JP5206273B2

JP5206273B2 - 画像符号化装置、画像符号化システム

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Publication number: JP5206273B2
Application number: JP2008245688A
Authority: JP
Inventors: 敬西
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-09-25
Also published as: US8218652B2; US20100074331A1; JP2010081184A

Description

本発明は、画像の符号化と復号に関するものである。

近年、下記非特許文献１で説明されているような、ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＶｉｄｅｏＣｏｄｉｎｇ（以下、ＤＶＣ）という新しい符号化方式に注目が集まっている。
この方式は、符号化器で符号化するべき原画像に対してＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化処理を行い、その符号化データと復号側で予測した原画像の予測画像を用いてＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号を行う、という符号化方式である。

また、下記非特許文献２では、非特許文献１で使用されているターボ符号について解説されている。なお、ターボ符号に代えてＬＤＰＣ（低密度パリティ検査符号）を用いることも可能である。

ＡｎｎｅＡａｒｏｎ，ＳｈａｎｔａｕｎＲａｎｅ，ＥｒｉｃＳｅｔｔｏｎ，ａｎｄＢｅｒｎｄＧｉｒｏｄ，"Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−ｄｏｍａｉｎＷｙｎｅｒ−ＺｉｖＣｏｄｅｃｆｏｒＶｉｄｅｏ"，Ｉｎ：Ｐｒｏｃ，ＳＰＩＥＶｉｓｕａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＳａｎＪｏｓｅ，ＣＡ，２００４バァナード・スカラー著，"ディジタル通信基本と応用"，ＤｉｇｉｔａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＳｅｃｏｎｄＥｄｉｔｉｏｎ，Ｐ．４５７−Ｐ．４６７

一般に、ＤＶＣ方式の復号器は、演算処理量が多いことが知られている。この原因として、ターボ符号やＬＤＰＣ符号の復号処理量が多いこと、予測画像生成処理の処理量が多いこと、が考えられる。

予測画像生成処理の処理量が多いのは、例えば前後のＫｅｙＦｒａｍｅ（定期的に挿入された既存の符号化方式（例えばＪＰＥＧ圧縮）で符号化された画像）を用いて動き補償を行う、といった処理が要因となっている。
しかし、予測画像生成処理の処理量を一律に減ずると、予測画像の精度が下がることが懸念される。予測画像の精度が下がると、圧縮率を下げるだけでなく、ターボ符号やＬＤＰＣ符号の復号処理にかかる処理量をさらに増大させてしまう。

そのため、予測画像生成処理の処理量を削減するとともに、予測画像の精度を維持することのできる画像符号化手法が望まれていた。

本発明に係る画像符号化装置は、入力画像を符号化する符号化部と、前記入力画像をその前または後の少なくともいずれかの入力画像と比較して大きな変化があるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき前記入力画像の大きな変化がある部分を特定する情報を生成する情報生成部と、を備え、前記入力画像は、ビットプレーンに分割されており、前記判定部は、ビットプレーン毎に大きな変化があるか否かを判定し、前記情報生成部は、少なくとも５０％以上のビット値が大きな変化があると判定された画像ブロックをビットプレーン毎に特定して前記情報を生成し、前記符号化部は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化処理を実行するものである。

本発明に係る画像符号化装置は、入力画像を符号化する符号化部と、前記入力画像をその前または後の少なくともいずれかの入力画像と比較して大きな変化があるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき前記入力画像の大きな変化がある部分を特定する情報を生成する情報生成部と、を備え、前記入力画像は、ビットプレーンに分割されており、前記判定部は、ビットプレーン毎に大きな変化があるか否かを判定し、前記情報生成部は、少なくとも５０％以上のビット値が大きな変化があると判定された画像ブロックをビットプレーン毎に特定して前記情報を生成し、前記符号化部は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化処理を実行するものであるため、処理量と精度維持を両立することができる。

実施の形態１．
一般に、符号化前の画像が前後のフレームと比較して大きく変化している（以下、これをバースト誤りと呼ぶ）ような場合には、予測画像生成処理の処理量が大きくなる。
本発明の実施の形態１では、このことに着目し、バースト誤りが生じる部分を特定した上で、その部分のみ予測画像生成処理の処理量を大きくし、それ以外の部分についえは処理量を少なく抑える。
そのため、本実施の形態１では、符号化側から復号処理側へ、バースト誤り発生箇所を特定する情報をあらかじめ送信しておき、復号時にこれを利用する。

