JP3308767B2 - 画像符号化復号化装置、画像復号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エッジ解析とウェーブ
レット逆変換の方法を用いた圧縮画像の符号化および復
号化を実現する画像符号化装置、画像復号化装置、及び
画像符号化復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像の低ビットレート・高能率符
号化・復号化装置、画像伝送装置、画像処理装置などに
用いられる画像の高能率符号化・復号化の技術として
は、例えば、次のような文献に記載されるものがあっ
た。

【０００３】文献：アイシーエーエスエスピー プロシ
ーディングス（ICASSP Proceedings）、M9.9、1991、IEEE、
（米）、Stephane Mallat他著、"COMPACT IMAGE CODING
FROM EDGES WITH WAVELETS"、PP.2745-2748. 前記文献には、入力された画像をウェーブレット変換
し、該ウェーブレット変換された画像の局所ピーク（エ
ッジ）の位置、及び大きさを検出し、符号化することに
より、画像の低ビットレート、高能率符号化を実現する
方法が記載されている。

【０００４】図２は、前記文献に記載されたウェーブレ
ット変換及びエッジ検出による画像の符号化を行う従来
の画像符号化装置の機能ブロック図である。

【０００５】この画像符号化装置では、ｎ（ｎ≧１）段
に縦続接続されているウェーブレット変換手段１−ｉ
（ｉ＝１〜ｎ）を備えており、入力された画像Ｘ₀ に対
してウェーブレット変換を行う。すなわち、前段のウェ
ーブレット変換手段１−（ｉ−１）から出力される画像
の低周波成分Ｘ_(i-1)Lに対してウェーブレット変換を実
行して、ｎ段の高周波成分Ｘi_Hと１段の低周波成分Ｘn_L
に分割する。

【０００６】ピーク検出手段２−ｉでは、高周波成分Ｘ
i_H（ｉ＝１〜ｎ）に対して画像のピーク情報Ｓi（局所
ピーク値の位置と大きさ）を検出する。選択手段３によ
り、各段のピーク情報Ｓi の中から１段のピーク情報Ｓ
₀₀を選出する。エッジ符号化手段４では、選出されたピ
ーク情報Ｓ₀₀に対して、チェーン符号化などの符号化を
行う。

【０００７】また、低周波数成分Ｘn_Lに対しては、サン
プリング手段５によりダウンサンプリングし、低周波成
分符号化手段６により符号化（例えば、予測誤差符号化
あるいは離散コサイン変換（ＤＣＴ）符号化など）を行
う。そして、多重化手段７により、符号化されたピーク
情報Ｃs と低周波成分Ｃr を多重化し、多重化信号Ｃを
例えば通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置３０
に送出する。

【０００８】図３は、図２の画像符号化装置により符号
化された画像を復号する画像復号化装置の機能ブロック
図である。

【０００９】この画像復号化装置では、入力される符号
化及び多重化された画像信号Ｃを分離手段１１により、
ピーク情報Ｃs と低周波成分Ｃr に分離する。

【００１０】低周波成分Ｃr については、図２中の符号
化手段６と対をなす低周波成分復号手段１２によって、
例えば符号化手段６がＤＣＴ符号化手段の時には逆ＤＣ
Ｔによる復号を実行する。さらに、図２中のサンプリン
グ手段５によりダウンサンプリングされた画像を元の入
力画像Ｘ₀ と同サイズとなるまで、補間手段１３により
アップサンプリングする。

【００１１】ピーク情報Ｃs については、図２中のエッ
ジ符号化手段４と対をなすエッジ復号手段１４によって
復号し、分配手段１５により、図２中のウェーブレット
変換手段１−ｉと同じ段数に分配し、ウェーブレット写
像手段１６−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に出力する。各段のピー
ク情報Ｓi に対してそれぞれウェーブレット写像手段１
６−ｉにより、ピーク情報Ｓi を初期値としてウェーブ
レット変換領域に変換し、高周波成分Ｘi_Hを得る。そし
て、これら高周波成分Ｘi_Hと、後段のウェーブレット逆
変換手段１７−（ｉ＋１）の出力である低周波成分Ｘ
_(i+1)Lとから逐次にウェーブレット逆変換して、画像の
低周波数成分Ｘi_Lを生成する。

【００１２】生成された各段の低周波数成分Ｘi_Lを、さ
らにウェーブレット変換手段１８−ｉによってウェーブ
レット変換し、高周波成分Ｘi_H′を抽出する。この抽出
された高周波成分Ｘi_H′に対して、ピーク写像手段１９
−ｉによりピーク情報領域に写像し、再びウェーブレッ
ト写像手段１６−ｉに入力する。これらの処理を、再生
画像Ｘ₀′が収束と判断されるまで繰り返す。

【００１３】図４は、従来のウェーブレット変換を説明
するブロック図である。入力された各段の低周波数成分
Ｘi_Lは、縦方向のローパスフィルタ８１と横方向のロー
パスフィルタ８２により、順次により低周波の成分が抜
き出される。また、横方向のハイパスフィルタ８３によ
り水平方向の高周波成分が、縦方向のハイパスフィルタ
８４により垂直方向の高周波成分がそれぞれ抜き出さ
れ、ピーク検出に使用される。

【００１４】図５は、従来のウェーブレット逆変換を説
明するブロック図である。横方向のローパスフィルタ９
１と縦方向のローパスフィルタ９２により、順次に低周
波成分が抜き出され、縦方向のローパスフィルタ９３と
横方向のハイパスフィルタ９４により水平方向の高周波
成分が、横方向のローパスフィルタ９５と縦方向のハイ
パスフィルタ９６により垂直方向の高周波成分がそれぞ
れ抜き出され、これら３つの出力が加算器９７で重ね合
わせられる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像符号化装置及び画像復号化装置で、次のような問題
（１），（２）があり、それを解決することが困難であ
った。

【００１６】（１）従来の画像符号化装置では、ウェー
ブレット変換関数が低域通過フィルタで用いるスムージ
ング関数の１次微分あるいは２次微分関数となるときの
み、ウェーブレット変換後の高周波成分の最大値及び最
小値（１次微分の場合）あるいはゼロ点（２次微分の場
合）が画像のエッジ点に相当し、ピーク検出手段２−ｉ
（ｉ＝１〜ｎ）によってそれらの検出が行える。そのた
め、ウェーブレット変換関数に制限を受けるという問題
があった。

【００１７】（２）従来の画像復号化装置では、ピーク
情報のウェーブレット変換領域への写像とウェーブレッ
ト変換係数のピーク情報領域への写像などの複雑な処理
が必要な上に再生画像が収束と判断されるまでに上記の
処理を繰り返す必要がある。そのため、画像の復号化処
理に時間を要し、その上、収束条件の判断も困難であ
り、装置に負担がかかるという問題があった。

【００１８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、簡単な構成であって、しかも符
号化、復号化の処理を容易に行える画像符号化装置、画
像復号化装置、及び画像符号化復号化装置を提供するこ
とである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、画像符号化装置において、ディジタ
ル画像が入力される入力端子と、前記ディジタル画像か
ら低周波成分を取り出すスムージングフィルタと、前記
ディジタル画像のエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記最終段のスムージングフィルタの出力画像をダウン
サンプリングして前記ディジタル画像を圧縮するサンプ
リング手段と、前記エッジ検出手段及びサンプリング手
段に接続され、前記ディジタル画像のエッジ情報及び圧
縮された画像を符号化する符号化手段とを備えている。

【００２０】第２の発明は、前記課題を解決するため
に、画像符号化復号化装置において、ディジタル画像が
入力される入力端子と、前記ディジタル画像の低周波成
分を取り出すｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）段の縦続接
続された２次元低域通過手段と、前記ディジタル画像の
横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及びその
大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大きさによって
検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段及び前
記最終段の２次元低域通過手段に接続され、前記ディジ
タル画像のエッジ情報及び画像の低周波成分を符号化す
る符号化手段と、前記符号化手段によって符号化された
画像のエッジ情報と低周波成分の画素情報とを復号する
復号手段と、前記復号手段により復号された画像のエッ
ジ情報の低周波成分を順次抽出する（ｎ−１）段の縦続
接続された低域通過手段と、前記復号手段により復号さ
れた画像のエッジ情報及び前記各段の低域通過手段の出
力をそれぞれ累積してエッジの高周波成分を合成するこ
とによってウェーブレット変換係数に変換するｎ段の波
形合成手段と、前記復号手段によって復号された画像の
低周波成分、及び前記各段の波形合成手段より出力され
るウェーブレット変換係数に対して順次ウェーブレット
逆変換するｎ段のウェーブレット逆変換手段とを備えて
いる。

【００２１】第３の発明は、前記課題を解決するため
に、前記画像符号化復号化装置において入力端子と前記
エッジ検出手段との間に、ディジタル画像の縦方向及び
横方向の低周波成分をそれぞれ独立して抽出する１次元
低域通過手段を設けている。

【００２２】第４の発明は、前記課題を解決するため
に、前記画像符号化復号化装置において前記符号化手段
は、時間的に隣接して入力する動画像信号のエッジにつ
いての動き情報及び動き補償後のエッジの予測誤差情報
を抽出する第１の動き補償予測手段と、前記最終段の２
次元低域通過手段からの低周波成分に基づいて、時間的
に隣接して入力する動画像信号の低周波成分についての
動き情報及び動き補償後の低周波成分の予測誤差情報を
抽出する第２の動き補償予測手段とを有する。

【００２３】第５の発明は、前記課題を解決するため
に、前記画像符号化復号化装置において前記入力端子と
前記エッジ検出手段との間に、時間的に隣接して入力す
る動画像の画像信号から動き情報及び動き補償後の画像
の予測誤差情報を抽出する動き補償予測手段を設けてい
る。

【００２４】第６の発明は、前記課題を解決するため
に、画像復号化装置において、前記画像のエッジ情報と
低周波成分の画素情報とを復号する復号手段と、前記復
号手段により復号された画像のエッジ情報の低周波成分
を取り出すスムージングフィルタと、前記復号手段によ
り復号された画像のエッジ情報又は前記スムージングフ
ィルタの出力に基づいて画像の高周波成分を合成する波
形合成手段と、前記復号手段によって復号された低周波
成分の画素情報を所定のサイズにアップサンプリングす
る補間手段と、前記波形合成手段より出力される画像の
高周波成分と前記補間手段より出力される低周波成分と
に対してウェーブレット逆変換してディジタル画像を出
力するウェーブレット逆変換手段とを備えている。

【００２５】第７の発明は、前記課題を解決するため
に、画像復号化装置において、前記画像のエッジ情報と
低周波成分の画素情報とを復号する復号手段と、前記復
号手段により復号された画像のエッジ情報の低周波成分
を順次抽出する（ｎ−１）（ｎ≧１の任意の正の整数）
段の縦続接続された低域通過手段と、前記第１の復号手
段により復号された画像のエッジ情報及び前記各段の低
域通過手段の出力をウェーブレット変換係数に変換する
ｎ段の波形合成手段と、前記第２の復号手段によって復
号された画像の低周波成分、及び前記各段の波形合成手
段より出力されるウェーブレット変換係数に対して順次
ウェーブレット逆変換するｎ段のウェーブレット逆変換
手段とを備えている。

【００２６】第８の発明は、前記課題を解決するため
に、前記画像符号化復号化装置において前記復号手段
は、前画像と現画像の間のエッジの復号した動き情報に
基づいて、現画像のエッジの復号した予測誤差情報と、
第１の記憶手段に格納されている前画像のエッジ情報と
を用いて、現画像のエッジ情報を動き補償補間により復
元する第１の動き補償補間手段と、前記動き補償補間手
段で動き補償補間されたエッジ情報を格納する第１の記
憶手段とを有する。

【００２７】第９の発明は、前記課題を解決するため
に、画像復号化装置において、前記画像の横方向及び縦
方向の画素が形成するエッジ位置及びその大きさを隣接
画素間の濃度値の差分値の大きさによって検出して得ら
れたエッジ情報と前記画像の低周波成分とを復号する復
号手段と、前記復号手段により復号された画像のエッジ
情報の低周波成分を順次抽出する（ｎ−１）（ｎ≧２の
任意の正の整数）段の縦続接続された低域通過手段と、
前記復号手段により復号された画像のエッジ情報及び前
記各段の低域通過手段の出力をそれぞれ累積してエッジ
の高周波成分を合成することによってウェーブレット変
換係数に変換するｎ段の波形合成手段と、前記復号手段
によって復号された画像の低周波成分、及び前記各段の
波形合成手段より出力されるウェーブレット変換係数に
対して順次ウェーブレット逆変換するｎ段のウェーブレ
ット逆変換手段と、前記復号手段によって復号された前
画像と現画像の間の動き情報に基づいて、前記ウェーブ
レット逆変換手段により復号された現画像の予測誤差情
報と、記憶手段に格納されている前画像とを用いて、現
画像を動き補償補間により復元する動き補償補間手段
と、前記動き補償補間手段から出力された画像情報を格
納する記憶手段とを備えている。

【００２８】第１０の発明は、前記課題を解決するため
に、画像符号化復号化装置において、各段毎に奇数タッ
プの偶対称なフィルタ係数を有し、ディジタル画像の低
周波成分を取り出すｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）段の
縦続接続された第１のスムージングフィルタと、前記デ
ィジタル画像の横方向及び縦方向の画素が形成するエッ
ジ位置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の
大きさによって検出するエッジ検出手段と、前記エッジ
検出手段により検出された画像のエッジ情報を符号化す
る第１の符号化手段と、前記最終段のスムージングフィ
ルタの出力画像をダウンサンプリングするサンプリング
手段と、前記ダウンサンプリングされた画像を符号化す
る第２の符号化手段と、前記第１の符号化手段によって
符号化された画像のエッジ情報と前記第２の符号化手段
によって符号化された画像の低周波成分とを多重化する
多重化手段と、前記多重化手段により多重化された画像
信号を画像のエッジ情報と画像の低周波成分とに分離す
る分離手段と、前記分離手段により分離された画像のエ
ッジ情報を復号する第１の復号手段と、前記分離手段に
より分離された画像の低周波成分を復号する第２の復号
手段と、前記第１の復号手段により復号された画像のエ
ッジ情報又は前段のスムージングフィルタによって出力
された画像のエッジ情報の低周波成分を取り出す（ｎ−
１）段の縦続接続された第２のスムージングフィルタ
と、前記第１のスムージングフィルタと対をなす偶対称
なフィルタ係数を有する高域通過フィルタのフィルタ係
数と前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ
情報又は前記各段の第２のスムージングフィルタの出力
とを用いて、画像の横方向及び縦方向の高周波成分に合
成するｎ段の波形合成手段と、前記第２の復号手段によ
って復号された画像の低周波成分を所定のサイズにアッ
プサンプリングする補間手段と、第１の積和演算と第２
の積和演算とを行い、該第１と第２の積和演算の結果を
加算してウェーブレット逆変換するｎ段のウェーブレッ
ト逆変換手段とを備え、前記第１の積和演算は、前記後
段のウェーブレット逆変換手段又は前記補間手段により
出力される画像の低周波成分と、前記第１のスムージン
グフィルタと共役なフィルタ係数との積和演算であり、
前記第２の積和演算は、前記各段の波形合成手段より出
力される横方向及び縦方向の高周波成分と、前記高域通
過フィルタと共役なフィルタ係数と、式（１）に示す関
数Ｆ（ω）を奇数タップ長に逆フーリエ変換して得られ
るフィルタ係数との積和演算である。

【００２９】 Ｆ（ω）＝（１＋｜Ｈ（ω）｜^２ ）／２ ・・・（１） 但し、ω；角周波数 Ｈ（ω）；前記第１のスムージングフィルタの周波数特
性 第１１の発明は、前記課題を解決するために、画像符号
化復号化装置において、各段毎に偶数タップの偶対称な
フィルタ係数を有し、ディジタル画像の低周波成分を取
り出すｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）段の縦続接続され
た第１のスムージングフィルタと、前記ディジタル画像
の横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及びそ
の大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大きさによっ
て検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段によ
り検出された画像のエッジ情報を符号化する第１の符号
化手段と、前記最終段のスムージングフィルタの出力画
像をダウンサンプリングするサンプリング手段と、前記
ダウンサンプリングされた画像を符号化する第２の符号
化手段と、前記第１の符号化手段によって符号化された
画像のエッジ情報と前記第２の符号化手段によって符号
化された画像の低周波成分とを多重化する多重化手段
と、前記多重化手段により多重化された画像信号を画像
のエッジ情報と画像の低周波成分とに分離する分離手段
と、前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を
復号する第１の復号手段と、前記分離手段により分離さ
れた画像の低周波成分を復号する第２の復号手段と、前
記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報又
は前段のスムージングフィルタによって出力された画像
のエッジ情報の低周波成分を取り出す（ｎ−１）段の縦
続接続された第２のスムージングフィルタと、前記第１
のスムージングフィルタと対をなす偶対称なフィルタ係
数を有する高域通過フィルタのフィルタ係数と前記第１
の復号手段により復号された画像のエッジ情報又は前記
各段の第２のスムージングフィルタの出力とを用いて、
高周波成分の差分を求め、該差分を順次足し合わせるこ
とにより横方向及び縦方向の高周波成分に合成するｎ段
の波形合成手段と、前記第２の復号手段によって復号さ
れた画像の低周波成分を所定のサイズにアップサンプリ
ングする補間手段と、第１の積和演算と第２の積和演算
とを行い、該第１と第２の積和演算の結果を加算してウ
ェーブレット逆変換するｎ段のウェーブレット逆変換手
段とを備え、前記第１の積和演算は、前記後段のウェー
ブレット逆変換手段又は前記補間手段により出力される
画像の低周波成分と、前記第１のスムージングフィルタ
と共役なフィルタ係数との積和演算であり、前記第２の
積和演算は、各段の前記波形合成手段より出力される横
方向及び縦方向の高周波成分と、前記高域通過フィルタ
と共役なフィルタ係数と、式（２）に示す関数Ｆ（ω）
を偶数タップ長に逆フーリエ変換して得られるフィルタ
係数との積和演算である。

【００３０】 Ｆ（ω）＝（１＋｜Ｈ（ω）｜^２ ）／２ ・・・（２） 但し、ω；角周波数 Ｈ（ω）；前記第１のスムージングフィルタの周波数特
性 第１２の発明は、前記課題を解決するために、画像符号
化復号化装置において、時間的に隣接する動画像の画像
信号から動き情報及び動き補償後の画像の予測誤差情報
を抽出する動き補償予測手段と、前記予測誤差情報の低
周波成分を取り出すｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）段の
縦続接続された低域通過手段と、前記予測誤差情報から
画像の横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及
びその大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大きさに
よって検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段
により検出された画像のエッジ情報を符号化する第１の
符号化手段と、前記最終段の低域通過手段からの予測誤
差情報の低周波成分を符号化する第２の符号化手段と、
前記動画像の動き情報を含む追加情報を符号化する第３
の符号化手段と、前記第１の符号化手段により符号化さ
れた画像のエッジ情報と前記第２の符号化手段により符
号化された予測誤差情報の低周波成分と前記第３の符号
化手段により符号化された動画像の追加情報とを多重化
して出力する多重化手段と、ディジタル画像信号に含ま
れる符号化及び多重化された画像のエッジ情報と予測誤
差情報の低周波成分と動画像の追加情報とをそれぞれ分
離する分離手段と、符号化された画像のエッジ情報を復
号する第１の復号手段と、符号化された予測誤差情報の
低周波成分を復号する第２の復号手段と、前記分離手段
と前記第１及び第２の符号化手段のいずれかを切り換え
て前記第１及び第２の復号手段に接続し、これら復号手
段に対してそれぞれ画像のエッジ情報及び予測誤差情報
の低周波成分を供給する第１の切り換え手段と、前記分
離手段により分離された動画像の追加情報を復号する第
３の復号手段と、前記第１の復号手段により復号された
画像のエッジ情報の低周波成分を順次抽出する（ｎ−
１）（ｎ≧２の任意の正の整数）段の縦続接続された低
域通過手段と、前記第１の復号手段により復号された画
像のエッジ情報及び前記各段の低域通過手段の出力をそ
れぞれ累積してエッジの高周波成分を合成することによ
ってウェーブレット変換係数に変換するｎ段の波形合成
手段と、前記第２の復号手段により復号された予測誤差
情報の低周波成分と前記各段の波形合成手段より出力さ
れるウェーブレット変換係数とに対して順次ウェーブレ
ット逆変換するｎ段のウェーブレット逆変換手段と、前
記動き補償予測手段または前記第３の復号手段からの動
き動き情報に基づいて、前記ウェーブレット逆変換手段
により復号された現画像の予測誤差情報と、記憶手段に
格納されている前画像とを用いて、現画像を動き補償補
間により復元する動き補償補間手段と、前記第３の復号
手段と前記動き補償予測手段のいずれかを切り換えて前
記動き補償補間手段に接続し、この動き補償補間手段に
対して動き情報を供給する第２の切り換え手段と、前記
動き補償補間手段から出力された画像情報を格納する記
憶手段とを備えている。

