JP3176601B1 - 画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 画素単位での適応的な復号化処理とブロック
単位での復号化処理とを、未復号化画素と被復号化画素
との間での画素値の相関を損なうことなく行うことを可
能とする。 【解決手段】 被符号化画素Ｐｘの画素値を符号化した
符号化信号を、被復号化画素の予測画素値に基づいて復
号化する復号化器２６ａと、上記予測画素値を上記被復
号化画素Ｐｘ′の周辺に位置する参照画素Ｐ０′〜Ｐ
９′の画素値に基づいて生成する予測値生成部１５０と
を備え、上記復号化器２６ａでは、外部から画像符号化
信号として入力される被符号化画素Ｐｘに対する符号化
差分値を復号化して復号化差分値を生成し、該復号化差
分値に上記予測値生成部１５０からの予測画素値Ｓｐを
加算して被復号化画素に対する復号化画素値を生成して
逆ブロック化器３０に出力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像復号化装置に
関し、特に画像信号の記録あるいは伝送を、より少ない
ビット数でもって画質を損なうことなく行うための符号
化処理に対応した復号化処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像符号化処理は、ＭＰＥＧ２準
拠の符号化方法により代表されるブロック単位で行われ
る符号化処理と、差分パルス符号変調（ＤＰＣＭ：Diff
erential Pulse Code Modulation）等の画素単位で行わ
れる符号化処理の２つに大別される。

【０００３】ブロック単位の符号化処理は、１画像表示
領域を複数のブロックに区分し、入力される画像信号
（以下、画像入力信号ともいう。）の符号化処理を各ブ
ロック毎に行う手法である。ここで、上記１画像表示領
域は、ＭＰＥＧ２に準拠した符号化処理では１つの表示
画面に相当するものであり、また、ＭＰＥＧ４に準拠し
た符号化処理では、１つの表示画面上の個々の物体（オ
ブジェクト）に対応した形状及び大きさを有する表示領
域に相当するものである。また、上記各ブロックは１画
像表示領域内における所定数の画素からなる表示領域で
あり、該ブロックの形状としては処理が容易な矩形形状
がよく使用される。

【０００４】このようにブロック単位で画像入力信号の
符号化処理を行う符号化方法では、１画像表示領域に対
応する画像入力信号の符号化処理が、各ブロック毎に完
結することとなる。このため、上記画像入力信号に符号
化処理を施して得られる画像符号化信号を伝送する際に
伝送誤りが発生しても、誤りの影響をブロック単位で収
束させることが可能であるという長所がある。

【０００５】その反面、上記ブロック単位の符号化方法
では以下のような欠点がある。まず、ブロック単位の符
号化方法では、画像入力信号の符号化処理がブロック毎
に完結するため、ブロック間の画素相関，つまり異なる
ブロック間に存在する画素値の相関性を符号化処理の際
に利用することが困難である。

【０００６】また、画像信号の予測符号化方法では、符
号化の対象となる被符号化画素の画素値（被符号化画素
値）を、これより先に符号化した複数の符号化済画素の
画素値（符号化済画素値）を参照して予測し、該予測し
た画素値を用いて被符号化画素値を適応的に符号化する
処理を行っている。ところが、このような予測符号化方
法において符号化処理をブロック単位で行うと、被符号
化画素値の符号化の際に参照される符号化済画素値がブ
ロック内の画素に限定され、該参照される符号化済画素
値の数が少なくなる。このため、被符号化画素の予測値
の確からしさが小さくなり、符号化効率があまり高くな
らない。

【０００７】一方、 画素単位の符号化方法は、入力さ
れる画像信号を画素毎に符号化する手法であり、この符
号化方法では、画像入力信号の符号化処理を画素単位で
変更することも可能である。このため、この符号化方法
において、例えば、 画像入力信号の特性に合わせて符
号語が画素毎に自動的に更新される適応算術符号化等の
ユニバーサル符号化処理を行うようにすれば、どのよう
な特性の画像信号も非常に高い符号化効率でもって符号
化することができる。

【０００８】ところが、上記ユニバーサル符号化処理を
行う画素単位の符号化方法により得られた画像符号化信
号には、復号化側にて、符号化側と全く同様に符号語を
更新する復号化処理が施されるため、上記画像符号化信
号を伝送する際に伝送誤りが発生すれば、復号化側で
は、該伝送誤りの影響により、画像符号化信号の復号化
処理を正しく行うことができない状態が長く続くという
短所がある。

【０００９】ところで、上記ブロック単位の符号化方法
と画素単位の符号化方法は組み合わせることも可能であ
り、これらを組み合わせた符号化方法（以下、説明の都
合上この符号化方法を組合せ符号化方法という。）で
は、画素毎に適応的に符号語を切り替え、かつ伝送誤り
の影響をブロック単位で収束することが可能となり、符
号化効率の高い適応算術符号化等の符号化処理を伝送誤
りの影響を小さく抑えつつ行うことができる。

【００１０】以下、この組合せ符号化方法について説明
する。図１３(a)は１フレーム画面を複数の矩形形状の
ブロックに区分した状態を示しており、図１３(b)はブ
ロック内，特に符号化対象となっている被符号化ブロッ
ク及びその周辺のブロック内での画素の配列を示してい
る。なお、各画素は、１フレーム画面内の各水平走査線
に沿ってマトリクス状に配列されていることは言うまで
もない。

【００１１】図中、ＦＧは１フレームに対応する画面、
Ｂ１はすでに画像信号に対する符号化処理が施された符
号化済ブロック、Ｂｘは符号化処理の対象となっている
被符号化ブロック、Ｂ０は未だ画像信号に対する符号化
処理が施されていない未符号化ブロックである。ただ
し、上記各ブロックを区別しない場合はブロックＢと記
載する。ＢＬｕ，ＢＬｓ，ＢＬｈ，ＢＬｍは１フレーム
画面上での被符号化ブロックの上，下，左，右の境界で
ある。また、実線の丸印はその画素値に対する符号化処
理が既に施された符号化済画素を示し、点線の丸印はそ
の画素値に対する符号化処理が未だ施されていない未符
号化画素を示している。また、上記各ブロックＢは、上
記１フレーム画面ＦＧ上における、４×４画素からなる
画像表示領域である。

【００１２】図１４は、符号化処理の対象となる被符号
化画素Ｐｘと、その周辺に位置する周辺画素Ｐ０〜Ｐ９
との位置関係を示しており、この周辺画素Ｐ０〜Ｐ９は
その画素値が、被符号化画素Ｐｘの画素値を予測する際
に参照されるものであり、以下参照画素Ｐ０〜Ｐ９とい
う。

【００１３】ここで、上記参照画素Ｐ８，Ｐ９は上記被
符号化画素Ｐｘと同一の水平走査線上に位置する画素で
あり、該参照画素Ｐ９，Ｐ８はそれぞれ、上記被符号化
画素Ｐｘの１画素分，２画素分だけ手前に位置してい
る。また、上記参照画素Ｐ５，Ｐ１の、１フレーム画面
ＦＧ上での水平方向における位置は、上記被符号化画素
Ｐｘと同一であり、上記参照画素Ｐ５，Ｐ１はそれぞ
れ、上記被符号化画素Ｐｘの１画素分，２画素分だけ上
の水平走査線上に位置している。さらに、上記参照画素
Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７は上記参照画素Ｐ５と同一の水
平走査線上に位置する画素であり、該参照画素Ｐ４，Ｐ
３はそれぞれ上記被符号化画素Ｐｘの１画素分，２画素
分だけ手前に位置し、該参照画素Ｐ６，Ｐ７はそれぞれ
上記被符号化画素Ｐｘの１画素分，２画素分だけ後ろに
位置している。さらに、上記参照画素Ｐ０，Ｐ２は上記
参照画素Ｐ１と同一の水平走査線上に位置する画素であ
り、該参照画素Ｐ０は上記参照画素Ｐ１の１画素分だけ
手前に、該参照画素Ｐ２は上記参照画素Ｐ１の１画素分
だけ後ろに位置している。

【００１４】上記組合せ符号化方法では、まず、図１３
(a)、図１３(b) に示すように、１フレーム画面ＦＧに
対応する画像信号が、該１フレーム画面を構成する複数
のブロックＢの各々に対応するよう分割され、該分割さ
れた画像信号の符号化処理が各ブロック毎に行われる。

【００１５】そして、このブロック単位の符号化処理
は、ブロックＢ内における横方向画素列に沿って順次左
側から右側へ向かって各画素の画素値を符号化する水平
処理を、上記各ブロック内の全ての横方向画素列につい
て最上列から順次最下列まで行うことにより完結する。

【００１６】また、この符号化処理では、図１４に示す
ように、被符号化画素Ｐｘの画素値を、それぞれ被符号
化画素の周辺に位置する参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値か
ら適応的に予測し、予測により得られた予測値に応じ
て、被符号化画素の符号化処理に用いる符号語を適応的
に選択している。

【００１７】これにより、上記組合せ符号化方法では、
伝送誤りの復号化側での影響をブロック単位で収束可能
とし、しかも、単純なブロック単位の符号化処理に比べ
て符号化効率を向上することができる。

【００１８】一方、図１６(a)，図１６(b)及び図１７
は、それぞれ上記組合せ符号化方法に対応する組合せ復
号化方法を説明するための図であり、図中、Ｂ′は１フ
レーム画面における各ブロックであり、Ｂｘ′は被復号
化ブロック、Ｂ１′は復号化済ブロック、Ｂ０′は未復
号化ブロック、ＢＬｕ′，ＢＬｓ′，ＢＬｈ′，ＢＬ
ｍ′は、被復号化ブロックＢｘ′の上，下，左，右側の
ブロック境界であり、Ｐ０′〜Ｐ９′は被復号化画素Ｐ
ｘ′に対応する参照画素である。ここで、被復号化画素
Ｐｘ′に対する参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の配置は、図１
３(a)，図１３(b)，図１４に示す符号化処理のものと全
く同一となっている。

【００１９】上記組合せ復号化方法では、まず、図１６
(a)、図１６(b) に示すように、１フレーム画面ＦＧ′
に対応する画像信号が、該１フレーム画面を構成する複
数のブロックＢ′の各々に対応するよう分割され、該分
割された画像信号の復号化処理が各ブロック毎に行われ
る。

【００２０】そして、このブロック単位の復号化処理
は、ブロックＢ′内における横方向画素列に沿って順次
左側から右側へ向かって各画素の画素値を復号化する水
平処理を、上記各ブロック内の全ての横方向画素列につ
いて最上列から順次最下列まで行うことにより完結す
る。

