JPH104549A - 画像符号化装置および画像復号化装置 - Google Patents

画像符号化装置および画像復号化装置

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JPH104549A
JPH104549A JP8237053A JP23705396A JPH104549A JP H104549 A JPH104549 A JP H104549A JP 8237053 A JP8237053 A JP 8237053A JP 23705396 A JP23705396 A JP 23705396A JP H104549 A JPH104549 A JP H104549A
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Application number
JP8237053A
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English (en)
Inventor
Noboru Yamaguchi
昇 山口
Takashi Ida
孝 井田
Toshiaki Watanabe
敏明 渡邊
Naoaki Kuratate
尚明 倉立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】オブジェクトの形状情報を効率良く符号化する
装置を提供すること。 【解決手段】オブジェクトの形状情報を示す２値画像を
拡大・縮小する解像度変換手段（２１０，２３０）と、
縮小された２値画像を符号化する手段（２２０）と、解
像度変換手段の縮小率を符号化して上記２値画像の符号
化データと併せて伝送する手段（２４０）を有し、解像
度変換手段の拡大縮小率を変えることで、符号化手段の
発生符号量を制御することを特徴とする画像符号化装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号を高能率
に符号化し、伝送・蓄積すると共に、また復号するため
の画像符号化装置および画像復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像信号は膨大な情報量を持つため、伝
送や蓄積に供する場合には圧縮符号化するのが一般的で
ある。画像信号を高能率に符号化するには、フレーム単
位の画像を、所要画素数単位でブロック分けし、その各
ブロック毎に直交変換して画像の持つ空間周波数を各周
波数成分に分離し、変換係数として取得してこれを符号
化する。
【０００３】ところで、画像符号化の一つとして、
『Ｊ．Ｙ．Ａ．Ｗａｎｇ ｅｔ．ａｌ．“Ａｐｐｌｙｉ
ｎｇ Ｍｉｄ−ｌｅｖｅｌ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎ
ｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ｄａｔａ Ｃｏｍｐ
ｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏ
ｎ”，Ｍ．Ｉ．Ｔ．Ｍｅｄｉａ Ｌａｂ．Ｔｅｃｈ．Ｒ
ｅｐｏｒｔ Ｎｏ．２６３，Ｆｅｂ．１９９４，』にお
いて、ミッドレベル符号化と呼ばれる範疇に属する画像
符号化法が提案されている。
【０００４】この方式では、例えば、図３１（ａ）のよ
うな背景と被写体（以後、オブジェクトと呼ぶ）からな
る画像があったとして、この背景とオブジェクトを図２
８（ｂ），（ｃ）のように分けて符号化している。
【０００５】このように、背景（図３１（ｃ））やオブ
ジェクト（図３１（ｂ））を別々に符号化するために
は、オブジェクトの形状や画面内の位置を表す副画像情
報であるアルファマップ信号（図３１（ｄ）白画素がオ
ブジェクトの画素を示す）が必要となる。なお、背景の
アルファマップ信号（図３１（ｅ））は、オブジェクト
のアルファマップ信号から一意に求められる。
【０００６】ところで、このアルファマップ信号を効率
的に符号化する方法として、２値画像の符号化法（例え
ば、ＭＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒ
ＥＡＤ）符号化等）や、線図形の符号化法（チェイン符
号化等）が用いられている。
【０００７】また、更にアルファマップの符号量を低減
するために、形状の輪郭線をポリゴン近似してスプライ
ン曲線でスムーシングする方法（Ｊ．Ｏｓｔｅｒｍａｎ
ｎ，“Ｏｂｊｅｃｔ−ｂａｓｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ−
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｃｏｄｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｔｈｅ ｓｏｕｅｃｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｍｏｖｉ
ｎｇ ｒｉｇｉｄ ３Ｄ ｏｂｊｅｃｔｓ”，Ｓｉｇｎ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ．：Ｉｍａｇｅ Ｃｏｍｍ．Ｖｏ
ｌ．６ Ｎｏ．２ ｐｐ．１４３−１６１，１９９４）
や、アルファマップを縮小して符号化し、拡大する際に
曲線近似する方法（特願平５‐２９７１３３号参照）な
どがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】画像を符号化する場合
に、画面内を背景とオブジェクトに分割して符号化する
方式があるが、この場合、背景とオブジェクトを分ける
ために、オブジェクトの形状や画面内の位置を表すアル
ファマップ信号が必要となる。そして、画像の符号化情
報と共に、このアルファマップの情報も符号化してビッ
トストリーム化し、伝送や蓄積に供する。
【０００９】しかし、画面内を背景とオブジェクトに分
割して符号化する方式の場合、従来の符号化法のように
画面内を一括して符号化するのに比べ、アルファマップ
がある分、符号量増加が問題となり、このアルファマッ
プの符号量増加による符号化効率の低下が問題となる。
【００１０】そこでこの発明の目的とするところは、オ
ブジェクトの形状や画面内の位置などを表す副画像情報
であるアルファマップの情報を効率良く符号化できると
ともに、その復号を行うことができるようにした画像符
号化装置および画像復号化装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、２値画像を拡大・縮小する解像度変換手段
と、縮小された２値画像を符号化する手段と、解像度変
換手段の拡大・縮小率を符号化して上記２値画像の符号
化データと併せて伝送する手段を有し、解像度変換手段
の拡大縮小率を変えることで、符号化手段の発生符号量
を制御する構成とする。
【００１２】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、画像をその画像のオブジェクト領域と背景領域に区
別するための副画像情報であるアルファマップと共に符
号化して出力するようにした画像符号化装置において、
前記アルファマップを解像度変換して縮小する解像度変
換手段と、縮小されたアルファマップを符号化する手段
と、前記解像度変換手段の縮小率を符号化して前記縮小
されたアルファマップの符号化データと併せて伝送する
手段を有し、解像度変換手段の縮小率を変えることで、
符号化手段の発生符号量を制御する構成とすることを特
徴とする。
【００１３】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、ＭＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒ
ＥＡＤ）符号化で用いられる２次元符号化において、垂
直モードが適用される範囲を変える手段と、拡大した垂
直モードの範囲に応じて、符号表を拡張する手段を有
し、垂直モードが適用される範囲を表す情報を、上記２
次元符号化データと併せて伝送することを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、画面内のオブジェクトを含む小領域を設定する手段
と、小領域内のアルファマップ信号を符号化する手段を
有し、画面内における小領域の位置および大きさの情報
を、上記アルファマップ信号の符号化データと併せて伝
送する手段を有する構成の２値画像符号化装置とする。
【００１５】本発明ではアルファマップの縮小画像を符
号化することで、符号量の増加を抑える。さらに、縮小
率の情報を送ることで、所望のサイズでアルファマップ
を符号化することができ、アルファマップの発生符号量
と形状の精度のトレードオフを図ることが可能となる。
【００１６】また、本発明ではＧ４−ＦＡＸ（Ｇ４規格
のファクシミリ）の符号化方式である、ＭＭＲの垂直モ
ードの範囲を拡大することが可能となり、水平方向のみ
ではなく、垂直方向にも高い相関を有するアルファマッ
プの性質を利用して、符号化効率を向上させることが可
能となる。
【００１７】また、本発明では、オブジェクトに対して
必要最小限の領域のアルファマップを符号化すること
で、オブジェクトの大きさが画面に比較して小さい場合
に符号化効率を向上させることができる。
【００１８】また、本発明は、ＭＭＲ符号化のような、
相対アドレス符号化（垂直モード）とランレングス符号
化（水平モード）を適応的に切り換える符号化法を適用
した画像符号化装置において、画面の横幅より大きいか
または画面の横幅と等しい長さとした最大ラン長を設定
すると共に、この最大ラン長までのランレングス符号を
備える手段と、前記ランレングス符号を用い、２値画像
を、表示のラスタ走査順に符号化すると共に、また、最
大ラン長を越えるラン長を符号化する場合には、ラスタ
走査の走査線を飛び越える指示である垂直方向パスモー
ドの符号に置き換える符号化手段とを備えたことを特徴
とする。
【００１９】さらに、ＭＭＲ符号化のような、相対アド
レス符号化とランレングス符号化を適応的に切り換える
符号化法を適用して符号化された符号化情報を復号する
復号化装置において、与えられた符号化情報をラスタ順
に復号する復号手段と、画面幅より大きいかまたは画面
幅と等しい長さとした最大ラン長を設定すると共に、復
号手段により垂直方向のパスモード情報が復号されると
垂直スキップモードにより上記最大ラン長対応の情報に
復号する復号化手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】本発明においては、ランレングス符号を用
い、２値画像を、表示のラスタ走査順に符号化すると共
に、また、最大ラン長を越えるラン長を符号化する場合
には、ラスタ走査の走査線を飛び越える指示である垂直
方向パスモードの符号に置き換える符号化を行って符号
量を少なくする。そして、復号化は、与えられた符号化
情報をラスタ順に復号し、復号手段により垂直方向のパ
スモード情報が復号されると垂直スキップモードによ
り、上記画面幅より大きいかまたは画面幅と等しい長さ
とした最大ラン長対応の情報に復号する。これにより、
垂直方向パスモードの符号を用いて符号化したものであ
っても復号化できて、最大ラン長を越えるラン長を短い
符号量で符号化および復号化することが可能になる。
【００２１】以上は、いずれも画面単位で、かつ、ライ
ン方向を主体に圧縮符号化し、あるいは復号化するよう
にしたものであるが、ＭＰＥＧ等においては、画面を複
数のブロック（マクロブロック）に区分し、このブロッ
ク（マクロブロック）単位で処理する方式を採用してい
る。そのため、マクロブロック単位で圧縮符号化処理
し、また、復号化処理する技術が必要である。
【００２２】そのために本発明は、２値画像を所定の小
領域毎に拡大・縮小する解像度変換手段と、前記小領域
毎に２値化像を符号化する手段と、前記小領域毎に解像
度変換手段の適用した拡大・縮小率の情報を符号化して
前記２値画像の符号化データと併せて伝送する手段を有
し、小領域毎に解像度変換手段の拡大・縮小率を変える
ことで、符号化手段の発生符号量を制御することを特徴
とする２値画像符号化装置を提供する。さらにまた本発
明は、前記解像度変換手段の適用した拡大・縮小率にし
たがって可変長符号を切り替える。
【００２３】また本発明は、所定の小領域毎に解像度変
換手段の情報を復号する手段と、前記解像度変換手段の
適用した拡大・縮小率の情報にしたがって小領域毎に２
値画像を復号化する手段と、前記解像度変換手段の適用
した拡大・縮小率の情報にしたがって２値画像を拡大す
る解像度変換手段を有する２値画像復号化装置を提供す
る。
【００２４】また本発明は、解像度変換手段の適用した
拡大・縮小率の情報にしたがって可変長符号を切り換え
ることを特徴とする。
【００２５】また本発明は、オブジェクトを含む長方形
領域をＭ×Ｎ画素（Ｍ：水平方向の画素数．Ｎ：垂直方
向の画素数）で構成される方形ブロック毎に分割する手
段と、上記方形ブロックを長方形領域の左上あるいは右
下から順次符号化する手段を有し、方形ブロックの全て
あるいは一部に対して相対アドレス符号化を適用する２
値画像符号化装置であって、方形ブロックに接する再生
値を蓄える手段と、変化画素を検出する手段を有し、方
形ブロックに接する再生値も含めて変化画素を検出する
ことで、変化画素数を削減することを可能とする画像符
号化装置を提供する。
【００２６】また本発明は、Ｍ×Ｎ画素で構或される方
形ブロック毎に長方形領域の左上あるいは右下から順次
復号化する２値画像復号化装置であって、方形ブロック
に接する再生値を蓄える手段と、変化画素を検出する手
段と、変化画素との相対アドレスを復号する手段を有
し，方形ブロックに接する再生値も含めて変化画素を検
出することを特徴とする画像復号化装置を提供する。
【００２７】また本発明は、オブジェクトを含む長方形
領域をＭ×Ｎ画素（Ｍ：水平方向の画素数，Ｎ：垂直方
向の画素数）で構成される方形ブロック毎に分割する手
段を有し、方形ブロックの全てあるいは一部に対して相
対アドレス符号化を適用する２値画像符号化装置であっ
て、方形ブロック内の符号化順序（スキャン順序）を適
応的に切り換える手段と、上記切り換え情報を併せて符
号化する手段を有することを特徴とする画像符号化装置
を提供する。
【００２８】また本発明は、Ｍ×Ｎ画素で構成される方
形ブロック毎に復号化する２値画像復号化装置であっ
て、方形ブロック内の復号化順序（スキャン順序）を切
り換える手段と、復号化順序の切り換え情報を復号する
手段を有し、上記切り換え情報に応じてＭ×Ｎ画素の方
形ブロックを再生することを特徴とする画像復号化装置
を提供する。
【００２９】また本発明は、オブジェクトを含む長方形
領域をＭ×Ｎ画素（Ｍ：水平方向の画素数，Ｎ：垂直方
向の画素数）で構成される方形ブロック毎に分割する手
段を有し、方形ブロックの全てあるいは一部に対して相
対アドレス符号化を適用する２値画像符号化装置であっ
て、方形ブロック内のラインを交互にスキャンすること
で、ラスタスキャンされた（２Ｍ）×（Ｎ／２）画素の
ブロックに変換する手段と、上記変換手段を適応的に用
いる手段を有し、方形ブロックに上記変換手段を用いた
か否かを識別する情報も併せて符号化することを特徴と
する画像信号化装置を提供する。
【００３０】また本発明は、Ｍ×Ｎ画素あるいは（２
Ｍ）×（Ｎ／２）画素で構成される方形ブロック毎に相
対アドレスを復号化する２値画像復号化装置であって、
ブロックの変換手段を用いたか否かを識別する符号を復
号する手段と、ラスタスキャンされた（２Ｍ）×（Ｎ／
２）画素のブロックをＭ×Ｎ画素のブロックに逆変換す
る手段を有し、前記識別情報に応じてＭ×Ｎ画素の方形
ブロックを再生することを特徴とする画像復号化装置を
提供する。
【００３１】また本発明は、オブジェクトの画像信号
と、このオブジェクトの画像に対応し、画像をその画像
のオブジェクト領域と背景領域に区別するための情報で
あるアルファマップとを分けて符号化する画像符号化装
置において、オブジェクトの画像信号とおよびそのオブ
ジェクトに対応するアルファマップの動き補償予測を行
うと共に、動き補償予測されたアルファマップの予測誤
差がしきい値よりも小さい場合には、オブジェクトの画
像信号の動き補償予測値をコピーする符号化方式であっ
て、画像信号で既に符号化されている動きベクトル（Ｍ
ＶY ）と、アルファマップの動きベクトル（ＭＶA ）と
の差分ベクトル（ＭＶＤA ）を符号化する符号化手段
と、上記差分ベクトル（ＭＶＤA ）を検出する際に、上
記動きベクトル（ＭＶY ）を中心として、差分ベクトル
（ＭＶＤA ）を小さい順から、大きい順へと検出する検
出手段と、アルファマップの動き補償予測誤差がしきい
値よりも小さくなった時点で、動きベクトルの検出を終
了し、その時点での動きベクトルを上記差分ベクトル
（ＭＶＤA ）とする動きベクトル検出回路とを有するこ
とを特徴とする画像符号化装置を提供する。
【００３２】また本発明は、オブジェクトの画像信号
と、そのオブジェクトに対応するアルファマップを分け
て符号化する画像符号化装置において、オブジェクトの
画像信号とおよびそのオブジェクトに対応するアルファ
マップの動き補償予測を行うと共に、動き補償予測され
たアルファマップの予測誤差がしきい値よりも小さい場
合には、オブジェクトの画像信号の動き補償予測値をコ
ピーする符号化方式であって、動きベクトル（ＭＶY ）
は符号表に従って符号化すると共に、画像信号で既に符
号化されている動きベクトル（ＭＶY ）とアルファマッ
プの動きベクトル（ＭＶA ）との差分ベクトル（ＭＶＤ
A ）を当該差分ベクトル（ＭＶＤA ）用符号表に従って
符号化する手段を有し、差分ベクトル（ＭＶＤA ）のダ
イナミックレンジが動きベクトル（ＭＶY ）を符号化す
る際の上記符号表のダイナミックレンジよりも小さくな
るように制限することを特徴とする画像符号化装置を提
供する。
【００３３】またこの符号化装置によって符号化された
データを復号するために本発明は、画像信号で既に再生
されている動きベクトル（ＭＶY ）と差分ベクトル（Ｍ
ＶＤA ）より符号表に従って画像を復号する手段と、ア
ルファマップの動きベクトル（ＭＶA ）を生成する手段
とを有し、上記符号表は、動きベクトル（ＭＶY ）用と
差分ベクトル（ＭＶＤA ）用をそれぞれ設けると共に、
差分ベクトル（ＭＶＤA ）用符号表は上記動きベクトル
（ＭＶY ）を復号化する際の符号表のダイナミックレン
ジよりも小さいダイナミックレンジとすることを特徴と
する画像復号化装置を提供する。
【００３４】また本発明は、アルファマップをブロック
に区分し、そのブロック毎に符号化すると共に、その符
号化はそのブロック毎のアルファマップの情報状況対応
に属性を与え、その属性を符号化するようにした方式で
あって、各ブロックに対して、各々の属性に固有のラベ
ルを少なくとも２ビット表現で割り当てると共に、その
ラベルを割り当てたプレーンをブロックタイプのプレー
ンとして得る手段と、上記ラベルで構成されるブロック
タイプのプレーンを、桁位置別に分解してビットプレー
ンに分解する手段と、各々のビットプレーンを個別に２
値画像符号化する手段とを有する画像符号化装置を提供
する。
【００３５】またこの画像符号化装置により符号化され
たデータを復号化して、アルファマップのブロック毎の
属性を再生するために本発明は、各ビットプレーンを個
別に２値画像復号化する手段と、ビットプレーンを合成
してブロックタイプのプレーンを再生する手段とを有す
る画像復号化装置を提供する。
【００３６】また、本発明は、画像をその画像のオブジ
ェクト領域と背景領域に区別するための情報であるアル
ファマップと共に符号化して出力するようにした画像符
号化装置において、前記アルファマップをブロックに分
割して、そのブロック毎に符号化を行い、既に符号化し
たブロックの一部分から切りだした参照パターンを用い
てベクトル量子化のインデックステーブルをブロック毎
に生成するテーブル生成手段と、前記インデックステー
ブルを用いてアルファマップをベクトル量子化によって
符号化する手段とを有するオブジェクト画像の画像符号
化装置を提供する。
【００３７】また、この符号化装置により符号化されて
得られた符号化ビットストリームを復号化する復号化装
置として本発明は、前記ブロック毎に復号化を行い、既
に復号したブロックの一部分から切りだした参照パター
ンを用いてベクトル量子化のインデックステーブルをブ
ロック毎に生成するテーブル生成手段と、前記インデッ
クステーブルを用いてアルファマップをベクトル量子化
によって復号する手段とを有するオブジェクト画像の画
像復号装置を提供する。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の具
体例を説明する。
【００３９】（第１の具体例）本発明は、図１の画像伝
送システムにおける送受信装置（図１のＡ，Ｂ）内の、
画像符号化・復号化装置に関するものであり、アルファ
マップ信号の高能率圧縮符号化・復号化を図ることがで
きるようにしたものである。
【００４０】本発明では、符号化装置側において、アル
ファマップ信号について、解像度縮小を図り、符号化す
ると共に、得られた符号を縮小率情報とともに多重化し
て伝送や蓄積用のアルファマップ信号とすることで、ア
ルファマップ信号を効率良く符号化できるようにする。
【００４１】また、本発明では、復号化装置側におい
て、このような高能率符号化されたアルファマップ信号
を再生する時は、アルファマップの符号化成分と、縮小
率情報とを分離し、アルファマップの符号化成分は復号
した後に縮小率情報に従って元の解像度に拡大するよう
にし、これによって元のサイズのアルファマップ信号を
復元できるようにして、アルファマップを用いた符号化
画像の復号も支障なく行えるようにする。
【００４２】図２は、このような本発明における画像符
号化装置のブロック図である。本発明における画像符号
化装置は、図２に示すように、差分回路１００、動き補
償予測回路１１０、直交変換回路１２０、量子化回路１
３０、可変長符号化回路１４０、逆量子化回路１５０、
逆直交変換回路１６０、加算回路１７０、多重化回路１
８０、アルファマップ符号化回路２００とから構成され
る。
【００４３】アルファマップ符号化回路２００は、入力
されたアルファマップを符号化し、この符号化された信
号をアルファマップ信号として多重化回路１８０に出力
する機能と、このアルファマップ信号を復号して局部復
号信号として出力する機能を有する。
【００４４】特に、本アルファマップ符号化回路２００
は、入力されたアルファマップを符号化するにあたり、
与えられた縮小率（倍率）で解像度を縮小する処理を行
い、この解像度縮小処理されたものを符号化すると共
に、この符号化したものと縮小率の情報（倍率情報）と
を多重化してこれをアルファマップ信号として多重化回
路１８０に出力する機能を有する。そして、局部復号信
号としては、解像度縮小処理されたものを元の解像度に
戻す処理をして得たものを用いる構成である。
【００４５】差分回路１００は、動き補償予測回路１１
０より供給される動き補償予測信号と入力画像信号との
差分信号を算出するものであり、直交変換回路１２０
は、差分回路１００から供給された差分信号を、アルフ
ァマップの情報にしたがって、直交変換係数に変換して
出力するものである。
【００４６】量子化回路１３０はこの直交変換回路１２
０により得られた直交変換係数を量子化する回路であ
り、可変長符号化回路１４０はこの量子化回路１３０の
出力を符号化して出力するものである。多重化回路１８
０はこの可変長符号化回路１４０により符号化されたも
のと、前記アルファマップ信号とを、動きベクトル情報
等のサイド情報と共に多重化多重化してビットストリー
ムとして出力するものである。
【００４７】逆量子化回路１５０は量子化回路１３０の
出力を逆量子化するものであり、逆直交変換回路１６０
はこの逆量子化回路１５０の出力を前記アルファマップ
に基いて逆直交変換するものであり、加算回路１７０は
この逆直交変換回路１６０の出力と動き補償予測回路１
１０から与えられる予測信号（動き補償予測信号）とを
加算して差分回路１００に出力するものである。
【００４８】動き補償予測回路１１０は、フレームメモ
リを有し、アルファマップ復号化回路２００から与えら
れる局部復号信号にもとづいて動作してオブジェクト領
域の信号、背景領域の信号を蓄積する機能を有する。ま
た、動き補償予測回路１１０は蓄積したオブジェクト領
域の画像から動き補償値を予測して予測値として出力
し、また、蓄積した背景領域の画像から動き補償値を予
測して予測値として出力する機能を有する。
【００４９】このような構成の本装置は、画像信号とそ
の画像信号のアルファマップが入力される。
【００５０】アルファマップ符号化回路２００では、線
２０を介して入力されるアルファマップを、指示された
解像度縮小率（倍率）で縮小して符号化し、この符号化
されたアルファマップ信号を前記解像度縮小率情報（倍
率情報）とともに多重化してから線３０を介して出力
し、また、符号化されたアルファマップ信号を元の解像
度に戻すかたちで復号して得た局部復号信号を線４０を
介して直交変換回路１２０，逆直交変換回路１６０及び
動き補償予測回路１１０に出力する。
【００５１】本アルファマップ符号化回路２００は、入
力されたアルファマップを符号化するにあたり、与えら
れた縮小率で解像度を縮小する処理を行い、この解像度
縮小処理されたものを符号化すると共に、この符号化し
たものと縮小率の情報とを多重化してこれをアルファマ
ップ信号として多重化回路１８０に出力する。これによ
り、アルファマップ信号を高効率で符号化することを可
能にする。
【００５２】そして、局部復号信号としては、解像度縮
小処理されたものを元の解像度に戻す処理をして得たも
のを用い、これを線４０を介して直交変換回路１２０，
逆直交変換回路１６０に出力する。これにより、直交変
換回路１２０，逆直交変換回路１６０での処理を元のサ
イズのアルファマップで行うことができるようにする。
【００５３】画像信号は、所定画素サイズ（Ｎ×Ｎ画
素）のブロックに分割された後、ブロック位置順に線１
０を介して差分回路１００に供給される。そして、差分
回路１００では、この入力（画像信号）と、予測信号
（オブジェクト予測回路１１０からの動き補償予測信号
の出力）との差分信号が算出され、直交変換回路１２０
に供給される。
【００５４】直交変換回路１２０では、供給された差分
信号を線４０を介して供給されるアルファマップの情報
にしたがって、直交変換係数に変換した後、量子化回路
