JP3270008B2 - 形状情報符号化・復号装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像あるいは
動画像の符号化・復号化装置に用いられる形状情報符号
化の高能率化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来このような分野の技術として例え
ば、下記の文献に記載されるものがあった。特許公報第
2610169号：縮小画像の符号化方法。

【０００３】前記文献には、２値画像の符号化方法が記
載されており、形状情報を２値画像として扱うことによ
り段階的に解像度の高い形状情報を符号化することが出
来る。

【０００４】以下、図を用いて従来手法の説明を行う。
図７は従来手法における縮小画像（低解像度画像）の生
成手法を説明する図である。画像０は画像１の解像度を
１／２に縮小した縮小画像であり、画像１上の画素a,b,
c,dは縮小画像０上では画素Aの位置に対応している。縮
小画像を作成する際には、対応する４画素の多数決およ
び該４画素に隣接する画素との関係から、縮小画像の画
素値を決定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の形
状情報符号化方法を形状情報を利用したウェーブレット
変換符号化などの階層的に符号化を行う手法に用いるに
は、次のような課題があった。ウェーブレット変換など
では、サブサンプリングにより画素を間引いて低解像度
の画像情報を作成するが、従来手法では多数決により縮
小処理を行い形状情報を作成するため、画像情報と形状
情報の不一致が生じる。この不一致により、形状外の画
素に対してウェーブレット変換したり、形状内の画素が
変換されずに欠落したりするなど、符号化画像の画質に
劣化が生じる原因となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の形状情報符号化
装置は、入力される形状（シェープ）情報に対して水平
（または垂直）方向のサブサンプリングを行う第１シェ
ープ変換手段と、第１シェープ変換手段によって変換さ
れた形状情報に対して垂直（または水平）方向のサブサ
ンプリングを行う第２シェープ変換手段と、第２シェー
プ変換手段によって変換された形状情報を格納する符号
化メモリと、符号化メモリから符号化対象画素に対する
参照画素を抽出する符号化参照画素決定手段と、参照画
素決定手段によって抽出された参照画素の状態に応じて
符号化対象画素の符号化を行う対象画素符号化手段とを
ｎ＋１（ｎ：１以上の整数）段備える形状情報符号化装
置である。そして、第ｎ＋１段に入力される形状情報
は、 第ｎ段の前記第１シェープ変換手段および前記第
２シェープ変換手段によってそれぞれ解像度を１／２に
された４種類の形状情報の内のいずれか１つの形状情報
である。また本発明の形状情報復号化装置は、入力され
る符号化情報に対して参照画素の状態に応じて対象画素
の復号を行う対象画素復号手段と、対象画素復号手段に
よって復号された形状情報を格納する復号メモリと、こ
の復号メモリから復号対象画素に対する参照画素を抽出
して対象画素復号手段に出力する復号参照画素決定手段
と、復号メモリから出力された形状情報を垂直（または
水平）方向に逆サブサンプリングして統合する第１シェ
ープ逆変換手段と、第１シェープ逆変換手段によって統
合された形状情報を水平（または垂直）方向に逆サブサ
ンプリングして統合する第２シェープ逆変換手段とをｎ
＋１（ｎ：１以上の整数）段備える形状情報符号化装置
である。そして、第ｎ＋１段に入力される形状情報は、
第ｎ段の前記第１シェープ逆変換手段および前記第２シ
ェープ逆変換手段によってそれぞれ解像度を２倍にされ
た形状情報である。さらに、本発明の形状情報符号化装
置ないし形状情報復号化装置は、対象画素についての参
照画素位置情報、および参照画素変換情報を保持する参
照画素位置情報保持手段と、入力された画像の形状情報
と参照画素位置情報とから、参照画素位置の画素値を識
別して参照画素識別情報を出力する参照画素情報生成手
段と、参照画素識別情報を、参照画素変換情報に規定さ
れる変換則に従って変換し、参照画素情報として出力す
る参照画素情報変換手段と、を備えたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】《具体例１》 ＜構成＞以下、本発明による具体例１の形状情報符号化
装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に
よる具体例１の形状情報符号化装置の構成図である。本
発明の第１の具体例の形状情報符号化は、シェープ変換
手段とメモリと参照画素決定手段と対象画素符号化手段
とから構成されている。図１の符号化装置は3段で構成
されているが、各段の構成は同様であるため、高解像度
の形状情報を出力する第1段の構成を中心に説明する。
第2段は第1段と比較して低解像度であるため、出力され
る形状情報は中解像度であると定義する。第３段は第２
段と比較して低解像度であるため、出力される形状情報
は低解像度であると定義する。