図１は、本実施の形態１に係る画像符号化装置１００の機能ブロック図である。
画像符号化装置１００は、符号化器１０１、符号化ビット用バッファ１０２、ビット送信部１０３、バースト誤り判定用バッファ１０４、バースト誤り判定部１０５、バースト誤り情報生成部１０６、多重化部１０７を備える。

符号化器１０１は、符号化する対象画像データを入力ビットとして受け取り、情報ビットと符号化ビット（ターボ符号の場合はパリティビット）に分けて符号化する。
符号化器１０１は、符号化した結果を符号化ビット用バッファ１０２に出力する。

符号化ビット用バッファ１０２は、符号化器１０１が生成した符号化ビットを受け取って保存する。また、保存している符号化ビットの全部または一部を、多重化部１０７に出力する。

ビット送信部１０３は、多重化部１０７の出力を受け取って画像符号化装置１００の外部に出力する。

バースト誤り判定用バッファ１０４は、例えば入力ビットの前後のＫｅｙＦｒａｍｅなど、バースト誤り判定部１０５が入力ビットのバースト誤りを判定するために必要な情報を保存する。
バースト誤り判定用バッファ１０４は、保存している情報を、バースト誤り判定部１０５に出力する。

バースト誤り判定部１０５は、入力ビットとバースト誤り判定用バッファ１０４が保存している情報を比較し、入力ビットにバースト誤りが生じる部分を判定する。
バースト誤り判定部１０５は、判定結果をバースト誤り情報生成部１０６に出力する。

バースト誤り情報生成部１０６は、バースト誤り判定部１０５の判定結果を受け取り、入力ビットのうちバースト誤りが生じる部分を特定する情報（以下、バースト誤り情報）を生成する。また、そのバースト誤り情報を、多重化部１０７に出力する。

多重化部１０７は、バースト誤り情報生成部１０６が出力するバースト誤り情報と符号化ビット用バッファ１０２が出力する符号化ビットを多重化し、ビット送信部１０３に出力する。

図２は、本実施の形態１に係る画像復号装置２００の機能ブロック図である。
画像復号装置２００は、ビット受信部２０１、符号化ビット用バッファ２０２、復号処理部２０３、分離部２０４、バースト誤り情報バッファ２０５、予測値生成部２０６を備える。
画像復号装置２００は、通信路を介して画像符号化装置１００と接続され、画像符号化装置１００とともに画像符号化システムを構成している。

ビット受信部２０１は、画像符号化装置１００のビット送信部１０３が出力する送信ビットを受信ビットとして受け取り、分離部２０４に出力する。

符号化ビット用バッファ２０２は、分離部２０４が出力する符号化ビットを受け取って保存する。また、保存している符号化ビットの全部または一部を、復号処理部２０３に出力する。

復号処理部２０３は、符号化ビット用バッファ２０２が出力する符号化ビットと予測値生成部２０６が出力する予測画像を受け取り、これらに基づき誤り訂正復号を行う。また、復号結果を復号ビットとして画像復号装置２００の外部に出力する。

分離部２０４は、ビット受信部２０１が受信した受信ビットを受け取り、符号化ビットとバースト誤り情報に分離する。符号化ビットは符号化ビット用バッファ２０２に、バースト誤り情報はバースト誤り情報バッファ２０５に、それぞれ出力する。

バースト誤り情報バッファ２０５は、分離部２０４からバースト誤り情報を受け取って保存する。また、保存しているバースト誤り情報の全部または一部を、予測値生成部２０６に出力する。

予測値生成部２０６は、予測画像を生成して復号処理部２０３に出力する。また、バースト誤り情報バッファ２０５からバースト誤り情報を受け取り、これに基づき予測画像の生成手法を変更する。詳細は、後述の図３で改めて説明する。

本実施の形態１に係る画像符号化装置１００と画像復号装置２００の各機能部は、これらの機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）のような演算装置とその機能を規定するソフトウェアで構成することもできる。
また、必要なメモリ等の記憶装置や、データを送受信するためのインターフェースを適宜用いて、これら各機能部を構成することができる。

