較して
も、実質的に同等のダイナミックレンジを実現すること
が可能となる。

【００６４】実施の形態３．本発明の実施の形態３によ
る画像符号化装置は、線形量子化値生成部と非線形量子
化値生成部とにより、非線形量子化値を得るものであ
る。図７は、本実施の形態３による画像復号化装置の構
成を示すブロック図である。図において、４０１は線形
量子化値生成部であり、入力画素値に対する除算処理に
よって線形量子化値を生成する。線形量子化値生成部４
０１は、予測値に対する除算処理の余りによってオフセ
ット値を決定し、入力画素値に対して、このオフセット
値を加算するオフセット値加算手段を内包している。４
０２は非線形量子化値生成部であり、入力画素値と予測
値との差分値によって、上記線形量子化値を補正して非
線形量子化値を生成する。他は図１と同じであり、実施
の形態１における説明と同じなので、ここでは説明を省
略する。

【００６５】このように構成される、本実施の形態３の
画像符号化装置の動作を説明する。画素値入力部１０１
から入力される画素値に対して、予測値生成部１０６
は、入力画素の周辺の画素を用いて、周辺画素の量子化
値から得られる線形和として、８ビットの予測値を生成
する。一方、画素値入力部１０１から入力される入力画
素値は、線形量子化値生成部４０１にも入力され、オフ
セット値加算手段により、予測値の下位ｋビットによっ
て決定されるオフセット値を加算された後、２^k で除算
されて線形量子化値に変換される。ここでｋは、入力画
素値のダイナミックレンジのビット数と、出力される量
子化値のビット数との差として得られる。線形量子化値
は、非線形量子化値生成部４０２に入力され、入力画素
値と予測値の差分値に基づいて補正され、非線形量子化
値に変換されて、出力部１０５から出力される。

【００６６】ここで画像符号化の際のアルゴリズムを説
明する。実施の形態１と同様に、入力画素値が８ビット
（ｄ）で表されており、符号化後の量子化値が６ビット
（ｎ）であるとする。すなわち、ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝
２である。また、量子化代表値の設定については、図８
のように、量子化幅が４として設定される線形量子化代
表値に対して、予測値（図８の例では１３）に隣接する
量子化幅１の４個の量子化代表値と、量子化幅２の２個
の量子化代表値との、合計６個の量子化代表値を配置す
るものとしている。

【００６７】図９は本実施の形態３による画像符号化の
アルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に図
９のフローに従って、本実施の形態３の画像符号化装置
による、量子化値演算の際の動作を説明する。ここで
は、Ｐ（ｔ）は時刻ｔに生成された予測値を表し、Ｉ
（ｔ）は時刻ｔに生成された入力画素値、Ｑ（ｔ）は時
刻ｔに生成された量子化値、ＲＯはオフセット値、ＩＱ
は線形量子化値を示す。さらに、説明の簡略化のため、
予測値について、ここでは直前の時刻の再生値を使うも
のとする。なお、再生値は本アルゴリズムを実行するこ
とにより、予測値より得られるものである。

【００６８】図９のフローのステップ１で、線形量子化
値生成部４０１が有するオフセット値加算手段は、直前
の時刻の再生値から得た予測値Ｐ（−１）の下位２ビッ
トにより、オフセット値を設定する。ステップ２ではオ
フセット値加算手段による、入力画素値へのオフセット
値の加算の後、この結果に対して線形量子化値生成部４
０１による、２² による除算が行われ、線形量子化値が
求められる。

【００６９】ステップ３以降、非線形量子化値生成部４
０２による補正が行われる。まず、ステップ３では、予
測値と入力画素値との差分値が求められ、その正負をス
テップ４で判定し、ステップ５又はステップ６で補正値
が求められる。これらに基づきステップ７で量子化値の
補正値を、ステップ８では再生値を演算した上で、ステ
ップ９及びステップ１０において、先に求めた差分値に
より、いずれの値が採用されるかが判定され、ステップ
１０，１２，１３のいずれかが実行されることによっ
て、量子化値が得られる。以上により、入力画素値から
量子化値への変換は行われるが、また、同じくステップ
１０，１２，１３のいずれかにおいて、再生値Ｐ（０）
が得られ、ステップ１４において、フィードバックされ
て予測値として用いられ、次の量子化値を求める演算が
繰り返される。

【００７０】このアルゴリズムからも明らかなように本
発明の画像符号化は、簡単な加減算と比較のみで実行で
き、非線形量子化を用いるにも関わらずＲＯＭテーブル
等複雑な回路を必要としない。またこのアルゴリズムで
は、基本的に入力画素値を線形量子化した値とほとんど
同じ値が量子化値として得られるため、誤り伝搬の影響
がほとんど発生しない。

【００７１】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態３による画像復号化
装置について説明する。図１０は、本実施の形態３によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、６０１は線形再生値生成部であり、入力された
量子化値に対して線形量子化再生値を生成する。線形再
生値生成部６０１は、予測値に対する除算処理の余りに
よってオフセット値を決定し、線形再生値に対して、こ
のオフセット値を加算するオフセット値加算手段を内包
している。６０２は非線形量子化再生値生成部であり、
入力量子化値と予測値線形量子化値の差分値による補正
を行う。６０３は予測値線形量子化値生成部であり、予
測値に対する除算処理によって、予測値線形量子化値を
得る。量子化値入力部３０１、出力部３０３、及び予測
値生成部１０６は、図３と同じであり、説明は実施の形
態１の通りであるので、ここでは省略する。

【００７２】本実施の形態３の画像復号化装置の動作は
以下の通りである。線形再生値生成部６０１の有するオ
フセット値加算手段は、予測値生成部１０６が生成する
予測値の下位ｋビットに対して、所定のオフセット値を
求める。次に、線形再生値生成部６０１では、量子化値
入力部３０１から入力される入力量子化値を乗算処理
し、この結果得られる（２^k ）倍した値に対して、先の
オフセット値を加算し、線形量子化再生値に変換して非
線形量子化再生値生成部６０２に出力する。

【００７３】一方、予測値線形量子化値生成部６０２
は、予測値を（２^k ）で除算し、予測値線形量子化値を
得て、これを非線形量子化再生値生成部６０２に出力す
る。非線形量子化再生値生成部６０２は、入力量子化値
と予測値線形量子化値との差分値によって生成される補
正値を、線形量子化再生値または予測値に加算し、得ら
れた量子化再生値を出力部３０３に出力する。

【００７４】ここで画像復号化のアルゴリズムを以下に
説明する。符号化の際の入力画素値、及び再生値は８ビ
ット（ｄ）で表されるものであり、復号化の結果得られ
る再生値も８ビットである。符号化後の量子化値は６ビ
ット（ｎ）である（ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝２）。また、
量子化代表値の設定については、図８のように、量子化
幅が４の線形量子化代表値に対して、予測値（図８の例
では１３）に隣接する量子化幅１の４個の量子化代表値
と、量子化幅２の２個の量子化代表値の合計６個の量子
化代表値を配置するものとする。

【００７５】図１１は本実施の形態３による画像復号化
のアルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に
図１１のフローに従って、本実施の形態の画像符号化装
置による、非線形量子化値演算の際の動作が従うアルゴ
リズムを説明する。ここでは、Ｐ（ｔ）は時刻ｔに生成
された量子化再生値、および予測値を表し、Ｑ（ｔ）は
時刻ｔに入力された入力量子化値、ＲＯはオフセット
値、ＰＱは予測値線形量子化値、ＩＱは線形再生値を示
す。また、説明の簡略化のため、予測値としては直前の
時刻の量子化再生値を使うものとする。

【００７６】図１１のフローのステップ１で、線形再生
値生成部６０１が有するオフセット値加算手段は、直前
の時刻の量子化再生値から得た予測値Ｐ（−１）の下位
２ビットにより、オフセット値を設定する。ステップ２
では、予測値に対して、予測値線形量子化値生成部６０
３による、２² による除算が行われ、予測値線形量子化
値ＰＱが求められる。

【００７７】ステップ３以降、非線形量子化再生値生成
部６０２による補正が行われる。まず、ステップ３で
は、予測値線形量子化値と入力量子化値との差分値が求
められ、その正負をステップ４で判定し、ステップ５又
はステップ６で補正値が求められる。これらに基づきス
テップ７で補正再生値を演算した上で、ステップ８及び
ステップ１０において、先に求めた差分値により、いず
れの値が採用されるかが判定され、ステップ９，１１，
１２のいずれかが実行されることによって、量子化再生
値が得られる。以上により、入力量子化値から量子化再
生値への復号化処理は行われるが、また、この量子化再
生値が、ステップ１３においてフィードバックされて、
次の量子化再生値を求める演算が繰り返される。

