WO1998026601A1 - Picture encoder and picture decoder - Google Patents

Description

明 細 書 画像符号化装置及び画像復号化装置 技術分野

本発明は、 ディジタル画像を符号化 Z復号化する画像符号化装置 画像復号 化装置およびそれをソフトウエアによって実現するためのコンピュータプログ ラムが記録された記録媒体に関するものである。 背景技術

現在ィンターレ一ス構造を持つディジタル画像を符号化 Z復号化する方法の 標準勧告として ITU- T H. 262があり、 NTSCなどのテレビジョン信号を効率よく符 号化ノ復号化することができる。

また、 ディジタル画像を符号化 Z復号化する際に、 画素の輝度信号および色 差信号値だけでなく、物体の形状を表す形状情報信号も含めて符号化/復号化を 行なう方法が ISO/IEC MPEG4の評価モデルとして採用されている（IS0/IEC JTC/SC29/WG1 1 N1469 November 1996)。

この方法では、 形状情報によって示された有意な画素についてのみ輝度信号 および色差信号の符号化 Z復号化を行なうことによって符号量の効果的な削減 を行なえるだけでなく、 形状情報に従って画像の合成などが容易に行なえると いう特徴がある。

しかしながら、上記に示した MPEG4の評価モデルでは 1フレームが 2つのフィ 一ルドによって構成されているイン夕一レース構造を持つ画像については考慮 されていない。 そのためィン夕レース構造をもつ入力画像に対しては効率の良 い符号化ノ復号化を行うことができない。 また、 H. 262では輝度信号および色差信号についてはインターレース構造を考 慮した動き補償方法や離散コサイン変換について考慮されているが、 有意形状 を示す二値画像の符号化方法としてはダウンサンプリング、 アップサンプリン グ、画素値の変化位置の予測などといった H. 262では考慮されていない特別な方 法が使用されているため、 H. 262で採用されているインターレース構造に対応し た符号化ノ復号化手段を単純に採用することはできない。 発明の開示

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもであり、 入力画像を符号化 Z 復号化する際に、 形状情報画像についてもブロック毎にフィールド単位で符号 化 復号化するかフレーム単位で符号化/復号化するかを適応的に選択するこ とによつて符号化効率の改善を行なう画像符号化装置及び画像復号化方法を提 供することを目的とする。

この課題を解決するために本発明は、 1フレームが 2つのフィールドによつ て構成されたィンタレース構造を持つ二値ディジ夕ル画像を入力として、 前記 画像を複数画素から構成される 2次元プロックに分割しプロック毎に符号化を 行なう画像符号化装置において、 符号化処理をフィ一ルド単位で行なう方法と フレーム単位で行なう方法をブロック毎に判定し、 モード判定結果に従ってブ ロック毎にフィ一ルド単位またはフレーム単位で符号化を行なう。

また、 上記画像符号化装置によって符号化した画像符号化信号から 1フレー ムが 2つのフィールドによって構成されたイン夕レース構造を持つニ値デイジ タル画像を複数画素から構成された 2次元プロック毎に復号化する画像復号化 装置において、 モード情報に従ってプロック毎にフィ一ルド単位またはフレ一 ム単位で復号化処理を行なう。

これにより、 プロック毎にフィールド単位で符号化 復号化するかフレーム 単位で符号化 Z復号化するかを適応的に選択することによって高効率の画像符 号化装置 Z画像復号化装置を実現できる。

また本発明の画像符号化装置は、 二値ディジ夕ル画像を複数画素から構成さ れたブロックに分割しブロック毎に符号化を行なう画像符号化装置であって、 フィ一ルド単位符号化処理とフレーム単位符号化処理のいずれか符号化効率の 良い方をブロック毎に判定する。

また本発明の画像復号化装置は、 画像符号化信号から二値ディジ夕ル画像に 復号化する画像復号化装置であって、 フィ一ルド単位復号化処理とフレーム単 位復号化処理をモード情報によってブロック毎に切替える。

また本発明は、 二値ディジタル画像を符号化する際に、 フィールド単位ダウ ンサンプリング処理とフレーム単位ダウンサンプリング処理のいずれか効率の 良い方をブロック毎に判定する。

また本発明の画像復号化装置は、 二値ディジタル画像を復号する際に、 フィ —ルド単位ダウンサンプリング処理とフレーム単位ダウンサンプリング処理を モード情報によってブロック毎に切替える。

また本発明の画像符号化装置は、 二値ディジタル画像を符号化する際に、 フ ィ一ルド単位動き補償とフレーム単位動き補償のいずれか効率の良い方をプロ ック毎に判定する。

また本発明の画像復号化装置は、 二値ディジタル画像を復号する際に、 フィ ールド単位動き補償とフレーム単位動き補償をモード情報によってプロック毎 に切替える。

また本発明の画像符号化装置は、 二値ディジタル画像を符号化する際に、 着 目画素と画素値が変化する画素との位置関係を符号化する画像符号化装置にお いて、 画素値の変化点の検出をフィールド単位とフレーム単位のいずれか効率 の良い方をブロック毎に判定して行なう。 また本発明の画像復号化装置は、 着目している画素と画素値が変化する画素 との位置関係から二値ディジタル画像を復号する画像復号化装置であって、 画 素値が変化する画素の位置の計算をフィ一ルド単位で行なうかフレーム単位で 行なうかをモード情報によってブロック毎に切替える。

また本発明の画像符号化装置は、 二値ディジタル画像を符号化する際に、 着 目画素の画素値の確率分布を周辺の画素の画素値の分布状態から決定し、 その 確率分布に従って着目画素の画素値を符号化する画像符号化装置であって、 確 率分布を決定するための周辺画素値の分布状態の調査をフィ一ルド単位とフレ —ム単位のいずれか効率の良い方をブロック毎に判定する。

また本発明の画像復号化装置は、 着目画素の画素値の確率分布を周辺の画素 の画素値の分布状態から決定し、 その確率分布に従って画素値を復号化する画 像復号化装置であって、 確率分布を決定するための周辺画素値の分布状態の調 査をフィールド単位で行うかフレーム単位で行うかをモード情報によってプロ ック毎に切り替える。

また本発明の画像符号化装置は、 着目画素の画素値の確率分布を動き補償予 測画像の画素値の分布状態から決定し、 その確率分布に従って着目画素の画素 値を符号化する画像符号化装置において、 確率分布を決定するための動き補償 予測画像の画素値の分布状態の調査をフィールド単位とフレーム単位のいずれ か効率の良い方をプロック毎に判定する。

また本発明の画像複号化装置は、 着目画素の画素値の確率分布を動き補償予 測画像の画素値の分布状態から決定し、 その確率分布に従って画素値を復号化 する画像復号化装置において、 確率分布を決定するための動き補償予測画像の 画素値の分布状態の調査をフィールド単位で行うかフレーム単位で行うかをモ ―ド情報に従ってプロック毎に切り替える。

また本発明の画像符号化装置は、 二値ディジタル画像および多値ディジ夕ル 画像をブロック毎に符号化する際に、 二値ディジ夕ル画像の符号化処理をフィ —ルド単位とフレーム単位のいずれかで行なうかの選択を、 当該プロックの多 値ディジタル画像のモード情報に従属して行なう。 これにより、 二値ディジタ ル画像のモード情報について特別な符号を用いる必要がなく符号化効率の向上 が達成できるという作用を有する。

また本発明の画像符号化装置は、 画像符号化信号から二値ディジ夕ル画像お よび多値ディジ夕ル画像をブロック毎に復号化する際に、 ニ値デイジ夕ル画像 の符号か処理をフィ一ルド単位とフレーム単位のいずれかで行なうかの判定を、 当該プロックの多値ディジ夕ル画像のモード情報に従属して行う。これにより、 ニ値デイジ夕ル画像のモード情報について特別な符号を用いることなく正しく 復号化できるという作用を有する。

また本発明の画像符号化装置は、 二値ディジタル画像および多値ディジタル 画像をプロック毎に符号化する際に、 フィ一ルド単位符号化処理とフレーム単 位符号化処理のいずれかを二値ディジタル画像の符号化処理として判定し、 判 定されたモ一ド情報を当該プロックの多値ディジタル画像のモード情報の判定 に反映させる。 これにより、 多値ディジタル画像のモード情報について特別な 符号を用いる必要がなく符号化効率の向上が達成できるという作用を有する。 また本発明の画像復号化装置は、 画像符号化信号から二値ディジタル画像お よび多値ディジ夕ル画像をブロック毎に復号化する際に、 二値ディジ夕ル画像 のモード情報を、 当該プロックの多値ディジタル画像のモード情報の選択に反 映させる。 これにより、 多値ディジタル画像のモード情報について特別な符号 を用いることなく正しく復号化できるという作用を有する。

また本発明の記録媒体は、 上記各発明の少なくとも 1つを実現させるプログ ラムが記録されているコンピュータの記録媒体に記録して移送することにより、 独立したコンピュータシステムで容易に実現できるという作用を有する。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の第 1の実施の形態における画像符号化装置の機能プロック 図、

図 2は、 画素値の変化位置及び変化予測位置を示す図、

図 3は、 画素値の変化位置、 変化予測位置及び差分値の検出結果を示す図、 図 4は、 本発明の第 2の実施の形態における画像符号化装置の機能プロック 図、

図 5は、 本発明の第 3の実施の形態における画像復号化装置の機能プロック 図、

図 6は、 フィールドモード復号化の画素値の変化位置及び変化予測位置を示 す図、

図 7は、 フィールドモ一ド復号化ブロックを示す図、

図 8は、 フレームモード復号化の画素値の変化位置及び変化予測位置を示す 図、

図 9は、 フレームモード復号化ブロックを示す図、

図 1 0は、 本発明の第 4の実施の形態における画像復号化装置の機能ブロッ ク図、

図 1 1は、 フィールド構造のディジタル画像ブロックを示す図、

図 1 2は、 フレーム構造のディジタル画像プロックを示す図、

図 1 3は、 本発明の第 5の実施の形態における画像符号化装置の機能ブロッ ク図、

図 1 4は、 第 5の実施の形態におけるフレームモードでの符号化過程を示す 図、

図 1 5は、 第 5の実施の形態におけるフィールドモードでの符号化過程を示 す図、

図 1 6は、 本発明の第 6の実施の形態における画像復号化装置の機能ブロッ ク図、

図 1 7は、 本発明の第 7の実施の形態における画像符号化装置の機能ブロッ ク図、

図 1 8は、 本発明の第 8の実施の形態における画像復号化装置の機能ブロッ ク図、

図 1 9は、 第 8の実施の形態におけるフレームモードでの予測画生成過程を 示す図、

図 2 0は、 第 8の実施の形態におけるフィールドモードでの奇数フィールド の予測画生成過程を示す図、

図 2 1は、 第 8の実施の形態におけるフィールドモードでの偶数フィールド の予測画像生成過程を示す図、

図 2 2は、 本発明の第 9の実施の形態における画像復号化装置の機能ブロッ ク図、

図 2 3は、 本発明の第 1 0の実施の形態における画像符号化装置の機能プロ ック図、

図 2 4は、 本発明の第 1 1の実施の形態における画像復号化装置の機能プロ ック図、

図 2 5は、 本発明の第 1 2の実施の形態における画像符号化装置の機能プロ ック図、

図 2 6は、 本発明の第 1 3の実施の形態における画像復号化装置の機能プロ ック図、

図 2 7は、 本発明の第 1 4の実施の形態における画像符号化装置の機能プロ ック図、 図 2 8は、 第 1 4の実施の形態における確率分布表を示す図、 図 2 9 A、 図 2 9 Bは、 8 X 8画素のブロックにおける符号化状況を示す図、 図 3 0は、 本発明の第 1 5の実施の形態における画像復号化装置の機能プロ ック図、

図 3 1は、 本発明の第 1 6の実施の形態における画像符号化装置の機能プロ ック図、

図 3 2は、 第 1 6の実施の形態の一部を抜き出した図、

図 3 3 A， 図 3 3 Bは、 フィールドモード符号化 Z復号化ブロックを示す図、 図 3 4 A, 図 3 4 Bは、 フレームモード符号化 Z復号化ブロックを示す図、 図 3 5は、 画素値の確率分布表の一例を示す図、

図 3 6は、 本発明の第 1 7の実施の形態における画像符号化装置の機能プロ ック図及び

図 3 7は、 本発明の第 1 8の実施の形態におけるコンピュータの記録媒体の 一例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。

(第 1の実施の形態）

図 1は、 本発明の第 1の実施の形態における画像符号化装置のプロック図で ある。 第 1の実施の形態にかかる画像符号化装置は、 フィールド変化位置検出 部 1 0 1、 メモリ 1 0 2、 変化位置予測部 1 0 3、 差分値計算部 1 0 4及び符 号化部 1 0 5からなるフィールド画像の符号化のための処理ブロックと、 フレ —ム変化位置検出部 1 0 6、 メモリ 1 0 7、 変化位置予測部 1 0 8、 差分値計 算部 1 0 9及び符号化部 1 1 0からなるフレーム画像の符号化のための処理ブ ロックとを備えている。 また、 この画像符号化装置は、 符号化モードを判定す るモード判定部 1 1 1と、 出力信号を判定された符号化モードのものに切替え る切替え部 1 1 2とを備える。 以下の説明では、 フィールド画像の処理ブロッ クで符号化された符号データを伝送する符号化モードをフィ一ルドモ一ドと呼 び、 フレーム画像の処理プロックで符号化された符号データを伝送する符号化 モ一ドをフレームモードと呼ぶ。

