JPH09130810A - 符号化・復号化装置及び符号化・復号化方法 - Google Patents

符号化・復号化装置及び符号化・復号化方法

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JPH09130810A
JPH09130810A JP29132995A JP29132995A JPH09130810A JP H09130810 A JPH09130810 A JP H09130810A JP 29132995 A JP29132995 A JP 29132995A JP 29132995 A JP29132995 A JP 29132995A JP H09130810 A JPH09130810 A JP H09130810A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多値画像の各画素に対して、参照画素の分布
状況に応じて予測系列を切り替え、かつ最適な符号化イ
ンデクスを与えて情報を損失することなく効率の高い符
号化装置を得る。 【解決手段】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
画素に対してそれぞれ最大値と最小値とから求めた平均
値と各参照画素値との比較結果にもとづいて、符号化対
象画素と複数の参照画素との境界を検出して、複数の参
照画素と符号化対象画素との画素分布関係を検出するバ
ウンドりモード判定回路１１の画素分布関係に対応する
関数式と複数の参照画素との演算から、予測値を算出す
る適応予測器１２と、上記予測値と符号化対象画素との
比較結果を多値信号として出力する予測一致判定器１４
と、バウンダリモード判定回路の画素分布関係にもとづ
きコンテクストを生成するコンテクスト生成器１３と、
上記コンテクストにもとづいて多値信号を符号化する符
号化手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像を符号化復
号化する符号化復号化装置及び符号化復号化方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の符号化装置と復号化装置について
説明する。なお、ここでは一般的に知られている多値画
像ロスレス符号化技術について説明する。従来の多値画
像ロスレス符号化技術としては、国際標準方式であるＩ
ＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．８１（ＪＰＥＧ）のＩｎｄｅｐｅｎｄ
ｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎが知られている。これは、符
号化対象画素の予測誤差信号をエントロピー符号化する
ＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｃ
ｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）符号化方式で、エント
ロピー符号化方式としてハフマン符号化あるいは算術符
号化（ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ）を選択することができる。こ
こでは、符号化効率の高い算術符号化を用いた方式につ
いて説明する。その符号化／復号処理のブロック図を図
４８、図４９に示す。
【０００３】まず、符号化処理について説明する。図４
８において画像メモリ１０１は符号化する多値画像を蓄
積し、その符号化画素及び符号化画素周辺の一つまたは
複数の蓄積済みの画素を参照画素として出力するもので
ある。この画像メモリ１０１に蓄積された符号化画素
（Ｘ）を含むラインと前ラインにおいて、予測器１０２
では符号化画素の予測を行う。予測は図５０に示すよう
に符号化画素Ｘの周辺画素を参照することにより行い、
この際、予測するための関数としては、図５０に示す７
種類の関数（固定予測関数）のなかから１画面を符号化
する際にただ一つ選択して行う。次に予測器１０２で得
られた予測値Ｐと符号化画素Ｘの予測誤差ＶをＸ−Ｐに
より求め、２値化変換器１０３において２値シンボル
（０／１）系列に変換する。２値化変換器１０３では次
に示す手順において２値シンボル（０／１）系列に変換
され、算術符号器１０４において２値算術符号化によっ
て符号語の割り当てが行われる。 （１）Ｖ＝０の判定・符号化 Ｖ＝０ならば０を符号化し、現画素の符号化を終了し、
次の画素の符号化に移る。Ｖ＝１ならば１を符号化し、
（２）以降の処理に移る。 （２）Ｖの正負符号の判定・符号化 Ｖ＞０ならば０を、Ｖ＜０ならば１を符号化する。 （３）グループ番号の符号化 Ｓｚ＝｜Ｖ｜−１が属するグループの番号（図５１参
照）を２値化して符号化する。つまり、グループ番号０
から昇順に、Ｓｚがそのグループに属さなければ１を、
属せば０を符号化する。例えば、グループ番号３の場
合、１１１０を符号化。 （４）付加ビットの符号化（グループ番号２以降に適
用） Ｓｚがそのグループ内のどの値かを示す付加ビットを符
号化する。つまり、Ｓｚを自然２進表示した時の下位か
ら付加ビット数（図２７参照）分のビットをその上位か
ら順に符号化する（グループ番号０，１の場合には不
要）。
【０００４】算術符号器１０４において２値シンボル
（０／１）系列の符号化が行われる際には、各シンボル
における０または１の生起確率を推定し、そのシンボル
に最適な符号化を行う必要がある。そのため符号化画素
Ｘの周辺画素の状態と２値化変換器１０３で２値シンボ
ル系列を生成した条件から各シンボルのコンテクストを
コンテクスト生成器１０５において作成し、そのコンテ
クストとシンボルを算術符号器１０４に入力することに
よって、各コンテクスト毎にその推定確率を示す確率パ
ラメータを記憶し、効率良く符号化を行うものである。
【０００５】図５２にコンテクスト生成器１０５におけ
る２値化変換器１０２で得られた各判定条件を利用した
コンテクストの生成方法を示す。またこの際、符号化画
素Ｘの周辺画素の予測誤差（Ｖ）を予測誤差メモリ１０
６に記憶しておき、図５３から定まるその誤差の大小に
おいてもコンテクストを区別している。このようにして
符号化処理は上記処理を符号化すべき画素がなくなるま
で、繰り返して行うことにより、１画面の符号処理を行
っている。なお、符号制御回路１００ａは画像ラインメ
モリ１０１に対して画素入力要求信号を出力し、２値化
変換器１０３とコンテクスト生成器１０５に対しては、
２値シンボル出力要求信号を出力し、算術符号器１０４
に対しては符号化要求信号をそれぞれ出力することによ
り、画像ラインメモリ１０１と、２値化変換器１０３
と、算術符号器１０４と、コンテクスト生成器１０５と
の動作を制御している。
【０００６】次に復号動作について図４９にもとづいて
説明する。復号時には、基本的に符号化と逆の動作を行
う。復号すべき符号データは算術復号器１０８に入力さ
れ、２値シンボル（０／１）系列（現画素はＳ0 から復
号されるものとし、その第ｉシンボルをＳi とする）に
復号される。次にこの２値シンボル系列は多値変換器１
０７に入力され、次の手順で予測誤差（Ｖ）に変換され
る。 （１）Ｓ0 復号・Ｖ＝０の判定 Ｓ0 ＝０ならば、予測誤差Ｖ＝０として現画素の復号を
終了する。Ｓ0 ＝１ならば、（２）以降の処理に移る。 （２）Ｓ1 復号・Ｖの正負符号の判定 Ｓ1 ＝０ならばＶ＞０，Ｓ1 ＝１ならばＶ＜０とする。 （３）復号・グループ番号への変換 Ｓ2 以降の２値シンボルからＳｚ＝｜Ｖ｜−１が属する
グループの番号（図５１参照）を判断する。つまりシン
ボル０が検出されるまで復号を繰り返し、Ｓ2 から連続
するシンボル１の数がグループ番号（＝ＧＮとする）と
なる。例えば、グループ番号判定のための２値シンボル
系列が１１１０の場合、グループ番号は３となる。 （４）復号・Ｓｚへの変換（グループ番号が２以降に適
用） Ｓ3+GN以降の付加ビット数（図５１参照）分の２値シン
ボル系列が、Ｓｚを自然２進表示した時の下位から付加
ビット数分に相当することにより、Ｓｚがそのグループ
内のどの値かを判断する（グループ番号０，１の場合に
は不要）。
【０００７】この際、多値変換器１０７で得られた予測
誤差（Ｖ）は符号化処理と同様に復号すべき画素の周辺
の誤差値として予測誤差メモリに記憶され、コンテクス
ト生成器１０５において、算術復号器１０８に復号され
る際に必要なコンテクストを作成する。次に多値変換器
１０７で得られた予測誤差（Ｖ）は、復号対象画素に先
立ち画素値として既に復号された周辺画素値は画像ライ
ンメモリ１０１ｄに格納されているので、符号化処理と
同様に予測器１０２で得られる予測値Ｐとの間で、Ｘ＝
Ｐ＋Ｖにより、復号対象画素の値を求めることができ
る。このようにして復号動作は上記処理を復号すべき符
号データがなくなるまで、繰り返して行うことにより、
１画面の復号処理を行っている。なお、復号制御回路
は、画像ラインメモリ１０１ｄに対して画素出力要求信
号を出力し、コンテクスト生成器１０５と多値変換器１
０７及び算術復号器１０８に対して復号要求信号を出力
することによって、それぞれの回路の動作を制御してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の画
像符号化装置及び復号化装置では１スキャン内で固定予
測関数を用いて画素を予測するために、局所的な画像領
域における画素の分布状況に必ずしも適さないので符号
化復号化効率が低下するという問題点があった。また、
エントロピー符号化または復号される予測誤差には、予
測誤差の零判定、正負判定、グループ判定、付加ビット
の意味付けにもとづいて分解または組立を行わなければ
ならず、判定されたグループごとに一定長の２値信号を
符号化または復号しなければならないので、符号化復号
化の処理効率が低下するという問題点があった。
【０００９】この発明は、係る問題点を解決するために
なされたもので、情報損失なく符号化復号化効率の向上
を図る符号化・復号化装置及び符号化・復号化方法を提
供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の符
号化装置は、符号化対象画素とその近傍の複数の参照画
素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照画素
の画素値を求め、これら複数の画素値にもとづいて、符
号化対象画素と複数の参照画素との画素分布関係を検出
する画素分布検出手段と、この画素分布検出手段の画素
分布関係と複数の参照画素とにもとづいて予測値を求め
る予測値出力手段と、上記予測値と上記符号化対象画素
とを比較して、この比較結果を出力する比較手段と、上
記符号化対象画素に対するコンテクストを生成するコン
テクスト生成手段と、上記コンテクストにもとづいて上
記比較手段の比較結果を符号化する符号化手段とを備え
るものである。
【００１１】この発明の請求項２の符号化方法は、符号
化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出力する第
１のステップと、上記複数の各参照画素の画素値を求
め、これら複数の画素値にもとづいて、符号化対象画素
と複数の参照画素との画素分布関係を検出する第２のス
テップと、上記画素分布関係と複数の参照画素とにもと
づいて予測値を求める第３のステップと、上記予測値と
上記符号化対象画素とを比較して、この比較結果を出力
する第４のステップと、上記符号化対象画素に対するコ
ンテクストを生成する第５のステップと、上記コンテク
ストにもとづいて上記比較結果を符号化する第６のステ
ップとを備えたものである。
【００１２】この発明の請求項３の復号化装置は、復号
画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参照
画素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照画
素の画素値を求め、これら複数の画素値にもとづいて、
復号化対象画素と複数の参照画素との画素分布関係を検
出する画素分布検出手段と、この画素分布検出手段の画
素分布関係に上記複数の参照画素とにもとづいて予測値
を求める予測値出力手段と、上記復号画素値に対するコ
ンテクストを生成するコンテクスト生成手段と、上記コ
ンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、復号信
号にもとづいて、多値信号を出力する復号化手段と、上
記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出した
場合、上記予測値出力手段の予測値の出力を復号画素値
として上記画素出力手段に出力させる復号制御手段とを
備えたものである。
【００１３】この発明の請求項４の復号化方法は、復号
画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参照
画素とを出力する第１のステップと、上記複数の各参照
画素の画素値を求め、これら複数の画素値にもとづい
て、復号化対象画素と複数の参照画素との画素分布関係
を検出する第２のステップと、上記画素分布関係に上記
複数の参照画素とにもとづいて予測値を求める第３のス
テップと、上記復号画素値に対するコンテクストを生成
する第４のステップと、上記コンテクストにもとづいて
符号化信号を復号して、復号信号にもとづいて、多値信
号を出力する第５のステップと、上記多値信号から一致
を示す信号を検出した場合、予測値の出力を復号画素値
として第１のステップに出力させる復号制御手段とを備
える。
【００１４】この発明の請求項５の符号化復号化装置
は、符号化対象画素とその近傍の参照画素とを出力する
画素出力手段と、上記複数の各参照画素の画素値を求め
これら複数の画素値にもとづいて、符号化対象画素と複
数の参照画素との画素分布関係を検出する画素分布検出
手段と、この画素分布検出手段の画素分布関係と複数の
参照画素とにもとづいて予測値を求める予測値出力手段
と、上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、こ
の比較結果を出力する比較手段と、上記符号化対象画素
に対するコンテクストを生成するコンテクスト生成手段
と、上記コンテクストにもとづいて上記比較手段の比較
結果を符号化して伝送路に出力する符号化手段と、復号
画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参照
画素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照画
素の画素値を求め、これら複数の画素値にもとづいて、
復号化対象画素と複数の参照画素との画素分布関係を検
出する画素分布検出手段と、この画素分布検出手段の画
素分布関係と複数の参照画素とにもとづいて予測値を求
める予測値出力手段と、上記復号画素値に対するコンテ
クストを生成するコンテクスト生成手段と、上記コンテ
クストにもとづいて上記伝送路の符号化信号を復号し
て、復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復号化
手段と、上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号
を検出した場合、上記予測値出力手段の予測値の出力を
復号画素値として上記画素出力手段に出力させる復号制
御手段とを備えたものである。
【００１５】この発明の請求項６の符号化復号化方法
は、符号化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出
力する第１のステップと、上記複数の各参照画素の画素
値を求めこれら複数の画素値にもとづいて、符号化対象
画素と複数の参照画素との画素分布関係を検出する第２
のステップと、上記画素分布関係と複数の参照画素とに
もとづいて予測値を求める第３のステップと、上記予測
値と上記符号化対象画素とを比較して、この比較結果を
出力する第４のステップと、上記符号化対象画素に対す
るコンテクストを生成する第５のステップと、上記コン
テクストにもとづいて上記比較結果を符号化して伝送路
に出力する第６のステップと、復号画素値にもとづいて
画素を出力するとともに複数の参照画素とを出力する第
７のステップと、上記複数の各参照画素の画素値を求
め、これら複数の画素値にもとづいて、復号化対象画素
と複数の参照画素との画素分布関係を検出する第８のス
テップと、上記画素分布関係と複数の参照画素とにもと
づいて予測値を求める第９のステップと、上記復号画素
値に対するコンテクストを生成する第１０のステップ
と、上記コンテクストにもとづいて上記伝送路の符号化
信号を復号して、復号信号にもとづいて、多値信号を出
力する第１１のステップと、上記多値信号から一致を示
す信号を検出した場合、上記予測値の出力を復号画素値
として上記第７のステップに出力させる第１２のステッ
プとを備える。
【００１６】この発明の請求項７の符号化装置は、符号
化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出力する画
素出力手段と、上記複数の各参照画素の画素値を求め、
これら複数の画素値にもとづいて、符号化対象画素と複
数の参照画素との画素分布関係を検出する画素分布検出
手段と、上記複数の参照画素の演算から予測値を求める
予測値出力手段と、上記予測値と上記符号化対象画素と
を比較して、この比較結果を出力する比較手段と、上記
画素分布検出手段の画素分布関係にもとづきコンテクス
トを生成するコンテクスト生成手段と、上記コンテクス
トにもとづいて上記比較結果を符号化する符号化手段と
を備えたものである。
【００１７】この発明の請求項８の符号化方法は、符号
化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出力する第
１のステップと、上記複数の各参照画素の画素値を求
め、これら複数の画素値にもとづいて、符号化対象画素
と複数の参照画素との画素分布関係を検出する第２のス
テップと、上記複数の参照画素の演算から予測値を求め
る第３のステップと、上記予測値と上記符号化対象画素
とを比較して、この比較結果を出力する第４のステップ
と、画素分布関係にもとづきコンテクストを生成する第
５のステップと、上記コンテクストにもとづいて上記比
較結果を符号化する第６のステップとを備える。
【００１８】この発明の請求項９の復号化装置は、復号
画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参照
画素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照画
素の画素値を求め、これら複数の画素値にもとづいて、
復号化対象画素と複数の参照画素との画素分布関係を検
出する画素分布検出手段と、上記複数の参照画素との演
算から予測値を求める予測値出力手段と、上記画素分布
検出手段の画素分布関係にもとづきコンテクストを生成
するコンテクスト生成手段と、上記コンテクストにもと
づいて符号化信号を復号して、復号信号にもとづいて、
多値信号を出力する復号化手段と、上記復号化手段の多
値信号から一致を示す信号を検出した場合、上記予測値
出力手段の予測値の出力を復号画素値として上記画素出
力手段に出力させる復号制御手段とを備えたものであ
る。
【００１９】この発明の請求項１０の復号化方法は、復
号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参
照画素とを出力する第１のステップと、上記複数の各参
照画素の画素値を求め、これら複数の画素値にもとづい
て、復号化対象画素と複数の参照画素との画素分布関係
を検出する第２のステップと、上記複数の参照画素との
演算から予測値を求める第３のステップと、画素分布関
係にもとづきコンテクストを生成する第４のステップ
と、上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号し
て、復号信号にもとづいて、多値信号を出力する第５の
ステップと、上記多値信号から一致を示す信号を検出し
た場合、予測値の出力を復号画素値として第１のステッ
プに出力させる第６のステップとを備える。
【００２０】この発明の請求項１１の符号化復号化装置
は、符号化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出
力する画素出力手段と、上記複数の各参照画素の画素値
を求め、これら複数の画素値にもとづいて、符号化対象
画素と複数の参照画素との画素分布関係を検出する画素
分布検出手段と、上記複数の参照画素の演算から予測値
を求める予測値出力手段と、上記予測値と上記符号化対
象画素とを比較して、この比較結果を出力する比較手段
と、上記画素分布検出手段の画素分布関係にもとづきコ
ンテクストを生成するコンテクスト生成手段と、上記コ
ンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化して伝送
路に出力する符号化手段と、復号画素値にもとづいて画
素を出力するとともに複数の参照画素とを出力する画素
出力手段と、上記複数の各参照画素の画素値を求め、こ
れら複数の画素値にもとづいて、復号化対象画素と複数
の参照画素との画素分布関係を検出する画素分布検出手
段と、上記複数の参照画素の演算から予測値を求める予
測値出力手段と、上記画素分布検出手段の画素分布関係
にもとづきコンテクストを生成するコンテクスト生成手
段と、上記コンテクストにもとづいて上記伝送路の符号
化信号を復号して、復号信号にもとづいて、多値信号を
出力する復号化手段と、上記復号化手段の多値信号から
一致を示す信号を検出した場合、上記予測値出力手段の
予測値の出力を復号画素値として上記画素出力手段に出
力させる復号制御手段とを備えたものである。
【００２１】この発明の請求項１２の符号化復号化方法
は、符号化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出
力する第１のステップと、上記複数の各参照画素の画素
値を求めこれら複数の画素値にもとづいて、符号化対象
画素と複数の参照画素との画素分布関係を検出する第２
のステップと、上記複数の参照画素の演算から予測値を
求める第３のステップと、上記予測値と上記符号化対象
画素とを比較して、この比較結果を出力する第４のステ
ップと、上記画素分布関係にもとづきコンテクストを生
成する第５のステップと、上記コンテクストにもとづい
て上記比較結果を符号化して伝送路に出力する第６のス
テップと、復号画素値にもとづいて画素を出力するとと
もに複数の参照画素とを出力する第７のステップと、上
記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画素
値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素との
画素分布関係を検出する第８のステップと、上記複数の
参照画素の演算から予測値を求める第９のステップと、
上記画素分布関係にもとづきコンテクストを生成する第
１０のステップと、上記コンテクストにもとづいて上記
伝送路の符号化信号を復号して、復号信号にもとづい
て、多値信号を出力する第１１のステップと、上記多値
信号から一致を示す信号を検出した場合、予測値の出力
