JPH10222683A

JPH10222683A - 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号化装置、及び、画像復号化方法

Info

Publication number: JPH10222683A
Application number: JP16991397A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Murayama; 洋一村山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーブレット変換を用いた画像符号化方式
において、発生符号量の増大を抑えつつ、復号画像の画
質の劣化を抑えられるようにする。【解決手段】ウェーブレット変換部１０１は、複数段
のウェーブレット変換を画像信号に施し、それにより得
たウェーブレット変換係数から画像振幅、及び位相角度
を各段毎に算出する。ローカルマキシマ検出部１０２
は、第２段の画像振幅、及び位相角度を基に画像上のエ
ッジ点を検出し、チェーン構成部１０３は、そのエッジ
点を接続してチェーンを構成する。チェーン符号化部１
０４は、そのチェーンを符号化し、振幅符号化部１０５
は、ウェーブレット変換部１０１から入力した画像の低
周波成分、チェーンに沿って抽出した各段の画像振幅を
符号化する。角度符号化部１０６は、各チェーン毎に、
その先頭位置の位相角度を符号化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像から特徴情報
を抽出し、それを利用して画像を圧縮する技術に関し、
特にはウェーブレット変換を用いて画像を圧縮する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、ウェーブレット解析という研
究分野が数学、工学の双方から大きな注目を浴びてい
る。そのウェーブレット解析は、周波数領域で信号を表
現するというフーリエ解析が持つ特徴の他に、変動の時
間的あるいは空間的推移も同時にとらえられるという特
徴も備えている。そのために、データ圧縮、特に画像圧
縮の分野においても、それが応用されるようになってき
ている。

【０００３】画像の特徴情報は、画像認識やコンピュー
タビジョン、画像圧縮などの分野において広く用いられ
る。画像圧縮の分野では、その特徴情報を基にした記述
（符号化）から、原画像を再構成できるということが指
摘されている。画像上に存在するエッジは、画像の重要
な特徴情報の一つである。ウェーブレット変換は、その
エッジ（高周波成分）の検出（抽出）等に用いられてい
る。エッジを特徴情報として符号化に利用する方式は、
２次元構造抽出符号化方式の一つとして知られている。

【０００４】ウェーブレット変換を用いた従来の画像符
号化方式では、画像圧縮（符号化）が例えば以下のよう
に行われる。先ず、画像信号（データ）ｆ（ｘ，ｙ）に
対し、スケールを変えて、水平、垂直の各方向からウェ
ーブレット変換を行う。これにより、水平、垂直の各方
向におけるウェーブレット変換が、各スケール毎に得ら
れる。ここでは、水平、垂直の各方向における第ｊ段階
のウェーブレット変換（係数）を、それぞれ、Ｗ_2J ¹ｆ
（ｘ，ｙ）、Ｗ_2J ²ｆ（ｘ，ｙ）と表現する。なお、ウ
ェーブレット変換においては、２^jはスケール、ｊはレ
ベルと呼ばれる。

【０００５】上記ウェーブレット変換Ｗ_2J ¹ｆ（ｘ，
ｙ）、Ｗ_2J ²ｆ（ｘ，ｙ）からは、画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）と位相角度Ａ_2Jｆ（ｘ，ｙ）が求められる
（数１参照）。エッジ点は、位相角度Ａ_2jｆ（ｘ，ｙ）
の方向上において、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）の勾配が
大きい点である。このため、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）
と位相角度Ａ_2Jｆ（ｘ，ｙ）から、エッジ点を検出する
ことができる。

【０００６】上記エッジ点としては、ｊ＝１、２、３と
スケール（レベル）を変えて３段のウェーブレット変換
を行う場合、例えばｊ＝２、即ち第２段目のスケールの
画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）から得られたエッジ点が採用
される。これは、各スケールで得られるエッジ点のなか
で、そのスケール（ｊ＝２）で得られるエッジ点が視覚
特性を最も反映しているためである。

【０００７】エッジは、普通、色彩や明るさといった視
覚的に異なる領域の境界を示す輪郭線として存在する。
このため、エッジ点を検出した後は、隣接し、且つ画像
振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、位相角度Ａ_2jｆ（ｘ，ｙ）の各
値が近似している点を接続し、輪郭線としてのエッジを
構成（検出）する。このようにして構成したエッジ（輪
郭線）がチェーン（ｃｈａｉｎ）である。

【０００８】上記チェーンは符号化する。各段の画像振
幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）においては、チェーンに沿って抽出
した部分だけを符号化する。その他には、ウェーブレッ
ト変換のスケールに合わせて、例えばサブサンプリング
により全体の大きさをＫ（例えば２^j）分の１程度に縮
小した画像（画像の低周波成分）を符号化する。図２９
は、そのようにして符号化される画像の低周波成分を説
明する図である。

【０００９】上記のように、ウェーブレット変換を用い
た画像圧縮では、チェーン、各スケールのチェーンに沿
った部分の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び縮小した画
像の低周波成分が符号化される。

【００１０】画像の復号（画像の再構成）は、例えば、
凸射影法を用いた再構成アルゴリズムによる操作、及び
逆ウェーブレット変換による操作を施すことで行われ
る。より具体的には、例えば以下のようにして画像が復
号される。

【００１１】周知のように、レベル（ｊ）が１増える
と、例えばｊの値が１から２に変更されると、上記の例
ではそれによって解像度が前の２^-1倍となる。換言すれ
ば、前の画像から見た縦横の長さ（画素数）の比が共に
１／２になる。このため、再構成アルゴリズムに基づく
操作では、解像度を上げる方向にレベル（ｊ）を順次変
更しながら、その変更に合わせたウェーブレット変換係
数の補間拡大を行う。

【００１２】各レベルにおいては、補間拡大後のウェー
ブレット変換係数に、そのレベルの画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）から得たウェーブレット変換係数を加える操
作が行われる。レベルを変更する度にそれらを行うこと
で、原画像と同じ解像度のウェーブレット変換係数が再
構成される。

【００１３】符号化側は、チェーン（エッジ）に沿って
抽出した画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）を符号化する。その
画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）からウェーブレット変換係数
は再構成される。このため、再構成したウェーブレット
変換係数に逆ウェーブレット変換を施すことで、画像の
エッジ部分（高周波成分）が復号される。

【００１４】画像の低周波成分は、元（原画像）の大き
さに補間拡大し、その補間拡大後の低周波成分に、上記
高周波成分が加えられる。それが終了することで、画像
の復号が完了する。このようにして復号された画像は、
各レベルの画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）はチェーン（エッ
ジ）に沿って抽出されていることから、エッジ部分が鮮
明に再現されたものとなる。

【００１５】なお、上述したように、画像は基となる縮
小画像を順次拡大していくことで得られることから、上
記画像符号化方式は、ピラミッド階層符号化方式とも呼
ばれる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ウェーブレット変換を
用いた従来の画像符号化方式では、上記したように、チ
ェーン、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、画像の低周波成分
の符号化を行うことを基本としている。位相角度Ａ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）は、ウェーブレット変換の性質より、エッジ
が形成されている方向と垂直になることが知られている
ことから、符号化を行わず、復号（再構成）側でそれを
予測するようにしていた。その位相角度は、各段（スケ
ール）で符号化されている画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）か
らウェーブレット変換係数を求める際に必要となる情報
である。

【００１７】しかし、エッジ形状の複雑さや画像の性
質、或いはノイズの混入等を原因として、復号側で予測
した位相角度が符号化側で算出した位相角度と大きく異
なる場合があるという問題点があった。復号側で予測し
た位相角度が符号化側で算出した位相角度と大きく異な
った場合、各段（スケール）の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，
ｙ）からウェーブレット変換係数をそれぞれ高精度に求
めることができないため、エッジ部分（高周波成分）の
再現性が低下し、復号画像の画質を劣化させることにな
る。

【００１８】画像圧縮においては、圧縮率の向上ととも
に、再現される画像の画質の劣化を抑えることがより重
要視されている。従って、上記問題点も、圧縮率の低下
（発生符号量の増大）を抑えつつ、解決することが望ま
れている。

【００１９】本発明の課題は、ウェーブレット変換を用
いた画像符号化方式において、発生符号量の増大を抑え
つつ、復号画像の画質の劣化を抑えられるようにするこ
とにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１〜第５の態
様の画像符号化装置は、画像信号から画像上に存在する
エッジに対応している部分を検出して画像信号を符号化
することを前提とし、画像信号にスケールが異なる複数
段のウェーブレット変換を施して、各段毎のウェーブレ
ット変換係数を求めるウェーブレット変換手段と、ウェ
ーブレット変換手段が出力した各段のウェーブレット変
換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算出する算
出手段と、算出手段が算出した所定段の画像振幅、及び
位相角度に基づいて、エッジを形成しているエッジ点を
検出するエッジ検出手段と、画像信号の低周波成分を符
号化する第１の符号化手段と、をそれぞれ共通の構成と
して備えている。

【００２１】第１の態様の画像符号化装置は、上記共通
の構成に加えて、エッジ検出手段が検出したエッジ点を
接続してチェーンを構成するチェーン構成手段と、チェ
ーン構成手段が構成したチェーンを符号化するととも
に、該チェーンに沿って、算出手段から入力した各段毎
の画像振幅、及び所定段の位相角度を抽出して符号化す
る第２の符号化手段と、を具備する。

【００２２】なお、上記第１の態様の画像符号化装置の
構成において、第２の符号化手段は、チェーン毎に、該
チェーンの先頭のエッジ点における位相角度だけを抽出
して符号化する、ことが望ましい。

【００２３】第２の態様の画像符号化装置は、上記共通
の構成に加えて、エッジ検出手段が検出したエッジ点を
接続してチェーンを構成するチェーン構成手段と、チェ
ーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェーン上の
各エッジ点の位相角度を予測する位相角度予測手段と、
位相角度予測手段が予測した位相角度を、算出手段が算
出した所定段の位相角度と対応させて比較することによ
り予測エラーを検出する予測エラー検出手段と、チェー
ン構成手段が構成したチェーンを符号化するとともに、
該チェーンに沿って、算出手段から入力した各段毎の画
像振幅を抽出して符号化する第２の符号化手段と、予測
エラー検出手段が検出した予測エラーに関する情報を符
号化する第３の符号化手段と、を具備する。

【００２４】なお、上記第２の態様の画像符号化装置の
構成において、第３の符号化手段は、予測エラーに関す
る情報として、チェーン毎に、予測エラーの発生の有無
を表すフラグ、該予測エラーが発生したエッジ点の位
置、及び該予測エラーが発生したエッジ点で算出された
位相角度を、予測エラーの発生の有無に応じて符号化す
る、ことが望ましい。また、位相角度予測手段は、予測
エラー検出手段が予測エラーを検出した場合、該予測エ
ラーの検出結果を反映させた位相角度の予測を行う、こ
とが望ましい。

【００２５】第３の態様の画像符号化装置は、上記共通
の構成に加えて、エッジ検出手段が検出したエッジ点を
接続してチェーンを構成するチェーン構成手段と、チェ
ーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェーン上の
各エッジ点の位相角度を予測する位相角度予測手段と、
位相角度予測手段が予測した位相角度を、算出手段が算
出した所定段の位相角度と対応させて比較することによ
り予測エラーを検出するとともに、該予測エラーを検出
した場合に、該予測エラーに関する情報をチェーン構成
手段に送出し、チェーン構成手段にチェーンの再構成を
行わせる予測エラー検出手段と、チェーン構成手段が構
成、或いは再構成したチェーンを符号化するとともに、
該チェーンに沿って、算出手段から入力した各段毎の画
像振幅を抽出して符号化する第２の符号化手段と、を具
備する。

【００２６】第４の態様の画像符号化装置は、上記共通
の構成に加えて、エッジ検出手段が検出したエッジ点を
接続してチェーンを構成するチェーン構成手段と、チェ
ーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェーン上の
各エッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測
する位相角度予測手段と、位相角度予測手段が予測した
位相角度を、算出手段が算出した所定段の位相角度と対
応させて比較することにより、画像信号の低周波成分か
ら行う位相角度の予測に予測エラーが発生するか否か検
出する予測エラー検出手段と、チェーン構成手段が構成
したチェーン、及び該チェーンに沿って、算出手段から
入力した各段毎の画像振幅を抽出して符号化する第２の
符号化手段と、予測エラー検出手段の検出結果に応じ
て、予測エラーに関する情報を符号化する第３の符号化
手段と、を具備する。

【００２７】第５の態様の画像符号化装置は、上記共通
の構成に加えて、エッジ検出手段が検出したエッジ点を
接続してチェーンを構成するチェーン構成手段と、チェ
ーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェーン上の
各エッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測
する位相角度予測手段と、位相角度予測手段が予測した
位相角度、及び算出手段が算出した所定段の位相角度に
基づいて、チェーン構成手段にチェーンの再構成を行わ
せるとともに、所定段の位相角度を補正する補正手段
と、チェーン構成手段が構成、或いは再構成したチェー
ンを符号化するとともに、該チェーンに沿って、算出手
段から入力した各段毎の画像振幅を抽出して符号化する
第２の符号化手段と、補正手段が所定段の位相角度に対
して行った補正の内容を表す情報を符号化する第３の符
号化手段と、を具備する。

【００２８】なお、上記第５の態様の画像符号化装置の
構成において、補正手段は、位相角度予測手段が予測し
た隣接するエッジ点間の位相角度に予め定めた許容範囲
外の変化が生じていた場合、該変化が生じたエッジ点間
でチェーンを分割する再構成をチェーン構成手段に行わ
せ、位相角度予測手段が予測した位相角度と許容範囲外
の差が生じている所定段の位相角度が存在していた場合
には、許容範囲外の差が生じている所定段の位相角度を
対応する予測した位相角度に補正し、第３の符号化手段
は、補正手段が位相角度を補正したエッジ点、該エッジ
点の補正後の位相角度を特定するための情報を、補正の
内容を表す情報として少なくとも符号化する、ことが望
ましい。

【００２９】本発明の第１の態様の画像符号化方法は、
画像信号から画像上に存在するエッジに対応している部
分を検出して画像信号を符号化するためのものであり、
画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレット変
換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求め、
該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、
及び位相角度に基づいて、エッジを形成しているエッジ
点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを
構成し、画像信号の低周波成分、及びチェーンを符号化
するとともに、該チェーンに沿って、各段の画像振幅、
及び所定段の位相角度を抽出して符号化する。

【００３０】なお、上記所定段の位相角度の符号化は、
チェーン毎に、該チェーンの先頭のエッジ点における位
相角度だけを抽出して行うことが望ましい。本発明の第
２の態様の画像符号化方法は、画像信号から画像上に存
在するエッジに対応している部分を検出して画像信号を
符号化するためのものであり、画像信号にスケールが異
なる複数段のウェーブレット変換を施して、各段毎のウ
ェーブレット変換係数を求め、該各段のウェーブレット
変換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算出し、
該算出した所定段の画像振幅、及び位相角度に基づい
て、エッジを形成しているエッジ点を検出し、該検出し
たエッジ点を接続してチェーンを構成し、該構成したチ
ェーン毎に、該チェーン上の各エッジ点の位相角度を予
測し、該予測した位相角度を、算出した所定段の位相角
度と対応させて比較することにより予測エラーを検出
し、画像信号の低周波成分、チェーン、該チェーンに沿
って抽出した各段の画像振幅、及び予測エラーに関する
情報を符号化する。

【００３１】なお、上記予測エラーに関する情報として
は、チェーン毎に、予測エラーの発生の有無を表すフラ
グ、該予測エラーが発生したエッジ点の位置、及び該エ
ッジ点で算出された所定段の位相角度を、予測エラーの
発生の有無に応じて符号化する、ことが望ましい。ま
た、位相角度の予測は、予測エラーの検出結果を反映さ
せて行う、ことが望ましい。

【００３２】本発明の第３の態様の画像符号化方法は、
画像信号から画像上に存在するエッジに対応している部
分を検出して画像信号を符号化するためのものであり、
画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレット変
換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求め、
該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、
及び位相角度に基づいて、エッジを形成しているエッジ
点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを
構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エ
ッジ点の位相角度を予測し、該予測した位相角度を、算
出した所定段の位相角度と対応させて比較することによ
り予測エラーを検出し、該予測エラーを検出した場合、
該検出結果を反映させたチェーンの再構成を、再構成後
のチェーンから予測エラーを検出しなくなるまで繰り返
し行い、画像信号の低周波成分、予測エラーが検出され
なくなった後のチェーン、及び該チェーンに沿って抽出
した各段の画像振幅を符号化する。

【００３３】本発明の第４の態様の画像符号化方法は、
画像信号から画像上に存在するエッジに対応している部
分を検出して画像信号を符号化するためのものであり、
画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレット変
換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求め、
該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、
及び位相角度に基づいて、エッジを形成しているエッジ
点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを
構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エ
ッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測し、
該予測した位相角度を、算出した所定段の位相角度と対
応させて比較することにより、画像信号の低周波成分か
ら行う位相角度の予測に予測エラーが発生するか否か検
出し、画像信号の低周波成分、チェーン、及び該チェー
ンに沿って抽出した各段の画像振幅を符号化するととも
に、予測エラーの検出結果に応じて予測エラーに関する
情報を符号化する。

【００３４】本発明の第５の態様の画像符号化方法は、
画像信号から画像上に存在するエッジに対応している部
分を検出して画像信号を符号化するためのものであり、
画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレット変
換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求め、
該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、
及び位相角度に基づいて、エッジを形成しているエッジ
点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを
構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エ
ッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測し、
該予測した位相角度及び算出した所定段の位相角度に基
づいて、チェーンの再構成を行わせるとともに、所定段
の位相角度を補正し、画像信号の低周波成分、構成、或
いは再構成したチェーン、該チェーンに沿って抽出した
各段の画像振幅、及び所定段の位相角度に対して行った
補正の内容を表す情報をそれぞれ符号化する。