【００２１】また、この復号化処理では、図１７に示す
ように、被復号化画素Ｐｘ′の画素値を、それぞれ被復
号化画素の周辺に位置する参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の画
素値から適応的に予測し、予測により得られた予測値に
応じて、被復号化画素Ｐｘ′の復号化処理に用いる符号
語を適応的に選択している。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
ロック単位の符号化処理と画素単位の符号化処理の両者
を組合わた組合せ符号化方法では、以下のような問題が
あった。この組合せ符号化方法では、符号化処理はブロ
ック単位で進められるため、図１５に示すように被符号
化画素Ｐｘが被符号化ブロックＢｘの右側境界ＢＬｍに
隣接して位置する場合、該被符号化画素Ｐｘに対する参
照画素Ｐ２，Ｐ６，Ｐ７が未符号化画素となる。

【００２３】この場合、上記未符号化画素Ｐ２，Ｐ６，
Ｐ７の画素値を参照して被符号化画素Ｐｘの画素値を予
測し、この予測値を用いて被符号化画素Ｐｘの画素値を
符号化すると、復号化側でこの被符号化画素Ｐｘに対応
する画像符号化信号を正しく復号化することが不可能と
なる。

【００２４】つまり、被符号化画素Ｐｘの画素値をその
予測値を用いて符号化して得られる画像符号化信号を復
号化側で正しく復号化するには、復号化処理の際に用い
る被復号化画素Ｐｘ′の予測値を、符号化処理の際に用
いる、該被復号化画素Ｐｘ′に対応する被符号化画素Ｐ
ｘの予測値と一致させる必要がある。これは、言い換え
ると、符号化側では、被符号化画素Ｐｘの予測値を生成
する際に参照される参照画素値が、被符号化画素Ｐｘに
対応する被復号化画素Ｐｘ′の予測値を生成する際に参
照される参照画素値と完全に一致するようにしておく必
要があるということである。

【００２５】このため、例えば、図１５に示すように、
被符号化画素Ｐｘに対する符号化処理を行う際に、被符
号化画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９のうちの未符
号化画素Ｐ２，Ｐ６，Ｐ７の画素値を参照して、被符号
化画素Ｐｘの予測値を生成した場合、復号化側では、図
１８に示すように、被復号化画素Ｐｘ′に対する復号化
処理を行う際、被復号化画素Ｐｘ′に対応する参照画素
Ｐ０′〜Ｐ９′の画素値を参照して被復号化画素Ｐｘ′
の予測値を生成することとなるが、復号化側では、上記
参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′のうちの未復号化画素Ｐ２′，
Ｐ６′，Ｐ７′については画素値が得られず、上記被符
号化画素Ｐｘに対応する被復号化画素Ｐｘ′の画素値を
復号化することができない。

【００２６】そこで、従来の組合せ符号化方法では、上
記のように被符号化画素Ｐｘに対応する参照画素Ｐ０〜
Ｐ９に未符号化画素が含まれる場合に復号化処理が困難
となるという問題を回避するため、上記未符号化画素に
ついては、その画素値を予め設定された固定値（例えば
０）と見なして、被符号化画素Ｐｘの予測値を生成し、
この予測値を用いて被符号化画素Ｐｘに対する符号化処
理を行うという対応策を講じている。

【００２７】このような対応策を講じた組合せ符号化方
法では、復号化側では、ブロック内のすべての画素につ
いてその予測値を用いた復号化処理を正しく行うことが
可能になるが、未符号化画素となる参照画素の画素値を
一律に固定値と置き換えるため、未符号化画素と符号化
済画素の間での画素値の相関関係が損なわれることとな
り、この結果、被符号化画素の予測効率，つまり被符号
化画素に対する予測値の確からしさが劣化するという問
題が生ずる。

【００２８】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、被符号化画素の予測効率の劣化を招
くことなく符号化された画像符号化信号の復号化処理を
正しく行うことができる画像処理装置を提供することを
目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像復号
化装置は、画像信号を構成する画素値を、被符号化画素
の周辺に位置する複数の周辺画素の画素値に基づいて順
次符号化する処理を、所定数の画素からなるブロック毎
に行って得られた画像符号化信号を、該ブロック毎に復
号化する画像復号化装置であって、被復号化画素の周辺
に位置する複数の周辺画素のうちの未復号化画素の画素
値を、該複数の周辺画素のうちの復号化済画素の画素値
から所定の規則に基づいて得られる擬似画素値と置換す
る画素値置換手段と、上記各ブロックに対応する複数の
画素値からなる画像符号化信号を受け、該各画素値を上
記復号化済画素の画素値及び未復号化画素の擬似画素値
に基づいて順次復号化する復号化処理を、上記ブロック
単位で行って、各ブロックに対応した画像復号化信号を
出力する復号化手段と、上記各ブロックに対応した画像
復号化信号を統合して出力する逆ブロック化手段とを備
え、上記復号化手段を、上記復号化済画素の画素値及び
未復号化画素の擬似画素値に基づいて、上記被復号化画
素の画素値を算術復号化するための符号コードに相当す
る確率テーブルを選択し、上記被復号化画素に対する算
術復号化処理を、該選択した確率テーブルに基づいて行
うものとしたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１２を用いて説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１による画像
符号化装置１０１の構成を示すブロック図である。この
画像符号化装置１０１は、入力された画像信号Ｉｓを、
１画像表示領域（１フレーム）を構成する複数のブロッ
クの各々に対応するよう分割するブロック化器２と、該
ブロック化器２の出力Ｂｓを受け、符号化対象となる被
符号化ブロックにおける、符号化対象となる被符号化画
素の画素値を、該被符号化画素の予測画素値（以下、単
に予測値ともいう。）Ｓｐを参照して可逆符号化する符
号化器１６ａと、上記予測画素値Ｓｐを生成する予測値
生成部１１０とを有している。

【００３１】この予測値生成部１１０は、入力される画
像信号を構成する各画素の画素値を、例えば１フレーム
に相当する数だけ記憶可能な大容量の主メモリ４と、該
主メモリ４から出力される画素値Ｍを一時的に保持する
保持時間の異なる第１，第２補助メモリ６ａ，６ｂとを
有している。ここで、上記主メモリ４は、１つの画素値
の符号化処理に要する時間の間に、上記符号化器１６ａ
にて処理の対象となっている被符号化画素Ｐｘの参照画
素Ｐ０〜Ｐ９（図１４参照）に対応する画素値を、上記
記憶した画素値から順次出力する構成となっている。ま
た、上記第１補助メモリ６ａは、主メモリ４から順次出
力される画素値Ｍを１画素分だけ遅延する構成となって
おり、上記第２補助メモリ６ｂは主メモリ４から順次出
力される画素値Ｍを２画素分だけ遅延する構成となって
いる。

【００３２】また、上記予測値生成部１１０は、各フレ
ームの画像入力信号Ｉｓを受け、画素値の数をカウント
するカウンタ８と、該カウンタ８の出力Ｃｏｕｔ及び外
部から供給される各フレームにおける縦横のブロック数
の情報ＢＮｓ基づいて、主メモリ４から出力されている
画素値が、すでに符号化器１６ａにて符号化処理が施さ
れた符号化済画素の画素値であるか、まだ符号化処理が
施されていない未符号化画素の画素値であるかを判定す
る符号化／未符号化判定器１０とを有している。ここで
該判定器１０は、未符号化画素については、これと同一
水平走査線上に位置する最も近い符号化済画素までの距
離を画素数でもって計測する処理も行っている。また、
上記カウンタ８は、１フレームを構成するすべての画素
の画素値が入力された時点でリセットされるようになっ
ている。

【００３３】さらに、上記予測値生成部１１０は、上記
符号化／未符号化判定器１０の出力に基づいて上記主メ
モリ４，第１，第２補助メモリ６ａ，６ｂのいずれかの
出力Ｍ，Ｍａ，Ｍｂを選択して出力する選択スイッチ１
２と、該選択スイッチ１２の出力Ｓｏｕｔを、被符号化
画素Ｐｘに対応する予測画素値の生成に必要な参照画素
Ｐ０〜Ｐ９の画素値として取得し、該被符号化画素Ｐｘ
に対応する予測画素値Ｓｐを生成する予測値生成器１４
とを有している。

【００３４】そして、この画像符号化装置１０１では、
上記符号化器１６ａは、ブロック化器２から出力される
被符号化画素Ｐｘの画素値とその予測画素値との差分値
に対して符号化処理を施し、符号化した符号化差分値を
上記被符号化画素Ｐｘに対応する符号化画素値として出
力するようになっている。この符号化処理では、上記参
照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値から得られる予測画素値に基
づいて、被符号化画素Ｐｘの画素値を符号化するための
符号語を選択するようにしている。

【００３５】次に動作について説明する。図２は上記画
像符号化装置１０１の符号化処理をフローチャートによ
り示しており、まず、このフローチャートに従って符号
化処理の流れを簡単に説明する。画像信号が本画像符号
化装置１０１に入力されると、上記画像信号を構成する
画素値が順次主メモリ４に格納され、該主メモリ４から
は、被符号化画素Ｐｘの符号化の際参照される、被符号
化画素Ｐｘの周辺に位置する複数の参照画素（周辺画
素）Ｐ０〜Ｐ９の画素値が出力される（ステップＳ
１）。

【００３６】次に、上記主メモリ４に取得された複数の
参照画素のうちの最初の参照画素が判定対象画素とされ
（ステップＳ２）、この判定対象画素が符号化済画素で
あるか否かの判定が符号化／未符号化判定器１０にて行
われる（ステップＳ３）。この符号化／未符号化判定器
１０では、上記カウンタ出力Ｃｏｕｔのインクリメント
と、上記主メモリ４から９つの参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画
素値が基準クロックに基づいて順次出力される動作とが
同期しているため、主メモリ４から出力されている参照
画素の、被符号化画素Ｐｘに対する位置を上記カウンタ
出力Ｃｏｕｔから検知することができる。

【００３７】この判定の結果、判定の対象となっている
参照画素が符号化済画素であれば、その画素値が参照画
素値として上記予測値生成器１４にて取得され（ステッ
プＳ５）、上記判定の対象となっている参照画素が符号
化済画素でなければ、この参照画素についてはその周辺
の符号化済画素から参照画素値（擬似画素値）が生成さ
れ、上記予測値生成器１４にて取得される（ステップＳ
４）。