を復号画素値として上記第７のステップに出力させる第
１２のステップとを備える。
【００２２】この発明の請求項１３の符号化装置は、複
数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求
め、これら最大値と最小値から差分値を求め、この差分
値にもとづいて複数の参照画素と符号化対象画素との画
素分布関係を検出する画素分布検出手段を備えたもので
ある。
【００２３】この発明の請求項１４の復号化装置は、複
数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求
め、これら最大値と最小値から差分値を求め、この差分
値にもとづいて複数の参照画素と復号化画素との画素分
布関係を検出する画素分布検出手段を備えたものであ
る。
【００２４】この発明の請求項１５の符号化復号化装置
は、複数の各参照画素に対して、それぞれ最大値と最小
値とを求め、これら最大値と最小値から差分値を求めこ
の差分値にもとづいて複数の参照画素と符号化対象画素
との画素分布関係及び複数の参照画素と復号化画素との
画素分布関係を検出する画素分布検出手段を備えたもの
である。
【００２５】この発明の請求項１６の符号化装置は、複
数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求
め、これら最大値と最小値から平均値を求め、この平均
値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にもとづい
て、符号化対象画素と複数の参照画素との境界を検出し
て、複数の参照画素と符号化対象画素との画素分布関係
を検出する画素分布検出手段を備えたものである。
【００２６】この発明の請求項１７の復号化装置は、複
数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求
め、これら最大値と最小値から平均値を求め、この平均
値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にもとづい
て、復号化画素と複数の参照画素との境界を検出して、
複数の参照画素と復号化画素との画素分布関係を検出す
る画素分布検出手段を備えたものである。
【００２７】この発明の請求項１８の符号化復号化装置
は、複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
とを求め、これら最大値と最小値から平均値を求め、こ
の平均値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にも
とづいて、符号化対象画素と複数の参照画素との境界及
び復号化画素と複数の参照画素との境界を検出して、複
数の参照画素と符号化対象画素との画素分布関係及び複
数の参照画素と復号化画素との画素分布関係を検出する
画素分布検出手段を備えたものである。
【００２８】この発明の請求項１９の符号化装置は、符
号化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出力する
画素出力手段と、上記複数の各参照画素に対してそれぞ
れ最大値と最小値とを求め、これら最大値と最小値から
平均値を求め、この平均値と各参照画素値とを比較し、
この比較結果にもとづいて、符号化対象画素と複数の参
照画素との境界を検出して、複数の参照画素と符号化対
象画素との画素分布関係を検出するバウンダリモード判
定回路と、上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大
値と最小値とを求め、これら最大値と最小値から差分値
を求め、複数の参照画素と符号化対象画素との画素分布
関係を検出するレンジモード判定回路と、上記バウンダ
リモード判定回路の画素分布関係に対応する関数式とレ
ンジモード判定回路の画素分布関係に対応する関数式と
複数の参照画素との演算から予測値と予測順位情報を算
出する適応予測器と、上記予測値と上記符号化画素値と
の差分値を求める予測差分演算手段と、上記予測値と上
記符号化対象画素とを比較して、この比較結果を多値信
号として出力する予測一致判定器と、上記バウンダリモ
ード判定回路の画素分布関係と上記レンジモード判定回
路の差分値と上記予測差分演算手段の差分値と上記適応
予測器の予測順位情報とにもとづきコンテクストを生成
するコンテクスト生成器と、上記コンテクストにもとづ
いて上記多値信号を符号化する符号化手段とを備えたも
のである。
【００２９】この発明の請求項２０の復号化装置は、復
号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参
照画素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照
画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、これら
最大値と最小値から平均値を求め、この平均値と各参照
画素値とを比較し、この比較結果にもとづいて、復号化
対象画素と複数の参照画素との境界を検出して、複数の
参照画素と復号化対象画素との画素分布関係を検出する
バウンダリモード判定回路と、上記複数の各参照画素に
対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、これら最大値
と最小値から差分値を求め、複数の参照画素と復号化画
素との画素分布関係を出力するレンジモード判定回路
と、このバウンダリモード判定回路の画素分布関係に対
応する関数式とレンジモード判定回路の画素分布関係に
対応する関数式と複数の参照画素との演算から予測値と
予測順位情報を算出する適応予測器と、上記予測値と上
記復号画素値との差分値を求める予想差分演算手段と、
上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係とレンジ
モード判定回路の差分値と予測差分演算手段の差分値と
適応予測器の予測順位情報とにもとづきコンテクストを
生成するコンテクスト生成器と、上記コンテクストにも
とづいて符号化信号を復号して、復号信号にもとづい
て、多値信号を出力する復号化手段と、上記復号化手段
の多値信号から一致を示す信号を検出した場合、上記適
応予測器の予測値の出力を復号画素値として上記画素出
力手段に出力させる復号制御回路とを備えたものであ
る。
【００３０】この発明の請求項２１の符号化装置は、予
測値の出現規則性を利用して予測順位を縮退した結果を
参照することにより符号化のコンテクストを生成するコ
ンテクスト生成器を備えたものである。
【００３１】この発明の請求項２２の復号化装置は、予
測値の出現規則性を利用して予測順位を縮退した結果を
参照することにより復号化のコンテクストを生成するコ
ンテクスト生成器を備えたものである。
【００３２】この発明の請求項２３の符号化装置は、符
号化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出力する
画素出力手段と、上記複数の各参照画素に対してそれぞ
れ最大値と最小値とを求め、これら最大値と最小値から
平均値を求め、この平均値と各参照画素値とを比較し、
この比較結果にもとづいて、符号化対象画素と複数の参
照画素との境界を検出して、複数の参照画素と符号化対
象画素との画素分布関係を検出するバウンダリモード判
定回路と、このバウンダリモード判定回路の画素分布関
係に対応する関数式と複数の参照画素との演算から予測
値を算出する適応予測器と、上記予測値と上記符号化画
素値との差分値を求める予測差分演算手段と、上記予測
値と上記符号化対象画素とを比較して、この比較結果を
多値信号として出力する予測一致判定器と、上記バウン
ダリモード判定回路の画素分布関係と上記予測差分演算
手段の差分値とにもとづきコンテクストを生成するコン
テクスト生成器と、上記コンテクストにもとづいて上記
多値信号を符号化する符号化手段とを備えたものであ
る。
【００３３】この発明の請求項２４の復号化装置は、復
号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参
照画素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照
画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、これら
最大値と最小値から平均値を求め、この平均値と各参照
画素値とを比較し、この比較結果にもとづいて、符号化
対象画素と複数の参照画素との境界を検出して、複数の
参照画素と復号化対象画素との画素分布関係を検出する
バウンダリモード判定回路と、このバウンダリモード判
定回路の、画素分布関係に対応する関数式と複数の参照
画素との演算から予測値を算出する適応予測器と、上記
予測値と上記復号画素値との差分値を求める予測差分演
算手段と、上記バウンダリモード判定回路の画素分布関
係と予測差分演算手段の差分値とにもとづきコンテクス
トを生成するコンテクスト生成器と、上記コンテクスト
にもとづいて符号化信号を復号して、復号信号にもとづ
いて、多値信号を出力する復号化手段と、上記復号化手
段の多値信号から一致を示す信号を検出した場合、上記
適応予測器の予測値の出力を復号画素値として上記画素
出力手段に出力させる復号制御回路とを備えたものであ
る。
【００３４】この発明の請求項２５の符号化装置は、符
号化対象画素とその近傍の複数の参照画素とを出力する
画素出力手段と、上記複数の各参照画素に対してそれぞ
れ最大値と最小値とを求め、これら最大値と最小値から
差分値を求め、複数の参照画素と符号化対象画素との画
素分布関係を検出するレンジモード判定回路と、このレ
ンジモード判定回路の画素分布関係に対応する関数式と
複数の参照画素との演算から予測値を算出する適応予測
器と、上記予測値と上記符号化画素値との差分値を求め
る予測差分演算手段と、上記予測値と上記符号化対象画
素とを比較して、この比較結果を多値信号として出力す
る予測一致判定器と、上記レンジモード判定回路の画素
分布関係と上記予測差分演算手段の差分値とにもとづき
コンテクストを生成するコンテクスト生成器と、上記コ
ンテクストにもとづいて上記多値信号を符号化する符号
化手段とを備えたものである。
【００３５】この発明の請求項２６の復号化装置は、復
号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の参
照画素とを出力する画素出力手段と、上記複数の各参照
画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、これら
最大値と最小値から差分値を求め、複数の参照画素と復
号化対象画素との画素分布関係を検出するレンジモード
判定回路と、このレンジモード判定回路の画素分布関係
に対応する関数式と複数の参照画素との演算から予測値
を算出する適応予測器と、上記予測値と上記復号画素値
との差分値を求める予測差分演算手段と、上記レンジモ
ード判定回路の画素分布関係と予測差分演算手段の差分
値とにもとづきコンテクストを生成するコンテクスト生
成器と、上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復
号して、復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復
号化手段と、上記復号化手段の多値信号から一致を示す
信号を検出した場合、上記適応予測器の予測値の出力を
復号画素値として上記画素出力手段に出力させる復号制
御回路とを備えたものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施例である
画像符号化装置の構成するものである。
【００３７】まず、本実施の構成について説明する。１
は多値符号化対象画素を蓄積し、符号化対象画素および
その近傍または近隣の参照画素を出力する符号化画像蓄
積手段（画素出力手段）である。２ａは上記符号化画像
蓄積手段１から出力された参照画素を基にして符号化画
素値と一致するまで繰り返して適応的に予測し、各予測
値を「一致・不一致」を意味する２値信号に変換し、出
力する適応予測変換手段（予測値出力手段、比較手段）
である。２ｂは、符号化画素に対する符号化インデクス
（以下コンテクスト）を出力するコンテクスト生成手段
である。３は上記適応予測変換手段から出力された２値
信号とコンテクスト生成手段から出力されたコンテクス
トを基に２値エントロピー符号化を行って符号を出力す
るエントロピー符号化手段であり、４は、上記符号化画
像蓄積手段１と、適応予測変換手段２ａと、エントロピ
ー符号化手段３とで行われる処理順序を制御する符号化
制御手段（制御手段）である。
【００３８】次に各手段の動作について、符号化制御手
段４の制御処理を中心に説明する。符号化制御手段４
は、符号化画像蓄積手段１に符号化対象画素を蓄積さ
せ、その符号化対象画素およびこの符号化対象画素の近
傍または近隣の参照画素を出力するように命じる［命令
Ｅ１：符号化動作１］。次に、符号化制御手段４は適応
予測変換手段２に符号化画像蓄積手段１から出力された
参照画素を基に予測した予測値から同じく入力された符
号化対象画素を一組または複数組の２値信号を出力す
る。またコンテクスト生成手段に対してコンテクストへ
の変換および出力を開始するように命じる［命令Ｅ２：
符号化動作２］。ここで、２値信号は予測値と符号化対
象画素の比較結果である“一致”または“不一致”を表
すものである。適応予測変換手段２ａとコンテクスト生
成手段２ｂとは２値信号とコンテクストの組を出力した
ことを符号化制御手段４へ通知し、通知された符号化制
御手段４はエントロピー符号化手段３に２値信号とコン
テクストの組をエントロピー符号化し、「符号」を出力
するように命じる［命令Ｅ３：符号化動作３］。符号化
制御手段４は、１つの符号化対象画素の符号化に対して
“一致”を示す２値信号が符号化されるまで繰り返し
［符号化動作３］を行わせる。その後次の符号化対象画
素に対する符号化として［符号化動作１］から再び実行
するように制御する。
【００３９】図２はこの発明の一実施例である画像復号
化装置の構成を示すものである。
【００４０】まず、本実施例の構成について説明する。
５は復号対象画素の近傍または近隣の参照画素を出力
し、復号された多値復号対象画素を蓄積する復号画像蓄
積手段（画像出力手段）である。６ａは上記復号画像蓄
積手段５から出力された参照画素を基にして復号画素値
を繰り返して適応的に予測する適応予測変換手段（予測
値出力手段）である。６ｂはエントロピー復号に使用さ
れる復号インデクス（以後、コンテクストという。符号
化インデクスも同名であるが実行処理から明らかである
ので名称を区別しないものとする。）を出力するコンテ
クスト生成手段である。７はコンテクスト生成手段６ｂ
から出力されたコンテクストと符号化装置から出力され
た符号を基に２値エントロピー復号を行って各予測値と
の「一致・不一致」を意味する２値信号を出力する「エ
ントロピー復号手段」である。８は、上記復号画像蓄積
手段５、適応予測変換手段６ａと、コンテクスト生成手
段６ｂと、エントロピー復号手段７で行われる処理順序
を制御する復号制御手段である。
【００４１】次に各手段の動作については、復号制御手
段８の制御処理を中心に説明する。復号制御手段８は、
復号画像蓄積手段５に所定の参照画素を出力するように
命じる［命令Ｄ１：復号動作１］。次に、復号制御手段
８は適応予測変換手段６ａに復号画像蓄積手段５から入
力される参照画素を基に予測した予測値を出力するとと
もに、コンテクスト生成手段６ｂに一つまたは複数のコ
ンテクストの出力を開始するように命じる［命令Ｄ２：
復号動作２］。ここで、２値信号は予測値と復号対象画
素の比較結果である“一致”または“不一致”を表すも
のである。コンテクスト生成手段５ｂはコンテクスト８
を出力したことを復号制御手段８へ通知し、通知された
復号制御手段８はエントロピー復号手段７にコンテクス
トと符号からエントロピー復号を２値信号を出力するよ
うに命じる［命令Ｄ３：復号動作３］。復号制御手段８
は、一つの復号対象画素の復号に対して“一致”を示す
２値信号が復号されるまで繰り返し［復号動作３］を行
わせる。そして、“一致”を示す２値信号を復号された
とき、復号画像蓄積手段５にその予測値を復号対象画素
値として蓄積するように命じる［命令Ｄ４：復号動作
４］。その後次の復号対象画素に対する復号として［復
号動作１］から再び実行するように制御する。
【００４２】なお、時系列的な説明のために［復号動作
４］と［復号動作１］を分けて説明したが、［復号動作
４］の（直前の）復号画素の蓄積と［復号動作１］の
（現在の）画素の復号に先立つ参照画素の出力とは同じ
タイミングで行うことが可能である。以下、［復号動作
４］は［復号動作１］と同時に行われるものとして説明
する。
【００４３】また、画像符号化装置および画像復号装置
を個々に説明を行ったが、各装置を実装したシステムと
して見た場合、両装置を実装するシステムを構成するこ
とも可能である。
【００４４】また、上記エントロピー符号化手段３と上
記エントロピー復号手段７の間の符号の伝送には、シス
テム内（基板間または基板上）のバスやケーブル、電話
・ＬＡＮ・ＷＡＮ等の有線および無線の通信回線（伝送
路）を用いることができる。また、伝送中に一時的また
は永久的な蓄積を介してもよい。さらに、符号を各種メ
ディア、電気的・磁気的・光学的に蓄積したディスクや
テープ、ＲＡＭ，ＲＯＭ等により供給することによっ
て、伝送路を介さず時空間的な移動（運搬性・保存性）
にも対処できるようになる。
【００４５】上記エントロピー符号化手段３および上記
エントロピー復号手段７における「エントロピー符号
化」に「算術符号化」を適用すること符号化効率の高い
圧縮が得られるという長所がある。算術符号化として
は、ＭＥＬＣＯＤＥ（Ｆ１ＣＯＤＥ）や国際標準２値算
術符号化であるＱＭ−Ｃｏｄｅｒを適用することができ
る。
【００４６】以下、多値画像として８ビット画像を対象
とし、エントロピー符号化の一つである算術符号化を適
用するものとして説明を行う。
【００４７】発明の実施の形態１．図３はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【００４８】まず、本実施例の構成要素について説明す
る。９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化画素およ
びこの符号化画素に対して近傍または近隣の任意（特定
位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を参照画素
として出力する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１０００は画像メモリ９
から出力された参照画素を入力して、それぞれの参照画
素値を求めて、求められた参照画素値の演算にもとづい
て、符号化対象画素に対する参照画素の境界や、符号化
対象画素に対する参照画素の濃度等の画素分布状況（関
係）を検出する画素分布検出器である。１２は画像メモ
リ９から出力された参照画素と画素分布検出器１０００
で求められた画素分布関係に対応する関数式から予測関
数を選択して符号化画素に対する第１予測値を予測して
出力するとともに、画素分布検出器１０００から出力さ
れた２値参照画素値から第２予測値以降の予測系列を決
定し、予測値とその予測順位を予測値が符号化画素値と
一致するまで繰り返し出力する適応予測器（予測値出力
手段）である（「適応予測工程」）。１３は所定の関数
式にもとづいて予測一致判定器１４から出力される２値
信号に対する算術符号器（後述）における符号化インデ
クスである「コンテクスト」を出力するコンテクスト生
成器コンテクスト生成手段である（「コンテクスト生成
工程」）。１４は画像メモリ９から出力される符号化画
素値と適応予測器１２から出力される予測値の一致を判
定し、一致・不一致を示す「２値信号」に変換して算術
符号器（後述）における符号化対象として出力する予測
一致判定器（比較手段）である（「予測一致判定工
程」）。１５は予測一致判定器１４から出力された２値
信号とコンテクスト生成器１３から出力されたコンテク
ストから算術符号化を行って「符号」を出力する「算術
符号器」である（「算術符号化工程」）。１６は画像メ
モリ５における符号化画素の蓄積と参照画素の更新、適
応予測器１２における予測値出力の更新、算術符号器１
５における２値信号の符号化の実行を、予測一致判定器
１４から出力される一致・不一致（直前の２値信号）お
よび適応予測器１２から出力される予測順位に基づい
て、処理順序を制御する符号化制御回路である（「符号
化制御工程」）。なお、本実施においては、上述画素分
布検出手段で参照分布の状態を予め検出し、この検出結
果に基づいて、予測一致判定工程を制御するものなの
で、例えば画素分布の状態に応じた予測が可能となり、
一致・不一致の判定において短時間で一致を検出するこ
とができる。
【００４９】次に多値画像符号化を行う図３の構成の画
像符号装置の動作について、説明する。なお、符号化の
フローダイアグラムを図１０に示す。符号化制御回路１
６は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動
作順序を制御している。
【００５０】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図１および
図３のブロック図においては符号化制御回路からその二
つの処理を命じる信号については記入されていない。符
号化開始時には、画像メモリ９および算術符号器１５に
対して「初期化処理」を行わなければならない。また、
符号化終了時には、算術符号器１５の「後処理」として
符号掃出しを行う。「初期化処理」と「後処理」を除い
た「符号化処理」について、その基本動作を「符号化動
作１」、「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて
次に説明する。
【００５１】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するように命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器１２に各画素の符号化開始時の適
応予測順位（以下、予測順位という）の初期化を行わせ
る。予測順位とは、第Ｎ予測値における数値Ｎに対して
Ｎ−１で表される数値とする。
【００５２】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【００５３】符号化画素と参照画素が出力された後に、
画素分布検出器１０００は、画像メモリ９から出力され
た参照画素を入力してそれぞれの参照画素値を求めて、
求められた参照画素値にもとづいて符号化対象画素の周
辺画素の画素分布状況を検出する。
【００５４】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【００５５】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１２は、すでに決定されている画素分
布検出手段の画素分布関係にもとづいて第１予測値Ｐ１
を計算し、出力する。
【００５６】［符号化動作２−２：第２予測以降］第２