本実施の形態１における「第１受信部」「第２受信部」は、ビット受信部２０１がこれに相当する。

以上、画像符号化装置１００と画像復号装置２００の構成を説明した。
次に、画像符号化装置１００と画像復号装置２００の動作を説明する。

図３は、本実施の形態１に係る画像符号化システムの動作フローである。以下、図３の各ステップについて説明する。

（Ｓ３０１）
符号化する対象の画像データ（入力ビット）が符号化器１０１に入力される。符号化器１０１は、情報ビットと符号化ビットを分けて符号化を行う。
（Ｓ３０２）
符号化器１０１は、符号化処理の過程で生成した符号化ビット（ターボ符号の場合はパリティビット）を、符号化ビット用バッファ１０２に格納する。
（Ｓ３０３）
符号化器１０１は、バースト誤り判定用情報（例えば前フレームの画像など）を、バースト誤り判定用バッファ１０４に格納する。

（Ｓ３０４）
バースト誤り判定部１０５は、入力ビットとバースト誤り判定用バッファ１０４が保存している情報の全部または一部を取得し、これらに基づきバースト誤りが生じる箇所を判定する。
例えば、入力画像をＭ×Ｎ単位のブロックに分割し、そのブロック毎にバースト的に誤りが生じる否かを判定する。
ブロック毎の判定手法としては、例えば、前フレームの同一箇所のブロックとの差が一定値以上である場合に、そのブロックにバースト誤りが生じるものと判断する、という手法が考えられる。

（Ｓ３０５）
バースト誤り情報生成部１０６は、バースト誤り判定部１０５の判定結果に基づき、バースト誤り情報を生成する。バースト誤り情報は、例えば以下のような形式で生成することができる。
（ａ）ラスター順に画像の左上から１，２，３，・・・とブロック番号を割り当てる。バースト誤りが生じる部分のブロック番号を、バースト誤り情報とする。
（ｂ）ブロック番号ではなく、バースト誤りが生じる１画面分の画像データそのものを、バースト誤り情報とする。
（ｃ）上記（ｂ）をランレングス符号化したものを、バースト誤り情報とする。

（Ｓ３０６）
多重化部１０７は、バースト誤り情報生成部１０６からバースト誤り情報を、バースト誤り判定用バッファ１０４から符号化ビットをそれぞれ受け取り、これらを多重化する。
（Ｓ３０７）
ビット送信部１０３は、多重化部１０７が出力する多重化したデータを、送信ビットとして画像復号装置２００に送信する。

（Ｓ３０８）
画像復号装置２００のビット受信部２０１は、通信路を介して、ビット送信部１０３が送信した送信ビットを受信ビットとして受信する。
（Ｓ３０９）
分離部２０４は、ビット受信部２０１が受信した受信ビットを、符号化ビットとバースト誤り情報に分離する。

（Ｓ３１０）
分離部２０４は、受信ビットを分離して取り出した符号化ビットを、符号化ビット用バッファ２０２に格納する。
（Ｓ３１１）
分離部２０４は、受信ビットを分離して取り出したバースト誤り情報を、バースト誤り情報バッファ２０５に格納する。

（Ｓ３１２）
予測値生成部２０６は、バースト誤り情報バッファ２０５が保存しているバースト誤り情報を用いながら、予測画像を生成する。バースト誤り情報が特定するブロックの予測画像生成処理は重点的に行い、それ以外のブロックについては、予測画像生成処理をより簡易に行う。
予測画像生成処理は、前または後の少なくともいずれかのフレームを用いた動き補償処理により行うことができる。例えば、バースト誤り情報が特定するブロックについては、動き補償処理の際に行う動きベクトルの探索範囲を広げ、それ以外のブロックについては動きベクトルの探索範囲をより狭くする。

（Ｓ３１３）
復号処理部２０３は、符号化ビット用バッファ２０２が保存している符号化ビットと、予測値生成部２０６が生成した予測画像を用いて、復号処理を行う。
（Ｓ３１４）
復号処理部２０４は、復号結果である復号ビットを出力する。

以上のように、本実施の形態１によれば、画像符号化装置１００は、バースト誤りが生じるブロックを特定する情報を出力するので、画像復号装置２００は、そのブロックとそれ以外のブロックの予測画像生成処理量を個別に調整することができる。
これにより、変化の大きいブロックについては予測画像生成処理の処理量を増やして予測精度を維持するとともに、その他のブロックについては処理量を減らして、全体としての処理量を抑えることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、バースト誤りが生じるブロックとその他のブロックで、予測画像生成処理の処理量を個別に調整し、予測精度と処理量削減を両立することを説明した。また、予測画像生成処理の例として、動き補償処理を例示した。
一方、動き補償よりも処理量の少ない手法で予測画像を生成する必要がある場合、例えば直前のフレーム画像を予測画像として利用する、前後フレームの平均値を予測画像として利用する、といった簡易手法を用いる場合がある。
本発明の実施の形態２では、こうした簡易手法を採用する場合において、簡易な構成で予測画像の精度を向上させる手法を説明する。

