JPH10145793A - 画像符号化装置とその方法、および、画像復号化装置とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】従来予測符号化においては、予測誤差の値が取
り得る範囲は元の画素の値が取り得る範囲の２倍に広が
るため、符号化する際のビット量が増え、結果的にデー
タ量が増えていた。 【解決手段】各画素が０〜２５５の値を取る場合に、予
測誤差Ｘの範囲を−１２７〜１２７の間に収まるように
し、その範囲の幅を各画素の範囲２５５と同じにして符
号化する。そのために、予測誤差Ｘが１２７を越えてい
れば２５５を減じることによりその値が−１２７〜１２
７の間になるようにし、予測誤差Ｘが−１２７より小さ
ければ２５５を加えることによりその値が−１２７〜１
２７の間になるようにする。復号時には、補正された値
においては、本来の画素の値０〜２５５の間に入らなく
なるので、そのような画素を検出して、今度はその画素
値が０〜２５５の間に入るように２５５を加えたり、減
じたりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、他の画素を参照す
る予測符号化を用いて、任意の画像を符号化する画像符
号化装置とその方法、および、そのようにして符号化さ
れた画像データを復号化する画像復号化装置とその方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像を画質を劣化させることなくより高
圧縮率で符号化したいという要望がある。同じ画像をよ
り少ないデータ量になるように符号化して、記録や伝送
を効率よく行うためである。そのための画像の符号化に
用いられる方法の１つに、予測符号化がある。予測符号
化は、ある画素の画素値を、他の画素の画素値で予測
し、その誤差を検出してその誤差のみを符号化するもの
であり、式１のように示すことができる。

【０００３】

【数１】 Ｘ ＝ Ｙ − Ｅ ・・・（１） 但し、Ｘは、予測誤差、Ｙは、符号化対象画素の画素
値、Ｅは、参照画素の画素値である。

【０００４】符号化対象が静止画像であれば、ＹとＥは
同じフレ−ム内の所定の規則に基づく近隣画素となり、
符号化対象が動画像であれば、ＹとＥはすでに符号化し
た前フレ−ムまたは前フィ−ルドの画素となる。また、
符号化対象が動画像であれば、動き補償により動きベク
トルを求め、その動きベクトルに基づいて参照画素を決
定することにより、予測誤差を小さくしてより効率よく
圧縮を行うようにしている場合が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、参照画
素がいずれの画素であろうとも、予測誤差の値が取り得
る範囲は元の画素の値が取り得る範囲の２倍に広がるた
め、その予測誤差を符号化する際にビット量が増え、結
果的にデータ量が増えるという問題がある。そのため、
この予測誤差のダイナミックレンジが広くなることに伴
うデータ量の増加を抑えて、より効率よく符号化を行い
たいという要望がある。

【０００６】したがって、本発明の目的は、特に予測符
号化に係わる処理に改善を加えて、画質を劣化させずに
少しでも符号量を削減することができるような画像符号
化装置を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、そのような画像符号化装置で符号化された符号化画
像データを適切に復号化することのできる画像復号化装
置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、
特に予測符号化に係わる処理に改善を加えて、画質を劣
化させずに少しでも符号量を削減することができるよう
な画像符号化方法を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、そのような画像符号化方法で符号化され
た符号化画像データを適切に復号化することのできる画
像復号化方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、予測符号化を行う際に、予測誤差（差分）の存在範
囲を考慮し、予測誤差の絶対値が元の画素値の存在範囲
の１／２を越える場合に、予測誤差に存在範囲を加えた
り、あるいは減じたりすることにより、予測誤差をその
存在範囲内に納め、予測誤差の見かけ上の絶対値が小さ
くなるようにした。また、復号化時には、画素値の存在
範囲外となった場合に、その画素値に前記存在範囲を加
えたり、あるいは減じたりすることにより、元の画素値
に簡単に戻せるようにした。