予測以降では、適応予測器１２は、第１予測値と２値化
閾値Ｔｈにより予測系列が決定され、図２３に基づいて
予測値を決定し、出力する。同図においては、系列は予
測値を左右両方向へ交互に振っているが、一方向が画素
最大値または最小値まで出現した後は他方向の割当ての
みを行う。
【００５７】適応予測器１２から出力された予測値は、
予測一致判定器１４によって画像メモリ９から出力され
た符号化画素値と比較され、「“一致”（等しい）」な
らばシンボル“１”、「“不一致”等しくない）」なら
ばシンボル“０”で示される２値信号に変換される。
【００５８】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【００５９】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１６は、予測一致判定器１４が２値
信号［“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【００６０】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で、“一致”する場合には、必ず
“一致”することが自明であるので、最後の２値信号
“１”の符号化を省略することが可能である。
【００６１】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【００６２】同様に、図２５はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、画素分布検出器１０００、適応予測器
１２、コンテクスト生成器１３は上述で説明した画像符
号化装置と同一機能・動作を行うものであるため、その
説明を省略する。
【００６３】まず、本実施の構成要素について説明す
る。１７は復号に先立って復号画素に対する近傍または
近隣する位置の任意（特定位置の）の一つまたは複数の
蓄積済みの画素を参照画素として出力し、復号された多
値画素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコンテクス
ト生成器１３（コンテクスト生成手段）から出力された
コンテクストから算術復号を行って２値信号を出力する
算術復号器（復号化手段）である（「算出復号工
程」）。１９は画像メモリ１７における復号画素の蓄積
と参照画素の更新・適応予測器１２（予測値出力手段）
における予測値出力の更新、算術復号器１８における２
値信号の復号の実行を、直前に復号された２値信号で示
される予測の一致・不一致および適応予測器１２から出
力される予測順位に基づいて、処理順序を制御する復号
制御回路（復号制御手段）である（「復号制御工
程」）。
【００６４】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３２に示す。復号制御回路１
９は、全体の動作順序を制御している。
【００６５】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図２および
図２５のブロック図においては復号制御回路からその二
つの処理を命じる信号については記入されていない。復
号開始時には、画像メモリ１７および算術復号器１８に
対して「初期化処理」を行わなければならない。また、
復号終了時には、「後処理」として最終画素の蓄積を行
う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」
について、その基本動作を「復号動作１」、「復号動作
２」、「復号動作３」に分けて次に説明する。
【００６６】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画像（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器１２に各画素の復号開始時の予測順位の
初期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復
号画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器１
２出力）である。
【００６７】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【００６８】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図１７）に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。
【００６９】画素分布状況検出器１０００は、上述の画
像符号化装置の動作と同様に参照画素値にもとづいて復
号対象画素の周辺画素の画素分布状況結果を出力する。
【００７０】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【００７１】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、すでに決定されている画素分布
状況検出手段１０００の画素分状況にもとづいて、第１
予測値を計算し、出力する。
【００７２】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図２３）に予測値を決定し、出力する。
【００７３】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器１８に命じる（命令Ｄ３）。
【００７４】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【００７５】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【００７６】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【００７７】また、画像符号化装置および画像復号装置
を個々に説明を行ったが、各装置を実装したシステムと
して見た場合、両装置を実装するシステムを構成するこ
とも可能である。
【００７８】また、上記算術符号器１５と上記算術復号
器１８の間の符号の伝送には、システム内（基板間また
は基板上）のバスやケーブル、電話・ＬＡＮ・ＷＡＮ等
の有線および無線の通信回路（伝送路）を用いることが
できる。また、伝送中に一時的または永久的な蓄積を介
してもよい。さらに、符号を各種メディア、電気的・磁
気的・光学的に蓄積したディスクやテープ、ＲＡＭ，Ｒ
ＯＭ等により供給することによって、伝送路を介さずに
時空間的な移動（運搬性・保存性）にも対処できるよう
になる。
【００７９】上記算術符号器１５および上記算術復号器
１８の算術符号化方式としては、ＭＥＬＣＯＤＥ（Ｆ１
ＣＯＤＥ）や国際標準２値算出符号化であるＱＭ−Ｃｏ
ｄｅｒを適用することにより符号化効率の高い処理を行
うことが可能である。
【００８０】以下、多値画像として８ビット画像を対象
とし、エントロピー符号化の一つである算術符号化を適
用するものとして説明を行うが、その他のエントロピー
符号化方式の適用も可能である。
【００８１】発明の実施の形態２．図４はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【００８２】まず、本実施例の構成要素について説明す
る。９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化画素およ
びこの符号化画素に対して近傍または近隣の任意（特定
位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を参照画素
として出力する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１０００は画像メモリ９
から出力された参照画素を入力して、それぞれの参照画
素値を求めて、求められた参照画素値の演算にもとづい
て、符号化対象画素に対する参照画素の境界や、符号化
対象画素に対する参照画素の濃度等の画素分布状況を検
出する画素分布検出器である。１２は画像メモリ９から
出力された参照画素から予測関数を選択して符号化画素
に対する第１予測値を予測して出力するとともに、第２
予測値以降の予測系列を決定し、予測値とその予測順位
を予測値が符号化画素値と一致するまで繰り返し出力す
る適応予測器（予測値出力手段）である（「適応予測工
程」）。１３は画素分布検出手段１０００から出力され
た画素分布検出結果にもとづいて符号化対象画素に対す
る算術符号器における符号化インデクスである「コンテ
クスト」を出力するコンテクスト生成器（コンテクスト
生成手段）である（「コンテクスト生成工程」）。１４
は画像メモリ９から出力される符号化画素値と適応予測
器１２から出力される予測値の一致を判定し、一致・不
一致を示す「２値信号」に変換して算術符号器（後述）
における符号化対象として出力する予測一致判定器（比
較手段）である（「予測一致判定工程」）。１５は予測
一致判定器１４から出力された２値信号とコンテクスト
生成器１３から出力されたコンテクストから算術符号化
を行って符号を出力する算術符号器（符号化手段）であ
る（「算術符号化工程」）。１６は画像メモリ９におけ
る符号化画素の蓄積と参照画素の更新、適応予測器１２
における予測値出力の更新、算術符号器１５における２
値信号の符号化の実行を、予測一致判定器１４から出力
される一致・不一致（直前の２値信号）および適応予測
器１２から出力される予測順位に基づいて、処理順序を
制御する符号化制御回路である（「符号化制御工
程」）。なお、本実施においては、上述画素分布検出手
段で参照分布の状態を予め検出し、この検出結果にもと
づいて、算術符号化工程を制御するものなので、画素の
分布に応じた（画素の出現ひん度）符号語割り当てが可
能となり、符号化効率が向上する。
【００８３】次に多値画像符号化を行う図４の構成の画
像符号装置の動作について、説明する。なお、符号化の
フローダイアグラムを図１１に示す。符号化制御回路１
６は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動
作順序を制御している。
【００８４】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図４のブロ
ック図においては符号化制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。符号化開始時
には、画像メモリ９および算術符号器１５に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、符号化終了
時には、算術符号器１５の「後処理」として符号掃出し
を行う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「符号化
処理」について、その基本動作を「符号化動作１」、
「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて次に説明
する。
【００８５】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するように命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器４に各画素の符号化開始時の適応
予測順位（以下、予測順位という）の初期化を行わせ
る。予測順位とは、第Ｎ予測値における数値Ｎに対して
Ｎ−１で表される数値とする。
【００８６】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【００８７】符号化画素と参照画素が出力された後に、
画素分布検出器１０００は、画像メモリ９から出力され
た参照画素を入力してそれぞれの参照画素値を求めて、
求められた参照画素値にもとづいて符号化対象画素に対
する参照画素の境界や、符号化対象画素に対する参照画
素の濃度等の画素分布状況を検出する。
【００８８】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【００８９】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１２は、第１予測器Ｐ１を計算し、出
力する。 ［符号化動作２−２：第２予測以降］第２予測以降で
は、適応予測器１２は、第１予測値と同様に適応予測器
１２から出力された予測値は、予測一致判定器１４によ
って画像メモリ９から出力された符号化画素値と比較さ
れ、「“一致”（等しい）」ならばシンボル“１”、
「“不一致”（等しくない）」ならばシンボル“０”で
示される２値信号に変換される。
【００９０】また、画素分布検出器１０００から出力さ
れた検出結果は、コンテクスト生成器１３によって７ビ
ットのコンテクストに変換される。ここで、本実施では
一つの符号化画素における一連の２値信号系列の符号化
に対してコンテクストは固定値となる。
【００９１】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【００９２】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１５は、予測一致判定器１４が２値
信号「“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【００９３】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で“一致”する場合には、必ず“一
致”することが自明であるので、最後の２値信号“１”
の符号化を省略することが可能である。
【００９４】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【００９５】同様に、図２６はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、画素分布状況検出器１０００、適応予
測器１２、コンテクスト生成器１３は上述で説明した画
像符号化装置と同一機能・動作を行うものであるため、
その説明を省略する。
【００９６】まず本実施の構成要素について説明する。
１７は復号に先立って復号画素に対する近傍または近隣
する位置の任意（特定位置の）の一つまたは複数の蓄積
済みの画素を参照画素として出力し、復号された多値画
素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）である（「画
素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコンテクスト生成
器１３から出力されたコンテクストから算術復号を行っ
て２値信号を出力する算術復号器（復号化手段）である
（「算術復号工程」）。１９は画像メモリ１７における
復号画素の蓄積と参照画素の更新、適応予測器１２（予
測値出力手段）における予測値出力の更新、算術復号器
１８における２値信号の復号の実行を、直前に復号され
た２値信号で示される予測の一致・不一致および適応予
測器１２から出力される予測順位に基づいて、処理順序
を制御する復号制御回路（復号制御手段）である（「復
号制御工程」）。
【００９７】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３３に示す。符号化制御回路
１０は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の
動作順序を制御している。
【００９８】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図２６のブ
ロック図においては復号制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。復号開始時に
は、画像メモリ１７および算術復号器１８に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、復号終了時
には、「後処理」として最終画素の蓄積を行う。「初期
化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」について、
その基本動作を「復号動作１」、「復号動作２」、「復
号動作３」に分けて次に説明する。
【００９９】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画素（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器１２に各画素の復号開始時の予測順位の
初期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復
号画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器１
２の出力）である。
【０１００】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【０１０１】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図１７）に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。
画素分布状況検出器１０００は、上述の画像符号化装置
の動作と同様に画素Ａ〜Ｇの画素値に基づいて画素分布
状況検出結果を出力する。
【０１０２】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【０１０３】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、第１予測値を計算し、出力す
る。
【０１０４】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様に予測値を決定し、出力する。
【０１０５】画素分布検出器１０００から出力された検
出結果は、コンテクスト生成器１３によって７ビットの
コンテクストに変換される。
【０１０６】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器１８に命じる（命令Ｄ３）。
【０１０７】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【０１０８】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【０１０９】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【０１１０】以上のように、復号制御回路１９は、多値
画素の２値信号化を介した復号を画像の全画素に対して
適用する。
【０１１１】本実施例では、画素の符号化または復号に
対して、参照画素値の「散らばり（分散）」具合の指
標、局所的な参照画像領域の「傾き」具合に応じてコン
テクスト生成のための関数を切り替えることが実現され
る。コンテクスト生成の関数の切り替えによって符号化
効率を向上させる効果が得られる。
【０１１２】発明の実施の形態３．図５はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【０１１３】まず、本実施例の構成要素について説明す
る。９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化画素およ
びこの符号化画素に対して近傍または近隣の任意（特定
位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を参照画素
として出力する画像メモリ（画像出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１０は画像メモリ９から
出力された参照画素を入力して、それぞれの参照画素値
を求めて、求められた参照画素値の中から最大値と最小
値を求める。そして最大値と最小値との演算をして参照
画素値の最大差分（ダイナミックレンジ）から「レンジ
モード」を判定するレンジモード判定器である（「レン
ジモード判定工程」）。なおレンジモード判定では、上
述の判定にて、参照画素の分布バラツキ状態を検出す
る。例えば、参照画素値の最大差分が大きければ分布バ
ラツキが大きく参照画素値の最大差分が小さければバラ
ツキが小さいと判定する。１２は画像メモリ９から出力
された参照画素とレンジモード判定器１０から出力され
たレンジモードから予測関数を選択して符号化画素に対
する第１予測値を予測して出力するとともに、レンジモ
ード判定器１０から出力された２値参照画素値から第２
予測値以降の予測系列を決定し、予測値とその予測順位
を予測値が符号化画素値と一致するまで繰り返し出力す
る適応予測器（予測値手段）である（「適応予測工
程」）。１３は算術符号器における符号化インデクスで
ある「コンテクスト」を出力するコンテクスト生成器
（コンテクスト生成手段）である（「コンテクスト生成
工程」）。１４は画像メモリ９から出力される符号化画
素値と適応予測器１２から出力される予測値の一致を判
定し、一致・不一致を示す「２値信号」に変換して算術
符号器における符号化対象として出力する予測一致判定
器（比較手段）である（「予測一致判定工程」）。１５
は予測一致判定器１４から出力された２値信号とコンテ
クスト生成器１３から出力されたコンテクストから算術
符号化を行って「符号」を出力する算術符号器（符号化
手段）である（「算術符号化工程」）。１６は画像メモ
リ９における符号化画素の蓄積と参照画素の更新、適応
予測器１２における予測値出力の更新、算術符号器１５
における２値信号の符号化の実行を、予測一致判定器１
４から出力される一致・不一致（直前の２値信号）およ
び適応予測器１２から出力される予測順位に基づいて、
処理順序を制御する符号化制御回路である（「符号化制
御工程」）。なお、本実施例においては、上述のレンジ
モード判定器で参照分布の状態を予め検出し、この検出
結果に基づいて、予測一致判定工程および算術符号化工
程を制御するものなので、例えば一致・不一致の判定に
おいて短時間で一致を検出することができる。
【０１１４】次に図５に示す画像符号装置の動作につい
て、説明する。なお、符号化のフローダイアグラムを図
１２に示す。符号化制御回路１６は、フローダイアグラ
ム中の条件を判定し、全体の動作順序を制御している。
【０１１５】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図５のブロ
ック図においては符号化制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。符号化開始時
には、画像メモリ９および算術符号器１５に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、符号化終了
時には、算術符号器１５の「後処理」として符号掃出し
を行う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「符号化
処理」について、その基本動作を「符号化動作１」、
「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて次に説明
する。