【０００８】図1において、入力される形状情報s10が水
平方向のシェープ変換手段11に接続され、シェープ変換
手段11のシェープ情報の出力s11-1及びs11-2がそれぞれ
垂直方向の第1のシェープ変換手段12-1および第２のシ
ェープ変換手段12-2に接続され、第１のシェープ変換手
段12-1の出力s12-1及びs12-2がそれぞれ第１のメモリ13
-1及び第２のメモリ13-2に接続され、第２のシェープ変
換手段12-2の出力s12-3及びs12-4がそれぞれ第３のメモ
リ13-3及び第４のメモリ13-4に接続され、第１のメモリ
13-1から第４のメモリ13-4の出力s13-1、ｓ13-2、ｓ13-
3、s13-4が参照画素決定手段14に接続され、参照画素決
定手段14の出力s14が対象画素符号化手段15に接続され
ている。また、第2のメモリ13-2から第4のメモリ13-4の
出力s13-2からs13-4が対象画素符号化手段15に接続さ
れ、第1のメモリ13-1の出力s13-1は後段の水平方向のシ
ェープ変換手段21に接続されている。以降、第2段、第3
段は同様の構成をとり最低解像度の段（図1では第3段）
の第1のメモリ33-1の出力s33-1が対象画素符号化手段15
に接続されている。そして、対象画素符号化手段15の出
力s15が外部端子に接続されている。

【０００９】＜動作＞形状情報s10が入力されると、シ
ェープ変換手段11では水平方向のサブサンプリングを行
い、絶対位置が偶数である形状情報s11-1と、絶対位置
が奇数である形状情報s11-2を出力する。シェープ変換
手段12-1及び12-2では入力形状情報s11-1およびs11-2に
対して垂直方向のサブサンプリングを行い、それぞれ絶
対位置が偶数である形状情報s12-1およびs12-3、絶対位
置が奇数である形状情報s12-2およびs12-4を出力する。
出力された形状情報s12-1からs12-4はそれぞれメモリ13
-1から13-4に格納され、符号化時に参照画素の形状情報
として呼び出される。メモリ13-２から13-4は対象画素
の形状情報としても呼び出される。また、第1のメモリ1
3-1に格納された形状情報s13-1を第2段のシェープ変換
手段21の入力として、以下第1段と同様の動作をする。
そして、最低解像度の段（図1では第3段）の第1のメモ
リ33-1に格納された形状情報s33-1は対象画素符号化手
段への入力となる。

【００１０】図３は前高解像度の形状情報に対してシェ
ープ変換を施し、各メモリへ格納する動作を示したもの
である。前高解像度の隣接する4つの画素●▲■◆が、
水平方向および垂直方向にサブサンプリングされて、そ
れぞれ第1のメモリから第4のメモリの対応する位置に格
納されている。

【００１１】対象画素符号化手段15ではメモリ（13-2〜
13-4、23-2〜23-4、33-1〜33-4）に格納された形状情報
（s13-2〜s13-4、s23-2〜s23-4、s33-1〜s33-4）を参照
画素決定手段14,24,34から出力される参照画素情報s14,
s24,s34を用いて符号化を行う。すでに符号化の終了し
た画素中、符号化対象画素とできるだけ相関の高いと思
われる画素をあらかじめ参照画素として選択すれば、よ
り高い圧縮性能を実現することができる。以下、低解像
度の形状情報s33-1からs33-2,s33-3,s33-4、中解像度の
形状情報s23-2,s23-3,s23-4、高解像度の形状情報s13-
2,s133,s13-4の順に符号化を行う場合を例として説明す
る。

【００１２】s33-1中の対象画素を順次走査で符号化す
る際は、第1のメモリ33-1に格納された形状情報に対し
て図４(a)に示すような対象画素●の周辺の位置に参照
画素〜を設定する。通常、対象画素の周辺画素は相
関が高いとされ、周辺でありかつ符号化の終了した画素
は〜となるからである。また、s33-2中の対象画素
を符号化する際は、第２のメモリ33-2だけでなく第1の
メモリ33-1に対しても参照画素を設定し、図４(b)に示
すような位置に参照画素を設定する。第1のメモリの参
照画素およびと第2のメモリの対象画素●は、高解
像度では●のように上下に連続する３画素である。
形状情報では比較的同じ値が連続して分布するため、対
象画素の上下の画素を参照することは符号化効率を高め
るのに有効である。水平方向では、右隣の画素は符号化
が終了していないため右斜め上および右斜め下の画素を
参照させている。同様にs33-3およびs33-4中の対象画素
を符号化する際にも、図４ (c)および図４(d)に示すよ
うに既に符号化の終了したメモリに対して参照画素を設
定する。また、形状情報を符号化する際には、より低解
像度のメモリに対しても参照画素を設定することができ
る。低解像度の第1から第4のメモリ33-1から33-4の画素
は、中解像度の第1のメモリ23-1の出力に対してシェー
プ変換手段によりサブサンプリングした画素であるた
め、中解像度の第1のメモリ23-1に参照画素を設定して
も同等の効果が得られる。したがって、s23-2中の対象
画素を符号化する際には、s33-2と同様に図４(b)に示す
ような位置に参照画素を設定する。同様に、s23-3およ
びs23-4に対してもそれぞれ図４(c)および図４(d)に示
すような位置に参照画素を設定する。