【００７８】上記の画像復号化アルゴリズムも非線形量
子化を用いているのにもかかわらず、逆量子化用のＲＯ
Ｍテーブル等を用いずに、簡単な加減算と比較のみで実
現できている。したがって予測値によって量子化代表値
が適応的に変化するにもかかわらず非常に小さい回路で
実現できる。

【００７９】このように、本実施の形態３による画像符
号化装置では、予測値生成部１０６によって、入力され
るデータに対し、周辺のデータに基づく予測値を生成
し、線形量子化値生成部４０１と、非線形量子化値生成
部４０２とを備え、まず線形処理によって量子化代表点
を設定した後に、予測値の周辺について量子化代表値を
追加することにより、予測値周辺についてのみ、量子化
幅が小さい非線形量子化処理を行うことにより量子化値
を得るものである。従って、基本的に線形量子化に用い
る演算処理によるため、ＲＯＭテーブル等を不要とし、
単純な加減算器と比較器で実現できるため、回路規模を
小型化することによりコストダウンや省電力化を図るこ
とが可能となり、処理の高速化も図れる。

【００８０】また、本実施の形態３による画像復号化装
置では、線形再生値生成部６０１を備え、線形処理によ
って線形量子化再生値を求め、予測値生成部１０６が生
成する予測値を元に、予測値線形量子化値生成部６０３
が予測値線形量子化値を得、これらを元に非線形量子化
再生値生成部６０２が、入力量子化値と予測値線形量子
化値の差分値による補正を行って、量子化再生値を得る
ものとしたことで、小規模回路における逆量子化を実現
し、コストダウンや省電力化を図ることが可能となる。

【００８１】また、量子化、及び逆量子化処理にあたっ
ては、差分に対する処理でなく、入力値に対する処理で
あるため、予測値に誤りが生じた場合にも、圧縮率を低
下させずに誤り伝搬を最小限にとどめることを、上記の
ような小さな回路において実現することができる。

【００８２】実施の形態４．本発明の実施の形態４によ
る画像符号化装置は、実施の形態３と同様、線形量子化
値生成部と非線形量子化値生成部とにより、非線形量子
化値を得るものであり、シフト機能により、ダイナミッ
クレンジの低減を防止する。図１２は、本実施の形態４
による画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
図において、１０７はシフト値生成部であり、所定の方
式によりシフト値を生成する。他は図７と同じであり、
実施の形態３における説明と同じなので、ここでは説明
を省略する。

【００８３】このように構成される、本実施の形態４の
画像符号化装置の動作を説明する。画素値入力部１０１
から入力される画素値に対して、予測値生成部１０６
は、入力画素の周辺の画素を用いて、周辺画素の量子化
値から得られる線形和として、８ビットの予測値を生成
する。生成された予測値を元にシフト値生成部１０７
は、所定の方式によって得られるシフト値を生成する。
一方、画素値入力部１０１から入力される入力画素値か
らシフト値を引いたシフト入力値が、線形量子化値生成
部４０１に入力され、オフセット値加算手段により、予
測値の下位ｋビットによって決定されるオフセット値を
加算された後、２^k で除算されて線形量子化値に変換さ
れる。ここでｋは、入力画素値のダイナミックレンジの
ビット数と、出力される量子化値のビット数との差とし
て得られる。

【００８４】線形量子化値は、非線形量子化値生成部４
０２に入力され、シフト入力値とシフト予測値との差分
値に基づいて補正され、非線形量子化値に変換されて出
力部１０５から出力される。

【００８５】ここで画像符号化のアルゴリズムを説明す
る。実施の形態３と同様に、入力画素値が８ビット
（ｄ）で表されており、符号化後の量子化値が６ビット
（ｎ）であるとする。すなわち、ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝
２である。また、量子化代表値の設定については、実施
の形態３と同様に、量子化幅１の４個の量子化代表値
と、量子化幅２の２個の量子化代表値との、合計６個の
量子化代表値を追加して配置するものとしている。ただ
し、予測値に代えてシフト予測値を用いる。

【００８６】図１３は本実施の形態４による画像符号化
のアルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に
図１３のフローに従って、本実施の形態の画像符号化装
置による、非線形量子化値演算の際の動作が従うアルゴ
リズムを説明する。ここでは、Ｐ（ｔ）は時刻ｔに生成
された予測値を表し、Ｓｆは予測値から求められるシフ
ト値、Ｉ（ｔ）は時刻ｔに生成された入力画素値、Ｑ
（ｔ）は時刻ｔに生成された量子化値、ＲＯはオフセッ
ト値、ＩＱは線形量子化値を示す。さらに、説明の簡略
化のため、予測値について、ここでは直前の時刻の再生
値を使うものとする。再生値はアルゴリズムを実行する
ことにより、予測値より得られる。

【００８７】図１３のフローのステップ１で、シフト値
生成部１０７は、直前の時刻の再生値から得た予測値Ｐ
（−１）の下位５ビットにより、シフト値Ｓｆを決定す
る。そして、ステップ２では、入力画素値からシフト値
を減じたシフト入力値と、予測値からシフト値を減じた
シフト予測値とが求められる。ステップ３で、線形量子
化値生成部４０１が有するオフセット値加算手段は、シ
フト予測値の下位２ビットにより、オフセット値を設定
する。ステップ４ではオフセット値加算手段による、シ
フト入力値へのオフセット値の加算の後、この結果に対
して線形量子化値生成部４０１による、２² による除算
が行われ、線形量子化値が求められる。

【００８８】ステップ５以降、非線形量子化値生成部４
０２による補正が行われる。まず、ステップ５では、シ
フト予測値とシフト入力値との差分値が求められ、その
正負をステップ６で判定し、ステップ７又はステップ８
で補正値が求められる。これらに基づきステップ８、及
び９で量子化値の補正値を、ステップ１０では再生値を
演算した上で、ステップ１１及びステップ１３におい
て、先に求めた差分値により、いずれの値が採用される
かが判定され、ステップ１２，１４，１５のいずれかが
実行されることによって、量子化値が得られる。

【００８９】以上により、入力画素値から量子化値への
変換は行われるが、また、同じくステップ１２，１４，
１５のいずれかにおいて、シフト値を加算された再生値
Ｐ（０）が得られ、ステップ１６において、フィードバ
ックされて予測値として用いられ、次の量子化値を求め
る演算が繰り返される。

【００９０】このアルゴリズムからも明らかなように本
発明の画像符号化は、簡単な加減算と比較のみで実行で
き、非線形量子化を用いるにも関わらずＲＯＭテーブル
等複雑な回路を必要としない。またこのアルゴリズムで
は、基本的に入力画素値を線形量子化した値とほとんど
同じ値が量子化値として得られるため、誤り伝搬の影響
がほとんど発生しない。

【００９１】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態４による画像復号化
装置について説明する。図１４は、本実施の形態３によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、１０７はシフト値生成部であり、所定の方式に
よりシフト値を生成する。他は図１０と同じであり、実
施の形態３における説明と同じなので、ここでは説明を
省略する。

【００９２】本実施の形態４の画像復号化装置の動作は
以下の通りである。予測値生成部１０６が生成する予測
値を元にシフト値生成部１０７は、所定の方式によって
得られるシフト値を生成する。線形再生値生成部６０１
の有するオフセット値加算手段は、予測値からシフト値
を減じて得られるシフト予測値の下位ｋビットに基づい
て、所定のオフセット値を求める。次に、線形再生値生
成部６０１では、量子化値入力部３０１から入力される
入力量子化値を乗算処理し、この結果得られる（２^k ）
倍した値に対して、先のオフセット値を加算し、線形量
子化再生値に変換して非線形量子化再生値生成部６０２
に出力する。

【００９３】一方、予測値線形量子化値生成部６０２
は、シフト予測値を（２^k ）で除算し、予測値線形量子
化値を得て、これを非線形量子化再生値生成部６０２に
出力する。非線形量子化再生値生成部６０２は、入力量
子化値と予測値線形量子化値との差分値によって生成さ
れる補正値を、線形量子化再生値または予測値に加算
し、得られた量子化再生値にシフト値を加算して出力部
３０３に出力する。

【００９４】ここで画像復号化のアルゴリズムを以下に
説明する。符号化の際の入力画素値、及び再生値は８ビ
ット（ｄ）で表されるものであり、符号化後の量子化値
が６ビット（ｎ）である（ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝２）。
また、量子化代表値の設定については、画像符号化装置
の場合と同様に、量子化幅１の４個の量子化代表値と、
量子化幅２の２個の量子化代表値との、合計６個の量子
化代表値を追加して配置するものとしている。