【０１１６】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するように命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器４に各画素の符号化開始時の適応
予測順位（以下、予測順位という）の初期化を行わせ
る。予測順位とは、第Ｎ予測値における数値Ｎに対して
Ｎ−１で表される数値とする。
【０１１７】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【０１１８】符号化画素と参照画素が出力された後に、
符号化画素に対する「レンジモード」という属性分類を
並列に行う。
【０１１９】レンジモード判定器１０は、画像メモリか
ら参照画素が出力されると各画素値から最大差分ＤＲ
（ダイナミックレンジ）を次式（数１）に従って算出す
る。ここで、Ｍａｘ（），Ｍｉｎ（）はそれぞれ参照画
素Ａ〜Ｇの中から最大値、最小値を求める関数である。
【０１２０】
【数１】
【０１２１】このように求められた最大差分ＤＲ値をそ
のままレンジモード（ＲＭ）として採用することもでき
るがモード総数が多くなるので、ここでは図１８に基づ
いて１６通りに決定し、４ビットのレンジモードを出力
するものとする。
【０１２２】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【０１２３】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１２は、すでにレンジモード判定器１
０で決定されているレンジモード（レンジモード判定器
１０出力）から図２２に示されるある１つの列を使用し
てレンジモード（ＲＭ）に切り替える算出式に基づいて
第１予測値Ｐ１を計算し、出力する。
【０１２４】［符号化動作２−２：第２予測以降］第２
予測以降では、適応予測器１２は、第１予測値と２値化
閾値Ｔｈにより予測系列が決定され、図２３に基づいて
予測値を決定し、出力する。同図においては、系列は予
測値を左右両方向へ交互に振っているが、一方向が画素
最大値または最小値まで出現した後は他方向の割当ての
みを行う。
【０１２５】適応予測器１２から出力された予測値は、
予測一致判定器１４によって画像メモリ９から出力され
た符号化画素値と比較され、「“一致”（等しい）」な
らばシンボル“１”、「“不一致”（等しくない）」な
らばシンボル“０”で示される２値信
【０１２６】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【０１２７】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１５は、予測一致判定器１４が２値
信号「“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【０１２８】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で“一致”する場合には、必ず“一
致”することが自明であるので、最後の２値信号“１”
の符号化を省略することが可能である。
【０１２９】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【０１３０】同様に、図２７はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、レンジモード判定器１０、適応予測器
１２、コンテクスト生成器１３は上述で説明した画像符
号化装置と同一機能・動作を行うものであるため、その
説明を省略する。
【０１３１】まず、本実施の構成要素について説明す
る。１７は復号に先立って復号画素に対する近傍または
近隣する位置の任意（特定位置の）の一つまたは複数の
蓄積済みの画素を参照画素として出力し、復号された多
値画素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコンテクス
ト生成器１３（コンテクスト生成手段）から出力された
コンテクストから算術復号を行って２値信号を出力する
算術復号器（算術符号化手段）である（「算術復号工
程」）。１９は画像メモリ１７における復号画素の蓄積
と参照画素の更新、適応予測器１２における予測値出力
の更新、算術復号器１８における２値信号の復号の実行
を、直前に復号された２値信号で示される予測の一致・
不一致および適応予測器１２から出力される予測順位に
基づいて、処理順序を制御する復号制御回路（復号制御
手段）である（「復号制御工程」）。
【０１３２】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３４に示す。復号制御回路１
９は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動
作順序を制御している。
【０１３３】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図２７のブ
ロック図においては復号制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。復号開始時に
は、画像メモリ１７および算術復号器１８に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、復号終了時
には、「後処理」として最終画素の蓄積を行う。「初期
化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」について、
その基本動作を「復号動作１」、「復号動作２」、「復
号動作３」に分けて次に説明する。
【０１３４】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画素（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器７に各画素の復号開始時の予測順位の初
期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復号
画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器１
２の出力）である。
【０１３５】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【０１３６】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。参照画素が
出力された後に、復号画素に対する「レンジモード」と
いう属性分類を並列に行う。
【０１３７】レンジモード判定器１０は、上述の画像符
号化装置の動作と同様（数１、図１８）に画素Ａ〜Ｇの
最大差分ＤＲを算出し、レンジモードを決定し、出力す
る。
【０１３８】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【０１３９】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、すでに決定されているレンジモ
ード（レンジモード判定器１０の出力）から上述の画像
符号化装置の動作と同様（図２２）に第１予測値を計算
し、出力する。
【０１４０】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図２３）に予測値を決定し、出力する。
【０１４１】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器８に命じる（命令Ｄ３）。
【０１４２】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【０１４３】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【０１４４】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【０１４５】以上のように、復号制御回路１９は、多値
画素の２値信号化を介した復号を画像の全画素に対して
適用する。
【０１４６】本実施例では、画素の符号化または復号に
対して、参照画素値の「散らばり（分散）」具合の指標
である最大差分値から判定されるレンジモード、その分
類に応じて画素単位で適応的に予測関数を切り替えるこ
とが実現される。予測関数の切り替えによって予測順位
の小さい方に予測一致確率を偏らせることが可能とな
り、予測変換された２値信号系列０・・・０１の長さを
短くするとともに符号化効率を向上させる効果が得られ
る。
【０１４７】発明の実施の形態４．図６はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【０１４８】まず、本実施例の構成要素について説明す
る。９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化画素およ
びこの符号化画素に対して近傍または近隣の任意（特定
位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を参照画素
として出力する画像メモリ（画像出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１１は画像メモリ９から
出力された参照画像を入力して入力された各々参照画素
について画素値を求める。そしてそれぞれの画素値から
平均値を求め、この求められた平均値を最大画素値と最
小画素値の閾値（しきい値）として、この閾値とそれぞ
れの参照画素値とを比較し、その比較結果に基づいてそ
れぞれの参照画素値を２値化変換し、その「閾値」を出
力するとともに「バウンダリモード」を判定するバウン
ダリモード判定器である（「バウンダリモード判定工
程」）。つまりバウンダリモード判定においては、上述
の判定にて参照画素の分布パターンを選択し、選択され
たパターンがもっとも符号化画素の予測パターンに似て
いるものである。１２は画像メモリ９から出力された参
照画素とバウンダリモード判定器１１から出力されたバ
ウンダリモードから予測関数を選択して符号化画素に対
する第１予測値を予測して出力するとともに、バウンダ
リモード判定器１１から出力された２値参照画素値から
第２予測値以降の予測系列を決定し、予測値とその予測
順位を予測値が符号化画素値と一致するまで繰り返し出
力する適応予測器（予測値出力手段）である（「適応予
測工程」）。１３は算術符号器（後述）における符号化
インデクスである「コンテクスト」を出力するコンテク
スト生成器（コンテクスト生成手段）である（「コンテ
クスト生成工程」）。１４は画像メモリ９から出力され
る符号化画素値と適応予測器１２から出力される予測値
の一致を判定し、一致・不一致を示す「２値信号」に変
換して算術符号器（後述）における符号化対象として出
力する予測一致判定器（比較手段）である（「予測一致
判定工程」）。１５は予測一致判定器１４から出力され
た２値信号とコンテクスト生成器１３から出力されたコ
ンテクストから算術符号化を行って「符号」を出力する
算術符号器（符号化手段）である（「算術符号化工
程」）。１６は画像メモリ９における符号化画素の蓄積
と参照画素の更新、適応予測器１２における予測値出力
の更新、算術符号器１５における２値信号の符号化の実
行を、予測一致判定器１４から出力される一致・不一致
（直前の２値信号）および適応予測器１２から出力され
る予測順位に基づいて、処理順序を制御する符号化制御
回路である（「符号化制御工程」）。なお、本実施例に
おいては、上述のバウンダリモード判定器で参照分布の
状態（特に符号化画素と参照画素との色の境界線）を予
め検出し、この検出結果に基づいて、予測一致判定工程
および算術符号化工程を制御するものなので、例えば一
致・不一致の判定において短時間で一致を検出すること
ができる。
【０１４９】次に多値画像符号化を行う図６の画像符号
装置の動作について、説明する。なお、符号化のフロー
ダイアグラムを図１３に示す。符号化制御回路１６は、
フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動作順序
を制御している。
【０１５０】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図６のブロ
ック図においては符号化制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。符号化開始時
には、画像メモリ９および算術符号器１５に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、符号化終了
時には、算術符号器１５の「後処理」として符号掃出し
を行う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「符号化
処理」について、その基本動作を「符号化動作１」、
「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて次に説明
する。
【０１５１】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するよう命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器４に各画素の符号化開始時の適応
予測順位（以下、予測順位という）の初期化を行わせ
る。予測順位とは、第Ｎ予測値における数値Ｎに対して
Ｎ−１で表される数値とする。
【０１５２】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【０１５３】符号化画素と参照画素が出力された後に、
符号化画素に対する「バウンダリモード」という属性分
類を並列に行う。
【０１５４】バウンダリモード判定器１１は、３ビット
のバウンダリモードと閾値（しきい値）Ｔｈを出力す
る。ここで、閾値Ｔｈは参照画素Ａ〜Ｇの最大画素値と
最小画素値の平均値として次式（数２）で与えられ、参
照画素の２値化に使用する。関数Ｍａｘ（）およびＭｉ
ｎ（）は（数１）で用いたものと同じものである。図１
９は２値化関数Ｑ（）を示すが、Ｑ（Ａ）〜Ｑ（Ｇ）で
２値化された画素をａ〜ｇとすると、画素ａは必ず０と
なるように定義している。
【０１５５】
【数２】
【０１５６】このように２値化された参照画素値ａ〜ｇ
によって、「符号化画素近隣の境界の有無」、「境界の
方向」、「境界との位置関係」を図２０に示すように分
類し、図２１に基づいてバウンダリモード（ＢＭ）を決
定する。バウンダリモード０は、境界のない平坦な画像
領域として境界のある画像領域と区別した。図２０にお
いて、バウンダリモードは実線で囲まれた２値参照画素
から判定し、符号化画素“ｘ”の想定値とともに境界を
実線で示した。図２１において、“−”で示される画素
はバウンダリモード判定に影響を与えない画素である。
ここで、図２０および図２１ではバウンダリモードを８
通り（３ビット）に分類したが、このうち平坦領域と境
界領域のみの分類（２通り）、また境界領域では境界方
向のみの分類（５通り；平坦、縦、横、右斜、左斜）な
どの方法、また境界有無、方向、位置を分類せずに２値
参照画素ａ〜ｇをそのまま用いた１２８通り（７ビッ
ト）のバウンダリモードを採用することもできる。
【０１５７】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【０１５８】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１２は、すでに決定されているバウン
ダリモード（バウンダリモード判定器１１出力）から図
２２に示されるある１つの行のみを使用しバウンダリモ
ード（ＢＭ）を選択算出式に基づいて第１予測値Ｐ１を
計算し、出力する。
【０１５９】［符号化動作２−２：第２予測以降］第２
予測以降では、適応予測器１２は、第１予測値と２値化
閾値Ｔｈにより予測系列が決定され、図２３に基づいて
予測値を決定し、出力する。同図においては、系列は予
測値を左右両方向へ交互に振っているが、一方向が画素
最大値または最小値まで出現した後は他方向の割当ての
みを行う。
【０１６０】適応予測器１２から出力された予測値は、
予測一致判定器１４によって画像メモリ９から出力され
た符号化画素値と比較され、「“一致”（等しい）」な
らばシンボル“１”、「“不一致”（等しくない）」な
らばシンボル“０”で示される２値信号に変換される。
【０１６１】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【０１６２】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１５は、予測一致判定器１４が２値
信号「“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【０１６３】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で“一致”する場合には、必ず“一
致”することが自明であるので、最後の２値信号“１”
の符号化を省略することが可能である。
【０１６４】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【０１６５】同様に、図２８はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、バウンダリモード判定器１１、適応予
測器１２、コンテクスト生成器１３は上述で説明した画
像符号化装置と同一機能・動作を行うものであるため、
その説明を省略する。
【０１６６】まず、本実施の構成要素について説明す
る。１７は復号に先立って復号画素に対する近傍または
近隣する位置の任意（特定位置の）の一つまたは複数の
蓄積済みの画素を参照画素として出力し、復号された多
値画素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコンテクス
ト生成器１３（コンテクスト生成手段）から出力された
コンテクストから算術復号を行って２値信号を出力する
算術復号器（復号化手段）である（「算術復号工
程」）。１９は画像メモリ１７における復号画素の蓄積
と参照画素の更新、適応予測器１２（予測値出力手段）
における予測値出力の更新、算術復号器１８における２
値信号の復号の実行を、直前に復号された２値信号で示
される予測の一致・不一致および適応予測器１２から出
力される予測順位に基づいて、処理順序を制御する復号
制御回路（復号制御手段）である（「復号制御工
程」）。
【０１６７】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３５に示す。符号化制御回路
１０は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の
動作順序を制御している。
【０１６８】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図２８のブ
ロック図においては復号制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。復号開始時に
は、画像メモリ１７および算術復号器１８に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、復号終了時
には、「後処理」として最終画素の蓄積を行う。「初期
化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」について、
その基本動作を「復号動作１」、「復号動作２」、「復
号動作３」に分けて次に説明する。
【０１６９】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画素（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器１２に各画素の復号開始時の予測順位の
初期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復
号画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器１
２出力）である。
【０１７０】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【０１７１】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図１７）に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。
参照画素が出力された後に、復号画素に対する「バウン
ダリモード」という属性分類を並列に行う。
【０１７２】バウンダリモード判定器１１は、上述の画
像符号化装置の動作と同様（数２、図１９、図２０）に
画素Ａ〜Ｇの最大画素値と最小画素値の平均値Ｔｈを閾
値として参照画素を２値化（画素ａ〜ｇ）し、バウンダ
リモードを決定し、閾値Ｔｈとともに出力する。
【０１７３】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【０１７４】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、すでに決定されているバウンダ
リモード（バウンダリモード判定器１１出力）から上述
の画像符号化装置の動作と同様（図２２）に第１予測値
を計算し、出力する。
【０１７５】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図２３）に予測値を決定し、出力する。
【０１７６】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器８に命じる（命令Ｄ３）。
【０１７７】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【０１７８】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【０１７９】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【０１８０】以上のように、復号制御回路１９は、多値
画素の２値信号化を介した復号を画像の全画素に対して
適用する。
【０１８１】本実施例では、画素の符号化または復号に
対して、参照画素値の「散らばり（分散）」具合（例え
ば、符号化画素と参照画素との境界線を抽出する）の指
標である最大差分値から判定される局所的な参照画像領
域の「傾き」具合から判定されるバウンダリモードを分
類し、その分類に応じて画素単位で適応的に予測関数を
切り替えることが実現される。予測関数の切り替えによ
って予測順位の小さい方に予測一致確率を偏らせること
が可能となり、予測変換された２値信号系列０・・・０
１の長さを短くするとともに符号化効率を向上させる効
果が得られる。
【０１８２】発明の実施の形態５．図７はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【０１８３】まず、本実施の構成要素について説明す
る。９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化画素およ
びこの符号化画素に対して近傍または近隣の任意（特定
位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を参照画素