フィールド変化位置検出部 1 0 1は、 画素値が変化する変化点をフィールド 単位で検出する画像処理機能であり、 フレーム変化位置検出部 1 0 6は、 画素 値が変化する変化点をフレーム単位で検出する画像処理機能である。

変化位置予測部 1 0 3は、 フィールド画像の先行する検出済み （先行する複 数ライン） 画素変化点から予測対象ラインの変化点を予測する部分であり、 も う一方の変化位置予測部 1 0 8は、 フレーム画像の先行する検出済み （先行す る複数ライン)画素変化点から予測対象ラインの変化点を予測する部分である。 メモリ 1 0 2、 1 0 7には、 変化位置予測のために、 先行する検出済み （先 行する複数ライン） 画素変化点 （座標データ） が記憶される。

差分値計算部 1 0 4は、 フィ一ルド変化位置検出部 1 0 1で検出した予測対 象ラインの実際の変化位置 1 2 2と変化位置予測部 1 0 3で数ライン前の変化 点から予測した予測位置 1 2 3との差分を計算する演算機能である。 もう一方 の差分値計算部 1 0 9は、 フレーム変化位置検出部 1 0 6で検出した予測対象 ラインの実際の変化位置 1 2 5と変化位置予測部 1 0 8で数ライン前の変化点 から予測した予測対象ラインの予測位置 1 2 6との差分を計算する演算機能で ある。

符号化部 1 0 5は、 フィールドモ一ドで得られた差分値 1 2 4を符号化する 部分であり、 符号化部 1 1 0は、 フレームモードで得られた差分値 1 2 7を符 号化する部分である。

モード判定部 1 1 1は、 2つの符号化部 1 0 5、 1 1 0から出力される符号 化データを比較して符号化効率の良い方の符号化モードを選択して切替え部 1 1 2と不図示の伝送部へ指示する機能を有する。

切替え部 1 1 2は、 モード判定部 1 1 1から指示された符号化モード側の入 力信号を上記伝送部へ出力するように接続先の符号化部 1 0 5、 1 1 0を切替 える。

以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 図中に示されていないブロック分割部によって複数の画素から構成された 2次元プロックに分割された二値ディジタル画像 1 2 1がフィールド変化位置 検出部 1 0 1及びフレーム変化位置検出部 1 0 6へ夫々供給される。

図 2に、 8 X 8画素から構成された符号化対象ブロックの例を示す。 同図中 の上参照画素はすでに符号化対象プロック上隣プロックの最下行に属する符号 化済みの画素、 左参照画素はすでに符号化対象プロック左隣プロックの最右列 に属する符号化済みの画素である。 この符号化対象ブロックの画素 I ( X , y ) において yが奇数の画素は第 1フィールドに属し、 yが偶数の画素は第 2フィ —ルドに属する。

いま、 図 2に示す 8 X 8の画素ブロックが符号化対象ブロック 1 2 1として フィールド変化位置検出部 1 0 1およびフレーム変化位置検出部 1 0 6に入力 されたものとする。

フィールド変化位置検出部 1 0 1では、 奇数フィールドと偶数フィールドに ついて各ラインでの画素値変化点を検出する。 フィールド変化位置検出部 1 0 1は入力された信号についてすでに符号化済みの着目画素 Aから水平方向に画 素をスキャンし、 左隣の画素と異なる画素値に変化する画素の位置を同じフィ —ルド内で検出し、 フィールド変化位置 1 2 2として出力する。 図 2の例では 画素 Bがフィールド変化位置となる。

符号化対象プロックの奇遇フィ一ルドでの各ラインの画素値変化点は変化位 置デ一夕としてメモリ 1 0 2に保存される。

変化位置予測部 1 0 3では、 注目画素の属するラインから複数ライン前まで の各ラインの変化位置から注目画素の変化位置を予測し、 予測変化位置として 出力する。 例えば、 奇数フィールドの 4番目のライン （フレーム画像の 7番目 のラインに相当） の変化点が注目画素であれば、 2番目、 3番目のライン （フ レーム画像の 3番目、 5番目のラインに相当） の変化位置が共に 7番目である ので、 注目画素も 7番目であると予測する。 この予測位置 1 2 3を差分値計算 部 1 0 4へ出力する。

差分値計算部 1 0 4には、 奇数フィールドの 4番目のラインでの実際の画素 値変化点のデータ 1 2 2がフィールド変化位置検出部 1 0 1から与えられるの で、 フィールド変化位置検出部 1 0 1から与えられる奇数フィールドの 4番目 のラインでの実際の変化位置と変化位置予測部 1 0 3から与えられる奇数フィ —ルドの 4番目のラインでの予測位置との差分を計算する。 例えば、 図 2に示 す例であれば、 実際の変化位置が 7で予測位置が 7であるので、 差分値 = 0が 計算結果として符号化部 1 0 5へ送出される。

符号化部 1 0 5では、 奇数フィールドの 4番目のラインの変化位置データと して差分値 = 0を、 予め定められたハフマン符号テーブルを用いて符号化する ことになる。

偶数フィールドについても、 上記した奇数フィールドと同様に偶数フィ一ル ドの各ラインについて実際の画素値変化位置と予測位置との差分値を計算し、 符号化部 1 0 5で差分値を符号化する。

フレーム変化位置検出部 1 0 1は、 フレーム画像を形成する各ラインについ て水平方向に画素をスキャンし、 左隣の画素と異なる画素値に変化する画素の 位置を検出する。 図 2の例では、 着目画素 Aから左隣の画素と異なる画素値に 変化する画素の位置をフレーム内で検出し、 フレーム変化位置 1 2 5として出 力する。 図 2の画素ブロックでは画素 Cがフレーム変化位置となる。 検出した 変化位置はメモリ 1 0 7に格納される。

変化位置予測部 1 0 8では、 注目画素の属するラインから複数ライン前まで の各ラインの変化位置から注目画素の変化位置を予測し、 予測変化位置として 出力する。 例えば、 フレーム画像の 5番目のラインの変化点が注目画素であれ ば、 3番目、 4番目のラインの変化位置が 7、 6と 1画素単位で減少している ので、 5番目のラインの注目画素は 4番目のラインの変化位置 = 6から更に 1 画素減少した 5画素目であると予測する。 この予測位置 1 2 6を差分値計算部 1 0 9へ出力する。

差分値計算部 1 0 9では、 検出された変化位置と予測された変化位置の差分 値を求める。 例えば、 図 2のフレーム画像の 6番目のラインの変化点が注目画 素の場合であれば、 フレーム変化検出位置 Cとフレーム変化予測位置 Fの差分 値一 3がフレーム差分値 1 2 7として出力される。

符号化部 1 1 0では、 フレーム画像について計算された差分値を予め定めら れたハフマン符号テーブルを用いて符号化する。

図 3に、 図 2の画素プロックについて実行したフィールドモ一ドでの変化位 置 1 2 2、 予測位置 1 2 3及び差分値 1 2 4と、 フレームモードでの変化位置 1 2 5、 予測位置 1 2 6及び差分値 1 2 7の検出結果を示している。

フィールドモードでは奇数フィ一ルド及び偶数フィールドの各差分値である ( 0、 + 6、 0、 0、 ） （0、 + 6、 ー 1、 + 2 ) が符号化される。 また、 フ レームモードでは各ラインの差分値である （0、 0、 + 6、 — 1、 + 2、 — 3、 + 4、 一 3 ) が符号化される。

モード判定部 1 1 1では、 フィールド単位で求められた符号化画像信号とフ レーム単位で求められた符号化画像信号を比較し、 符号化効率の良いモードを 判定し、 符号化効率の良い側のモードをモード情報 1 2 8として出力する。 切替え部 1 1 2では、 モード情報 1 2 8に従ってフィールド単位符号化画像 信号またはフレーム単位符号化画像信号のいずれかを選択し符号化画像信号 1 2 9として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 インタレース構造を持つニ値デ ィジ夕ル画像に対してその画像を画素値が変化する位置に基づいて符号化する 際に、 フィールド単位で画素値の変化位置を検出し符号化する手法とフレーム 単位で画素値の変化位置を検出し符号化する手法のいずれか効率の良い方をモ —ド判定部 1 1 1によってブロック毎に判定し切替えることによって符号化効 率の向上を達成することができる。

(第 2の実施の形態）

図 4に、 第 2の実施の形態にかかる画像符号化装置の機能プロックを示して いる。 上記第 1の実施の形態では、 フィールドモードの処理ブロックとフレー ムモードの処理ブロックとが個々のブロックに対して必ず動作しているが、 本 実施の形態は相関器 1 4 1で事前に符号化モードを判定し、 一方の処理ブロッ クだけを動作させる。

相関器 1 4 1は、 インタレース構造を持つ二値ディジタル画像がプロック単 位で与えられる。 フィ一ルド画像の相関値を検出するためにィンタレース画像 のラインデータを 1ライン間隔で抽出してライン間の相関値を求め、 フィ一ル ド画像の相関値として保存する。 また、 フレーム画像の相関値を検出するため にフレーム画像を形成する各ラインデータについてライン間の相関値を求めて フレーム画像の相関値として保存する。 相関値の高い方のモードを選択してモ —ド情報 1 2 8として出力する。

第 1切替え部 1 4 2は、 モード情報 1 2 8がフィールドモードを示していれ ば二値ディジタル画像をフィールドモードの処理ブロック 1 4 3へ切替える。 また、 モード情報 1 2 8がフレームモードを示していれば二値ディジタル画像 をフレームモードの処理ブロック 1 4 4へ切替える。 フィールドモードの処理 ブロック 1 4 3とは、 図 1に示すフィールド変化位置検出部 1 0 1から符号化 部 1 0 5までの一連の処理を実行する処理ブロックのことであり、 フレームモ ードの処理ブロック 1 4 4とは図 1に示すフレーム変化位置検出部 1 0 8から 符号化部 1 1 0までの一連の処理を実行する処理ブロックのことである。

第 2切替え部 1 4 5は、 モード情報 1 2 8に基づいて接続対象となる処理ブ ロック 1 4 3、 1 4 4を切替えることにより、 選択モードに対応する処理ブロ ックの符号化データ 1 2 9を出力する。

このような実施の形態によれば、 符号化効率の向上を達成することができる 上、事前に符号化モ一ドを選択して一方の処理プロックのみを動作させるので、 処理効率の向上を図ることもできる。

(第 3の実施の形態）

図 5は、 本発明の第 3の実施の形態における画像復号化装置のプロック図で ある。 同図において、 図 1に示す第 1の実施の形態と同一の信号については同 じ番号を付し説明を省略する。

この画像復号化装置は、 上記第 1の実施の形態の画像符号化装置から出力さ れた、 検出した変化位置と予測した変化位置との差分値を符号化した符号化画 像信号 1 2 9が、 復号化部 1 5 1に与えられる。 また画像復号化装置は、 符号 化画像信号 1 2 9から復号化された差分値と、 既に復号化された前複数ライン の変化位置から予測された該当ラインの予測位置とを加算する差分値加算部 1 5 2を備える。 さらに画像復号化装置は、 差分値加算部 1 5 2の出力が第 1切 替え部 1 5 3を介して選択的に供給されるフィールド二値画像復号化部 1 5 4 とフレーム二値画像復号化部 1 5 5とを備える。 フィールド二値画像復号化部 1 5 4は、 差分値加算部 1 5 2の出力からフィールド画像を復元する部分であ り、 フレーム二値画像復号化部 1 5 5は差分値加算部 1 5 2の出力からフレー ム画像を復元する部分である。 フィールド二値画像復号化部 1 5 4及びフレー ムニ値画像復号化部 1 5 5から出力される信号は第 2切替え部 1 5 6を介して 復元画像信号 1 5 9として出力されるとともに、 メモリ 1 5 7にバッファリン グされる。 変化位置予測部 1 5 8が、 第 1の実施の形態の変化位置予測部 1 0 8と同様の手法で変化位置を予測して差分値加算部 1 5 2へ出力する。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 復号化部 1 5 1では、 符号化画像信号 1 2 9から画素値変化する位置と変 化する位置の予測位置との差分値を復号化し、 復号化差分値を出力する。

一方、 変化位置予測部 1 5 8では、 すでに復号化されている前複数ラインの 画素値が変化する位置から該当ライン上の次に画素値が変化する位置を予測し、 予測変化位置を出力する。 図 6に例示した復号化対象ブロックでは着目画素 A と、 画素 Aと同じフィールドに属し同様に黒画素から白画素に変化するすでに 複号化済みの画素 Cから画素 Aと画素 Cの X座標の差 0から予測変化位置画素 Bが得られ、 図 8に例示した復号化対象ブロックでは着目画素 Eと、 画素 Eと 同様に黒画素から白画素に変化するすでに復号化済みの画素 Gから予測変化位 置画素 Fが得られる。

