JP3249961B2 - 画像復号化方法 - 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方法に関
し、特に、物体単位で画像信号を効率よく扱うために、
物体の形状情報を有する画像信号を、より低ビット数で
画質を損なうことなく記録及び伝送するための画像符号
化処理に対応する画像復号化処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像をデジタル化し、デジタルの画像デ
ータを得る技術については、デジタルデータの記録、伝
送、編集、複製および伝送等における扱いの容易さから
普及と発展が著しい分野となっている。デジタル化の利
点の一つとして、データを容易に圧縮可能であるという
点が挙げられ、特に記録や伝送のためには圧縮符号化は
重要な技術である。かかる圧縮符号化の技術について
は、国際的規格も確立され、中でもＭＰＥＧ規格は、映
像や音声を扱い得る一般的なデジタル規格として普及し
ている。

【０００３】デジタル画像の圧縮符号化に際しては、画
像がデジタル化された、一連の静止画像からなる画像デ
ータが処理対象となる。一般に、圧縮符号化において
は、１フレーム（１画面相当）の静止画像について、そ
の空間的相関関係（フレーム内の相関関係）に基づい
て、冗長性を除いて圧縮を行うフレーム内符号化と、時
間的に近接する、例えば時間的に連続するフレームの静
止画像について、その時間的相関関係（フレーム間の相
関関係）に基づいて冗長性を除いて圧縮を行うフレーム
間符号化とが行われる。

【０００４】ＭＰＥＧ等に準拠した、従来の技術による
画像符号化では、基本的にフレーム内符号化を行うもの
であるが、フレーム間符号化をも行うことで、高圧縮率
の符号化データが得られる。フレーム間符号化を行うた
めには、符号化の逆処理である復号化処理や、動き検出
・動き補償処理を実行することにより、予測画像を生成
し、この予測画像を参照画像として用いて、符号化対象
画像との差分を取得する必要があるので、復号化や動き
検出・補償処理を必要とする分、装置にとっての処理負
担の増大を招くこととなる。しかし、予測画像の精度が
良い場合には、差分は小さなものとなることから、差分
を符号化処理することで、符号化対象画像そのものを符
号化処理するよりも、符号化効率を向上できる。

【０００５】フレーム間符号化を行う場合の予測方法に
ついては、一連の静止画像のうち符号化対象であるデー
タより時系列的に前に位置するデータに基づく順方向予
測、符号化対象であるデータより時系列的に後に位置す
るデータに基づく逆方向予測、および符号化対象である
データに対して時系列的にその前後に位置するデータに
基づく双方向予測のいずれかがなされる。なお、一般
に、フレーム内符号化を「Ｉ」(intra frame coding)、
順方向予測符号化を「Ｐ」(predictive coding)、双方
向予測符号化（逆方向を含む）を「Ｂ」(bidirectional
ly predictive coding) と表記する。

【０００６】フレーム内符号化のみを行う場合、又はフ
レーム内符号化と順方向予測符号化とを行う場合には、
符号化対象である一連の静止画像を単純に時系列に従っ
て処理することも可能であるが、逆方向予測符号化、ま
たは双方向予測符号化を行う場合には、時系列において
符号化対象データの後に位置するデータを先に符号化処
理しておく必要が生じる。従って、一般に、フレーム間
符号化をも行う場合には、符号化対象である画像データ
を構成するフレームごとに、フレーム内符号化を行うＩ
フレームであるか、順方向予測符号化を行うことができ
るＰフレームであるか、双方向予測符号化を行うことが
できるＢフレームであるかを定めておき、処理対象とす
るデータがＩフレームであればフレーム内符号化を行
い、処理対象とするデータがＰフレーム、またはＢフレ
ームであればフレーム内符号化、またはフレーム間符号
化を行う。このような符号化処理を行う場合には、符号
化装置において、Ｉフレーム、Ｐフレーム、およびＢフ
レームの比率を、符号化結果の用途等に対応して設定し
ておくことができる。

【０００７】図１４は従来の技術による、フレーム内・
フレーム間符号化処理を説明するための図である。同図
において、１４００〜１４０６は、符号化対象である画
像を構成する各フレームであり、それぞれの時刻はt0〜
t6であり、時刻t0〜t6は、この順の時系列を有するもの
である。１４００〜１４０６のフレームのうち、フレー
ム１４００はＩフレーム、フレーム１４０３、およびフ
レーム１４０６はＰフレーム、そして、フレーム１４０
１、１４０２、１４０４、および１４０５はＢフレーム
である。

【０００８】図１４における矢印は、フレームごとの符
号化処理における参照関係を示すものである。Ｉフレー
ムであるフレーム１４００は、他のフレームを参照する
ことなく、単独でフレーム内符号化される。Ｐフレーム
であるフレーム１４０３は、時系列的にその前に位置す
るフレーム１４００を参照して符号化することができ
る。Ｂフレームであるフレーム１４０１は、時系列的に
その前に位置するフレーム１４００と、時系列的にその
後に位置するフレーム１４０３とのいずれか、または双
方を参照して符号化することができる。

【０００９】このため、前述のように、フレーム１４０
３を、時系列的にはその前に位置するフレーム１４０１
やフレーム１４０２より先に符号化しておく必要があ
り、ＩフレームやＰフレームをＢフレームより優先して
先に符号化することとなる。また、いずれのフレームも
Ｂフレームを参照して符号化されることはない。

【００１０】双方向予測をも行って符号化処理をする場
合には、Ｂフレームに対する符号化処理において、前後
のフレームを参照してフレーム間符号化するものとする
こと、あるいは前フレーム、後フレーム、両フレームの
うちから参照フレームを選択してフレーム間符号化する
ものとすること、あるいは、フレーム内符号化をも選択
枝に加えることなどを、符号化装置において設定するこ
とが可能である。

【００１１】前述のように、フレーム間符号化を行うこ
とは、特に双方向予測をも行う場合には、処理負担の増
大を伴うものであり、また、時間的に近接するデータを
保持するための記憶手段、すなわちメモリの容量も大き
なものが必要となる。しかし、精度の高い予測を行うこ
とにより、該予測によって得られた予測画像と、符号化
対象画像との差分の量は小さなものとなり、符号化効率
の向上が図り得るものである。従って、装置性能、画像
の性質、要求される符号化データの質などに応じて符号
化方法の設定がされていた。

【００１２】一方、画像信号を物体（オブジェクト）単
位で符号化する方法も近年一般化している。このような
符号化方法の検討は現在ISO のMPEG4 で標準化が行われ
ており、1996年11月にはビデオ検証モデルVM5.0 と呼ば
れるものが策定された。物体単位の画像信号はテクスチ
ャと呼ばれる、輝度や色を示す画素値信号と、物体の形
状を表す形状信号とで構成される。このような形式の画
像信号は、コンピュータ・グラフィックスの分野を中心
として、番組制作部門などの、映像のソースを作成する
分野で利用されつつある。

【００１３】図１５は、従来の技術による、物体単位の
符号化を説明するための図、また図１６は物体単位の符
号化のため信号処理を説明するための図である。図１５
(a)は、符号化処理対象の一例として、背景画像と前景
画像とより構成される画像の一例（水槽中を泳ぐ金魚）
を、同図(b)は前景画像（金魚）を、また、同図(c)は背
景画像（水槽中の水草、および水）を示している。

【００１４】このような背景画像と前景画像とを合成す
るためには、合成によって得られる画像を構成する各画
素について、前景と背景とのいずれの画像を表示するか
を特定するための情報が必要である。このため、図１５
(b)に示す前景画像は、図１６(a)に示す画素値信号と、
同図１６(b)に示す形状信号とで構成され、形状信号に
より画像表示を指定するものとする。この場合の画素値
信号は、金魚のテクスチャを示す信号であり、各画素の
輝度信号と色差信号とを含むものである。また形状信号
は金魚の形状輪郭であるプロフィールを示す信号であ
り、輪郭内部を値「１」、輪郭外部は値「０」とする２
値信号である。この形状信号は、図では黒部分で示す値
「１」となる領域については、画像合成の際に前景とし
て表示することを示す信号である。一般に物体単位での
符号化を行う場合には、特定の物体について、画素値信
号と、形状信号とを用いることとし、当該特定の物体以
外の部分については、画素値信号のみを用いることとし
て、効率的な符号化処理が図られる。上記のように、こ
の場合には、前景画像である金魚を特定の物体として扱
われる。

【００１５】図１６(a)に示す画素値信号の符号化につ
いては、前述のように時間的な相関性があることに基づ
いて、すでに符号化された画素値信号を復号化して得ら
れた信号を参照して符号化することにより、符号化効率
の向上が図られている。また、２つの画像を適応的に切
り替えて参照することで、１つの画像の画素値信号を参
照するよりもさらに符号化効率を高くするような符号化
方法も用いられており、ISO MPEG1/2 やITU-T H.261 等
の規格においては、このような２つの画像を参照した符
号化についての規定がなされている。

【００１６】図１７、および図１８は、かかる複数画像
の参照を伴う、画素値信号の符号化を説明するための図
である。図１７(a),(b),(c)は前景画像を構成する、時
刻t0、時刻t1、時刻t2における入力画像の画素値信号を
示す。図示するように、３つの入力画素値信号は、図１
４の場合と同様に一つの時系列上に並ぶものであり、時
刻t0の信号は時刻t1の信号より時系列的に前に位置し、
時刻t2の信号は時刻t1の信号より時系列的に後に位置す
るものとなる。同図(b)に示す時刻t1の入力画像の画素
値信号は、同図(a)に示す前時刻t0の画素値信号、及び
同図(c)に示す後時刻t2の画素値信号と相関があるもの
となっている。

【００１７】図１８(a)と同図(c)とは、図１７(a)と同
図(c)とに示す画素値信号を符号化した後復号化して得
られた復号化画素値信号を示す。図１７で示した相関関
係に基づき、図１８(a)と同図(c)とに示す時刻t0と時刻
t2との復号化画像の画素値信号を用いて、同図(b)に示
す時刻t1の予測画像を精度良く生成することができる。

【００１８】予測画像については、代表的な方法によれ
ば、時刻t0及び時刻t2の復号化済画像を各々動き補償し
て、それらの平均値を時刻t1の予測画像とすることによ
り生成することができる。時刻t1の予測画像は時刻t1の
入力画像と大きな相関があるので、時刻t1の予測画像を
参照して時刻t1の入力画像を符号化する。すなわち、時
系列的に前後に位置する画像に基づいて生成した予測画
像と入力画像との差分画像を取得して、この差分画像の
画素値信号を符号化処理する。

【００１９】このように、符号化対象の画像が、時系列
的に前後に位置する画像と相関性が強い場合には、時系
列的に前に位置する画像と、時系列的に後に位置する画
像とを予測画像の生成に用いることで、いずれか一方を
用いるよりも精度の良い予測をし得ることが期待でき
る。予測の精度が良いならば、差分画像の画素値信号は
データ量が少ないものとなるので、効率のよい符号化が
実現できる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】物体単位での符号化を
行う場合、画素値信号については、上述のように時間的
な相関関係に基づいて符号化効率を向上することが図ら
れている。一方、これにともなう形状信号の符号化につ
いては、フレーム内符号化のみを行う場合、または順方
向予測のみを伴うフレーム間符号化を行う場合には、画
素値信号と同様に扱い得るものであった。しかし、双方
向予測を伴うフレーム間符号化を行う場合には、形状信
号の符号化処理において、画素値信号と同様の処理を行
うことで、処理の効率が低下することがある点が問題と
なっていた。

【００２１】画素値信号は輝度信号と色信号とを含む多
値信号であることから、上記のような平均値を取得する
演算により、良好な予測画像が得られる可能性が高いも
のとなるので、時間的に近接するデータを保持し、差分
取得や平均値取得の演算処理を行って符号化効率の向上
を図り得るものである。これに対して、上述のような２
値の形状信号に関して、例えば、複数の参照情報を用い
て平均値を取得することによって、良好な予測を行おう
としても、取得した平均値が２値のいずれでもない場合
には、２値のいずれかを用いざるを得ないこととなり、
かかる場合には平均値を取得する演算処理を行うメリッ
トはあまりない。総じて、２値信号である形状信号につ
いては、時間的に近接するデータを保持し、平均値の取
得等のような処理をすることで、必ずしも予測の精度が
向上し得るものではなく、装置資源の活用を阻害した
り、符号化処理における効率を低下させる場合もある。

【００２２】従来の技術による画像符号化において、画
素値信号と形状信号とを同様に処理する場合には、双方
向予測を伴う符号化処理には、上述のように処理の効率
が低下する点が問題となっていた。また、このように、
画素値信号に対しての符号化効率を向上する手法が単純
には応用しがたいという事情から、従来の技術におい
て、形状信号についてはファクシミリ等で用いられる二
値信号用の可逆的圧縮符号化方法を用いるなど、画素値
信号と別途に処理されて記録・伝送される等の扱いがさ
れる場合もあった。しかし、このような可逆的な方法は
非可逆的な方法より一般的に圧縮効率が劣るものであっ
て、あまり符号化効率や処理効率の向上を図り得るもの
ではない。