として出力する画像メモリ（画像出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１０は画像メモリ９から
出力された参照画素を入力して、それぞれの参照画素値
を求めて、求められた参照画素値の中から最大値と最小
値を求める。そして最大値と最小値との演算をして参照
画素値の最大差分（ダイナミックレンジ）から「レンジ
モード」を判定するレンジモード判定器である（「レン
ジモード判定工程」）。なおレンジモード判定では、上
述の判定にて、参照画素の分布バラツキ状態を検出す
る。例えば、参照画素値の最大差分が大きければ分布バ
ラツキが大きく参照画素値の最大差分が小さければバラ
ツキが小さいと判定する。１２は画像メモリ９から出力
された参照画素と予測関数を選択して符号化画素に対す
る予測系列を決定し、予測値とその予測順位を予測値が
符号化画素値と一致するまで繰り返し出力する適応予測
器（予測値出力手段）である（「適応予測工程」）。１
３はレンジモード判定器１０から出力されたレンジモー
ドから算術符号器（後述）における符号化インデクスで
ある「コンテクスト」を出力するコンテクスト生成器
（コンテクスト生成手段）である（「コンテクスト生成
工程」）。１４は画像メモリ９から出力される符号化画
素値と適応予測器１２から出力される予測値の一致を判
定し、一致・不一致を示す「２値信号」に変換して算術
符号器における符号化対象として出力する予測一致判定
器（比較手段）である（「予測一致判定工程」）。１５
は予測一致判定器１４から出力された２値信号とコンテ
クスト生成器１３から出力されたコンテクストから算術
符号化を行って「符号」を出力する算術符号器（符号化
手段）である（「算術符号化工程」）。１６は画像メモ
リ９における符号化画素の蓄積と参照画素の更新、適応
予測器１２における予測値出力の更新、算術符号器１５
における２値信号の符号化の実行を、予測一致判定器１
４から出力される一致・不一致（直前の２値信号）およ
び適応予測器１２から出力される予測順位に基づいて、
処理順序を制御する符号化制御回路である（「符号化制
御工程」）。なお、本実施例においては、レンジモード
判定器で参照分布の状態を予め検出し、この検出結果に
基づいて、コンテクストを生成する構成なので符号化効
率が向上する。
【０１８４】次に多値画像符号化を行う図７の画像符号
装置の動作について、説明する。なお、符号化のフロー
ダイアグラムを図１４に示す。符号化制御回路１６は、
フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動作順序
を制御している。
【０１８５】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図７のブロ
ック図においては符号化制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。符号化開始時
には、画像メモリ９および算術符号器１５に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、符号化終了
時には、算術符号器１５の「後処理」として符号掃出し
を行う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「符号化
処理」について、その基本動作を「符号化動作１」、
「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて次に説明
する。
【０１８６】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するよう命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器４に各画素の符号化開始時の予測
順位の初期化を行わせる。予測順位とは、第Ｎ予測値に
おける数値Ｎに対してＮ−１で表される数値とする。
【０１８７】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【０１８８】符号化画素と参照画素が出力された後に、
符号化画素に対する「レンジモード」という属性分類を
並列に行う。
【０１８９】レンジモード判定器１０は、画像メモリか
ら参照画素が出力されると各画素値から最大差分ＤＲ
（ダイナミックレンジ）を次式（数１）に従って算出す
る。ここで、Ｍａｘ（），Ｍｉｎ（）はそれぞれ参照画
素Ａ〜Ｇの中から最大値、最小値を求める関数である。
【０１９０】このように求められた最大差分ＤＲ値をそ
のままレンジモード（ＲＭ）として採用することもでき
るがモード総数が多くなるので、ここでは図１８に基づ
いて１６通りに決定し、４ビットのレンジモードを出力
するものとする。
【０１９１】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【０１９２】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１２は、参照画素からある１つの予測
関数により第１予測値Ｐ１を計算し、出力する。
【０１９３】［符号化動作２−２：第２予測以降］第２
予測以降では、適応予測器１２は、第１予測値から開始
して予測系列を求める（図２３のどちらか一方の系列を
使用）出力する。
【０１９４】適応予測器１２から出力された予測値は、
予測一致判定器１４によって画像メモリ９から出力され
た符号化画素値と比較され、「“一致”（等しい）」な
らばシンボル“１”、「“不一致”（等しくない）」な
らばシンボル“０”で示される２値信号に変換される。
【０１９５】また、レンジモード判定器１０から出力さ
れたレンジモードＲＭ（４ビット）は、コンテクスト生
成器１３によって４ビットのコンテクストに変換され
る。ここで、本実施例では一つの符号化画素における一
連の２値信号系列の符号化に対してコンテクストは固定
値となる。
【０１９６】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【０１９７】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１６は、予測一致判定器１４が２値
信号「“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【０１９８】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で“一致”する場合には、必ず“一
致”することが自明であるので、最後の２値信号“１”
の符号化を省略することが可能である。
【０１９９】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【０２００】同様に、図２９はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、レンジモード判定器１０、適応予測器
１２、コンテクスト生成器１３は上述で説明した画像符
号化装置と同一機能・動作を行うものであるため、その
説明を省略する。
【０２０１】まず、本実施の構成要素について説明す
る。１７は復号に先立って復号画素に対する近傍または
近隣する位置の任意（特定位置の）の一つまたは複数の
蓄積済みの画素を参照画素として出力し、復号された多
値画素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコンテクス
ト生成器１３から出力されたコンテクストから算術復号
を行って２値信号を出力する算術復号器（復号化手段）
である（「算術復号工程」）。１９は画像メモリ１７に
おける復号画素の蓄積と参照画素の更新、適応予測器１
２（予測値出力手段）における予測値出力の更新、算術
復号器１８における２値信号の復号の実行を、直前に復
号された２値信号で示される予測の一致・不一致および
適応予測器１２から出力される予測順位に基づいて、処
理順序を制御する復号制御回路（復号制御手段）である
（「復号制御工程」）。
【０２０２】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３６に示す。復号制御回路１
９は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動
作順序を制御している。
【０２０３】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図２９のブ
ロック図においては復号制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。復号開始時に
は、画像メモリ１７および算術復号器１８に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、復号終了時
には、「後処理」として最終画素の蓄積を行う。「初期
化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」について、
その基本動作を「復号動作１」、「復号動作２」、「復
号動作３」に分けて次に説明する。
【０２０４】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画素（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器１２に各画素の復号開始時の予測順位の
初期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復
号画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器１
２の出力）である。
【０２０５】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【０２０６】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図１７）に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。
参照画素が出力された後に、復号画素に対する「レンジ
モード」という属性分類を並列に行う。
【０２０７】レンジモード判定器１０は、上述の画像符
号化装置の動作と同様（数１、図１８）に画素Ａ〜Ｇの
最大差分ＤＲを算出し、レンジモードを決定し、出力す
る。
【０２０８】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【０２０９】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、第１予測値を計算し、出力す
る。
【０２１０】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様に予測値を決定し、出力する。
【０２１１】レンジモード判定器１０から出力されたレ
ンジモードＲＭ（４ビット）は、符号器と同様にコンテ
クスト生成器１３によって４ビットのコンテクストに変
換される。
【０２１２】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器１８に命じる（命令Ｄ３）。
【０２１３】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【０２１４】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【０２１５】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【０２１６】以上のように、復号制御回路１９は、多値
画素の２値信号化を介した復号を画像の全画素に対して
適用する。
【０２１７】本実施例では、画素の符号化または復号に
対して、参照画素値の「散らばり（分散）」具合の指標
である最大差分値から判定されるレンジモードを分類
し、その分類に応じて符号化のコンテクストを切り替え
ることが実現されるので、周辺画素の状態に反映した符
号語割り当てを実現でき符号化効率を向上させることが
できる。
【０２１８】発明の実施の形態６．図８はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【０２１９】９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化
画素およびこの符号化画素に対して近傍または近隣の任
意（特定位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を
参照画素として出力する画像メモリ（画像出力手段）で
ある（「画素蓄積・参照工程」）。１１は画像メモリ９
から出力された参照画像を入力して入力された各々参照
画素について画素値を求める。そしてそれぞれの画素値
から平均値を求め、この求められた平均値を最大画素値
と最小画素値の閾値（しきい値）として、この閾値とそ
れぞれの参照画素値とを比較し、その比較結果に基づい
てそれぞれの参照画素値を２値化変換し、その「閾値」
を出力するとともに「バウンダリモード」を判定するバ
ウンダリモード判定器である（「バウンダリモード判定
工程」）。つまりバウンダリモード判定においては、上
述の判定にて参照画素の分布パターンを選択し、選択さ
れたパターンがもっとも符号化画素の予測パターンに似
ているものである。１２は画像メモリ９から出力された
参照画素と予測関数を選択して符号化画素に対する第１
予測値を予測して出力するとともに、第２予測値以降の
予測系列を決定し、予測値とその予測順位を予測値が符
号化画素値と一致するまで繰り返し出力する適応予測器
である（「適応予測工程」）。１３はバウンダリモード
１１から出力されたバウンダリモードから算術符号器に
おける符号化インデクスである「コンテクスト」を出力
するコンテクスト生成器である（「コンテクスト生成工
程」）。１４は画像メモリ９から出力される符号化画素
値と適応予測器１２から出力される予測値の一致を判定
し、一致・不一致を示す「２値信号」に変換して算術符
号器（後述）における符号化対象として出力する予測一
致判定器である（「予測一致判定工程」）。１５は予測
一致判定器１４から出力された２値信号とコンテクスト
生成器１３から出力されたコンテクストから算術符号化
を行って「符号」を出力する「算術符号器」である
（「算術符号化工程」）。１６は画像メモリ９における
符号化画素の蓄積と参照画素の更新、適応予測器１２に
おける予測値出力の更新、算術符号器１５における２値
信号の符号化の実行を、予測一致判定器１４から出力さ
れる一致・不一致（直前の２値信号）および適応予測器
１２から出力される予測順位に基づいて、処理順序を制
御する符号化制御回路である（「符号化制御工程」）。
なお、本実施例においては、上述のバウンダリモード判
定器で参照画素分布の状態（特に符号化画素と参照画素
との境界線を抽出する。）を予め検出し、この検出結果
に基づいて、コンテクスト生成器１３が、コンテクスト
を生成するので、符号化効率を向上できる。
【０２２０】次に多値画像符号化を行う図８の画像符号
装置の動作について、説明する。なお、符号化のフロー
ダイアグラムを図１５に示す。符号化制御回路１６は、
フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動作順序
を制御している。
【０２２１】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図８のブロ
ック図においては符号化制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。符号化開始時
には、画像メモリ９および算術符号器１５に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、符号化終了
時には、算術符号器１５の「後処理」として符号掃出し
を行う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「符号化
処理」について、その基本動作を「符号化動作１」、
「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて次に説明
する。
【０２２２】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するよう命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器１２に各画素の符号化開始時の適
応予測順位（以下、予測順位という）の初期化を行わせ
る。予測順位とは、第Ｎ予測値における数値Ｎに対して
Ｎ−１で表される数値とする。
【０２２３】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【０２２４】符号化画素と参照画素が出力された後に、
符号化画素に対する「バウンダリモード」という属性分
類を並列に行う。
【０２２５】バウンダリモード判定器１１は、３ビット
のバウンダリモードと閾値（しきい値）Ｔｈを出力す
る。ここで、閾値Ｔｈは参照画素Ａ〜Ｇの最大画素値と
最小画素値の平均値として次式（数２）で与えられ、参
照画素の２値化に使用する。関数Ｍａｘ（）およびＭｉ
ｎ（）は（数１）で用いたものと同じものである。図１
９は２値化関数Ｑ（）を示すが、Ｑ（Ａ）〜Ｑ（Ｇ）で
２値化された画素をａ〜ｇとすると、画素ａは必ず０と
なるように定義している。
【０２２６】このように２値化された参照画素値ａ〜ｇ
によって、「符号化画素近隣の境界の有無」、「境界の
方向」、「境界との位置関係」を図２０に示すように分
類し、図２１に基づいてバウンダリモード（ＢＭ）を決
定する。バウンダリモード０は、境界のない平坦な画像
領域として境界のある画像領域と区別した。図２０にお
いて、バウンダリモードは実線で囲まれた２値参照画素
から判定し、符号化画素“ｘ”の想定値とともに境界を
実線で示した。図２１において、“−”で示される画素
はバウンダリモード判定に影響を与えない画素である。
ここで、図２０および図２１ではバウンダリモードを８
通り（３ビット）に分類したが、このうち平坦領域と境
界領域のみの分類（２通り）、また境界領域では境界方
向のみの分類（５通り；平坦、縦、横、右斜、左斜）な
どの方法、また境界有無、方向、位置を分類せずに２値
参照画素ａ〜ｇをそのまま用いた１２８通り（７ビッ
ト）のバウンダリモードを採用することもできる。
【０２２７】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【０２２８】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１４は、参照画素からある１つの予測
関数により第１予測値Ｐ１を計算し、出力する。
【０２２９】［符号化動作２−２：第２予測以降］第２
予測以降では、適応予測器１２は、第１予測値から開始
して予測系列を求め（図２３のどちらか一方の系列のみ
を使用）、出力される。
【０２３０】適応予測器１２から出力された予測値は、
予測一致判定器６によって画像メモリ１ｅから出力され
た符号化画素値と比較され、「“一致”（等しい）」な
らばシンボル“１”、「“不一致”（等しくない）」な
らばシンボル“０”で示される２値信号に変換される。
【０２３１】また、バウンダリモード判定器１１から出
力されたバウンダリモードＢＭ（３ビット）は、コンテ
クスト生成器１３によって３ビットのコンテクストに変
換される。ここで、本実施例では一つの符号化画素にお
ける一連の２値信号系列の符号化に対してコンテクスト
は固定値となる。
【０２３２】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【０２３３】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１５は、予測一致判定器１４が２値
信号「“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【０２３４】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で“一致”する場合には、必ず“一
致”することが自明であるので、最後の２値信号“１”
の符号化を省略することが可能である。
【０２３５】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【０２３６】同様に、図３０はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、バウンダリモード１１、適応予測器１
２、コンテクスト生成器１３は上述で説明した画像符号
化装置と同一機能・動作を行うものであるため、その説
明を省略する。
【０２３７】まず、本実施の構成要素について説明す
る。１７は復号に先立って復号画素に対する近傍または
近隣する位置の任意（特定位置の）の一つまたは複数の
蓄積済みの画素を参照画素として出力し、復号された多
値画素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）である
（「画素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコンテクス
ト生成器１３（コンテクスト生成手段）から出力された
コンテクストから算術復号を行って２値信号を出力する
算術復号器（復号化手段）である（「算術復号工
程」）。１９は画像メモリ１７における復号画素の蓄積
と参照画素の更新、適応予測器１２における予測値出力
の更新、算術復号器１８における２値信号の復号の実行
を、直前に復号された２値信号で示される予測の一致・
不一致および適応予測器１２から出力される予測順位に
基づいて、処理順序を制御する復号制御回路（復号制御
手段）である（「復号制御工程」）。
【０２３８】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３７に示す。復号制御回路１
９は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動
作順序を制御している。
【０２３９】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図３０のブ
ロック図においては復号制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。復号開始時に
は、画像メモリ１７および算術復号器１８に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、復号終了時
には、「後処理」として最終画素の蓄積を行う。「初期
化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」について、
その基本動作を「復号動作１」、「復号動作２」、「復
号動作３」に分けて次に説明する。
【０２４０】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画素（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器７に各画素の復号開始時の予測順位の初
