JP3115866B2 - 画像符号化装置及び画像復号装置 - 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、画像符号化装置及
び画像復号装置に関し、特に、ディジタルの画像データ
を高能率で符号化／復号する画像符号化装置及び画像復
号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像データの符号化におい
て、特定の領域の画質を他の領域より良好にする方式が
提案されている。

【０００３】例えば、特開平５−１３０６０３号公報に
記載されている方式では、ＴＶ会議で複数の人物のう
ち、話者の領域で最小の量子化幅を用い、それ以外の領
域ではビットレートにあわせて量子化幅を制御してい
る。

【０００４】同様に、文献「動画像符号化における画質
改善技術」（シャープ技報、第６号、１９９４年１２
月、２５頁〜３０頁）に記載されている方式では、画像
中の顔部分を検出し、マクロブロック単位に指定される
量子化幅を検出された領域で小さくすることにより、顔
部分の領域の画質を他の領域の画質より良好にしてい
る。

【０００５】あるいは、特開平５−７５８６７号公報に
記載されている方式では、指定された領域の符号化にお
いて、ＤＣＴ（離散コサイン変換）係数を全て用いて符
号化し、それ以外の領域においては、ＤＣＴ係数を一部
だけ用いて符号化することにより、画像中の重要な領域
の画質を良くしている。

【０００６】いずれの方式も、Ｈ．２６１に代表される
標準符号化方式を変更せずに、選択された領域の画質を
他の領域の画質より良好にすることが可能である。

【０００７】また、従来より、ＴＶ電話などの符号化に
おいて、背景部分の画像をメモリに記憶させておき、予
測符号化に応用することも検討されている。

【０００８】例えば、特開昭６４−３２７８８号公報に
記載されている方式では、背景画像のうち人物の後ろに
隠れている部分が人物の動きに伴って現れてくる度に、
逐次背景画像用メモリに追加していく。これにより、よ
り完全な背景画像が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したような、標準
符号化方式を変更せずに、選択された領域の画質を他の
領域より良好にするために、量子化幅を制御したり、Ｄ
ＣＴ係数を制限したりする方式では、その他の符号化パ
ラメータの違いによって、画質を制御することができな
いという問題がある。

【００１０】具体的には、フレームの画素数（空間解像
度）やフレームの駒落し数（時間解像度）等が、選択さ
れた領域とその他の領域とで同一であるため、上述の画
像符号化方式では、量子化幅やＤＣＴ係数の数以外の符
号化パラメータを調整して選択された領域の画質を他の
領域より良好にすることができない。

【００１１】また、背景部分の画像をメモリに記憶させ
ておく方式では、背景画像が静止しているものと仮定し
ている。しかしながら、実際には、例えば話者の後ろで
別の人物が動いたり、自動車内でＴＶ電話を使用する
際、背景に窓の外の景色が入るとき等、背景に動きを伴
う動画像を符号化する場合もある。この場合には、背景
画像を完全に静止させておくのではなく、ある程度動き
を持たせる必要がある。

【００１２】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、データ量を増やさずに、動画像内の選択
された領域を他より良好な画質で符号化／復号すること
ができる画像符号化装置及び画像復号装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載の発
明は、入力された画像データから画面内の任意の領域を
選択する領域選択手段と、前記選択された領域の位置及
び形状データを符号化する領域位置・形状符号化手段
と、前記選択された領域の空間解像度が、他の領域の空
間解像度に比べて高くなるように、前記画像データの画
素間引き率を調整する調整手段と、画像データを、前記
選択された領域と他の領域とで独立して設定された等し
い大きさのブロック毎に符号化する画像符号化手段と、
前記画素間引き率を示すパラメータを符号化するパラメ
ータ符号化手段と、前記位置及び形状データの符号化デ
ータと、前記画像データの符号化データと、前記パラメ
ータの符号化データとを統合する符号化データ統合手段
とを備えたものである。

【００１４】本願請求項２に記載の発明は、前記請求項
１に記載の画像符号化装置において、前記領域位置・形
状符号化手段は、前記領域の位置及び形状を前記ブロッ
クを単位とするデータで求めて符号化するものである。