【００３５】なお、上記各態様の画像符号化装置、及び
各態様の画像符号化方法において、画像信号の低周波成
分、画像振幅等を符号化する順序、タイミング等は、採
用した符号化データの構造、形式等に応じて任意に変更
させることができ、特に限定するものではない。また、
それらの符号化には、差分符号化方式、エントロピー符
号化方式等の何らかの符号化方式を採用しても良いこと
から、それらの符号化方式を特に限定するものでもな
い。これは、後述する復号側（各態様の画像復号化装
置、及び各態様の画像復号化方法）においても同様であ
る。

【００３６】本発明の第１の態様の画像復号化装置は、
上記第１の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第１の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号することを前提と
し、画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、チェーン、各段の画像振幅、及び所定段の位相角度
を復号する第２の復号手段と、第２の復号手段が復号し
た各段の画像振幅、及び所定段の位相角度からウェーブ
レット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該
再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット
変換を施すことで得た信号成分を、チェーンに沿って低
周波成分に加えることで、画像信号を復号する再構成手
段と、を具備する。

【００３７】本発明の第２の態様の画像復号化装置は、
上記第１の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第１の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号することを前提と
し、画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、チェーン、各段の画像振幅、及び所定段の位相角度
を復号する第２の復号手段と、第２の復号手段が復号し
た位相角度を反映させて、チェーン上の各エッジ点の位
相角度を予測する位相角度予測手段と、第２の復号手段
が出力した各段の画像振幅、及び位相角度予測手段が出
力した位相角度からウェーブレット変換係数を各段毎に
求めてそれらを再構成し、該再構成後のウェーブレット
変換係数に逆ウェーブレット変換を施すことで得た信号
成分を、チェーンに沿って低周波成分に加えることで、
画像信号を復号する再構成手段と、を具備する。

【００３８】本発明の第３の態様の画像復号化装置は、
上記第２の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第２の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号することを前提と
し、画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、チェーン、及び各段の画像振幅を復号する第２の復
号手段と、予測エラーに関する情報を復号する第３の復
号手段と、第３の復号手段が復号した予測エラーに関す
る情報を反映させて、チェーン上の各エッジ点の位相角
度を予測する位相角度予測手段と、第２の復号手段が出
力した各段の画像振幅、及び位相角度予測手段が出力し
た位相角度からウェーブレット変換係数を各段毎に求め
てそれらを再構成し、該再構成後のウェーブレット変換
係数に逆ウェーブレット変換を施すことで得た信号成分
を、チェーンに沿って低周波成分に加えることで、画像
信号を復号する再構成手段と、を具備する。

【００３９】本発明の第４の態様の画像復号化装置は、
画像信号に複数段のウェーブレット変換を施すことによ
り符号化される該画像信号の低周波成分、該画像信号に
よって表現される画像上に存在するエッジ点を接続して
構成したチェーン、及び該チェーンに沿って抽出した各
段の画像振幅から、該画像信号を復号することを前提と
し、画像信号の低周波成分、チェーン、及び各段の画像
振幅を復号する復号手段と、復号手段が復号した画像信
号の低周波成分から、チェーン上の各エッジ点の位相角
度を予測する位相角度予測手段と、復号手段が復号した
各段の画像振幅、及び位相角度予測手段が予測した位相
角度からウェーブレット変換係数を各段毎に求めてそれ
らを再構成し、該再構成後のウェーブレット変換係数に
逆ウェーブレット変換を施すことで得た信号成分を、チ
ェーンに沿って低周波成分に加えることで、画像信号を
復号する再構成手段と、を具備する。

【００４０】本発明の第５の態様の画像復号化装置は、
上記第４の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第４の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号することを前提と
し、画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、チェーン、及び各段の画像振幅を復号する第２の復
号手段と、予測エラーに関する情報を復号する第３の復
号手段と、第３の復号手段が復号した予測エラーに関す
る情報を反映させて、チェーン上の各エッジ点の位相角
度を画像信号の低周波成分から予測する位相角度予測手
段と、第２の復号手段が復号した各段の画像振幅、及び
位相角度予測手段が予測した位相角度からウェーブレッ
ト変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再構
成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変換
を施すことで得た信号成分を、チェーンに沿って低周波
成分に加えることで、画像信号を復号する再構成手段
と、を具備する。

【００４１】本発明の第６の態様の画像復号化装置は、
上記第５の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第５の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号することを前提と
し、画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、チェーン、及び各段の画像振幅を復号する第２の復
号手段と、位相角度に対して行われた補正内容を表す情
報を復号する第３の復号手段と、第３の復号手段が復号
した補正内容を表す情報を反映させて、チェーン上の各
エッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測す
る位相角度予測手段と、第２の復号手段が復号した各段
の画像振幅、及び位相角度予測手段が予測した位相角度
からウェーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを
再構成し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウ
ェーブレット変換を施すことで得た信号成分を、チェー
ンに沿って低周波成分に加えることで、画像信号を復号
する再構成手段と、を具備する。

【００４２】本発明の第１の態様の画像復号化方法は、
上記第１の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第１の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号するためのものであ
り、画像信号の低周波成分、チェーン、各段の画像振
幅、及び所定段の位相角度をそれぞれ復号し、該復号し
た各段の画像振幅、及び所定段の位相角度からウェーブ
レット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該
再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット
変換を施すことで得た信号成分を、チェーンに沿って低
周波成分に加えて画像信号を復号する。

【００４３】本発明の第２の態様の画像復号化方法は、
上記第１の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第１の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号するためのものであ
り、画像信号の低周波成分、チェーン、各段の画像振
幅、及びチェーンの先頭位置のエッジ点における位相角
度をそれぞれ復号し、該復号した位相角度を反映させ
て、チェーン上の各エッジ点の位相角度を予測し、各段
の画像振幅、及び予測した位相角度からウェーブレット
変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再構成
後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変換を
施すことで得た信号成分を、チェーンに沿って低周波成
分に加えて画像信号を復号する。

【００４４】本発明の第３の態様の画像復号化方法は、
上記第２の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第２の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号するためのものであ
り、画像信号の低周波成分、チェーン、各段の画像振
幅、及び予測エラーに関する情報をそれぞれ復号し、該
復号した予測エラーに関する情報を反映させて、チェー
ン上の各エッジ点の位相角度を予測し、各段の画像振
幅、及び予測した位相角度からウェーブレット変換係数
を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再構成後のウェ
ーブレット変換係数に逆ウェーブレット変換を施すこと
で得た信号成分を、チェーンに沿って低周波成分に加え
て画像信号を復号する。

【００４５】本発明の第４の態様の画像復号化方法は、
画像信号に複数段のウェーブレット変換を施すことによ
り符号化された該画像信号の低周波成分、該画像信号に
よって表現される画像上に存在するエッジ点を接続して
構成したチェーン、及び該チェーンに沿って抽出した各
段の画像振幅から、該画像信号を復号するためのもので
あり、画像信号の低周波成分、チェーン、及び各段の画
像振幅をそれぞれ復号し、該画像信号の低周波成分か
ら、チェーン上の各エッジ点の位相角度を予測し、各段
の画像振幅、及び予測した位相角度からウェーブレット
変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再構成
後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変換を
施すことで得た信号成分を、チェーンに沿って低周波成
分に加えて画像信号を復号する。

【００４６】本発明の第５の態様の画像復号化方法は、
上記第４の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第４の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号するためのものであ
り、画像信号の低周波成分、チェーン、各段の画像振
幅、及び予測エラーに関する情報をそれぞれ復号し、該
予測エラーに関する情報を反映させて、チェーン上の各
エッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測
し、各段の画像振幅、及び該予測した位相角度からウェ
ーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成
し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブ
レット変換を施すことで得た信号成分を、チェーンに沿
って低周波成分に加えることで、画像信号を復号する。

【００４７】本発明の第６の態様の画像復号化方法は、
上記第５の態様の画像符号化装置が生成した符号化デー
タ、或いは第５の態様の画像符号化方法により生成され
た符号化データから画像信号を復号するためのものであ
り、画像信号の低周波成分、チェーン、各段の画像振
幅、及び予測エラーに関する情報をそれぞれ復号し、該
位相角度に関わる情報を反映させて、チェーン上の各エ
ッジ点の位相角度を画像信号の低周波成分から予測し、
各段の画像振幅、及び該予測した位相角度からウェーブ
レット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該
再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット
変換を施すことで得た信号成分を、チェーンに沿って低
周波成分に加えることで、画像信号を復号する。

【００４８】本発明では、符号化側が従来符号化されて
いなかった位相角度（それを表す情報を含む）を符号化
する項目に新たに加え、それを他の項目の情報とともに
符号化し、復号側は、符号化された位相角度、或いはそ
れを反映させて予測した位相角度を用いて画像信号を復
号する。

【００４９】また、本発明では、符号化側でチェーンの
各エッジ点の位相角度を予測し、該予測した位相角度を
算出した位相角度と比較することで、例えばそれらの間
の差が予め定めた許容範囲内か否かにより予測エラーを
検出し、その予測エラーに関する情報を符号化する項目
に新たに追加して、それを他の項目の情報とともに符号
化し、復号側は、その予測エラーに関する情報を反映さ
せて位相角度の予測を行い、予測した位相角度を用いて
画像信号を復号する。

【００５０】上記何れの発明においても、復号側は、従
来と比較してより正確な位相角度を用いて画像信号の復
号を行うことになる。それにより、復号された画像信号
によって表現される画像は従来よりも高画質となる。復
号側が位相角度を予測する方法に応じて、その復号側が
位相角度を高精度に行ううえで必要な情報だけを選択し
て符号化することで、発生符号量の増大を抑えることが
可能となる。

【００５１】また、本発明では、符号化側がチェーンの
各エッジ点の位相角度を予測し、該予測した位相角度を
算出した位相角度と比較することで予測エラーを検出
し、その予測エラーの検出結果に応じてチェーンの再構
成を行う。これにより、復号側では、予測エラーとなる
ような位相角度を予測することが回避され、従来と比較
してより正確な位相角度を用いて画像信号の復号を行え
るようになる。また、位相角度等の符号化を行わないこ
とから、発生符号量の増大は回避される。

【００５２】また、本発明では、復号側が符号化側から
送られる画像の低周波成分を基にチェーン上の各エッジ
点の位相角度を予測し、その予測した位相角度を用いて
画像信号の復元を行う。低周波成分はノイズが減少する
傾向にあることから、それによって復号側ではノイズ分
が減少された画像信号が復号されるようになる。画像の
低周波成分は従来より符号化されていることから、発生
符号量の増大は回避される。

【００５３】更に、本発明では、符号化側が、画像の低
周波成分に基づいた位相角度の予測に加え、画像の低周
波成分から予測できない、或いは高精度に予測できない
といった予測エラーを検出して、その予測エラーに関す
る情報も符号化し、復号側は、その情報を基に予測エラ
ーに対処しつつ位相角度の予測を行う。そのようにして
位相角度を予測することで、その精度が向上し、復号さ
れた画像信号によって表現される画像は従来よりも高画
質となる。また、復号側が必要な情報（予測エラーに関
する情報）だけを選択的に符号化することから、発生符
号量の増大も抑えられることになる。

【００５４】また、本発明では、符号化側が画像の低周
波成分から位相角度を予測し、予測した位相角度を基に
チェーンの再構成を行うとともに、算出した位相角度と
低周波成分から求めた位相角度との間に許容範囲外の差
があるエッジ点の位相角度を、例えば低周波成分から求
めた位相角度に補正して、その補正内容を表す情報も符
号化し、復号側は、その補正内容を表す情報を反映させ
て位相角度の予測を行う。そのようにして位相角度を予
測することで、ノイズ等の影響が低減され、復号された
画像信号によって表現される画像は従来よりも高画質と
なる。復号側が必要な情報（補正内容を表す情報）だけ
を選択的に符号化することから、発生符号量の増大も抑
えられることになる。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態につき詳細に説明する。＜第１の実施の形態＞図１は、第１の実施の形態が適用
された画像符号化装置の構成図である。この図１は、画
像符号化装置が備えた機能をブロック化してその構成を
表したものである。

【００５６】この画像符号化装置は、図１に示すよう
に、入力された画像信号ｆ（ｘ，ｙ）に対してウェーブ
レット変換を施すとともに、それにより得たウェーブレ
ット変換係数から画像振幅、及び位相角度を算出するウ
ェーブレット変換部１０１と、そのウェーブレット変換
部１０１から入力した画像振幅、及び位相角度を基に、
画像上のエッジ（ローカルマックス）点を検出するロー
カルマキシマ検出部１０２と、ローカルマキシマ検出部
１０２が検出したエッジ点を接続してチェーン（ｃｈａ
ｉｎ）を構成するチェーン構成部１０３と、チェーン構
成部１０３が構成したチェーンを符号化するチェーン符
号化部１０４と、チェーン構成部１０３から入力したチ
ェーンの情報に従って、ウェーブレット変換部１０１か
ら入力した画像振幅のなかからチェーン部分に対応する
ものを抽出し、その抽出した画像振幅を符号化する振幅
符号化部１０５と、チェーン構成部１０３から入力した
チェーンの情報に従って、ウェーブレット変換部１０１
から入力した位相角度のなかからチェーンの先頭位置の
ものを抽出し、その抽出した位相角度を符号化する角度
符号化部１０６と、を備えて構成される。

【００５７】以上の構成において、その動作を説明す
る。画像符号化装置は、スケール（レベル）を変えて多
段階のウェーブレット変換を行う。ウェーブレット変換
部１０１は、入力された画像信号ｆ（ｘ，ｙ）に対し、
例えば３段階（ｊ＝１、２、３）にスケールを変えて、
各段毎に水平、及び垂直方向のウェーブレット変換、例
えばｄｙａｄｉｃウェーブレット変換を行う。これによ
り得られた水平、垂直方向のウェーブレット変換（係
数）をＷ_2J ¹ｆ（ｘ，ｙ）、Ｗ_2J ²ｆ（ｘ，ｙ）と表現
する。

【００５８】なお、水平、垂直方向におけるウェーブレ
ット変換は、周知のように、各方向毎に定めたマザーウ
ェーブレット（アナライジングウェーブレット）と画像
信号ｆ（ｘ，ｙ）の畳み込みで定義される。

【００５９】また、ウェーブレット変換部１０１は、各
段毎に、ウェーブレット変換係数ＷＷ_2J ¹ｆ（ｘ，
ｙ）、Ｗ_2J ²ｆ（ｘ，ｙ）から画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，
ｙ）、位相角度Ａ_2jｆ（ｘ，ｙ）を算出する。数１に、
それらの算出式を示す。

【００６０】

【数１】

【００６１】ローカルマキシマ検出部１０２は、上記ウ
ェーブレット変換部１０１から、第２段目（ｊ＝２）の
画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）を入力する。上記したように、画像上に存在するエ
ッジ点（ローカルマックス）は、位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）方向における画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）の勾配の大
きな点である。ローカルマキシマ検出部１０２は、その
エッジ点の性質に着目して、画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）からエッジ点を検
出する。なお、エッジ点を第２段の画像振幅Ｍ₂₂ｆ
（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）から検出す
るのは、各段のなかで第２段のものが最も視覚特性を反
映しているためである。

【００６２】図２は、エッジ（ローカルマキシマ）検
出、及びエッジ上の位相角度を説明する図である。図２
に示すように、画像が色彩の異なる２つの領域Ｒ１、Ｒ
２から形成されていた場合、その領域Ｒ１とＲ２の境界
がエッジ点となり、そのエッジ点の繋がりがエッジとな
る。ローカルマキシマ検出部１０２は、そのエッジ上の
各点を検出する。

【００６３】チェーン構成部１０３は、ローカルマキシ
マ検出部１０２が検出したエッジ点の位置、画像振幅Ｍ
₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を基
に、隣接したエッジ点を接続してチェーンを構成する。
図４は、そのチェーン例を示す図であり、図中に示すＰ
１〜Ｐ５は、チェーンを構成する各エッジ点である。

【００６４】本実施の形態では、各エッジ点間の接続関
係を、各エッジ点から見て、それに次に接続されている
エッジ点が位置している方向で表している。その方向
は、図３に示すように、０〜１５の１６方向に量子化し
ている。このため、例えばその方向が−１１．２５度以
上、＋１１．２５度未満の範囲内（即ち０度を中心とし
た２２．５（＝３６０／１６）度の範囲内）であれば０
となる。各エッジ点の位置を表現するためのビット数
は、３６０度を１６等分割しているため、４（２⁴＝１
６）である。

【００６５】チェーン構成部１０３は、チェーン先頭の
位置、及びその先頭からチェーンを構成する各エッジ点
の繋がりを量子化した方向で示すデータ列を、各チェー
ン毎にまとめる。その各チェーン毎にまとめた情報によ
り、チェーンの位置、及び形状が特定される。以降、そ
のまとめた情報をチェーン位置情報と呼ぶ。

【００６６】チェーン符号化部１０４は、チェーン構成
部１０３からチェーン位置情報を入力する。チェーン符
号化部１０４は、その情報を符号化し、伝送路１０７に
出力する。

【００６７】振幅符号化部１０５は、ウェーブレット変
換部１０１から各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）を入力
するとともに、チェーン構成部１０３からチェーン位置
情報を入力する。振幅符号化部１０５は、チェーン位置
情報を基に、各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）のなかか
らチェーン上のものを抽出してそれを符号化する。

