JP3214846B2 - 画像復号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像復号化装置に関
し、特に符号化効率のよい符号化処理に対応する復号化
処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像符号化には長い歴史があり、ITU-T
H.261、ITU-T H.263、ISO MPEG1/2 等の優れた標準化案
が確立されている。画像符号化方法を大別すると、直交
変換を使用する符号化方法と、予測関数を使用して予測
値との誤差を符号化する予測符号化方法とがある。

【０００３】直交変換による符号化方法は計算が複雑で
あるが、少ないビット数の符号化信号を得る場合では予
測符号化よりも画質が良い符号化を行うことが可能であ
る。JPEG、MPEG等の直交変換を用いる一般的符号化方式
ではDCT （離散コサイン変換）を使用している。DCT を
使用すると少ないビット数で符号化できることが知られ
ているが、ビット精度の高い乗算が必要であり、計算が
複雑となる点と、可逆な符号化が不可能な点とが問題と
なる。従って、可逆性が要求される分野においてはDCT
演算は使用できないこととなっている。

【０００４】これに対して予測符号化は、計算が簡単で
あり、かつ、可逆な符号化も可能であるという特徴があ
る。可逆性を有する画像符号化方法としては、ファクシ
ミリで使用されているMMR（Modified Modified Read）
が有名である。これは、CCITTRec.T6 "Facsimilie Codi
ng Schemes and Coding Control Functions for Group
4 Facsimile Apparatus"で使用されているものであっ
て、符号化済みの直前の走査線の画素値の変化点と未符
号化走査線の画素値の変化点との水平方向の差分値を可
変長符号化する手法である。また、このMMRを更に改良
したMMMR（Modified MMR）は、MPEG4の評価モデルとし
て採用されている（ISO/IEC JTC/SC29/WG11N1277, July
1996）。

【０００５】一方、画像信号を各物体毎に分離し、分離
した各物体の形状を任意形状として画像信号を扱えば、
物体単位で画像を操作したり合成することができ、効率
的な信号伝送につながることとなる。また、ビット数の
制約を受ける用途には、かかる情報を用いることによっ
て、重要な物体を選択的に優先して伝送・記録すること
も可能となる。しかし従来の技術においては、任意の形
状を有する物体を符号化することは考慮されてはいなか
った。そして、ISO MPEG4 で任意の形状を有する画像信
号の符号化の標準化が進みつつある。MPEG4では現在VM
3.0（ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1277に記載）と呼ばれ
る評価モデルが作成されており、これが任意形状を有す
る画像信号を符号化することができる、現状で知られる
唯一の画像符号化手法となっている。

【０００６】任意形状の画像信号は、一般に、物体の形
状を示す形状情報と、物体内部の各画素値である画素値
情報（カラー情報）とから構成される。そして、形状情
報としては、各画素値が有意である（形状内部である）
か有意でない（形状外部である）かを示す２値形状情報
や、他の画像と合成する際の各画素ごとの比率（物体が
背景を隠蔽する比率）である透過度情報を用いることが
できる。また、透過度が0%と100%の2通りしか存在しな
い場合は形状情報と透過度情報は一致するので、２値形
状情報と画素値情報の２つで任意形状の画像信号を表現
できる。

【０００７】図５３はこれらの情報を説明するための図
である。図５３(a)に示す魚の画像を他の画像と合成す
る際に、この画像の各画素をどのような比率として用い
て合成するかを表すのが透過度情報である。図５３(a)
中に点線で示す水平走査線方向の透過度情報の値を図５
３(b)に示す。魚の外部は完全に透過である。ここで
は、便宜的に透過度０を完全透過であると定義するの
で、魚の外部では透過度情報の値は０になり、これに対
して魚の内部は非０の値となる。

【０００８】そこで、透過度が０と非０の２通りとし
て、透過度情報を２値化したものが図５３(c)である。
図５３(c)で非０の透過度となる画素は画素値情報の符
号化が必要であるが、透過度０の画素は画素値情報が不
要であるから、画素値情報符号化にとってこの２値化さ
れた透過度情報は非常に重要である。一方、図５３(d)
に示すように２値情報で表現できない透過度情報の成分
はグレー・スケールと呼ばれる多値情報であり、このよ
うに多値情報として表現される形状情報は、画素値情報
と同様の波形符号化が行える。

【０００９】画像符号化に際しては、空間的相関性に基
づく画面（フレーム）内符号化と、時間的相関性に基づ
く画面間（フレーム）符号化とを使い分けたり、併用し
たりすることが行われる。このうち画面間符号化を行う
場合には、近接する画面における動きを検出し、その動
きの分を動き補償することが行われる。動き補償には一
般的に動きベクトルが用いられる。前述のVM3.0 では、
画面内符号化と画面間符号化をブロック単位で適応的に
切り替え、MPEG1/2 と同様の動き補償を行って符号化効
率を向上を図っている。

【００１０】上記のように、形状情報と画素値情報とか
らなる画像を符号化する場合、画像の合成に使用される
形状情報については、画素値情報の動きベクトルを使用
して形状情報の動き補償符号化を行うと、形状情報を直
接符号化するよりも符号化効率が向上することが、 ISO
/IEC JTC1/SC29/WG11 N1260 March 1996で報告されてい
る。

【００１１】また、動き検出・動き補償を行う際には、
形状情報を２値形状情報の成分と、多値情報成分とに分
離し、多値情報成分は画素値情報とまとめて同じ波形符
号化をすることが効率的であると考えられ、そのように
扱われていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のような、従来の
技術による画像符号化、及びそれにともなう画像復号化
においては、次のような問題点が存在した。上述のよう
に、MMR 符号化は可逆（ロスレス）符号化の代表的なも
のであるが、可逆的であるがゆえに、視覚的に重要でな
い画質劣化を許容することによって圧縮率を大幅に向上
することが不可能である。

【００１３】また、MMR は画面内の符号化手法であり、
画面間の相関を利用した圧縮率の向上は考慮されていな
い。そして、MMR およびその改良方法であるMMMRにおい
ては、現走査線の変化点と直前の走査線の変化点との差
分しか利用しておらず、垂直方向の直線としてのつなが
り（相関）の冗長が十分除去されていない。従って、画
素値の変化が走査線に沿っている場合は符号化効率がよ
いが走査線に沿っていない場合は符号化効率が悪くな
る。また、MMR やMMMRは直前の走査線の変化点の差分値
としては符号化できない画素を符号化するために、垂直
方向の相関を全く使用しない水平符号化モードを有して
いる。この水平符号化モードも垂直方向の相関を利用す
ることにより、更に効率向上の余地がある。

【００１４】さらに、従来のMMR やMMMRでは、一部のビ
ットストリームを復号化することによって階層的に画像
を再生することができず、また階層的な画像再生が可能
な他の手法では符号化効率が良くなく、符号化ビット数
が増加する欠点があり、効果的な階層的画像再生を可能
とする符号化方法は存在しなかった。

【００１５】また、形状情報と画像情報とからなる画像
を動き補償により符号化する場合、従来は形状情報に対
して、画像情報と同じ動きベクトルを用いて動き補償を
していたが、例えば球体が回転する場合に、形状は変化
しないが球体に描かれた図形は移動するように、一般に
は画像情報の動きベクトルと形状情報の動きベクトルと
は一致しない。従ってかかる場合に良好な符号化を行え
ないことが、従来の符号化方法の問題点であった。

【００１６】また、前述のようにVM3.0 では、画面内符
号化と画面間符号化をブロック単位で適応的に切り替え
て符号化効率の向上を図るものであるが、画面内／画面
間符号化に対する判定は、MPEG1/2 における適応的切替
の場合と同様に、画素値情報に基づいて決定しており、
画素値情報と性質が大きく異なる形状情報を適切にかつ
効率よく符号化することは困難であった。本発明はかか
る点に鑑みてなされたものであり、効率良く符号化され
た符号化信号を適切に復号化することの可能な画像復号
化装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
る画像復号化装置は、復号化処理の対象である対象画像
の符号化信号を受信し、該符号化信号に対する復号化処
理を行う画像復号化装置であって、上記対象画像の符号
化信号に含まれる画素値差分情報を復号化して画素値信
号の差分値を取得し、該取得した差分値を、該対象画像
の復号画素値差分値として出力する画素値差分値復号化
手段と、上記対象画像の符号化信号に含まれる画素値動
きベクトル情報、及び差分動きベクトル情報を復号化し
て、画素値動きベクトル、及び差分動きベクトルを得、
該画素値動きベクトルを、対象画像の復号画素値動きベ
クトルとして、かつ、上記復号画素値動きベクトルと差
分動きベクトルとを加算して得られる動きベクトルを、
上記対象画像の復号形状動きベクトルとして、それぞれ
出力する動きベクトル復号化手段と、上記符号化信号の
復号化処理を完了した画像を参照画像とし、該参照画像
の画素値信号を、上記対象画像の復号画素値動きベクト
ルを用いて動き補償し、該動き補償の結果得られる画像
値信号の予測値を、上記対象画像の補償画素値信号とし
て出力する第１の動き補償手段と、上記対象画像の復号
画素値差分値と、上記対象画像の補償画素値信号とを加
算し、該加算結果を上記対象画像の復号画素値信号とし
て出力する復号化画素値演算手段と、上記参照画像の形
状信号を、上記対象画像の復号形状動きベクトルを用い
て動き補償し、該動き補償の結果得られる形状信号の予
測値を、上記対象画像の補償形状信号として出力する第
２の動き補償手段と、上記対象画像の符号化信号に含ま
れる形状情報を、上記対象画像の補償形状信号に基づい
て復号化して該対象画像の復号化形状信号を出力する形
状信号復号化手段とを備えたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 実施の形態１．本発明の実施の形態１による画像符号化
装置は、予測符号化の実行にあたり、予め定められた範
囲内で符号化長の短い差分値を選定することにより、効
率的な符号化を行うものである。

【００１９】図１は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。同図におい
て、１は入力信号であり、２値の画像信号として画像符
号化装置に入力される。２は変化画素検出器であり、入
力信号１に対して、その画素値が変化する画素を検出
し、検出変化画素として出力する。３はメモリであり、
参照画像として用いる符号化及び復号化済みの画像信号
を一時的に記憶する。４は変化画素予測器であり、参照
画像の画素値が変化する画素に基づいて、変化画素検出
器２の出力する変化画素を予測し、予測変化画素を出力
する。変化画素予測器４が用い得る予測方法としては、
例えば、２次元画像信号の垂直方向の強い相関に基づい
て、上位置の走査線の変化画素と同じ水平位置に変化画
素があると予測する代表的な予測方法等を用いることが
できる。５は差分値計算器であり、変化画素検出器２の
検出する変化画素と予測器４の差分値D を計算する。６
は丸め誤差の許容値として予め設定されて差分値丸め器
に与えられる値e である。７は差分値丸め器であり、許
容値e によって定められる範囲内において上記差分値D
を修正し、修正差分値D'を出力する。８は符号化器であ
り、差分値を符号化する。９は符号化器８から出力され
る符号化信号である。１１は差分値加算器であり、差分
丸め器７が出力する修正差分値D'と、変化画素予測器４
が出力する予測変化画素とを加算する。１０は変化画素
復号化器であり、差分値加算器１１の出力する加算結果
を用いて２値の画素値を復号化する。

【００２０】以上の様に構成された、実施の形態１によ
る画像符号化装置についてその動作を説明する。２値の
画像信号である入力信号１が装置に入力されると、変化
画素検出器２は入力信号１を入力として、２値の画素値
が変化する画素を検出する。一方、変化画素予測器４は
メモリ３に蓄積された参照画像を読みだし、当該入力信
号における変化画素を予測する。変化画素検出器２は検
出した結果を検出変化画素として差分値計算器５に出力
し、変化画素予測器４は予測した結果を予測変化画素と
して差分値計算器５に出力する。そして、差分値計算器
５は、検出変化画素から予測変化画素を減算し、変化画
素の予測誤差に相当する差分値D を取得する。差分値計
算器５は、差分値D を差分値丸め器７に出力する。

【００２１】差分値丸め器７は、予め設定されて与えら
れた許容値e と、差分値計算機５より出力された予測誤
差に相当する差分値D とを比較し、差分値D が許容値e
を超えない場合には、D-e≦x≦D+e を満足する値x であ
って、その値x を符号化した場合のビット数が最小の値
となる値x を求め、これを修正差分値D'として出力す
る。これに対して、予測誤差に相当する差分値D が許容
値e を超える場合には、許容値e に基づいて修正差分値
D'を求め、これを符号化器８に出力する。そして、修正
差分値D'は、符号化器８で符号化されて符号化信号９と
なる。

【００２２】また、差分値丸め器７の出力する修正差分
値D'は、差分値加算器１１にも出力される。差分値加算
器１１においては、修正差分値D'が変化画素予測器４の
出力する予測変化画素と加算されることによって、画素
値の変化画素が計算され、この結果は変化画素復号器１
０に出力される。変化画素復号化器１０は、変化画素予
測器４の出力が示す復号化済の画素から、差分値加算器
１１から入力された変化画素の画素までの各画素につい
て、その画素値を復号化してメモリ３に記憶させる。こ
れによりメモリ３の記憶内容は参照画像として用いられ
る。

【００２３】以上の動作を、図２を用いて具体的に説明
する。図２は２値画像信号のモデルとして、各画素値を
白と黒（細かい斜線）の矩型として表したものであり、
ここでは説明の簡略化のために、１画素ずつを順次処理
するものとして処理手順を説明する。

【００２４】図２(a)は入力信号であり、左上から右方
向へ走査を行い、右下に向けて処理が進められることと
する。１ライン（走査線）上で、画素値が変化する（白
→黒、または黒→白）画素が変化画素である。図２(b)
のPcは符号化済の最終画素、Puは上位置の走査線におけ
る変化画素であるとし、粗い斜線の部分ははまだ符号化
されていない画素を表すものとする。変化画素検出器２
は、図２(a)に示す入力信号の、図２(b)に示すまだ符号
化されていない部分に対して、画素値が変化する変化画
素を調べ、変化画素としてP1を検出し、これを検出変化
画素として差分値計算器５に出力する。

【００２５】一方、変化画素予測器４は、前述の方法に
よって変化画素を予測し、上位置の走査線の変化画素Pu
と同じ水平位置であろものとして、画素P0を予測し、こ
れを予測変化画素として差分値計算器５に出力する。差
分値計算器５は、検出変化画素P1と予測変化画素P0とと
の差分値として、D=1 を差分丸め器７に出力する。

【００２６】ここで、本実施の形態１の画像符号化装置
の設定としては、P0との差分値が小さいほど短い符号長
の符号を割り当てる符号化を行うものとする。そして丸
め誤差の許容値e として１が与えられていたものとす
る。差分値計算器によって求められるP1とP0の差はe 以
下であるから、上述の条件を満たす数値として、差分値
丸め器７は出力は D"=0 を出力する。その結果、変化画
素が丸められて、復号処理を受けるので、符号化及び復
号化された画素値は図２(c)のようになる。

【００２７】これに対して、入力信号が図２(d)に示す
ものであった場合には、図２(e)に示すように、予測変
化画素P0と検出変化画素P１の差が示す差分値D は２ と
なるので、この場合差分値D が許容値e を超えることと
なる。そこで、差分値丸め器７は、予測誤差（差分値）
が許容範囲を超えることとならないよう、許容値e に基
づいて修正を行い、変化画素P2に対応する差分値-1を出
力する。この結果、符号化及び復号化された画素値は図
２(f)のようになる。

【００２８】このように、本実施の形態１の画像符号化
装置では、差分値丸め器７を備え、検出された変化画素
と予測された変化画素の差分値と、予め設定された許容
値６とを用いて、許容値以下の予測誤差において、該誤
差（差分値）の符号長が最小となる修正差分値を選択
し、これを出力するので、若干の画質劣化を伴うことと
なるが符号化に必要なビット数を大幅に削減することが
できる。また、本実施の形態１の画像符号化装置におい
て得られる符号化信号９は、通常の画像復号化装置にお
いて復号処理が可能である。

【００２９】実施の形態２．本発明の実施の形態２によ
る画像符号化装置は、当該フレームによる予測に基づく
符号化と、参照フレームにより、動き補償を伴った予測
に基づく符号化とを適応的に切り替えて処理を行うもの
である。

【００３０】図３は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。同図におい
て、２０は動き補償器であり、符号化復号化済の参照フ
レームの画像信号に対して、動き補償を行って参照画素
値を生成する。２１はモード選択器であり、当該フレー
ムの画像信号に基づく予測を行った場合の差分値と、参
照フレームの画像信号に基づく予測を行った場合の差分
値とについて比較を行い、符号化する際に必要なビット
数が少ない方を符号化モードとして選択する。２２は切
り替え器であり、モード選択器２１が選択した符号化モ
ードに対応する差分値を選択して出力する。符号１〜９
については、図１と同様であり、説明は実施の形態１と
同様であるので、ここでは省略する。

【００３１】このように構成された本実施の形態２の画
像符号化装置についてその動作を説明する。２値の画像
信号である入力信号１が装置に入力されると、入力信号
１は変化画素検出器２に入力されるとともに、メモリ３
にも入力され、メモリ３において蓄積されることによ
り、当該フレームにおける符号化及び復号化済みの参照
画像として用いられる。変化画素検出器２は入力信号１
を入力として、２値の画素値が変化する画素を検出す
る。変化画素検出器２は検出した結果を検出変化画素と
して差分値計算器５ａ、及び５ｂに出力する。一方、変
化画素予測器４ａはメモリ３に蓄積された当該フレーム
の符号化及び復号化済みの参照画像を読みだし、当該入
力信号に基づいて変化画素を予測し、その結果を予測変
化画素として差分値計算器５ａに出力する。そして、差
分値計算器５ａは、検出変化画素から予測変化画素を減
算し、差分値D を取得する。差分値計算器５ａの出力D
は、当該フレームにおける符号化復号化済画素に基づい
て予測した変化画素の予測誤差に相当するものであっ
て、差分値計算器５ａは、この差分値D をモード選択器
２１と切り替え器２２とに出力する。

【００３２】動き補償器２０は、メモリ３に蓄積された
参照フレームの符号化及び復号化済画像に対して動き補
償を行い、変化画素予測器４ｂはこの動き補償された画
素に基づいて当該入力信号の変化画素を予測し、その結
果を予測変化画素として差分値計算器５ｂに出力する。
差分値計算器５ｂは、検出変化画素から予測変化画素を
減算し、差分値D"を取得する。差分値計算器５ｂの出力
D"は、参照フレームにおける符号化復号化済画素に基づ
いて動き補償を伴って予測した変化画素の予測誤差に相
当するものであって、差分値計算器５ｂは、この差分値
D"をモード選択器２１と切り替え器２２とに出力する。

【００３３】モード選択器２１は差分値計算器５ａ、及
び５ｂから入力された差分値D と差分値D"とについて、
それぞれを符号化した際の符号長（符号化に必要なビッ
ト数）を比較し、より少ないビット数で符号化できる予
測手法を選択して、その識別信号を符号化モードとして
出力する。モード選択器２１は差分値D を符号化した際
の符号長が短いと判定した場合には符号化モード「当該
フレーム」を、差分値D"を符号化した際の符号長が短い
と判定した場合には符号化モード「参照フレーム」を、
切り替え器２２と、符号化器８ａとに出力する。

【００３４】切り替え器２２はモード選択器２１の出力
に対応して、符号化モード「当該フレーム」であれば差
分値計算器５ａの出力する差分値D を、符号化モード
「参照フレーム」であれば差分値計算器５ｂの出力する
差分値D"を符号化器８ｂに出力する。符号化器８ａは、
モード選択器２１の選択した符号化モードを符号化し、
符号化器８ｂは出力された差分値を符号化して、それぞ
れ符号化信号９ａ、及び９ｂとして出力する。

【００３５】本実施の形態２の画像符号化装置による符
号化は、丸め誤差を伴わないロスレス符号化であって、
前述のように入力画像信号１は変化画素までの符号化復
号化された画素値として、メモリ３に記憶される。

【００３６】以上の動作を、図４を用いて具体的に説明
する。図４は実施の形態１において説明のために用いた
図２と同様に２値画像信号のモデルとして、各画素値を
白と黒の矩型で表したものであり、ここでも実施の形態
１と同様に、説明の簡略化のために、１画素ずつを順次
処理するものとして処理手順を説明する。

