JPH1075445A - 形状情報符号化装置及び形状情報復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 復号時に使用するデータ量によって低解像度
から原画像解像度までの領域画像を選択的に生成するこ
とを可能とし、空間スケーラビリティ機能、レート制御
機能を実現可能にする。 【解決手段】 階層符号化部１０２において、低解像度
チェーン符号生成部１０３は高解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）から２つの低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）
及びＤ（ｎ＋１）を生成し、Ｃ（ｎ＋１）を前記の低解
像度チェーン符号生成部１０３に再び入力すると共にＤ
（ｎ＋１）を記憶部１０４に記憶する。これをＮ回繰り
返した後、生成された低解像度チェーン符号Ｃ（Ｎ）と
記憶部１０４に記憶されたＤ（Ｎ）からＤ（１）をこの
順に結合部１０５で結合する。こうすることにより、復
号時に使用するデータ量によって低解像度から原画像解
像度までの領域画像を選択的に生成可能となる階層的チ
ェーン符号列が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像処
理の分野に属し、高能率動画像符号化を実現する目的に
用いられる任意形状領域の形状情報を符号化する画像処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高能率に、あるいは高機能性を実現する
ように動画像を符号化しようとする際、しばしば画像内
の領域を示す形状情報が用いられる。領域とは、動画像
内で注目する被写体が存在する領域（物体領域、背景に
対する前景領域）であったり、注目して見ようとする一
部（注視領域）であったりする。

【０００３】動画像符号化では、その注視領域に多くの
ビット数を割り当てる、あるいは物体を抜き出し物体の
みを符号化する、といった使い方により高能率、高機能
性を実現する。その場合、正しく復号を行うためには領
域の形状情報も一緒に符号化／伝送する必要があり、そ
れらの領域が任意の形状を持つ場合には、この任意形状
を符号化する符号化方式が問題となる。

【０００４】チェーン符号は、上のような任意形状情報
を符号化するための一手法である。図１３に従来のチェ
ーン符号の生成法を示す。

【０００５】画像において任意形状情報は、図１３
（ａ）に示すように、物体領域（１の値を有し、同図中
の灰色部）とそれ以外の背景領域（０の値を有し、同図
中の白色部）の２値を持つマスク画像で表される。チェ
ーン符号は、図１３（ａ）に示すように、その物体領域
の輪郭、即ち背景領域に接している値１の画素集合、を
順に右周り（あるいは左周り）にたどっていき、たどっ
た過程を図１３（ｂ）の矢印に示された８種類の符号で
表すものである。

【０００６】その後、８種類の符号を対応する可変長符
号などに変換し、伝送する。復号側では、このチェーン
符号列とチェーン符号列の開始点の座標を受け取ること
で、順次物体領域の輪郭にある画素座標を求めていき形
状情報を復号する。

【０００７】あるいはチェーン符号を可変長符号に変換
した際の圧縮効率を考慮して、連続する各チェーン符号
の差分を伝送する差分チェーン符号がある。差分チェー
ン符号は、チェーン符号が図１３（ｂ）に見られるよう
に巡回した形をとることから同じく８種類の符号で表さ
れる。加えて、連続するチェーン符号に相関がある（同
じ向きである確率が高い）ことから差分符号の発生頻度
に偏りができ、可変長符号に変換した際により高い圧縮
効率が期待できるようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のチェ
ーン符号は、比較的高効率に任意形状の領域情報を符号
化できる反面、階層的な符号化／伝送／復号が行えない
といった問題点があった。

【０００９】昨今の高効率、高機能な動画像符号化で求
められる機能の中に、スケーラビリティ（階層性）と呼
ばれる機能がある。本来、動画像の伝送／復号は、すべ
ての符号が揃って初めて完全に行えるものであるが、他
方、符号の一部だけを受け取っても何がしかの復号画像
が得られることが望ましい。

【００１０】この機能がスケーラビリティであり、得ら
れる画像が低解像度の復号画像であるか、ＳＮの低い復
号画像であるか、時間解像度の低い復号画像であるか、
といった種類がある。本発明の階層的チェーン符号は低
解像度の復号画像を再生する、いわゆる空間スケーラビ
リティに対応するものである。

【００１１】あるいはレート制御への応用が考えられ
る。混み具合により伝送容量が小さくなった通信回線で
は符号量の少ない粗い解像度での画像を送るといった処
理を施し、変動する通信容量の下でも途切れることなく
動画像を伝送するといった処理である。

【００１２】これらのスケーラビリティ機能、レート制
御機能を実現するためには、階層的な符号化方法、復号
方法が不可欠である。従来のチェーン符号はこのような
形をとることができず、しかるに効率的には劣る四分木
符号などの階層性を有する形状情報符号化法に一歩ひけ
をとっていた。

【００１３】本発明の目的は従来のチェーン符号の問題
点を解決し、階層性を有するチェーン符号を得るもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の構成を有する。

【００１５】（１）任意形状領域の形状情報を符号化す
る形状情報符号化装置において、前記形状情報を高解像
度で表現するチェーン符号列と前記チェーン符号列の開
始点座標とを生成する高解像度チェーン符号生成部と、
高解像度のチェーン符号列から、より低解像度のチェー
ン符号列を二組生成する低解像度チェーン符号生成部
と、前記生成された二組のチェーン符号列の一方を記憶
する記憶部と、生成されたチェーン符号列を可変長符号
化する可変長符号化部とを備え、前記高解像度チェーン
符号生成部にて高解像度のチェーン符号列Ｃ（０）と、
高解像度のチェーン符号列Ｃ（０）の開始点座標を生成
し、前記低解像度チェーン符号生成部にて、前記チェー
ン符号列Ｃ（０）から二組のチェーン符号列Ｃ（１）及
びＤ（１）を生成し、前記チェーン符号列Ｃ（１）を前
記低解像度チェーン符号生成部に入力すると共に前記チ
ェーン符号列Ｄ（１）を前記記憶部に記憶し、前記低解
像度チェーン符号生成部の動作をＮ回（Ｎは１以上の整
数）繰り返すことによって解像度の異なる低解像度チェ
ーン符号列を順次生成し、前記低解像度チェーン符号生
成部のＮ回目の動作で生成された二組のチェーン符号列
Ｃ（Ｎ）とＤ（Ｎ）、及び前記記憶部に記憶されたＮ−
１種類のチェーン符号列Ｄ（１）からＤ（Ｎ−１）を可
変長符号化するものである。

【００１６】（２）上記（１）に記載の低解像度チェー
ン符号生成部において、低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
＋１）に対応する第１の低解像度画像、及びＤ（ｎ＋
１）に対応する第２の低解像度画像は、高解像度チェー
ン符号列Ｃ（ｎ）に対応する高解像度画像の縦横２画素
から成る４画素ブロックを１画素とする低解像度の画像
であって、第１の低解像度画像の画素境界の交点が第２
の低解像度画像の画素中心位置となるように配置したも
のであり、低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）の生成
は、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）が前記第１の低解
像度画像の１画素にあたる前記４画素ブロックのブロッ
ク境界を越えた際に低解像度チェーン符号を発生するこ
とでなされ、低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）の生
成は、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）が前記第２の低
解像度画像の１画素にあたる前記４画素ブロックのブロ
ック境界を越えた際に低解像度チェーン符号を発生する
ことで、なされるものである。