差分値加算部 1 5 2では、 復号した差分値と復号画像から求めた予測変化位 置とを加算し、 その加算値を画素値変化位置として出力する。 すなわち、 差分 値が一 1の場合、図 6に例示したプロックでは画素 Dが画素値変化位置であり、 図 8に例示したプロックでは画素 Hが画素値変化位置となる。

第 1切替え部 1 5 3では、 モード情報 1 2 8に従って画素値変化位置をフィ ールドニ値画像復号化部 1 5 4またはフレーム二値画像復号化部 1 5 5のいず れかに入力する。

フィールドニ値画像復号化部 1 5 4では、 着目画素位置と画素値変化位置の 間の画素を順次左隣の画素値と同じ画素値に設定することによってニ値デイジ タル画像を復号化し、 図 6に示した複号化画像を得る。 同様の作業をフィ一ル ド 1、 フィールド 2の順に左上の画素から右下の画素へと行なうことによって ブロック復号化画像を得る。

フレーム二値画像復号化部 1 5 5では、 フレーム構造のまま着目画素位置と 画素値変化位置との間の画素を順次左隣の画素値と同じ画素値に設定すること によって二値ディジタル画像を復号化し、 図 8に示した復号化画像を得る。 同 様の作業を左上の画素から右下の画素へと行なうことによってブロック複号化 画像を得る。

第 2切替え部 1 5 6では、 モ一ド情報 1 2 8に従ってフィ一ルドニ値画像復 号化部 1 5 4の出力またはフレーム二値画像復号化部 1 5 5の出力のいずれか を選択し、 二値ディジタル復号化画像信号 1 5 9として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 ィン夕レース構造を持つニ値デ イジタル画像の画素値が変化する位置に基づいて符号化された符号化画像信号 に対して、 モード情報 1 2 8及び第 1切替え部 1 5 3、 第 2切替え部 1 5 6を 用いることにより正しく復号化することができる。

なお、 本実施の形態では出力先の第 1切替え部 1 5 3と入力元の第 2切替え 部 1 5 6を用いているが、 第 1切替え部 1 5 3または第 2切替え部 1 5 6のい ずれか一方のみを使用しても同一の効果を得ることができる。

また、 図 6、 7、 8、 9では 8 X 8画素のブロックを示したが任意の m X n 画素から構成されたプロックについて同様に実施することができる。

(第 4の実施の形態）

図 1 0は、 本発明の第 4の実施の形態にかかる画像復号化装置のプロック図 である。 同図において、 図 5に示す第 3の実施の形態と同一のブロックおよび 信号については同じ番号を付し説明を省略する。

この画像復号化装置は、 差分値加算部 1 5 2の出力する変化画素位置が二値 画像復号化部 1 6 1に入力され、 そして二値画像復号化部 1 6 1が画素値の変 化する位置から二値画像を復元する。 復元した二値画像を第 1切替え部 1 5 3 を介してフィールド フレーム並べ替え部 1 6 2に入力する。 フィールド Zフ レーム並べ替え部 1 6 2はフィールド構造のブロック画像をフレーム構造に並 ベ換えるように動作する。 このフィールド Zフレーム並べ替え部 1 6 2の出力 及び二値画像復号化部 1 6 1の出力を第 2切替え部 1 5 6を介して選択的に出 力する。 第 1、 第 2切替え部 1 5 3、 1 5 6はモ一ド情報 1 2 8に基づいて切 替え動作する。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 復号化部 1 5 1では、 符号化画像信号 1 2 9より差分値を復号化する。 変化位置予測部 1 5 8では、 すでに復号化済みの二値画像の画素値が変化す る位置から次に画素値が変化する位置を予測し、 予測変化位置を出力する。 差 分値加算部 1 5 2では、 差分値と予測変化位置の和を求め画素値変化位置を出 力する。

二値画像復号化部 1 6 1では、 復号化済みの着目画素と画素変化位置の間の 画素の画素値を左隣の画素と同じ画素値に設定することにより二値画像を復号 化する。

第 1切替え部 1 5 3では、 モード情報 1 2 8がフィールドモードを示してい る場合は、 画像をフィールド Zフレーム並べ換え部 1 6 2に入力し、 モード情 報 1 2 8がフレームモードを示している場合はフィールド Zフレーム並べ換え 部 1 6 2をスキップする。

フィールド Zフレーム並べ換え部 1 6 2では、 図 1 1に示した 2つのフィー ルドが連続する構造になっているフィールド構造プロックをライン毎に並べ換 えることによって、 図 1 2に示す 2つのフィールドに属する画素がライン毎に 交互に並ぶフレーム構造に変換する。 第 2切替え部 1 5 6では、 モード情報 1 2 8に従ってフィールド/フレーム 並べ替え部 1 6 2の出力またはフィールド フレーム並べ替え部 1 6 2をスキ ップしてきた信号のいずれかを選択して二値ディジタル復号化画像信号 1 5 9 を出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 インタレース構造を持つニ値デ イジタル画像の画素値が変化する位置に基づいて符号化された符号化画像信号 に対して、 二値ディジタルブ口ック画像を復号化後にモ一ド情報 1 2 8に従つ てフィールド構造からフレーム構造に並べ換えて出力するか、 そのまま出力す るかを選択することによって正しく二値ディジ夕ル画像を復号化することがで きる。

なお、 本実施の形態では出力先第 1切替え部 1 5 3と入力元第 2切替え部 1 5 6を用いているが、 第 1切替え部 1 5 3または第 2切替え部 1 5 6のいずれ か一方のみを使用しても同一の効果を得ることができる。

また図 1 1， 1 2では 8 X 8画素のブロックを示したが任意の m X n画素か ら構成されたブロックについて同様に実施することができる。

(第 5の実施の形態）

図 1 3は、 本発明の第 5の実施の形態にかかる画像符号化装置のブロック図 である。 この画像符号化装置は、 二値ディジタルブロック画像をフィールド単 ィジ夕ルブロック画像をフレーム単位でダウンサンプリングするフレームダウ ンサンプリング部 3 0 2、 ダウンサンプリングされた画像を符号化する符号化 部 3 0 3を備える。 また、 この画像符号化装置は、 入力ブロックに適した符号 化モードを判定するモード判定部 3 0 4、 判定モードに従ってフィールドダウ ンサンプルとフレームダウンサンプルとを切替える第 1切替え部 3 0 5、 判定 モードに従って符号化するダウンサンプル結果を切替える第 2切替え部 3 0 6 を備えている。

以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 図中に示されていないブロック分割部によって複数の画素から構成された 2次元プロックに分割された二値ディジ夕ル画像は、 プロック毎に入力画像信 号 3 1 0としてモード判定部 3 0 4および第 1切替え部 3 0 5に入力される。 モード判定部 3 0 4では、 分散値、 ライン間の相関値などを用いてフィール ド単位ダウンサンプリングまたはフレーム単位ダウンサンプリングのいずれか を判定し、 判定結果をモード情報 3 1 1として出力する。

第 1切替え部 3 0 5では、 モード情報 3 1 1に従つて入カブ口ック画像信号 3 1 0をフィールドダウンサンプリング部 3 0 1またはフレームダウンサンプ リング部 3 0 2へ入力する。

フィールドダウンサンプリング部 3 0 1では、 入力されたブロック画像をフ ィールド毎にダウンサンプリングし、 フィールドダウンサンプリング画像とし て出力する。

フレームダウンサンプリング部 3 0 2では、 入力されたブロック画像をフレ ーム構造のままダウンサンプリングし、 フレームダウンサンプリング画像とし て出力する。

第 2切替え部 3 0 6は、 モード情報 3 1 1に従ってフィールドダウンサンプ リング画像またはフレームダウンサンプリング画像のいずれかを選択し符号化 部 3 0 3に入力する。

符号化部 3 0 3では、 入力された二値ブロック画像を符号化し、 符号化画像 信号 3 1 2を出力する。

例えば、 4 X 4の画素ブロックを 2 X 2の画素ブロックにダウンサンプリン グする場合、 画像の性質によってフレームダウンサンプリングとフィールドダ ップサンプリングして復元したときの復元精度が大 きく異なる場合が有る。

図 1 4には 4 X 4の画素ブロックを 2 X 2の画素ブロックにフレームダウン サンプリングしてから 4 X 4の画素プロックに復元した状態が示されている。 図 1 4に示す入力ブロックの場合、 復元したときに復元誤差が 4画素に亙って 残っている。

図 1 5には、 図 1 4に示す 4 X 4の画素ブロックを 2 X 2の画素ブロックに フィールドダウンサンプリングしてから 4 X 4の画素ブロックに復元した状態 が示されている。 図 1 5に示すように奇数フィールドと偶数フィールドを合成 したものをダウンサンプリングし、 2 X 2の画素ブロックを元の 4 X 4にアツ プサンプリングした後、 フィールド並べ替えをして復元したものは復元誤差が 無いことが判る。 したがって、 モード判定部 3 0 4では図 1 4に示す入カブ口 ックの場合はフィールドダウンサンプリングのモードを判定すべきである。 モード判定部 3 0 4は、 入力ブロックのフレーム画像及びフィールド画像の それぞれについて、 ダウンサンプリング後の画素サイズに応じた複数領域に分 割し、 各領域について分散値 Qを計算する。

Q =∑ ( p - a v ) ²

Pは領域内の画素値、 a Vは領域内の画素値の平均値である。 分散値の小さい 方のモードを使用モードとして選定する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 イン夕レース構造を持つニ値デ イジタル画像に対してモード判定部 3 0 4によってフィールド単位でのダウン サンプリングまたはフレーム単位でのダウンサンプリングのいずれか効率の良 い手法を選択することによって符号化効率の向上を達成することができる。 なお、 本実施の形態では第 1切替え部 3 0 5と第 2切替え部 3 0 6を用いて いるが、 いずれか一方のみを使用しても同一の効果を得ることができる。

(第 6の実施の形態） 図 1 6は、 本発明の第 6の実施の形態にかかる画像復号化装置のブロック図 である。 同図において、 図 1 3に示す第 5の実施の形態と同一の信号について は同じ番号を付し説明を省略する。

この画像復号化装置は、 画像符号化信号から二値ブロック画像を復号化する 復号化部 6 1 1、 二値ブロック画像をフィールド単位でアップサンプリングす るフィールドアップサンプリング部 6 1 2、 二値ブロック画像をフレーム単位 でアップサンプリングするフレームアップサンプリング部 6 1 3を備える。 ま た、 復号化部 6 1 1の出力はモード情報 3 1 1によって切替え制御される第 1 切替え部 6 1 4を介してフィールドアップサンプリング部 6 1 2又はフレーム アップサンプリング部 6 1 3へ与えられ、 フィールドアップサンプリング部 6 1 2又はフレームアップサンプリング部 6 1 3の出力はモード情報 3 1 1によ つて切替え制御される第 2切替え部 6 1 5を介して出力される。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 復号化部 6 1 1は、 画像符号化信号 3 1 2からブロック画像を復号化し、 二値ブロック復号化画像信号 6 2 0を出力する。

第 1切替え部 6 1 4は、 モード情報 3 1 1に従って二値ブロック復号化画像 信号 6 2 0をフィールドアップサンプリング部 6 1 2またはフレームアップサ ンプリング部 6 1 3のいずれかに入力する。

フィールドアップサンプリング部 6 1 2では、 与えられたブロック画像をフ ィールド毎にアップサンプリングし二値ブロック復号化画像を出力する。 フレームアップサンプリング部 6 1 3では、 与えられたブロック画像をフレ ーム構造のままアップサンプリングし二値ブロック復号化画像を出力する。 第 2切替え部 6 1 5では、 モード情報 3 1 1に従ってフィールドアップサン プリング部 6 1 2の出力またはフレームアップサンプリング部 6 1 3の出力の いずれかを選択して二値ディジタル復号化画像信号 6 2 1を出力する。 上記により説明した本実施の形態によれば、 ィン夕レース構造を考慮したダ ゥンサンプリングを行なった符号化画像信号に対して、 モード情報 3 1 1、 第 1、 第 2切替え部 6 1 4， 6 1 5を用いることによって正しくン夕レース構造 を持つ二値ディジタル画像を復号化することができる。

なお、 本実施の形態では第 1切替え部 6 1 4と第 2切替え部 6 1 5を用いて いるが、 いずれか一方のみを使用しても同一の効果を得ることができる。

(第 7の実施の形態）

図 1 7は、 本発明の第 7の実施の形態にかかる画像復号化装置のプロック図 である。 同図において、 図 1 0に示す第 4の実施の形態、 図 1 6に示す第 6の 実施の形態と同一のブロックおよび信号については同じ番号を付し説明を省略 する。