【００３８】次に、被符号化画素を符号化する際に必要
な参照画素値がすべて上記予測値生成器１４にて取得で
きたか否かの判定がなされ（ステップＳ６）、必要な参
照画素値が全て取得されていない場合は、上記主メモリ
４に取得された参照画素のうちの次の参照画素が上記判
定対象とされ（ステップＳ８）、上記ステップＳ３〜Ｓ
６の処理が繰り返し行われる。一方、上記必要な参照画
素値が全て上記予測値生成器１４にて取得されている場
合は、上記予測値生成器１４にて上記参照画素値に基づ
いて、被符号化画素Ｐｘに対応する予測画素値が生成さ
れる（ステップＳ７）。

【００３９】その後、被符号化画素Ｐｘの画素値が上記
符号化器１６ａに取得されると同時に上記予測値生成器
１４から被符号化画素Ｐｘの予測画素値が取得され（ス
テップＳ９）、上記符号化器１６ａにて、上記被符号化
画素Ｐｘの画素値に対する符号化処理が上記予測画素値
を用いて行われる（ステップＳ１０）。

【００４０】次に、画像信号の符号化処理における本画
像符号化装置１０１の動作とともに、上記各ステップＳ
１〜Ｓ１０での本装置の各部の具体的な動作について詳
しく説明する。

【００４１】画像入力信号Ｉｓが本画像符号化装置１０
１に入力されると、該画像入力信号Ｉｓを構成する複数
の画素はブロック化器２にて、１フレームを構成する、
複数の画素からなるブロックに対応するようグループ化
され、各ブロック内の画素に対応する画素値が符号化器
１６ａに送られ、該符号化器１６ａでは、被符号化画素
Ｐｘの画素値を画素毎に参照画素値を参照して符号化す
る符号化処理がブロック単位で行われる。

【００４２】このとき、上記主メモリ４には、走査線構
造の画像入力信号Ｉｓを構成する画素値が順次格納さ
れ、被符号化画素Ｐｘに対応する参照画素Ｐ０〜Ｐ９の
画素値が、一定の読出周期で出力される（ステップＳ
１）。上記主メモリ４の出力Ｍは一時的に上記第１，第
２補助メモリ６ａ，６ｂにて保持される。上記第１補助
メモリ６ａでは、上記主メモリ４の出力は１読出周期の
期間だけ、上記第２補助メモリ６ｂでは２読出周期の期
間だけ保持される。

【００４３】また、上記カウンタ８では、１フレームの
最初の画素値を基準として、画像入力信号Ｉｓに基づい
て入力される画素値の数がカウントされ、このカウント
値Ｃｏｕｔが符号化／未符号化判定器１０に出力され
る。この符号化／未符号化判定器１０では、外部から１
フレームにおける縦横のブロック数情報ＢＮｓが入力さ
れており、このブロック数情報ＢＮｓ及び上記カウンタ
８の出力により指定される参照画素が、上記符号化済画
素か未符号化画素であるかの判定がなされる判定対象画
素となる。例えば、図１４に示すように被符号化画素Ｐ
ｘが決まると、これに対応する参照画素Ｐ０〜Ｐ９が決
まり、このうちの主メモリ４から最初に画素値が出力さ
れる画素Ｐ０がまず上記判定対象画素となる（ステップ
Ｓ２）。

【００４４】このとき、上記参照画素Ｐ０の画素値は、
上記第１，第２補助メモリ６ａ，６ｂにでそれぞれ１読
出期間，２読出期間の間保持される。また、符号化/ 未
符号化判定器１０は、上記カウンタ出力Ｃｏｕｔ及びブ
ロック数情報ＢＮｓに基づいて、被符号化ブロック内で
の被符号化画素の位置が計算され、 各参照画素につい
て符号化済画素であるか未符号化画素であるかが判定さ
れ（ステップＳ３）、この判定結果に応じて上記選択ス
イッチ１２が制御される。

【００４５】上記参照画素Ｐ０は図１４に示すように符
号化済画素であるため、符号化／未符号化判定器１０に
よる判定（ステップＳ３）の結果、選択スイッチ１２は
該符号化／未符号化判定部１０により上記主メモリ４の
出力Ｍを選択するよう制御され、これにより、上記参照
画素Ｐ０の画素値は参照画素値として予測値生成器１４
に格納される。

【００４６】その後、上記符号化／未符号化判定部１０
では、被符号化画素Ｐｘに対応する全ての参照画素の画
素値が予測値生成器１４にて取得されたか否かが判定さ
れる（ステップＳ６）。この場合は、上記予測値生成器
１４には参照画素Ｐ０〜Ｐ９の全ての参照画素値が取得
されていないので、上記符号化／未符号化部１０では、
上記主メモリ４から参照画素Ｐ０の画素値の次に出力さ
れる参照画素Ｐ１の画素値が判定対象画素の画素値とさ
れる（ステップＳ８）。そして、参照画素Ｐ１は上記参
照画素Ｐ０と同様に符号化済画素であるため、この参照
画素Ｐ１の画素値についても上記ステップＳ３，Ｓ５，
Ｓ６，Ｓ８の処理が行われる。

【００４７】続いて、上記符号化／未符号化部１０で
は、上記主メモリ４から参照画素Ｐ１の画素値の次に出
力される参照画素Ｐ２の画素値が判定対象画素の画素値
とされる（ステップＳ８）。この参照画素Ｐ２は上記参
照画素Ｐ０，Ｐ１とは異なり、符号化済画素の隣に位置
している未符号化画素であるため、選択スイッチ１２は
該符号化／未符号化判定部１０により上記第１補助メモ
リ６ａの出力Ｍａを選択するよう制御され、これによ
り、上記参照画素Ｐ１の画素値が、参照画素Ｐ２の擬似
画素値として予測値生成器１４に格納される（ステップ
Ｓ４）。その後は上記ステップＳ６，ステップＳ８の処
理が行われる。

【００４８】さらに、上記参照画素Ｐ３〜Ｐ５について
は上記参照画素Ｐ０と同様に上記ステップＳ３，Ｓ５，
Ｓ６，Ｓ８の処理が行われ、さらに参照画素Ｐ６につい
ては、上記参照画素Ｐ２と同様にステップＳ３，Ｓ４，
Ｓ６，Ｓ８の処理が行われる。

【００４９】続いて、上記符号化／未符号化部１０で
は、上記主メモリ４から参照画素Ｐ６の画素値の次に出
力される参照画素Ｐ７の画素値が判定対象画素の画素値
とされる（ステップＳ８）。この参照画素Ｐ７は上記参
照画素Ｐ０〜Ｐ６とは異なり、符号化済画素Ｐｘから１
画素分隔てて位置している未符号化画素であるため、選
択スイッチ１２は該符号化／未符号化判定部１０により
上記第２補助メモリ６ｂの出力Ｍｂを選択するよう制御
され、これにより、上記参照画素Ｐ５の画素値が、参照
画素Ｐ７の擬似画素値として予測値生成器１４に格納さ
れる（ステップＳ４）。その後は上記ステップＳ６，ス
テップＳ８の処理が行われる。

【００５０】さらに、上記参照画素Ｐ８，Ｐ９について
は上記参照画素Ｐ０と同様に上記ステップＳ３，Ｓ５，
Ｓ６の処理が行われる。この場合、符号化／未符号化部
１０では、全ての参照画素Ｐ０〜Ｐ９の全てについての
参照画素値が上記予測値生成器１４に取得されていると
いう判定がなされ、予測値生成器１４にて、取得した参
照画素値に基づいて、被符号化画素Ｐｘに対応する予測
画素値Ｓｐが算出される（ステップＳ７）。

【００５１】続いて、上記符号化器１６ａには被符号化
画素Ｐｘの画素値とともに上記予測画素値Ｓｐが取得さ
れ（ステップＳ９）、被符号化画素Ｐｘの画素値とその
予測画素値Ｓｐとの差分値に対して符号化処理が施され
て、符号化された差分値が、上記被符号化画素Ｐｘの符
号化信号として出力される（ステップＳ１０）。この符
号化処理には、上記予測画素値Ｓｐに基づいて選択され
た符号語が用いられる。

【００５２】このようにして１フレーム内の各ブロック
の画素値が順次符号化されることとなる。なお、１フレ
ームの先頭画素については、その周辺に符号化処理が施
された参照画素が存在しないので、予測画素値は０とし
て符号化処理が行われる。

【００５３】このように本実施の形態１では、未符号化
画素の画素値を参照する場合は、その周辺の符号化済画
素の画素値を参照するようにしたので、画素単位での適
応的な符号化処理とブロック単位での符号化処理とを、
未符号化画素と被符号化画素との間での画素値の相関を
損なうことなく、しかも符号化信号の復号化が困難とな
るのを回避しつつ組み合わせることができる。これによ
り伝送誤りの影響をブロック単位で収束可能とするとと
もに、単純なブロック単位の符号化処理に比べて符号化
効率を向上することができ、また復号化側では、被符号
化画素の予測効率の劣化を招くことなく符号化された符
号化信号の復号化処理を正しく行うことが可能となる。

【００５４】つまり、符号化側にて被符号化画素の符号
化処理をその周辺画素の画素値を参照して行う場合は、
復号化側においても被復号化画素の復号化処理をその周
辺画素の画素値を参照して行うこととなり、しかも符号
化処理の際に参照される画素値と復号化処理の際に参照
される画素値とを一致させる必要がある。

【００５５】そこで、従来例の符号化方法では、参照さ
れる画素が未符号化画素である場合には、その画素値と
して固定値を用いるようにしていたが、この場合は画素
値の相関が損なわれるという問題があった。

【００５６】これに対し、本発明では、参照される画素
が未符号化画素である場合には、参照される符号化済画
素から所定の規則で未符号化画素に対する擬似画素値を
生成するようにしている。例えば、 図１５の未符号化
画素Ｐ２, Ｐ６, Ｐ７についてはその画素値を符号化済
画素Ｐ０, Ｐ１, Ｐ３, Ｐ４, Ｐ５, Ｐ８, Ｐ９の画素
値から一意的に決定するようにしている。最も簡単な方
法としては、未符号化画素と同じ水平走査線上に位置す
る、距離が近い符号化済画素の画素値を未符号化画素に
対する擬似画素値としている。この場合には、 未符号
化画素Ｐ２の画素値は、符号化済画素Ｐ１の画素値に置
換され、未符号化画素Ｐ６, Ｐ７の画素値は符号化済画
素Ｐ５の画素値に置換される。