【００１７】（３）上記（１）に記載の形状情報符号化
装置によって符号化された形状情報符号化データを復号
する形状情報復号装置において、前記形状情報符号化デ
ータを復号しチェーン符号列を生成する可変長復号部
と、前記チェーン符号列の一部を記憶する記憶部と、二
組の低解像度チェーン符号列から高解像度のチェーン符
号列を合成する高解像度チェーン符号合成部と、合成さ
れたチェーン符号列から任意形状領域の形状情報を生成
する領域画像生成部とを備え、前記可変長復号部にて低
解像度のチェーン符号列Ｃ（Ｎ）とＤ（Ｎ）、及び解像
度の異なるチェーン符号列Ｄ（Ｎ−１）からＤ（１）を
生成し、前記チェーン符号列Ｄ（Ｎ）からＤ（１）を前
記記憶部に記憶し、前記高解像度チェーン符号合成部に
て、前記チェーン符号列Ｃ（Ｎ）とＤ（Ｎ）から高解像
度チェーン符号列Ｃ（Ｎ−１）を生成し、前記Ｃ（Ｎ−
１）と前記記憶部に記憶されたＤ（Ｎ−１）とを高解像
度チェーン符号合成部に入力し、前記高解像度チェーン
符号合成部の動作をＮ回繰り返すことによって高解像度
チェーン符号列Ｃ（０）を生成し、前記チェーン符号列
Ｃ（０）、及び前記チェーン符号列Ｃ（０）の開始点座
標を前記領域画像生成部に入力し形状情報を復号するも
のである。

【００１８】（４）上記（３）に記載の形状情報復号装
置の高解像度チェーン符号合成部において、低解像度チ
ェーン符号列Ｃ（ｎ）に対応する第１の低解像度画像、
及びＤ（ｎ）に対応する第２の低解像度画像は、高解像
度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）に対応する高解像度画像
の縦横２画素から成る４画素ブロックを１画素とする低
解像度の画像であって、第１の低解像度画像の画素境界
の交点が第２の低解像度画像の画素中心位置となるよう
に配置したものであり、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
−１）の生成は、２つのチェーン符号列Ｃ（ｎ）及びＤ
（ｎ）のチェーン符号を順次読み出していき、高解像度
チェーン符号として適当である片方のチェーン符号ある
いは両方のチェーン符号を合成したチェーン符号を生成
し高解像度チェーン符号列として順次繋げていくことに
よりなされるものである。

【００１９】（５）上記（１）又は（２）に記載の形状
情報符号化装置によって任意形状領域の形状情報を符号
化し、（３）又は（４）に記載の形状情報復号装置によ
って任意形状領域の形状情報を復号した際、復号された
チェーン符号が符号化前のチェーン符号と異なる場合
に、両者の差の情報を示す付加符号を発生する付加符号
発生部を備え、前記付加符号を（１）に記載の記憶部に
記憶し符号化するものである。

【００２０】（６）上記（３）又は（４）に記載の形状
情報復号装置の高解像度チェーン符号合成部において、
２つのチェーン符号列Ｃ（ｎ）及びＤ（ｎ）のチェー
ン符号を順次読み出していき、高解像度チェーン符号と
して適当である片方あるいは両方のチェーン符号を合成
したチェーン符号を生成し順次繋げていく際に、（５）
に記載の付加符号によって復号されたチェーン符号に修
正を加えるものである。

【００２１】（７）前記（１）、（２）又は（５）に記
載の形状情報符号化装置において、低解像度チェーン符
号列Ｃ（ｎ＋１）と前記付加符号と組み合わせることに
よって低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）を復元でき
る情報を持つ差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）を生成する差分
符号発生部を備え、低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋
１）の代わりに低解像度チェーン符号列Ｄ'（ｎ＋１）
を記憶部に記憶するものである。

【００２２】（８）前記（７）に記載の形状情報符号化
装置において、低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）に
含まれるチェーン符号のそれぞれについて対応する低解
像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符号を定
め、低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符
号を対応する低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチ
ェーン符号との差で置き換えた差分符号列Ｄ'（ｎ＋
１）を生成する差分符号発生部を備え、差分符号列Ｄ'
（ｎ＋１）を記憶部に記憶するものである。

【００２３】（９）前記（３）、（４）又は（６）に記
載の形状情報復号装置において、チェーン符号列Ｄ
（ｎ）の代わりに前記請求項７に記載の差分符号列Ｄ'
（ｎ）を記憶部から読みだし、低解像度チェーン符号列
Ｃ（ｎ）と前記付加符号と組み合わせることによって低
解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ）を復号するチェーン符号
復号部を備え、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）の
復号に用いるものである。

【００２４】（１０）前記（９）に記載の形状情報復号
装置において、（８）に記載の差分符号列Ｄ'（ｎ）を
記憶部から読みだし、（８）に記載のチェーン符号列Ｄ
（ｎ）と低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェーン符
号間の対応に基づいて、差分符号列Ｄ'（ｎ）の符号
を、対応する低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェー
ン符号との和に置き換えることで、チェーン符号列Ｄ
（ｎ）を復号するチェーン符号復号部を備え、高解像度
チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）の復号に用いるものであ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１の実施の形
態を図１乃至図５とともに詳細に説明する。

【００２６】図１は、本発明の階層的チェーン符号列を
生成する階層的形状情報符号化装置のブロック図であ
る。本符号化装置は、高解像度チェーン符号生成部１０
１と階層符号化部１０２及び可変長符号化部１０８とか
ら成り、階層符号化部１０２は低解像度チェーン符号生
成部１０３と記憶部１０４、結合部１０５及びスイッチ
１０６，１０７とを備えている。

【００２７】符号化は以下のようにして行われる。ま
ず、高解像度チェーン符号生成部１０１において、原領
域画像を入力しその形状情報を表すチェーン符号列とそ
のチェーン符号の開始点座標を生成する。即ち階層性を
持たない従来のチェーン符号列である。これを最下層の
チェーン符号列Ｃ（０）とする。また、チェーン符号列
Ｃ（０）の開始点座標は独立に符号化され、他の符号化
データに多重されて記録あるいは伝送される。

【００２８】次に、階層符号化部１０２において、以下
の処理を行う。まずスイッチ１０６を高解像度チェーン
符号生成部１０１側に閉じる。低解像度チェーン符号生
成部１０３は、前記最下層のチェーン符号列Ｃ（０）を
入力として２つのチェーン符号列Ｃ（１）とＤ（１）を
生成する。これ以降スイッチ１０６はループ側に閉じて
おく。

【００２９】次にスイッチ１０７をループ側に閉じ、チ
ェーン符号列Ｃ（１）を更に低解像度チェーン符号生成
部１０３に入力する。チェーン符号列Ｄ（１）は記憶部
１０４に記憶される。本発明では、階層符号化部１０２
に設けた２つのスイッチ１０６、１０７で閉じたループ
を繰り返すことによって、２種類の階層的チェーン符号
列が生成される。前記ループが１回まわる、即ちチェー
ン符号列の階層が１つ上に（ｎからｎ＋１に）上がるこ
とは、対応する領域画像の解像度が水平及び垂直方向に
１／２となることである。

【００３０】以下、低解像度チェーン符号生成部１０３
において、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）から低解像
度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）及びＤ（ｎ＋１）を生成
する方法を示す。

【００３１】図２は、低解像度チェーン符号生成部１０
３の入力チェーン符号列Ｃ（ｎ）と出力チェーン符号列
Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）との関係を示した図であ
る。灰色部分は値１の物体領域を表し、画像中の矢印は
それぞれのチェーン符号をベクトル表示したものであ
る。実線、破線はそれぞれＣ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）
に対応する低解像度画像の画素境界を表す。これら低解
像度の画素は高解像度画像上で縦横２画素から成る４画
素ブロックにあたり、互いの画素中心が他方の画素境界
の交点になるような位置にある。

【００３２】Ｃ（ｎ）、Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）は
各々複数のチェーン符号から成るチェーン符号列であ
り、チェーン符号は先頭から順に読み出されるものであ
る。いま、チェーン符号列Ｃ（ｎ）が途中まで読み出さ
れ、チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）が途中
まで生成されているとする。このとき、次に読み込んだ
チェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェーン符号ｃ０を基に、生
成するチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）あるいはＤ（ｎ＋
１）のチェーン符号ｃあるいはｄを次の４つのステップ
で求める。