【００３７】同図において、図４(a)は入力信号、図４
(b)は参照フレームの画像信号である。図４(c)は当該フ
レームに基づく予測を説明するための図である。P1は実
施の形態１と同様に、変化画素検出器２で検出された検
出変化画素である。Pcは復号化済の最終画素位置、Puは
上位置の走査線の画素値の変化画素であるとし、粗い斜
線の部分ははまだ符号化されていない画素を表すものと
する。変化画素予測器４ａは実施の形態１における変化
画素の予測と同様の方法を用いて、上位置の走査線の変
化画素Puに基づいて、相関関係を利用した予測を行い、
Puと同じ水平位置にあるP0を当該フレームに基づく予測
変化画素とする。

【００３８】図４(b)の参照フレームの画像信号は、動
き補償器２０による動き補償を行った後のものであると
して、変化画素予測器４ｂは、予測変化画素Prを取得す
る。従って、差分値計算器５ａによる差分値D はP1とP0
の差である１となり、差分値計算器５ｂによる差分値D"
はP1とPrの差である０となる。本実施の形態２の画像符
号化装置の設定についても実施の形態１と同様に、P0と
の差分値が小さいほど短い符号長の符号を割り当てる符
号化を行うものとすると、P1とP0の差を符号化するより
もPrとP1の差を符号化する方が符号長が短くなることと
なる。従って、モード選択器２１の選択は、差分値D"を
出力する「参照フレーム」となり、符号化モード「参照
フレーム」と、差分値D"とが符号化されて、本実施の形
態２の画像符号化装置の出力する符号化信号となる。図
４(e)は、この符号化信号を復号化して得られる復号化
結果を示す。

【００３９】このように、本実施の形態２の画像符号化
装置では、メモリ３と、変化画素予測器４ａ、及び４ｂ
と、差分値計算器５ａ及び５ｂと、動き補償器２０とを
備えたものとしたことで、当該フレームに基づく予測
と、参照フレームに基づき動き補償を伴った予測とを行
い、それぞれの予測値と検出結果との差分値を取得し、
モード選択器２１と、切り替え器２２と、符号化器８
ａ、及び８ｂとを備えたものとしたことで、当該フレー
ムに基づく予測と、動き補償した参照フレームに基づく
予測との差分値を比較して、符号長が最小となるものを
選択して符号化することができるので、フレーム間の画
素相関を利用することによって、符号化に必要なビット
数を大幅に削減することができる。

【００４０】なお、本実施の形態２の画像符号化装置で
は、入力信号１がブロック単位で入力されるものとし、
ブロック単位で符号化モードを選択する設定とする、す
なわちブロック単位で当該フレームによる予測に基づく
符号化と、参照フレームにより、動き補償を伴った予測
に基づく符号化とを適応的に切り替えるものとすること
ができ、上記の効果が得られる。

【００４１】また、本実施の形態２の画像符号化装置で
は、変化画素検出器２、変化画素予測器４ａ、及び４ｂ
では変化画素までの距離（画素数）を出力するものとし
たが、「次の画素は変化画素である」、及び「次の画素
は変化画素でない」の２種の状態を示す２値信号として
例えば「０」と「１」とを出力するものとし、差分値計
算器５ａ、及び５ｂはかかる２値信号の差分値を計算す
るものとすることもできる。ただしこの場合には、上記
のように距離を符号化するのではなく、入力信号１の各
画素に対して、差分値計算器５ａ、及び５ｂの出力を符
号化することとなる。このような設定とすることによ
り、変化画素検出器２、変化画素予測器４ａ、及び４ｂ
の出力は２値となるため、符号化処理の簡便化が図り得
るという効果が得られる。

【００４２】実施の形態３．本発明の実施の形態３によ
る画像復号化装置は、実施の形態２による画像符号化装
置によって効率よく符号化された符号化信号に対して、
適切な復号化を行うものである。図５は本発明の実施の
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。同図において、３０ａ、及び３０ｂは、図３の符
号化信号９ａ、及び９ｂに対応する符号化信号であり、
それぞれ符号化モードを符号化した信号と、差分値を符
号化した信号である。３１ａ、及び３１ｂは、それぞれ
符号化モードを符号化した信号と、差分値を符号化した
信号とを復号化して、予測モード信号と復号差分値とを
取得する復号化器である。３２は、復号化器３１ａが取
得した予測モード信号に対応して、変化画素の予測値を
切り替える切り替え器である。３４は復号化された画像
信号である。メモリ３、変化画素復号化器１０、及び差
分値加算器１１については図１と同様であり、動き補償
器２０については図３と同様であって、説明はそれぞれ
実施の形態１、及び２と同様であるので、ここでは省略
する。

【００４３】以上の様に構成された、図５に示す本実施
の形態３による画像復号化装置についてその動作を説明
する。実施の形態２による画像符号化装置において、選
択した符号化モードを符号化した信号９ａは入力信号３
０ａとして本実施の形態３の画像復号化装置に入力さ
れ、復号化器３１ａにおいて復号化されることによっ
て、「当該フレーム」、又は「参照フレーム」を示す予
測モード信号が取得される。復号化器３１ａは予測モー
ド信号を切り替え器３２に出力する。

【００４４】また、実施の形態２による画像符号化装置
において、選択した差分値を符号化した信号９ｂは入力
信号３０ｂとして本実施の形態３の画像復号化装置に入
力され、復号化器３１ｂにおいて復号化されることによ
って、復号差分値が取得される。復号化器３１ｂは復号
差分値を差分値加算手段１１に出力する。

【００４５】一方、変化画素予測器４ａはメモリ３に蓄
積された当該フレームの復号化済みの参照画像を読みだ
し、該画像信号に基づいて変化画素を予測し、その結果
を当該フレームに基づく予測変化画素として切り替え器
３２に出力する。

【００４６】また、動き補償器２０は、メモリ３に蓄積
された参照フレームの復号化済画像に対して動き補償を
行い、変化画素予測器４ｂはこの動き補償された画素に
基づいて当該入力信号の変化画素を予測し、その結果を
参照フレームに基づく予測変化画素として切り替え器３
２に出力する。

【００４７】変化画素予測器４ａ、及び４ｂからそれぞ
れの予測変化画素を出力された切り替え器２２は、入力
された予測モード信号に従って切り替えを行う。従っ
て、切り替え器２２は、入力された予測モード信号が
「当該フレーム」を示すものであれば変化画素予測器４
ａから出力された当該フレームに基づく予測変化画素
を、入力された予測モード信号が「参照フレーム」を示
すものであれば変化画素予測器４ｂから出力された参照
フレームに基づく予測変化画素を選択して、差分値加算
手段１１に出力する。

【００４８】差分値加算手段１１は、切り替え器２２か
ら取得した予測変化画素に対して、復号化器３１ｂから
取得した復号差分値を加算することによって、変化画素
を計算し、その結果を変化画素復号化器１０に出力す
る。変化画素復号化器１０は、変化画素予測手段４ａの
予測変化画素と、差分値加算手段１１から得られた変化
画素とに基づいて、その間の画素値を復号化する。この
復号化の結果はメモリ３に入力されて記憶されるととも
に、復号化された画像信号３４として、本実施の形態３
の画像復号化装置から出力される。例えば、実施の形態
２において図４を用いて説明したような符号化信号を入
力信号とした場合には、図４(e)に示すような復号化結
果が得られる。

【００４９】図６は、本実施の形態３の応用例による画
像復号化装置の構成を示すブロック図である。図５に示
した画像復号化装置との相違は、差分値加算手段として
１１ａ、及び１１ｂの２つを有し、切り替え器３３は、
変化画素予測手段４ａ、及び４ｂの出力でなく、差分値
加算手段１１ａ、及び１１ｂの出力を切り替える構成と
なっている点である。このような構成においても、実施
の形態２による画像符号化装置より出力される符号化信
号を、その符号化の際の符号化モードに対応して、適切
に復号化することが可能となる。さらに、変化画素復号
化器１０を複数備える構成とし、切り替え器の位置を該
複数の変化画素復号器１０の出力を受ける位置として
も、同様の効果が得られる。

【００５０】このように、本実施の形態３による画像復
号化装置では、符号化モードの符号化信号を復号化する
復号化器３１ａと、差分値の符号化信号を復号化する復
号化器３１ｂと、当該フレームに基づき変化画素を予測
する変化画素予測手段４ａと、参照フレームに基づき、
動き補償を伴って変化画素を予測する変化画素予測手段
４ｂと、予測変化画素に基づいて復号処理を行う差分値
加算手段１１、及び変化画素復号化器１０とを備え、復
号化器３１ａが取得する予測モードに応じて、切り替え
器が切り替えを行うことにより、符号化の際の符号化モ
ードに対応した予測モードにおいて、当該フレームに基
づく予測値を用いる復号化と、参照フレームに基づく予
測値を用いる復号化を適応的に切り替えて行い、実施の
形態２において効率的に符号化された符号化信号を適切
に復号化することが可能となる。

【００５１】なお、実施の形態２、及び３においては、
参照フレームとして複数のフレームを準備し、３通り以
上の予測モードを用いることとすることもできる。ま
た、実施の形態３において、ブロック単位で符号化モー
ドを選択して符号化された符号化信号を処理する場合に
も、ブロック単位で信号を入力し、ブロックごとに、予
測モードを取得して符号化モードに対応した処理を行う
ことにより、適切に復号化することが可能である。

【００５２】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、水平走査による予測に基づく符号
化と、垂直走査による予測に基づく符号化とを適応的に
切り替えて処理を行うものである。図７は本発明の実施
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。同図において、４０ａ、及び４０ｂは水平走査
器であり、４１ａ、及び４１ｂは垂直走査器である。他
の符号については、図３と同様であり、説明は実施の形
態２と同様であるので、ここでは省略する。

【００５３】このように構成された本実施の形態４の画
像符号化装置についてその動作を説明する。２値の画像
信号である入力信号１が装置に入力されると、入力信号
１は水平走査器４０ａによって水平方向に走査されて変
化画素検出器２ａに入力され、また、垂直走査器４１ａ
によって垂直方向に走査されて変化画素検出器２ｂに入
力される。さらに、入力信号１は、メモリ３にも入力さ
れ、メモリ３において蓄積されることにより、当該フレ
ームにおける符号化及び復号化済みの参照画像として用
いられる。変化画素検出器２ａは水平方向に走査された
入力信号１を入力として、２値の画素値が変化する画素
を検出する。変化画素検出器２ｂは垂直方向に走査され
た入力信号１を入力として、２値の画素値が変化する画
素を検出する。変化画素検出器２ａ、及び２ｂは検出し
た結果を検出変化画素として差分値計算器５ａ、及び５
ｂにそれぞれ出力する。

【００５４】一方、水平走査器４０ｂは、メモリ３に蓄
積された当該フレームの符号化及び復号化済みの参照画
像を読みだし、水平方向に走査して変化画素予測器４ａ
に入力する。変化画素予測器４ａは変化画素を予測し、
その結果を予測変化画素として差分値計算器５ａに出力
する。そして、差分値計算器５ａは、検出変化画素から
予測変化画素を減算し、水平方向走査による差分値Dhを
取得する。差分値計算器５ａの出力Dhは、水平方向走査
により予測した変化画素の予測誤差に相当するものであ
って、差分値計算器５ａは、この差分値Dhをモード選択
器２１と切り替え器２２とに出力する。

【００５５】一方、垂直走査器４１ｂは、メモリ３に蓄
積された当該フレームの符号化及び復号化済みの参照画
像を読みだし、垂直方向に走査して変化画素予測器４ｂ
に入力する。変化画素予測器４ｂは変化画素を予測し、
その結果を予測変化画素として差分値計算器５ｂに出力
する。そして、差分値計算器５ｂは、検出変化画素から
予測変化画素を減算し、垂直方向走査による差分値Dvを
取得する。差分値計算器５ｂの出力Dvは、垂直方向走査
により予測した変化画素の予測誤差に相当するものであ
って、差分値計算器５ｂは、この差分値Dvをモード選択
器２１と切り替え器２２とに出力する。

【００５６】モード選択器２１は差分値計算器５ａ、及
び５ｂから入力された差分値Dhと差分値Dvとについて、
それぞれを符号化した際の符号長（符号化に必要なビッ
ト数）を比較し、より少ないビット数で符号化できる予
測手法を選択して、その識別信号を符号化モードとして
出力する。モード選択器２１は差分値Dhを符号化した際
の符号長が短いと判定した場合には符号化モード「水平
方向」を、差分値Dvを符号化した際の符号長が短いと判
定した場合には符号化モード「垂直方向」を、切り替え
器２２と、符号化器８ａとに出力する。

【００５７】切り替え器２２はモード選択器２１の出力
に対応して、符号化モード「水平方向」であれば差分値
計算器５ａの出力する差分値Dhを、符号化モード「垂直
方向」であれば差分値計算器５ｂの出力する差分値Dvを
符号化器８ｂに出力する。符号化器８ａは、モード選択
器２１の選択した符号化モードを符号化し、符号化器８
ｂは出力された差分値を符号化して、それぞれ符号化信
号９ａ、及び９ｂとして出力する。

【００５８】本実施の形態４の画像符号化装置による符
号化は、丸め誤差を伴わないロスレス符号化であって、
前述のように入力画像信号１は変化画素の画素までの符
号化復号化された画素値として、メモリ３に記憶され
る。

【００５９】図８は、本実施の形態４の画像符号化装置
による、走査方向切り替えを説明するための図である。
画像信号は水平および垂直方向に相関があり、従来の技
術による画像符号化方法においてもかかる相関関係を利
用して圧縮化を図ることはなされていた。そして、従来
の技術による相関関係の利用については、例えばMMRの
場合にみられるように、水平方向、又は垂直方向のいず
れかの方向における相関関係にのみ基づいて、符号化を
行うものであった。しかし、画像を部分的に見れば水平
もしくは垂直の一方の相関が他方よりも強いことがあ
る。例えば図８の様に水平方向の相関が垂直方向の相関
よりも強い場合は、垂直方向の予測に基づくよりも水平
方向の予測のに基づく方が、画素位置の変化画素の予測
誤差が小さくなり、より符号化の効率を向上することが
可能となる。従って、画像の性質に応じて走査の方向を
変え、垂直方向の予測と水平方向の予測を切り替えるこ
とによって符号化効率を大きく向上することができる。

【００６０】このように、本実施の形態４の画像符号化
装置では、水平走査器４０ａ、及び４０ｂと、垂直走査
器４１ａ、及び４１ｂと、変化画素検出器２ａ、及び２
ｂと、メモリ３と、変化画素予測器４ａ、及び４ｂと、
差分値計算器５ａ及び５ｂとを備えたものとしたこと
で、水平方向の走査による予測と、垂直方向の走査予測
とを行い、それぞれの予測値と検出結果との差分値を取
得し、モード選択器２１と、切り替え器２２と、符号化
器８ａ、及び８ｂとを備えたものとしたことで、水平方
向の走査による予測と、垂直方向の走査予測との差分値
を比較して、符号長が最小となるものを選択して符号化
することができるので、画像の水平相関と垂直相関とに
ついての局所的な変化を利用することによって、符号化
に必要なビット数を大幅に削減することができる。

【００６１】なお、本実施の形態４の画像符号化装置に
ついても、入力信号１がブロック単位で入力されるもの
とし、ブロック単位で符号化モードを選択する設定とす
る、すなわち、ブロックごとに水平走査による予測に基
づく符号化と、垂直走査による予測に基づく符号化とを
適応的に切り替えるものとすることができ、上記の効果
が得られる。

【００６２】また、本実施の形態４の画像符号化装置に
ついても、実施の形態２と同様に、変化画素検出器２、
変化画素予測器４ａ、及び４ｂが変化画素までの距離
（画素数）を出力するのでなく、画素の変化状態を示す
２値信号を出力する設定とすることも可能であり、同様
に処理負担を軽減することを可能とする。

【００６３】実施の形態５．本発明の実施の形態５によ
る画像復号化装置は、実施の形態４による画像符号化装
置によって効率よく符号化された符号化信号に対して、
適切な復号化を行うものである。図９は本発明の実施の
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。同図において、４０ｂ、及び４１ｂは図７と同様
であり、他の符号は図５と同様であって、説明はそれぞ
れ実施の形態４及び実施の形態３と同様であるので、こ
こでは省略する。

【００６４】以上の様に構成された、本実施の形態５に
よる画像復号化装置についてその動作を説明する。実施
の形態４による画像符号化装置において、選択した符号
化モードを符号化した信号９ａは入力信号３０ａとして
本実施の形態５の画像復号化装置に入力され、復号化器
３１ａにおいて復号化されることによって、「水平方
向」、又は「垂直」を示す予測モード信号が取得され
る。復号化器３１ａは予測モード信号を切り替え器３２
に出力する。

【００６５】また、実施の形態４による画像符号化装置
において、選択した差分値を符号化した信号９ｂは入力
信号３０ｂとして本実施の形態５の画像復号化装置に入
力され、復号化器３１ｂにおいて復号化されることによ
って、復号差分値が取得される。復号化器３１ｂは復号
差分値を差分値加算手段１１に出力する。

【００６６】一方、水平走査器４０ｂは、メモリ３に蓄
積された当該フレームの符号化及び復号化済みの参照画
像を読みだし、水平方向に走査して変化画素予測器４ａ
に入力する。変化画素予測器４ａは変化画素を予測し、
その結果を予測変化画素として切り替え器２２とに出力
する。

【００６７】一方、垂直走査器４１ｂは、メモリ３に蓄
積された当該フレームの符号化及び復号化済みの参照画
像を読みだし、垂直方向に走査して変化画素予測器４ｂ
に入力する。変化画素予測器４ｂは変化画素を予測し、
その結果を予測変化画素として切り替え器２２とに出力
する。

【００６８】変化画素予測器４ａ、及び４ｂからそれぞ
れの予測変化画素を出力された切り替え器２２は、入力
された予測モード信号に従って切り替えを行う。従っ
て、切り替え器２２は、入力された予測モード信号が
「水平方向」を示すものであれば変化画素予測器４ａか
ら出力された水平方向走査に基づく予測変化画素を、入
力された予測モード信号が「垂直方向」を示すものであ
れば変化画素予測器４ｂから出力された垂直方向走査に
基づく予測変化画素を選択して、差分値加算手段１１に
出力する。

【００６９】差分値加算手段１１は、切り替え器２２か
ら取得した予測変化画素に対して、復号化器３１ｂから
取得した復号差分値を加算することによって、変化画素
を計算し、その結果を変化画素復号化器１０に出力す
る。変化画素復号化器１０は、変化画素予測手段４ａの
予測変化画素と、差分値加算手段１１から得られた変化
画素とに基づいて、その間の画素値を復号化する。この
復号化の結果はメモリ３に入力されて記憶されるととも
に、復号化された画像信号３４として、本実施の形態５
の画像復号化装置から出力される。

【００７０】このように、本実施の形態５による画像復
号化装置では、符号化モードの符号化信号を復号化する
復号化器３１ａと、差分値の符号化信号を復号化する復
号化器３１ｂと、水平方向走査に基づき変化画素を予測
する変化画素予測手段４ａと、垂直方向走査に基づき変
化画素を予測する変化画素予測手段４ｂと、予測変化画
素に基づいて復号処理を行う差分値加算手段１１、及び
変化画素復号化器１０とを備え、復号化器３１ａが取得
する予測モードに応じて、切り替え器が切り替えを行う
ことにより、符号化の際の符号化モードに対応した予測
モードにおいて、水平方向走査に基づく予測値を用いる
復号化と、垂直方向走査に基づく予測値を用いる復号化
を適応的に切り替えて行い、実施の形態４において効率
的に符号化された符号化信号を適切に復号化することが
可能となる。

【００７１】なお、本実施の形態５においては、実施の
形態３において、図５に示した構成に準じた構成を有す
る画像復号化装置として説明したが、実施の形態３にお
いて図６に示した構成に準じたものとすることも、ま
た、同実施の形態において説明したように、切り替え器
が変化画素復号化器の出力を受けるものとする構成とす
ることも可能であり、同様に適切な復号化を行うことが
できる。

【００７２】また、実施の形態５において、ブロック単
位で符号化モードを選択して符号化された符号化信号を
処理する場合にも、ブロック単位で信号を入力し、ブロ
ックごとに、予測モードを取得して符号化モードに対応
した処理を行うことにより、適切に復号化することが可
能である。