【０００８】したがって、本発明の画像符号化装置は、
各画素の画素値の取り得る範囲がａ〜ｂ（ａ，ｂは任意
の実数でａ＜ｂ）の範囲内であるような符号化対象の画
像データに対して、当該画像データの各画素と、同じく
画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの範囲内であり、前記画
像データの各画素に対応して存在する参照画素との画素
値の差分を用いることにより、前記画像データを予測符
号化する画像符号化装置であって、前記画像データの各
画素に対して、当該画素の画素値と、前記参照画素の画
素値との差分値を検出する差分検出手段と、前記差分値
が（ａ−ｂ／2）より小さい場合には当該差分値に（ｂ
−ａ）を加え、前記差分値が（ａ＋ｂ／２）より大きい
場合には当該差分値より（ｂ−ａ）を減じることによ
り、前記差分値を補正する差分値補正手段と、前記補正
された差分値を用いて前記画像データを符号化する符号
化手段とを有する。

【０００９】また、本発明の画像符号化方法は、各画素
の画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの範囲内であるような
符号化対象の画像データに対して、当該画像データの各
画素と、同じく画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの範囲内
であり、前記画像データの各画素に対応して存在する参
照画素との画素値の差分を用いることにより、前記画像
データを予測符号化する画像符号化方法であって、前記
画像データの各画素に対して、当該画素の画素値と、前
記参照画素の画素値との差分値を検出し、前記差分値が
（ａ−ｂ／2 ）より小さい場合には当該差分値に（ｂ−
ａ）を加え、前記差分値が（ａ＋ｂ／２）より大きい場
合には当該差分値に（ｂ−ａ）を加えることにより、前
記差分値を補正し、前記補正された差分値を用いて前記
画像データを符号化する。

【００１０】また、本発明の画像復号化装置は、前述し
た本発明の画像符号化装置で符号化された符号化画像デ
ータを復号化する画像復号化装置であって、前記復号化
画像データを復号化し、差分値で示された画像データを
生成する復号化手段と、前記復号化された画像データの
各画素と、前記参照画素との画素値の和を検出する加算
手段と、前記加算の結果得られた画素値がａより小さい
場合には、当該画素値に（ｂ−ａ）を加え、前記画素値
がｂより大きい場合には、当該画素値より（ｂ−ａ）を
減じることにより、画素値を補正する画素値補正手段と
を有する。

【００１１】また、本発明の画像復号化方法は、前述し
た本発明の画像符号化方法で符号化された符号化画像デ
ータを復号化する画像復号化方法であって、前記復号化
画像データを復号化し、差分値で示された画像データを
生成し、前記復号化された画像データの各画素と、前記
参照画素との画素値の和を検出し、前記加算の結果得ら
れた画素値がａより小さい場合には、当該画素値に（ｂ
−ａ）を加え、前記画素値がｂより大きい場合には、当
該画素値より（ｂ−ａ）を減じることにより、前記画素
値を補正し、前記補正された画素値を当該画像データの
復号化データとして出力する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。まず、本発明に係わる予測符号化結果の予測誤差
の補正方法について説明する。符号化対象の画像、およ
び、参照画像の各画素Ｙ，Ｅが、たとえば８ビットで表
現される画素値を有する、すなわち、０〜２５５の値を
取り得るとすると、前述した式１で示されるような予測
誤差Ｘは、−２５５〜２５５の範囲の値をとる。

【００１３】そこで、本発明においては、この予測誤差
Ｘの範囲を−１２７〜１２７の間に収まるようにし、そ
の範囲の幅を各画素の範囲２５５と同じにして符号化す
るようにする。そのために、もし予測誤差Ｘが１２７を
越えていれば、２５５を減じることによりその値が−１
２７〜１２７の間になるようにし、もし予測誤差Ｘが−
１２７より小さければ、２５５を加えることによりその
値が−１２７〜１２７の間になるようにする。このよう
にしておけば、復号した時には、それらの値について
は、本来の画素の値０〜２５５の間に入らなくなるの
で、そのような画素値を検出して、今度はその画素値が
０〜２５５の間に入るように２５５を加えたり、減じた
りすれば、適切に復号ができる。