【００３１】第１３の発明は、前記課題を解決するため
に、画像符号化復号化装置において、時間的に隣接する
動画像の画像信号から動き情報及び動き補償後の画像の
予測誤差情報を抽出する動き補償予測手段と、前記予測
誤差情報の低周波成分を取り出すｎ（ｎ≧１の任意の正
の整数）段の縦続接続された２次元低域通過手段と、前
記予測誤差情報の縦方向及び横方向の低周波成分をそれ
ぞれ独立して抽出する１次元低域通過手段と、前記１次
元低域通過手段で抽出された画像の予測誤差情報から画
像の横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及び
その大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大きさによ
って検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段に
より検出された画像のエッジ情報を符号化する第１の符
号化手段と、前記最終段の低域通過手段からの予測誤差
情報の低周波成分を符号化する第２の符号化手段と、前
記動画像の動き情報を含む追加情報を符号化する第３の
符号化手段と、前記第１の符号化手段により符号化され
た画像のエッジ情報と前記第２の符号化手段により符号
化された予測誤差情報の低周波成分と前記第３の符号化
手段により符号化された動画像の追加情報とを多重化し
て出力する多重化手段と、ディジタル画像信号に含まれ
る符号化及び多重化された画像のエッジ情報と予測誤差
情報の低周波成分と動画像の追加情報とをそれぞれ分離
する分離手段と、符号化された画像のエッジ情報を復号
する第１の復号手段と、符号化された予測誤差情報の低
周波成分を復号する第２の復号手段と、前記分離手段と
前記第１及び第２の符号化手段のいずれかを切り換えて
前記第１及び第２の復号手段に接続し、これら復号手段
に対してそれぞれ画像のエッジ情報及び予測誤差情報の
低周波成分を供給する第１の切り換え手段と、前記分離
手段により分離された動画像の追加情報を復号する第３
の復号手段と、前記第１の復号手段により復号された画
像のエッジ情報の低周波成分を順次抽出する（ｎ−１）
（ｎ≧２の任意の正の整数）段の縦続接続された低域通
過手段と、前記第１の復号手段により復号された画像の
エッジ情報及び前記各段の低域通過手段の出力をそれぞ
れ累積してエッジの高周波成分を合成することによって
ウェーブレット変換係数に変換するｎ段の波形合成手段
と、前記第２の復号手段により復号された予測誤差情報
の低周波成分と前記各段の波形合成手段より出力される
ウェーブレット変換係数とに対して順次ウェーブレット
逆変換するｎ段のウェーブレット逆変換手段と、前記動
き補償予測手段または前記第３の復号手段からの動き動
き情報に基づいて、前記ウェーブレット逆変換手段によ
り復号された現画像の予測誤差情報と、記憶手段に格納
されている前画像とを用いて、現画像を動き補償補間に
より復元する動き補償補間手段と、前記第３の復号手段
と前記動き補償予測手段のいずれかを切り換えて前記動
き補償補間手段に接続し、この動き補償補間手段に対し
て動き情報を供給する第２の切り換え手段と、前記動き
補償補間手段から出力された画像情報を格納する記憶手
段とを備えている。

【００３２】

【作用】第１の発明の画像符号化装置によれば、ｎ（ｎ
≧１の任意の正の整数）段の縦続接続されたスムージン
グフィルタにより、入力画像の低周波数成分を取り出
し、エッジ検出手段により、入力画像のエッジを検出す
る。サンプリング手段により、最終段のスムージングフ
ィルタの出力画像をダウンサンプリングして圧縮する。
符号化手段により、エッジ検出手段から出力された画像
のエッジ情報を符号化し、ダウンサンプリングされた画
像を符号化する。

【００３３】第２の発明によれば、ｎ（ｎ≧１の任意の
正の整数）段の縦続接続された２次元低域通過手段によ
り、入力画像の低周波数成分を取り出し、エッジ検出手
段により、入力画像の横方向及び縦方向の画素が形成す
るエッジ位置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差
分値の大きさによって検出する。符号化手段により、エ
ッジ検出手段から出力された画像のエッジ情報を符号化
し、画像の低周波成分を符号化する。復号手段により画
像のエッジ情報と画像の低周波成分を復号する。（ｎ−
１）段の縦続接続された低域通過手段により、復号手段
で復号された画像のエッジ情報又は前段の低域通過手段
によって出力された画像のエッジ情報の低周波成分を取
り出す。この低域通過手段と波形合成手段とを組み合わ
せることによって取り出される画像のエッジ情報の高周
波成分で、帯域分割されて出力される。ｎ段の波形合成
手段により、復号手段で復号された画像のエッジ情報又
は各段の低域通過手段の出力を画像の高周波成分に合成
する。ｎ段のウェーブレット逆変換手段により、各段の
波形合成手段から出力される高周波成分と後段のウェー
ブレット逆変換手段から出力される低周波成分とに対し
てウェーブレット逆変換する。

【００３４】第３の発明によれば、１次元低域通過手段
によってディジタル画像の縦方向及び横方向の低周波成
分をそれぞれ独立して抽出するようにしているので、縦
方向、横方向および斜め方向のエッジを検出できる。

【００３５】第４の発明によれば、前記符号化手段に第
１、第２の動き補償予測手段を設けて、時間的に隣接し
て入力する動画像信号のエッジについての動き情報及び
動き補償後のエッジの予測誤差情報と、最終段の２次元
低域通過手段からの低周波成分に基づいて、時間的に隣
接して入力する動画像信号の低周波成分についての動き
情報及び動き補償後の低周波成分の予測誤差情報とを抽
出している。したがって、現画像の動き補償を行うこと
により、動画像を対象とする効率良い符号化を行える。

【００３６】第５の発明によれば、入力端子とエッジ検
出手段との間に動き補償予測手段を設けているので、時
間的に隣接して入力する動画像の画像信号から動き情報
及び動き補償後の画像の予測誤差情報を抽出して、動画
像を対象とする効率良い符号化を行える。

【００３７】第６の発明の画像復号化装置によれば、復
号手段により画像のエッジ情報と画像の低周波成分を復
号する。スムージングフィルタにより、復号手段で復号
された画像のエッジ情報の低周波成分を取り出す。この
スムージングフィルタと波形合成手段とを組み合わせる
ことによって取り出される画像のエッジ情報の高周波成
分で、帯域分割されて出力される。波形合成手段によ
り、復号手段で復号された画像のエッジ情報又はスムー
ジングフィルタの出力を画像の高周波成分に合成する。
補間手段により、復号手段で復号された画像の低周波成
分を所定のサイズにアップサンプリングする。ウェーブ
レット逆変換手段により、波形合成手段から出力される
高周波成分と補間手段から出力される低周波成分とに対
してウェーブレット逆変換する。

【００３８】第７の発明によれば、復号手段により画像
のエッジ情報と画像の低周波成分を復号する。（ｎ−
１）段の縦続接続された低域通過手段により、第１の復
号手段で復号された画像のエッジ情報又は前段の低域通
過手段によって出力された画像のエッジ情報の低周波成
分を取り出す。この低域通過手段と波形合成手段とを組
み合わせることによって取り出される画像のエッジ情報
の高周波成分で、帯域分割されて出力される。ｎ段の波
形合成手段により、復号手段で復号された画像のエッジ
情報又は各段の低域通過手段の出力を画像の高周波成分
に合成する。ｎ段のウェーブレット逆変換手段により、
各段の波形合成手段から出力される高周波成分と後段の
ウェーブレット逆変換手段から出力される低周波成分と
に対してウェーブレット逆変換する。

【００３９】第８の発明によれば、前記復号手段におい
て動き補償補間手段と記憶手段とを有して、時間的に隣
接して入力する画像信号の前画像と現画像の間のエッジ
の動き情報に基づいて現画像のエッジの予測誤差情報と
前画像のエッジ情報とを用いて現画像のエッジ情報を動
き補償補間により復元するとともに、動き補償補間され
たエッジ情報を格納するようにしている。

【００４０】第９の発明によれば、復号手段により画像
の横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及びそ
の大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大きさによっ
て検出して得られたエッジ情報と画像の低周波成分を復
号する。（ｎ−１）段の縦続接続された低域通過手段に
より、復号手段で復号された画像のエッジ情報又は前段
の低域通過手段によって出力された画像のエッジ情報の
低周波成分を取り出す。この低域通過手段と波形合成手
段とを組み合わせることによって取り出される画像のエ
ッジ情報の高周波成分で、帯域分割されて出力される。
ｎ段の波形合成手段により、復号手段で復号された画像
のエッジ情報又は各段の低域通過手段の出力を画像の高
周波成分に合成する。ｎ段のウェーブレット逆変換手段
により、各段の波形合成手段から出力される高周波成分
と後段のウェーブレット逆変換手段から出力される低周
波成分とに対してウェーブレット逆変換する。さらに動
き補償補間手段により、時間的に隣接して入力する画像
信号の前画像と現画像の動き情報に基づいて現画像の予
測誤差情報と前画像とを用いて現画像を動き補償補間に
より復元するとともに、動き補償補間された画像情報を
記憶手段に格納する。

【００４１】第１０の発明の画像符号化復号化装置によ
れば、各段毎に奇数タップの偶対称なフィルタ係数を用
いて、低周波フィルタ処理して入力画像の低周波数成分
を取り出す。エッジ検出手段により、入力画像の横方向
及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及びその大きさ
を隣接画素間の濃度値の差分値の大きさによって検出
し、第１の符号化手段により、エッジ検出手段で検出さ
れた画像のエッジ情報を符号化する。サンプリング手段
により、最終段のスムージングフィルタの出力画像をダ
ウンサンプリングし、第２の符号化手段により、ダウン
サンプリングされた画像を符号化する。多重化手段によ
り、第１の符号化手段で符号化された画像のエッジ情報
と第２の符号化手段で符号化された画像の低周波成分と
を多重化する。

【００４２】分離手段により、多重化手段で多重化され
た画像信号を画像のエッジ情報と画像の低周波成分とに
分離し、第１の復号手段により、分離手段で分離された
画像のエッジ情報を復号し、第２の復号手段により、分
離手段で分離された画像の低周波成分を復号する。第２
のスムージングフィルタにより、画像のエッジ情報の低
周波成分を取り出す。

【００４３】奇数タップの偶対称なフィルタと対をなす
高域通過フィルタを用いて入力画像をフィルタ処理した
高周波成分と画像のエッジと高域通過フィルタの係数と
の関係式が、エッジの構造をもとにして得られるので、
ｎ段の波形合成手段により、この関係式に高域通過フィ
ルタの係数と第１の復号手段で復号された画像のエッジ
情報又は各段の第２のスムージングフィルタの出力とを
代入することにより、画像の横方向及び縦方向の高周波
成分に合成する。

【００４４】補間手段により、第２の復号手段で復号さ
れた画像の低周波成分を所定のサイズにアップサンプリ
ングする。ウェーブレット逆変換手段により、第１の積
和演算（すなわち、後段のウェーブレット逆変換手段又
は補間手段から出力される画像の低周波成分と第１のス
ムージングフィルタのフィルタ係数の共役との積和演
算）と、第２の積和演算（すなわち、各段の波形合成手
段から出力される横方向及び縦方向の高周波成分と高域
通過フィルタのフィルタ係数の共役と式（１）に示す関
数Ｆ（ω）を奇数タップ長に逆フーリエ変換して得られ
るフィルタ係数との積和演算）を行う。そして、これら
の第１と第２の積和演算結果を加算して画像を復元す
る。

【００４５】第１１の発明によれば、偶数タップの偶対
称なフィルタと対をなす偶数タップの奇対称な高域通過
フィルタを用いて画像をフィルタ処理した高周波成分の
隣接画素の差分と画像のエッジと高域通過フィルタの係
数との関係式が、エッジ構造をもとにして得られる。そ
こで、ｎ段の波形合成手段により、この関係式に、高域
通過フィルタの係数と第１の復号手段で復号された画像
のエッジ情報又は各段の第２のスムージングフィルタの
出力とを代入し、高周波成分の差分を求める。

【００４６】そして、この差分を順次足し合わせること
により横方向及び縦方向の高周波成分に合成する。ウェ
ーブレット逆変換手段により、第１の積和演算（すなわ
ち、後段のウェーブレット逆変換手段又は補間手段から
出力される画像の低周波成分と第１のスムージングフィ
ルタのフィルタ係数の共役との積和演算）と、第２の積
和演算（すなわち、各段の波形合成手段から出力される
横方向及び縦方向の高周波成分と高域通過フィルタのフ
ィルタ係数の共役と式（２）に示す関数Ｆ（ω）を偶数
タップ長に逆フーリエ変換して得られるフィルタ係数と
の積和演算）とを行う。さらに、これらの第１と第２の
積和演算結果を加算し、画像を復元する。

【００４７】第１２の発明によれば、スイッチを切り換
えることによって、画像符号化装置或いは画像復号化装
置として動作させて、第１の入力端子に入力した動画像
データを符号化された多重化信号に変換して、入出力装
置に出力し、また、第２の入力端子に入力した符号化及
び多重化された画像信号から現画像の予測誤差を動き補
償補間した画像データを入出力装置に出力できる。

【００４８】第１３の発明によれば、前記画像符号化復
号化装置の動き補償予測手段とエッジ検出手段との間
に、入力画像の誤差情報が入力される１次元低域通過手
段を配置している。これによってディジタル画像の縦方
向及び横方向の低周波成分をそれぞれ独立して抽出する
ようにしているので、縦方向、横方向および斜め方向の
エッジを検出できる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００５０】２次元のディジタル画像は整数値ｉ、ｊに
対してｉ行、ｊ列で構成される画素データｘ（ｉ，ｊ）
により表現される。この場合に、画素データは例えば画
像の濃度値を表す。

【００５１】ハイパスフィルタとは画像を構成する画素
データの小さな変化を強調して、大きな変化を抑制する
フィルタである。ローパスフィルタとは、反対に画素デ
ータの大きな変化を強調して、小さな変化を抑制するフ
ィルタである。平滑化フィルタ（スムージングフィル
タ）とは、ローパスフィルタの一種であって、画像の各
画素データを一定の領域で平均化して出力するフィルタ
である。これらのフィルタの特性は、ディジタルフーリ
エ変換によって表現される。

【００５２】実施例１． 図１の構成 図１は、本発明の第１の実施例を示す画像符号化装置の
機能ブロック図である。

【００５３】図に示す様に、この符号化装置は、入力端
子１０、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続されたスム
ージング(平滑化)フィルタ２２−１〜２２−ｎ、サンプ
リング手段２３、及び一対の符号化手段２４−１，２４
−２と多重化手段２５とを有する符号化回路部４１から
構成されている。ディジタル画像信号Ｘ₀ は、それぞれ
入力端子１０から平滑化フィルタ２２−１とエッジ検出
手段２１への入力である。本実施例の画像符号化装置が
従来の画像符号化装置と異なる点は、従来のウェーブレ
ット変換手段１−ｉ及びピーク検出手段２−ｉを無く
し、その代わりに入力画像の低周波成分を取り出すｎ段
の縦続接続されたスムージングフィルタ２２−ｉと入力
画像のエッジを検出するエッジ検出手段２１を設け、装
置の構成を簡単にしたことである。

【００５４】この画像符号化装置では、入力画像Ｘ₀ の
エッジ情報Ｓ₀ を検出するエッジ検出手段２１と、その
入力画像Ｘ₀ の低周波成分Ｘ₁ を抽出する初段のスムー
ジングフィルタ２２−１とを有している。スムージング
フィルタ２２−１の出力側には、２段目のスムージング
フィルタ２２−２が接続され、そのスムージングフィル
タ２２−２の出力側には、３段目のスムージングフィル
タ２２−３が接続されるという具合に、ｎ段（ｎ≧１）
の各スムージングフィルタ２２−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）
が縦続接続されている。

【００５５】最終段のスムージングフィルタ２２−ｎの
出力側には、画像の低周波成分Ｘnをダウンサンプリン
グするサンプリング手段２３が接続され、さらにそのサ
ンプリング手段２３の出力側に、サンプリングされた画
像の低周波成分Ｒを符号化する第２の符号化手段２４−
２が接続されている。一方、エッジ検出手段２１の出力
側には、画像のエッジ情報Ｓ₀ を符号化する第１の符号
化手段２４−１が接続されている。

【００５６】第１の符号化手段２４−１と第２の符号化
手段２４−２の出力側には、符号化されたエッジ情報Ｃ
s と符号化された低周波成分Ｃr とを多重化する多重化
手段２５が接続されている。そして、この多重化手段２
５の出力端子から出力される符号化データＣを、例えば
通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置３０に出力
するようになっている。

【００５７】図１の動作 次に、図１の画像符号化装置の動作の説明をする。

【００５８】入力端子より入力される２次元のディジタ
ル画像Ｘ₀ がエッジ検出手段２１及び初段のスムージン
グフィルタ２２−１に入力される。

【００５９】スムージングフィルタ２２−１では、低域
通過フィルタを掛け、次段のスムージングフィルタ２２
−２に出力する。スムージングフィルタ２２−１が有す
る低域通過フィルタとしては、次式（３）、（４）、及
び、（５）又は（６）を満たす偶対称フィルタを用い
る。

【００６０】 ｜Ｈ（０）｜＝１ ・・・（３） ｜Ｈ（ω）｜² ＋｜Ｈ（ω＋π）｜² ＝１ ・・・（４） ｈo（−ｋ）＝ｈo（ｋ） （k=1,2,…,N） ・・・（５） ｈe（−ｋ）＝ｈe（ｋ−１） （k=1,2,…,N） ・・・（６） ここで、ωは角周波数を表し、Ｈ（ω）は低域通過フィ
ルタの周波数特性を表す。ｈ_o（ｋ）は奇数タップの低
域通過フィルタのフィルタ係数を表し、ｈ_e は偶数タッ
プの低域通過フィルタのフィルタ係数を表す。N はフィ
ルタのタップ数を決定する任意の正整数であり、奇数タ
ップの場合にはフィルタのタップ数は（2N+1）となり、
偶数タップの場合にはフィルタのタップ数は（2N）とな
る。式（３）は直流成分は全て通過することを示す。式
（４）は低周波成分と高周波成分により画像を再構成す
るために必要な条件である。

【００６１】式（３）、（４）、及び（５）で表される
奇数タップの低域通過フィルタを用いると、スムージン
グフィルタ２２−１の出力は、次式（７）で表される。
また、式（３）、（４）、及び（６）で表される偶数タ
ップの低域通過フィルタを用いると、スムージングフィ
ルタ２２−１の出力は、次式（８）で表される。

【００６２】

【数１】 ここで、ｘ（＊）は入力されるディジタル画像の画素値
を表し、その画素位置は簡単のために１次元で表してい
る。また、注目画素について、左又は上に画素が存在し
ない場合には、その画素については注目画素に関して対
称な位置の画素を代用するものとする。

【００６３】エッジ検出手段２１では、画像の横方向及
び縦方向のエッジを例えば、次のような方法で検出し、
該エッジの位置及び大きさの情報Ｓ₀ を第１の符号化手
段２４−１に出力する。

【００６４】図６は、画像のエッジの構造を示す図であ
る。この図に示すように、画像のエッジは２直線Ｌ1 と
Ｌ2 の交わりの頂点Ｐにおいて検出されるものと仮定で
きるので、直線Ｌ1 と水平線Ｌ3 との角度をθ1 、直線
Ｌ2 と水平線Ｌ3 との角度をθ2 とするとき、検出され
るエッジの大きさは（Θ＝ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ）で
表すことができる。

【００６５】このように、画像のエッジが２直線Ｌ1 と
Ｌ2 の交わりの頂点Ｐにできると仮定できるので、直線
Ｌ1 と水平線Ｌ3 との角度をθ1 、直線Ｌ2 と水平線Ｌ
3 との角度をθ2 とすると、該エッジの大きさを（Θ＝
ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ）で表すことができる。このエ
ッジの横方向及び縦方向の大きさは、頂点Ｐの近傍画素
を用いてそれぞれ以下のようにして求められる。ここ
で、画像のエッジとは、入力画像をある直線で切断した
時の注目画素と隣接する画素との濃度値の傾きの急峻な
ものをいう。

【００６６】横方向のエッジを検出する場合には、まず
入力画像Ｘ₀ の注目画素ｘ（ｉ，ｊ）の横方向の隣合う
画素間で以下の式（９）の演算をし、差分ｓ_h （ｉ，
ｊ）を求める。この差分値ｓ_h （ｉ，ｊ）の絶対値と閾
値Ｔを比較し、閾値Ｔよりも大きいものをエッジとして
抽出する。

【００６７】 ｓ_h （ｉ，ｊ）＝ｘ（ｉ＋１，ｊ）−２ｘ（ｘ，ｙ）＋ｘ（ｉ−１，ｊ） ・・・（９） ここで、ｘ（ｉ−１，ｊ）−ｘ（ｉ，ｊ）が前記ｔａｎ
θ1 に対応し、ｘ（ｉ＋１，ｊ）−ｘ（ｉ，ｊ）が前記
ｔａｎθ2 に対応する。

【００６８】縦方向のエッジを求める場合も横方向と同
様であるが、式（９）の代わりに次式（１０）を用い
る。

【００６９】 ｓ_v （ｉ，ｊ）＝Ｘ（ｉ，ｊ＋１）−２ｘ（ｘ，ｙ）＋ｘ（ｉ，ｊ−１） ・・・（10） 式（９）及び（１０）により検出されたエッジの位置と
横方向及び縦方向のエッジの情報Ｓ₀ は、そのまま第１
の符号化手段２４−１に出力することも可能であるが、
式（１１）及び（１２）のようにエッジの大きさと方向
に変換して出力することも可能である。

【００７０】 ｓ（ｉ，ｊ）＝（ｓ_h （ｉ，ｊ）² ＋ｓ_v （ｉ，ｊ）² ）^1/2 ・・・（11） θ（ｉ，ｊ）＝arctan（ｓ_v （ｉ，ｊ）／ｓ_h （ｉ，ｊ））・・・（12） また、各段のスムージングフィルタ２２−ｉ（ｉ≧２）
は、初段のスムージングフィルタ２２−１と同じ動作を
するが、このスムージングフィルタ２２−ｉの低域通過
フィルタのカットオフ周波数特性は、前段のスムージン
グフィルタ２２−（ｉ−１）の低域通過フィルタのカッ
トオフ周波数特性の半分である。このような低域通過フ
ィルタは例えば、前段の低域通過フィルタのフィルタ係
数を１個置きにゼロを１個挿入することにより構成する
ことができる。このようなスムージングフィルタ２２−
ｉのタップ数は、前段のスムージングフィルタのタップ
数を２ｍ＋１（奇数タップ数）又は２ｍ（偶数タップ
数）とすると、４ｍ＋１又は４ｍとなる。以下、説明を
簡単にするために、各段で共通に2N+1（奇数タップ数の
場合）又は2N（偶数タップ数の場合）として記載する。