１３０に供給する。そして、ここで量子化される。量子
化回路１３０にて量子化された変換係数は、可変長符号
化回路１４０において符号化されると共に、逆量子化回
路１５０に供給される。
【００５５】逆量子化回路１５０に供給された変換係数
は、逆量子化された後、逆直交変換回路１６０において
逆変換される。そして、加算回路１７０において動き補
償予測回路１１０より供給される動き補償予測値と加算
される。加算回路１７０の出力である局部復号画像は、
動き補償予測回路１１０内のフレームメモリに蓄えられ
る。
【００５６】そして、動き補償予測回路１１０は、アル
ファマップ復号化回路２００から与えられる局部復号信
号にもとづいてオブジェクトの領域のブロックの処理の
タイミングではオブジェクトの動き補償予測値を、それ
以外のタイミングでは背景部分の動き補償予測値を出力
して差分回路１００に与える。
【００５７】すなわち、動き補償予測回路１１０ではア
ルファマップ信号の局部復号信号から現在、オブジェク
トのブロック対応部分の画像信号が差分回路１００に入
力されているのか、あるいは背景部分のブロック対応部
分の画像信号が差分回路１００に入力されているのかを
知り、オブジェクトのブロック対応部分の画像信号の入
力期間中であれば、オブジェクトの動き補償予測信号
を、そして、背景部分のブロック対応部分の画像信号入
力期間中であれば、背景の動き補償予測信号を、差分回
路１００に与える。
【００５８】その結果、差分回路１００では、この入力
された画像信号と、その画像の領域対応の予測信号との
差を算出するので、入力画像がオブジェクト対応の領域
のものであれば、そのオブジェクトの対応位置での予測
値との差分信号が、また、入力画像が背景の領域のもの
であれば、その背景位置対応の予測値との差分信号が算
出され、直交変換回路１２０に供給される。
【００５９】直交変換回路１２０では、供給された差分
信号を線４０を介して供給されるアルファマップの情報
にしたがって、直交変換係数に変換した後、量子化回路
１３０に供給する。そしてここで量子化される。
【００６０】量子化回路１３０にて量子化された変換係
数は、可変長符号化回路１４０において符号化されると
共に、逆量子化回路１５０に供給される。そして、逆量
子化回路１５０に供給された変換係数はここで逆量子化
された後、逆直交変換回路１６０において逆変換されて
加算回路１７０に供給される。そして、予測値切り換え
回路５００を介して加算回路１７０に供給される予測値
と加算されることになる。
【００６１】加算回路１７０の出力である局部復号画像
の信号は、動き補償予測回路１１０に供給され、動き補
償予測回路１１０ではアルファマップ信号の局部復号信
号から現在、オブジェクトのブロック対応の信号が加算
回路１７０から出力されているのか、あるいは背景部分
のブロック対応の信号が加算回路１７０から出力されて
いるのかを知り、オブジェクトのブロック対応の信号の
出力中であれば、オブジェクト用のフレームメモリに、
そして、背景部分のブロック対応の信号の出力中であれ
ば、背景用のメモリに与えるべく動作して対応のメモリ
に蓄えさせる。
【００６２】そして、これにより、オブジェクト画像の
み、背景画像のみの画像がそれぞれメモリ上に得られる
ことになる。そして、動き補償予測回路１１０はオブジ
ェクト画像を利用して予測値を求め、また、背景部分の
画像を利用して背景画像の予測値を求めることができ
る。
【００６３】上述したように、アルファマップ符号化回
路２００では、入力されるアルファマップを符号化し、
この符号化されたアルファマップ信号を線３０を介して
多重化回路１８０に供給している。
【００６４】また、多重化回路１８０には、可変長符号
化回路１４０から出力された変換係数が線４０を介して
供給されている。そして、多重化回路１８０は供給され
ているこれらアルファマップ信号および変換係数の符号
化値とを、動きベクトル情報等のサイド情報と共に多重
化した後、線５０を介して出力して本画像符号化装置の
最終出力としての符号化ビットストリームとなる。
【００６５】以上が符号化装置の構成と作用であり、画
像の誤差信号を得るにあたって、オブジェクト用および
背景用の画像により動き補償予測を行うべく、アルファ
マップにしたがって処理中の画像の現在ブロック位置が
オブジェクト領域位置であるのか、背景領域位置である
のかを判別しながら、処理中の画像の現在ブロック位置
がオブジェクト領域位置であればオブジェクト用の画像
から求めた予測値を用い、背景領域位置であれば背景用
の画像から求めた予測値を用いて差分を求めるようにし
た。
【００６６】そして、オブジェクト用および背景用の予
測には動き補償予測回路に、この差分から得た画像につ
いて、アルファマップにしたがってそれぞれ対応の領域
部分の画像を保持させ、予測に供するようにした。これ
により、オブジェクトおよび背景それぞれで最適な動き
補償予測を行うことができるようになり、質の良い画像
圧縮符号化と復号化を可能にする。
【００６７】また、本発明では、アルファマップについ
て、解像度縮小を図り、符号化すると共に、得られた符
号を縮小率情報と共に多重化して伝送や蓄積用のアルフ
ァマップ信号とするようにした。そのため、アルファマ
ップ信号は効率良く符号化できることになり、オブジェ
クトの形状情報を効率良く符号化できるようになる。
【００６８】また、アルファマップ信号を再生する時
は、アルファマップの符号化成分と、縮小率情報とを分
離し、アルファマップの符号化成分は復号した後に縮小
率情報に従って元の解像度に拡大するようにしたこと
で、元のサイズのアルファマップを復元できるようにな
り、アルファマップを用いた符号化画像の復号も支障な
く行えるようになる。
【００６９】一方、図３は本発明が用いられる復号化装
置のブロック図である。復号化装置は、図３に示すよう
に、分離回路３００、可変長復号化回路３１０、逆量子
化回路３２０、逆直交変換回路３３０、加算回路３４
０、動き補償予測回路３５０、アルファマップ復号化回
路４００とより構成される。
【００７０】分離化回路３００は入力される符号化ビッ
トストリームを分離化処理してアルファマップ信号と画
像の符号化信号等を得る回路であり、アルファマップ復
号化回路４００はこの分離化回路３００にて分離された
アルファマップ信号を復号してアルファマップを再生す
る回路である。ここでは、アルファマップ復号化回路４
００は、供給されたアルファマップ信号からアルファマ
ップの成分と、縮小率の情報（倍率情報）を分離し、ア
ルファマップの成分を復号すると共に、これを縮小率の
情報に基づいて解像度拡大し、元の解像度のアルファマ
ップに復元する機能を有する。
【００７１】可変長復号化回路３１０は、分離化回路３
００にて分離された画像の符号化信号を復号するもので
あり、逆量子化回路３２０はこの復号されたものを逆量
子化して元の係数に戻すものであり、逆直交変換回路３
３０はこの係数をアルファマップにしたがって逆直交変
換して予測誤差信号に戻すものであり、加算回路３４０
は、この予測誤差信号に動き補償予測回路３５０からの
動き補償予測値を加算して再生画像信号として出力する
ものである。この再生画像信号が復号化装置の最終出力
となる。
【００７２】動き補償予測回路３５０は、加算回路３４
０から出力された再生画像信号をアルファマップにした
がってフレームメモリに蓄積することによりオブジェク
ト画像と背景画像とを得ると共に、この蓄積されて得ら
れた画像からオブジェクトの動き補償予測信号、背景の
動き補償予測を得るものである。
【００７３】このような構成の復号化装置においては、
符号化ビットストリームは、線７０を介して分離化回路
３００に供給され、分離化回路３００において各々の情
報毎に分離されることにより、アルファマップ信号に関
する符号と、画像信号の可変長符号とに分けられる。
【００７４】そして、アルファマップ信号に関する符号
は、線８０を介してアルファマップ復号化回路４００に
供給され、また、画像信号の可変長符号は可変長復号化
回路３１０にそれぞれ供給される。
【００７５】アルファマップ信号に関する符号はアルフ
ァマップ復号化回路４００においてアルファマップ信号
に再生され、線９０を介して逆直交変換回路３３０と動
き補償予測回路３５０に出力される。
【００７６】すなわち、アルファマップ復号化回路４０
０は、供給されたアルファマップ信号からアルファマッ
プの成分と、縮小率の情報を分離し、アルファマップの
成分を復号すると共に、これを縮小率の情報に基づいて
解像度拡大し、元の解像度のアルファマップに復元して
逆直交変換回路３３０と動き補償予測回路３５０に出力
する。
【００７７】一方、可変長復号化回路３１０では、分離
化回路３００から供給される符号を復号し、逆量子化回
路３２０に供給して、ここで逆量子化する。逆量子化さ
れた変換係数は、線９０を介して供給されるアルファマ
ップにしたがって逆直交変換回路３３０により逆変換さ
れ、加算回路３４０に供給される。加算回路３４０で
は、逆直交変換回路３３０からの逆直交変換された信号
と、動き補償予測回路３５０より供給される動き補償予
測信号とを加算し、再生画像を得る。
【００７８】本発明では、符号化装置側において、アル
ファマップについて、解像度縮小を図り、符号化すると
共に、得られた符号を縮小率情報とともに多重化して伝
送や蓄積用のアルファマップ信号とするようにした。そ
のため、アルファマップ信号は効率良く符号化できるこ
とになり、オブジェクトの形状情報を効率良く符号化で
きるようになる。
【００７９】また、本発明では、復号化装置側におい
て、このような高能率圧縮符号化されたアルファマップ
信号を再生する時は、アルファマップの符号化成分と、
縮小率情報とを分離し、アルファマップの符号化成分は
復号した後に縮小率情報に従って元の解像度に拡大する
ようにしたことで、元のサイズのアルファマップを復元
できるようになり、アルファマップを用いた符号化画像
の復号も支障なく行えるようになる。
【００８０】本発明で重要なものは、符号化装置におけ
るアルファマップ符号化回路２００と、復号化装置にお
けるアルファマップ復号化回路４００であり、所望の倍
率で解像度縮小・拡大変換を行える機能を持たせた点に
特徴がある。従って、これについて以下詳述する。
【００８１】すなわち、本発明の主体は、アルファマッ
プ符号化回路２００およびアルファマップ復号化回路４
００であり、その他の構成に関しては、本発明者等がす
でに出願した特願平７‐９７０７３号に記載の任意形状
画像の符号化方式の技術を用いれば良いので、ここでは
深くは立ち入らない。
【００８２】図４、図５および図６を用いて、本発明の
主体的要素であるアルファマップ符号化回路２００の具
体例の説明を、また、図７および図８を用いてアルファ
マップ復号化回路４００の具体例の説明をする。
【００８３】図４は、特願平５‐２９７１３３号にて提
案されている方法である。アルファマップ符号化回路２
００内では、線２０を介して供給されるアルファマップ
信号を、解像度変換を行う手段である解像度変換回路２
１０にて縮小し、符号化対象となるサンプリング数を減
らした後、線２１を介して２値画像符号化回路２２０に
供給してここでＭＭＲやチェイン符号化等で符号化した
後、線３０を介して多重化回路１８０に供給する。
【００８４】さらに、解像度変換回路２１０にて縮小さ
れたアルファマップ信号は、線２１を介して解像度変換
回路２３０に供給され、線２０を介してアルファマップ
符号化回路２００に供給された元信号のサンプル数まで
拡大された後、線４０を介して出力される。
【００８５】図５は、解像度変換回路２１０，２３０に
おける縮小・拡大変換の例である。この変換の説明を、
参考文献“尾上編：画像処理ハンドブック，ｐ．６３
０，昭晃堂”を基に説明する。
【００８６】図５（ａ）において、Ｐexは変換後の画素
位置であり、当該Ｐexは図５（ａ）のように実数画素位
置を指し示す。
【００８７】そこで、入力信号の整数画素位置Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄとの距離関係から、８つの領域に分けて図５
（ｂ）に示す論理式により、Ａ〜Ｄの画素値Ｉａ〜Ｉｄ
からＰexの画素値Ｉｐを求める。
【００８８】図４の発明ではアルファマップを縮小・拡
大する際の誤差を許容する代わりに、符号量を低減する
ことを目的としている。しかし、縮小・拡大率が固定に
なっていると、アルファマップ信号の誤差と符号量との
トレードオフを図ることは不可能である。
【００８９】図６は本発明のアルファマップ符号化回路
２００の構成を示す図である。図に示すように、本発明
のアルファマップ符号化回路２００は、解像度変換回路
２１０，２３０、２値画像符号化回路２２０、多重化回
路２４０とから構成されている。
【００９０】解像度変換回路２１０は解像度縮小変換用
の変換回路であり、与えられる拡大率に従った縮小率で
アルファマップを符号化し、また、解像度変換回路２３
０は解像度縮拡大変換用の変換回路であって、与えられ
る拡大率に従った拡大率でアルファマップを符号化する
機能を有する。
【００９１】解像度変換回路２３０は解像度変換回路２
１０が解像度縮小変換したものを元のサイズに戻すため
に設けてあり、この解像度変換回路２３０により元のサ
イズに戻されたアルファマップが、線４０を介して直交
変換回路１２０，逆直交変換回路１６０に与えられるア
ルファマップ局部復号信号となる。
【００９２】２値画像符号化回路２２０は解像度変換回
路２１０の出力する解像度縮小変換されたアルファマッ
プ信号を２値画像符号化して出力するものであり、多重
化回路２４０は２値画像符号化出力と前記与えられる拡
大率の情報とを多重化して出力するものである。
【００９３】このような構成のアルファマップ符号化回
路２００においては、線２０を介して入力されるアルフ
ァマップを、解像度変換回路２１０により指定の拡大率
で縮小符号化し、この符号化されたアルファマップ信号
を線３０を介して出力し、また、縮小符号化されたアル
ファマップ信号を解像度変換回路２３０により元の解像
度に復号して得た局部復号信号を線４０を介して直交変
換回路１２０，逆直交変換回路１６０に出力する。
【００９４】すなわち、線６０を介してアルファマップ
符号化回路２００に所望とする縮小・拡大率の設定情報
を供給することで、上記トレードオフを図ることが可能
となる。
【００９５】線６０を介して供給された縮小・拡大率の
設定情報信号は、解像度変換回路２１０，２３０、２値
画像符号化回路２２０に供給され、アルファマップ信号
の発生符号量を制御することが可能となる。また、線６
０を介して供給された縮小・拡大率の符号（設定情報信
号）は、多重化回路２４０にて、符号化されたアルファ
マップ信号と多重化され、線３０を介して出力され、ア
ルファマップの符号化信号として画像符号化装置の最終
出力段である多重化回路１８０に与えられることにな
る。
【００９６】一方、図７は図４のアルファマップ符号化
回路に対するアルファマップ復号化回路の概念であり、
図８は本発明の具体的なアルファマップ復号化回路４０
０である。
【００９７】図に示すように、アルファマップ復号化回
路４００は、２値画像復号化回路４１０、解像度変換回
路４２０、分離回路４３０にて構成される。分離回路４
３０は、画像復号化装置の分離回路３００で分離されて
入力されたアルファマップ信号からアルファマップ信号
の符号と縮小・拡大率の符号に分離する回路であり、２
値画像復号化回路４１０はアルファマップ信号の符号
を、分離回路４３０から分離して与えられる縮小・拡大
率の符号にしたがって２値画像に戻す回路であり、解像
度変換回路４２０はこの２値画像を、分離回路４３０か
ら分離して与えられる縮小・拡大率の符号にしたがって
解像度拡大変換して出力するものである。
【００９８】図８において、線８０を介してアルファマ
ップ復号化回路４００に供給された符号は、分離回路４
３０によりアルファマップ信号の符号と縮小・拡大率の
符号に分離され、各々線８１および線８２を介して出力
される。
【００９９】２値画像復号化回路４１０では、線８１を
介して供給されるアルファマップ信号の符号と線８２を
介して供給される縮小・拡大率の符号から、縮小された
アルファマップ信号を再生し、線８３を介して解像度変
換回路４２０に供給する。解像度変換回路４２０では、
線８２を介して供給される縮小・拡大率の符号から、縮
小されたアルファマップ信号を元のサイズに拡大してア
ルファマップ信号を再生した後、線９０を介して出力す
る。
【０１００】（第２の具体例）本発明ではアルファマッ
プ信号の圧縮符号化に２値画像符号化を用いるが、次
に、本発明の第２の具体例としてその２値画像符号化の
詳細を図９および図１０を用いて説明する。本具体例
は、第１の具体例における２値画像符号化回路２２０に
関するものである。
【０１０１】図１０は本発明で用いる可変長符号の符号
化コード例と、公知のＭＭＲ符号化での符号化コード例
を対比して示す図であり、特定の状態情報をＭＭＲ符号
化と本発明で用いられる可変長符号化ではどのようにな
るかを対比して示したものである。例えば、Ｐはパスモ
ードを示し、これがＭＭＲ符号化では“０００１”、本
発明では“００００ ００１”と表し、また、Ｖ0 ，Ｖ
1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4，Ｖ5 はそれぞれ垂直モードを示
しており、Ｖ0 は１ラインの同一位置、Ｖ1 は１ライン
下の１画素分のずれ、Ｖ2 は１ライン下の２画素分のず
れ、Ｖ3 は１ライン下の３画素分のずれ、Ｖ4 は１ライ
ン下の４画素分のずれ、Ｖ5 は１ライン下の５画素分の
ずれという意味を持ち、これらをＭＭＲ符号化では
“１”、“０１Ｓ”、“００００ １Ｓ”、“００００
０１Ｓ”、該当なし、該当なし、そして、本発明では
“０１”、“１Ｓ”、“００１Ｓ”、“０００１
Ｓ”、“００００ １Ｓ”、“００００ ０１Ｓ”、
“００００ ０００１Ｓ”と表し、Ｈは水平モードでＭ
ＭＲ符号化では“００１”、本発明では“００００
１”と表し、さらに本発明ではＥＳＣ符号を追加してこ
れを“００００ ００００１”と表し、といった具合で
あることを示している。
【０１０２】なお、図１０での符号中の“Ｓ”は、ａ１
とｂ１の位置関係が左か右かを示すためのｓｉｇｎ ｂ
ｉｔである。
【０１０３】また、図９は、ＭＭＲ符号化で用いられて
いる２値画像の２次元符号化を説明する図である。
【０１０４】この第２の具体例における２次元符号化で
は、例えば、図９（ａ）に示したように、参照ラインと
符号化ライン上の５つの変化画素の位置関係を符号化す
るケースを例に説明する。但し、ａ１とｂ１の距離が３
画素以内のときは垂直モード（Ｖ）とし、その距離を符
号化し、それ以外の場合には水平モード（Ｈ）とするこ
とにする。
【０１０５】ここで図９において、“ａ０”は符号化ラ
イン上の起点変化画素であり、“ａ１”は符号化ライン
上で“ａ０”よりも右にある最初の変化画素であり、
“ａ２”は符号化ライン上で“ａ１”の次の変化画素で
あり、“ｂ１”は参照ライン上で“ａ０”よりも右側に
あって、しかも、“ａ０”と反対色の最初の変化画素で
ある。
【０１０６】また、“ｂ２”は参照ライン上で“ｂ１”
の次の変化画素を示している。
【０１０７】この場合でのＭＭＲ符号化の手順は、つぎ
のようになる。
【０１０８】[1] 図９（ｂ）に示すように、は参照ラ
イン上での上記変化画素ｂ２が、符号化ライン上での上
記最初の変化画素ａ１よりも左側にあるときには、１ラ
イン分の画素数分、飛ぶことを意味するパスモード
（Ｐ）とし、符号化ライン上での上記起点変化画素ａ０
の位置をｂ２の直下に移す。
【０１０９】[2] 図９（ｃ）に示すような関係の場合
には、変化画素ｂ２がａ１よりも左側にないのでパスモ
ードとはならず、しかも、ａ１とｂ１の距離が３画素以
内であるので、このときは垂直モード（Ｖ）とし、その
距離を符号化し、ａ０をａ１の位置に移す。
【０１１０】[3] 図９（ｄ）に示すように、それ以外
の場合には、水平モード（Ｈ）とし、ａ０〜ａ１の長さ
とａ１〜ａ２までの長さを符号化し、ａ０をａ２の位置
に移す。
【０１１１】以上の各々のモード情報は、図１０の可変
長符号で符号化され、水平モードにおけるラン長はＭＨ
（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｈｕｆｆｍａｎ）にて符号化され
る（テレビジョン学会編：画像情報圧縮，オーム社，参
照）。これがＭＭＲ符号化を用いた場合の符号化例であ
る。
【０１１２】一方、本具体例の手法の場合、図９に示す
如き参照ラインと符号化ラインとの関係において、ａ１
とｂ１の距離がＭ（：整数）画素以内のときは垂直モー
ド（Ｖ）とする。ここで、ａ１とｂ１の距離がＮ（：整
数，Ｍ≧Ｎ）画素以内のときは可変長符号化し、Ｎ画素
よりも大きな場合はＥＳＣ符号（エスケープ符号）と固
定長符号で符号化するようにする。
【０１１３】なお、この固定長符号は、（Ｍ−Ｎ＋１）
の値を２のベキ乗にしておけば、ｌｏｇ2 （Ｍ−Ｎ＋
１）ビットの固定長符号となる。図１０は、Ｎ＝５とし
た場合の可変長符号の例である。
【０１１４】さらに、２値画像符号化回路２２０で符号
化されるアルファマップ信号の縮小画像の水平方向の画
素数は分かっているので、例えばこの水平方向の画素数
が“１２８”画素であった場合、ｌｏｇ2 （Ｍ−Ｎ＋
１）の最大値は７ビットとなるため、３ビットの付加情
報を付けることでＭの値を変えることもできる。
【０１１５】また、ＭＭＲ符号化では水平モードにおい
てラン長をＭＨで符号化しているが、ラン長の発生頻度
分布がアルファマップ信号の水平方向の画素数によって
変動する。従って、ラン長をアルファマップ信号の水平
方向の画素数に応じて固定長符号化しても良い（水平方
向の画素数が“１２８”画素の場合には、ラン長は７ビ
ットで固定長符号化される）。
【０１１６】さらに、動画像符号化の場合には、フレー
ム間の相関が高い場合に、図２８のように、２値画像符
号化回路２２０は、２次元符号化回路２２１、ラインメ
モリ２２２、フレームメモリ２２３とより構成し、ライ
ンメモリ２２２に前ラインの画像を保持させるように
し、このラインメモリ２２２に蓄積されている前ライン
を参照するだけでなく、さらに前フレームで符号化した
アルファマップ信号をフレームメモリ２２３に蓄積して
おくようにし、前フレームのラインを参照して２次元符
号化回路２２１において符号化するようにした方が符号
化効率が高くなる場合がある。
【０１１７】また、図２および図３の動き補償予測回路
１１０，３５０で用いる動きベクトルを用いて、前フレ
ームの参照ラインを動き補償しても良い。
【０１１８】このように、本具体例の手法の場合、図９
に示す如き参照ラインと符号化ラインとの関係におい
て、ａ１とｂ１の距離がＭ（：整数）画素以内のときは
垂直モード（Ｖ）とし、かつ、ａ１とｂ１の距離が
Ｎ（：整数，Ｍ≧Ｎ）画素以内のときは可変長符号化
し、Ｎ画素よりも大きな場合はＥＳＣ符号（エスケープ
符号）と固定長符号で符号化する方式としたことによ
り、ＭＭＲ符号化を用いる場合に比べて高い圧縮率で符
号化できるようになる。
【０１１９】具体的手法を、次に説明する。
【０１２０】［第２の具体例のその１］さらに高能率圧
縮符号化を図ることができるようにした別の例を説明す
る。
【０１２１】＜方式１＞図１１は２値画像の符号化法で
ある公知のＭＭＲの符号化手順を表すフローチャートで
ある。すなわち、符号化ライン上の起点変化画素ａ０の
画素位置情報を初期化し（Ｓ１０１）、符号化ライン上
で“ａ０”位置よりも右にある最初の変化画素ａ１を検
出し（Ｓ１０２）、参照ライン上で“ａ０”位置よりも
右側にあって、しかも、“ａ０”位置の画素と反対色の
最初の変化画素ｂ１と、参照ライン上で“ｂ１”位置の
次に表れる変化画素ｂ２を検出し（Ｓ１０３）、次にｂ
２とａ１の画素位置関係がｂ２＜ａ１であるか否かを調
べ（Ｓ１０４）、ｂ２＜ａ１であれば、パスモード
（Ｐ）にしてａ０の画素位置情報をｂ２の画素位置情報
にセットし（Ｓ１０５，Ｓ１０６）、Ｓ１０３の処理に
戻る。
【０１２２】Ｓ１０４での判断の結果、ｂ２＜ａ１でな
ければ、｜ａ１−ｂ１｜≦Ｎ（Ｎはある閾値）であるか
否かを判断し（Ｓ１０７）、その結果、｜ａ１−ｂ１｜
≦Ｎであれば垂直モード（Ｖ）にしてａ０の画素位置を
ａ１の画素位置にし（Ｓ１０８，Ｓ１０９）、Ｓ１１０
の処理に入る。Ｓ１１０ではａ０が“WIDTH ”（画像の
横幅方向の画素数）対応の位置であるか否かを判断し、
そうでなければＳ１０２の処理に戻る。Ｓ１１０での判
定の結果、ａ０が“WIDTH ”対応の位置であれば、画像
の最後であるか否かを調べ（Ｓ１１１）、画像の最後で
無ければＳ１０１の処理に戻る。Ｓ１１０での判定の結
果、画像の最後であったならば、処理を終了する。
【０１２３】Ｓ１０７での判定の結果、｜ａ１−ｂ１｜
≦Ｎでなければａ２を検出し（Ｓ１１２）、水平モード
（Ｈ）にして“ａ０”の画素位置を“ａ２”の画素位置
にし（Ｓ１１３，Ｓ１１４）、Ｓ１１０の処理に入る。
Ｓ１１０では“ａ０”が“WIDTH ”であるかを判断し、
そうでなければＳ１０２の処理に戻る。
【０１２４】なお、“WIDTH ”は図１２に示すように、
１画面の水平方向１ラインの画素数（ラスタ走査の１ラ
インの画素数）である。
【０１２５】すなわち、ＭＭＲの符号化は１ライン単位
で処理を進めるもので、ラスタ走査の１ライン毎に符号
化処理を行って符号化してゆく方式である。
【０１２６】ここで、本発明での符号化処理の適用対象
となるアルファマップ信号、すなわち、オブジェクトと
背景とを区別するための２値画像は、図１２（ａ）に例
示される様な、ラスタ走査１ライン毎に変化点が２点程
度の単純図形の揚合が殆どである。そして、図１１に示
したＭＭＲの符号化のように、ラスタ走査の１ライン毎
に符号化処理を行うと、符号化すベき変化画素はオブジ
ェクトと背景の境界部のみであるにもかかわらず、画面
の右端も変化画素として符号化しなくてはならないた
め、圧縮符号量の点から考えて効率的でない。
【０１２７】従って、ここで説明する本発明方式におい
ては、ライン内で“ａ１”や“ｂ１”を検出するのでは
なく、図１３に示すように、ラスタスキャン順で“ａ
１”や“ｂ１”を検出するようにし、これによって境界
部の変化画素のみを符号化できるようにする。
【０１２８】ＭＭＲ符号化のように、ライン毎に符号化
処理を行う場合には、“ａ１”や“ｂ１”は、当該ライ
ン左端からのアドレスであったが、本発明方式において
は、ラスタ走査順に“ａ１”や“ｂ１”を検出して符号
化処理するために、“ａ１”および“ｂ１”は以下のよ
うに定義される。