【００６８】ウェーブレット変換部１０１は、振幅符号
化部１０５に、画像の低周波成分を出力する。その低周
波成分は、ウェーブレット変換の最終段の出力であり、
本実施の形態では、縦横の長さを共に原画像の２³分の
１の比にサブサンプリングしている。振幅符号化部１０
５は、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）の符号化が終了した
後、その低周波成分を符号化する。それら符号化された
情報は、伝送路１０７を介して復号側に伝送される。な
お、画像の低周波成分は、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）を
符号化する前の段階で符号化しても良い。

【００６９】角度符号化部１０６は、ウェーブレット変
換部１０１から第２段の位相角度Ａ ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を入
力するとともに、チェーン構成部１０３からチェーン位
置情報を入力する。角度符号化部１０６は、それらを入
力した後、チェーン位置情報を基に、各チェーンの先頭
位置の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を抽出する。即ち図４
に示すチェーンにおいては、点Ｐ１の位相角度Ａ１のみ
を抽出する。位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を抽出すると、
それを量子化して伝送路１０７に出力する。

【００７０】図５は、１チェーン当たりの符号化データ
の構造を示す図である。１チェーン当たりの符号化デー
タは、図５に示すように、チェーン符号化部１０４が出
力するチェーン符号化データ、振幅符号化部１０５が出
力する各段の振幅符号化データ、及び角度符号化部１０
６が出力する角度符号化データから構成される。その角
度符号化データは、チェーンの先頭位置の位相角度Ａ₂₂
ｆ（ｘ，ｙ）を量子化（図３参照）して得られた値であ
る。

【００７１】位相角度は、例えば図２に示すように、エ
ッジが形成されているラインに対して垂直になる性質が
ある。従来の復号（画像の再構成）では、その性質を基
に、チェーン（エッジ）の形状から位相角度の予測を行
っているが、実際の角度と大きく異なる角度を予測して
しまうことがあった。しかし、チェーンの先頭位置の位
相角度を符号化すると、復号側では、その位相角度を角
度予測に反映させることで、チェーンの各点の位相角度
をより高精度に予測することができる。それにより、画
像の復号をより高精度に行うことができ、画質をより向
上させることができる。

【００７２】次に、上述した画像符号化処理における動
作について、図６に示すその動作フローチャートを参照
して詳細に説明する。図６に示す動作フローチャート
は、図１に示す各部１０１〜１０６が動作するタイミン
グに従って、画像符号化の流れを図示表現したものであ
る。

【００７３】先ず、ステップ６０１では、ウェーブレッ
ト変換部１０１が、外部から入力した画像信号ｆ（ｘ，
ｙ）に対し、スケールを順次変更して、水平、及び垂直
方向のウェーブレット変換を行うとともに、それにより
得たウェーブレット変換係数を用いて画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ_2jｆ（ｘ，ｙ）の算出を行
う。

【００７４】続くステップ６０２では、ローカルマキシ
マ検出部１０２が、ウェーブレット変換部１０１から入
力した第２段の画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角
度Ａ ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）から、画像上に存在するエッジ点を
検出する。その後、ステップ６０３の処理に移行する。

【００７５】ステップ６０３では、チェーン構成部１０
３が、エッジ点を、その位置、画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を基に接続してチ
ェーンを構成する。続くステップ６０４では、チェーン
符号化部１０４が、チェーン構成部１０３から入力した
チェーン位置情報に基づき、復号側がチェーンを特定す
るための情報の符号化を行い、それにより生成したチェ
ーン符号化データを伝送路１０７に出力する。そのチェ
ーン符号化データは、上述したように、チェーンの先頭
位置を示すデータ、及び隣接する点間の繋がりを量子化
した方向で表すデータ（列）の２種類のデータから構成
されている。

【００７６】ステップ６０４に続くステップ６０５で
は、振幅符号化部１０５が、チェーン構成部１０３から
入力したチェーン位置情報に基づき、ウェーブレット変
換部１０１から入力した各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，
ｙ）のなかから、チェーン部分に対応しているものをチ
ェーンに沿って抽出し、その抽出した画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）をチェーン単位にまとめて符号化する。その
画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）の符号化は、例えばエントロ
ピー符号化方式を用いて行われ、それにより生成された
振幅符号化データは伝送路１０７に出力される。それが
終了した後、ステップ６０６の処理に移行する。

【００７７】ステップ６０６では、角度符号化部１０６
が、チェーン構成部１０３から入力したチェーン位置情
報に基づき、ウェーブレット変換部１０１から入力した
第２段の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）のなかからチェーン
の先頭位置に対応しているものを抽出し、それを符号化
する。その符号化は、位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）の量子
化であり、それを量子化した値が角度符号化データとし
て伝送路１０７に出力される。

【００７８】上記ステップ６０４〜６０６の処理を、１
チェーン毎に繰り返し行った場合、図５に示すように、
チェーン単位でまとめられた符号化データが得られる。
ステップ６０４〜６０６の各処理が、それぞれ、全チェ
ーンを対象にして処理を行った場合には、符号化データ
の種類（チェーン符号化データ、振幅符号化データ、及
び角度符号化データ）単位でまとめられた符号化データ
が得られる。図６には処理動作の流れを明確に図示して
いないが、第１の実施の形態で採用しているのは前者で
ある。

【００７９】上記ステップ６０６で全てのチェーンの位
相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）の符号化が終了すると、特に図
示していないが、振幅符号化部１０５により、画像の低
周波成分（縮小画像）の符号化、及びそれの符号化デー
タの伝送路１０７への出力が行われる。低周波成分の符
号化データを伝送路１０７に出力した後、一連の処理が
終了する。

【００８０】なお、上記画像符号化の流れは一例であ
り、チェーン情報、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、位相角
度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、画像の低周波成分を符号化する順
序、それらを符号化する方法、符号化データの全体の構
成等は、当然のことながら、柔軟に変更することが可能
である。

【００８１】次に、上記画像符号化装置が出力した符号
化データから画像を再構成する画像復号化装置について
説明する。図７は、第１の実施の形態による画像復号化
装置の構成図である。この図７も、図１示す画像符号化
装置と同様に、画像復号化装置が備えた機能をブロック
化してその構成を表したものである。

【００８２】この画像復号化装置は、図７に示すよう
に、チェーン符号化データを復号するチェーン復号部７
０１と、振幅符号化データを復号する振幅復号部７０２
と、角度符号化データを復号する角度符号部７０３と、
チェーン復号部７０１が出力したチェーン位置情報を基
に、角度符号部７０３が出力した位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）を反映させた位相角度の予測を行う角度予測部７０
４と、各部７０１〜７０４から入力した情報を基に、画
像の再構成（復号）を行う画像再構成部７０５と、を備
えて構成される。

【００８３】以上の構成において、各部の動作を説明す
る。チェーン復号部７０１、振幅復号部７０２、及び角
度復号部７０３は、符号化側が各情報に対して施した符
号化方式に合わせて、それぞれ、入力した符号化データ
を復号化する。その復号化により、チェーン復号部７０
１はチェーン位置情報、振幅復号部７０２は各段の画像
振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び画像の低周波成分を画像再
構成部７０５に出力し、角度復号部７０３は位相角度Ａ
₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を角度予測部７０４に出力する。

【００８４】角度復号部７０３が角度予測部７０４に出
力する位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）は、各チェーンの先頭
位置のものである。このため、角度予測部７０４は、チ
ェーン復号部７０１からチェーン位置情報を入力し、そ
のチェーン位置情報に基づいて、先頭位置以外の位相角
度を予測する。角度復号部７０３から入力した位相角度
Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）は、そのままチェーンの先頭位置の位
相角度とすることで、他のエッジ点の位相角度の予測に
反映させる。なお、復号した位相角度と予測した位相角
度とを区別するために、ここでは“Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）”
を符号化側で算出した位相角度だけに付加することにす
る。

【００８５】図８は、位相角度の予測方法を説明する図
である。図８において、Ｐ１〜Ｐ４はエッジ点、ａ１〜
ａ３は各エッジ点の位相角度である。図８は、エッジ点
Ｐ２の位相角度ａ２を予測する様子を表している。エッ
ジ点Ｐ２の位相角度ａ２の予測は、エッジ点Ｐ１の位相
角度ａ１が確定した後に行われる。上述したように、そ
のエッジ点Ｐ１がチェーンの先頭であった場合には、そ
れの位相角度ａ１は符号化側から伝送された値となる。

【００８６】エッジ点の位相角度の予測は、チェーンに
沿って行う。エッジ点Ｐ２の位相角度ａ２を予測する場
合、それの次に予測の対象となるエッジ点Ｐ３の位相角
度ａ３を予測する。その位相角度ａ３は、位相角度はエ
ッジが形成されている方向と垂直になるという性質か
ら、エッジ点Ｐ２とＰ３を結ぶ直線に垂直となる角度を
位相角度ａ３として暫定的に予測する。その後、位相角
度ａ１とａ３、即ち両隣のエッジ点の位相角度を参照し
てそれらの平均値を求め、その平均値をエッジ点Ｐ２の
位相角度ａ２と予測する。この位相角度ａ２を求めるこ
とで、エッジ点Ｐ２における位相角度の予測が完了す
る。その後は、エッジ点Ｐ２の位相角度ａ２の予測に用
いた位相角度ａ３を破棄して、エッジ点Ｐ３の位相角度
の予測を同様にして行う。

【００８７】チェーンの先頭位置の位相角度Ａ₂₂ｆ
（ｘ，ｙ）を符号化側が伝送した場合、復号側では、そ
の伝送された位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を基準にして、
他のエッジ点の位相角度を予測することができる。これ
は、予測した位相角度が逆（１８０度近くずれる）にな
るようなことを回避できることから、符号化側が位相角
度を符号化していなかった従来と比較して、復号側はよ
り高精度に位相角度を予測することができることを意味
する。画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ ₂₂ｆ
（ｘ，ｙ）は、数１に示す算出式から求められる。従っ
て、位相角度をより高精度に予測できることは、ウェー
ブレット変換係数をより高精度に再現できることも意味
する。これにより、復元される画像の画質を向上させる
ことができる。そのために新たに付加する位相角度は、
各チェーン毎に一つである。このため、発生符号量の増
加も抑えることができる。

【００８８】角度予測部７０４は、角度復号部７０３が
復号したチェーンの先頭位置の位相角度に、上述したよ
うにして予測した各エッジ点の位相角度を付加して画像
再構成部７０５に出力する。図４に示すチェーン例にお
いて、Ａ２〜Ａ５が予測した位相角度である。

【００８９】画像再構成部７０５は、凸射影法を用いた
再構成アルゴリズムによる操作、及び逆ウェーブレット
変換による操作等を行うことで、画像の低周波成分、画
像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度から画像信号を
復号する。その画像信号（画像）の復号の流れは、具体
的には例えば以下のようになる。

【００９０】数１から判るように、ある点における画像
振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）と位相角度Ａ _2jｆ（ｘ，ｙ）が与
えられた場合、その画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）と位相角
度Ａ _2jｆ（ｘ，ｙ）が得られるウェーブレット変換係数
を求めることができる。画像再構成部７０５は、角度予
測部７０４から入力した位相角度、振幅復号部７０２か
ら入力した各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）からウェー
ブレット変換係数を算出する。

【００９１】再構成アルゴリズムは、画像の符号化時と
は逆に、レベルを順次下げながら（ｊをそれよりも小さ
な値に順次変更しながら）操作が行われる。それは、画
像を順次拡大していくことに対応する操作である。始め
は、第３段目（ｊ＝３）の画像振幅Ｍ₂₃ｆ（ｘ，ｙ）か
ら得られたウェーブレット変換係数を、第２段目（ｊ＝
２）の解像度に合わせるように補間拡大する。その補間
拡大後のウェーブレット変換係数に、第２段目の画像振
幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）から得られたウェーブレット変換係
数を加え、第２段目のウェーブレット変換係数を確定さ
せる。それ以降は、上記と同様の操作を繰り返し行うこ
とで、レベル０におけるウェーブレット変換係数を再構
成する。

【００９２】上記のようにして再構成したウェーブレッ
ト変換係数は、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）がチェーンに
沿って抽出してあることから、画像のエッジ部分（各段
毎にスケールが異なるので、エッジの周辺も含む）に対
応する。従って、再構成したウェーブレット変換係数と
縮小された画像の低周波成分を原画像の大きさに補間拡
大したものに逆ウェーブレット変換を施すと復号が完了
する。

【００９３】そのエッジ部分の信号成分は、従来と比較
してより高精度に予測された位相角度を用いて得られた
ものである。このため、復号された画像は、従来と比較
して、高周波成分はより忠実に再現され、画質はより高
いものとなる。

【００９４】次に、上記した各部７０１〜７０５の画像
を復号化する際の動作について、図９に示す動作フロー
チャートを参照して詳細に説明する。図９に示す動作フ
ローチャートは、図７に示す各部７０１〜７０５が動作
するタイミングに従って、画像復号化の流れを図示表現
したものである。

【００９５】先ず、ステップ９０１では、チェーン復号
部７０１が、伝送路１０７から受け取ったチェーン符号
化データを復号する。それを復号することで得られたチ
ェーン位置情報は、画像再構成部７０５、及び角度予測
部７０４に送られる。

【００９６】続くステップ９０２では、振幅復号部７０
２が、伝送路１０７から受け取った振幅符号化データ、
及び画像の低周波成分を復号する。それらを復号するこ
とで得られた画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、低周波成分
は、画像再構成部７０５に送られる。

【００９７】ステップ９０２に続くステップ９０３で
は、角度復号部７０３が、伝送路１０７から受け取った
角度符号化データを復号する。それを復号することで得
られた各チェーンの先頭位置の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）は、角度予測部７０４に送られる。その後は、ステ
ップ９０４の処理に移行する。

【００９８】ステップ９０４では、角度予測部７０４
が、各チェーンの先頭位置以外のエッジ点における位相
角度を予測し、先頭位置を含む各エッジ点の位相角度を
各チェーン毎にまとめて画像再構成部７０５に送る。そ
の後、ステップ９０５の処理に移行する。

【００９９】ステップ９０５では、画像再構成部７０５
が、各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度か
ら各段のウェーブレット変換係数を求めた後、そのウェ
ーブレット変換係数に対し、凸射影法を用いた再生アル
ゴリズムによる操作を行い、レベル０のウェーブレット
変換係数を再構成する。そのウェーブレット変換係数の
再構成は、チェーン位置情報に従い、各チェーン毎に分
けて行われる。

【０１００】続くステップ９０６では、画像再構成部７
０５が、低周波成分の補間拡大を行い、その補間拡大後
の低周波成分に再構成したウェーブレット変換係数を加
えて逆ウェーブレット変換を施す操作を行う。ウェーブ
レット変換係数を低周波成分に加える操作は、チェーン
位置情報に従って行われ、それが加えられた低周波成分
に逆ウェーブレット変換を施すことで画像信号が復号さ
れる。このステップ９０６の処理が終了すると、画像信
号の復号が完了したとして、一連の処理が終了する。

【０１０１】なお、第１の実施の形態は、チェーンを構
成する各点の繋がり、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）
を、３６０度を１６等分した方向（図３参照）で表して
おり、それを表現するのに４ビットを必要としている。
しかし、角度（３６０度）の分割数は、発生符号量をよ
り抑えるために、それ（１６）よりも小さい値としても
良い。３６０度を８等分した方向でそれらを表す条件、
即ち角度（方向）を３ビットで表現する条件で実験を行
った結果、画質の劣化は視認できなかった。

【０１０２】位相角度は、エッジが形成されている方向
とは垂直方向になる性質があることから、その性質に着
目した位相角度の符号化を行っても良い。以下、その一
例（変形例）を具体的に説明する。

【０１０３】図１０は、位相角度の性質に着目した符号
化の一例を説明する図である。図１０において、Ｐ１は
チェーン先頭のエッジ点、Ｐ２はそのエッジ点Ｐ１に接
続されたそれに隣接するエッジ点である。

【０１０４】図８を参照して説明した位相角度の予測方
法を用いた場合、エッジ点Ｐ１、Ｐ２の位置関係から求
まる位相角度Ａ１は、それらエッジ点Ｐ１とＰ２を結ぶ
直線と垂直になる。図１０中のＡ０１は実際の位相角度
であり、その位相角度Ａ０１と予測した位相角度Ａ１の
向きが同じであれば、通常はそれらの間に大きな違いは
ないと考えられる。このことから、チェーンの先頭位置
とそれに続く点を結ぶ直線から見て、実際の位相角度が
そのどちら側であるかを示す情報を符号化するだけで、
画質の劣化を回避しつつ、発生符号量をより抑えること
ができる。

【０１０５】図１０に示す例では、エッジ点Ｐ２からエ
ッジ点Ｐ１を見て、実際の位相角度Ａ０１がエッジ点Ｐ
１とＰ２を通過する直線で分けられる左右のどちら側に
あるかを示す情報だけを符号化する。例えば位相角度Ａ
０１が左（Ｌ）であれば“０”、それが右（Ｒ）であれ
ば“１”といったように、実際の位相角度Ａ０１が存在
する側を１ビットで表現する。復号側は、その１ビット
の情報からでも位相角度をより高精度に予測することが
できる。

【０１０６】また、第１の実施の形態では、符号化側が
符号化する位相角度を１チェーン当たり１つとしている
が、各チェーン毎に、それを構成している各エッジ点の
位相角度を全て符号化するようにしても良い。そのよう
にした場合、復号側の構成は、図７に示す構成から角度
予測部７０４を除いたものとなる。更には、符号化させ
る位相角度を、チェーンの先頭位置のみ、或いはチェー
ンの全エッジ点の何れかにユーザが選択できるようにし
ても良い。