【００１５】本願請求項３に記載の発明は、前記請求項
１に記載の画像符号化装置において、前記領域位置・形
状符号化手段は、前記領域の位置を画素を単位とするデ
ータで求め、前記領域の形状を前記ブロックを単位とす
るデータで求め、各データを符号化するものである。

【００１６】本願請求項４に記載の発明は、前記請求項
１に記載の画像符号化装置において、前記領域位置・形
状符号化手段は、前記領域の位置及び形状を画素を単位
とするデータで求めて符号化するものである。

【００１７】本願請求項５に記載の発明は、画面内の任
意に選択された領域の位置及び形状データの符号化デー
タと、前記選択された領域の空間解像度が、他の領域の
空間解像度に比べて高くなるように調整された画素間引
き率を示すパラメータの符号化データと、前記選択され
た領域と他の領域とで独立して設定されたブロック毎に
符号化された等しい大きさの画像データの符号化データ
とを含む符号化データから、画像を復号する画像復号装
置であって、前記符号化データを、前記位置及び形状デ
ータの符号化データと、前記パラメータの符号化データ
と、前記画像データの符号化データとに分離する符号化
データ分離手段と、前記位置及び形状データの符号化デ
ータを復号する領域位置・形状復号手段と、前記パラメ
ータの符号化データを復号するパラメータ復号手段と、
前記復号された位置及び形状データとパラメータとに従
って、前記画像データの符号化データを復号する画像復
号手段とを備えたものである。

【００１８】本願請求項６に記載の発明は、前記請求項
５に記載の画像復号装置において、前記領域位置・形状
復号手段は、前記ブロックを単位とした前記領域の位置
及び形状の符号化データを復号するものである。

【００１９】本願請求項７に記載の発明は、前記請求項
５に記載の画像復号装置において、前記領域位置・形状
復号手段は、画素を単位とした前記領域の位置の符号化
データと、前記ブロックを単位とした前記領域の形状の
符号化データとを復号するものである。

【００２０】本願請求項８に記載の発明は、前記請求項
５に記載の画像復号装置において、前記領域位置・形状
復号手段は、画素を単位とした前記領域の位置及び形状
の符号化データを復号するものである。

【００２１】これによって、データ量を増やさずに、選
択された領域の空間解像度が、その他の領域の空間解像
度より高くなるように、符号化／復号を行うことができ
る。また、任意の領域の位置及び形状のデータを、簡単
に或いは精度良く符号化／復号することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明
の符号化装置の第１の実施形態について説明する。

【００２３】図１は本実施形態の構成を示すブロック図
である。本実施形態の符号化装置は、画像内の特定の領
域を選択する領域選択部１０１と、選択された領域の位
置及び形状を符号化する領域位置・形状符号化部１０２
と、動画像符号化において画質やデータ量の制御のため
に用いられる種々のパラメータを調節して、領域選択部
１０１で選択された領域の画質が他の領域の画質よりも
良好に符号化されるよう制御する符号化パラメータ調節
部１０４とを備えている。

【００２４】また、前記種々のパラメータを符号化する
パラメータ符号化部１０５と、入力された動画像データ
を上記種々のパラメータを用いて符号化する動画像符号
化部１０６と、領域位置・形状符号化部１０２、パラメ
ータ符号化部１０５及び動画像符号化部１０６で符号化
されたデータを組み合わせて伝送あるいは蓄積する符号
化データ統合部１０３とを備えている。

【００２５】領域選択部１０１における方式について
は、例えばテレビ電話等の画像で顔領域を選択する場
合、文献「リアルタイム顔画像追尾方式」（画像電子学
会研究会予稿、９３−０４−０４、１３頁〜１６頁、１
９９４年）に記載されているような方式を用いることが
できる。

【００２６】動画像符号化部１０６においては、従来と
同様に、動き補償予測、直交変換、量子化、可変長符号
化等が組み合わせられ、高能率符号化が実現される。

【００２７】本実施形態の符号化装置では、領域選択部
１０１により入力された原画像から特定の領域が選択さ
れ、領域位置・形状符号化部１０２により選択された領
域の位置及び形状が符号化される。