【００７３】実施の形態６．本発明の実施の形態６によ
る画像符号化装置は、多値画像信号を効率良く符号化す
るものである。図１０は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。同図にお
いて、入力信号１ａは多値画像信号として本実施の形態
６の画像符号化装置に入力される。８ａ、及び８ｂは符
号化器である。このように、多値信号が入力され、処理
される点と、符号化器を２つ備える構成である点とが実
施の形態１と異なり、他は図１と同様であって、説明は
実施の形態１と同様であるので、ここでは省略する。

【００７４】以上の様に構成された、本実施の形態６に
よる画像符号化装置についてその動作を説明する。入力
信号１ａが入力されると、変化画素検出器２はこの多値
入力信号に対して、最終符号化復号化位置の画素値と、
当該位置に後続する位置の画素値とを比較し、各画素ご
とに「変化あり」又は「変化なし」の判定をする。そし
て「変化あり」と判定される画素の数である変化画素数
を計算して、変化画素数を所定の値と比較する。ここで
は所定値が６０であるものとする。「変化あり」と判定
され、変化画素数が６０以上となった画素を変化画素と
判断し、その変化画素の画素値と位置とを検出変化画素
として差分値計算器５、変化画素復号器１０、及び符号
化器８ａに出力する。

【００７５】また変化画素予測器４は、メモリ３に蓄積
された当該フレームの符号化復号化済の参照画像を読み
だし、これに基づいて、変化画素を予測し、この予測を
予測変化画素として差分値計算器５、差分値加算器１
１、及び変化画素復号化手段に出力する。差分値計算器
５は検出変化画素から予測変化画素を減算して得られた
差分値を符号化器８ｂと、差分値加算器１１とに出力す
る。差分値加算器１１は、入力された予測変化画素と差
分値を加算して、変化画素復号器１０に出力し、変化画
素復号化器１０は、入力に基づいて変化画素までの画素
値および変化画素の画素値を復号化してメモリ３に記憶
する。符号化器８ａと８ｂとは、それぞれ入力された変
化画素の画素値と、差分値とを符号化し、符号化信号９
ａ、及び９ｂを出力する。

【００７６】このように、本実施の形態６による画像符
号化装置では、実施の形態１と同様の構成において、画
素ごとに変化の有無を調べて「変化あり」と判定される
画素の数を計算し、しきい値以上の個数の画素が「変化
あり」と判定されることとなった画素を変化画素と判断
することにより、２値画像のみでなく多値画像について
も同様の符号化を可能とすることができる。

【００７７】実施の形態７．本発明の実施の形態７によ
る画像復号化装置は、実施の形態６による画像符号化装
置によって符号化された符号化信号に対して、復号化を
行って多値の画像信号を得るものである。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。同図において、復号化器３１ａは、変
化画素の画素値を符号化した符号化信号に対して復号化
を行い、復号化器３１ｂは、予測差分値を符号化した符
号化信号を復号化する。他は図５と同様であって、説明
は実施の形態３と同様であるので、ここでは省略する。

【００７８】以上の様に構成された、本実施の形態７に
よる画像復号化装置についてその動作を説明する。実施
の形態６による画像符号化装置において、変化画素の画
素値を符号化した信号９ａは入力信号３０ａとして本実
施の形態７の画像復号化装置に入力され、復号化器３１
ａにおいて復号化されることによって、復号画素値が得
られ、この復号画素値は変化画素復号化器１０に入力さ
れる。

【００７９】また、実施の形態６による画像符号化装置
において、予測差分値を符号化した信号９ｂは入力信号
３０ｂとして本実施の形態７の画像復号化装置に入力さ
れ、復号化器３１ｂにおいて復号化されることによっ
て、復号差分値が得られ、この復号差分値は差分値加算
器１１に入力される。

【００８０】一方、変化画素予測器４はメモリ３に蓄積
された復号化済みの参照画像を読みだし、該画像信号に
基づいて変化画素を予測し、その結果を予測変化画素と
して変化画素復号化器１０と、差分値加算器１１とに出
力する。差分値加算器１１は、入力された予測変化画素
と差分値とを加算して、変化画素復号器１０に出力し、
変化画素復号化器１０は、入力に基づいて変化画素まで
の画素値および変化画素の画素値を復号化して多値画像
信号３４として出力するとともに、メモリ３に記憶す
る。

【００８１】このように、本実施の形態７による画像復
号化装置では、変化画素の画素値を符号化した符号化信
号に対して復号化を行う復号化器３１ａと、予測差分値
を符号化した符号化信号に対して復号化を行う復号化器
３１ｂとを備えたことで、実施の形態６による画像符号
化装置において符号化された符号化信号を適切に復号化
して多値の画像信号を得ることが可能となる。

【００８２】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、画像を合成する際の比率を示す透
過度信号と、画素値信号とからなる画像信号を入力信号
とし、参照画像を参照して、この入力信号を符号化する
ものである。図１２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。同図にお
いて、６０ａは画素値信号、６０ｂは透過度信号であ
り、画像信号を構成するものであって、それぞれ本実施
の形態８の画像符号化装置に入力信号として入力され
る。６１はメモリであり、参照画像として用いる符号化
及び復号化済みの画像信号等のデータを一時的に記憶す
る。６２ａ、及び６２ｂは、動き検出器であり、参照画
像に対して動き検出を行い、動きベクトルを出力する。
６３ａ、及び６３ｂは動き補償器であり、符号化復号化
済の参照フレームの画像信号に対して、動き補償を行っ
て参照画素値を生成する。６４ａ、及び６４ｂは、差分
値計算器であり、入力信号と、動き補償を伴った信号と
の差分を計算して差分値を出力する。６５ａと６７ｂは
符号化器であり、動きベクトルの符号化を行う。６７ａ
と６５ｂは符号化器であり、差分値の符号化を行う。６
６ａと６８ｂは符号化信号であり、動きベクトルを符号
化したものである。６７ａと６５ｂは符号化化信号であ
り、差分値を符号化したものである。

【００８３】以上の様に構成された、本実施の形態８に
よる画像符号化装置についてその動作を説明する。画像
信号は、画素値信号６０ａと透過度信号６０ｂとして、
本実施の形態８の画像符号化装置に入力される。ここ
で、透過度信号とは、従来技術の説明において用いた図
５３(b)に示すものであって、他の画像と合成する際
に、各画素をどのような比率で合成するかを表すもので
ある。画素値信号６０ａは、メモリ６１、動き検出器６
２ａ、及び差分値計算手段６４ａに入力され、透過度信
号６０ｂは、メモリ６１、動き検出器６２ｂ、及び差分
値計算手段６４ｂに入力される。

【００８４】動き検出器６２ａ、及び６２ｂは、それぞ
れ入力された信号と、メモリ６１から読み出した参照画
像の有する符号化済みの画素値とについて比較をするこ
とで動き検出を行い、計算によりそれぞれの信号の動き
ベクトルを取得する。動き検出器６２ａで取得された画
素値信号の動きベクトルは、符号化器６５ａ、動き補償
器６３ａ、及びメモリ６１に出力される。動き補償器６
３ａは、画素値信号の動きベクトルで示される画素値を
メモリ６１から読み出して画素値信号の動き補償値を差
分値計算器６４ａに出力する。

【００８５】差分値計算器６４ａは入力画素値信号と、
動き補償値の差分値を計算によって取得し、これを符号
化器６７ａに出力する。画素値信号の動きベクトルは符
号化器６５ａで符号化されて符号化信号６６ａになり、
差分値は符号化器６７ａで符号化されて符号化信号６８
ａになる。

【００８６】同様に、動き検出器６２ｂで取得された透
過度信号の動きベクトルは、符号化器６７ｂ、動き補償
器６３ｂ、及びメモリ６１に出力される。動き補償器６
３ｂは、透過度信号の動き補償を行い、取得した動き補
償値を差分値計算器６４ａに出力する。そして、差分値
計算器６４ｂは６４ａと同様に取得した差分値を符号化
器６７ａに出力する。画素値信号と同様に、透過度信号
の動きベクトルは符号化器６７ｂで符号化されて符号化
信号６８ｂになり、差分値は符号化器６５ｂで符号化さ
れて符号化信号６６ｂになる。本実施の形態８は可逆符
号化の例であり、符号化した入力信号はメモリ６１に記
憶されて、後続の画像信号に対しての符号化に使用され
る（図示せず）。

【００８７】このように、本実施の形態８による画像符
号化装置では、画素値信号６０ａの処理を行う動き検出
器６２ａ、動き補償器６３ａ、差分値計算器６４ａ、符
号化器６５ａ、及び符号化器６７ａと、透過度信号６０
ｂの処理を行う動き検出器６２ｂ、動き補償器６３ｂ、
差分値計算器６４ｂ、符号化器６５ｂ、及び符号化器６
７ｂとを備えたことで、画素値信号６０ａと透過度信号
６０ｂとのそれぞれに対して、別個に動き検出を行って
動きベクトルを取得し、動き補償を行うことが可能とな
る。

【００８８】従来技術の説明において述べたように、従
来の技術による画像符号化では、形状情報と画素値情報
とからなる画像を符号化する場合、画像の合成に使用さ
れる形状情報については、符号化効率の向上のため、画
素値情報の動きベクトルを使用して形状情報の動き補償
符号化を行うものであった。従って、本実施の形態８の
入力画像信号のような信号を符号化する場合、画素値信
号の動きベクトルを用いて、透過度信号の動き補償符号
化を行うこととなる。しかし、透過度信号は物体の形状
を表す信号であるが、その動きベクトルは必ずしも画素
値信号の動きベクトルと一致するものではない。回転す
る円盤の形状は不変であるが、円盤に描かれた絵柄は移
動する場合がその例である。従って、かかる場合には画
素値信号の動きベクトルと、透過度信号の動きベクトル
との差が大きいことから、画素値信号の動きベクトルを
用いて透過度信号の動き補償を行った場合の動き誤差が
大きくなり、差分値の符号化長が長くなって符号化効率
が低下することとなる。

【００８９】これに対して、本実施の形態８の画像符号
化装置は、透過度信号に対しては、画素値信号の動きベ
クトルとは別に検出した動きベクトルを用いて動き補償
することにより、入力透過度信号に対して動き補償信号
により精度良く近似することができ、動き補償誤差が小
さくなることから、符号化効率が向上する。なお、本実
施の形態８の画像符号化装置についても、入力信号がブ
ロック単位で入力されるものとし、ブロック単位で動き
補償と符号化を行う設定とすることができ、上記の効果
が得られる。

【００９０】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、実施の形態８と同様に、透過度信
号と、画素値信号とからなる画像信号を入力信号とし、
参照画像を参照して、この入力信号を符号化するもので
ある。図１３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。同図において、
符号は図１２と同じものであり、説明は実施の形態８と
同様である。本実施の形態９による画像符号化装置で
は、画素値信号６０ａに対する動き検出器６２ａが、取
得した画素値信号の動きベクトルを透過度信号６０ｂに
対する動き検出器６２ｂに出力し、動き検出器６２ｂ
は、入力された画素値信号の動きベクトルの近傍におい
て、透過度信号の動き検出を行う点が実施の形態８によ
る画像符号化装置との構成の相違である。また、本実施
の形態９よる画像符号化装置の動作についても、動き検
出器６２ａが上述の出力を行い、動き検出器６２ｂが上
述の検出をする点以外は、実施の形態８のものと同様の
動作となる。

【００９１】このように、本実施の形態９による画像符
号化装置では、実施の形態８の構成に基づき、画素値信
号６０ａに対する動き検出器６２ａが、取得した画素値
信号の動きベクトルを透過度信号６０ｂに対する動き検
出器６２ｂに出力し、動き検出器６２ｂは、入力された
画素値信号の動きベクトルの近傍において、透過度信号
の動き検出を行うものとしたことで、透過度信号の動き
検出にあたり、画素値信号における動き検出の結果を用
いるものである。

【００９２】画素値信号と透過度信号との動きベクトル
は、実施の形態８に示した例のように大きく異なるもの
であることもあるが、多くの画像ではほぼ一致する。そ
こで、透過度信号の動きベクトルを検出する際に、画素
値信号の動きベクトル近傍でのみ透過度信号の動きベク
トルを検出すれば、画素値信号と全く独立に行う場合に
比べて動き検出に必要な計算回数を削減することができ
る。なお、画素値信号と独立に動き検出する場合と比較
すると、選択可能な動きベクトル数が制限されているの
で透過度信号の動き補償誤差については多少増加するこ
ととなるが、その割合はわずかである。従って、本実施
の形態９の画像符号化装置では、実施の形態８と同様
に、各信号に対して適切な動き補償を行うことにより、
符号化効率の向上を図るとともに、動き検出の計算回数
を削減することができる。

【００９３】なお、本実施の形態９の画像符号化装置で
は、透過度信号の動き検出にあたり、画素値信号の動き
ベクトルを用いるものとしたが、図１２に示した実施の
形態８による画像符号化装置の構成に基づき、透過度信
号６０ｂに対する動き検出器６２ｂが、取得した透過度
信号の動きベクトルを画素値信号６０ａに対する動き検
出器６２ａに出力し、動き検出器６２ａは、入力された
透過度信号の動きベクトルの近傍において、画素値信号
の動き検出を行うものとして、画素値信号の動き検出に
あたり、透過度信号における動き検出の結果を用いるも
のとした構成とすることも可能であり、やはり動き検出
の計算回数の削減を図ることができる。また、設定によ
りブロック単位での符号化が可能である点は、実施の形
態８と同様である。

【００９４】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は、実施の形態８、及び９と同様
に、透過度信号と、画素値信号とからなる画像信号を入
力信号とし、参照画像を参照して、この入力信号を符号
化するものである。図１３は、本発明の実施の形態１０
による画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
同図において、７０は動きベクトルの差分計算器であ
り、動き検出器６２ａから取得する画素値信号の動きベ
クトルと、動き検出器６２ｂから取得する透過度信号の
動きベクトルとの差分ベクトルを取得する。符号化器６
７ｂは実施の形態８では透過度信号の動きベクトルを符
号化したが、本実施の形態１０では、差分値計算器７０
が取得する動きベクトルの差分ベクトルを符号化する。
他の符号は図１２と同じものであり、説明は実施の形態
８と同様である。

【００９５】本実施の形態１０による画像符号化装置の
動作については、動き検出器６２ａ、及び６２ｂが動き
ベクトルを差分値計算器７０に出力し、差分値計算器７
０が上述の差分ベクトルを取得して符号化器６７ｂに出
力し、符号化器６７ｂが動きベクトルの差分ベクトルを
符号化する点以外は、実施の形態８のものと同様の動作
となる。

【００９６】このように、本実施の形態１０の画像符号
化装置では、実施の形態８の画像符号化装置の構成に基
づき、動きベクトルの差分値計算器７０を追加した構成
とすることで、透過度信号の動きベクトルを符号化する
代わりに、画素値信号の動きベクトルと透過度信号の動
きベクトルとの差分ベクトルを符号化する。実施の形態
９において説明したように両信号の動きベクトルは相関
がある場合が多いので、両信号の動きベクトルの差分ベ
クトルを符号化すれば、差分ベクトルの生起頻度が０ベ
クトル近傍に集中する。その結果、０ベクトル近傍の差
分ベクトルに短い符号長の符号を割り当てる可変長符号
化を行うことにより、符号化効率が向上し、より少ない
ビット数で符号化することが可能になる。

【００９７】なお、本実施の形態１０の画像符号化装置
では、透過度信号の動きベクトルを符号化する代わり
に、両信号の動きベクトルの差分ベクトルを符号化する
ものとしたが、差分値計算器７０が取得した差分ベクト
ルを符号化器６７ｂでなく６５ａに出力する構成も可能
であり、画素値信号の動きベクトルを符号化する代わり
に、両信号の動きベクトルの差分ベクトルを符号化する
ことで、同様の効果を得ることが可能となる。また、設
定によりブロック単位での符号化が可能である点は、実
施の形態８と同様である。

【００９８】実施の形態１１．本発明の実施の形態１１
による画像復号化装置は、実施の形態８による画像符号
化装置によって効率よく符号化された符号化信号に対し
て、適切な復号化を行うものである。図１５は本発明の
実施の形態１１による画像復号化装置の構成を示すブロ
ック図である。同図において、８２ａ、及び８２ｂは、
図１２の符号化信号６８ａ、及び６６ｂに対応する符号
化信号であり、画素値信号、及び透過度信号それぞれの
差分値を符号化した信号である。８０ａ、及び８０ｂ
は、図１２の符号化信号６６ａ、及び６８ｂに対応する
符号化信号であり、画素値信号、及び透過度信号それぞ
れの動きベクトルを符号化した信号である。８３ａ、及
び８３ｂは復号化器であって、画素値信号、及び透過度
信号それぞれの差分値の符号化信号を復号化して、画素
値信号、及び透過度信号の復号差分値を出力する。８１
ａ、及び８１ｂは復号化器であって、画素値信号、及び
透過度信号それぞれの動きベクトルの符号化信号を復号
化して、画素値信号、及び透過度信号の復号動きベクト
ルを出力する。６１はメモリであり、参照画像として用
いる符号化及び復号化済みの画像信号等のデータを一時
的に記憶する。６３ａ、及び６３ｂは動き補償器であ
り、復号動きベクトルを用いて動き補償を行う。８４
ａ、及び８４ｂは差分値加算器であり、復号差分値を用
いて加算処理を行う。８５ａ、及び８５ｂはは復号化さ
れた画像信号である。

【００９９】以上の様に構成された、本実施の形態１１
による画像復号化装置についてその動作を説明する。実
施の形態８による画像符号化装置において、画素値信
号、及び透過度信号それぞれの差分値を符号化した信号
６８ａ、及び６６ｂは、入力信号８２ａ、及び８２ｂと
して本実施の形態１１による画像復号化装置に入力さ
れ、復号化器８３ａ、及び８３ｂによって復号化され、
画素値信号、及び透過度信号の復号差分値として、差分
値加算器８４ａ、及び８４ｂに出力される。また、実施
の形態８による画像符号化装置において、画素値信号、
及び透過度信号それぞれの動きベクトルを符号化した信
号６６ａ、及び６８ｂは、入力信号８０ａ、及び８０ｂ
として本実施の形態１１による画像復号化装置に入力さ
れ、復号化器８１ａ、及び８１ｂによって復号化され、
画素値信号、及び透過度信号の復号動きベクトルして、
動き補償器６３ａ、及び６３ｂに出力される。

【０１００】動き補償器６３ａ、及び６３ｂは、それぞ
れ入力された動きベクトルで示される画素値をメモリ６
１から読み出して、動き補償を行い、動き補償値を差分
値加算器８４ａ、及び８４ｂに出力する。差分値加算器
８４ａ、及び８４ｂは、それぞれ入力された復号差分値
と動き補償値とを加算処理し、復号化された画像信号８
５ａ、及び８５ｂとして出力するとともに、メモリ６１
において記憶されることとなる。

【０１０１】このように、本実施の形態１１による画像
復号化装置では、画素値信号の符号化信号の処理を行う
復号化器８１ａ、及び復号化器８３ａ、動き補償器６３
ａ、差分値計算器８４ａと、透過度信号の符号化信号の
処理を行う復号化器８１ｂ、及び復号化器８３ｂ、動き
補償器６３ｂ、差分値計算器８４ｂを備えたことで、画
素値信号の符号化信号８０ａ、及び８２ａと、透過度信
号の符号化信号８０ｂ、及び８２ｂとのそれぞれに対し
て、別個に復号化処理を行うことが可能となり、適切に
復号化して画像信号を得ることが可能となる。

【０１０２】なお、本実施の形態１１による画像復号化
装置では、実施の形態８による画像符号化装置において
得られる符号化信号を復号化するものとしたが、実施の
形態９による画像符号化装置において得られる符号化信
号についても、同様に適切に復号化を行うことが可能で
ある。また、実施の形態８、又は９において、ブロック
単位で入力され、符号化された符号化信号に対しては、
ブロック単位で入力し、復号化する設定とすることによ
り適切に復号化を行えるものである。