期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復号
画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器４
出力）である。
【０２４１】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【０２４２】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図１７）に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。
参照画素が出力された後に、復号画素に対する「バウン
ダリモード」という属性分類を並列に行う。
【０２４３】バウンダリモード判定器１１は、上述の画
像符号化装置の動作と同様（数２、図１９、図２０）に
画素Ａ〜Ｇの最大画素値と最小画素値の平均値Ｔｈを閾
値として参照画素を２値化（画素ａ〜ｇ）し、バウンダ
リモードを決定し、閾値Ｔｈとともに出力する。
【０２４４】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【０２４５】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、第１予測値を計算し、出力す
る。
【０２４６】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様に予測値を決定し、出力する。
【０２４７】レンジモード判定器１１から出力されたバ
ウンダリモード判定器１１から出力されたバウンダリモ
ードＢＭ（３ビット）は、符号器と同様にコンテクスト
生成器１３によって３ビットのコンテクストに変換され
る。
【０２４８】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器１８に命じる（命令Ｄ３）。
【０２４９】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【０２５０】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【０２５１】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【０２５２】以上のように、復号制御回路１９は、多値
画素の２値信号化を介した復号を画像の全画素に対して
適用する。
【０２５３】本実施例では、画素の符号化または復号に
対して、局所的な参照画像領域の「傾き」具合から判定
されるバウンダリモードを分類し、その分類に応じて画
素単位で符号化に関わるコンテクストを切り替えること
ができるので、周辺画素に応じた符号語割り当てができ
るので符号化効率を向上させる効果が得られる。
【０２５４】発明の実施の形態７．図９はこの発明の一
実施例である画像符号化装置の構成を示すものである。
【０２５５】９は符号化する多値画素を蓄積し、符号化
画素およびこの符号化画素に対して近傍または近隣の任
意（特定位置の）の一つまたは複数の蓄積済みの画素を
参照画素として出力する画像メモリ（画像出力手段）で
ある（「画素蓄積・参照工程」）。１０は画像メモリ９
から出力された参照画素を入力して、それぞれの参照画
素値を求めて、求められた参照画素値の中から最大値と
最小値を求める。そして最大値と最小値との演算をして
参照画素値の最大差分（ダイナミックレンジ）から「レ
ンジモード」を判定するレンジモード判定器である
（「レンジモード判定工程」）。なおレンジモード判定
では、上述の判定にて、参照画素の分布バラツキ状態を
検出する。例えば、参照画素値の最大差分が大きければ
分布バラツキが大きく参照画素値の最大差分が小さけれ
ばバラツキが小さいと判定する。１２は画像メモリ９か
ら出力された参照画素と予測関数を選択して符号化画素
に対する第１予測値を予測して出力するとともに、予測
値とその予測順位を予測値が符号化画素値と一致するま
で繰り返し出力する適応予測器（予測値出力手段）であ
る（「適応予測工程」）。１１は画像メモリ９から出力
された参照画像を入力して入力された各々参照画素につ
いて画素値を求める。そしてそれぞれの画素値から平均
値を求め、この求められた平均値を最大画素値と最小画
素値の閾値（しきい値）として、この閾値とそれぞれの
参照画素値とを比較し、その比較結果に基づいてそれぞ
れの参照画素値を２値化変換し、その「閾値」を出力す
るとともに「バウンダリモード」を判定するバウンダリ
モード判定器である（「バウンダリモード判定工
程」）。つまりバウンダリモード判定においては、上述
の判定にて参照画素の分布パターンを選択し、選択され
たパターンがもっとも符号化画素の予測パターンに似て
いるものである。１２は画像メモリ９から出力された参
照画素とレンジモード判定器１０から出力されたレンジ
モードとバウンダリモード判定器１１から出力されたバ
ウンダリモードから予測関数を選択して符号化画素に対
する第１予測値を予測して出力するとともに、バウンダ
リモード判定器１１から出力された２値参照画素値から
第２予測値以降の予測系列を決定し、予測値とその予測
順位を予測値が符号化画素値と一致するまで繰り返し出
力する適応予測器である（「適応予測工程」）。１３は
レンジモード判定器１０から出力されたレンジモードと
バウンダリモード判定器１１から出力されたバウンダリ
モード算術符号器における符号化インデクスである「コ
ンテクスト」を出力するコンテクスト生成器である
（「コンテクスト生成工程」）。１４は画像メモリ９か
ら出力される符号化画素値と適応予測器１２から出力さ
れる予測値の一致を判定し、一致・不一致を示す「２値
信号」に変換して算術符号器における符号化対象として
出力する予測一致判定器である（「予測一致判定工
程」）。１５は予測一致判定器１４から出力された２値
信号とコンテクスト生成器１３から出力されたコンテク
ストから算術符号化を行って「符号」を出力する算術符
号器である（「算術符号化工程」）。１６は画像メモリ
５における符号化画素の蓄積と参照画素の更新、適応予
測器１２における予測値出力の更新、算術符号器１５に
おける２値信号の符号化の実行を、予測一致判定器１４
から出力される一致・不一致（直前の２値信号）および
適応予測器１２から出力される予測順位に基づいて、処
理順序を制御する符号化制御回路である（「符号化制御
工程」）。なお、本実施例においては、上述のバウンダ
リモード判定器またはレンジモード判定器で参照分布の
状態を予め検出し、この検出結果に基づいて、予測一致
判定工程および算術符号化工程を制御するものなので、
例えば一致・不一致の判定において短時間で一致を検出
することができる。
【０２５６】次に多値画像符号化を行う図９の画像符号
装置の動作について、説明する。なお、符号化のフロー
ダイアグラムを図１６に示す。符号化制御回路１６は、
フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動作順序
を制御している。図中、「予測差分メモリ」、「予測差
分」、「ＤＭ」は本実施例においては用いられない。
【０２５７】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図９のブロ
ック図においては符号化制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。符号化開始時
には、画像メモリ９および算術符号器１５に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、符号化終了
時には、算術符号器１５の「後処理」として符号掃出し
を行う。「初期化処理」と「後処理」を除いた「符号化
処理」について、その基本動作を「符号化動作１」、
「符号化動作２」、「符号化動作３」に分けて次に説明
する。
【０２５８】［符号化動作１］まず、符号化制御回路１
６は、画像メモリ９に符号化対象画素（以下、符号化画
素という。）を蓄積するよう命じる（命令Ｅ１）。ま
た、同時に適応予測器４に各画素の符号化開始時の適応
予測順位（以下、予測順位という）の初期化を行わせ
る。予測順位とは、第Ｎ予測値における数値Ｎに対して
Ｎ−１で表される数値とする。
【０２５９】画像メモリ９は、蓄積した符号化画素と図
１７に示される参照画素Ａ〜Ｇを出力する（７画素参照
の場合）。画像外の参照画素に対しては、その値を０と
して扱うなど、符号器と復号器で共通の処置を行う必要
がある。
【０２６０】符号化画素と参照画素が出力された後に、
符号化画素に対する「レンジモード」と「バウンダリモ
ード」という属性分類を並列に行う。
【０２６１】レンジモード判定器１０は、画像メモリか
ら参照画素が出力されると各画素値から最大差分ＤＲ
（ダイナミックレンジ）を次式（数１）に従って算出す
る。ここで、Ｍａｘ（），Ｍｉｎ（）はそれぞれ参照画
素Ａ〜Ｇの中から最大値、最小値を求める関数である。
【０２６２】このように求められた最大差分ＤＲ値をそ
のままレンジモード（ＲＭ）として採用することもでき
るがモード総数が多くなるので、ここでは図１８に基づ
いて１６通りに決定し、４ビットのレンジモードを出力
するものとする。
【０２６３】バウンダリモード判定器１１は、３ビット
のバウンダリモードと閾値（しきい値）Ｔｈを出力す
る。ここで、閾値Ｔｈは参照画素Ａ〜Ｇの最大画素値と
最小画素値の平均値として次式（数２）で与えられ、参
照画素の２値化に使用する。関数Ｍａｘ（）およびＭｉ
ｎ（）は（数１）で用いたものと同じものである。図１
９は２値化関数Ｑ（）を示すが、Ｑ（Ａ）〜Ｑ（Ｇ）で
２値化された画素をａ〜ｇとすると、画素ａは必ず０と
なるように定義している。
【０２６４】このように２値化された参照画素値ａ〜ｇ
によって、「符号化画素近隣の境界の有無」、「境界の
方向」、「境界との位置関係」を図２０に示すように分
類し、図２１に基づいてバウンダリモード（ＢＭ）を決
定する。バウンダリモード０は、境界のない平坦な画像
領域として境界のある画像領域と区別した。図２０にお
いて、バウンダリモードは実線で囲まれた２値参照画素
から判定し、符号化画素“ｘ”の想定値とともに境界を
実線で示した。図２１において、“−”で示される画素
はバウンダリモード判定に影響を与えない画素である。
ここで、図２０および図２１ではバウンダリモードを８
通り（３ビット）に分類したが、このうち平坦領域と境
界領域のみの分類（２通り）、また境界領域では境界方
向のみの分類（５通り；平坦、縦、横、右斜、左斜）な
どの方法、また境界有無、方向、位置を分類せずに２値
参照画素ａ〜ｇをそのまま用いた１２８通り（７ビッ
ト）のバウンダリモードを採用することもできる。
【０２６５】［符号化動作２］符号化制御回路１６は、
適応予測器１４に予測値と予測順位を出力するように命
じる（命令Ｅ２）。また、コンテクスト生成器１３はコ
ンテクストを、予測一致判定器１４は２値信号を出力す
るが、これらの処理は並列に行われる。
【０２６６】［符号化動作２−１：第１予測］第１予測
では、適応予測器１４は、すでに決定されているレンジ
モード（レンジモード判定器１０出力）とバウンダリモ
ード（バウンダリモード判定器１１出力）から図２２に
示される算出式に基づいて第１予測値Ｐ１を計算し、出
力する。
【０２６７】［符号化動作２−２：第２予測以降］第２
予測以降では、適応予測器１４は、第１予測値と２値化
閾値Ｔｈにより予測系列が決定され、図２３に基づいて
予測値を決定し、出力する。同図においては、系列は予
測値を左右両方向へ交互に振っているが、一方向が画素
最大値または最小値まで出現した後は他方向の割当ての
みを行う。
【０２６８】適応予測器１４から出力された予測値は、
予測一致判定器６によって画像メモリ１ｅから出力され
た符号化画素値と比較され、「“一致”（等しい）」な
らばシンボル“１”、「“不一致”（等しくない）」な
らばシンボル“０”で示される２値信号に変換される。
【０２６９】また、レンジモード判定器１０から出力さ
れたレンジモードＲＭ（４ビット）とバウンダリモード
判定器１１から出力されたバウンダリモードＢＭ（３ビ
ット）は、コンテクスト生成器１３によって７ビットの
コンテクストに変換される。このコンテクスト値ＣＸは
次式（数３）のように計算される。演算子＜＜は左辺の
２進値を右辺の桁数だけ上位にシフトすることを表す。
【０２７０】
【数３】
【０２７１】ここで、本実施例では一つの符号化画素に
おける一連の２値信号系列の符号化に対してコンテクス
トは固定値となる。
【０２７２】［符号化動作３］符号化制御回路１６は、
算術符号器１５に２値信号とその符号化インデクスであ
るコンテクストから算術符号化するように命じる（命令
Ｅ３）。
【０２７３】［符号化動作２・３：画素符号化終了ま
で］符号化制御回路１６は、予測一致判定器１４が２値
信号「“一致”」を判定し、そのシンボル“１”が算術
符号器１５によって符号化されるまで、「命令Ｅ２」と
「命令Ｅ３」を繰り返し命じることによって、一つの多
値画素の符号化を２値符号化処理として実現する。
【０２７４】つまり、一つの多値符号化画素に対して、
図２４に示されるような２値信号列が符号化されること
になる。この符号化画素が第Ｎ予測値と“一致”するな
らば、画素に対して系列長Ｎの２値信号系列０・・・０
１が符号化されることになる。ただし、すべての予測値
が出現し、系列最後で“一致”する場合には、必ず“一
致”することが自明であるので、最後の２値信号“１”
の符号化を省略することが可能である。
【０２７５】以上のように、符号化制御回路１６は、多
値画素の２値信号化および符号化を画像の全画素に対し
て適用する。
【０２７６】同様に、図３１はこの発明の画像復号装置
の一実施例である画像復号化装置の構成を示すものであ
る。図において、レンジモード判定器１０、バウンダリ
モード判定器１１、適応予測器１２、コンテクスト生成
器１３は上述で説明した画像符号化装置と同一機能・動
作を行うものであるため、その説明を省略する。
【０２７７】１７は復号に先立って復号画素に対する近
傍または近隣する位置の任意（特定位置の）の一つまた
は複数の蓄積済みの画素を参照画素として出力し、復号
された多値画素を蓄積する画像メモリ（画素出力手段）
である（「画素蓄積・参照工程」）。１８は符号とコン
テクスト生成器１３から出力されたコンテクストから算
術復号を行って２値信号を出力する算術復号器（復号化
手段）である（「算術復号工程」）。１９は画像メモリ
１７における復号画素の蓄積と参照画素の更新、適応予
測器１２における予測値出力の更新、算術復号器１８に
おける２値信号の復号の実行を、直前に復号された２値
信号で示される予測の一致・不一致および適応予測器１
２から出力される予測順位に基づいて、処理順序を制御
する復号制御回路（復号制御手段）である（「復号制御
工程」）。
【０２７８】次に動作について、説明する。なお、復号
のフローダイアグラムを図３８に示す。復号制御回路１
９は、フローダイアグラム中の条件を判定し、全体の動
作順序を制御している。図中、「予測差分メモリ」、
「予測差分」、「ＤＭ」は本実施例においては用いられ
ない。
【０２７９】本フローダイアグラムには、「初期化処
理」および「後処理」が記載されているが、図３１のブ
ロック図においては復号制御回路からその二つの処理を
命じる信号については記入されていない。復号開始時に
は、画像メモリ１７および算術復号器１８に対して「初
期化処理」を行わなければならない。また、復号終了時
には、「後処理」として最終画素の蓄積を行う。「初期
化処理」と「後処理」を除いた「復号処理」について、
その基本動作を「復号動作１」、「復号動作２」、「復
号動作３」に分けて次に説明する。
【０２８０】［復号動作１］まず、復号制御回路１９
は、画像メモリ１７に復号対象画素（以下、復号画素と
いう。）を蓄積するよう命じる（命令Ｄ１）。また、同
時に適応予測器１２に各画素の復号開始時の予測順位の
初期化を行わせる。ここで、蓄積される画素は直前の復
号画素であり、算術復号器１８により２値信号「一致
（“１”）」が復号されたときの予測値（適応予測器４
出力）である。
【０２８１】画素の復号に対して蓄積は１画素分処理が
遅れるので、復号開始時には適応予測器１２の初期化の
み行えばよく、画素の蓄積は不要である。同様に、復号
終了時には最終復号画素の蓄積を行う必要がある。
【０２８２】画像メモリ１７は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図１７）に参照画素Ａ〜Ｇを出力する。
参照画素が出力された後に、復号画素に対する「レンジ
モード」と「バウンダリモード」という属性分類を並列
に行う。
【０２８３】レンジモード判定器１０は、上述の画像符
号化装置の動作と同様（数１、図１８）に画素Ａ〜Ｇの
最大差分ＤＲを算出し、レンジモードを決定し、出力す
る。
【０２８４】バウンダリモード判定器１１は、上述の画
像符号化装置の動作と同様（数１、図１９、図２０）に
画素Ａ〜Ｇの最大画素値と最小画素値の平均値Ｔｈを閾
値として参照画素を２値化（画素ａ〜ｇ）し、バウンダ
リモードを決定し、閾値Ｔｈとともに出力する。
【０２８５】［復号動作２］復号制御回路１９は、適応
予測器１２に予測値と予測順位を出力するように命じる
（命令Ｄ２）。また、コンテクスト生成器１３はコンテ
クストを出力する。
【０２８６】［復号動作２−１：第１予測］第１予測で
は、適応予測器１２は、すでに決定されているレンジモ
ード（レンジモード判定器１０出力）とバウンダリモー
ド（バウンダリモード判定器１１出力）から上述の画像
符号化装置の動作と同様（図２２）に第１予測値を計算
し、出力する。
【０２８７】［復号動作２−２：第２予測以降］第２予
測以降では、適応予測器１２は、上述の画像符号化装置
の動作と同様（図２３）に予測値を決定し、出力する。
【０２８８】レンジモード判定器１０から出力されたレ
ンジモードＲＭ（４ビット）とバウンダリモード判定器
１１から出力されたバウンダリモードＢＭ（３ビット）
は、符号器と同様（数３）にコンテクスト生成器１３に
よって７ビットのコンテクストに変換される。
【０２８９】［復号動作３］復号制御回路１９は、符号
化装置で符号化された符号化信号と復号すべき２値信号
に対する復号インデクスであるコンテクストとから算術
復号するように算術復号器８に命じる（命令Ｄ３）。
【０２９０】［復号動作２・３：画素復号終了まで］復
号制御回路１９は、算術復号器１８によって２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」が復号されるまで、
「命令Ｄ２」と「命令Ｄ３」を繰り返し命じることによ
って、一つの多値画素の復号を２値復号処理として実現
する。つまり、２値信号の発生タイミングと同期して適
応予測器１２が予測値を生成し、一致（シンボル１）が
発生したタイミングに適応予測器１２で、生成された予
測値が復号画素として適応予測器１２から画像メモリ１
７に出力される。
【０２９１】このようにして、算術復号器１８によって
２値信号「“一致”（シンボル“１”）」が復号された
とき適応予測器１２から出力されている予測値が復号画
素値となる。
【０２９２】ここで、画像符号化装置の符号化におい
て、すべての予測値が出現し、系列最後で２値信号“一
致”が符号化される場合に、そのシンボル“１”の符号
化を省略されている時には、復号制御回路１９は系列最
後の予測値を適応予測器１２に出力（命令Ｄ２）させた
後、算術復号器１８による復号の実行（命令Ｄ３）を行
うことなく、その予測値を画像メモリ１７に蓄積させる
必要がある。ただし、最終予測順位における２値信号
「“一致”（シンボル“１”）」の符号化・復号は実行
または省略に関わらず符号器・復号器で同処理を採用す
ることが前提である。
【０２９３】以上のように、復号制御回路１９は、多値
画素の２値信号化を介した復号を画像の全画素に対して
適用する。
【０２９４】本実施例では、画素の符号化または復号に
対して、参照画素値の「散らばり（分散）」具合の指標
である最大差分値から判定されるレンジモード、局所的
な参照画素領域の「傾き」具合から判定されるバウンダ
リモードを分類し、その分類に応じて画素単位で適応的
に予測関数を切り替えることが実現される。予測関数の
切り替えによって予測順位の小さい方に予測一致確率を
偏らせることが可能となり、予測変換された２値信号系
列０・・・０１の長さを短くするとともに符号化効率を
向上させる効果が得られる。
【０２９５】発明の実施の形態８．図３９はこの発明の
その他の一実施例である画像符号化装置の構成を示すも
のである。図において、画像メモリ９、レンジモード判
定器１０、バウンダリモード判定器１１、適応予測器１
２、予測一致判定器１４、算術符号器１５、符号化制御
回路１６は本発明における実施の形態７の画像符号化装
置と同一機能・動作を行うものであるため、その説明を
省略する。
【０２９６】まず、本実施例の構成について説明する。
２０は符号化画素と第１予測値の差分値を算出して蓄積
し、その画素が参照されるときに蓄積した差分値を予測
差分モードに変換して出力する予測差分メモリである
（「予測差分蓄積工程」）。２１はレンジモード判定器
１０から出力されたレンジモード、バウンダリモード判
定器１１から出力されたバウンダリモード、予測差分メ
モリ２０から出力された予測差分モードとから、符号化
インデクスである「コンテクスト」を算術符号器１５に
出力する「コンテクスト生成器」である（「コンテクス
ト生成工程」）。
【０２９７】本実施例における動作は基本的に実施の形
態７の動作と同じである。実施の形態７のフローダイア
グラム（図１６）における「予測差分メモリ」、「予測
差分」、「ＤＭ」を加えた処理を行う。「符号化動作」
における処理の追加点および相違点について説明する。
【０２９８】まず、「符号化動作１」では算出した第１
予測値と符号化画素との差分値とを演算して求め、この
差分値を次の画素の符号化開始時に予測差分メモリ２０
に蓄積する。ここで、蓄積する差分値は２値、３値、５
値、７値というようにレベル数を減らして蓄積すること
によってメモリの節約・削減を図ることができる。図４
０は予測差分値を２値で区分する例を示しており、０近
傍の“ｓｍａｌｌ”とその他の“ｌａｒｇｅ”に分類し
ている。“ｓｍａｌｌ”を０、“ｌａｒｇｅ”を１と解
釈するものとする。
【０２９９】本実施例では予測差分を２値で蓄積するも
のとし、参照画素は符号化画素の左（直前）および上
（直上画素）でその２値差分値をＤａ，Ｄｂとする。符
号化画素に対する属性としてレンジモードＲＭおよびバ
ウンダリモードＢＭと並行して分類処理される予測差分
モードＤＭは予測差分値Ｄａ，Ｄｂから関数ＤＭ（）に
よって変換されるものとし、図４１のようなテーブルを
定義するか、または次式（数４）のように計算される。
２のべき乗値予測差分モードを採用する場合には乗算を
シフト演算に代えることができる。
【０３００】
【数４】
【０３０１】次に、「符号化動作２」ではレンジモード
判定器１０から出力されたレンジモードＲＭ（４ビッ
ト）、バウンダリモード判定器１１から出力されたバウ
ンダリモードＢＭ（３ビット）と予測差分モードＤＭ
（２ビット）は、コンテクスト生成器２１によって９ビ
ットのコンテクストに変換される。このコンテクスト値
ＣＸは次式（数５）のように計算される。
【０３０２】
【数５】
【０３０３】ここで、実施の形態７と同様に本実施例で
は、一つの符号化画素における一連の２値信号系列の符