【０１２９】 a1＝ abs＿a1−(int)(abs ＿a0／WIDTH)*WIDTH b1＝ abs＿b1−((int)(abs＿a0／WIDTH)−１)*WIDTH ここで、 abs＿a1(abs＿b1,abs＿a0）は画面左上端から
のラスタ順のアドレスである。なお、“＊”は乗算を、
また、“(int)(x)”はｘの小数点以下切り捨てを意味す
る。
【０１３０】この際の参照ラインは、図１３（ｃ），
（ｄ）のクロスハッチ掛け領域で表されるように、ａ０
位置の画素から“WIDTH ”相当分の画素数遡った位置ま
での領域である。ここで、図１３（ｃ）は図１３（ａ）
の、図１３（ｄ）は図１３（ｂ）の参照ラインである。
【０１３１】そのため、本発明方式では、パスモードの
符号Ｐ、水平モードの符号Ｈ、そして白画素及び黒画素
のランレングス符号を使用して図１４に示す如きに符号
化する。
【０１３２】ここで、Ｐはパスモード符号であって、２
次元符号化のテーブルに含まれる符号であり、また、Ｈ
は水平モード符号であって、これも２次元符号化のテー
ブルに含まれる符号であり、これらに続く白及び斜線の
長方形は、白画素及び黒画素のランレングス符号を表し
ている。
【０１３３】しかし、上記のようにラスタ順で符号化処
理を行うようにすると、図１４（ａ）の画像の場合では
複数ラインに亙って変化画素が無いので、この場合に
は、図１４（ｂ）のように画像の水平方向の構成画素数
（WIDTH ）を越えるラン長が発生することとなってしま
う。
【０１３４】そのため、本発明方式ではこれに対処する
ために、垂直方向にラインをパスするための符号とし
て、垂直パスモード符号Ｖをさらに用意した。
【０１３５】そして、最大ラン長が画像の水平方向の構
成画素数 WIDTHを越える場合には、垂直パスモード
（Ｖ）を適用する。垂直パスモード符号Ｖは 垂直方向
にラインをパスする指示であるため、ラン長がこの“ W
IDTH”相当の値以上であっても次のライン内に出現する
場合には表現できなくなるので、その場合のための符号
として水平モード（ランレングス符号化）からのエスケ
ープ符号を用意した。
【０１３６】この垂直パスモードでは、水平モードで使
用されるラン長の最大値は水平方向の画素数 WIDTHと
し、ラン長がこの WIDTH相当の値となる場合では、これ
を表す符号として水平モード（ランレングス符号化）か
らのエスケープ符号を用いるようにする。
【０１３７】図１５は、垂直パスモードの例である。図
１５（ａ）の例では、ランレングス符号化からのエスケ
ープ符号と垂直モード符号を用いて垂直パスモードを形
成する例である。なお、ａ０からまるまる１ラインを飛
び越えてその次のラインにａ１が表れる図１５（ｂ）の
如きの例の場合には、白ランの長さが画像の水平方向の
構成画素数“WIDTH ”より大きくても、パスモードを使
用して表現することができるので、垂直パスモードで符
号化する必要はない。
【０１３８】さらに、図１５（ｃ）の例では、ａ０から
まるまる３ラインを飛び越えてその次のラインにａ１が
表れているが、この場合にそのライン数分を飛び越える
（つまり、パスさせる）ことを指示するための垂直パス
モードの符号（ＶＰ）を可変長符号テーブル内に用意
し、この垂直パスモードの符号ＶＰを使用して対処する
例である。この場合の表現はパスさせるライン数を垂直
モードで表現するもので、この符号ＶＰの表す情報は、
“水平モード（Ｈ）＋最大ラン長”と等価である。
【０１３９】なお、図１５（ｃ）のように、パスさせる
ライン数を垂直モードで表現するのではなく、次の変化
画素のアドレス（ＳＰ（ａ１））を符号化してもよい。
【０１４０】本発明の符号化手法が適用されるアルファ
マップ信号、すなわち、オブジェクトと背景とを区別す
るための２値画像では、図１６（ａ）のように最初の数
ラインには変化画素が無い場合が多い。本発明では垂直
パスモードＶＰを使用することができることから、図１
６（ａ）のような画像の場合に、図１６（ｂ）、（ｃ）
のように画面の先頭から垂直パスモードを適用すること
で、符号量の縮減が図れるようになる。
【０１４１】図１６（ｂ）の例は、垂直モード符号Ｖ0
を使用してパスさせるライン数を表現する方法である。
この例の場合は、パスさせるライン数が４ライン分であ
るので、垂直モード符号Ｖ0 を４つ並べる。そして、ａ
１が表れるラインについては、そのラインの先頭からａ
１までの白ラン長と水平モード符号Ｈを用いて“Ｈ＋白
ラン長”で表し、さらにａ１からａ２までの間の黒画素
数を並べて “Ｖ0 ”＋“Ｖ0 ”＋“Ｖ0 ”＋“Ｖ0 ”＋“Ｈ”＋
“白画素数を示すランレングス符号”＋“黒画素数を示
すランレングス符号” なるかたちで表現する。
【０１４２】また、図１６（ｃ）の例は、画面内の最初
の変化画素のアドレス（ＳＰ（ａ１））を符号化するよ
うにした方法であり、“ＳＰ（ａ１）＋黒画素数を示す
ランレングス符号”なるかたちで表現する。
【０１４３】従って、このような手法を、アルファマッ
プ信号の符号化に適用することで、高能率の圧縮符号化
が可能になる。
【０１４４】＜方式２＞以上の例では、水平モードで
は、（ａ１−ａ０）、（ａ２−ａ１）をランレングス符
号化しているが、これはＭＭＲの水平モードの表現法を
継承しているだけである。そこで、ここでは、水平モー
ドでは（ａ１−ａ０）だけをランレングス符号化し、ａ
２が他のモード（例えば、垂直モード）で符号化できる
場合には、当該ａ２を他のモードで符号化するような符
号化方式を提案する。
【０１４５】図１７は、このような方式を適用する場合
の符号化手順を説明するフローチャートである。ここで
の処理は、まず、符号化ライン上の起点変化画素ａ０の
画素位置情報を初期化し（Ｓ２０１）、符号化ライン上
で“ａ０”位置よりも右にある最初の変化画素ａ１の検
出処理をし（Ｓ２０２）、参照ライン上で“ａ０”位置
よりも右側にあって、しかも、“ａ０”位置の画素と反
対色の最初の変化画素ｂ１と、参照ライン上で“ｂ１”
位置の次に表れる変化画素ｂ２の検出処理をし（Ｓ２０
３）、次にｂ１が検出されたか否かをチェックする（Ｓ
２０４）。その結果、ｂ１が検出されていれば次にａ０
からａ１までの間の画素数が２＊WIDTHより小さいか調
べ（Ｓ２０５）、小さければｂ２＜ａ１であるか否かを
調べる（Ｓ２０６）。
【０１４６】その結果、ｂ２＜ａ１の関係にあれば、パ
スモード（Ｐ）にしてａ０の画素位置情報をｂ２の画素
位置情報にセットし（Ｓ２０７，Ｓ２０８）、Ｓ２０３
の処理に戻る。
【０１４７】一方、Ｓ２０６において、ｂ２＜ａ１でな
ければ、｜ａ１−ｂ１｜≦９であるか否かを判断し（Ｓ
２０９）、その結果、｜ａ１−ｂ１｜≦９であれば垂直
モード（Ｖ）にしてａ０の画素位置をａ１の画素位置に
し（Ｓ２１０，Ｓ２１１）、Ｓ２１２の処理に入る。Ｓ
２１２では画像の最後か否かを判断し、最後であれば処
理を終了し、最後でなければＳ２０２の処理に戻る。
【０１４８】また、Ｓ２０９での判断の結果、｜ａ１−
ｂ１｜≦９でなかったときには、ａ２の検出処理をし、
ａ１とａ２との間の画素数が画像の水平方向構成画素数
“WIDTH ”以下であるかを判断し（Ｓ２１４）、そうで
あれば垂直モードとし（Ｓ２１５）、ａ０をａ２にセッ
トする（Ｓ２１６）。そして、Ｓ２１２の判断処理に移
る。
【０１４９】Ｓ２１４での判断の結果、ａ１とａ２との
間の画素数が画像の水平方向構成画素数“WIDTH ”以下
でなければ、垂直パスモードとし（Ｓ２１７）、ａ０を
ａ２にセットする（Ｓ２１８）。そして、Ｓ２１２の判
断処理に移る。
【０１５０】また、Ｓ２０５での判断の結果、ａ０から
ａ１までの間の画素数が２＊WIDTHより小さくなればａ
２の検出処理を行い（Ｓ２１９）、次に垂直パスモード
とし（Ｓ２１７）、ａ０をａ２にセットする（Ｓ２１
８）。そして、Ｓ２１２の判断処理に移る。
【０１５１】これにより、水平モードでは（ａ１−ａ
０）だけをランレングス符号化し、ａ２が他のモード
（例えば、垂直モード）で符号化できる場合には、当該
ａ２を他のモードで符号化するといった符号化方式が実
現できることになる。
【０１５２】［第２の具体例のその２］ここでは、前フ
レームのラインを参照ラインとすることで、フレーム間
の相関を利用して符号化処理効率を向上させるようにす
る具体例を説明する。図１８は、本発明を適用した符号
化／復号化装置のブロック構成図である。図中、２００
０は符号化／復号化回路であり、画像データを符号化処
理して出力し、また、入力された符号化画像データを復
号化して出力する回路である。２１００はラスタ走査に
対応するライン単位の画像情報を保持するラインメモリ
であり、フレーム内の参照ラインとフレーム間の参照ラ
インの画像情報を保持するものである。また、２２００
はセレクタ、２３００ａ，２３００ｂはそれぞれフレー
ム画像を保持するフレームメモリ、２４００は動き補償
予測回路である。
【０１５３】フレームメモリ２３００ａおよび２３００
ｂは現フレームの画像データをそれぞれ保持するメモリ
であり、動き補償予測回路２４００はフレームメモリ２
３００ｂの画像データから動き補償予測を行ってその動
き補償予測済みの画像データを出力するものである。
【０１５４】また、セレクタ２２００は符号化／復号化
回路２０００の出力するモード切り替え信号により、動
き補償予測回路２４００の出力する画像データまたはフ
レームメモリ２３００ａからの画像データのいずれか一
方を選択してラインメモリ２１００に出力する回路であ
る。また、ラインメモリ２１００はこのセレクタ２２０
０を介して得られた画像データをライン単位で保持し、
符号化／復号化回路２０００に渡し、符号化／復号化回
路２０００はこのライン単位の画像データを用いて符号
化もしくは復号化処理する回路である。
【０１５５】このような構成の本システムにおいて、符
号化／復号化回路２０００は入力される画像情報をライ
ンメモリ２１００の内容を参照しながらラスタ走査の順
に従って符号化して出力ＯＵＴより出力し、また、この
符号化した内容は復号化してフレームメモリ２３００
ａ，２３００ｂに入力して蓄える。フレームメモリ２３
００ａ，２３００ｂ内の復号化された画像の情報は読み
出されてセレクタ２２００に、あるいは動き補償予測回
路２４００を介して動き補償予測処理され、セレクタ２
２００に与えられる。
【０１５６】セレクタ２２００は、符号化／復号化回路
２０００より線１０を介して供給されるモード切り換え
信号（フレーム内／フレーム間）に従って、入力切り替
えされ、ラインメモリ２１００はこのセレクタ２２００
を介してフレームメモリ２３００ａ，２３００ｂからの
画像情報が与えられることにより、ラインメモリ２１０
０には、モード切り換え信号（フレーム内／フレーム
間）に応じて、選択入力されることになるフレーム内の
参照ラインとフレーム間の参照ラインのいずれかが逐次
蓄えられる。
【０１５７】ここで、フレームメモリ２３００ａ，２３
００ｂには符号化／復号化回路２０００により符号化／
復号化処理されることにより得られた当該フレームの復
号済みの画素値と、復号済みの参照フレームの画素値が
蓄えられている。なお、フレーム間の参照ラインは、動
き補償予測回路２４００にて動き補償した信号を用いて
も良い。
【０１５８】また図１９（ａ），（ｂ）のクロスハッチ
部は、ラスタ順に符号化する場合のフレーム内とフレー
ム間の参照ラインの例である。図１９（ａ）はフレーム
内の参照ラインであり、以後、これを“ABOVE LINE”と
呼ぶことにする。図１９（ｂ）はフレーム間の参照ライ
ンであり、参照フレーム内のａ０と同じ、あるいは動き
補償後のアドレスａ０´に対して図のように設定される
もので、以後、これを“PREVIOUS LINE ”と呼ぶことに
する。
【０１５９】参照ラインを切り換えるためのモード情報
は、符号化／復号化回路２０００により、例えば、複数
のラインで構成されるブロックライン毎に別途符号化さ
れる。
【０１６０】図２０は、本具体例の符号化手順を表すフ
ローチャートであり、符号化／復号化回路２０００は、
まず、初めに符号化ライン上の起点変化画素ａ０の画素
位置情報を初期化し（Ｓ３０１）、次に起点画素ａ０が
属するラインのモードがフレーム内（INTRA)であるか否
かを調べる（Ｓ３０２）。その結果、フレーム内（INTR
A)であれば“ABOVE LINE”をラインメモリ２１００に読
み込む（Ｓ３０２）が、フレーム内（INTRA)でなければ
“PREVIOUS LINE ”を図１８のラインメモリ２１００に
読み込むように制御する（Ｓ３０９）。
【０１６１】そして、次にａ１の検出処理をし（Ｓ３０
４）、さらにｂ１，ｂ２の検出処理をし（Ｓ３０５）、
次にｂ２とａ１の画素位置関係がｂ２＜ａ１であるか否
かを調べ（Ｓ３０６）、ｂ２＜ａ１であれば、パスモー
ド（Ｐ）にしてａ０の画素位置情報をｂ２の画素位置情
報にセットし（Ｓ３０７，Ｓ３０８）、Ｓ３０４の処理
に戻る。
【０１６２】Ｓ３０６の処理において、ｂ２とａ１の画
素位置関係がｂ２＜ａ１でなければ、｜ａ１−ｂ１｜≦
Ｎ（Ｎはある閾値）であるか否かを判断し（Ｓ３１
０）、その結果、｜ａ１−ｂ１｜≦Ｎであれば垂直モー
ド（Ｖ）にしてａ０の画素位置をａ１の画素位置にし
（Ｓ３１１，Ｓ３１２）、Ｓ３１３の処理に入る。Ｓ３
１３ではａ０が“WIDETH”（画像の横幅方向の画素数）
対応の位置であるか否かを判断し、そうでなければＳ３
０４の処理に戻る。Ｓ３１３での判定の結果、ａ０が
“WIDETH”対応の位置であれば、画像の最後であるか否
かを調べ（Ｓ３１４）、画像の最後で無ければＳ３０１
の処理に戻る。Ｓ３１４での判定の結果、画像の最後で
あったならば、処理を終了する。
【０１６３】Ｓ３１０での判定の結果、｜ａ１−ｂ１｜
≦Ｎでなければａ２を検出し（Ｓ３１５）、水平モード
（Ｈ）にして“ａ０”の画素位置を“ａ２”の画素位置
にし（Ｓ３１６，Ｓ３１７）、Ｓ３１３の処理に入る。
【０１６４】すなわち、以上の手順は、起点画素ａ０が
属するラインのモードがフレーム内（INTRA)の場合には
“ABOVE LINE”を、また、フレーム間“（INTRA)”の場
合には“PREVIOUS LINE ”を図１８のラインメモリ２１
００に読み込む。“PREVIOUSLINE ”を参照ラインとす
るとき、符号化ラインと全く同じか、あるいは誤差が非
常に小さい場合には、“NOT CODED ”すなわち、符号化
ラインを符号化せずに参照ラインの信号をそのままコピ
ーするというものであり、“PREVIOUS LINE ”を参照ラ
インとするとき、符号化ラインと全く同じか、あるいは
誤差が非常に小さい場合には、符号化ラインを符号化せ
ずに参照ラインの信号をそのままコピーすることで、発
生符号量を削減することができる。
【０１６５】図２１は、この方式を使用した場合での人
物像アルファマップに対するブロックライン毎の、モー
ドの切り換えの例である。ブロックラインとは、隣接す
る複数のライン単位で構成したブロックを示しており、
頭頂部近傍に相当する部分が占める第０および第１ブロ
ックラインではそれぞれ“INTRA ”、顔部分に相当する
部分が占める第２〜第４ブロックラインでは互いの違い
が少ないのでそれぞれ“NOT CODED ”、肩部胸部近傍に
相当する部分が占める第５〜第８ブロックラインではそ
れぞれ“INTRA ”のラインモードとなっていることを示
している。
【０１６６】また図２２は、ラスタ順に符号化する場合
に、“NOT CODED ”となるブロックラインの符号化をス
キップする際の具体例を説明するものである。本発明で
は、起点画素ａ０が属するラインの属性（“INTRA ”／
“INTER ”／“NOT CODED ”により、モード切り換えを
行っている。しかし、ラスタ順に符号化する場合には、
ａ１がａ０と同じライン上にあるとは限らない。したが
って、復号時にａ１がａ０と同じライン上か否かは不明
である。
【０１６７】そこで、図２２のように、ａ０が当該ブロ
ックライン上での最後の変化画素であり、かつ、次のブ
ロックラインのモードが“ NOT CODED”（非符号化）で
ある場合には、スキップ符号ＳＫにより次の“CODED ”
（符号化）となるブロックラインにスキップし、このス
キップ先のブロックラインの先頭画素を新たなａ０（ｎ
ｅｗ ａ０）とすると共に、このスキップされるブロッ
クラインの領域についてはすべて符号化する。
【０１６８】つまり、ａ０が存在するブロックラインＢ
１があり、そのブロックラインＢ１のモードが“INTER
”であるとし、当該ブロックラインＢ１の次に、モー
ドが“NOT CODED”のブロックラインが３つ繋がり（Ｂ
２〜Ｂ４）、その次にモードが“INTER ”であるブロッ
クラインＢ５が繋がっているので、当該Ｂ５のブロック
ラインの先頭にａ０を移してｎｅｗ ａ０とし、符号Ｓ
Ｋを用いてａ０からｎｅｗ ａ０にスキップし、ブロッ
クラインＢ１からＢ４までについてはすべて“CODED
”、すなわち、符号化することになる。また、この符
号ＳＫの可変長符号は“垂直モード”／“水平モード”
／“パスモード”の可変長符号と共に設計される。
【０１６９】図２３は以上の符号化手順を表すフローチ
ャートであり、図１７の点線で囲まれた部分を変更した
ものである。符号化ライン上の起点変化画素ａ０の画素
位置情報を初期化し（Ｓ２０１）、次に起点画素ａ０が
属するラインのモードがフレーム内（INTRA)であるか否
かを調べる（Ｓ１２０１）。その結果、フレーム内（IN
TRA)であれば“ABOVE LINE”をラインメモリ１００に読
み込む（Ｓ１２０２）が、フレーム内（INTRA)でなけれ
ば“PREVIOUS LINE ”を図１８のラインメモリ２１００
に読み込む（Ｓ１２０３）。さらにａ０が属するライン
のモードが“NOT CODED LINE”、つまり、符号化しない
ラインでないかを調べ（Ｓ１２０３）、符号化しないラ
インであればＳ２０１の処理に移り、符号化しないライ
ンであれば、次にａ１の検出処理をし（Ｓ２０２）、さ
らにｂ１，ｂ２の検出処理をし（Ｓ２０３）、Ｓ２０４
の処理に入るといった処理形態である。
【０１７０】以上、前フレームの符号化済みの信号を復
号化して蓄え、かつ、当該前フレームの信号を参照する
ことで、画像の符号化中の領域が符号化済みの領域の画
像状態に近似しているか否かを調べ、近似していると
き、その領域の画像の符号化をせずに、代わりに、上記
復号済みフレーム内の信号を上記符号化中のフレームに
コピーすると共に、コピーされた部分をスキップして、
次の符号化すべき領域の符号化をするよう符号化処理す
るようにしたことにより、コピーされた部分を符号化し
ないで処理能率を向上させることができるようになる。
【０１７１】［第２の具体例のその３］ここでは、参照
ラインを複数用いて予測の性能を向上させることで、発
生符号量を縮減する具体例を説明する。
【０１７２】図２４は、本発明の符号化ラインと参照ラ
インの関係を説明する図である。ここで、新たにｃ１と
ｃ２の定義を行う。 ｃ１：ａ０よりも右側で、ａ０と反対色の最初の変化画
素 ｃ２：ｃ１の次の変化画素 本発明は、ａ１を符号化する際に、ｃ１とｂ１の変位か
ら、ｂ１とａ１の変位を予測するものであり、以下の式
で得られるdiffを垂直モードで符号化する。
【０１７３】diff=b1-a1+f{b1-c1) ここで、ｆ（ｘ）はｂ１とａ１との変位を推定する予測
関数である。また、次式は微小ノイズによる予測効率の
低下を防止するために、ｃ１とｂ１の変位の絶対値がし
きい値ｔｈよりも小さい場合に予測値を０とする予測関
数の例である。
【０１７４】 ｆ（ｘ）＝０ （ａｂｓ（ｘ）＜ｔｈ） ｆ（ｘ）＝ｓｉｇｎ（ｘ） （ａｂｓ（ｘ）≧ｔｈ） ｓｉｇｎ｛ｘ）＝−１ （ｘ＜０） ｓｉｇｎ｛ｘ）＝ ０ （ｘ＝０） ｓｉｇｎ｛ｘ）＝ １ （ｘ＞０） 但し、ｃ２がｂ１より左端にある時、あるいはabs(b1-c
1)が、あるしきい値よりも大きい場合は、通常の垂直モ
ードで符号化する。
【０１７５】図２５は、本具体例の符号化手順を表すフ
ローチャートであり、第１の垂直モードは従来の垂直モ
ードであり、第２の垂直モードは、参照ラインを２ライ
ンとする垂直モードで、本発明で採用した新しいモード
である。
【０１７６】ここでの処理は、まず、符号化ライン上の
起点変化画素ａ０の画素位置情報を初期化し（Ｓ４０
１）、符号化ライン上で“ａ０”位置よりも右にある最
初の変化画素ａ１の検出処理をし（Ｓ４０２）、参照ラ
イン上で“ａ０”位置よりも右側にあって、しかも、
“ａ０”位置の画素と反対色の最初の変化画素ｂ１と、
参照ライン上で“ｂ１”位置の次に表れる変化画素ｂ２
の検出処理をし（Ｓ４０３）、次にｂ１がａ１より小さ
いか判断する（Ｓ４０４）。その結果、ｂ１がａ１より
小さい場合はパスモード（Ｐ）にし（Ｓ４０５）、次に
ａ０の画素位置情報をｂ２の画素位置情報にセットし
（Ｓ４０６）、Ｓ４０３の処理に戻る。
【０１７７】Ｓ４０５の判断において、ｂ１がａ１より
小さくなかったときはｃ１，ｃ２の検出処理をし（Ｓ４
０７）、ｃ２がｂ１より小さいか判断する（Ｓ４０
８）。その結果、ｃ２がｂ１より小さかったときは｜ａ
１−ｂ１｜≦Ｎであるか判断し（Ｓ４０９）、｜ａ１−
ｂ１｜≦Ｎであったときは、第１の垂直モード（Ｖ）と
し（Ｓ４１０）、ａ０の画素位置をａ１の画素位置にし
（Ｓ４１１）、Ｓ４１２の処理に入る。
【０１７８】Ｓ４１２では、ａ０の位置が水平方向の画
素数であるWIDTH の値対応の位置であるか判断し、そう
でなければＳ４０２の処理に戻り、そうであればＳ４１
３に移り画像の終りであるか判断し、終りであれば処理
を終了し、終りでなければＳ４０１の処理に戻る。
【０１７９】一方、Ｓ４０８の判断において、ｃ２＜ｂ
１でなければ｜ｄｉｆｆ｜≦Ｎであるか調べ（Ｓ４１
８）、その結果、そうでなければａ２を検出処理し（Ｓ
４１４）、水平モードとし（Ｓ４１５）、ａ０をａ２に
セットする（Ｓ４１７）。そして、Ｓ４１２の処理に入
る。Ｓ４１８の判断の結果、｜ｄｉｆｆ｜≦Ｎであれ
ば、第２の垂直モードとし（Ｓ４１９）、ａ０をａ２に
セットする（Ｓ４２０）。そして、Ｓ４１２の処理に入
る。
【０１８０】一方、Ｓ４０９の判断において、｜ａ１−
ｂ１｜≦Ｎでなかったときには、ａ２を検出処理し（Ｓ
４１４）、水平モードとし（Ｓ４１５）、ａ０をａ２に
セットする（Ｓ４１７）。そして、Ｓ４１２の処理に入
る。
【０１８１】以上の処理により、参照ラインを複数用い
て予測の性能を向上させることができるようにし、この
予測の性能向上により、発生符号量を縮減することがで
きるようになる。
【０１８２】［応用例］次に本発明の手法による高能率
圧縮符号化の応用例として、上述のように２値ではな
く、多値のアルファマップを符号化する場合の具体例を
説明する。図２６は、多値のアルファマップを説明する
図である。図２６（ａ）、はオブジェクトと背景を合成
する際に境界部での不連続性を防止するために、合成の
重み付けを多値で表現したものの例である。また図２６
（ｂ）は、キャプションの一部を半透明に合成する際の
例である（半透明重ね合わせ）。
【０１８３】ここで、オブジェクトの信号をＳｏ、背景
の信号をＳｂ、重み付けの値（Alpha Value)をａとする
と、合成信号Ｓｃは次式で表される。ここで、Alpha Va
lueは８ビットで表現されている。
【０１８４】Sc=((255-a)*Sb+a*So)/255 このような、アルファマップを符号化する場合には、図
２７（ａ）のように、アルファマップの値が０か否かを
表すシェープ情報（Shape ）と、アルファマップにおけ
る画素のグレースケール情報（階調情報）であるアルフ
ァバリュー情報（Alpha Value ）とに分離して符号化す
る。すなわち、図２７（ｂ）のように、シェープ情報Sh
ape を本発明の２値画像符号化法を実施するためのシェ
ープコーディング部２５００に与え、ここで本発明の２
値画像符号化法により、シェープ情報Shape を符号化
し、Shape 情報の再生信号にしたがって、多値画像用の
符号化を行うアルファバリューコーディング部２６００
により、アルファバリュー情報Alpha Value を符号化す
れば良い。
【０１８５】このようにすると、２値ではなく、多値の
アルファマップを符号化することができるようになる。
【０１８６】（第３の具体例）次に、本発明の第３の具
体例として、画面全体に占めるオブジェクト部分の領域
がかなり小さい場合での符号量低減技術を、図２９と図
３０を用いて説明する。
【０１８７】図２９（ａ）に示されるような画面全体に
占めるオブジェクト部分の領域がかなり小さい場合にお
いて、画面全体のアルファマップ信号を符号化するので
はなく、図２９（ｂ）のようなオブジェクトを含む小領
域のアルファマップ信号を符号化した方が符号量が低減
される場合がある。
【０１８８】そして、この場合、小領域の大きさと、画
面内での位置関係がわからなければならない。
【０１８９】そこで、小領域の位置を表すための小領域
左上端Ｓの位置アドレスと、小領域の（水平，垂直）方
向の大きさ（ｈ，ｖ）とを付加情報として別途符号化す
る。さらに、前記Ｓや前記（ｈ，ｖ）の符号量を低減す
るために、図２９（ａ）において破線で区切られた、符
号化の処理単位であるブロックの整数倍となる様に小領
域を設定することで、Ｓや（ｈ，ｖ）をブロックのアド
レスで表現することもできる。
【０１９０】図３０は、上記の処理の流れを説明するブ
ロック図であり、図３０（ａ），（ｂ）は各々送信側、
受信側のブロック図である。
【０１９１】送信側は、オブジェクト領域検出回路５０
０、アルファマップ符号化回路２００、多重化回路５１
０とから構成されている。オブジェクト領域検出回路５
００は、アルファマップからオブジェクト部分の領域を
検出する回路であり、小領域のアルファマップ信号と、
Ｓや（ｈ，ｖ）の値とを検出するものである。
【０１９２】また、アルファマップ符号化回路２００は
小領域のアルファマップを符号化する回路であり、既に
詳述した如きのものである。多重化回路５１０はこの符
号化されたアルファマップと、オブジェクト領域検出回
路５００の出力するＳや（ｈ，ｖ）の値とを多重化して
出力する回路である。
【０１９３】また、受信側は、分離化回路５２０、アル
ファマップ復号化回路４００、アルファマップ復元回路
５３０から構成されている。分離化回路５２０は、ビッ
トストリームから、小領域のアルファマップ信号と、Ｓ
や（ｈ，ｖ）の値の符号化成分とを分離するものであ
り、アルファマップ復号化回路４００は小領域のアルフ
ァマップ信号を復号して元のサイズのアルファマップを
得る回路であり、アルファマップ復元回路５３０はＳや
（ｈ，ｖ）の値の符号化成分からＳや（ｈ，ｖ）の値を
復元する回路である。
【０１９４】このような構成において、線２０を介して
画面全体のアルファマップ信号が供給されたオブジェク
ト領域検出回路５００では、図２９（ｂ）のような小領
域のアルファマップ信号を線２２を介してアルファマッ