【００５７】このようにすれば、ブロック境界での符号
化済画素と未符号化画素の間での画素値の相関が大きく
なり、画素間相関が大きいブロック内部と同じ予測方式
を用いて効率の高い符号化処理が実現できる。このた
め、画像信号をより低ビット数で画質を損なうことなく
記録伝送することが可能となる。

【００５８】なお、上記実施の形態１では、主メモリ４
の出力Ｍを保持する時間の異なる２つの補助メモリ６
ａ，６ｂを備えたが、主メモリ４の出力を一時的に保持
する補助メモリを１つだけ備え、主メモリ４から出力さ
れる画素値を保持する時間を、未符号化画素の被符号化
画素からの距離に応じて、符号化／未符号化判定器１０
によって切り換えるようにしてもよい。

【００５９】また、上記実施の形態１では、画像信号の
符号化処理の際、被符号化画素Ｐｘの予測画素値のみを
参照するものを示したが、被符号化画素Ｐｘの予測画素
値だけでなく、予測画素値の確からしさを示す予測確率
に基づいて符号化処理を行うようにしてもよい。

【００６０】また、この場合、符号化処理の対象となる
画像信号が２値形状信号である場合には、予測画素値は
「０」あるいは「１」のいずれかであるため、予測画素
値をその一方に固定しておき、予測確率のみを参照する
ようにしてもよい。

【００６１】以下、本発明の実施の形態２として、上記
予測画素値に代えて予測確率のみを参照して２値形状信
号の符号化処理を行う画像符号化装置を、また実施の形
態３として、上記予測画素値とともに予測確率を参照し
て、多値の画像信号の符号化処理を行う画像符号化装置
についてそれぞれ説明する。

【００６２】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２による画像符号化装置１０２の構成を示すブロック図
である。なお、図中、図１と同一符号は上記実施の形態
１の画像符号化装置１０１におけるものと同一のものを
示している。

【００６３】この画像符号化装置１０２は、上記実施の
形態１の画像符号化装置１０１における予測値生成器１
４に代えて予測確率生成器２２を備え、画素値が「０」
及び「１」のいずれかである２値形状信号に対して符号
化処理を行うよう構成したものである。

【００６４】上記予測確率生成器２２は、被符号化画素
Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値から、被符号
化画素Ｐｘの画素値とその予測画素値とが一致する確率
を予測確率として求め、被符号化画素Ｐｘに対する予測
確率信号Ｓｋを上記符号化器１６ｂに出力する構成とな
っている。

【００６５】ここで、上記符号化器１６ｂは、本画像符
号化装置１０２が２値形状信号の符号化処理を対象する
ものであるため、被符号化画素Ｐｘの画素値との引き算
を行う予測値は「０」及び「１」の一方に設定されてい
る。またこの符号化器１６ｂは、上記予測確率が大きい
場合は被符号化画素Ｐｘの画素値とその予測画素値とが
一致する確率が高いので、上記被符号化画素Ｐｘの画素
値とその予測画素値との差分値を、差分値が０となる場
合に符号化効率が高くなる符号化方法により符号化し、
一方、上記予測確率が小さい場合は被符号化画素Ｐｘの
画素値とその予測画素値とが一致する確率が小さいの
で、上記被符号化画素Ｐｘの画素値とその予測画素値と
の差分値を、上記差分値が０でない場合に符号化効率が
高くなる符号化方法により符号化する構成となってい
る。

【００６６】次に作用効果について説明する。なお、上
記実施の形態１の画像符号化装置と共通する動作につい
てはその説明を省略する。このような構成の画像符号化
装置１０２による２値形状信号の符号化処理において
も、被符号化画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９のう
ち未符号化画素に相当するものについては、その画素値
が上記実施の形態１の画像符号化装置１０１と同様に符
号化済画素の画素値から生成され、すべての参照画素Ｐ
０〜Ｐ９に対応する画素値が予測確率生成器２２に格納
される。

【００６７】そして、上記予測確率生成器２２では、上
記参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値に基づいて、被符号化画
素Ｐｘに対する予測確率を求める。この予測確率情報Ｓ
ｋが上記予測確率生成器２２から符号化器１６ｂに出力
されると、該符号化器１６ｂでは、被符号化画素Ｐｘの
画素値と予め設定されている予測画素値との差分値に対
して、上記予測確率情報Ｓｋに応じた符号化処理を行
う。

【００６８】このように本実施の形態２では、２値形状
信号の符号化処理を行う画像符号化装置１０２におい
て、ブロック境界に隣接する予測値生成が困難な被符号
化画素を、符号化効率の劣化を抑えつつ符号化すること
ができる。このため、伝送誤りの影響をブロック単位で
収束可能とするとともに、単純なブロック単位の符号化
処理に比べて符号化効率を向上することができ、また復
号化側では、被符号化画素の予測効率の劣化がなく符号
化信号の復号化処理を正しく行うことが可能となる。

【００６９】なお、予測確率に基づく符号化処理につい
ては、例えば、国際標準規格ＪＢＩＧ（Joint Bi-level
Image Coding Experts Group ）に記載されているが、
この規格に記載されている符号化方法は、符号化処理を
画素単位（非ブロック単位）で行うものであるため、参
照画素は常に符号化済画素であり、本発明の解決課題で
あるブロック単位の符号化処理では参照画素が未符号化
画素となる場合の問題点はもとより、この未符号化画素
に対する画素値をどのように設定するかという対応策に
ついては何ら開示されていない。

【００７０】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３による画像符号化装置１０３の構成を示すブロック図
である。なお、図中、図１と同一符号は上記実施の形態
１の画像符号化装置１０１におけるものと同一のものを
示している。

【００７１】この画像符号化装置１０３は、上述したよ
うに多値の画像信号に対して符号化処理を行うものであ
り、その予測確率生成部１３０を上記実施の形態１の画
像符号化装置１０１における予測値生成器１４に加えて
予測確率生成器２２を有する構成としたものである。

【００７２】上記予測確率生成器２２は、上記予測値生
成器１４と同様、選択スイッチ１２の出力Ｓｏｕｔを受
け、被符号化画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画
素値を順次格納し、これらの画素値に基づいて、上記予
測値生成器１４にて参照画素Ｐ０〜Ｐ９に基づいて予測
される予測画素値Ｓｐの確からしさを示す予測確率Ｓｋ
を出力する構成となっている。

【００７３】そして、上記符号化器１６ｃは、上記予測
値生成器１４からの予測画素値Ｓｐ及び予測確率生成器
２２からの予測確率Ｓｋに基づいて、被符号化画素Ｐｘ
の画素値を符号化する構成となっている。

【００７４】具体的には、予測画素値の確からしさが大
きい場合は、被符号化画素の画素値とその予測画素値の
差が小さいので、上記符号化器１６ｃでは、被符号化画
素の画素値とその予測画素値の差が小さい場合に符号化
効率が高くなる符号化方法により、被符号化画素Ｐｘの
画素値に対する符号化処理を行う。また、一方、 予測
値の確からしさが小さい場合は、被符号化画素の画素値
とその予測画素値の差が大きいので、符号化器１６ｃで
は、画素値と予測画素値との差分値がやや大きい場合に
符号化効率が高い符号化方法により被符号化画素Ｐｘの
画素値に対する符号化処理を行う。

【００７５】このような構成の画像符号化装置１０３に
よる多値の画像信号の符号化処理においても、被符号化
画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９のうち未符号化画
素に相当するものについては、その画素値が上記実施の
形態１の画像符号化装置１０１と同様に符号化済画素の
画素値から生成され、すべての参照画素Ｐ０〜Ｐ９に対
応する画素値が予測確率生成器２２及び予測値生成器１
４に格納される。

【００７６】そして、予測値生成器１４では、上記実施
の形態１と同様にして参照画素Ｐ０〜Ｐ９から被符号化
画素Ｐｘの予測画素値を求める。また上記予測確率生成
器２２では、上記参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値に基づい
て、被符号化画素Ｐｘに対する予測確率Ｓｋを求める。

【００７７】上記予測画素値Ｓｐ及び予測確率Ｓｋが符
号化器１６ｃに出力されると、該符号化器１６ｃでは、
被符号化画素Ｐｘの画素値と予測値生成器１４からの予
測画素値との差分値に対して、上記予測確率Ｓｋに応じ
た符号化処理を行う。

【００７８】このように本実施の形態３では、多値の画
像信号を符号化する画像符号化装置１０３において、ブ
ロック境界に隣接する予測値生成が困難な被符号化画素
を、符号化効率の劣化を抑えつつ符号化することができ
る。このため、伝送誤りの影響をブロック単位で収束可
能とするとともに、単純なブロック単位の符号化処理に
比べて符号化効率を向上することができ、また復号化側
では、被符号化画素の予測効率の劣化がなく符号化信号
の復号化処理を正しく行うことが可能となる。

【００７９】実施の形態４．図５は本発明の実施の形態
４による画像符号化装置１０４の構成を示すブロック図
である。なお、図中、図１と同一符号は上記実施の形態
１の画像符号化装置１０１におけるものと同一のものを
示す。

【００８０】この画像符号化装置１０４は、ブロック化
された画像信号Ｂｓに対して非可逆符号化処理を施す点
で上記実施の形態１の画像符号化装置１０１とは異なっ
ている。

【００８１】つまり、上記画像符号化装置１０４は、上
記実施の形態１の可逆符号化処理を行う符号化器１６ａ
に代えて、上記ブロック化器２の出力Ｂｓに対してＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）処理を含む非可逆符号化処理
を、予測値生成器１４からの予測画素値に基づいて施す
符号化器１６ｄを有している。さらにこの画像符号化装
置１０４の予測値生成部１４０は、上記符号化器１６ｄ
の出力Ｃｓを上記予測値生成器１４からの予測画素値Ｓ
ｐに基づいて復号化する局所復号化器２４を備えてお
り、該局所復号化器２４の出力ＬＤｓが主メモリ４に復
号化済画素の画素値として格納され、該出力ＬＤｓが上
記カウンタ８に入力されるようになっている。その他の
構成は実施の形態１の画像符号化装置１０１と同一であ
る。

【００８２】このような構成の画像符号化装置１０４で
は、画像入力信号Ｉｓを被符号化画素Ｐｘの予測画素値
Ｓｐに基づいて符号化処理する際、該予測画素値Ｓｐを
生成する予測値生成部１４０では、局所復号化器２４に
て符号化器１６ｄの出力Ｃｓを予測画素値Ｓｐを参照し
て復号化し、この復号化した画素値を主メモリ４に格納
するようにしている。