【００７１】サンプリング手段２３では、最終段のスム
ージングフィルタ２２−ｎのフィルタの出力Ｘn をダウ
ンサンプリングし、該サンプリング結果Ｒを第２の符号
化手段２４−２に出力する。サンプリングの手法として
は、例えば、１／ｎ² のスケールにダウンサンプリング
する場合に、ｎ×ｎの２次元入力データに対して１個の
代表値（中心値あるいは平均値）を出力する方法があ
る。

【００７２】第１の符号化手段２４−１では、入力され
る画像のエッジ情報Ｓ₀ を圧縮符号化し、その符号Ｃs
を多重化手段２５に出力する。圧縮符号化手法として
は、例えば、エッジの位置を１次元あるいは２次元ラン
レングス符号化、またはチェーン符号化し、エッジの大
きさを順次差分符号化する方法がある。また、式（１
１）及び（１２）のような２次元のエッジの大きさ及び
方向が入力された場合には、エッジの大きさのみを前記
符号化方法で符号化して出力し、エッジの方向を連続す
るエッジ点の進行方向に垂直な方向で符号化することも
できる。

【００７３】第２の符号化手段２４−２では、ダウンサ
ンプリングされた画像データＲを、例えば２次元離散コ
サイン変換（ＤＣＴ）し、その変換係数を量子化し、可
変長符号化して、多重化手段２５に出力する。または、
ダウンサンプリングされた画像データＲを予測符号化
（ＤＰＣＭ）などして多重化手段２５に出力する。

【００７４】多重化手段２５では、第１の符号化手段２
４−１及び第２の符号化手段２４−２により符号化され
たエッジ情報Ｃs 及び低周波成分Ｃr を多重化して出力
する。

【００７５】以上のように、第１の実施例は第１の発明
に対応するものであって、次のような利点がある。

【００７６】従来の画像符号化装置では、ウェーブレッ
ト変換手段１−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が必要であった
が、本実施例では、低域通過フィルタのみとなり、また
エッジ検出手段２１も１段のみとなっているので、画像
符号化装置の構成を簡単にすることができる。また、従
来のウェーブレット変換手段１−ｉは、後続のピーク検
出手段２−ｉでピークを検出するために、そのウェーブ
レット関数をスムージング関数の１次微分あるいは２次
微分関数とする必要があったが、本実施例ではその必要
がなく、ウェーブレット関数を幅広く選択して、その処
理の手順を簡単にすることができる。

【００７７】実施例２． 図７の構成 図７は、本発明の第２の実施例を示す画像復号化装置の
機能ブロック図である。

【００７８】図に示す様に、この復号化装置は、分離手
段３１とエッジ情報の復号手段３２−１と低周波数情報
の復号手段３２−２とを有する復号回路部４２、（ｎ−
１）段縦続接続されたスムージング(平滑化)フィルタ３
３−２〜３３−ｎ、波形合成手段３４−１〜３４−ｎ、
補間手段３５及びウェーブレット逆変換手段３６−１〜
３６−ｎから構成されている。分離手段３１は、例えば
通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置３０と接続
され、符号化及び多重化された画像信号Ｃが入力するよ
うになっている。本実施例の画像復号化装置が従来の画
像復号化装置と異なる点は、分配手段１３と、ｎ段のウ
ェーブレット写像手段１４−ｉ、ｎ段のウェーブレット
逆変換手段１５−ｉ、ｎ段のウェーブレット変換手段１
５−ｉ、及びｎ段のピーク写像手段１７−ｉを無くし、
その代わりに（ｎ−１）段のスムージングフィルタ３３
−ｉ、ｎ段の波形合成手段３４−ｉ、及びｎ段のウェー
ブレット逆変換手段３６−ｉを設け、装置の構成を簡単
にしたことである。

【００７９】この画像復号化装置では、符号化及び多重
化された画像信号Ｃをエッジ情報Ｃs と低周波成分Ｃr
に分離する分離手段３１を有している。分離手段３１の
出力側には、符号化されたエッジ情報Ｃs を復号する第
１の復号手段３２−１と符号化された画像の低周波成分
Ｃr を復号する第２の復号手段３２−２とが接続されて
いる。第２の復号手段の３２−２の出力側には、図１中
のサンプリング手段２３を補間する補間手段３５が接続
されている。

【００８０】第１の復号手段３２−１の出力側には、エ
ッジ情報Ｓ₀′から高周波成分Ｙ₀を合成する波形合成手
段３４−１、及びエッジ情報Ｓ₀′の低周波成分 Ｓ₁ を
抽出する初段のスムージングフィルタ３３−２が接続さ
れている。スムージングフィルタ３３−２の出力側に
は、波形合成手段３４−２及び２段目のスムージングフ
ィルタ３３−３が接続され、スムージングフィルタ３３
−３の出力側には、波形合成手段３４−３及び３段目の
スムージングフィルタ３３−４が接続されるといった具
合に、（ｎ−１）段のスムージングフィルタ３３−ｉ
（ｉ＝２，…，ｎ）が縦続接続されている。スムージン
グフィルタ３３−ｉは、図１中のスムージングフィルタ
２２−ｉと同じ特性を持つ低域通過フィルタである。ま
た、スムージングフィルタ３３−ｉの出力側には、この
スムージングフィルタ３３−ｉの出力Ｓ_i-1を画像の高
周波成分に合成する波形合成手段３４−ｉが接続されて
いる。最終段のスムージングフィルタ３３−ｎの出力側
には、波形合成手段３４−ｎのみが接続されている。

【００８１】第２の復号手段３２−２の出力側には、復
号された画像の低周波成分Ｒ′を補間する補間手段３５
が接続されている。また、各波形合成手段３４−ｉ（ｉ
＝１〜ｎ）の出力側には、これらの波形合成手段３４−
ｉより出力される高周波成分Ｙ_i-1、及び後段のウェー
ブレット逆変換手段３６−（ｉ＋１）の出力Ｘ_i′、又
は補間手段３５からの出力Ｘ_n′に対してウェーブレッ
ト逆変換するウェーブレット逆変換手段３６−ｉが接続
されている。ウェーブレット逆変換手段３６−ｉ（ｉ＝
２〜ｎ）の出力側には、前段のウェーブレット逆変換手
段３６−（ｉ−１）が接続されている。初段のウェーブ
レット逆変換手段３６−１の出力端子から、復号された
画像データＸ₀′を、例えば画像表示装置や半導体記憶
装置などの入出力装置３７に出力するようになってい
る。

【００８２】図７の動作 次に、図７の画像復号化装置の動作の説明をする。

【００８３】図１中の第１の符号化手段２４−１及び第
２の符号化手段２４−２により符号化され、多重化手段
２５により多重化された画像信号Ｃが、入出力装置３０
より分離手段３１に入力される。

【００８４】分離手段３１では、図１中の多重化手段２
５と逆の手法により、エッジ情報Ｃs 及び低周波成分Ｃ
r に分離し、エッジ情報Ｃs は第１の復号手段３２−１
に出力し、低周波成分Ｃr は第２の復号手段３２−２に
出力する。

【００８５】第２の復号手段３２−２では、符号化され
た画像の低周波成分Ｃr に対して、図１中の第２の符号
化手段２４−２と逆の手法、例えば第２の符号化手段２
４−２で２次元離散コサイン変換と量子化と可変長符号
化を用いた場合には、可変長復号、逆量子化、及び逆離
散コサイン変換を順次施して、画像の低周波成分Ｒ′を
復元し、補間手段３５に出力する。

【００８６】補間手段３５では、第２の復号手段３２−
２により復号された画像の低周波成分Ｒ′に対して、図
１中のサンプリング手段２３と逆の処理で画像を元のサ
イズにアップサンプリングし、最終段のウェーブレット
逆変換手段３６−ｎに出力する。例えば、サンプリング
手段２３において、ｎ×ｎの２次元入力データを１個の
代表値で出力した場合、補間手段３５ではその代表値を
ｎ×ｎ個コピーし、ｎ×ｎの２次元データに伸張して出
力する。

【００８７】第１の復号手段３２−１では、符号化され
た画像のエッジ情報Ｃs に対して、図１中の第１の符号
化手段２４−１と対をなす復号方法で復号し、エッジの
位置及び大きさの情報Ｓ₀′を初段のスムージングフィ
ルタ３３−２及び波形合成手段３４−１に出力する。例
えば、第１の符号化手段２４−１でエッジの位置をラン
レングス符号化あるいはチェーン符号化し、エッジの大
きさを順次差分符号化した場合には、該復号手段３２−
１では、該ランレングス符号あるいはチェーン符号から
エッジの位置を算出し、エッジの大きさを順次予測復号
してスムージングフィルタ３３−２及び波形合成手段３
４−１に出力する。

【００８８】スムージングフィルタ３３−ｉ（２≦ｉ≦
ｎ）では、図１中のスムージングフィルタ２２−ｉと同
じ動作をし、その結果Ｓ_i-1をそれぞれ次段のスムージ
ングフィルタ３３−(ｉ＋１）及び波形合成手段３４−
ｉに出力する。但し、最終段のスムージングフィルタ３
３−ｎの結果Ｓ_n-1は、波形合成手段３４−ｎのみに出
力される。スムージングフィルタ３３−ｉのカットオフ
周波数は、前段のスムージングフィルタ３３−（ｉ−
１）のカットオフ周波数の半分となる。そして、このス
ムージングフィルタ３３−ｉの処理と、後述する波形合
成手段３４−ｉの高周波成分を合成する処理とを組み合
わせることにより、高周波成分Ｙ_i-1が出力される周波
数帯域が、各段のスムージングフィルタ３３−ｉと波形
合成手段３４−ｉとによって分割される。これにより、
高周波成分をウェーブレット逆変換するウェーブレット
逆変換手段３６−ｉが選択される。

【００８９】波形合成手段３４−ｉでは、第１の復号手
段３２−１より出力される画像のエッジ情報Ｓ₀′、又
はスムージングフィルタ３３−ｉ（ｉ≦ｎ−１）より出
力される画像のエッジ情報Ｓ_i-1に対して、それぞれ横
方向及び縦方向の高周波成分Ｙ_i-1に合成し、ウェーブ
レット逆変換手段３６−ｉに出力する。このような波形
合成方法としては、例えば、以下のような方法がある。

【００９０】図１中のスムージングフィルタ２２−ｉの
低域通過フィルタと対をなす高域通過フィルタは、低域
通過フィルタのフィルタ係数ｈo （ｋ）（奇数タップの
場合）又はｈe （ｋ）（偶数タップの場合）を用いて、
次式（１３）又は（１４）のように求められる。

【００９１】 ｇo（ｋ）＝（−１）^k ｈo （−ｋ） （Ｋ＝-N, …,N） ・・・（13） ｇe（ｋ）＝（−１）^k ｈe （−ｋ） （Ｋ＝-N+1, …,N）・・・（14） 式（１３）及び（１４）の周波数特性をＧ（ω）とする
と、次式（１５）が成り立つ。

【００９２】 ｜Ｇ（ω）｜² ＝｜Ｈ（ω＋π）｜² ・・・（15） 式（１５）を式（４）に代入することにより、次式（１
６）が得られる。

【００９３】 ｜Ｈ（ω）｜² ＋｜Ｇ（ω）｜² ＝１ ・・・（16） そして、式（１５）に示される偶対称なフィルタ係数又
は（１６）に示される奇対称なフィルタ係数を用いる
と、入力画像に対する高域通過フィルタ処理は次式（１
７）（奇数タップの場合）、又は（１８）（偶数タップ
の場合）のように表される。

【００９４】

【数２】 ここで、ｇo （ｋ）は奇数タップの高域通過フィルタの
フィルタ係数を表し、ｇe （ｋ）は偶数タップの高域通
過フィルタのフィルタ係数を表す。ｘ（＊）は入力画像
である。

【００９５】波形合成手段３４−ｉでは、図１中のスム
ージングフィルタ２２−ｉのタップ数が奇数タップ又は
偶数タップの場合に応じて、以下の処理を行う。

【００９６】まず、奇数タップの場合には、式（１６）
に図６のエッジ構造（θ₁ とθ₂ の角度を持ち、Ｐを始
点とする２直線）を代入すると、次式（１９）が成り立
つ。

【００９７】

【数３】 ここで、ｔ≧０である。

【００９８】次式（２０），（２１）を用いると、式
（１９）の右辺の第１項がゼロとなって、式（２２）が
成り立つ。

【００９９】

【数４】 一方、同様に次式（２３）が成り立つ。

【０１００】

【数５】 よって、エッジとその高周波成分との関係は、次式（２
４）のように表される。

【０１０１】

【数６】 ここで、高周波成分ｙ（Ｐ±ｔ）はエッジ点Ｐを中心と
し±N の幅の広がりを持ち、その他の点ではゼロとな
る。また、この高周波成分は周波数は低くなるにつれて
広がりの幅が大きくなり、高周波成分の周波数が低くな
っても、エッジ点の近傍の高周波成分が抽出される。

【０１０２】そこで、波形合成手段３４−ｉでは、式
（２４）にエッジ情報ｓ_h （ｉ，ｊ）及びｓ_v （ｉ，
ｊ）をそれぞれ代入して、該エッジ点の近傍の横方向及
び縦方向の高周波成分をそれぞれ式（２５）及び（２
６）のように求める。

【０１０３】

【数７】 一方、偶数タップの場合、図５に示すエッジとその高周
波成分との関係は、次式（２７）のように求められる。

【０１０４】

【数８】 そこで、波形合成手段３４−ｉでは、まず、式（２７）
にエッジ情報ｓ_h （ｉ，ｊ）及びｓ_v （ｉ，ｊ）を代入
して、式（２８）及び（２９）に示す高周波成分の差分
を求める。

【０１０５】

【数９】 そして、波形合成手段３４−ｉでは、差分を式（３０）
及び（３１）のように順次足し合わせていくことによ
り、該エッジ点の近傍における横方向及び縦方向の高周
波成分が得られる。

【０１０６】 ｙ_h （ｉ，ｊ）＝ｙ_sh（ｉ，ｊ）＋ｙ_h （ｉ−１，ｊ） ・・・（30） ｙ_v （ｉ，ｊ）＝ｙ_sv（ｉ，ｊ）＋ｙ_v （ｉ，ｊ−１） ・・・（31） エッジ点は複数存在するので、そのエッジ点を中心とし
た高周波成分の横方向又は縦方向の広がりは互いに重な
り合う。そこで、波形合成手段３４−ｉでは、さらに、
すべてのエッジ点の横方向及び縦方向の高周波成分が重
なり合う点を足し合わせて全体の横方向及び縦方向の高
周波成分Ｙ_i-1を構成し、ウェーブレット逆変換手段３
６−ｉに出力する。

【０１０７】各段のウェーブレット逆変換手段３６−ｉ
では、次段のウェーブレット変換手段３６−（ｉ＋１）
により入力される画像の低周波成分Ｘi′（最終段のウ
ェーブレット変換手段３６−ｎでは、補間手段３５によ
り入力される画像の低周波成分Ｘn′）、及び波形合成
手段３４−ｉにより入力される横方向及び縦方向の高周
波成分Ｙi_-1に対して、奇数タップのフィルタの場合
は、次の式（３２）の１項で示される低域通過フィル
タ、２項及び３項で示される横方向及び縦方向の高域通
過フィルタを用いて、画像をウェーブレット逆変換し、
その結果Ｘi_-1′を前段のウェーブレット逆変換手段３
６−（ｉ−１）へ、もしくは最初段のウェーブレット逆
変換手段３６−１においては、復元画像Ｘ₀′として外
部の入出力手段３７へ出力する。

【０１０８】偶数タップフィルタの場合は、次式（３
３）の１項で示される低域通過フィルタ、２項及び３項
で示される横方向及び縦方向の高域通過フィルタを用い
て、画像をウェーブレット逆変換し、その結果ｓ３６−
ｉを前段のウェーブレット逆変換手段３６−（ｉ−１）
へ、もしくは最初段のウェーブレット逆変換手段３６−
１においては、復元画像Ｘ₀′として外部の入出力手段
３７へ出力する。

【０１０９】

【数１０】 ここで、ｆo （＊）及びｆe （＊）は、次式（３４）の
Ｆ（ω）をそれぞれ奇数タップ長及び偶数タップ長に逆
フーリエ変換して求められた低域通過フィルタのフィル
タ係数である。また、式（３２）及び（３３）のフィル
タ係数ｈo （＊）又はｈe （＊）及び、ｇo （＊）又は
ｇe （＊）として、共役なフィルタ係数が使用される
が、式（５）、（６）、（１３）、（１４）を用いて共
役なフィルタ係数に代入し、式を整理している。

【０１１０】 Ｆ（ω）＝（１＋｜Ｈ（ω）｜² ）／２ ・・・（34） 次に、奇数タップの場合に、式（３２）で示されるウェ
ーブレット逆変換画像ｘ′（ｉ，ｊ）が、図１中の入力
画像ｘ（ｉ，ｊ）の復元画像となっていることを以下に
示す。

【０１１１】ウェーブレット変換式は、式（３５），
（３６），（３７）で表される。

【０１１２】

【数１１】 ここで、ｘ（ｉ，ｊ）は、復元したい元の画像である。

【０１１３】式（３５），（３６），（３７）で表され
るウェーブレット変換を、式（３２）で表されるウェー
ブレット逆変換を行った結果が、次式（３８）で表され
る。

【０１１４】

【数１２】 ここで、フィルタ係数の^* は共役を表す。

【０１１５】式（３５），（３６），（３７）のウェー
ブレット変換式を、式（３８）の逆変換式に代入して周
波数領域に変換する。ウェーブレット逆変換により画像
が再構成されるためには、次式（３９）が成り立てばよ
い。

【０１１６】 Ｘ（ω_x ，ω_y ）＝Ｘ（ω_x ，ω_y ）｜Ｇ（ω_x ）｜² Ｆ（ω_x ） ＋Ｘ（ω_x ，ω_y ）｜Ｇ（ω_y ）｜² Ｆ（ω_y ） ＋Ｘ（ω_x ，ω_y ）｜Ｈ（ω_x ）｜² ｜Ｈ（ω_y ）｜² ・・・（39） ここで、ω_x 及びω_y は横方向及び縦方向の角周波数を
表す。

【０１１７】Ｈ（ω_x ）＝Ｈ（ω_y ）、Ｇ（ω_x ）＝Ｇ
（ω_y ）、Ｆ（ω_x ）＝Ｆ（ω_y ）を代入すると、次式
（４０）が成り立つ。

【０１１８】 ２Ｆ（ω）｜Ｇ（ω）｜² ＝１−｜Ｈ（ω）｜⁴ ・・・（40） 式（４０）に式（１６）を代入すると、式（３４）が成
り立つ。

【０１１９】すなわち、式（３２）で示されるウェーブ
レット逆変換により得られた画像は、もとの画像を完全
に再構成したものとなっていることが分かる。

【０１２０】また、同様に式（３３）で示されるウェー
ブレット逆変換により得られた画像は、もとの画像を完
全に再構成したものとなっていることが分かる。

【０１２１】以上のように、第２の実施例は第６の発明
に対応するものであって、次のような利点がある。

【０１２２】従来の画像復号化装置では、ピーク情報を
ウェーブレット変換領域へ写像するためのウェーブレッ
ト写像手段１４−ｉ、及びウェーブレット変換係数をピ
ーク情報領域へ写像するためのピーク写像手段１７−ｉ
がそれぞれｎ段必要で、また再生画像が収束と判断され
るまで処理を繰り返す必要があり、負担が大きい。これ
に対し、本実施例の画像復号化装置では、複数個の加算
器によって簡単に構成することのできる波形合成手段３
４−ｉがｎ段あれば良く、装置が簡単な上に、繰り返し
処理の必要もなく、高速にかつ正確に画像を復元でき
る。

【０１２３】実施例３． 図８の構成 図８は、本発明の第３の実施例を示す画像符号化装置の
機能ブロック図である。

【０１２４】図に示す様に、この画像符号化装置は、入
力端子１０、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続された
２次元ローパス（低域通過）フィルタ２６−１〜２６−
ｎ、及び一対の符号化手段２４−１，２４−２と多重化
手段２５とを有する符号化回路部４３から構成されてい
る。ディジタル画像信号Ｘ₀ は、それぞれ入力端子１０
から低域通過フィルタ２６−１とエッジ検出手段２１へ
の入力である。本実施例の画像符号化装置が実施例１の
画像符号化装置と異なる点は、入力画像の低周波成分を
取り出すｎ段の縦続接続されたスムージングフィルタ２
２−ｉとサンプリング手段２３の代わりに、入力画像の
低周波数成分を取り出すｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）
段の縦続接続された２次元低域通過手段であるローパス
フィルタ２６を設け、装置の構成をさらに簡単にしたこ
とである。

【０１２５】この画像符号化装置では、最終段のローパ
スフィルタ２６−ｎの出力側には、画像の低周波成分Ｘ
nを符号化する第２の符号化手段２４−２が接続されて
いる。一方、エッジ検出手段２１の出力側には、画像の
エッジ情報Ｓ₀ を符号化する第１の符号化手段２４−１
が接続されている。

【０１２６】第１の符号化手段２４−１と第２の符号化
手段２４−２の出力側には、符号化されたエッジ情報Ｃ
s と符号化された低周波成分Ｃr とを多重化する多重化
手段２５が接続されている。そして、この多重化手段２
５の出力端子から出力される符号化データＣを、例えば
通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置３０に出力
するようになっている。