【００１３】また、図５のように第1のメモリと符号化
対象のメモリに対してのみ参照画素を設定すると、同一
解像度内の第２から第４のメモリ同士での参照依存関係
がなくなるため、第２から第４のメモリの符号化順序を
柔軟に設定することが可能となる。これにより、画像中
の任意の部分から符号化することが可能になり、多様な
用途に適応させることができる。

【００１４】さらに後段の高解像度の符号化についても
同様である。そして、参照画素情報により符号化状態を
決定し、算術符号化などのエントロピー符号化を行い符
号化情報s15を出力する。

【００１５】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例１によれば、形状情報に対して多段接続されたシェー
プ変換手段により低解像度の形状情報を階層的に作成し
符号化することによって、初期の少ない情報量だけでも
概略が判別可能となる階層的な符号化が可能となる。ま
た、シェープ変換手段を一般的なサブサンプリング手法
を用いて実現することにより、ウェーブレット変換など
の階層的に符号化を行う手法を用いた場合に、画像情報
と形状情報とが一致する符号化を行うことができる。ま
た、符号化の際にすでに符号化の終了した形状情報に対
して符号化対象画素とできるだけ相関が高いと思われる
画素を参照画素として設定することにより、圧縮効率の
良い形状情報符号化装置を提供することができる。この
ため、画質に優れかつ圧縮効率の良い符号化を行うこと
ができるという効果を奏する。

【００１６】さらに、ウェーブレット変換などの階層的
な符号化を行う符号化装置と構成を共有化することが可
能となるため、装置の小型化を図ることが可能となる。

【００１７】《具体例２》 ＜構成＞以下、本発明による具体例２の形状情報符号化
装置を図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明に
よる具体例２の形状情報符号化装置の構成図である。本
発明の第２の具体例の形状情報符号化は、シェープ変換
手段とメモリと参照画素決定手段と対象画素符号化手段
とから構成されている。図２の符号化装置は3段で構成
されているが、各段の構成は同様であるため、高解像度
の第1段の構成を中心に説明する。図２において、入力
される形状情報s40が水平方向のシェープ変換手段41に
接続され、シェープ変換手段41のシェープ情報の出力s4
1-1及びs41-2がそれぞれ垂直方向の第1のシェープ変換
手段42-1および第２のシェープ変換手段42-2に接続さ
れ、第１のシェープ変換手段の出力s42-1及びs42-2がそ
れぞれ後段の水平方向のシェープ変換手段51及び第２の
メモリ43-2に接続され、第２のシェープ変換手段の出力
s42-3及びs42-4がそれぞれ第３のメモリ43-3及び第４の
メモリ43-4に接続され、第２から第４のメモリの出力s4
3-2からs43-4が参照画素決定手段44に接続され、参照画
素決定手段44の出力s44が対象画素符号化手段45に接続
されている。また、第2から第4のメモリの出力s43-2か
らs43-4が対象画素符号化手段45に接続されている。以
降、第2、第3段は同様の構成をとるが最低解像度の段
（図２では第3段）では、垂直方向の第1のシェープ変換
手段の出力s62-1は第１のメモリ63-1に接続され、第１
のメモリ63-1の出力s63-1が参照画素決定手段64および
対象画素符号化手段45に接続されている。

【００１８】＜動作＞シェープ変換手段については具体
例１の形状符号化装置と同じであるため説明を省略す
る。具体例１との構成上の相違点は、多段接続の次段の
入力となる形状情報が格納される第１のメモリの有無で
ある。具体例２では垂直方向のシェープ変換手段42-1の
出力s42-1がメモリを介さず直接次段の水平方向のシェ
ープ変換手段51に接続されているため、構成が簡単にな
り、メモリ使用量が削減される。一方、符号化の際の参
照画素は、第１のメモリがないため、さらに低解像度の
メモリを参照することになる。例えば低解像度の形状情
報s63-1からs63-2,s63-3,s63-4、中解像度の形状情報s5
3-2,s53-3,s53-4、高解像度の形状情報s43-2,s43-3,s43
-4の順に符号化を行う場合、低解像度の形状情報s63-1
からs63-4は具体例１と同じである。次の中解像度の形
状情報s53-2を符号化する際には、第１のメモリが存在
しないため、図６のように低解像度の第1のメモリ33-1
から第4のメモリ33-4に対しても参照画素を設定するこ
とにより、図４(b)に示した具体例１と同じ参照画素情
報を得ることができる。このとき、符号化対象画素の絶
対位置が奇数または偶数により、前低解像度における参
照画素位置が異なるため、４つの場合（水平および垂直
方向の位置がそれぞれ奇数または偶数）に分けて参照画
素位置を設定する。s53-3およびs53-4を符号化する際に
もs53-2と同様に場合分けを行い参照画素位置を設定す
ることにより、具体例１と同じ参照画素情報を得ること
ができる。このように、符号化が終了した画素中で、符
号化対象画素とできるだけ相関の高いと思われる画素を
あらかじめ参照画素として設定することにより、より高
い圧縮性能を実現することができる。そして、参照画素
情報により符号化状態を決定し、算術符号化などのエン
トロピー符号化を行い符号化情報s45を出力する。