【００２８】また、符号化パラメータ調節部１０４によ
り動画像を符号化する際に用いられる種々のパラメータ
が、選択された領域の画質が他の領域の画質よりも良好
となるように調節され、パラメータ符号化部１０５によ
り種々のパラメータが符号化される。

【００２９】さらに、動画像符号化部１０６により入力
された動画像を種々のパラメータを用いて符号化され、
符号化データ統合部１０３により領域位置・形状符号化
部１０２、パラメータ符号化部１０５及び動画像符号化
部１０６で符号化されたデータが組み合わされて伝送あ
るいは蓄積される。

【００３０】以上のようにして、画像内の選択された領
域の画質が他の領域よりも良好になるよう符号化がなさ
れる。

【００３１】次に、本発明の符号化装置に対応する復号
装置の第１の実施形態について説明する。

【００３２】図２は本実施形態の復号装置の構成を示す
ブロック図である。本実施形態の復号装置は、入力され
た符号化データを分離して出力する符号化データ分離部
２０１と、分離された符号化データから選択された領域
の位置及び形状を復号する領域位置・形状復号部２０２
と、分離された符号化データから符号化パラメータを復
号するパラメータ復号部２０３と、分離された符号化デ
ータから符号化パラメータを用いて動画像を復号する動
画像復号部２０４とを備えている。

【００３３】本実施形態の復号装置では、符号化データ
分離手段２０１により符号化データが分離され、領域位
置・形状復号部２０２により符号化パラメータが選択さ
れた領域のものか他の領域のものか区別されて領域の位
置及び形状が復号され、パラメータ復号部２０３により
符号化されたパラメータが復号され、動画像復号部２０
４により符号化パラメータを用いて動画像が復号され
る。

【００３４】以上のようにして、画像内の選択された領
域の画質が他の領域よりも良好になるよう復号がなされ
る。

【００３５】次に、本発明の符号化装置及び復号装置で
扱われる領域の位置と形状の表し方について、図面を参
照しながら説明する。

【００３６】図３は本発明の装置で扱う画像における領
域の第１の例を示す説明図である。画像全体が符号化の
ためにブロックに分割にされている。各ブロックの大き
さは、例えば縦８画素×横８画素である。このとき、選
択された領域は、斜線部のような矩形で表される。

【００３７】領域の位置及び形状は、例えば領域の左上
のブロックの座標（４，１）と、領域の水平及び垂直の
ブロック数（３，４）で表され、これらの情報が符号化
される。領域の位置と形状情報の符号化には固定長符号
化または可変長符号化が用いられる。

【００３８】図４は本発明の装置で扱う画像における領
域の第２の例を示す説明図である。画像全体が符号化の
ためにブロックに分割されており、選択された領域は、
斜線部のようなブロックの集合で表される。

【００３９】領域の位置及び形状は、例えば始点となる
ブロックの座標（４，１）及び領域の周囲のブロックの
８方向量子化符号の列３，４，５，６，０，０で表され
る。８方向量子化符号は、図５に示すように、次の点へ
の方向を数値で示したもので、デジタル図形を表現する
際に一般的に使用されるものである。

【００４０】図６は本発明の装置で扱う画像における領
域の第３の例を示す説明図である。選択された領域は、
斜線部のような矩形で表され、領域の位置及び形状は、
例えば領域の左上の画素の座標（１０２，４９）と、領
域の水平及び垂直方向のブロック数（３，４）で表さ
れ、これらの情報が符号化される。第１の例との違い
は、領域の位置が画素単位で選択されることである。

【００４１】図７は本発明の装置で扱う画像における領
域の第４の例を示す説明図である。選択された領域は、
斜線部のようなブロックの集合で表される。領域の位置
及び形状は、例えば始点となるブロックの左上の画素の
座標（１０２，４９）と、領域の周囲のブロックの８方
向量子化符号の列３，４，５，６，０，０で表される。
第２の例との違いは、領域の位置が画素単位で選択され
ることである。