【０１０７】第１の実施の形態は、伝送路１０７を介し
て符号化データの送受信を行うシステムに本発明を適用
したものであるが、本発明を適用できるシステムはこの
ようなシステムに限定されるものではない。符号化デー
タを蓄積し、その蓄積しておいた符号化データを必要に
応じて使用するようなシステムに本発明を適用しても良
い。これは、後述する他の実施の形態（その変形例を含
む）においても同様である。＜第２の実施の形態＞図１２は、チェーンの形状から予
測した位相角度と実際の位相角度の例を示す図である。
図１２において、Ａ１はチェーンの先頭位置の位相角
度、Ａ２〜Ａ５はチェーンの形状から予測した位相角度
であり、ダッシュ（’）を付けて示す位相角度Ａ３’〜
Ａ５’は、ウェーブレット変換係数から求められる実際
の位相角度である。

【０１０８】図１２に示すチェーンは、エッジ点Ｐ２と
Ｐ３の間で実際の位相角度が逆向き（エッジが形成され
ている線で正逆を判断。以降も同様に向きを判断する）
になっている。このようなこと（予測エラー）は、エッ
ジ形状や画像の性質、ノイズの混入等の何らかの原因に
より発生することがある。それは、チェーン部分の再現
性を低下させ、復号される画像の画質を劣化させる。第
２の実施の形態は、チェーンの先頭以外で発生する実際
の位相角度と予測される位相角度の大きな相違による復
号画像の画質の劣化を回避するようにしたものである。

【０１０９】図１１は、第２の実施の形態による画像符
号化装置の構成図である。この図１１も、画像復号化装
置が備えた機能をブロック化してその構成を表したもの
である。

【０１１０】図１１に示す画像符号化装置において、図
１に示す第１の実施の形態による画像符号化装置と同じ
符号を付けた構成要素は、その動作内容が基本的に同一
である。このため、図１に表れていない符号を付けた構
成要素を中心に説明する。

【０１１１】第２の実施の形態では、チェーンを構成す
る各エッジ点における実際の位相角度とエッジ形状から
予測する位相角度との相違を比較するために、角度予測
部１１０１を備えている。

【０１１２】その角度予測部１１０１は、チェーン構成
部１０３から入力したチェーン位置情報を基に、図７に
示す画像復号化装置の角度予測部７０４と同じ予測方法
で位相角度を予測し、また、その予測した位相角度をウ
ェーブレット変換部１０１から入力した実際の位相角度
Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）と対比する。角度符号化部１１０２に
は、チェーン先頭位置の実際の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）と、予測した位相角度を実際の位相角度Ａ₂₂ｆ
（ｘ，ｙ）と対比した結果とを出力する。

【０１１３】角度符号化部１１０２は、各チェーン毎
に、その先頭位置の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び角
度予測部１１０１の上記対比結果を符号化する。その符
号化される対比結果は、予測した位相角度が実際の位相
角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）と大きく相違しているエッジ点が
存在するか否か、即ち予測エラーが発生したか否かを示
すフラグ、及びその予測エラーの内容を示す情報であ
る。後者は、予測エラーが発生したエッジ点を特定する
情報、及びそのエッジ点での実際の位相角度Ａ₂₂ｆ
（ｘ，ｙ）とからなる。

【０１１４】図１３は、１チェーン当たりの符号化デー
タの構造を示す図である。第２の実施の形態による符号
化データの構造は、第１の実施の形態のそれと基本的に
は同じであり、チェーン符号化データ、振幅符号化デー
タ、及び角度符号化データとから構成されている。それ
らのなかで、チェーン符号化データ、及び振幅符号化デ
ータは、第１の実施の形態のそれらと構造が同一であ
る。

【０１１５】角度符号化データには、予測エラーの有無
により、予測エラーの内容を示す情報が付加される。即
ち、角度符号化データは、予測エラーが発生しなかった
場合、図１３（ａ）に示すように、エラーフラグ（図中
に示す“ｆ”）、及びチェーン先頭の位相角度（図中に
示す“Ａ１”）とから構成され、予測エラーが発生した
場合には、図１３（ｂ）に示すように、それらに加え
て、予測エラーが発生したエッジ点の位置情報（図中に
示す“ｐ３”）、及びそのエッジ点の実際の位相角度
（図中に示す“Ａ３’”）が符号化される。この角度符
号化データにより、復号側は、チェーン上の何れかの点
で発生する予測エラーに対処することができ、第１の実
施の形態と比較して、より画質が良い復号画像を得るこ
とができるようになる。

【０１１６】なお、上記予測エラーが発生したエッジ点
の位置情報は、例えばそのエッジ点がチェーン先頭から
何番目のエッジ点であるかを示す数値である。また、エ
ラーフラグの値は、例えば予測エラーが発生した場合は
“０”、そうでない場合は“１”である。

【０１１７】次に、上述した角度予測部１１０１、角度
符号化部１１０２を備えた第２の実施の形態による画像
符号化装置の全体動作について、図１４に示す動作フロ
ーチャートを参照して詳細に説明する。その動作フロー
チャートは、図１１に示す各部１０１〜１０５、１１０
１、１１０２が動作するタイミングに基づいて、画像符
号化の流れを表したものである。

【０１１８】先ず、ステップ１４０１では、ウェーブレ
ット変換部１０１が、外部から入力した画像信号ｆ
（ｘ，ｙ）に対し、スケールを順次変更して、水平、及
び垂直方向のウェーブレット変換を行い、また、画像振
幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ_2jｆ（ｘ，ｙ）の
算出を行う。

【０１１９】続くステップ１４０２では、ローカルマキ
シマ検出部１０２が、ウェーブレット変換部１０１から
入力した第２段の画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び位相
角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）から、画像上に存在するエッジ点
を検出する。その後、ステップ１４０３の処理に移行す
る。

【０１２０】ステップ１４０３では、チェーン構成部１
０３が、エッジ点を、その位置、画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）、及び位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を基に接続してチ
ェーンを構成する。続くステップ１４０４では、チェー
ン符号化部１０４が、チェーン構成部１０３から入力し
たチェーン位置情報に基づき、復号側がチェーンを特定
するための情報の符号化を行い、それにより生成したチ
ェーン符号化データを伝送路１０７に出力する。そのチ
ェーン符号化データは、上述したように、チェーンの先
頭位置を示すデータ、及び隣接する点間の繋がりを量子
化した方向で表すデータの２種類のデータから構成され
ている。

【０１２１】ステップ１４０４に続くステップ１４０５
では、振幅符号化部１０５が、チェーン構成部１０３か
ら入力したチェーン位置情報に基づき、ウェーブレット
変換部１０１から入力した各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，
ｙ）のなかから、チェーン部分に対応しているものをチ
ェーンに沿って抽出し、その抽出した画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）をチェーン単位にまとめて符号化する。その
画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）の符号化は、例えばエントロ
ピー符号化方式を用いて行われ、それにより生成された
振幅符号化データは、伝送路１０７に出力される。それ
が終了した後、ステップ１４０６の処理に移行する。

【０１２２】なお、上述したステップ１４０１〜１４０
５の各処理は、図６に示す第１の実施の形態による画像
符号化処理中のステップ６０１〜６０５の各処理と処理
内容はそれぞれ同じである。

【０１２３】ステップ１４０６では、角度予測部１１０
１が、チェーン構成部１０３から入力したチェーン位置
情報（チェーンの形状）に基づいて、チェーンの各点の
位相角度を予想し、その予想した各点の位相角度を、ウ
ェーブレット変換部１０１から入力したチェーンの各点
のそれと対応させて対比する。角度予測部１１０１は、
角度符号化部１１０２に、チェーン先頭の実際の位相角
度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、予測エラーが発生したか否かを示
すエラーフラグ、及び予測エラーが発生した場合にはそ
の内容を示す情報を出力する。

【０１２４】ステップ１４０６に続くステップ１４０７
では、角度符号化部１１０２が、角度予測部１１０１か
ら入力した上記の情報を符号化する。それにより、角度
符号化データが角度符号化部１１０２から出力される。

【０１２５】第２の実施の形態では、上記ステップ１４
０４〜１４０７の一連の処理を１チェーン毎に分けて繰
り返し行う。これにより、１チェーン毎に、それの符号
化データが、図１３（ａ）に示す形式、或いは図１３
（ｂ）に示す形式で伝送路１０７に出力される。ステッ
プ１４０７で全てのチェーンに対する処理が終了する
と、振幅符号化部１０５により、画像の低周波成分（縮
小画像）の符号化、及びそれの符号化データの伝送路１
０７への出力が行われる。その後、一連の処理が終了す
る。

【０１２６】図１５は、予測した位相角度を実際の位相
角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）と対比する動作を示すフローチャ
ートである。このフローチャートは、図１４中に示すス
テップ１４０６の処理の一部を抜粋して、角度予測部１
１０１の動作の詳細を表したものである。この図１５を
参照して、ステップ１４０６の処理（角度予測部１１０
１の動作）を詳細に説明する。その角度予測部１１０１
には、チェーン構成部１０３からチェーン位置情報、ウ
ェーブレット変換部１０１から位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）がそれぞれ入力される。

【０１２７】図１５に示すステップ１５０１〜１５０７
の一連の処理では、チェーン位置情報に従ってエッジ点
を移動させながら、チェーンを構成する各エッジ点毎
に、予測した位相角度と実際の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）の対比、及びその対比結果の保持が行われる。

【０１２８】先ず、ステップ１５０１では、チェーン位
置情報を基にして、処理対象とすべきエッジ点を設定
し、そのエッジ点の位相角度を予測し、その予測した位
相角度を変数ａ１に代入する。また、そのエッジ点の実
際の位相角度を変数ａ０に代入する。それらの位相角度
の代入が終了した後、ステップ１５０２の処理に移行す
る。

【０１２９】第２の実施の形態では、実際の位相角度
（以降、実位相角度と呼び、予測した位相角度は予測位
相角度と呼ぶ）と予測位相角度の差で表される範囲（１
〜３５９までの角度）を２種類の領域に分け、その位相
角度の差がどちらの領域内に入っているかで予測エラー
の発生の有無を判定している。具体的には、例えば時計
回りに見て、位相角度の差が９０度以上２７０未満の範
囲内であれば予測エラーが発生したと判定し、位相角度
の差がその範囲外であれば予測エラーが発生していない
と判定するようにしている。その予測エラーの発生の有
無の判定は、ステップ１５０２で行われる。なお、位相
角度の差が９０度以上２７０未満の範囲内に入っている
場合とは、視覚的には、実位相角度と予測位相角度が互
いに反対方向を示しているような状態である。

【０１３０】そのステップ１５０２では、変数ａ０の値
から変数ａ１の値を引いた値の絶対値が、９０以上２７
０未満か否か判定する。即ち、予測エラーが発生したか
否か判定する。上記したように、実位相角度（変数ａ０
に代入）と予測位相角度（変数ａ１に代入）が互いに反
対方向を示していたような場合、予測エラーが発生した
として判定はＹＥＳとなり、ステップ１５０３の処理に
移行する。そうでない場合には、その判定はＮＯとなっ
てステップ１５０８の処理に移行する。処理対象のエッ
ジ点がチェーン先頭であった場合は、無条件でステップ
１５０２からステップ１５０８の処理に移行する。

【０１３１】ステップ１５０３〜１５０６の一連の処理
では、予測エラーの検出に応じて、その予測エラーの内
容を示す情報の保持が行われる。先ず、ステップ１５０
３では、エラーフラグをＯＮにする。例えばエラーフラ
グに１を代入する。続くステップ１５０４では、符号化
するエラーフラグに、ステップ１５０３の処理を反映さ
せ、現時点でのエラーフラグの値を確定させる。角度符
号化データ中のエラーフラグの値は、予測エラーが一度
でも発生すれば０である。その後、ステップ１５０５の
処理に移行する。

【０１３２】図１２に示すように、予測エラーが発生し
た場合、それまでと同じように位相角度を予測すると、
その予測エラーが発生したエッジ点の後に連なる各エッ
ジ点で予測エラーが継続して発生することが予想され
る。このため、予測エラーが発生した後のステップ１５
０１では、図１２中のエッジ点Ｐ４、Ｐ５で予測した位
相角度が実位相角度Ａ４’、Ａ５’と同じ方向となるよ
うに、予測エラーの発生を反映させて位相角度の予測が
行われる。

【０１３３】上記ステップ１５０３と１５０４で扱うエ
ラーフラグは、実際には別の変数である。即ちステップ
１５０３の処理でＯＮにセットされたエラーフラグは、
ステップ１５０１で位相角度の予測を行う際に参照す
る、検出した予測エラーを反映した位相角度の予測を行
うための変数であるのに対し、ステップ１５０４で扱う
エラーフラグは、角度予測部１１０１が角度符号化部１
１０２に出力して符号化させる変数である。

【０１３４】ステップ１５０５では、予測エラーが発生
したエッジ点の位置情報の保持を行う。そのエッジ点の
位置情報は、角度符号化データの１項目として復号側に
伝送する情報である（図１３（ｂ）参照）。続くステッ
プ１５０６では、そのエッジ点の実位相角度の保持を行
う。その実位相角度は、符号化されるとともに、次のエ
ッジ点の位相角度を予測するために参照される。その実
位相角度の保持により、１エッジ点に対する処理が終了
し、ステップ１５０７の処理に移行する。

【０１３５】ステップ１５０７では、チェーンを構成す
る各エッジ点を全て処理したか否か判定する。エッジ点
は、チェーン位置情報に従って行っている。このため、
先に処理が終了したエッジ点がチェーンの終点であった
場合、その判定はＹＥＳとなって、図１５に示す一連の
処理を終了する。このとき、処理すべきチェーンが他に
存在しているのであれば、チェーンを未処理のものに変
えて一連の処理が繰り返される。反対に、チェーンを構
成する各エッジ点に対する処理が終了していない場合、
その判定はＮＯとなってステップ１５０１の処理に戻
る。次に処理すべきエッジ点は、そのステップ１５０１
で設定される。

【０１３６】ステップ１５０２の判定がＮＯ、即ち予測
エラーが発生しなかった場合、或いは処理対象のエッジ
点がチェーン先頭であった場合に実行されるステップ１
５０８〜１５１０では、以降のような一連の処理が行わ
れる。

【０１３７】先ず、ステップ１５０８では、エラーフラ
グをＯＦＦにする。例えばエラーフラグに０を代入す
る。続くステップ１５０９では、現時点での符号化させ
るエラーフラグの値を決定する。

【０１３８】なお、ステップ１５０８で扱うエラーフラ
グは、上述したように、次の処理対象のエッジ点の予測
を行う際に参照する変数であり、ステップ１５０９で扱
うエラーフラグは、角度予測部１１０１が角度符号化部
１１０２に符号化させる変数である。このため、ステッ
プ１５０９では、それまでに予測エラーが１度でも発生
していた場合、符号化させるエラーフラグの値を０と
し、そうでない場合にはそのエラーフラグの値を１とす
る。

【０１３９】予測エラーが発生しなかった場合、次の処
理対象となるエッジ点の位相角度は、予測した位相角度
を参照して予測される。このため、ステップ１５０９に
続くステップ１５１０では、変数ａ１に代入されている
予測位相角度を保持する。そのエッジ点がチェーン先頭
であった場合には、変数ａ０に代入してある実位相角度
を符号化させるべき情報として保持する。前者の予測位
相角度は、次にステップ１５０１の処理を実行した際に
破棄される情報である。後者の実位相角度は、角度符号
化データにおいて、エラーフラグに続いて符号化される
情報である（図１３参照）。このステップ１５１０の処
理が終了した後、ステップ１５０７の処理に移行する。

【０１４０】上記のように、角度予測部１１０１は、予
測エラーの発生の有無を反映させて位相角度の予測を行
いつつ、予測エラーが発生した場合には、その予測エラ
ーが発生したエッジ点の位置情報、及びそのエッジ点の
実位相角度が角度符号化部１１０２に渡すべき情報とし
て保持する。予測エラーが発生しなかった場合には、復
号側が満足すべき位相角度を予測できることから、実位
相角度等の情報は保持しない。このようにして保持した
情報を角度符号化部１１０２に所定の形式で渡すこと
で、図１３に示すような角度符号化データが角度符号化
部１１０２から出力される。

【０１４１】なお、第２の実施の形態で採用した角度符
号化データの形式では、予測エラーが発生する毎に、エ
ッジ点の位置情報とそれの実位相角度が追加される。デ
ータ長が状況に応じて変化すると、そのままでは復号側
は符号化データの区切りを正確に特定することができな
い。従って、復号側が符号化データの区切りを正確に特
定できるように、予測エラーに関する情報を追加する数
を予め設定しておくといった何らかの対策を講じる必要
がある。

【０１４２】予測エラーは、１チェーンにおいて複数回
発生することも考えられる。余分なビットを付加するこ
とは、発生符号量を抑えるうえでは望ましくない。これ
らのことから、例えば図１６に示すように、１チェーン
の符号化データの区切りを表す制御符号（図中に示すＥ
ＯＣ：End Of Chain）を、符号化データの最後に付加す
るようにしても良い。これにより、発生符号量を抑えつ
つ、復号側はより高画質な画像を復元できるようにな
る。上記制御符号を付加する場合には、エラーフラグを
省いても良い。それは、実位相角度、エッジ点の位置情
報等に割り当てたビット数は予め判明しており、その制
御符号によって符号化データの区切りを復号側が特定で
きるためである。