【００１９】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例２によれば、具体例１と同じ効果を有しながら、参照
画素位置を変更することにより第１のメモリを削減する
ことができるため、装置の小型化が可能になるという効
果を奏する。

【００２０】《具体例３》 ＜構成＞以下、本発明による具体例３の形状情報復号装
置を図面を参照して詳細に説明する。図８は本発明によ
る具体例３の形状情報復号装置の構成図である。本発明
の第３の具体例の形状情報復号装置は、シェープ逆変換
手段とメモリと参照画素決定手段と対象画素復号手段と
から構成されている。図８の復号装置は3段で構成され
ているが、各段の構成は同様であるため、高解像度の第
1段の構成を例として説明する。

【００２１】図８において、入力される符号化情報s115
が対象画素復号手段115に接続され、対象画素復号手段1
15の出力s116が第2のメモリ113-2から第4のメモリ113-4
に接続され、前低解像度のシェープ逆変換手段121の出
力s117が第１のメモリ113-1に接続され、第1のメモリ11
3-1から第4のメモリ113-4の出力の一方が参照画素決定
手段114に接続され、参照画素決定手段114の出力が対象
画素復号手段115に接続されている。

【００２２】また、第1のメモリ113-1および第2のメモ
リ113-2のもう一方の出力s112-1およびs112-2は垂直方
向の第1のシェープ逆変換手段112-1に接続され、第３の
メモリ113-3および第４のメモリ113-4のもう一方の出力
s112-3およびs112-4は垂直方向の第２のシェープ逆変換
手段112-2に接続され、垂直方向の第1のシェープ逆変換
手段112-1の出力s111-1および垂直方向の第2のシェープ
逆変換手段112-2の出力s111-2は水平方向のシェープ逆
変換手段111に出力され、水平方向のシェープ逆変換手
段111の出力s110が外部端子に接続されている。以降の
低解像度の第2、第3段も同様の構成をとり、最低解像度
の段（図８では第3段）の第1のメモリ135-1に対象画素
復号手段115の出力s137が接続されている。

【００２３】＜動作＞図８の復号装置は3段で構成され
ているが、各段の動作は同様であるため、高解像度の第
1段の動作を例として説明する。

【００２４】符号化情報s115が入力されると、参照画素
決定手段114,124,134では、すでに復号が終了してメモ
リに格納されている形状情報を用いて参照画素情報s11
4,s124,s134を出力する。対象画素復号手段115では参照
画素決定手段114,124,134から出力される参照画素情報s
114,s124,s134を用いて算術復号などのエントロピー復
号を行い、復号した形状情報s116,s126,s136,s137をメ
モリに格納する。参照画素は本発明の具体例１の符号化
と同じであり、図４に示すような位置に参照画素を設定
する。

【００２５】垂直方向の第1のシェープ逆変換手段112-1
では、第1のメモリ113-1に格納された絶対位置が偶数で
ある形状情報s112-1と、第2のメモリ113-2に格納された
絶対位置が奇数である形状情報s112-2を統合した形状情
報s111-1を出力する。同様に垂直方向の第２のシェープ
逆変換手段112-2でも、第３のメモリ113-3に格納された
絶対位置が偶数である形状情報s112-3と、第４のメモリ
113-4に格納された絶対位置が奇数である形状情報s112-
4を統合した形状情報s111-2を出力する。水平方向のシ
ェープ逆変換手段111では、垂直方向の第1のシェープ逆
変換手段112-1から出力された絶対位置が偶数である形
状情報s111-1と垂直方向の第２のシェープ逆変換手段11
2-2から出力された絶対位置が奇数である形状情報s111-
2を統合した形状情報s110を出力する。

【００２６】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例３によれば、本発明の具体例１または具体例２の形状
情報符号化装置で階層的に符号化された形状情報に対し
て、低解像度の形状情報から順次復号することが可能と
なる。また、シェープ逆変換手段を一般的な逆サブサン
プリング手法を用いて実現することにより、構成が簡単
で、形状情報を利用したウェーブレット変換などの階層
的に復号する手法に利用できる形状情報復号装置を提供
することができる。

【００２７】《具体例４》 ＜構成＞以下、本発明による具体例４の形状情報復号装
置を図面を参照して詳細に説明する。図９は本発明によ
る具体例４の形状情報復号装置の構成図である。本発明
の第４の具体例の形状情報復号装置は、シェープ逆変換
手段とメモリと参照画素決定手段と対象画素復号手段と
から構成されている。図９の復号装置は3段で構成され
ているが、各段の構成は同様であるため、高解像度の第
1段の構成を中心に説明する。