【００１４】たとえば、Ｅ＝６０、Ｙ＝６０とすると、
Ｘ＝Ｙ−Ｅ＝１０になり、Ｅ＝２０，Ｙ＝２３０とする
と、Ｘ＝Ｙ−Ｅ＝２１０となるが、後者の場合にはＸが
１２７より大きいので、２５５を減じて−４５という値
に補正しておく。そうすると、デコードの時には、前者
はＹ’＝Ｅ＋Ｘ＝５０＋１０＝６０となり、後者はＹ’
＝Ｅ＋Ｘ＝２０−４５＝−２５となる。この復号値を見
ると、後者の場合は０〜２５５の値になっていないの
で、これに２５５を加えて補正をし、２３０という値を
得る。このようにして予測誤差のダイナミックレンジを
抑えて符号化を行う。

【００１５】次に、本発明を適用した画像符号化装置に
ついて説明する。図１に示す画像符号化装置１０は、ブ
ロック化部１１、メモリ１２、加算器１３、差分補正部
１４、符号化部１５、量子化部１６およびフレーム化部
１７を有する。なお、この画像符号化装置１０は、入力
される映像信号を、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range
Coding ）方式により符号化し、符号化データを生成す
る装置である。

【００１６】ブロック化部１１は、入力された映像信号
の１フレームの画像を、所定のブロックに分割して、ブ
ロックごとの画素データをメモリ１２および加算器１３
に出力する。本実施の形態においては、１フレームの画
像を８×８のブロックに分割する。メモリ１２は、ブロ
ック化部１１から入力される映像信号を記憶するフレー
ムメモリであり、画像符号化装置１０に入力されている
映像信号の、１フレーム前の画像信号を順次記憶してお
く。

【００１７】加算器１３は、ブロック化部１１より入力
される映像信号の各フレームのブロックごとの画素値
と、メモリ１２から入力されるその１フレーム前のフレ
ームの対応する画素の画素値との差分を求め、現在のフ
レームの画素値を、１フレーム前の画像に基づいた予測
値に変換する。なお、本実施の形態においては、各画素
は、０〜２５５の画素値を取り得る。したがって、加算
器１３の出力として得られる予測値は、ー２５５〜２５
５までの範囲の値をとり得る。

【００１８】差分補正部１４は、加算器１３から出力さ
れる予測値の絶対値が小さくなるように、図２に示すよ
うな処理を行って、その予測値を補正する。図２は、差
分補正部１４の動作を示すフローチャートである。差分
補正部１４においては、加算器１３で検出された差分が
入力されてきたら処理を開始し（ステップＳ３０）、そ
の差分の絶対値が１２７以下であるか否かを調べる（ス
テップＳ３１）。もし、差分の絶対値が１２７以下であ
ればその値に対しては補正を行わず、そのまま出力する
（ステップＳ３５）。

【００１９】ステップＳ３１において、その差分の絶対
値が１２７より大きい場合には、次にその差分が正数か
負数かを判別する（ステップＳ３２）。その差分が正数
だった場合、すなわち、その差分が１２８より大きかっ
た場合には、その差分から２５５を減じて補正し（ステ
ップＳ３３）、新たな差分値として出力する（ステップ
Ｓ３５）。ステップＳ３２において、その差分が負数だ
った場合、すなわち、その差分が−１２８より小さかっ
た場合には、その差分に２５５を加えて補正し（ステッ
プＳ３４）、新たな差分値として出力する（ステップＳ
３５）。