図４は、本実施の形態２に係る画像符号化装置１００の機能ブロック図である。
本実施の形態２に係る画像符号化装置１００は、実施の形態１の図１で説明したバースト誤り情報生成部１０６に代えて、バースト誤り情報生成部１０８を備える。
バースト誤り情報生成部１０８は、実施の形態１とは異なる手法を用いてバースト誤り情報を生成する。詳細は後述の図６で説明する。
その他の構成は、実施の形態１の図１で説明したものと同様である。

図５は、本実施の形態２に係る画像復号装置２００の機能ブロック図である。
本実施の形態２に係る画像復号装置２００は、実施の形態１の図２で説明した予測値生成部２０６に代えて、予測値生成部２０７を備える。また、新たに予測値更新部２０８を備える。

バースト誤り情報バッファ２０５は、保存しているバースト誤り情報の全部または一部を、予測値更新部２０８に出力する。
予測値生成部２０７は、実施の形態１とは異なり、先に説明した簡易手法を用いて予測画像を生成する。また、予測画像を予測値更新部２０８に出力する。
予測値更新部２０８は、バースト誤り情報バッファ２０５が保存しているバースト誤り情報を用いて、予測値生成部２０７が生成する予測画像を修正更新する。
復号処理部２０３は、符号化ビット用バッファ２０２が出力する符号化ビットと予測値更新部２０８が出力する修正更新後の予測画像を受け取り、これらに基づき誤り訂正復号を行う。
その他の構成は、実施の形態１の図２で説明したものと同様である。

本実施の形態２に係る画像符号化装置１００と画像復号装置２００の各機能部は、これらの機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置とその機能を規定するソフトウェアで構成することもできる。
また、必要なメモリ等の記憶装置や、データを送受信するためのインターフェースを適宜用いて、これら各機能部を構成することができる。

図６は、本実施の形態２に係る画像符号化システムの動作フローである。以下、図６の各ステップについて説明する。

（Ｓ６０１）
符号化する対象の画像データ（入力ビット）が符号化器１０１に入力される。ここで入力される画像データは、ビットプレーン単位であるものとする。即ち、８ビットで表現される２５６階調の画像データであれば、８個のビットプレーン単位に分割されて入力される。符号化器１０１は、情報ビットと符号化ビットを分けて符号化を行う。
（Ｓ６０２）〜（Ｓ６０３）
図３のステップＳ３０２〜Ｓ３０３と同様である。

（Ｓ６０４）
バースト誤り判定部１０５は、入力ビットとバースト誤り判定用バッファ１０４が保存している情報の全部または一部を取得し、これらに基づきバースト誤りが生じる箇所を判定する。
例えば、入力画像をＭ×Ｎ単位のブロックに分割し、そのブロック毎にバースト的に誤りが生じる否かを判定する。
ブロック毎の判定手法としては、例えば、画像復号装置２００の予測値生成部２０７と同じ簡易手法を用いて予測画像を生成し、その予測画像と同一箇所のブロックとの差が一定値以上の場合に、そのブロックにバースト誤りが生じるものと判断する、という手法が考えられる。

（Ｓ６０５）
バースト誤り情報生成部１０６は、バースト誤り判定部１０５の判定結果に基づき、バースト誤り情報を生成する。例えば、少なくとも５０％以上、１例として８５％以上が誤っていたブロックについてのみ、バースト誤り情報を生成する。
バースト誤り情報の形式は、図３のステップＳ３０５で説明したものと同様でよい。
（Ｓ６０６）〜（Ｓ６１１）
図３のステップＳ３０６〜Ｓ３１１と同様である。

（Ｓ６１２）
予測値生成部２０７は、上述の簡易手法を用いて、予測画像を生成する。簡易手法であるため予測精度は落ちるが、その分、処理量を削減することができる。また、予測精度については、次のステップＳ６１３で補う。

（Ｓ６１３）
予測値更新部２０８は、バースト誤り情報バッファ２０５が保存しているバースト誤り情報を用いながら、予測画像を修正更新する。
例えば、バースト誤り情報が特定するブロックは、少なくとも５０％以上、１例として８５％以上が誤っているので、そのブロックについてはビットプレーン単位の予測値が大きく誤っていることになる。
したがって、ビットプレーンのビットを反転した方が、全体的には正しい値が多くなるので、この反転したビットを新たな予測画像として用いる。