【００４２】図８は本発明の装置で扱う画像における領
域の第５の例を示す説明図である。選択された領域は、
斜線部のような矩形で表され、領域の位置及び形状は、
例えば領域の左上の画素の座標（１０２，４９）と、領
域の水平及び垂直方向の画素数（３１，５０）で表さ
れ、これらの情報が符号化される。第１の例との違い
は、領域の位置と大きさがそれぞれ画素単位で選択され
ることである。ただし、領域の位置をブロック単位で表
し、領域の大きさを画素単位で表すこともできる。図９
は本発明の装置で扱う画像における領域の第６の例を示
す説明図である。選択された領域は、斜線部のような任
意形状で表される。領域の位置及び形状は、例えば始点
のブロックの左上の画素の座標（１０２，４９）と、領
域周囲の画素の８方向量子化符号の列で表される。第２
の例との違いは、領域の形状が自由であり、領域の位置
と形状が画素単位で選択されることである。

【００４３】次に、本発明の符号化装置の第１の実施形
態における動画像符号化部１０６において、符号化処理
の単位となるブロックの設定方法について述べる。

【００４４】図１０は本発明の符号化装置におけるブロ
ック設定の第１の例を示す説明図である。図中に斜線で
示す選択された領域１１は、それぞれが等しい大きさの
ブロックに分割される。選択されなかった領域について
は、画像中央部では等しい大きさのブロックに分割され
るが、画像端では網掛け部分１２で示したように不規則
な大きさのブロックに分割されることがある。

【００４５】これら不規則な大きさのブロックも、他の
ブロックと同様に、動き補償予測、直交変換、量子化、
可変長符号化などを用いて符号化される。あるいは、画
像中央部ではないので、多少の歪みが許容されるという
場合は、動き補償予測だけを用いて符号化してもよい。
すなわち、動ベクトルのみが符号化され、予測誤差につ
いては符号化しなくてもよい。

【００４６】図１１は本発明の符号化装置におけるブロ
ック設定の第２の例を示す説明図である。画像全体はそ
れぞれが等しい大きさの矩形ブロックに分割されている
が、選択された領域の境界を含むブロックは斜線部２１
及び網掛け部２２で示した部分に分割される。斜線部２
１は選択された領域の境界に位置する任意形状ブロッ
ク、網掛け部２２は選択されなかった領域の境界に位置
する任意形状ブロックである。符号化の際はこれらは別
々に符号化される。

【００４７】このような任意形状のブロックも、他のブ
ロックと同様に、動き補償予測、直交変換、量子化、可
変長符号化などを用いて符号化される。直交変換として
は、例えば文献「任意形状ＤＣＴにおける基底選定法に
関する一検討」（１９９３年電子情報通信学会春季大会
Ｄ−２５１）に記されているような任意形状ＤＣＴや、
文献「カラー画像の可変ブロック形状ＫＬ変換符号化の
画質改善」（１９９２年電子情報通信学会春季大会Ｄ−
１３４）に記されているような任意形状ＫＬＴ等を用い
ることもできる。

【００４８】あるいは、領域端で多少の歪みが許容され
る場合は、動き補償予測だけを用いて符号化してもよ
い。すなわち動ベクトルのみが符号化され、予測誤差に
ついては符号化しなくてもよい。

【００４９】図１２は本発明の符号化装置におけるブロ
ック設定の第３の例を示す説明図である。第２の例との
違いは、選択された領域のブロック位置が、選択されな
かった領域のブロック位置と独立に定められている点に
ある。このため、一般的な場合には選択された領域内で
等しい大きさの矩形ブロックをより多く設定することが
できる。

【００５０】図１２において、斜線部３１は選択された
領域の境界に位置する任意形状ブロック、網掛け部３２
は選択されなかった領域の境界に位置する任意形状ブロ
ックである。符号化の際は、これらは別々に符号化され
る。任意形状ブロックの扱いについては、第２の例と同
様である。

【００５１】ブロックの設定方法としては、ここで述べ
たものの他にも様々な方法がある。例えば図１３に示す
ように、画像周辺部のブロックを、他の部分と独立して
設定することもできる。この例は第１の例に似ている
が、画像上下端のブロックの設定方法が異なり、網掛け
部４２で表された部分のブロック数が減っている。

【００５２】次に、本発明の符号化装置の第１の実施形
態における符号化パラメータ調節部１０４での量子化幅
制御について述べる。

【００５３】文献「ＭＰＥＧ２量子化と符号化制御」
（テレビジョン学会技術報告Ｖｏｌ．１６．Ｎｏ６１．
４３頁〜４８頁）に述べられている手法は、ブロック毎
の量子化幅を調節することによって、与えられた区間内
（通常十数フレーム）の平均ビット数を一定に制御す
る。