【００２０】符号化部１５および量子化部１６は、差分
補正部１４において値の補正された画像データの画素デ
ータを、ブロック単位で実質的に符号化する。本実施の
形態においては、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range C
oding ）方式により符号化を行う。ＡＤＲＣは、ブロッ
クごとの最大値と最小値からブロック内ダイナミックレ
ンジを決定し、このダイナミックレンジを割り当てられ
たビット数で分割できるレベルに分割することにより量
子化ステップ幅を求める。そして、各画素データからブ
ロック内最小値を除去し、さらに先程求められた量子化
ステップ幅で量子化することにより、そのビットで表現
されるコードを得ることができる。本実施の形態におい
ては、４ビットのコ−ドを得る。なお、ＡＤＲＣにおい
ては、各符号化された各画素データとともに、ブロック
内の画素値の最小値とダイナミックレンジを付加情報と
して送ることになる。なお、本実施の形態のような符号
化部１５および量子化部１６よりなる構成においては、
符号化部１５において最小値、最大値、ダイナミックレ
ンジ、および、それに基づく量子化ステップ幅を求め、
量子化部１６において実際の量子化を行う。

【００２１】フレーム化部１７は、量子化部１６より出
力される符号化された各ブロックごとのデータをフレ−
ムごとに統合して、１のフレ−ムごとの符号化データを
生成し、画像符号化装置１０より出力する。なお、画像
符号化装置１０より出力された符号化データは、適宜記
録装置に記録されたり、伝送されたりする。

【００２２】次に、本発明を適用した画像復号化装置に
ついて説明する。図３に示す画像復号化装置２０は、ブ
ロック分解部２１、逆量子化部２２、復号化部２３、加
算器２４、画素値補正部２５、メモリ２６、フレ−ム化
部２７を有する。なお、この画像復号化装置２０は、前
述した画像符号化装置１０により符号化された信号を復
号化し、元の映像信号を再生する装置である。

【００２３】ブロック分解部２１は、入力された符号化
データの１フレ−ムの画像を、所定のブロックごとのデ
ータに分解して、逆量子化部２２に出力する。

【００２４】逆量子化部２２および復号化部２３は、ブ
ロック分解部２１より入力されるブロックごとの画素デ
ータを復号化する。本実施の形態においては、前述した
ようにＡＤＲＣにより符号化が行われている。したがっ
て、入力された各画素ごとの符号化データを、各ブロッ
クごとのデータに付加されて入力された量子化ステップ
幅に応じて逆量子化し、その逆量子化された値に同じく
データに付加されて入力されたブロック内最小値を加え
ることにより復号化を行う。なお、本実施の形態のよう
な逆量子化部２２および復号化部２３よりなる構成にお
いては、逆量子化部２２において逆量子化までの処理が
行われ、復号化部２３において、最小値を加え元のデー
タに復号する処理が行われる。

【００２５】加算器２４は、復号化部２３で復号化され
た各画素のデータ、すなわち、各画素の予測値に対し
て、メモリ２６に記憶されている参照画像の対応する画
素値を加え、元の画素データに戻す。なお、参照画像と
は現在処理中のフレ−ムの１フレ−ム前の画像である。

【００２６】画素値補正部２５は、加算器２４により得
られた各画素値が、画像符号化装置１０の差分補正部１
４により絶対値が小さくなるように変換された予測値に
基づくものであることから、その変換による画素値の変
化を除去し、元の画素値に戻す処理を行う。その処理の
内容を図４に示す。図４は、画素値補正部２５の動作を
示すフローチャートである。画素値補正部２５において
は、加算器２４により予測値が参照画素値に加算された
画素値が入力されることにより処理を開始し（ステップ
Ｓ４０）、まず、その画素値が０〜２５５の範囲内であ
るか否かをチェックする（ステップＳ４１）。この画素
値の範囲は、前述したように、本来各画素値が取り得る
範囲である。ステップＳ４１において、得られた画素値
がこの範囲内に収まっていれば、それらの画素に対して
は、画素値の修正が必要ないものとして、そのまま出力
する（ステップＳ４５）。