【００９５】図１５は本実施の形態４による画像復号化
のアルゴリズムを示すフローチャート図である。以下に
図１５のフローに従って、本実施の形態の画像符号化装
置による、非線形量子化値演算の際の動作が従うアルゴ
リズムを説明する。ここでは、Ｐ（ｔ）は時刻ｔに生成
された量子化再生値、および予測値を表し、Ｑ（ｔ）は
時刻ｔに入力された入力量子化値、ＲＯはオフセット
値、ＰＱは予測値線形量子化値、Ｓｆは予測値から求め
られるシフト値、ＩＱは線形再生値を示す。また説明の
簡略化のため、予測値としては直前の時刻の再生値を使
うものとする。

【００９６】図１５のフローのステップ１で、シフト値
生成部１０７は、直前の時刻の再生値から得た予測値Ｐ
（−１）の下位５ビットにより、シフト値Ｓｆを決定す
る。そして、ステップ２では、予測値からシフト値を減
じたシフト予測値が求められる。ステップ３で、線形再
生値生成部６０１が有するオフセット値加算手段は、直
前の時刻の量子化再生値から得た予測値Ｐ（−１）の下
位２ビットにより、オフセット値を設定する。ステップ
４では、シフト予測値に対して、予測値線形量子化値生
成部６０３による、２² による除算が行われ、予測値線
形量子化値ＰＱが求められる。

【００９７】ステップ５以降、非線形量子化再生値生成
部６０２による補正が行われる。まず、ステップ５で
は、予測値線形量子化値と入力量子化値との差分値が求
められ、その正負をステップ６で判定し、ステップ７又
はステップ８で補正値が求められる。これらに基づきス
テップ９で補正再生値を演算した上で、ステップ１０及
びステップ１２において、先に求めた差分値により、い
ずれの値が採用されるかが判定され、ステップ１１，１
３，１４のいずれかが実行されることによって、量子化
再生値が得られ、シフト値が加算されて出力される。

【００９８】以上により、入力量子化値から再生値への
復号化処理は行われるが、また、この再生値が、ステッ
プ１５においてフィードバックされて、次の量子化再生
値を求める演算が繰り返される。

【００９９】上記の画像復号化アルゴリズムも非線形量
子化を用いているのにもかかわらず、逆量子化用のＲＯ
Ｍテーブル等を用いずに、簡単な加減算と比較のみで実
現できている。したがって予測値によって量子化代表値
が適応的に変化するにもかかわらず非常に小さい回路で
実現できる。

【０１００】このように、本実施の形態４による画像符
号化装置では、予測値生成部１０６によって、入力され
るデータに対し、周辺のデータに基づく予測値を生成
し、線形量子化値生成部４０１と、非線形量子化値生成
部４０２とを備え、まず線形処理によって量子化代表点
を設定した後に、予測値の周辺について量子化代表値を
追加することにより、予測値周辺についてのみ、量子化
幅が小さい非線形量子化処理を行うことにより量子化値
を得るものである。従って、実施の形態３と同様、小さ
な回路規模での非線形処理を実現することにより、コス
トダウン、省電力化、及び迅速な処理が可能であり、予
測符号化における誤り伝搬もよく防止できる。

【０１０１】また、本実施の形態４による画像復号化装
置では、線形再生値生成部６０１を備え、線形処理によ
って線形量子化再生値を求め、予測値生成部１０６が生
成する予測値を元に、予測値線形量子化値生成部６０３
が予測値線形量子化値を得、これらを元に非線形量子化
再生値生成部６０２が、入力量子化値と予測値線形量子
化値の差分値による補正を行って、量子化再生値を得る
ものとしたことで、実施の形態３と同様に、小規模回路
における逆量子化を実現し、コストダウンや省電力化を
図ることが可能となる。

【０１０２】加えて、本実施の形態４による装置では、
シフト値生成部１０７を備え、予測値生成部１０６が生
成する予測値に基づき、所定の方式によるシフト値を生
成し、非線形量子化器の生成にあたっては、予測値に代
えて、予測値からシフト値を減算して得られるシフト予
測値を用いることにより、線形量子化代表値の減少によ
り制限されたダイナミックレンジを、シフトの方向に拡
大することによって回復できるものであり、実施の形態
２と同様に、専ら線形量子化を行う場合と、実質的に同
等のダイナミックレンジを実現することが可能となる。
なお、非線形量子化値、又は非線形量子化再生値を求め
る際の補正は、シフト入力値とシフト予測値との差分値
に基づいて行うものとしたが、入力値と予測値との差分
値に基づいても良く、同様の効果が得られる。

【０１０３】実施の形態５．本発明の実施の形態５によ
る画像符号化装置、及び画像復号化装置は、実施の形態
１と同様に、線形量子化器に量子化代表点を追加して非
線形量子化器を実現し、これにより量子化値を得るもの
であり、特定領域に量子化代表点を設定する機能を有す
るものである。

【０１０４】図１６は、本実施の形態５による画像復号
化装置の構成を示すブロック図である。８０１は非線形
量子化器生成部であり、予測点近傍に加え、特定領域に
量子化代表点を追加した非線形量子化器を生成する。他
は図１と同じであり、実施の形態１における説明と同じ
なので、ここでは説明を省略する。

【０１０５】このように構成される、本実施の形態２の
画像符号化装置の動作を説明する。実施の形態１と同様
に、入力画素値が８ビット（ｄ）で表されており、符号
化後の量子化値が６ビット（ｎ）であるとする。やはり
ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝２である。また、追加する量子化
代表点数の設定のために、予め設定される数であるｍ＝
５とする。さらに特定領域への量子化代表点の追加のた
めに、予め設定される数である、ｐ＝３とする。

【０１０６】画素値入力から、線形量子化器生成部１０
２による、線形量子化代表値を有する線形量子化器の生
成までは、実施の形態１と同様である。線形量子化器生
成部１０２による、線形量子化代表値は、量子化幅が２
² である４となり、５９個（２⁶ −５）である。

【０１０７】図１７は本実施の形態５の画像符号化装置
における、量子化代表値の設定を説明するための図であ
る。図１７(a) が、線形量子化器生成部１０２による、
量子化代表値設定の状態を示す図である。図に示すよう
に、この場合、−１２８から−１１９の領域と、１１９
から１２７までの領域は、量子化代表値として選択され
る領域外となる。

【０１０８】次に、非線形量子化器生成部８０１は、線
形量子化代表値に対して、量子化代表値を追加する。ま
ず、上記予測値の周辺付近に、ｍ−ｐ個以下の量子化代
表点を追加して、予測値付近の量子化幅を上記線形量子
化器より小さくする。この例では、予測値１３の前後２
レベルの範囲に合計２個（ｍ−ｐ＝２）の量子化代表値
を追加する。図１７(b) で示すように、１１，及び１５
が追加される。これによって予測値の周辺だけは、量子
化幅が２と小さくなり、それ以外の部分は上記の通り４
の量子化幅となる。量子化代表点の総数は６１個とな
る。

【０１０９】次に、非線形量子化器生成部８０１は、−
１２８から−１１９の領域と、１１９から１２７までの
領域とに、それぞれ１個ずつの量子化代表値を追加設定
する（２＜ｐ＝３）。それぞれの領域について、量子化
幅は８となり、追加後の量子化代表値の総数は６３個
（＜２⁶ ）となり、符号化結果の量子化値は６ビットで
表示できる。

【０１１０】図１７(c) に示すように、量子化値の割り
当てについては、−１２８から−１１９の領域に対して
最小の−３１、そして、実施の形態１と同様に、量子化
代表値の小さいものから順に量子化値を割り当て、１１
９から１２７までの領域に３１が割り当てられる。量子
化部１０４による量子化と、出力部１０８への出力は実
施の形態１と同様に行われる。

【０１１１】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態５による画像復号化
装置について説明する。図１８は、本実施の形態５によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、非線形量子化器生成部９０１は画像符号化装置
のものと同様、特定領域への量子化代表値の追加の機能
を有するものであり、他は図３と同じであるので、説明
を省略する。

【０１１２】本実施の形態５の画像復号化器の動作につ
いては、非線形量子化器生成部９０１によって生成され
る非線形量子化器の有する量子化代表値が、図１７に示
すようなものである点を除いて、実施の形態１の画像復
号化装置と同様である。本実施の形態５による画像復号
化装置も、ＲＯＭテーブル等を必要とせず、小規模回路
において、復号処理を実現できる。

【０１１３】このように、本実施の形態５による、画像
符号化装置、及び画像復号化装置では、特定領域への量
子化代表値追加機能を有する非線形量子化器生成部を備
えたことによって、予測値近傍への量子化代表値追加に
よる、ダイナミックレンジの制限を、実施の形態２の装
置におけるシフト値生成の機能を有さない構成によって
も、低減できるものである。