この画像符号化装置は、 符号化画像信号から二値プロック画像を復号化する 復号化部 6 1 1、 プロック画像をアツプサンプリングするアツプサンプリング 部 7 0 1、 ブロック画像をフィールド構造からフレーム構造に並べ換えるフィ —ルド Zフレーム並べ換え部 1 6 2、 及びフィールド Zフレ一ム並べ換え部 1 6 2の前後に配置される第 1、 第 2切替え部 1 5 3 , 1 5 6を備える。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 復号化部 6 1 1は、 画像符号化信号 3 1 2からブロック画像を復号化し、 二値ブロック復号化画像信号を出力する。

ァップサンプリング部 7 0 1は、 ブロック復号化画像信号のァップサンプル を行なう。 このとき、 アップサンプリングの対象となっているブロック復号化 画像信号をダウンサンプリングしたときのモード情報 3 1 1が第 1、 第 2切替 え部 1 5 3 , 1 5 6へ与えられる。

第 1切替え部 1 5 3は、 モード情報 3 1 1がフィールドモードを示している 場合、 アップサンプルされた画像をフィールド フレーム並べ換え部 1 6 2に 入力し、 モード情報 3 1 1がフレームモードを示している場合画像をフィ一ル ド Zフレーム並べ換え部 1 6 2をスキップする。

フィールド Zフレーム並べ換え部 1 6 2では、 図 1 1に示した 2つのフィ一 ルドが各々連続する構造になっているフィールド構造ブロックをライン毎に並 ベ換えることによって、 図 1 2に示した 2つのフィールドに属する画素がライ ン毎に交互に並ぶフレーム構造に変換する。

第 2切替え部 1 5 6は、 モード情報 3 1 1に従ってフィールド Zフレーム並 ベ換え部 1 6 2の出力またはフィールド Zフレーム並べ換え部 1 6 2をスキッ プしてきた信号のいずれかを選択して二値ディジタル復号化画像信号 1 5 9を 出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 インタレース構造を考慮したダ ゥンサンプリングを行なった符号化画像信号に対して、 モード情報 3 1 1、 第 1切替え部 1 5 3、 1 5 6およびフィールド/フレーム並べ換え部 1 6 2を用 いることによって正しくン夕レース構造を持つ二値ディジ夕ル画像を復号化す ることができる。

(第 8の実施の形態）

図 1 8は、 本発明の第 8の実施の形態にかかる画像符号化装置のブロック図 である。 この画像符号化装置は、 入力ブロックのフィールド画像と複号化され た参照画像とを使ってフィールド単位で動き推定を行うフィールド動き推定部 8 0 1と、 入力ブロックのフレーム画像と復号化された参照画像とを使ってフ レーム単位で動き推定を行うフレーム動き推定部 8 0 2と、 フィールド動き推 定部 8 0 1の推定結果である動きべクトルと参照画像とからフィールド単位で 動き補償を行うフィールド動き補償部 8 0 3と、 フレーム動き推定部 8 0 2の 推定結果である動きべクトルと参照画像とからフレーム単位で動き補償を行う フレーム動き補償部 8 0 4とを備える。 また、 この画像符号化装置は、 フィー ルド動き補償部 8 0 3とフレーム動き補償部 8 0 4の出力する予測画像を符号 化する符号化部 8 0 5と、 上記予測画像を復号する復号化部 8 0 6と、 復号化 された画像を保持するメモリ 8 0 7とを備える。 また、 フィールド動き補償部 8 0 3とフレーム動き補償部 8 0 4の出力する予測画像の予測誤差に基づいて モード判定を行うモード判定部 8 0 8の判定結果に基づいて第 1切替え部 8 0 9を切替え制御し、かつ第 2切替え部 8 1 0を切替え制御するようにしている。 以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 図中に示されていないブロック分割部によって、 複数の画素から構成され た 2次元プロックに分割された二値ディジタル画像は、 プロック毎に入力画像 信号 8 2 1としてモード判定部 8 0 8及び符号化部 8 0 5に入力される。

モード判定部 8 0 8では、 フィールド予測画像信号 8 2 4とフレーム予測画 像信号 8 2 5を比較し、 動き補償予測誤差がより少なくなるモードを選択して モード情報 8 2 6として出力する。

フィールド動き推定部 8 0 1では、 入力画像信号 8 2 1および参照画像信号 8 2 8からフィールド毎に動き推定を行い、 フィールド動きべクトル 8 2 2を 出力する。

フレーム動き推定部 8 0 2では、 入力画像信号 8 2 1及び参照画像信号 8 2 8からフレーム構造のまま動き推定を行いフレーム動きべクトル 8 2 3を出力 する。

フィールド動き補償部 8 0 3では、 参照画像信号 8 2 8およびフィールド動 きべクトル 8 2 2を用いてフィールド毎に動き補償を行いフィールド予測画像 8 2 4を出力する。

フレーム動き補償部 8 0 4では、 参照画像信号 8 2 8およびフレーム動きべ クトル 8 2 3からフレーム構造のまま動き補償を行いフレーム予測画像信号 8 2 5を出力する。 第 1切替え部 8 0 9では、 モード情報 8 2 6に従ってフィールド予測画像信 号 8 2 4またはフレーム予測画像信号 8 2 5のいずれかを選択し、 符号化部 8 0 5および復号化部 8 0 6へ入力する。

符号化部 8 0 5では、 予測画像信号およびモード情報 8 2 6を用いて入力画 像信号 8 2 1を符号化し、 符号化画像信号 8 2 7を出力する。

復号化部 8 0 6では、 符号化画像信号、 予測画像信号およびモード情報 8 2 6を用いて二値ディジ夕ル画像を復号化し、 復号化画像信号を出力する。

メモリ 8 0 7は、 復号化画像信号を保持し、 入力ブロックに対する参照画像 信号 8 2 8を出力する。

第 2切替え部 8 1 0では、 モード情報 8 2 6に従ってフィールド動きべクト ル 8 2 2またはフレーム動きべクトル 8 2 3のいずれかを選択し動きべクトル 信号 8 2 9として出力する。

例えば、 図 1 9に示す画素状態の入力ブロックが入力画像信号 8 2 1として 入力した場合について具体的に説明する。

フレーム動き推定部 8 0 2に、 図 1 9に示す入力ブロックが入力すると、 既 に符号化した画像を再び復号して得た参照画像をメモリ 8 0 7から取込む。 参 照画像上で、 入力ブロック （左上コーナの画素位置 （ i , j ) ) に相当する検 索窓を設定し、 検索窓を参照画像上で移動して入力ブロックと類似した画素状 態の領域を検索する。 図 1 9に示す参照画像上で実線で囲んだ領域が検索窓の 初期位置であり、 点線で囲んだ領域が検索された領域である。 実線で囲んだ領 域から点線で囲んだ領域までの移動方向及び距離が動きべクトル 8 2 3となる。 図 1 9では動きベクトルは （一 1、 — 1 ) となっている。

フレーム動き補償部 8 0 4では、 参照画像 8 2 8上で動きべクトル 8 2 3に したがって検索窓を移動して、 移動後の検索窓に含まれた画素を予測画像 8 2 5として出力する。 一方、 フィールド動き推定部 8 0 1では、 図 2 0に示す奇数フィールドのブ ロックと奇数フィールド参照画像を用いて動きベクトルを検出し、 また図 2 1 に示す偶数フィ一ルドのブロックと偶数フィールド参照画像を用いて動きべク トルを検出する。 フィールド動き補償部 8 2 4では、 奇数フィールド参照画像 と検出した動きべクトルとから奇数フィールド予測画像を予測し、 偶数フィ一 ルド参照画像と検出した動きべクトルとから偶数フィールド予測画像を予測す る。

モード判定部 8 0 8では、 オリジナルの入力ブロックの奇数フィールドと奇 数フィ一ルド予測画像との一致度をチェックする。 偶数フィ一ルドについても 入カブ口ックの偶数フィ一ルドと偶数フィールド予測画像との一致度をチェッ クする。 偶数フィールドと奇数フィールドの双方の一致度を合成した値をフィ 一ルド評価値として保持する。 また、 入力ブロックとフレーム予測画像との一 致度をチェックする。 そして、 フレーム評価値とフィールド評価値とを比較し て、 一致度の高い評価値の方のモードを選択し、 モード情報 8 2 7とする。 上記により説明した本実施の形態によれば、 イン夕レース構造を持つニ値デ イジタル画像に対してモード判定部 8 0 8によってより動き補償予測誤差が少 なくなる動き補償部を選択することによって符号化効率の向上を達成すること ができる。

(第 9の実施の形態）

図 2 2は、 本発明の第 9の実施の形態にかかる画像復号化装置のブロック図 である。 同図において、 図 1 8に示す第 8の実施の形態と同一の信号について は同じ番号を付し説明を省略する。

この画像復号化装置は、 参照画像及び動きべクトルを用いてフィールド毎に 動き補償を行うフィールド動き補償部 1 2 0 1と、 参照画像及び動きべクトル を用いてフレーム構造のまま動き補償を行うフレーム動き補償部 1 2 0 2と、 符号化画像信号を復号化する復号化部 1 2 0 3とを備えている。 また、 フィー ルド動き補償部 1 2 0 1及びフレーム動き補償部 1 2 0 2の入力段には、 動き べクトルの入力先を切り替える第 1切替え部 1 2 0 4と、 復号した参照画像の 入力先を切替える第 2切替え部 1 2 0 5とが配置されている。 また、 フィ一ル ド動き補償部 1 2 0 1及びフレーム動き補償部 1 2 0 2の出力段には復号化部 1 2 0 3へ出力する予測画像の出力元を切替える第 2切替え部 1 2 0 6が配置 されている。 メモリ 1 2 0 7は復号化部 1 2 0 3の復号化した画像が参照画像 として保存される記憶部である。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 参照画像信号 1 2 1 0は、 第 2切替え部 1 2 0 5によりモード情報 8 2 6 に従ってフィールド動き補償部 1 2 0 1またはフレーム動き補償部 1 2 0 2の いずれかに入力される。

動きべクトル信号 8 2 9は、 第 1切替え部 1 2 0 4によりモード情報 8 2 6 に従ってフィールド動き補償部 1 2 0 1またはフレーム動き補償部 1 2 0 2の いずれかに入力される。

フィールド動き補償部 1 2 0 1は、 参照画像信号 1 2 1 0及び動きべクトル 信号 8 2 9を用いてフィールド毎に動き補償を行い、 フィールド予測画像信号 8 2 4を出力する。

フレーム動き補償部 1 2 0 2は、 参照画像信号 1 2 1 0及び動きべクトル信 号 8 2 9を用いてフレーム構造のまま動き補償を行いフレーム予測画像信号 8 2 5を出力する。

第 3切替え部 1 2 0 6では、 モード情報 8 2 6に従ってフィ一ルド予測画像 信号 8 2 4またはフレーム予測画像信号 8 2 5のいずれかを選択し、 復号化部 1 2 0 3へ入力する。

復号化部 1 2 0 3では、 モード情報 8 2 6および予測画像信号を用いて符号 化画像信号 8 2 7を復号化し、 二値ディジタル復号化画像信号 1 2 1 1を出力 する。 メモリ 1 2 0 7は、 復号化画像信号 1 2 1 1を保持し参照画像信号 1 2 1 0を出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 イン夕レース構造を考慮した動 き補償を行いその残差を符号化した符号化画像信号に対して、 モード情報 8 2 6及び第 1、 第 2、 第 3切り替え部 1 2 0 4， 1 2 0 5 , 1 2 0 6を用いるこ とによって正しくインタレース構造を持つ二値ディジ夕ル画像を復号化するこ とができる。

なお、 本実施の形態では、 3つの切り替え部 1 2 0 4， 1 2 0 5， 1 2 0 6 を用いているが、 第 1、 第 2切替え部または第 3切替え部のいずれか一方のみ を使用しても同一の効果を得ることができる。

(第 1 0の実施の形態）

図 2 3は、 本発明の第 1 0の実施の形態にかかる画像符号化装置のブロック 図である。 この画像符号化装置は、 カラー画像の符号化に対応するためのカラ —画像フィールド符号化部 1 3 0 1及びカラ一画像フレーム符号化部 1 3 0 2 と、 二値画像の符号化に対応するための二値画像フィールド符号化部 1 3 0 4 及び二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5とからなる 4つの処理ブロックと、 力 ラ一画像信号からフィールド単位で符号化するかフレーム単位で符号化するか をブロック毎に判定するモード判定部 1 3 0 6とを備えている。

カラー画像フィールド符号化部 1 3 0 1及びカラー画像フレーム符号化部 1 3 0 2の入力側には、 カラ一プロック画像の入力先を切替える第 1切替え部 1 3 0 7が配置されるとともに、 判定モードに対応する符号化部へモード情報 1 3 3 3を入力するための第 2切替え部 1 3 0 8が配置される。 また、 二値画像 フィールド符号化部 1 3 0 4及び二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5の入力側 には、 二値ブロック画像の先を切り替えるための第 3切替え部 1 3 0 9が配置 されている。