【００８３】このため、非可逆符号化処理を行う画像符
号化装置１０４では、予測画素値の生成には復号化済画
素値が使用されることとなり、 これによりこの画像符
号化装置により符号化された画像符号化信号を、画像復
号化装置で正しく復号化することが可能となる。

【００８４】なお、上記実施の形態４では、画像信号の
非可逆符号化処理の際、被符号化画素Ｐｘの予測画素値
のみを参照するものを示したが、被符号化画素Ｐｘの予
測画素値だけでなく、予測画素値の確からしさを示す予
測確率を参照するようにしてもよい。

【００８５】また、この場合、非可逆符号化処理の対象
となる画像信号が２値形状信号である場合には、予測画
素値は「０」あるいは「１」のいずれかであるため、予
測画素値をその一方に固定しておき、予測確率のみを参
照するようにしてもよい。

【００８６】そこで、本発明の実施の形態４の変形例１
として、上記予測画素値に代えて予測確率のみを参照し
て２値形状信号の非可逆符号化処理を行う画像符号化装
置を、また上記実施の形態４の変形例２として、上記予
測画素値とともに予測確率を参照して、多値の画像信号
の非可逆符号化処理を行う画像符号化装置についてそれ
ぞれ説明する。

【００８７】図６は本発明の実施の形態４の変形例１に
よる画像符号化装置１０４ａの構成を示すブロック図で
ある。なお、図中、図５と同一符号は実施の形態４の画
像符号化装置１０４におけるものと同一のものを示す。

【００８８】この画像符号化装置１０４ａは、上記実施
の形態４の画像符号化装置１０４における予測値生成器
１４に代えて、予測確率発生器２２を備えたもので、画
素値が「０」及び「１」のいずれかである２値形状信号
の符号化処理を行うものである。

【００８９】上記予測確率生成器２２は、被符号化画素
Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値から、被符号
化画素Ｐｘの画素値とその予測画素値とが一致する確率
を予測確率として求め、被符号化画素Ｐｘに対する予測
確率Ｓｋを上記符号化器１６ｅ及び局所復号化器２４に
出力する構成となっている。

【００９０】ここで、上記符号化器１６ｅは、本画像符
号化装置が２値形状信号を処理対象するものであるた
め、被符号化画素Ｐｘに対する予測画素値は「０」及び
「１」の一方に設定されている。またこの符号化器１６
ｅは、上記実施の形態２の符号化器１６ｂと同様に、上
記予測確率が大きい場合は、上記被符号化画素Ｐｘの画
素値とその予測画素値との差分値を、差分値が０となる
場合に符号化効率が高くなる符号化方法によって符号化
し、一方、上記予測確率が小さい場合は、上記被符号化
画素Ｐｘの画素値とその予測画素値との差分値を、上記
差分値が０でない場合に符号化効率が高くなる符号化方
法によって符号化する構成となっている。

【００９１】さらに上記局所復号化器２４は、上記予測
確率に基づいて上記符号化器１６ｅと同様に復号化方法
を切り替えて復号化処理を行うようになっている。な
お、上記実施の形態４の画像符号化装置と共通する動作
についてはその説明を省略する。

【００９２】このような構成の画像符号化装置１０４ａ
による２値形状信号の符号化処理においても、被符号化
画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９のうち未符号化画
素に相当するものについては、その画素値が上記実施の
形態４の画像符号化装置１０４と同様に符号化済画素の
画素値から生成され、すべての参照画素Ｐ０〜Ｐ９に対
応する画素値が予測確率生成器２２に格納される。

【００９３】そして、上記予測確率生成器２２では、上
記参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値に基づいて、被符号化画
素Ｐｘに対する予測確率Ｓｋを求める。この予測確率Ｓ
ｋが上記予測確率生成器２２から符号化器１６ｅ及び局
所復号化器２４に出力されると、該符号化器１６ｅで
は、被符号化画素Ｐｘの画素値と予め設定されている予
測画素値との差分値に対して、上記予測確率Ｓｋに応じ
た非可逆符号化処理を行う。この際、上記局所復号化器
２４では、上記予測確率Ｓｋに応じた、上記符号化器１
６ｅの出力Ｃｓに対する復号化処理を行って、被符号化
画素Ｐｘの画素値を再生する。この再生された被符号化
画素Ｐｘの画素値は上記主メモリ４に格納される。

【００９４】このように本実施の形態４の変形例１で
は、２値形状信号に対する非可逆符号化処理を行う画像
符号化装置１０４ａにおいて、ブロック境界に隣接する
予測値生成が困難な被符号化画素を、符号化効率の劣化
を抑えつつ符号化することができる。このため、伝送誤
りの影響をブロック単位で収束可能とするとともに、単
純なブロック単位の符号化処理に比べて符号化効率を向
上することができ、また復号化側では、被符号化画素の
予測効率の劣化がなく符号化信号の復号化処理を正しく
行うことが可能となる。

【００９５】図７は本発明の実施の形態４の変形例２に
よる画像符号化装置１０４ｂの構成を示すブロック図で
ある。なお、図中、図４と同一符号は上記実施の形態４
の画像符号化装置１０４におけるものと同一のものを示
す。

【００９６】この画像符号化装置１０４ｂは、上述した
ように多値の画像信号に対して非可逆符号化処理を行う
ものであり、その予測確率生成部１４０ｂを上記実施の
形態４の画像符号化装置１０４における予測値生成器１
４に加えて予測確率生成器２２を有する構成としたもの
である。

【００９７】上記予測確率生成器２２は、上記予測値生
成器１４と同様、選択スイッチ１２の出力Ｓｏｕｔを受
け、被符号化画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画
素値を順次格納し、これらの画素値に基づいて、上記予
測値生成器１４にて参照画素Ｐ０〜Ｐ９に基づいて予測
される予測画素値Ｓｐの確からしさを示す予測確率Ｓｋ
を出力する構成となっている。

【００９８】そして、上記符号化器１６ｆは、上記予測
値生成器１４からの予測画素値Ｓｐ及び予測確率生成器
２２からの予測確率Ｓｋに基づいて、被符号化画素Ｐｘ
の画素値に対して非可逆符号化処理を施す構成となって
おり、その具体的な構成は、上記実施の形態３の符号化
器１６ｃと全く同一となっている。さらに上記局所復号
化器２４は、上記予測確率に基づいて上記符号化器１６
ｅと同様に符号化方法を切り替えて復号化処理を行うよ
うになっている。

【００９９】このような構成の画像符号化装置１０４ｂ
による多値の画像信号の符号化処理においても、被符号
化画素Ｐｘに対する参照画素Ｐ０〜Ｐ９のうち未符号化
画素に相当するものについては、その画素値が上記実施
の形態４の画像符号化装置１０４と同様に符号化済画素
の画素値から生成され、すべての参照画素Ｐ０〜Ｐ９に
対応する画素値が予測確率生成器２２及び予測値生成器
１４に格納される。

【０１００】そして、予測値生成器１４では、上記実施
の形態４と同様にして参照画素Ｐ０〜Ｐ９から被符号化
画素Ｐｘの予測画素値を求める。また上記予測確率生成
器２２では、上記参照画素Ｐ０〜Ｐ９の画素値に基づい
て、被符号化画素Ｐｘに対する予測確率Ｓｋを求める。

【０１０１】上記予測画素値Ｓｐ及び予測確率Ｓｋが符
号化器１６ｆ及び局所復号化器２４に出力されると、該
符号化器１６ｆでは、被符号化画素Ｐｘの画素値と予め
設定されている予測画素値との差分値に対して、上記予
測確率Ｓｋに応じた符号化処理を行う。この際、上記局
所復号化器２４では、上記予測確率Ｓｋに応じた、上記
符号化器１６ｆの出力Ｃｓに対する復号化処理を行っ
て、被符号化画素Ｐｘの画素値を再生する。この再生さ
れた被符号化画素Ｐｘの画素値は上記主メモリ４に格納
される。

【０１０２】これにより予測値生成が困難な画像信号に
対しては符号化効率を劣化させず、予測値生成が容易な
画像信号に対しては大幅な符号化効率向上を達成するこ
とができる。

【０１０３】このように本実施の形態４の変形例２で
は、多値の画像信号を非可逆符号化する画像符号化装置
１０４ｂにおいて、ブロック境界に隣接する予測値生成
が困難な被符号化画素を、符号化効率の劣化を抑えつつ
符号化することができる。このため、伝送誤りの影響を
ブロック単位で収束可能とするとともに、単純なブロッ
ク単位の符号化処理に比べて符号化効率を向上すること
ができ、また復号化側では、被符号化画素の予測効率の
劣化がなく符号化信号の復号化処理を正しく行うことが
可能となる。

【０１０４】実施の形態５．図８は本発明の実施の形態
５による画像復号化装置１０５の構成を示すブロック図
である。この実施の形態５の画像復号化装置１０５は、
実施の形態１の画像符号化装置１０１により可逆符号化
処理を施した画像符号化信号を可逆的に復号化するもの
である。

【０１０５】この画像復号化装置１０５は、入力された
画像符号化信号Ｃｓを、１画像表示領域を構成する複数
のブロック毎に復号化し、この際、復号化処理の対象と
なる被復号化画素Ｐｘ′の画素値，つまり被符号化画素
Ｐｘの画素値を符号化した符号化信号を、被復号化画素
の予測画素値に基づいて復号化する復号化器２６ａと、
該復号化器２６ａの出力である各ブロックに対応した画
像復号化信号Ｄｓを統合して所定の走査線構造の画像再
生信号Ｒｓを生成する逆ブロック化器３０と、上記予測
画素値を上記被復号化画素Ｐｘ′の周辺に位置する参照
画素Ｐ０′〜Ｐ９′の画素値に基づいて生成する予測値
生成部１５０とを有している。