【０１４３】また、チェーン先頭位置（エッジ点）の実
位相角度を符号化しているため、その先頭位置で予測エ
ラーが発生したか否かの検出を行っていないが、そのよ
うな例外を設けず、チェーンを構成する全エッジ点を予
測エラーの検出対象としても良い。このようにした場合
には、先頭位置で予測エラーを検出したときにのみ、そ
の先頭位置の実位相角度を符号化すれば良い。

【０１４４】次に、第２の実施の形態による画像復号化
装置について説明する。第２の実施の形態による画像復
号化装置の構成は、図７に示す第１の実施の形態のそれ
と基本的に同じである。また、動作も、図９に示すその
動作フローチャートと基本的に同じである。このため、
第１の実施の形態の画像復号化装置から異なる部分のみ
説明する。

【０１４５】上述したように、第２の実施の形態による
画像符号化装置の角度符号化部１１０２は、チェーン先
頭位置の実位相角度に加えて、発生した予測エラーに関
する情報も角度符号化データとして符号化している。こ
のため、第２の実施の形態による画像復号化装置では、
角度復号部７０３と角度予測部７０４がその角度符号化
データに応じて動作するようになっている。以下、それ
らの動作を詳細に説明する。

【０１４６】角度復号部７０３は、伝送路１０７を介し
て符号化側が出力した角度符号化データを受信してそれ
を復号する。その角度符号化データの区切りは、エラー
フラグの値から判断する。角度復号部７０３は、１チェ
ーンの角度符号化データを復号すると、チェーン先頭位
置の実位相角度、予測エラーが発生していた場合には、
それに加えて、予測エラーが発生したエッジ点の位置情
報、及びそのエッジ点の実位相角度を角度予測部７０４
に出力する。

【０１４７】角度予測部７０４は、角度復号部７０３か
ら入力した情報を参照しつつ、チェーン復号部７０１か
ら入力したチェーン位置情報に基づいて、チェーン上の
各エッジ点の位相角度を予測する。具体的には、チェー
ン先頭位置のエッジ点、及びエッジ点の位置情報が示す
エッジ点に対し、伝送されてきた実位相角度をそれぞれ
割り当て、それら以外のエッジ点の位相角度を、伝送さ
れてきた実位相角度、既に予測して確定した位相角度、
及び暫定的に予測した位相角度から求める。これによ
り、符号化側で行った位相角度の予測結果が反映され、
復号側で予測した位相角度は、第１の実施の形態と比較
して、より高精度となる。

【０１４８】角度予測部７０４は、チェーン単位にまと
めて、その位相角度を画像再構成部７０５に出力する。
その画像再構成部７０５に出力された位相角度は、上記
のように、第１の実施の形態と比較してより高精度であ
る。このため、画像再構成部７０５も、第１の実施の形
態と比較してより高画質に画像を復号（再構成）するこ
とができる。

【０１４９】なお、第２の実施の形態の上記変形例で
は、符号化側は予測エラーが発生した各エッジ点毎に、
その予測エラーに関する情報、即ち予測エラーが発生し
たエッジ点、及ぶそのエッジ点の実位相角度を符号化し
て伝送する。しかし、予測エラーが発生した１エッジ点
毎の角度復号部７０３、及び角度予測部７０４の動作
は、上述した第２の実施の形態における動作と基本的に
同じである。このため、その変形例においても復号側の
構成は図７に示すものとなる。

【０１５０】以上が、第２の実施の形態における角度復
号部７０３、及び角度予測部７０４の動作である。図９
に示す画像復号化処理内では、角度復号部７０３の動作
がステップ９０３の処理に、角度予測部７０４の動作が
ステップ９０４の処理に対応している。これらステップ
９０３、及びステップ９０４の各処理では、上記したよ
うに角度復号部７０３、及び角度予測部７０４が動作す
ることで、画像の復号が行われる。

【０１５１】なお、第２の実施の形態、及びその変形例
では、図１２等からも判るように、本来は別にすべきエ
ッジ点群を組み合わせて一つのチェーンを構成したとい
ったような場合等にも対応することができる。しかし、
例えばノイズが混入した場合には、１つのチェーンとし
てまとめるべきエッジ点を正確に検出してチェーンを構
成しても、そのなかの幾つかのエッジ点で予測エラーが
発生することも考えられる。このため、１つのエッジ点
で予測エラーが発生しても、予測エラーが発生した旨を
復号側に送らず、予測エラーが幾つか連続して発生した
場合に、予測エラーが発生した旨を復号側に送るように
しても良い。これにより、ノイズの影響を低減し、より
高画質で画像を復号することも可能になる。＜第３の実施の形態＞図１８は、構成したチェーンの一
例を示す図である。図１８において、Ａ１〜Ａ６は、各
エッジ点Ｐ１〜Ｐ６における実位相角度であり、点線は
チェーン（エッジ）の形状を表している。

【０１５２】図１８に示すチェーンは、エッジの形状
（エッジ点を結ぶ線の何れ側にあるかで）で実位相角度
の方向を分けた場合、位相角度Ａ１〜Ａ３と位相角度Ａ
４〜Ａ６は互いに反対方向となっている。これは、視覚
特性から考えると、例えば隣接する領域で形成されてい
る隣り合ったエッジを１つのチェーンとして構成したよ
うに、本来は別にすべき複数のエッジを１つのチェーン
として構成したと考えることができる。第３の実施の形
態は、このように構成させたチェーンを再構成するよう
にしたものである。

【０１５３】図１７は、第３の実施の形態による画像符
号化装置の構成図である。この図１７も、画像符号化装
置が備えた機能をブロック化してその構成を表したもの
である。

【０１５４】図１７に示す画像符号化装置において、図
１に示す第１の実施の形態による画像符号化装置と同じ
符号を付けた構成要素は、その動作内容が基本的に同一
である。このため、図１に表れていない符号を付けた構
成要素を中心に説明する。

【０１５５】復号側は、チェーン符号化部１０４が符号
化して伝送するチェーン位置情報に基づいて、チェーン
上の各エッジ点の位相角度を予測する。このため、第３
の実施の形態では、符号化側に復号側と同じアルゴリズ
ムで位相角度を予測する角度予測部１７０２を備えてい
る。

【０１５６】その角度予測部１７０２は、チェーン構成
部１０３からチェーン位置情報、ウェーブレット変換部
１０１から実際の位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）（以降、実
位相角度と呼ぶ）をそれぞれ入力する。チェーン位置情
報に基づいて、チェーン上の各エッジ点の位相角度を予
測し、ウェーブレット変換部１０１から入力した実位相
角度に対しては、チェーンに沿って各エッジ点の実位相
角度を抽出する。予測した位相角度（予測位相角度）と
実位相角度を対比することで、予測エラーが発生したチ
ェーン、及びそのチェーン上のエッジ点を検出し、その
検出結果をチェーン構成部１７０１に出力する。検出結
果としては、例えば予測エラーが発生したチェーン毎
に、そのチェーンを特定する情報、予測エラーが発生し
たエッジ点を特定する情報がチェーン構成部１７０１に
出力される。

【０１５７】チェーン構成部１７０１は、上記検出結果
を入力すると、予測エラーが発生したチェーンを、その
予測エラーが発生したエッジ点で分割してチェーンの再
構成を行う。その再構成を行った後は、チェーン位置情
報を角度予測部１７０２に出力し、再構成後のチェーン
に予測エラーが発生しないか否かの確認を行う。

【０１５８】図１９は、チェーン構成部１７０１による
予測エラーが発生したチェーンの再構成を説明する図で
ある。図１９において、最初に構成されたチェーンは各
エッジ点Ｐ１〜Ｐ６間を結ぶ点線で表している。図１９
の上方に示すチェーンがその最初に構成されたチェーン
であり、その下方に示す２つのチェーンがそれを分割
（再構成）して得られたチェーンである。

【０１５９】なお、図１９中に示す各チェーンに対して
は、便宜的に、最初に構成されたチェーンを初期構成チ
ェーン、その初期構成チェーンを分割して得られた２つ
のチェーンについては、エッジ点Ｐ１〜Ｐ３を備えた方
を第１の分割チェーン、他方を第２の分割チェーンと呼
ぶことにする。

【０１６０】エッジ点Ｐ１〜Ｐ６を有する初期構成チェ
ーンは、例えばエッジ点間を結ぶ点線のどちらの側に実
位相角度が向いているかで見た場合、各エッジ点Ｐ１〜
Ｐ３の実位相角度Ａ１〜Ａ３と各エッジ点Ｐ４〜Ｐ６の
実位相角度Ａ４〜Ａ６は反対方向となっている。これ
は、エッジ点Ｐ３とＰ４間で分かれている２つの別のエ
ッジを１つのチェーンとして構成したと考えられる。こ
のため、この初期構成チェーンでは、エッジ点Ｐ４で予
測エラーが発生し、その旨が角度予測部１７０２からチ
ェーン構成部１７０１に通知される。

【０１６１】チェーン構成部１７０１は、その通知を受
け取ると、初期構成チェーンをエッジ点Ｐ３とＰ４間で
分割し、その初期構成チェーンを第１、及び第２の分割
チェーンの２つのチェーンに再構成する。これにより、
予測エラーが発生しない２つのチェーンが得られること
になる。なお、図１９中のＰ１’〜Ｐ３’、Ａ１’〜Ａ
３’は、初期構成チェーン中のエッジ点Ｐ４〜Ｐ６が１
つのチェーン（第２の分割チェーン）に再構成（分割）
されることに伴い、再構成（分割）後には各エッジ点Ｐ
４〜Ｐ６、各エッジ点Ｐ４〜Ｐ６の実位相角度Ａ４〜Ａ
６の扱いが変化することから、それらの表現を変えて示
したものである。

【０１６２】チェーン構成部１７０１、角度予測部１７
０２は、上述した動作を、例えば全てのチェーンで予測
エラーが発生しなくなるまで繰り返し行う。全てのチェ
ーンで予測エラーが発生しないことを確認することでチ
ェーンの構成が完了し、確定したチェーン位置情報を基
に、チェーン符号化部１０４はそのチェーン位置情報、
振幅符号化部１０５はチェーンに沿って画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）をそれぞれ符号化する。角度符号化部１７０
３は、角度予測部１７０２から入力したチェーン先頭位
置の実位相角度（Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ））を符号化する。従
って、１チェーン当たりの符号化データの構造は、第１
の実施の形態と同じく図５に示すようになる。

【０１６３】次に、上述したチェーン構成部１７０１、
角度予測部１７０２、及び角度符号化部１７０３を備え
た第３の実施の形態による画像符号化装置の全体動作に
ついて、図２０に示す動作フローチャートを参照して詳
細に説明する。その動作フローチャートは、図１７に示
す各部１０１、１０２、１０４、１７０１〜１７０３が
動作するタイミングに基づいて、画像符号化の流れを表
したものである。

【０１６４】先ず、ステップ２００１では、ウェーブレ
ット変換部１０１が、外部から入力した画像信号ｆ
（ｘ，ｙ）に対し、スケールを順次変更して、水平、及
び垂直方向のウェーブレット変換を行い、また、画像振
幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度Ａ_2jｆ（ｘ，ｙ）の
算出を行う。

【０１６５】続くステップ２００２では、ローカルマキ
シマ検出部１０２が、ウェーブレット変換部１０１から
入力した第２段の画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び位相
角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）から、画像上に存在するエッジ点
を検出する。その後、ステップ２００３の処理に移行す
る。

【０１６６】ステップ２００３では、チェーン構成部１
０３が、エッジ点を、その位置、画像振幅Ｍ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ）、及び実位相角度Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）を基に接続して
チェーンを構成する。後述するステップ２００５から戻
って再び実行する場合には、角度予測部１７０２の検出
結果、例えば予測エラーが発生したチェーンを特定する
情報、及びその予測エラーが発生したエッジ点を特定す
る情報を基に、予測エラーが発生したチェーンの再構成
（分割）を行う。

【０１６７】ステップ２００３に続くステップ２００４
では、角度予測部１７０２が、チェーン構成部１７０１
から入力したチェーン位置情報に基づいて、チェーンの
各点の位相角度を予想し、その予想した各点の位相角度
を、ウェーブレット変換部１０１から入力したチェーン
の各点のそれと対応させて対比することで、各チェーン
毎に予測エラーの発生の有無を検出する。その後、ステ
ップ２００５の処理に移行する。

【０１６８】ステップ２００５では、角度予測部１７０
２が、上記の対比を行った結果、予測エラーが発生した
チェーンを検出したか否か判定する。予測エラーが発生
したチェーンを検出した場合、その判定はＹＥＳとなっ
てステップ２００３の処理に戻る。そうでない場合に
は、その判定はＮＯとなってステップ２００６の処理に
移行する。判定がＹＥＳとなってステップ２００３の処
理に戻る場合には、角度予測部１７０２はチェーン構成
部１７０１に予測エラーの検出結果を出力する。その検
出結果としては、予測エラーが発生したチェーン毎に、
そのチェーンを特定する情報、予測エラーが発生したエ
ッジ点を特定する情報が出力される。

【０１６９】上記ステップ２００３〜２００５は処理ル
ープを形成している。その処理ループは、予測エラーが
発生するチェーンがなくなるまで繰り返し実行される。
ステップ２００５の判定がＮＯ、即ち予測エラーが発生
するチェーンがなくなると、その処理ループを抜けて、
ステップ２００６の処理に移行する。ステップ２００６
〜２００８の各処理では、確定したチェーン（チェーン
位置情報）を用いて、復号側に伝送すべき情報の符号化
が行われる。

【０１７０】先ず、ステップ２００６では、チェーン符
号化部１０４が、チェーン構成部１７０１から入力した
チェーン位置情報を符号化して、それにより生成したチ
ェーン符号化データを伝送路１０７に出力する。そのチ
ェーン符号化データは、上述したように、チェーンの先
頭位置を示すデータ、及び隣接する点間の繋がりを量子
化した方向で表すデータの２種類のデータから構成され
ている。

【０１７１】ステップ２００６に続くステップ２００７
では、振幅符号化部１０５が、チェーン構成部１０３か
ら入力したチェーン位置情報に基づき、ウェーブレット
変換部１０１から入力した各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，
ｙ）のなかから、チェーン部分に対応しているものをチ
ェーンに沿って抽出し、その抽出した画像振幅Ｍ_2Jｆ
（ｘ，ｙ）をチェーン単位にまとめて符号化する。その
画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）の符号化は、例えばエントロ
ピー符号化方式を用いて行われ、それにより生成された
振幅符号化データは、伝送路１０７に出力される。それ
が終了した後、ステップ２００８の処理に移行する。

【０１７２】ステップ２００８では、角度符号化部１７
０２が、角度予測部１７０２から入力したチェーン先頭
位置の実位相角度を符号化して伝送路１０７に出力す
る。角度符号化部１７０３が符号化する実位相角度は、
角度予測部１７０２が、チェーン位置情報を基に、ウェ
ーブレット変換部１０１から入力した実位相角度のなか
からチェーン先頭位置に該当するものを抽出する。

【０１７３】第３の実施の形態では、上記ステップ２０
０６〜２００８の一連の処理を１チェーン毎に分けて繰
り返し行う。これにより、１チェーン毎に、それの符号
化データが、図５に示す形式で伝送路１０７に出力され
る。角度符号化部１７０３が最後のチェーンの実位相角
度を符号化し、更に振幅符号化部１０５が画像の低周波
成分（縮小画像）を符号化すると、１画像分の符号化が
完了し、図２０に示す一連の処理が終了する。

【０１７４】次に、第３の実施の形態による画像復号化
装置について説明する。第３の実施の形態による画像復
号化装置の構成は、図７に示す第１の実施（第２の実施
の形態）の形態のそれと基本的に同じである。また、画
像を復号する動作も、１チェーン当たりの符号化データ
の構造が第１の実施の形態のそれと同じであるため、図
９に示す第１の実施の形態による動作フローチャートと
同じになる。即ち、第３の実施の形態では、符号化側の
みが第１の実施の形態から異なっている。このため、復
号側（画像復号化装置）に関する説明は省略する。

【０１７５】第３の実施の形態では、予測エラーが発生
するか否か検出し、その検出結果を基にチェーンの再構
成を行い、チェーン先頭位置の実位相角度を符号化して
いる。チェーン先頭位置の実位相角度を符号化すること
により、上記した他の実施の形態と同様に、復号側がよ
り高精度に位相角度を予測できるようにしている。しか
し、この第３の実施の形態では、実位相角度は必ずしも
符号化する必要はない。実位相角度を符号化しなくと
も、先頭位置以外での予測エラーが発生しないようにチ
ェーンを再構成しているので、従来と比較して高画質の
画像を復元することができる。そのようにした場合に
は、発生符号量の増大も回避することができる。＜第４の実施の形態＞上述した第１〜第３の実施の形態
では、位相角度はエッジが形成されている方向とは垂直
方向になる性質があることに着目して位相角度を予測す
るのを基本としている。その位相角度は、画像上の濃度
（色彩も含む）の勾配に相当する。このことから、第４
の実施の形態は、画像上の濃度の勾配から位相角度を予
想するようにしたものである。

【０１７６】符号化側からは、画像の低周波成分が伝送
される。その低周波成分は、ウェーブレット変換の最終
段の出力をサブサンプリングした縮小画像である。第４
の実施の形態では、その低周波成分に着目し、原画像の
縮小画像から濃度の勾配、即ち位相角度の予測を行うよ
うにしている。

【０１７７】その低周波成分は、従来から符号化されて
いた情報である。符号化側の構成、及び動作は、従来と
同じである。このため、第４の実施の形態については、
復号側だけを説明する。なお、ここでは、特に断らない
限り、縮小画像を画像（原画像）の低周波成分と同じ意
味で用いることとする。