【００２３】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、それぞれ適切な画素値信号及び形状信号を参照
して効率よく符号化処理が施された符号化画素値信号及
び符号化形状信号に対して、適切な復号化処理を施すこ
とができる画像復号化方法を提供することを目的とす
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像復号
化方法は、画像信号に含まれる、物体の形状を示す形状
信号と、上記物体の色と輝度とに関する情報を有する画
素値信号とを符号化して得られる、符号化形状信号と、
符号化画素値信号とを復号化する画像復号化方法であっ
て、上記符号化画素値信号を、符号化処理における参照
方法を示す情報を含む画素値予測選択信号に基づいて選
択された復号化画素値信号を参照して復号化する画素値
復号化ステップと、上記符号化形状信号を、符号化処理
における参照方法を示す情報と復号化の対象となる符号
化形状に対して画面内復号化と画面間復号化のどちらを
実行すべきかを示す情報とを含む形状予測選択信号に基
づいて選択された復号化形状信号を参照して復号化する
形状復号化ステップとを含み、上記画素値復号化ステッ
プにおける参照方法は、復号化の対象となる符号化画素
値信号に対して時系列的に前に位置する画素値信号から
得られた前時刻復号化画素値信号を参照する方法、上記
復号化の対象となる符号化画素値信号に対して時系列的
に後に位置する画素値信号から得られた後時刻復号化画
素値信号を参照する方法、または上記復号化の対象とな
る符号化画素値信号に対して時系列的に前後に位置する
画素値信号から得られた上記前時刻復号化画素値信号と
上記後時刻復号化画素値信号とを参照する方法のいずれ
かであり、上記形状復号化ステップにおける参照方法
は、復号化の対象となる符号化形状信号に対して時系列
的に前に位置する形状信号から得られた前時刻形状復号
化信号を参照する方法、または復号化の対象となる符号
化形状信号に対して時系列的に後に位置する形状信号か
ら得られた後時刻形状復号化信号を参照する方法のいず
れかであることを特徴とするものである。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１による画像符号化方法、および画像符号化装置は、
画素値信号、および形状信号のそれぞれに対して、参照
信号を切り換えて用いることにより、符号化効率の向上
を図るものである。図１は、本実施の形態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。図示するよ
うに本実施の形態１による画像符号化装置は、減算器１
０１、符号化器（画素値信号用）１０２、復号化器（画
素値信号用）１０３、加算器１０４、第１のスイッチ回
路１０５、第２のスイッチ回路１０６、メモリ（復号化
画素値信号記憶用１）１０７、メモリ（復号化画素値信
号記憶用２）１０８、平均値計算器１０９、予測切り換
え器１１０、符号化器（形状信号用）１１１、復号化器
（形状信号用）１１２、第３のスイッチ回路１１３、第
４のスイッチ回路１１４、メモリ（復号化形状信号記憶
用１）１１５、およびメモリ（復号化形状信号記憶用
２）１１６を備えたものである。

【００３１】同図において、減算器１０１は、当該画像
符号化装置の装置入力である入力画素値信号Ｓ１５１
と、後述する第２のスイッチ回路１０６から出力される
参照画素値信号Ｓ１５５との差分を演算し、差分画素値
信号Ｓ１５２を生成する。符号化器（画素値信号用）１
０２は、差分画素値信号Ｓ１５２を圧縮符号化し、符号
化画素値信号Ｓ１５３を生成する。復号化器（画素値信
号用）１０３は、符号化画素値信号Ｓ１５３に対して、
符号化処理の逆処理である復号化処理を行い、符号化復
号化画素値信号Ｓ１５４を生成する。加算器１０４は、
符号化復号化画素値信号Ｓ１５４と、第２のスイッチ回
路１０６から出力される参照画素値信号Ｓ１５５とを加
算処理し、復号化画素値信号Ｓ１５６を生成する。

【００３２】第１のスイッチ回路１０５は、予測切り換
え器１１０から入力される復号化画素値切り換え信号Ｓ
１７１に対応して、復号化画素値信号Ｓ１５６の出力先
を切り換える。第１のスイッチ回路１０５の切り換えに
より、復号化画素値信号Ｓ１５６は、メモリ１０７、ま
たはメモリ１０８に入力されて保持されるか、またはい
ずれのメモリにも入力されないこととなるかのいずれか
となる。

【００３３】第２のスイッチ回路１０６は、予測切り換
え器１１０から入力される参照画素値切り換え信号Ｓ１
７２に対応して、参照画素値信号Ｓ１５５として用いる
信号を選択する。第２のスイッチ回路１０６の選択によ
り、メモリ１０７において保持された第１の記憶復号化
画素値信号Ｓ１５７、メモリ１０８において保持された
第２の記憶復号化画素値信号Ｓ１５８、平均値計算機１
０９により取得された平均復号化画素値信号Ｓ１５９、
または所定値のいずれかが参照画素値信号として用いら
れることとなる。ここでは、所定値とは符号化器１０２
がフレーム内符号化をするときに用いられる固定の画素
データであるものとする。また、選択された参照画素値
信号Ｓ１５５は、減算器１０１と、加算器１０４とに出
力される。

【００３４】メモリ１０７、および１０８は、第１のス
イッチ回路１０５から入力された復号化画素値信号Ｓ１
５６をフレーム単位で記憶する。平均値計算器１０９
は、第１のスイッチ回路１０５の切り換えによってメモ
リ１０７、および１０８において保持された、時間的に
異なるフレームの復号化画素値信号を入力して、その平
均値を取得し、平均復号化画素値信号Ｓ１５９を生成す
る。本実施の形態１においては、メモリ１０７、および
メモリ１０８に記憶される復号化画素値信号は、符号化
対象である画素値信号より時系列的に前に位置する画素
値信号から得られた前時刻復号化画素値信号、および符
号化対象である画素値信号より時系列的に後に位置する
画素値信号から得られた後時刻復号化画素値信号のいず
れかとなるように制御されるものである。

【００３５】減算器１０１、符号化器１０２、復号化器
１０３、加算器１０４、平均値計算器１０９、メモリ１
０７、メモリ１０８、第１のスイッチ回路１０５、およ
び第２のスイッチ回路１０６は、復号化された画素値信
号を参照して入力画素値信号を符号化する画素値符号化
手段として機能する。

【００３６】予測切り換え器１１０は、第１〜第４のス
イッチ回路に対して、制御用信号である復号化画素値切
り換え信号Ｓ１７１、参照画素値切り換え信号Ｓ１７
２、復号化形状切り換え信号Ｓ１７３、および参照形状
切り換え信号Ｓ１７４を出力することによって、それぞ
れのスイッチ回路における、復号化画素値信号の出力
先、参照画素値信号の選択、復号化形状信号の出力先、
参照形状信号の選択の切り替えを制御する。そして、予
測切り換え器１１０は、参照画素値信号を特定する参照
画素値指定信号として用いる参照画素値切り換え信号
と、参照形状信号を特定する参照形状指定信号として用
いる参照形状切り換え信号との出力結果を符号化処理し
て得られる予測選択信号Ｓ１７５を生成して、復号化装
置に通知するよう出力する、符号化参照特定信号生成手
段として機能する。

【００３７】符号化器（形状信号用）１１１は、当該画
像符号化装置の装置入力である入力形状信号Ｓ１６１に
対して、後述する第４のスイッチ回路１１４から出力さ
れる参照形状信号Ｓ１６６を参照した圧縮符号化処理を
行い、符号化形状信号Ｓ１６２を生成する。復号化器
（形状信号用）１１２は、符号化形状信号Ｓ１６２に対
して、第４のスイッチ回路１１４から出力される参照形
状信号Ｓ１６６を参照した、符号化処理の逆処理である
復号化処理を行い、復号化形状信号Ｓ１６３を生成す
る。

【００３８】第３のスイッチ回路１１３は、予測切り換
え器１１０から入力される復号化形状切り換え信号Ｓ１
７３に対応して、復号化形状信号Ｓ１６３の出力先を切
り換える。第３のスイッチ回路１１３の切り換えによ
り、復号化形状信号Ｓ１６３は、メモリ１１５、または
メモリ１１６に入力されて保持されるか、またはどちら
のメモリにも入力されないこととなるかのいずれかとな
る。

【００３９】第４のスイッチ回路１１４は、予測切り換
え器１１０から入力される参照形状切り換え信号Ｓ１７
４に対応して、参照形状信号Ｓ１６６として用いる信号
を選択する。第４のスイッチ回路１１４の選択により、
メモリ１１５において保持された第１の記憶復号化形状
信号Ｓ１６４、メモリ１１６において保持された第２の
記憶復号化形状信号Ｓ１６５、または所定値のいずれか
が参照形状信号として用いられることとなる。また、選
択された参照形状信号Ｓ１６６は、符号化器１１１と、
復号化器１１２とに出力される。

【００４０】メモリ１１５、および１１６は、第３のス
イッチ回路１１３から入力された復号化形状信号Ｓ１６
３をフレーム単位で記憶する。本実施の形態１において
は、メモリ１１５、およびメモリ１１６に記憶される復
号化形状信号は、符号化対象である形状信号より時系列
的に前に位置する形状信号から得られた前時刻復号化形
状信号、および符号化対象である形状信号より時系列的
に後に位置する形状信号から得られた後時刻復号化形状
信号のいずれかとなるように制御されるものである。

【００４１】符号化器１１１、復号化器１１２、メモリ
１１５、および１１６、第３のスイッチ回路１１３、第
４のスイッチ回路１１４は、復号化された形状信号を参
照して形状信号を符号化する形状符号化手段として機能
する。

【００４２】図２は、本実施の形態１による画像符号化
装置における形状信号の符号化を説明するための図であ
る。以下に、本実施の形態１による画像符号化装置の動
作を、図１、および図２を用いて説明する。本実施の形
態１による画像符号化装置の装置入力である、入力画素
値信号Ｓ１５１と入力形状信号Ｓ１６１とが本装置に入
力されると、入力画素値信号Ｓ１５１は減算器１０１
に、入力形状信号Ｓ１６１は符号化器（形状信号用）１
１１に入力される。

【００４３】減算器１０１においては、入力画素値信号
Ｓ１５１と、第２のスイッチ回路１０６より出力される
参照画素値信号Ｓ１５５とが入力され、減算処理によっ
て得られる差分画素値信号Ｓ１５２が符号化器１０２に
出力される。符号化器１０２は差分画素値信号Ｓ１５２
に対して、所定の圧縮符号化処理を行い、符号化画素値
信号Ｓ１５３を生成する。符号化画素値信号Ｓ１５３
は、本実施の形態１による画像符号化装置の装置出力の
一部となるとともに、復号化器１０３にも入力される。
復号化器１０３は、入力された符号化画素値信号Ｓ１５
３に対して、符号化器１０２における符号化処理の逆処
理である復号化処理を行い、符号化復号化画素値信号Ｓ
１５４を生成する。符号化復号化画素値信号Ｓ１５４
は、加算器１０４に出力される。加算器１０４において
は、符号化復号化画素値信号Ｓ１５４と、第２のスイッ
チ回路１０６より出力される参照画素値信号Ｓ１５５と
が入力され、加算処理によって得られる復号化画素値信
号Ｓ１５６が第１のスイッチ回路１０５に出力される。

【００４４】第１のスイッチ回路１０５は、予測切り換
え器１１０が出力する復号化画素値切り換え信号Ｓ１７
１に従って、入力された復号化画素値信号Ｓ１５６を、
メモリ１０７、またはメモリ１０８に出力する。メモリ
１０７、メモリ１０８においては、入力された復号化画
素値信号Ｓ１５６がフレーム単位で記憶される。第１の
スイッチ回路１０５は、復号化画素値切り換え信号Ｓ１
７１が、復号化画素値信号Ｓ１５６を保持しないように
指示した場合には、復号化画素値信号Ｓ１５６を廃棄
し、いずれのメモリにも出力しない。

【００４５】予測切り換え器１１０は、原則として第１
のスイッチ回路１０５からは、復号化画素値信号Ｓ１５
６が、メモリ１０７、およびメモリ１０８に交互に出力
されるように、直前に出力したメモリとは異なるメモリ
に対して復号化画素値信号Ｓ１５６を出力するように、
復号化画素値切り換え信号Ｓ１７１によって指示を行
う。また、復号化画素値信号Ｓ１５６が、符号化処理に
おいて参照されることのない信号である場合は、復号化
画素値切り換え信号Ｓ１７１により、復号化画素値信号
Ｓ１５６を廃棄するように指示するものである。

【００４６】メモリ１０７、またはメモリ１０８に入力
された復号化画素値信号Ｓ１５６は、それぞれ第１の記
憶復号化画素値信号Ｓ１５７、第２の記憶復号化画素値
信号Ｓ１５８として保持される。また、第１の記憶復号
化画素値信号Ｓ１５７と、第２の記憶復号化画素値信号
Ｓ１５８とは、平均値計算器１０９に入力され、平均値
計算器１０９は、両者の平均を取得することによって平
均復号化画素値信号Ｓ１５９を生成する。

【００４７】第２のスイッチ回路１０６は、予測切り換
え器１１０からの参照画素値切り換え信号Ｓ１７２に従
って、所定値、第１の記憶復号化画素値信号Ｓ１５７、
第２の記憶復号化画素値信号Ｓ１５８、または平均復号
化画素値信号Ｓ１５９のうちからいずれか一つを選択
し、該選択した信号を参照画素値信号Ｓ１５５として、
減算器１０１と、加算器１０４とに出力する。

【００４８】予測切り換え器１１０からの参照画素値切
り換え信号Ｓ１７２を用いた、第２のスイッチ回路１０
６に対しての切り換え指示は以下のように行われる。符
号化器１０２において符号化処理を受ける符号化対象が
Ｉフレームである場合、参照処理を伴う符号化は行わな
いので、第２のスイッチ回路１０６では所定値が選択さ
れるように指示をする。これにより、フレーム内符号化
に用いられる所定値が、参照画素値信号Ｓ１５５として
出力される。

【００４９】符号化器１０２における符号化対象がＰフ
レームである場合、予測切り換え器１１０は、第１の記
憶復号化画素値信号Ｓ１５７、または第２の記憶復号化
画素値信号Ｓ１５８のうち、符号化対象よりも時系列的
に前のものが選択されるように第２のスイッチ回路１０
６に指示をする。

【００５０】符号化器１０２における符号化対象がＢフ
レームである場合、予測切り換え器１１０は、第１の記
憶復号化画素値信号Ｓ１５７、第２の記憶復号化画素値
信号Ｓ１５８、または平均復号化画素値信号Ｓ１５９の
うちからいずれか一つが選択されるように指示をする。
本実施の形態１において、予測切り換え器１１０は、選
択可能な範囲において、減算器１０１において取得され
る差分が最小となるものを選択するものとする。これに
より、符号化対象画像より前の時刻の画像、符号化対象
画像より後の時刻の画像、あるいはその両者の平均によ
り得られる画像のうちから、参照画像として、画素値信
号における動き検出誤差の大きさを最小とするものが選
択されることとなる。