号化に対してコンテクストは固定値となるが、そのビッ
ト幅は大きくなっている。
【０３０４】同様に、図４２はこの発明のその他の一実
施例である復号化装置の構成を示すものである。図にお
いて、画像メモリ１７、レンジモード判定器１０、バウ
ンダリモード判定器１１、適応予測器１２、算術復号器
１８、復号制御回路１９は本発明における実施の形態７
の符号器と同一機能・動作を行うものであるため、その
説明を省略する。
【０３０５】まず、本実施例独自の構成について説明す
る。２２は復号画素と第１予測値の差分値を算出して蓄
積し、その画素が参照されるときに蓄積した差分値を予
測差分モードに変換して出力する予測差分メモリである
（「予測差分蓄積工程」）。２３はレンジモード判定器
２から出力されたレンジモード、バウンダリモード判定
器３から出力されたバウンダリモード、予測差分メモリ
１１から出力された予測差分モードとから、算術復号器
１８における復号インデクスである「コンテクスト」を
出力する「コンテクスト生成器」である（「コンテクス
ト生成工程」）。
【０３０６】本実施例における復号器の動作は基本的に
実施の形態７の動作と同じである。実施の形態１のフロ
ーダイアグラム（図３８）における「予測差分メモ
リ」、「予測差分」、「ＤＭ」を加えた処理を行う。
「復号動作」における処理の追加点および相違点につい
て説明する。
【０３０７】まず、「復号動作１」では算出した第１予
測値と復号画素との差分値を次の画素の復号開始時に予
測差分メモリ２０に蓄積する。ここで、蓄積する差分値
は符号器と同様（図４０）にレベル数を減らして蓄積す
る。
【０３０８】復号画素に対する属性としてレンジモード
ＲＭおよびバウンダリモードＢＭと並行して分類処理さ
れる予測差分モードＤＭは、符号器と同様（図４１、数
４）に予測差分値Ｄａ，Ｄｂから関数ＤＭ（）によって
変換される。
【０３０９】次に、「復号動作２」ではレンジモード判
定器１０から出力されるレンジモードＲＭ（４ビッ
ト）、バウンダリモード判定器１１から出力されたバウ
ンダリモードＢＭ（３ビット）と予測差分モードＤＭ
（２ビット）は、コンテクスト生成器２３によって符号
器と同等（数５）に９ビットのコンテクストに変換され
る。
【０３１０】本実施例では、実施の形態１がレンジモー
ド（４ビット）、バウンダリモード（３ビット）による
７ビットのコンテクストとしていたのに対し、さらに符
号化または復号画素と第１予測値の差分値から予測差分
モード（２ビット）を導入した。コンテクストを９ビッ
トに拡張したことで類似した参照画素分布の状態をより
細分化することが可能となり、各状態の発生確率に対し
てより適した符号化または復号を適用することによって
符号化効率を向上させる効果が得られる。
【０３１１】発明の実施の形態９．上述の実施では、予
想値と符号化または復号画素値の差分値を２値（１ビッ
ト）で蓄積する場合について説明した。そして、２値画
素分の差分値は４通りの予想差分モードＤＭへの変換を
可能とし、コンテクスト生成にそのまま２ビットで利用
されていた。
【０３１２】ここで、本実施では、予測差分は３値で蓄
積するものとすれば、２画素参照では組合せとして９通
りの予測差分モードＤＭが存在することになるが、コン
テクストの作成に当たっては４通りに縮退する場合につ
いて説明する。符号器、復号器の構成については、上述
の実施でそのままで説明することが可能である。
【０３１３】図４３は予測差分値を３値で区分する例を
示しており、０近傍の“ｓｍａｌｌ”とその他の正数
“ｐｏｓｉｔｉｖｅ”、負数“ｎｅｇａｔｉｖｅ”に分
類している。“ｓｍａｌｌ”を０、“ｐｏｓｉｔｉｖ
ｅ”を１、“ｎｅｇａｔｉｖｅ”を２と解釈するものと
する。
【０３１４】縮退を考慮しない場合には、実施の形態８
と同様に、二つの画素Ａ，Ｂを参照し、３値化された予
測差分値Ｄａ，Ｄｂとし、予測差分値Ｄａ，Ｄｂから予
測差分モードへ変換する関数ＤＭ（Ｄａ，Ｄｂ）を定義
すれば、（数４）、（数５）からコンテクスト値ＣＸは
１１ビット必要となることがわかる。
【０３１５】３値による予測差分値を採用する場合、算
術符号器および復号器のメモリ（テーブル）量に制約を
理由に、実施の形態８と同様にコンテクストを９ビット
で生成する場合を考える。ここで、（数４）において３
値×３値で９値となる予測差分モードを実施の形態８と
同様に４値（２ビット）に縮退する必要がある。図４４
は３×３の９通りのテーブルに４値の割当てを定義する
縮退表である。３値予測差分として２画素Ｄａ，Ｄｂを
参照し、予測差分モードを９値から４値へ変換する関数
ＤＭ（Ｄａ，Ｄｂ）を用いることによって、９ビットの
コンテクスト値ＣＸは（数５）で計算されることにな
る。
【０３１６】本実施では、参照される予測差分の組合せ
数に対してコンテクスト生成に利用する予測差分モード
の数を縮退することによってコンテクストのビット数を
減らし、算術符号器および復号器のメモリを削減する場
合について説明を行った。
【０３１７】発明の実施の形態１０．上述の実施例まで
は、コンテクストを作成するためのデータとして、レン
ジモードＲＭ、バウンダリモードＢＭ、予測差分モード
ＤＭを使用した。本実施例では、コンテクスト作成に当
たって、さらに適応予測時の予測順位を使用する場合に
ついて説明する。
【０３１８】本実施例では、８ビットの画素を符号化対
象とするので、予測順位も８ビットとなる。
【０３１９】図４５はこの発明のその他の一実施例であ
る画像符号化装置の構成を示すものである。図におい
て、画像メモリ９、レンジモード判定器１０、バウンダ
リモード判定器１１、予測一致判定器１４、算術符号器
１５、符号化制御回路１６、予測差分メモリ２０は本発
明における上述の実施の符号器と同一機能・動作を行う
ものであるため、その説明を省略する。
【０３２０】まず、本実施例独自の構成要素について説
明する。２４はコンテクスト生成器（後述）に対して予
測順位を出力するようにした適応予測器である（「適応
予測工程」）。２５はレンジモード判定器１０から出力
されたレンジモード、バウンダリモード判定器１１から
出力されたバウンダリモードと予測差分メモリ２０から
出力された予測差分モード、適応予測器１２から出力さ
れた予測順位から算術符号器１５における符号化インデ
クスである「コンテクスト」を出力するコンテクスト生
成器である（「コンテクスト生成工程」）。
【０３２１】同様に、図４６はこの発明のその他の一実
施例である画像復号化装置の構成を示すものである。図
において、画像メモリ１７、レンジモード判定器１０、
バウンダリモード判定器１１、算術復号器１８、復号制
御回路１９、予測差分メモリ２０は本発明における実施
の形態９の復号器と同一機能・動作を行うものであるた
め、その説明を省略する。
【０３２２】まず、本実施の独自の構成要素について説
明する。２６はコンテクスト生成器（後述）に対して予
測順位を出力するようにした適応予測器である（「適応
予測工程」）。２７はレンジモード判定器１０から出力
されたレンジモード、バウンダリモード判定器１１から
出力されたバウンダリモードと予測差分メモリ２０から
出力された予測差分モード、適応予測器２６から出力さ
れた予測順位から復号インデクスである「コンテクス
ト」を算術復号器１８に出力するコンテクスト生成器で
ある（「コンテクスト生成工程」）。
【０３２３】上述の実施の拡張として本実施を説明す
る。レンジモード判定器１０から出力されたレンジモー
ドＲＭ（４ビット）、バウンダリモード判定器１１から
出力されたバウンダリモードＢＭ（３ビット）と、予測
差分モード（２ビット）、および本実施による適応予測
器２６から出力された予測順位Ｒａｎｋ（８ビット）
は、コンテクスト生成器２７によって１７ビットのコン
テクストに変換される。このコンテクスト値ＣＸは次式
（数６）のように計算される。
【０３２４】
【数６】
【０３２５】ここで、上述の実施では一つの符号化また
は復号画素における一連の２値信号系列の符号化に対し
てコンテクストは固定値となるが、本実施では予測順位
ごとに異なるコンテクストとなる。
【０３２６】本実施では、上述の実施がレンジモード
（４ビット）、バウンダリモード（３ビット）、予測差
分モード（２ビット）による９ビットのコンテクストと
していたのに対し、さらに予測順位（８ビット）を導入
した。コンテクストを１７ビットに拡張したことで、処
理中の符号化または復号画素において予測順位別に状態
をより細分化することが可能となる、各状態の発生確率
に対してより適した符号化または復号を適用することに
よって符号化効率を向上させる効果が得られる。
【０３２７】発明の実施の形態１１．上述の実施では、
８ビットの画素の符号化または復号におけるコンテクス
トとして８ビットの予測順位をそのまま利用する場合に
ついて説明した。本実施では、上述の実施と図４５に示
された符号器、図４６に示された復号器の構成のまま
で、８ビットの予測順位を３ビットに縮退する場合につ
いて説明する。
【０３２８】本実施の形態では、上述の実施による適応
予測器２６が出力する予測順位Ｒａｎｋ（８ビット）を
その値に対して図４７に示す３ビットへ変換する関数Ｒ
Ｋ（Ｒａｎｋ）を用いる。コンテクスト生成器２７によ
って１２ビットのコンテクストに変換される。このコン
テクスト値ＣＸは次式（数７）のように計算される。以
後、縮退された予測順位を縮退予測順位という。
【０３２９】
【数７】
【０３３０】図４７に示した予測順位の８ビットから３
ビットへの縮退は、適応予測器２６が行って出力しても
よいし、８ビットのまま予測順位を入力してコンテクス
ト生成器２７内部で行ってもよい。図４５、図４６のブ
ロック図では後者となっている。適応予測器２６がコン
テクスト生成器２７へ縮退予測順位を出力するときに
は、ブロック図上で符号化制御回路１６または復号制御
回路１４へ出力する予測順位と区別する必要がある。
【０３３１】本実施例では、図２２に示したように第１
予測値に対して大小方向に交互に振り分けて予測値を割
り当てている。そのために予測値の出現規則性（統計的
性質）として予測順位の偶数、奇数で類似する「周期
性」が存在する。本実施例では、周期性を利用して縮退
を行うが、予測順位の小さい０〜５は予測一致確率を厳
密に区別するため縮退を行わず、残る６，７を６以上の
偶数用、奇数用として使用する。ここで、予測順位の大
きい６以上の部分を縮退して粗く分けても符号化効率の
低下は問題とするほど大きくはならない。
【０３３２】また、縮退予測順位を０〜ｎとするとき、
周期ｍ（＜ｎ）の予測系列に退しては、予測順位が０〜
ｎ−ｍではそのまま、ｎ−ｍ＋１からはｎ−ｍ＋１，ｎ
−ｍ＋２，・・・，ｎまでを繰り返し使用すればよい。
【０３３３】本実施では、コンテクスト作成に利用する
予測順位情報を縮退することによってコンテクストのビ
ット数を減らし、算術符号器および復号器のメモリを削
減する場合について説明を行った。
【０３３４】以上の実施の形態１から実施の形態１１ま
での作用を簡単に述べると実施の形態１から、実施の形
態１１において多値の符号化画素または復号画素に対す
る予測系列を一つまたは複数の近隣画素値を参照してそ
の分布状況に応じて予測値を求める関数式を切り替え、
予測一致確率を予測順位の小さい方に偏らせることによ
り、予測一致または不一致という判定値に変換した２値
信号系列長を短くするとともに、最適な符号化または復
号インデクスを与えて２値信号をエントロピー符号化お
よび復号することによって、情報損失なく符号化復号化
効率の向上を図る。
【０３３５】また、本願発明に係る符号化装置および符
号化方法においては、符号化画素に対する近傍の参照画
素の分布状況に基づいてコンテクストを求めることによ
り符号化効率を向上することができる。
【０３３６】
【発明の効果】本願の発明に係る符号化装置および符号
化方法においては、符号化画素に対する近傍の参照画素
の分布状況に基づいて予測値を求めることにより、符号
化効率を向上することができる。
【０３３７】また、本願の発明に係る復号装置および復
号方法においては、符号化と同様に復号画素に対する近
傍の参照画素の分布状況に基づいて予測値を求めること
により、高い効率で符号化されたデータを情報の損失が
なく復元することができる。
【０３３８】また、本願の発明に係る符号化装置および
符号化方法においては、符号化画素に対する近傍の参照
画素の分布状況に基づいてコンテクストを求めることに
より、符号化効率を向上することができる。
【０３３９】また、本願の発明に係る符号化・復号化装
置および符号化・復号化方法においては、符号化画素に
対する近傍の参照画素の分布状況に基づいて予測値を求
めることにより、符号化効率を向上することができると
共に情報の損失がなく復号することができる。
【０３４０】さらにまた、本願の発明に係る符号化・復
号化装置および符号化・復号化方法においては、符号化
画素に対する近傍の参照画素の分布状況および復号化画
素に対する近傍の参照画素の分布状況に基づいてコンテ
クストを求めることにより、符号化効率を向上すること
ができると共に情報の損失がなく復号することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１〜７を示す符号器ブ
ロック構成（手段レベル）図である。
【図２】 この発明の実施の形態１〜７を示す復号器ブ
ロック構成（手段レベル）図である。
【図３】 この発明の実施の形態１を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図４】 この発明の実施の形態２を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図５】 この発明の実施の形態３を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図６】 この発明の実施の形態４を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図７】 この発明の実施の形態５を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図８】 この発明の実施の形態６を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図９】 この発明の実施の形態７を示す符号器のブロ
ック構成（詳細）図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１１】 この発明の実施の形態２を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１２】 この発明の実施の形態３を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１４】 この発明の実施の形態５を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１５】 この発明の実施の形態６を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１６】 この発明の実施の形態７を示す符号化フロ
ーダイアグラム図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１〜１１における参
照画素の配置を示す図である。
【図１８】 この発明の実施の形態におけるレンジモー
ドの分割方法を示す図である。
【図１９】 この発明の実施の形態における参照画素Ｐ
の２値化関数Ｑ（Ｐ）を示す図である。
【図２０】 この発明の実施の形態における境界判定法
を示す図である。
【図２１】 この発明の実施の形態におけるバウンダリ
モード分割方法を示す図である。
【図２２】 この発明の実施の形態における第１予測算
出法を示す図である。
【図２３】 この発明の実施の形態における予測系列と
順位付けの概念を示す図である。
【図２４】 この発明の実施の形態における信号・２値
変換を示す図である。
【図２５】 この発明の実施の形態１を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図２６】 この発明の実施の形態２を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図２７】 この発明の実施の形態３を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図２８】 この発明の実施の形態４を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図２９】 この発明の実施の形態５を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図３０】 この発明の実施の形態６を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図３１】 この発明の実施の形態７を示す復号化装置
のブロック構成（詳細）図である。
【図３２】 この発明の実施の形態１を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３３】 この発明の実施の形態２を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３４】 この発明の実施の形態３を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３５】 この発明の実施の形態４を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３６】 この発明の実施の形態５を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３７】 この発明の実施の形態６を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３８】 この発明の実施の形態７を示す復号フロー
ダイアグラム図である。
【図３９】 この発明の実施の形態８，９を示す符号器
ブロック構成図である。
【図４０】 この発明の実施の形態８における予測差分
値区分（２値）を示す図である。
【図４１】 この発明の実施の形態８におけるＤＭ（ダ
イナミックレンジモード）のコンテクスト生成方法を示
す図である。
【図４２】 この発明の実施の形態８，９を示す復号器
ブロック構成図である。
【図４３】 この発明の実施の形態９における予測差分
値区分（３値）を示す図である。
【図４４】 この発明の実施の形態９における９値／４
値変換を示す図である。
【図４５】 この発明の実施の形態１０を示す符号器ブ
ロック構成図である。
【図４６】 この発明の実施の形態１１を示す復号器ブ
ロック構成図である。
【図４７】 この発明の実施の形態１１における予測順
位縮退方法を示す図である。
【図４８】 従来例を示す符号器ブロック構成図であ
る。
【図４９】 従来例を示す復号器ブロック構成図であ
る。
【図５０】 従来例において予測関数を示す図である。
【図５１】 従来例においてＳｚ（＝予測誤差（Ｖ）−
１）の絶対値のグループ分け方法について示す図であ
る。
【図５２】 従来例においてコンテクストの生成方法を
示す図である。
【図５３】 従来例においてコンテクストの生成時に予
測誤差の大小に応じてコンテクストを区別する方法につ
いて示す図である。
【符号の説明】
１ 符号化画像蓄積手段、２ 適応予測変換手段、３
エントロピー符号化手段、４ 符号化制御手段、５ 復
号画像蓄積手段、６ 適応予測変換手段、７エントロピ
ー復号手段、８ 復号制御手段、９ 画像メモリ、１０
レンジモード判定器、１１ バウンダリモード判定
器、１２ 適応予測器、１３ コンテクスト生成器、１
４ 予測一致判定器、１５ 算術符号器、１６ 符号化
制御回路、１０００ 画素分布検出手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 雅之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小野 文孝 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 田部 直人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
    画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 この画素分布検出手段の画素分布関係と複数の参照画素
    とにもとづいて予測値を求める予測値出力手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する比較手段と、 上記符号化対象画素に対するコンテクストを生成するコ
    ンテクスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて上記比較手段の比較結果
    を符号化する符号化手段とを備えたことを特徴とする符
    号化装置。
  2. 【請求項２】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
    画素とを出力する第１のステップと、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する第２のステップと、 上記画素分布関係と複数の参照画素とにもとづいて予測
    値を求める第３のステップと、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する第４のステップと、 上記符号化対象画素に対するコンテクストを生成する第
    ５のステップと、 上記コンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化す
    る第６のステップとを備えたことを特徴とする符号化方
    法。
  3. 【請求項３】 復号画素値にもとづいて画素を出力する
    とともに複数の参照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 この
    画素分布検出手段の画素分布関係に上記複数の参照画素
    とにもとづいて予測値を求める予測値出力手段と、 上記復号画素値に対するコンテクストを生成するコンテ
    クスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復号化手段
    と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記予測値出力手段の予測値の出力を復号画素
    値として上記画素出力手段に出力させる復号制御手段と
    を備えたことを特徴とする復号化装置。
  4. 【請求項４】 復号画素値にもとづいて画素を出力する
    とともに複数の参照画素とを出力する第１のステップ
    と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する第２のステップと、 上記画素分布関係に上記複数の参照画素とにもとづいて
    予測値を求める第３のステップと、 上記復号画素値に対するコンテクストを生成する第４の
    ステップと、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する第５のステ
    ップと、 上記多値信号から一致を示す信号を検出した場合、予測