【００３３】［Ｓｔｅｐ１］高解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）のチェーン符号ｃ０を読み込み、チェーン符号ｃ
０の始点位置をチェーン符号列Ｃ（ｎ）に対応する高解
像度画像上での現在の画素位置ｐとする。

【００３４】［Ｓｔｅｐ２］低解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ＋１）及びＤ（ｎ＋１）に対応する低解像度画像上
で、画素ｐを含む２つの低解像度画素ｑ、ｒをそれぞれ
決定する。図２に示すように、これら低解像度の画素は
高解像度画像上で縦横２画素から成る４画素ブロックに
あたり、互いの画素中心が他方の画素境界の交点になる
ような位置にある。従って、低解像度画素ｑ、ｒは、画
素ｐを共有する斜めにずれた２つの４画素ブロックに相
当する。

【００３５】［Ｓｔｅｐ３］高解像度チェーン符号ｃ０
が低解像度画素ｑに対応するブロック境界を横切る時、
チェーン符号ｃを生成する。同様にｃ０がｒに対応する
ブロック境界を横切る時、チェーン符号ｄを生成する。
生成される低解像度チェーン符号の方向は次のように決
定する。即ち、ｃ０の始点を含むブロックの中心を始点
とし、ｃ０の終点を含むブロックの中心を終点とするベ
クトルの方向を、低解像度チェーン符号の方向とする。

【００３６】但し、ｃ０がｑ、ｒのブロック境界を共に
横切り、かつｃ０に続くチェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェ
ーン符号がｃ０と同一方向である場合は、生成される低
解像度チェーン符号の方向はｃ０と同一であるとする。
また、この時だけｃ０とそれに続くチェーン符号の２つ
の高解像度チェーン符号はまとめて２つの低解像度チェ
ーン符号に変換される。

【００３７】従って、ｃ０の次に処理される高解像度チ
ェーン符号は、ｃ０から２つ後のチェーン符号となる。
図３に、［Ｓｔｅｐ３］の低解像度チェーン符号生成例
を示す。

【００３８】［Ｓｔｅｐ４］チェーン符号列Ｃ（ｎ）を
読み込み終れば終了。そうでない場合は［Ｓｔｅｐ１］
へ戻る。

【００３９】生成された低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
＋１）は低解像度チェーン符号生成部１０３に入力さ
れ、一方のＤ（ｎ＋１）は記憶部１０４ に記憶され
る。

【００４０】上記の低解像度チェーン符号列の生成処理
をＮ回（Ｎは１以上の整数）行い、低解像度チェーン符
号列Ｃ（Ｎ）及びＤ（Ｎ）が得られた時点で、スイッチ
１０７を結合部１０５側に閉じる。但し、Ｎはあらかじ
め定めた階層数である。結合部１０５は、前記の低解像
度チェーン符号列Ｃ（Ｎ）及び、記憶部１０４に記憶さ
れた解像度の異なるチェーン符号列Ｄ（Ｎ）からＤ
（１）を入力とし、この順に結合した結合チェーン符号
列を生成する。最後に、可変長符号化部１０８におい
て、前記の結合チェーン符号列を可変長符号化する。以
上が、本符号化装置の動作である。

【００４１】本発明で生成される低解像度チェーン符号
列Ｃ（ｎ）及びＤ（ｎ）は、対応する低解像度での領域
画像を原画像から作成しそこから従来手法によって得ら
れるチェーン符号列とは別のものである。本発明で生成
される低解像度チェーン符号列は、高解像度でのチェー
ン符号列の進行を基に生成されるため、低解像度画像か
ら従来手法によって作成したチェーン符号列にはない余
分なチェーン符号が見られる。

【００４２】この余分なチェーン符号は、低解像度の領
域画像を復号する際には不必要であるが、これがあるこ
とによって本発明の階層的チェーン符号列は、階層に跨
る適切な復号が可能となっているのである。

【００４３】また、本発明のもう１つの特徴は、１つの
高解像度チェーン符号列から２つの低解像度チェーン符
号列を生成する点にある。仮に階層化の際、高解像度チ
ェーン符号列から生成されるものが低解像度チェーン符
号列とチェーン符号ではないある付加符号の系列であっ
た場合、付加符号系列の符号化にはチェーン符号列の符
号化と異なる方式を用いる必要が生じる。

【００４４】それに比べて本発明は、生成されるのがい
ずれもチェーン符号列であるために、単一の方法で、あ
るいはひとまとまりとして取り扱うことが可能であり、
先に述べた差分チェーン符号への変換が容易であること
や可変長符号を用いた場合の圧縮効率など、非階層のチ
ェーン符号列の場合と全く同様に期待できるといった利
点がある。本発明の階層的チェーン符号列は、長さ半分
程度のチェーン符号列が次々に生成されていくため、非
階層のチェーン符号列に比べ若干の符号の増加はあるも
のの、上述の理由により効率的に符号化可能である。

【００４５】図４は、図１に記載した本発明の階層的形
状情報符号化装置により符号化された符号化データを復
号する階層的形状情報復号装置のブロック図である。本
復号装置は、可変長復号部４０１と階層復号部４０２及
び領域画像生成部４０８とから成り、階層復号部４０２
は更に、分離部４０３と高解像度チェーン符号合成部４
０４、記憶部４０５及びスイッチ４０６、４０７とを備
えている。

【００４６】復号は以下のようにして行われる。まず、
符号化データは可変長復号部４０１中で結合チェーン符
号列に変換される。この結合チェーン符号列は、分離部
４０３に入力され、最上層でのチェーン符号列Ｃ（Ｎ）
と、解像度の異なるチェーン符号列Ｄ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ−
１）、…、Ｄ（２）、Ｄ（１）に分離される。チェーン
符号列Ｄ（Ｎ）からＤ（１）までは記憶部４０５に一時
記憶される。

【００４７】まずスイッチ４０６を分離部４０３側に閉
じる。高解像度チェーン符号合成部４０４は、前記最上
層の低解像度チェーン符号列Ｃ（Ｎ）と記憶部４０５に
記憶された低解像度チェーン符号列Ｄ（Ｎ）とを入力と
して１つ高解像度のチェーン符号列Ｃ（Ｎ−１）を生成
する。これ以降スイッチ４０６はループ側に閉じてお
く。

【００４８】次にスイッチ４０７をループ側に閉じ、チ
ェーン符号列Ｃ（Ｎ−１）を高解像度チェーン符号合成
部４０４の入力とする。階層符号化部４０２に設けた２
つのスイッチ４０６，４０７で閉じたループを繰り返す
ことで、階層的チェーン符号列の復号が行われる。これ
は、前述の符号化装置での階層符号化部１０２のループ
と対応するものである。即ち階層復号部４０２では、ル
ープ１回の処理でチェーン符号列に対応する領域画像の
解像度が水平及び垂直方向に２倍となる。以下、高解像
度チェーン符号合成部４０４において、低解像度チェー
ン符号列Ｃ（ｎ）及びＤ（ｎ）から高解像度チェーン符
号列Ｃ（ｎ−１）を合成する方法を示す。

【００４９】Ｃ（ｎ）、Ｄ（ｎ）、Ｃ（ｎ−１）は各々
複数のチェーン符号から成るチェーン符号列であり、符
号化でも述べたようにチェーン符号は先頭から順に読み
出されるものである。いま、チェーン符号列Ｃ（ｎ）並
びにＤ（ｎ）が各々途中まで読み出され、チェーン符号
列Ｃ（ｎ−１）が途中まで生成されているとする。この
とき、次に読み込んだチェーン符号列Ｃ（ｎ）とＤ
（ｎ）の２つのチェーン符号ｃ及びｄを基に、合成する
チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）のチェーン符号ｃ０を次の
４つのステップで求める。