【０１２７】図８の動作 次に、図８の画像符号化装置の動作の説明をする。

【０１２８】入力端子より入力される２次元のディジタ
ル画像Ｘ₀ がエッジ検出手段２１及び初段のローパスフ
ィルタ２６−１に入力される。

【０１２９】ローパスフィルタ２６−１は、例えば図１
０に示すように、縦方向の１次元低域通過フィルタ（Ｖ
ＬＰＦ）１０１、縦方向のサンプラー（ＶＳＵＢ）１０
２、横方向の１次元低域通過フィルタ（ＨＬＰＦ）１０
３及び横方向のサンプラー（ＨＳＵＢ）１０４から構成
されている。ＶＬＰＦ１０１では、入力される２次元デ
ィジタル画像に対して、まず入力画像の縦方向に対して
１次元の低域通過フィルタが掛り、次に、ＶＳＵＢ１０
２では入力画像の縦方向のデータから一個置きに１個を
間引くサブサンプリングが実行される。また、ＨＬＰＦ
１０３では、入力画像の横方向に対して１次元の低域通
過フィルタが掛り、更に、ＨＳＵＢ１０４では入力画像
の横方向のデータから一個置きに１個を間引くサブサン
プリングが実行される。その結果、ローパスフィルタ２
６−１からは入力画像Ｘ₀ の最初の低周波成分Ｘ₁ が次
段のローパスフィルタ２６−２に出力される。ローパス
フィルタ２６−１が有する低域通過フィルタＶＬＰＦ、
ＨＬＰＦとしては、例えば式（３）、（４）、及び、
（５）又は（６）を満たす偶対称フィルタを用いる。

【０１３０】エッジ検出手段２１では、画像の横方向及
び縦方向のエッジを例えば、実施例１で説明したような
方法で検出し、該エッジの位置及び大きさの情報Ｓ₀ を
第１の符号化手段２４−１に出力する。

【０１３１】また、各段のローパスフィルタ２６−ｉ
（ｉ≧２）は、初段のローパスフィルタ２６−１と同じ
ものである。

【０１３２】最終段のローパスフィルタ２６−ｎのフィ
ルタの出力Ｘn は、第２の符号化手段２４−２に出力さ
れる。

【０１３３】第１の符号化手段２４−１では、入力され
る画像のエッジ情報Ｓ₀ を圧縮符号化し、その符号Ｃs
を多重化手段２５に出力する。圧縮符号化手法として
は、例えば、エッジの位置を１次元あるいは２次元ラン
レングス符号化、またはチェーン符号化し、エッジの大
きさを順次差分符号化する方法がある。

【０１３４】第２の符号化手段２４−２では、ｎ段の低
域通過フィルタ処理された画像がＸn として入力され、
これを例えば２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）し、そ
の変換係数を量子化し、可変長符号化して、多重化手段
２５に出力する。または、予測符号化（ＤＰＣＭ）など
を施してから多重化手段２５に出力する。

【０１３５】多重化手段２５では、第１の符号化手段２
４−１及び第２の符号化手段２４−２により符号化され
たエッジ情報Ｃs 及び低周波成分Ｃr を多重化して出力
する。

【０１３６】以上のように構成され、動作する第３の実
施例の画像符号化装置は第３の発明に対応するものであ
って、次のような利点がある。

【０１３７】従来の画像符号化装置では、ウェーブレッ
ト変換手段１−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が必要であった
が、本実施例では、低域通過フィルタのみとなり、また
エッジ検出手段２１も１段のみとなっているので、画像
符号化装置をより簡単に構成することができる。また、
従来のウェーブレット変換手段１−ｉは、後続のピーク
検出手段２−ｉでピークを検出するために、ウェーブレ
ット関数がスムージング関数の１次微分あるいは２次微
分関数とする必要があったが、本実施例ではその必要が
なくウェーブレット関数を幅広く選択することができ
る。

【０１３８】実施例４． 図９の構成 図９は、本発明の第４の実施例を示す画像復号化装置の
機能ブロック図である。

【０１３９】図に示す様に、この復号化装置は、分離手
段３１とエッジ情報の復号手段３２−１と低周波数情報
の復号手段３２−２とを有する復号回路部４４、（ｎ−
１）段縦続接続されたローパス(低域通過)フィルタ３８
−２〜３８−ｎ、波形合成手段３４−１〜３４−ｎ及び
ウェーブレット逆変換手段３６−１〜３６−ｎから構成
されている。分離手段３１は、例えば通信回線や半導体
記憶装置などの入出力装置３０と接続され、符号化及び
多重化された画像信号Ｃが入力するようになっている。
本実施例の画像復号化装置が実施例２の画像復号化装置
と異なる点は、補間手段３５を無くしていること、及び
（ｎ−１）段のスムージングフィルタ３３−ｉに代え
て、復号された画像のエッジ情報の低周波成分を順次抽
出する（ｎ−１）（ｎ≧１の任意の正の整数）段の低域
通過手段としてローパスフィルタ３８−２〜３８−ｎを
設け、装置の構成と処理の手順を簡単にしたことであ
る。

【０１４０】この画像復号化装置では、符号化及び多重
化された画像信号Ｃをエッジ情報Ｃs と低周波成分Ｃr
に分離する分離手段３１を有している。分離手段３１の
出力側には、符号化されたエッジ情報Ｃs を復号する第
１の復号手段３２−１と符号化された画像の低周波成分
Ｃr を復号する第２の復号手段３２−２とが接続されて
いる。

【０１４１】第１の復号手段３２−１の出力側には、エ
ッジ情報Ｓ₀′から高周波成分Ｙ₀を合成する波形合成手
段３４−１、及びエッジ情報Ｓ₀′の低周波成分 Ｓ₁ を
抽出する初段のローパスフィルタ３８−２が接続されて
いる。ローパスフィルタ３８−２の出力側には、波形合
成手段３４−２及び２段目のローパスフィルタ３８−３
が接続され、ローパスフィルタ３８−３の出力側には、
波形合成手段３４−３及び３段目のローパスフィルタ３
８−４が接続されるといった具合に、（ｎ−１）段のロ
ーパスフィルタ３８−ｉ（ｉ＝２，…，ｎ）が縦続接続
されている。ローパスフィルタ３８−ｉは、図８中のロ
ーパスフィルタ２６−ｉと同じ特性を持つ低域通過フィ
ルタである。また、ローパスフィルタ３８−ｉの出力側
には、このローパスフィルタ３８−ｉの出力Ｓ_i-1を画
像の高周波成分に合成する波形合成手段３４−ｉが接続
されている。最終段のローパスフィルタ３８−ｎの出力
側には、波形合成手段３４−ｎのみが接続されている。

【０１４２】各波形合成手段３４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の
出力側には、これらの波形合成手段３４−ｉより出力さ
れる高周波成分Ｙ_i-1、及び後段のウェーブレット逆変
換手段３６−（ｉ＋１）の出力Ｘ_i′、又は第２の復号
手段３２−２からの出力Ｘ_n′に対してウェーブレット
逆変換するウェーブレット逆変換手段３６−ｉが接続さ
れている。ウェーブレット逆変換手段３６−ｉ（ｉ＝２
〜ｎ）の出力側には、前段のウェーブレット逆変換手段
３６−（ｉ−１）が接続されている。初段のウェーブレ
ット逆変換手段３６−１の出力端子から、復号された画
像データＸ₀′を、例えば画像表示装置や半導体記憶装
置などの入出力装置３７に出力するようになっている。

【０１４３】図９の動作 次に、図９の画像復号化装置の動作の説明をする。

【０１４４】図８中の第１の符号化手段２４−１及び第
２の符号化手段２４−２により符号化され、多重化手段
２５により多重化された画像信号Ｃが、入出力装置３０
より分離手段３１に入力される。

【０１４５】分離手段３１では、図８中の多重化手段２
５と逆の手法により、エッジ情報Ｃs 及び低周波成分Ｃ
r に分離し、エッジ情報Ｃs は第１の復号手段３２−１
に出力し、低周波成分Ｃr は第２の復号手段３２−２に
出力する。

【０１４６】第２の復号手段３２−２では、復号化され
た画像の低周波成分Ｃr に対して、図８中の第２の符号
化手段２４−２と逆の手法、例えば第２の符号化手段２
４−２で２次元離散コサイン変換と量子化と可変長符号
化を用いた場合には、可変長復号、逆量子化、及び逆離
散コサイン変換を順次施して、画像の低周波成分Ｘ′を
復元する。

【０１４７】第１の復号手段３２−１では、復号化され
た画像のエッジ情報Ｃs に対して、図８中の第１の符号
化手段２４−１と対をなす復号方法で復号し、エッジの
位置及び大きさの情報Ｓ₀′を初段の２次元低域通過手
段であるローパスフィルタ３８−２及び波形合成手段３
４−１に出力する。例えば、第１の符号化手段２４−１
でエッジの位置をランレングス符号化あるいはチェーン
符号化し、エッジの大きさを順次差分符号化した場合に
は、該復号手段３２−１では、該ランレングス符号ある
いはチェーン符号からエッジの位置を算出し、エッジの
大きさを順次予測復号してローパスフィルタ３８−２及
び波形合成手段３４−１に出力する。

【０１４８】ローパスフィルタ３８−ｉ（２≦ｉ≦ｎ）
では、図８中のローパスフィルタ２６−ｉと同じ動作を
し、その結果Ｓ_i-1をそれぞれ次段のローパスフィルタ
３８−(ｉ＋１）及び波形合成手段３４−ｉに出力す
る。但し、最終段のローパスフィルタ３８−ｎの結果Ｓ
_n-1は、波形合成手段３４−ｎのみに出力される。ロー
パスフィルタ３８−ｉのカットオフ周波数は、前段のロ
ーパスフィルタ３８−（ｉ−１）のカットオフ周波数の
半分となる。そして、このローパスフィルタ３８−ｉの
処理と、後述する波形合成手段３４−ｉの高周波成分を
合成する処理とを組み合わせることにより、高周波成分
Ｙ_i-1が出力される周波数帯域が、各段のローパスフィ
ルタ３８−ｉと波形合成手段３４−ｉとによって分割さ
れる。これにより、高周波成分をウェーブレット逆変換
するウェーブレット逆変換手段３６−ｉが選択される。

【０１４９】波形合成手段３４−ｉでは、第１の復号手
段３２−１より出力される画像のエッジ情報Ｓ₀′、又
はローパスフィルタ３８−ｉ（ｉ≦ｎ−１）より出力さ
れる画像のエッジ情報Ｓ_i-1に対して、それぞれ横方向
及び縦方向の高周波成分Ｙ_i-1に合成し、ウェーブレッ
ト逆変換手段３６−ｉに出力する。この波形合成方法に
ついては、例えば、実施例２で説明したような方法があ
る。

【０１５０】その場合に、エッジ点は複数存在するの
で、そのエッジ点を中心とした高周波成分の横方向、又
は縦方向の広がりは互いに重なり合う。そこで、波形合
成手段３４−ｉでは、さらに、すべてのエッジ点の横方
向、及び縦方向の高周波成分が重なり合う点を足し合わ
せて全体の横方向、及び縦方向の高周波成分を構成す
る。さらに、この波形合成手段３４−ｉでは、横方向の
高周波成分に対して、横方向にデータ１個置きに該デー
タに先行して１個データを間引きし、縦方向にデータ１
個置きにデータ１個を間引きする処理を行う。また、縦
方向の高周波成分に対して、縦方向にデータ１個置きに
該データに先行して１個データを間引きし、横方向にデ
ータ１個置きにデータ１個を間引きする処理を行って、
ウェーブレット逆変換手段３６−ｉに出力する。

【０１５１】各段のウェーブレット逆変換手段３６−ｉ
では、次段のウェーブレット変換手段３６−（ｉ＋１）
により入力される画像の低周波成分Ｘi′（最終段のウ
ェーブレット変換手段３６−ｎでは、第２の復号手段３
２−２より入力される画像の低周波成分Ｘ_n′）に対し
ては、縦方向及び横方向にデータ１個置きに該データの
後にゼロを１つ挿入して、補間を行う。波形合成回路３
４−ｉから入力される横方向の高周波成分に対しては、
横方向に先頭からデータ１個置きにゼロを１個挿入し、
縦方向にはデータ１個置きに該データの後にゼロを１個
挿入する。また、波形合成回路３４−ｉから入力される
縦方向の高周波成分に対しては、縦方向に先頭からデー
タ１個置きにゼロを１個挿入し、横方向にはデータ１個
置きに該データの後にゼロを１個挿入する。

【０１５２】奇数タップのフィルタの場合は、式（３
２）の１項で示される低域通過フィルタ、２項及び３項
で示される横方向及び縦方向の高域通過フィルタを用い
て、画像をウェーブレット逆変換し、その結果Ｘi′を
２倍して前段のウェーブレット逆変換手段３６−ｉに、
もしくは最初段のウェーブレット逆変換手段３６−１に
おいては、復元画像Ｘ₀′として外部へ出力する。

【０１５３】偶数タップのフィルタの場合には、式（３
３）の１項で示される低域通過フィルタ、２項及び３項
で示される横方向及び縦方向の高域通過フィルタを用い
て、画像をウェーブレット逆変換している。

【０１５４】図１１は、本発明におけるウェーブレット
逆変換回路のブロック構成図である。

【０１５５】ＨＬＰＦ、ＶＬＰＦは、それぞれ前述した
横方向及び縦方向の低域通過フィルタを示し、またＨＨ
ＰＦ、ＶＨＰＦは、それぞれ前述した横方向及び縦方向
の高域通過フィルタを示している。また、ＨＬＰＦ２、
ＶＬＰＦ２は、それぞれ横方向及び縦方向の補間用フィ
ルタであり、Ｈ補間、Ｖ補間は、それぞれ前述した縦方
向、及び横方向でのゼロ挿入による補間手段を示してい
る。なお、１０５は加算器である。

【０１５６】以上のように、第４の実施例は第２の発明
および第７の発明に対応するものであって、次のような
利点がある。

【０１５７】従来の画像復号化装置では、ピーク情報を
ウェーブレット変換領域へ写像するためのウェーブレッ
ト写像手段１４−ｉ、及びウェーブレット変換係数をピ
ーク情報領域へ写像するためのピーク写像手段１７−ｉ
がそれぞれｎ段必要で、また再生画像が収束と判断され
るまで処理を繰り返す必要があり、負担が大きい。これ
に対し、本実施例の画像復号化装置では、複数個の加算
器によって簡単に構成することのできる波形合成手段３
４−ｉがｎ段あれば良く、装置が簡単な上に、繰り返し
処理の必要もなく、高速にかつ正確に画像を復元でき
る。

【０１５８】実施例５． 図１２の構成 図１２は、本発明の第５の実施例を示す画像符号化装置
の機能ブロック図である。

【０１５９】図に示す様に、この画像符号化装置は、入
力端子１０、１次元ローパス（低域通過）フィルタ２
７、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続されたローパス
フィルタ２６−１〜２６−ｎ、及び一対の符号化手段２
４−１，２４−２と多重化手段２５とを有する符号化回
路部４５から構成されている。ディジタル画像信号Ｘ₀
は、それぞれ入力端子１０からローパスフィルタ２６−
１とローパスフィルタ２７への入力である。本実施例の
画像符号化装置が実施例３の画像符号化装置と異なる点
は、入力画像のエッジ検出に先立って、１次元ローパス
フィルタによって画像の低周波成分を抽出して、斜め方
向についてもエッジ検出を行うようにしていることであ
る。

【０１６０】この画像符号化装置では、入力画像Ｘ₀ の
低周波成分Ｘ₁ を抽出する初段のローパスフィルタ２６
−１を有し、さらに入力画像Ｘ₀ の入力端子１０とエッ
ジ情報Ｓ₀ を検出するエッジ検出手段２１との間には、
１次元低域通過手段であるローパスフィルタ２７を配置
している。

【０１６１】最終段のローパスフィルタ２６−ｎの出力
側には、画像の低周波成分Ｘnを符号化する第２の符号
化手段２４−２が接続されている。一方、エッジ検出手
段２１の出力側には、画像のエッジ情報Ｓ₀ を符号化す
る第１の符号化手段２４−１が接続されている。

【０１６２】第１の符号化手段２４−１と第２の符号化
手段２４−２の出力側には、符号化されたエッジ情報Ｃ
s と符号化された低周波成分Ｃr とを多重化する多重化
手段２５が接続されている。そして、この多重化手段２
５の出力端子から出力される符号化データＣを、例えば
通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置３０に出力
するようになっている。

【０１６３】図１２の動作 次に、図１２の画像符号化装置の動作の説明をする。

【０１６４】入力端子より入力される２次元のディジタ
ル画像Ｘ₀ が初段のローパスフィルタ２６−１と、ロー
パスフィルタ２７を介してエッジ検出手段２１とに入力
される。

【０１６５】１次元ローパスフィルタ２７は、例えば図
１３に示すように、縦方向の１次元低域通過フィルタ
（ＶＬＰＦ）１０６、縦方向のサンプラー（ＶＳＵＢ）
１０７、横方向の１次元低域通過フィルタ（ＨＬＰＦ）
１０８及び横方向のサンプラー（ＨＳＵＢ）１０９から
構成され、２次元のディジタル画像を縦方向及び横方向
に別々にフィルタ処理して出力している。

【０１６６】エッジ検出手段２１には、縦方向のサンプ
ラー（ＶＳＵＢ）１０７から出力される縦方向にフィル
タ処理された画像データＸv、横方向のサンプラー（Ｈ
ＳＵＢ）１０９から出力される横方向にフィルタ処理さ
れた画像データＸh、及び入力端子１０からのディジタ
ル画像の画素データＸ₀ が供給される。そして、画像の
横方向、縦方向、及び斜め方向のエッジを例えば、次の
ような方法で検出し、該エッジの位置及び大きさの情報
Ｓ₀を第１の符号化手段２４−１に出力する。

【０１６７】横方向のエッジを検出する場合には、まず
縦方向にフィルタ処理された画像データＸv の注目画素
ｘ（ｉ，ｊ）の横方向の隣合う画素間で式（９）の演算
をし、差分を求める。この差分値ｓ_h （ｉ，ｊ）の絶対
値を閾値Ｔと比較し、閾値Ｔよりも大きいものをエッジ
として抽出する。

【０１６８】縦方向のエッジを求める場合も、横方向と
同様にフィルタ処理された画像データＸh について演算
処理を行うが、差分は式（９）の代わりに次式（１０）
を用いて求める。

【０１６９】斜め方向のエッジを検出するには、フィル
タ処理されていない画素データＸ₀について、その注目
画素ｘ（ｉ，ｊ）の横方向の隣合う画素間で式（９）の
演算をして、差分を求める。さらにこの差分値ｓ_h
（ｉ，ｊ）に対して、式（１０）を用いて縦方向の差分
を演算し、その差分値ｓh_v（ｉ，ｊ）の絶対値を閾値Ｔ
と比較し、閾値Ｔよりも大きいものを斜め方向のエッジ
として抽出する。

【０１７０】以上のように検出されたエッジの位置と横
方向、縦方向及び斜め方向のエッジの情報Ｓ₀ は、その
まま第１の符号化手段２４−１に出力することも可能で
あるが、エッジの細線化や、連結などの処理を施してか
ら出力することも可能である。

【０１７１】最終段のローパスフィルタ２６−ｎのフィ
ルタの出力Ｘn は、第２の符号化手段２４−２に出力さ
れる。

【０１７２】第１の符号化手段２４−１では、入力され
る画像のエッジ情報Ｓ₀ を圧縮符号化し、その符号Ｃs
を多重化手段２５に出力する。圧縮符号化手法として
は、例えば、エッジの位置を１次元あるいは２次元ラン
レングス符号化、またはチェーン符号化し、エッジの大
きさを順次差分符号化する方法がある。

【０１７３】第２の符号化手段２４−２では、ｎ段の低
域通過フィルタ処理された画像がＸn として入力され、
これを例えば２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）し、そ
の変換係数を量子化し、可変長符号化して、多重化手段
２５に出力する。または、予測符号化（ＤＰＣＭ）など
を施してから多重化手段２５に出力する。

【０１７４】多重化手段２５では、第１の符号化手段２
４−１及び第２の符号化手段２４−２により符号化され
たエッジ情報Ｃs 及び低周波成分Ｃr を多重化して出力
する。

【０１７５】以上のように、第５の実施例は第３の発明
に対応するものであって、次のような利点がある。

【０１７６】従来の画像符号化装置では、ウェーブレッ
ト変換手段１−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が必要であった
が、第５の実施例では、低域通過フィルタのみとなり、
またエッジ検出手段２１も１段のみとなっているので、
画像符号化装置を簡単にすることができる。また、従来
のウェーブレット変換手段１−ｉは、後続のピーク検出
手段２−ｉでピークを検出するために、ウェーブレット
関数がスムージング関数の１次微分あるいは２次微分関
数とする必要があったが、本実施例ではその必要がなく
ウェーブレット関数を幅広く選択することができる。

【０１７７】なお、第５の実施例と第３の実施例では、
構成においてはローパスフィルタ２７を設けているか否
かの相違でしかないが、第３の実施例でＮ×Ｎの大きさ
のエッジ画像を検出しているとすれば、第５の実施例で
はＮ×Ｎ／２の大きさで縦と横のエッジ化像を検出し、
Ｎ×Ｎの大きさで斜めのエッジ画像を検出できる。

【０１７８】したがって、第３の実施例で符号化された
画像情報を第４の実施例で説明したような画像復号化装
置によって復号するとき、式（３２）又は（３３）に示
すような３種類のフィルタｈ（ｋ），ｇ（ｋ），ｆ
（ｋ）で構成する必要がある。しかし、第５の実施例の
画像符号化装置で符号化されたものでは、例えば次の式
（４１）、（４２）のように、２種類のフィルタｈ
（ｋ），ｇ（ｋ）で構成されたウェーブレット逆変換手
段によって画像を再現できる。