    値の出力を復号画素値として第１のステップに出力させ
    る復号制御手段とを備えたことを特徴とする復号化方
    法。
  5. 【請求項５】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
    画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求めこれら複数の画素
    値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素との
    画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 この画素分布検出手段の画素分布関係と複数の参照画素
    とにもとづいて予測値を求める予測値出力手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する比較手段と、 上記符号化対象画素に対するコンテクストを生成するコ
    ンテクスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて上記比較手段の比較結果
    を符号化して伝送路に出力する符号化手段と、 復号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の
    参照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 この画素分布検出手段の画素分布関係と複数の参照画素
    とにもとづいて予測値を求める予測値出力手段と、 上記復号画素値に対するコンテクストを生成するコンテ
    クスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて上記伝送路の符号化信号
    を復号して、復号信号にもとづいて、多値信号を出力す
    る復号化手段と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記予測値出力手段の予測値の出力を復号画素
    値として上記画素出力手段に出力させる復号制御手段と
    を備えたことを特徴とする符号化復号化装置。
  6. 【請求項６】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
    画素とを出力する第１のステップと、 上記複数の各参照画素の画素値を求めこれら複数の画素
    値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素との
    画素分布関係を検出する第２のステップと、 上記画素分布関係と複数の参照画素とにもとづいて予測
    値を求める第３のステップと、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する第４のステップと、 上記符号化対象画素に対するコンテクストを生成する第
    ５のステップと、 上記コンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化し
    て伝送路に出力する第６のステップと、 復号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の
    参照画素とを出力する第７のステップと、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する第８のステップと、 上記画素分布関係と複数の参照画素とにもとづいて予測
    値を求める第９のステップと、 上記復号画素値に対するコンテクストを生成する第１０
    のステップと、 上記コンテクストにもとづいて上記伝送路の符号化信号
    を復号して、復号信号にもとづいて、多値信号を出力す
    る第１１のステップと、 上記多値信号から一致を示す信号を検出した場合、上記
    予測値の出力を復号画素値として上記第７のステップに
    出力させる第１２のステップとを備えたことを特徴とす
    る符号化復号化方法。
  7. 【請求項７】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
    画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 上記複数の参照画素の演算から予測値を求める予測値出
    力手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する比較手段と、 上記画素分布検出手段の画素分布関係にもとづきコンテ
    クストを生成するコンテクスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化す
    る符号化手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。
  8. 【請求項８】 符号化対象画素とその近傍の複数の参照
    画素とを出力する第１のステップと、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する第２のステップと、 上記複数の参照画素の演算から予測値を求める第３のス
    テップと、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する第４のステップと、 画素分布関係にもとづきコンテクストを生成する第５の
    ステップと、 上記コンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化す
    る第６のステップとを備えたことを特徴とする符号化方
    法。
  9. 【請求項９】 復号画素値にもとづいて画素を出力する
    とともに複数の参照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 上記複数の参照画素との演算から予測値を求める予測値
    出力手段と、 上記画素分布検出手段の画素分布関係にもとづきコンテ
    クストを生成するコンテクスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復号化手段
    と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記予測値出力手段予測値の出力を復号画素値
    として上記画素出力手段に出力させる復号制御手段とを
    備えたことを特徴とする復号化装置。
  10. 【請求項１０】 復号画素値にもとづいて画素を出力す
    るとともに複数の参照画素とを出力する第１のステップ
    と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する第２のステップと、 上記複数の参照画素との演算から予測値を求める第３の
    ステップと、 画素分布関係にもとづきコンテクストを生成する第４の
    ステップと、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する第５のステ
    ップと、 上記多値信号から一致を示す信号を検出した場合、予測
    値の出力を復号画素値として第１のステップに出力させ
    る第６のステップとを備えたことを特徴とする復号化方
    法。
  11. 【請求項１１】 符号化対象画素とその近傍の複数の参
    照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 上記複数の参照画素の演算から予測値を求める予測値出
    力手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する比較手段と、 上記画素分布検出手段の画素分布関係にもとづきコンテ
    クストを生成するコンテクスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化し
    て伝送路に出力する符号化手段と、 復号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の
    参照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する画素分布検出手段と、 上記複数の参照画素の演算から予測値を求める予測値出
    力手段と、 上記画素分布検出手段の画素分布関係にもとづきコンテ
    クストを生成するコンテクスト生成手段と、 上記コンテクストにもとづいて上記伝送路の符号化信号
    を復号して、復号信号にもとづいて、多値信号を出力す
    る復号化手段と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記予測値出力手段の予測値の出力を復号画素
    値として上記画素出力手段に出力させる復号制御手段と
    を備えたことを特徴とする符号化復号化装置。
  12. 【請求項１２】 符号化対象画素とその近傍の複数の参
    照画素とを出力する第１のステップと、 上記複数の各参照画素の画素値を求めこれら複数の画素
    値にもとづいて、符号化対象画素と複数の参照画素との
    画素分布関係を検出する第２のステップと、上記複数の
    参照画素の演算から予測値を求める第３のステップと、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を出力する第４のステップと、 上記画素分布関係にもとづきコンテクストを生成する第
    ５のステップと、 上記コンテクストにもとづいて上記比較結果を符号化し
    て伝送路に出力する第６のステップと、 復号画素値にもとづいて画素を出力するとともに複数の
    参照画素とを出力する第７のステップと、 上記複数の各参照画素の画素値を求め、これら複数の画
    素値にもとづいて、復号化対象画素と複数の参照画素と
    の画素分布関係を検出する第８のステップと、 上記複数の参照画素の演算から予測値を求める第９のス
    テップと、 上記画素分布関係にもとづきコンテクストを生成する第
    １０のステップと、 上記コンテクストにもとづいて上記伝送路の符号化信号
    を復号して、復号信号にもとづいて、多値信号を出力す
    る第１１のステップと、 上記多値信号から一致を示す信号を検出した場合、予測
    値の出力を復号画素値として上記第７のステップに出力
    させる第１２のステップとを備えたことを特徴とする符
    号化復号化方法。
  13. 【請求項１３】 上記画素分布検出手段は、上記複数の
    各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、
    これら最大値と最小値から差分値を求め、この差分値に
    もとづいて複数の参照画素と符号化対象画素との画素分
    布関係を検出することを特徴とする請求項１または４記
    載の符号化装置。
  14. 【請求項１４】 上記画素分布検出手段は、上記複数の
    各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、
    これら最大値と最小値から差分値を求め、この差分値に
    もとづいて複数の参照画素と復号化画素との画素分布関
    係を検出することを特徴とする請求項２または５記載の
    復号化装置。
  15. 【請求項１５】 上記画素分布検出手段は、上記複数の
    各参照画素に対して、それぞれ最大値と最小値とを求
    め、これら最大値と最小値から差分値を求め、この差分
    値にもとづいて複数の参照画素と符号化対象画素との画
    素分布関係及び複数の参照画素と復号化画素との画素分
    布関係を検出することを特徴とする請求項３または６記
    載の符号化復号化装置。
  16. 【請求項１６】 上記画素分布検出手段は、上記複数の
    各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、
    これら最大値と最小値から平均値を求め、この平均値と
    各参照画素値とを比較し、この比較結果にもとづいて、
    符号化対象画素と複数の参照画素との境界を検出して、
    複数の参照画素と符号化対象画素との画素分布関係を検
    出することを特徴とする請求項１または４記載の符号化
    装置。
  17. 【請求項１７】 上記画素分布検出手段は、上記複数の
    各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値とを求め、
    これら最大値と最小値から平均値を求め、この平均値と
    各参照画素値とを比較し、この比較結果にもとづいて、
    復号化画素と複数の参照画素との境界を検出して、複数
    の参照画素と復号化画素との画素分布関係を検出するこ
    とを特徴とする請求項２または５記載の復号化装置。
  18. 【請求項１８】 上記画素分布検出手段は、上記複数の
    各参照画素に対して、それぞれ最大値と最小値とを求
    め、これら最大値と最小値から平均値を求め、この平均
    値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にもとづい
    て、符号化対象画素と複数の参照画素との境界及び復号
    化画素と複数の参照画素との境界を検出して、複数の参
    照画素と符号化対象画素との画素分布関係及び複数の参
    照画素と復号化画素との画素分布関係を検出することを
    特徴とする請求項３または６記載の符号化復号化装置。
  19. 【請求項１９】 符号化対象画素とその近傍の複数の参
    照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から平均値を求め、こ
    の平均値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にも
    とづいて、符号化対象画素と複数の参照画素との境界を
    検出して、複数の参照画素と符号化対象画素との画素分
    布関係を検出するバウンダリモード判定回路と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から差分値を求め、複
    数の参照画素と符号化対象画素との画素分布関係を検出
    するレンジモード判定回路と、 上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係に対応す
    る関数式とレンジモード判定回路の画素分布関係に対応
    する関数式と複数の参照画素との演算から予測値と予測
    順位情報を算出する適応予測器と、 上記予測値と上記符号化画素値との差分値を求める予測
    差分演算手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を多値信号として出力する予測一致判定器と、 上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係と上記レ
    ンジモード判定回路の差分値と上記予測差分演算手段の
    差分値と上記適応予測器の予測順位情報とにもとづきコ
    ンテクストを生成するコンテクスト生成器と、 上記コンテクストにもとづいて上記多値信号を符号化す
    る符号化手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。
  20. 【請求項２０】 復号画素値にもとづいて画素を出力す
    るとともに複数の参照画素とを出力する画素出力手段
    と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から平均値を求め、こ
    の平均値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にも
    とづいて、復号化対象画素と複数の参照画素との境界を
    検出して、複数の参照画素と復号化対象画素との画素分
    布関係を検出するバウンダリモード判定回路と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から差分値を求め、複
    数の参照画素と復号化画素との画素分布関係を検出する
    レンジモード判定回路と、 上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係に対応す
    る関数式とレンジモード判定回路の画素分布関係に対応
    する関数式と複数の参照画素との演算から予測値と予測
    順位情報とを算出する適応予測器と、 上記予測値と上記復号画素値との差分値を求める予測差
    分演算手段と、 上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係とレンジ
    モード判定回路の差分値と予測差分演算手段の差分値と
    適応予測器の予測順位情報とにもとづきコンテクストを
    生成するコンテクスト生成器と、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復号化手段
    と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記適応予測器の予測値の出力を復号画素値と
    して上記画素出力手段に出力させる復号制御回路とを備
    えたことを特徴とする復号化装置。
  21. 【請求項２１】 上記予測値の出現規則性を利用して予
    測順位を縮退した結果を参照することにより符号化のコ
    ンテクストを生成するコンテクスト生成器を備えたこと
    を特徴とする請求項第１３項記載の符号化装置。
  22. 【請求項２２】 上記予測値の出現規則性を利用して予
    測順位を縮退した結果を参照することにより復号化のコ
    ンテクストを生成するコンテクスト生成器を備えたこと
    を特徴とする請求項第１４項記載の復号化装置。
  23. 【請求項２３】 符号化対象画素とその近傍の複数の参
    照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から平均値を求め、こ
    の平均値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にも
    とづいて、符号化対象画素と複数の参照画素との境界を
    検出して、複数の参照画素と符号化対象画素との画素分
    布関係を検出するバウンダリモード判定回路と、 このバウンダリモード判定回路の画素分布関係に対応す
    る関数式と複数の参照画素との演算から予測値を算出す
    る適応予測器と、 上記予測値と上記符号化画素値との差分値を求める予測
    差分演算手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を多値信号として出力する予測一致判定器と、 上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係と上記予
    測差分演算手段の差分値とにもとづきコンテクストを生
    成するコンテクスト生成器と、 上記コンテクストにもとづいて上記多値信号を符号化す
    る符号化手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。
  24. 【請求項２４】 復号画素値にもとづいて画素を出力す
    るとともに複数の参照画素とを出力する画素出力手段
    と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から平均値を求め、こ
    の平均値と各参照画素値とを比較し、この比較結果にも
    とづいて、復号化対象画素と複数の参照画素との境界を
    検出して、複数の参照画素と復号化対象画素との画素分
    布関係を検出するバウンダリモード判定回路と、 このバウンダリモード判定回路の、画素分布関係に対応
    する関数式と複数の参照画素との演算から予測値を算出
    する適応予測器と、 上記予測値と上記復号画素値との差分値を求める予測差
    分演算手段と、 上記バウンダリモード判定回路の画素分布関係と予測差
    分演算手段の差分値とにもとづきコンテクストを生成す
    るコンテクスト生成器と、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復号化手段
    と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記適応予測器の予測値の出力を復号画素値と
    して上記画素出力手段に出力させる復号制御回路とを備
    えたことを特徴とする復号化装置。
  25. 【請求項２５】 符号化対象画素とその近傍の複数の参
    照画素とを出力する画素出力手段と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から差分値を求め、複
    数の参照画素と符号化対象画素との画素分布関係を検出
    するレンジモード判定回路と、 このレンジモード判定回路の画素分布関係に対応する関
    数式と複数の参照画素との演算から予測値を算出する適
    応予測器と、 上記予測値と上記符号化画素値との差分値を求める予測
    差分演算手段と、 上記予測値と上記符号化対象画素とを比較して、この比
    較結果を多値信号として出力する予測一致判定器と、 上記レンジモード判定回路の画素分布関係と上記予測差
    分演算手段の差分値とにもとづきコンテクストを生成す
    るコンテクスト生成器と、 上記コンテクストにもとづいて上記多値信号を符号化す
    る符号化手段とを備えたこを特徴とする符号化装置。
  26. 【請求項２６】 復号画素値にもとづいて画素を出力す
    るとともに複数の参照画素とを出力する画素出力手段
    と、 上記複数の各参照画素に対してそれぞれ最大値と最小値
    とを求め、これら最大値と最小値から差分値を求め、複
    数の参照画素と復号化対象画素との画素分布関係を検出
    するレンジモード判定回路と、 このレンジモード判定回路の画素分布関係に対応する関
    数式と複数の参照画素との演算から予測値を算出する適
    応予測器と、 上記予測値と上記復号画素値との差分値を求める予測差
    分演算手段と、 上記レンジモード判定回路の画素分布関係と予測差分演
    算手段の差分値とにもとづきコンテクストを生成するコ
    ンテクスト生成器と、 上記コンテクストにもとづいて符号化信号を復号して、
    復号信号にもとづいて、多値信号を出力する復号化手段
    と、 上記復号化手段の多値信号から一致を示す信号を検出し
    た場合、上記適応予測器の予測値の出力を復号画素値と
    して上記画素出力手段に出力させる復号制御回路とを備
    えたことを特徴とする復号化装置。
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