【００２７】一方、ステップＳ４１において、得られた
画素値がこの範囲外であった場合には、次に、この画素
値が正数か負数かを調べる（ステップＳ４２）。正数で
あった場合、すなわち、入力された画素値が２５５より
大きい値であった場合には、その画素値より２５５を減
じてその画素値を修正し（ステップＳ４３）、出力する
（ステップＳ４５）。また、ステップＳ４２において、
その画素値が負数であった場合には、その画素値に２５
５を加えてその画素値を修正し（ステップＳ４４）、出
力する（ステップＳ４５）。差分補正部１４において
は、加算器１３で検出された差分が入力されてきたら処
理を開始し（ステップＳ３０）、その差分の絶対値が１
２７以下であるか否かを調べる（ステップＳ３１）。も
し、差分の絶対値が１２７以下であればその値に対して
は補正を行わず、そのまま出力する（ステップＳ３
５）。

【００２８】メモリ２６は、画素値補正部２５から出力
される画素データを順次記憶するめもリである。メモリ
２６は、現在処理中のフレ−ムの少なくとも１フレ−ム
前の画像データを記憶しており、加算器２４に対して、
予測値を参照画素の画素値に基づいて本来の画素値に戻
す時に、その参照画素の画素値を出力する。

【００２９】フレ−ム化部２７は、画素値補正部２５よ
り順次得られる各ブロックごとの画素値のデータを統合
し、１つのフレ−ムの信号にして、画像復号化装置２０
より出力する。

【００３０】このような画像符号化装置１０および画像
復号化装置２０により、実際に各画素データが符号化さ
れ、復号化される状態について図５を参照して説明す
る。なお、ここでは説明を簡単にするために、１つのブ
ロックが４×４画素で構成されるものとする。図５は、
そのような画像符号化装置１０および画像復号化装置２
０の動作を説明するための図であり、（Ａ）は参照画像
の所定のブロックの画素値を示す図、（Ｂ）は符号化を
行う画像の所定のブロックの画素値を示す図、（Ｃ）
は、加算器１３の出力であって（Ａ）および（Ｂ）の差
分で示された画素値を示す図、（Ｄ）は、（Ｃ）に示し
た予測値画像に対して差分補正部１４において補正を行
った結果のが画素値を示す図、（Ｅ）は、画像復号化装
置２０において、（Ｄ）に示した予測値画像を（Ａ）で
示した参照画像に基づいて元の画素データに戻した時の
画素置を示す図、（Ｆ）は、（Ｅ）に示した画素値に対
して画素値補正部２５で補正を行った結果の画素値を示
す図である。

【００３１】まず、あるフレ−ムの画像データが画像符
号化装置１０に入力されると、ブロック化部１１でブロ
ック化され、図５（Ｂ）に示すようなブロックごとの画
像データが生成され、加算器１３に入力される。この
時、メモリ１２にはそのフレ−ムの１つ前のフレ−ムの
画像データが記憶されている。その画像データの図５
（Ｂ）に示したブロックに対応するブロックの画像デー
タが図５（Ａ）に示す。加算器１３においては、図５
（Ｂ）に示した画像データの各画素値から、図５（Ａ）
に示した画像データの各画素値を減じられる。これによ
り、図５（Ｃ）に示すような差分で示された画像データ
が得られる。

【００３２】そして、差分補正部１４において、図２に
フロ−チャートを示したような処理を行うことにより、
その各画素の値が補正される。具体的には、画素値が１
４０，２４０，１５０であるような右上の３つの画素
は、その値が１２７より大きいので、各々２５５が減じ
られ、−１１５，−１５，−１０５に変換される。ま
た、画素値が−１４０，−２４０，−１５０であるよう
な左下の３つの画素は、その値が−１２７より小さいの
で、各々２５５が加えられ、１１５，１５，１０５に変
換される。その結果、差分補正部１４からは図５（Ｄ）
に示すような画像データが出力される。この画像データ
は、符号化部１５および量子化部１６で符号化され、量
子化されて、フレーム化部１７を介して符号化データと
して出力される。