【００２８】図９において、入力される符号化情報s145
が対象画素復号手段145に接続され、対象画素復号手段1
45の出力s146が第2のメモリ143-2から第4のメモリ143-4
に接続され、第２のメモリ143-2から第4のメモリ143-4
の出力の一方が参照画素決定手段144に接続され、参照
画素決定手段144の出力が対象画素復号手段145に接続さ
れている。

【００２９】また、中解像度のシェープ逆変換手段151
の出力s142-1および第2のメモリ143-2のもう一方の出力
s142-2は垂直方向の第1のシェープ逆変換手段142-1に接
続され、第３のメモリ143-3および第４のメモリ143-4の
もう一方の出力s142-3およびs142-4は垂直方向の第２の
シェープ逆変換手段142-2に接続され、垂直方向の第1の
シェープ逆変換手段142-1の出力s141-1および垂直方向
の第2のシェープ逆変換手段142-2の出力s141-2は水平方
向のシェープ逆変換手段141に出力され、水平方向のシ
ェープ逆変換手段141の出力s140が外部端子に接続され
ている。以降の低解像度の第2段、第3段も同様の構成を
とり、最低解像度の段（図９では第3段）では、第1のメ
モリ163-1に対象画素復号手段145の出力s167が接続さ
れ、第1のメモリ163-1の一方の出力s163-1が参照画素決
定手段164に接続され、第1のメモリ163-1のもう一方の
出力s162-1が垂直方向の第1のシェープ逆変換手段162-1
に接続されている。

【００３０】＜動作＞具体例３との構成上の相違点は、
多段接続の出力形状情報が格納される次段の第1のメモ
リの有無である。具体例４では水平方向のシェープ逆変
換手段151の出力s142-1がメモリを介さず直接、次高解
像度次段の垂直方向の第1のシェープ逆変換手段142-1に
接続されているため、構成が簡単になり、メモリ使用量
が削減される。

【００３１】一方、復号の際の参照画素は、第１のメモ
リがないため、具体例２の形状情報符号化装置と同様
に、さらに低解像度の第１から第４のメモリを参照する
ことになる。よって、図５に示すような位置に参照画素
を設定する。

【００３２】シェープ逆変換手段等、その他の動作につ
いては具体例３の形状復号装置と同じであるため説明を
省略する。

【００３３】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例４によれば、具体例３と同じ効果を有しながら、参照
画素位置を変更することにより第１のメモリを削減する
ことができるため、装置の小型化が可能になるという効
果を奏する。

【００３４】《具体例５》 ＜構成＞以下、本発明による具体例５の形状情報符号化
装置を図面を参照して詳細に説明する。図１０は本発明
による具体例５の形状情報符号化装置の1段の構成図で
ある。本発明の第５の具体例の形状情報符号化装置は、
第1の具体例の形状符号化装置に対して、符号化対象画
素が格納されているメモリ毎に参照画素決定手段および
対象画素符号化手段を個別に備えたことを特徴とし、そ
の他の構成は第1の具体例の形状符号化装置と同じであ
る。ここで符号化対象画素が格納されているメモリとは
第1段の第2から第4のメモリ313-2〜313-4のように形状
情報を対象画素符号化手段へ出力するメモリを指してい
る。

【００３５】第2のメモリ313-2の出力s313-2が第2の参
照画素決定手段314-2および第2の対象画素符号化手段31
5-2に接続され、第2の参照画素決定手段314-2の出力s31
4-2の出力が第2の対象画素符号化手段315-2に接続され
ている。第3のメモリ313-3および第4のメモリ313-4につ
いても同様である。また、第1のメモリ313-1の出力s313
-1が第2の参照画素決定手段314-2から第4の参照画素決
定手段314-4および次の低解像度の段の水平方向のシェ
ープ変換手段に接続されている。ただし、低解像度の段
ではさらに低解像度の段の水平方向のシェープ変換手段
が存在しないため、第1の参照画素決定手段および第1の
対象画素符号化手段に接続されている。

【００３６】＜動作＞シェープ変換手段およびメモリへ
の格納については具体例１の形状符号化装置と同じ動作
であるため説明を省略する。

【００３７】第2の対象画素符号化手段315-2では第2の
メモリ313-2に格納された形状情報と参照画素決定手段3
14-2から出力される参照画素情報s314-2とを用いて符号
化を行う。参照画素は第1のメモリ313-1および第2のメ
モリ313-2中のすでに符号化の終了した画素から選択す
る。例えば、低解像度の形状情報から順に符号化を行
い、S313-2中の対象画素を符号化する際は、図５(b)に
示すような位置に参照画素を設定する。第3の対象画素
符号化手段315-3および第4の対象画素符号化手段315-4
の動作も同様で、それぞれ図５(c)および図５(d)に示す
ような位置に参照画素を設定する。