プ符号化回路２００に供給すると共に、Ｓや（ｈ，ｖ）
の値を符号化して、線２３を介してアルファマップ符号
化回路２００と多重化回路５１０に供給する。
【０１９５】多重化回路５１０では、線２４を介して供
給される符号化された小領域のアルファマップ信号と、
線２３を介して供給される符号化されたＳや（ｈ，ｖ）
の値を多重化した後、線３０を介して出力する。
【０１９６】一方、線８０を介して分離化回路５２０に
供給された符号は、小領域のアルファマップ信号に関す
る符号と、Ｓや（ｈ，ｖ）に関する符号に分離され、各
々線８４と線８６を介して出力される。アルファマップ
復元回路５３０では、線８５を介して供給される再生さ
れた小領域のアルファマップ信号と、線８６を介して供
給されるＳや（ｈ，ｖ）の値から、画面全体のアルファ
マップ信号を復元し、線９０を介して出力する。
【０１９７】この結果、図２９（ａ）に示されるような
画面全体に占めるオブジェクト部分の領域がかなり小さ
い場合において、画面全体のアルファマップ信号を符号
化するのではなく、図２９（ｂ）のようなオブジェクト
を含む小領域のアルファマップ信号を符号化して符号量
低減を図ることができるようになる。
【０１９８】（第４の具体例）次に、第４の具体例とし
て、図４のサンプリング変換（拡大・縮小変換）により
発生する斜め方向の不連続性を滑らかにする技術を、図
４と図３３および図３４を用いて説明する。
【０１９９】２値画像の縮小拡大を繰り返すと、斜めの
線あるいは、曲線の滑らかさが失われ易い。アルファマ
ップ信号は２値画像の情報であるから、縮小拡大を繰り
返すと、このような現象を起こし易く、しかも、画面内
の目的の部分を抽出したり、認識するために用いるのが
アルファマップ信号であるから、このような滑らかさが
失われることは、画質の劣化に繋がる。そこで、この滑
らかさを失うという問題を解消する技術が必要となる。
【０２００】本具体例は、図４の構成においてサンプリ
ング変換（拡大・縮小変換）により発生する斜め方向の
不連続性を滑らかにする２値画像の処理方法に関するも
のである。
【０２０１】図３３は、スムーシング処理（平滑化処
理）を説明するための図である。ここで、図３３の
（ａ）は元のサイズの２値画像、図３３の（ｂ）はこれ
を縮小して得た２値画像である。図３３においては、オ
ブジェクト領域は黒丸印で、また、バックグラウンド
（背景）領域は白丸印で示してある。
【０２０２】本具体例では、図４の構成において解像度
変換回路２１０や解像度変換回路２３０によるサンプリ
ング変換（拡大・縮小変換）がなされることにより発生
する斜め方向の不連続性を滑らかにするために、バック
グラウンド領域の画素（白丸）一つ一つについて、それ
を中心にして、その上下左右の画素、つまり、隣接画素
を調べ、そのうち、２画素以上がオブジェクト領域の画
素（黒丸）であったときは、そのバックグラウンド領域
の画素を、オブジェクト領域に含める処理を行う。
【０２０３】すなわち、今、バックグラウンド領域にあ
る一つの画素である検査対象画素が図３３（ｂ）におけ
る二重丸印で示す位置の画素である場合のように、その
隣接画素に、２画素以上、オブジェクト領域の画素（黒
丸）があったときは、その二重丸印で示す位置の画素
（つまり、検査対象画素）を黒丸印の画素にしてオブジ
ェクト領域の画素にする。黒丸印の画素が例えば、
“１”、白丸印が“０”であるとすると、二重丸印で示
す位置の画素（画素値“０”）を、画素値“１”に置き
換える処理をする。
【０２０４】具体的にはつぎのようにする。図３４に示
すように、上記画像処理を行う装置としては、２フレー
ム分のメモリ６２１，６２２を用意し、スムーシング処
理を行う対象の２値画像データを、それぞれのフレーム
メモリ６２１，６２２に保持させるようにする。そし
て、そのうちの一方のフレームメモリを検査用画像の保
持メモリとし、他方を作業用メモリとする。そして、制
御手段６２３により、これらフレームメモリ６２１，６
２２をつぎのように制御し、また、これらフレームメモ
リ６２１，６２２の保持内容を用いてつぎのように演算
処理する。
【０２０５】２値画像データが入力されると、制御手段
６２３はこの２値画像データを、検査用画像の保持メモ
リと作業用メモリとに格納するように制御する（Ｓ
１）。
【０２０６】つぎに制御手段６２３は、検査用画像の保
持メモリに保持された画像の画素一つづつについて、そ
の画素を検査対象画素としたときに、それに隣接する４
方の画素の値を調べる（Ｓ２）。そして、検査対象画素
の値が“０”であって、それに隣接する４方の画素のう
ち、値が“１”を持つ画素が２画素分以上あるかを調べ
（Ｓ３）、２画素分以上ある場合には、その検査対象画
素の画素の値を“１”に書き替える（Ｓ４）。この書き
替えは作業用メモリに対して該当の画素位置のものを
“１”にすることで行う。
【０２０７】全ての画素についてこの処理が済むと、制
御手段６２３はこの作業用メモリにある修正済みの２値
画像データを読出し（Ｓ５）、スムーシング処理済みの
２値画像データとして出力する。
【０２０８】この処理の結果、滑らかさが失われた２値
画像データは、輪郭部の滑らかさが回復することにな
る。
【０２０９】滑らかさが大きく失われている２値画像デ
ータの場合は、上記処理を複数回繰り返す。すなわち、
作業用メモリにある修正済みの２値画像データを検査用
画像の保持メモリにコピーし（Ｓ６）、再び、Ｓ２以降
の処理を行う。圧縮と拡大の率や回数が決まれば、その
システムの場合、滑らかさ喪失の度合いがどの程度であ
るかは分かるので、状況対応に適宜な繰り返し回数を定
めて、上記の処理を繰り返した後、処理済みの２値画像
データとして作業用メモリの２値画像データを読出して
最終処理済み出力とするよう、制御手段６２３に制御さ
せる。
【０２１０】この結果、滑らかさが大きく損なわれた２
値画像データであっても、滑らかな輪郭に修正すること
ができるようになる。そのため、この図３４の画像処理
手段を図４の構成における解像度変換回路２１０の出力
段に設けておけば、輪郭の滑らかな２値画像データを後
段に与えることができるようになる。
【０２１１】以上、種々の例を説明したが、以上の具体
例は要するにオブジェクトスケーラビリティを実現する
に当たって必要となるアルファマップについて、解像度
縮小を図り、符号化すると共に、得られた符号を縮小率
情報と共に多重化して伝送や蓄積用のアルファマップ信
号とするようにしたことを特徴としている。そのため、
アルファマップ信号は効率良く符号化できることにな
り、オブジェクトの形状情報を効率良く符号化できるよ
うになる。
【０２１２】また、アルファマップ信号を再生する時
は、アルファマップの符号化成分と、縮小率情報とを分
離し、アルファマップの符号化成分は復号した後に縮小
率情報に従って元の解像度に拡大するようにしたこと
で、元のサイズのアルファマップを復元できるようにな
り、アルファマップを用いた符号化画像の復号も支障な
く行えるようになる。
【０２１３】また、本発明はブロックライン毎に処理が
可能であるため、図３２に示すように、ブロックライン
毎にそのブロックライン対応部分のアルファマップの符
号を伝送し、受信側ではブロックライン毎に復号するこ
とも可能である。
【０２１４】すなわち、一般的なＭＭＲでは画像をその
水平方向ライン内でのみ変化画素を検出するのに対し
て、第１ないし第４の具体例ではＭＭＲを用いてはいる
が、画像をラスタスキャン順に複数ラインにまたがって
変化画素を検出している。そのため、ブロックライン毎
に処理が可能であるから、図３２に示すように、ブロッ
クライン毎にそのブロックライン対応部分のアルファマ
ップの符号を伝送し、受信側ではブロックライン毎に復
号することも可能である。
【０２１５】＜マクロブロック単位での符号化、復号化
処理＞以上の各具体例は、任意形状の部分画像像毎に再
生可能な符号化方式の機能であるオブジェクトスケーラ
ビリティを実現する際に必要となるアルファマップの符
号化において、一画面全体あるいは、ブロックライン単
位で符号化を行う方法であり、２値画像で表現されたア
ルファマップを、ＦＡＸの符号化方式であるＭＭＲ（Mo
dified Modified READ）に基づいた符号化方法にて符号
化する手法であった。そして、ＭＭＲは基本的にライン
単位での符号化法である。
【０２１６】一方、動画像の標準符号化方式であるＭＰ
ＥＧ等の既存の画像符号化方式は、一般に画面全体を１
６×１６画素で構成されるマクロブロックＭＢに分割し
た上で、各マクロブロックＭＢ単位で符号化処理が行わ
れている。従って、このような場合にはアルファマップ
の符号化法もマクロブロックＭＢ単位での符号化を可能
にすることが望ましい。しかし、マクロブロックＭＢは
画面の一部分であるために、ライン単位での符号化法で
あるＭＭＲに基づいて一つ一つのマクロブロックＭＢを
符号化すると符号化効率が低下するおそれがある。
【０２１７】そこで、マクロブロック単位で効率的に符
号化処理し、また、復号化処理することのできるように
した符号化技術を次に説明する。
【０２１８】（第５の具体例）本発明にかかるマクロブ
ロック単位での符号化、復号化処理の第１の手法を第５
の具体例として、図３５、図３６および図３７を参照し
ながら説明する。この具体例において必要なシステム構
成は基本的には図２および図３の如きで良く、以下説明
する処理は符号化処理については、図２におけるアルフ
ァマップ符号化回路２００においてなされ、復号化処理
については図３におけるアルファマップ復号化回路４０
０においてなされるように仕組みを整えておけば良い。
【０２１９】図３５は、アルファマップの画面内を例え
ば、画素サイズが１６×１６画素といった所定の複数画
素構成によるマクロブロックＭＢ単位に分割した図であ
り、正方形の升目で示したものが分割の境界線であり、
升目一つ一つがマクロブロックＭＢである。
【０２２０】アルファマップはオブジェクトの情報を画
素毎に２値で示すものであるから、画素は白か黒のいず
れかであり、従って、図３５に示されるように、アルフ
ァマップの画面における各マクロブロックＭＢはその中
身の状態は“ａｌｌ＿ｗｈｉｔｅ”（全て白）、“ａｌ
ｌ＿ｂｌａｃｋ”（全て黒）、“ｏｔｈｅｒｓ”（その
他）の３つの種類のいずれかに分類される。
【０２２１】人物像のアルファマップである図３５のよ
うな画面の場合、背景は“白”、人物部分は“黒”であ
るから、マクロブロックＭＢは符号（ＭＢwh）を付して
示す背景部分のみのものと、符号（ＭＢbk）を付して示
す人物部分のみのもの、そして、符号（ＭＢot）を付し
て示す背景部分と人物部分両方を含むものとに分けるこ
とができる。そして、この場合、符号化の必要な部分は
（ＭＢot）なる部分であり、図３５より明かなように、
（ＭＢot）なる部分はオブジェクトＯＪにおける輪郭部
分の入ったマクロブロック、すなわち、図３６に示す如
き部分のマクロブロックのみにＭＭＲベースの符号化法
を適用すれば良いことが分かる。（ＭＢot）なる部分の
マクロブロックは、人物の輪郭領域に位置するマクロブ
ロックであり、背景部分と人物部分両方を含む部分であ
る。
【０２２２】ところで、図３７のようなマクロブロック
ＭＢに、第１から第４の具体例の手法を適用すると、検
出される変化画素は図３７（ａ）において黒丸で示した
位置になる。なお、以後の図では簡単のため、マクロブ
ロックＭＢのサイズを８×８画素で構成されるブロック
として例示している。
【０２２３】一方、マクロブロックＭＢを画面左上から
ラスタスキャン順に符号化して送信し、ラスタスキャン
順に受信して復号化を行うとすると、今、符号化あるい
は復号化処理しようとしている対象のマクロブロックＭ
Ｂの上辺に接する画素群（“top referece”）と、当該
マクロブロックＭＢの左辺に接する画素群（“left ref
erence”）は、図３７（ｂ）に示されるように送受信両
端において既知の値となる。すなわち、ラスタスキャン
順に処理してゆくので、top refereceとleft reference
は既に処理した隣接のマクロブロックＭＢの情報である
から既知の値である。
【０２２４】マクロブロックＭＢ単位で考えた場合、ラ
スタスキャン順に処理してゆく方式ではそのマクロブロ
ックＭＢでの左辺に接する画素においては、それが図３
７（ａ）に黒丸印を付して示すように変化画素であった
場合にはそれは変化画素として符号化しなければならな
いから、画面単位で符号化する場合に比べて極めて冗長
な情報となる。
【０２２５】そこで、このような冗長さを解消するため
に、本発明では、マクロブロックＭＢの左端の画素に関
しては同じライン上の“left reference”の値との変化
を検出すると共に、参照領域内で“pred＿color ”と反
対色となる最初の変化画素を”ｂ１”と定義する。する
と、変化画素は図３７（ｂ）の黒丸印の位置となり、図
３７（ａ）に比べて冗長な変化画素が大幅に削減され
る。
【０２２６】ここで、“pred＿color ”に該当するのは
“a0＿color ”（previous line ）と“ ref＿color ”
（current line）となる。なお、“current line”と
は、起点変化画素“ａ０”が属するラインのことであ
り、“previous line ”とは、“current line”の１ラ
イン上のラインのことであり、“a0＿color ”とは起点
変化画素“ａ０”の値（ｂｌａｃｋ ｏｒ ｗｈｉｔｅ
（白値または黒値））であり、“ ref＿color ”とは
“current line”と同じラインの“left refeence ”の
値である。
【０２２７】ここで、“top reference ”は、図３７
（ｂ）に示されるマクロブロックＭＢの上辺に接する画
素群を指し、“left reference”は、図３７（ｂ）に示
されるマクロブロックＭＢの左辺に接する画素群を指
す。
【０２２８】なお、オブジェクトを含む方形領域を符号
化対象としている場合に、マクロブロックＭＢの上辺あ
るいは左辺が方形領域の上端あるいは左端に接している
ときは、“top reference ”および“left reference”
の値は全て、“white ”（白）とする。
【０２２９】また、第１ないし第４の具体例に示した発
明では、複数ラインの再生値を用いて相対アドレスの変
化量を予測する方法が記載されている。このような場合
には、前記の“top reference ”および“left referen
ce”を複数ライン蓄えておく必要がある。また、マクロ
ブロックＭＢ毎に符号化する順序を右下から順次符号化
するようにしてもよい。この場合、マクロブロックＭＢ
の下辺に接する再生値と右辺に接する再生値を用いる。
【０２３０】また、動き補償予測が適用される場合に
は、図２と図３の構成における動き補償予測回路１１０
および３５０において、画像信号と同様にアルファマッ
プ信号の動き補償予測も生成することができる。上記の
“top reference ”および“left reference”は、送信
側および受信側とも同じ信号が得られれば良いため、
“top reference ”および“left reference”には，動
き補償予測値を用いても良い。また、第１ないし第４の
具体例に示したように、動き補償予測値との相対アドレ
ス符号化を適用しても良い。
【０２３１】以上は、マクロブロックＭＢ単位でラスタ
スキャン順に圧縮符号化し、ラスタスキャン順（ｘｙス
キャンにおけるｘ方向スキャンのスキャン順）に復号化
処理する場合の例であった。しかし、マクロブロックＭ
Ｂ単位で圧縮符号化し、復号化する場合に、画像の状態
によってはラスタスキャン順に行うよりも垂直方向（ｘ
ｙ方向におけるｙ方向スキャン順）に処理するようにし
た方が効率の良い圧縮処理ができる場合があり、従っ
て、ラスタスキャン順にしたり、垂直方向にスキャンを
切り換えたりして、画像の状況対応に種々切り換えて処
理することができるようにした方式も実現できれば有用
である。そこで、このような方式を次に第６の具体例と
して説明する。
【０２３２】（第６の具体例）図３８を用いて本発明の
第６の具体例を説明する。この具体例において必要なシ
ステム構成も基本的には図２および図３の如きで良く、
以下説明する処理は符号化処理については、図２におけ
るアルファマップ符号化回路２００においてなされ、復
号化処理については図３におけるアルファマップ復号化
回路４００においてなされるように仕組みを整えておけ
ば良い。
【０２３３】図３８（ｂ）は第１ないし第５の具体例に
おけるスキャン順序（左から右ヘスキャンする（水平ス
キャンＳh ））であり、図３８（ａ）はこのスキャン順
序によってスキャンされることにより、検出された変化
画素（黒丸で示した画素）の例である。
【０２３４】この場合、第５の具体例における変化画素
の検出方法を用いても、変化画素は１２個検出される。
そこで、この具体例では図３８（ｄ）に示すように、マ
クロブロックＭＢの行のアドレスと列のアドレスを入れ
換えることによって、縦方向のスキャン順序（上から下
にスキャンする（垂直スキャンＳv ））で変化画素を検
出する。このようにすると、図３８（ｂ）のスキャン方
法で１２個検出された変化画素は、図３８（ｃ）に示す
ように８個に減る。このように、画像の状態によっては
スキャン方向を変えることで変化画素の数を減らすこと
ができる。
【０２３５】本発明では、変化画素間の変化量が同じ場
合、変化画素の数が少ない方が発生符号量が少なくなる
ため、図３８の例では、（ｂ）に比べて（ｄ）のスキャ
ン順の方が発生符号量が少なくなる。
【０２３６】従って、図３８（ｂ）のスキャン順序と図
３８（ｄ）のスキャン順序を適応的に切り換えることに
よって、符号量の削減ができる場合がある。この場合、
復号化処理側で再生できるようにするために、スキャン
順序を識別する情報を別途符号化してデータに付加して
おく必要がある。そして、このスキャン順序を識別する
情報に基づき、方向を切り換えながら復号するようにす
る。
【０２３７】以上は、マクロブロックＭＢ単位で圧縮符
号化し、復号化する場合に、画像の状態によってはラス
タスキャン順に行うよりも垂直方向（ｘｙ方向における
ｙ方向スキャン順）に処理するようにした方が効率の良
い圧縮符号化処理ができる場合があり、従って、ラスタ
スキャン順にしたり、垂直方向にスキャンを切り換えて
処理をしたりするといった具合に、画像の状況対応に方
向を種々切り換えて処理することができるようにした方
式を実現するものであった。
【０２３８】しかし、正方ブロックであるマクロブロッ
クＭＢを、正方ブロックのまま、処理する方式にかえ
て、正方ブロックを横長の長方形ブロックに並び替える
かたちにしてから処理すると、符号量を少なくすること
ができる場合もあるのでそれを次に第７の具体例として
説明する。
【０２３９】（第７の具体例）図３９を用いて本発明の
第７の具体例を説明する。この具体例において必要なシ
ステム構成も基本的には図２および図３の如きで良く、
以下説明する処理は符号化処理については、図２におけ
るアルファマップ符号化回路２００においてなされ、復
号化処理については図３におけるアルファマップ復号化
回路４００においてなされるように仕組みを整えておけ
ば良い。
【０２４０】本具体例は、マクロブロックＭＢ毎に独立
に符号化するため、第５の具体例における“top refere
nce ”および“left reference”の値を用いない例であ
る。図３９（ａ）は、本具体例のスキャン順序を説明す
る図である。図３９（ａ）における左側の図のように、
マクロブロックＭＢを構成するｎ×ｎ画素構成の正方ブ
ロックを、図３９（ａ）における右側の図のようにライ
ン毎に交互にスキャン方向を切り換えることで、ラスタ
スキャンされた長方形ブロックを作成する。すなわち、
正方ブロックにおいて左上の画素よりラインに沿って水
平に右側へスキャンし（Ｓ１）、右端に達すると次にそ
の下のラインの画素に移り、右端から左端にラインに沿
って水平に左側へスキャンし（Ｓ２）、左端に達すると
次にその下のラインの画素に移り、左端から右端にライ
ンに沿って水平に右側へスキャンし（Ｓ３）といった具
合に、ジグザグにスキャンを進める。そして、スキャン
の２ライン分をスキャン順に繋いで１ラインを倍にし、
垂直方向（縦方向）にはライン数を少なくするかたちと
して長方形ブロックを作成する。つまり、方形ブロック
におけるジグザグスキャンのＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，
Ｓ５，Ｓ６，…を、Ｓ１の次にＳ２を繋いで最上位置の
１ラインとし、その下のラインはＳ３とＳ４を繋いだも
のとし、さらにその下のラインはＳ５とＳ６とを繋いだ
ものとする，…といった具合である。
【０２４１】このように、正方ブロックを横長の長方形
ブロックに並び替えるかたちにスキャンすることで、図
３９（ｂ）の場合には変化画素の数が正方ブロックでは
１０個あったものが長方形ブロックでは５個に低減され
る。
【０２４２】但し、このようにすると変化画素間の相関
は低下するため、符号化にあたり、正方ブロックに対し
て設計された可変長符号を用いると、逆に符号量が増加
してしまう場合もある。しかし、この場合、長方形ブロ
ックに対しては、長方形ブロック用の可変長符号を新た
に設計してテーブルとして用意し、この長方形ブロック
用可変長符号テーブルを用いて符号化するようにすれば
よい。
【０２４３】また、この具体例を適用しても図３９
（ｃ）のような場合には、図からも分かるように変化画
素の数は変わらず、逆に変化画素間の相関が低下してい
るために、長方形ブロックに変換するとむしろ発生符号
量が増加してしまう。
【０２４４】画像の状態は様々であり、従って、正方ブ
ロックと長方形ブロックとを適応的に切り換えること
で、発生符号量の削減を図ることができる場合があるこ
とから、手法としてこの具体例のようなものも、十分に
意義がある。
【０２４５】ところで、マクロブロックＭＢ単位の処理
とはいっても、いつでもマクロブロックＭＢのサイズそ
のままに、圧縮処理するというのは能率的でない場合も
多い。例えば、縦の垂直な帯線のみが入っている場合の
ように、マクロブロックＭＢ内においてどのラインも同
じ画像の状況を呈しているような時は、ラインを間引く
かたちで圧縮しても解像度を落とすことなく高い忠実度
で再生することが可能である。このような画像に対して
最適な手法を次に第８の具体例として説明する。
【０２４６】（第８の実施例）図６および図８および図
４０を用いて本発明の第８の具体例を説明する。この具
体例において必要なシステム構成も基本的には図２およ
び図３の如きで良く、以下説明する処理は符号化処理に
ついては、図２におけるアルファマップ符号化回路２０
０においてなされ、復号化処理については図３における
アルファマップ復号化回路４００においてなされるよう
に仕組みを整えておけば良い。
【０２４７】本具体例は、第１の具体例において用いた
２値画像を縮小した後に符号化する方法を、マクロブロ
ックＭＢ単位での処理に適用した場合の問題点を解決す
るものである。
【０２４８】上述したように、符号化回路および復号化
回路は基本的には第１の具体例で用いたものを採用する
ことができ、ここではアルファマップ符号化回路２００
は既に説明した図６の構成を、また、アルファマップ復
号化回路４００は既に説明した図８の構成を採用する。
従って、各構成要素の動作および信号の流れは既に第１
の具体例で詳細に説明したので、ここでは深く立ち入ら
ない。
【０２４９】図４０は２値画像を縮小する例を示す図で
ある。図４０の（ａ）は、第１の具体例で説明した手法
による縮小例であり、縮小フィルタにより縮小した例で
ある。図４０の（ａ）においては、変換比率ＣＲが
“１”のもの（縮小なしの状態のもの）、変換比率ＣＲ
が“１／２”のもの（１／２縮小の状態のもの）、変換
比率ＣＲが“１／４”のもの（１／４縮小の状態のも
の）を示しており、いずれも方形のブロックの状態のま
ま間引き処理した結果を示している。
【０２５０】また、図４０の（ｂ）は第７の具体例で説
明したライン間引きにより垂直方向に縮小した例であ
る。図４０の（ｂ）においては、変換比率ＣＲが“１”
のものが縮小なしの状態のもの、変換比率ＣＲが“１／
２”のもの（１／２縮小の状態のもの）、変換比率ＣＲ
が“１／４”のもの（１／４縮小の状態のもの）を示し
ており、いずれも方形のブロックから間引き処理を行っ
てかつ長方形ブロックへの変換を行った状態に処理した
結果を示している。
【０２５１】ここで、変換比率ＣＲ（“Conversion Rat
io”）は、図６のアルファマップ符号化回路２００にお
ける線６０を介して供給される縮小率である。第１の具
体例あるいはＭＭＲでは、変化画素“ｂ１”と変化画素
“ａ１”のアドレスの差分（ｂ１−ａ１）の値がしきい
値以下ならば、長さ（ａ１−ａ０）のランと長さ（ａ２
−ａ１）のランを符号化している（水平モード）。
【０２５２】また、符号化をマクロブロックＭＢ毎に行
うため、生起し得るラン長の種類は、各ＣＲの値に対し
て一意に定まる。ここで、図４０（ａ）のように、方形
形状のブロックのまま、水平，垂直方向共に間引いて縮
小した場合には、変換比率ＣＲが変わることによってラ
ン長の頻度分布が大きく変わる。従って、各ＣＲ対応に
ランレングス用の可変長符号を各々用意しておくこと
で、各ＣＲ対応に可変長符号符号化を行うようすれば、
符号化効率の改善が図れる。
【０２５３】なお、第１の具体例のように、最大ラン長
を画面（マクロブロックＭＢ）の水平画素数とすれば、
ラン長の種類は最大でも１７（０〜１６）であるから、
複数の可変長符号を用意しても可変長符号表を蓄えるメ
モリの負担は小さい。
【０２５４】また，図４０（ｂ）の例では，変換比率Ｃ
Ｒを小さくすると変化画素間の相関が低下するため、変
換比率ＣＲが異なれば、相対アドレスの頻度分布の偏り
が大きく異なる。従って、各ＣＲに対して各々最適な可
変長符号を切り換えることで、発生符号量の削減が図れ
る。なお、相対アドレスの絶対値の種類は最大でも１６
種類（０〜１５）であるため、複数の可変長符号表を用
意してもメモリの負担は少ない。
【０２５５】また、図４０（ａ）の例では、生起し得る
相対アドレスの絶対値の最大値が異なるため、上記の水
平モードヘ切り換えるしきい値を、各ＣＲの対して切り
換えても良い。また、マクロブロックＭＢ毎に変換比率
ＣＲあるいは縮小方法（例えば、図４０（ａ）や図４０
（ｂ）に示す如きの形式等）を画像の状態に合わせて適
応的に切り換えることで、符号量制御を行うことができ
る。
【０２５６】以上、第５ないし第８の具体例によれば、
マクロブロックＭＢ単位でのアルファマップ符号化にお
いても大幅な符号量の増加を招くことなく符号化が可能