【０１１４】実施の形態６．本発明の実施の形態６によ
る画像符号化装置、及び画像復号化装置は、実施の形態
２と同様に、線形量子化値生成部と非線形量子化値生成
部により非線形量子化値を得るものであり、特定領域の
入力に対して所定の符号化又は復号化を行う機能を有す
るものである。

【０１１５】図１９は、本実施の形態６による画像復号
化装置の構成を示すブロック図である。１００１は入力
制限部であり、画素値入力部１０１が入力する入力画素
値の大きさを調べ、所定の範囲内にある場合、該入力画
素値を線形量子化値生成部４０１に出力し、範囲外であ
る場合は、該入力画素値を出力せず、所定の量子化値を
非線形量子化値生成部１００２に出力する。１００２は
非線形量子化値生成部であり、入力値制限部１００１か
ら量子化値を出力された場合には、これを非線形量子化
値として出力部１０５に出力する。他は図７と同じであ
り、実施の形態３における説明と同じなので、ここでは
説明を省略する。

【０１１６】このように構成される、本実施の形態６の
画像符号化装置の動作を説明する。実施の形態１と同様
に、入力画素値が８ビット（ｄ）で表されており、符号
化後の量子化値が６ビット（ｎ）であるとする。やはり
ｎ＝６，ｋ＝ｄ−ｎ＝２である。また、追加する量子化
代表点数の設定のために、予め設定される数であるｍ＝
５とする。さらに特定領域への量子化代表点の追加のた
めに、予め設定される数である、ｐ＝３とする。

【０１１７】画素値入力部１０１から入力される画素値
に対して、入力画素の周辺の画素を用いて８ビットの予
測値が予測値生成部１０６で生成される。また画素値入
力部１０１から入力される入力画素値は、入力値制御部
１００１に入力され、所定の領域内の値であるかどうか
を判定される。

【０１１８】この判定において、所定の領域内の場合は
そのままの値が線形量子化部４０１に入力され、線形量
子化値生成部４０１で予測値の下位ｋビットによって決
定されるオフセット値を加算された後、実施の形態３と
同様に除算処理によって線形量子化値に変換される。線
形量子化値は、やはり実施の形態３と同様に、非線形量
子化値生成部１００２で、入力値と予測値の差分値を基
に補正されて非線形量子化値に変換され、出力部１０６
より出力される。

【０１１９】一方入力値制限部１００１による判定にお
いて、入力値が所定の領域外の場合には、入力値制限部
１００１は所定の方式により非線形量子化値を生成し、
この非線形量子化値が非線形量子化値生成部１００２に
入力され、出力部１０５から出力される。

【０１２０】図２１は本実施の形態６の符号化、及び復
号化を説明するための図である。図２１(a) に示すよう
に、入力値制限部１００１は入力画素値が−１１８〜１
１８の間にある場合にはこれを線形量子化値生成部４０
１に出力し、出力された入力画素値は、線形量子化値生
成部４０１、及び非線形量子化値生成部１００２によ
り、実施の形態３の符号化装置と同様に処理されて、量
子化値が得られる。

【０１２１】一方、入力画素値が−１２８〜−１１９、
又は１１９〜１２７の間の値であった場合、入力値制限
部１００２は線形量子化値生成部４０１への出力をせ
ず、非線形量子化値「−３１」又は「３１」を生成し
て、これを非線形量子化値生成部１００２に出力する。
この結果、実施の形態５と同様の符号化結果を得られる
こととなる。

【０１２２】次に上記のようにして符号化されたデータ
を復号化する、本発明の実施の形態６による画像復号化
装置について説明する。図２０は、本実施の形態６によ
る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、非線形量子化再生値生成部１２０１は特定の量
子化値を入力されたときは、所定の再生値を出力するも
のであり、他は図１０と同じであるので、説明を省略す
る。

【０１２３】量子化値入力部３０１に入力された量子化
値が特定のものである場合、量子化値入力部３０１はそ
の量子化値を非線形量子化再生値生成部１２０１に出力
し、非線形量子化再生値生成部１２０１は所定の再生値
を出力部３０８に出力する。ここで、特定のものとは、
画像符号化装置で、入力値制限部１００１から非線形量
子化値生成部１００２に出力される所定の非線形量子化
値である。この場合以外は、実施の形態３による画像復
号化装置と同様の動作により、処理が行われる。

【０１２４】図２１(b) に示すように、量子化値入力部
に入力された量子化値が、−３１、又は３１以外の場
合、実施の形態３によると同様に処理され、再生値が得
られる。一方、入力された量子化値が−３１、又は３１
であった場合、非線形量子化再生値生成部１２０１は、
それぞれ、−１２３、１２３という再生値を出力部３０
８に出力する。この結果、実施の形態５と同様の復号化
結果を得られることとなる。

【０１２５】本実施の形態６による画像符号化装置、及
び画像復号化装置も、ＲＯＭテーブル等を必要とせず、
小規模回路において、符号化・復号過処理を実現でき
る。また、特定領域の入力画素値、又は量子化値に対し
て、所定の数値を出力する機能を有することによって、
予測値近傍への量子化代表値追加による、ダイナミック
レンジの制限を、実施の形態２の装置におけるシフト値
生成の機能を有さない構成によっても、低減できるもの
である。

【０１２６】実施の形態７．本発明の実施の形態７によ
る画像符号化装置は、入力制限機能を有するものであ
る。実施の形態１または３による画像符号化装置におい
ては、画像符号化装置では、線形量子化による量子化代
表値に対し、予測値近傍に量子化代表値を追加して非線
形量子化を実現する。このため、追加した量子化代表値
の個数だけ線形量子化代表値の数が減るため、線形量子
化における量子化範囲（ダイナミックレンジ）を制限す
る必要がある。

【０１２７】図２２は本発明の実施の形態７による画像
符号化装置の構成を示すブロック図である。図２２の７
０１は入力値制限部であり、入力値を制限する。７０２
は画像符号化部であり、実施の形態１に示した線形量子
化器生成部、非線形量子化器生成部、量子化部、予測値
生成部から構成される。画素値入力部１０１と出力部１
０５は図１と同じである。

【０１２８】本実施の形態７による、画像符号化装置の
符号化は以下のような動作で行われる。まず、図２２の
画素値入力部１０１から入力された入力画素値はまず入
力値制限部７０１に入力され、画像符号化部７０２の線
形量子化器で量子化可能な範囲に制限される。制限され
た入力値は画像符号化部７０２において、実施の形態１
と同様の符号化処理によって量子化値に変換され、その
結果が出力部１０５に出力される。入力値制限部７０１
による制限については、非線形量子化部でｍ個の量子化
代表点を追加する際には、少なくともｍ×２^k のレベル
だけ入力画素値のダイナミックレンジを低減するように
制限する必要がある。

【０１２９】このように、本実施の形態７による画像符
号化装置では、入力値制限部７０１を備え、入力される
入力画素値を、線形量子化処理によって処理可能な範囲
に制限することによって、実施の形態１と同様の、小規
模な回路における、誤り伝搬を防止した非線形量子化処
理において、予測符号化による画質の良好さという特質
をよく保持することが可能となる。なお、本実施の形態
７では、画像符号化部７０２の構成として、実施の形態
１に準じたものとしたが、実施の形態３に準じた構成と
することも可能であり、同様の効果が得られる。

【０１３０】実施の形態８．本発明の実施の形態８によ
る画像符号化装置は、量子化値制限機能を有するもので
ある。図２３は本発明の実施の形態８による画像符号化
装置の構成を示すブロック図である。図２３の７０３は
量子化値制限部であり、量子化値を制限する。他は図２
２と同じである。

【０１３１】本実施の形態８による、画像符号化装置の
符号化は以下のような動作で行われる。まず、図２２の
画素値入力部１０１から入力された入力画素値は、画像
符号化部７０２において、実施の形態１と同様の符号化
処理によって量子化値に変換され、その後量子化値制限
部７０３に入力される。量子化値制限部７０３は、入力
される量子化値の値を検出し、量子化値に決められた最
小値から最大値の範囲を越える場合には、範囲内に制限
して出力部１０５に出力する。

【０１３２】このように、本実施の形態８による画像符
号化装置では、量子化値制限部７０３を備え、符号化結
果として得られる量子化値を一定の範囲に制限すること
によって、入力値のダイナミックレンジの制限を省き、
かつ予測符号化における画質の良さという特質の保持
を、小規模な回路における、誤り伝搬を防止した非線形
量子化処理において可能とする。