【００５１】なお、符号化対象がＰフレーム、またはＢ
フレームである場合には、フレーム内符号化、またはフ
レーム間符号化のいずれをも行うことが可能であり、予
測切り換え器１１０においては、諸条件に応じてフレー
ム内符号化を選択して、所定値を出力するような指示を
するものとすることもできる。

【００５２】入力画素値信号Ｓ１５１に対する、以上の
ような符号化処理は、従来の技術によるフレーム内符号
化、およびフレーム間符号化を実行する場合と同様のも
のとなっている。特にＢフレームの場合の符号化処理に
おいては、複数の参照候補のうちから選択することによ
り、符号化効率の向上を図るものとなっている。

【００５３】一方、本実施の形態１による画像符号化装
置において、装置入力となる入力形状信号Ｓ１６１は、
符号化器（形状信号用）１１１に入力され、符号化器１
１１において、圧縮符号化処理がなされる。この圧縮符
号化処理は、後述する第４のスイッチ回路１１４から出
力される復号化形状信号Ｓ１６６を参照して行われるも
のとなる。符号化器１１１からは、符号化処理によって
生成された符号化形状信号Ｓ１６２が、当該画像符号化
器の装置出力の一部として出力されるとともに、復号化
器（形状信号用）１１２にも入力される。

【００５４】復号化器１１２は、入力された符号化形状
信号Ｓ１６２に対して、符号化器１１１における符号化
処理の逆処理である復号化処理を行い、復号化形状信号
Ｓ１６３を生成する。この復号化処理は、第４のスイッ
チ回路１１４から出力される参照形状信号Ｓ１６６を参
照して行われる。

【００５５】復号化形状信号Ｓ１６３は、第３のスイッ
チ回路１１３に出力される。第３のスイッチ回路１１３
は、予測切り換え器１１０の出力する復号化形状切り換
え信号Ｓ１７３の指示に従って、入力された復号化形状
信号Ｓ１６３を、メモリ１１５、またはメモリ１１６に
出力する。メモリ１１５、メモリ１１６においては、入
力された復号化形状信号Ｓ１６３がフレーム単位で記憶
される。第３のスイッチ回路１１３は、復号化形状切り
換え信号Ｓ１７３が、復号化形状信号Ｓ１６３を保持し
ないように指示した場合には、復号化形状信号Ｓ１６３
を廃棄し、いずれのメモリにも出力しない。

【００５６】予測切り換え器１１０は、原則として第３
のスイッチ回路１１３からは、復号化形状信号Ｓ１６３
が、メモリ１１５、およびメモリ１１６に交互に出力さ
れるように、直前に出力したメモリとは異なるメモリに
対して復号化形状信号Ｓ１６３を出力するように、復号
化形状切り換え信号Ｓ１７３によって指示を行う。ま
た、復号化形状信号Ｓ１６３が、符号化処理において参
照されることのない信号である場合は、復号化形状切り
換え信号Ｓ１７３により、復号化形状信号Ｓ１６３を廃
棄するように指示するものである。メモリ１１５、また
はメモリ１１６に入力された復号化形状信号Ｓ１６３
は、それぞれ第１の記憶復号化形状信号Ｓ１６４、第２
の記憶復号化形状信号Ｓ１６５として保持される。

【００５７】第４のスイッチ回路１１４は、予測切り換
え器１１０からの参照形状切り換え信号Ｓ１７４に従っ
て、所定値、第１の記憶復号化形状信号Ｓ１６４、また
は第２の記憶復号化形状信号Ｓ１６５のうちからいずれ
か一つを選択し、該選択した信号を参照形状信号Ｓ１６
６として、符号化器１１１と、復号化器１１２とに出力
する。

【００５８】図２は、形状信号に対する、参照を伴う符
号化処理を説明するための図である。図２ (a)は、符号
化対象である時刻t1の形状信号（図２(b)参照）よりも
時系列的に前に位置する時刻t0の形状信号を符号化した
後復号化して得られた、時刻t0の復号化形状信号を示
す。また、図２(c)は、符号化対象である時刻t1の形状
信号（図２(b)参照）よりも時系列的に後に位置する時
刻t2の形状信号を符号化した後復号化して得られた、時
刻t2の復号化形状信号を示す。前述のように、２値情報
である形状信号については、時間的に近接する情報を参
照して差分値を取得することや、時系列的に前後する複
数の情報の平均を取得し、これを参照することを行って
も、それらの操作によって必ずしも符号化効率の向上を
図れるものではない。しかし、時間的な相関関係に基づ
く処理が効果的である場合もある。

【００５９】図２に示すように、符号化対象である時刻
t1における画像の形状信号は、部分的には、同図(a)に
示す前時刻t0の復号化画像の形状信号や、同図(c)に示
す後時刻t2の復号化画像の形状信号と一致するものとな
っている。かかる場合に、これら時系列において前後に
近接する復号化形状信号を用いて、予測形状信号を生成
することにより、符号化効率の向上を図り得るものとな
る。そして、予測の精度の向上を図るためには、符号化
対象である形状信号の適切な単位ごとに、予測に用いる
復号化形状信号を選択してやることが望ましい。そこ
で、本実施の形態１においては、画素値信号の符号化に
おける参照画像の選択とは別個独立して、形状信号の符
号化における予測方法を選択することによって、形状信
号の符号化においても参照を伴った処理による符号化効
率の向上を図るものである。

【００６０】本実施の形態１による画像符号化装置で
は、予測切り換え器１１０は、第４のスイッチ回路１１
４における選択に対して、符号化器１１１における出力
ビット数が最小となるものが、参照形状信号Ｓ１６６と
して出力されるように、参照形状切り換え信号Ｓ１７４
を用いて指示するものである。これにより符号化器１１
１においては、所定値である参照形状信号Ｓ１６６を用
いた参照をともなわないフレーム内符号化、または第
１、または第２の記憶復号化形状信号Ｓ１６４、または
Ｓ１６５である参照形状信号Ｓ１６６を用いた、前時
刻、または後時刻の参照形状信号を参照したフレーム間
符号化のうち、最も符号化効率の良好なものを実行する
こととなる。

【００６１】入力画素値信号Ｓ１５１、および入力形状
信号Ｓ１６１に対する、上記のような符号化処理に際し
て、予測切り換え器１１０からは、各スイッチ回路の制
御のための、復号化画素値切り換え信号Ｓ１７１、参照
画素値切り換え信号Ｓ１７２、復号化形状切り換え信号
Ｓ１７３、および参照形状切り換え信号Ｓ１７４が生成
されて出力される。予測切り換え器１１０はまた、生成
した各切り換え信号を符号化して、予測選択信号Ｓ１７
５を生成する。予測選択信号Ｓ１７５は、符号化画素値
信号Ｓ１５３、および符号化形状信号Ｓ１６２ととも
に、本実施の形態１による画像符号化装置の装置出力と
なり、復号化処理において用いられるものとなる。

【００６２】このように、本実施の形態１の画像符号化
装置によれば、減算器１０１、符号化器（画素値信号
用）１０２、復号化器（画素値信号用）１０３、加算器
１０４、第１のスイッチ回路１０５、第２のスイッチ回
路１０６、メモリ１０７、および１０８、平均値計算器
１０９、予測切り換え器１１０、符号化器（形状信号
用）１１１、復号化器（形状信号用）１１２、第３のス
イッチ回路１１３、第４のスイッチ回路１１４、メモリ
１１５、および１１６を備えたので、予測切り換え器１
１０が、第２のスイッチ回路における、入力画素値信号
Ｓ１５１の符号化に用いる参照画素値信号の選択と、第
４のスイッチ回路における入力形状信号Ｓ１６１の符号
化に用いる参照形状信号の選択とを、別途独立して選択
がなされるように制御することで、入力画素値信号、お
よび入力形状信号のいずれに対しても、符号化効率の向
上を図ることが可能となる。

【００６３】なお、本実施の形態１では、予測切り換え
器１１０による第４のスイッチ回路１１４の制御におい
て、符号化器１１１における出力ビット数を最小にする
ような選択を指示するものとしたが、これは一例であ
り、符号化対象の画像の性質、当該画像符号化装置の処
理能力や処理状況等に応じて設定することができる。例
えば、本実施の形態１による符号化結果を伝送する場合
の送信バッファの空き容量を監視し、空き容量が多い場
合にはフレーム内符号化を優先して実行するような制御
を行うことも設定により可能である。

【００６４】実施の形態２．本発明の実施の形態２によ
る画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施の形
態１による画像符号化処理によって得られた符号化結果
を適切に復号化処理するものである。図３は、本実施の
形態２による画像復号化装置の構成を示すブロック図で
ある。図示するように本実施の形態２による画像復号化
装置は、復号化器（画素値信号用）３０３、加算器３０
４、第１のスイッチ回路３０５、第２のスイッチ回路３
０６、メモリ（復号化画素値信号記憶用１）３０７、メ
モリ（復号化画素値信号記憶用２）３０８、平均値計算
器３０９、復号化器（形状信号用）３１２、第３のスイ
ッチ回路３１３、第４のスイッチ回路３１４、メモリ
（復号化形状信号記憶用１）３１５、メモリ（復号化形
状信号記憶用２）３１６、並べ替え用メモリ（画素値信
号用）３６１、並べ替え用メモリ（形状信号用）３６
２、および予測切り換え器３７０を備えたものである。

【００６５】同図において、復号化器（画素値信号用）
３０３、加算器３０４、第１のスイッチ回路３０５、第
２のスイッチ回路３０６、メモリ３０７、および３０
８、平均値計算器３０９は、実施の形態１における１０
３〜１０９と同様のものであり、復号化された参照画素
値信号を参照して、入力符号化画素値信号を復号化処理
する画素値復号化手段として機能する。復号化器（形状
信号用）３１２、第３のスイッチ回路３１３、第４のス
イッチ回路３１４、メモリ３１５、および３１６は、実
施の形態１における１１２〜１１６と同様のものであ
り、復号化された参照形状信号を参照して、入力符号化
形状信号を復号化処理する形状復号化手段として機能す
る。

【００６６】並べ替え用メモリ３６１、および３６２
は、必要な並べ替えのために復号化結果を保持する。図
１４を用いて説明したように、符号化処理において双方
向の参照をともなう符号化処理が実行された場合には、
時間的に後になる画像が先に符号化処理されることとな
る。従って、復号化処理にあたっては入力された符号化
結果を単純に入力順に復号処理して出力したのでは、元
の画像と同等の復号化結果が得られない場合もあるの
で、一旦並べ替え用メモリにおいて保持し、正しい順番
に読み出されて出力されるようにするものである。

【００６７】予測切り換え器３７０は、入力予測選択信
号を復号化処理して、実施の形態１において予測切り換
え器１１０（図１）が出力した各スイッチ回路に対する
制御用の信号を取得し、これに基づいて、各スイッチ回
路に対して切り換え信号を出力する。従って、参照画素
値切り換え信号、および参照形状切り換え信号を、画素
値信号復号化、および形状信号復号化における参照信号
を指示する参照画素値指定信号、および参照形状指定信
号として生成する、復号化参照特定信号生成手段として
機能する。

【００６８】このように構成された本実施の形態２によ
る画像復号化装置の動作を以下に説明する。本実施の形
態２による画像復号化装置に対して、装置入力として、
入力符号化画素値信号Ｓ３５３、入力符号化形状信号Ｓ
３６３、および入力予測選択信号Ｓ３７５が入力され
る。入力符号化画素値信号Ｓ３５３、入力符号化形状信
号Ｓ３６２、および入力予測選択信号Ｓ３７５は、実施
の形態１による画像符号化装置の装置出力である、符号
化画素値信号Ｓ１５３、符号化形状信号Ｓ１６２、およ
び予測選択信号Ｓ１７５にそれぞれ相当する信号であ
る。本実施の形態２による画像復号化装置において、入
力符号化画素値信号Ｓ３５３は復号化器（画素値信号
用）３０３に、入力符号化形状信号Ｓ３６２は復号化器
（形状信号用）３１２に、そして入力予測選択信号Ｓ３
７５は、予測切り換え器３７０にそれぞれ入力される。

【００６９】予測切り換え器３７０は入力予測選択信号
Ｓ３７５に対して復号化処理を行うことにより、復号化
画素値切り換え信号、参照画素値切り換え信号、復号化
形状切り換え信号、参照形状切り換え信号のうちいずれ
かの信号を取得する。予測切り換え器３７０は取得した
信号に基づいて、復号化画素値切り換え信号Ｓ３７１、
参照画素値切り換え信号Ｓ３７２、復号化形状切り換え
信号Ｓ３７３、参照形状切り換え信号Ｓ３７４を第１〜
第４のスイッチ回路に出力する。

【００７０】復号化器（画素値信号用）３０３は、符号
化画素値信号Ｓ３５３に対して復号化処理を行い、符号
化復号化画素値信号Ｓ３２１を生成し、これを加算器３
０４に出力する。加算器３０４には、第２のスイッチ回
路から出力される参照画素値信号Ｓ３２３が入力され、
符号化復号化画素値信号Ｓ３２１と、参照画素値信号Ｓ
３２３とが加算処理されることによって、復号化画素値
信号Ｓ３２２が生成される。復号化画素値信号Ｓ３２２
は、並べ替え用メモリ３６１に入力されて保持されると
ともに、第１のスイッチ回路３０５にも出力される。

【００７１】第１のスイッチ回路３０５においては、実
施の形態１の場合と同様に、予測切り換え器３７０から
出力される復号化画素値切り換え信号Ｓ３７１に従っ
て、復号化画素値信号Ｓ３２２の出力先を切り換える。
そして、復号化画素値信号Ｓ３２２はいずれかのメモリ
に入力されて保持されるか、またはいずれのメモリにも
入力されないこととなる。平均値計算器３０９には、メ
モリ３０７、および３０８において保持された信号が入
力されて、その平均値が取得され、平均復号化画素値信
号Ｓ３２６が生成される。