【０１７９】

【数１３】 奇数タップのフィルタの場合は、式（４１）の１項で示
される低域通過フィルタと、２項及び３項で示されるそ
れぞれ横方向又は縦方向の１次元高域通過フィルタと、
４項で示される横方向及び縦方向の２次元高域通過フィ
ルタとを用いて、画像をウェーブレット逆変換し、その
結果Ｘi′を２倍して前段のウェーブレット逆変換手段
３６−ｉに、もしくは最初段のウェーブレット逆変換手
段３６−１においては、復元画像Ｘ₀′として外部へ出
力する。

【０１８０】偶数タップのフィルタの場合には、式（４
２）の１項で示される低域通過フィルタと、２項及び３
項で示されるそれぞれ横方向又は縦方向の高域通過フィ
ルタと、４項で示される横方向及び縦方向の２次元高域
通過フィルタとを用いて、画像をウェーブレット逆変換
している。

【０１８１】図１４は、本発明におけるウェーブレット
変換回路のブロック構成図である。

【０１８２】図１５は、図１１とは別の本発明における
ウェーブレット逆変換回路のブロック構成図である。

【０１８３】ＨＬＰＦ、ＶＬＰＦは、それぞれ前述した
横方向及び縦方向の低域通過フィルタを示し、またＨＨ
ＰＦ、ＶＨＰＦは、それぞれ前述した横方向及び縦方向
の高域通過フィルタを示している。また、ＨＳＵＢ、Ｖ
ＳＵＢは、それぞれ横方向及び縦方向の２分の１のサブ
サンプリング用フィルタであり、Ｈ補間、Ｖ補間は、そ
れぞれ前述した縦方向、及び横方向でのゼロ挿入による
補間を示している。なお、１１０〜１１２はそれぞれ加
算器である。

【０１８４】実施例６． 図１６の構成 図１６は、本発明の第６の実施例を示す動画像符号化装
置の機能ブロック図である。

【０１８５】図に示す様に、この動画像符号化装置は、
第３の実施例（図８）と同様に入力端子１０、エッジ検
出手段２１、ｎ段縦続接続されたローパス（低域通過）
フィルタ２６−１〜２６−ｎ、及び符号化回路部４６か
ら構成されている。そして、符号化回路部４６は第１、
第２の動き補償予測手段２８−１，２８−２、符号化手
段２４−１〜２４−３、多重化手段２５、復号手段３２
−１，３２−２、第１、第２の動き補償補間手段２９−
１，２９−２及び第１、第２のメモリ３９−１，３９−
２を含んでいる。ディジタル画像信号Ｘ₀ は、それぞれ
入力端子１０から低域通過フィルタ２６−１とエッジ検
出手段２１への入力である。本実施例の動画像符号化装
置が第３の実施例の画像符号化装置と異なる点は、動き
補償予測手段２８によって、時間的に隣接して入力する
動画像のエッジ間の動き情報を検出し、その動きによる
エッジ情報の移動量を補正した後に、両エッジ間の予測
誤差信号を出力するようにしたことである。

【０１８６】この動画像符号化装置の符号化回路部４６
では、入力画像Ｘ₀ のエッジ情報Ｓ0 がエッジ検出手段
２１から第１の動き補償予測手段２８−１に入力され、
画像の低周波成分Ｘn が最終段のローパスフィルタ２６
−ｎから第２の動き補償予測手段２８−１に入力されて
いる。第１の動き補償予測手段２８−１では、２枚の画
像のエッジ間の動き情報を検出し、これに基づいて動き
補償後のエッジの予測誤差情報を抽出している。画像の
エッジの誤差情報Ｄs は、それを符号化するエッジ符号
化手段２４−１に出力され、追加情報である動画像の動
きベクトル情報などの動き情報Ｍs は、それを符号化す
る追加情報符号化手段２４−３と、第１の動き補償補間
手段２９−１とに出力するように接続されている。ま
た、第２の動き補償予測手段２８−２は、画像の低周波
成分の誤差情報Ｄr を符号化する低周波成分符号化手段
２４−２と、追加情報である低周波成分の動きベクトル
情報などの動き情報Ｍr を符号化する追加情報符号化手
段２４−３と、第１の動き補償補間手段２９−１とに接
続されている。

【０１８７】第１、第２の動き補償補間手段２９−１，
２９−２には、それぞれ動き補償された画像データ
Ｓ₀′，Ｘn′を格納するメモリ３９−１，３９−２が接
続され、さらにこれらのメモリ３９−１，３９−２の出
力はそれぞれ動き補償予測手段２８−１，２８−２と動
き補償補間手段２９−１，２９−２とに供給されるよう
に構成されている。エッジ符号化手段２４−１、低周波
成分符号化手段２４−２及び追加情報符号化手段２４−
３の出力側には、符号化されたエッジの誤差情報Ｃs と
符号化された低周波成分の誤差情報Ｃr と追加情報Ｃm
とを多重化する多重化手段２５が接続されている。そし
て、この多重化手段２５の出力端子から出力される符号
化データＣを、例えば通信回線や半導体記憶装置などの
入出力装置３０に出力するようになっている。

【０１８８】図１６の動作 次に、図１６の動画像符号化装置の動作の説明をする。

【０１８９】入力端子１０より入力される２次元のディ
ジタル画像Ｘ₀ がエッジ検出手段２１及び初段のローパ
スフィルタ２６−１に入力される。エッジ検出手段２１
では、画像の横方向及び縦方向のエッジを例えば、実施
例１で説明したような方法で検出し、該エッジの位置及
び大きさの情報Ｓ₀ を動き補償予測手段２８−１に入力
する。ここで、メモリ３９−１に格納されている先行し
て入力されたエッジ情報Ｓ₀″との間の動き情報Ｍs
と、エッジ情報Ｓ₀ とＳ₀″との間の誤差情報Ｄsが演算
される。動き情報Ｍs は、追加情報符号化手段２４−３
及び動き補償補間手段２９−１に入力され、誤差情報Ｄ
s はエッジ符号化手段２４−１に入力される。

【０１９０】ローパスフィルタ２６−１からは入力画像
Ｘ₀ の誤差情報Ｘd についての最初の低周波成分Ｘ₁ が
次段のローパスフィルタ２６−２に出力される。ローパ
スフィルタ２６−１が有する低域通過フィルタＶＬＰ
Ｆ、ＨＬＰＦとしては、例えば式（３）、（４）、及
び、（５）又は（６）を満たす偶対称フィルタを用い
る。

【０１９１】最終段のローパスフィルタ２６−ｎのフィ
ルタの出力Ｘn は、動き補償予測手段２８−２に入力さ
れる。ここで、メモリ３９−２に格納されている先行し
て入力された低周波成分Ｘn″との間の動き情報Ｍr
と、低周波成分Ｘn とＸn″との間の誤差情報Ｄr が演
算される。動き情報Ｍr は、追加情報符号化手段２４−
３及び動き補償補間手段２９−２に入力され、誤差情報
Ｄr は低周波成分符号化手段２４−２に入力される。

【０１９２】エッジ符号化手段２４−１では、入力され
る画像のエッジの誤差情報Ｄs を圧縮符号化し、その符
号Ｃs を多重化手段２５及びエッジ復号手段３２−１に
出力する。圧縮符号化手法としては、例えば、エッジの
位置を１次元あるいは２次元ランレングス符号化、また
はチェーン符号化し、エッジの大きさを順次差分符号化
する方法がある。

【０１９３】エッジ復号手段３２−１では、エッジ符号
化手段２４−１と対をなす復号方法で復号し、エッジの
位置及び大きさの情報Ｓ₀′を初段の２次元低域通過手
段であるローパスフィルタ３８−２及び波形合成手段３
４−１に出力する。例えば、エッジ符号化手段２４−１
でエッジの位置をランレングス符号化あるいはチェーン
符号化し、エッジの大きさを順次差分符号化した場合に
は、該復号手段３２−１では、該ランレングス符号ある
いはチェーン符号からエッジの位置を算出し、エッジの
大きさを順次予測復号したＤs′として、動き補償補間
手段２９−１に出力する。

【０１９４】第１の動き補償補間手段２９−１では、エ
ッジ復号手段３２−１からの出力である現画像のエッジ
の予測誤差情報と、第１のメモリ３９−１からの出力で
ある前画像のエッジ情報を用いて、第１の動き補償予測
手段２８−１より出力される動き情報Ｍs に従って、動
き補償補間を実行する。このようにして新たに構成され
た画像のエッジ情報を第１のメモリ３９−１に格納す
る。

【０１９５】第１のメモリ３９−１では、第１の動き補
償予測手段２８−１、及び第１の動き補償補間手段２９
−１の要求に従って、エッジ情報Ｓ₀″をそれぞれに出
力する。

【０１９６】低周波成分符号化手段２４−２では、ｎ段
の低域通過フィルタ処理された画像の誤差情報がＤr と
して入力され、これを例えば２次元離散コサイン変換
（ＤＣＴ）し、その変換係数を量子化し、可変長符号化
した符号Ｃs を多重化手段２５及び低周波成分復号手段
３２−２に出力する。または、予測符号化（ＤＰＣＭ）
などを施してから出力する。なお、低周波成分復号手段
３２−２において予測復号されたＤr′は第２の動き補
償補間手段２９−２で動き補償補間され、第１のメモリ
３９−１に新たに構成された画像の低周波成分情報とし
て格納される。

【０１９７】追加情報符号化手段２４−３では、動き補
償予測手段２８−１，２８−２でそれぞれ演算された画
像の動き情報Ｍs ，Ｍr などの追加情報が入力され、こ
れを量子化し、可変長符号化して、多重化手段２５に出
力する。

【０１９８】多重化手段２５では、エッジ符号化手段２
４−１、低周波成分符号化手段２４−２及び追加情報符
号化手段２４−３によりそれぞれ符号化されたエッジ及
び低周波成分の誤差情報Ｃs 、Ｃr と追加情報Ｃm とを
多重化して出力する。

【０１９９】以上のように構成され、動作する第６の実
施例の動画像符号化装置は、第４の発明に対応するもの
であって、符号化回路部４６に動き補償機能を持たせて
おり、動画像を符号化するうえで次のような利点があ
る。

【０２００】従来の画像符号化装置では、ウェーブレッ
ト変換手段１−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が必要であった
が、本実施例では、低域通過フィルタのみとなり、また
エッジ検出手段２１も１段のみとなっているので、動画
像の符号化装置を簡単に構成することができる。また、
従来のウェーブレット変換手段１−ｉは、後続のピーク
検出手段２−ｉでピークを検出するために、ウェーブレ
ット関数がスムージング関数の１次微分あるいは２次微
分関数とする必要があったが、本実施例ではその必要が
なくウェーブレット関数を幅広く選択することができ
る。

【０２０１】しかも、エッジ情報及び低周波成分に対し
て、それぞれ動き補償予測手段及びメモリを設けて、動
き補償付きの予測を可能としているから、動画像の時間
的冗長性を除去でき、より一層、符号化効率が向上す
る。

【０２０２】実施例７．図１７は、本発明の第７実施例
を示す動画像符号化装置の機能ブロック図である。

【０２０３】図に示す様に、この動画像符号化装置は、
第３実施例と同様に入力端子１０、エッジ検出手段２
１、ｎ段縦続接続されたローパス（低域通過）フィルタ
２６−１〜２６−ｎ、及び符号化回路部４７から構成さ
れている。そして、符号化回路部４７では、第６実施例
の画像符号化装置における符号化回路４６と異なって、
２つの動き補償予測手段２８−１，２８−２が信号線Ｗ
で結合されている。そして、第１の動き補償予測手段２
８−１によって検出された動画像のエッジ間の動き情報
を、信号線Ｗを介して第２の動き補償予測手段２８−２
に送って低周波成分の予測に際して参照できるようにし
た。あるいは、第２の動き補償予測手段２８−２によっ
て検出された動画像の低周波成分の動き情報を、信号線
Ｗを介して第２の動き補償予測手段２８−２に送ってエ
ッジの動き補償予測に際して参照できるようにしたこと
である。これにより、動画像の符号化に際して、動き検
出処理の時間を短縮し、かつ検出精度を高めることが容
易になる。

【０２０４】実施例８． 図１８の構成 図１８は、本発明の第８実施例を示す動画像復号化装置
の機能ブロック図である。

【０２０５】図に示す様に、この復号化装置は、復号回
路部４８、動き補償補間手段２９−１，２９−２、メモ
リ３９−１，３９−２、（ｎ−１）段縦続接続されたロ
ーパス(低域通過)フィルタ３８−２〜３８−ｎ、波形合
成手段３４−１〜３４−ｎ及びウェーブレット逆変換手
段３６−１〜３６−ｎから構成されている。そして、復
号回路部４８は分離手段３１、エッジ情報の復号手段３
２−１、低周波数情報の復号手段３２−２及び追加情報
の復号手段３２−３を含んでいる。分離手段３１は、例
えば通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置３０と
接続され、符号化及び多重化された画像信号Ｃが入力す
るようになっている。

【０２０６】本実施例の動画像復号化装置は、先に説明
した第４実施例の画像復号化装置に対応するものである
が、第４実施例の画像復号化装置と異なる点は、復号さ
れたエッジの誤差情報Ｄ_S′と低周波成分の誤差情報Ｄ
r′をそれぞれ第１、第２の動き補償補間手段２９−
１，２９−２で補間する際に、エッジや低周波成分の動
きベクトル情報などの動き情報Ｍ_S′，Ｍr′などの追加
情報に基づいて、 エッジ情報Ｓ₀′や動き補償された画
像の低周波成分Ｘn′を出力するようにしたことであ
る。

【０２０７】この動画像復号化装置の復号回路部４８
は、符号化及び多重化された画像信号Ｃをエッジの誤差
情報Ｃs と低周波成分の誤差情報Ｃr と追加情報Ｃm に
分離する分離手段３１を有している。分離手段３１の出
力側には、エッジの誤差情報Ｄs′を復号するエッジ復
号手段３２−１と、低周波成分の誤差情報Ｄr′を復号
する低周波成分復号手段３２−２と、符号化された追加
情報Ｃm を復号して動き情報Ｍr，Ｍs を出力する追加
情報復号手段３２−３が接続されている。

【０２０８】エッジ復号手段３２−１の出力側には、エ
ッジの誤差情報Ｄs′から時間的に隣接して入力する画
像信号のエッジ情報Ｓ₀′を補間する動き補償補間手段
２９−１が接続されている。また、低周波成分復号回路
３２−２の出力側には、低周波成分の誤差情報Ｄr′か
ら時間的に隣接して入力する画像信号の低周波成分Ｘ
n′を補間する動き補償補間手段２９−２が接続されて
いる。

【０２０９】再生されたエッジ情報Ｓ₀′と低周波成分
Ｘn′とから現画像の予測誤差を補間した画像データ
Ｘ₀′を入出力装置３７に出力するための構成は、第４
実施例の動画像復号化装置と同一であるので、説明は省
略する。

【０２１０】図１８の動作 次に、図１８の動画像復号化装置の動作の説明をする。

【０２１１】図１６中のエッジ符号化手段２４−１及び
低周波成分符号化手段２４−２により符号化され、多重
化手段２５により多重化された画像信号Ｃが、入出力装
置３０より分離手段３１に入力される。

【０２１２】分離手段３１では、図１６中の多重化手段
２５と逆の手法により、エッジの誤差情報Ｃs 、低周波
成分の差分情報Ｃr 及び追加情報Ｃm に分離し、エッジ
の誤差情報Ｃs はエッジ復号手段３２−１に出力され、
低周波成分の差分情報Ｃr は低周波成分復号手段３２−
２に出力され、追加情報Ｃm は追加情報復号手段３２−
３に出力される。

【０２１３】追加情報復号手段３２−３では、符号化さ
れた画像の追加情報Ｃm に対して、図１６中の追加情報
符号化手段２４−３と逆の手法で復号し、その画像の動
き情報Ｍs′とＭr′を復元して、動き補償補間手段２９
−１，２９−２にそれぞれ出力する。

【０２１４】低周波成分復号手段３２−２では、分離さ
れた画像の低周波成分の差分情報Ｃr に対して、図１６
中の低周波成分復号化手段３２−２と同一の手法で復号
し、その差分データを第２の動き補償補間手段２９−２
に出力する。例えば低周波成分符号化手段２４−２で２
次元離散コサイン変換と量子化と可変長符号化を用いた
場合には、可変長復号、逆量子化、及び逆離散コサイン
変換を順次施して、画像の低周波成分の差分Ｄr′を復
元する。

【０２１５】第２の動き補償補間手段２９−２では、メ
モリ３９−２より入力される前画像の低周波成分Ｘn″
を低周波成分の動き情報Ｍr′だけ動かした後、画像の
低周波成分の差分Ｄr′に基づいて、現画像の低周波成
分の補間を実行する。こうして補間された現画像の低周
波成分Ｘn′を復元し、それを最終段のウェーブレット
逆変換手段３６−ｎと第２のメモリ３９−２に出力して
いる。

【０２１６】エッジ復号手段３２−１では、分離された
画像のエッジの誤差情報Ｃs に対して、図１６中のエッ
ジ復号化手段３２−１と同一の方法で復号し、エッジの
位置及び大きさの差分情報Ｃs を第１の動き補償補間手
段２９−１に出力する。例えばエッジの符号化手段２４
−１でエッジの位置をランレングス符号化あるいはチェ
ーン符号化し、エッジの大きさを順次差分符号化した場
合には、該復号手段３２−１では、該ランレングス符号
あるいはチェーン符号からエッジの位置を算出し、エッ
ジの大きさを順次予測復号する。

【０２１７】第１の動き補償補間手段２９−１では、メ
モリ３９−１より入力される前画像のエッジ情報Ｓ₀″
を動き情報Ｍs′だけ動かした後、現画像のエッジの予
測誤差情報Ｄs′に基づいて、現画像のエッジの補間を
実行する。こうして補間された現画像のエッジ情報
Ｓ₀′を初段のローパスフィルタ３８−２及び波形合成
手段３４−１に出力する。

【０２１８】以下、ローパスフィルタ３８−ｉ、波形合
成手段３４−ｉ、及びウェーブレット逆変換手段３６−
ｉにおいては、先の第４実施例で説明した場合と同一の
方法で、波形合成とウェーブレット逆変換を実行して、
現画像データＸ₀′を再現して、例えば画像表示装置や
半導体記憶装置などの入出力装置３７に出力される。

【０２１９】以上のように構成され、動作する第８の実
施例の画像復号化装置は、第８の発明に対応するもので
あって、復号化回路部４８の後段に動き補償補間手段を
配置しているから、動画像を復号するうえでは次のよう
な利点がある。

【０２２０】従来の画像復号化装置では、ピーク情報を
ウェーブレット変換領域へ写像するためのウェーブレッ
ト写像手段１４−ｉ、及びウェーブレット変換係数をピ
ーク情報領域へ写像するためのピーク写像手段１７−ｉ
がそれぞれｎ段必要で、また再生画像が収束と判断され
るまで処理を繰り返す必要があり、負担が大きい。これ
に対し、本実施例の動画像復号化装置では、複数個の加
算器によって簡単に構成することのできる波形合成手段
３４−ｉがｎ段あれば良く、装置が簡単な上に、繰り返
し処理の必要もなく、高速にかつ正確に画像を復元でき
る。

【０２２１】実施例９．図１９は、本発明の第９実施例
を示す動画像符号化装置の機能ブロック図である。

【０２２２】図に示す様に、この動画像符号化装置は、
第５の実施例（図１２）と同様に入力端子１０、１次元
低域通過手段２７、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続
されたローパス（低域通過）フィルタ２６−１〜２６−
ｎ、及び符号化回路部４９から構成されている。そし
て、符号化回路部４９は第１、第２の動き補償予測手段
２８−１，２８−２、符号化手段２４−１〜２４−３、
多重化手段２５、復号手段３２−１，３２−２、第１、
第２の動き補償補間手段２９−１，２９−２及び第１、
第２のメモリ３９−１，３９−２を含んでいる。ディジ
タル画像信号Ｘ₀は、それぞれ入力端子１０から低域通
過フィルタ２６−１と１次元低域通過手段２７への入力
である。本実施例の動画像符号化装置が第５の実施例の
画像符号化装置と異なる点は、動き補償予測手段２８に
よって、時間的に隣接して入力する動画像のエッジ間の
動き情報を検出し、その動きによるエッジ情報の移動量
を補正した後に、両エッジ間の予測誤差信号を出力する
ようにしたことである。

【０２２３】この動画像符号化装置の符号化回路部４９
は、先に説明した第６の実施例（図１６）の符号化回路
部４６と同様に、入力画像Ｘ₀ のエッジ情報Ｓ₀ がエッ
ジ検出手段２１から第１の動き補償予測手段２８−１に
入力され、画像の低周波成分Ｘn が最終段のローパスフ
ィルタ２６−ｎから第２の動き補償予測手段２８−１に
入力されている。第１の動き補償予測手段２８−１で
は、２枚の画像のエッジ間の動き情報を検出し、これに
基づいて動き補償後のエッジの予測誤差情報を抽出して
いる。画像のエッジの誤差情報Ｄs は、それを符号化す
るエッジ符号化手段２４−１に出力され、追加情報であ
る動画像の動きベクトル情報などの動き情報Ｍs は、そ
れを符号化する追加情報符号化手段２４−３と、第１の
動き補償補間手段２９−１とに出力するように接続され
ている。また、第２の動き補償予測手段２８−２は、画
像の低周波成分の誤差情報Ｄr を符号化する低周波成分
符号化手段２４−２と、追加情報である低周波成分の動
きベクトル情報などの動き情報Ｍr を符号化する追加情
報符号化手段２４−３と、第１の動き補償補間手段２９
−１とに接続されている。