【００３８】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例５によれば、具体例１の発明に対して符号化対象画素
が格納されているメモリ毎に参照画素決定手段および対
象画素符号化手段を個別に備えることにより、メモリに
格納されている形状情報を独立に符号化することができ
る。したがって、具体例1の形状符号化装置のように、
同じ解像度内のメモリの符号化順序を規定する必要がな
く、また、同じ解像度内の符号化処理を並列に行うこと
が可能となる形状情報符号化装置を提供することができ
る。よって符号化処理速度を向上させることができると
いう効果を奏する。

【００３９】《具体例６》 ＜構成＞以下、本発明による具体例６の形状情報復号装
置を図面を参照して詳細に説明する。図１１は本発明に
よる具体例６の形状情報復号装置の1段の構成図であ
る。本発明の第６の具体例の形状情報復号装置は、第３
の具体例の形状復号装置に対して、復号形状情報を格納
するメモリ毎に参照画素決定手段および対象画素復号手
段を個別に備えたことを特徴とし、その他の構成は第３
の具体例の形状復号装置と同じである。

【００４０】第2の対象画素復号手段415-2の出力s416-2
が第2のメモリ413-2に接続され、第2のメモリ413-2の一
方の出力s413-2および第1のメモリ413-1の一方の出力s4
13-1が第2の参照画素決定手段414-2に接続され、第2の
参照画素決定手段414-2の出力s414-2が対象画素復号手
段415-2に接続されている。第3の対象画素復号手段414-
3および第4の対象画素復号手段414-4についても同様で
ある。第1のメモリ413-1への入力s416-1は次の低解像度
の段の水平方向のシェープ変換手段に接続されている。
ただし、最低解像度の段では次の低解像度の段の水平方
向のシェープ変換手段ではなく、第1の対象画素復号手
段に接続されている。

【００４１】＜動作＞シェープ変換手段については具体
例３の形状情報復号装置と同じ動作であるため説明を省
略する。

【００４２】第2の対象画素復号手段415-2では第2の参
照画素決定手段414-2から出力される参照画素情報s414-
2を用いて算術復号などのエントロピー復号を行い、復
号した形状情報s416-2を第2のメモリ413-2に格納する。
参照画素は本発明の具体例５の符号化と同じであり、第
1のメモリ413-1および第2のメモリ413-2中のすでに復号
の終了した画素に対して、例えば図５(b)に示すような
位置に参照画素を設定する。第3の対象画素復号手段415
-3および第4の対象画素復号手段415-4の動作も同様で、
それぞれ図５(c)および図５(d)に示すような位置に参照
画素を設定する。

【００４３】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例６によれば、具体例３の発明に対して復号形状情報を
格納するメモリ毎に参照画素決定手段および対象画素復
号手段を個別に備えることにより、形状情報を独立に復
号してメモリに格納することができる。したがって、具
体例３の形状復号装置のように、同じ解像度内のメモリ
の復号順序を規定する必要がなく、また、同じ解像度内
の復号処理を並列に行うことが可能となる形状情報復号
装置を提供することができる。よって復号処理速度を向
上させることができるという効果を奏する。

【００４４】《具体例７》 ＜構成＞以下、本発明による具体例１から６の形状情報
符号化装置および形状情報復号装置における参照画素決
定手段を詳細に説明する。図１２は参照画素決定手段の
構成図である。

【００４５】メモリに蓄積された形状情報s510および参
照画素位置情報保持手段512の出力s512が参照画素情報
生成手段手段511に接続され、参照画素情報生成手段511
の出力s511および参照画素位置情報保持手段512のもう
一方の出力s514が参照画素情報変換手段513に接続さ
れ、参照画素情報変換手段513の出力s513が参照画素決
定手段の出力として外部端子と接続されている。

【００４６】＜動作＞図１３は従来の参照画素決定手段
の構成図である。図１２の本発明の参照画素決定手段
と、図１３に示す従来の参照画素決定手段との相違点は
参照画素情報変換手段の有無である。参照画素位置情報
保持手段512は図４から図６に例示したように、符号化
対象画素毎に参照画素位置を設定した参照画素情位置報
を保持している。参照画素位置情報保持手段512から出
力された符号化対象画素の参照画素位置情報s512とメモ
リから出力された形状情報510をもとに、参照画素情報
生成手段511では参照画素位置の画素値を識別し参照画
素識別情報s511が出力される。たとえば図４(b)のよう
な参照画素位置情報が与えられた時、からまでの番
号に従って参照画素位置の画素値を出力する。参照画素
数が５、形状情報の場合は2値情報（0または1）である
から、0 (00000)から31(11111)までの32状態（2⁵通り）
に当てはまる参照画素識別情報が出力される。従来手法
では参照画素識別情報を参照画素情報として外部へ出力
されていたが、参照画素数が多くなると状態数も増大す
るため、後段のエントロピー符号化器の構成が複雑にな
る。また、適応的に確率分布を更新するエントロピー符
号化器では、状態数が多いと各状態の発生頻度が少なく
なるため、正確な確率推定が難しくなり、圧縮性能の低
下を招く原因となる場合もある。そこで、本発明では参
照画素情報変換手段513において、参照画素位置情報保
持手段512から出力された参照画素変換情報s514をもと
に、参照画素識別情報s511の状態数を削減して、参照画
素情報s513として出力する。