【００３３】そして、画像復号化装置２０においては、
入力された符号化データをブロックごとに分解して逆量
子化部２２および復号化部２３で逆量子化および復号化
することにより、図５（Ｄ）に示すようなブロックごと
の画像データが得られる。この時も、画像復号化装置２
０のメモリ２６には先に復号化された１フレ−ム前の画
像、すなわち、対応するブロックの画像データが図５
（Ａ）に示すようなデータである画像が記憶されてい
る。画像復号化装置２０の加算器２４において、図５
（Ｄ）に示すような予測値で示された画像データと、図
５（Ａ）に示すような参照フレ−ムの画像データの対応
する画像同士が加算され、図５（Ｅ）に示すような画像
データが生成される。

【００３４】そして、画像復号化装置２０の画素値補正
部２５においては、図４にフロ−チャ−トで示したよう
な処理が行われて、各画素値が補正される。すなわち、
画素値が−１００，−５，−５であるような右上の３つ
の画素に対しては、画素値が負数になっているので、そ
の画素値に２５５が加算されて、１５０，２５０，２５
０に変換される。また、画素値が２６５，２６５，３５
５であるような左下の３つの画素に対しては、その画素
値が２５５より大きいので、２５５が減じられ、１０，
１０，１００に変換される。その結果、図５（Ｆ）に示
すような画像データが生成される。

【００３５】なお、この図５（Ｆ）の画像データは、図
５（Ｂ）に示す入力時の画像データと同一であり、適切
に符号化および復号化が行われていることになる。ま
た、図５（Ｃ）に示すような、差分補正部１４で補正を
行う前の予測値画像データは、最大値が２４０、最小値
が−２４０であり、ダイナミックレンジが４８０である
のに対して、図５（Ｄ）に示すような差分補正部１４で
補正を行った後の予測値画像データは、最大値が１１
５、最小値が−１１５であり、ダイナミックレンジは２
３０である。すなわち、ダイナミックレンジをほぼ１／
２にすることができたことになり、同じ量子化ステップ
幅で量子化を行うのであれば、割り当てビット数を１ビ
ット削減することができる。

【００３６】次に、本発明をＭＰＥＧ(Moving Picture
coding Experts Groupによる高品質動画符号化方式) に
よる画像符号化装置に適用した場合について説明する。
図６は、そのようなＭＰＥＧ符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。ＭＰＥＧ符号化装置５０は、加算器５
１、差分補正部５２、符号化部５３、量子化部５４、逆
量子化部５５、復号化部５６、加算器５７、画素値補正
部５８、メモリ５９、および、動き補償予測部６０を有
する。

【００３７】このようなＭＰＥＧ符号化装置５０におい
ては、８×８のマクロブロック単位の画像データが入力
されると、メモリ５９に記録されている参照フレ−ムか
ら動き補償予測部６０により動き予測によって得られる
マクロブロック画像データと、加算器５１において差分
がとられ、予測誤差信号が生成される。この予測誤差信
号に対して、差分補正部５２において前述したような本
発明に係わる信号の変換が行われる。そして、変換の行
われた予測誤差信号は、そのマクロブロック単位で符号
化部５３においてＤＣＴにより空間周波数領域に変換さ
れる。変換された８×８ＤＣＴ係数は、量子化部５４に
おいてタ−ゲットビットや視覚特性に応じて量子化さ
れ、さらに低周波成分から順にスキャンニングされて１
次元情報に変換され、出力される。

【００３８】一方で、その量子化された画像データは、
逆量子化部５５で逆量子化され、復号化部５６により逆
ＤＣＴされ、加算器５７において参照フレームの画像デ
ータと加算され元の画像データに戻される。そして、こ
こで、差分補正部５２で行われた変換に対応して、その
変換の影響を除去するような画素値の補正、具体的に
は、図４のフロ−チャ−トで示したような処理が画素値
補正部５８において行われ、元の画像データが復元され
てメモリ５９に記録される。このメモリ５９に記録され
た画像データは、次のフレ−ムの参照フレ−ムとして用
いられる。このように、本発明に係わる差分補正器は、
ＭＰＥＧ符号化器に対しても適用可能である。