【０１０６】ここで、上記予測値生成部１５０は、実施
の形態１の画像符号化装置１０１における予測値生成部
１１０とほぼ同様な構成となっている。

【０１０７】すなわち、該予測値生成部１５０は、例え
ば１フレームに相当する数だけ記憶可能な大容量の主メ
モリ４と、該主メモリ４から出力される画素値Ｍを一時
的に保持する保持時間の異なる第１，第２補助メモリ６
ａ，６ｂとを有している。ここで、上記主メモリ４は、
１つの画素値の符号化処理に要する時間の間に、上記復
号化器２６ａにて処理の対象となっている被復号化画素
Ｐｘ′の参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′（図１７参照）に対応
する画素値を、上記記憶した画素値から順次出力する構
成となっている。また、上記第１補助メモリ６ａは、主
メモリ４から順次出力される画素値Ｍを１画素分だけ遅
延する構成となっており、上記第２補助メモリ６ｂは主
メモリ４から順次出力される画素値Ｍを２画素分だけ遅
延する構成となっている。

【０１０８】また、上記予測値生成部１５０は、各フレ
ームの画像復号化信号Ｄｓを受け、画素値の数をカウン
トするカウンタ８と、該カウンタ８の出力Ｃｏｕｔ及び
外部から供給される各フレームにおける縦横のブロック
数の情報ＢＮｓ基づいて、主メモリ４から出力されてい
る画素値が、すでに符号化器２６ａにて復号化処理が施
された復号化済画素の画素値であるか、まだ復号化処理
が施されていない未復号化画素の画素値であるかを判定
する復号化／未復号化判定器２０とを有している。ここ
で該判定器２０は、未復号化画素については、これと同
一水平走査線上に位置する最も近い復号化済画素までの
距離を画素数でもって計測する処理も行っている。ま
た、上記カウンタ８は、１フレームを構成するすべての
画素の画素値が入力された時点でリセットされるように
なっている。

【０１０９】さらに、上記予測値生成部１５０は、上記
復号化／未復号化判定器２０の出力Ｓｃｏｎｔに基づい
て上記主メモリ４，第１，第２補助メモリ６ａ，６ｂの
いずれかの出力Ｍ，Ｍａ，Ｍｂを選択して出力する選択
スイッチ１２と、該選択スイッチ１２の出力Ｓｏｕｔ
を、被復号化画素Ｐｘ′に対応する予測画素値の生成に
必要な参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の画素値として取得し、
該被復号化画素Ｐｘ′に対応する予測画素値Ｓｐを生成
する予測値生成器１４とを有している。

【０１１０】そして、この画像復号化装置１０５では、
上記復号化器２６ａは、外部から画像符号化信号として
入力される被符号化画素Ｐｘに対する符号化差分値を復
号化して復号化差分値を生成し、該復号化差分値に上記
予測値生成部１５０からの予測画素値Ｓｐを加算して被
復号化画素に対する復号化画素値を生成して逆ブロック
化器３０に出力するようになっている。

【０１１１】次に動作について説明する。図９は上記画
像復号化装置１０５の復号化処理をフローチャートによ
り示しており、まず、このフローチャートに従って復号
化処理の流れを簡単に説明する。

【０１１２】画像符号化信号Ｃｓが本画像符号化装置１
０５に入力され、復号化器２６ａにて該画像符号化信号
Ｃｓの復号化処理が予測値生成部１５０からの予測信号
Ｓｐに基づいて行われる。

【０１１３】このとき上記復号化器２６ａの出力とし
て、１フレームに対応する複数の復号化画素値が順次主
メモリ４に格納され、該主メモリ４からは、被復号化画
素Ｐｘ′の復号化の際に参照される、被復号化画素Ｐ
ｘ′の周辺に位置する複数の参照画素（周辺画素）Ｐ
０′〜Ｐ９′の画素値が出力される（ステップＳ１
１）。

【０１１４】次に、上記主メモリ４に取得された複数の
参照画素のうちの最初の参照画素が判定対象画素とされ
（ステップＳ１２）、この判定対象画素が復号化済画素
であるか否かの判定が復号化／未復号化判定器３０にて
行われる（ステップＳ１３）。この符号化／未符号化判
定器３０では、上記カウンタ出力Ｃｏｕｔのインクリメ
ントと、上記主メモリ４から９つの参照画素Ｐ０′〜Ｐ
９′の画素値が基準クロックに基づいて順次出力される
動作とが同期しているため、主メモリ４から出力されて
いる参照画素の、被復号化画素Ｐｘ′に対する位置を上
記カウンタ出力Ｃｏｕｔから検知することができる。

【０１１５】この判定の結果、判定の対象となっている
参照画素が復号化済画素であれば、その画素値が参照画
素値として上記予測値生成器１４にて取得され（ステッ
プＳ１５）、上記判定の対象となっている参照画素が復
号化済画素でなければ、この参照画素についてはその周
辺の復号化済画素から参照画素値（擬似画素値）が生成
され、上記予測値生成器１４にて取得される（ステップ
Ｓ１４）。

【０１１６】次に、被復号化画素を復号化する際に必要
な参照画素値がすべて上記予測値生成器１４にて取得で
きたか否かの判定がなされ（ステップＳ１６）、必要な
参照画素値が全て取得されていない場合は、上記主メモ
リ４に取得された参照画素のうちの次の参照画素が上記
判定対象とされ（ステップＳ１８）、上記ステップＳ１
３〜Ｓ１６の処理が繰り返し行われる。一方、上記必要
な参照画素値が全て上記予測値生成器１４にて取得され
ている場合は、上記予測値生成器１４にて上記参照画素
値に基づいて、被復号化画素Ｐｘ′に対応する予測画素
値が生成される（ステップＳ１７）。

【０１１７】その後、被復号化画素Ｐｘ′の画素値が上
記復号化器２６ａに取得されると同時に上記予測値生成
器１４から被復号化画素Ｐｘ′の予測画素値が取得され
（ステップＳ１９）、上記復号化器２６ａにて、上記被
復号化画素Ｐｘ′の画素値に対する復号化処理が上記予
測画素値を用いて行われる（ステップＳ２０）。

【０１１８】次に、画像信号の復号化処理における本画
像復号化装置１０５の動作とともに、上記各ステップＳ
１１〜Ｓ２０での本装置の各部の具体的な動作について
詳しく説明する。

【０１１９】画像符号化信号Ｃｓが本画像復号化装置１
０５に入力されると、該画像復号化信号Ｃｓは、復号化
器２６ａに送られ、該復号化器２６ａでは、被復号化画
素Ｐｘ′の画素値を画素毎に参照画素値を参照して復号
化する復号化処理がブロック単位で行われる。

【０１２０】このとき、上記主メモリ４には、上記復号
化器２６ａの出力である１フレームを構成する画素値が
順次格納され、被復号化画素Ｐｘ′に対応する参照画素
Ｐ０′〜Ｐ９′の画素値が、一定の読出周期で出力され
る（ステップＳ１１）。上記主メモリ４の出力Ｍは一時
的に上記第１，第２補助メモリ６ａ，６ｂにて保持され
る。上記第１補助メモリ６ａでは、上記主メモリ４の出
力は１読出周期の期間だけ、上記第２補助メモリ６ｂで
は２読出周期の期間だけ保持される。

【０１２１】また、上記カウンタ８では、上記１フレー
ムの最初の画素値を基準として、復号化器２６ａの出力
Ｄｓに基づいて、入力される画素値の数がカウントさ
れ、このカウント値Ｃｏｕｔが復号化／未復号化判定器
２０に出力される。この復号化／未復号化判定器２０で
は、外部から１フレームにおける縦横のブロック数情報
ＢＮｓが入力されており、このブロック数情報ＢＮｓ及
び上記カウンタ８の出力により指定される参照画素が、
上記復号化済画素か未復号化画素であるかの判定がなさ
れる判定対象画素となる。例えば、図１７に示すように
被復号化画素Ｐｘ′が決まると、これに対応する参照画
素Ｐ０′〜Ｐ９′が決まり、このうちの主メモリ４から
最初に画素値が出力される画素Ｐ０′がまず上記判定対
象画素となる（ステップＳ１２）。

【０１２２】このとき、上記参照画素Ｐ０′の画素値
は、上記第１，第２補助メモリ６ａ，６ｂにでそれぞれ
１読出期間，２読出期間の間保持される。また、復号化
／未復号化判定器２０は、上記カウンタ出力Ｃｏｕｔ及
びブロック数情報ＢＮｓに基づいて、被復号化ブロック
内での被復号化画素の位置が計算され、 各参照画素に
ついて復号化済画素であるか未復号化画素であるかが判
定され、この判定結果に応じて上記選択スイッチ１２が
制御される。

【０１２３】この画素Ｐ０′は図１７に示すように復号
化済画素であるため、復号化／未復号化判定器２０によ
る判定（ステップＳ１３）の結果、上記選択スイッチ１
２は該復号化／未復号化判定器２０により上記主メモリ
４の出力Ｍを選択するよう制御され、これにより、上記
画素Ｐ０′の画素値は参照画素値として予測値生成器１
４に格納される。

【０１２４】その後、上記復号化／未復号化判定器２０
では、被復号化画素Ｐｘ′に対応する全ての参照画素の
画素値が予測値生成器１４にて取得されたか否かを判定
する（ステップＳ１６）。この場合は、上記予測値生成
器１４には参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の全ての参照画素値
が取得されていないので、上記復号化／未復号化判定器
２０は、上記主メモリ４から参照画素Ｐ０′の画素値の
次に出力される参照画素Ｐ１′の画素値を判定対象画素
の画素値とする（ステップＳ１８）。そして、参照画素
Ｐ１′は上記参照画素Ｐ０′と同様に復号化済画素であ
るため、この参照画素Ｐ１′の画素値についても上記ス
テップＳ１３，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１８の処理が行われ
る。

【０１２５】続いて、上記復号化／未復号化判定器２０
では、上記主メモリ４から参照画素Ｐ１′の画素値の次
に出力される参照画素Ｐ２′の画素値が判定対象画素の
画素値とされる（ステップＳ１８）。この参照画素Ｐ
２′は上記参照画素Ｐ０′，Ｐ１′とは異なり、復号化
済画素の隣に位置している未復号化画素であるため、上
記選択スイッチ１２は該復号化／未復号化判定器２０に
より上記第１補助メモリ６ａの出力Ｍａを選択するよう
制御され、これにより、上記参照画素Ｐ１′の画素値
が、参照画素Ｐ２′の擬似画素値として予測値生成器１
４に格納される（ステップＳ１４）。その後は上記ステ
ップＳ１６，ステップＳ１８の処理が行われる。

【０１２６】さらに、上記参照画素Ｐ３′〜Ｐ５′につ
いては上記参照画素Ｐ０′と同様に上記ステップＳ１
３，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１８の処理が行われ、さらに参
照画素Ｐ６′については、上記参照画素Ｐ１２′と同様
にステップＳ１３′，Ｓ１４′，Ｓ１６′，Ｓ１８′の
処理が行われる。