【０１０３】実施の形態１２．本発明の実施の形態１２
による画像復号化装置は、実施の形態１０による画像符
号化装置によって効率よく符号化された符号化信号に対
して、適切な復号化を行うものである。図１６は、本発
明の実施の形態１２による画像復号化装置の構成を示す
ブロック図である。同図において、８６は動きベクトル
の差分値加算器であり、復号動きベクトルと、復号差分
動きベクトルの加算処理を行う。他の符号は図１５と同
様であり、説明は実施の形態１１と同様であるので、こ
こでは省略する。

【０１０４】以上の様に構成された、本実施の形態１２
による画像復号化装置についてその動作を説明する。復
号化器８１ａは入力信号８０ａの復号化によって取得し
た画素値信号の復号動きベクトルを、動き補償器６３ａ
に出力するとともに、動きベクトルの差分値加算器８６
にも出力する。復号化器８０ｂには、実施の形態１１の
場合のように、透過度信号の動きベクトルの符号化信号
が入力されるのではなく、実施の形態１０の差分動きベ
クトルの符号化信号６８ｂ（図１４）が入力され、復号
化器８０ｂは実施の形態１１の場合のように復号化によ
り透過度信号の動きベクトルを取得するのではなく、差
分ベクトルを取得し、この復号差分動きベクトルを動き
ベクトルの差分値加算器８６に出力する。出力される復
号差分動きベクトルは、画素値信号の動きベクトルと透
過度信号の動きベクトルとの差分ベクトルであるので、
この差分ベクトルが差分値加算器８６において、画素値
信号の復号動きベクトルと加算されることにより、透過
度信号の動きベクトルが取得されることとなる。復号化
された透過度信号の動きベクトルは、動き補償器６３ｂ
に出力される。他の動作については、実施の形態１１の
画像復号化装置における処理と同等となり、画素値信号
の復号信号８５ａと、透過度信号の復号信号８５ｂが装
置からの出力となる。

【０１０５】このように、本実施の形態１２の画像復号
化装置では、実施の形態１１の画像復号化装置の構成に
基づき、動きベクトルの差分値加算器８６を追加する構
成としたことで、復号動きベクトルと復号差分ベクトル
との加算を行うことができ、符号化信号として差分ベク
トルの符号化信号を出力する実施の形態１０の出力符号
化信号を適切に復号化することが可能である。なお、実
施の形態１０においてブロック単位での符号化が行われ
ていた場合にも設定により対応が可能であることは、実
施の形態１１と同様である。

【０１０６】実施の形態１３．本発明の実施の形態１３
による画像符号化装置は、物体の形状および各画素の画
素値が有意であるかどうかをを示す形状信号と、画素値
信号とからなる、ブロック化された形状つき画像信号を
入力信号とし、参照画像を参照してこの入力信号を符号
化するものである。

【０１０７】図１７は、本発明の実施の形態１３による
画像符号化装置の構成を示すブロック図である。同図に
おいて、６０ａは画素値信号、６０ｂは形状信号であ
り、画像信号を構成するものであって、それぞれ本実施
の形態８の画像符号化装置に入力信号として入力され
る。６９ａ、及び６９ｂは復号化器であり、符号化器６
７ａ、及び６５ｂから出力される差分値の符号化信号を
復号化する。７５ａ、及び７５ｂは差分値加算器であ
り、復号化された差分値と動き補償値とを加算処理し
て、メモリ６１に記憶させる。他の符号については、図
１２と同様であり、説明は実施の形態８と同様であるの
で、ここでは省略する。

【０１０８】以上の様に構成された、本実施の形態１３
による画像符号化装置についてその動作を説明する。入
力信号であるブロック化された形状つき画像信号は、画
素値信号６０ａと形状信号６０ｂとして、本実施の形態
１３の画像符号化装置に入力される。ここで、形状信号
とは、従来技術の説明において用いた図５３に示すもの
であって、図５３(c)に示す２値情報、又は図５３(d)に
示す多値情報となる。多値情報である場合は、実施の形
態８における透過度信号と同様のものとなる。

【０１０９】本実施の形態１３の画像符号化装置におい
ては、実施の形態８と同様の処理により、画素値信号と
形状信号とがそれぞれ符号化されて、画素値信号の動き
ベクトルの符号化信号６６ａ、画素値信号の差分値の符
号化信号６８ａ、形状信号の動きベクトルの符号化信号
６６ｂ、及び形状信号の差分値の符号化信号６８ｂが得
られる。

【０１１０】実施の形態８による装置では、符号化され
た信号がメモり６１に入力されていたが、本実施の形態
１３では、符号化された差分値がそれぞれ復号化器６９
ａ、及び６９ｂで復号化されて、差分値加算器７５ａ、
及び７５ｂに出力され、差分値加算器７５ａ、及び７５
ｂにおいて、動き補償器６３ａ、及び６３ｂから出力さ
れた動き補償値を加算された上でメモリ６１に入力され
る。従って、符号化に用いられる参照画像は、符号化及
び復号化され、動き補償値を加算されたものとなる点が
実施の形態８と異なる。

【０１１１】このように、本実施の形態１３による画像
符号化装置では、実施の形態８による画像符号化装置の
構成に基づき、復号化器６９ａ、及び６９ｂと、差分値
加算器７５ａ、及び７５ｂとを追加する構成としたこと
で、実施の形態８と同様に、動き補償誤差を小さくする
ことによって、符号化効率の向上が図れることに加え
て、若干の処理負担の増大を伴うこととはなるが、参照
画像として符号化及び復号化され、動き補償値を加算さ
れたより適切な信号を用いることにより、一層の動き補
償誤差の減少を図ることが可能となる。なお、本実施の
形態１３による画像符号化装置で出力される符号化信号
は、実施の形態８のものと同様に、実施の形態１１によ
る画像復号化装置において、適切に復号化することがで
きる。

【０１１２】実施の形態１４．本発明の実施の形態１４
による画像符号化装置は、実施の形態１３と同様に、形
状信号と、画素値信号とからなる画像信号を入力信号と
し、参照画像を参照して、この入力信号を符号化するも
のである。図１８は、本発明の実施の形態１４による画
像符号化装置の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、符号は図１７と同じものであり、説明は実施の形
態１３と同様である。本実施の形態１４による画像符号
化装置では、実施の形態９と同様に、画素値信号６０ａ
に対する動き検出器６２ａが、取得した画素値信号の動
きベクトルを透過度信号６０ｂに対する動き検出器６２
ｂに出力し、動き検出器６２ｂは、入力された画素値信
号の動きベクトルの近傍において、透過度信号の動き検
出を行う点が実施の形態１３による画像符号化装置との
構成の相違である。また、本実施の形態１４による画像
符号化装置の動作についても、動き検出器６２ａが上述
の出力を行い、動き検出器６２ｂが上述の検出をする点
以外は、実施の形態１３のものと同様の動作となる。

【０１１３】このように、本実施の形態１４による画像
符号化装置では、実施の形態１３の構成に基づき、画素
値信号６０ａに対する動き検出器６２ａが、取得した画
素値信号の動きベクトルを形状信号６０ｂに対する動き
検出器６２ｂに出力し、動き検出器６２ｂは、入力され
た画素値信号の動きベクトルの近傍において、形状信号
の動き検出を行うものとしたことで、実施の形態９と同
様に形状信号の動き検出にあたり、画素値信号における
動き検出の結果を用いることとして、動き検出の計算回
数を削減できるものである。

【０１１４】なお、形状信号の動きベクトルの近傍にお
いて、画素値信号の動きベクトルを検出するようにする
構成とできる点は実施の形態９と同様であり、本実施の
形態１４の画像符号化装置で得られる符号化信号が、実
施の形態１１による画像復号化装置で復号化できる点は
実施の形態１３と同様である。

【０１１５】実施の形態１５．本発明の実施の形態１５
による画像符号化装置は、実施の形態１３、及び１４と
同様に、形状信号と、画素値信号とからなる画像信号を
入力信号とし、参照画像を参照して、この入力信号を符
号化するものである。図１９は、本実施の形態１５によ
る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。同図
において、動きベクトルの差分計算器７０は図１３に示
す実施の形態１０と同様である。又、符号化器６７ｂも
実施の形態１０と同様に、差分値計算器７０が取得する
動きベクトルの差分ベクトルを符号化する。他の符号は
図１７と同じものであり、説明は実施の形態１３と同様
である。

【０１１６】本実施の形態１５による画像符号化装置の
動作については、動き検出器６２ａ、及び６２ｂが動き
ベクトルを差分値計算器７０に出力し、差分値計算器７
０が上述の差分ベクトルを取得して符号化器６７ｂに出
力し、符号化器６７ｂが動きベクトルの差分ベクトルを
符号化する点は実施の形態１０と同様であり、他の動作
は実施の形態１３のものと同様である。

【０１１７】このように、本実施の形態１５の画像符号
化装置では、実施の形態１３の画像符号化装置の構成に
基づき、動きベクトルの差分値計算器７０を追加した構
成とすることで、形状信号の動きベクトルを符号化する
代わりに、画素値信号の動きベクトルと形状信号の動き
ベクトルとの差分ベクトルを符号化する。従って、実施
の形態１０と同様に、可変長符号化を行うことにより、
一層の符号化効率の向上を図ることが可能となる。

【０１１８】なお、画素値信号の動きベクトルを符号化
する代わりに、差分ベクトルを符号化する設定とするこ
とも可能である点は、実施の形態１０と同様である。ま
た、本実施の形態１５による画像符号化装置で出力され
る符号化信号は、実施の形態１０のものと同様に、実施
の形態１２による画像復号化装置において、適切に復号
化することができる。

【０１１９】実施の形態１６．本発明の実施の形態１６
による画像符号化装置は、実施の形態１３〜１５と同様
に、形状信号と、画素値信号とからなる画像信号を入力
信号とし、参照画像を参照して、この入力信号を符号化
するものである。図２０は、本発明の実施の形態１６に
よる画像符号化装置の構成を示すブロック図である。同
図において、９０は動き検出判定器であり、入力形状信
号６０ｂと動き検出器６２ａの出力する画素値信号の動
きベクトルとを入力して、画素値信号の動きベクトルに
よる形状信号の動き補償の可否を判定し、該判定に応じ
て形状信号の動き検出器６２ｂに動き検出を行うか否か
の指示を出力する。

【０１２０】以上の様に構成された、本実施の形態１６
による画像符号化装置についてその動作を説明する。本
実施の形態１６による画像符号化装置に入力された画素
値信号６０ａの処理については、動き検出器６２ａで取
得された画素値信号の動きベクトルが動き検出判定器９
０にも出力される点以外は、実施の形態１３と同様に処
理され、画素値信号の動きベクトルの符号化信号６６ａ
と、画素値信号の差分値の符号化信号６８ａとが得られ
る。

【０１２１】一方、入力形状信号６０ｂについては、ま
ず動き検出判定器９０に入力される。動き検出判定器９
０は、入力された画素値信号の動きベクトルを用いて入
力形状信号６０ｂの動き補償を行い、動き補償された形
状信号と、入力された形状信号６０ｂとを比較して、一
致しているかどうかを調べる。そして、一致していれば
動き検出器６１ｂに対して、画素値信号の動きベクトル
を出力し、動き検出器６１ｂは形状信号に対する動き検
出を実行せず、入力された画素値信号の動きベクトルを
もって、形状信号の動きベクトルとする。逆に、動き検
出判定器９０による比較の結果が一致しなければ、動き
検出判定器９０は、動き検出器６１ｂに動き検出を行う
ように指示を出力し、動き検出器６１ｂによる動きベク
トルの計算が行われる。形状信号についても、これ以降
の処理は実施の形態１３と同様となり、符号化信号６６
ｂ、及び６８ｂが得られる。

【０１２２】このように、本実施の形態１６による画像
符号化装置では、実施の形態１３による画像符号化装置
に、動き検出判定器９０を追加する構成としたことで、
入力画素値信号の動きベクトルを用いて入力形状信号の
動き補償を行うことの可否を判定し、可能と判定する場
合には、入力形状信号に対しての動き検出を行わないこ
とにより、計算を省略することによって処理負担の低減
を図ることができる。又、不可能と判定する場合には、
実施の形態１３と同様、形状信号に対しての動き検出を
行うので、符号化効率や、符号化信号の画質に影響を与
えない。

【０１２３】なお、本実施の形態１６では、動き補償さ
れた形状信号と、入力された形状信号とが一致している
場合に形状信号に対する動き検出を行わないものとした
が、動き補償誤差の増加による若干の符号化効率の劣化
が許容できるのであれば、判定において動き補償による
誤差が所定値以下の場合にも動き検出を行わないものと
する設定も可能であり、さらなる処理負担の低減を図る
ことが可能となる。

【０１２４】実施の形態１７．本発明の実施の形態１７
による画像符号化装置は、実施の形態１３〜１６と同様
に、形状信号と、画素値信号とからなる画像信号を入力
信号とし、参照画像を参照して、この入力信号を符号化
するものである。図２１は、本発明の実施の形態１７に
よる画像符号化装置の構成を示すブロック図である。同
図において、９３は切り替え判定器であり、画素値信
号、及び形状信号の動きベクトルを入力して、実施の形
態１６と同様に、画素値信号の動きベクトルを用いての
形状信号の動き補償の可否の判定を行い、その判定に応
じて、切り替え器９４に対する指示を行う。切り替え器
９４は、切り替え判定器９３の指示に対応して、差分値
計算器７０に対する出力を、画素値信号の動きベクトル
とするか、形状信号の動きベクトルとするかを切り替え
る。動きベクトル用メモリ９５は切り替え器９４から出
力された動きベクトルを遅延させて差分検出器７０に入
力するために、一時記憶を行う。他の符号は、図１９と
同様であり、説明は実施の形態１５と同様である。

【０１２５】本実施の形態１７の装置の動作について
も、切り替え判定器９３の判定により、差分値計算器７
０によって取得される差分動きベクトルが異なる点以外
は実施の形態１５と同様となるので、その点についての
み動作の説明を行う。切り替え判定器９３は、直前に符
号化した入力信号について、その画素値信号の動きベク
トルの符号化信号と、形状信号の動きベクトルとを入力
して比較することにより、直前に符号化した入力信号に
おいて、その形状信号の動きベクトルが符号化されてい
たかどうかを調べる。即ち、直前に符号化した信号を処
理することにより、符号化器６７ｂから得られた差分動
きベクトルの符号化信号は、画素値信号の動きベクトル
と形状信号の動きベクトルとの差分ベクトルであった
か、形状信号の動きベクトル同士の差分ベクトルであっ
たかを調べる。そして、形状信号の動きベクトル同士の
差分ベクトルが符号化されていた場合には、切り替え器
９４に指示を送ることによって、遅延用メモリ９５に形
状信号から検出した動きベクトルを入力させる。従って
この場合、差分値計算器７０は遅延用メモリ９５から取
得する当該直前に符号化した形状信号の動きベクトル
と、入力形状信号から検出した動きベクトルとの差分ベ
クトルを取得し、符号化器６７ｂは、この差分ベクトル
を符号化する。一方、直前の入力信号において、画素値
信号の動きベクトルと形状信号の動きベクトルとの差分
ベクトルが符号化されていた場合は、切り替え器９４に
指示を送ることにより、実施の形態１５と同様に、両信
号の動きベクトルの差分ベクトルが符号化されることと
なる。

【０１２６】このように、本実施の形態１７の画像符号
化装置では、実施の形態１５による画像符号化装置の構
成に基づいて、切り替え判定器９３と、切り替え器９４
と、遅延用メモリ９５とを追加する構成としたことによ
り、直前に形状信号の動きベクトルが符号化されている
場合には、その動きベクトルと検出した動きベクトルと
の差分ベクトルを取得して符号化するので、相関性の高
い形状信号同士の動きベクトルの差分を用いることで符
号化効率を向上することが可能となる。

【０１２７】なお、本実施の形態１７については、形状
信号の動きベクトルについてかかる判定と差分ベクトル
の符号化を行うものとしているが、画素値信号の動きベ
クトルについてかかる判定と差分ベクトルの符号化を行
うものとすることも可能であり、同様に符号化効率の向
上を図ることができる。

【０１２８】実施の形態１８．本発明の実施の形態１８
による画像符号化装置は、形状情報と、透過度情報との
少なくとも一方と、画素値情報とから構成される画像信
号を入力画像信号として、各信号に適したモードにおい
て符号化するものである。図２２は、本発明の実施の形
態１８による画像符号化装置の構成を示すブロック図で
ある。同図において、１０１は、入力される画像信号で
あり、形状情報と、透過度情報との少なくとも一方と、
画素値情報とから構成される。１０２はブロック化器で
あり、入力画像信号１０１をブロック化し、ブロック化
された形状信号１０３、ブロック化された透過度信号１
０５、及びブロック化された画素値信号１０７を出力す
る。１１０は形状符号化モード判定器、１１４は透過度
符号化モード判定器、１１６は画素値符号化モード判定
器であり、それぞれ、形状信号１０３、透過度信号１０
５、及び画素値信号１０７に対して、適切な符号化モー
ドを判定して、形状符号化モード１１１、透過度符号化
モード１１５、及び画素値符号化モード１１９を出力す
る。１１２は形状符号化器、１１６は透過度符号化器、
１２０は画素値符号化器であり、それぞれモード判定器
の判定に従って、それぞれ信号を符号化し、形状符号化
信号１１３、透過度符号化信号１１７、画素値符号化信
号１２１を出力する。１２２はモード符号化器であり、
符号化モード１１１、１１５、及び１１９をまとめて符
号化し、モード符号化信号１２３を出力する。

【０１２９】以上の様に構成された、本実施の形態１８
による画像符号化装置についてその動作を説明する。ま
ず、形状情報、透過度情報、及び画素値情報から構成さ
れる入力画像信号１０１が、本実施の形態１８の画像符
号化装置に入力される。ここで、透過度情報と形状情報
とについて、従来技術の説明に用いた図５３によって説
明する。透過度情報とは、図５３(a)に示す画像を他の
画像と合成する際に、各画素をどのような比率で合成す
るかを表すものであって、基本的には図５３(d)に示さ
れるような多値情報である。形状情報は、図５３(c)で
示される２値の情報であって、透過度情報を０又は非０
として２値化したものであり、物体が「ある／ない」を
示す情報となる。なお、透過度情報が完全透過と完全不
透過の２通りしか存在しない場合は、上述のことから形
状情報のみで表現でき、透過度情報は不要である。従っ
て、この場合には、形状情報と画素値情報のみを符号化
または復号化すればよいこととなる。

【０１３０】ブロック化器１０２は、入力画像信号１０
１に対して、形状情報・透過度情報と画素値情報との画
素値の対応関係に基づいて、複数の画素を統合してブロ
ック化し、ブロック化された形状信号１０３、ブロック
化された透過度信号１０５、及びブロック化された画素
値信号１０７を出力する。形状信号１０３は形状符号化
モード判定器１１０と形状符号化器１１２とに、透過度
信号１０５は透過度符号化モード判定器１１４と透過度
符号化器１１６とに、そして、画素値信号１０７は、画
素値符号化モード判定器１１８と画素値符号化器１２０
とに出力される。

【０１３１】形状符号化モード判定器１１０、透過度符
号化モード判定器１１４、及び画素値符号化モード判定
器１１８は、それぞれ入力された形状信号１０３、透過
度信号１０５、及び画素値信号１０７に対して、適切な
符号化モードを判定して、形状符号化モード１１１、透
過度符号化モード１１５、及び画素値符号化モード１１
９を出力する。各符号化モードは、各符号化器に出力さ
れるとともに、モード符号化器１２２にも出力される。

【０１３２】形状符号化器１１２、透過度符号化器１１
６、及び画素値符号化器１２０は、それぞれ入力された
符号化モードに対応して、それぞれ入力された信号を出
力し、形状符号化信号１１３、透過度符号化信号１１
７、及び画素値符号化信号１２１を出力する。一方、モ
ード符号化器１２２は、入力された各符号化モードをま
とめて符号化し、モード符号化信号１２３を出力する。
形状符号化信号１１３、透過度符号化信号１１７、画素
値符号化信号１２１、及びモード符号化信号１２３が、
本実施の形態１８による画像符号化装置の符号化出力と
なる。