一方、 カラー画像フィールド符号化部 1 3 0 1及びカラ一画像フレーム符号 化部 1 3 0 2の出力側には、 外部へ出力する符号化画像信号を両符号化部間で 切替えるための第 4切替え部 1 3 1 0が配置される。 二値画像フィールド符号 化部 1 3 0 4及び二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5の出力側には、 外部へ出 力する符号化画像信号を両符号化部間で切替えるための第 5切替え部 1 3 1 1 が配置される。

カラ一画像フィールド符号化部 1 3 0 1はカラーブロック画像をフィールド 単位で符号化する処理機能であり、 カラー画像フレーム符号化部 1 3 0 2は力 ラーブロック画像をフレーム単位で符号化する処理機能である。 また、 二値画 像フィールド符号化部 1 3 0 4は二値プロック画像をフィールド単位で符号化 する処理機能であり、 二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5は二値ブロック画像 をフレーム単位で符号化する処理機能である。

以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 カラーディジタル画像は、 図中に示されていないブロック分割部によって 複数の画素から構成された 2次元ブロックに分割されカラ一ブロック画像 1 3 2 1としてモード判定部 1 3 0 6および第 1切替え部 1 3 0 7に入力される。 モード判定部 1 3 0 6は、 入力されたカラ一ブロック画像 1 3 2 1から画素 値の分散や相関などを用いてフィールド単位符号化またはフレーム単位符号化 のいずれかを選択する。 選択した符号化モードをモード情報 1 3 3 3として出 力する。

第 1切替え部 1 3 0 7は、 モード情報 1 3 3 3に従ってカラ一ブロック画像 1 3 2 1をカラ一画像フィールド符号化部 1 3 0 1またはカラ一画像フレーム 符号化部 1 3 0 2のいずれかに入力する。

その一方で、 第 2切替え部 1 3 0 8は、 モード情報 1 3 3 3に従ってモード 情報 1 3 3 3をカラ一画像フィ一ルド符号化部 1 3 0 1または力ラ一画像フレ —ム符号化部 1 3 0 2のいずれかに入力する。

力ラ一画像フィールド符号化部 1 3 0 1では、 まずモード情報 1 3 3 3を符 号化し、 次にカラーブロック画像信号 1 3 2 1をフィールド毎に符号化し出力 する。

カラ一画像フレーム符号化部 1 3 0 2では、 まずモ一ド情報 1 3 3 3を符号 化し、 次にカラ一ブロック画像信号 1 3 2 1をフレーム構造のまま符号化し出 力する。

第 4切替え部 1 3 1 0では、 モード情報 1 3 3 3に従ってカラー画像フィ一 ルド符号化部 1 3 0 1の出力またはカラー画像フレーム符号化部 1 3 0 2の出 力を選択し、 符号化カラー画像信号 1 3 3 4として出力する。

また、 第 3切替え部 1 3 0 9は、 モード情報 1 3 3 3に従って図中に示され ていないプロック分割部によって複数の画素から構成された 2次元プロックに 分割された二値ブロック画像 1 3 2 2をニ値フィ一ルド符号化部 1 3 0 4また は二値フレーム符号化部 1 3 0 5のいずれかに入力する。

二値画像フィ一ルド符号化部 1 3 0 4は、 二値プロック画像 1 3 2 2をフィ 一ルド毎に符号化し出力する。 二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5は、 ニ値ブ ロック画像 1 3 2 2をフレーム構造のまま符号化し出力する。

第 5切替え部 1 3 1 1は、 モード情報 1 3 3 3に従つて二値画像フィ一ルド 符号化部 1 3 0 4の出力または二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5の出力を選 択し符号化二値画像信号 1 3 3 5として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 インタレース構造を持つカラ一 ディジタル画像信号および二値ディジタル画像信号に対して、 カラーディジ夕 ル画像のモード情報に従って二値ディジタル画像の符号化を行うことにより二 値ディジタル画像のモード情報を符号化する必要がなく符号化効率の向上が達 成できる。

なお、 本実施の形態では、 第 1〜第 3切替え部 1 3 0 7 , 1 3 0 8， 1 3 0 9と第 4、 第 5切替え部 1 3 1 0、 1 3 1 1を用いているが、 符号化部の入力 側又は出力側の一方のみを使用しても同一の効果を得ることができる。

(第 1 1の実施の形態）

図 2 4は、 本発明の第 1 1の実施の形態にかかる画像復号化装置のブロック 図である。 同図において、 図 2 3に示す第 1 0の実施の形態と同一信号につい ては同一の番号を付し説明を省略する。

この画像復号化装置は、 符号化カラー画像信号 1 3 3 4から符号化モード情 報を復号化するモード復号化判定部 1 4 0 1、 符号化カラー画像信号からフィ ールド単位で力ラーブ口ック画像を復号化するカラー画像フィールド復号化部 1 4 0 2、 符号化カラー画像信号 1 3 3 4からフレーム構造のままカラ一ブロ ック画像を復号化するカラ一画像フレーム複号化部 1 4 0 3、 符号化二値画像 信号 1 3 3 5からフィールド単位で二値ブロック画像を復号化する二値画像フ ィールド復号化部 1 4 0 4、 符号化二値画像信号 1 3 3 5からフレーム単位で 二値プロック画像を復号化する二値画像フレーム復号化部 1 4 0 5を備える。 カラー画像フィールド復号化部 1 4 0 2及びカラ一画像フレーム復号化部 1 4 0 3の入力側には第 1切替え部 1 4 0 6が配置され、 二値画像フィールド復 号化部 1 4 0 4及び二値画像フレーム復号化部 1 4 0 5の入力側には第 2切替 え部 1 4 0 7が配置されている。 また、 カラー画像フィールド復号化部 1 4 0 2及びカラ一画像フレーム復号化部 1 4 0 3の出力側には第 3切替え部 1 4 0 8が配置され、 二値画像フィ一ルド復号化部 1 4 0 4及び二値画像フレーム復 号化部 1 4 0 5の出力側には第 4切替え部 1 4 0 9が配置されている。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 モード復号化部判定部 1 4 0 1は、 符号化カラー画像信号 1 3 3 4から力 ラ一画像のモード情報 1 4 1 0を復号化する。

第 1切替え部 1 4 0 6は、 モ一ド情報 1 4 1 0に従って符号化力ラー画像信 号 1 3 3 4をカラー画像フィールド復号化部 1 4 0 2またはカラ一画像フレー ム復号化部 1 4 0 3のいずれかに入力する。

力ラー画像フィ一ルド復号化部 1 4 0 2は、 符号化力ラー画像信号 1 3 3 4 からフィールド単位でカラ一プロック画像を復号化する。 カラ一画像フレ一ム 復号化部 1 4 0 3は、 符号化力ラー画像信号 1 3 3 4からフレーム構造のまま カラーブロック画像を復号化する。

第 3切替え部 1 4 0 8は、 モード情報 1 4 1 0に従ってカラー画像フィ一ル ド符号化部 1 4 0 2の出力またはカラー画像フレーム符号化部 1 4 0 3の出力 のいずれかを選択し、 復号化されたカラーブロック画像 1 4 1 1として出力す る。 第 2切替え部 1 4 0 7では、 カラ一画像のモード情報 1 4 1 0に従って二 値符号化画像信号 1 3 3 5を二値画像フィールド復号化部 1 4 0 4または二値 画像フレーム復号化部 1 4 0 5のいずれかに入力する。

二値画像フィールド復号化部 1 4 0 4では、 符号化二値画像信号 1 3 3 5か らフィールド単位で二値プロック画像を復号化する。 二値画像フレーム復号化 部 1 4 0 5では、 符号化二値画像信号 1 3 3 5からフレーム構造のままニ値ブ ロック画像を復号化する。

第 4切替え部 1 4 0 9では、 モード情報 1 4 1 0に従って二値画像フィ一ル ド復号化部 1 4 0 4の出力または二値画像フレーム復号化部 1 4 0 5のいずれ 力、を選択し復号化された二値ブロック画像 1 4 1 2として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 ィンタレース構造を持つ力ラ一 ディジタル画像および二値ディジ夕ル画像の符号化画像信号に対して、 力ラー 画像、 二値画像ともにモード復号化判定部 1 4 0 1で復号化されたカラー画像 のモード情報に従つて復号化することにより、 二値画像のモード情報を用いる ことなく正しく復号化することができる。

なお、 本実施の形態では第 1、 第 2切替え部 1 4 0 6 , 1 4 0 7と第 3、 第 4切替え部 1 4 0 8、 1 4 0 9を用いているが、 いずれか一方のみを使用して も同一の効果を得ることができる。

(第 1 2の実施の形態）

図 2 5は、 本発明の第 1 2の実施の形態にかかる画像符号化装置のブロック 図である。 上記第 1 0の実施の形態ではカラ一ブロック画像信号 1 3 2 1から フィールド単位で符号化するかフレーム単位で符号化するか決定しているが、 本実施の形態では二値画像信号 1 3 2 2からフィールド単位で符号化するかフ レーム単位で符号化するかを決定するようにしている。 図 2 5において、 図 2 3に示す第 1 0の実施の形態と同一機能を有するプロック及び同じ信号につい て同一番号を付し説明を省略する。

以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 二値ディジタル入力画像信号は、 図中に示されていないブロック分割部に よって複数の画素から構成された 2次元プロックに分割され、 二値プロック画 像 1 3 2 2としてモード判定部 1 3 0 6 ' および第 1切替え部 1 3 0 7に入力 される。

モード判定部 1 3 0 6 ' は、 入力された二値プロック画像 1 3 2 2から画素 値の分散や相関などを用いてフィールド単位符号化またはフレーム単位符号化 のいずれかを判定し、 モード情報 1 8 0 0として出力する。

第 1切替え部 1 3 0 7は、 モード情報 1 8 0 0に従って二値ブロック画像 1 3 2 2を二値画像フィールド符号化部 1 3 0 4 ' または二値画像フレーム符号 化部 1 3 0 5 ' のいずれかに入力する。 第 2切替え部 1 3 0 8は、 モード情報 1 8 0 0に従ってモード情報 1 8 0 0を二値画像フィールド符号化部 1 3 0 4 ' または二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5 ' のいずれかに入力する。 二値画像フィールド符号化部 1 3 0 4 ' は、 まずモード情報 1 8 0 0を符号 化し、 次に二値ブロック画像 1 3 2 2をフィールド毎に符号化し出力する。 二 値画像フレーム符号化部 1 3 0 5 ' は、 まずモード情報 1 8 0 0を符号化し、 次に二値ブロック画像 1 3 2 2をフレーム構造のまま符号化し出力する。 第 4切替え部 1 3 1 0では、 モード情報 1 8 0 0に従って二値画像フィール ド符号化部 1 3 0 4 ' の出力または二値画像フレーム符号化部 1 3 0 5 ' の出 力を選択し、 符号化二値画像信号 1 8 0 1として出力する。 第 3切替え部 1 3 0 9は、 モード情報 1 8 0 0に従って図中に示されていないブロック分割部に よって、 複数の画素から構成された 2次元プロックに分割された力ラーブ口ッ ク画像 1 3 2 1をカラーフィールド符号化部 1 3 0 1 ' またはカラー画像フレ —ム符号化部 1 3 0 2 ' のいずれかに入力する。

力ラ一画像フィ一ルド符号化部 1 3 0 1 ' にカラ一プロック画像 1 3 2 1が 入力された場合は、 カラ一ブロック画像 1 3 2 1をフィールド毎に符号化し出 力する。 カラ一画像フレーム符号化部 1 3 0 2 ' はカラ一ブロック画像 1 3 2 1が入力された場合は、 カラーブロック画像 1 3 2 1をフレーム構造のまま符 号化し出力する。

第 5切替え部 1 3 1 1は、 モ一ド情報 1 8 0 0に従ってカラ一画像フィ一ル ド符号化部 1 3 0 1 ' の出力またはカラ一画像フレーム符号化部 1 3 0 2 ' の 出力を選択し符号化カラ一画像信号 1 8 0 2として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 イン夕レース構造を持つカラー ディジタル画像信号および二値ディジタル画像信号に対して、 二値ディジ夕ル 画像のモード情報に従ってカラーディジ夕ル画像の符号化を行うことにより力 ラーディジ夕ル画像のモ一ド情報を符号化する必要がなく符号化効率の向上が 達成できる。

(第 1 3の実施の形態） 図 2 6は、 本発明の第 1 3の実施の形態にかかる画像復号化装置のプロック 図である。 上記第 1 2の実施の形態で符号化された符号化画像信号の復号化装 置の例であり、 図 2 5に示す第 1 2の実施の形態の信号と同一信号、 および図 2 4に示す実施の形態 1 1の各部と同一機能の部分には同一符号を付している。 同図において、 モード復号化判定部 1 4 0 1 ' は符号化二値画像信号からモ 一ド情報 1 8 0 0を復号化する部分である。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 モード復号化判定部 1 4 0 1 ' は、 符号化二値画像信号 1 8 0 1から二値 画像のモ一ド情報 1 8 0 0を復号化する。