【０１２７】続いて、上記復号化／未復号化判定器２０
では、上記主メモリ４から参照画素Ｐ６′の画素値の次
に出力される参照画素Ｐ７′の画素値が判定対象画素の
画素値とされる（ステップＳ１８）。この参照画素Ｐ
７′は上記参照画素Ｐ０′〜Ｐ６′とは異なり、復号化
済画素から１画素分隔てて位置している未復号化画素で
あるため、上記選択スイッチ１２は該復号化／未復号化
判定器２０により上記第２補助メモリ６ｂの出力Ｍｂを
選択するよう制御され、これにより、上記参照画素Ｐ
５′の画素値が、参照画素Ｐ７′の擬似画素値として予
測値生成器１４に格納される（ステップＳ１４）。その
後は上記ステップＳ１６，ステップＳ１８の処理が行わ
れる。

【０１２８】さらに、上記参照画素Ｐ８′，Ｐ９′につ
いては上記参照画素Ｐ０′と同様に上記ステップＳ１
３，Ｓ１５，Ｓ１６の処理が行われる。この場合、復号
化／未復号化判定器２０は全ての参照画素Ｐ０′〜Ｐ
９′の全てについての参照画素値が上記予測値生成器１
４に取得されているという判定がなされ、予測値生成器
１４にて、取得した参照画素値に基づいて、被復号化画
素Ｐｘ′に対応する予測画素値が算出される（ステップ
Ｓ１７）。

【０１２９】続いて、上記復号化器２６ａには被復号化
画素Ｐｘ′の画素値とともに上記予測画素値が取得され
（ステップＳ１９）、被復号化画素Ｐｘ′の画素値とそ
の予測画素値との加算値が、上記被復号化画素Ｐｘの画
像復号化信号Ｄｓとして出力される（ステップＳ２
０）。

【０１３０】このようにして１フレーム内の各ブロック
の画素値が復号化処理される。なお、１フレームの先頭
画素については、復号化処理を施した参照画素が存在し
ないので、予測画素値を０として復号化処理が行われ
る。

【０１３１】そして上記画像復号化信号Ｄｓは逆ブロッ
ク器３０にて１フレーム画面に対応するよう統合され
て、走査線構造の画像再生信号Ｒｓが出力される。

【０１３２】このように本実施の形態５では、未復号化
画素の画素値を参照する場合は、その周辺の符号化済画
素の画素値を参照するようにしたので、画素単位での適
応的な復号化処理とブロック単位での復号化処理とを、
未復号化画素と被復号化画素との間での画素値の相関を
損なうことなく行うことができる。これにより伝送誤り
の影響をブロック単位で収束可能とするとともに、単純
なブロック単位の符号化処理に比べて符号化効率を向上
した符号化方法により処理された画像符号化信号Ｃｓを
正しく復号化することができる。

【０１３３】なお、上記実施の形態５では、主メモリ４
の出力Ｍを保持する時間の異なる２つの補助メモリ６
ａ，６ｂを備えたが、主メモリ４の出力を一時的に保持
する補助メモリを１つだけ備え、主メモリ４から出力さ
れる画素値を保持する時間を、未復号化画素の被復号化
画素からの距離に応じて、復号化／未復号化判定器２０
によって切り換えるようにしてもよい。

【０１３４】また、上記実施の形態５では、画像信号の
符号化処理の際、被復号化画素Ｐｘ′の予測画素値のみ
を参照するものを示したが、被復号化画素Ｐｘ′の予測
画素値だけでなく、予測画素値の確からしさを示す予測
確率に基づいて復号化処理を行うようにしてもよい。

【０１３５】また、この場合、復号化処理の対象となる
画像信号が２値形状信号である場合には、予測画素値は
「０」あるいは「１」のいずれかであるため、予測画素
値をその一方に固定しておき、予測確率のみを参照する
ようにしてもよい。

【０１３６】以下、本発明の実施の形態６として、上記
予測画素値に代えて予測確率のみを参照して２値形状信
号の復号化処理を行う画像復号化装置を、また実施の形
態７として、上記予測画素値とともに予測確率を参照し
て、多値の画像信号の復号化処理を行う画像復号化装置
についてそれぞれ説明する。

【０１３７】実施の形態６．図１０は本発明の実施の形
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。なお、図中、図８と同一符号は上記実施の形態５の
画像復号化装置１０５におけるものと同一のものを示
す。

【０１３８】本実施の形態６の画像復号化装置１０６
は、上記実施の形態５の画像復号化装置１０５における
予測値生成器１４に代えて予測確率生成器２２を備え、
画素値が「０」及び「１」のいずれかである２値形状信
号に対する復号化処理を行うようにしたものである。

【０１３９】上記予測確率生成器２２は、被復号化画素
Ｐｘ′に対する参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の画素値から、
被復号化画素Ｐｘ′の画素値とその予測画素値とが一致
する確率を予測確率Ｓｋとして求め、被復号化画素Ｐ
ｘ′に対する予測確率Ｓｋを上記復号化器２６ｂに出力
する構成となっている。

【０１４０】ここで、上記復号化器２６ｂは、上記実施
の形態２の画像符号化装置１０２により符号化された画
像符号化信号Ｃｓの復号化処理を行う構成となってい
る。

【０１４１】次に作用効果について説明する。なお、上
記実施の形態１の画像符号化装置と共通する動作につい
てはその説明を省略する。このような構成の画像復号化
装置１０５による２値形状信号の復号化処理において
も、被復号化画素Ｐｘ′に対する参照画素Ｐ０′〜Ｐ
９′のうち未復号化画素に相当するものについては、そ
の画素値が上記実施の形態５の画像復号化装置１０５と
同様に復号化済画素の画素値から生成され、すべての参
照画素Ｐ０′〜Ｐ９′に対応する画素値が予測確率生成
器２２に格納される。

【０１４２】そして、上記予測確率生成器２２では、上
記参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の画素値に基づいて、被復号
化画素Ｐｘ′に対する予測確率Ｓｋを求める。この予測
確率Ｓｋが上記予測確率生成器２２から復号化器２６ｂ
に出力されると、該復号化器２６ｂでは、被復号化画素
Ｐｘ′の画素値と予め設定されている予測画素値との差
分値に対して、上記予測確率Ｓｋに応じた復号化処理を
行う。

【０１４３】このように本実施の形態６では、２値の画
像信号を符号化してなる画像符号化信号を復号化する画
像復号化装置１０６において、ブロック境界に隣接する
予測値生成が困難な被符号化画素を、符号化効率の劣化
を抑えつつ符号化することができる符号化処理に対応す
る復号化処理を実現できる。

【０１４４】実施の形態７．図１１は本発明の実施の形
態７による画像復号化装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図中、図８と同一符号は上記実施の形態５の
画像符号化装置１０５におけるものと同一のものを示
す。

【０１４５】本実施の形態７の画像復号化装置１０７
は、上述したように多値の画像信号に対して符号化処理
を行うもので、上記実施の形態３の画像符号化装置１０
３により符号化された画像符号化信号Ｃｓの復号化処理
を行う構成となっている。

【０１４６】具体的には、上記画像復号化装置１０７の
予測確率生成部１７０は、上記実施の形態５の画像符号
化装置１０５における予測値生成器１４に加えて予測確
率生成器２２を有する構成となっている。

【０１４７】上記予測確率生成器２２は、上記予測値生
成器１４と同様、選択スイッチ１２の出力Ｓｏｕｔを受
け、被復号化画素Ｐｘ′に対する参照画素Ｐ０′〜Ｐ
９′の画素値を順次格納し、これらの画素値に基づい
て、上記予測値生成器１４にて参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′
に基づいて予測される予測画素値Ｓｐの確からしさを示
す予測確率Ｓｋを出力する構成となっている。

【０１４８】そして、上記復号化器２６ｃは上記実施の
形態３の符号化器１６ｃによる符号化処理に対応する復
号化処理を行うものであり、該復号化器２６ｃは、上記
予測値生成器１４からの予測画素信号Ｓｐ及び予測確率
生成器２２からの予測確率Ｓｋに基づいて、被復号化画
素Ｐｘ′の画素値を復号化する構成となっている。

【０１４９】次に作用効果について説明する。なお、上
記実施の形態５の画像符号化装置と共通する動作につい
てはその説明を省略する。このような構成の画像復号化
装置１０７による多値の画像信号の復号化処理において
も、被復号化画素Ｐｘ′に対する参照画素Ｐ０′〜Ｐ
９′のうち未復号化画素に相当するものについては、そ
の画素値が上記実施の形態５の画像復号化装置１０５と
同様に復号化済画素の画素値から生成され、すべての参
照画素Ｐ０′〜Ｐ９′に対応する画素値が予測確率生成
器２２及び予測値生成器１４に格納される。

【０１５０】そして、予測値生成器１４では、上記実施
の形態５と同様にして参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′から被復
号化画素Ｐｘ′の予測画素値を求める。また上記予測確
率生成器２２では、上記参照画素Ｐ０′〜Ｐ９′の画素
値に基づいて、被復号化画素Ｐｘ′に対する予測確率を
求める。

【０１５１】上記予測画素値Ｓｐ及び予測確率Ｓｋが復
号化器２６ｃ及び局所復号化器２４に出力されると、該
復号化器２６ｃでは、被復号化画素Ｐｘ′の画素値と予
測値生成器１４からの予測画素値との加算値に対して、
上記予測確率Ｓｋに応じた復号化処理を行う。この再生
された被復号化画素Ｐｘ′の画素値は上記主メモリ４に
格納される。

【０１５２】このように本実施の形態７では、多値の画
像信号を符号化してなる画像符号化信号を復号化する画
像復号化装置１０７において、ブロック境界に隣接する
予測値生成が困難な被符号化画素を、符号化効率の劣化
を抑えつつ符号化することができる符号化処理に対応す
る復号化処理を実現できる。

【０１５３】なお、上記実施の形態５，６，７では、画
像復号化装置として、実施の形態１，２，３の画像復号
化装置１０１，１０２，１０３により可逆符号化した画
像符号化信号を復号化するものを示したが、上記復号化
器２６ａを、非可逆符号化に対応する復号化処理を行う
構成とすることにより、上記実施の形態５，６，７にお
ける画像復号化装置１０５，１０６，１０７を、実施の
形態４，その変形例１，２の画像符号化装置１０４，１
０４ａ，１０４ｂに対応するものとできる。