【００７２】第２のスイッチ回路３０６では、実施の形
態１の場合と同様に、予測切り換え器３７０から出力さ
れる参照画素値切り換え信号Ｓ３７２に従って、参照画
素値信号Ｓ３２３として用いる信号の選択が行われる。
この選択において、所定値、メモリ３０７で保持された
第１の記憶復号化画素値信号Ｓ３２４、メモリ３０８で
保持された第２の記憶復号化画素値信号Ｓ３２５、また
は平均復号化画素値信号Ｓ３２６のうちいずれかが、参
照画素値信号Ｓ３２３として第２のスイッチ回路３０６
から加算器３０４に出力される。

【００７３】前述のように、予測切り換え器３７０から
出力される復号化画素値切り換え信号Ｓ３７１、および
参照画素値切り換え信号Ｓ３７２は、実施の形態１によ
る画像符号化装置が出力した信号と同じものとなってい
る。従って、実施の形態１と同様に第１のスイッチ回路
３０５における選択がなされることで、メモリ３０７、
およびメモリ３０８における信号の記憶が行われ、実施
の形態１と同様に第２のスイッチ回路３０６における選
択がなされることで、符号化処理において用いられたの
と同種の参照信号が用いられることとなる。

【００７４】一方、復号化器（形状信号用）３１２は、
第４のスイッチ回路から入力される参照形状信号Ｓ３３
２を用いて、入力符号化形状信号Ｓ３６２を復号化処理
し、復号化形状信号Ｓ３３１を生成する。復号化形状信
号Ｓ３３１は、並べ替え用メモリ３６２に入力されて保
持されるとともに、第３のスイッチ回路３１３にも出力
される。第３のスイッチ回路３１３においては、実施の
形態１の場合と同様に、予測切り換え器３７０から出力
される復号化形状切り換え信号Ｓ３７３に従って、復号
化形状信号Ｓ３３１の出力先を切り換える。そして、復
号化形状信号Ｓ３３１はいずれかのメモリに入力されて
保持されるか、またはいずれのメモリにも入力されない
こととなる。

【００７５】第４のスイッチ回路３１４では、実施の形
態１の場合と同様に、予測切り換え器３７０から出力さ
れる参照形状切り換え信号Ｓ３７４に従って、参照形状
信号Ｓ３３２として用いる信号の選択が行われる。この
選択において、所定値、メモリ３１５で保持された第１
の記憶復号化形状信号Ｓ３３３、またはメモリ３１６で
保持された第２の記憶復号化形状信号Ｓ３３４のうちい
ずれかが、参照形状信号Ｓ３３２として第４のスイッチ
回路３１４から復号化器（形状信号用）３１２に出力さ
れる。

【００７６】前述のように、予測切り換え器３７０から
出力される復号化形状切り換え信号Ｓ３７３、および参
照形状切り換え信号Ｓ３７４は、実施の形態１による画
像符号化装置が出力した信号と同じものとなっている。
従って、実施の形態１と同様に第３のスイッチ回路３１
３における選択がなされることで、メモリ３１５、およ
びメモリ３１６における信号の記憶が行われ、実施の形
態１と同様に第４のスイッチ回路３１４における選択が
なされることで、符号化処理において用いられたのと同
種の参照信号が用いられることとなる。

【００７７】適切な参照画素値信号Ｓ３２３を用いて処
理された復号化画素値信号Ｓ３２２と、適切な参照形状
信号Ｓ３３２を用いて処理された復号化形状信号Ｓ３３
１とが、それぞれ並べ替え用メモリ３６１、および３６
２において保持され、当該画像復号化装置の装置出力と
しては、画素値復号化結果Ｓ３８１と、形状復号化結果
Ｓ３８２とが出力されることとなる。

【００７８】このように、本実施の形態２の画像復号化
装置によれば、復号化器（画素値信号用）３０３、加算
器３０４、第１のスイッチ回路３０５、第２のスイッチ
回路３０６、メモリ３０７、および３０８、平均値計算
器３０９、復号化器（形状信号用）３１２、第３のスイ
ッチ回路３１３、第４のスイッチ回路３１４、メモリ３
１５、および３１６、並べ替え用メモリ（画素値信号
用）３６１、並べ替え用メモリ（形状信号用）３６２、
予測切り換え器３７０を備えたので、予測切り換え器３
７０が、入力予測選択信号Ｓ３７５を復号化処理して取
得する信号に基づく制御信号を用いて、各スイッチ回路
に対する選択の指示を行うことで、実施の形態１の画像
符号化装置において効率よく符号化処理された、入力符
号化画素値信号Ｓ３５３と入力符号化形状信号Ｓ３６２
の双方を適切に復号化することが可能となる。

【００７９】実施の形態３．本発明の実施の形態３によ
る画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施の形
態１による画像符号化処理と同様に、画素値信号処理と
形状信号処理との制御を実行するものである。本実施の
形態３による画像符号化装置の構成は実施の形態１と同
様であり、説明には図１を用いる。そして、本実施の形
態３による画像符号化装置の動作についても、画素値信
号、および形状信号に対する符号化処理は実施の形態１
と同様に行われる。

【００８０】本実施の形態３による画像符号化装置にお
いては、予測切り換え器１１０による予測選択信号Ｓ１
７５の生成方法が実施の形態１とは異なる。図４は本実
施の形態３による画像符号化装置における、予測選択信
号Ｓ１７５の生成の際の符号割り当て方法を説明するた
めの図である。以下に本実施の形態３における予測切り
換え器１１０による、予測選択信号Ｓ１７５の生成方法
について、図４を用いて説明する。

【００８１】図４(a)は、形状信号処理に関する符号割
り当てを示している。図１において、予測切り換え器１
１０が、参照形状切り換え信号Ｓ１７４を用いて第４の
スイッチ回路１１４に指示した内容が、「所定値参
照」、すなわち所定値を用いる符号化であったか、「前
方参照」、すなわち時系列的に前の画像を参照する符号
化であったか、「後方参照」、すなわち時系列的に後の
画像を参照する符号化であったかに対応して、予測切り
換え器１１０は、符号「０」、「１０」、または「１
１」を割り当てて予測選択信号Ｓ１７５を生成する。

【００８２】図４(b)は、画素値信号処理に関する符号
割り当てを示している。図１において、予測切り換え器
１１０が、参照画素値切り換え信号Ｓ１７２を用いて第
２のスイッチ回路１０６に指示した内容が、「所定値参
照」、すなわち所定値を用いる符号化であったか、「前
方参照」、すなわち時系列的に前の画像を参照する符号
化であったか、「後方参照」、すなわち時系列的に後の
画像を参照する符号化であったか、「双方参照」、すな
わち時系列的に前号の画像を参照する符号化であったか
に対応して、予測切り換え器１１０は、符号「００」、
「０１」、「１０」、または「１１」を割り当てて予測
選択信号Ｓ１７５を生成する。いずれの場合にも、ここ
で、所定値として固定値を用いることとすれば、「所定
値参照」はフレーム内符号化を意味することとなる。

【００８３】このように、本実施の形態３による画像符
号化装置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と同
様の構成において、予測切り換え器１１０が、入力画素
値信号の符号化処理に用いた制御信号と、入力形状信号
の符号化処理に用いた制御信号とに対応して、それぞれ
所定の符号割り当てに従って予測選択信号Ｓ１７５を生
成するので、実施の形態１と同様にそれぞれの入力信号
を効率よく符号化し、該符号化の際に用いた参照処理を
示す情報を復号化処理において用いて、適切な復号化処
理を実行し得るように図ることが可能となる。

【００８４】なお、図４に示す符号割り当ては一例であ
り、種々の割り当て方法を用いることが可能であり、出
現頻度の高いものに短い符号長のものを割り当てて、全
体的なビット数の低減を図ることも可能である。

【００８５】実施の形態４．本発明の実施の形態４によ
る画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施の形
態３による画像符号化処理と同様に、予測選択信号の生
成方法に関するものである。本実施の形態４による画像
符号化装置の構成は実施の形態１と同様であり、説明に
は図１を用いる。そして、本実施の形態４による画像符
号化装置の動作についても、画素値信号、および形状信
号に対する符号化処理は実施の形態１と同様に行われ
る。

【００８６】本実施の形態４による画像符号化装置にお
いては、予測切り換え器１１０による予測選択信号Ｓ１
７５の生成方法が実施の形態１とは異なる。図５は本実
施の形態４による画像符号化装置における、予測選択信
号Ｓ１７５の生成の際の符号割り当て方法を説明するた
めの図である。以下に本実施の形態４における予測切り
換え器１１０による、予測選択信号Ｓ１７５の生成方法
について、図５を用いて説明する。

【００８７】実施の形態３においては、形状信号処理に
関する情報と、画素値信号処理に関する情報とを、分離
して信号を生成するものとしたが、本実施の形態４にお
いては、両者を組み合わせて符号割り当て方法を定める
ものである。図５に示すように、本実施の形態４におい
ては、画素値信号処理と形状信号処理との双方におい
て、「所定値参照」、「前方参照」、「後方参照」が選
択された場合に最も短い符号長を割り当て、画素値信号
処理において「双方参照」が選択され、形状信号処理に
おいて「前方参照」、または「後方参照」が選択された
場合には、次に短い符号長を割り当てるものとしてい
る。

【００８８】実施の形態１において説明したように、本
実施の形態４による画像符号化装置においても、画素値
信号の符号化処理と、形状信号の符号化処理とは別個独
立に制御するものであるが、一般に画素値信号における
参照信号の選択と、形状信号における参照信号の選択と
の間には相関関係が認められる。これは、一方が、例え
ば時系列的に前の画像と相関関係が高く「前方参照」が
選択される場合には、他方においても同様の選択がされ
ることが多い、ということを示している。

【００８９】従って、本実施の形態４による画像符号化
装置では、予測選択信号Ｓ１７５の生成にあたり、かか
る相関関係を考慮した符号割り当てを用いることによ
り、発生頻度の大きな事象に短い符号長を割り当てるこ
とで、実施の形態３による場合よりも予測選択信号Ｓ１
５７の符号長の低減を図り、ひいては符号化効率全体の
向上をも図り得るものである。

【００９０】このように本実施の形態４の画像符号化装
置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と同様の構
成において、予測切り換え器１１０が、入力画素値信号
の符号化処理に用いた制御信号と、入力形状信号の符号
化処理に用いた制御信号とに対応して、それぞれの選択
を組み合わせた所定の符号割り当てに従って予測選択信
号Ｓ１７５を生成するので、実施の形態１と同様にそれ
ぞれの入力信号を効率よく符号化し、さらに、該符号化
の際に用いた参照処理を示す情報を、効率よく予測選択
信号とすることが可能となる。

【００９１】なお、実施の形態３と同様に、図５に示す
符号割り当ては一例であり、この例に限らず出現頻度に
応じた符号長を割り当てることによって、同様の効果を
得ることが可能である。

【００９２】実施の形態５．本発明の実施の形態５によ
る画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施の形
態３、および４による画像符号化処理と同様に、予測選
択信号の生成方法に関するものである。本実施の形態５
による画像符号化装置の構成は実施の形態１と同様であ
り、説明には図１を用いる。そして、本実施の形態５に
よる画像符号化装置の動作についても、画素値信号、お
よび形状信号に対する符号化処理は実施の形態１と同様
に行われる。

【００９３】本実施の形態５による画像符号化装置にお
いては、予測切り換え器１１０による予測選択信号Ｓ１
７５の生成方法が実施の形態１とは異なる。図６は本実
施の形態５による画像符号化装置における、予測選択信
号Ｓ１７５の生成の際の符号割り当て方法を説明するた
めの図である。以下に本実施の形態５における予測切り
換え器１１０による、予測選択信号Ｓ１７５の生成方法
について、図６を用いて説明する。

【００９４】図６(a)は、形状信号の符号化処理に関す
る符号割り当てを示す図であり、この内容は図４(a)に
示す実施の形態３のものと同じである。図６(b)は、形
状信号の符号化処理と、画素値信号の符号化処理との組
合せに対する符号割り当てを示す図である。

【００９５】本実施の形態５では、予測切り換え器１１
０は、予測選択信号Ｓ１７５の生成にあたり、まず形状
信号処理に対応して、図６(a)に従った符号を割り当
て、次に形状信号処理と画素値信号処理との組合せに対
応して図６(b)に従った符号を割り当てる。

【００９６】例えば、形状信号の処理において「前方参
照」であり、画素値信号の処理において「前方参照」で
あった場合には、まず符号「１０」を、次に符号「０」
を割り当てることとなる。これに対して形状信号が「前
方参照」であり、画素値信号が「後方参照」であった場
合には、まず符号「１０」を、次に符号「１００」を割
り当てることになる。図６(b)は図５と同様に、形状信
号と画素値信号との相関関係を考慮し、出現頻度の高い
場合に短い符号長を割り当てるものである。

【００９７】このように本実施の形態５の画像符号化装
置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と同様の構
成において、予測切り換え器１１０が、まず、入力形状
信号の符号化処理に用いた制御信号に対応した符号割り
当てを行い、次いで入力形状信号と入力画素値信号との
符号化処理に用いた制御信号の組合せに対応して符号割
り当てを行って予測選択信号Ｓ１７５を生成するので、
実施の形態１と同様にそれぞれの入力信号を効率よく符
号化し、さらに、該符号化の際に用いた参照処理を示す
情報を、効率よく予測選択信号とすることが可能とな
る。

【００９８】なお、実施の形態３、および４と同様に、
図６に示す符号割り当ては一例であり、この例に限らず
出現頻度に応じた符号長を割り当てることによって、同
様の効果を得ることが可能である。

【００９９】実施の形態６．本発明の実施の形態６によ
る画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施の形
態３による画像符号化処理によって得られた符号化結果
を適切に復号化処理するものである。本実施の形態６に
よる画像復号化装置の構成は実施の形態２と同様であ
り、説明には図３を用いる。そして、本実施の形態６に
よる画像復号化装置の動作についても、画素値信号、お
よび形状信号に対する復号化処理は実施の形態２と同様
に行われる。