第 1切替え部 1 4 0 6は、 モード情報 1 8 0 0に従って符号化二値画像信号 1 8 0 1を二値画像フィールド復号化部 1 4 0 4または二値画像フレーム復号 化部 1 4 0 5のいずれかに入力する。

二値画像フィ一ルド復号化部 1 4 0 4に符号化二値画像信号 1 8 0 1が入力 された場合は、 符号化二値画像信号 1 8 0 1からフィールド単位で二値ブロッ ク画像を復号化する。 また、 二値画像フレーム復号化部 1 4 0 5に符号化二値 画像信号 1 8 0 1からフレーム構造のまま二値ブロック画像を復号化する。 第 3切替え部 1 4 0 8は、 モード情報 1 8 0 0に従つて二値画像フィ一ルド 符号化部 1 4 0 4の出力または二値画像フレーム符号化部 1 4 0 5の出力のい ずれかを選択し復号化された二値ブロック画像 1 4 1 2として出力する。

第 2切替え部 1 4 0 7は、 二値画像のモード情報 1 8 0 0に従って符号化力 ラー画像信号 1 8 0 2をカラー画像フィールド復号化部 1 4 0 2またはカラー 画像フレーム復号化部 1 4 0 3のいずれかに入力する。

力ラー画像フィ一ルド復号化部 1 4 0 2では、 符号化力ラー画像信号 1 8 0 2が入力された場合、 符号化カラ一画像信号 1 8 0 2からフィールド単位で力 ラーブ口ック画像を復号化する。 また力ラ一画像フレーム復号化部 1 4 0 3で は、 符号化カラー画像信号 1 8 0 2が入力された場合、 符号化カラー画像信号 1 8 0 2からフレーム構造のままカラ一ブロック画像を復号化する。

第 4切替え部 1 4 0 9では、 モード情報 1 8 0 0に従ってカラー画像フィ一 ルド復号化部 1 4 0 2の出力またはカラー画像フレーム復号化部 1 4 0 3のい ずれかを選択し、 復号化されたカラ一ブロック画像 1 4 1 1として出力する。 上記により説明した本実施の形態によれば、 イン夕レース構造を持つカラ一 ディジ夕ル画像および二値ディジ夕ル画像の符号化画像信号に対して、 カラー 画像、 二値画像ともにモード復号化判定部 1 4 0 1， で復号化された二値画像 のモード情報に従って復号化することにより、 カラー画像のモード情報を用い ることなく正しく復号化することができる。

(第 1 4の実施の形態）

図 2 0は本発明の第 1 4の実施の形態にかかる画像符号化装置のプロック図 である。 この画像符号化装置は、 入力画像が保存されるメモリ 1 9 0 0、 フィ ールド単位で着目画素の周辺画素の画素値の分布状態を調べるフィ一ルド画素 値分布調査部 1 9 0 1、 フレーム単位で着目画素の周辺画素の画素値の分布状 態を調べるフレーム画素値分布調査部 1 9 0 2、 図 2 8の確率分布表を用いて 周辺画素値の分布状態に応じて着目画素の画素値の確率を決定する確率分布決 定部 1 9 0 3、 1 9 0 5、 決定した確率分布に応じて着目画素の画素値を算術 符号化する算術符号化部 1 9 0 4， 1 9 0 6、 フィールド単位で符号化された 符号化信号とフレーム単位で符号化された符号化信号を比較しフィールド フ レームモードを判定し、 モード情報を出力するモード判定部 1 9 0 7、 モード 情報に応じて算術符号化部 1 9 0 4， 1 9 0 6間で出力信号を切替える切替え 部 1 9 0 8を備えている。

以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 図中に示されていないブロック分割部によって複数の画素から構成された 2次元ブロックに分割された二値ディジタル画像 1 9 1 0が入力され、 まずメ モリ 1 9 0 0に保持される。

フィールド画素値分布調査部 1 9 0 1およびフレーム画素値分布調査部 1 9 0 2は、 符号化対象画素の周辺の画素値をメモリ 1 9 0 0から読み出し画素値 の分布状態を検出する。

図 2 9 Aおよび図 2 9 Bは 8 X 8画素に分割されたブロックを示し、 画素位 置 Aの画素が符号化対象画素である。 また黒くハッチングされた画素は符号化 済みの画素を示す。 フィールド画素値分布調査部 1 9 0 1では図 2 9 Aに示し た画素位置 B、 C、 Dの画素値を符号化対象画素 Aの周辺画素値として出力す る。 また、 フレーム画素値分布調査部 1 9 0 2では図 2 9 Bに示した画素位置 B、 C、 Dの画素値を符号化対象画素 Aの周辺画素値として出力する。

フィールド画像を対象とする確率分布決定部 1 9 0 3では、 フィールド画素 値分布調査部 1 9 0 1で決定した周辺画素値の分布状態より、 符号化対象画素 の画素値の確率分布を決定するる。 例えば （B， C， D) が （黒， 白， 黒）であ つた場合、 図 2 8の確率分布表より符号化対象画素 Aが黒である確率は 0 . 7 5、 白である確率は 0 . 2 5とする。 算術符号化部 1 9 0 4では、 確率分布決 定部 1 9 0 3によって決定した確率分布に基づいて注目画素 Aの画素値を算術 符号化し、 符号化画像信号を出力する。

一方で、 フレーム画像を対象とする確率分布決定部 1 9 0 5では、 フレーム 画素値分布調査部 1 9 0 2で決定した周辺画素値の分布状態より、 符号化対象 画素の画素値の確率分布を決定するる。 例えば （B， C , D) が （黒， 黒， 黒） であった場合、図 2 8の確率分布表より符号化対象画素 Aが黒である確率は 0 . 9 5 5、 白である確率は 0 . 0 5とする。 算術符号化部 1 9 0 6では、 確率分 布決定部 1 9 0 5によって決定した確率分布に基づいて注目画素 Aの画素値を 算術符号化し、 符号化画像信号を出力する。 モード判定部 1 9 0 7では、 フィ一ルド単位で画素値の分布状態を調査した 確率分布に基づいて得られた符号化画像信号と、 フレーム単位で画素値の分布 状態を調査した確率分布に基づいて選られた符号化画像信号とを一ブロック毎 に比較し、 符号長の短い方を選択することによってフィールド フレームモ一 ドを判定し、 モード情報 1 9 1 5として出力する。

切替え部 1 9 0 8では、 モード情報 1 9 1 5に従ってフィールド単位符号化 画像信号またはフレーム単位符号化画像信号のいずれかを選択し符号化画像信 号 1 9 1 6として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 インターレース構造を持つ二値 ディジ夕ル画像を、 周辺画素値の分布状態に応じて符号化対象画素の画素値の 確率分布を決定し算術符号化するする際に、 フィールド単位で確率分布を決定 する手法とフレーム単位で確率分布を決定する手法のいずれか効率の良い方を モード判定部によってブロック毎に判定し切替えることによつて符号化効率の 向上を達成することができる。

なお、 本実施の形態では 8 X 8画素のブロックを示したが任意の m X n画素 から構成されたブロックについて同様に実施することができる。

また、 図 2 9では符号化対象画素の周辺画素として B、 C、 Dの 3画素を用 いたがさらに多くの画素を用いることも可能である。

(第 1 5の実施の形態）

図 3 0は、 本発明の第 1 5の実施の形態にかかる画像復号化装置のプロック 図である。 同図において、 図 2 7に示す第 1 4の実施の形態と同一信号につい ては同じ番号を付し説明を省略する。

この画像符号化装置は、 既に復号化済みの画素の画素値デ一夕についてフィ ールド単位で注目画素の周辺画素の分布状態を調査するフィールド画素値分布 調査部 2 0 0 1、 復号化済みの画素の画素値データについてフレーム単位で注 目画素の周辺画素の分布状態を調查するフレーム画素値分布調査部 2 0 0 2、 注目画素の周辺画素の分布状態に対応した確率分布を決定する確率分布決定部 2 0 0 3、 復号化対象の符号化画像信号を算術復号化する算術復号化部 2 0 0 4を備えている。 また、 算術復号化部 2 0 0 4で復号した画像を記憶するメモ リ 2 0 0 5と、 メモリ 2 0 0 5に記憶した画像をフィ一ルド画素値分布調査部 2 0 0 1又はフレーム画素値分布調査部 2 0 0 2のいずれかに選択的に入力す る第 1切替え部 2 0 0 6と、 確率分布決定部 2 0 0 3に入力する周辺画素の分 布状態を切替える第 2切替え部 2 0 0 7とを備えている。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 第 1切替え部 2 0 0 6では、 モード情報 1 9 1 5に従ってメモリ 2 0 0 5 内に保持されている既に復号化済みの画素の画素値デ一夕をフィールド画素値 分布調査部 2 0 0 1またはフレーム画素値分布調査部 2 0 0 2に入力する。 フィ一ルド画素値分布調査部 2 0 0 1では、 図 2 9 Aに例示する復号化対象 ブロックにおいて、 画素位置 Aが復号化対象画素であるとすると、 黒くハッチ ングされた画素は既に復号化済みであり、 画素位置 B、 C、 Dの画素値を復号 化対象画素 Aの周辺画素値として出力し、 また、 フレーム画素値分布調査部 2 0 0 2では、 図 2 9 Bに例示した復号化対象ブロックにおいて、 同様に復号化 対象画素 Aの周辺の周辺画素値として画素位置 B、 C、 Dの画素値を出力する。 第 2切替え部 2 0 0 7では、 モード情報 1 9 1 5に従ってフィールド単位で の画素値の分布状態、 または、 フレーム単位での画素値の分布状態のいずれか を確率分布決定部 2 0 0 3に入力する。

確率分布決定部 2 0 0 3では、 フィールド画素値分布調査部 2 0 0 1または フレーム画素値分布調査部 2 0 0 2で決定した周辺画素値の分布状態より、 符 号化対象画素の画素値の確率分布を決定する。 符号化の場合と同様に、 （B， C , D ) が （黒， 白， 黒)であった場合、 図 2 8の確率分布表により符号化対象 画素 Aが黒である確率は 0 . 7 5、 白である確率は 0 . 2 5となる。

算術復号化部 2 0 0 4では、 確率分布決定部 2 0 0 3によって決定した確率 分布に基づいて画素値を算術復号化により復号化し、 復号化画像信号 2 0 0 8 として出力する。 また出力された復号化画像信号はメモリ 2 0 0 5に入力され 保持される。

上記により説明した本実施の形態によれば、 二値ディジタル画像の画素値を 算術復号化を用いて復号化する画像復号化装置において、 復号化対象画素の画 素値の確率分布を、 復号化対象画素の周辺画素の画素値の分布状態に応じて決 定する際に、 モ一ド情報 1 9 1 5および第、 第 2切替え部 2 0 0 6、 2 0 0 7 を用いることによって、 インターレース構造を持つ画像においても正しく復号 化することができる。

なお、 図 2 9 A、 図 2 9 Bでは符号化対象画素の周辺画素として B、 C、 D の 3画素を用いたがさらに多くの画素を用いることも可能である。

(第 1 6の実施の形態）

図 3 1は本発明の第 1 6の実施の形態にかかる画像符号化装置のブロック図 である。 同図において、 図 1 8に示す第 8の実施の形態、 図 2 7に示す第 1 4 の実施の形態と同一のブロックおよび信号については同じ番号を付し説明を省 略する。

ブロック 2 3 0 1は図 1 8のフィールド動き推定部 8 0 1、 フィールド動き 補償部 8 0 3で構成され、 ブロック 2 3 0 2は図 1 8のフレーム動き推定部 8 0 2、 フレーム動き補償部 8 0 4で構成される。 フィールド動き推定部 8 0 1 及びフレーム動き推定部 8 0 2の出力する動きベクトル 8 2 9は切替え部 8 2 6を介して伝送される。

また、 ブロック 2 3 0 3は図 2 7のフィ一ルド画素値分布調査部 1 9 0 1、 確率分布決定部 1 9 0 3及び算術符号化部 1 9 0 4からなり、 ブロック 2 3 0 4はフレーム画素値分布調査部 1 9 0 2、 確率分布決定部 1 9 0 5及び算術符 号化部 1 9 0 6からなる。 図 3 2にブロック 2 3 0 3及びブロック 2 3 0 4に 関する部分の機能ブロックを示している。

モード判定部 2 3 0 5は、 ブロック 2 3 0 3および 2 3 0 4の出力するフィ ールド予測画像及びフレーム予測画像の符号化画像信号を比較して符号語長の 短いモードを選択してモード情報 2 3 2 1とする。

また、 ブロック 2 3 0 3および 2 3 0 4の出力側にブロック 2 3 0 3および 2 3 0 4の出力する符号化画像信号を選択的に切替える第 2切替え部 2 3 0 6 が配置されている。

フィールドモードで算術符号化された符号化画像信号を復号化するフィ一ル ド算術復号化部 2 3 0 7と、 フレームモードで算術符号化された符号化画像信 号を復号化するフレーム算術復号化部 2 3 0 8とを備えている。 フィールド算 術復号化部 2 3 0 7及びフレーム算術復号化部 2 3 0 8に対する入出力の切替 えは前後段に配置した第 3、 第 4切替え部 2 3 0 9、 2 3 1 0で判定モードに 同期して行う。