【００５０】［Ｓｔｅｐ１］低解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）、Ｄ（ｎ）のチェーン符号ｃとｄを読み込む。ま
た、ｃ０の１つ前のチェーン符号の終点を、高解像度チ
ェーン符号列Ｃ（ｎ−１）に対応する高解像度画像上で
の現在の画素位置ｐとする。

【００５１】［Ｓｔｅｐ２］低解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）及びＤ（ｎ）に対応する低解像度画像上で上記画
素ｐを含む２つの低解像度画素ｑ、ｒをそれぞれ決定す
る。符号化装置の説明でも述べたように、これら低解像
度の画素は高解像度画像上での４画素ブロックにあた
り、低解像度画素ｑ、ｒは画素ｐを共有する斜めにずれ
た２つの４画素ブロックに相当する。

【００５２】［Ｓｔｅｐ３］図５に示した生成規則に従
って、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）にチェーン
符号ｃ０を付加する。まず、チェーン符号ｃ、ｄと前記
２つの４画素ブロックｑ、ｒの位置関係から、チェーン
符号ｃあるいはｄが高解像度チェーン符号ｃ０に代入可
能であるか否かを判定する。代入可、代入不可の定義は
以下の通りである。

【００５３】（ａ）水平／垂直方向のチェーン符号の場
合、現在画素ｐからチェーン符号ｃ（あるいはｄ）のベ
クトル分だけ移動したとき対応するブロックｑ（あるい
はｒ）の外へ出るなら代入可、出なければ代入不可とす
る。

【００５４】（ｂ）斜め方向のチェーン符号の場合、現
在画素ｐからチェーン符号ｃ（あるいはｄ）のベクトル
分だけ移動したとき対応するブロックｑ（あるいはｒ）
の対角線に沿ってブロック外に出る符号を代入可、それ
以外を代入不可とする。

【００５５】上記判定後、以下の規則に従って高解像度
チェーン符号ｃ０を生成する。

【００５６】（１）チェーン符号ｃ、ｄのいずれも代入
不可となるのは、チェーン符号ｃ、ｄが同じ斜め方向の
チェーン符号である場合のみであり、高解像度チェーン
符号ｃ０とこれに続くチェーン符号ｃ０'の２つをチェ
ーン符号ｃ、ｄと同じ斜め方向チェーン符号とする。次
の［Ｓｔｅｐ１］では、Ｃ（ｎ）、Ｄ（ｎ）共に新たな
チェーン符号が読み込まれる。

【００５７】（２）チェーン符号ｃ、ｄのいずれかが代
入可、他方が代入不可の場合は、代入可能なチェーン符
号ｃ（あるいはｄ）の方向を持つチェーン符号をｃ０と
して高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）に加える。次
の［Ｓｔｅｐ１］では新たなｃ（あるいはｄ）が読み込
まれ、ｄ（あるいはｃ）としては前回の［Ｓｔｅｐ１］
で読み込まれたものを使用する。

【００５８】（３）チェーン符号ｃ、ｄのいずれも代入
可の場合は、更に２つに場合分けされる。

【００５９】（３−１）チェーン符号ｃとｄが直交する
向きであればこれら２つのベクトルを足し併せた斜め方
向のチェーン符号を高解像度チェーン符号ｃ０としてチ
ェーン符号列Ｃ（ｎ−１）に加える。次の［Ｓｔｅｐ
１］では、チェーン符号列Ｃ（ｎ）、Ｄ（ｎ）共に新た
なチェーン符号が読み込まれる。

【００６０】（３−２）チェーン符号ｃとｄが直交しな
い向きであれば、まず、チェーン符号ｃとチェーン符号
ｃに続く１個乃至複数個のチェーン符号列Ｃ（ｎ）のチ
ェーン符号が４画素ブロックｒの外に出ることなくルー
プを形成しているかどうかを調べる。ここで言うループ
とは、チェーン符号ｃに続くチェーン符号が画素ｐに再
び戻る組み合わせだけを指すものではなく、図５に示す
ように、次にチェーン符号ｄが高解像度チェーン符号と
して代入可能となる画素位置まで移動するＵ字形の組み
合わせを含む。

【００６１】この結果、ループを形成していれば、これ
らのチェーン符号を高解像度のチェーン符号としてチェ
ーン符号列Ｃ（ｎ−１）に加える。

【００６２】次に、チェーン符号ｄとチェーン符号ｄに
続く１個乃至複数個のチェーン符号列Ｄ（ｎ）のチェー
ン符号が４画素ブロックｑの外に出ることなくループを
形成しているかどうかを調べる。この場合も、ループと
はチェーン符号ｄに続くチェーン符号が画素ｐに再び戻
る組み合わせだけを指すものではなく、図５に示すよう
に、次にチェーン符号ｃが高解像度チェーン符号として
代入可能となる画素位置まで移動するＵ字形の組み合わ
せを含む。

【００６３】この結果、ループを形成していれば、これ
らのチェーン符号を高解像度のチェーン符号としてチェ
ーン符号列Ｃ（ｎ−１）に加える。

【００６４】次の［Ｓｔｅｐ１］では、ループを形成し
ていたチェーン符号を取り去り、新たなチェーン符号を
読み出す。ループを形成していない場合は、前回の［Ｓ
ｔｅｐ１］で読み込まれたものを使用する。

【００６５】図５に、［Ｓｔｅｐ３］の高解像度チェー
ン符号生成例を示す。

【００６６】［Ｓｔｅｐ４］チェーン符号列Ｃ（ｎ）あ
るいはＤ（ｎ）のいずれかの読み込みが終れば終了。最
後に読み込みが終っていない方のチェーン符号列の残り
のチェーン符号を高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）
に加える。そうでない場合は［Ｓｔｅｐ１］へ戻る。

【００６７】生成された高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
−１）は再び高解像度チェーン符号合成部４０４の入力
として、記憶部４０５から読み出されたチェーン符号列
Ｄ（ｎ−１）とともに入力される。

【００６８】上記の高解像度チェーン符号列の合成処理
をＮ回行い、高解像度チェーン符号列Ｃ（０）が得られ
た時点で、スイッチ４０７を領域画像生成部４０８側に
閉じる。最後に領域画像生成部４０８では、入力される
チェーン符号列Ｃ（０）と、独立に復号されたＣ（０）
の開始点座標を基に領域画像を生成する。以上が、本復
号装置の動作である。

【００６９】上述の階層的形状情報符号化装置では、生
成されたチェーン符号列Ｃ（Ｎ）とＤ（Ｎ）からＤ
（１）までをすべて符号化し、また上述の階層的形状情
報復号装置では、同じくチェーン符号列Ｃ（Ｎ）とＤ
（Ｎ）からＤ（１）までのすべてを使って復号を行い、
原領域画像と同じ解像度の復号領域画像を得る。

【００７０】しかしながら、本復号装置において階層ご
とに生成される解像度の異なるチェーン符号列Ｃ（Ｎ）
からＣ（１）は、それぞれ対応する異なる解像度の領域
画像を生成するためのチェーン符号列となり得る。解像
度ｎの領域画像を復号するために必要なチェーン符号列
はＣ（Ｎ）とＤ（Ｎ）からＤ（ｎ＋１）までである。

【００７１】本発明によれば、この中間解像度での領域
画像復号を行うことも可能である。このとき符号化装置
に関しては、図１の結合部１０５において、生成された
低解像度チェーン符号列のうちＣ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ）から
Ｄ（ｎ＋１）のみを結合し出力するといった制御を行う
ものとする。

【００７２】あるいは復号装置に関しては、図４の分離
部４０３において、可変長復号された結合チェーン符号
列のうちＤ（Ｎ）からＤ（ｎ＋１）のみを記憶部４０５
に記憶するといった制御を行うものとする。なお、中
間解像度の領域画像を生成するために必要なチェーン符
号の開始点座標は、独立に復号されるＣ（０）の開始点
座標から、この座標の高解像度画素を含む中間解像度画
素の座標として求める。