【０１００】本実施の形態６による画像復号化装置にお
いては、実施の形態３による画像符号化装置の出力する
符号化結果を入力するものであり、本実施の形態６によ
る画像復号化装置には、入力予測選択信号Ｓ３７５（図
３）として、図４に示す符号割り当てをなされた信号が
入力される。本実施の形態６による画像復号化装置で
は、予測切り換え器３７０がこれを正しく復号化するこ
とによって、実施の形態２と同様の復号化処理を行い、
実施の形態３による符号化結果を適切に復号化処理する
ものである。

【０１０１】このように、本実施の形態６による画像復
号化装置によれば、実施の形態２の画像復号化装置と同
様の構成において、実施の形態３による符号化結果を入
力し、予測切り換え器３７０が、入力予測選択信号Ｓ３
７５を復号化するので、実施の形態３による符号化結果
を適切に復号化処理することが可能となる。

【０１０２】実施の形態７．本発明の実施の形態７によ
る画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施の形
態４による画像符号化処理によって得られた符号化結果
を適切に復号化処理するものである。本実施の形態７に
よる画像復号化装置の構成は実施の形態２と同様であ
り、説明には図３を用いる。そして、本実施の形態７に
よる画像復号化装置の動作についても、画素値信号、お
よび形状信号に対する復号化処理は実施の形態２と同様
に行われる。

【０１０３】本実施の形態７による画像復号化装置にお
いては、実施の形態４による画像符号化装置の出力する
符号化結果を入力するものであり、本実施の形態７によ
る画像復号化装置には、入力予測選択信号Ｓ３７５（図
３）として、図５に示す符号割り当てをなされた信号が
入力される。本実施の形態７による画像復号化装置で
は、予測切り換え器３７０がこれを正しく復号化するこ
とによって、実施の形態２と同様の復号化処理を行い、
実施の形態４による符号化結果を適切に復号化処理する
ものである。

【０１０４】このように、本実施の形態７による画像復
号化装置によれば、実施の形態２の画像復号化装置と同
様の構成において、実施の形態４による符号化結果を入
力し、予測切り換え器３７０が、入力予測選択信号Ｓ３
７５を復号化するので、実施の形態４による符号化結果
を適切に復号化処理することが可能となる。

【０１０５】実施の形態８．本発明の実施の形態８によ
る画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施の形
態５による画像符号化処理によって得られた符号化結果
を適切に復号化処理するものである。本実施の形態８に
よる画像復号化装置の構成は実施の形態２と同様であ
り、説明には図３を用いる。そして、本実施の形態８に
よる画像復号化装置の動作についても、画素値信号、お
よび形状信号に対する復号化処理は実施の形態２と同様
に行われる。

【０１０６】本実施の形態８による画像復号化装置にお
いては、実施の形態５による画像符号化装置の出力する
符号化結果を入力するものであり、本実施の形態８によ
る画像復号化装置には、入力予測選択信号Ｓ３７５（図
３）として、図６に示す符号割り当てをなされた信号が
入力される。本実施の形態８による画像復号化装置で
は、予測切り換え器３７０がこれを正しく復号化するこ
とによって、実施の形態２と同様の復号化処理を行い、
実施の形態５による符号化結果を適切に復号化処理する
ものである。

【０１０７】このように、本実施の形態８による画像復
号化装置によれば、実施の形態２の画像復号化装置と同
様の構成において、実施の形態５による符号化結果を入
力し、予測切り換え器３７０が、入力予測選択信号Ｓ３
７５を復号化するので、実施の形態５による符号化結果
を適切に復号化処理することが可能となる。

【０１０８】実施の形態９．本発明の実施の形態９によ
る画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施の形
態１と同様の制御を実行するものであるが、画素値信号
と形状信号とに対して異なる切り換えの単位を用いて制
御をするものである。本実施の形態９による画像符号化
装置の構成は実施の形態１と同様であり、説明には図１
を用いる。そして、本実施の形態９による画像符号化装
置の動作についても、画素値信号、および形状信号に対
する符号化処理は実施の形態１と同様に行われる。

【０１０９】本実施の形態９による画像符号化装置にお
いては、予測切り換え器１１０による制御用信号の出力
が、画素値信号の処理を制御する場合と、形状信号の処
理を制御する場合とでは異なるものとなる。図７は、本
実施の形態９における制御の切り換え単位を説明するた
めの図である。同図(a)は画素値信号における参照処理
を説明するための図である。図示するように、１フレー
ム（１画面）分の画素値信号は、ブロックを単位とし
て、複数（この例では９個）のブロックから構成される
ものであって、符号化処理はこのブロックを処理単位と
して実行される。すなわち、本実施の形態９において
は、画素値信号に対する制御の切り換え単位はブロック
とするものであり、符号化対象とする入力画素値信号の
１ブロックごとに、図１における第２のスイッチ回路１
０６における切り換えが実行される。

【０１１０】これに対して、形状信号については、図７
(b)に示すように、１フレームを制御の切り換え単位と
するものである。従って、符号化対象とする入力形状信
号の１フレームごとに、図１における第４のスイッチ回
路１１４における切り換えが実行される。

【０１１１】画素値信号においては、図７(a)に示すよ
うに、ブロックを単位として参照画像の切り換えを実行
することにより、フレームを単位とする場合よりも、予
測精度が向上する可能性が高く、一般に符号化効率の向
上を図れることとなる。これに対して、形状信号では画
素値信号とは統計的性質が大きくことなるものであり、
小さな単位で予測画像を切り換えることによって、一概
に予測精度を向上し得るものではない。これは、形状信
号においては物体の輪郭を示す部分の信号については大
きな意味を持つものであるが、輪郭外部や完全に輪郭内
部に含まれる部分の信号はあまり意味のない信号であっ
て、ほぼ均等に意味のある信号で構成される画素値信号
とは異なる性質のものであることによる。

【０１１２】一方、予測選択信号Ｓ１７５（図１）の有
する符号量は、画素値信号に対しても、形状信号に対し
ても同様に、小さな単位で切り換えを行うほど増大する
ものである。従って、形状信号については、予測精度に
影響を与えない程度に大きな単位で切り換えを実行する
ことによって、装置出力に含まれる予測選択信号Ｓ１７
５の符号量を低減できる分、全体的な符号化効率の向上
を図ることが可能となる。特に、携帯端末機等の極めて
低いビットレート符号化によって、映像やデータ等を送
受信する機器の場合には、画像を構成する画素値信号や
形状信号に対して割り当てられる符号量は小さなものと
なるので、予測選択信号の符号量の影響は相対的に大き
なものとなり、符号量削減の効果は大きい。

【０１１３】このように本実施の形態９の画像符号化装
置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と同様の構
成において、予測切り換え器１１０における制御の切り
換え単位を、画素値信号についてはブロックごと、形状
信号についてはフレームごとにすることで、切り換えの
大きさが予測精度に影響を与えにくい形状信号について
は比較的大きな単位で制御を行い、装置出力である予測
選択信号Ｓ１７５の符号量を低減し、全体的な符号化効
率の向上を図ることが可能となる。特に、極めて低いビ
ットレートで処理が行われる場合には適したものとな
る。

【０１１４】なお、本実施の形態９では、形状信号に対
する符号化処理において、常時フレームを切り換え単位
として実行するものとしたが、フレームとブロックな
ど、切り換え単位の異なる制御を併用し、または選択し
て行うものとすることも可能である。そして、かかる制
御を実行する場合には、装置出力とする予測選択信号Ｓ
１７５が、フレームレベルの情報とブロックレベルの情
報など、階層の異なる情報を含むものとすることがで
き、このような情報において、例えばフレームレベルの
情報は参照方法を指定するものとし、ブロックレベルの
情報はフレーム内符号化か参照を伴う符号化を指定する
ものとすることが、符号割り当ての設定等によって可能
である。

【０１１５】また、本実施の形態９では、形状信号につ
いては、フレームを制御の切り換え単位としたものであ
るが、これは一例であり、例えばマクロブロック単位、
あるいはより多数のブロックを単位として切り換えるこ
とも可能である。一般に画素値信号と形状信号とで制御
の切り換え単位を異なるものとし、形状信号に対しては
より大きな単位を切り換え単位とすることで同様の効果
が得られる。

【０１１６】実施の形態１０．本発明の実施の形態１０
による画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施
の形態９と同様に、画素値信号と形状信号とに対して異
なる切り換えの単位を用いて制御をするものである。本
実施の形態１０による画像符号化装置の構成は実施の形
態１と同様であり、説明には図１を用いる。そして、本
実施の形態１０による画像符号化装置の動作について
も、画素値信号、および形状信号に対する符号化処理は
実施の形態１と同様に行われる。

【０１１７】本実施の形態１０による画像符号化装置に
おいては、予測切り換え器１１０による制御用信号の出
力が、画素値信号の処理を制御する場合と、形状信号の
処理を制御する場合とでは異なるものとなる。本実施の
形態１０において、画素値信号の処理については、実施
の形態９と同様にブロックを切り換え単位として制御す
る。そして、形状信号の処理についての制御の切り換え
単位は実施の形態９と異なるものとなる。

【０１１８】図８は、本実施の形態１０における、形状
信号処理についての制御の切り換え単位を説明するため
の図である。同図において、フレーム８０４〜８０７
は、符号化対象となる形状信号の時系列的に近接して前
後に位置する復号化形状信号である。フレーム８０４〜
８０７は、時刻t1、時刻t2、時刻t3、時刻t4の４フレー
ム分の形状信号であり、図１においては、メモリ１１５
と１１６とに２フレーム分ずつ記憶されたものとする。
本実施の形態１０において処理対象とする１フレーム分
の形状信号は、３スライスを含むものである。例えばフ
レーム８０７はスライス８０７１〜８０７３を含んでい
る。

【０１１９】スライス８０１は、符号化対象となる、時
刻teの形状信号フレームに含まれるスライスである。ス
ライス８０１には、斜線を付した符号化対象のブロック
が含まれている。本実施の形態１０における形状信号に
対しての制御の切り換えは、フレームと、スライスとの
２つの階層からなる階層的単位となっている。本実施の
形態１０においては、まず、フレーム８０４〜８０７の
４フレーム中から２フレームを選択する。選択された２
フレームからそれぞれ、スライス８０１に該当する位置
のスライス８０２とスライス８０３とが取得される。次
に、スライス８０２、スライス８０３、および所定値の
いずれかが選択されて参照信号として用いられることと
なる。

【０１２０】図１においては、予測切り換え器１１０が
参照形状切り換え信号Ｓ１７４を用いて選択を指示し、
該選択が、図８におけるスライス８０２、またはスライ
ス８０３であった場合には、メモリ１１５、またはメモ
リ１１６から該当する部分のデータが読み出されて、参
照形状信号Ｓ１６６として用いられることとなる。

【０１２１】このように本実施の形態１０の画像符号化
装置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と同様の
構成において、予測切り換え器１１０における制御の切
り換え単位を、画素値信号についてはブロックごと、形
状信号については大ブロック単位であるフレームと、小
ブロック単位であるスライスとの階層的単位とすること
で、切り換えの大きさが予測精度に影響を与えにくい形
状信号については比較的大きな単位で制御を行い、装置
出力である予測選択信号Ｓ１７５の符号量を低減し、全
体的な符号化効率の向上を図ることが可能となる。特に
極めて低いビットレートで処理が行われる場合には適し
たものとなる。

【０１２２】なお、本実施の形態１０においても、実施
の形態９と同様に、切り換え単位（階層的単位）の異な
る制御を併用し、または適宜選択して行うものとするこ
とができ、予測選択信号が複数レベルの情報を含むもの
とすることも可能である。

【０１２３】また、実施の形態９、および１０において
は、いずれも形状信号の処理における切り換え単位につ
いて示したものであるが、画素値信号の処理において
も、制御の切り換え単位を変更することは可能であり、
ブロックごとに切り換えを行わねばならないものではな
い。

【０１２４】実施の形態１１．本発明の実施の形態１１
による画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施
の形態９による画像符号化処理によって得られた符号化
結果を適切に復号化処理するものである。本実施の形態
１１による画像復号化装置の構成は実施の形態２と同様
であり、説明には図３を用いる。そして、本実施の形態
１１による画像復号化装置の動作についても、画素値信
号、および形状信号に対する復号化処理は実施の形態２
と同様に行われる。

【０１２５】本実施の形態１１による画像復号化装置に
おいては、実施の形態９による画像符号化装置の出力す
る符号化結果を入力するものであり、実施の形態９にお
いて説明したように、画素値信号についてはブロック
を、形状信号についてはフレームを制御の切り換え単位
とした符号化処理によって得られた符号化結果が入力さ
れる。従って、本実施の形態１１においては、予測切り
換え器３７０（図３）がこれに対応して、適切な切り換
え単位を用いて制御信号を出力することで、実施の形態
９による符号化結果を正しく復号化処理することが可能
となる。

【０１２６】このように、本実施の形態１１による画像
復号化装置によれば、実施の形態２の画像復号化装置と
同様の構成において、実施の形態９による符号化結果を
入力し、実施の形態９と同じ単位により制御を切り換え
るので、実施の形態９による符号化結果を適切に復号化
処理することが可能となる。

【０１２７】実施の形態１２．本発明の実施の形態１２
による画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施
の形態１０による画像符号化処理によって得られた符号
化結果を適切に復号化処理するものである。本実施の形
態１２による画像復号化装置の構成は実施の形態２と同
様であり、説明には図３を用いる。そして、本実施の形
態１２による画像復号化装置の動作についても、画素値
信号、および形状信号に対する復号化処理は実施の形態
２と同様に行われる。