以上のように構成された画像符号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 フィールド動き推定 Z補償部 2 3 0 1によって既に符号化済みの画像から 動き補償予測されて得られた動き補償予測画像はフィ一ルド画素値分布調査部 1 9 0 1、 およびフレーム画素値分布調査部 1 9 0 2に入力される。

フィールド画素値分布調査部 1 9 0 1およびフレーム画素値分布調査部 1 9 0 2では、 動き補償予測画像信号 8 2 4 ( 8 2 5 ) における符号化対象画素と 同じ位置およびその周辺の画素の画素値を調査する。

図 3 3および図 3 4は 8 X 8画素に分割されたブロックを示し、 図 3 3 Aお よび図 3 4 Aは動き補償予測されたプロック、 図 3 3 Bおよび図 3 4 Bは符号 化対象ブロックを示す。 フィ一ルド画素値分布調査部 1 9 0 1では、 符号化対象画素が図 3 3 Bに示 される画素 Aであるとすると、 動き補償予測プロック内で画素 Aと同じ位置に ある図 3 3 Aの画素 Bおよびフィールド単位でその周辺画素となる Cおよび D の画素値を符号化対象画素 Aの周辺画素値の分布状態として出力する。

フレーム画素値分布調査部 1 9 0 2では、 符号化対象画素が図 3 4 Bに示さ れる画素 Aであるとすると、 動き補償予測プロック内で画素 Aと同じ位置にあ る図 3 4 Aの画素 Bおよびフレーム単位でその周辺画素となる Cおよび Dの画 素値を符号化対象画素 Aの周辺画素値の分布状態として出力する。

確率分布決定部 1 9 0 3、 1 9 0 5では、 フィ一ルド画素値分布調査部 1 9 0 1およびフレーム画素値分布調査部 1 9 0 2で決定した周辺画素値の分布状 態より、 符号化対象画素の画素値の確率分布を決定する。 すなわち、 （B， C , D) が （黒， 白、 黒） であった場合、 図 3 5に示す確率分布表より符号化対象 画素 Aの画素値が黒である確率は 0 . 7 5、 白である確率は 0 . 2 5となる。 画素値符号化手段 1 9 0 4、 1 9 0 6では、 確率分布決定部 1 9 0 3， 1 9 0 5によって決定した確率分布に基づいて画素値を算術符号化し、 符号化画像 信号を出力する。

モード判定部 2 3 0 5では、 フィールド単位で画素値の分布状態を調査した 確率分布に基づいて得られた符号化画像信号と、 フレーム単位で画素値の分布 状態を調査した確率分布に基づいて選られた符号化画像信号とを一ブロック毎 に比較し、 符号長の短い方を判定することによってフィールド フレームモ一 ドを決定し、 モード情報 2 3 2 1として出力する。

第 2切替え部 2 3 0 6では、 モード情報 2 3 2 1に従ってフィールド単位符 号化画像信号またはフレーム単位符号化画像信号のいずれかを選択し符号化画 像信号 2 3 2 0として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 インターレース構造を持つ二値 画像を、 動き補償予測画像の画素値の分布状態に応じて符号化対象 画素の画素値の確率分布を決定し算術符号化するする際に、 フィールド単位で 確率分布を決定する手法とフレーム単位で確率分布を決定する手法のいずれか 効率の良い方をモード判定部 2 3 0 5によってブロック毎に判定し切替えるこ とによって符号化効率の向上を達成することができる。

(第 1 7の実施の形態）

図 3 6は、 本発明の第 1 7の実施の形態にかかる画像復号化装置のプロック 図である。 同図において、 図 2 2に示す第 9の実施の形態、 図 3 1に示す第 1 6の実施の形態と同一のプロックおよび信号については同じ番号を付し説明を 省略する。

この画像復号化装置は、 復号化した参照画像と受信した動きべクトル等から 動き補償予測画像を生成するフィールド Zフレーム動き補償部 2 5 0 0を備え ている。 フィールド フレーム動き補償部 2 5 0 0は、 図 2 2に示すようにフ ィ一ルド動き補償部 1 2 0 1、 フレーム動き補償部 1 2 0 2、 フィールドモー ド Zフレームモードを切替える複数の切替え部 1 2 0 4、 1 2 0 5、 1 2 0 6、 復号化画像を参照画像として保存するメモリ 1 2 0 7等から構成される。

また、 この画像復号化装置は、 フィールド単位で動き補償予測画像から注目 画素の周辺画素の画素状態を検出するフィールド画素値分布調査部 2 5 0 1、 フレーム単位で動き補償予測画像から注目画素の周辺画素の画素状態を検出す るフレーム画素値分布調査部 2 5 0 2を備える。

さらに、 フィールド画素値分布調査部 2 5 0 1、 フレーム画素値分布調査部 2 5 0 2の出力する分布状態から注目画素に対応する確率を決定する確率分布 決定部 2 5 0 3、 決定した確率に基づいて算術復号化する算術復号化部 2 5 0 4を有する。

以上のように構成された画像復号化装置について、 以下にその動作を説明す る。 第 1切替え部 2 5 0 5では、 モード情報 2 3 2 1に従って、 プロック 2 5 0 0によつて得られた動き補償予測画像信号をフィールド画素値分布調査部 2 5 0 1またはフレーム画素値分布調査部 2 5 0 2に入力する。

フィールド画素値分布調査部 2 5 0 1では、 図 3 3 Bに例示した 8 X 8画素 からなる復号化対象プロックにおいて画素 Aが復号化対象画素であるとすると、 図 3 3 Aに例示した動き補償予測ブロックにおいて画素 Aと同じ位置の画素 B、 およびフィールド単位で画素 Bの周辺画素である画素 Cおよび Dの画素値を復 号化対象画素 Aの周辺画素値として出力し、 また、 フレーム画素値分布調査部 2 5 0 2では図 3 4 Bに例示した 8 X 8画素からなる復号化対象ブロックにお いて画素 Aが復号化対象画素であるとすると、 図 3 4 Aに例示した動き補償予 測ブロックにおいて画素 Aと同じ位置の画素 B、 およびフレーム単位で画素 B の周辺画素である画素 Cおよび Dの画素値を復号化対象画素 Aの周辺画素値と して出力する。

出力側に配置された第 2切替え部 2 5 0 6では、 モード情報 2 3 2 1に従つ てフィ一ルド単位での画素値の分布状態、 またはフレーム単位での画素値の分 布状態のいずれかを確率分布決定部 2 5 0 3に入力する。

確率分布決定部 2 5 0 3では、 フィールド画素値分布調査部 2 5 0 1または フレーム画素値分布調査部 2 5 0 2で決定した周辺画素値の分布状態より、 符 号化対象画素の画素値の確率分布を決定する。 すなわち、 （B , C , D ) が（黒， 白，黒)であった場合、図 3 5に示す確率分布表により符号化対象画素 Aが黒で ある確率は 0 . 7 5、 白である確率は 0 . 2 5となる。

算術復号化部 2 5 0 4では、 確率分布決定部 2 5 0 3によって決定した確率 分布に基づいて画素値を算術復号化により復号化し、 復号化画像信号 2 5 1 0 として出力する。

上記により説明した本実施の形態によれば、 二値ディジ夕ル画像の画素値を 算術復号化を用いて復号化する画像復号化装置において、 復号化対象画素の画 素値の確率分布を、 動き補償予測画像の画素値の分布状態に応じて決定する際 に、 モード情報 2 3 2 1および第 1、 第 2切替え部 2 5 0 5 , 2 5 0 6を用い ることによって、 インターレース構造を持つ画像においても正しく復号化する ことができる。

(第 1 8の実施の形態）

本発明は、 第 1の実施の形態から第 1 7の実施の形態に示した機能ブロック の処理内容をプログラムによってソフト的に実現し、 これをフロッピ一デイス ク等の記録媒体に記録して移送することにより、 独立した他のコンピュー夕シ ステムで容易に実施することができる。 図 3 7に、 記録媒体の例としてフロッ ピ一ディスクを示す。

なお、 この実施の形態においては、 記録媒体としてフロッピ一ディスクを示 したが、 I Cカードや C D _ R OM、 磁気テープ等プログラムを記録できるも のであれば、 同様に実施することができる。

なお、 上述した画像符号化装置の機能と画像復号化装置の機能とを併せ持つ 画像符号化 Z復号化装置を構成することもできる。

産業上の利用可能性

以上のように、 本発明にかかる画像符号化装置及び画像復号化装置は、 イン 夕レース構造を持つディジ夕ル画像をプロック分割しプロック毎に符号化/復 号化するのに有用であり、 プロック毎にフィ一ルド構造またはフレーム構造を 考慮し符号化効率の良いモードを選択することにより符号化効率の改善を図る のに適している。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 二値ディジ夕ル画像を分割した画素ブロックをフィールド単位で処理する フィールド単位処理手段と、

前記二値ディジタル画像を分割した画素プロックをフレーム単位で処理す るフレーム単位処理手段と、

前記画素ブロックをフィールド単位で処理すべきかフレーム単位で処理す べきかをプロック単位で判定するモ一ド判定手段と、

前記モード判定手段の判定結果を示すモード情報に応じて前記フィールド 単位処理手段及び前記フレーム単位処理手段に対する入力又は出力を切替える 切替え手段と、 を具備する画像符号化装置。

2 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィ一ルド単位処理手段は、 前記画素プロックをフィールド単位で符 号化処理し、

前記フレーム単位処理手段は、 前記画素プロックをフレーム単位で符号化 処理する、 ことを特徴とする画像符号化装置。

3 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、 前記画素プロックをフィールド単位でダ 前記フレーム単位処理手段は、 前記画素プロックをフレーム単位でダウン 前記モード判定手段は、 前記二値ディジタル画像を符号化する際に、 前記 画素ブロックをフィールド単位でダウンサンプリングを行なうかフレーム単位

'をブロック毎に判定し、 判定結果を示すモ一 ド情報を出力する、 ことを特徴とする画像符号化装置。

4 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、 前記画素プロックをフィールド単位で動 き補償してフィ一ルド予測画像を生成し、

前記フレーム単位処理手段は、 前記画素プロックをフレーム単位で動き補 償してフレーム予測画像を生成し、

前記モード判定手段は、 前記二値ディジタル画像を符号化する際に、 フィ 一ルド単位で動き補償を行なうかフレーム単位で動き補償を行なうかをブロッ ク毎に判定し、 判定結果を示すモード情報を出力する、 ことを特徴とする画像 符号化装置。

5 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィ一ルド単位処理手段は、

フィールド画像について画素値の変化点を検出するフィールド変化点検出 手段と、

同一フィールド画像内で先に画素値変化の検出されている変化位置から次 の画素値の変化位置を予測するフィールド予測手段と、

前記フィールド変化点検出手段によって検出された変化点検出位置と前記 フィールド予測手段によって予測された変化点予測位置との差分値を符号化す るフィールド符号化手段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

フレーム画像について画素値の変化点を検出するフレーム変化点検出手段 と、

同一フレーム画像内で先に画素値変化の検出されている変化位置から次の 画素値の変化位置を予測するフレーム予測手段と、

前記フレーム変化点検出手段によって検出された変化点検出位置と前記フ レーム予測手段によって予測された変化点予測位置との差分値を符号化するフ レーム符号化手段とを有し、

前記モード判定手段は、

前記フィールド符号化手段の出力する符号化画像信号の符号語長と前記フ レーム符号化手段の出力する符号化画像信号の符号語長とを比較してモード判 定する、 ことを特徴とする画像符号化装置。

6 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、

フィールド画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値分布状態 を調査する手段と、

前記着目画素の画素値に関する確率分布を前記調査結果に現われた分布状 態から決定する手段と、

前記決定した確率分布に従って前記着目画素の画素値を算術符号化する手 段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

フレーム画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値分布状態を 調査する手段と、

前記着目画素の画素値に関する確率分布を前記調査結果に現われた分布状 態から決定する手段と、

前記決定した確率分布に従つて前記着目画素の画素値を算術符号化する手 段とを有する、 ことを特徴とする画像符号化装置。

7 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、

前記画素プロックをフィールド単位で動き補償してフィ一ルド予測画像を 生成する手段と、 前記フィールド予測画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値 分布状態を調査する手段と、

前記着目画素の画素値に関する確率分布を前記調査結果に現われた分布状 態から決定する手段と、

前記決定した確率分布に従って前記着目画素の画素値を算術符号化する手 段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

前記画素プロックをフレーム単位で動き補償してフレーム予測画像を生成 する手段と、

前記フレーム予測画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値分 布状態を調査する手段と、

前記着目画素の画素値に関する確率分布を前記調査結果に現われた分布状 態から決定する手段と、

前記決定した確率分布に従って前記着目画素の画素値を算術符号化する手 段とを有する、 ことを特徴とする画像符号化装置。

8 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、

カラ一ディジ夕ル画像の符号化処理をフィールド単位で行なうカラ一画像 フィールド符号化手段と、

前記カラーディジタル画像の有意形状を示す二値ディジタル画像をフィ一 ルド単位で符号化する二値画像フィ一ルド符号化手段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