【００７３】次に、本発明の第２の実施の形態を図６乃
至図８とともに詳細に説明する。

【００７４】図６は、本発明の第２の実施の形態である
階層的形状情報符号化装置の階層符号化部を表すブロッ
ク図である。本符号化装置は、図１の階層符号化部１０
２に加えて、付加符号発生部６０１を持ち、付加符号発
生部６０１は高解像度チェーン符号合成部６０２と判定
部６０３とを備えている。

【００７５】第１の実施の形態に示した階層的形状情報
符号化装置並びに階層的形状情報復号装置は、図７に示
した問題を残している。図７に示された高解像度チェー
ン符号列のパターン７０１から７０４を図１の低解像度
チェーン符号生成部１０３で２つの低解像度チェーン符
号列に変換した場合、７０１から７０４のパターンはす
べて７０５に示した低解像度チェーン符号の組合せにな
る。

【００７６】従って２つの低解像度チェーン符号列だけ
からすべてのパターンを復号することはできない。これ
に対して、第１の実施の形態における、図４の高解像度
チェーン符号合成部４０４では、図５の生成規則で斜め
方向のチェーン符号を生成するように決めており、低解
像度チェーン符号の組合せ７０５が入力された場合に
は、パターン７０１のチェーン符号列が常に生成され
る。

【００７７】即ち第１の実施の形態における形状情報符
号化は非可逆方式である。（但し非可逆ではあるが復号
は可能である。）そこで、本発明の第２の実施の形態で
は、これを可逆符号化方式とするために、以下に述べる
付加符号を用いることとする。付加符号は符号化装置に
おいて発生させ、復号装置においてはこの付加符号を用
いることで図７に示したような各パターンの復号を可能
とする。

【００７８】スイッチ１０６，１０７、低解像度チェー
ン符号生成部１０３の動作は第１の実施の形態の符号化
装置と同じである。また、高解像度チェーン符号合成部
６０２の動作は第１の実施の形態の復号装置における高
解像度チェーン符号合成部４０４と同じである。

【００７９】付加符号発生部６０１の動作は以下のよう
である。まず、低解像度チェーン符号生成部１０３の出
力チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）を受けて
図５の生成規則により高解像度チェーン符号合成部６０
２で復号チェーン符号列Ｃ'を生成する。次に、生成さ
れた復号チェーン符号列Ｃ'、チェーン符号列Ｃ
（ｎ）、Ｃ（ｎ＋１）及びＤ（ｎ＋１）を判定部６０３
に入力し、付加符号列Ａ（ｎ＋１）を発生する。

【００８０】更に詳しく述べると、実際、復号時に復号
されるパターンが不定となり、前記付加符号が必要とさ
れるのは、図７に示した、復号においてチェーン符号列
Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）から読み出された２つのチ
ェーン符号ｃとｄがともに代入可能で直交するチェーン
符号であった場合か、あるいは、共に代入可能で直交せ
ず、かつチェーン符号ｃとチェーン符号ｃに続くチェー
ン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符号並びにチェーン符
号ｄとｄに続くＤ（ｎ＋１）のチェーン符号がいずれも
ループを形成していた場合の、２つの場合のみである。

【００８１】判定部６０３では前記チェーン符号ｃとｄ
が共に代入可で直交するかどうかを判定し、直交する場
合に付加符号を発生する。

【００８２】例えばチェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェーン
符号の方向が復号チェーン符号列Ｃ'のチェーン符号の
方向と等しい場合付加符号０、チェーン符号ｃの方向に
等しい場合付加符号１、チェーン符号ｄの方向に等しい
場合付加符号２を発生するものとする。

【００８３】あるいは、前記チェーン符号ｃとｄが共に
代入可で直交せず、かつ、チェーン符号ｃとチェーン符
号ｃに続くチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符号
並びにｄとｄに続くＤ（ｎ＋１）のチェーン符号がいず
れもループを形成していた場合に、付加符号を発生す
る。

【００８４】この場合、チェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェ
ーン符号の方向が復号チェーン符号列Ｃ'のチェーン符
号と等しい場合、即ちチェーン符号ｃの方向に等しい場
合に付加符号０、チェーン符号ｄの方向に等しい場合付
加符号１を発生するものとする。

【００８５】得られた付加符号列Ａ（ｎ）は、記憶部１
０４に記憶され、結合部１０５において付加符号列どう
しで結合され、可変長符号化部１０８に送られる。

【００８６】また、図８に示されるように、高解像度チ
ェーン符号合成部６０２を用いずに付加符号発生部８０
１を構成することもできる。この場合、判定部８０２で
行われるのは、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）から図
７に示したような不定となる符号パターン並びに２つの
低解像度画素に相当するブロック境界をそれぞれに越え
るような２つのループを有している符号パターンを検出
する作業である。

【００８７】第２の実施の形態における階層的形状情報
復号装置のブロック図は、第１の実施の形態と同じく図
４で表される。但し、第２の実施の形態においては、分
離部４０３によって低解像度チェーン符号列Ｃ（Ｎ）、
Ｄ（Ｎ）からＤ（１）が分離されるとともに上記の付加
符号列Ａ（Ｎ）からＡ（１）も分離され、記憶部４０５
に記憶される。高解像度チェーン符号合成部４０４は、
２つの低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）と記憶部４０５
からのチェーン符号列Ｄ（ｎ）、並びに記憶部４０５か
ら読み出される付加符号列Ａ（ｎ）を入力とし、チェー
ン符号列Ｃ（ｎ−１）を合成する。

【００８８】その処理は、図５の生成規則において、低
解像度チェーン符号ｃ、ｄがともに代入可でかつ２つが
直交する場合に、付加符号列Ａ（ｎ）の付加符号ａを１
つ読み込み、付加符号ａの値によって高解像度チェーン
符号ｃ０の値を、デフォルト（図５の生成規則において
生成されるチェーン符号）か、チェーン符号ｃと同一方
向のチェーン符号か、あるいはチェーン符号ｄと同一方
向のチェーン符号かに決定するものである。

【００８９】あるいは、前記チェーン符号ｃとｄが共に
代入可で直交せず、かつ、チェーン符号ｃとチェーン符
号ｃに続くＣ（ｎ）のチェーン符号並びにチェーン符号
ｄとチェーン符号ｄに続くＤ（ｎ）のチェーン符号がい
ずれもループを形成していた場合に、付加符号列Ａ
（ｎ）の付加符号ａを１つ読み込み、符号符号ａの値に
よって高解像度チェーン符号ｃ０並びに高解像度チェー
ン符号ｃ０に続くチェーン符号の値を、デフォルト、即
ちチェーン符号ｃとチェーン符号ｃに続くループを形成
しているチェーン符号か、あるいは、チェーン符号ｄと
チェーン符号ｄに続くループを形成しているチェーン符
号かに決定するものである。

【００９０】このように、付加符号列を利用することに
より、第２の実施の形態の階層的形状情報符号化装置並
びに階層的形状情報復号装置では、可逆符号化を実現し
ている。

【００９１】次に、本発明の第３の実施の形態を図９乃
至図１０とともに詳細に説明する。

【００９２】本実施例は、２つのチェーン符号列Ｃ（ｎ
＋１）とＤ（ｎ＋１）の差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）を求
めることにより、Ｄ（ｎ＋１）をより情報圧縮に適した
符号列Ｄ’（ｎ＋１）に置き換えることを特徴とする。

【００９３】図９は、本発明の第３の実施の形態である
階層的形状情報符号化装置の階層符号化部を表すブロッ
ク図である。階層符号化部９０４は、図６の階層符号化
部１０２に加えて差分符号発生部９０１を持ち、差分符
号発生部９０１は対応発生部９０２と演算部９０３とを
備えている。