【０１３３】このように、本実施の形態１８による画像
符号化装置では、入力画像信号をブロック化し、かつ形
状信号、透過度信号、及び画素値信号に分離して出力す
るブロック化器１０１と、各信号に適した符号化モード
を判定する符号化モード判定器１１０、１１４、及び１
１８と、各信号を符号化モードに対応して符号化する符
号化器１１２、１１６、及び１２０と、符号化モードを
まとめて符号化するモード符号化器１２２とを備えたこ
とで、分離した各信号に適したモードでの符号化を行
い、その選択したモードに関する情報は、まとめて符号
化することが可能となる。形状情報、透過度情報、及び
画素値情報については、互いに相関があることが多く、
従って同じ符号化モードが選択されやすくなる。そこ
で、同じモードとなる符号が短い符号長となる可変長符
号化を行うことにより、モード符号化信号のビット数を
削減することが可能となる効果が得られる。

【０１３４】実施の形態１９．本発明の実施の形態１９
による画像符号化装置は、実施の形態１８と同様に、形
状情報と、透過度情報との少なくとも一方と、画素値情
報とから構成される画像信号を入力画像信号として、各
信号に適したモードにおいて符号化するものである。

【０１３５】図２３は、本発明の実施の形態１９による
画像符号化装置の構成を示すブロック図である。同図に
おいて、形状符号化モード判定器１１０は、形状信号１
０３に適応した符号化モードを判定し、その判定結果を
符号化モードとして形状符号化器１１２、及びモード符
号化器１２２に出力するとともに、透過度符号化モード
判定器１３０、及び画素値符号化モード判定器１３２に
も出力する。そして、透過度符号化モード判定器１３０
は、入力された形状符号化モード１１１を参照して判定
を行い、その判定結果を符号化モードとして透過度符号
化器１１６、及びモード符号化器１２２に出力するとと
もに、画素値符号化モード判定器１３２にも出力する。
画素値符号化モード判定器１３２は、入力された形状符
号化モード１１１、及び透過度符号化モード１１５を参
照して判定を行う。

【０１３６】本実施の形態１９の画像符号化装置の動作
については、上記各モード判定器の判定を除いては実施
の形態１８と同様となり、同様に、形状符号化信号１１
３、透過度符号化信号１１７、画素値符号化信号１２
１、及びモード符号化信号１２３が出力される。

【０１３７】このように、本実施の形態１９による画像
符号化装置では、形状符号化モードを参照して、透過度
信号の符号化モードを判定する透過度符号化モード判定
器１３０と、形状符号化モード、及び透過度符号化モー
ドの双方を参照して画素値信号の符号化モードを判定す
る画素値符号化モード判定器１３２とを備えたことで、
選択されるモードが同じものとなりやすくする。従っ
て、モードが一致する場合に短い符号を割り当てるモー
ド符号化器１２２では、実施の形態１８よりもさらに可
変長符号化の効率が向上してモード符号化信号のビット
数を削減することができるという効果が得られる。

【０１３８】実施の形態２０．本発明の実施の形態２０
による画像符号化装置は、実施の形態１９と同様に、モ
ード符号化信号の符号化効率を向上するものである。図
２４は、本発明の実施の形態２０による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。同図において、画素値
符号化モード判定器１１８は、画素値信号１０７に適応
した符号化モードを判定し、その判定結果を符号化モー
ドとして画素値符号化器１２０、及びモード符号化器１
２２に出力するとともに、透過度符号化モード判定器１
３６、及び形状符号化モード判定器１３８にも出力す
る。そして、透過度符号化モード判定器１３６は、入力
された画素値符号化モード１１９を参照して判定を行
い、その判定結果を符号化モードとして透過度符号化器
１１６、及びモード符号化器１２２に出力するととも
に、形状符号化モード判定器１３８にも出力する。形状
符号化モード判定器１３８は、入力された画素値符号化
モード１１９、及び透過度符号化モード１１５を参照し
て判定を行う。本実施の形態２０の画像符号化装置の動
作については、上記各モード判定器の判定を除いては実
施の形態１８と同様となり、同様に、形状符号化信号１
１３、透過度符号化信号１１７、画素値符号化信号１２
１、及びモード符号化信号１２３が出力される。

【０１３９】このように、本実施の形態２０による画像
符号化装置では、画素値符号化モードを参照して、透過
度信号の符号化モードを判定する透過度符号化モード判
定器１３６と、画素符号化モード、及び透過度符号化モ
ードの双方を参照して形状信号の符号化モードを判定す
る形状符号化モード判定器１３８とを備えたことで、選
択されるモードが同じものとなりやすくする。従って、
モードが一致する場合に短い符号を割り当てるモード符
号化器１２２では、実施の形態１８よりもさらに可変長
符号化の効率が向上してモード符号化信号のビット数を
削減することができるという効果が得られる。

【０１４０】実施の形態２１．本発明の実施の形態２１
による画像復号化装置は、実施の形態１８による画像符
号化装置によって効率よく符号化された符号化信号に対
して、適切な復号化を行うものである。図２５は本発明
の実施の形態２１による画像復号化装置の構成を示すブ
ロック図である。同図において、入力信号１１３、１１
７、１１９、及び１２３は、実施の形態１８による画像
符号化装置において出力される形状符号化信号１１３、
透過度符号化信号１１７、画素値符号化信号１１９、及
びモード符号化信号１２３である。１５０はモード復号
化器であり、モード符号化信号１２３を復号化して、形
状符号化モード１５１、透過度符号化モード１５３、及
び画素値符号化モード１５５を出力する。１５６は形状
復号化器、１５８は透過度復号化器、１６０は画素値復
号化器であり、それぞれ、モード復号化器１５０から入
力される符号化モードに応じて、形状符号化信号１１
３、透過度符号化信号１１７、及び画素値符号化信号１
１９を復号化し、形状復号化信号１５７、透過度復号化
信号１５９、及び画素値復号化信号１６１を出力する。
１６２は逆ブロック化器であり、形状復号化信号１５
７、透過度復号化信号１５９、及び画素値復号化信号１
６１を入力してこれらを統合し、復号画像信号１６３を
出力する。

【０１４１】以上の様に構成された、本実施の形態２１
による画像復号化装置についてその動作を説明する。本
実施の形態２１による画像復号化装置に、形状符号化信
号１１３、透過度符号化信号１１７、画素値符号化信号
１１９、及びモード符号化信号１２３が入力され、それ
ぞれ、形状復号化器１５６、透過度復号化器１５８、画
素値復号化器１６０、及びモード復号化器１５０に入力
される。モード復号化器１５０は、モード符号化信号１
２３を復号化して、形状符号化モード１５１、透過度符
号化モード１５３、及び画素値符号化モード１５５を、
それぞれ形状復号化器１５６、透過度復号化器１５８、
及び画素値復号化器１６０に出力する。形状復号化器１
５６、透過度復号化器１５８、及び画素値復号化器１６
０は、それぞれ入力された符号化モードに対応して、入
力された符号化信号を復号化し、形状復号化信号１５
７、透過度復号化信号１５９、及び画素値復号化信号１
６１を逆ブロック化器１６２に出力する。逆ブロック化
器１６２は入力された復号化信号を統合して、復号画像
信号１６３を出力する。

【０１４２】このように、本実施の形態２１による画像
復号化装置では、モード復号化器１５０と、形状復号化
器１５６、透過度復号化器１５８、画素値復号化器１６
０、及び逆ブロック化器１６２を備えたことで、実施の
形態１８による画像符号化装置で得られた符号化信号に
対し、適切に復号化し、又統合処理して、復号画像信号
１６３を得ることが可能となる。

【０１４３】なお、本実施の形態２１の画像復号化装置
では、実施の形態１８による画像符号化装置で得られた
符号化信号を復号化するものとしたが、実施の形態１
９、及び２０による画像符号化装置で得られた符号化信
号についても、同様に適切な復号化を行うことが可能で
ある。

【０１４４】実施の形態２２．本発明の実施の形態２２
による画像符号化装置は、画面内／画面間符号化を入力
信号に適応して切り替えて符号化を行うものである。図
２６は、本発明の実施の形態２２による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。同図において、１７８
は画素値符号化の画面内／画面間符号化判定器であり、
画素値信号の符号化のモードについて、画面内、又は画
面間の判定を行い、画素値信号の符号化モード１１９を
出力する。１３８は形状符号化モード判定器であり、図
２４の１３８に示す実施の形態２０における形状符号化
モード判定器に相当する。１７０、及び１７６はスイッ
チであって、判定器１７８の出力に応じて切り替えら
れ、形状信号の符号化モードを決定する。１７２は形状
符号化の画面内／画面間符号化判定器であり、形状信号
の符号化のモードについて、画面内、又は画面間の判定
を行い、判定の結果により形状信号の符号化モード１７
３を出力する。他の符号については、図２２と同様であ
り、説明は実施の形態１８と同様である。

【０１４５】以上の様に構成された、本実施の形態２２
による画像符号化装置についてその動作を説明する。ま
ず、入力画像信号１０１が、本実施の形態２２の画像符
号化装置に入力されると、ブロック化器１０２は実施の
形態１８と同様に、ブロック化と信号の分離とを行い、
画素値信号と形状信号を出力する。

【０１４６】分離された画素値信号１０７が画素値符号
化の画面内／画面間符号化判定器１７８に入力される
と、判定器１７８は画素値信号１０７に対して、画面内
符号化もしくは画面間符号化のいずれで符号化すべきか
を判定し、その判定の結果を、「画面内」、または「画
面間」のいずれかを示す画素値符号化モード１１９とし
て、画素値符号化器１２０と、モード符号化器１２２、
及び形状符号化モード判定器１３８に出力する。

【０１４７】形状符号化モード判定器１３８では、スイ
ッチ１７０と１７６とが、画素値符号化モード１１９に
応じて切り替えられる。画素値符号化モードが「画面
内」を示す場合には判定器１７８に入力されないよう
に、「画面間」を示す場合には判定器１７８に入力され
るように切り替えられる。従って、画素値符号化モード
１１９が画面内符号化を示す場合、判定器１３８からは
画面内符号化を示す形状判定モード１１１が出力される
こととなる。

【０１４８】一方、画素値符号化モード１１９が画面間
符号化を示す場合は、形状信号１０５に対応して、当該
形状信号を画面内符号化もしくは画面間符号化のいずれ
で符号化すべきかを画面内／画面間符号化判定器１７２
が判定し、その判定結果が形状符号化モード１１１とし
て出力される。

【０１４９】いずれの場合にも、形状符号化モード１１
１は、形状符号化器１１２と、モード符号化器１２２と
に出力される。そして、画素値符号化器１２０、形状符
号化器１１２、及びモード符号化器１２２の動作は実施
の形態１８と同様となり、各符号化信号が出力される。

【０１５０】以上の動作をすることから、本実施の形態
２２による画像符号化装置では、画素値信号が画面内符
号化される場合には、形状信号は必ず画面内符号化され
ることとなる。一般に、画素値が一致しない場合には形
状も一致しないので、画素値信号が画面内符号化される
べきもの、即ち時間的に相関が少ないものである場合に
は、本実施の形態２２の様に形状信号の符号化の符号化
モード数を制限しても、形状信号の符号化の符号化効率
は殆ど劣化しない。

【０１５１】また、はめ込み画像（合成画像）等の様に
合成の際の形状信号が一定であっても合成される画素値
が変化する場合があり、かかる場合等には画素値信号に
よって画面間符号化が選択されても、形状信号について
画面間符号化が適切であるとは限らない。本実施の形態
２２の装置では、画素値信号について画面間符号化が選
択された場合には、形状信号については画面内／画面間
のいずれとするかを判定することとなるので、形状信号
の符号化は画面内符号化の符号化モードをも選択可能で
あり、形状信号の符号化において不適切な画面間符号化
を行ってしまうことによりの符号化効率が大きく劣化す
ることを防止できる。

【０１５２】また、形状信号もしくは画素値信号の少な
くとも一方が画面間符号化されている場合には、画面間
符号化において実行する動き補償等のために必要な多く
の付加情報が必要となる。本実施の形態２２による画像
符号化装置では、形状信号のみが画面間符号化されるこ
とがないので、画素値信号について画面内符号化が選択
された場合にはビット数が節約できることとなる。一般
に、上記の付加情報については、画素値信号を画面内符
号化した場合のビット数よりは少ないが、形状信号の画
面内符号化に必要なビット数と比較すると無視できない
程度のビット数であるので、その効果も大きい。

【０１５３】このように、本実施の形態２２の画像符号
化装置によれば、画素値符号化の画面内／画面間符号化
判定器１７８と、形状符号化の画面内／画面間符号化判
定器１７２を内包する形状符号化モード判定器１３８と
を備えたことで、画素値信号の符号化モードが画面内符
号化の場合には形状信号の符号化モードを画面内符号化
とし、画素値信号の符号化モードが画面間符号化の場合
には、形状信号の符号化モードについての判定を行って
選択するので、画素値信号の符号化モード１１９と形状
信号の符号化モード１１１との相関を高めてモード符号
化信号のビット数の削減を図り、かつ画面間符号化を行
うという選択を抑制することにより、動き補償のための
付加情報のビット数の抑制も可能となる。

【０１５４】実施の形態２３．本発明の実施の形態２３
による画像符号化装置は、符号化における動きベクトル
の数を入力信号に適応して切り替えて符号化を行うもの
である。図２７は、本発明の実施の形態２３による画像
符号化装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、１８８は画素値符号化の動きベクトル数判定器であ
り、画素値信号の符号化のモードにおいて、動きベクト
ルの数を幾つとするかの判定を行い、画素値信号の符号
化モード１１９を出力する。１３８は形状符号化モード
判定器であり、図２４の１３８に示す実施の形態２０に
おける形状符号化モード判定器に相当する。１８０、及
び１８６はスイッチであって、判定器１８８の出力に応
じて切り替えられ、形状信号の符号化モードを決定す
る。１８２は形状符号化の動きベクトル数判定器であ
り、形状信号の符号化のモードについて、動きベクトル
数を幾つとするかの判定を行い、判定の結果により形状
信号の符号化モード１８３を出力する。他の符号につい
ては、図２２と同様であり、説明は実施の形態１８と同
様である。

【０１５５】以上の様に構成された、本実施の形態２３
による画像符号化装置についてその動作を説明する。ま
ず、入力画像信号１０１が、本実施の形態２３の画像符
号化装置に入力されると、ブロック化器１０２は実施の
形態１８と同様に、ブロック化と信号の分離とを行い、
画素値信号と形状信号を出力する。

【０１５６】分離された画素値信号１０７が画素値符号
化の動きベクトル数判定器１８８に入力されると、判定
器１８８は画素値信号１０７に対して、動きベクトル数
を幾つとして符号化すべきかを判定し、その判定の結果
を、画素値符号化モード１１９として、画素値符号化器
１２０と、モード符号化器１２２、及び形状符号化モー
ド判定器１３８に出力する。

【０１５７】図２８は動きベクトルの数について説明す
るための図である。物体の輪郭近傍では動きが複雑であ
り、ブロック毎に1個の動きベクトル（MV）を用いたの
では動き補償誤差を十分小さくすることが困難である。
かかる場合にはブロックを分割して、各分割ブロックに
対して動きベクトルを割り当てることが望ましく、この
ように画像の性質に応じて適応的に動きベクトルの数を
変更することで符号化効率が向上することが知られてい
る。従って、本実施の形態２３の画像符号化装置では、
図示するようにブロック毎に１個の動きベクトル（MV
1） を用いて動き補償するか、当該ブロックを４分割し
て各分割ブロックに１個ずつ、合計４個の動きベクトル
（MV1, MV2, MV3, MV4）を用いて動き補償するかを、適
応的に切り替えるものとする。よって、判定器１８８で
は、動きベクトルの数を１個とするか４個とするかを判
定し、画素値信号の符号化モードとして「１」又は
「４」を上記出力する。

【０１５８】形状符号化モード判定器１３８では、スイ
ッチ１８０と１８６とが、画素値符号化モード１１９に
応じて切り替えられる。画素値符号化モードが「１」を
示す場合には判定器１８２に入力されないように、
「４」を示す場合には判定器１８２に入力されるように
切り替えられる。従って、画素値符号化モード１１９が
「１」の場合、判定器１３８からは動きベクトルの数と
して最小の個数である「１」の形状判定モード１１１が
出力されることとなる。一方、画素値符号化モード１１
９が「４」を示す場合は、形状信号１０５に対応して、
動きベクトルの数を１個とするか４個とするかを動きベ
クトル数判定器１８２が判定し、その判定結果が形状符
号化モード１１１として出力される。いずれの場合に
も、形状符号化モード１１１は、形状符号化器１１２
と、モード符号化器１２２とに出力される。そして、画
素値符号化器１２０、形状符号化器１１２、及びモード
符号化器１２２の動作は実施の形態１８と同様となり、
各符号化信号が出力される。

【０１５９】以上の動作をすることから、本実施の形態
２３による画像符号化装置では、画素値信号が最小個数
の動きベクトルを用いて符号化される場合には、形状信
号は必ず最小個数の動きベクトルを用いて符号化される
こととなる。動きベクトル数を多くすると、動きベクト
ルを符号化するために必要な付加情報が増大するので好
ましくないこととなるので、かかる場合には形状信号符
号化のための動きベクトル数を抑制することで負担の増
大を防止するものである。

【０１６０】このように、本実施の形態２３の画像符号
化装置によれば、画素値符号化の動きベクトル数判定器
１８８と、形状符号化の動きベクトル数判定器１８２を
内包する形状符号化モード判定器１３８とを備えたこと
で、画素値信号の符号化モードが最小個数の動きベクト
ルを用いる場合には、形状信号の符号化モードを最小個
数とし、画素値信号の符号化モードが多数のベクトルを
用いる場合には、形状信号の符号化モードについての判
定を行って選択するので、画素値信号の符号化モード１
１９と形状信号の符号化モード１１１との相関を高めて
モード符号化信号のビット数の削減を図ることが可能と
なり、かつ、動きベクトルの数を多くする選択を抑制す
ることによって、付加情報が増大するためのビット数増
加も抑制することができる。

【０１６１】実施の形態２４．本発明の実施の形態２４
による画像符号化装置は、量子化ステップの変更／非変
更を入力信号に適応して切り替えて符号化を行うもので
ある。図２９は、本発明の実施の形態２４による画像符
号化装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、１９８は画素値符号化の量子化ステップ変更／非変
更判定器であり、画素値信号の符号化のモードについ
て、量子化ステップの変更を行うか、又は行わないかの
判定を行い、画素値信号の符号化モード１１９を出力す
る。１３８は形状符号化モード判定器であり、図２４の
１３８に示す実施の形態２０における形状符号化モード
判定器に相当する。１９０、及び１９６はスイッチであ
って、判定器１９８の出力に応じて切り替えられ、形状
信号の符号化モードを決定する。１９２は形状符号化の
量子化ステップ変更／非変更判定器であり、形状信号の
符号化のモードについて、量子化ステップの変更を行う
か、又は行わないかの判定を行い、判定の結果により形
状信号の符号化モード１９３を出力する。他の符号につ
いては、図２２と同様であり、説明は実施の形態１８と
同様である。

【０１６２】以上の様に構成された、本実施の形態２４
による画像符号化装置についてその動作を説明する。ま
ず、入力画像信号１０１が、本実施の形態２４の画像符
号化装置に入力されると、ブロック化器１０２は実施の
形態１８と同様に、ブロック化と信号の分離とを行い、
画素値信号と形状信号を出力する。

【０１６３】分離された画素値信号１０７が画素値符号
化の量子化ステップ変更／非変更判定器１９８に入力さ
れると、判定器１９８は画素値信号１０７に対して、量
子化ステップの変更を行うか、又は行わないかを判定
し、その判定の結果を、「変更」、または「非変更」の
いずれかを示す画素値符号化モード１１９として、画素
値符号化器１２０と、モード符号化器１２２、及び形状
符号化モード判定器１３８に出力する。

【０１６４】形状符号化モード判定器１３８では、スイ
ッチ１９０と１９６とが、画素値符号化モード１１９に
応じて切り替えられる。画素値符号化モードが「非変
更」を示す場合には判定器１９２に入力されないよう
に、「変更」を示す場合には判定器１９２に入力される
ように切り替えられる。従って、画素値符号化モード１
１９が量子化ステップを変更しないことを示す場合、判
定器１３８からは「非変更」を示す形状判定モード１１
１が出力されることとなる。

【０１６５】一方、画素値符号化モード１１９が量子化
ステップを変更することを示す場合は、形状信号１０５
に対応して、量子化ステップの変更を行うか、又は行わ
ないかを判定器１９２が判定し、その判定結果が形状符
号化モード１１１として出力される。