【０１７８】図２１は、第４の実施の形態による画像復
号化装置の構成図である。この図２１も、画像復号化装
置が備えた機能をブロック化してその構成を表したもの
である。

【０１７９】図２１に示す画像復号化装置において、図
７に示す第１の実施の形態による画像復号化装置と同じ
符号を付けた構成要素は、その動作内容が基本的に同一
である。このため、図７に表れていない符号を付けた構
成要素を中心に説明する。

【０１８０】チェーン復号部７０１は、伝送路１０７か
ら受け取ったチェーン符号化データを復号し、振幅復号
部７０２は、振幅符号化データ、及び低周波成分を復号
する。角度予測部２１０１には、チェーン復号部７０１
からチェーン符号化データを復号して得られるチェーン
位置情報が、振幅復号部７０２からは復号後の低周波成
分がそれぞれ入力される。

【０１８１】チェーン位置情報は、スケールが第２段目
（ｊ＝２）のものであり、低周波成分（縮小画像）は、
スケールが第３段目（ｊ＝３）のものである。このた
め、角度予測部２１０１は、それらのスケールの違いを
考慮してチェーン位置情報で指定されるエッジ点の縮小
画像上における位置を特定し、特定したエッジ点、及び
その周囲の様子から位相角度を予測する。エッジ点の位
置をチェーン位置情報に従って移動させることにより、
チェーン上の各エッジ点の位相角度をチェーン単位で行
う。

【０１８２】図２３は、第４の実施の形態における位相
角度の予測方法を説明する図である。図２３において、
Ｐは現在注目している縮小画像上におけるエッジ点（以
降、注目エッジ点と呼ぶ）、その周りのドットは各画素
（縮小画像における画素である）、ＢＫは位相角度を予
測する際に参照するブロック（パターン）をそれぞれ示
している。

【０１８３】図２３に示すように、第４の実施の形態で
は、ブロックＢＫを３×３（画素）の大きさに設定し、
注目エッジ点Ｐをその中心にした際にブロックＢＫで覆
われる各画素の状態から位相角度の予測を行っている。
より具体的には、注目エッジ点Ｐを中心に、それから外
側に向けて連なっている２画素の濃度値の変化（差分）
を上下左右の計４方向でそれぞれ求め、そのなかで最も
変化（低→高）が大きい方向が位相角度であると予想し
ている。当然のことながら、上下左右の方向のなかで注
目エッジ点と隣り合っているエッジ点の方向は除外す
る。そのようにして位相角度を予測し、注目エッジ点を
チェーン位置情報に従って移動させていくことにより、
チェーン上の各エッジ点の位相角度を決定する。

【０１８４】なお、第４の実施の形態では、ブロックＢ
Ｋの大きさを３×３に設定することにより、注目エッジ
点Ｐの隣の画素と、それの隣の画素との間の濃度値変化
（勾配）から位相角度を予測しているが、ブロックＢＫ
をより大きく設定して、より多くの画素間の濃度値変化
から位相角度を予測するようにしても良い。そのように
した場合には、予測した位相角度（予測位相角度）と実
際の位相角度（実位相角度）との間の誤差をより小さく
することができる。また、位相角度を予測する方向とし
ては、第４の実施の形態では上下左右の計４方向だけと
しているが、更に右斜め上下、左斜め上下の計４方向を
加えて全８方向で位相角度の方向を予測するようにして
も良い。

【０１８５】角度予測部２１０１は、上記したようにし
て位相角度を予測し、予測結果（予測位相角度）をチェ
ーン毎にまとめて画像再構成部７０５に送る。その画像
再構成部７０５には、チェーン復号部７０１からチェー
ン位置情報、振幅復号部７０２から各段の画像振幅Ｍ_2J
ｆ（ｘ，ｙ）、及び画像の低周波成分がそれぞれ送られ
る。画像再構成部７０５は、それらの情報を用いて画像
の再構成を行い、外部に画像信号を出力する。

【０１８６】次に、図２１に示す画像復号化装置の画像
を復号化する際の全体的な動作について、図２２に示す
動作フローチャートを参照して詳細に説明する。図２２
に示す動作フローチャートは、図２１に示す画像復号化
装置の各部７０１、７０２、７０５、及び２１０１が動
作するタイミングに従って、画像復号化の流れを図示表
現したものである。

【０１８７】先ず、ステップ２２０１では、チェーン復
号部７０１が、伝送路１０７から受け取ったチェーン符
号化データを復号する。それを復号することで得られた
チェーン位置情報は、画像再構成部７０５、及び角度予
測部２１０１に送られる。

【０１８８】続くステップ２２０２では、振幅復号部７
０２が、伝送路１０７から受け取った振幅符号化デー
タ、及び画像の低周波成分を復号する。それらを復号す
ることで画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、低周波成分が得ら
れる。画像再構成部７０５には、画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，
ｙ）、低周波成分が送られ、角度予測部２１０１には低
周波成分のみが送られる。

【０１８９】ステップ２２０２に続くステップ２２０３
では、角度予測部２１０１が、チェーン位置情報、及び
低周波成分（縮小画像）から、各チェーン毎にそれを構
成する各エッジ点の位相角度を予測する。予測した位相
角度はチェーン単位でまとめて画像再構成部７０５に送
る。その後、ステップ２２０４の処理に移行する。

【０１９０】ステップ２２０４では、画像再構成部７０
５が、各段の画像振幅Ｍ_2Jｆ（ｘ，ｙ）、及び位相角度
から各段のウェーブレット変換係数を求めた後、そのウ
ェーブレット変換係数に対し、凸射影法を用いた再構成
アルゴリズムによる操作を行い、レベル０のウェーブレ
ット変換係数を再構成する。そのウェーブレット変換係
数の再構成は、チェーン位置情報に従い、各チェーン毎
に分けて行われる。

【０１９１】続くステップ２２０５では、画像再構成部
７０５が、低周波成分の補間拡大を行い、その補間拡大
後の低周波成分に再構成したウェーブレット変換係数を
加えて逆ウェーブレット変換を施す操作を行う。ウェー
ブレット変換係数を低周波成分に加える操作は、チェー
ン位置情報に従って行われ、それが加えられた低周波成
分を逆ウェーブレット変換することで画像信号が復号さ
れる。このステップ２２０５の処理が終了すると、画像
信号の復号が完了したとして、一連の処理が終了する。

【０１９２】位相角度は、画像上の濃度（色彩も含む）
の勾配に相当する。画像を縮小すると、全体的に平滑化
されてノイズが除去される傾向がある。そのため、縮小
画像（低周波成分）を参照して位相角度を予測した場合
には、予測結果と実際の位相角度との間の誤差を全体的
に小さくすることができる。それにより、画像を高画質
に復元することができるようになる。また、位相角度の
予測に従来から符号化されている縮小画像（低周波成
分）を利用しているため、発生符号量の増大も回避する
ことができる。

【０１９３】なお、第４の実施の形態では、縮小画像を
位相角度の予測に利用しているが、チェーンの形状を基
に予測した位相角度のチェック・修正用に縮小画像を利
用しても良い。このときには、縮小画像のノイズ分は小
さいことから、例えばチェーンの形状から予測した位相
角度が縮小画像から予測した位相角度と向きが逆といっ
たように大きく異なっていた場合に、縮小画像から予測
した位相角度を採用するようにすれば良い。その縮小画
像から行う位相角度の予測方法については、上記した他
の実施の形態に採用しても良い。＜第５の実施の形態＞上述した第４の実施の形態のよう
に、画像を参照して位相角度の予測を行う場合、画像上
に形成されているエッジの形状や位置によって濃度値の
変化が検出できない、或いはそれを正確に検出できない
といったようなことが起こることも予想される。第５の
実施の形態は、そのような予測エラーの発生に対処でき
るようにしたものである。

【０１９４】図２４は、第５の実施の形態による画像符
号化装置の構成図である。画像符号化装置が備えた機能
をブロック化してその構成を表したものである。図２４
に示す画像符号化装置において、図１に示す第１の実施
の形態による画像符号化装置と同じ符号を付けた構成要
素は、その動作内容が基本的に同一である。このため、
図１に表れていない符号を付けた構成要素を中心に説明
する。

【０１９５】第５の実施の形態では、復号側が低周波成
分（縮小画像）から位相角度の予測が行えるか否か、即
ち予測エラーの発生の有無を判断するために、符号化側
が復号側と同じアルゴリズムで位相角度の予測を行って
予測エラーの発生の有無を検出し、その検出結果に応じ
て復号側に必要な情報を送るようにしている。その予測
エラーの検出は、角度予測部２４０１によって行われ
る。

【０１９６】その角度予測部２４０１は、ウェーブレッ
ト変換部１０１から実際に算出された第２段の位相角度
Ａ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）（実位相角度）、及び画像の低周波成
分（縮小画像）を入力する。また、チェーン構成部１０
３からチェーン位置情報を入力する。そのチェーン位置
情報で指定される各エッジ点の位相角度を、例えば上記
第４の実施の形態と同じようにして低周波成分から予測
し、その予測結果（予測位相角度）をウェーブレット変
換部１０１から入力した対応する実位相角度と比較する
ことにより、予測エラーを検出する。例えば、それらの
位相角度を比較した結果、互いに向きが反対方向である
といったように大きく異なっていた場合に、予測エラー
が発生したと判断する。角度符号化部２４０２には、各
チェーン毎に、予測エラーの発生の有無、それの内容を
表す情報を出力する。予測エラーの内容としては、例え
ば予測エラーが発生するエッジ点の位置情報、そのエッ
ジ点の実位相角度（或いはその向き）を出力する。

【０１９７】角度符号化部２４０２は、角度予測部２４
０１から送られた情報を予測エラー発生の有無に応じて
符号化し、それを角度符号化データとして伝送路１０７
に出力する。例えば、その角度符号化データとしては、
図２５（ａ）に示すように、予測エラーが発生しなかっ
た場合にはエラーフラグ（図中に示す“ｆ１”）だけを
符号化し、図２５（ｂ）に示すように、予測エラーが発
生した場合にはエラーフラグｆ１に加えて、予測エラー
が発生するエッジ点に関する情報が符号化される。エラ
ーフラグｆ１は、例えば１ビットのデータであり、予測
エラー発生時には“０”、それの発生時には“１”が格
納される。

【０１９８】そのような角度符号化データを復号側に送
った場合、復号側は予測エラー発生の有無に応じて位相
角度の修正を行うことができるようになり、予測エラー
に対処することができる。それにより、復号側では、低
周波成分からは位相角度を正確に予測できないエッジを
有していても、画像を常に高画質に復元することがで
き、様々な画像にも適切に対処することができるように
なる。発生符号量においては、予測エラーが発生するエ
ッジ点に関する情報を必要に応じて符号化するため、そ
の増大を抑えることができる。なお、予測エラーが発生
するエッジ点に関する情報としては、予測エラーが発生
するエッジ点の位置情報だけを符号化しても良い。その
位置情報だけを符号化しても、それが示すエッジ点で予
測位相角度と実位相角度の向きが大きく異なっているこ
とを復号側に伝えたことになるので、例えば予測位相角
度の向きを反対にするといったようにして復号側に予測
エラーに対処させることもできる。そのようにした場合
には、発生符号量の増大をより抑えることができる。

【０１９９】上記した角度予測部２４０１、角度符号化
部２４０２を備えた第５の実施の形態による画像符号化
装置の全体動作、即ち画像符号化の流れは、図１４に示
すようになる。第２の実施の形態による画像符号化装置
のそれと基本的には同じである。第４の実施の形態と第
２の実施の形態とは、ステップ１４０６と１４０７の処
理内容だけが異なっている。そのため、第２の実施の形
態から異なるステップ１４０６と１４０７の処理につい
てのみ説明する。

【０２００】ステップ１４０６では、角度予測部２４０
１が、チェーン構成部１０３から入力したチェーン位置
情報に従ってウェーブレット変換部１０１から入力した
画像の低周波成分上のエッジ点に該当する位置、及びそ
の周囲を参照し、画素の濃度値の変化からチェーン上の
各エッジ点の位相角度を予測する。その予想した各エッ
ジ点の位相角度は、ウェーブレット変換部１０１から入
力したチェーンの各点のそれと対応させて比較すること
で予想エラーを検出する。角度符号化部１１０２には、
エラーフラグｆ１、更にはその検出結果に応じて予測エ
ラーが発生するエッジ点に関する情報が出力される。

【０２０１】ステップ１４０６に続くステップ１４０７
では、角度符号化部２４０２が、角度予測部２４０１か
ら入力した上記の情報を符号化する。それにより、角度
符号化データが角度符号化部２４０２から伝送路１０７
に出力される。

【０２０２】第５の実施の形態でも、上記ステップ１４
０４〜１４０７の一連の処理を１チェーン毎に分けて繰
り返し行う。これにより、１チェーン毎に、それの符号
化データが、図２５に示す形式で伝送路１０７に出力さ
れる。角度符号化部２４０２が最後のチェーンの角度符
号化データを出力し、更に振幅符号化部１０５が画像の
低周波成分（縮小画像）を符号化すると、１画像分の符
号化が完了し、図１４に示す一連の処理が終了する。

【０２０３】次に、第５の実施の形態による画像復号化
装置について説明する。図２６は、第５の実施の形態に
よる画像復号化装置の構成図である。この図２６も、画
像復号化装置が備えた機能をブロック化してその構成を
表したものである。

【０２０４】図２６に示す画像復号化装置において、図
７に示す第１の実施の形態による画像復号化装置と同じ
符号を付けた構成要素は、その動作内容が基本的に同一
である。このため、図７に表れていない符号を付けた構
成要素を中心に説明する。

【０２０５】上記したように、符号化側からは予測エラ
ーの検出結果に応じて角度符号化データが送出される。
その角度符号化データは、角度復号部２６０１によって
復号され、角度予測部２６０２に送られる。角度予測部
２６０２には、予測エラー発生の有無を示すエラーフラ
グｆ１、そのエラーフラグｆ１の値が“０”、即ち予測
エラーが発生する際にはそれが発生するエッジ点に関す
る情報、例えばそのエッジ点の位置情報、そのエッジ点
の実位相角度が角度復号部２６０１から送られる。

【０２０６】角度予測部２６０２には、それ以外に、チ
ェーン復号部７０１からチェーン位置情報、振幅復号部
７０２から画像の低周波成分（縮小画像）がそれぞれ入
力される。角度予測部２６０２は、エラーフラグｆ１の
値が“１”、即ち現在対象としているチェーンに予測エ
ラーが発生しない場合、チェーン位置情報に従って低周
波成分を参照し、上記第４の実施の形態と同じようにし
て、チェーンを構成する各エッジ点の位相角度をエッジ
点の周囲の濃度変化から予測する。エラーフラグｆ１の
値が“０”、即ち予測エラーが発生する場合には、角度
復号部２６０１が出力した位置情報から特定されるエッ
ジ点の位相角度に実位相角度を設定し、それ以外のエッ
ジ点（予測エラーが発生しないエッジ点）の位相角度は
チェーン位置情報と低周波成分から予測する。

【０２０７】復号側では、このようにして符号化側で行
った位相角度の予測エラーの検出結果を位相角度の設定
に反映させる。それにより、第４の実施の形態と比較し
て、位相角度をより正確に設定することができるように
なる。そのようにして設定した位相角度はチェーン毎に
まとめて画像再構成部７０５に送られる。そのため、画
像再構成部７０５は、第４の実施の形態と比較してより
高画質に画像を復号（再構成）することができる。

【０２０８】上記角度復号部２６０１、角度予測部２６
０２を備えた第５の実施の形態による画像復号化装置の
画像を復号する際の全体的な動作の流れは、第１の実施
の形態のそれと基本的には同じであり、図９に示すよう
になる。その図９に示す画像復号化処理において、角度
復号部２６０１の動作がステップ９０３の処理に、角度
予測部２６０２の動作がステップ９０４の処理に対応し
ている。角度復号部２６０１、角度予測部２６０２の動
作については上述したため、ここでは図９を参照しての
説明は省略する。

【０２０９】なお、第５の実施の形態では、低周波成分
から位相角度の予測が困難なエッジ点の位置情報、及び
それの実位相角度だけを復号側に送っているが、例えば
チェーン先頭のエッジ点の実位相角度も復号側に送るよ
うにしても良い。その場合には、復号側ではその実位相
角度を反映させて位相角度の予測を行うことができるよ
うになり、位相角度の予測がより容易となる。それによ
り、位相角度の予測が困難とするレベルを上げて、即ち
復号側に送るエッジ点の位置情報、及びそれの実位相角
度を減らして、角度符号化データのデータ量をより抑え
るようなことも可能である。＜第６の実施の形態＞上記第３の実施の形態では、隣り
合うエッジ点の実位相角度のなかでその値が大きく変化
していた場合、本来は別にすべき複数のエッジを１つの
チェーンとして構成したとして、チェーンの分割・再構
成を行っている。しかし、位相角度の大幅な変化は、画
像信号ｆ（ｘ，ｙ）（入力画像）に何らかの理由でノイ
ズが加わって発生した可能性もある。第６の実施の形態
は、そのようなノイズの影響を低減して、画像をより高
画質に復元できるようにしたものである。

【０２１０】復号側に送られる画像の低周波成分は、画
像をサブサンプリングといった手法で縮小（上述した実
施の形態では１／８倍）した縮小画像である。上記した
ように、画像は縮小するとノイズが除去される傾向があ
る。このことから、第６の実施の形態では、画像の低周
波成分（縮小画像）を利用し、その低周波成分から位相
角度を予測して、チェーンの分割・再構成を行ってい
る。画像の低周波成分からの位相角度の予測は、例えば
上記第４の実施の形態の手法を用いて行うことができ
る。