【００５４】一方、文献「動画像符号化における画質改
善技術」（シャープ技法、第６号・１９９４年１２月、
２５頁〜３０頁）に記載されている方式ではデータ量制
御のために一旦求められた量子化幅を、選択された領域
内のブロックに対しては小さく、それ以外のブロックに
対しては大きく設定している。これによって、選択され
た領域の画質を良くすることができる。

【００５５】本発明の符号化装置においても同様に、選
択された領域内で、量子化幅が他の領域に比べて小さく
なるよう調節する。従来の方法との違いは、本発明の符
号化装置では領域の座標を符号化するため、例えば各領
域で量子化幅のオフセットをあらかじめ定めておけば、
量子化幅の情報量を従来の方法より少なくすることがで
き、高能率符号化に都合が良いということである。

【００５６】図１４（ａ）は、従来法におけるブロック
毎の量子幅の例を示す説明図である。高能率符号化のた
めには、これらの値を予測符号化することが望ましい。
即ち、量子化幅をラスタスキャン順に符号化する時、現
在のブロックの量子化幅と左隣のブロックの量子化幅と
の差を符号化する。

【００５７】図１４（ｂ）は、斜線部を選択領域とし
て、量子化幅を選択された領域内のブロックに対しては
３だけ小さく（すなわちオフセットを−３として）、そ
れ以外のブロックに対しては３だけ大きく（すなわちオ
フセットを＋３として）設定したものを示した説明図で
ある。

【００５８】従来の方法では、図１４（ｂ）の量子化幅
をそのまま符号化するため、選択された領域とそれ以外
の領域との境界部分で、量子化幅の大きさの差が大きく
なり、差を符号化対象とする予測符号化で効率を向上す
ることができない。

【００５９】これに対して、本発明の符号化装置の方法
においては、領域の座標を符号化しているので、量子化
幅の情報としては、図１４（ａ）に示すもの、すなわち
隣接ブロックの量子化幅の差の小さいものを符号化する
ことができるので、高能率となる。

【００６０】この方法では、符号化した量子化幅から実
際に用いる量子化幅を求める方法を、符号化側、復号側
で決めておき、符号化側、復号側で実際に用いる量子化
幅として、図１４（ｂ）に示すもののように変更してか
ら用いることになる。

【００６１】尚、上述の例においては、各領域で量子化
幅にオフセットを持たせる方法を説明したが、各領域で
量子化幅に所定の係数を乗じるようにしてもよい。さら
に、上記オフセットや係数をあらかじめ定めておいても
良いし、適応的に制御してその値を符号化データに組み
込んでも良い。

【００６２】次に、本発明の符号化装置の第１の実施形
態における符号化パラメータ調節部１０４での駒落し制
御について述べる。

【００６３】テレビ電話、テレビ会議で用いられる動画
像の国際標準符号化方式Ｈ．２６１では、駒落しフレー
ム、即ち符号化しないフレームがある。符号化したフレ
ームの時間的な位置を示すために、フレーム番号が符号
化されて符号化データに組み込まれる。本発明の符号化
装置においては、このような駒落しの他に、選択された
領域以外の領域のみを駒落しする場合を設ける。

【００６４】このように、選択された領域以外の領域を
駒落しする、すなわち符号化しない場合を表すために、
フレーム毎に１ビットの情報を用い、符号化データに組
み込む。例えば、図１５に示すように、符号化データ中
に１ビットのデータを組み込み、このデータが１の時は
選択された領域だけを符号化し、０の時は画面全体を符
号化する。

【００６５】あるいは、図１６に示すように、符号化デ
ータ中に１ビットのデータを組み込み、このデータが１
の時は選択された領域だけを符号化し、０の時は選択さ
れた領域以外の領域だけを符号化する。図１６及び図１
７では、斜線部が符号化する部分を表している。

【００６６】どちらの場合も、対応する復号装置におい
ては、上記１ビットのデータと、領域の座標を表すデー
タによって、符号化データ中に画像内のどの部分のデー
タがあるかがわかる。