【０１６６】いずれの場合にも、形状符号化モード１１
１は、形状符号化器１１２と、モード符号化器１２２と
に出力される。そして、画素値符号化器１２０、形状符
号化器１１２、及びモード符号化器１２２の動作は実施
の形態１８と同様となり、各符号化信号が出力される。

【０１６７】量子化ステップの値は圧縮の度合い、すな
わち符号化信号の伝送レートに直結するものであるの
で、一般に画像を符号化した符号化信号の伝送レートも
しくは記録レートがほぼ一定となるように、伝送レート
が所定の値より大きければ量子化ステップを粗くし、逆
に小さければ量子化ステップを密にする制御が行われ
る。また、量子化ステップの値は、符号化信号の画質に
も直接影響するものなので、画素値が急峻に変化するよ
うな画像である場合には、視覚的に振幅方向の画質劣化
は検知しにくいことから、量子化ステップを大きくし
て、圧縮率を高めることが可能となる。かかる画素値の
変化に応じて量子化ステップを変更することも、一般に
行われる。

【０１６８】このような量子化ステップを変更する制御
を行う場合は、「量子化ステップが変化した」ことを示
す付加情報がブロック毎に加えられ、画像のデータとと
もに符号化される。しかしながら、量子化ステップの変
更については画素値信号と形状信号とについて同時に変
化させるべきであることが多く、画素値信号の量子化ス
テップが変更されない場合には、形状信号の量子化ステ
ップを変化させないように制限を加えても、かかる制限
による画質劣化はわずかであり、一方、量子化ステップ
の変化を示す付加情報を大きく削減することができる。

【０１６９】このように、本実施の形態２４の画像符号
化装置によれば、画素値符号化の量子化ステップ変更／
非変更判定器１９８と、形状符号化の量子化ステップ変
更／非変更判定器１９２を内包する形状符号化モード判
定器１３８とを備えたことで、画素値信号の符号化モー
ドが「量子化ステップ非変更」の場合には形状信号の符
号化モードを「量子化ステップ非変更」とし、画素値信
号の符号化モードが「量子化ステップ変更」の場合に
は、形状信号の符号化モードについての判定を行って選
択するので、画素値信号の符号化モード１１９と形状信
号の符号化モード１１１との相関を高めてモード符号化
信号のビット数の削減を図ることが可能となるととも
に、量子化ステップが変更されるという選択を抑制する
ことにより、量子化ステップ変更による付加情報増大を
抑制し、ビット数の削減を図ることも可能となる。

【０１７０】なお、実施の形態２２〜２４の画像符号化
装置については、図２４に示す実施の形態２０に準じた
構成としたものであるが、図２３に示す実施の形態１９
に準じた構成とすることも可能であり、やはり、符号化
モードの相関を高めることと、付加情報の増大を抑制す
ることによるビット数削減を図ることができる。また、
図２０に示す実施の形態１８に準じた構成とすることも
可能であり、各信号に適した符号化を実現しつつ、ビッ
ト数削減を図ることができる。また、実施の形態２２〜
２４の画像符号化装置で得られた符号化信号は、実施の
形態２１による画像復号化装置において適切に復号化が
可能である。また、実施の形態１８〜２１では入力画像
信号が、画素値情報の他に透過度情報と形状情報とから
構成されるものとし、画素値信号、透過度信号、及び形
状信号への分離を行うこととしているが、実施の形態２
２〜２４では入力画像信号を画素値信号と形状信号とに
分離するものとしている。これについては、実施の形態
２２〜２４においても透過度情報と形状情報とが一致す
る場合には、形状情報のみを用いることが可能であり、
一方、一致しない場合には、ブロック化器の設定により
透過度情報を形状信号とすること、あるいは多値信号で
ある透過度情報を画素値情報とともにあつかうこと、と
することで、形状信号と画素値信号とを得ることができ
る。

【０１７１】実施の形態２５．本発明の実施の形態２５
による画像符号化装置は、複数の画素からなる２次元画
像信号を入力し、変化画素の予測と検出を行うものであ
る。図３０は本発明の実施の形態２５による画像符号化
装置の構成を示すブロック図である。同図において、２
０１は入力信号であり、２値の画像信号として画像符号
化装置に入力される。２０４ｃは第１の変化画素検出器
であり、入力信号２０１に対して、その画素値が変化す
る画素を検出し、第１の検出変化画素２０５ｃとして出
力する。２０２ａ、及び２０２ｂはメモリであり、入力
信号を一時記憶することにより遅延して、参照信号２０
３ａ、及び２０３ｂとして出力する。２０４ａ、及び２
０４ｂは変化画素検出器であり、参照信号２０３ａ、及
び２０３ｂに対して、その画素値が変化する画素を検出
し、第２、及び第３の検出変化画素２０３ａ、及び２０
３ｂとして出力する。２０６は変化画素予測器であり、
検出変化画素２０３ａ、及び２０３ｂに基づいて、第１
の変化画素検出器２０４ｃの出力する変化画素を予測
し、予測変化画素２０７を出力する。２０８は減算器で
あり、第１の変化画素２０５ｃと予測変化画素２０７と
の差分を取得することにより、その差分を予測誤差２０
９として出力する。２１０は符号化器であり、予測誤差
２０９を符号化して、符号化信号２１１を出力する。

【０１７２】以上の様に構成された、実施の形態２５に
よる画像符号化装置についてその動作を説明する。図３
１は本実施の形態２５の画像符号化装置による符号化の
動作の原理を説明するため図である。ここでは説明の簡
略化のために、１画素ずつを順次処理するものとして処
理手順を説明する。図３１において、左上画素から右方
向に走査が行われ、右下の方向に符号化がなされものと
する。各画素の画素値は２値の値を有し、斜線の有無で
真偽の値（２値）を表すものとする。また、ここでは、
１ライン目と２ライン目では符号化が完了し、３ライン
目（第1の変化画素が存在するライン）を符号化するも
のとする。

【０１７３】変化画素は上記のような走査において、画
素値が変化する最初の画素を意味し、符号化済のライン
（走査線）上の変化画素を第２の変化画素、および第３
の変化画素とし、未符号化の走査線上の最初の変化画素
を第１の変化画素とする。従って、第２の変化画素と第
３の変化画素とから、第１の変化画素を予測し、該予測
した第１の変化画素と実際の第１の変化画素との差分値
（予測誤差）を計算すれば予測誤差は０近傍に集中する
分布となるので可変長符号化等を使用して少ないビット
数で効率よく符号化することが可能になる。

【０１７４】図３０において、まず、入力信号２０１が
装置に入力される。画像入力信号２０１については通常
のカラー信号（画素値信号）や物体の形状または物体の
合成の比率を表す形状信号とすることができる。入力信
号２０１は、メモリ２０２ａ、及び２０２ｂに入力され
て一時記憶される。一方入力信号２０１は第１の変化画
素検出器２０４ｃにも入力され、変化画素検出器２０４
ｃは、２値の画素値が変化する画素を検出する。これが
図３１の第１の変化画素である。図３０において、第１
の変化画素２０５ｃは減算器２０８に入力される。

【０１７５】一方メモリ２０２ａは、一時記憶した入力
信号２０１を２ライン分遅延させて参照信号２０３ａと
して変化画素検出器２０４ａに出力し、変化画素検出器
２０４ａは、図３１の第２の変化画素２０５ａを検出す
る。同様に、メモリ２０２ｂは、一時記憶した入力信号
２０１を１ライン分遅延させて参照信号２０３ｂとして
変化画素検出器２０４ｂに出力し、変化画素検出器２０
４ｂは、図３１の第３の変化画素を検出する。図３０に
おいて、変化画素２０５ａ、及び２０５ｂは変化画素予
測器２０７に入力される。

【０１７６】画像は、一般に水平および垂直方向につい
て相関を有しており、第１〜第２の変化画素はほぼ直線
上に並ぶことが多い。変化画素予測器２０６は、このこ
とに基づいて入力された変化画素から予測を行い、得ら
れた予測変化画素２０７を減算器２０８に出力する。減
算器２０８は、入力された第１の変化画素２０５ｃと予
測変化画素２０７との差分を取得することにより、その
差分を予測誤差２０９として符号化器２１０に出力し、
符号化器２１０は予測誤差２０９を符号化して、符号化
信号２１１を出力する。予測変化画素と、検出した第１
の変化画素との差分値である予測誤差は０近傍に集中す
る分布となるので、これを符号化すれば０に近い値にビ
ット数の少ない符号を割り当てる可変長符号化等を使用
して、少ないビット数で効率よく符号化することが可能
になる。

【０１７７】このように、本実施の形態２５の画像符号
化装置では、メモリ２０２ａ〜ｂと、変化画素検出器２
０４ａ〜ｃと、変化画素予測器２０７と、減算器２０８
と、符号化器２１０とを備えたことで、入力信号を遅延
させた参照信号より検出した変化画素に基づいて、当該
入力信号の変化画素を予測し、この予測についての誤差
を符号化するものとしたことで、符号化効率の向上を図
ることが可能となる。

【０１７８】実施の形態２６．本発明の実施の形態２６
による画像符号化装置は、複数の画素からなる２次元画
像信号を入力し、変化画素の予測と検出を行うものであ
り、実施の形態２５とは予測に用いる変化画素の取得方
法が異なるものである。図３２は本発明の実施の形態２
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。同図において、２０１は入力信号であり、２値の画
像信号として画像符号化装置に入力される。２０４は変
化画素検出器であり、入力信号２０１に対して、その画
素値が変化する画素を検出し、検出変化画素２０５とし
て出力する。２１６ａ、及び２１６ｂはメモリであり、
入力された変化画素を一時記憶することにより遅延させ
る。メモリ２１６ａは検出変化画素２０５を遅延させて
参照変化画素２１７ａを、メモリ２１６ｂは参照信号２
１７ａを遅延させて参照変化画素２１７ｂを出力する。
２０６は変化画素予測器であり、参照変化画素２１７
ａ、及び２１７ｂに基づいて変化画素を予測し、予測変
化画素２０７を出力する。減算器２０８と符号化器２１
０については実施の形態２５と同じである。

【０１７９】以上の様に構成された、実施の形態２６に
よる画像符号化装置についてその動作を説明する。実施
の形態２５と同様の入力信号２０１が本実施の形態２６
の画像符号化装置に入力され、変化画素検出器２０４に
よって、２値の画素値が変化する画素が検出され、検出
変化画素２０５がメモリ２１６ａと減算器２０８とに出
力される。メモリ２１６ａに入力された検出変化画素２
０５は、１ライン分の遅延の後、参照変化画素２１７ａ
として変化画素予測器２０６と、メモリ２１６ｂとに出
力される。メモリ２１６ｂに入力された参照変化画素２
１７ａはさらに１ライン分の遅延の後、参照変化画素２
１７ｂとして変化画素予測器２０６に出力される。参照
変化画素２１７ａと２１７ｂとを実施の形態２５におけ
る第２、及び第３の変化画素として扱うことにより、変
化画素予測器２０６は実施の形態２５と同様の予測を行
うことが可能となり、予測変化画素２０７が得られる。
以降の処理は実施の形態２５と同様となる。

【０１８０】このように、本実施の形態２６の画像符号
化装置では、メモリ２１６ａ〜ｂと、変化画素検出器２
０４と、変化画素予測器２０７と、減算器２０８と、符
号化器２１０とを備えたことで、入力信号より検出した
変化画素をメモリにおいて遅延させることで参照変化画
素を取得し、この参照変化画素に基づいて、当該入力信
号の変化画素を予測し、この予測についての誤差を符号
化するものとしたことで、実施の形態２５と同様に符号
化効率の向上を図ることが可能となる。

【０１８１】実施の形態２７．本発明の実施の形態２７
による画像符号化装置は、複数の画素からなる２次元画
像信号を入力し、変化画素の予測と検出を行うものであ
り、実施の形態２５とは予測に用いる変化画素の取得方
法が異なるものである。本実施の形態２７の画像符号化
装置は、実施の形態２５による装置と同様の構成であっ
て、説明には図３０を用いる。実施の形態２５による画
像符号化装置では、図３１を用いて説明した通り、符号
化する走査線に対して、直前１ライン、及び２ラインの
走査線における変化画素を予測に用いたものであるが、
本実施の形態２７の画像符号化装置では、数ライン前の
走査線における変化画素に基づいて予測を行うものであ
る。

【０１８２】図３３は本実施の形態２７の画像符号化装
置による符号化の動作の原理を説明するため図である。
符号化を行う最下部に位置する走査線に対して、７ライ
ン、及び４ライン前の走査線において検出された第２、
及び第３の変化画素に基づき、第１の変化画素が直線上
に存在するものと予測すると、図示する予測変化画素が
得られる。この予測変化画素と、入力信号から当該走査
線において検出された第１の変化画素との予測誤差を用
いて、「予測した変化画素の１画素右」という情報を符
号化することによって、実施の形態２５と同様に符号化
効率の向上が図れる。

【０１８３】本実施の形態２７の画像符号化装置の動作
については、メモリ２０２ａ、及び２０２ｂでの一時記
憶による遅延時間が異なる点以外は、実施の形態２５と
同様のものとなる。又、変化画素予測器２０６の予測に
ついては次のように演算により変化画素を予測できる。
第２の変化画素を第m ラインのx 画素目、第３の変化画
素を第n ラインのy 画素目、第１の変化画素の予測点を
第k ラインのz 画素目とし、３点が直線上に並ぶとする
ものとすると、x-y:z-y=m-n:k-nという関係が成立する
ことから、z-y=(x-y)*(k-n)/(m-n)となる。従って、z=y
-(x-y)*(n-k)/(m-n)となるので、第1の変化画素は第kラ
インのy-(x-y)*(n-k)/(m-n)画素目となる。このよう
に、本実施の形態２７による画像符号化装置では、実施
の形態２５による画像符号化装置と同じ構成により、設
定によってメモリ２０２ａ、及び２０２ｂを用いた遅延
時間を変更して、同様の効果が得られる。

【０１８４】実施の形態２８．本発明の実施の形態２８
による画像符号化装置は、複数の画素からなる２次元画
像信号を入力し、変化画素の予測と検出を行うものであ
り、実施の形態２５とは予測に用いる変化画素の取得方
法が異なるものである。本実施の形態２８の画像符号化
装置は、図３０に示す実施の形態２５による装置と同様
の構成であって、符号化信号２１１を復号化する復号化
器を備え、この復号化器の出力する符号化及び復号化済
みの信号をいずれかのメモリに出力するものである。実
施の形態２５による画像符号化装置では、図３１を用い
て説明した通り、符号化する走査線に対して、１ライ
ン、及び２ライン上に位置する走査線における変化画素
を予測に用いたものであるが、本実施の形態２８の画像
符号化装置では、符号化及び復号化済みの下位置にある
走査線における変化画素を予測に用いるものである。

【０１８５】図３４は本実施の形態２８の画像符号化装
置による符号化の動作の原理を説明するため図である。
符号化を行う走査線（図において、第１の変化画素が存
在するライン）に対して、４ライン上、及び３ライン下
の走査線において検出された第２、及び第３の変化画素
に基づき、第１の変化画素が直線上に存在するものと予
測すると、図示する予測変化画素が得られる。この予測
変化画素と、入力信号から当該走査線において検出され
た第１の変化画素との予測誤差を用いて、「予測した変
化画素の２画素右」という情報を符号化することによっ
て、実施の形態２５、及び２７と同様に符号化効率の向
上が図れる。

【０１８６】本実施の形態２８の画像符号化装置の動作
については、メモリ２０２ａ、及び２０２ｂでの一時記
憶による遅延時間が異なる点と、符号化器２１０が出力
する符号化信号２１１が復号化されていずれかのメモリ
に入力され、相当する変化画素検出器は、この符号化及
び復号化信号より変化画素を検出する点のみが、実施の
形態２５と異なる。このように、本実施の形態２８によ
る画像符号化装置では、実施の形態２５による画像符号
化装置に符号化信号を復号化して参照画像とする経路を
追加した構成により、同様の効果が得られる。

【０１８７】実施の形態２９．本発明の実施の形態２９
による画像符号化装置は、複数の画素からなる２次元画
像信号を入力し、変化画素の予測と検出を行うものであ
り、実施の形態２６と同様に検出した変化画素を遅延さ
せて予測に用いるものである。

【０１８８】図３５は本発明の実施の形態２９による画
像符号化装置の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、２１６、及び２２０はメモリであり、入力された
変化画素を一時記憶することにより遅延させる。メモリ
２１６は検出変化画素２０５を遅延させて遅延変化画素
２１７を、メモリ２２０は予測誤差２０９を遅延させて
遅延予測誤差２２１を出力する。２２２、及び２２４は
加算器であり、加算器２２２は、遅延変化画素２１７と
遅延予測誤差２２１を、加算器２２４は、予測誤差２０
９と遅延予測誤差２２１を加算処理する。他の符号は図
３２と同じであり、説明は実施の形態２６と同じであ
る。

【０１８９】以上の様に構成された、実施の形態２９に
よる画像符号化装置について、その動作を説明する。図
３６は本実施の形態２９の画像符号化装置による符号化
の動作の原理を説明するため図である。実施の形態２６
では、検出された第１の変化画素を遅延させて、第２、
及び第３の変化画素を取得するものであった。これに対
して本実施の形態２９による画像符号化装置では、第２
の変化画素と第３の変化画素との差を第３の変化画素に
加算して、第１の変化画素の予測値として使用するもの
である。図示するように、第２の変化画素と第３の変化
画素との差は「左へ２画素」であり、第３の変化画素に
この「左へ２画素」を加算することによって、符号化を
行う走査線（図において、第１の変化画素が存在するラ
イン）上で、同図の予測した変化画素が得られる。一方
当該符号化する走査線においては第１の変化画素が検出
され、この検出された第１の変化画素と、上記予測する
変化画素との差である「左へ1画素」を符号化すれば、
実施の形態２６と同様の効果が実現できる。

【０１９０】図３５において、入力信号２０１が本実施
の形態２９の画像符号化装置に入力され、変化画素検出
器２０４によって、２値の画素値が変化する位置が検出
され、この第１の変化画素２０５がメモリ２１６と減算
器２０８とに出力される。メモリ２１６において、１ラ
イン分遅延された遅延変化画素２１７は図３６における
第３の変化画素である。遅延変化画素２１７は、加算器
２２２に入力され、図３６における、第２、及び第３の
変化画素の差分に相当する、遅延予測誤差２２１と加算
され、得られた予測変化画素２０７が減算器２０８に出
力される。減算器２０８は、検出変化画素２０４と予測
変化画素２０７との差分を予測誤差２０９として、出力
し、この予測誤差２０９が符号化器２１０において符号
化され、符号化信号２１１が出力される。

【０１９１】予測誤差２０９はまた、加算器２２４にお
いて、遅延予測誤差２２１と加算される。この結果得ら
れる遅延予測誤差２２１は前述のように第２、及び第３
の変化画素の差分に相当するものであり、メモリ２２０
で一時記憶されることによって遅延されて、次回の符号
化に用いられる。即ち、図３６においては、次のライン
（１つ下のライン）においては、遅延誤差２２１にであ
る上記「左へ２画素」と、予測誤差２０９である上記
「左へ１画素」とが加算された「左へ３画素」が予測値
として用いられることとなる。

【０１９２】このように、本実施の形態２９の画像符号
化装置では、メモリ２１６、及び２２０と、変化画素検
出器２０４と、加算器２１６、及び２２０と、減算器２
０８と、符号化器２１０とを備えたことで、入力信号よ
り検出した変化画素と、予測誤差とに対して、遅延処理
と加算処理を実行することによって、実施の形態２６と
同様に符号化効率の向上を図ることが可能となる。な
お、実施の形態２５〜２９の画像符号化装置において
は、いずれも、入力をブロック単位で行い、ブロック単
位で処理することが可能である。

【０１９３】実施の形態３０．本発明の実施の形態３０
による画像復号化装置は、実施の形態２５による符号化
装置の出力する符号化信号を復号化して、複数の画素か
らなる２次元画像信号を得るものである。図３７は本発
明の実施の形態３０による画像符号化装置の構成を示す
ブロック図である。同図において、２１１は入力信号で
あり、実施の形態２５による画像符号化装置より出力さ
れる予測誤差の符号化信号（図３０の２１１）である。
２３０は復号化器であり、符号化信号２１１を復号化し
て、復号予測誤差２３１を出力する。２３２は加算器で
あり、復号予測誤差２３１と予測変化画素２０７とを加
算処理して、得られた復号変化画素２３３を出力する。
２３４は画素値生成器であり、復号変化画素２３３と直
前に復号化した変化画素のと間に位置する画素を所定の
画素値、すなわち変化画素とならない画素の画素値とし
て、復号化した画像信号２３５を生成して出力する。他
の符号は図３０と同様であり、説明は実施の形態２５と
同様である。