【００４７】例えば、図４(b)の参照画素位置情報に対
して以下のような参照画素変換情報を定義する。

【００４８】およびの値が両方とも０のとき、状態
８とする。

【００４９】およびの値が両方とも１のとき、状態
９とする。

【００５０】との値が異なるとき、からの値か
ら8通りの状態（状態０から状態７）とする。

【００５１】以上のように、符号化対象画素と最も相関
が高いと思われるおよびの値をもとに場合分けを行
い、0から９までの10状態の参照画素情報に変換して出
力する。同様に他の参照画素位置情報に対しても、上記
のような参照画素変換情報を定義する。

【００５２】＜効果＞以上説明したように本発明の具体
例７によれば、従来の参照画素決定手段に対して、参照
画素変換情報を定義し、参照画素情報を変換することに
より、参照画素情報の状態数を削減し、後段のエントロ
ピー符号化器の構成を簡単にすることができる。また、
適応的に確率分布を更新するエントロピー符号化器で
は、状態数を削減することにより各状態の発生頻度が多
くなるため、確率推定の精度が向上し、圧縮性能を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による具体例１の形状情報符号化装置の
構成図である。

【図２】本発明による具体例２の形状情報符号化装置の
構成図である。

【図３】シェープ変換手段の動作を説明する図である。

【図４】本発明による具体例１の参照画素位置の設定を
説明する図である。

【図５】本発明による具体例１の参照画素位置の設定を
説明する図である。

【図６】本発明による具体例２の参照画素位置の設定を
説明する図である。

【図７】従来手法における縮小画像の生成手法を説明す
る図である。

【図８】本発明による具体例３の形状情報復号装置の構
成図である。

【図９】本発明による具体例４の形状情報復号装置の構
成図である。

【図１０】本発明による具体例５の形状情報符号化装置
の一部の構成図である。

【図１１】本発明による具体例６の形状情報復号装置の
一部の構成図である。

【図１２】本発明による具体例７の参照画素決定手段の
構成図である。

【図１３】従来手法における参照画素決定手段の構成図
である。

【符号の説明】

11,21,31,12-1,12-2,22-1,22-2,32-1,32-2 シェープ変
換手段 41,51,61,42-1,42-2,52-1,52-2,62-1,62-2 シェープ変
換手段 13-1,13-2,13-3,13-4,23-1,23-2,23-3,23-4,33-1,33-2,
33-3,33-4 メモリ 43-2,43-3,43-4,53-2,53-3,53-4,63-1,63-2,63-3,63-4
メモリ 14,24,34,44,54,64 参照画素決定手段 15,45 対象画素符号化手段 111,121,131,112-1,112-2,122-1,122-2,132-1,132-2 シ
ェープ逆変換手段 141,151,161,142-1,142-2,152-1,152-2,162-1,162-2 シ
ェープ変換手段 113-1,113-2,113-3,113-4,123-1,123-2,123-3,123-4,13
3-1,133-2,133-3,133-4メモリ 143-2,143-3,143-4,153-2,153-3,153-4,163-1,163-2,16
3-3,163-4 メモリ 114,124,134,144,154,164 参照画素決定手段 115,145 対象画素復号手段 311,312-1,312-2 シェープ変換手段 313-1,313-2,313-3,313-4 メモリ 314-2,314-3,314-4 参照画素決定手段 315-2,315-3,315-4 対象画素符号化手段 411,412-1,412-2 シェープ逆変換手段 413-1,413-2,413-3,413-4 メモリ 414-2,414-3,414-4 参照画素決定手段 415-2,415-3,415-4 対象画素復号手段 511,512 参照画素情報生成手段 512,522 参照画素位置情報保持手段 513 参照画素情報変換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 9/20 H04N 1/393 H04N 1/41