となり、また、復号することができるようになる。
【０２５７】なお、本発明は上述した各種の具体例に限
定されるものではなく、種々変形して実施可能である。
【０２５８】（応用例）最後に、本発明の応用例として
本発明の動画像符号化／復号化装置を適用した動画像伝
送システムの実施形態を図４１を用いて説明する。
【０２５９】図４１（ａ）に示すように、このシステム
は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１００１に備え付
けられたカメラ１００２より入力された動画像信号は、
ＰＣ１００１に組み込まれた動画像符号化装置によって
符号化される。この動画像符号化装置から出力される符
号化データは、他の音声やデータの情報と多重化された
後、無線機１００３により無線で送信され、他の無線機
１００４によって受信される。
【０２６０】無線機１００４で受信された信号は、動画
像信号の符号化データおよび音声やデータの情報に分解
される。これらのうち、動画像信号の符号化データはワ
ークステーション（ＥＷＳ）１００５に組み込まれた動
画像復号化装置によって復号され、ＥＷＳ１００５のデ
ィスプレイに表示される。
【０２６１】一方、ＥＷＳ１００５に備え付けられたカ
メラ１００６より入力された動画像信号は、ＥＷＳ１０
０６に組み込まれた動画像符号化装置を用いて上記と同
様に符号化される。動画像信号の符号化データは、他の
音声やデータの情報と多重化され、無線機１００４によ
り無線で送信され、無線機１００３によって受信され
る。無線機１００３によって受信された信号は、動画像
信号の符号化データおよび音声やデータの情報に分解さ
れる。これらのうち、動画像信号の符号化データはＰＣ
１００１に組み込まれた動画像復号化装置によって復号
され、ＰＣ１００１のディスプレイに表示される。
【０２６２】図４１（ｂ）は、図４１（ａ）におけるＰ
Ｃ１００１およびＥＷＳ１００５に組み込まれた動画像
符号化装置の、そして、図４１（ｃ）は、図４１（ａ）
におけるＰＣ１００１およびＥＷＳ１００５に組み込ま
れた動画像復号化装置の構成を概略的に示すブロック図
である。
【０２６３】図４１（ｂ）に示す動画像符号化装置は、
カメラなどの画像入力部１１０１からの画像信号を入力
して誤り耐性処理部１１０３を有する情報源符号化部１
１０２と、伝送路符号化部１１０４を有し、情報源符号
化部１１０１においては予測残差信号の離散コサイン変
換（ＤＣＴ）と生成されたＤＣＴ係数の量子化などが行
われ、伝送路符号化部１１０４においては可変長符号化
や符号化データの誤り検出および誤り訂正符号化などが
行われる。伝送路符号化部１１０４から出力される符号
化データは無線機１１０５に送られ、送信される。情報
源符号化部１１０１における処理や、伝送路符号化部１
１０４における可変長符号化処理は、本発明の各具体例
で説明した如きの処理手法を適用する。
【０２６４】一方、図４１（ｃ）に示す動画像復号化装
置は、無線機１２０１によって受信された符号化データ
を入力して伝送路符号化部１１０４と逆の処理を行う伝
送路復号化部１２０２と、伝送路復号化部１２０１の出
力信号を入力して情報源符号化部１１０２と逆の処理を
行う誤り耐性処理部１２０４を有する情報源復号化部１
２０３を有し、情報源復号化部１２０３で復号化された
画像はディスプレイなどの画像出力部１０２５によって
出力される。
【０２６５】これらでの復号化処理は、本発明の各具体
例で説明した如きの処理手法を適用する。
【０２６６】（第９の具体例） ＜アルファマップ用の動きベクトル（ＭＶ）を符号化す
る方式の具体例＞上述の［第２の具体例その２］は、フ
レーム間の相関を利用して符号化する方法であって、前
フレームのラインを参照ラインとすることで、フレーム
間の相関を利用して符号化処理効率を向上させるように
する具体例であった。この方法は、ＭＢライン単位（マ
クロブロックにおけるライン方向の１ライン単位）での
処理であるが、当然、ＭＢ単位で処理するようにして
も、一般性は失われない。
【０２６７】そこで、フレーム間の相関を利用して符号
化するにあたり、マクロブロック単位で符号化すること
で、符号化処理効率向上を計るようにする具体例を次に
説明する。
【０２６８】本具体例では、ＭＢ単位（マクロブロック
単位）で、アルファマップの動き補償予測（ＭＣ）信号
と、当該ＭＢ（マクロブロック）の信号との相関を評価
し、その評価値が予め設定されたしきい値よりも小さい
場合には、当該ＭＢにＭＣ信号をコピーし（以後、コピ
ー符号化と呼ぶ）、しきい値よりも大きかった場合に
は、当該ＭＢを本発明で提供するような２値画像符号化
法により符号化するシステムである。
【０２６９】コピー符号化を実施するにあたり、“アル
ファマップのＭＶ（動きベクトル）”と、“Ｙ（輝度）
信号のＭＶ（動きベクトル）”との相関が非常に高い場
合には、Ｙ信号で求めたＭＶをそのまま使用すること
で、“アルファマップのＭＶ”についての符号量を用い
ることなしに、コピー符号化が可能となる。
【０２７０】特願平８−１１６５４２号には、アルファ
マップとＹ信号とをブレンドした信号（この処理は、一
般にアルファブレンディングと呼ばれる）を用いてＭＶ
（動きベクトル）を検出することで、アルファマップと
Ｙ信号との共通のＭＶ（このＭＶ（動きベクトル）をＭ
ＶYAと表記する）を検出する発明が記載されている。即
ち、アルファマップとＹ信号との共通の動きベクトルで
ある“ＭＶYA”を利用してアルファマップをＭＣ（動き
補償予測）すれば、アルファマップのコピー符号化での
ＭＶの情報は必要ない。つまり、アルファマップのコピ
ー符号化にあたっては、アルファマップの動きベクトル
の情報は無くて良い。
【０２７１】しかし、この場合、アルファマップの符号
量は削減されるものの、反面、Ｙ信号においては最適な
ＭＶが検出されないため、Ｙ信号のＭＣ誤差値（アルフ
ァマップの動き補償予測信号の誤差値）が大きくなり、
符号化システム全体での符号化効率が低下するおそれが
ある。
【０２７２】例えば、Ｙ信号に対しての最適な動きベク
トルＭＶY を検出した場合や、アルファマップに対して
の最適な動きベクトルＭＶA を検出した場合がこれに該
当し、このような場合には符号化効率の低下が避けられ
ない。
【０２７３】具体的には、図４２における（ａ）や
（ｂ）のような場合が、符号化効率の低下するおそれが
ある例である。これらのうち、図４２（ａ）に示すケー
スは、Ｙ信号に対しての最適な動きベクトルＭＶY を検
出した場合を示しており、ある時点でのあるマクロブロ
ックの部分画像に着目して説明すると、前フレームで検
出したＹ信号に対しての動きベクトルＭＶY の指し示す
位置が、後フレームでの当該部分画像の出現位置に一致
している様子を示している。ここで用いられる誤差評価
値は、例えば、オブジェクトに含まれる画素値における
誤差値である。
【０２７４】また、図４２（ｂ）はアルファマップに対
して最適な動きベクトルＭＶA を検出した場合を示して
おり、ある時点でのあるマクロブロック部分でのアルフ
ァマップ内容に着目して説明すると、前フレームで検出
したマクロブロック部分でのアルファマップ内容に対す
る動きベクトルＭＶA の指し示す位置が、後フレームで
の当該アルファマップ内容部分の出現位置に一致してい
る様子を示している。ここで用いられる誤差値は、例え
ば、アルファマップのミスマッチ画素数である。
【０２７５】なお、ＭＶYAは、ＭＶY よりもＭＶA と類
似なＭＶ（動きベクトル）となるため、アルファマップ
符号化の符号量は、最適な値ＭＶA を用いた場合と比較
してもほとんど増加しない。
【０２７６】一方、“ＭＶY ”を共通のＭＶとして用い
ても、アルファマップのＭＣ誤差（動き補償予測誤差）
が大きくなるため、コピー符号化が選択されず、アルフ
ァマップ符号化の効率が向上しない。
【０２７７】そこで、これを打開するためには、図４２
（ｃ）に一例を示すように、アルファマップに対しての
最適な動きベクトルであるＭＶA と輝度信号に対しての
最適な動きベクトルであるＭＶY の差分であるＭＶＤA
を求め、この求めたＭＶＤAを効率よく符号化するよう
にする。このようにＭＶA とＭＶY の差分を求めて、こ
れを符号化することで、Ｙ信号（輝度信号）の符号化効
率を低下させずに、アルファマップの符号化効率を向上
させることが可能となる。
【０２７８】ところで、ＭＶA とＭＶY の差分であるＭ
ＶＤA が大きな値となった場合には、動きベクトルの符
号量よりも、当該ブロックを２値画像符号化する際の符
号量の方が小さくなる場合がある。また、ＭＶＤA はＭ
ＶY からの差分ベクトルであるから、そのダイナミック
レンジは小さい。
【０２７９】そこで、ＭＶＤA の探索範囲の最大値をＭ
ＶY の探索範囲よりも小さくなるように制限すること
で、ＭＶＤA の符号量と、２値画像符号化における符号
量とのトレードオフを図るようにすると良い。また、Ｍ
ＶＤA の探索範囲を制限することで、ＭＶＤA 用の符号
表は、ＭＶY を符号化する（実際に符号化されるのは、
ＭＶY の予測誤差であり、この予測誤差のダイナミック
レンジは、ＭＶY のダイナミックレンジの２倍となる）
符号表よりも小さくなる。従って、ＭＶＤA 用に小さな
可変長符号表を設計することで、より符号化効率が改善
される。
【０２８０】＜ＭＶA を検出する具体例＞つぎに、第９
の具体例を実施するにあたり、アルファマップに対して
の最適な動きベクトルＭＶA を検出する必要があるが、
その具体例を説明する。
【０２８１】既に、Ｙ信号の方でＭＶY （Ｙ信号に対し
ての最適な動きベクトル）は送られているものとする
と、ＭＶY で指し示される位置を中心として、ＭＶA と
ＭＶYの差分であるＭＶＤA は検出される。前述した通
り、アルファマップのコピー符号化は、アルファマップ
のＭＣ誤差（動き補償予測誤差）が、あるしきい値より
も小さくなった時に実行される。そこで、中心位置から
外側への順序で誤差を評価し、最初に誤差がしきい値よ
りも小さくなった位置のＭＶＤA を用いることにする。
【０２８２】これにより、最も小さなＭＶＤA が検出さ
れて、これが使用されることになり、一般に、ＭＶＤA
の大きさが小さければ小さいほど、短い符号が割り当て
られることになるために、ＭＶＤA は効率よく符号化さ
れることとなる。
【０２８３】以上は動きベクトルの符号化であったが、
マクロブロックの属性情報をフレーム単位で符号化する
方式も考えられる。従って、次にこれを第１０の具体例
として説明する。
【０２８４】（第１０の具体例）第１０の具体例とし
て、各マクロブロックの属性情報をフレーム単位で符号
化する方式の具体例を説明する。
【０２８５】第６の具体例における図３８には、本発明
で提供するようなブロックベースで２値画像符号化する
場合の各ブロック（マクロブロックＭＢ）の属性が表さ
れている。また、このブロック（ＭＢ）の属性情報は、
２値画像符号化情報とは別途に符号化する必要がある。
【０２８６】図４３（ａ）は、上述した図３８を書き直
したものである。この図においては、“白”部分のみの
マクロブロックをＭＢwhとし、背景部分と人物部分両方
を含むマクロブロックをＭＢotとし、“黒”部分のみの
マクロブロックをＭＢbkとしてある。そして、“白”部
分のみのマクロブロックであるＭＢwhを“０”、背景部
分と人物部分両方を含むマクロブロックであるＭＢotを
“１”、“黒”部分のみのマクロブロックであるＭＢbk
を“３”とラベル付けしたとすると、図４３の（ａ）
は、図４３（ｂ）のようなblock typeの情報となり、こ
のblock typeの情報がＭＢの属性情報である。
【０２８７】ラベルは“１”，“２”，“３”の三種で
あり、これらは２ビットあれば表現できる。つまり、十
進数の“１”は２進表現で“０１”、十進数の“２”は
２進表現で“１０”、十進数の“３”は２進表現で“１
１”であり、２ビットあれば表現できる。
【０２８８】このようにblock type情報は、２ビットで
表現できるため、その上位ビット（MSB ）と下位ビット
（LSB ）をビットプレーンに分解すると、図４３（ｃ）
の様になる。なお、図４３（ｃ）において、Ｂpoは元の
block typeの情報が（ＭＢの属性情報）であり、Ｂplは
Ｂpoをビットプレーンに分解して得た下位ビット（LSB
）のビットプレーンであり、ＢpmはＢpoを分解して得
た上位ビット（MSB ）のビットプレーンである。
【０２８９】一般に、図４３（ａ）のように、オブジェ
クトか否かを表す、アルファマップのブロック属性情報
を、図４３（ｂ）の様にラベル付けすることで、図４３
（ｃ）におけるＢpl，Ｂpmの様に上位および下位のビッ
トのプレーンに分解したときに、何れのビットプレーン
においても“０”と“１”は、かたまり易くなる。即
ち、ＭＳＢにおいても、ＬＳＢにおいても、相関が保て
ることになる。
【０２９０】図４４は、図４３（ｃ）の各ビットプレー
ンを、本発明で提供するブロックベースのＭＭＲで符号
化する例である。この図に示すように、ビットプレーン
に分解し、各ビットプレーンを高能率な２値画像符号化
方式により符号化する事で、ブロックの属性情報の符号
量をブロック毎に符号化する場合に比べて、大幅に削減
することができるようになる。
【０２９１】また、ブロックの属性を符号化する２値画
像符号化と、各ブロックを符号化する２値画像符号化の
符号化法を同一のものとする事で、符号化システム全体
の複雑さを緩和することができる。
【０２９２】以上が、ブロックの属性情報を符号化する
方式の具体例であるが、ブロックの属性情報の符号化方
式には別の方法もあるので、これを次に説明する。
【０２９３】図４５は、時刻 n と時刻 n-1 における
あるマクロブロックの属性情報の一例を表している。図
２（ａ）の様に、オブジェクトの左上を領域の境界部に
接するように、方形領域を設定すると、図４５における
（ａ）に示した時刻 n でのブロックの属性情報の例と
（ｂ）に示した時刻 n-1 でのブロックの属性情報の例
のように、時間的に近いフレームのアルファマップ間で
は、非常に似たラベル付けが行われる。従って、このよ
うな場合には、フレーム間においてラベルの相関が高い
ため、既に符号化済みのフレームのラベルを利用して、
現フレームのラベルを符号化することで、大幅に符号化
効率が改善されることになる。
【０２９４】また、一般に、時刻 n と、時刻 n-1 の
領域のサイズが異なる場合がある。この場合、一例とし
て、図４６に示す手順で、時刻 n-1 での領域を 時刻
nのサイズに合わせる。例えば、時刻 n におけるマク
ロブロックが、時刻 n-1におけるマクロブロックの行よ
り１行長く、１列短い場合は、図４６（ａ）のように、
行の短い時刻 n-1 におけるマクロブロックの右端の１
列をカットし、その後、下部の１行分をその下にコピー
して行を増やす。この状態が図４６（ｂ）である。
【０２９５】また、時刻 n-1 におけるマクロブロック
が、時刻 n のマクロブロックより列が１列短く、１行
長い場合は、下端の１行をカットし、その後、そのマク
ロブロック右端の１列をその隣りにコピーして１列増や
す。
【０２９６】サイズが合わないときは、このようにして
サイズを合わせる。なお、サイズの合わせ方は前記の方
法に限ったものではない。そして、最終的に、図４６
（ｂ）の様に、時刻 n のサイズに合わせられた、時刻
n-1 のラベルを、ここでは便宜上、時刻 n-1' のラベ
ルと表記して以下の説明に用いることにする。
【０２９７】図４７（ａ）は、時刻 n での上述のマク
ロブロックの属性情報と、時刻 n-1' での上述のマクロ
ブロックの属性情報の差分、つまり各画素位置での各ラ
ベルの差分を、同一画素位置のもの同士で取った結果を
示している。ここで、Ｓは“ラベルが一致している”こ
とを示し、Ｄは“ラベルが不一致である”ことを示す。
【０２９８】一方、図４７（ｂ）は、時刻 n での上述
のマクロブロックの属性情報における隣接画素位置のラ
ベルの差分をとった結果を示している。ここで、左端の
ラベルは、１ライン上の右端の画素位置でのラベルとの
差を取り、左上端の画素位置でのラベルは、“０”との
差を取ることにしている。以後、便宜的に図４７（ａ）
をフレーム間符号化、図４７（ｂ）をフレーム内符号化
と呼ぶことにする。
【０２９９】図４７より、フレーム間符号化の方がフレ
ーム内符号化に比べてＳの割合が多く、フレーム間符号
化の方が予測が当たるため、符号量の削減を図ることが
できる。
【０３００】図４９は、各ラベルを符号化するための可
変長符号表の例である。ここでは符号化対象となるラベ
ルが、その予測値（フレーム間：前フレームのラベル、
フレーム内：隣のラベル）と一致している場合（Ｓの場
合）には１ビットで符号化し、一致していない場合（Ｄ
の場合）には、２ビットで符号化することにする。この
ようにすると、符号量を少なくすることができる。
【０３０１】また、フレーム間符号化の場合には、Ｓの
割合が多いため、複数のラベルをまとめて符号化するこ
とで、更に符号化効率の向上が図られる。
【０３０２】図４８は、ライン毎にライン内のラベルの
差分が全てＳか否かを、１ビットの符号で示す例であ
る。これにより、ライン内が全てＳでないラインのみラ
ベルを符号化すれば良いため、符号量が大幅に削減され
ることが分かる。
【０３０３】なお、フレーム間での相関が極端に小さい
場合、フレーム内符号化に比べて符号化効率が低下する
恐れがある。この場合は、１ビットの符号でフレーム内
符号化を行うか、フレーム間符号化を行うかを切り換え
られるようにしておき、フレーム内符号化で符号化でき
るようにする。当然のことながら、最初に符号化するフ
レームは、参照するラベルが無いため、フレーム内符号
化を行う。この際、フレーム間／フレーム内を切り換え
る符号は必要ない。
【０３０４】図５０は、前述した本具体例のシステムの
ブロック図であり、このブロック図を参照して処理の流
れを説明する。この図５０の構成において、破線で囲ま
れた部分が前述した本具体例に係わる部分である。図５
０（ａ）は符号化装置であり、オブジェクト領域検出回
路３１００、ブロック化回路３１１０、ラベル付け回路
３１２０、ブロック符号化回路３１３０、ラベルメモリ
３１４０、サイズ変更回路３１５０、ラベル符号化回路
３１６０、多重化回路（ＭＵＸ）３１７０とより構成さ
れている。
【０３０５】これらのうち、オブジェクト領域検出回路
３１００は、入力されたアルファマップ信号を元に、そ
のアルファマップ信号においてオブジェクトを含んでい
る部分についての方形領域を検出して、その方形領域の
サイズに関する情報と共に当該方形領域のアルファマッ
プ信号を出力するものである。ブロック化回路３１１０
は、この方形領域のアルファマップ信号をマクロブロッ
ク化する回路であり、ラベル付け回路３１２０は、この
マクロブロック化されたアルファマップ信号についてそ
のブロック毎に、そのマクロブロックでのアルファマッ
プ信号内容の属性（ＭＢwh（白のみ）、ＭＢot（白と黒
の混合）、ＭＢbk（黒のみ））を判定し、各属性に対応
するラベル（“０”、“１”、“３”）を割り当てる回
路である。
【０３０６】ブロック符号化回路３１３０は、ラベルが
“１”（ＭＢot）のもののマクロブロックについて、そ
のマクロブロック内のアルファマップ信号を符号化する
回路であり、ラベルメモリ３１４０は、ラベル付け回路
３１２０より供給されるラベル情報とラベルメモリ出力
線３０２０を介してオブジェクト領域検出回路３１００
から与えられる領域のサイズ情報を蓄積すると共に、こ
の蓄積したラベル情報とサイズ情報を併せてサイズ変更
回路３１５０に供給するためのメモリである。サイズ変
更回路３１５０は、ラベルメモリ３１４０より供給され
る、時刻 n-1のフレームのラベル情報とサイズ情報と、
オブジェクト領域検出回路３１００から与えられる、時
刻 n のフレームのサイズ情報とから、時刻 n-1 のラ
ベル情報を時刻 n のサイズに相当する様にサイズを変
更する回路であり、ラベル符号化回路３１６０は、この
サイズ変更されたラベル情報を予測値として、ラベル付
け回路３１２０より供給されるラベル情報を符号化する
回路である。
【０３０７】また、多重化回路３１７０は、ラベル符号
化回路３１６０の得た符号化情報と、ブロック符号化回
路３１３０より供給される符号化情報と、オブジェクト
領域検出回路３１００から与えられるサイズ情報とを多
重化して出力する回路である。
【０３０８】このような構成の符号化装置は、線３０１
０を介して供給されるアルファマップ信号は、オブジェ
クト領域検出回路３１００により、オブジェクトを含む
方形領域を検出する。この方形領域のサイズに関する情
報は線３０２０を介して出力され、領域内部のアルファ
マップ信号は、ブロック化回路３１１０に供給される。
ブロック化回路３１１０は、この領域内部のアルファマ
ップ信号についてマクロブロック化する。マクロブロッ
ク化されたアルファマップ信号は、ラベル付け回路３１
２０とブロック符号化回路３１３０に供給される。
【０３０９】ラベル付け回路３１２０では、マクロブロ
ック毎の属性（ＭＢwh、ＭＢot、ＭＢbk）を判定し、各
属性に対応するラベル（“０”、“１”、“３”）を割
り当てる。このラベル情報は、ブロック符号化回路３１
３０、ラベルメモリ３１４０、ラベル符号化回路３１６
０に供給される。
【０３１０】ブロック符号化回路３１３０では、ラベル
が“１”（ＭＢot）のとき、ブロック内のアルファマッ
プ信号が符号化され、その符号化情報は多重化回路３１
７０に供給される。ラベルメモリ３１４０には、ラベル
付け回路３１２０より供給されるラベル情報とラベルメ
モリ出力線３０２０を介する領域のサイズ情報が蓄積さ
れ、ラベル情報とサイズ情報を併せてラベルメモリ出力
線３０３０を介して、サイズ変更回路３１５０に供給さ
れる。
【０３１１】サイズ変更回路３１５０では、ラベルメモ
リ出力線３０３０を介して供給される、時刻 n-1 のフ
レームのラベル情報とサイズ情報と、線３０２０を介し
て供給される、時刻 n のサイズ情報とから、時刻 n-1
のラベル情報を時刻 n のサイズに相当する様にサイ
ズを変更したラベル情報をラベル符号化回路３１６０に
供給する。ラベル符号化回路３１６０では、サイズ変更
回路３１５０より供給されるラベル情報を予測値とし
て、ラベル付け回路３１２０より供給されるラベル情報
を符号化し、その符号化情報は多重回路３１７０に供給
される。多重化回路３１７０では、ブロック符号化回路
３１３０とラベル符号化回路３１６０より供給される符
号化情報と、線３０２０を介して供給されるサイズ情報
とを多重化した後、線３０４０を介して出力する。
【０３１２】以上が符号化装置の構成と作用である。次
に復号化装置の構成と作用を説明する。
【０３１３】図５０（ｂ）に示す符号化装置は、分離化
回路（ＤＭＵＸ）３２００、ラベル復号化回路３２１
０、サイズ変更回路３２２０、ラベルメモリ３２３０、
ブロック復号化回路３２４０より構成される。これらの
うち、分離化回路３２００は、線３０５０を介して供給
される符号化情報を分離する回路であり、ラベル復号化
回路３２１０は、サイズ変更回路３２２０より供給され
る、時刻 n-1 のラベル情報のサイズを変更した情報を
予測値として、時刻 n のラベル情報を再生する回路で
ある。
【０３１４】また、サイズ変更回路３２２０は、サイズ
変更回路３１５０と同様の働きをする回路であって、ラ
ベルメモリ３２３０より供給される、時刻 n-1 のフレ
ームのラベル情報とサイズ情報と、分離化回路３２００
から分離して与えられる、時刻 n のフレームのサイズ
情報とから、時刻 n-1 のラベル情報を時刻 n のサイ
ズに相当する様にサイズを変更する回路であり、ラベル
メモリ３２３０は、ラベルメモリ３１４０と同様の働き
をする回路であって、ラベル復号化回路３２１０より復
号化されて供給されるラベル情報と、分離化回路３２０
０から与えられる領域のサイズ情報を蓄積すると共に、
この蓄積したラベル情報とサイズ情報を併せてサイズ変
更回路３２２０に供給するためのメモリである。
【０３１５】また、ブロック復号化回路３２４０は、ラ
ベル復号化回路３２１０より供給される、再生されたラ
ベル情報にしたがって、ブロック毎にアルファマップ信
号を再生する回路である。
【０３１６】このような構成の復号化装置の作用を説明
する。分離化回路３２００では、線３０５０を介して供
給される符号化情報を分離して、ブロック復号化回路３
２４０とラベル復号化回路３２１０に供給すると共に、
線３０６０を介してサイズ情報を出力する。ラベル復号
化回路３２１０では、サイズ変更回路３２２０より供給
される、時刻 n-1 のラベル情報のサイズを変更した情
報を予測値として、時刻 n のラベル情報を再生する。
【０３１７】再生されたラベル情報はブロック復号化回
路３２４０とラベルメモリ３２３０に供給される。ブロ
ック復号化回路３２４０では、ラベル復号化回路３２１
０より供給される、再生されたラベル情報にしたがっ
て、ブロック毎にアルファマップ信号を再生する。な
お、サイズ変更回路３２２０はサイズ変更回路３１５０
と、ラベルメモリ３２３０は、ラベルメモリ３１４０
と、各々同一の動作をするため、ここでは深く説明しな
い。
【０３１８】以上、マクロブロック単位にしたアルファ
マップをラベル付けし、既に符号化済みのフレームのマ
クロブロックのラベルを利用して、現フレームのマクロ
ブロックのラベルを符号化するようにした符号化装置と
復号化装置の例を説明した。時間的に近いフレームのア
ルファマップ間では、そのマクロブロックは非常に似た
ラベル付けが行われる。従って、このような場合には、
フレーム間においてラベルの相関が高いため、既に符号
化済みのフレームのラベルを利用して、現フレームのラ
ベルを符号化することで、大幅に符号化効率を図ること
ができるようになる。
【０３１９】次にベクトル量子化による符号化システム
を説明する。
【０３２０】（第１１の具体例）アルファマップを効率
よく符号化するために、第１１の具体例として、アルフ
ァマップを矩形のブロックに分割して、そのブロック毎
に符号化を行い、既に符号化したブロックの一部分から
切り出した参照パターンを用いてベクトル量子化のイン
デックステーブルをブロック毎に生成し、そのインデッ
クステーブルを用いてアルファマップをベクトル量子化
によって符号化する方式の具体例を説明する。
【０３２１】以下、本発明の具体例を図面を用いて説明
する。
【０３２２】＜ベクトル量子化を用いた符号化回路の構
成＞図５１は、ベクトル量子化を用いた本発明の符号化
回路の一具体例を示すブロック図である。本符号化回路
はメモリ１６０５、ベクトル量子化器１６０７、インデ
ックステーブル生成器１６０９、ベクトル逆量子化器１