（Ｓ６１４）〜（Ｓ６１５）
図３のステップＳ６１３〜Ｓ６１４と同様である。

以上のように、本実施の形態２によれば、簡易手法で予測画像を生成して復号処理の処理量を抑える場合でも、少なくとも５０％以上誤る部分を特定する情報を画像復号装置２００に送信し、その部分の予測画像についてはビットを反転する。
これにより、簡易な構成で予測精度を上げることができるので、ターボ符号やＬＤＰＣ符号の復号方式の一部である「繰り返し復号」の回数を削減することが可能となり、復号処理量を少なく抑えることができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、符号化方式の１例として、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化および復号を行う例を説明する。

図７は、非特許文献１で紹介されているＤＶＣのフレームワークを示す図である。
符号化器で符号化するべき原画像（Ｗｙｎｅｒ−ＺｉｖＦｒａｍｅｓ）を変換係数領域（ＤＣＴ）に変換する。
その後、各帯域毎に量子化（２^Mk ｌｅｖｅｌＱｕａｎｔｉｚｅｒ）し、その値（ｑｋ）を２値で表し、各ビットの情報を、例えば１ｆｒａｍｅ分集めた情報（Ｅｘｔｒａｃｔｂｉｔ−ｐｌａｎｅｓ）毎にＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化（ＴｕｒｂｏＥｎｃｏｄｅｒ）を行う。
その結果のうちパリティビットのみを一時保存（Ｂｕｆｆｅｒ）し、情報ビットは捨てられる（明確に図示はされていない）。

なお、この例ではターボ符号（非特許文献２）を用いているが、ＬＤＰＣ符号を用いることも可能である。その場合は、パリティビットではなく、シンドロームビットを用いることがある。

復号器側では、予測画像を生成し（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ／Ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎ）、その予測画像を変換係数領域（ＤＣＴ）に変換し、各帯域毎に予測情報（ＳｉｄｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）としてＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号器（ＴｕｒｂｏＤｅｃｏｄｅｒ）に入力する。

一方、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号器（ＴｕｒｂｏＤｅｃｏｄｅｒ）は、符号化器に対して、一時保存しているパリティビットのうち一部を送信するよう要求（Ｒｅｑｕｅｓｔｂｉｔｓ）する。
受信したパリティビットと上述したＳｉｄｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎからＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号（ＴｕｒｂｏＤｅｃｏｄｅｒ）を行う。

十分な復号が行えなかった場合は、再度符号化器側にパリティビットの一部の追加送信要求（Ｒｅｑｕｅｓｔｂｉｔｓ）を行い、受信したパリティビットと上述したＳｉｄｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎからＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号（ＴｕｒｂｏＤｅｃｏｄｅｒ）を行う。
この処理を、十分な復号が行えるまで続ける。

なお、この例では、復号器側からの要求に応じてパリティビットを送信しているが、符号化器でのみ制御しても同様の構成で画像の符号化が実現できることは、容易に推測できる。
その後、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号（ＴｕｒｂｏＤｅｃｏｄｅｒ）の復号値とＳｉｄｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎから変換係数を再構築し、逆変換（ＩＤＣＴ）することで復号画像を得る。

図８は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化装置３００の機能ブロック図である。ここでは、バースト誤り判定を行わない例を示した。
Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化装置３００は、符号化器３０１、符号化ビット用バッファ３０２、ビット送信部３０３を備える。

符号化器３０１は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化器である。
Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化器の具体例としては、ターボ符号を用いる場合は、情報ビットとパリティビットを別々に生成できる組織符号化器を用いる。
ＬＤＰＣ符号を用いる場合は、シンドロームビットを生成する符号化器を用いる。
以下、ターボ符号を用いた場合の例で説明する。

符号化器３０１が生成した情報ビットは捨てられる（図示しない）が、生成されたパリティビットは符号化ビット用バッファ３０２に出力され、その一部もしくは全部のパリティビットは、ビット送信部３０３から送信される。

図９は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号装置４００の機能ブロック図である。ここでは、図８に対応し、バースト誤り情報を用いない例を示した。
Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号装置４００は、ビット受信部４０１、符号化ビット用バッファ４０２、復号処理部４０３、予測値生成部４０６を備える。

ビット受信部４０１は、受信したパリティビットを符号化ビット用バッフア４０２に格納する。
符号化ビット用バッフア４０２は、保存しているパリティビットを復号処理部４０３に出力する。
予測値生成部４０６は、予測した情報を復号処理部４０３に出力する。
復号処理部４０３は、パリティビットとともに誤り訂正復号を行い、その結果を復号ビットとして出カする。