【０２２４】第１、第２の動き補償補間手段２９−１，
２９−２には、それぞれ動き補償された画像データ
Ｓ₀′，Ｘn′を格納するメモリ３９−１，３９−２が接
続され、さらにこれらのメモリ３９−１，３９−２の出
力はそれぞれ動き補償予測手段２８−１，２８−２と動
き補償補間手段２９−１，２９−２とに供給されるよう
に構成されている。エッジ符号化手段２４−１、低周波
成分符号化手段２４−２及び追加情報符号化手段２４−
３の出力側には、符号化されたエッジの誤差情報Ｃs と
符号化された低周波成分の誤差情報Ｃr と追加情報Ｃm
とを多重化する多重化手段２５が接続されている。そし
て、この多重化手段２５の出力端子から出力される符号
化データＣを、例えば通信回線や半導体記憶装置などの
入出力装置３０に出力するようになっている。なお、本
実施例の動作は、先行する実施例の説明から容易に理解
されるものであり、ここでは省略する。

【０２２５】以上のように構成された第９の実施例の動
画像符号化装置は、第４の発明に対応するものであっ
て、符号化回路部４９に動き補償機能を持たせており、
動画像を符号化するうえで次のような利点がある。

【０２２６】従来の画像符号化装置では、ウェーブレッ
ト変換手段１−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が必要であった
が、本実施例では、低域通過フィルタのみとなり、また
エッジ検出手段２１も１段のみとなっているので、動画
像の符号化装置を簡単に構成することができる。また、
従来のウェーブレット変換手段１−ｉは、後続のピーク
検出手段２−ｉでピークを検出するために、ウェーブレ
ット関数がスムージング関数の１次微分あるいは２次微
分関数とする必要があったが、本実施例ではその必要が
なくウェーブレット関数を幅広く選択することができ
る。

【０２２７】しかも、エッジ情報及び低周波成分に対し
て、それぞれ動き補償予測手段及びメモリを設けて、動
き補償付きの予測を可能としているから、動画像の時間
的冗長性を除去でき、より一層、符号化効率が向上す
る。

【０２２８】実施例１０． 図２０の構成 図２０は、本発明の第１０実施例を示す動画像復号化装
置の機能ブロック図である。

【０２２９】図に示す様に、この動画像符号化装置は、
第５実施例と同様に入力端子１０、１次元低域通過手段
２７、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続されたローパ
ス（低域通過）フィルタ２６−１〜２６−ｎ、及び符号
化回路部５０から構成されている。そして、符号化回路
部５０では、第９実施例の画像符号化装置における符号
化回路４９と異なって、２つの動き補償予測手段２８−
１，２８−２が信号線Ｗで結合されている。そして、第
１の動き補償予測手段２８−１によって検出された動画
像のエッジ間の動き情報を、信号線Ｗを介して第２の動
き補償予測手段２８−２に送って低周波成分の予測に際
して参照できるようにした。あるいは、第２の動き補償
予測手段２８−２によって検出された動画像の低周波成
分の動き情報を、信号線Ｗを介して第２の動き補償予測
手段２８−２に送ってエッジの動き補償予測に際して参
照できるようにしたことである。これにより、動画像の
符号化に際して、動き検出処理の時間を短縮し、かつ検
出精度を高めることが容易になる。

【０２３０】実施例１１． 図２１の構成 図２１は、本発明の第１１の実施例を示す動画像符号化
装置の機能ブロック図である。

【０２３１】図に示す様に、この動画像符号化装置は、
入力端子１０、動き補償予測手段２８、エッジ検出手段
２１、ｎ段縦続接続されたローパス（低域通過）フィル
タ２６−１〜２６−ｎ、符号化手段２４−１，２４−
２，２４−３、多重化手段２５、復号手段３２−１，３
２−２、（ｎ−１）段縦続接続されたローパスフィルタ
３８−２〜３８−ｎ、波形合成手段３４−１〜３４−
ｎ、ウェーブレット逆変換手段３６−１〜３６−ｎ、動
き補償補間手段２９及びメモリ３９から構成されてい
る。ディジタル画像信号Ｘ₀ は、入力端子１０から動き
補償予測手段２８への入力である。本実施例の動画像符
号化装置が実施例３の画像符号化装置（図８）と異なる
点は、低域通過フィルタ２６−１とエッジ検出手段２１
への入力画像に対して動き補償を行って、しかる後にエ
ッジ情報、低周波成分を分離して符号化するように構成
したことである。

【０２３２】この動画像符号化装置では、時間的に隣接
する動画像の画像信号から動き情報を検出し、この動き
情報によって画像のずれを補正した後に、２枚の画像の
間の予測誤差情報Ｘd を抽出する動き補償予測手段２８
を入力端子１０の直後に接続している。動き補償予測手
段２８には追加情報である動画像の動きベクトル情報な
どの動き情報Ｘm を符号化する追加情報符号化手段２４
−３と、入力画像Ｘ₀の縦方向及び横方向のエッジ情報
Ｓ₀ を検出するエッジ検出手段２１と、入力画像Ｘ₀ の
予測誤差情報Ｘd から低周波成分Ｘ₁ を抽出する初段の
ローパスフィルタ２６−１とが接続されている。ローパ
スフィルタ２６−１の出力側には、２段目のローパスフ
ィルタ２６−２が接続され、そのローパスフィルタ２６
−２の出力側には、３段目のローパスフィルタ２６−３
が接続されるという具合に、ｎ段（ｎ≧１）の各ローパ
スフィルタ２６−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が縦続接続され
ている。

【０２３３】最終段のローパスフィルタ２６−ｎの出力
側には、画像の低周波成分Ｘnを符号化する低周波成分
符号化手段２４−２が接続されている。一方、エッジ検
出手段２１の出力側には、画像のエッジ情報Ｓ₀ を符号
化するエッジ符号化手段２４−１が接続されている。

【０２３４】エッジ符号化手段２４−１、低周波成分符
号化手段２４−２及び追加情報符号化手段２４−３の出
力側には、符号化されたエッジ情報Ｃs と符号化された
低周波成分の差分情報Ｃr と追加情報Ｃm とを多重化す
る多重化手段２５が接続されている。そして、この多重
化手段２５の出力端子から出力される符号化データＣ
を、例えば通信回線や半導体記憶装置などの入出力装置
３０に出力するようにっている。

【０２３５】一方、エッジ符号化手段２４−１は、符号
化されたエッジ情報Ｃs を復号するエッジ復号手段３２
−１と接続され、また、低周波成分符号化手段２４−２
は、符号化された画像の低周波成分の差分情報Ｃr を復
号する低周波成分復号手段３２−２にも接続されてい
る。

【０２３６】エッジ復号手段３２−１の出力側には、エ
ッジ情報Ｓ₀′から高周波成分Ｙ₀を合成する波形合成手
段３４−１、及びエッジ情報Ｓ₀′の低周波成分Ｓ₁ を
抽出する初段のローパスフィルタ３８−２が接続されて
いる。ローパスフィルタ３８−２の出力側には、波形合
成手段３４−２及び２段目のローパスフィルタ３８−３
が接続され、ローパスフィルタ３８−３の出力側には、
波形合成手段３４−３及び３段目のローパスフィルタ３
８−４が接続されるといった具合に、（ｎ−１）段のロ
ーパスフィルタ３８−ｉ（ｉ＝２，…，ｎ）が縦続接続
されている。ローパスフィルタ３８−ｉは、図２１中の
ローパスフィルタ２６−ｉと同じ特性を持つ低域通過フ
ィルタである。また、ローパスフィルタ３８−ｉの出力
側には、このローパスフィルタ３８−ｉの出力Ｓ_i-1を
画像の高周波成分に合成する波形合成手段３４−ｉが接
続されている。最終段のローパスフィルタ３８−ｎの出
力側には、波形合成手段３４−ｎのみが接続されてい
る。

【０２３７】各波形合成手段３４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の
出力側には、これらの波形合成手段３４−ｉより出力さ
れる高周波成分Ｙ_i-1、及び後段のウェーブレット逆変
換手段３６−（ｉ＋１）の出力Ｘ_i′、又は低周波成分
復号手段３２−２からの出力Ｘ_n′に対してウェーブレ
ット逆変換するウェーブレット逆変換手段３６−ｉ（ｉ
＝２〜ｎ）が接続されている。ウェーブレット逆変換手
段３６−ｉの出力側には、前段のウェーブレット逆変換
手段３６−（ｉ−１）が接続されている。初段のウェー
ブレット逆変換手段３６−１の出力端子は、復号された
画像の予測誤差情報Ｘd′が動き補償補間手段２９に出
力されるように接続されている。この動き補償補間手段
２９には、動き補償された画像を格納するメモリ３９が
接続され、さらにこのメモリ３９の出力は動き補償予測
手段２８と動き補償補間手段２９とに供給されるように
構成されている。

【０２３８】図２１の動作 次に、図２１の動画像符号化装置の動作の説明をする。

【０２３９】入力端子１０より入力される２次元のディ
ジタル画像Ｘ₀ は、まず動き補償予測手段２８に入力さ
れ、ここで、メモリ３９に格納されている先行して入力
された画像データＸ₀″との間の動き情報Ｘm と、画像
Ｘ₀ とＸ₀″との間の誤差情報Ｘd が演算される。動き
情報Ｘm は、追加情報符号化手段２４−３及び動き補償
補間手段２９に入力され、誤差情報Ｘd は、それぞれエ
ッジ検出手段２１−１及び初段のローパスフィルタ２６
−１に入力される。

【０２４０】ローパスフィルタ２６−１からは入力画像
Ｘ₀ の誤差情報Ｘd についての最初の低周波成分Ｘ₁ が
次段のローパスフィルタ２６−２に出力される。ローパ
スフィルタ２６−１が有する低域通過フィルタＶＬＰ
Ｆ、ＨＬＰＦとしては、例えば式（３）、（４）、及
び、（５）又は（６）を満たす偶対称フィルタを用い
る。

【０２４１】エッジ検出手段２１では、画像の誤差情報
Ｘd に対して、それぞれ横方向及び縦方向のエッジを例
えば、次のような方法で検出し、該エッジの位置及び大
きさの情報Ｓ₀ をエッジ符号化手段２４−１に出力す
る。

【０２４２】また、各段のローパスフィルタ２６−ｉ
（ｉ≧２）は、初段のローパスフィルタ２６−１と同じ
ものである。

【０２４３】最終段のローパスフィルタ２６−ｎのフィ
ルタの出力Ｘn は、低周波成分符号化手段２４−２に出
力される。

【０２４４】エッジ符号化手段２４−１では、入力され
る画像のエッジ情報Ｓ₀ を圧縮符号化し、その符号Ｃs
を多重化手段２５及びエッジ復号手段３２−１に出力す
る。圧縮符号化手法としては、例えば、エッジの位置を
１次元あるいは２次元ランレングス符号化、またはチェ
ーン符号化し、エッジの大きさを順次差分符号化する方
法がある。

【０２４５】低周波成分符号化手段２４−２では、ｎ段
の低域通過フィルタ処理された画像がＸ_n として入力さ
れ、これを例えば２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）
し、その変換係数を量子化し、可変長符号化して、多重
化手段２５及び低周波成分復号手段３２−２に出力す
る。または、予測符号化（ＤＰＣＭ）などを施してから
出力する。

【０２４６】追加情報符号化手段２４−３では、動き補
償予測手段２８で演算された画像の動き情報Ｘm などの
追加情報が入力され、これを量子化し、可変長符号化し
て、多重化手段２５に出力する。

【０２４７】多重化手段２５では、エッジ符号化手段２
４−１、低周波成分符号化手段２４−２及び追加情報符
号化手段２４−３により符号化されたエッジ情報Ｃs 、
低周波成分の差分情報Ｃr 及び追加情報Ｃm を多重化し
て出力する。

【０２４８】低周波成分復号手段３２−２では、低周波
成分符号化手段２４−２と逆の手法で画像の低周波成分
Ｘn′を復元する。すなわち、例えば低周波成分符号化
手段２４−２で２次元離散コサイン変換と量子化と可変
長符号化を用いた場合には、可変長復号、逆量子化、及
び逆離散コサイン変換を順次施して、低周波成分Ｘn′
を最終段のウェーブレット逆変換手段２６−ｎに出力し
ている。

【０２４９】エッジ復号手段３２−１では、エッジ符号
化手段２４−１と対をなす復号方法で復号し、エッジの
位置及び大きさの情報Ｓ₀′を初段の２次元低域通過手
段であるローパスフィルタ３８−２及び波形合成手段３
４−１に出力する。例えば、エッジ符号化手段２４−１
でエッジの位置をランレングス符号化あるいはチェーン
符号化し、エッジの大きさを順次差分符号化した場合に
は、該復号手段３２−１では、該ランレングス符号ある
いはチェーン符号からエッジの位置を算出し、エッジの
大きさを順次予測復号して、次段のローパスフィルタ３
８−２及び波形合成手段３４−１に出力する。

【０２５０】各段のローパスフィルタ３８−ｉ（２≦ｉ
≦ｎ）では、入力される画像のエッジ情報に対して、ロ
ーパスフィルタ２６−ｉと同じフィルタリング及びサン
プリング動作をし、その結果Ｓ_i-1をそれぞれ次段のロ
ーパスフィルタ３８−(ｉ＋１）及び波形合成手段３４
−ｉに出力する。但し、最終段のローパスフィルタ３８
−ｎの結果Ｓ_n-1は、波形合成手段３４−ｎのみに出力
される。

【０２５１】各段の波形合成手段３４−ｉでは、エッジ
復号手段３２−１より出力される画像のエッジ情報
Ｓ₀′、又はローパスフィルタ３８−ｉ（ｉ≦ｎ−１）
より出力される画像のエッジ情報Ｓ_i-1に対して、それ
ぞれ横方向及び縦方向の高周波成分Ｙ_i-1に合成し、ウ
ェーブレット逆変換手段３６−ｉに出力する。波形合成
方法については、すでに説明した。

【０２５２】この場合にエッジ点は複数存在するので、
そのエッジ点を中心とした高周波成分の横方向、又は縦
方向の広がりは互いに重なり合う。そこで、波形合成手
段３４−ｉでは、さらに、すべてのエッジ点の横方向、
及び縦方向の高周波成分が重なり合う点を足し合わせて
全体の横方向、及び縦方向の高周波成分を構成する。さ
らに、この波形合成手段３４−ｉでは、横方向の高周波
成分に対して、横方向にデータ１個置きに該データに先
行して１個データを間引きし、縦方向にデータ１個置き
にデータ１個を間引きする処理を行う。また、縦方向の
高周波成分に対して、縦方向にデータ１個置きに該デー
タに先行して１個データを間引きし、横方向にデータ１
個置きにデータ１個を間引きする処理を行って、ウェー
ブレット逆変換手段３６−ｉに出力する。

【０２５３】各段のウェーブレット逆変換手段３６−ｉ
では、次段のウェーブレット変換手段３６−（ｉ＋１）
により入力される画像の低周波成分Ｘi′（最終段のウ
ェーブレット変換手段３６−ｎでは、低周波成分復号手
段３２−２より入力される画像の低周波成分Ｘ_n′）に
対しては、縦方向及び横方向にデータ１個置きに該デー
タの後にゼロを１つ挿入して、補間を行う。波形合成回
路３４−ｉから入力される横方向の高周波成分に対して
は、横方向に先頭からデータ１個置きにゼロを１個挿入
し、縦方向にはデータ１個置きに該データの後にゼロを
１個挿入する。また、波形合成回路３４−ｉから入力さ
れる縦方向の高周波成分に対しては、縦方向に先頭から
データ１個置きにゼロを１個挿入し、横方向にはデータ
１個置きに該データの後にゼロを１個挿入する。

【０２５４】奇数タップのフィルタの場合は、式（３
２）の１項で示される低域通過フィルタ、２項及び３項
で示される横方向及び縦方向の高域通過フィルタを用い
て、画像をウェーブレット逆変換し、その結果Ｘi′を
２倍して前段のウェーブレット逆変換手段３６−ｉに、
もしくは最初段のウェーブレット逆変換手段３６−１に
おいては、復元された誤差情報Ｘd′として動き補償補
間手段２９へ出力する。

【０２５５】偶数タップのフィルタの場合には、式（３
３）の１項で示される低域通過フィルタ、２項及び３項
で示される横方向及び縦方向の高域通過フィルタを用い
て、画像をウェーブレット逆変換している。

【０２５６】動き補償補間手段２９では、動き補償予測
手段２８から入力される画像の動き情報Ｘm と、ウェー
ブレット逆変換手段３６−１から入力される画像の誤差
情報Ｘd′と、メモリ３９からの先行して入力された画
像データＸ₀″とに基づいて、前画像を動き情報量分だ
け動かした後に、現画像の予測誤差を補間している。

【０２５７】以上のように構成され、動作する第１１実
施例の動画像符号化装置は第５の発明に対応するもので
あって、次のような利点がある。

【０２５８】従来の画像符号化装置では、ウェーブレッ
ト変換手段１−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が必要であった
が、本実施例では、低域通過フィルタのみとなり、また
エッジ検出手段２１も１段のみとなっているので、動画
像符号化装置を簡単にすることができる。また、従来の
ウェーブレット変換手段１−ｉは、後続のピーク検出手
段２−ｉでピークを検出するために、ウェーブレット関
数がスムージング関数の１次微分あるいは２次微分関数
とする必要があったが、本実施例ではその必要がなくウ
ェーブレット関数を幅広く選択することができる。

【０２５９】しかもエッジ情報及び低周波成分に対し
て、それぞれ動き補償予測手段及びメモリを設けて、動
き補償付きの予測を可能としているから、動画像の時間
的冗長性を除去でき、より一層、符号化効率が向上す
る。

【０２６０】実施例１２． 図２２の構成 図２２は、本発明の第１２実施例を示す動画像復号化装
置の機能ブロック図である。

【０２６１】図に示す様に、この復号化装置は、分離手
段３１、エッジ情報の復号手段３２−１、低周波数情報
の復号手段３２−２、追加情報の復号手段３２−３、
（ｎ−１）段縦続接続されたローパス(低域通過)フィル
タ３８−２〜３８−ｎ、波形合成手段３４−１〜３４−
ｎ、ウェーブレット逆変換手段３６−１〜３６−ｎ、動
き補償補間手段２９及びメモリ３９から構成されてい
る。分離手段３１は、例えば通信回線や半導体記憶装置
などの入出力装置３０と接続され、符号化及び多重化さ
れた画像信号Ｃが入力するようになっている。本実施例
の動画像復号化装置は、先に説明した第１１実施例の動
画像符号化装置に対応するものである。

【０２６２】この動画像復号化装置では、符号化及び多
重化された画像信号Ｃをエッジ情報Ｃs と低周波成分の
差分情報Ｃr と追加情報Ｃm に分離する分離手段３１を
有している。分離手段３１の出力側には、符号化された
エッジ情報Ｃs を復号するエッジ復号手段３２−１と、
符号化された画像の低周波成分の差分情報Ｃr を復号す
る低周波成分復号手段３２−２と、符号化された追加情
報Ｃm を復号する追加情報復号手段３２−３が接続され
ている。

【０２６３】エッジ復号手段３２−１の出力側には、エ
ッジ情報Ｓ₀′から高周波成分Ｙ₀を合成する波形合成手
段３４−１、及びエッジ情報Ｓ₀′の低周波成分 Ｓ₁ を
抽出する初段のローパスフィルタ３８−２が接続されて
いる。ローパスフィルタ３８−２の出力側には、波形合
成手段３４−２及び２段目のローパスフィルタ３８−３
が接続され、ローパスフィルタ３８−３の出力側には、
波形合成手段３４−３及び３段目のローパスフィルタ３
８−４が接続されるといった具合に、（ｎ−１）段のロ
ーパスフィルタ３８−ｉ（ｉ＝２，…，ｎ）が縦続接続
されている。ローパスフィルタ３８−ｉは、図２１中の
ローパスフィルタ２６−ｉと同じ特性を持つ低域通過フ
ィルタである。また、ローパスフィルタ３８−ｉの出力
側には、このローパスフィルタ３８−ｉの出力Ｓ_i-1を
画像の高周波成分に合成する波形合成手段３４−ｉが接
続されている。最終段のローパスフィルタ３８−ｎの出
力側には、波形合成手段３４−ｎのみが接続されてい
る。

【０２６４】各波形合成手段３４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の
出力側には、これらの波形合成手段３４−ｉより出力さ
れる高周波成分Ｙ_i-1、及び後段のウェーブレット逆変
換手段３６−（ｉ＋１）の出力Ｘ_i′、又は低周波成分
復号手段３２−２からの出力Ｘ_n′に対してウェーブレ
ット逆変換するウェーブレット逆変換手段３６−ｉが接
続されている。ウェーブレット逆変換手段３６−ｉ（ｉ
＝２〜ｎ）の出力側には、前段のウェーブレット逆変換
手段３６−（ｉ−１）が接続されている。そして、初段
のウェーブレット逆変換手段３６−１の出力端子は動き
補償補間手段２９と接続されている。この動き補償補間
手段２９には、動き補償された画像を格納するメモリ３
９が接続され、動き補償補間手段２９に入力される画像
の予測誤差情報Ｘd′、画像の動き情報Ｘm′、及びメモ
リ３９からの前画像データＸ₀″に基づいて、現画像の
予測誤差を補間した画像データＸ₀′が、例えば画像表
示装置や半導体記憶装置などの入出力装置３７に出力さ
れるようになっている。

【０２６５】図２２の動作 次に、図２２の動画像復号化装置の動作の説明をする。

【０２６６】図２１中のエッジ符号化手段２４−１及び
低周波成分符号化手段２４−２により符号化され、多重
化手段２５により多重化された画像信号Ｃが、入出力装
置３０より分離手段３１に入力される。