【００３９】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく、種々の改変が可能である。たとえば、本実
施の形態においては、動画像を符号化する符号化装置お
よびその復号化装置について説明したが、本発明は静止
画像の符号化装置および復号化装置にも適用可能であ
る。その場合は、フレ−ム内予測符号化により求められ
た予測値に対して、このような補正を行うようにすれば
よい。また、図１を参照して説明した本実施の形態の画
像符号化装置１０においては、ＡＤＲＣにより画像を符
号化していたが、ＤＣＴやHadamard変換など、任意の変
換符号化方式を用いてよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、画像データを予測値で
示した場合において、そのダイナミックレンジを小さく
することができる。したがって、同じ量子化ステップ幅
で量子化を行うのであれば、割り当てビット数を１ビッ
ト削減することができる。すなわち、同じ画像データを
同じ画質で符号化した場合において、情報量を少なくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の画像符号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１に示した画像符号化装置の差分補正部にお
ける処理を示すフロ−チャ−トである。

【図３】本発明の実施の形態の画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図４】図３に示した画像復号化装置の画素値補正部に
おける処理を示すフロ−チャ−トである。

【図５】図１および図３に示した画像符号化装置および
画像復号化装置の動作を説明する図であって、（Ａ）は
参照画像の所定のブロックの画素値を示す図、（Ｂ）は
符号化を行う画像の所定のブロックの画素値を示す図、
（Ｃ）は、画像符号化装置の加算器の出力であって
（Ａ）および（Ｂ）の差分で示された画素値を示す図、
（Ｄ）は、（Ｃ）に示した予測値画像に対して画像符号
化装置の差分補正部において補正を行った結果の画素値
を示す図、（Ｅ）は、画像復号化装置において、（Ｄ）
に示した予測値画像を（Ａ）で示した参照画像に基づい
て元の画素データに戻した時の画素置を示す図、（Ｆ）
は、（Ｅ）に示した画素値に対して画像復号化装置の画
素値補正部で補正を行った結果の画素値を示す図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態のＭＰＥＧ符号化装置の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…画像符号化装置、１１…ブロック化部、１２…メ
モリ、１３…加算器、１４…差分補正部、１５…符号化
部、１６…量子化部、１７…フレーム化部、２０…画像
復号化装置、２１…ブロック分解部、２２…逆量子化
部、２３…復号化部、２４…加算器、２５…画素値補正
部、２６…メモリ、２７…フレ−ム化部、５０…ＭＰＥ
Ｇ符号化装置、５１…加算器、５２…差分補正部、５３
…符号化部、５４…量子化部、５５…逆量子化部、５６
…復号化部、５７…加算器、５８…画素値補正部、５９
…メモリ、６０…動き補償予測部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各画素の画素値の取り得る範囲がａ〜ｂ
   （ａ，ｂは任意の実数でａ＜ｂ）の範囲内であるような
   符号化対象の画像データに対して、当該画像データの各
   画素と、同じく画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの範囲内
   であり、前記画像データの各画素に対応して存在する参
   照画素との画素値の差分を用いることにより、前記画像
   データを予測符号化する画像符号化装置であって、 前記画像データの各画素に対して、当該画素の画素値
   と、前記参照画素の画素値との差分値を検出する差分検
   出手段と、 前記差分値が（ａ−ｂ／2 ）より小さい場合には当該差
   分値に（ｂ−ａ）を加え、前記差分値が（ａ＋ｂ／２）
   より大きい場合には当該差分値より（ｂ−ａ）を減じる
   ことにより、前記差分値を補正する差分値補正手段と、 前記補正された差分値を用いて前記画像データを符号化
   する符号化手段とを有する画像符号化装置。
2. 【請求項２】前記参照画素は、当該画像データ内の、当