予測値生成部４０６の予測手法としては、前フレームの画像を予測値として利用する、前後フレームの画像の平均値を予測値として利用する、前後フレームの画像を用いて動き補償処理をすることで予測値を生成する、などの手法が考えられる。

復号処理部４０３が行う誤り訂正復号のアルゴリズムとしては、非特許文献２で紹介されているように、ＭＡＰ（最大事後確率）アルゴリズムがある。これは、上述したターボ符号などで用いられている。
また、同時に繰り返し復号という方式も併用して行う。この方法は、復号器で受信したパリティビットと復号器側で予測した予測情報ビットなどから、各情報ビットの値が０であるか１であるかの確率を計算する。これにより、高性能な誤り訂正復号を実現できる。

図８〜図９のように、バースト誤り判定を行わない構成の場合、予測値生成部４０６の処理量が大きくなることは、先に説明した。
本実施の形態３のようにＳｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化方式を用いる場合でも、実施の形態１〜２で説明したような手法を用いることにより、予測画像生成処理の処理量を少なく抑えることができる。

実施の形態４．
以上の実施の形態１〜３では、符号化時に情報ビットと符号化ビットを分けて符号化を行う符号化方式の例を説明したが、予測画像を復号側で生成するその他の手法にも、本発明の手法を適用することができる。
例えば、通常の画像符号化方式の延長方式として、動きベクトルを送信しない方式を実現するために、復号側で動きベクトルを探索する方式もあるが、この場合も復号側で予測画像を生成することに変わりはなく、同様の効果を発揮することができる。

実施の形態１に係る画像符号化装置１００の機能ブロック図である。実施の形態１に係る画像復号装置２００の機能ブロック図である。実施の形態１に係る画像符号化システムの動作フローである。実施の形態２に係る画像符号化装置１００の機能ブロック図である。実施の形態２に係る画像復号装置２００の機能ブロック図である。実施の形態２に係る画像符号化システムの動作フローである。非特許文献１で紹介されているＤＶＣのフレームワークを示す図である。Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化装置３００の機能ブロック図である。Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号装置４００の機能ブロック図である。

符号の説明

１００画像符号化装置、１０１符号化器、１０２符号化ビット用バッファ、１０３ビット送信部、１０４バースト誤り判定用バッファ、１０５バースト誤り判定部、１０６バースト誤り情報生成部、１０７多重化部、１０８バースト誤り情報生成部、２００画像復号装置、２０１ビット受信部、２０２符号化ビット用バッファ、２０３復号処理部、２０４分離部、２０５バースト誤り情報バッファ、２０６予測値生成部、２０７予測値生成部、２０８予測値更新部、３００Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化装置、３０１符号化器、３０２符号化ビット用バッファ、３０３ビット送信部、４００Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ復号装置、４０１ビット受信部、４０２符号化ビット用バッファ、４０３復号処理部、４０６予測値生成部。

Claims

入力画像を符号化する符号化部と、
前記入力画像をその前または後の少なくともいずれかの入力画像と比較して大きな変化があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づき前記入力画像の大きな変化がある部分を特定する情報を生成する情報生成部と、を備え、
前記入力画像は、ビットプレーンに分割されており、
前記判定部は、ビットプレーン毎に大きな変化があるか否かを判定し、
前記情報生成部は、少なくとも５０％以上のビット値が大きな変化があると判定された画像ブロックをビットプレーン毎に特定して前記情報を生成し、
前記符号化部は、Ｓｌｅｐｉａｎ−Ｗｏｌｆ符号化処理を実行する
ことを特徴とする画像符号化装置。
請求項１記載の画像符号化装置と、
前記符号化部の符号化情報を受信する第１受信部と、
前記少なくとも５０％以上のビット値が大きな変化があると判定された画像ブロックをビットプレーン毎に特定した情報を受信する第２受信部と、
前記符号化情報の復号結果を予測して予測値を生成する予測値生成部と、
前記予測値生成部の予測結果を修正更新する予測値更新部と、
前記予測値生成部の予測結果または前記予測値更新部の修正更新結果と前記符号化情報を用いて画像を復号する復号処理部と、を備え、
前記予測値更新部は、前記少なくとも５０％以上のビット値が大きな変化があると判定された画像ブロックについて、前記予測値生成部の予測結果をビットプレーン毎にビット反転させて修正更新する
ことを特徴とする画像符号化システム。