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される形状（シェープ）情報に対し
   て水平（または垂直）方向のサブサンプリングを行う第
   １シェープ変換手段と、 前記第１シェープ変換手段によって変換された形状情報
   に対して垂直（または水平）方向のサブサンプリングを
   行う第２シェープ変換手段と、 前記第２シェープ変換手段によって変換された形状情報
   を格納する符号化メモリと、 前記符号化メモリから符号化対象画素に対する参照画素
   を抽出する符号化参照画素決定手段と、 前記参照画素決定手段によって抽出された参照画素の状
   態に応じて符号化対象画素の符号化を行う対象画素符号
   化手段とをｎ＋１（ｎ：１以上の整数）段備える形状情
   報符号化装置であって、 第ｎ＋１段に入力される形状情報は、第ｎ段の前記第１
   シェープ変換手段および前記第２シェープ変換手段によ
   ってそれぞれ解像度を１／２にされた４種類の形状情報
   の内のいずれか１つの形状情報であることを特徴とする
   形状情報符号化装置。
2. 【請求項２】 前記第ｎ＋１段に入力される形状情報
   は、前記第１シェープ変換手段から直接に入力されるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の形状情報符号化装
   置。
3. 【請求項３】 前記符号化参照画素決定手段は、前記対
   象画素符号化手段によって符号化の行われた画素であっ
   て、かつ相関の高い画素を抽出することを特徴とする、
   請求項１または２に記載の形状情報符号化装置。
4. 【請求項４】 前記符号化メモリは、前記第１シェープ
   変換手段および前記第２シェープ変換手段によってそれ
   ぞれ解像度を１／２にされた形状情報が格納される４つ
   の符号化メモリであることを特徴とする、請求項１また
   は３に記載の形状情報符号化装置。
5. 【請求項５】 前記符号化参照画素決定手段および前記
   対象画素符号化手段は、符号化対象画素が格納されてい
   る符号化メモリ毎に備えられることを特徴とする、請求
   項１から４の何れかに記載の形状情報符号化装置。
6. 【請求項６】 入力される符号化情報に対して参照画素
   の状態に応じて対象画素の復号を行う対象画素復号手段
   と、 前記対象画素復号手段によって復号された形状情報を格
   納する復号メモリと、 前記復号メモリから復号対象画素に対する参照画素を抽
   出して前記対象画素復号手段に出力する復号参照画素決
   定手段と、 前記復号メモリから出力された形状情報を垂直（または
   水平）方向に逆サブサンプリングして統合する第１シェ
   ープ逆変換手段と、 前記第１シェープ逆変換手段によって統合された形状情
   報を水平（または垂直）方向に逆サブサンプリングして
   統合する第２シェープ逆変換手段とをｎ＋１（ｎ：１以
   上の整数）段備える形状情報符号化装置であって、 第ｎ＋１段に入力される形状情報は、第ｎ段の前記第１
   シェープ逆変換手段および前記第２シェープ逆変換手段
   によってそれぞれ解像度を２倍にされた形状情報である
   ことを特徴とする、形状情報復号化装置。
7. 【請求項７】 前記第ｎ＋１段に入力される形状情報
   は、第ｎ段の前記第２シェープ逆変換手段から直接に入
   力されることを特徴とする、請求項６に記載の形状情報
   復号化装置。
8. 【請求項８】 前記復号参照画素決定手段は、前記対象
   画素復号手段によって復号化の行われた画素であって、
   かつ相関の高い画素を抽出することを特徴とする請求項
   ６または７に記載の形状情報復号化装置。
9. 【請求項９】 前記復号メモリは、前記第２シェープ変
   換手段によってそれぞれ解像度を２倍にされた画像の形
   状情報が格納される４つの復号メモリであることを特徴
   とする、請求項６または８に記載の形状情報復号化装
   置。
10. 【請求項１０】 前記復号参照画素決定手段および前記
    対象画素復号手段は、復号対象画素が格納されている復
    号メモリ毎に備えられることを特徴とする、請求項６か
    ら９の何れかに記載の形状情報復号化装置。
11. 【請求項１１】 前記符号化参照画素決定手段は、 対象画素についての参照画素位置情報、および参照画素
    変換情報を保持する参照画素位置情報保持手段と、 入力された画像の形状情報と、前記参照画素位置情報と
    から、参照画素位置の画素値を識別して参照画素識別情
    報を出力する参照画素情報生成手段と、 前記参照画素識別情報を、前記参照画素変換情報に規定
    される変換則に従って変換し、参照画素情報として出力
    する参照画素情報変換手段と、 を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の参照画素
    決定装置。
12. 【請求項１２】 前記復号化参照画素決定手段は、 対象画素についての参照画素位置情報、および参照画素
    変換情報を保持する参照画素位置情報保持手段と、 入力された画像の形状情報と、前記参照画素位置情報と
    から、参照画素位置の画素値を識別して参照画素識別情
    報を出力する参照画素情報生成手段と、 前記参照画素識別情報を、前記参照画素変換情報に規定
    される変換則に従って変換し、参照画素情報として出力
    する参照画素情報変換手段と、 を備えたことを特徴とする、請求項７に記載の形状情報
    復号化装置。
13. 【請求項１３】 前記復号参照画素決定手段は、請求項
    １１に記載の参照画素決定手段を含むことを特徴とす
    る、請求項６から１０の何れかに記載の形状情報復号化
    装置。