【０１９４】以上の様に構成された、本実施の形態３０
による画像復号化装置について、その動作を説明する。
符号化信号２１１が入力されると、予測誤差を符号化し
たこの入力信号２１１は復号化器２３０で復号化され
て、その結果得られる復号予測誤差２３１が加算器２３
２に出力される。

【０１９５】一方、直前に復号化された画像信号２３５
はメモリ２０２ａ、及び２０２ｂに入力され、実施の形
態２５と同様に、変化画素の予測が行われて、変化画素
予測器２０６から加算器２３２に予測変化画素２０７が
出力される。加算器２３２は予測変化画素２０７に対し
て、入力された復号予測誤差２３１を加算することによ
って、復号変化画素２３３を取得し、これを画素値生成
器２３４に出力する。画素値生成器２３４は、復号変化
画素２３３と直前に復号化した変化画素のと間に位置す
る画素を所定の画素値、すなわち変化画素とならない画
素の画素値として、復号化した画像信号２３５を生成し
て出力する。

【０１９６】このように、本実施の形態３０による画像
復号化装置は、メモリ２０２ａ〜ｂと、変化画素検出器
２０４ａ〜ｂと、変化画素予測器２０７と、復号化器２
３０と、加算器２３２と、画素値生成器２３４とを備え
たことで、予測変化画素と、復号予測誤差とを用いて、
復号変化画素を得て、これに基づいて復号画像信号２３
５を得るので、実施の形態２５による符号化信号を適切
に復号処理することができる。

【０１９７】なお、本実施の形態３０では、実施の形態
２５の画像符号化装置による符号化信号を復号化するも
のとしたが、実施の形態２７、及び２８による画像符号
化装置によって得られた符号化信号をも同様に復号化す
ることができる。

【０１９８】実施の形態３１．本発明の実施の形態３１
による画像復号化装置は、実施の形態２６による符号化
装置の出力する符号化信号を復号化して、複数の画素か
らなる２次元画像信号を得るものである。図３８は本発
明の実施の形態３１による画像符号化装置の構成を示す
ブロック図である。同図において、復号化器２３０、加
算器２３２、及び画素値生成器２３４は図３７と、他は
図３２と同様であり、説明は実施の形態３０、及び２６
と同様である。

【０１９９】以上の様に構成された、本実施の形態３１
による画像復号化装置について、その動作を説明する。
符号化信号２１１が入力されると、予測誤差を符号化し
たこの入力信号２１１は復号化器２３０で復号化され
て、その結果得られる復号予測誤差２３１が加算器２３
２に出力される。一方、直前に復号化された復号変化画
素２３３はメモリ２１６ａに入力され、実施の形態２６
と同様に、変化画素の予測が行われて、変化画素予測器
２０６から加算器２３２に予測変化画素２０７が出力さ
れる。以降の処理は、実施の形態３０の場合と同様であ
る。

【０２００】このように、本実施の形態３１による画像
復号化装置は、メモリ２１６ａ〜ｂと、変化画素予測器
２０７と、復号化器２３０と、加算器２３２と、画素値
生成器２３４とを備えたことで、予測変化画素と、復号
予測誤差とを用いて、復号変化画素を得て、これに基づ
いて復号画像信号２３５を得るので、実施の形態２６に
よる符号化信号を適切に復号処理することができる。

【０２０１】実施の形態３２．本発明の実施の形態３２
による画像復号化装置は、実施の形態２９による符号化
装置の出力する符号化信号を復号化して、複数の画素か
らなる２次元画像信号を得るものである。図３９は本発
明の実施の形態３２による画像符号化装置の構成を示す
ブロック図である。同図において、復号化器２３０、加
算器２３２、及び画素値生成器２３４は図３７と、他は
図３５と同様であり、説明は実施の形態３０、及び２９
と同様である。

【０２０２】以上の様に構成された、本実施の形態３２
による画像復号化装置について、その動作を説明する。
符号化信号２１１が入力されると、予測誤差を符号化し
たこの入力信号２１１は復号化器２３０で復号化され
て、その結果得られる復号予測誤差２３１が加算器２３
２に出力される。一方、直前に復号化された復号変化画
素２３３はメモリ２１６に入力され、実施の形態２９と
同様に、変化画素の予測が行われて、加算器２２２から
加算器２３２に予測変化画素２０７が出力される。以降
の処理は、実施の形態３０の場合と同様である。

【０２０３】このように、本実施の形態３１による画像
復号化装置は、メモリ２１６、及び２２０と、加算器２
２４、２２２、及び２３２と、復号化器２３０と、画素
値生成器２３４とを備えたことで、予測変化画素と、復
号予測誤差とを用いて、復号変化画素を得て、これに基
づいて復号画像信号２３５を得るので、実施の形態２９
による符号化信号を適切に復号処理することができる。

【０２０４】なお、実施の形態２５〜２９のいずれかの
画像符号化装置において、ブロック単位での符号化が行
われていた場合、実施の形態３０〜３２の画像復号化装
置において、ブロック単位での符号化信号を入力とし、
ブロック単位で処理を行うことにより、適切に処理を行
うことができる。

【０２０５】実施の形態３３．本発明の実施の形態３３
による画像符号化装置は、画像信号に対応して、予測誤
差、又は画素数の符号化結果を切り替えて出力するもの
である。図４０は本発明の実施の形態３３による画像符
号化装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、２４０は減算器であり、検出された変化画素２０５
ｂと２０５ｃとの差分２４１を取得する。２４２は符号
化器であり、差分４１を符号化して、符号化信号２４３
を出力する。２４４は比較器であり、予測誤差２０９と
所定の値との比較を行い、その結果によりスイッチ２４
６の切り替えを制御する。２４６はスイッチであり、符
号化信号２４７と２４３とのいずれを本実施の形態３３
の画像符号化装置の出力符号化信号２１１とするかの切
り替えを、比較器２４４からの制御により行う。他の符
号は図３０と同じであり、説明は実施の形態２５と同じ
である。実施の形態２５による画像符号化装置は、予測
誤差の符号化を行うものであったが、予測誤差が小さい
という前提で符号化を行うので、予測誤差が大きくなっ
た場合には符号化効率が低下する。かかる場合には、予
測誤差を符号化するよりも、変化画素自体（位置）を符
号化する方が、効率が良いこととなる。従って、本実施
の形態３３による画像符号化装置では、予測誤差の符号
化と、変化画素の位置を示す画素数の符号化とを行い得
るものである。又、変化画素自体（位置）の符号化を行
うことにより、変化画素の個数が変化して、予測が困難
又は不可能となって、予測誤差の符号化が困難又は不可
能となる場合にも、符号化の実行が可能となるものであ
る。

【０２０６】以上の様に構成された、実施の形態３３に
よる画像符号化装置についてその動作を説明する。図４
１は本実施の形態３３の画像符号化装置による符号化の
動作の原理を説明するため図である。第２、及び第３の
変化画素からの第１の変化画素の予測は、実施の形態２
５の場合と同様である。そして本実施の形態３３では、
予測変化画素を中心として、あらかじめ定められた値に
応じた予測範囲を設定する。そして、検出した第１の変
化画素が、この予測範囲にあるか否かにより、符号化の
切り替えを行うものであって、予測範囲にあれば予測誤
差を、予測範囲になければ、第１の変化画素を符号化す
る。

【０２０７】また、本実施の形態３３では、第３の変化
画素は符号化及び復号化済みのものであるので、第１の
変化画素を符号化するためには、第３の変化画素と、第
１の変化画素との走査順番の差、すなわち、その間に存
在する画素数を符号化すれば良いこととなる。そして、
その間の画素のうち、上記の予測範囲に位置するものに
ついては、予測誤差により符号化されるものであり、除
去することが可能である。従って、第１の変化画素を符
号化するには、上記変化画素の差より、予測範囲の画素
を除いたものを符号化すれば良いこととなる。

【０２０８】例えば、同図における変化画素Ａ、及び変
化画素Ｂは、予測範囲の外にあるものであって、第１の
変化画素としてこれらの点が検出された場合の取扱いを
説明する。実施の形態２５の説明と同様に、走査方向は
左上→右下として、第１の変化画素は、3*12+6=42番
目、変化画素Ａは4*12+1=49番目、変化画素Ｂは4*12+10
=58番目になる。第３の変化画素と変化画素Ａとの間に
予測範囲がないので、この両者の間にある画素数49-42=
7 が変化画素Ａ、すなわちＡの位置を示す情報として符
号化される。これに対して、変化画素Ｂの場合には、第
３の変化画素と変化画素Ｂとの間に予測範囲が含まれる
ので、この予測範囲に存在する５画素を除外して、58-4
2-5=11が変化画素Ｂ、すなわちＢの位置を示す情報とし
て符号化されることとなる。

【０２０９】入力信号２０１が本実施の形態３３の画像
符号化装置に入力された後、メモリ２０２ａ、及び２０
２ｂによる遅延から、減算器２０８による予測誤差２０
９の取得までは、実施の形態２５と同様に行われ、符号
化器２１０によって、予測誤差２０９の符号化信号２４
７が得られる。実施の形態２５ではこの符号化信号が出
力される符号化信号であったが、本実施の形態３３で
は、符号化信号２４７はスイッチ２４６に出力される。
また、予測誤差２０９は、符号化器２４２と、比較器２
４４とにも出力される。

【０２１０】一方、変化画素検出器２０４ｂで検出され
た第３の変化画素２０５ｂと、変化画素検出器２０４ｃ
で検出された第１の変化画素１０５ｃとは、減算器２４
０に出力され、その差分として、両者の間に存在する画
素数２４１が取得されて符号化器２４２に出力される。
符号化器２４２は、入力された差分２４１と予測誤差２
０９とから、予測範囲に存在する画素を除外した画素数
符号化信号２４３を得て、これをスイッチ２４６に出力
する。

【０２１１】比較器２４４は、入力された予測誤差につ
いて、予測範囲にあるか否かを判定し、予測範囲にある
場合はスイッチ２４６において、予測誤差符号化信号２
４７を出力２１１とするように、又、予測範囲にない場
合にはスイッチ２４６において、画素数符号化信号２４
３を出力２１１とするように、信号２４５をによって制
御を行う。

【０２１２】このように、本実施の形態３３による画像
符号化装置では、実施の形態２５による画像符号化装置
に基づいて、減算器２４０と、画素数の符号化器２４２
と、比較器２４４と、スイッチ２４６とを備えた構成と
したことで、予測誤差が定められた範囲内にあるとき
は、予測誤差の符号化信号を、範囲外にあるときは、画
素数の符号化信号を、出力する符号化信号とするので、
予測誤差が大きな場合は、変化画素の個数の変動によ
り、変化画素の予測ができない場合にも、符号化効率が
低下することを防止して、適切な符号化を実行すること
が可能となる。

【０２１３】実施の形態３４．本発明の実施の形態３４
による画像復号化装置は、実施の形態３３による符号化
装置の出力する符号化信号を復号化して、複数の画素か
らなる２次元画像信号を得るものである。図４２は本発
明の実施の形態３４による画像符号化装置の構成を示す
ブロック図である。同図において、２５０はモード復号
化器であり、入力信号について予測誤差が符号化された
信号であるか、変化画素の位置（画素数）が符号化され
た信号であるかを判定し、符号化モード２５１を出力す
る。２５６は画素数復号化器であり、入力信号２５５を
復号化して復号化画素数２５７を出力する。２５８は加
算器であり、予測変化画素２０５ｂと復号画素数２５７
とを加算処理して、復号変化画素２５９を出力する。２
５２と２６０とはスイッチであり、モード復号化器２５
０の出力する符号化モードに対応して、入力信号と出力
信号についての切り替えを行う。他の符号は図３０と同
様であり、説明は実施の形態２５と同様である。

【０２１４】以上の様に構成された、本実施の形態３４
による画像復号化装置について、その動作を説明する。
符号化信号２１１が入力されると、まずモード復号化器
２５０によって、予測誤差を符号化したものであるか、
画素数を符号化したものであるかが判定され、その判定
の結果により「予測誤差」、又は「画素数」の符号化モ
ードが出力され、スイッチ２５２と２６０との切り替え
を制御する。

【０２１５】予測誤差が符号化されていた場合の動作
は、実施の形態３０と同様となる。一方、画素数が符号
化されていた場合、スイッチ２５２を切り替えることに
よって、入力信号２１１は、復号化器２５６によって復
号化され、変化画素の差である画素数が復号化されて、
この復号画素数２５７が加算器２５８に出力される。加
算器２５８においては、復号画素数２５７が直前に復号
化されて得られた復号画像信号２３５に基づいて予測さ
れた予測変化画素と加算され、復号変化画素２５９が得
られる。いずれにしても、復号変化画素２６１に基づい
て、実施の形態３０と同様に復号画像信号２３５が出力
される。

【０２１６】このように、本実施の形態３４による画像
復号化装置では、実施の形態３０による画像復号化装置
に基づいて、モード復号化器２５０と、加算器２５８
と、画素数の復号化器２５６と、スイッチ２５２、及び
２６０とを備えた構成としたことで、モード復号化器２
５０が取得する符号化モードに対応して、スイッチ２５
２、及び２６０が切り替えられ、適切な復号化が選択的
に行われるので、実施の形態３３において符号化された
符号化信号を適切に復号化することができる。

【０２１７】実施の形態３５．本発明の実施の形態３５
による画像符号化装置、及び画像復号化装置は、予測範
囲の設定を、画像信号に対応して変更し得るものであ
る。本実施の形態３５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３３、及び３４と同じ構成の
ものである。

【０２１８】図４３は本実施の形態３５による符号化、
又は復号化の動作の原理を説明するため図である。図
(a)は入力画像が８×８画素で構成される場合を、また
図(b)は同例を１／２にサブサンプルして４×４画素の
構成としたものを示している。サブサンプルされたもの
の画素数は１／２であり、一方画素間距離は２倍とな
る。従って、サブサンプルされたものの場合は、その予
測範囲を元のものの予測範囲の１／２に相当する範囲と
することにより、ほぼ同じ空間位置を検索することにな
る。例えば、右のサブサンプルされたものの予測範囲と
して、左の元のものと同じ±２画素という範囲を使用す
ると、１ラインの画素数を超えることとなってしまい、
実施の形態３３、及び３４において、モード切り替えが
適切に行われない。これに対して、図示するように右の
サブサンプルされたものの場合、予測範囲を１／２にす
ることとすれば、モード切り替えが適切に行えるので、
同実施の形態による符号化効率の向上が実現できる。

【０２１９】このように、本実施の形態３５による画像
符号化装置、及び画像復号化装置では、実施の形態３３
による画像符号化装置、又は実施の形態３４による画像
復号化装置において、予測範囲の大きさを、画像信号の
大きさに対応して変更できるものとしたことで、サブサ
ンプルする場合にも、切り替えを適切に行って、符号化
効率の向上を図ることが可能となる。

【０２２０】実施の形態３６．本発明の実施の形態３６
による画像符号化装置は、物体の形状をあらわす形状信
号を符号化するものであって、画像信号より有意領域を
抽出して、効率的な符号化を行うものである。図４４は
本発明の実施の形態３６による画像符号化装置の構成を
示すブロック図である。同図において、４０１は入力信
号である２次元の形状信号である。４０２は有意領域抽
出器であり、入力形状信号４０１から有意領域を抽出し
て、有意領域信号４０３を出力する。４０４はブロック
化器であり、入力形状信号４０１をブロック化して、ブ
ロック化形状信号４０５を出力する。４０８はスイッチ
であり、有意領域信号４０３に対応して切り替えを行
う。４１２はブロックサイズ変更器であり、有意領域信
号４０３に対応して、ブロックの大きさを変更して、変
更したブロック化形状信号４１３を出力する。４１８、
及び４１４は符号化器であり、それぞれ有意領域信号４
０３と、ブロック化形状信号４１３を符号化して符号化
信号４１９、及び４１５を出力する。

【０２２１】以上の様に構成された、本実施の形態３６
による画像符号化装置についてその動作を説明する。２
次元形状信号である入力信号４０１が、本実施の形態３
６の画像符号化装置に入力され、有意領域抽出器４０２
と、ブロック化器４０４とに入力される。有意領域抽出
器４０２は、有意領域の範囲を検出して、有意領域信号
４０３をスイッチ４０８、ブロックサイズ変更器４１
２、及び符号化器４１８に出力する。

【０２２２】図４５は本実施の形態３６の画像符号化装
置による符号化の動作の原理を説明するための図であ
る。斜線で示す部分が物体の内部の画素、すなわち有意
な画像信号が存在する画素であり、斜線部を包含する最
小の矩形、すなわち同図の太線で示す矩形が有意領域の
範囲に相当する。

【０２２３】ブロック化器４０５は入力された形状信号
をブロック化して、ブロック化形状信号４０５をスイッ
チ４０８に出力する。ここで、スイッチ４０８は、有意
領域信号４０３が示す有意領域の範囲に、ブロック化形
状信号４０５が相当するときに０Ｎの状態となる。すな
わち有意領域以外の場合には、ブロック化形状信号は符
号化処理をされない。

【０２２４】スイッチがＯＮであるときは、ブロック化
形状信号４０５は、ブロックサイズ変更器４１２に入力
され、ブロックサイズ変更器４１２に入力された有意領
域信号４０３に対応して、有意領域を含む最小ブロック
にサイズを変更され、該変更された形状信号４１３が符
号化器４１４に出力され、符号化されて形状信号の符号
化信号４１５とされる。一方、有意領域の範囲を示す有
意領域信号も符号器４１８において符号化され、符号化
信号４１９が出力される。

【０２２５】このように、本実施の形態３６による画像
符号化装置では、有意領域検出器１０２と、ブロックサ
イズ変更器４１２を備えたことで、有意領域の範囲を検
出し、有意領域の範囲の内部のみ形状信号を符号化する
ように形状信号のブロックサイズを変更するので、有意
領域の範囲外を符号化することがなくなり形状信号の符
号化効率が向上する。

【０２２６】実施の形態３７．本発明の実施の形態３７
による画像復号化装置は、実施の形態３６による符号化
装置の出力する符号化信号を復号化して、２次元形状信
号を得るものである。図４６は本発明の実施の形態３７
による画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
同図において、４１９、及び４１５は実施の形態３６の
画像符号化装置より出力される符号化信号である。４２
０は有意領域信号の復号化器、４２２は形状信号の復号
化器であり、それぞれの入力信号を復号化して、復号有
意領域信号４２１、最小ブロック化復号形状信号４２３
を出力する。４３０はブロックサイズ変更器であり、復
号有意領域信号４２１に対応して、ブロックの大きさを
変更して、変更した復号ブロック化形状信号４３１を出
力する。４２６はスイッチであり、有意領域信号４２１
に対応して切り替えを行う。４３２は逆ブロック化器で
あり、ブロック化形状信号４２７を統合して、復号形状
信号４３３を出力する。

【０２２７】以上の様に構成された、本実施の形態３７
による画像復号化装置についてその動作を説明する。符
号化信号４１９、及び４１５がそれぞれ復号化器４２
０、及び４２２に入力され、復号化される。復号化器４
１９は、復号有意領域信号４２１を、ブロックサイズ変
更器４３０と、スイッチ４２６とに出力する。一方、復
号化器４２２は、有意領域の範囲を含む最小ブロックで
ある最小ブロック化形状信号４２３をブロックサイズ変
更器４３０に出力する。ブロックサイズ変更器４３０
は、入力された復号有意領域信号に基づいて、ブロック
サイズを所定の大きさに変更し、変更されたブロック化
形状信号４３１として、スイッチ４２６に出力する。ス
イッチ４２６は有意領域信号４２１が示す有意領域の範
囲を含む信号が入力された場合のみＯＮになり、それ以
外は有意領域の範囲外であることを示す値を出力する。
逆ブロック化器４３２は入力されたブロック化形状信号
と、有意領域の範囲外を示す信号とを統合して、２次元
形状信号を復号化信号４３３として出力する。