【００６７】上記１ビットのデータを符号化装置で決定
する方法としては、あらかじめ周期を決めておく方法、
符号データのデータレートを監視し、所定のレート以上
の際に値１を頻繁に発生し、所定のレートより小さい時
に値０を頻繁に発生するように制御する方法などが用い
られる。前者の方法では、符号化データに、上記の１ビ
ットデータを付加する必要はない。

【００６８】いずれにしても、選択された領域の時間解
像度をそれ以外の領域より高くすることで、選択された
領域の画質を良くすることができる。また、選択された
領域以外の領域においても、時間解像度を持たせること
によって、例えばテレビ電話の背景が変化した場合にも
対応することができる。

【００６９】次に、本発明の符号化装置の第１の実施形
態における符号化パラメータ調節部１０４での空間解像
度制御について述べる。

【００７０】本発明の符号化装置では、選択された領域
の画素を間引きをせずに符号化し、それ以外の領域につ
いては間引きによって画素数を少なくし、空間解像度を
低くした後に符号化する。間引きの比率はあらかじめ定
められてもよいし、適応的に間引き率を制御し、間引き
情報を符号化してもよい。

【００７１】復号装置では、符号化データが選択された
領域のデータである場合は、そのまま表示し、それ以外
の領域のデータである場合には、画素補間によって元の
解像度に変換した後に表示する。このように、空間解像
度を制御することで、選択された領域の画質を良くする
ことができる。

【００７２】以上、符号化パラメータとして量子化幅、
駒落し数、空間解像度を調節する方法について述べた
が、これらのパラメータを組み合わせて用いることもで
きる。以下、これらのパラメータを組み合わせて用いる
符号化装置及び復号装置について説明する。

【００７３】図１７は本発明の符号化装置の第２の実施
形態を示すブロック図である。本実施形態の符号化装置
は、画像内のどの部分を駒落しするかを決定する駒落し
決定部１１１と、符号化されるフレームのフレーム番号
を符号化するフレーム番号符号化部１１２と、画像内の
特定の領域を選択する領域選択部１１４と、選択された
領域の位置及び形状を符号化する領域位置・形状符号化
部１１５とを備えている。

【００７４】また、与えられた区間内の平均ビット数を
一定に制御しつつ、選択された領域内で量子化幅が他の
領域に比べて小さくなるよう調節する量子化幅制御部１
１６と、求められた量子化幅を符号化する量子化幅符号
化部１１７と、領域毎に画素の間引き率を制御する間引
き部１１８と、入力された動画像データを符号化する動
画像符号化部１１９と、符号化されたデータを統合して
組み込む符号化データ統合部１１３とを備えている。

【００７５】駒落し決定部１１１は、例えば、図１５に
示すように、フレーム０は駒落しせず全画面を符号化
し、フレーム１，２，３は駒落しを行い、フレーム４は
選択された領域だけを符号化し、それ以外の領域は駒落
しを行う、というように、駒落し方法を決定する。

【００７６】量子化幅符号化部１１７においては、既に
述べたように、データ量制御のために求めた量子化幅か
ら実際に用いる量子化幅を求める方法は、あらかじめ定
めておいても良いし、適応的に変化させその情報を符号
化しても良い。いずれにしろ、選択された領域の境界で
量子化幅が大きく変化することによる符号量の増加を避
けることができる。

【００７７】間引き部１１８により、選択された領域で
は高い空間解像度が保たれ、それ以外の領域では空間解
像度が低くなる。尚、間引き率は、原画を間引かずその
まま遅延されるモードも含んでいる。選択された領域に
ついては、高い空間解像度のデータが符号化される。そ
れ以外の領域については、間引かれて空間解像度が低く
なったデータが符号化される。

【００７８】また、図示していないが、一般に動き補償
予測を用いた符号化では、符号化装置に「ローカルデコ
ーダ」と呼ばれる復号部やフレームメモリが備えられ、
復号装置で得られるのと同じ復号画像が求められ、フレ
ームメモリに蓄積される。以上のようにして、画像内の
選択された領域の符号化が行われる。