６１３とより構成される。
【０３２３】メモリ１６０５は、符号化が終わった部分
を復号したアルファマップを保持するためのメモリであ
る。また、インデックステーブル生成器１６０９は、こ
のメモリ１６０５の保持情報を元に各種画素パターンの
インデックステーブル１６１２を生成する装置であっ
て、複数のマクロブロック各々の画素パターンと個別の
インデックス番号を対応づけるテーブルを生成するもの
である。ベクトル量子化器１６０７は、入力されたアル
ファマップ信号１６０６とインデックステーブル生成器
１６０９からのインデックステーブル１６１２とを元
に、インデックステーブル１６１２にある画素パターン
のうちでアルファマップ信号１６０６との誤差が小さな
もののインデックス１６１４を求め、そのインデックス
１６１４を出力するものである。
【０３２４】ベクトル逆量子化器１６１３は、ベクトル
量子化器１６０７の出力するインデックス１６１４と、
インデックステーブル生成器１６０９の出力するインデ
ックステーブル１６１２とを用い、インデックス１６１
４に対応する画素パターンを求めると共に、その求めた
画素パターンを、復号したアルファマップ１６１５とし
てメモリ１６０５に与える装置である。
【０３２５】本具体例におけるこのような構成の符号化
回路は、図２に示した画像符号化装置全体の中では、ア
ルファマップ符号化回路２００の部分に配置される。ま
た、本符号化回路にはアルファマップ信号が入力され、
このアルファマップ信号をベクトル量子化して得たイン
デクッス１６１４を回路出力とする。アルファマップの
画面は、図５９に示したようにブロックに分割され、左
上のブロックから順に符号化される。ここで、横線を引
いた領域５−１がオブジェクト領域、それ以外が背景領
域５−２である。
【０３２６】図６０に、画面の途中まで符号化が終わっ
た様子を示す。図６０においては、太線で囲った部分５
−３が既に符号化が終わった部分を示しており、現在は
ブロック５−４を符号化している様子を示している。そ
して、図６１に示すように、現の符号化ブロック５−４
の符号化には、それに隣接する画素列が上部参照パター
ン５−１０及び左部参照パターン５−１１として用いら
れる。
【０３２７】なお、上部参照パターン５−１０の画素値
を左からT1,T2,...,TBと呼び、左部参照パターン５−１
１の画素値を上からL1,L2,...,LBと呼ぶこととする。Ｂ
はブロックの一辺の画素数（ブロックサイズ）である。
【０３２８】図５１に戻り、説明を続ける。本発明の符
号化回路はメモリ１６０５、ベクトル量子化器１６０
７、インデックステーブル生成器１６０９、ベクトル逆
量子化器１６１３とより構成されるが、これらのうち、
メモリ１６０５には既に符号化が終わった部分を復号し
たアルファマップが保持されている。アルファマップ信
号１６０６は、ベクトル量子化器１６０７に入力され
る。また、メモリ１６０５からは、既に符号化が終わっ
た部分から上部と左部の参照パターン１６０８が読み出
され、インデックステーブル生成器１６０９に送られ
る。
【０３２９】インデックステーブル生成器１６０９で
は、参照パターン１６０８に応じてベクトル量子化（吹
抜「ＴＶ画像の多次元信号処理」日刊工業新聞社、昭和
６３年、ｐｐ．２６１−２６２）で用いるインデックス
テーブル１６１２が生成され、ベクトル量子化器１６０
７とベクトル逆量子化器１６１３に送られる。
【０３３０】ここで、インデックステーブルとは、複数
のマクロブロック各々の画素パターンと個別のインデッ
クス番号を対応づけるものである。
【０３３１】ベクトル量子化器１６０７では、インデッ
クステーブル生成器１６０９から出力されたインデック
ステーブル１６１２にある画素パターンのうちでアルフ
ァマップ信号１６０６との誤差が小さなもののインデッ
クス１６１４が求められ、そのインデックス１６１４は
出力され、また、ベクトル逆量子化器１６１３にも送ら
れる。
【０３３２】ベクトル逆量子化器１６１３では、インデ
ックステーブル１６１２を用いてインデックス１６１４
に対応する画素パターンが求められる。そして、その求
められた画素パターンは、復号したアルファマップ１６
１５としてベクトル逆量子化器１６１３からメモリ１６
０５に送られることになる。
【０３３３】ここで、インデックステーブル生成器１６
０９の具体例について触れておく。
【０３３４】＜インデックステーブル生成器１６０９の
具体例＞図５３、図５４、図５５に示すブロック図はそ
れぞれインデックステーブル生成器１６０９の具体例で
ある。
【０３３５】まず、図５３に示す構成のインデックステ
ーブル生成器１６０９の場合は、幾つか用意されたタイ
プのうちのいずれかを指定すると、その指定されたもの
のインデックステーブルを生成する方式であって、使用
するタイプを指定するためのタイプ決定器１６１６、イ
ンデックステーブルを生成する生成器１６１９、生成し
たインデックステーブルを保持するメモリ１６２１とを
備えている。
【０３３６】このような構成のインデックステーブル生
成器１６０９では、参照パターン１６０８はタイプ決定
器１６１６に送られる。
【０３３７】画素パターンは傾向を変えて幾つ化のタイ
プが選べるようになっており、所望のものを指定する
と、タイプ決定器１６１６は、幾つか用意されたタイプ
のうちの当該指定のものを、使用決定して、そのタイプ
１６１７の情報とパラメータ１６１８の情報が生成器１
６１９に送る。生成器１６１９ではこれらの情報を受け
て指定のタイプのインデックステーブル１６２０を生成
し、この生成されたインデックステーブル１６２０をメ
モリ１６２１に一時的に保持させる。インデックステー
ブル１６２２は符号化の過程で適宜出力される。
【０３３８】タイプ決定器１６１６での処理アルゴリズ
ムを示したフローチャートを図６８に示す。タイプ決定
器１６１６は、まず初めに、 Ｓ１： 図６１で説明した上部参照パターン５−１０の
画素値T1と左部参照パターン５−１１の画素値L1が等し
いか否かを判断し、その結果、等しい場合はＳ２に進
み、等しくない場合はＳ４に進む。
【０３３９】Ｓ２： マクロブロックの行方向画素列の
うち、左から順にみた場合に、画素値が前の画素値と異
なった値を示した最初の画素位置をＲＴとし、列方向に
上から順にみた場合に、画素値が前の画素値と異なった
値を示した最初の画素位置をＲＬとすると、前記ＲＴが
Ｂ（マクロブロックの一辺の画素数（ブロックサイ
ズ））に等しく、かつ、ＲＬがＢに等しい場合はＳ５に
進み、そうでない場合はＳ３に進む。なお、もう少しＲ
Ｔ、ＲＬについて詳しく触れておくと、ＲＴは、Ｔ１か
らＴ２、Ｔ３、．．．と順に見ていった時、Ｔｋで初め
てＴ１と違う値になった時のｋ−１である。但し、マク
ロブロックの行方向最後の画素位置ＴＢまで、全てがＴ
１と等しい場合はＲＬ＝Ｂとする（Ｂは図６１で説明し
たブロックサイズである）。例えば、図６３（Ｂ＝１
６）の場合はＲＴ＝１０である。
【０３４０】同様ににＲＬはＬ１，Ｌ２，．．．に関す
るもので、図６３の場合はＲＬ＝６である。
【０３４１】Ｓ３：ＲＴがＢに等しいか、あるいは、Ｒ
ＬがＢに等しい場合はＳ６に進み、そうでない場合はＳ
７に進む。 Ｓ４：ＲＴがＢに等しく、かつ、ＲＬがＢに等しい場合
はＳ８に進み、そうでない場合はＳ９に進む。 Ｓ５： タイプＭ＝１とする。Ｓ１０に進む。 Ｓ６： タイプＭ＝２とする。Ｓ１０に進む。 Ｓ７： タイプＭ＝３とする。Ｓ１０に進む。 Ｓ８： タイプＭ＝４とする。Ｓ１０に進む。 Ｓ９： タイプＭ＝５とする。Ｓ１０に進む。 Ｓ１０： ＭとＲＴ、ＲＬに応じてインデックステーブ
ルを作成する。
【０３４２】このアルゴリズムを用いる場合は、図５３
のタイプ決定器１６１６が出力するパラメータ１６１８
はＲＴとＲＬである。また、タイプ決定器１６１６は図
５６に示すように構成される。図５６に示す構成は、判
定器１６２３、ＲＴ，ＲＬ検出器１６２４からなり、参
照パターン１６０８は判定器１６２３と、ＲＴ，ＲＬ検
出器１６２４に入力される。ＲＴ，ＲＬ検出器ではＲＴ
とＲＬが検出され、パラメータ１６１８として出力され
るとともに判定器１６２３にも送られる。判定器１６２
３では、図６８のアルゴリズムでタイプ１６１７を決定
し、出力する。
【０３４３】次にタイプＭとＲＴ、ＲＬを用いたインデ
ックステーブルの構成例を図７０に示す。まずＭ＝１
は、上部参照パターンと左部参照パターンのアルファマ
ップの画素値が全て等しい場合であるから、図７０
（ａ）に示したような、上辺と左辺をよぎる境界線が無
い画素パターンのうちから、予め決める幾つかを生成す
る。
【０３４４】この図で斜線はＴ１と等しい値を表す。つ
まり、Ｔ１がオブジェクト領域にある場合は斜線がオブ
ジェクトで白が背景、Ｔ１が背景領域にある場合はその
逆である。
【０３４５】次にＭ＝２は、上部参照パターンと左部参
照パターンのいずれかを境界線がよぎり、他方は画素値
が全て等しい場合である。
【０３４６】図７０（ｂ）は左部参照パターンを境界線
がよぎる（ＲＬ＜Ｂ）場合の例で、左辺の上からＲＬの
点を起点に境界線の角度を様々に変えたものなどであ
る。上部参照パターンを境界線がよぎる場合は上辺の左
からＲＴの点を起点に境界線をひく。
【０３４７】また、Ｍ＝３では図７０（ｃ）に示したよ
うに上辺のＲＴと左辺のＲＬで境界線がよぎるようにす
る。
【０３４８】最後にＭ＝４ではＴ１とＬ１の間に境界線
があるので図７０（ｄ）のように左上の頂点を起点に境
界線をひく。また、参照パターンとして図６４（ｂ）に
示すように上部、左部とも複数ラインを用いるようにす
ると図６４（ａ）に点線で示したように境界線の向きも
推定できるので、その推定した境界線を用いて画素パタ
ーンを生成することができる。
【０３４９】以上でインデックステーブル生成器１６０
９の第１の具体例である図５３の詳細な説明を終えて、
インデックステーブル生成器１６０９の第２の具体例を
図５４に示す。
【０３５０】［インデックステーブル生成器１６０９の
第２の具体例］図５４に示す構成のインデックステーブ
ル生成器１６０９は、タイプ決定器１６１６、メモリ１
６２５，１６２６，１６２７、スイッチ１６２８を備え
ている。このインデックステーブル生成器１６０９で
は、符号化に先だって各タイプに応じたインデックステ
ーブルが作られるようにしてあり、それぞれタイプ別に
メモリ１６２５，１６２６，１６２７のうちの専用のも
のに格納させる。従って、メモリ１６２５，１６２６，
１６２７はいずれか一つのタイプのものを専用に格納し
てある。
【０３５１】スイッチ１６２８はこれらのメモリ１６２
５，１６２６，１６２７のいずれかを選択してその選択
したメモリに格納されているインデックステーブルを利
用できるようにするためのものである。
【０３５２】このようなインデックステーブル生成器１
６０９において、参照パターン１６０８によって、タイ
プ決定器１６１６でタイプ１６１７が決まるのは図５３
に示した具体例と同じである。但し、この具体例ではパ
ラメータ１６１８はタイプ決定器１６１６から出力され
ない。また、符号化に先だって作られる、各タイプに応
じたインデックステーブルが、それぞれ異なるメモリ１
６２５、１６２６、１６２７に保持されている。
【０３５３】そして、タイプ１６１７によってスイッチ
１６２８が切り替えられ、そのタイプ１６１７に応じた
インデックステーブル１６２２が出力される。
【０３５４】この具体例は図５３の例と比較してメモリ
が多く必要であるが、インデックスを生成する演算が不
要であるという利点がある。
【０３５５】インデックステーブル生成器１６０９のさ
らに別の構成例を示す。
【０３５６】＜インデックステーブル生成器１６０９の
第３の具体例＞インデックステーブル生成器の第３の具
体例を図５５に示す。図５５では、評価器１６２９、メ
モリ１６３０、スイッチ１６３２、メモリ１６３４から
構成している。
【０３５７】この例では先の例と異なってタイプ判定は
行わず、参照パターンと予め用意する画素パターンの境
界線が連続的につながる度合いを表す評価値を求めて利
用する。
【０３５８】この評価値は図６５（ｂ）に示すように、
上部参照パターンT1,T2,..と画素パターンの上端の画素
列H1,H2,..、及び、左部参照パターンL1,L2,..と左端の
画素列V1,V2,... を比較して、Ti=Hi となるi={1,2,
3,..,B}の数と、Lj=Vj となるj={1,2,3,..,B}の数の和
である。
【０３５９】従って、図６５（ａ）の場合は、i=1,2,3,
j=1,2,3,6,7,8において等しくなるので、評価値は
“９”となる。
【０３６０】図５５に戻り、説明を続ける。上記メモリ
１６３０には図７０に示したものなど、様々な画素パタ
ーンが予め保持されており、評価器１６２９は、参照パ
ターンと予め用意した画素パターン（メモリ１６３０か
ら与えられる）の境界線が連続的につながる度合いを表
す評価値を求める装置である。スイッチ１６３２はメモ
リ１６３０の出力を開閉するためのスイッチであり、メ
モリ１６３４は、このスイッチ１６３２を介して与えら
れる情報を保持するものである。スイッチ１６３２は評
価値対応に評価器１６２９が出力する開閉信号により開
閉制御される。
【０３６１】符号化装置の構成要素であるメモリ１６０
５から読み出される参照パターン１６０８は、この評価
器１６２９に送られる。また、メモリ１６３０からは図
７０に示したものなど、予め保持された様々な画素パタ
ーン１６３１が、逐次、評価器１６２９とスイッチ１６
３２に送られる。
【０３６２】評価器１６２９では先に説明した参照パタ
ーン１６０８と画素パターン１６３１の評価値を求め
る。そして、その評価値が所定値よりも小さい場合には
評価器１６２９はスイッチ１６３２を接続するような切
替え信号１６３３をスイッチ１６３２に送る。
【０３６３】この場合は、画素パターン１６３１はメモ
リ１６３４に記録されてインデックステーブルに載る。
逆に評価値が所定値よりも大きい場合には接続を切るよ
うな切替え信号１６３３がスイッチ１６３２に送られ
て、画素パターン１６３１はメモリ１６３４に送られな
い。
【０３６４】メモリ１６３０に用意された画素パターン
のうちの所定の個数の評価が終ったら、メモリ１６３４
に記録された画素パターンに順にインデックスを付加し
て、インデックステーブル１６２２として出力する。こ
の評価は、メモリ１６３４に所定の個数の画素パターン
が記録された時に終了する方法もある。
【０３６５】また、メモリ１６３０にある画素パターン
のうち評価値の大きいものから順に所定の数の画素パタ
ーンを選択する方法もある。この場合はメモリ１６３４
に所定の数の画素パターン１６３１とその評価値を記録
するようにする。
【０３６６】そして、記録されている評価値のうちで最
も小さなものよりも、現在評価中の画素パターンの評価
値が大きい場合にそれらを入れ替えればよい。
【０３６７】以上の図５５の具体例は比較的大規模なメ
モリ１６３０が必要であるが、タイプ決定の演算が不要
となる利点がある。
【０３６８】なお、図５３、図５４、図５５の具体例
は、応用システムで許容される演算量とメモリ量によっ
てそれぞれ適当なものを採用すればよい。
【０３６９】以上で図５１のインデックステーブル生成
器１６０９の説明を終る。
【０３７０】＜ベクトル量子化器１６０７のアルゴリズ
ム＞次に図５１のベクトル量子化器１６０７でのアルゴ
リズムを図６９に示す。ここでＣ（ｉ）は入力されたア
ルファマップの原画像と画素パターンの誤差の許容条件
で、例えば、Ｂ×Ｂ画素のブロックの場合、「１６個の
（Ｂ／４）×（Ｂ／４）画素ブロックに分割し（図６６
参照）、そのいずれのブロックにおいても、原画像と画
素パターンｉの各画素の誤差の絶対値和がαを超えな
い。」というものである。但し、αはしきい値である。
また、各画素の誤差の絶対値和とは、具体的にはミスマ
ッチ画素数のことであり、具体的にはαは０画素，１画
素，２画素，…，Ｂ2 ／１６画素といった具合に定める
ものである。
【０３７１】最低限、この条件をクリアしないと、その
画素パターンは選択されない。また、ＥはＢ×Ｂ画素全
体での誤差の絶対値和である。図６９に示すフローチャ
ートを説明する。
【０３７２】Ｓ１１： インデックスi=0 とする。Ｓ１
２に進む。 Ｓ１２： 画素パターンｉがＣ（ｉ）を満たす場合はＳ
１５に進む。そうでない場合はＳ１３に進む。 Ｓ１３： i=1 とする。 Ｓ１４： 画素パターンｉがＣ（ｉ）を満たす場合はＳ
１５に進む。そうでない場合はＳ１６に進む。 Ｓ１５： Mini=iとする。そして、Ｓ２３に進む。 Ｓ１６： MinEに十分大きな値を代入し、Mini=-1 とす
る。Ｓ１７に進む。 Ｓ１７： i にi+1 を代入する。そして、Ｓ１８に進
む。 Ｓ１８： 画素パターンｉがＣ（ｉ）を満たす場合はＳ
１９に進む。そうでない場合はＳ２１に進む。 Ｓ１９： ＥがMinEよりも小さい場合はＳ２０に進む。
そうでない場合はＳ２１に進む。 Ｓ２０： MinEにＥを代入し、Mini=iとする。そして、
Ｓ２１に進む。 Ｓ２１： i がインデックスの最後の値Ｎと等しい場合
はＳ２２に進む。そうでない場合はＳ１７に進む。 Ｓ２２： Mini=-1 である場合は該当ブロックにはイン
デックスは決定せずに終了する。そうでない場合はＳ２
３に進む。 Ｓ２３： Miniを該当ブロックのインデックスとして出
力して終了する。
【０３７３】本アルゴリズムでは、画素パターン“０”
と画素パターン“１”は、Ｅを計算せずにＣ（ｉ）さえ
満たせば直ちにそれに決定している。
【０３７４】このようにすると、“０”と“１”のイン
デックスに、他のインデックスよりも短い符号を割り当
てている場合に、符号量を少なくできるという効果が期
待できる。例えば、ブロック内が全てオブジェクト領域
とか、逆に全て背景領域といった画素パターンを、
“０”や“１”に割り当てる。
【０３７５】また、インデックスが決定されなかったブ
ロックについては、図６７のフローチャートに示すよう
に、ベクトル量子化（ＶＱ）とは別の符号化手法を用い
て符号化するといった方法がある。
【０３７６】すなわち、図６７のフローチャートは、イ
ンデックスが決定されなかったブロックについての符号
化は、まず、ベクトル量子化（ＶＱ）で符号化する（Ｓ
２４）。そして、インデックスが決定されれば終了し
（Ｓ２５）。そうでなければＳ２６に進む。Ｓ２６で
は、ＭＭＲで符号化して終了する。
【０３７７】このような処理をする符号化装置を図７１
に示す。図７１に示す符号化装置は、ベクトル量子化回
路１６４２、ＭＭＲ符号化回路１６４３、切り替え器１
６４４、合成器１６４６とから構成されている。
【０３７８】アルファマップ信号１６０６はベクトル量
子化回路１６４２とＭＭＲ符号化回路１６４３に入力さ
れる。
【０３７９】ベクトル量子化回路１６４２は図５１に示
した構成のものを採用しており、このベクトル量子化回
路１６４２からの出力であるインデックス１６１４が、
切り替え器１６４４に送られる。同時に、切り替え信号
１６４５も切り替え器１６４４と合成器１６４６に送ら
れる。
【０３８０】また、ＭＭＲ符号化回路１６４３では、ア
ルファマップ信号１６０６がＭＭＲによって符号化さ
れ、ＭＭＲ符号１６４７が切り替え器１６４４に送られ
る。切り替え器１６４４はＭＭＲ符号化回路１６４３か
らの出力であるＭＭＲ符号１６４７と、ベクトル量子化
回路１６４２からの出力であるインデックス１６１４と
が入力されており、切り替え器１６４４は切り替え信号
１６４５に応じてこれらのうちの一方を選択して通すよ
うに、回路切り替えをする。
【０３８１】切り替え器１６４４に与えられる切り替え
信号１６４５は、ＭＭＲ符号化回路１６４３が出力する
ものであり、インデックス１６１４が決定された場合に
はインデックス１６１４が、インデックスが決定されな
かった場合にはＭＭＲ符号１６４７がアルファマップの
符号１６４８として選択されるようにＭＭＲ符号化回路
１６４３は決定すべく動作する。
【０３８２】このようにして切り替え器１６４４にて選
択されて出力されたインデックス１６１４または、アル
ファマップの符号１６４８は信号を多重化する合成器１
６４６に送られ、この合成器１６４６でベクトル量子化
回路１４６２から得られる上述のような切り替え信号１
６４５と多重化され、符号１６４９として出力される。
【０３８３】なおこの具体例で、ＭＭＲが選択された場
合、そのブロックの復号したアルファマップ１６１５は
ＭＭＲ符号化回路１６４３からベクトル量子化回路の内
部のメモリ１６０５に送られる。ここで、ＭＭＲ符号化
回路１６４３の具体例を示す。
【０３８４】＜ＭＭＲ符号化回路１６４３の具体例＞ （ブロックベース符号化の具体例）図７４（ａ）は、ブ
ロック単位で符号化する場合の変化画素の関係を表す図
である。また、図７４（ｂ）は、ｂ１を検出する為の参
照領域を表す図である。ブロックベース符号化において
は、以下のように変化画素の符号化を単純化して符号化
しても良い。なお、以下の処理は、第６の具体例にある
ように、スキャンの順序を切り換えても良いし、第８の
具体例にあるように、縮小されたブロックに適用しても
良い。
【０３８５】単純化した変化画素の符号化は次のように
して行う。今、変化画素ａｉ（ｉ＝０〜１）、ｂ１の画
面左上からのアドレスを各々、ａｂｓ＿ａｉ（ｉ＝０〜
１）、ａｂｓ＿ｂ１と表記すると、ｒ＿ａｉ（ｉ＝０〜
１）およびｒ＿ｂ１の値は、以下の式で求められる。
【０３８６】r- a0＝ abs- a0−(int) （ abs- a0／WID
TH ）＊WIDTH r- a1＝ abs- a0−(int) （ abs- a0／WIDTH ）＊WIDTH
＊WIDTH r- b1＝ abs- b1−(int) ((int)(abs- a0／WIDTH)−
１）＊WIDTH 上記式において、＊は乗算を、（ｉｎｔ）（ｘ）はｘの
小数点以下切り捨てを意味しており、ＷＩＤＴＨはブロ
ックの水平方向の画素数を示している。
【０３８７】“ｒ＿ａ１−ｒ＿ｂ１”あるいは、“ｒ＿
ａ１−ｒ＿ａ０”の値を符号化することで、再生値が得
られる。
【０３８８】図７５は、ＭＭＲをブロックベースで符号
化する場合のフローチャートである。以後、フローチャ
ートに従って符号化処理を説明する。ここでの処理は、
まず、起点変化画素の位置を初期化し（Ｓ５０１）、初
期位置（ブロックの左上画素）での画素値を１ビットで
符号化する（Ｓ５０２）、次に初期位置において参照変
化画素ｂ１を検出する（Ｓ５０３）。
【０３８９】ここで、ｂ１が検出されなかった場合に
は、参照領域に変化画素が存在しないことから垂直モー
ドが使えないため、垂直パスモードの状態を“ＴＲＵ
Ｅ”とし、ｂ１が検出された場合は垂直モードが使える
ため、垂直パスモードの状態を“ＦＡＬＳＥ”とする。
【０３９０】以上で初期状態のセッティングを終了し、
符号化ループの処理に移る。まず、変化画素ａ１を検出
し（Ｓ５０５）、変化画素ａ１が検出されたか否かを判
定し（Ｓ５０６）、変化画素ａ１が検出されなかった場
合には、以後、変化画素が無いため、符号化の終了を示
す符号化処理の終了符号（ＥＯＭＢ）を符号化する（Ｓ
５０７）。
【０３９１】また、Ｓ５０６での判定の結果、変化画素
ａ１が検出された場合には、垂直パスモードの状態を判
定する（Ｓ５０８）。ここで、垂直パスモードの状態が
“ＴＲＵＥ”ならば、垂直パスモードの符号化処理（Ｓ
５１６）を行い、垂直パスモードの状態が“ＦＡＬＳ
Ｅ”ならば、ｂ１を検出する（Ｓ５０９）。
【０３９２】次に、ｂ１が検出されたか否かを判定し
（Ｓ５１０）。ｂ１が検出されなかった場合には。水平
モードのステップ（Ｓ５１３）に進み。ｂ１が検出され
た場合には、”ｒ＿ａ１−ｒ＿ｂ１”の絶対値がしきい
値（ＶＴＨ）よりも大きいか否かを判定し（Ｓ５１
１）、その結果、しきい値以下の場合には、垂直モード
のステップ（Ｓ５１２）に進み、しきい値よりも大きい
場合には、水平モードのステップ（Ｓ５１３）に進む。
【０３９３】水平モードのステップ（Ｓ５１３）では、
“ｒ＿ａ１−ｒ＿ａ０”の値が符号化される。ここで、
“ｒ＿ａ１一ｒ＿ａ０”の値が“ＷＩＤＴＨ”よりも小
さいか否かを判定し（Ｓ５１４）、その結果、“ＷＩＤ
ＴＨ”以上の場合には、垂直パスモードの状態を“ＴＲ
ＵＥ”として（Ｓ５１５）、垂直パスモードのステップ
（Ｓ５１６）に進み、垂直パスモードのステップ（Ｓ５
１６）が終了したら、垂直パスモードの状態を“ＦＡＬ
ＳＥ”とする。
【０３９４】以上、垂直モード、水平モード、垂直パス
モードの何れかが終了した後（ａｌまでの符号化が終了
した後）、ａ１の位置を新たなａ０の位置として（Ｓ５
１８）。Ｓ５０５の処理に戻る。
【０３９５】図７３は、ＶＬＣテーブルの例である。こ
こで、垂直パスモードの状態が“ＴＲＵＥ”の場合に
は、符号の種類はＶＯ、Ｈ、ＥＯＭＢの３種類しか生起
しないため、垂直パスモードの状態に応じて、ＶＬＣを
切り換える事ができる。なお、垂直パスモードの状態が
“ＴＲＵＥ”の場合、ＥＯＭＢはａ０がブロックの左上
の位置（初期位置）にある場合のみ生起する。従って、
この場合には、図７３の“０”うちの符号が用いられ
る。
【０３９６】なお、ベクトル量子化は用いずにＭＭＲ符
号化のみを用いる場合は、上述の具体例を、直接、図２
のアルファマップ符号化回路２００に用いればよい。
【０３９７】インデックスが決定されなかったブロック
についての符号化は、ＭＭＲなど他の符号化方法を用い
る以外に、図６２のように、マクロブロックをさらに小
さなブロックに再分割して、ベクトル量子化をやり直す
方法もある。図では標準的なサイズのマクロブロック
を、さらに小さなブロックに再分割するにあたり、当該
小さなブロックのサイズｂはｂ＝Ｂ／２とした。
【０３９８】この場合は各ブロックの参照部分が既に符
号化しているように、“Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ”か、“Ａ→Ｃ
→Ｂ→Ｄ”の順で符号化する。
【０３９９】ブロックの再分割は、誤差が許容範囲に収
まるようになるまで行う。こうすればインデックスの数
が増えて符号量が増加するが、誤差を許容量以下に抑え
られる。
【０４００】以上で符号化装置の具体例の説明を終わる
が、最後に図５７にこの符号化装置全体のフローチャー
トを示す。
【０４０１】Ｓ２７： 参照パターンによってインデッ
クステーブルを生成する。
【０４０２】Ｓ２８：生成したインデックステーブルを
用いてベクトル量子化を行い終了する。このような処理
を行う。
【０４０３】＜復号装置の具体例＞次に、復号装置の具
体例を図５２に示す。図５２に示した回路は、ベクトル
逆量子化を行うベクトル逆量子化器１６３６、ベクトル
逆量子化されて得られた情報を保持するメモリ１６３
７、インデックステーブルを生成するインデックステー
ブル生成器１６３９とから構成されており、これを図３