【０２１１】図２８は、第６の実施の形態におけるチェ
ーンの分割方法を説明する図である。あるチェーンを構
成する各エッジ点の位相角度によってチェーンの分割を
行う様子を示している。この図２８を参照して、チェー
ンの分割方法について詳細に説明する。その図２８にお
いて、Ｐ１〜Ｐ６、Ｐ１’〜Ｐ３’はエッジ点、Ａ１〜
Ａ６は演算によって求めた実位相角度、Ａ１’〜Ａ３’
は画像の低周波成分から求めた予測位相角度をそれぞれ
示している。また、各エッジ点を結ぶ点線は、その時点
で構成されているチェーン（エッジ）の形状を表してい
る。

【０２１２】図２８に示すチェーンでは、エッジ点を結
ぶ点線の何れの側にあるかで実位相角度の向きを分ける
と、実位相角度Ａ１〜Ａ３と実位相角度Ａ４〜Ａ６の向
きは互いに反対方向となっている。エッジ点Ｐ３とＰ４
の間で実位相角度が大幅に変化している。このように実
位相角度に大幅な変化が見られる場合、第６の実施の形
態では、画像の低周波成分から予測した各エッジ点Ｐ１
〜Ｐ６の位相角度と（予測位相角度）と実位相角度とを
比較し、その比較結果に応じてチェーンの分割・再構成
を行っている。図２８に示す例では、具体的には以下の
ようにして行っている。

【０２１３】予測位相角度と実位相角度が予め定めた許
容範囲内で一致し、低周波成分から求めた位相角度が演
算によって求めた位相角度を支持していた場合、例えば
隣接する領域で形成されている隣り合ったエッジを１つ
のチェーンとして構成したように、本来は別にすべき複
数のエッジを１つのチェーンとして構成したエラーが発
生したとして、実位相角度が大幅に変化した部分でチェ
ーンを分割させる。図２８に示す例では、エッジ点Ｐ３
とＰ４の間でチェーンを分割し、エッジ点Ｐ１〜Ｐ３で
構成されるチェーンと、エッジ点Ｐ１’〜Ｐ３’で構成
されるチェーンとに分割させている。

【０２１４】なお、これは他のエッジ点においても同じ
であるが、再構成（分割）前のエッジ点Ｐ４を再構成後
はＰ１’としているのは、チェーンの再構成に伴いエッ
ジ点の扱いが変化するためである。また、上記許容範囲
としては、第６の実施の形態では位相角度の向きが同一
方向内を許容範囲として設定している。

【０２１５】その一方、予測位相角度と実位相角度が予
め定めた許容範囲内で一致せず、低周波成分から求めた
位相角度と演算によって求めた位相角度が異なっていた
場合、より具体的には低周波成分から求めた位相角度に
は大幅な変化が見られなかった場合、実位相角度の大幅
な変化はノイズによるものであるとして、チェーンを分
割しない。

【０２１６】この場合、第６の実施の形態では、低周波
成分から求めた位相角度と大きく異なっていた（向きが
反対となっていた）実位相角度を廃棄し、その換わりに
低周波成分から求めた位相角度を採用している。図２８
に示す例では、予測位相角度と実位相角度とを対比した
結果に従って、エッジ点Ｐ４〜Ｐ６の位相角度をＡ４〜
Ａ６からＡ４’〜Ａ６’に変更（補正）したことを表し
ている。復号側には、位相角度をより高精度に予測でき
るように、位相角度を変更したエッジ点の位置情報、及
びそのエッジ点の変更後の位相角度を符号化して送って
いる。

【０２１７】チェーンの分割・再構成を行うか否かの判
断に画像の低周波成分から予測した位相角度を用いた場
合、ノイズの影響が低減されるため、第３の実施の形態
と比較してチェーンをより正確に構成させることができ
るようになる。それにより、画像もより高画質に復元で
きるようになる。第６の実施の形態では、位相角度も復
号側に送っているため、復元される画像の画質は更に向
上することになる。

【０２１８】図２７は、上記チェーンの分割を行う第６
の実施の形態による画像符号化装置の構成図である。第
６の実施の形態による画像符号化装置が備えた機能をブ
ロック化してその構成を表したものである。図１に示す
第１の実施の形態による画像符号化装置と同じ符号を付
けた構成要素は、その動作内容が基本的に同一である。
このため、図１に表れていない符号を付けた構成要素を
中心に説明する。

【０２１９】チェーン構成部２７０１は、ローカルマキ
シマ検出部１０２が検出したエッジ点の位置、画像振幅
Ｍ₂₂ｆ（ｘ，ｙ）、及び実位相角度（Ａ₂₂ｆ（ｘ，
ｙ））を基に、隣接したエッジ点を接続してチェーンを
構成する。構成したチェーンを表すチェーン位置情報を
振幅符号化部１０５、及び角度予測部２７０２に送る。

【０２２０】角度予測部２７０２は、上記チェーン位置
情報の他に、ウェーブレット変換部１０１から画像の低
周波成分、及び実位相角度を受け取る。チェーン位置情
報に従い、実位相角度のなかからチェーン上の各エッジ
点の実位相角度を抽出するとともに、画像の低周波成分
を参照して各エッジ点の位相角度を予測する。隣接する
エッジ点の間で予測位相角度が大幅に変化することな
く、実位相角度と予測位相角度が一致していた場合、そ
の旨をチェーン構成部２７０１に通知して、現在処理対
象としているチェーンの構成を確定させる。そうでない
場合には、即ち隣接するエッジ点の間で予測位相角度の
大幅な変化が見られた場合には、その旨をチェーン構成
部２７０１に通知し、その大幅な変化が起こっているエ
ッジ点間でチェーンを分割させる再構成をチェーン構成
部２７０１に行わせる。その再構成は、隣接するエッジ
点間で予測位相角度の大幅な変化が見られなくなるまで
行わせる。

【０２２１】上記のようなチェーンの再構成をチェーン
構成部２７０１に行わせることで、ノイズの影響が低減
され、且つ視覚特性にも合ったチェーンが最終的に構成
されることになる。

【０２２２】角度予測部２７０２は、そのように構成さ
れたチェーンの先頭に位置するエッジ点の位相角度（実
位相角度、或いは予測位相角度）を角度符号化部２７０
３に送出し、それを符号化させる。これは、図２８に示
すように、実位相角度と予測位相角度が一致しつつ、チ
ェーンを再構成させる場合があるためである。その場合
には、確定後のチェーンでは隣接するエッジ点間で位相
角度の大幅な変化はないため、復号側ではチェーン先頭
のエッジ点の位相角度だけで他のエッジ点の位相角度も
高精度に予測することができる。

【０２２３】その一方、チェーンの再構成を行うことな
く、実位相角度と予測位相角度が一致していないエッジ
点の位相角度を変更した場合には、その変更をしたエッ
ジ点の位置情報、及び変更後の位相角度（予測位相角
度）を角度予測部２７０２は角度符号化部２７０３に送
出し、それを符号化させる。それらの情報を位相角度の
予測に反映することで、復号側は他のエッジ点の位相角
度を高精度に予測することができる。

【０２２４】角度符号化部２７０３は、角度予測部２７
０２から送られる上記の情報を符号化し、角度符号化デ
ータとして伝送路１０７に送出する。そのため、その角
度符号化データの構成としては、第２の実施の形態と同
じように、図１３、或いは図１６に示すようになる。

【０２２５】なお、これは第２の実施の形態においても
同様であるが、変更後の位相角度は必ずしも符号化しな
くても良い。これは、位相角度が変更されたエッジ点の
位置情報によって、例えば予測される位相角度の向きを
反対方向にするといったように、そのエッジ点で予測さ
れる位相角度の補正を復号側で行うこともできるためで
ある。

【０２２６】上記したチェーン構成部２７０１、角度予
測部２７０２、角度符号化部２７０３を備えた第６の実
施の形態による画像符号化装置の全体動作、即ち画像符
号化の流れは、図２０に示すようになる。第３の実施の
形態による画像符号化装置のそれと基本的には同じであ
る。そのため、詳細な説明は省略するが、図２０におい
て、上記チェーン構成部２７０１、角度予測部２７０
２、角度符号化部２７０３は、ステップ２００３〜２０
０５の処理ループ、及びステップ２００８の処理を実現
する動作を行う。また、復号側については、図７に示す
第１の実施の形態による画像復号化装置と同じであるた
め、その説明は省略する。

【０２２７】なお、第６の実施の形態では、チェーンの
位相角度（先頭のエッジ点、及び位相角度が変更された
エッジ点の変更後の位相角度）も復号側に送るようにし
ているが、その位相角度は必ずしも復号側に送らなくと
も良い。位相角度を送らなくとも、チェーンはより高精
度に構成されているため、従来、或いは第３の実施の形
態と比較しても、画像をより高画質に復元することがで
きる。

【０２２８】位相角度を復号側に送らないようにする
と、復号側には画像の低周波成分が送られることから、
符号化側ではなく、復号側でチェーンの再構成を行わせ
るようにすることもできる。換言すれば、第６の実施の
形態と上記第４の実施の形態を組み合わせるようなこと
もできる。そのようにした場合には、更に上記第５の実
施の形態を組み合わせて、低周波成分から位相角度を予
測できないエッジ点の実位相角度を復号側に送るように
することが望ましい。

【０２２９】上記した実施の形態（変形例も含む）は、
特別に構築したシステムではなく、例えばパーソナルコ
ンピュータといった身近なシステムで実現させることも
できる。そのため、上記した各部の動作を実現させるた
めのプログラムを用意し、そのプログラムをＣＤ−ＲＯ
Ｍといった記憶媒体に格納して、或いは何らかの通信手
段（例えば公衆網）を介して配布するようにしても良
い。そのようにした場合には、個人で上記実施の形態に
対応するシステムを容易、且つ任意に構築できるように
なり、画像の蓄積、伝送、受信、及び復元（再生）に利
用することができる。それにより、高い利便性も得られ
るようになる。

【０２３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明（第１、第
２、第５、及び第６の実施の形態）では、符号化側が従
来符号化されていなかった位相角度（それを表す情報を
含む）を符号化する項目に新たに加え、それを他の項目
の情報とともに符号化し、他方の復号側は、符号化され
た位相角度を復号して、その位相角度を他の位相角度の
予測に反映させる。そのため、位相角度の精度が向上
し、その位相角度を用いて復号された画像信号からはよ
り高画質の画像（復号画像）を得ることができる。

【０２３１】また、本発明（第２の実施の形態）では、
符号化側でチェーンの各エッジ点の位相角度を予測し、
該予測した位相角度を算出した位相角度と比較すること
により予測エラーを検出し、その予測エラーに関する情
報を符号化する項目に新たに追加して、それを他の項目
の情報とともに符号化し、他方の復号側は、符号化され
た予測エラーに関する情報を復号し、その情報を反映さ
せて位相角度の予測を行う。そのため、予測エラーによ
る影響が回避されて位相角度の精度が向上し、より高画
質の復号画像を得ることができる。

【０２３２】上記各発明における発生符号量について
は、例えば、チェーンの先頭位置といった位相角度の予
測において特に重要なエッジ点の位相角度のみを抽出し
て符号化、或いは上記のように、予測エラーが発生する
エッジ点のその予測エラーに関する情報を選択して符号
化することで、発生符号量の増大を抑えつつ、高画質の
復号画像を得ることができる。

【０２３３】また、本発明（第３の実施の形態）では、
符号化側でチェーンの各エッジ点の位相角度を予測し、
該予測した位相角度を算出した位相角度と比較すること
で検出した予測エラーを基に、チェーンの再構成を行う
ため、復号側が予測エラーとなるような位相角度を予測
することを確実に回避することができる。それにより、
発生符号量の増大を回避しつつ、高画質の復号画像を得
ることができるようになる。

【０２３４】また、本発明（第４の実施の形態）では、
復号側が符号化側から送られる画像の低周波成分を基に
チェーン上の各エッジ点の位相角度を予測し、その予測
した位相角度を用いて画像信号の復号を行う。画像の低
周波成分は従来より符号化されていた情報であり、その
低周波成分ではノイズ分が除去される傾向にある。その
ため、発生符号量の増大を回避しつつ、ノイズ分を除去
して復号画像の画質を向上させることができる。

【０２３５】更に、本発明（第５の実施の形態）では、
符号化側が、画像の低周波成分に基づいた位相角度の予
測に加え、画像の低周波成分から予測できない、或いは
高精度に予測できないといった予測エラーを検出して、
その予測エラーに関する情報も符号化する。そのため、
上記の発明と比較して、復号画像の画質をより向上させ
ることができる。発生符号量においては、予測エラーが
発生するエッジ点のそれに関する情報を選択して符号化
するため、その増大を抑えることができる。

【０２３６】また、本発明（第６の実施の形態）では、
符号化側が画像の低周波成分から位相角度を予測し、予
測した位相角度を基にチェーンの再構成を行うととも
に、算出した位相角度と低周波成分から求めた位相角度
との間に許容範囲外の差があるエッジ点の位相角度を、
例えば低周波成分から求めた位相角度に補正して、その
補正内容を表す情報も符号化し、復号側は、その補正内
容を表す情報を反映させて位相角度の予測を行う。その
ため、復号画像のノイズ分を除去してその画質を向上さ
せることができる。復号側が必要な情報（補正内容を表
す情報）だけを選択的に符号化するため、発生符号量の
増大も抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による画像符号化装置の構成
図である。