【００７９】上記のように構成された符号化装置によれ
ば、画像内の選択された領域について、量子化幅やＤＣ
Ｔ係数の数のみならず、駒落し数、空間解像度などの違
いによって、選択された領域の画質を他に比べて良好に
符号化することができる。

【００８０】図１８は本発明の復号装置の第２の実施形
態を示すブロック図である。本実施形態の復号装置は、
入力された符号化データを分離する符号化データ分離部
２１１と、符号化されたフレームのフレーム番号を復号
するフレーム番号復号部２１２と、量子化幅を復号する
量子化幅復号部２１３とを備えている。

【００８１】また、符号化データから領域の位置及び形
状を復号する領域位置・形状復号部２１４と、動画像デ
ータを復号する動画像復号部２１５と、空間解像度の異
なっている領域のデータを補間する補間部２１６と、復
号された画像を記憶するフレームメモリ２１７とを備え
ている。

【００８２】符号化データ分離部２１１は、入力された
符号化データを分離してフレーム番号復号部２１２、量
子化幅復号部２１３、領域位置・形状復号部２１４及び
動画像復号部２１５にそれぞれ必要な符号化データを供
給する。

【００８３】量子化幅復号部２１３では、データ量制御
のために求めた量子化幅が復号化されている場合には、
所定の方法で選択された領域の量子化幅を小さく、それ
以外の領域で量子化幅を大きく変更して、画像データの
復号に用いる。

【００８４】補間部２１６では、空間解像度が異なって
いる領域のデータを補間して、画素数が全ての領域で同
じになるようにする。復号された画像データは、ディス
プレイなどに表示されると共に、フレームメモリ２１７
に記憶され、動き補償予測の参照画像として用いられ
る。以上のようにして、画像内の選択された領域の符号
化データが復号される。

【００８５】上記のように構成された復号装置によれ
ば、符号化の際に選択された領域の位置及び形状を復号
し、量子化幅やＤＣＴ係数の数のみならず、駒落し数、
空間解像度などの違いによって、選択された領域の画質
を他の領域の画質に比べて良好に復号することができ
る。

【００８６】

【発明の効果】本発明の画像符号化装置及び画像復号装
置は、上述のような構成としているので、データ量を増
やさずに、選択された領域の空間解像度が、その他の領
域の空間解像度より高くなるように、符号化／復号を行
うことができる。また、任意の領域の位置及び形状のデ
ータを、簡単に或いは精度良く符号化／復号することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の符号化装置の第１の実施形態を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の復号装置の第１の実施形態を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の符号化装置で扱う画像における領域の
第１の例を示す説明図である。