【０１３３】なお、本実施の形態８では、画像符号化部
７０２の構成として、実施の形態１に準じたものとした
が、実施の形態３に準じた構成とすることも可能であ
り、同様の効果が得られる。

【０１３４】実施の形態９．本発明の実施の形態９によ
る画像符号化装置は、シフト入力制限機能を有するもの
である。本実施の形態９による画像符号化装置の構成
は、実施の形態４と同様であり、説明には図６を用い
る。ここで、線形量子化値生成部１０２は、入力画素値
とシフト値から得られるシフト入力値を一定の範囲に制
限するシフト入力値制限手段を内包している。他は実施
の形態４と同じである。

【０１３５】図２４は本実施の形態９による画像符号化
装置の、符号化アルゴリズムを示すフローチャート図で
ある。図２４のフローにおいては、ステップ２で、シフ
ト入力値の範囲を制限している点のみが、図１３のフロ
ーと異なる。この点以外は本実施の形態９による装置
は、実施の形態４の装置と同じ動作となる。

【０１３６】このように、本実施の形態９による画像符
号化装置は、シフト入力制限機能を備えることによっ
て、実施の形態７と同様の効果を得られることに加え、
実施の形態７の装置では、入力制限部により対象外とさ
れた入力データは、全く用いられることがないのと比較
して、シフト入力を制限することによりシフト値の設定
に応じた制限が可能となるため、より柔軟な活用が可能
となる。なお、本実施の形態９では、実施の形態４に準
じたものとしたが、実施の形態２に準じたものとするこ
とも可能であり、同様の効果が得られる。

【０１３７】実施の形態１０．本発明の実施の形態１０
による画像符号化装置、及び画像復号化装置はエラーコ
ード設定が可能なものである。本実施の形態１０の画像
符号化装置の構成は、実施の形態８と同様であり、説明
には図２３を用いる。このように構成される本実施の形
態１０による画像符号化装置では、量子化値制限部１１
０１を有することによって、所定のｎビットのパターン
を通常の量子化で使用禁止にすることが可能になる。さ
らに、このことによって量子化値に誤りが発生している
ことを示すエラーコードを、上記使用禁止としたパター
ンに割り当てることが可能になる。例えば量子化値が６
ビットである場合に、−３１から３１を量子化で利用
し、−３２をエラーコードに設定できる。

【０１３８】図２５はエラーコード処理を行うことがで
きる、本実施の形態１０の画像復号化装置の構成を示す
ブロック図である。図２５の９０４は画像復号化部であ
り、図３に示す線形量子化器生成部と、非線形量子化器
生成部、及び予測値生成部を含み、実施の形態１による
画像復号化装置と同様の復号化処理を行う。９０２はエ
ラーコード検出部であり、入力量子化値に対してエラー
コードを検出する。９０３は予測誤差設定部であり、予
測値との差を設定する。

【０１３９】本実施の形態１０の復号化装置による、復
号化処理は、以下のような動作で行われる。図２５の量
子化値入力部３０１から入力された入力量子化値は、ま
ずエラーコード検出部９０２でエラーコードであるかど
うかが判断される。ここでエラーコードである場合に
は、予測誤差設定部９０３を介して画像復号化部９０４
で予測値との差を０に設定することによって、予測値を
そのまま出力部３０３へ出力する。また、エラーコード
検出部９０２で、入力量子化値がエラーコードでないと
判定された場合には、該入力量子化値に対して画像復号
化部９０４で通常の復号化を行った結果を出力部３０３
に出力する。以上のような処理によって、エラーコード
が検出された場合には、再生値として予測値が出力され
ることとなる。

【０１４０】このような、画像符号化装置で符号化した
データにつき、誤りのある部分をエラーコードで置換え
ることによって、復号化装置での上記の機能が有効とな
るものであり、以下にかかるエラーコード挿入機能につ
いて説明する。

【０１４１】図２６は、エラーコードを挿入する回路の
例を示すブロック図である。図２６の１２０１は再生値
入力部であり、符号化データを再生する。１２０２はエ
ラーコード置き換え部であり、再生データの量子化値を
エラーコードに置換する。１２０３は誤り検出部であ
り、再生データの誤りを検出する。１２０４は出力部で
あり、置換された後のデータを出力する。

【０１４２】このように構成された、エラーコード挿入
回路では、再生値入力部１２０１で磁気テープや伝送信
号から再生されたデータが、誤り検出部１２０３で誤り
の有無を検出される。ここで誤りが検出された量子化値
は、エラーコード置き換え部１２０２でエラーコードに
置き換えられる。このようにして誤りの発生している可
能性のある量子化値がエラーコードに置き換えられて出
力部１２０４へ出力される。

【０１４３】このように、本実施の形態１０による画像
符号化装置、及び画像復号化装置では、画像符号化装置
が、量子化値入力部３０１を備え、特定の量子化値をエ
ラーコードとして設定できるものとし、得られた符号化
データについては、上記のようなエラーコード挿入回路
により、エラーコードの置き換え処理を行うことによっ
て、エラーコード検出部９０２と、予測誤差設定部９０
３とを備えた画像復号化装置において、エラーコードを
検出した場合には、予測値がそのまま再生値として用い
られるため、誤りの影響を最小にすることが可能にな
る。

【０１４４】実施の形態１１．本発明の実施の形態１１
は、画像の記録と再生とを行い得る、画像符号化・復号
化装置である、以上の実施の形態に示した、本発明の画
像符号化装置と画像復号化装置とでは共通の処理が多
い。そこで本実施の形態１１では、共通部分を共有化
し、符号化と復号化の双方を行い得る装置としたもので
ある。

【０１４５】図２７は本実施の形態１１による画像符号
化・復号化装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、１０５１は画素値入力部であり、ｄビットのダイ
ナミックレンジを有する画素値を入力する。１０５２は
量子化値入力部であり、符号化結果である量子化値を入
力する。１０５３は入力切替部であり、本装置において
処理すべき入力を切り替える。１０５４は量子化・逆量
子化処理部であり、符号化における量子化処理と、復号
化における逆量子化処理とを行う。量子化・逆量子化処
理部１０５４は、予測値生成手段１０５５、線形処理手
段１０５６、及び非線形処理手段１０５７を内包してい
る。予測値生成手段１０５５は、入力に対して予測値を
生成する。線形処理手段１０５６は、入力された値に対
して、除算処理、又は乗算処理を行うことにより、線形
処理値を得る。非線形処理手段１０５７は、上記線形処
理値と、入力された値との差分によって、非線形処理値
を得る。１０５８は出力切替部であり、量子化・逆量子
化処理部１０５４の出力する非線形処理値を出力する先
を切り替える。１０５９は量子化値出力部であり、符号
化結果である量子化値を出力する。１０６０は再生値出
力部であり、復号化結果である再生値を出力する。

【０１４６】このように構成される、本実施の形態１１
による画像符号化・復号化装置の、符号化、及び復号化
の際の動作を以下に説明する。まず、符号化処理の際、
入力切替部１０５３は、量子化・逆量子化処理部１０５
４への出力を、画素値入力部１０５１からの入力とする
ように、また、出力切替部１０５８は、量子化・逆量子
化処理部１０５４からの入力を、量子化値出力部１０５
９に出力するように設定される。

【０１４７】画素値が画素値入力部１０５１に入力され
ると、該入力画素値は量子化・逆量子化処理部１０５４
に入力され、予測値生成手段１０５５は、入力画素値に
基づいて予測値を生成する。この後、量子化・逆量子化
処理部１０５４は、実施の形態３による画像符号化装置
の予測値生成部１０６、線形量子化値生成部４０１、非
線形量子化値生成部４０２として機能し（番号は図
７）、図９のアルゴリズムに従って符号化処理を行い、
得られた量子化値を量子化値出力部１０５９に出力す
る。

【０１４８】次に復号化処理の場合、入力切替部１０５
３は、量子化・逆量子化処理部１０５４への出力を、量
子化値入力部１０５２からの入力とするように、また、
出力切替部１０５８は、量子化・逆量子化処理部１０５
４からの入力を、再生値出力部１０６０に出力するよう
に設定される。

【０１４９】量子化値が量子化値入力部１０５２から量
子化・逆量子化処理部１０５４に入力されると、量子化
・逆量子化処理部１０５４は、実施の形態３による画像
復号化装置の予測値生成部１０６、線形再生値生成部６
０１、非線形量子化再生値生成部６０２、及び予測値線
形量子化値生成部６０３として機能し（番号は図１
０）、図１１のアルゴリズムに従って復号化処理を行
い、得られた再生値を再生値出力部１０６０に出力す
る。