【０１２８】本実施の形態１２による画像復号化装置に
おいては、実施の形態１０による画像符号化装置の出力
する符号化結果を入力するものであり、実施の形態１０
において説明したように、形状信号についてはフレーム
とスライスとからなる階層単位を制御の切り換え単位と
した符号化処理によって得られた符号化結果が入力され
る。従って、本実施の形態１２においては、予測切り換
え器３７０（図３）がこれに対応して、適切な切り換え
単位を用いて制御信号を出力することで、実施の形態１
０による符号化結果を正しく復号化処理することが可能
となる。

【０１２９】このように、本実施の形態１２による画像
復号化装置によれば、実施の形態２の画像復号化装置と
同様の構成において、実施の形態１０による符号化結果
を入力し、実施の形態１０と同じ階層的単位により制御
を切り換えるので、実施の形態１０による符号化結果を
適切に復号化処理することが可能となる。

【０１３０】実施の形態１３．本発明の実施の形態１３
による画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施
の形態１と同様の制御を実行するものであるが、形状信
号の符号化における参照信号の選択方法が異なるもので
ある。本実施の形態１３による画像符号化装置の構成は
実施の形態１と同様であり、説明には図１を用いる。以
下に本実施の形態１３による画像符号化装置における符
号化処理の際の動作を説明する。

【０１３１】本実施の形態１３による画像符号化装置に
おいては、予測切り換え器１１０による、参照形状切り
換え信号Ｓ１７４を用いた、参照形状信号選択について
の制御方法が実施の形態１とは異なるものとなる。実施
の形態１においては、参照形状信号として、所定値、時
系列的に前の（前時刻の）復号化形状信号、または時系
列的に後の（後時刻の）復号化形状信号のいずれを選択
するかについては、これらのうち、符号化器（形状信号
用）１１１からの出力ビット数が少なくなるものを選択
することとしていた。これに対して、本実施の形態１３
では、フレーム間符号化を行う場合には、符号化対象と
なる形状信号の時刻と、前時刻、および後時刻との差を
比較し、差の少ない方の復号化形状信号を用いるもので
ある。

【０１３２】また、実施の形態１においては、装置出力
となる予測選択信号は、予測切り換え器から出力される
すべての切り換え信号を符号化して得られるものとした
が、参照方法を示す情報として時間情報などを用いるこ
とも可能であり、本実施の形態１３においては、時刻を
示す情報を符号化処理することなく予測選択信号に含め
るものである。

【０１３３】図９は、本実施の形態１３における画像符
号化処理を説明するための図である。同図(a)は、画素
値信号の符号化を示すものであり、従来技術の説明に用
いた図１４と同様のものである。同図(b)は、同図(a)に
対応する形状信号の符号化を示すものである。図におい
て、フレーム９１０〜９１６はそれぞれ、１フレームの
画素値信号９００〜９０６に相当する形状信号である。
図中の「Ｉ」「Ｐ」「Ｂ」と、矢印とは図１４と同様、
符号化方法と参照関係とを示している。また、図中のｔ
０〜ｔ６はそれぞれのフレームの時刻を示している。

【０１３４】本実施の形態１３の画像符号化装置に入力
される画素値信号については、図１４に示す従来技術に
よる符号化と同様に実行される。図９(a)に示す画素値
信号において、例えばＢフレームであるフレーム９０１
に対しては、時系列的に前に位置するＩフレーム９００
と、時系列的に後に位置するＰフレーム９０３とが参照
信号になり得るものであり、前述のように、前時刻のデ
ータと後時刻のデータとのいずれかを選択すること、ま
たは双方を用いること、例えば平均値を取得して用いる
ことで予測精度を向上することも可能である。これに対
して、形状信号の符号化処理では、前後双方を参照する
効果は必ずしも大きくないことから、本実施の形態１３
では、形状信号の符号化にあたっては、いずれか一方を
参照することとするものである。

【０１３５】例えば、フレーム９０１に対応する形状信
号９５１に対しては、時刻ｔ１と時刻ｔ０の差と、時刻
ｔ１と時刻ｔ３の差とを比較して、差の小さな方のフレ
ームを参照信号として用いるものである。ここでは、時
刻ｔ０との差の方が小さいので、フレーム９５０を参照
することを示している。他の参照関係についても同様で
ある。

【０１３６】図１０は、本実施の形態１３の画像符号化
方法における、Ｂフレームの画像信号を構成する画素値
信号と形状信号とに対する符号化処理の処理手順を示す
フローチャート図である。以下に、図９(a)のフレーム
９０１と形状信号９５１とに対する処理を図１０のフロ
ーに従って説明する。

【０１３７】ステップ１０１において、符号化対象であ
る画像の時刻Ｔ０と、符号化対象画像を構成する画素値
信号Ｂ０と、形状信号ｂ０とが取得される。図９におい
て、Ｔ０はｔ１、画素値信号Ｂ０は図９(a)のフレーム
９０１、形状信号は図９(b)のフレーム９１１である。
ステップ１０２においては、画素値信号Ｂ０に対しての
符号化処理において、参照信号として用いる画素値信号
Ｐ１、およびＰ２の時刻Ｔ１とＴ２とが取得される。図
９(a)に示すように、フレーム９０１はフレーム９００
とフレーム９０３とを参照するものであり、Ｔ１はｔ
０、Ｔ２はｔ３となる。

【０１３８】ステップ１０３においては、ステップ１０
１において取得したＴ０と、ステップ１０２において取
得したＴ１、およびＴ２との差が求められ、その絶対値
の大小が比較される。そして、比較結果に応じてステッ
プ１０４、またはステップ１０５が実行される。図９に
おいて、ｔ１とｔ０との時間間隔はｔ０とｔ３との時間
間隔より小さなものであるので、ここではステップ１０
４が実行されることとなる。

【０１３９】ステップ１０４では、時刻Ｔ１に相当する
形状信号ｐ１を参照して、符号化対象である形状信号ｂ
０が符号化処理される。図９において、時刻Ｔ１である
時刻ｔ０に相当する形状信号は信号９１０であるので、
形状信号９１１は信号９１０を参照して符号化処理され
ることとなる。そして、ステップ１０６で符号化結果で
ある符号化形状信号が出力される。

【０１４０】その後ステップ１０７では、画素値信号Ｂ
０が、画素値信号Ｐ１、およびＰ２を参照して符号化処
理される。図９(a)に示すようにフレーム９０１は、フ
レーム９００とフレーム９０３とを参照して符号化処理
される。そしてステップ１０８で符号化結果として符号
化画素値信号が出力され、当該フレームの画像信号に対
する符号化処理は終了する。

【０１４１】図９(a)の画素値信号のフレーム９０２
と、図９(b)の対応する形状信号９１２とが符号化処理
対象である場合には、ステップ１０３の判定において、
ステップ１０５が実行されることとなる。この場合、形
状信号９１２は信号９１３を参照して符号化されること
となる。

【０１４２】図１０のフローに示す処理手順において、
図９(b)に示すように、Ｂフレームに該当する形状信号
は、時系列的に前後に位置する信号のうち、時間的によ
り近接して位置するいずれか一方の信号を参照して符号
化処理されることとなる。

【０１４３】図１１は、本実施の形態１３による画像符
号化装置の、予測切り換え器１１０（図１）による、画
像符号化処理制御の手順を示すフローチャート図であ
る。以下に、図１１のフローに従って、本実施の形態１
３における制御を説明する。

【０１４４】１フレーム分の画素値信号と、対応する形
状信号が入力されたとき、図１１に示す処理手順が開始
され、まずステップ１１０１において、入力された符号
化対象の画像データがＢフレームであるか否かが判定さ
れる。ここでＢフレームではなかった場合には、ステッ
プ１１１０に移行して、次にはＰフレームであるか否か
が判定されることとなる。

【０１４５】Ｂフレームであった場合にはステップ１１
０２以降の処理が実行される。まず、ステップ１１０２
において、予測切り換え器１１０は、符号化対象である
画像の時刻Ｔ０と、符号化対象画像を構成する画素値信
号に対しての符号化処理において、参照信号として用い
る画素値信号Ｐ１、およびＰ２の時刻Ｔ１とＴ２とを取
得する。そして、ステップ１１０３では、時刻Ｔ０と時
刻Ｔ１との差の絶対値と、時刻Ｔ０と時刻Ｔ２との差の
絶対値とが比較され、比較の結果に応じてステップ１１
０４、またはステップ１１０５が実行される。

【０１４６】図１において、メモリ１１５、およびメモ
リ１１６には、その一方には時刻Ｔ１に相当する形状信
号に基づく復号化形状信号が、他方には時刻Ｔ２に相当
する形状信号に基づく復号化形状信号が記憶されてい
る。ステップ１１０４、またはステップ１１０５が実行
されることによって、時刻Ｔ１、または時刻Ｔ２のう
ち、いずれか時刻Ｔ０との時間間隔が小さい方の時刻に
相当する復号化形状信号が選択され、形状信号符号化処
理に用いられることとなる。このことは、図１におい
て、予測切り換え器１１０が、参照形状切り換え信号Ｓ
１７４を出力し、第１、または第２の記憶復号化形状信
号を参照形状信号Ｓ１６６として選択するように、第４
のスイッチ回路１１４を制御することで行われる。

【０１４７】次いでステップ１１０６において、予測切
り換え器１１０は、画素値信号の符号化処理に用いる参
照信号選択を制御する。図１のメモリ１０７、および１
０８の一方には時刻Ｔ１の復号化画素値信号が、他方に
は時刻Ｔ２の復号化画素値信号が記憶されている。そし
て、平均値計算器１０９は、メモリ１０７、および１０
８に記憶された第１、および第２の記憶復号化画素値信
号の平均として、平均復号化画素値信号を取得してい
る。予測切り換え器１１０は、参照画素値切り換え信号
Ｓ１７２を第２のスイッチ回路１０６に出力することに
より、第２のスイッチ回路から、平均復号化画素値信号
Ｓ１５９が参照画素値信号Ｓ１５５として出力されるよ
うに制御する。

【０１４８】図９に示したように、Ｂフレームの信号は
参照されることがないものであるため、ステップ１１０
７とステップ１１０８とにおいて予測切り換え器１１０
は、これらに基づく復号化信号がメモリにおいて保持さ
れないように制御する。図１において、第１のスイッチ
回路１０５には、時刻Ｔ０の入力画素値信号Ｓ１５１に
基づく復号化画素値信号Ｓ１５６が、また、第３のスイ
ッチ回路１１３には、時刻Ｔ０に相当する入力形状信号
Ｓ１６１に基づく復号化形状信号Ｓ１６３が入力されて
いる。予測切り換え器１１０は、第１のスイッチ回路１
０５に復号化画素値切り換え信号Ｓ１７１を、また、第
３のスイッチ回路１１３に復号化形状切り換え信号Ｓ１
７３を出力することにより、復号化画素値信号Ｓ１５
６、および復号化形状信号Ｓ１６３が、いずれもメモリ
に入力されないように制御し、それぞれの復号化信号は
廃棄される。

【０１４９】続いてステップ１１０９が実行される。ス
テップ１１０９で予測切り換え器１１０は、形状信号の
参照符号化についての情報を、予測選択信号Ｓ１７５と
して出力する。すなわち、時刻Ｐ１、およびＰ２を示す
情報を符号化処理することなく予測選択信号に含めるこ
とで、このような予測選択信号Ｓ１７５を、当該画像符
号化装置の装置出力として出力し、符号化結果を復号化
処理する際には、時刻を示す情報を用いて復号化処理が
正しく行われるようにするものである。

【０１５０】ステップ１１０２からステップ１１０９が
実行されると、Ｂフレームの画像データに対する画像符
号化処理は終了する。次に、ステップ１１０１の判定に
おいてＢフレームでないとされ、ステップ１１０２〜１
１０９が実行されなかった場合の、予測切り換え器１１
０による制御を説明する。

【０１５１】ステップ１１０１に続いてステップ１１１
０が実行され、入力された画像データがＰフレームであ
るか否かが判定される。ここでＰフレームではなかった
場合には、ステップ１１１３に移行して、Ｉフレームに
対する処理の制御が実行されることとなる。

【０１５２】Ｐフレームであった場合にはステップ１１
１１〜１１１２の処理が実行される。ステップ１１１１
で予測切り換え器１１０は、第４のスイッチ回路１１４
に対して参照形状切り換え信号Ｓ１７４を出力すること
により、メモリ１１５、またはメモリ１１６に記憶され
た復号形状信号のいずれかを、参照形状信号Ｓ１６６と
して出力するように指示する。第４のスイッチ回路１１
４からは、第１、または第２の記憶復号形状信号のう
ち、符号化対象である形状信号よりも時系列的に前に位
置するものが選択されて出力されることとなる。ステッ
プ１１１２で予測切り換え器１１０は、第２のスイッチ
回路１０６に対して参照画素値切り換え信号Ｓ１７２を
出力することにより、メモリ１０７、またはメモリ１０
８に記憶された復号画素値信号のいずれかを、参照画素
値信号Ｓ１５５として出力するように指示する。第２の
スイッチ回路１０６からは、第１、または第２の記憶復
号画素値信号のうち、符号化対象である画素値信号より
も時系列的に前に位置するものが選択されて出力される
こととなる。

【０１５３】一方、ステップ１１１０の判定においてＰ
フレームではないとされた場合には、ステップ１１１３
〜ステップ１１１４が実行される。ステップ１１１３で
予測切り換え器１１０は、第４のスイッチ回路１１４に
対して参照形状切り換え信号Ｓ１７４を出力することに
より、所定値を参照形状信号Ｓ１６６として出力するよ
うに指示する。第４のスイッチ回路１１４からは、フレ
ーム内符号化用の固定値として設定された所定値が選択
されて出力されることとなる。ステップ１１１４で予測
切り換え器１１０は、第２のスイッチ回路１０６に対し
て参照画素値切り換え信号Ｓ１７２を出力することによ
り、所定値を、参照画素値信号Ｓ１５５として出力する
ように指示する。第２のスイッチ回路１０６からは、フ
レーム内符号化用の固定値として設定された所定値が選
択されて出力される。