【０２６７】分離手段３１では、図２１中の多重化手段
２５と逆の手法により、エッジ情報Ｃs 、低周波成分の
差分情報Ｃr 及び追加情報Ｃm に分離し、エッジ情報Ｃ
s はエッジ復号手段３２−１に出力され、低周波成分の
差分情報Ｃr は低周波成分復号手段３２−２に出力さ
れ、追加情報Ｃm は追加情報復号手段３２−３に出力さ
れる。

【０２６８】追加情報復号手段３２−３では、符号化さ
れた画像の追加情報Ｃm に対して、図２１中の追加情報
符号化手段２４−３と逆の手法で復号し、画像の動き情
報Ｘm ′を復元して動き補償補間手段２９に出力する。

【０２６９】低周波成分復号手段３２−２では、分離さ
れた画像の低周波成分の差分情報Ｃr に対して、図２１
中の低周波成分復号化手段３２−２と同一の手法で復号
し、画像の低周波成分Ｘn′を復元して最終段のウェー
ブレット逆変換手段３６−ｎに出力する。

【０２７０】エッジ復号手段３２−１では、分離された
画像のエッジ情報Ｃs に対して、図２１中のエッジ復号
化手段３２−１と同一の方法で復号し、エッジの位置及
び大きさの情報Ｓ₀′を初段のローパスフィルタ３８−
２及び波形合成手段３４−１に出力する。

【０２７１】以下、ローパスフィルタ３８−ｉ、波形合
成手段３４−ｉ、及びウェーブレット逆変換手段３６−
ｉにおいては、先の第１１実施例で説明した場合と同一
の方法で、誤差情報Ｘd′を復元して動き補償補間手段
２９に出力する。

【０２７２】動き補償補間手段２９では、追加情報復号
手段３２−３で復元された画像の動き情報Ｘm 、ウェー
ブレット逆変換手段３６−１から入力される画像の予測
誤差情報Ｘd′及びメモリ３９からの先行して入力され
た画像データＸ₀″に基づいて、前画像を動き情報量分
だけ動かした後に、予測誤差を補間して再現される現画
像データＸ₀′が、例えば画像表示装置や半導体記憶装
置などの入出力装置３７に出力される。

【０２７３】以上のように構成され、動作する第１２実
施例の動画像復号化装置は第９の発明に対応するもので
あって、次のような利点がある。

【０２７４】従来の画像復号化装置では、ピーク情報を
ウェーブレット変換領域へ写像するためのウェーブレッ
ト写像手段１４−ｉ、及びウェーブレット変換係数をピ
ーク情報領域へ写像するためのピーク写像手段１７−ｉ
がそれぞれｎ段必要で、また再生画像が収束と判断され
るまで処理を繰り返す必要があり、負担が大きい。これ
に対し、本実施例の動画像復号化装置では、複数個の加
算器によって簡単に構成することのできる波形合成手段
３４−ｉがｎ段あれば良く、装置が簡単な上に、繰り返
し処理の必要もなく、高速にかつ正確に画像を復元でき
る。

【０２７５】実施例１３．図２３は、本発明の第１３実
施例を示す動画像符号化装置の機能ブロック図である。

【０２７６】図に示す様に、この動画像符号化装置は、
入力端子１０、動き補償予測手段２８、１次元低域通過
手段２７、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続されたロ
ーパス（低域通過）フィルタ２６−１〜２６−ｎ、符号
化手段２４−１，２４−２，２４−３、多重化手段２
５、復号手段３２−１，３２−２、（ｎ−１）段縦続接
続されたローパスフィルタ３８−２〜３８−ｎ、波形合
成手段３４−１〜３４−ｎ、ウェーブレット逆変換手段
３６−１〜３６−ｎ、動き補償補間手段２９及びメモリ
３９から構成されている。ディジタル画像信号Ｘ₀ は、
入力端子１０から動き補償予測手段２８への入力であ
る。そして、第１１の実施例（図２１）と同様に、時間
的に隣接する動画像の画像信号から動き情報を検出し、
この動き情報によって画像のずれを補正した後に、２枚
の画像の間の予測誤差情報Ｘd を抽出する動き補償予測
手段２８を入力端子１０の直後に接続している。動き補
償予測手段２８には追加情報である動画像の動きベクト
ル情報などの動き情報Ｘm を符号化する追加情報符号化
手段２４−３と、入力画像Ｘ₀ の縦方向及び横方向のエ
ッジ情報Ｓ₀ を検出するエッジ検出手段２１と、入力画
像Ｘ₀ の予測誤差情報Ｘd から低周波成分Ｘ₁ を抽出す
る初段のローパスフィルタ２６−１とが接続されてい
る。ローパスフィルタ２６−１の出力側には、２段目の
ローパスフィルタ２６−２が接続され、そのローパスフ
ィルタ２６−２の出力側には、３段目のローパスフィル
タ２６−３が接続されるという具合に、ｎ段（ｎ≧１）
の各ローパスフィルタ２６−ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）が縦
続接続されている。

【０２７７】本実施例の動画像符号化装置が第１１の実
施例の画像符号化装置と異なる点は、動き補償予測手段
２８とエッジ検出手段２１との間には、入力画像Ｘ₀ の
誤差情報Ｘd が入力される１次元低域通過手段であるロ
ーパスフィルタ２７を配置していることである。なお、
本実施例の動作は、先行する実施例の説明から容易に理
解されるものであり、ここでは省略する。

【０２７８】以上のように構成された第１３の実施例の
動画像符号化装置は、第５の発明に対応するものであっ
て、エッジ情報及び低周波成分に対して、それぞれ動き
補償予測手段及びメモリを設けて、動き補償付きの予測
を可能としているから、動画像の時間的冗長性を除去で
き、より一層、符号化効率が向上する。

【０２７９】実施例１４． 図２４の構成 図２４は、本発明の第１４実施例を示す動画像符号化復
号化装置の機能ブロック図である。

【０２８０】図に示す様に、この動画像符号化復号化装
置は、入力端子１０−１，１０−２、動き補償予測手段
２８、エッジ検出手段２１、ｎ段縦続接続されたローパ
ス（低域通過）フィルタ２６−１〜２６−ｎ、符号化手
段２４−１，２４−２，２４−３、多重化手段２５、分
離手段３１、復号手段３２−１〜３２−３、（ｎ−１）
段縦続接続されたローパスフィルタ３８−２〜３８−
ｎ、波形合成手段３４−１〜３４−ｎ、ウェーブレット
逆変換手段３６−１〜３６−ｎ、動き補償補間手段２
９、メモリ３９及びスイッチ４０−１〜４０−３から構
成されている。ディジタル画像信号Ｘ₀ は、第一の入力
端子１０−１から動き補償予測手段２８への入力であ
る。また、第二の入力端子１０−２から分離手段３１へ
の入力は、符号化及び多重化された画像信号Ｃである。
本実施例の動画像符号化復号化装置は、第１１実施例の
画像符号化装置において、画像信号Ｃを入力する第２の
入力端子１０−２、分離手段３１、復号手段３２−３及
びスイッチ４０−１〜４０−３を設けて、復号機能をも
たせたものである。

【０２８１】この動画像符号化復号化装置では、第２の
入力端子１０−２が分離手段３１と接続されている。第
２の入力端子１０−２に入力した画像信号Ｃから分離さ
れる３つの出力のうち、符号化されたエッジ情報Ｃs と
符号化された低周波成分の差分情報Ｃr は、それぞれス
イッチ４０−１，４０−２の一方入力を介してエッジ復
号手段３２−１、低周波成分復号手段３２−２に入力さ
れる。また、分離された追加情報Ｃm は追加情報復号手
段３２−３に直接入力し、ここで復号化された後に、ス
イッチ４０−３の一方入力を介して動き補償補間手段２
９に入力される。

【０２８２】これらのスイッチ４０−１〜４０−３は、
第１の入力端子１０−１に動画像のディジタルデータＸ
₀ が入力している間、エッジ復号手段３２−１、低周波
成分復号手段３２−２及び動き補償補間手段２９をそれ
ぞれエッジ符号化手段２４−１、低周波成分符号化手段
２４−２及び動き補償予測手段２８と接続するように、
図の端子ａ側に切り換えられている。そして、符号化及
び多重化された画像信号Ｃが第２の入力端子１０−２に
入力すると、分離手段３１からエッジ復号手段３２−
１、低周波成分復号手段３２−２にそれぞれエッジ情報
Ｃs 、低周波成分の差分情報Ｃr を供給するように、ス
イッチ４０−１，４０−２は図の端子ｂ側に切り換えら
れる。また、スイッチ４０−３も図の端子ｂ側に切り換
えられ、追加情報復号手段３２−３からこのスイッチ４
０−３を介して復元された画像の動き情報Ｘm′が動き
補償補間手段２９に出力される。

【０２８３】このように、スイッチ４０−１〜４０−３
を端子ａ側に切り換えた場合には、先の第１１実施例の
画像符号化装置と同じ動作によって、第１の入力端子１
０−１に入力した動画像データＸ₀ を符号化された多重
化信号に変換して、入出力装置３０に出力できる。ま
た、スイッチ４０−１〜４０−３を端子ｂ側に切り換え
た場合には、先の第１２実施例の画像復号化装置と同じ
動作によって、第２の入力端子１０−２に入力した符号
化及び多重化された画像信号Ｃから現画像の予測誤差を
補間した画像データＸ₀′が入出力装置３７に出力でき
る。

【０２８４】したがって、第１１実施例の画像符号化装
置と第１２実施例の画像復号化装置とを単純に一体した
場合に較べて、この実施例の動画像符号化復号化装置で
は少量の追加部品で動画像の復号化が可能になる。

【０２８５】実施例１５． 図２５の構成 図２５は、本発明の第１５実施例を示す動画像符号化復
号化装置の機能ブロック図である。

【０２８６】本実施例の動画像符号化復号化装置は第１
４実施例と同様に構成されているため、少量の追加部品
で動画像の復号化が可能になるという効果を有する。第
１４実施例の画像符号化符号化装置と異なる点は、動き
補償予測手段２８とエッジ検出手段２１との間に、入力
画像Ｘ₀ の誤差情報Ｘd が入力される１次元低域通過手
段であるローパスフィルタ２７を配置していることであ
る。なお、本実施例の動作は、先行する実施例の説明か
ら容易に理解されるものであり、ここでは省略する。

【０２８７】変形例 なお、本発明は、上記実施例に限定されず種々の変形が
可能である。その変形例としては、例えば次の(i) ，(i
i)のようなものがある。

【０２８８】(i) スムージングフィルタ２２−ｉなど
低域通過手段として使用する低域通過フィルタは、横方
向に偶数タップ、縦方向に奇数タップのフィルタ係数を
用いてもよい。この場合、波形合成手段３４−ｉ及びウ
ェーブレット逆変換手段３６−ｉでは、それぞれ横方向
と縦方向で奇数タップの場合、偶数タップの場合を別々
に実施例を適用すればよい。

【０２８９】(ii) 偶数タップの場合に、注目画素を中
心として左又は上にN 個のタップ、右又は下にN+1 個の
タップを用いてもよい。

【０２９０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、スムージングフィルタとエッジ検出手段とを
設けたので、画像符号化装置の構成が簡単になる。

【０２９１】第２の発明によれば、ｎ段の縦続接続され
た２次元低域通過手段からの入力画像の低周波数成分を
エッジ検出手段に直接入力して、入力画像のエッジを検
出できるから、サンプリング手段および補間手段を必要
とせず、画像符号化復号化装置の構成及び処理が簡単に
なる。

【０２９２】第３の発明によれば、１次元低域通過手段
によってディジタル画像の縦方向及び横方向の低周波成
分をそれぞれ独立して抽出するようにしているので、縦
方向、横方向および斜め方向のエッジを検出でき、画像
の符号化、復号化処理が簡単になる。

【０２９３】第４の発明によれば、符号化手段に第１、
第２の動き補償予測手段によって現画像の動き補償を行
うことにより、動画像を対象とする効率良い符号化を行
える。

【０２９４】第５の発明によれば、入力端子とエッジ検
出手段との間に動き補償予測手段を設けているので、時
間的に隣接して入力する動画像の画像信号から動き情報
及び動き補償後の画像の予測誤差情報を抽出して、動画
像を対象とする効率良い符号化を行える。

【０２９５】第６の発明によれば、スムージングフィル
タと波形合成手段とウェーブレット逆変換手段とを設け
たので、画像復号化装置の構成及び処理が簡単になる。

【０２９６】第７の発明によれば、補間手段をなくし
て、さらに画像復号化装置の構成及び処理を簡単にでき
る。

【０２９７】第８の発明によれば、復号化回路部の後段
に動き補償補間手段を配置して、装置が簡単な上に、繰
り返し処理の必要もなく、高速にかつ正確に画像を復元
できる。

【０２９８】第９の発明によれば、動き補償補間手段に
よって、時間的に隣接して入力する画像信号と動き情報
とから動き補償付き補間された動画像を出力でき、正確
に画像を復元できる。

【０２９９】第１０及び第１１の発明によれば、第１の
スムージングフィルタとエッジ検出手段と第２のスムー
ジングフィルタと波形合成手段とウェーブレット逆変換
手段とを設けたので、画像符号化復号化装置の構成及び
処理が簡単になる。

【０３００】第１２の発明によれば、スイッチを切り換
えることによって、画像符号化装置或いは画像復号化装
置として動作させて、第１の入力端子に入力した動画像
データを符号化された多重化信号に変換して、入出力装
置に出力し、また、第２の入力端子に入力した符号化及
び多重化された画像信号から現画像の予測誤差を補間し
た画像データを入出力装置に出力できる。

【０３０１】第１３の発明によれば、前記画像符号化復
号化装置の動き補償予測手段とエッジ検出手段との間
に、入力画像の誤差情報が入力される１次元低域通過手
段を配置している。これによってディジタル画像の縦方
向及び横方向の低周波成分をそれぞれ独立して抽出する
ようにしているので、縦方向、横方向および斜め方向の
エッジを検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す画像符号化装置の
機能ブロック図である。

【図２】 従来の画像符号化装置の機能ブロック図であ
る。

【図３】 従来の画像復号化装置の機能ブロック図であ
る。

【図４】 従来のウェーブレット変換を説明する機能ブ
ロック図である。

【図５】 従来のウェーブレット逆変換を説明する機能
ブロック図である。

【図６】 エッジ構造を示す図である。

【図７】 本発明の第２実施例を示す画像復号化装置の
機能ブロック図である。

【図８】 本発明の第３実施例を示す画像符号化装置の
機能ブロック図である。

【図９】 本発明の第４実施例を示す画像復号化装置の
機能ブロック図である。

【図１０】 ２次元ローパスフィルタの一例を示すブロ
ック図である。

【図１１】 本発明のウェーブレット逆変換を説明する
機能ブロック図である。

【図１２】 本発明の第５実施例を示す画像符号化装置
の機能ブロック図である。

【図１３】 １次元ローパスフィルタの一例を示すブロ
ック図である。

【図１４】 本発明のウェーブレット変換を説明する機
能ブロック図である。

【図１５】 本発明のウェーブレット逆変換を説明する
機能ブロック図である。

【図１６】 本発明の第６実施例を示す動画像符号化装
置の機能ブロック図である。

【図１７】 本発明の第７実施例を示す動画像符号化装
置の機能ブロック図である。

【図１８】 本発明の第８実施例を示す動画像復号化復
号化装置の機能ブロック図である。

【図１９】 本発明の第９実施例を示す動画像符号化装
置の機能ブロック図である。

【図２０】 本発明の第１０実施例を示す動画像符号化
装置の機能ブロック図である。

【図２１】 本発明の第１１実施例を示す動画像符号化
装置の機能ブロック図である。

【図２２】 本発明の第１２実施例を示す動画像復号化
装置の機能ブロック図である。

【図２３】 本発明の第１３実施例を示す動画像符号化
装置の機能ブロック図である。

【図２４】 本発明の第１４実施例を示す動画像符号化
復号化装置の機能ブロック図である。

【図２５】 本発明の第１５実施例を示す動画像符号化
復号化装置の機能ブロック図である。

【符号の説明】

１０ 入力端子 ２１ エッジ検出手段 ２２−ｉ（ｉ＝１〜ｎ） スムージングフィルタ ２３ サンプリング手段 ２４−１，２４−２ 第１，第２の符号化手段 ２５ 多重化手段 ３１ 分離手段 ３２−１，３２−２ 第１，第２の復号手段 ３３−ｉ（ｉ＝１〜ｎ−１） スムージングフィルタ ３４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ） 波形合成手段 ３５ 補間手段 ３６−１（ｉ＝１〜ｎ） ウェーブレット逆変換手
段