   該画素とは異なり当該画素と所定の位置関係にある画素
   であり、 １の画像データをフレ−ム内予測符号化する請求項１記
   載の画像符号化装置。
3. 【請求項３】前記参照画素は、一連の動画像データにお
   ける、前記符号化対象の画像データとは異なる時間帯の
   他の画像データに基づいて生成される参照画像データ
   の、当該画素と対応する画素であり、 一連の動画像データをフレ−ム間予測符号化する請求項
   １記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】前記符号化手段は、ＡＤＲＣ（Adaptive D
   ynamic Range Coding ）により前記符号化を行う請求項
   １記載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】各画素の画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの
   範囲内であるような符号化対象の画像データに対して、
   当該画像データの各画素と、同じく画素値の取り得る範
   囲がａ〜ｂの範囲内であり、前記画像データの各画素に
   対応して存在する参照画素との画素値の差分を用いるこ
   とにより、前記画像データを予測符号化する画像符号化
   方法であって、 前記画像データの各画素に対して、当該画素の画素値
   と、前記参照画素の画素値との差分値を検出し、 前記差分値が（ａ−ｂ／2 ）より小さい場合には当該差
   分値に（ｂ−ａ）を加え、前記差分値が（ａ＋ｂ／２）
   より大きい場合には当該差分値に（ｂ−ａ）を加えるこ
   とにより、前記差分値を補正し、 前記補正された差分値を用いて前記画像データを符号化
   する画像符号化方法。
6. 【請求項６】各画素の画素値の取り得る範囲がａ〜ｂ
   （ａ，ｂは任意の実数でａ＜ｂ）の範囲内であるような
   符号化対象の画像データに対して、当該画像データの各
   画素と、同じく画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの範囲内
   であり、前記画像データの各画素に対応して存在する参
   照画素との画素値の差分を検出し、前記差分値が（ａ−
   ｂ／2 ）より小さい場合には当該差分値に（ｂ−ａ）を
   加え、前記差分値が（ａ＋ｂ／２）より大きい場合には
   当該差分値より（ｂ−ａ）を減じることにより前記差分
   値を補正し、該補正された差分値を用いて符号化された
   符号化画像データを復号化する画像復号化装置であっ
   て、 前記復号化画像データを復号化し、差分値で示された画
   像データを生成する復号化手段と、 前記復号化された画像データの各画素と、前記参照画素
   との画素値の和を検出する加算手段と、 前記加算の結果得られた画素値がａより小さい場合に
   は、当該画素値に（ｂ−ａ）を加え、前記画素値がｂよ
   り大きい場合には、当該画素値より（ｂ−ａ）を減じる
   ことにより、前記画素値を補正する画素値補正手段とを
   有し、前記補正された画素値を当該画像データの復号化
   データとして出力する画像復号化装置。
7. 【請求項７】各画素の画素値の取り得る範囲がａ〜ｂ
   （ａ，ｂは任意の実数でａ＜ｂ）の範囲内であるような
   符号化対象の画像データに対して、当該画像データの各
   画素と、同じく画素値の取り得る範囲がａ〜ｂの範囲内
   であり、前記画像データの各画素に対応して存在する参
   照画素との画素値の差分を検出し、前記差分値が（ａ−
   ｂ／2 ）より小さい場合には当該差分値に（ｂ−ａ）を
   加え、前記差分値が（ａ＋ｂ／２）より大きい場合には
   当該差分値より（ｂ−ａ）を減じることにより前記差分
   値を補正し、該補正された差分値を用いて符号化された
   符号化画像データを復号化する画像復号化方法であっ
   て、 前記復号化画像データを復号化し、差分値で示された画
   像データを生成し、 前記復号化された画像データの各画素と、前記参照画素
   との画素値の和を検出し、 前記加算の結果得られた画素値がａより小さい場合に
   は、当該画素値に（ｂ−ａ）を加え、前記画素値がｂよ
   り大きい場合には、当該画素値より（ｂ−ａ）を減じる
   ことにより、前記画素値を補正し、 前記補正された画素値を当該画像データの復号化データ
   として出力する画像復号化方法。