【０２２８】このように、本実施の形態３７による画像
復号化装置では、復号化器４２０、及び４２２と、ブロ
ックサイズ変更器４３０と、スイッチ４２６と、逆ブロ
ック化器４３２を備えたことで、有意領域の範囲を復号
化し、それを基にして形状信号を復号化することによ
り、実施の形態３６で符号化した符号化信号を正しく復
号化することができる。

【０２２９】実施の形態３８．本発明の実施の形態３８
による画像符号化装置は、予測確率に応じた符号化を行
うことで、良好な階層的符号化を実現するものである。
図４７は本発明の実施の形態３８による画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。同図において、１は入
力画像信号である。３００は分離器であり、入力画像信
号１を２つの画像信号３０１ａ、及び３０１ｂに分離し
て出力する。３０２、３０８ａ、及び３０８ｂは符号化
器であり、いずれも入力された信号を符号化して、符号
化信号を出力する。３３０は復号化器であり符号化信号
３０３ａを復号化して、復号化画像信号３３１を出力す
る。３０４は予測確率計算器であり、入力された画像信
号３３１に基づいて、画像信号３０１ｂの画素値を予測
し、その予測についての予測確率を計算し、確率値３０
５を出力する。３０６は第２の分離器であり、入力され
た確率値３０５に対応して、画像信号３０１ｂを画像信
号３０７ａと３０７ｂとに分離して出力する。

【０２３０】以上の様に構成された、本実施の形態３８
による画像符号化装置についてその動作を説明する。入
力信号１が、本実施の形態３８の画像符号化装置に入力
され、まず分離器において、画像信号３０１ａ、及び３
０１ｂに分離される。ここで、信号３０１ａは優先的に
選択された信号であって符号化器３０２に入力され、他
方の信号３０１ｂは第２の分離器３０６に出力される。
図４８は本実施の形態３８の画像符号化装置による符号
化の動作の原理を説明するための図である。図４８(a)
において、実線の丸印の画素が画像信号３０１ａに対応
し、破線の丸印の画素が画像信号３０１ｂに対応する。
また、図４８は２値画像信号のモデルであり、斜線は真
値を示し、斜線がない丸印は偽値を表すものとする。符
号化器３０２は優先度の高い画像信号３０１ａを符号化
して、得られた符号化信号３０３ａを符号化出力とする
とともに、復号化器３３０にも出力する。

【０２３１】復号化器３３０が復号処理をした復号信号
が予測確率計算器３０４に入力される。予測確率計算器
３０４は、復号化した優先度の高い画像信号に基づい
て、優先度の低い画像信号の画素値を予測し、その予測
確率を計算する。図４８(a)において、Ａは隣接４方向
が偽値、Ｂは隣接４方向が真値であり、これに対してＣ
は隣接２方向が真値で、隣接２方向が偽値である。その
結果、Ａは偽値、Ｂは真値であるという予測について確
率が高いものとなるが、Ｃについては真偽いずれである
かについても予測が的中する確率が低いこととなる。そ
こで、図４８(a)に示すＡやＢよりも、Ｃを優先的に符
号化してやれば、図４８(b)に示すようにＣを復号化す
るとともに、ＡやＢを予測に基づいて再生した場合の画
質劣化が少ないこととなり、望ましい階調符号化が行い
得る。

【０２３２】従って、予測確率計算機３０４が出力する
確率値３０５に基づいて、第２の分離器３０６は、入力
された画像信号３０１ｂについて確率値３０５が高いも
のを画像信号３０７ａとし、それ以外を画像信号３０７
ｂとして分離し、それぞれを符号化器３０８ａ、及び３
０８ｂに出力する。各符号化器は、それぞれ入力された
画像信号を符号化して符号化信号３０３ｂ、及び３０３
ｃを出力する。以上のようにして出力された符号化信号
３０３ａ〜ｃはこの順番に優先度が高いものとして伝送
もしくは記録されれば、復号化に際して優先度が高い符
号化信号から順番に復号化されることによって、復号化
の過程で復号化処理が打ち切られた場合においても、画
質劣化の少ない復号化画像を得ることができる。

【０２３３】このように、本実施の形態３８の画像符号
化装置では、分離器３００、及び３０６と、符号化器３
０２、３０８ａ、及び３０８ｂと、復号化器３３０と、
予測確率計算器３０４を備えたことで、予測確率の低い
画素から優先的に符号化することにより、画質劣化の少
ない階層的な符号化を付加情報なしで実現することが可
能になる。

【０２３４】実施の形態３９．本発明の実施の形態３９
による画像復号化装置は、実施の形態３８による符号化
装置の出力する符号化信号を復号化するものである。図
４９は本発明の実施の形態３９による画像復号化装置の
構成を示すブロック図である。同図において、３０３ａ
〜ｃは実施の形態３８の画像符号化装置より出力される
符号化信号であり、３１０、３１６ａ、及び３１６ｂの
復号化器により、復号化され、復号信号３１１、３１７
ａ、及び３１７ｂとして出力される。３２０は予測器で
あり、画像信号３１１に基づいて画像信号を予測し、予
測画像信号３２１を出力する。３１２は予測確率計算器
であり、入力された予測画像信号３３１についての予測
確率を計算し、確率値３１３を出力する。３２２はスイ
ッチであり、確率値３１３に対応して切り替えを行う。

【０２３５】以上の様に構成された、本実施の形態３９
による画像復号化装置についてその動作を説明する。符
号化信号３０３ａ〜ｃがそれぞれ復号化器３１０、３１
６ａ、及び３１６ｂに入力され、復号化される。信号３
０３ａは復号化されて、復号化画像信号３１１は出力復
号化信号となるとともに、予測確率計算機３１２、及び
予測器３２０にも入力される。

【０２３６】予測器３２０は復号化した画像信号３１１
から優先度の低い画像信号３２１の画素値を予測する。
予測確率計算器３１２は、予測した画像信号３２１の予
測確率を計算し、各画素が復号化器３１６ａもしくは３
１６ｂのいずれで復号化されるべきかを判断する。ま
た、予測確率計算器３１２は外部から入力された優先順
位３０９を参照して、優先順位の低い符号化信号が伝送
または記録されているかどうかを判定する。伝送又は記
録されていないと判定すれば、符号化されていない画素
の画素値は復号化信号３２３として予測した画像信号３
２１を出力するようにスイッチ３２２を切り替えるよう
制御する。また、復号化された画素については、スイッ
チ３２２で画像信号３１１、３１７ａ、または３１７ｂ
のいずれか１つが選択されて、装置の出力する復号化信
号３２３とされる。

【０２３７】このように、本実施の形態３９による画像
復号化装置では、復号化器３１０、３１６ａ、及び３１
６ｂと、予測確率計算器３１２と、予測器３２０とを備
えたことで、予測確率と優先順位に対応した復号化を行
うので、実施の形態３８による画像符号化装置で符号化
された符号化信号を適切に復号化することができる。

【０２３８】実施の形態４０．本発明の実施の形態４０
による画像符号化プログラム記録媒体、及び画像復号化
プログラム記録媒体は、コンピュータ等において、実施
の形態１〜３９の画像符号化装置、又は画像復号化装置
を実現するものである。図５０はプログラムを記録する
記録媒体の一例であるフロッピー（登録商標）ディスク
を示すものであり、図５１は記録された画像符号化プロ
グラムの、図５２は画像復号化プログラムの処理手順を
示すフローチャート図である。図５０に示すフロッピー
ディスクに記録された、図５１に示す画像符号化プログ
ラムは、パーソナルコンピュータやワークステーション
等において実行させることにより、実施の形態２による
画像符号化装置を実現する。同様に、図５０に示すフロ
ッピーディスクに記録された、図５２に示す画像復号化
プログラムは、パーソナルコンピュータやワークステー
ション等において実行させることにより、実施の形態３
の画像復号化装置を実現する。この場合、同実施の形態
において、図６を用いて説明した、変化画素復号化処理
の後にスイッチによる選択を行うタイプのものとなる。

【０２３９】このように、本実施の形態４０によるプロ
グラム記録媒体は、画像符号化プログラム、又は画像復
号化プログラムを記録したものとしたことで、一般的な
パーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムにお
いて、本発明の画像符号化装置、又は画像復号化装置を
実現することが可能となる。なお、本実施の形態４０で
は、実施の形態２の画像符号化装置と、実施の形態３の
画像復号化装置を実現するプログラムを記録したものと
したが、他の実施の形態による装置も同様に実現可能で
ある。また、本実施の形態４０では、記録媒体としてフ
ロッピーディスクを示したが、ＩＣカード、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、光ディスク、カセットテープ等の、プログラムを記
録できる媒体であれば、同様に実施することができる。

【０２４０】

【発明の効果】以上のように本発明（請求項１）に係る
画像復号化装置によれば、復号化処理の対象である対象
画像の符号化信号を受信し、該符号化信号に対する復号
化処理を行う画像復号化装置であって、上記対象画像の
符号化信号に含まれる画素値差分情報を復号化して画素
値信号の差分値を取得し、該取得した差分値を、該対象
画像の復号画素値差分値として出力する画素値差分値復
号化手段と、上記対象画像の符号化信号に含まれる画素
値動きベクトル情報、及び差分動きベクトル情報を復号
化して、画素値動きベクトル、及び差分動きベクトルを
得、該画素値動きベクトルを、対象画像の復号画素値動
きベクトルとして、かつ、上記復号画素値動きベクトル
と差分動きベクトルとを加算して得られる動きベクトル
を、上記対象画像の復号形状動きベクトルとして、それ
ぞれ出力する動きベクトル復号化手段と、上記符号化信
号の復号化処理を完了した画像を参照画像とし、該参照
画像の画素値信号を、上記対象画像の復号画素値動きベ
クトルを用いて動き補償し、該動き補償の結果得られる
画像値信号の予測値を、上記対象画像の補償画素値信号
として出力する第１の動き補償手段と、上記対象画像の
復号画素値差分値と、上記対象画像の補償画素値信号と
を加算し、該加算結果を上記対象画像の復号画素値信号
として出力する復号化画素値演算手段と、上記参照画像
の形状信号を、上記対象画像の復号形状動きベクトルを
用いて動き補償し、該動き補償の結果得られる形状信号
の予測値を、上記対象画像の補償形状信号として出力す
る第２の動き補償手段と、上記対象画像の符号化信号に
含まれる形状情報を、上記対象画像の補償形状信号に基
づいて復号化して該対象画像の復号化形状信号を出力す
る形状信号復号化手段とを備えたので、形状信号の動き
ベクトルに代えて、画素値信号の動きベクトルと形状信
号の動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する、効率
のよい符号化処理に対応した復号化処理を実現すること
ができる。

【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】本発明の実施の形態１による画像符号化装置の
動作原理を説明するための図である。

【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２による画像符号化装置の
動作原理を説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態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６】本発明の実施の形態３による画像復号化装置の
他の例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８】本発明の実施の形態４による画像符号化装置の
動作原理を説明するための図である。

【図９】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１０】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】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１３】本発明の実施の形態９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１４】本発明の実施の形態１０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１５】本発明の実施の形態１１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１６】本発明の実施の形態１２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１７】本発明の実施の形態１３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１８】本発明の実施の形態１４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１９】本発明の実施の形態１５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】本発明の実施の形態１６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２１】本発明の実施の形態１７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】本発明の実施の形態１８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１９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２０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２５】本発明の実施の形態２１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２６】本発明の実施の形態２２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２７】本発明の実施の形態２３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２８】本発明の実施の形態２３による画像符号化装
置における動きベクトルの数の選択を説明するための図
である。

【図２９】本発明の実施の形態２４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３０】本発明の実施の形態２５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３１】本発明の実施の形態２５による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図３２】本発明の実施の形態２６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３３】本発明の実施の形態２７による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図３４】本発明の実施の形態２８による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図３５】本発明の実施の形態２９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３６】本発明の実施の形態２９による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図３７】本発明の実施の形態３０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３８】本発明の実施の形態３１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３９】本発明の実施の形態３２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４０】本発明の実施の形態３３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４１】本発明の実施の形態３３による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図４２】本発明の実施の形態３４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４３】本発明の実施の形態３５による画像符号化装
置、及び画像復号化装置における予測範囲の設定を説明
するための図である。

【図４４】本発明の実施の形態３６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４５】本発明の実施の形態３６による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図４６】本発明の実施の形態３７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４７】本発明の実施の形態３８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４８】本発明の実施の形態３８による画像符号化装
置の動作原理を説明するための図である。

【図４９】本発明の実施の形態３９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５０】本発明の実施の形態４０による画像符号化プ
ログラム、及び画像復号化プログラムの記録媒体の一例
である、フロッピーディスクを示す図である。

【図５１】本発明の実施の形態４０による画像符号化プ
ログラムの処理手順を示すフローチャート図である。

【図５２】本発明の実施の形態４０による画像復号化プ
ログラムの処理手順を示すフローチャート図である。

【図５３】画像符号化における画像の形状情報を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１，１ａ，２０１，２１１，２５５ 入力信号 ２，２ａ，２ｂ，２０４ａ，２０４ｂ 変化画素検出器 ３，６１，９５，２０２ａ，２０２ｂ，２１６ａ，２１
６ｂ，２２０ メモリ ４，４ａ，４ｂ 変化画素予測器 ５，５ａ，５ｂ 差分値計算器 ６ 許容値 ７ 差分値丸め器 ８，８ａ，８ｂ，６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，２
１０，２４２，４１８，４１４ 符号化器 ９，９ａ，９ｂ，３０ａ，３０ｂ，６６ａ，６６ｂ，６
８ａ，６８ｂ，８０ａ，８０ｂ，８２ａ，８２ｂ，２１
１，２４３，４１９，４１５ 符号化信号 １０ 変化画素復号化器 １１，１１ａ，１１ｂ，７５ａ，７５ｂ，８４ａ，８４
ｂ，８６ 差分値加算器 ２０，６３ａ，６３ｂ 動き補償器 ２１ モード選択器 ２２，３２，３３，５０ 切り替え器 ３１ａ，３１ｂ，８１ａ，８１ｂ，８３ａ，８３ｂ，２
３０，３１０，３１６ａ，３１６ｂ，３３０ 復号化器 ３４，８５ａ，８５ｂ，１０１，２３５ 画像信号 ４０ａ，４０ｂ 水平走査器 ４１ａ，４１ｂ 垂直走査器 ６０ａ，１０７ 画素値信号 ６０ｂ，１０５ 透過度信号（入力形状信号） ６２ａ，６２ｂ 動き検出器 ６４ａ，６４ｂ，７０ 差分値計算器 ９０ 動き検出判定器 ９３ 切替判定器 ９４ 切替器 １０２，４０４ ブロック化器 １０３ 形状信号 １１０ 形状符号化モード判定器 １１１，１５１ 形状符号化モード １１２ 形状符号化器 １１３ 形状符号化信号 １１４ 透過度符号化モード判定器 １１５，１５３ 透過度符号化モード １１６ 透過度符号化器 １１７ 透過度符号化信号 １１８ 画素値符号化モード判定器 １１９，１５５ 画素値符号化モード １２０ 画素値符号化器 １２１ 画素値符号化信号 １２２ モード符号化器 １２３ モード符号化信号 １３０，１３６ 透過度符号化モード判定器 １３２ 画素値符号化モード判定器 １３８ 形状符号化モード判定器 １５０ モード復号化器 １５６ 形状復号化器 １５８ 透過度復号化器 １６０ 画素値復号化器 １５７ 形状復号化信号 １５９ 透過度復号化信号 １６１ 画素値復号化信号 １６２ 逆ブロック化器 １６３ 復号画像信号 １７０，１７６，１８０，１８６，１９０，１９６ ス
イッチ １７２，１７８ 画面内／画面間符号化判定器 １７３ 形状符号化モード １８２ 形状符号化の動きベクトル数判定器 １８３，１９３ 形状信号の符号化モード １８８ 画素値符号化の動きベクトル数判定器 １９２ 形状符号化の量子化ステップ変更／非変更判定
器 １９８ 画素値符号化の量子化ステップ変更／非変更判
定器 ２０３ａ 第２の検出変化画素（参照信号） ２０３ｂ 第３の検出変化画素（参照信号） ２０４ｃ 第１の変化画素検出器 ２０５ａ，２０５ｂ 変化画素 ２０５ｃ 第１の検出変化画素 ２０６ 変化画素予測器 ２０７ 予測変化画素 ２０８ 減算器 ２０９ 予測誤差 ２２１ 遅延予測誤差 ２２２，２２４，２３２ 加算器 ２２５ 加算値 ２３１ 復号予測誤差 ２３３ 復号変化画素 ２３４ 画素値生成器 ２４０ 減算器 ２４１ 差分 ２４３，２４７ 符号化信号 ２４４ 比較器 ２４６，４２６ スイッチ ２５０ モード復号化器 ２５１ 符号化モード ２５６ 画素数復号化器 ２５７ 復号化画素数 ２５８ 加算器 ２５２，２６０，４０８ スイッチ ３００ 分離器 ３０１ａ，３０１ｂ 画像信号 ３０２，３０８ａ，３０８ｂ 符号化器 ３０３ａ 符号化信号 ３０４，３１２ 予測確率計算器 ３０５ 確率値 ３０６ 第２の分離器 ３０７ａ，３０７ｂ 画像信号分離 ３１１，３１７ａ，３１７ｂ 復号信号 ３１３ 確率値 ３２０ 予測器 ３２２ スイッチ ３３１ 復号化画像信号（予測画像信号） ４０１ 入力信号（２次元の形状信号） ４０２ 有意領域抽出器 ４０３ 有意領域信号 ４０５ ブロック化形状信号 ４１２ ブロックサイズ変更器 ４１３ ブロック化形状信号 ４２０ 有意領域信号の復号化器 ４２２ 形状信号の復号化器 ４２１ 復号有意領域信号 ４２３ 最小ブロック化復号形状信号 ４２７ ブロック化形状信号 ４３０ ブロックサイズ変更器 ４３１ 復号ブロック化形状信号 ４３２ 逆ブロック化器 ４３３ 復号形状信号 １００１，１００２，１００４，１００６，１００８〜
１０２０，１０２２〜１０２６，１０２９，１０３３，
１０３６，１０３８ 画像符号化装置 １００３，１００３ａ，１００５，１００７，１０２
１，１０３０〜１０３２，１０３４，１０３７，１０３
９ 画像復号化装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平8−210955 (32)優先日 平成８年８月９日(1996．8．9) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） 早期審査対象出願

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 復号化処理の対象である対象画像の符
   号化信号を受信し、該符号化信号に対する復号化処理を
   行う画像復号化装置であって、 上記対象画像の符号化信号に含まれる画素値差分情報を
   復号化して画素値信号の差分値を取得し、該取得した差
   分値を、該対象画像の復号画素値差分値として出力する
   画素値差分値復号化手段と、 上記対象画像の符号化信号に含まれる画素値動きベクト
   ル情報、及び差分動きベクトル情報を復号化して、画素
   値動きベクトル、及び差分動きベクトルを得、該画素値
   動きベクトルを、対象画像の復号画素値動きベクトルと
   して、かつ、上記復号画素値動きベクトルと差分動きベ
   クトルとを加算して得られる動きベクトルを、上記対象
   画像の復号形状動きベクトルとして、それぞれ出力する
   動きベクトル復号化手段と、上記符号化信号の復号化処理を完了した画像を参照画像
   とし、該 参照画像の画素値信号を、上記対象画像の復号
   画素値動きベクトルを用いて動き補償し、該動き補償の
   結果得られる画像値信号の予測値を、上記対象画像の補
   償画素値信号として出力する第１の動き補償手段と、 上記対象画像の復号画素値差分値と、上記対象画像の補
   償画素値信号とを加算し、該加算結果を上記対象画像の
   復号画素値信号として出力する復号化画素値演算手段
   と、上記 参照画像の形状信号を、上記対象画像の復号形状動
   きベクトルを用いて動き補償し、該動き補償の結果得ら
   れる形状信号の予測値を、上記対象画像の補償形状信号
   として出力する第２の動き補償手段と、 上記対象画像の符号化信号に含まれる形状情報を、上記
   対象画像の補償形状信号に基づいて復号化して該対象画
   像の復号化形状信号を出力する形状信号復号化手段とを
   備えたことを特徴とする画像復号化装置。