【０１５４】また、上記実施の形態で示した符号化装置
あるいは復号化装置の構成を実現するための符号化ある
いは復号化プログラムを、フロッピーディスク等のデー
タ記憶媒体に記録するようにすることにより、上記実施
の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステム
において簡単に実施することが可能となる。

【０１５５】図１２(a) は、上記実施の形態の符号化あ
るいは復号化処理を、上記符号化あるいは復号化プログ
ラムを格納したフロッピーディスクを用いて、コンピュ
ータシステムにより実施する場合を説明するための図で
ある。

【０１５６】図１２(b) は、フロッピーディスクの正面
からみた外観、断面構造、及びフロッピーディスクを示
し、図１２(a) は、記録媒体本体であるフロッピーディ
スクの物理フォーマットの例を示している。フロッピー
ディスクＦＤはケースＦ内に内蔵され、該ディスクの表
面には、同心円状に外周からは内周に向かって複数のト
ラックＴｒが形成され、各トラックは角度方向に１６の
セクタＳｅに分割されている。従って、上記プログラム
を格納したフロッピーディスクでは、上記フロッピーデ
ィスクＦＤ上に割り当てられた領域に、上記プログラム
としてのデータが記録されている。

【０１５７】また、図１２(c) は、フロッピーディスク
ＦＤに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示
す。上記プログラムをフロッピーディスクＦＤに記録す
る場合は、コンピュータシステムＣｓから上記プログラ
ムとしてのデータをフロッピーディスクドライブを介し
て書き込む。また、フロッピーディスク内のプログラム
により上記符号化あるいは復号化装置をコンピュータシ
ステム中に構築する場合は、フロッピーディスクドライ
ブによりプログラムをフロッピーディスクから読み出
し、コンピュータシステムに転送する。

【０１５８】上記説明では、データ記録媒体としてフロ
ッピーディスクを用いて説明を行ったが、光ディスクを
用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこ
れに限らず、ＩＣカード、ＲＯＭカセット等、プログラ
ムを記録できるものであれば同様に実施することができ
る。

【０１５９】また、上記実施の形態２，３及び実施の形
態４の変形例１，２では、予測確率に応じて符号化方法
を切換える例を、実施の形態５，６では、予測確率に応
じて復号化方法を切換える例を示したが、上記予測確率
に応じて符号語（符号化テーブル）を変更してもよい。
特に算術符号で符号化する場合は予測確率により算術符
号に相当する確率テーブルを更新するようにすることに
より、簡単な構成により、上記実施の形態２，３及び実
施の形態４の変形例１，２の画像符号化装置、あるいは
実施の形態５，６の画像復号化装置を実現することがで
き、この場合、その実用上の効果は非常に大きい。

【０１６０】また、本発明は、被符号化画素の予測画素
値をその周辺に位置する複数の周辺画素の画素値を参照
して予測する際、該周辺画素のうちの未符号化画素につ
いては、上記周辺画素のうちの符号化済画素の画素値を
用いて擬似画素値を生成するようにしたものであるが、
被符号化画素のブロック内での位置に応じて、その予測
画素値を生成する際に参照される１群の周辺画素とし
て、被符号化画素周辺での配置が異なるものを用いるよ
うにしてもよい。

【０１６１】例えば、図１４を用いて具体的に説明する
と、被符号化画素Ｐｘがブロックの境界に位置する場合
には、その周辺画素Ｐ０, Ｐ１, Ｐ３, Ｐ４, Ｐ５, Ｐ
８,Ｐ９のみを参照画素とし、被符号化画素Ｐｘがブロ
ックの境界以外に位置する場合には、その周辺画素Ｐ
０, Ｐ１, Ｐ２, Ｐ３, Ｐ４, Ｐ５, Ｐ６, Ｐ７, Ｐ
８, Ｐ９の全てを参照画素とする。そして、被符号化画
素Ｐｘを符号化する際には、その周辺画素Ｐ０, Ｐ１,
Ｐ３, Ｐ４, Ｐ５, Ｐ８, Ｐ９のみで構成される符号語
と、周辺画素Ｐ０, Ｐ１, Ｐ２, Ｐ３, Ｐ４, Ｐ５, Ｐ
６, Ｐ７, Ｐ８, Ｐ９の全てで構成される符号語とを切
り替えて使用する。

【０１６２】言い換えると、符号化器を、被符号化画素
Ｐｘのブロック内での位置に応じた符号語を複数有する
構成とし、上記被符号化画素Ｐｘの位置に応じて符号語
を切換える構成とする。

【０１６３】このような構成によっても、上述した本発
明の実施の形態の画像符号化装置と同様な効果が得られ
ることは、本発明の実施の形態から容易に類推できる。

【０１６４】なお、復号化器についても、図１７に示す
被復号化画素Ｐｘ′のブロック内での位置に応じた符号
語を複数有する構成とし、上記被復号化画素Ｐｘ′の位
置に応じて符号語を切換える構成とすることにより、上
記実施の形態の画像復号化装置と同様な効果が得られる
ことは言うまでもない。

【０１６５】

【発明の効果】この発明に係る画像復号化装置によれ
ば、被復号化画素周辺に位置する複数の周辺画素のうち
の未復号化画素の画素値を、上記複数の周辺画素のうち
の復号化済画素の画素値に基づいて得られる擬似画素値
に置き換える画素値置換手段を備えたので、１画像表示
領域に対応する画像符号化信号をブロック単位で復号化
する処理を、被復号化画素周辺の周辺画素の画素値を画
素毎に参照して行う際、被復号化画素がブロックの境界
に隣接して位置し、参照される複数の周辺画素に未復号
化画素が含まれる場合であっても、未復号化画素の画素
値として、他の周辺画素の画素値との間で相関のとれた
擬似画素値を参照することができる。

【０１６６】このため、画素単位での適応的な復号化処
理とブロック単位での復号化処理とを、未復号化画素と
被復号化画素との間での画素値の相関を損なうことなく
組み合わせた復号化方法を実現できる。これにより、画
素単位での適応的な符号化処理とブロック単位での符号
化処理とを組み合わせた符号化方法により符号化した画
像符号化信号を、正しく復号化することができる効果が
ある。

【０１６７】また、上記復号化済画素の画素値及び未復
号化画素の擬似画素値に基づいて、被復号化画素を復号
化する算術符号に相当する確率テーブルを選択して、被
復号化画素に対する画素値の復号化を行うので、確率テ
ーブルを画素毎に適応的に切り替えて算術符号化処理を
施した画像符号化信号を、正しく復号化することができ
る。

【０１６８】このように本発明の画像復号化装置は、画
像信号の圧縮処理における符号化効率の向上を図ること
ができ、画像信号の伝送や記憶を行うシステムにおける
画像符号化処理や画像復号化処理を実現するものとして
極めて有用であり、特に、ＭＰＥＧ４等の規格に準拠し
た動画像の圧縮，伸長処理に適している。

【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】上記画像符号化装置による符号化処理における
未符号化画素の画素値を生成する処理をフローチャート
により示す図である。

【図３】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４】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５】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６】上記実施の形態４の変形例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７】上記実施の形態４の変形例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８】本発明の実施の形態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９】上記画像復号化装置による復号化処理における
未復号化画素の画素値を生成する処理をフローチャート
により示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態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１１】本発明の実施の形態７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１２】図１２(a)，図１２(b)，図１２(c)は、上記
実施の形態の画像符号化装置による符号化処理あるいは
画像復号化装置による復号化処理をコンピュータシステ
ムにより実現するためのプログラムを格納したデータ記
憶媒体を示す図である。

【図１３】図１３(a)、図１３(b)は、ブロック単位の符
号化処理における１フレーム画面を複数のブロックに区
分する様子を示す模式図である。

【図１４】画素単位での適応的な符号化処理を説明する
ための模式図である。

【図１５】上記ブロック単位の符号化処理と画素単位で
の符号化処理とを組み合わせた組合せ符号化方法におけ
る問題点を説明するための模式図である。

【図１６】図１６(a)、図１６(b)は、ブロック単位の復
号化処理における１フレーム画面を複数のブロックに区
分する様子を示す模式図である。

【図１７】画素単位での適応的な復号化処理を説明する
ための模式図である。

【図１８】上記ブロック単位の復号化処理と画素単位で
の復号化処理とを組み合わせた組合せ復号化方法におけ
る問題点を説明するための模式図である。

【符号の説明】

２ ブロック化器 ４ カウンタ ６ａ，６ｂ 第１，第２補助メモリ ８ カウンタ １０ 符号化／未符号化判定器 １２ 選択スイッチ １４ 予測値生成器 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ 符
号化器 ２０ 復号化／未復号化判定器 ２２ 予測確率生成器 ２４ 局所復号化器 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 復号化器 ３０ 逆ブロック化器 １０１，１０２，１０３，１０４，１０４ａ，１０４ｂ
画像符号化装置 １０５，１０６，１０７ 画像復号化装置 １１０，１２０，１３０，１４０，１４０ａ，１４０
ｂ，１５０，１６０，１７０ 予測値生成部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を構成する画素値を、被符号化
   画素の周辺に位置する複数の周辺画素の画素値に基づい
   て順次符号化する処理を、所定数の画素からなるブロッ
   ク毎に行って得られた画像符号化信号を、該ブロック毎
   に復号化する画像復号化装置であって、 被復号化画素の周辺に位置する複数の周辺画素のうちの
   未復号化画素の画素値を、該複数の周辺画素のうちの復
   号化済画素の画素値から所定の規則に基づいて得られる
   擬似画素値と置換する画素値置換手段と、 上記各ブロックに対応する複数の画素値からなる画像符
   号化信号を受け、該各画素値を上記復号化済画素の画素
   値及び未復号化画素の擬似画素値に基づいて順次復号化
   する復号化処理を、上記ブロック単位で行って、各ブロ
   ックに対応した画像復号化信号を出力する復号化手段
   と、 上記各ブロックに対応した画像復号化信号を統合して出
   力する逆ブロック化手段とを備え、 上記復号化手段は、上記復号化済画素の画素値及び未復
   号化画素の擬似画素値に基づいて、上記被復号化画素の
   画素値を算術復号化するための符号コードに相当する確
   率テーブルを選択し、上記被復号化画素に対する算術復
   号化処理を、該選択した確率テーブルに基づいて行うも
   のであることを特徴とする画像復号化装置。