【０１５４】ステップ１１１１〜１１１２、またはステ
ップ１１１３〜１１１４のいずれが実行された場合に
も、ステップ１１１２、またはステップ１１１４に後続
してステップ１１１５〜１１１６が実行され、復号化信
号の記憶に対する制御が実行される。

【０１５５】図９に示したように、Ｐフレーム、および
Ｉフレームの信号は参照されることがあるものであるた
め、ステップ１１１５とステップ１１１６とにおいて予
測切り換え器１１０は、これらに基づく復号化信号がメ
モリにおいて保持されるように制御する。図１におい
て、第１のスイッチ回路１０５には、時刻Ｔ０の入力画
素値信号Ｓ１５１に基づく復号化画素値信号Ｓ１５６
が、また、第３のスイッチ回路１１３には、時刻Ｔ０に
相当する入力形状信号Ｓ１６１に基づく復号化形状信号
Ｓ１６３が入力されている。予測切り換え器１１０は、
第１のスイッチ回路１０５に復号化画素値切り換え信号
Ｓ１７１を、また、第３のスイッチ回路１１３に復号化
形状切り換え信号Ｓ１７３を出力することにより、復号
化画素値信号Ｓ１５６、および復号化形状信号Ｓ１６３
が、直前に復号化信号が入力されなかった方のメモリに
入力されるように制御し、それぞれの復号化信号は指定
されたメモリに入力されて保持される。ステップ１１１
５〜１１１６を実行し、復号化信号がいずれかのメモリ
に記憶されたならば、Ｐフレーム、またはＩフレームの
入力画像信号に対する処理は終了する。

【０１５６】このように、本実施の形態１３による画像
符号化装置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と
同様の構成において、予測切り換え器１１０が、入力画
素値信号の符号化処理と、入力形状信号の符号化処理と
に、それぞれ適切な参照方法が実行されるように制御す
るので、実施の形態１と同様にそれぞれの入力信号を効
率よく符号化し、該符号化の際に用いた参照処理を示す
情報を復号化処理において用いて、適切な復号化処理を
実行し得るように図ることが可能となる。

【０１５７】実施の形態１４．本発明の実施の形態１４
による画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施
の形態１３と同様に、形状信号の符号化において、画素
値信号と異なる参照方法を用いるものであり、実施の形
態１３とは参照信号の選択方法が異なるものである。本
実施の形態１４による画像符号化装置の構成は実施の形
態１と同様であり、説明には図１を用いる。以下に本実
施の形態１４による画像符号化装置における符号化処理
の際の動作を説明する。

【０１５８】本実施の形態１４による画像符号化装置
は、ほぼ実施の形態１３と同様の動作となるが、入力し
た画像信号がＢフレームであった場合の参照方法が実施
の形態１３とは異なるものとなる。実施の形態１３にお
いては、図９(b)に示したように、Ｂフレームの画素値
信号に相当する形状信号については、時系列的に前に位
置する形状信号か、時系列的に後に位置する形状信号か
のいずれかを選択して参照信号として用いるものであ
る。そして、その選択にあたっては、符号化対象である
形状信号と、前後に位置する形状信号との時間的間隔を
比較し、より時間的間隔の小さいものを選択するもので
ある。

【０１５９】これに対して本実施の形態１４では、常に
時系列的に前に位置する形状信号を参照信号として用い
る。図９(b)に示す実施の形態１３では、形状信号９１
１の符号化では形状信号９１０を参照し、形状信号９１
２の符号化では形状信号９１３を参照するものである
が、本実施の形態１４では、形状信号９１１、および形
状信号９１２のいずれの符号化においても、形状信号９
１０を参照するものである。従って、実施の形態１３の
ように、時間間隔を求めて比較判定する処理を要せず、
制御が簡素なものとなる。特に図９に示すフレーム間の
時間間隔が一定であるか、又は一定に近いものである場
合には有効な方法である。

【０１６０】このように、本実施の形態１４による画像
符号化装置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と
同様の構成において、予測切り換え器１１０が、入力画
素値信号の符号化処理と、入力形状信号の符号化処理と
に、それぞれ適切な参照方法が実行されるように制御す
るので、実施の形態１と同様にそれぞれの入力信号を効
率よく符号化し、該符号化の際に用いた参照処理を示す
情報を復号化処理において用いて、適切な復号化処理を
実行し得るように図ることが、簡素な制御において可能
となる。

【０１６１】実施の形態１５．本発明の実施の形態１５
による画像符号化方法、および画像符号化装置は、実施
の形態１３と同様に、形状信号の符号化において、画素
値信号と異なる参照方法を用いるものであり、実施の形
態１３とは参照信号の選択方法が異なるものである。本
実施の形態１５による画像符号化装置の構成は実施の形
態１と同様であり、説明には図１を用いる。以下に本実
施の形態１５による画像符号化装置における符号化処理
の際の動作を説明する。

【０１６２】本実施の形態１５による画像符号化装置
は、ほぼ実施の形態１３と同様の動作となるが、入力し
た画像信号がＢフレームであった場合の参照方法が実施
の形態１３、または実施の形態１４とは異なるものとな
る。実施の形態１３は、図９(b)に示したように、Ｂフ
レームの画素値信号に相当する形状信号については、時
系列的に前に位置する形状信号か、時系列的に後に位置
する形状信号かのいずれかを選択して参照信号として用
いるものである。そして、その選択にあたっては、符号
化対象である形状信号と、前後に位置する形状信号との
時間的間隔を比較し、より時間的間隔の小さいものを選
択するものである。また、実施の形態１４は、常に時系
列的に前に位置する形状信号を参照信号として用いるも
のである。

【０１６３】これに対して、本実施の形態１５では、予
測切り換え器１１０（図１）が、形状信号の符号化処理
にあたり、実施の形態１３における処理のように、比較
判定を行って参照方法を選択する、すなわち比較判定選
択とするか、実施の形態１４のように、時系列的に前に
位置する形状信号を参照するものとする、すなわち前方
固定選択とするかを決定して、指示をするものである。
予測切り換え器１１０による決定は、入力される画像信
号の性質や、符号化処理の状況、または符号化結果の用
途等に応じてなされるものとすることができる。

【０１６４】このように、本実施の形態１５による画像
符号化装置によれば、実施の形態１の画像符号化装置と
同様の構成において、予測切り換え器１１０が、入力画
素値信号の符号化処理と、入力形状信号の符号化処理と
に、それぞれ適切な参照方法が実行されるように制御す
るので、入力される画像信号の性質や、符号化処理の状
況、または符号化結果の用途等に対応して、実施の形態
１と同様にそれぞれの入力信号を効率よく符号化し、該
符号化の際に用いた参照処理を示す情報を復号化処理に
おいて用いて、適切な復号化処理を実行し得るようにす
ることが可能となる。

【０１６５】実施の形態１６．本発明の実施の形態１６
による画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施
の形態１３による画像符号化処理によって得られた符号
化結果を適切に復号化処理するものである。本実施の形
態１６による画像復号化装置の構成は実施の形態２と同
様であり、説明には図３を用いる。そして、本実施の形
態６による画像復号化装置の動作についても、画素値信
号、および形状信号に対する復号化処理は実施の形態２
とほぼ同様に行われるが、入力符号化信号がＢフレーム
の画像信号を符号化して得られらものであった場合の処
理が実施の形態２と異なるものとなる。

【０１６６】また、実施の形態２においては、符号化処
理の際に予測切り換え器が出力した切り換え信号が符号
化処理されたものを入力し、これを復号化処理すること
で、参照方法に関する情報を得たものであるが、符号化
処理のされていない時間情報等を入力して、これを用い
て参照方法を制御することも可能であり、本実施の形態
１６においては、時刻を示す情報を入力し、これを用い
て適切な復号化処理を行うものである。

【０１６７】図１２は、本実施の形態１６による画像符
号化方法における、Ｂフレームの画像信号を符号化した
符号化信号に対しての処理手順を示すフローチャート図
である。以下に本実施の形態１６の画像符号化装置の動
作を図１２のフローに従って、図３を参照しながら説明
する。

【０１６８】実施の形態１３に示した画像符号化装置に
おいて、装置出力として出力された符号化画素値信号、
符号化形状信号、および予測選択信号が、図３に示す入
力符号化画素値信号Ｓ３５３、入力符号化形状信号Ｓ３
６３、および入力予測選択信号Ｓ３７５を含む画像符号
化信号として入力され、処理が開始される。まず、ステ
ップ１２０１において、予測切り換え器３７０は、復号
化対象である入力符号化画素値信号Ｂ０と、入力符号化
形状信号ｂ０との時刻Ｔ０を取得する。次いで、ステッ
プ１２０２では、予測切り換え器２７０は、Ｂフレーム
の入力符号化画素値信号の処理において参照する復号化
画素値信号Ｐ１、およびＰ２の時刻Ｔ１、およびＴ２を
取得する。ステップ１２０３において、入力符号化形状
信号ｂ０が復号化器２１２に入力される。

【０１６９】予測切り換え器３７０は、ステップ１２０
４において、ステップ１２０１〜１２０２で取得した時
刻を用いて、判定処理を行う。この判定処理では、時刻
Ｔ０と、時刻Ｔ１、およびＴ２との差の絶対値が取得さ
れ、比較されることによって、いずれがより小さいかが
判定される。そして、判定の結果、Ｔ０とＴ１との差の
絶対値がより小さいならばステップ１２０５が、Ｔ０と
Ｔ２との差の絶対値がより小さいならばステップ１２０
６が実行されることとなる。

【０１７０】ステップ１２０５が実行された場合、予測
切り換え器３７０は、第４のスイッチ回路３１４に参照
形状切り換え信号Ｓ３７４を出力することにより、メモ
リ３１５、またはメモリ３１６に記憶された復号化形状
信号のうち、時刻Ｔ１に相当する信号ｐ１が、第４のス
イッチ回路３１４から参照形状信号Ｓ３３２として出力
されるように指示をする。そして、復号化器３１２には
第４のスイッチ回路か３１４ら参照形状信号Ｓ３３２が
入力され、復号化器３１２においては、ステップ１２０
３で入力された入力符号化形状信号ｂ０が、参照形状信
号Ｓ３３２を参照して復号化処理される。ステップ１２
０６が実行される場合もほぼ同様の処理となり、時刻Ｔ
２に相当する復号化形状信号ｐ２が参照形状信号Ｓ３３
２として用いられ、入力符号化形状信号ｂ０が復号化処
理される。ステップ１２０５かステップ１２０６かのい
ずれが実行された場合にも、次にはステップ１２０７が
実行され、復号化処理によって得られた復号化形状信号
Ｓ３３１が、並べ替え用メモリ３６２に出力される。

【０１７１】その後、ステップ１２０８が実行され、入
力画素値信号Ｂ０が復号化器３０３に入力される。次の
ステップ１２０９において、予測切り換え器３７０は、
入力予測選択信号Ｓ３７５から取得する情報に基づい
て、参照画素値切り換え信号Ｓ３７２を第２のスイッチ
回路３０６に出力することによって、メモリ３０７、ま
たはメモリ３０８に記憶された、時刻Ｔ１、または時刻
Ｔ２の復号化画素値信号か、平均値計算器３０９が取得
した両者の平均である平均復号化画素値信号かが、参照
画素値信号Ｓ３２３として用いられるように制御する。
そして、復号化器３０３では、ステップ１２０８で入力
された入力画素値信号Ｂ０が、参照画素値信号Ｓ３２３
を参照して復号化処理される。ステップ１２１０では、
生成された復号化画素値信号Ｓ３２２が並べ替え用メモ
リ３６１に出力され、入力された符号化画像信号に対す
る処理は終了する。

【０１７２】このように、本実施の形態１６の画像復号
化装置によれば、実施の形態２と同様の構成において、
予測切り換え器３７０が、復号形状信号の復号化処理
に、適切な参照信号が用いられるように制御するので、
実施の形態１３による画像符号化装置で得られた符号化
結果を適切に復号化処理することが可能となる。

【０１７３】実施の形態１７．本発明の実施の形態１７
による画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施
の形態１４による画像符号化処理によって得られた符号
化結果を適切に復号化処理するものである。本実施の形
態１７による画像復号化装置の構成は実施の形態２と同
様であり、説明には図３を用いる。そして、本実施の形
態１７による画像復号化装置の動作についても、画素値
信号、および形状信号に対する復号化処理は実施の形態
２とほぼ同様に行われるが、入力符号化信号がＢフレー
ムの画像信号を符号化して得られらものであった場合の
処理が実施の形態２と異なるものとなる。

【０１７４】かかる場合に、本実施の形態１７による画
像復号化装置は、実施の形態１６の装置と同様の動作を
するが、入力符号化形状信号の復号化処理に用いる参照
信号の選択方法が異なる。実施の形態１６による画像復
号化装置においては、選択にあたり、時間間隔の小さな
復号化形状信号を用いるよう比較判定を行うものであっ
たが、本実施の形態１７では、かかる比較判定を行わ
ず、復号化対象である入力符号化信号よりも時系列的に
前に位置する復号化形状信号を参照形状信号として用い
るものである。従って、同様の参照処理を行った実施の
形態１４による画像符号化装置の出力する符号化結果を
適切に復号化処理することができる。

【０１７５】このように、本実施の形態１７の画像復号
化装置によれば、実施の形態２と同様の構成において、
予測切り換え器３７０が、復号形状信号の復号化処理
に、適切な参照信号が用いられるように制御するので、
実施の形態１４による画像符号化装置で得られた符号化
結果を適切に復号化処理することが可能となる。

【０１７６】実施の形態１８．本発明の実施の形態１８
による画像復号化方法、および画像復号化装置は、実施
の形態１５による画像符号化処理によって得られた符号
化結果を適切に復号化処理するものである。本実施の形
態１８による画像復号化装置の構成は実施の形態２と同
様であり、説明には図３を用いる。そして、本実施の形
態１８による画像復号化装置の動作についても、画素値
信号、および形状信号に対する復号化処理は実施の形態
２とほぼ同様に行われるが、入力符号化信号がＢフレー
ムの画像信号を符号化して得られらものであった場合の
処理が実施の形態２と異なるものとなる。