【０１５０】このように、本実施の形態１１の画像符号
化・復号化装置では、入力切り替え部１０５３と出力切
替部１０５８とを備え、符号化と復号化の際の入出力を
切り替え、量子化・逆量子化処理部１０５４を備え、符
号化処理と復号化処理とに用いることで、同一の装置に
より符号化と復号化とを行うことで装置資源を有効に活
用できることに加えて、符号化の結果得られたデータを
直ちに再生可能であるので、種々の設定等を行うための
実験符号化、実験復号化に活用可能であり有用な装置で
ある。

【０１５１】また、本実施の形態１１の画像符号化・復
号化装置において、量子化・逆量子化処理部１０５４
に、シフト値生成部を備えた構成とすることも可能であ
り、実施の形態４の画像符号化装置、及び画像復号化装
置と同等のものとすることができる。この場合、実施の
形態４と同様に、シフトによりダイナミックレンジを回
復して、ダイナミックレンジの制限を低減することが可
能となる。

【０１５２】実施の形態１２．本発明の実施の形態１２
では、実施の形態１１に示した、画像符号化・復号化装
置における、量子化・逆量子化処理部において、符号化
（量子化）処理と復号化（逆量子化）処理とに共有する
回路を示す。

【０１５３】図２８は、本実施の形態１２による、符号
化・復号化装置の量子化・逆量子化共有回路の構成を示
す回路ブロック図である。図２８において、１１０１は
図２７の画素値入力部１１５１より入力される入力画素
値、、１１０２は同図の量子化値入力部１１５２より入
力される入力量子化値、１１０３は同図の再生値出力部
１０６０に出力される再生値、１１０４は同図の量子化
値出力部１０５９に出力される量子化値である。

【０１５４】また図２８において、１１０５〜１１１２
はスイッチ、１１１３〜１１２３は加減算器、１１２
４、及び１１２５は比較器、１１２６、及び１１２７は
遅延器である。スイッチ１１０５は図２７の入力切り替
え部１０５３として、又、スイッチ１１１２は同図の出
力切り替え部１０５８として機能する。他のものは同図
の量子化・逆量子化処理部１０５４を構成する。図２８
の回路では、量子化時（符号化時）には、１１０５〜１
１１０のスイッチをｅの方に接続し、逆量子化時（復号
化時）にはｄの方に接続する。これによって符号化時に
は、上述の画像符号化アルゴリズムと同じ処理が実現で
き、復号化時には、上述の画像復号化アルゴリズムと同
じ処理が実現できる。

【０１５５】このように、本実施の形態１２の共有回路
では、図２８のように符号化処理と復号化処理とに、切
り替えて利用することによって、ほとんどの回路を共有
できるために、回路規模を大幅に低減することも可能に
なり、コストダウンが図れるとともに、装置資源の有効
な活用が可能となる。

【０１５６】以上のように本発明の画像符号化装置と復
号化装置、及び符号化・復号化装置を多数の実施例を用
いて説明した。本発明は任意の画像信号に対応可能であ
り、予測値の生成方法、入力画素値や量子化値のビット
数等も実施例以外の任意の方法を適用可能である。また
実施例のブロック図で説明した構成も処理順番も含めて
様々の実現方法が可能であり、ソフトウエアによる実現
も可能である。更に上記の複数の技術を組み合わせた画
像符号化装置、復号化装置も可能である。

【０１５７】

【発明の効果】請求項１の画像符号化装置によれば、入
力画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値を
生成する予測値生成手段と、線形量子化代表点を有する
線形量子化器を生成する線形量子化器生成手段と、上記
線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に量子化
代表点を追加して、上記予測値付近の量子化幅を上記線
形量子化器より小さくした非線形量子化器を生成する非
線形量子化器生成手段とを備えたものとしたことで、Ｒ
ＯＭテーブル等を用いず、単純な加減算器と比較器によ
って入力画素値を直接量子化し、小さな回路規模によっ
て非線形量子化処理を実現することが可能となり、か
つ、各量子化値自体が絶対的なレベル情報を含んでいる
ため、予測値が誤った場合にも誤り伝搬がほとんど発生
しないという効果が得られる。

【０１５８】請求項２の画像符号化装置によれば、請求
項１の装置において、上記予測値生成手段が生成する予
測値から、シフト値を生成するシフト値生成手段をさら
に備えたものとしたことで、量子化処理の演算にシフト
予測値を用い、小規模回路による非線形量子化と誤り伝
搬防止という効果に加え、量子化代表点の追加による非
線形量子化処理のために生じるダイナミックレンジの減
少を、ダイナミックレンジのシフト方向への拡大によっ
て回復することが可能となる。

【０１５９】請求項３の画像符号化装置によれば、請求
項１の装置において、上記非線形量子化器生成手段が、
非線形量子化処理のための量子化代表点追加と、ダイナ
ミックレンジ回復のための量子化代表点追加とを行うも
のとしたことで、小規模回路による非線形量子化と誤り
伝搬防止という効果に加え、量子化代表点の追加による
非線形量子化処理のために生じるダイナミックレンジの
減少を、該減少した領域への量子化代表点の追加によっ
て回復することが可能となる。

【０１６０】請求項４の画像符号化装置によれば、入力
画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値を生
成する予測値生成手段と、ｄビット精度において、入力
画素値に対する除算処理によって線形量子化値を生成す
る線形量子化値生成手段と、上記入力画素値と上記予測
値との差分値によって、上記線形量子化値を補正して非
線形量子化値を生成する非線形量子化値生成手段とを備
えたものとしたことで、ＲＯＭテーブル等を用いず、単
純な加減算器と比較器によって入力画素値を直接量子化
し、小さな回路規模によって非線形量子化処理を実現す
ることが可能となり、かつ、各量子化値自体が絶対的な
レベル情報を含んでいるため、予測値が誤った場合にも
誤り伝搬がほとんど発生しないという効果が得られる。

【０１６１】請求項５の画像符号化装置によれば、請求
項４の装置において、上記予測値生成手段が生成する予
測値から、シフト値を生成するシフト値生成手段をさら
に備えたものとしたことで、量子化処理の演算にシフト
予測値を用い、小規模回路による非線形量子化と誤り伝
搬防止という効果に加え、量子化代表点の追加による非
線形量子化処理のために生じるダイナミックレンジの減
少を、ダイナミックレンジのシフト方向への拡大によっ
て回復することが可能となる。

【０１６２】請求項６の画像符号化装置によれば、請求
項４の装置において、入力画素値の大きさが所定の所定
の範囲外である場合には、所定の制限量子化値を非線形
量子化値生成手段に対して出力する入力値制限手段をさ
らに備え、非線形量子化値生成手段は、制限量子化値を
入力された場合には、上記制限量子化値をもって非線形
量子化値とするものとしたことで、小規模回路による非
線形量子化と誤り伝搬防止という効果に加え、量子化代
表点の追加による非線形量子化処理のために生じるダイ
ナミックレンジの減少を、該減少した領域についての特
定の量子化値の出力によって回復することが可能とな
る。

【０１６３】請求項７の画像符号化装置によれば、請求
項４ないし６のいずれの装置において、上記予測値に対
する除算処理の余りによってオフセット値を決定し、線
形量子化器の有する線形量子化代表点の位置に、または
入力画素値に対して、上記オフセット値を加算するオフ
セット値加算手段を、線形量子化器生成手段、または線
形量子化値生成手段が有するものとしたことで、量子化
処理における演算を効率良く実行することが可能とな
る。

【０１６４】請求項８の画像符号化装置によれば、請求
項１または４の装置において、上記入力画素値の大きさ
を制限して制限入力値を出力する、入力値制限手段をさ
らに備えたものとしたことで、入力画素値を、線形量子
化処理によって処理可能な範囲に制限し、小規模な回路
における誤り伝搬を防止した非線形量子化処理におい
て、予測符号化による画質の良好さという特質をよく保
持することが可能となる。

【０１６５】請求項９の画像符号化装置によれば、請求
項２または５の装置において、上記シフト入力値の大き
さを制限して制限シフト入力値を出力する、シフト入力
値制限手段をさらに備えたものとしたことで、シフト入
力値を、線形量子化処理によって処理可能な範囲に制限
し、小規模な回路における誤り伝搬を防止した非線形量
子化処理において、予測符号化による画質の良好さとい
う特質を保持するにあたり、シフト値設定に応じてより
柔軟な処理を行うことが可能となる。

【０１６６】請求項１０の画像符号化装置によれば、請
求項１または４のいずれかの装置において、量子化手
段、または非線形量子化値生成手段は、上記生成される
量子化値の大きさを制限する量子化値制限手段を有する
ものとしたことで、符号化結果として得られる量子化値
を一定の範囲に制限し、入力値のダイナミックレンジの
制限を省きながらも、小規模な回路における誤り伝搬を
防止した非線形量子化処理において、予測符号化による
画質の良好さという特質をよく保持することが可能とな
る。