Claims (29)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル値で表現される複数の画素か
   ら構成されたディジタル画像を符号化し、符号化された
   エッジ情報と低周波成分の画素情報とで表現されるディ
   ジタル画像を復号する画像符号化復号化装置において、 ディジタル画像が入力される入力端子と、 前記ディジタル画像の低周波成分を取り出すｎ（ｎ≧１
   の任意の正の整数）段の縦続接続された２次元低域通過
   手段と、 前記ディジタル画像の横方向及び縦方向の画素が形成す
   るエッジ位置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差
   分値の大きさによって検出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段及び前記最終段の２次元低域通過手
   段に接続され、前記ディジタル画像のエッジ情報及び画
   像の低周波成分を符号化する符号化手段と、 前記符号化手段によって符号化された画像のエッジ情報
   と低周波成分の画素情報とを復号する復号手段と、 前記復号手段により復号された画像のエッジ情報の低周
   波成分を順次抽出する（ｎ−１）段の縦続接続された低
   域通過手段と、 前記復号手段により復号された画像のエッジ情報及び前
   記各段の低域通過手段の出力をそれぞれ累積してエッジ
   の高周波成分を合成することによってウェーブレット変
   換係数に変換するｎ段の波形合成手段と、 前記復号手段によって復号された画像の低周波成分、及
   び前記各段の波形合成手段より出力されるウェーブレッ
   ト変換係数に対して順次ウェーブレット逆変換するｎ段
   のウェーブレット逆変換手段とを備えたことを特徴とす
   る画像符号化復号化装置。
2. 【請求項２】 前記２次元低域通過手段は、 ディジタル画像の横方向及び縦方向に対してそれぞれ作
   用する１次元の低域通過フィルタと、 ディジタル画像の横方向及び縦方向のデータから一個置
   きに１個を間引くサブサンプリング手段とを有すること
   を特徴とする請求項１記載の画像符号化復号化装置。
3. 【請求項３】 前記エッジ検出手段は、前記ディジタル
   画像の注目画像の横方向又は縦方向の隣接２画素の和と
   該注目画素の２倍との差の絶対値が閾値よりも大きい
   時、その差を該注目画素の横方向及び縦方向のエッジの
   大きさとする構成としたことを特徴とする請求項１記載
   の画像符号化復号化装置。
4. 【請求項４】 前記符号化手段は、前記符号化手段によ
   って符号化された画像のエッジ情報と画像の低周波成分
   とを多重化する多重化手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の画像符号化復号化装置。
5. 【請求項５】 前記入力端子と前記エッジ検出手段との
   間に、ディジタル画像の縦方向及び横方向の低周波成分
   をそれぞれ独立して抽出する１次元低域通過手段を設け
   たことを特徴とする請求項１又は請求項３の画像符号化
   復号化装置。
6. 【請求項６】 前記エッジ検出手段は、前記１次元低域
   通過手段で抽出された低域成分の画像データに対して横
   方向及び縦方向のエッジを、ディジタル画像の画像デー
   タに対して斜め方向のエッジをそれぞれ検出する構成と
   したことを特徴とする請求項５記載の画像符号化復号化
   装置。
7. 【請求項７】 前記エッジ検出手段は、 前記画像データの注目画素の横方向又は縦方向の隣接２
   画素の和と該注目画素の２倍との差の絶対値が閾値より
   も大きい時、該注目画素位置及びその差の絶対値をそれ
   ぞれ横方向又は縦方向のエッジ位置及びエッジの大きさ
   として検出する手段と、 前記画像データの注目画素の横方向の隣接２画素の和と
   該注目画素の２倍との差を横方向の差分値として求め、
   さらにこの横方向の差分値について縦方向の隣接２画素
   の和と該注目画素の２倍との差の絶対値が閾値よりも大
   きい時、該注目画素位置及びその差の絶対値を斜め方向
   のエッジ位置及びエッジの大きさとして検出する手段と
   を有することを特徴とする請求項５記載の画像符号化復
   号化装置。
8. 【請求項８】 前記符号化手段は、 時間的に隣接して入力する動画像信号のエッジについて
   の動き情報及び動き補償後のエッジの予測誤差情報を抽
   出する第１の動き補償予測手段と、 前記エッジの予測誤差情報を符号化する第１の符号化手
   段と、 前記最終段の２次元低域通過手段からの低周波成分に基
   づいて、時間的に隣接して入力する動画像信号の低周波
   成分についての動き情報及び動き補償後の低周波成分の
   予測誤差情報を抽出する第２の動き補償予測手段と、 前記低周波成分の予測誤差情報を符号化する第２の符号
   化手段とを有することを特徴とする請求項１又は請求項
   ５のいずれかに記載の画像符号化復号化装置。
9. 【請求項９】 前記符号化手段は、さらに前記第１、第
   ２の動き補償予測手段でそれぞれ検出されたエッジ及び
   低周波成分の動き情報を含む追加情報を符号化する第３
   の符号化手段を有することを特徴とする請求項８記載の
   画像符号化復号化装置。
10. 【請求項１０】 前記符号化手段は、前記第１の符号化
    手段により符号化されたエッジの予測誤差情報と前記第
    ２の符号化手段により符号化された低周波成分の予測誤
    差情報と前記第３の符号化手段により符号化された動画
    像の追加情報とを多重化して出力する多重化手段を有す
    ることを特徴とする請求項９記載の画像符号化復号化装
    置。
11. 【請求項１１】 前記第１の動き補償予測手段と前記第
    ２の動き補償予測手段との間を接続する信号線を有し、 前記第１の動き補償予測手段と前記第２の動き補償予測
    手段とのいずれか一方の動き情報を他方の予測手段にお
    いて参照するように構成したことを特徴とする請求項
    ８、請求項９又は請求項１０のいずれかに記載の画像符
    号化復号化装置。
12. 【請求項１２】 前記符号化手段は、 前記第１の符号化手段により符号化されたエッジの予測
    誤差情報を復号する第１の復号手段と、 前記動き補償予測手段で抽出された前画像と現画像の間
    のエッジの動き情報に基づいて、前記第１の復号手段で
    復号された現画像のエッジの予測誤差情報と、第１の記
    憶手段に格納されている前画像のエッジ情報とを用い
    て、現画像のエッジ情報を動き補償補間により復元する
    第１の動き補償補間手段と、 前記動き補償補間手段からのエッジ情報を格納する第１
    の記憶手段とを有することを特徴とする請求項８、請求
    項９又は請求項１０のいずれかに記載の画像符号化復号
    化装置。
13. 【請求項１３】 前記符号化手段は、 前記第２の符号化手段により符号化された低周波成分の
    予測誤差情報を復号する第２の復号手段と、 前記動き補償予測手段で抽出された前画像と現画像の間
    の低周波成分の動き情報に基づいて、前記第２の復号手
    段で復号された現画像の低周波成分の予測誤差情報と、
    第２の記憶手段に格納されている前画像の低周波成分と
    を用いて、現画像の低周波成分を動き補償補間により復
    元する第２の動き補償補間手段と、 前記動き補償補間手段からの低周波成分を格納する第２
    の記憶手段とを有することを特徴とする請求項１２記載
    の画像符号化復号化装置。
14. 【請求項１４】 前記入力端子と前記エッジ検出手段と
    の間に、時間的に隣接して入力する動画像の画像信号か
    ら動き情報及び動き補償後の画像の予測誤差情報を抽出
    する動き補償予測手段を設けたことを特徴とする請求項
    １又は請求項５のいずれかに記載の画像符号化復号化装
    置。
15. 【請求項１５】 前記符号化手段は、前記エッジ検出手段により前記予測誤差情報から画像の
    横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位置及びその
    大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大きさによって
    検出され、 前記符号化手段により符号化された画像のエ
    ッジ情報を復号する第１の復号手段と、 前記符号化手段により符号化された予測誤差情報の低周
    波成分を復号する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    の低周波成分を順次抽出する（ｎ−１）（ｎ≧２の任意
    の正の整数）段の縦続接続された低域通過手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    及び前記各段の低域通過手段の出力をそれぞれ累積して
    エッジの高周波成分を合成することによってウェーブレ
    ット変換係数に変換するｎ段の波形合成手段と、 前記第２の復号手段により復号された予測誤差情報の低
    周波成分と前記各段の波形合成手段より出力されるウェ
    ーブレット変換係数とに対して順次ウェーブレット逆変
    換するｎ段のウェーブレット逆変換手段と、 前記動き補償予測手段から出力された前画像と現画像の
    間の動き情報に基づいて、前記ウェーブレット逆変換手
    段により復号された現画像の予測誤差情報と、記憶手段
    に格納されている前画像とを用いて、現画像を動き補償
    補間により復元する動き補償補間手段と、 前記動き補償補間手段からの画像情報を格納する記憶手
    段とを有することを特徴とする請求項１４記載の画像符
    号化復号化装置。
16. 【請求項１６】 前記波形合成手段は、 前記画像の横方向の各エッジ点に対して、独立に該各エ
    ッジ点の横方向の近傍ウェーブレット変換係数を合成
    し、合成された各エッジ点のウェーブレット変換係数の
    横方向の重なりを足し合せて、全体の横方向のウェーブ
    レット変換係数を出力する手段と、 前記画像の縦方向の各エッジ点に対して、独立に該各エ
    ッジ点の縦方向の近傍ウェーブレット変換係数を合成
    し、合成された各エッジ点のウェーブレット変換係数の
    縦方向の重なりを足し合せて、全体の縦方向のウェーブ
    レット変換係数を出力する手段と、 前記横方向及び縦方向のウェーブレット変換係数に対し
    て、それぞれ横方向及び縦方向にサブサンプリングする
    サンプリング手段とを有することを特徴とする請求項１
    記載の画像符号化復号化装置。
17. 【請求項１７】 前記サンプリング手段は、 横方向のウェーブレット変換係数に対して、横方向に先
    頭データから１個置きに１個間引くようなサブサンプリ
    ングを行い、縦方向には２番目のデータから１個置きに
    １個間引くようなサブサンプリングを行い、 縦方向のウェーブレット変換係数に対して、縦方向に先
    頭データから１個置きに１個間引くようなサブサンプリ
    ングを行い、横方向には２番目のデータから１個置きに
    １個間引くようなサブサンプリングを行うことを特徴と
    する請求項１６記載の画像符号化復号化装置。
18. 【請求項１８】 前記ウェーブレット逆変換手段は、 低周波成分の入力に対して、横方向も縦方向もデータ１
    個置きにゼロを１個挿入する補間手段と、 横方向の高周波成分に対して、横方向に先頭データから
    １個置きにゼロを１個挿入し、縦方向には２番目のデー
    タから１個置きにゼロを１個挿入する補間手段と、 縦方向の高周波成分に対して、縦方向に先頭データから
    １個置きにゼロを１個挿入し、横方向には２番目のデー
    タから１個置きにゼロを１個挿入する補間手段と、 前記各補間手段のフィルタリング出力を加算する加算手
    段とを有することを特徴とする請求項１６記載の画像符
    号化復号化装置。
19. 【請求項１９】 前記波形合成手段は、 前記画像の横方向の各エッジ点に対して、独立に該各エ
    ッジ点の横方向の近傍ウェーブレット変換係数を合成
    し、合成された各エッジ点のウェーブレット変換係数の
    横方向の重なりを足し合せて、全体の横方向のウェーブ
    レット変換係数を出力する手段と、 前記画像の縦方向の各エッジ点に対して、独立に該各エ
    ッジ点の縦方向の近傍ウェーブレット変換係数を合成
    し、合成された各エッジ点のウェーブレット変換係数の
    縦方向の重なりを足し合せて、全体の縦方向のウェーブ
    レット変換係数を出力する手段と、 前記画像の斜め方向の各エッジ点に対して、独立に該各
    エッジ点の横方向及び縦方向の近傍ウェーブレット変換
    係数を合成し、合成された各エッジ点のウェーブレット
    変換係数の横方向及び縦方向の重なりを足し合せて、全
    体の斜め方向のウェーブレット変換係数を出力する手段
    とを有することを特徴とする請求項１記載の画像符号化
    復号化装置。
20. 【請求項２０】 前記復号手段は、前画像と現画像の間のエッジの復号した動き情報に基づ
    いて、現画像のエッジの復号した予測誤差情報と、第１
    の記憶手段に格納されている前画像のエッジ情報とを用
    いて、現画像のエッジ情報を動き補償補間により復元す
    る 第１の動き補償補間手段と、 前記動き補償補間手段で動き補償補間されたエッジ情報
    を格納する第１の記憶手段とを有することを特徴とする
    請求項１記載の画像符号化復号化装置。
21. 【請求項２１】 前記復号手段は、復号した低周波成分の動き情報に基づいて、復号した現
    画像の低周波成分の予測誤差情報と、第２の記憶手段に
    格納されている前画像の低周波成分とを用いて、現画像
    の低周波成分を動き補償補間により復元する 第２の動き
    補償補間手段と、 前記動き補償補間手段で動き補償補間された低周波成分
    を格納する第２の記憶手段とを有することを特徴とする
    請求項１記載の画像符号化復号化装置。
22. 【請求項２２】 符号化されたエッジ情報と低周波成分
    の画素情報とで表現されるディジタル画像を復号する画
    像復号化装置において、前記画像の横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ位
    置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大き
    さによって検出して得られたエッジ情報と前記画像の低
    周波成分と を復号する復号手段と、 前記復号手段により復号された画像のエッジ情報の低周
    波成分を順次抽出する（ｎ−１）（ｎ≧２の任意の正の
    整数）段の縦続接続された低域通過手段と、 前記復号手段により復号された画像のエッジ情報及び前
    記各段の低域通過手段の出力をそれぞれ累積してエッジ
    の高周波成分を合成することによってウェーブレット変
    換係数に変換するｎ段の波形合成手段と、 前記復号手段によって復号された画像の低周波成分、及
    び前記各段の波形合成手段より出力されるウェーブレッ
    ト変換係数に対して順次ウェーブレット逆変換するｎ段
    のウェーブレット逆変換手段と、前記復号手段によって復号された前画像と現画像の間の
    動き情報に基づいて、前記ウェーブレット逆変換手段に
    より復号された現画像の予測誤差情報と、記憶手段に格
    納されている前画像とを用いて、現画像を動き補償補間
    により復元する 動き補償補間手段と、 前記動き補償補間手段から出力された画像情報を格納す
    る記憶手段とを備えたことを特徴とする画像復号化装
    置。
23. 【請求項２３】 前記復号手段は、 符号化及び多重化されたディジタル画像信号を画像のエ
    ッジ情報と画像の低周波成分とに分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号
    する第１の復号手段と、 前記分離手段により分離された画像の低周波成分を復号
    する第２の復号手段とを有することを特徴とする請求項
    ２２記載の画像復号化装置。
24. 【請求項２４】 前記波形合成手段は、 前記画像の各エッジ点に対して、独立に該各エッジ点の
    近傍においてウェーブレット逆変換によって元の画像が
    得られる高周波成分を横方向又は縦方向に合成し、前記
    エッジ点の重なりにおいて前記合成された横方向又は縦
    方向の高周波成分を足し合わせて全体の横方向又は縦方
    向の高周波成分に合成する構成としたことを特徴とする
    請求項２２記載の画像復号化装置。
25. 【請求項２５】 前記復号手段は、 符号化及び多重化されたディジタル画像信号を画像のエ
    ッジの予測誤差情報と低周波成分の予測誤差情報と動画
    像の追加情報とに分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号
    する第１の復号手段と、 前記分離手段により分離された画像の低周波成分を復号
    する第２の復号手段と、 前記分離手段により分離された動画像の追加情報を復号
    する第３の復号手段とを有することを特徴とする請求項
    ２２記載の画像復号化装置。
26. 【請求項２６】 各段毎に奇数タップの偶対称なフィル
    タ係数を有し、ディジタル画像の低周波成分を取り出す
    ｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）段の縦続接続された第１
    のスムージングフィルタと、 前記ディジタル画像の横方向及び縦方向の画素が形成す
    るエッジ位置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差
    分値の大きさによって検出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段により検出された画像のエッジ情報
    を符号化する第１の符号化手段と、 前記最終段のスムージングフィルタの出力画像をダウン
    サンプリングするサンプリング手段と、 前記ダウンサンプリングされた画像を符号化する第２の
    符号化手段と、 前記第１の符号化手段によって符号化された画像のエッ
    ジ情報と前記第２の符号化手段によって符号化された画
    像の低周波成分とを多重化する多重化手段と、 前記多重化手段により多重化された画像信号を画像のエ
    ッジ情報と画像の低周波成分とに分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号
    する第１の復号手段と、 前記分離手段により分離された画像の低周波成分を復号
    する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    又は前段のスムージングフィルタによって出力された画
    像のエッジ情報の低周波成分を取り出す（ｎ−１）段の
    縦続接続された第２のスムージングフィルタと、 前記第１のスムージングフィルタと対をなす偶対称なフ
    ィルタ係数を有する高域通過フィルタのフィルタ係数と
    前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    又は前記各段の第２のスムージングフィルタの出力とを
    用いて、画像の横方向及び縦方向の高周波成分に合成す
    るｎ段の波形合成手段と、 前記第２の復号手段によって復号された画像の低周波成
    分を所定のサイズにアップサンプリングする補間手段
    と、 第１の積和演算と第２の積和演算とを行い、該第１と第
    ２の積和演算の結果を加算してウェーブレット逆変換す
    るｎ段のウェーブレット逆変換手段とを備え、 前記第１の積和演算は、前記後段のウェーブレット逆変
    換手段又は前記補間手段により出力される画像の低周波
    成分と、前記第１のスムージングフィルタと共役なフィ
    ルタ係数との積和演算であり、 前記第２の積和演算は、前記各段の波形合成手段より出
    力される横方向及び縦方向の高周波成分と、前記高域通
    過フィルタと共役なフィルタ係数と、式（１）に示す関
    数Ｆ（ω）を奇数タップ長に逆フーリエ変換して得られ
    るフィルタ係数との積和演算であることを特徴とする画
    像符号化復号化装置。 Ｆ（ω）＝（１＋｜Ｈ（ω）｜^２ ）／２ ・・・（１） 但し、ω；角周波数 Ｈ（ω）；前記第１のスムージングフィルタの周波数特
    性
27. 【請求項２７】 各段毎に偶数タップの偶対称なフィル
    タ係数を有し、ディジタル画像の低周波成分を取り出す
    ｎ（ｎ≧１の任意の正の整数）段の縦続接続された第１
    のスムージングフィルタと、 前記ディジタル画像の横方向及び縦方向の画素が形成す
    るエッジ位置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差
    分値の大きさによって検出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段により検出された画像のエッジ情報
    を符号化する第１の符号化手段と、 前記最終段のスムージングフィルタの出力画像をダウン
    サンプリングするサンプリング手段と、 前記ダウンサンプリングされた画像を符号化する第２の
    符号化手段と、 前記第１の符号化手段によって符号化された画像のエッ
    ジ情報と前記第２の符号化手段によって符号化された画
    像の低周波成分とを多重化する多重化手段と、 前記多重化手段により多重化された画像信号を画像のエ
    ッジ情報と画像の低周波成分とに分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号
    する第１の復号手段と、 前記分離手段により分離された画像の低周波成分を復号
    する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    又は前段のスムージングフィルタによって出力された画
    像のエッジ情報の低周波成分を取り出す（ｎ−１）段の
    縦続接続された第２のスムージングフィルタと、 前記第１のスムージングフィルタと対をなす偶対称なフ
    ィルタ係数を有する高域通過フィルタのフィルタ係数と
    前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    又は前記各段の第２のスムージングフィルタの出力とを
    用いて、高周波成分の差分を求め、該差分を順次足し合
    わせることにより横方向及び縦方向の高周波成分に合成
    するｎ段の波形合成手段と、 前記第２の復号手段によって復号された画像の低周波成
    分を所定のサイズにアップサンプリングする補間手段
    と、 第１の積和演算と第２の積和演算とを行い、該第１と第
    ２の積和演算の結果を加算してウェーブレット逆変換す
    るｎ段のウェーブレット逆変換手段とを備え、 前記第１の積和演算は、前記後段のウェーブレット逆変
    換手段又は前記補間手段により出力される画像の低周波
    成分と、前記第１のスムージングフィルタと共役なフィ
    ルタ係数との積和演算であり、 前記第２の積和演算は、各段の前記波形合成手段より出
    力される横方向及び縦方向の高周波成分と、前記高域通
    過フィルタと共役なフィルタ係数と、式（２）に示す関
    数Ｆ（ω）を偶数タップ長に逆フーリエ変換して得られ
    るフィルタ係数との積和演算であることを特徴とする画
    像符号化復号化装置。 Ｆ（ω）＝（１＋｜Ｈ（ω）｜^２ ）／２ ・・・（２） 但し、ω；角周波数 Ｈ（ω）；前記第１のスムージングフィルタの周波数特
    性
28. 【請求項２８】 時間的に隣接する動画像の画像信号か
    ら動き情報及び動き補償後の画像の予測誤差情報を抽出
    する動き補償予測手段と、 前記予測誤差情報の低周波成分を取り出すｎ（ｎ≧１の
    任意の正の整数）段の縦続接続された低域通過手段と、 前記予測誤差情報から画像の横方向及び縦方向の画素が
    形成するエッジ位置及びその大きさを隣接画素間の濃度
    値の差分値の大きさによって検出するエッジ検出手段
    と、 前記エッジ検出手段により検出された画像のエッジ情報
    を符号化する第１の符号化手段と、 前記最終段の低域通過手段からの予測誤差情報の低周波
    成分を符号化する第２の符号化手段と、 前記動画像の動き情報を含む追加情報を符号化する第３
    の符号化手段と、 前記第１の符号化手段により符号化された画像のエッジ
    情報と前記第２の符号化手段により符号化された予測誤
    差情報の低周波成分と前記第３の符号化手段により符号
    化された動画像の追加情報とを多重化して出力する多重
    化手段と、 ディジタル画像信号に含まれる符号化及び多重化された
    画像のエッジ情報と予測誤差情報の低周波成分と動画像
    の追加情報とをそれぞれ分離する分離手段と、 符号化された画像のエッジ情報を復号する第１の復号手
    段と、 符号化された予測誤差情報の低周波成分を復号する第２
    の復号手段と、 前記分離手段と前記第１及び第２の符号化手段のいずれ
    かを切り換えて前記第１及び第２の復号手段に接続し、
    これら復号手段に対してそれぞれ画像のエッジ情報及び
    予測誤差情報の低周波成分を供給する第１の切り換え手
    段と、 前記分離手段により分離された動画像の追加情報を復号
    する第３の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    の低周波成分を順次抽出する（ｎ−１）（ｎ≧２の任意
    の正の整数）段の縦続接続された低域通過手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    及び前記各段の低域通過手段の出力をそれぞれ累積して
    エッジの高周波成分を合成することによってウェーブレ
    ット変換係数に変換するｎ段の波形合成手段と、 前記第２の復号手段により復号された予測誤差情報の低
    周波成分と前記各段の波形合成手段より出力されるウェ
    ーブレット変換係数とに対して順次ウェーブレット逆変
    換するｎ段のウェーブレット逆変換手段と、前記動き補償予測手段または前記第３の復号手段からの
    動き動き情報に基づいて、前記ウェーブレット逆変換手
    段により復号された現画像の予測誤差情報と、記憶手段
    に格納されている前画像とを用いて、現画像を動き補償
    補間により復元する 動き補償補間手段と、 前記第３の復号手段と前記動き補償予測手段のいずれか
    を切り換えて前記動き補償補間手段に接続し、この動き
    補償補間手段に対して動き情報を供給する第２の切り換
    え手段と、 前記動き補償補間手段から出力された画像情報を格納す
    る記憶手段とを備えたことを特徴とする画像符号化復号
    化装置。
29. 【請求項２９】 時間的に隣接する動画像の画像信号か
    ら動き情報及び動き補償後の画像の予測誤差情報を抽出
    する動き補償予測手段と、 前記予測誤差情報の低周波成分を取り出すｎ（ｎ≧１の
    任意の正の整数）段の縦続接続された２次元低域通過手
    段と、 前記予測誤差情報の縦方向及び横方向の低周波成分をそ
    れぞれ独立して抽出する１次元低域通過手段と、 前記１次元低域通過手段で抽出された画像の予測誤差情
    報から画像の横方向及び縦方向の画素が形成するエッジ
    位置及びその大きさを隣接画素間の濃度値の差分値の大
    きさによって検出するエッジ検出手段と、 検出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段により検出された画像のエッジ情報
    を符号化する第１の符号化手段と、 前記最終段の低域通過手段からの予測誤差情報の低周波
    成分を符号化する第２の符号化手段と、 前記動画像の動き情報を含む追加情報を符号化する第３
    の符号化手段と、 前記第１の符号化手段により符号化された画像のエッジ
    情報と前記第２の符号化手段により符号化された予測誤
    差情報の低周波成分と前記第３の符号化手段により符号
    化された動画像の追加情報とを多重化して出力する多重
    化手段と、 ディジタル画像信号に含まれる符号化及び多重化された
    画像のエッジ情報と予測誤差情報の低周波成分と動画像
    の追加情報とをそれぞれ分離する分離手段と、 符号化された画像のエッジ情報を復号する第１の復号手
    段と、 符号化された予測誤差情報の低周波成分を復号する第２
    の復号手段と、 前記分離手段と前記第１及び第２の符号化手段のいずれ
    かを切り換えて前記第１及び第２の復号手段に接続し、
    これら復号手段に対してそれぞれ画像のエッジ情報及び
    予測誤差情報の低周波成分を供給する第１の切り換え手
    段と、 前記分離手段により分離された動画像の追加情報を復号
    する第３の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    の低周波成分を順次抽出する（ｎ−１）（ｎ≧２の任意
    の正の整数）段の縦続接続された低域通過手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
    及び前記各段の低域通過手段の出力をそれぞれ累積して
    エッジの高周波成分を合成することによってウェーブレ
    ット変換係数に変換するｎ段の波形合成手段と、 前記第２の復号手段により復号された予測誤差情報の低
    周波成分と前記各段の波形合成手段より出力されるウェ
    ーブレット変換係数とに対して順次ウェーブレット逆変
    換するｎ段のウェーブレット逆変換手段と、前記動き補償予測手段または前記第３の復号手段からの
    動き動き情報に基づいて、前記ウェーブレット逆変換手
    段により復号された現画像の予測誤差情報と、記憶手段
    に格納されている前画像とを用いて、現画像を動き補償
    補間により復元する 動き補償補間手段と、 前記第３の復号手段と前記動き補償予測手段のいずれか
    を切り換えて前記動き補償補間手段に接続し、この動き
    補償補間手段に対して動き情報を供給する第２の切り換
    え手段と、 前記動き補償補間手段から出力された画像情報を格納す
    る記憶手段とを備えたことを特徴とする画像符号化復号
    化装置。