【図４】本発明の符号化装置で扱う画像における領域の
第２の例を示す説明図である。

【図５】８方向量子化符号を示す説明図である。

【図６】本発明の符号化装置で扱う画像における領域の
第３の例を示す説明図である。

【図７】本発明の符号化装置で扱う画像における領域の
第４の例を示す説明図である。

【図８】本発明の符号化装置で扱う画像における領域の
第５の例を示す説明図である。

【図９】本発明の符号化装置で扱う画像における領域の
第６の例を示す説明図である。

【図１０】本発明の符号化装置で扱う画像におけるブロ
ック設定の第１の例を示す説明図である。

【図１１】本発明の符号化装置で扱う画像におけるブロ
ック設定の第２の例を示す説明図である。

【図１２】本発明の符号化装置で扱う画像におけるブロ
ック設定の第３の例を示す説明図である。

【図１３】本発明の符号化装置で扱う画像におけるブロ
ック設定の第４の例を示す説明図である。

【図１４】ブロック毎の量子化幅の例を示す説明図であ
る。

【図１５】本発明の符号化装置の駒落しの第１の例を示
す説明図である。

【図１６】本発明の符号化装置の駒落しの第２の例を示
す説明図である。

【図１７】本発明の符号化装置の第２の実施形態を示す
ブロック図である。

【図１８】本発明の復号装置の第２の実施形態を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０１，１１４ 領域選択部 １０２，１１５ 領域位置・形状符号化部 １０３，１１３ 符号化データ統合部 １０４ 符号化パラメータ調節部 １０５ パラメータ符号化部 １０６，１１９ 動画像符号化部 １１１ 駒落とし決定部 １１２ フレーム番号符号化部 １１６ 量子化幅制御部 １１７ 量子化幅符号化部 １１８ 間引き部 ２０１，２１１ 符号化データ分離部 ２０２，２１４ 領域位置・形状復号部 ２０３ パラメータ復号部 ２０４，２１５ 動画像復号部 ２１２ フレーム番号復号部 ２１３ 量子化幅復号部 ２１６ 補間部 ２１７ フレームメモリ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−245082（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−133290（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−219089（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−139977（ＪＰ，Ａ) Ｒ．Ａ．Ｆ．Ｂｅｌｆｏｒ，Ｍ．Ｐ. Ａ．Ｈｅｓｐ，Ｒ．Ｌ．Ｌａｇｅｎｄｉ ｊｋ ａｎｄ Ｊ．Ｂｉｅｍｏｎｄ, “Ｓｐａｔｉａｌｌｙ Ａｄａｐｔｉｖ ｅ Ｓｕｂｓａｍｐｌｉｎｇ ｏｆ Ｉ ｍａｇｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ”，ＩＥ ＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ, Ｓｅｐ．1994，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．５, ｐｐ．492−500 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された画像データから画面内の任意
   の領域を選択する領域選択手段と、 前記選択された領域の位置及び形状データを符号化する
   領域位置・形状符号化手段と、 前記選択された領域の空間解像度が、他の領域の空間解
   像度に比べて高くなるように、前記画像データの画素間
   引き率を調整する調整手段と、 画像データを、前記選択された領域と他の領域とで独立
   して設定された等しい大きさのブロック毎に符号化する
   画像符号化手段と、 前記画素間引き率を示すパラメータを符号化するパラメ
   ータ符号化手段と、 前記位置及び形状データの符号化データと、前記画像デ
   ータの符号化データと、前記パラメータの符号化データ
   とを統合する符号化データ統合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】 前記領域位置・形状符号化手段は、前記
   領域の位置及び形状を前記ブロックを単位とするデータ
   で求めて符号化することを特徴とする前記請求項１に記
   載の画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記領域位置・形状符号化手段は、前記
   領域の位置を画素を単位とするデータで求め、前記領域
   の形状を前記ブロックを単位とするデータで求め、各デ
   ータを符号化することを特徴とする前記請求項１に記載
   の画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記領域位置・形状符号化手段は、前記
   領域の位置及び形状を画素を単位とするデータで求めて
   符号化することを特徴とする前記請求項１に記載の画像
   符号化装置。
5. 【請求項５】 画面内の任意に選択された領域の位置及
   び形状データの符号化データと、前記選択された領域の
   空間解像度が、他の領域の空間解像度に比べて高くなる
   ように調整された画素間引き率を示すパラメータの符号
   化データと、前記選択された領域と他の領域とで独立し
   て設定された等しい大きさのブロック毎に符号化された
   画像データの符号化データとを含む符号化データから、
   画像を復号する画像復号装置であって、 前記符号化データを、前記位置及び形状データの符号化
   データと、前記パラメータの符号化データと、前記画像
   データの符号化データとに分離する符号化データ分離手
   段と、 前記位置及び形状データの符号化データを復号する領域
   位置・形状復号手段と、 前記パラメータの符号化データを復号するパラメータ復
   号手段と、 前記復号された位置及び形状データとパラメータとに従
   って、前記画像データの符号化データを復号する画像復
   号手段とを備えたことを特徴とする画像復号装置。
6. 【請求項６】 前記領域位置・形状復号手段は、前記ブ
   ロックを単位とした前記領域の位置及び形状の符号化デ
   ータを復号することを特徴とする前記請求項５に記載の
   画像復号装置。
7. 【請求項７】 前記領域位置・形状復号手段は、画素を
   単位とした前記領域の位置の符号化データと、前記ブロ
   ックを単位とした前記領域の形状の符号化データとを復
   号することを特徴とする前記請求項５に記載の画像復号
   装置。
8. 【請求項８】 前記領域位置・形状復号手段は、画素を
   単位とした前記領域の位置及び形状の符号化データを復
   号することを特徴とする前記請求項５に記載の画像復号
   装置。