【０１６７】請求項１１の画像符号化装置によれば、請
求項１ないし６のいずれかの装置において、量子化手
段、または非線形量子化値生成手段は、入力画素値が最
小である場合に対応する量子化値が最小値となり、入力
画素値が大きくなるにしたがって対応する量子化値も大
きな値となるように、上記量子化値を生成するものとし
たことで、各量子化値自体が絶対的なレベル情報を含ん
でいるものとし、予測値が誤った場合にも誤り伝搬がほ
とんど発生しないという効果が得られる。

【０１６８】請求項１２の画像符号化装置によれば、請
求項１または４の装置において、量子化手段、または非
線形量子化値生成手段は、特定のｎビットのパターン
を、エラーコードとして定義し、出力する量子化値には
用いないものとしたことで、特定のパターンをエラーコ
ードに割り当てることができ、これによって伝送路で誤
りが発生した場合にも、再生の際エラーコードを検出し
て誤り修正することによって、誤りの影響を小さくする
ことが可能になる。

【０１６９】

【０１７０】請求項１３ないし２３のいずれかの画像復
号化装置によれば、ＲＯＭテーブル等を用いずに非線形
量子化を実現し、回路規模の低減を図ることができる。

【０１７１】請求項２０の画像復号化装置によれば、請
求項１３または１６の装置において、特定のｎビットの
パターンを、通常の符号化では利用しないエラーコード
として定義し、入力量子化値の有するパターンが上記定
義したエラーコードのパターンと一致する場合は、上記
予測値を上記再生値とするものとしたことで、伝送路で
誤りが発生した場合にもエラーコードを検出して誤り修
正することによって、誤りの影響を小さくすることを可
能とする。

【０１７２】請求項２１の画像復号化装置によれば、請
求項２０の画像復号化装置において、上記伝送される入
力量子化値に誤りが存在する可能性がある場合に、上記
入力量子化値を上記定義したエラーコードと置換するも
のとしたことで、誤り修正を行い得るものである。

【０１７３】請求項２２の画像符号化・復号化装置によ
れば、入力画素、又は入力量子化値の周辺の画素から、
入力画素値、又は入力量子化値に対する予測値を生成す
る予測値生成手段と、入力された線形処理対象値に対し
ての乗算又は除算を行い、線形処理値を生成する線形処
理値生成手段と、定められた非線形処理対象値と上記線
形処理値との差分値によって、上記線形処理値を補正し
て非線形処理値を生成する非線形処理値生成手段とを備
えたものとしたことで、画像符号化および復号化の回路
を共有することによって回路規模を更に低減することを
図れ、また、符号化・復号化の結果の確認が容易であ
り、種々の設定等を行うための実験符号化、実験復号化
に有効である。

【０１７４】請求項２３の画像符号化・復号化装置によ
れば、請求項２２の装置において、上記予測値生成手段
が生成する予測値から、シフト値を生成するシフト値生
成手段をさらに備え、上記線形処理値生成手段は、ｄビ
ット精度において、入力された線形処理対象値と上記シ
フト値とから得られるシフト線形処理対象値に対して、
２ ^d-n による乗算又は除算を行い、線形処理値を生成す
るものとしたことで、小規模回路という効果に加え、ダ
イナミックレンジの減少を、ダイナミックレンジのシフ
ト方向への拡大によって回復することが可能となる。

【０１７５】また、本発明の画像符号化装置、画像復号
化装置、及び画像符号化・復号化装置は、比較的単純な
演算処理によって、ＲＯＭテーブル等を用いずに非線形
処理を行うものであるため、小さな回路規模で実現でき
ると同時に、パーソナルコンピュータやワークステーシ
ョン等の汎用の装置において、ソフトウエアにより高速
に処理することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による画像符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】同装置の量子化を説明するための図である。

【図３】同実施の形態による画像復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態２による画像符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図５】同装置の量子化を説明するための図である。

【図６】同実施の形態による画像復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態３による画像符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図８】同装置の量子化を説明するための図である。

【図９】同装置による符号化を示すフローチャート図で
ある。

【図１０】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図１１】同装置による復号化を示すフローチャート図
である。

【図１２】本発明の実施の形態４による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図１３】同装置による符号化を示すフローチャート図
である。

【図１４】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図１５】同装置による復号化を示すフローチャート図
である。

【図１６】本発明の実施の形態５による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図１７】同装置の量子化を説明するための図である。

【図１８】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図１９】本発明の実施の形態６による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図２０】同実施の形態による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図２１】同実施の形態における量子化を説明するため
の図である。

【図２２】本発明の実施の形態７による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図２３】本発明の実施の形態８による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図２４】本発明の実施の形態９による画像符号化装置
での符号化を示すフローチャート図である。

【図２５】本発明の実施の形態１０による画像復号化装
置（復号化部分）の構成を示すブロック図である。

【図２６】本発明の実施の形態１０による画像復号化装
置（置き換え部分）の構成を示すブロック図である。

【図２７】本発明の実施の形態１１による画像符号化・
復号化装置の構成を示すブロック図である。

【図２８】本発明の実施の形態１２による符号化・復号
化共有回路の構成を示す回路ブロック図である。

【図２９】従来技術による、線形及び非線形量子化を説
明するための図である。

【符号の説明】

１０１、１０５１ 画素値入力部 １０２ 線形量子化器生成部 １０３、８０１、９０１ 非線形量子化器生成部 １０４ 量子化部 １０５、３０３、１２０４ 出力部 １０６ 予測値生成部 １０７ シフト値生成部 ３０１、１０５２ 量子化値入力部 ３０２ 逆量子化部 ４０１ 線形量子化値生成部 ４０２、１００２ 非線形量子化値生成部 ６０１ 線形再生値生成部 ６０２、１２０１ 非線形量子化再生値生成部 ６０３ 予測値線形量子化値生成部 ７０１、１００１ 入力値制限部 ７０２ 画像符号化部 ７０３ 量子化値制御部 ９０２ エラーコード検出部 ９０３ 予測誤差設定部 ９０４ 画像復号化部 １０５３ 入力切替部 １０５４ 量子化・逆量子化処理部 １０５５ 線形処理手段 １０５６ 予測値生成手段 １０５７ 非線形処理手段 １０５８ 出力切替部 １０５９ 量子化値出力部 １０６０ 再生値出力部 １２０１ 再生値入力部 １２０２ エラーコード置き換え部 １２０３ 誤り検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 裕士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−124125（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−232767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−21390（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/50