【００９４】本発明の第２の実施の形態における符号化
と第３の実施の形態における符号化との相違は、差分符
号発生部９０１で２つの低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
＋１）とＤ（ｎ＋１）の差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）を低
解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）およ
び付加符号列Ａ（ｎ＋１）から生成し、低解像度チェー
ン符号列Ｄ（ｎ＋１）の代わりに差分符号列Ｄ'（ｎ＋
１）を記憶部１０４に順次記憶していくことであり、他
の動作は第２の実施の形態における符号化と全く同一で
ある。

【００９５】すなわち、低解像度チェーン符号生成部の
Ｎ回の動作では、低解像度チェーン符号列Ｄ（Ｎ）、
…、Ｄ（１）の代わりに差分符号列Ｄ'（Ｎ）、…、Ｄ'
（１）が得られ、記憶部１０４に記憶される。結合部１
０５では、低解像度チェーン符号列Ｃ（Ｎ）、および差
分符号列Ｄ'（Ｎ）、…、Ｄ'（１）、付加符号列Ａ
（Ｎ）、…、Ａ（１）を入力として、結合チェーン符号
列を生成する。

【００９６】以下、差分符号発生部９０１においてチェ
ーン符号列Ｃ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋１）および付加符号
列Ａ（ｎ＋１）から差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）を生成す
る方法を説明する。

【００９７】差分符号発生部９０１は、対応発生部９０
２と演算部９０３を持つ。対応発生部９０２の役割は、
低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）に含まれるチェー
ン符号ｄを１つずつ読み込み、低解像度チェーン符号列
Ｃ（ｎ＋１）に含まれるチェーン符号と対応をつけ、チ
ェーン符号ｄと、チェーン符号ｄに対応する低解像度チ
ェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）に含まれるチェーン符号ｃを
同時に出力することである。

【００９８】対応発生部９０２において、チェーン符号
ｄに対応するチェーン符号ｃを求める方法を以下に述べ
る。

【００９９】対応発生部９０２は、第２の実施の形態に
おける復号で用いられる、高解像度チェーン符号合成部
４０４と同様の働きにより、チェーン符号ｄにチェーン
符号ｃを対応させる。

【０１００】すなわち、高解像度チェーン符号合成部４
０４にチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）とＤ（ｎ＋１）およ
び付加符号列Ａ（ｎ＋１）を入力して、高解像度チェー
ン符号列Ｃ（ｎ）を得ると仮定した場合に、チェーン付
加ｄと最初に比較されるチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）の
チェーン符号をチェーン符号ｄと対応するチェーン符号
列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符号ｃとする。ただし、ここ
でチェーン符号ｄと最初に比較されるチェーン符号列Ｃ
（ｎ＋１）のチェーン符号とは、高解像度チェーン符号
合成部４０４が新たにチェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）から
チェーン符号ｄを読み込んだ際、合成するチェーン符号
列Ｃ（ｎ）のチェーン符号を求めるために、最初にチェ
ーン符号ｄと共に用いられるチェーン符号列Ｃ（ｎ＋
１）のチェーン符号を指す。

【０１０１】したがって、対応発生部９０２の動作は、
高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）は出力されず、チェー
ン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符号ｄと、チェーン符
号ｄと最初に比較されたチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）の
チェーン符号ｃの対が順次出力される点を除いて、第２
の実施の形態における高解像度チェーン符号合成部４０
４の動作と同一である。

【０１０２】なお、上述の対応発生部９０２の動作によ
れば、高解像度チェーン符号合成部４０４においてチェ
ーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符号が余る場合は、
余ったチェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符号に対
応するチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符号は定
義されないが、このような場合、対応発生部９０２は、
余ったチェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符号には
全てチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）の最後のチェーン符号
を対応させるものとする。

【０１０３】演算部９０３は、対応発生部９０２の出力
を受けて、以下の(i)、(ii)の手順で差分符号ｄ'を計算
し、記憶部１０４に書き込む。ただし、チェーン符号の
値は、この例では図１３（ｂ）と同様に割り振られてい
るとする。

【０１０４】(i) 差分符号ｄ'に（チェーン符号ｄ−
チェーン符号ｃ）の値を代入 (ii) 差分符号ｄ'の値が負であれば、差分符号ｄ'に８
を足す (i)、(ii)によって、差分符号ｄ'には、チェーン符号ｃ
が示す方向からチェーン符号ｄが示す方向に移動するの
に必要な回転をチェーン符号で表したものが入る。

【０１０５】チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）とチェーン符
号列Ｄ（ｎ＋１）が示す図形が類似していれば、上記の
演算を行うことにより、差分符号ｄ'の値が０になる頻
度が高くなるため、差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）はチェー
ン符号列Ｄ（ｎ＋１）よりも確率的に偏りが大きく、よ
り情報圧縮に適した符号列となる。

【０１０６】第３の実施の形態では、チェーン符号列Ｄ
（ｎ＋１）のチェーン符号から、チェーン符号列Ｃ（ｎ
＋１）のチェーン符号への対応として、第２の実施の形
態における復号で用いられる、高解像度チェーン符号合
成部４０４の動作によって自然に得られるものを用いた
が、これは、チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符
号を、近くにある、チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）に含ま
れるチェーン符号と対応させることに相当する。この場
合、生成される差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）はチェーン符
号列Ｄ（ｎ＋１）と１対１に対応し、同じ長さを持つ。

【０１０７】また、チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェ
ーン符号からチェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符
号への対応づけの方法は、これに限るものでなく、復号
時に、差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）とチェーン符号列Ｃ
（ｎ＋１）との対応をつけることができるようなもので
あれば差し支えない。

【０１０８】図１０は、上記で説明した第３の実施の形
態である階層的形状情報符号化装置にて符号化された符
号化データを復号する、階層的形状情報復号装置の階層
復号部を表すブロック図である。

【０１０９】階層復号部１００４は、図４の階層復号部
４０２に加えてチェーン符号復号部１００１を備え、チ
ェーン符号復号部１００１は対応発生部１００２と演算
部１００３とを備えている。

【０１１０】本発明の第２の実施の形態における復号と
第３の実施の形態における復号との相違は、分離部４０
３にて直接、チェーン符号列Ｄ（ｎ）（１≦ｎ≦Ｎ）を
得る代わりに、チェーン符号列Ｃ（ｎ）、差分符号列
Ｄ'（ｎ）および付加符号列Ａ（ｎ）をチェーン符号復
号部１００１に入力して、チェーン符号列Ｄ（ｎ）を得
ることであり、その他の動作は第２の実施の形態と全く
同様である。

【０１１１】すなわち、符号化データは可変長復号部４
０１中で結合チェーン符号列に変換され、この結合チェ
ーン符号列は、分離部４０３に入力され、チェーン符号
列Ｃ（Ｎ）と、差分符号列Ｄ'（Ｎ）、Ｄ'（Ｎ−１）、
…、Ｄ'（１）および付加符号列Ａ（Ｎ）、Ａ（Ｎ−
１)、…Ａ（２）、Ａ（１）に分離される。差分符号列
Ｄ'（Ｎ）、Ｄ'（Ｎ−１）、…、Ｄ'（１）および付加
符号列Ａ（Ｎ）、Ａ（Ｎ−１）、…、Ａ（１）は記憶部
４０５に一時記憶される。このチェーン符号列Ｃ
（ｎ）、差分符号列Ｄ'（ｎ）および付加符号列Ａ
（ｎ）をチェーン符号復号部１００１に入力して、チェ
ーン符号列Ｄ（ｎ）を得る。

【０１１２】以下、チェーン符号復号部１００１におい
てチェーン符号列Ｃ（ｎ）、差分符号列Ｄ'（ｎ）およ
び付加符号列Ａ（ｎ）からチェーン符号列Ｄ（ｎ）を生
成する方法を説明する。