【図２】エッジ検出、及びエッジ上の位相角度を説明す
る図である。

【図３】チェーン符号化方法を説明するための図であ
る。

【図４】構成されたチェーン例を示す図である。

【図５】１チェーン当たりの符号化データの構造を示す
図である。

【図６】画像符号化処理の動作フローチャートである。

【図７】第１の実施の形態による画像復号化装置の構成
図である。

【図８】位相角度の予測方法を説明する図である。

【図９】画像復号化処理の動作フローチャートである。

【図１０】第１の実施の形態の変形例による位相角度の
符号化を説明する図である。

【図１１】第２の実施の形態による画像符号化装置の構
成図である。

【図１２】チェーンの形状から予測した位相角度と実際
の位相角度の例を示す図である。

【図１３】１チェーン当たりの符号化データの構造を示
す図である（第２の実施の形態）。

【図１４】画像符号化処理の動作フローチャートである
（第２の実施の形態）。

【図１５】予測した位相角度を実際の位相角度と対比す
る動作を示すフローチャートである。

【図１６】１チェーン当たりの符号化データの構造を示
す図である（第２の実施の形態の変形例）。

【図１７】第３の実施の形態による画像符号化装置の構
成図である。

【図１８】構成したチェーンの一例を示す図である。

【図１９】予測エラーが発生したチェーンの再構成を説
明する図である。

【図２０】画像符号化処理の動作フローチャートである
（第３の実施の形態）。

【図２１】第４の実施の形態による画像復号化装置の構
成図である。

【図２２】画像復号化処理の動作フローチャートである
（第４の実施の形態）。

【図２３】位相角度の予測方法を説明する図である（第
４の実施の形態）。

【図２４】第５の実施の形態による画像符号化装置の構
成図である。

【図２５】１チェーン当たりの符号化データの構造を示
す図である（第５の実施の形態）。

【図２６】第５の実施の形態による画像復号化装置の構
成図である。

【図２７】第６の実施の形態による画像符号化装置の構
成図である。

【図２８】チェーンの分割方法を説明する図である（第
６の実施の形態）。

【図２９】符号化される画像の低周波成分を説明する図
である。

【符号の説明】

１０１ウェーブレット変換部１０２ローカルマキシマ検出部１０３、１７０１、２７０１チェーン構成部１０４チェーン符号化部１０５振幅符号化部１０６、１１０２、１７０３、２４０２、２７０３角
度符号化部７０４、１１０１、１７０２、２１０１、２４０１、２
６０２、２７０２角度予測部７０１チェーン復号部７０２振幅復号部７０３角度復号部７０５画像再構成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号から画像上に存在するエッジに
対応している部分を検出して前記画像信号を符号化する
装置であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
めるウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段が出力した各段のウェーブ
レット変換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算
出する算出手段と、前記算出手段が算出した所定段の画像振幅、及び位相角
度に基づいて、前記エッジを形成しているエッジ点を検
出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段が検出したエッジ点を接続してチェ
ーンを構成するチェーン構成手段と、前記画像信号の低周波成分を符号化する第１の符号化手
段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーンを符号化する
とともに、該チェーンに沿って、前記算出手段から入力
した各段毎の前記画像振幅、及び前記所定段の位相角度
を抽出して符号化する第２の符号化手段と、を具備したことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】前記第２の符号化手段は、前記チェーン
毎に、該チェーンの先頭のエッジ点における位相角度だ
けを抽出して符号化する、ことを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】画像信号から画像上に存在するエッジに
対応している部分を検出して前記画像信号を符号化する
装置であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
めるウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段が出力した各段のウェーブ
レット変換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算
出する算出手段と、前記算出手段が算出した所定段の画像振幅、及び位相角
度に基づいて、前記エッジを形成しているエッジ点を検
出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段が検出したエッジ点を接続してチェ
ーンを構成するチェーン構成手段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェ
ーン上の各エッジ点の位相角度を予測する位相角度予測
手段と、前記位相角度予測手段が予測した位相角度を、前記算出
手段が算出した前記所定段の位相角度と対応させて比較
することにより、予測エラーを検出する予測エラー検出
手段と、前記画像信号の低周波成分を符号化する第１の符号化手
段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーンを符号化する
とともに、該チェーンに沿って、前記算出手段から入力
した各段毎の前記画像振幅を抽出して符号化する第２の
符号化手段と、前記予測エラー検出手段が検出した予測エラーに関する
情報を符号化する第３の符号化手段と、を具備したことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項４】前記第３の符号化手段は、前記予測エラ
ーに関する情報として、前記チェーン毎に、前記予測エ
ラーの発生の有無を表すフラグ、該予測エラーが発生し
たエッジ点の位置、及び該予測エラーが発生したエッジ
点で算出された位相角度を、前記予測エラーの発生の有
無に応じて符号化する、ことを特徴とする請求項３記載の画像符号化装置。
【請求項５】前記位相角度予測手段は、前記予測エラ
ー検出手段が予測エラーを検出した場合、該予測エラー
の検出結果を反映させた前記位相角度の予測を行う、ことを特徴とする請求項３、または４記載の画像符号化
装置。
【請求項６】画像信号から画像上に存在するエッジに
対応している部分を検出して前記画像信号を符号化する
装置であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
めるウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段が出力した各段のウェーブ
レット変換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算
出する算出手段と、前記算出手段が算出した所定段の画像振幅、及び位相角
度に基づいて、前記エッジを形成しているエッジ点を検
出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段が検出したエッジ点を接続してチェ
ーンを構成するチェーン構成手段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェ
ーン上の各エッジ点の位相角度を予測する位相角度予測
手段と、前記位相角度予測手段が予測した位相角度を、前記算出
手段が算出した前記所定段の位相角度と対応させて比較
することにより予測エラーを検出し、該予測エラーを検
出した場合に、該予測エラーに関する情報を前記チェー
ン構成手段に送出し、前記チェーン構成手段に前記チェ
ーンの再構成を行わせる予測エラー検出手段と、前記画像信号の低周波成分を符号化する第１の符号化手
段と、前記チェーン構成手段が構成、或いは再構成したチェー
ンを符号化するとともに、該チェーンに沿って、前記算
出手段から入力した各段毎の前記画像振幅を抽出して符
号化する第２の符号化手段と、を具備したことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項７】画像信号から画像上に存在するエッジに
対応している部分を検出して前記画像信号を符号化する
装置であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
めるウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段が出力した各段のウェーブ
レット変換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算
出する算出手段と、前記算出手段が算出した所定段の画像振幅、及び位相角
度に基づいて、前記エッジを形成しているエッジ点を検
出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段が検出したエッジ点を接続してチェ
ーンを構成するチェーン構成手段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェ
ーン上の各エッジ点の位相角度を前記画像信号の低周波
成分から予測する位相角度予測手段と、前記位相角度予測手段が予測した位相角度を、前記算出
手段が算出した前記所定段の位相角度と対応させて比較
することにより、前記画像信号の低周波成分から行う前
記位相角度の予測に予測エラーが発生するか否か検出す
る予測エラー検出手段と、前記画像信号の低周波成分を符号化する第１の符号化手
段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーン、及び該チェ
ーンに沿って、前記算出手段から入力した各段毎の前記
画像振幅を抽出して符号化する第２の符号化手段と、前記予測エラー検出手段の検出結果に応じて、前記予測
エラーに関する情報を符号化する第３の符号化手段と、を具備したことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項８】画像信号から画像上に存在するエッジに
対応している部分を検出して前記画像信号を符号化する
装置であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
めるウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段が出力した各段のウェーブ
レット変換係数を用いて、画像振幅、及び位相角度を算
出する算出手段と、前記算出手段が算出した所定段の画像振幅、及び位相角
度に基づいて、前記エッジを形成しているエッジ点を検
出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段が検出したエッジ点を接続してチェ
ーンを構成するチェーン構成手段と、前記チェーン構成手段が構成したチェーン毎に、該チェ
ーン上の各エッジ点の位相角度を前記画像信号の低周波
成分から予測する位相角度予測手段と、前記位相角度予測手段が予測した位相角度、及び前記算
出手段が算出した前記所定段の位相角度に基づいて、前
記チェーン構成手段に前記チェーンの再構成を行わせる
とともに、前記所定段の位相角度を補正する補正手段
と、前記画像信号の低周波成分を符号化する第１の符号化手
段と、前記チェーン構成手段が構成、或いは再構成したチェー
ンを符号化するとともに、該チェーンに沿って、前記算
出手段から入力した各段毎の前記画像振幅を抽出して符
号化する第２の符号化手段と、前記補正手段が前記所定段の位相角度に対して行った補
正の内容を表す情報を符号化する第３の符号化手段と、を具備したことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項９】前記補正手段は、前記位相角度予測手段
が予測した隣接するエッジ点間の位相角度に予め定めた
許容範囲外の変化が生じていた場合、該変化が生じたエ
ッジ点間で前記チェーンを分割する再構成を前記チェー
ン構成手段に行わせ、前記位相角度予測手段が予測した
位相角度と前記許容範囲外の差が生じている前記所定段
の位相角度が存在していた場合には、前記許容範囲外の
差が生じている前記所定段の位相角度を対応する前記予
測した位相角度に補正し、前記第３の符号化手段は、前記補正手段が位相角度を補
正したエッジ点、該エッジ点の補正後の位相角度を特定
するための情報を、前記補正の内容を表す情報として少
なくとも符号化する、ことを特徴とする請求項８記載の画像符号化装置。
【請求項１０】画像信号から画像上に存在するエッジ
に対応している部分を検出して前記画像信号を符号化す
るための方法であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
め、該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、及び位相角度に基づい
て、前記エッジを形成しているエッジ点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを構成し、前記画像信号の低周波成分、及び前記チェーンを符号化
するとともに、該チェーンに沿って、各段の前記画像振
幅、及び前記所定段の位相角度を抽出して符号化する、ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１１】前記所定段の位相角度は、前記チェー
ン毎に、該チェーンの先頭のエッジ点における位相角度
だけを抽出して符号化する、ことを特徴とする請求項１０記載の画像符号化方法。
【請求項１２】画像信号から画像上に存在するエッジ
に対応している部分を検出して前記画像信号を符号化す
るための方法であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
め、該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、及び位相角度に基づい
て、前記エッジを形成しているエッジ点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エッジ点の
位相角度を予測し、該予測した位相角度を、前記算出した所定段の位相角度
と対応させて比較することにより予測エラーを検出し、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、該チェーン
に沿って抽出した各段の前記画像振幅、及び前記予測エ
ラーに関する情報を符号化する、ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１３】前記予測エラーに関する情報として、
前記チェーン毎に、前記予測エラーの発生の有無を表す
フラグ、該予測エラーが発生したエッジ点の位置、及び
該エッジ点で算出された前記所定段の位相角度を、前記
予測エラーの発生の有無に応じて符号化する、ことを特徴とする請求項１２記載の画像符号化方法。
【請求項１４】前記位相角度の予測は、前記予測エラ
ーの検出結果を反映させて行う、ことを特徴とする請求項１２、または１３記載の画像符
号化方法。
【請求項１５】画像信号から画像上に存在するエッジ
に対応している部分を検出して前記画像信号を符号化す
るための方法であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
め、該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、及び位相角度に基づい
て、前記エッジを形成しているエッジ点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エッジ点の
位相角度を予測し、該予測した位相角度を、前記算出した所定段の位相角度
と対応させて比較することにより予測エラーを検出し、該予測エラーを検出した場合、該検出結果を反映させた
前記チェーンの再構成を、再構成後のチェーンから予測
エラーを検出しなくなるまで繰り返し行い、前記画像信号の低周波成分、前記予測エラーが検出され
なくなった後のチェーン、及び該チェーンに沿って抽出
した各段の前記画像振幅を符号化する、ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１６】画像信号から画像上に存在するエッジ
に対応している部分を検出して前記画像信号を符号化す
るための方法であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
め、該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、及び位相角度に基づい
て、前記エッジを形成しているエッジ点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エッジ点の
位相角度を前記画像信号の低周波成分から予測し、該予測した位相角度を、前記算出した所定段の位相角度
と対応させて比較することにより、前記画像信号の低周
波成分から行う前記位相角度の予測に予測エラーが発生
するか否か検出し、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、及び該チェ
ーンに沿って抽出した各段の前記画像振幅を符号化する
とともに、前記予測エラーの検出結果に応じて前記予測
エラーに関する情報を符号化する、ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１７】画像信号から画像上に存在するエッジ
に対応している部分を検出して前記画像信号を符号化す
るための方法であって、前記画像信号にスケールが異なる複数段のウェーブレッ
ト変換を施して、各段毎のウェーブレット変換係数を求
め、該各段のウェーブレット変換係数を用いて、画像振幅、
及び位相角度を算出し、該算出した所定段の画像振幅、及び位相角度に基づい
て、前記エッジを形成しているエッジ点を検出し、該検出したエッジ点を接続してチェーンを構成し、該構成したチェーン毎に、該チェーン上の各エッジ点の
位相角度を前記画像信号の低周波成分から予測し、該予測した位相角度及び前記算出した所定段の位相角度
に基づいて、前記チェーンの再構成を行わせるととも
に、前記所定段の位相角度を補正し、前記画像信号の低周波成分、前記構成、或いは再構成し
たチェーン、該チェーンに沿って抽出した各段の前記画
像振幅、及び前記所定段の位相角度に対して行った補正
の内容を表す情報をそれぞれ符号化する、ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１８】請求項１、または２記載の画像符号化
装置が生成した符号化データ、或いは請求項１０、また
は１１記載の画像符号化方法により生成された符号化デ
ータから前記画像信号を復号する装置であって、前記画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、前記チェーン、前記各段の画像振幅、及び前記所定段の
位相角度を復号する第２の復号手段と、前記第２の復号手段が復号した各段の画像振幅、及び前
記所定段の位相角度からウェーブレット変換係数を各段
毎に求めてそれらを再構成し、該再構成後のウェーブレ
ット変換係数に逆ウェーブレット変換を施すことで得た
信号成分を、前記チェーンに沿って前記低周波成分に加
えることで、前記画像信号を復号する再構成手段と、を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項１９】請求項１、または２記載の画像符号化
装置が生成した符号化データ、或いは請求項１０、また
は１１記載の画像符号化方法により生成された符号化デ
ータから前記画像信号を復号する装置であって、前記画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、前記チェーン、前記各段の画像振幅、及び前記所定段の
位相角度を復号する第２の復号手段と、前記第２の復号手段が復号した位相角度を反映させて、
前記チェーン上の各エッジ点の位相角度を予測する位相
角度予測手段と、前記第２の復号手段が出力した各段の画像振幅、及び前
記位相角度予測手段が出力した位相角度からウェーブレ
ット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再
構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変
換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿って
前記低周波成分に加えることで、前記画像信号を復号す
る再構成手段と、を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２０】請求項３、４、または５記載の画像符
号化装置が生成した符号化データ、或いは請求項１２、
１３、または１４記載の画像符号化方法により生成され
た符号化データから前記画像信号を復号する装置であっ
て、前記画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、前記チェーン、及び前記各段の画像振幅を復号する第２
の復号手段と、前記予測エラーに関する情報を復号する第３の復号手段
と、前記第３の復号手段が復号した予測エラーに関する情報
を反映させて、前記チェーン上の各エッジ点の位相角度
を予測する位相角度予測手段と、前記第２の復号手段が出力した各段の画像振幅、及び前
記位相角度予測手段が出力した位相角度からウェーブレ
ット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再
構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変
換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿って
前記低周波成分に加えることで、前記画像信号を復号す
る再構成手段と、を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２１】画像信号に複数段のウェーブレット変
換を施すことにより符号化される該画像信号の低周波成
分、該画像信号によって表現される画像上に存在するエ
ッジ点を接続して構成したチェーン、及び該チェーンに
沿って抽出した各段の画像振幅から、該画像信号を復号
する装置であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、及び前記各
段の画像振幅を復号する復号手段と、前記復号手段が復号した画像信号の低周波成分から、前
記チェーン上の各エッジ点の位相角度を予測する位相角
度予測手段と、前記復号手段が復号した各段の画像振幅、及び前記位相
角度予測手段が予測した位相角度からウェーブレット変
換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再構成後
のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変換を施
すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿って前記低
周波成分に加えることで、前記画像信号を復号する再構
成手段と、を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２２】請求項７記載の画像符号化装置が生成
した符号化データ、或いは請求項１６記載の画像符号化
方法により生成された符号化データから前記画像信号を
復号する装置であって、前記画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、前記チェーン、及び前記各段の画像振幅を復号する第２
の復号手段と、前記予測エラーに関する情報を復号する第３の復号手段
と、前記第３の復号手段が復号した予測エラーに関する情報
を反映させて、前記チェーン上の各エッジ点の位相角度
を前記画像信号の低周波成分から予測する位相角度予測
手段と、前記第２の復号手段が復号した各段の画像振幅、及び前
記位相角度予測手段が予測した位相角度からウェーブレ
ット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再
構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変
換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿って
前記低周波成分に加えることで、前記画像信号を復号す
る再構成手段と、を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２３】請求項８、または９記載の画像符号化
装置が生成した符号化データ、或いは請求項１７記載の
画像符号化方法により生成された符号化データから前記
画像信号を復号する装置であって、前記画像信号の低周波成分を復号する第１の復号手段
と、前記チェーン、及び前記各段の画像振幅を復号する第２
の復号手段と、前記位相角度に対して行われた補正内容を表す情報を復
号する第３の復号手段と、前記第３の復号手段が復号した補正内容を表す情報を反
映させて、前記チェーン上の各エッジ点の位相角度を前
記画像信号の低周波成分から予測する位相角度予測手段
と、前記第２の復号手段が復号した各段の画像振幅、及び前
記位相角度予測手段が予測した位相角度からウェーブレ
ット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成し、該再
構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレット変
換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿って
前記低周波成分に加えることで、前記画像信号を復号す
る再構成手段と、を具備したことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２４】請求項１、または２記載の画像符号化
装置が生成した符号化データ、或いは請求項１０、また
は１１記載の画像符号化方法により生成された符号化デ
ータから前記画像信号を復号するための方法であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、前記各段の
画像振幅、及び前記所定段の位相角度をそれぞれ復号
し、該復号した各段の画像振幅、及び前記所定段の位相角度
からウェーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを
再構成し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレッ
ト変換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿
って前記低周波成分に加えて前記画像信号を復号する、ことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項２５】請求項１、または２記載の画像符号化
装置が生成した符号化データ、或いは請求項１０、また
は１１記載の画像符号化方法により生成された符号化デ
ータから前記画像信号を復号するための方法であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、前記各段の
画像振幅、及び前記チェーンの先頭位置のエッジ点にお
ける位相角度をそれぞれ復号し、該復号した位相角度を反映させて、前記チェーン上の各
エッジ点の位相角度を予測し、前記各段の画像振幅、及び前記予測した位相角度からウ
ェーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成
し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレッ
ト変換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿
って前記低周波成分に加えて前記画像信号を復号する、ことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項２６】請求項３、４、または５記載の画像符
号化装置が生成した符号化データ、或いは請求項１２、
１３、または１４記載の画像符号化方法により生成され
た符号化データから前記画像信号を復号するための方法
であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、前記各段の
画像振幅、及び前記予測エラーに関する情報をそれぞれ
復号し、該復号した予測エラーに関する情報を反映させて、前記
チェーン上の各エッジ点の位相角度を予測し、前記各段の画像振幅、及び前記予測した位相角度からウ
ェーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成
し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレッ
ト変換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿
って前記低周波成分に加えて前記画像信号を復号する、ことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項２７】画像信号に複数段のウェーブレット変
換を施すことにより符号化された該画像信号の低周波成
分、該画像信号によって表現される画像上に存在するエ
ッジ点を接続して構成したチェーン、及び該チェーンに
沿って抽出した各段の画像振幅から、該画像信号を復号
するための方法であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、及び前記各
段の画像振幅をそれぞれ復号し、該画像信号の低周波成分から、前記チェーン上の各エッ
ジ点の位相角度を予測し、前記各段の画像振幅、及び前記予測した位相角度からウ
ェーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成
し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレッ
ト変換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿
って前記低周波成分に加えて前記画像信号を復号する、ことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項２８】請求項７記載の画像符号化装置が生成
した符号化データ、或いは請求項１６記載の画像符号化
方法により生成された符号化データから前記画像信号を
復号するための方法であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、前記各段の
画像振幅、及び前記予測エラーに関する情報をそれぞれ
復号し、該予測エラーに関する情報を反映させて、前記チェーン
上の各エッジ点の位相角度を前記画像信号の低周波成分
から予測し、前記各段の画像振幅、及び該予測した位相角度からウェ
ーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成
し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレッ
ト変換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿
って前記低周波成分に加えることで、前記画像信号を復
号する、ことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項２９】請求項８、または９記載の画像符号化
装置が生成した符号化データ、或いは請求項１７記載の
画像符号化方法により生成された符号化データから前記
画像信号を復号するための方法であって、前記画像信号の低周波成分、前記チェーン、前記各段の
画像振幅、及び前記予測エラーに関する情報をそれぞれ
復号し、該位相角度に関わる情報を反映させて、前記チェーン上
の各エッジ点の位相角度を前記画像信号の低周波成分か
ら予測し、前記各段の画像振幅、及び該予測した位相角度からウェ
ーブレット変換係数を各段毎に求めてそれらを再構成
し、該再構成後のウェーブレット変換係数に逆ウェーブレッ
ト変換を施すことで得た信号成分を、前記チェーンに沿
って前記低周波成分に加えることで、前記画像信号を復
号する、ことを特徴とする画像復号化方法。