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイナミックレンジがｄビットである入
   力画素値から、符号化によりｎビットの量子化値を得
   て、これを伝送する画像符号化装置において、 入力画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値
   を生成する予測値生成手段と、 ｄビット精度において、量子化幅が２^d-n であり、２ⁿ
   からあらかじめ設定された追加上限数を減じて得られる
   個数の、線形量子化代表点を有する、線形量子化器を生
   成する線形量子化器生成手段と、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
   上記追加上限数以下の個数の量子化代表点を追加して、
   上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小さ
   くした非線形量子化器を生成する非線形量子化器生成手
   段と、 上記非線形量子化器で入力画素値を量子化して、量子化
   値を得る量子化手段とを備えたことを特徴とする画像符
   号化装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像符号化装置におい
   て、 上記予測値生成手段が生成する予測値から、シフト値を
   生成するシフト値生成手段をさらに備え、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器生成手段が生成する線形量子化器に対
   して、上記予測値から上記シフト値を減じて得られるシ
   フト予測値の周辺付近に、上記追加上限数以下の個数の
   量子化代表点を追加して非線形量子化器を生成するもの
   であり、 上記量子化手段は、 上記非線形量子化器で、入力画素値から上記シフト値を
   減じて得られるシフト入力値を量子化して、量子化値を
   得るものであることを特徴とする画像符号化装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の画像符号化装置におい
   て、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
   上記追加上限数から、あらかじめ設定された第２追加上
   限数を減じて得られる個数以下の量子化代表点を追加し
   て、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より
   小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段で上記線形
   量子化代表点を設定されなかった、量子化幅が２^d-n で
   ある、追加上限数の個数分の範囲に、第２追加上限数以
   下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化器より大き
   な量子化幅で追加して非線形量子化器を生成するもので
   あることを特徴とする画像符号化装置。
4. 【請求項４】 ダイナミックレンジがｄビットである入
   力画素値から、符号化によりｎビットの量子化値を得
   て、これを伝送する画像符号化装置において、 入力画素の周辺の画素から、入力画素値に対する予測値
   を生成する予測値生成手段と、 ｄビット精度において、入力画素値を２^d-n で除算して
   線形量子化値を生成する線形量子化値生成手段と、 上記入力画素値と上記予測値の差分値によって、上記線
   形量子化値を補正して非線形量子化値を生成する非線形
   量子化値生成手段とを備えたことを特徴とする画像符号
   化装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の画像符号化装置におい
   て、 上記予測値生成手段が生成する予測値から、シフト値を
   生成するシフト値生成手段をさらに備え、 上記線形量子化値生成手段は、 ｄビット精度において、入力画素値から上記シフト値を
   減じて得られるシフト入力値を、２^d-n で除算して線形
   量子化値を生成するものであることを特徴とする画像符
   号化装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の画像符号化装置におい
   て、 上記入力画素値の大きさを調べ、所定の範囲内である場
   合には、該入力画素値を上記線形量子化値生成手段に出
   力し、 所定の範囲外である場合には、該入力画素値を出力せ
   ず、かつ、所定の制限量子化値を、上記非線形量子化値
   生成手段に対して出力する入力値制限手段をさらに備
   え、 上記非線形量子化値生成手段は、上記入力値制限手段よ
   り、上記制限量子化値を入力された場合には、上記制限
   量子化値をもって非線形量子化値とするものであること
   を特徴とする画像符号化装置。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれかに記載の画
   像符号化装置において、 上記線形量子化器生成手段、または上記線形量子化値生
   成手段が、 上記予測値を２^d-n で除算した余りによってオフセット
   値を決定し、上記線形量子化器の有する線形量子化代表
   点の位置に、または上記入力画素値に対して、上記オフ
   セット値を加算するオフセット値加算手段を有するもの
   であることを特徴とする画像符号化装置。
8. 【請求項８】 請求項１または４に記載の画像符号化装
   置において、 上記入力画素値の大きさを制限して制限入力値を出力す
   る、入力値制限手段をさらに備えたものであることを特
   徴とする画像符号化装置。
9. 【請求項９】 請求項２または５に記載の画像符号化装
   置において、 上記シフト入力値の大きさを制限して制限シフト入力値
   を出力する、シフト入力値制限手段をさらに備えたもの
   であることを特徴とする画像符号化装置。
10. 【請求項１０】 請求項１または４に記載の画像符号化
    装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
    は、 上記生成される量子化値の大きさを制限する量子化値制
    限手段を有するものであることを特徴とする画像符号化
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし６のいずれかに記載の
    画像符号化装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
    は、 入力画素値が最小である場合に対応する量子化値が最小
    値となり、入力画素値が大きくなるにしたがって対応す
    る量子化値も大きな値となるように、上記量子化値を生
    成するものであることを特徴とする画像符号化装置。
12. 【請求項１２】 請求項１または４に記載の画像符号化
    装置において、 上記量子化手段、または上記非線形量子化値生成手段
    は、 特定のｎビットのパターンを、エラーコードとして定義
    し、出力する量子化値には用いないものであることを特
    徴とする画像符号化装置。
13. 【請求項１３】 ｎビットの量子化値を復号化して、ダ
    イナミックレンジがｄビットである再生値を得る画像復
    号化装置において、 入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に対する
    予測値を生成する予測値生成手段と、 ｄビット精度において、量子化幅が２ ^d-n であり、２ ⁿ
    からあらかじめ設定された追加上限数を減じて得られる
    個数の、線形量子化代表点を有する線形量子化器を生成
    する線形量子化器生成手段と、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
    上記追加上限数以下の個数の量子化代表点を追加して、
    上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より小さ
    くした非線形量子化器を生成する非線形量子化器生成手
    段と、 上記非線形量子化器で、入力量子化値を逆量子化して再
    生値を得る逆量子化手段とを備えたことを特徴とする画
    像復号化装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の画像復号化装置に
    おいて、上記予測値からシフト値を生成するシフト値生成手段を
    さらに備え、 上記非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器に対して、上記予測値から上記シフト
    値を引いたシフト予測値の周辺付近に、上記個数以下の
    量子化代表点を追加して、非線形量子化器を生成するも
    のであり、 上記逆量子化手段で得られた上記再生値に、上記シフト
    値を加えた画素値を出力するものであること を特徴とす
    る画像復号化装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の画像復号化装置に
    おいて、 上記 非線形量子化器生成手段は、 上記線形量子化器に対して、上記予測値の周辺付近に、
    上記追加上限数から、あらかじめ設定された第２追加上
    限数を減じて得られる個数以下の量子化代表点を追加し
    て、上記予測値付近の量子化幅を上記線形量子化器より
    小さくし、かつ、上記線形量子化器生成手段で上記線形
    量子化代表点を設定されなかった、量子化幅が２ ^d-n で
    ある、追加上限数の個数分の範囲に、第２追加上限数以
    下の個数の量子化代表点を、上記線形量子化器より大き
    な量子化幅で追加して非線形量子化器を生成するもので
    あることを特徴とする画像復号化装置。
16. 【請求項１６】 ｎビットの量子化値を復号化して、ダ
    イナミックレンジがｄビットである再生値を得る画像復
    号化装置において、入力量子化値の周辺の画素から、入力量子化値に対する
    予測値を生成する予測値生成手段と、 ｄビット精度において、上記予測値を２ ^d-n で除算し
    て、予測値線形量子化値を生成する予測値線形量子化値
    生成手段と、 ｄビット精度において、上記入力量子化値を２ ^d-n 倍し
    て、線形量子化再生値を生成する線形量子化再生値生成
    手段と、 上記入力量子化値と上記予測値線形量子化値との差分値
    によって、上記予測値または上記線形量子化再生値を補
    正して、再生値を生成する逆量子化手段とを備えた こと
    を特徴とする画像復号化装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の画像復号化装置に
    おいて、上記予測値からシフト値を生成するシフト値生成手段を
    さらに備え、 上記予測値線形量子化値生成手段は、 上記予測値から上記シフト値を減じて得られるシフト予
    測値を２ ^d-n で除算して、予測値線形量子化値を生成す
    るものであり、 上記逆量子化手段で生成された再生値に、上記シフト値
    を加えた画素値を出力するものである ことを特徴とする
    画像復号化装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の画像復号化装置に
    おいて、 上 記線形量子化再生値生成手段は、上記入力量子化値が所定の値の場合には、所定の線形量
    子化再生値を生成する ものであることを特徴とする画像
    復号化装置。
19. 【請求項１９】 請求項１６ないし１８のいずれかに記
    載の画像復号化装置において、 上記線形量子化器生成手段、または上記線形量子化再生
    値生成手段が、 上記予測値を２ ^d-n で除算した余りによってオフセット
    値を決定し、上記線形量子化器の有する線形量子化代表
    点の位置に、または上記線形量子化再生値に対して、上
    記オフセット値を加算するオフセット値加算手段を有す
    る ものであることを特徴とする画像符号化装置。
20. 【請求項２０】 請求項１３または１６に記載の画像復
    号化装置において、 特定のｎビットのパターンを、通常の符号化では利用し
    ないエラーコードとして定義するものであり、 上記入力量子化値の有するパターンが上記定義したエラ
    ーコードのパターンと一致する場合は、上記予測値を上
    記再生値とするものであることを特徴とする画像復号化
    装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の画像復号化装置に
    おいて、上記伝送される入力量子化値に誤りが存在する可能性が
    ある場合に、 上記入力量子化値を上記定義したエラーコードと置換す
    る ものであることを特徴とする画像復号化装置。
22. 【請求項２２】 ダイナミックレンジがｄビットである
    入力画素値から、符号化によりｎビットの量子化値を得
    てこれを伝送し、また、ｎビットの量子化値を復号化し
    て、ダイナミックレンジがｄビットである再生値を得る
    画像符号化・復号化装置において、入力画素、又は入力量子化値の周辺の画素から、入力画
    素値、又は入力量子化値に対する予測値を生成する予測
    値生成手段と、 ｄビット精度において、入力された線形処理対象値に対
    して、２ ^d-n による乗算又は除算を行い、線形処理値を
    生成する線形処理値生成手段と、 定められた非線形処理対象値と上記線形処理値との差分
    値によって、上記線形処理値を補正して非線形処理値を
    生成する非線形処理値生成手段とを備えたことを特徴と
    する画像符号化・ 復号化装置。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の画像符号化・復号
    化装置において、上記予測値からシフト値を生成するシフト値生成手段を
    さらに備え、 上記線形処理値生成手段は、ｄビット精度において、入
    力された線形処理対象値と上記シフト値とから得られる
    シフト線形処理対象値に対して、２ ^d-n による乗算又は
    除算を行い、線形処理値を生成するものである ことを特
    徴とする画像符号化・復号化装置。