【０１１３】チェーン符号復号部１００１は、対応発生
部１００２と、演算部１００３を持つ。対応発生部１０
０２の役割は、差分符号列Ｄ'（ｎ）に含まれる差分符
号ｄ'を１つずつ読み込み、チェーン符号列Ｃ（ｎ）に
含まれるチェーン符号と対応をつけ、差分符号ｄ'と、
ｄ'に対応するチェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェーン符号
ｃの対を順次出力することである。

【０１１４】対応発生部１００２の動作は、図９の対応
発生部９０２の動作と以下の２点を除いて同一である。

【０１１５】（ａ）チェーン符号列Ｄ（ｎ）の符号ｄの
代わりに差分符号列Ｄ'（ｎ）の差分符号ｄ'が出力され
る。

【０１１６】この差分符号ｄ'は、図９の対応発生部９
０２で出力されるｄと、それぞれのチェーン符号上で同
じ位置にあるものである。すなわち、図９の対応発生部
９０２で、チェーン符号列Ｄ（ｎ）の先頭から数えてｉ
番目のチェーン符号ｄが出力されるとすると、図１０の
対応発生部１００２では差分符号列Ｄ'（ｎ）の先頭か
ら数えてｉ番目の差分符号ｄ'が出力される。

【０１１７】（ｂ）差分符号ｄ’とチェーン符号ｃを後
述の演算部１００３に入力した後、差分符号ｄ'とチェ
ーン符号ｃから演算部１００３によって復号されたチェ
ーン符号ｄを受け取り、これをチェーン符号列Ｄ（ｎ）
のチェーン符号ｄとして、高解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ−１）の復号に用いる。

【０１１８】対応発生部１００２において、高解像度チ
ェーン符号列Ｃ（ｎ−１）が出力されないのは図９の対
応発生部９０２と同様である。

【０１１９】演算部１００３は、以下の(i)、(ii)の手順
で差分符号ｄ'とチェーン符号ｃからチェーン符号ｄを
復号して、対応発生部１００２と高解像度チェーン符号
合成部４０４に転送する。ただし、チェーン符号の取り
得る値は、この例では図１３（ｂ）と同様とする。

【０１２０】(i) チェーン符号ｄに（差分符号ｄ'＋
チェーン符号ｃ）の値を代入 (ii) チェーン符号ｄの値が８以上であれば、チェーン
符号ｄから８を引く 第３の実施の形態では付加符号列Ａ（Ｎ）、…、Ａ
（１）を用いているが、高解像度チェーン符号合成部４
０４にてチェーン符号列Ｃ（ｎ）とチェーン符号列Ｄ
（ｎ）のみからチェーン符号列Ｃ（ｎ−１）が得られる
場合は、付加符号列Ａ（Ｎ）、…、Ａ（１）は不要であ
り、この場合、図９の付加符号発生部６０１も不要とな
る。図１１に、この場合の階層的形状情報符号化装置の
階層符号化部１１０１の構成例のブロック図を示す。付
加符号発生部６０１を欠くこと、付加符号列Ａ（ｎ＋
１）が使用されず、伝送も行われないこと以外は、図９
と同様である。

【０１２１】また、図１２に、この場合の階層的形状情
報復号装置の階層復号部１２０１の構成例のブロック図
を示す。付加符号列Ａ（ｎ）が使用されず、伝送も行わ
れないこと以外は図１０と同様である。

【０１２２】

【発明の効果】

（１）請求項１乃至１０に記載の任意形状領域の形状情
報を符号化する形状情報符号化装置・復号装置によれ
ば、符号化装置にて従来のチェーン符号列を階層性を有
するチェーン符号列に変換することにより、復号装置に
て復号する階層数によって低解像度から原画像解像度ま
での領域画像を選択的に生成することが可能となる。

【０１２３】（２）請求項１、２、５、７および８に記
載の形状情報符号化装置によれば、上記（１）で述べた
階層性を有するチェーン符号列の特徴を用いて、伝送す
る符号量を制御することが可能となり、レート制御が実
現可能となる。

【０１２４】（３）請求項３、４、６、９および１０に
記載の形状情報復号装置によれば、上記（１）で述べた
階層性を有するチェーン符号列の特徴を用いて、復号装
置において生成する領域画像の画質を制御することが可
能となり、空間スケーラビリティ機能が実現可能とな
る。

【０１２５】（４）請求項１および２に記載の形状情報
符号化装置によれば、チェーン符号列の階層化で行われ
る処理は高解像度チェーン符号列から低解像度チェーン
符号列への変換であり、従って取り扱うのは常にチェー
ン符号列であることから、従来のチェーン符号と同様に
差分チェーン符号への変換や可変長符号化を適用するこ
とが可能であり、効率的な符号化が可能となる。

【０１２６】（５）請求項１乃至１０に記載の任意形状
領域の形状情報を符号化する形状情報符号化装置・復号
装置によれば、請求項５および６に記載の付加符号を用
いることにより、可逆な形状情報符号化・復号が可能と
なる。

【０１２７】（６）請求項７、８、９および１０に記載
の形状情報符号化装置・復号装置によれば、請求項１乃
至６に記載の形状情報符号化装置・復号装置におけるチ
ェーン符号列の組の一方を他方との差分符号と置き換え
ることで情報を圧縮し、さらに効率的な符号化・復号が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の階層的形状情報符
号化装置を表すブロック図である。

【図２】本発明における、高解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）と低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）及びＤ
（ｎ＋１）との関係を示した図である。

【図３】本発明における、高解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）から低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）及びＤ
（ｎ＋１）を生成する際の生成規則を表した図である。

【図４】本発明の第１並びに第２の実施の形態の階層的
形状情報復号装置を表すブロック図である。

【図５】本発明における、低解像度チェーン符号列Ｃ
（ｎ）及びＤ（ｎ）から高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
−１）を合成する際の生成規則を表した図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の階層的形状情報符
号化装置のうち特に階層符号化部を表したブロック図で
ある。

【図７】本発明の第１の実施の形態における問題点を表
した図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態の異なる実現方法を
表した図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態の階層的形状情報符
号化装置のうち特に階層符号化部を表したブロック図で
ある。

【図１０】本発明の第３の実施の形態の階層的形状情報
復号装置の階層復号部を表すブロック図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の階層的形状情報
符号化装置において、付加符号が不要な場合の階層符号
化部の構成例を表すブロック図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態の階層的形状情報
復号装置において、付加符号が不要な場合の階層復号部
の構成例を表すブロック図である。

【図１３】従来のチェーン符号を表した図である。

【符号の説明】

１０１ 高解像度チェーン符号生成部 １０２ 階層符号化部 １０３ 低解像度チェーン符号生成部 １０４、４０５ 記憶部 １０５ 結合部 １０６、１０７、４０６、４０７ スイッチ １０８ 可変長符号化部 ４０１ 可変長復号部 ４０２、９０４、１００４、１１０１、１２０１ 階層
復号部 ４０３ 分離部 ４０４、６０２ 高解像度チェーン符号合成部 ４０８ 領域画像生成部 ６０１ 付加符号発生部 ６０３、８０２ 判定部 ９０１ 差分符号発生部 ９０２、１００２ 対応発生部 ９０３、１００３ 演算部 １００１ チェーン符号復号部