【０１７７】かかる場合に、本実施の形態１８による画
像復号化装置は、実施の形態１６、および実施の形態１
７の装置と同様の動作をするが、入力符号化形状信号の
復号化処理に用いる参照信号の選択方法が異なる。実施
の形態１６による画像復号化装置においては、選択にあ
たり、時間間隔の小さな復号化形状信号を用いるよう比
較判定を行うものであり、実施の形態１７では、かかる
比較判定を行わず、復号化対象である入力符号化信号よ
りも時系列的に前に位置する復号化形状信号を参照形状
信号として用いるものであった。

【０１７８】これに対して本実施の形態１８において
は、符号化処理の際に比較判定選択が行われたか、前方
固定選択が行われたかが判断され、比較判定選択が行わ
れたものである場合には実施の形態１６と同様に、前方
固定選択が行われたものである場合には実施の形態１７
と同様に復号化処理を行う。比較判定選択が行われたか
否かは、実施の形態１５による画像符号化装置が出力し
た予測選択信号に含まれる情報から判断するものとする
ことができる。従って、同様の参照処理を行った実施の
形態１５による画像符号化装置の出力する符号化結果を
適切に復号化処理することができる。

【０１７９】このように、本実施の形態１８の画像復号
化装置によれば、実施の形態２と同様の構成において、
予測切り換え器３７０が、復号形状信号の復号化処理
に、適切な参照信号が用いられるように制御するので、
実施の形態１５による画像符号化装置で得られた符号化
結果を適切に復号化処理することが可能となる。

【０１８０】実施の形態１９．本発明の実施の形態１９
による画像符号化プログラム記録媒体は、本発明の画像
符号化方法を実行する画像符号化プログラムを記録した
ものである。図１３は、プログラム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る。
本実施の形態１９による画像符号化プログラム記録媒体
は、このような記録媒体に、実施の形態１、実施の形態
３〜５、実施の形態９〜１０、実施の形態１３〜１５の
いずれかに示した画像符号化方法に従って符号化処理を
行う画像符号化プログラムを記録したものである。従っ
て、本実施の形態１９による画像符号化プログラム記録
媒体は移動、保存等をすることが可能であり、記録され
た画像符号化プログラムは、記録媒体間での複写等が可
能なものである。そして、当該プログラムを、コンピュ
ータシステム等において、ＣＰＵやＤＳＰ等の制御下に
実行させることによって、各実施の形態に示した画像符
号化装置を実現することができる。

【０１８１】画像符号化プログラム記録媒体としては、
図示したフロッピーディスク以外に、ＣＤ−ＲＯＭ等の
光ディスク、ＩＣカード等の半導体記憶装置、カセット
テープ等のテープ媒体等、プログラムを記録し得るもの
であれば使用可能である。

【０１８２】このように、本実施の形態１９による画像
符号化プログラム記録媒体は、コンピュータシステム等
において、記録した画像符号化プログラムを実行させる
ことによって、本発明の画像符号化方法、および画像符
号化装置を実現し得るものであって、本発明の画像符号
化方法を容易に用い得るものとする効果がある。

【０１８３】実施の形態２０．本発明の実施の形態２０
による画像復号化プログラム記録媒体は、本発明の画像
復号化方法を実行する画像復号化プログラムを記録した
ものである。本実施の形態１９による画像符号化プログ
ラム記録媒体は、図１３に示す他フロッピーディスクの
ような記録媒体に、実施の形態２、実施の形態６〜８、
実施の形態１１〜１２、実施の形態１６〜１８のいずれ
かに示した画像復号化方法に従って復号化処理を行う画
像復号化プログラムを記録したものである。従って、本
実施の形態２０による画像復号化プログラム記録媒体は
移動、保存等をすることが可能であり、記録された画像
復号化プログラムは、記録媒体間での複写等が可能なも
のである。そして、当該プログラムを、コンピュータシ
ステム等において、ＣＰＵやＤＳＰ等の制御下に実行さ
せることによって、各実施の形態に示した画像復号化装
置を実現することができる。

【０１８４】画像復号化プログラム記録媒体としては、
図示したフロッピーディスク以外に、ＣＤ−ＲＯＭ等の
光ディスク、ＩＣカード等の半導体記憶装置、カセット
テープ等のテープ媒体等、プログラムを記録し得るもの
であれば使用可能である。

【０１８５】このように、本実施の形態２０による画像
復号化プログラム記録媒体は、コンピュータシステム等
において、記録した画像復号化プログラムを実行させる
ことによって、本発明の画像復号化方法、および画像復
号化装置を実現し得るものであって、本発明の画像復号
化方法を容易に用い得るものとする効果がある。

【０１８６】なお、以上の実施の形態１〜２０で説明し
た、本発明による画像符号化処理、および画像復号化処
理においては、画像信号が形状信号と、画素値信号とを
含むものとして説明しているが、半透明の物体をも扱う
場合であって、対象とする物体が背景を隠蔽する度合い
を示す多値情報である透過度信号を、形状信号の代替に
含む場合や、形状信号に加えて含む場合にも応用は可能
である。画像信号が形状信号の代替に透過度信号を含む
場合には、本発明の形状信号の代替に透過度信号を対象
とすることで応用可能である。また、画像信号が、形状
信号、透過度信号、および画素値信号を含む場合には、
透過度信号を形状信号、または画素値信号のいずれか一
方とまとめて扱うことで応用可能である。あるいは、画
素値信号と形状信号とを別途扱う構成を応用拡張して、
透過度信号をも別途扱う構成として処理することも可能
である。

【０１８７】また、実施の形態１〜２０では、画像信号
の符号化にあたり、圧縮率の高い非可逆符号化を用いる
場合を想定して、符号化処理の後に復号化処理を行った
信号を参照信号として用いるものとしているが、可逆符
号化を行う場合には、符号化対象である画素値信号、お
よび形状信号を参照信号として用いることが可能であ
る。かかる場合には、符号化処理において、入力信号を
参照信号として用いる構成として、復号化器を省略する
ことができる。

【０１８８】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る画像復号化
方法によれば、画像信号に含まれる、物体の形状を示す
形状信号と、上記物体の色と輝度とに関する情報を有す
る画素値信号とを符号化して得られる、符号化形状信号
と、符号化画素値信号とを復号化する画像復号化方法で
あって、上記符号化画素値信号を、符号化処理における
参照方法を示す情報を含む画素値予測選択信号に基づい
て選択された復号化画素値信号を参照して復号化する画
素値復号化ステップと、上記符号化形状信号を、符号化
処理における参照方法を示す情報と復号化の対象となる
符号化形状に対して画面内復号化と画面間復号化のどち
らを実行すべきかを示す情報とを含む形状予測選択信号
に基づいて選択された復号化形状信号を参照して復号化
する形状復号化ステップとを含み、上記画素値復号化ス
テップにおける参照方法は、復号化の対象となる符号化
画素値信号に対して時系列的に前に位置する画素値信号
から得られた前時刻復号化画素値信号を参照する方法、
上記復号化の対象となる符号化画素値信号に対して時系
列的に後に位置する画素値信号から得られた後時刻復号
化画素値信号を参照する方法、または上記復号化の対象
となる符号化画素値信号に対して時系列的に前後に位置
する画素値信号から得られた上記前時刻復号化画素値信
号と上記後時刻復号化画素値信号とを参照する方法のい
ずれかであり、上記形状復号化ステップにおける参照方
法は、復号化の対象となる符号化形状信号に対して時系
列的に前に位置する形状信号から得られた前時刻形状復
号化信号を参照する方法、または復号化の対象となる符
号化形状信号に対して時系列的に後に位置する形状信号
から得られた後時刻形状復号化信号を参照する方法のい
ずれかであることを特徴とするので、画素値信号復号化
ステップ及び形状信号復号化ステップでは、それぞれ適
切な復号化信号を参照して効率よく符号化処理が施され
た符号化画素値信号及び符号化形状信号に対して、適切
な復号化処理を施すことができる。

【０１８９】

【０１９０】

【０１９１】

【０１９２】

【０１９３】

【０１９４】

【０１９５】

【０１９６】

【０１９７】

【０１９８】

【図面の簡単な説明】

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

【図２】同実施の形態における形状信号符号化処理を説
明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態２による画像復号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態３における予測選択信号生
成処理の符号割り当てを説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態４における予測選択信号生
成処理の符号割り当てを説明するための図である。

【図６】本発明の実施の形態５における予測選択信号生
成処理の符号割り当てを説明するための図である。

【図７】本発明の実施の形態９における符号化処理の切
り換え単位を説明するための図である。

【図８】本発明の実施の形態１０における形状信号符号
化処理の切り換え単位を説明するための図である。

【図９】本発明の実施の形態１３における符号化処理の
参照関係を説明するための図である。

【図１０】同実施の形態における、Ｂフレームに対する
符号化処理の処理手順を示すフローチャート図である。

【図１１】同実施の形態における予測切り換え器による
符号化制御の処理手順を示すフローチャート図である。

【図１２】本発明の実施の形態１６による画像復号化装
置における、Ｂフレームに対する復号化処理の処理手順
を示すフローチャート図である。

【図１３】本発明の実施の形態１９、および２０による
画像符号化プログラム記録媒体、および画像復号化プロ
グラム記録媒体として用い得るフロッピーディスクを示
す図である。

【図１４】従来の技術による、時間的相関関係に基づく
画像符号化処理を説明するための図である。

【図１５】従来の技術による、物体単位での画像符号化
処理を説明するための図である。

【図１６】従来の技術による、物体単位の画像符号化処
理で用いられる画素値信号と形状信号とを説明するため
の図である。

【図１７】従来の技術による、物体単位の画像符号化処
理における、画素値信号の時間的相関関係を説明するた
めの図である。

【図１８】従来の技術による、物体単位の画像符号化処
理における、画素値信号に対しての、時間的相関関係に
基づく画像符号化処理を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１ 減算器 １０２ 符号化器（画素値信号用） １０３，３０３ 復号化器（画素値信号用） １０４，３０４ 加算器 １０５，３０５ 第１のスイッチ回路 １０６，３０６ 第２のスイッチ回路 １０７，３０７ メモリ（復号化画素値信号記憶用
１） １０８，３０８ メモリ（復号化画素値信号記憶用
２） １０９，３０９ 平均値計算器 １１０，３７０ 予測切り換え器 １１１ 符号化器（形状信号用） １１２，３１２ 復号化器（形状信号用） １１３，３１３ 第３のスイッチ回路 １１４，３１４ 第４のスイッチ回路 １１５，３１５ メモリ（復号化形状信号記憶用
１） １１６，３１６ メモリ（復号化形状信号記憶用
２） ３６１ 並べ替え用メモリ（画素値信号
用） ３６２ 並べ替え用メモリ（形状信号用） Ｓ１５１ 入力画素値信号 Ｓ１５２ 差分画素値信号 Ｓ１５３，Ｓ３５３ 符号化画素値信号 Ｓ１５４，Ｓ３２１ 符号化復号化画素値信号 Ｓ１５５，Ｓ３２３ 参照画素値信号 Ｓ１５６，Ｓ３２２ 復号化画素値信号 Ｓ１５７，Ｓ３２４ 第１の記憶復号化画素値信号 Ｓ１５８，Ｓ３２５ 第２の記憶復号化画素値信号 Ｓ１５９，Ｓ３２６ 平均復号化画素値信号 Ｓ１６１ 入力形状信号 Ｓ１６２，Ｓ３６３ 符号化形状信号 Ｓ１６３，Ｓ３２１ 復号化形状信号 Ｓ１６４，Ｓ３３３ 第１の記憶復号化形状信号 Ｓ１６５，Ｓ３３４ 第２の記憶復号化形状信号 Ｓ１６６，Ｓ３２２ 参照形状信号 Ｓ１７１，Ｓ３７１ 復号化画素値切り換え信号 Ｓ１７２，Ｓ３７２ 参照画素値切り換え信号 Ｓ１７３，Ｓ３７３ 復号化形状切り換え信号 Ｓ１７４，Ｓ３７４ 参照形状切り換え信号 Ｓ１７５，Ｓ３７５ 予測選択信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に含まれる、物体の形状を示す
   形状信号と、上記物体の色と輝度とに関する情報を有す
   る画素値信号とを符号化して得られる、符号化形状信号
   と、符号化画素値信号とを復号化する画像復号化方法で
   あって、 上記符号化画素値信号を、符号化処理における参照方法
   を示す情報を含む画素値予測選択信号に基づいて選択さ
   れた復号化画素値信号を参照して復号化する画素値復号
   化ステップと、 上記符号化形状信号を、符号化処理における参照方法を
   示す情報と復号化の対象となる符号化形状に対して画面
   内復号化と画面間復号化のどちらを実行すべきかを示す
   情報とを含む形状予測選択信号に基づいて選択された復
   号化形状信号を参照して復号化する形状復号化ステップ
   とを含み、 上記画素値復号化ステップにおける参照方法は、 復号化の対象となる符号化画素値信号に対して時系列的
   に前に位置する画素値信号から得られた前時刻復号化画
   素値信号を参照する方法、上記復号化の対象となる符号
   化画素値信号に対して時系列的に後に位置する画素値信
   号から得られた後時刻復号化画素値信号を参照する方
   法、または上記復号化の対象となる符号化画素値信号に
   対して時系列的に前後に位置する画素値信号から得られ
   た上記前時刻復号化画素値信号と上記後時刻復号化画素
   値信号とを参照する方法のいずれかであり、 上記形状復号化ステップにおける参照方法は、 復号化の対象となる符号化形状信号に対して時系列的に
   前に位置する形状信号から得られた前時刻形状復号化信
   号を参照する方法、または復号化の対象となる符号化形
   状信号に対して時系列的に後に位置する形状信号から得
   られた後時刻形状復号化信号を参照する方法のいずれか
   であることを特徴とする画像復号化方法。