に示した画像復号装置全体の中ではアルファマップ復号
化回路４００の部分に配置する。
【０４０４】ベクトル逆量子化器１６３６にはインデッ
クス１６３５が入力される。メモリ１６３７には既に復
号したアルファマップが保持されており、そこから、参
照パターン１６３８がインデックステーブル生成器１６
３９に送られる。このインデックステーブル生成器１６
３９は符号化装置のそれと同じものである。
【０４０５】生成されたインデックステーブル１６４０
はベクトル逆量子化器１６３６に送られる。ベクトル逆
量子化器１６３６からメモリ１６３７には復号したアル
ファマップ１６４１が送られる。
【０４０６】図５８が図５２に示した復号装置の処理の
流れを示すフローチャートである。このフローチャート
を説明すると、まず、インデックステーブル生成器１６
３９は、参照パターンによってインデックステーブルを
生成する（Ｓ２９）。そして、生成したインデックステ
ーブルを用いてベクトル逆量子化器１６３６はインデッ
クス１６３５のベクトル逆量子化を行い（Ｓ３０）、終
了する。
【０４０７】図７２には図７１に示した符号化装置で生
成される符号の復号を行う復号装置を示す。この復号装
置は、切り替え信号１６５２とアルファマップの符号１
６５３が多重化された信号を分離する分離器１６５１、
この分離器１６５１で分離された切り替え信号１６５２
により回路切り替えしてベクトル逆量子化器１６５４ま
たはＭＭＲ復号器１６５７のうちの一方に与える切り替
え器１６５５、切り替え器１６５５を介して与えられる
分離器１６５１からの分離されたアルファマップの符号
１６５３をベクトル逆量子化するベクトル逆量子化器１
６５４、切り替え信号１６５２により回路切り替えして
ベクトル逆量子化器１６５４またはＭＭＲ復号器１６５
７のうちの一方を出力する切り替え器１６５６からな
る。
【０４０８】このような構成において、切り替え信号１
６５２とアルファマップの符号１６５３の多重化信号で
ある符号１６５０は、分離器１６５１に入力される。分
離器１６５１では符号１６５０が切り替え信号１６５２
とアルファマップの符号１６５３に分割され、切り替え
信号１６５２は切り替え器１６５５と切り替え器１６５
６に、アルファマップの符号１６５３は切り替え器１６
５６にそれぞれ送られる。
【０４０９】切り替え器１６５６では切り替え信号１６
５２によって、アルファマップの符号１６５３がベクト
ル逆量子化器１６５４かＭＭＲ復号器１６５７のいずれ
かに送られる。ベクトル逆量子化器１６５４とＭＭＲ復
号器１６５７では、アルファマップの符号１６５３が入
力された時にはアルファマップ１６５８を再生し、切り
替え器１６５５を通って出力される。
【０４１０】以上で第１１の具体例としての復号装置の
具体例の説明を終わる。
【０４１１】以上述べてきたように、本発明によればア
ルファマップを効率良く符号化することが可能となり、
従って、アルファマップの符号量を低減することができ
るために、大幅な符号化効率の低下なしに、背景とオブ
ジェクトを別々に符号化することができるようになる。
【０４１２】なお、種々の具体例について説明したが、
本発明はこれらに限定されることなく、変形して実施可
能である。
【０４１３】
【発明の効果】本発明によれば、アルファマップの符号
量を低減することができるため、従来の符号化法と比べ
て大幅な符号化効率の低下なしに、背景とオブジェクト
を別々に符号化することができるようになる。
【０４１４】
【図面の簡単な説明】
【０４１５】
【図１】本発明を説明するための図であって、本発明に
よる画像符号化装置および画像復号化装置が適用される
画像伝送システムの一例を示す図。
【０４１６】
【図２】本発明を説明するための図であって、本発明に
よる符号化装置の全体の概略的な構成を示すブロック
図。
【０４１７】
【図３】本発明を説明するための図であって、本発明に
よる復号化装置の全体の概略的な構成を示すブロック
図。
【０４１８】
【図４】従来のアルファマップ符号化回路の構成を示す
ブロック図。
【０４１９】
【図５】２値画像の解像度変換回路の例。
【０４２０】
【図６】本発明を説明するための図であって、本発明に
よる第１の具体例の符号化回路を説明する図。
【０４２１】
【図７】従来の復号化回路を説明する図。
【０４２２】
【図８】本発明を説明するための図であって、本発明に
よる第１の具体例の復号化回路を説明する図。
【０４２３】
【図９】ＭＭＲの２次元符号化を説明する図。
【０４２４】
【図１０】本発明で用いられる可変長符号の符号化例と
ＭＭＲ符号化での符号化例を示す図。
【０４２５】
【図１１】ＭＭＲの符号化手順を説明するフローチャー
ト。
【０４２６】
【図１２】ＭＭＲの符号化手順を説明する図、
【０４２７】
【図１３】本発明を説明するための図であって、本発明
方式におけるラスタ順に符号化する手順を説明する図。
【０４２８】
【図１４】本発明を説明するための図であって、本発明
方式における垂直パスモードが必要となる例を表す図。
【０４２９】
【図１５】本発明を説明するための図であって、垂直パ
スモードの第１の例を説明する図。
【０４３０】
【図１６】本発明を説明するための図であって、垂直パ
スモードの第２の例を説明する図。
【０４３１】
【図１７】本発明を説明するための図であって、ラスタ
順に符号化する場合の符号化手順を説明するためのフロ
ーチャート。
【０４３２】
【図１８】本発明を説明するための図であって、フレー
ム間の参照ラインを用いる符号化／復号化装置のブロッ
ク図。
【０４３３】
【図１９】本発明を説明するための図であって、フレー
ム内とフレーム間の参照ラインを説明するための図。
【０４３４】
【図２０】本発明を説明するための図であって、フレー
ム間の参照ラインを用いる符号化手順を説明するための
フローチャート。
【０４３５】
【図２１】本発明を説明するための図であって、本発明
での符号化モードの切り換えを説明するための図。
【０４３６】
【図２２】本発明を説明するための図であって、本発明
でのブロックラインのスキップを説明するための図。
【０４３７】
【図２３】本発明を説明するための図であって、本発明
でのNOT CODED モードを用いる場合の符号化手順を説明
するためのフローチャート。
【０４３８】
【図２４】本発明を説明するための図であって、本発明
における複数の参照ラインを用いる場合を説明するため
１の図。
【０４３９】
【図２５】本発明を説明するための図であって、本発明
における２つの参照ラインを用いる場合での符号化手順
のフローチャート。
【０４４０】
【図２６】本発明を説明するための図であって、適用対
象とする一例としての多値のアルファマップを説明する
図。
【０４４１】
【図２７】本発明を説明するための図であって、本発明
での多値のアルファマップの符号化法を適用するための
構成例を説明するためのブロック図。
【０４４２】
【図２８】本発明を説明するための図であって、本発明
における第２の具体例を説明する図。
【０４４３】
【図２９】本発明を説明するための図であって、本発明
における第３の具体例を説明する図。
【０４４４】
【図３０】本発明を説明するための図であって、本発明
における第３の具体例を説明するブロック図。
【０４４５】
【図３１】アルファマップを説明する図。
【０４４６】
【図３２】本発明の他の例を説明するための図。
【０４４７】
【図３３】本発明を説明するための図であって、本発明
における第４の具体例を説明する図。
【０４４８】
【図３４】本発明を説明するための図であって、本発明
における第４の具体例を実現する装置構成例を示すブロ
ック図。
【０４４９】
【図３５】本発明を説明するための図であって、マクロ
ブロックＭＢを説明するための図。
【０４５０】
【図３６】本発明における第５の具体例を説明するため
の図。
【０４５１】
【図３７】本発明を説明するための図であって、本発明
における第５の具体例を説明するための図。
【０４５２】
【図３８】本発明を説明するための図であって、本発明
における第６の具体例を説明するための図。
【０４５３】
【図３９】本発明を説明するための図であって、本発明
における第７の具体例を説明するための図。
【０４５４】
【図４０】本発明を説明するための図であって、本発明
における第８の具体例を説明するための図。
【０４５５】
【図４１】本発明の応用例を説明するための図。
【０４５６】
【図４２】本発明の第８の具体例を説明するための図で
あって、アルファマップのＭＶ検出及び符号化を表す
図。
【０４５７】
【図４３】本発明の第９の具体例を説明するための図で
あって、アルファマップのブロック属性をビットプレー
ンに分解する図。
【０４５８】
【図４４】本発明の第９の具体例を説明するための図で
あって、アルファマップのブロック属性のビットプレー
ンを符号化する例。
【０４５９】
【図４５】本発明の第１０の具体例を説明するための図
であって、時刻 n と時刻 n-1におけるあるマクロブロ
ックの属性情報の一例を表した図（アルファマップのブ
ロック属性のフレーム間相関を示す図）。
【０４６０】
【図４６】本発明の第１０の具体例を説明するための図
であって、時刻 n-1 のラベルのサイズを、時刻 n の
ラベルのサイズに合わせる手順の例を示す図。
【０４６１】
【図４７】本発明の第１０の具体例を説明するための図
であって、フレーム間符号化と、フレーム内符号化を表
す図。
【０４６２】
【図４８】本発明の第１０の具体例を説明するための図
であって、ライン毎にまとめて符号化する例を表す図。
【０４６３】
【図４９】本発明の第１０の具体例を説明するための図
であって、各ラベルを符号化するための可変長符号表の
例。
【０４６４】
【図５０】本発明の第１０の具体例を説明するための図
であって、本発明の復号化装置および符号装置の構成例
を示すブロック図である。
【０４６５】
【図５１】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、ベクトル量子化を用いた本発明の符号化装置
の具体例を示すブロック図。
【０４６６】
【図５２】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、ベクトル量子化を用いた本発明の復号装置の
具体例を示すブロック図。
【０４６７】
【図５３】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明システムに用いるインデックステーブ
ル生成器１６０９の例を示すブロック図。
【０４６８】
【図５４】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明システムに用いるインデックステーブ
ル生成器の第２の具体例を示すブロック図。
【０４６９】
【図５５】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明システムに用いるインデックステーブ
ル生成器の第３の具体例を示すブロック図。
【０４７０】
【図５６】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明システムに用いるタイプ決定器１６１
６の具体例を示すブロック図。
【０４７１】
【図５７】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本具体例における符号化装置全体の処理の流
れを示すフローチャート。
【０４７２】
【図５８】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、図５２に示した本具体例における復号装置の
処理の流れを示すフローチャート。
【０４７３】
【図５９】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、アルファマップの例を示す図。
【０４７４】
【図６０】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、途中まで符号化、復号されたアルファマップ
の例を示す図。
【０４７５】
【図６１】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、参照部分を示す図。
【０４７６】
【図６２】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、ブロックを再分割した時の参照部分を説明す
る図。
【０４７７】
【図６３】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、ＲＴとＲＬを説明するための図。
【０４７８】
【図６４】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、境界線の向きの推定を説明するための図。
【０４７９】
【図６５】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明で使用する評価値の計算例を説明する
ための図。
【０４８０】
【図６６】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、許容誤差条件を判定するためのブロックを説
明する図。
【０４８１】
【図６７】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明の具体例を示すフローチャート。
【０４８２】
【図６８】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明で用いるタイプ決定器１６１６での処
理アルゴリズムを示すフローチャート。
【０４８３】
【図６９】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、図５１のベクトル量子化器１６０７において
用いるアルゴリズムを説明するフローチャート。
【０４８４】
【図７０】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明に用いるタイプＭとＲＴ、ＲＬを用い
たインデックステーブルの構成例を示す図。
【０４８５】
【図７１】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明の符号化装置の具体例を示すブロック
図。
【０４８６】
【図７２】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、図７１に示した符号化装置で生成される符号
の復号を行う復号装置の具体例を示すブロック図。
【０４８７】
【図７３】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、本発明に用いるＶＬＣテーブルの例を示す
図。
【０４８８】
【図７４】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、ブロック単位で符号化する場合の変化画素の
関係を表す図およびｂ１を検出する為の参照領域を表す
図（ブロックベース符号化の変化画素の関係と参照領域
を表す図）。
【０４８９】
【図７５】本発明の第１１の具体例を説明するための図
であって、ＭＭＲをブロックベースで符号化する場合の
フローチャート。
【０４９０】
【符号の説明】
１００…差分回路 １１０，３５０…動き補償予測回路 １２０…直交変換回路 １３０…量子化回路 １４０…可変長符号化回路 １５０，３２０…逆量子化回路 １６０，３３０…逆直交変換回路 １７０，３４０…加算回路 １８０，２４０，５１０…多重化回路 ２００…アルファマップ符号化回路 ２１０，２３０，４２０…解像度変換回路 ２２０…２値画像符号化回路 ２２１…２次元符号化回路 ２２２…ラインメモリ ２２３…フレームメモリ ３００，４３０，５２０…分離化回路 ３１０…可変長復号化回路 ４００…アルファマップ復号化回路 ４１０…２値画像復号化回路 ５００…オブジェクト領域検出回路 ５３０…アルファマップ復元回路 ６２１，６２２…フレームメモリ ６２３…制御手段 １６１３…ベクトル逆量子化器 １６０５…メモリ １６０７…ベクトル量子化器 １６０９，１６３９…インデックステーブル生成器 １６３６…逆量子化器 １６３７…メモリ ２０００…符号化／復号化回路 ２１００…ラインメモリ ２２００…セレクタ ２３００…フレームメモリ ２４００…動き補償予測回路 ２５００…シェープコーディング部（２値画像符号化回
路） ２６００…アルファバリューコーディング部（多値画像
符号化回路）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平8−98918 (32)優先日 平８(1996)４月19日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 倉立 尚明 大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番30号 株式会社東芝関西支社内

Claims (58)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像をその画像のオブジェクト領域と背
    景領域に区別するための情報であるアルファマップと共
    に符号化して出力するようにした画像符号化装置におい
    て、 前記アルファマップを解像度変換して縮小する解像度変
    換手段と、 縮小されたアルファマップを符号化する手段と、 前記解像度変換手段の縮小率を符号化して前記縮小され
    たアルファマップの符号化データと併せて伝送する手段
    を有し、 解像度変換手段の縮小率を変えることで、符号化手段の
    発生符号量を制御することを特徴とする画像符号化装
    置。
  2. 【請求項２】 画像をその画像のオブジェクト領域と背
    景領域に区別するための情報である２値画像と共に符号
    化して出力するようにした画像符号化装置において、 前記２値画像を縮小する解像度変換手段と、 縮小された２値画像を符号化する手段と、 解像度変換手段の縮小率を符号化して上記２値画像の符
    号化データと併せて伝送する手段を有し、 解像度変換手段の拡大縮小率を変えることで、符号化手
    段の発生符号量を制御することを特徴とする画像符号化
    装置。
  3. 【請求項３】 ＭＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｏｄｉｆ
    ｉｅｄ ＲＥＡＤ）符号化で用いられる２値画像２次元
    符号化において、 垂直モードが適用される範囲を変える手段と、 拡大した垂直モードの範囲に応じて、符号表を拡張する
    手段を有し、 垂直モードが適用される範囲を表す情報を、上記２次元
    符号化データと併せて伝送することを特徴とする画像符
    号化装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の符号化装置により符号化
    されて得られた符号化ビットストリームを復号化する復
    号化装置であって、 垂直モードが適用される範囲を表す情報を復号化し、こ
    の情報にしたがって拡大した垂直モードの範囲に応じ
    て、符号表を拡張する手段を有し、 上記符号表により２次元復号化する手段を有することを
    特徴とする画像復号化装置。
  5. 【請求項５】 画像をその画像のオブジェクト領域と背
    景領域に区別するための情報であるアルファマップ信号
    と共に符号化して出力するようにした画像符号化装置に
    おいて、 画面内のオブジェクトを含む小領域を設定する手段と、 小領域内のアルファマップ信号を符号化する手段を有
    し、 画面内における小領域の位置および大きさの情報を、上
    記アルファマップ信号の符号化データと併せて伝送する
    手段を有する画像符号化装置。
  6. 【請求項６】 画像をその画像のオブジェクト領域と背
    景領域に区別するための情報である２値画像と共に符号
    化して出力するようにした画像符号化であって、前記２
    値画像は与えられた縮小率で縮小して符号化したものを
    復号するための画像復号化装置において、 縮小された２値画像を復号化する手段と、 解像度変換手段の縮小率を復号化する手段 前記復号化された２値画像を、前記復号された縮小率対
    応に拡大して元に戻す解像度変換手段とを有することを
    特徴とする画像復号化装置。
  7. 【請求項７】 相対アドレス符号化とランレングス符号
    化を適応的に切り換える符号化法を適用した画像符号化
    装置において、 画面の横幅より大きいかまたは画面の横幅と等しい長さ
    とした最大ラン長を設定すると共に、この最大ラン長ま
    でのランレングス符号を備える手段と、 前記ランレングス符号を用い、２値画像を、表示のラス
    タ走査順に符号化すると共に、また、最大ラン長を越え
    るラン長を符号化する場合には、ラスタ走査の走査線を
    飛び越える指示である垂直方向パスモードの符号に置き
    換える符号化手段と、を備えたことを特徴とする画像符
    号化装置。
  8. 【請求項８】 最大ラン長を表すランレングス符号を垂
    直パスモードへの切り換え情報として用いることを特徴
    とする請求項７記載の画像符号化装置。
  9. 【請求項９】 垂直モード情報、ランレングス符号化へ
    の切り換え情報等と共に設計された垂直パスモードの可
    変長符号を用いることを特徴とする請求項７記載の画像
    符号化装置。
  10. 【請求項１０】 相対アドレス符号化とランレングス符
    号化を適応的に切り換える符号化法を適用して符号化さ
    れた符号化情報を復号する復号化装置において、 与えられた符号化情報をラスタ順に復号する復号手段
    と、 画面幅より大きいかまたは画面幅と等しい長さとした最
    大ラン長を設定すると共に、復号手段により垂直方向の
    パスモード情報が復号されると垂直スキップモードによ
    り上記最大ラン長対応の情報に復号する復号化手段を設
    けたことを特徴とする画像復号化装置。
  11. 【請求項１１】 最大ラン長を表すランレングス符号を
    垂直パスモードへの切り換え情報として用いることを特
    徴とする請求項１０記載の画像復号化装置。
  12. 【請求項１２】 垂直モード情報、ランレングス符号化
    への切り換え情報等と共に設計された垂直パスモードの
    可変長符号を用いることを特徴とする請求項１０記載の
    画像復号化装置。
  13. 【請求項１３】 時系列データとして得られる複数フレ
    ームの２値画像について相対アドレス符号化により符号
    化する画像符号化装置において、 符号化中のフレーム以外の復号済みのフレームの信号を
    蓄える手段と、 画像の上記符号化中の領域が符号化済みの領域の画像状
    態に近似しているとき、その領域の画像の符号化をせず
    に代わりに上記復号済みフレーム内の信号を上記符号化
    中のフレームにコピーすると共に、コピーされた部分を
    スキップして、次の符号化すべき領域の符号化をするよ
    う符号化処理する手段と、を具備することを特徴とする
    画像符号化装置。
  14. 【請求項１４】 時系列データとして得られる複数フレ
    ームの２値画像について相対アドレス符号化により符号
    化する画像符号化装置において、 ラスタ走査順に画像の符号化をする手段と、 符号化中のフレーム以外の復号済みのフレームの信号を
    蓄える手段と、 画像の上記符号化中の領域が符号化済みの領域の画像状
    態に近似しているとき、その領域の画像の符号化をせず
    に代わりに上記復号済みフレーム内の信号を上記符号化
    中のフレームにコピーすると共に、コピーされた部分を
    スキップして、次の符号化すべき領域の符号化をするよ
    う符号化処理する手段と、 当該符号を用いて符号化をスキップすることにより、コ
    ピーされた部分を符号化しないことを特徴とする２値画
    像符号化装置。
  15. 【請求項１５】 時系列データとして得られる複数フレ
    ームの２値画像について相対アドレス符号化により符号
    化する画像符号化装置において、 画素の連続性にしたがって各種設定したモードを備え、
    フレーム順に入力される２値画像を画素の連続性にした
    がって上記モードを選択使用しつつ符号化して出力する
    と共にこの符号化して得られた情報を復号する手段と、 この復号中のフレーム以外の復号済みのフレームの信号
    を蓄える手段と、 上記復号済みフレーム内の信号を参照して相対アドレス
    復号化することを特徴とする画像復号化装置。
  16. 【請求項１６】 時系列データとして得られる複数フレ
    ームの２値画像について相対アドレス符号化により符号
    化する画像符号化装置において、 画素の連続性対応に各種設定したモードを備え、フレー
    ム順に入力される２値画像を画素の連続性にしたがって
    上記モードを選択使用しつつ符号化して出力すると共に
    この符号化して得られた情報を復号する手段と、 この復号中のフレーム以外の復号済みのフレームの画像
    情報を蓄える手段と、 復号中のフレームにおける復号済みの画像情報を参照す
    る参照手段と、 符号化情報の復号情報に含まれるモード情報にしたがっ
    て、上記参照手段の参照する信号を切り換える手段と、
    を有することを特徴とする画像符号化装置。
  17. 【請求項１７】 時系列データとして得られる複数フレ
    ームの２値画像について相対アドレス符号化により符号
    化された情報の復号処理をする画像復号化装置におい
    て、 画素の連続性対応に各種設定したモードを備え、フレー
    ム順に入力される２値画像を画素の連続性にしたがって
    上記モードを選択使用しつつ符号化して出力すると共に
    この符号化して得られた情報を復号する第１の手段と、 この復号中のフレーム以外の復号済みのフレームの信号
    を蓄える第２の手段と、 上記モードに応じて上記復号済みフレーム内の信号を現
    在の符号化処理中のフレームにコピーする第３の手段
    と、 を備え、上記第１の手段には、上記コピーを行った場合
    に、コピーされた部分をスキップして、符号化を進める
    機能を付加することを特徴とする画像符号化装置。
  18. 【請求項１８】 隣接画素の画素値内容と画素値内容が
    変わる変化画素のアドレス情報を利用して符号化を行う