前記カラ一ディジタル画像の符号化処理をフレーム単位で行なうカラー画 像フレーム符号化手段と、

前記カラーディジタル画像の有意形状を示す二値ディジタル画像をフレー ム単位で符号化する二値画像フレーム符号化手段とを有し、

前記モード判定手段は、

前記力ラーディジタル画像の符号化処理をフィ一ルド単位で行なうかフレ ーム単位で行なうかブロック毎に判定し、 判定結果を示すモード情報を出力す る、 ことを特徴とする画像符号化装置。

9 . 請求項 1記載の画像符号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、

カラーディジ夕ル画像の符号化処理をフィールド単位で行なう力ラー画像 フィールド符号化手段と、

前記カラ一ディジタル画像の有意形状を示す二値ディジタル画像をフィー ルド単位で符号化する二値画像フィ一ルド符号化手段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

前記カラ一ディジタル画像の符号化処理をフレーム単位で行なうカラー画 像フレーム符号化手段と、

前記カラーディジ夕ル画像の有意形状を示す二値ディジ夕ル画像をフレー ム単位で符号化する二値画像フレーム符号化手段とを有し、

前記モード判定手段は、

前記二値ディジ夕ル画像の符号化処理をフィ一ルド単位で行なうかフレー ム単位で行なうかブロック毎に判定し、判定結果を示すモード情報を出力する、 ことを特徴とする画像符号化装置。

1 0 . 画像符号化装置でフィールド単位又はフレーム単位で符号化された画素 プロックの符号化画像信号をフィ一ルド単位で復号化のための処理を行うフィ —ルド単位処理手段と、

前記画素プロックの符号化画像信号をフレーム単位で復号化のための処理 を行うフレーム単位処理手段と、 前記画像符号化装置でフィールド単位又はフレーム単位のいずれで画素ブ ロックを符号化したかを示すモ一ド情報に応じて前記フィ一ルド単位処理手段 及び前記フレーム単位処理手段に対する入力又は出力を切替える切替え手段と、 を具備する画像復号化装置。

1 1 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、 前記符号化画像信号をフィールド単位で 復号化処理し、

前記フレーム単位処理手段は、 前記符号化画像信号をフレーム単位で復号 化処理する、 ことを特徴とする画像復号化装置。

1 2 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、 前記符号化画像信号をフィールド単位で アップサンプリングし、

前記フレーム単位処理手段は、 前記符号化画像信号をフレーム単位でァッ プサンプリングし、

前記切替え手段は、 フィールド単位又はフレーム単位のいずれで画素プロ ックをダウンサンプリングしたかを示すモード情報に応じて切替え処理する、 ことを特徴とする画像復号化装置。

1 3 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、 先に復号化された参照画像と復号化対象 画素プロックの符号化時に検出された動きべクトルとに基づいてフィ一ルド単 位で動き補償を行い、

前記フレーム単位処理手段は、 先に復号化された参照画像と復号化対象画 素プロックの符号化時に検出された動きべクトルとに基づいてフレーム単位で 動き補償を行い、

前記切替え手段は、 フィールド単位又はフレーム単位のいずれで画素プロ ックを動き補償したかを示すモード情報に応じて切替え処理する、 ことを特徴 とする画像復号化装置。

1 4 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

画素ブロック内の変化点検出位置と変化点予測位置との差分値を符号化し た符号化画像信号から前記差分値を復号化する差分値復号化手段と、

先に復号化された画素プロック内の画素の画素値変化位置から次の画素値 変化位置を予測する予測手段と、

前記予測手段で予測された画素値変化位置に前記復号化された差分値を加 算する加算手段とを備え、

前記フィールド単位処理手段は、 前記加算手段の出力する加算結果からフ ィールド単位でフィールド画像を復元し、

前記フレーム単位処理手段は、 前記加算手段の出力する加算結果からフレ ーム単位でフレーム画像を復元する、 ことを特徴とする画像復号化装置。

1 5 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

注目画素周辺の画素値分布に基づいて当該着目画素の画素値の確率分布を 決定する確率分布決定手段と、

その決定した前記注目画素の確率分布を用いて当該着目画素の算術符号化 された画像符号化信号を復号化する算術復号化手段と、 をさらに具備し、

前記フィ一ルド単位処理手段は、 前記算術復号化手段で先に復号化した復 号画像からフィ一ルド単位で注目画素の周辺画素について画素値分布を調査し、 調査結果の画素値分布を前記確率分布決定手段に対して出力し、

前記フレーム単位処理手段は、 前記復号画像からフレーム単位で注目画素 の周辺画素について画素値分布を調査し、 調査結果の画素値分布を前記確率分 布決定手段に対して出力する、 ことを特徴とする画像復号化装置。

1 6 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、 注目画素周辺の画素値分布に基づいて当該着目画素の画素値の確率分布を 決定する確率分布決定手段と、

その決定した前記注目画素の確率分布を用いて当該着目画素の算術符号化 された画像符号化信号を復号化する算術復号化手段と、 をさらに具備し、 前記フィ一ルド単位処理手段は、

先に前記算術復号化手段で復号化された復号化画像から復号化対象の画素 プロックをフィールド単位で動き補償してフィ一ルド予測画像を生成する手段 と、

前記フィールド予測画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値 分布状態を調査する手段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

先に前記算術復号化手段で復号化された復号化画像から復号化対象の画素 プロックをフレーム単位で動き補償してフレーム予測画像を生成する手段と、 前記フレーム予測画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値分 布状態を調査する手段とを有する、 ことを特徴とする画像復号化装置。

1 7 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、

カラーディジタル画像の復号化処理をフィールド単位で行なう力ラ一画像 フィールド復号化手段と、

前記カラ一ディジ夕ル画像の有意形状を示す二値ディジタル画像をフィ一 ルド単位で復号化する二値画像フィールド復号化手段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

前記カラーディジ夕ル画像の符号化処理をフレーム単位で行なう力ラー画 像フレーム復号化手段と、

前記力ラーディジタル画像の有意形状を示す二値ディジタル画像をフレ一 ム単位で復号化する二値画像フレーム復号化手段とを有し、

前記切替え手段は、

画像符号化装置で力ラーディジタル画像をフィールド単位又はフレーム単 位のいずれで符号化したかを示すモード情報に応じて切替え処理する、 ことを 特徴とする画像復号化装置。

1 8 . 請求項 1 0記載の画像復号化装置において、

前記フィールド単位処理手段は、

カラ一ディジタル画像の復号化処理をフィールド単位で行なうカラー画像 フィールド復号化手段と、

前記カラーディジタル画像の有意形状を示す二値ディジ夕ル画像をフィ一 ルド単位で復号化する二値画像フィールド復号化手段とを有し、

前記フレーム単位処理手段は、

前記力ラーディジ夕ル画像の符号化処理をフレーム単位で行なう力ラー画 像フレーム復号化手段と、

前記カラーディジタル画像の有意形状を示す二値ディジ夕ル画像をフレー ム単位で復号化する二値画像フレーム復号化手段とを有し、

前記切替え手段は、

画像符号化装置で前記二値ディジタル画像をフィールド単位又はフレーム 単位のいずれで符号化したかを示すモード情報に応じて切替え処理する、 こと を特徴とする画像復号化装置。

1 9 . 請求項 3記載の画像符号化装置と請求項 1 2記載の画像復号化装置とか ら構成される画像符号化/復号化装置。

2 0 . 請求項 6記載の画像符号化装置と請求項 1 5記載の画像復号化装置とか ら構成される画像符号化 Z復号化装置。

2 1 . 請求項 7記載の画像符号化装置と請求項 1 6記載の画像復号化装置とか ら構成される画像符号化 Z復号化装置。

2 2 . コンピュータによる読み取り可能な記録媒体であって、

二値ディジタル画像を分割した画素ブロックをコンピュータ ·プロセッサ にフィールド単位でダウンサンプリングさせる第 1のプログラム命令手段と、 前記画素ブロックをコンピュータ ·プロセッサにフレーム単位でダウンサ ンプリングさせる第 2のプログラム命令手段と、

前記二値ディジ夕ル画像を符号化する際に、 前記画素プロックをフィ一ル ド単位でダウンサンプリングを行なうかフレーム単位でダウンサンプリングを 行なうかをコンピュータ ·プロセッサにブロック毎に判定させる第 3のプログ ラム命令手段と、

前記モード情報に応じてコンピュータ ·プロセッサにフィールド単位のダ ゥンサンプリングとフレーム単位のダウンサンプリングのうち有効なダウンサ ンプリングを選択させる第 4のプログラム命令手段と、

が実行可能な形式で記憶された記録媒体。

2 3 . コンピュータによる読み取り可能な記録媒体であって、

符号化画像信号をコンピュータ ·プロセッサにフィールド単位でアップサ ンプリングさせる第 1のプログラム命令手段と、

前記符号化画像信号をコンピュータ ·プロセッサにフレーム単位でアップ サンプリングさせる第 2のプログラム命令手段と、

フィールド単位又はフレーム単位のいずれで画素ブロックをダウンサンプ リングしたかを示すモード情報に応じてコンピュータ ·プロセッサに有効なモ ードでのアップサンプリングを選択させる第 3のプログラム命令手段と が実行可能な形式で記憶された記録媒体。

2 4 . コンピュータによる読み取り可能な記録媒体であって、

二値ディジ夕ル画像を符号化する際に、 画素ブロックをフィールド単位で 符号化するかフレーム単位で符号化するかをコンピュータ ·プロセッサにプロ ック毎に判定させる第 1のプログラム命令手段と、

フィールド画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値分布状態 をコンピュータ ·プロセッサに調査させる第 2のプログラム命令手段と、 前記着目画素の画素値に関する確率分布をコンピュータ ·プロセッサに前 記調査結果に現われた分布状態から決定させる第 3のプログラム命令手段と、 前記決定した確率分布に従って前記着目画素の画素値をコンピュータ ·プ 口セッサに算術符号化させる第 4のプロダラム命令手段と、

フレーム画像における着目画素周辺の符号化済み画素の画素値分布状態を コンピュータ ·プロセッサに調査させる第 5のプログラム命令手段と、

前記着目画素の画素値に関する確率分布をコンピュータ ·プロセッサに前 記調査結果に現われた分布状態から決定させる第 6のプログラム命令手段と、 前記決定した確率分布に従って前記着目画素の画素値をコンピュータ ·プ 口セッサに算術符号化させる第 7のプログラム命令手段と、

前記画素プロックをフィールド単位で符号化するかフレーム単位で符号化 するかを示すモード情報に応じてコンピュータ ·プロセッサにフィールド単位 の算術符号化とフレーム単位の算術符号化のうち有効な算術符号化を選択させ る第 8のプログラム命令手段と、

が実行可能な形式で記憶された記録媒体。

2 5 . コンピュータによる読み取り可能な記録媒体であって、

先に復号化した復号画像からフィールド単位で注目画素の周辺画素につい て画素値分布を調査する第 1のプロダラム命令手段と、

復号画像からフレーム単位で注目画素の周辺画素について画素値分布を調 査する第 2のプロダラム命令手段と、

フィールド単位又はフレーム単位のいずれで画素プロックを符号化したか を示すモード情報により注目画素周辺の画素値分布について有効な画素値分布 をコンピュータ ·プロセッサに選択させる第 3のプログラム命令手段と、 選択された有効な画素値分布に基づいて当該着目画素の画素値の確率分布 をコンピュータ ·プロセッサに決定させる第 4のプログラム命令手段と、 その決定した前記注目画素の確率分布を用いて当該着目画素の算術符号化 された画像符号化信号をコンピュータ ·プロセッサに復号させる第 5のプログ ラム命令手段と、

が実行可能な形式で記憶された記録媒体。

2 6 . 二値ディジ夕ル画像を分割した画素プロックをフィ一ルド単位で処理す るステップと、

前記ニ値デイジ夕ル画像を分割した画素ブロックをフレーム単位で処理す るステップと、

前記画素ブロックをフィ一ルド単位で処理すべきかフレーム単位で処理す べきかをブロック単位で判定するステップと、

モード判定結果を示すモード情報に応じて前記フィ一ルド単位での処理と 前記フレーム単位での処理のうち有効な処理を選択するステップと、 を具備す る画像符号化方法。

2 7 . 画像符号化装置でフィールド単位又はフレーム単位で符号化された画素 プロックの符号化画像信号をフィ一ルド単位で復号化のための処理を行うステ ップと、

前記画素プロックの符号化画像信号をフレーム単位で復号化のための処理 を行うステップと、

前記画像符号化装置でフィールド単位又はフレーム単位のいずれで画素ブ ロックを符号化したかを示すモード情報に応じて前記フィールド単位での処理 と前記フレーム単位での処理のうち有効な処理を選択するステップと、 を具備 する画像復号化方法。