フロントページの続き (72)発明者 青野 友子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 伊藤 典男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 野村 敏男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意形状領域の形状情報を符号化する形
   状情報符号化装置において、 前記形状情報を高解像度で表現するチェーン符号列と前
   記チェーン符号列の開始点座標とを生成する高解像度チ
   ェーン符号生成部と、高解像度のチェーン符号列から、
   より低解像度のチェーン符号列を二組生成する低解像度
   チェーン符号生成部と、前記生成された二組のチェーン
   符号列の一方を記憶する記憶部と、生成されたチェーン
   符号列を可変長符号化する可変長符号化部とを備え、 前記高解像度チェーン符号生成部にて高解像度のチェー
   ン符号列Ｃ（０）と、高解像度のチェーン符号列Ｃ
   （０）の開始点座標を生成し、前記低解像度チェーン符
   号生成部にて、前記チェーン符号列Ｃ（０）から二組の
   チェーン符号列Ｃ（１）及びＤ（１）を生成し、前記チ
   ェーン符号列Ｃ（１）を前記低解像度チェーン符号生成
   部に入力すると共に前記チェーン符号列Ｄ（１）を前記
   記憶部に記憶し、前記低解像度チェーン符号生成部の動
   作をＮ回（Ｎは１以上の整数）繰り返すことによって解
   像度の異なる低解像度チェーン符号列を順次生成し、前
   記低解像度チェーン符号生成部のＮ回目の動作で生成さ
   れた二組のチェーン符号列Ｃ（Ｎ）とＤ（Ｎ）、及び前
   記記憶部に記憶されたＮ−１種類のチェーン符号列Ｄ
   （１）からＤ（Ｎ−１）を可変長符号化することを特徴
   とする形状情報符号化装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の形状情報符号化装
   置の低解像度チェーン符号生成部において、 低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）に対応する第１の
   低解像度画像、及びＤ（ｎ＋１）に対応する第２の低解
   像度画像は、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）に対応す
   る高解像度画像の縦横２画素から成る４画素ブロックを
   １画素とする低解像度の画像であって、第１の低解像度
   画像の画素境界の交点が第２の低解像度画像の画素中心
   位置となるように配置したものであり、低解像度チェー
   ン符号列Ｃ（ｎ＋１）の生成は、高解像度チェーン符号
   列Ｃ（ｎ）が前記第１の低解像度画像の１画素にあたる
   前記４画素ブロックのブロック境界を越えた際に低解像
   度チェーン符号を発生することでなされ、低解像度チェ
   ーン符号列Ｄ（ｎ＋１）の生成は、高解像度チェーン符
   号列Ｃ（ｎ）が前記第２の低解像度画像の１画素にあた
   る前記４画素ブロックのブロック境界を越えた際に低解
   像度チェーン符号を発生することでなされることを特徴
   とする形状情報符号化装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の形状情報符号化装
   置によって符号化された形状情報符号化データを復号す
   る形状情報復号装置において、 前記形状情報符号化データを復号しチェーン符号列を生
   成する可変長復号部と、前記チェーン符号列の一部を記
   憶する記憶部と、二組の低解像度チェーン符号列から高
   解像度のチェーン符号列を合成する高解像度チェーン符
   号合成部と、合成されたチェーン符号列から任意形状領
   域の形状情報を生成する領域画像生成部とを備え、 前記可変長復号部にて低解像度のチェーン符号列Ｃ
   （Ｎ）とＤ（Ｎ）、及び解像度の異なるチェーン符号列
   Ｄ（Ｎ−１）からＤ（１）を生成し、前記チェーン符号
   列Ｄ（Ｎ）からＤ（１）を前記記憶部に記憶し、前記高
   解像度チェーン符号合成部にて、前記チェーン符号列Ｃ
   （Ｎ）とＤ（Ｎ）から高解像度チェーン符号列Ｃ（Ｎ−
   １）を生成し、前記Ｃ（Ｎ−１）と前記記憶部に記憶さ
   れたＤ（Ｎ−１）とを高解像度チェーン符号合成部に入
   力し、前記高解像度チェーン符号合成部の動作をＮ回繰
   り返すことによって高解像度チェーン符号列Ｃ（０）を
   生成し、前記チェーン符号列Ｃ（０）、及び前記チェー
   ン符号列Ｃ（０）の開始点座標を前記領域画像生成部に
   入力し形状情報を復号することを特徴とする形状情報復
   号装置。
4. 【請求項４】 前記請求項３に記載の形状情報復号装置
   の高解像度チェーン符号合成部において、 低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）に対応する第１の低解
   像度画像、及びＤ（ｎ）に対応する第２の低解像度画像
   は、高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）に対応する高
   解像度画像の縦横２画素から成る４画素ブロックを１画
   素とする低解像度の画像であって、第１の低解像度画像
   の画素境界の交点が第２の低解像度画像の画素中心位置
   となるように配置したものであり、高解像度チェーン符
   号列Ｃ（ｎ−１）の生成は、２つのチェーン符号列Ｃ
   （ｎ）及びＤ（ｎ）のチェーン符号を順次読み出してい
   き、高解像度チェーン符号として適当である片方のチェ
   ーン符号あるいは両方のチェーン符号を合成したチェー
   ン符号を生成し高解像度チェーン符号列として順次繋げ
   ていくことによりなされることを特徴とする形状情報復
   号装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１又は２に記載の形状情報符
   号化装置によって任意形状領域の形状情報を符号化し、
   前記請求項３又は４に記載の形状情報復号装置によって
   任意形状領域の形状情報を復号した際、復号されたチェ
   ーン符号が符号化前のチェーン符号と異なる場合に、両
   者の差の情報を示す付加符号を発生する付加符号発生部
   を備え、 前記付加符号を前記請求項１に記載の記憶部に記憶し符
   号化することを特徴とする形状情報符号化装置。
6. 【請求項６】 前記請求項３又は４に記載の形状情報復
   号装置の高解像度チェーン符号合成部において、 ２つのチェーン符号列Ｃ（ｎ）及びＤ（ｎ）のチェーン
   符号を順次読み出していき、高解像度チェーン符号とし
   て適当である片方あるいは両方のチェーン符号を合成し
   たチェーン符号を生成し順次繋げていく際に、請求項５
   に記載の付加符号によって復号されたチェーン符号に修
   正を加えることを特徴とする形状情報復号装置。
7. 【請求項７】 前記請求項１、２又は５に記載の形状情
   報符号化装置において、低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ
   ＋１）と前記付加符号と組み合わせることによって低解
   像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）を復元できる情報を持
   つ差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）を生成する差分符号発生部
   を備え、低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）の代わり
   に低解像度チェーン符号列Ｄ'（ｎ＋１）を記憶部に記
   憶することを特徴とする形状情報符号化装置。
8. 【請求項８】 前記請求項７に記載の形状情報符号化装
   置において、低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）に含
   まれるチェーン符号のそれぞれについて対応する低解像
   度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェーン符号を定め、
   低解像度チェーン符号列Ｄ（ｎ＋１）のチェーン符号を
   対応する低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ＋１）のチェー
   ン符号との差で置き換えた差分符号列Ｄ'（ｎ＋１）を
   生成する差分符号発生部を備え、差分符号列Ｄ'（ｎ＋
   １）を記憶部に記憶することを特徴とする形状情報符号
   化装置。
9. 【請求項９】 前記請求項３、４又は６に記載の形状情
   報復号装置において、チェーン符号列Ｄ（ｎ）の代わり
   に前記請求項７に記載の差分符号列Ｄ'（ｎ）を記憶部
   から読みだし、低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）と前記
   付加符号と組み合わせることによって低解像度チェーン
   符号列Ｄ（ｎ）を復号するチェーン符号復号部を備え、
   高解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）の復号に用いるこ
   とを特徴とする形状情報復号装置。
10. 【請求項１０】前記請求項７に記載の形状情報復号装置
    において、前記請求項８に記載の差分符号列Ｄ'（ｎ）
    を記憶部から読みだし、請求項８に記載のチェーン符号
    列Ｄ（ｎ）と低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェー
    ン符号間の対応に基づいて、差分符号列Ｄ'（ｎ）の符
    号を、対応する低解像度チェーン符号列Ｃ（ｎ）のチェ
    ーン符号との和に置き換えることで、チェーン符号列Ｄ
    （ｎ）を復号するチェーン符号復号部を備え、高解像度
    チェーン符号列Ｃ（ｎ−１）の復号に用いることを特徴
    とする形状情報復号装置。