    相対アドレス符号化による画像符号化装置において、 画素の連続性対応に各種設定したモードを備え、フレー
    ム順に入力される２値画像を符号化して出力すると共に
    この符号化して得られた情報を復号する第１の手段と、 復号済みの画像におけるラスタ走査の複数のラインにお
    いての画像情報を用いて上記アドレスを予測する手段
    と、 予測されたアドレスとの相対アドレスを符号化すること
    を特徴とする２値画像符号化装量。
  19. 【請求項１９】 隣接画素の画素値内容と画素値内容が
    変わる変化画素のアドレス情報を利用して符号化を行う
    相対アドレス符号化による画像符号化情報を復号する画
    像復号か装置において、 与えられた符号化情報を復号する復号化手段と、 復号済みの画像におけるラスタ走査の複数のラインにお
    いての画像情報を用いて上記アドレスを予測する手段
    と、 相対アドレスを復号する手段と、を備え、上記復号化手
    段には上記予測されたアドレスと上記相対アドレスとか
    ら再生値を得る機能を付加したことを特徴とする画像復
    号化装置。
  20. 【請求項２０】 隣接画素の画素値内容と画素値内容が
    変わる変化画素のアドレス情報を利用して符号化を行う
    相対アドレス符号化による画像符号化装置において、 画素の連続性対応に各種設定したモードを備え、フレー
    ム順に入力される２値画像を符号化して出力すると共に
    この符号化して得られた情報を復号する第１の手段と、 復号済みの画像におけるラスタ走査の複数のラインにお
    いての画像情報を用いて上記アドレスを予測すると共
    に、所定のしきい値よりも小さな変位を０とすることで
    予測値を生成する手段と、 予測されたアドレスとの相対アドレスを符号化すること
    を特徴とする２値画像符号化装量。
  21. 【請求項２１】 隣接画素の画素値内容と画素値内容が
    変わる変化画素のアドレス情報を利用して符号化を行う
    相対アドレス符号化による画像符号化情報を復号する画
    像復号か装置において、 与えられた符号化情報を復号する復号化手段と、 復号済みの画像におけるラスタ走査の複数のラインにお
    いての画像情報を用いて上記アドレスを予測すると共
    に、所定のしきい値よりも小さな変位を０とすることで
    予測値を生成する手段と、 相対アドレスを復号する手段と、を備え、上記復号化手
    段には上記予測されたアドレスと上記相対アドレスとか
    ら再生値を得る機能を付加したことを特徴とする画像復
    号化装置。
  22. 【請求項２２】 ２値画像を所定の小領域毎に分割する
    手段と、 前記小領域毎に２値画像を拡大・縮小する解像度変換手
    段と、 前記小領域毎に縮小率に応じて２値画像を符号化する符
    号化手段と、 前記小領域毎に前記解像度変換手段の適用した拡大・縮
    小率の情報を符号化して前記２値画像の符号化データと
    併せて伝送する手段とを有し、 前記小領域毎に解像度変換手段の拡大・縮小率を変える
    ことで、前記符号化手段の発生符号量を制御することを
    特徴とする２値画像符号化装置。
  23. 【請求項２３】 符号化手段は解像度変換手段の拡大・
    縮小率にしたがって可変長符号を切り換えることを特徴
    とする請求項２２記載の符号化装置。
  24. 【請求項２４】 拡大・縮小率情報の符号化データと２
    値画像の符号化データとを含むデータを取り込む手段
    と、 この取り込んだデータのうち、前記拡大・縮小率情報に
    ついての符号化情報を復号する復号手段と、 復号された前記拡大・縮小率情報にしたがって所定小領
    域の２値画像を復号化する２値画像復号化手段と、 復号された前記拡大・縮小率情報にしたがい、前記復号
    化された所定小領域の２値画像を拡大する解像度変換手
    段と、を有する２値画像復号化装置。
  25. 【請求項２５】 前記２値画像復号化手段は拡大・縮小
    率対応の可変長符号を有すると共に、解像度変換手段の
    適用する拡大・縮小率にしたがって選択した可変長符号
    を用いて復号化することを特徴とする請求項２４記載の
    復号化装置。
  26. 【請求項２６】 オブジェクトを含む方形領域をＭ×Ｎ
    画素（Ｍ：水平方向の画素数，Ｎ：垂直方向の画素数）
    で構成されるブロック毎に分割する手段と、 上記ブロックを、前記方形領域内において一定規則によ
    り順次、符号化する手段とを有し、ブロックの全てある
    いは一部に対して相対アドレス符号化を適用する２値画
    像信号化装置であって、 ブロック近傍の再生値を蓄える手段と、 変化画素を検出する手段を有し、 ブロック近傍の再生値も含めて変化画素を検出すること
    により変化画素数削減を可能とすることを特徴とする２
    値画像信号化装置。
  27. 【請求項２７】 Ｍ×Ｎ画素で構戒されるブロック毎
    に、オブジェクトを含む方形領域内を一定規則で順次、
    復号化する２値画像復号化装置であって、ブロック近傍
    の再生値を蓄える手段と、 変化画素を検出する手段と、 変化画素との相対アドレスを復号する手段とを有し、 ブロック近傍の再生値も含めて変化画素を検出すること
    を特徴とする２値画像復号化装置。
  28. 【請求項２８】 オブジェクトを含む方形領域をＭ×Ｎ
    画素（Ｍ：水平方向の画素数，Ｎ：垂直方向の画素数）
    で構成されるブロック毎に分割する手段を有し、ブロッ
    クの全てあるいは一部に対して相対アドレス符号化を適
    用して符号化する２値画像符号化装置であって、 前記ブロック内のスキャン順序である符号化順序を適応
    的に切り換える切換手段と、 前記切換手段による符号化順序の切り換え情報と前記ブ
    ロックの符号化情報を併せて符号化する手段と、を有す
    ることを特徴とする２値画像復号化装置。
  29. 【請求項２９】 Ｍ×Ｎ画素で構成されるブロック毎に
    復号化する２値画像復号化装置であって、 符号化順序の切り換え情報とブロックの符号化情報とが
    併せて符号化された情報を入力とし、これより切り換え
    情報を取得して当該切り換え情報を復号する手段と、 この取得した切り換え情報をもとにブロック内のスキャ
    ン順序である復号化順序を切り換える切換手段と、 この切換手段により前記復号化順序を切り換えながら前
    記ブロックの符号化情報を復号する手段とを有し、 前記ブロックの符号化情報を前記切り換え情報に応じた
    スキャン順序で復号することにより、Ｍ×Ｎ画素のブロ
    ックを再生することを特徴とする２値画像復号化装置。
  30. 【請求項３０】 オブジェクトを含む方形領域をＭ×Ｎ
    画素（Ｍ：水平方向の画素数，Ｎ：垂直方向の画素数）
    で構成されるブロック毎に分割する手段を有し、ブロッ
    クの全てあるいは一部に対して相対アドレス符号化を適
    用する２値画像符号化装置であって、 Ｍ×Ｎ画素ブロックを（２Ｍ）×（Ｎ／２）画素のブロ
    ックに変換する変換手段と、 前記変換手段を適応的に用いるべく制御する手段とを有
    し、 符号化する２値画像は、前記ブロックに対する前記変換
    手段による変換を用いたか否かの識別情報と併せて符号
    化することを特徴とする２値画像符号化装置。
  31. 【請求項３１】 Ｍ×Ｎ画素あるいは（２Ｍ）×（Ｎ／
    ２）画素で構成されるブロック毎に相対アドレスを復号
    化する２値画像復号化装置であって、 Ｍ×Ｎ画素ブロックを（２Ｍ）×（Ｎ／２）画素のブロ
    ックに変換する手段を用いたか否かの識別情報と２値画
    像とを併せて符号化した情報を入力とし、前記識別情報
    を復号する識別情報復号手段と、 前記符号化された２値画像を復号する復号手段と、 前記識別情報復号手段からの復号された識別情報をもと
    に、前記復号手段の復号した前記（２Ｍ）×（Ｎ／２）
    画素のブロックはＭ×Ｎ画素のブロックに逆変換する手
    段とを有し、 前記符号化された２値画像をＭ×Ｎ画素のブロックに再
    生することを特徴とする２値画像復号化装置。
  32. 【請求項３２】 オブジェクトを含む方形領域をＭ×Ｎ
    画素（Ｍ：水平方向の画累数，Ｎ：垂直八方向の画素
    数）で構成されるブロック毎に分割する手段と、再生済
    みのフレ−ムの再生値を蓄える手段と、前記ブロック毎
    に、ブロック内およびブロック近傍の画素の動き補償予
    測値を生成する手段と、 前記ブロックを方形領域内において一定規則により順
    次、符号化する手段とを有し、ブロックの全てあるいは
    一部に対して相対アドレス符号化を適用する２値画像符
    号化装置であって、 ブロック近傍の再生値を蓄える保持手段と、 変化画素を検出する検出手段とを有し、 ブロック近傍の再生値あるいは動き補償予測値も含めて
    変化画素を検出することで変化画素数を削減することを
    可能とすることを特徴とする２値画像符号化装置。
  33. 【請求項３３】 再生済みのフレームの再生値を蓄える
    保持手段と、前記フレームをブロック分けしてそのブロ
    ック毎に、ブロック内およびブロック近傍の画素の動き
    補償予測値を生成する手段を有し、Ｍ×Ｎ画素で構成さ
    れるブロック毎に、オブジェクトを含む方形領域内を一
    定規則で順次、復号化する２値画像復号化装置であっ
    て、 前記ブロック近傍の再生値を蓄える手段と、 前記ブロック内の変化画素を検出する手段と、 検出された変化画素との相対アドレスを復号する手段を
    有し、ブロック近傍の再生値あるいは動き補償予測値も
    含めて変化画素を検出することを特徴とする２値画像復
    号化装置。
  34. 【請求項３４】 ブロック内の符号化順序を適応的に切
    り換える手段と、 前記符号化順序の切り換え情報を符号化する２値画像と
    併せて符号化する手段とを有することを特徴とする請求
    項２６または請求項３２記載の２値画像符号化装置。
  35. 【請求項３５】 ブロック内の復号化順序を切り換える
    手段と、 前記符号化順序の切り換え情報を復号する手段を有し、
    上記切り換え情報に応じて符号化順序を切り換えつつＭ
    ×Ｎ画素のブロックを再生することを特徴とする請求項
    ２７または請求項３３記載の２値画像復号化装置。
  36. 【請求項３６】オブジェクトの画像信号と、このオブジ
    ェクトの画像に対応し、画像をその画像のオブジェクト
    領域と背景領域に区別するための情報であるアルファマ
    ップとを分けて符号化する画像符号化装置において、 オブジェクトの画像信号とおよびそのオブジェクトに対
    応するアルファマップの動き補償予測を行うと共に、動
    き補償予測されたアルファマップの予測誤差がしきい値
    よりも小さい場合には、オブジェクトの画像信号の動き
    補償予測値をコピーする符号化方式であって、画像信号
    で既に符号化されている動きベクトル（ＭＶY ）と、ア
    ルファマップの動きベクトル（ＭＶA ）との差分ベクト
    ル（ＭＶＤA ）を符号化する符号化手段と、 上記差分ベクトル（ＭＶＤA ）を検出する際に、上記動
    きベクトル（ＭＶY ）を中心として、差分ベクトル（Ｍ
    ＶＤA ）が小さい順から、大きい順へと検出する検出手
    段と、 アルファマップの動き補償予測誤差がしきい値よりも小
    さくなった時点で、動きベクトルの検出を終了し、その
    時点での動きベクトルを上記差分ベクトル（ＭＶＤA ）
    とする動きベクトル検出回路とを有することを特徴とす
    る画像符号化装置。
  37. 【請求項３７】オブジェクトの画像信号と、そのオブジ
    ェクトに対応するアルファマップを分けて符号化する画
    像符号化装置において、 オブジェクトの画像信号とおよびそのオブジェクトに対
    応するアルファマップの動き補償予測を行うと共に、動
    き補償予測されたアルファマップの予測誤差がしきい値
    よりも小さい場合には、オブジェクトの画像信号の動き
    補償予測値をコピーする符号化方式であって、動きベク
    トル（ＭＶY ）は符号表に従って符号化すると共に、画
    像信号で既に符号化されている動きベクトル（ＭＶY ）
    とアルファマップの動きベクトル（ＭＶA ）との差分ベ
    クトル（ＭＶＤA ）を当該差分ベクトル（ＭＶＤA ）用
    符号表に従って符号化する手段を有し、 差分ベクトル（ＭＶＤA ）のダイナミックレンジが動き
    ベクトル（ＭＶY ）を符号化する際の上記符号表のダイ
    ナミックレンジよりも小さくなるように制限することを
    特徴とする画像符号化装置。
  38. 【請求項３８】請求項３７に記載の符号化装置によって
    符号化されたデータを復号する復号化装置であって、 画像信号で既に再生されている動きベクトル（ＭＶY ）
    と差分ベクトル（ＭＶＤA ）より符号表に従って画像を
    復号する手段と、 アルファマップの動きベクトル（ＭＶA ）を生成する手
    段とを有し、 上記符号表は、動きベクトル（ＭＶY ）用と差分ベクト
    ル（ＭＶＤA ）用をそれぞれ設けると共に、差分ベクト
    ル（ＭＶＤA ）用符号表は上記動きベクトル（ＭＶY ）
    を復号化する際の符号表のダイナミックレンジよりも小
    さいダイナミックレンジとすることを特徴とする画像復
    号化装置。
  39. 【請求項３９】アルファマップをブロックに区分し、そ
    のブロック毎に符号化すると共に、その符号化はそのブ
    ロック毎のアルファマップの情報状況対応に属性を与
    え、その属性を符号化するようにした方式であって、 各ブロックに対して、各々の属性に固有のラベルを少な
    くとも２ビット表現で割り当てると共に、そのラベルを
    割り当てたプレーンをブロックタイプのプレーンとして
    得る手段と、 上記ラベルで構成されるブロックタイプのプレーンを、
    桁位置別に分解してビットプレーンに分解する手段と、 各々のビットプレーンを個別に２値画像符号化する手段
    とを有することを特徴とする画像符号化装置。
  40. 【請求項４０】請求項３９記載の符号化装置により符号
    化されたデータを復号化して、アルファマップのブロッ
    ク毎の属性を再生する復号化装置であって、 各ビットプレーンを個別に２値画像復号化する手段と、 ビットプレーンを合成してブロックタイプのプレーンを
    再生する手段と、を有することを特徴とする画像復号化
    装置。
  41. 【請求項４１】請求項３９記載の符号化装置において、 ２値画像符号化は、ブロック毎に適用されるアルファマ
    ップの２値画像符号化と同一のアルゴリズムで符号化処
    理する構成であることを特徴とする画像符号化装置。
  42. 【請求項４２】請求項４０記載の画像復号化装置におい
    て、 ２値画像復号化は、ブロック毎に適用されるアルファマ
    ップの２値画像復号化と同一のアルゴリズムで復号処理
    する構成であることを特徴とする画像復号化装置。
  43. 【請求項４３】アルファマップをブロック毎に符号化す
    る際に、ブロック毎の属性を符号化する方式であって、 オブジェクトを含む、ブロックサイズの倍数で表される
    領域を設定する手段と、上記領域内をブロック毎に分割
    する手段とを有し、各ブロックに対して、各々の属性に
    固有のラベルを割り当てるラベル付け手段と、 上記ラベル情報と領域のサイズをフレーム毎に保持する
    メモリと、 上記メモリに蓄積されているラベル情報を、現フレーム
    の領域のサイズに合わせて変更するサイズ変更手段とを
    供え、 現フレームのラベル情報を、上記サイズ変更手段より供
    給されるラベル情報に従って符号化することを特徴とす
    る画像符号化装置。
  44. 【請求項４４】請求項４３記載の符号化装置により符号
    化されたデータを復号化すると共に、アルファマップの
    復号化はアルファマップのブロック毎の属性を再生する
    復号化方式とする復号化装置において、 再生されたラベル情報と領域のサイズをフレーム毎に保
    持するメモリと、 上記メモリに蓄積されているラベル情報を、現フレーム
    の領域のサイズに合わせて変更するサイズ変更手段を有
    し、 現フレームのラベル情報を、上記サイズ変更手段より供
    給されるラベル情報に従って復号化することを特徴とす
    る画像復号化装置。
  45. 【請求項４５】画像をその画像のオブジェクト領域と背
    景領域に区別するための情報であるアルファマップと共
    に符号化して出力するようにした画像符号化装置におい
    て、 前記アルファマップをブロックに分割して、そのブロッ
    ク毎に符号化を行い、既に符号化したブロックの一部分
    から切りだした参照パターンを用いてベクトル量子化の
    インデックステーブルをブロック毎に生成するテーブル
    生成手段と、前記インデックステーブルを用いてアルフ
    ァマップをベクトル量子化によって符号化する手段と、
    を有することを特徴とするオブジェクト画像の画像符号
    化装置。
  46. 【請求項４６】請求項４５記載の符号化装置により符号
    化されて得られた符号化ビットストリームを復号化する
    復号化装置であって、前記ブロック毎に復号化を行い、
    既に復号したブロックの一部分から切りだした参照パタ
    ーンを用いてベクトル量子化のインデックステーブルを
    ブロック毎に生成するテーブル生成手段と、 前記インデックステーブルを用いてアルファマップをベ
    クトル量子化によって復号する手段と、を有することを
    特徴とするオブジェクト画像の画像復号装置。
  47. 【請求項４７】請求項４５記載のテーブル生成手段は、 現在、符号化の処理を行っている処理ブロックに隣接
    し、かつ、処理済みの部分から前記参照パターンを切り
    出す手段と、 その参照パターンを複数種類からなるタイプのうちの一
    つに決定するタイプ決定手段と、 その決定されたタイプによってベクトルを生成すること
    で前記インデックステーブルを生成するインデックス生
    成手段と、で構成されることを特徴とするオブジェクト
    画像の画像符号化装置。
  48. 【請求項４８】請求項４６記載のテーブル生成手段は、 現在、復号化の処理を行っている処理ブロックに隣接
    し、かつ、処理済みの部分から前記参照パターンを切り
    出す手段と、 その参照パターンを複数種類からなるタイプのうちの一
    つに決定するタイプ決定手段と、 その決定されたタイプによってベクトルを生成すること
    で前記インデックステーブルを生成するインデックス生
    成手段とで構成されることを特徴とするオブジェクト画
    像の画像復号装置。
  49. 【請求項４９】請求項４５記載のテーブル生成手段は、 現在、符号化の処理を行っている処理ブロックに隣接
    し、かつ、処理済みの部分から前記参照パターンを切り
    出す手段と、 その参照パターンを複数種類からなるタイプのうちの一
    つに決定する手段と、 その決定されたタイプによって予め用意しておく複数の
    インデックステーブルのうちの一つを出力する手段と、
    で構成されることを特徴とする請求項４５記載のオブジ
    ェクト画像の画像符号化装置。
  50. 【請求項５０】請求項４６記載のテーブル生成手段は、 現在、復号の処理を行っている処理ブロックに隣接し、
    かつ、処理済みの部分から前記参照パターンを切り出す
    手段と、その参照パターンを複数種類からなるタイプの
    うちの一つに決定する手段と、その決定されたタイプに
    よって予め用意しておく複数のインデックステーブルの
    うちの一つを出力する手段と、で構成されることを特徴
    とするオブジェクトオブジェクト画像の画像復号装置。
  51. 【請求項５１】請求項４５記載のテーブル生成手段は、 現在、符号化の処理を行っている処理ブロックに隣接
    し、かつ、処理済みの部分から前記参照パターンを切り
    出す手段と、 複数のベクトルを保持する記憶手段と、 その記憶されたベクトルの中から、前記オブジェクトと
    前記背景の境界が前記参照パターンと連続的につながる
    ものを選択して前記インデックステーブルを生成する手
    段と、で構成されることを特徴とするオブジェクト画像
    の画像符号化装置。
  52. 【請求項５２】請求項４６記載のテーブル生成手段は、 現在、復号の処理を行っている処理ブロックに隣接し、
    かつ、処理済みの部分から前記参照パターンを切り出す
    手段と、 複数のベクトルを保持する記憶手段と、 その記憶されたベクトルの中から、前記オブジェクトと
    前記背景の境界が前記参照パターンと連続的につながる
    ものを選択して前記インデックステーブルを生成する手
    段と、で構成されることを特徴とするオブジェクト画像
    の画像復号装置。
  53. 【請求項５３】符号化は前記ブロック毎に画面の上の行
    から下の行の順で行い、かつ、各行では左から右の順で
    行い、 切り出す手段では、 現在、符号化の処理を行っている処理ブロックの上辺に
    隣接する１画素分の幅の部分を上部参照パターンとし
    て、左辺に隣接する１画素分の幅の部分を左部参照パタ
    ーンとして切り出し、 タイプ決定手段では、 前記上部参照パターンの左端から同じ画素値が連続する
    画素数を表す第１のパラメータと、前記左部参照パター
    ンの上端から同じ画素値が連続する画素数を表す第２の
    パラメータと、前記上部参照パターンと左部参照パター
    ンを用いて前記タイプを決定し、 インデックス生成手段においては、 決定されたタイプと、前記上部参照パターンと左部参照
    パターン及び前記第１のパラメータと第２のパラメータ
    を用いてベクトルを生成することで前記インデックステ
    ーブルを生成することを特徴とする請求項４７記載のオ
    ブジェクト画像の画像符号化装置。
  54. 【請求項５４】復号は前記ブロック毎に画面の上の行か
    ら下の行の順で行い、かつ、各行では左から右の順で行
    い、 切り出す手段では、 現在、復号の処理を行っている処理ブロックの上辺に隣
    接する１画素分の幅の部分を上部参照パターンとして、
    左辺に隣接する１画素分の幅の部分を左部参照パターン
    として切り出し、 タイプ決定手段では、 前記上部参照パターンの左端から同じ画素値が連続する
    画素数を表す第１のパラメータと、前記左部参照パター
    ンの上端から同じ画素値が連続する画素数を表す第２の
    パラメータと、前記上部参照パターンと左部参照パター
    ンを用いて前記タイプを決定し、 インデックス生成手段においては、 決定されたタイプと、前記上部参照パターンと左部参照
    パターン及び前記第１のパラメータと第２のパラメータ
    を用いてベクトルを生成することで前記インデックステ
    ーブルを生成することを特徴とする請求項４８記載のオ
    ブジェクト画像の画像復号装置。
  55. 【請求項５５】符号化は前記ブロック毎に画面の上の行
    から下の行の順で行い、かつ、各行では左から右の順で
    行い、 切り出す手段では、 現在、符号化の処理を行っている処理ブロックの上辺に
    隣接する所定の複数画素分の幅の部分を上部複数ライン
    参照パターンとして、左辺に隣接する所定の複数画素分
    の幅の部分を左部複数ライン参照パターンとして切り出
    し、 タイプ決定手段では、前記上部複数ライン参照パターン
    と左部複数ライン参照パターンを用いて前記タイプを決
    定し、 インデックス生成手段においては、 決定されたタイプと、前記上部参照パターンと左部参照
    パターン及び上部複数ライン参照パターンでの境界線の
    方向を表す第３のパラメータと、左部複数ライン参照パ
    ターンでの境界線の方向を表す第４のパラメータとを用
    いてベクトルを生成することで前記インデックステーブ
    ルを生成することを特徴とする請求項４７記載のオブジ
    ェクト画像の画像符号化装置。
  56. 【請求項５６】復号化は前記ブロック毎に画面の上の行
    から下の行の順で行い、かつ、各行では左から右の順で
    行い、 切り出す手段では、 現在、復号の処理を行っている処理ブロックの上辺に隣
    接する所定の複数画素分の幅の部分を上部複数ライン参
    照パターンとして、左辺に隣接する所定の複数画素分の
    幅の部分を左部複数ライン参照パターンとして切り出
    し、 タイプ決定手段では、前記上部複数ライン参照パターン
    と左部複数ライン参照パターンを用いて前記タイプを決
    定し、 インデックス生成手段においては、 決定されたタイプと、前記上部参照パターンと左部参照
    パターン及び上部複数ライン参照パターンでの境界線の
    方向を表す第３のパラメータと、左部複数ライン参照パ
    ターンでの境界線の方向を表す第４のパラメータとを用
    いてベクトルを生成することで前記インデックステーブ
    ルを生成することを特徴とする請求項４８記載のオブジ
    ェクト画像の画像復号化装置。
  57. 【請求項５７】請求項２６または請求項２８記載の２値
    画像符号化装置において、 相対アドレスを、垂直モード，水平モード，垂直パスモ
    ードを切り換えて符号化する手段を有し、 垂直パスモードで符号化する場合には，垂直モード及び
    水平モードと異なる符号表を用いることを特徴とする２
    値画像符号化装置。
  58. 【請求項５８】請求項２７または請求項２９記載の２値
    画像符号化装置において、 相対アドレスを、垂直モード，水平モード，垂直パスモ
    ードを切り換えて符号化する手段を有し、 垂直パスモードで符号化する場合には，垂直モード及び
    水平モードと異なる符号表を用いることを特徴とする２
    値画像符号化装置。
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