WO2007088912A1

WO2007088912A1 - 画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置及び画像復号化装置

Info

Publication number: WO2007088912A1
Application number: PCT/JP2007/051645
Authority: WO
Inventors: Hideo Kuroda
Original assignee: Nagasaki University, National University Corporation
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2007-08-09
Also published as: JPWO2007088912A1

Abstract

　　画像データのより一層の高能率符号化及び復号化が行えるようにする。このために、動画又は静止画を構成する画像データを、その画像データ自身から生成した複数の情報に分類し、分類された複数の情報を符号化する場合に、分類された複数の情報の内の一部の情報の値に基づいて、画像データを構成する他の情報の符号化状態を変化させる符号化を行い、一部の情報の情報量を削減した符号化を行うようにした。また、このように符号化されたものを復号化する場合において、複数の情報の内の一部の情報を、画像データを構成する情報の状態から、一部の情報を検出し、その検出した情報と他の情報を復号化し、復号化されたそれぞれの情報に基づいて、原画像を再生する。

Description

明細書

画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置及び画像復号化装置

技術分野

[0001] 本発明は、画像データを符号化する符号化方法及び装置、並びに符号化された画像データを復号化する復号化方法及び装置に関し、特に高能率で符号化する技術に関する。

背景技術

[0002] 従来、画像データは、データ量が膨大なものになるので、情報量を圧縮した高能率符号化方式が各種開発されている。例えば、 1フレームの画像を、複数のブロックに分割して、分割された各ブロックの平均値，標準偏差，量子化情報などの複数の情報を生成させ、この画像に関する複数の情報を符号化して伝送又は保管させ、画像情報の復号ィ匕時には、それぞれの情報に基づいて原画像の再生ができるようにした方式がある。

[0003] 図 12は、従来の MPEG (Moving Pictures Experts Group)符号化方式における、動きベクトルの検出処理の流れの一例を示した図である。まず、 1枚（1フレーム）の画像を所定画素単位でブロック分割する。そのブロック分割された画像データであるブロック画像が入力されると、対象となる動き補償領域をブロック画像の近傍に設定し、 1フレーム前のその設定された領域内の画像データについても入力させる (ステツプ Sl)。

[0004] そして、入力ブロック画像のデータを読出し (ステップ S2)、その読出した入力ブロック画像と、動き補償領域内の参照用ブロック画像とのブロックマッチング処理を行う（ステップ S3)。そのブロックマッチング処理で得た評価関数値力最小値である力否か判断する (ステップ S4)。この判断で最小値でない場合には、比較する参照ブロックの位置をシフトさせるために、参照ブロックのアドレスを更新させ (ステップ S5)、ステツプ S3でのブロックマッチング処理とステップ S4での比較を繰り返し行う。

[0005] このようにしてステップ S4で、評価関数値が最小であると判断された場合には、そのときに検出された 1フレーム前の参照ブロック画像力現在の入力ブロック画像の位置に移動したと見なして、該当する参照ブロックのアドレスと入力ブロックのアドレスとの差力も動きベクトル情報を生成させて、その動きベクトル情報を出力させる (ステップ S6)。

[0006] MPEG符号ィ匕方式では、動きベクトル情報の他に、各ブロックの DCT変換された直流成分と交流成分についても得るようにしてある。なお、ここで示したデータの種類は、 MPEG方式で画像データを符号ィ匕する場合の一部の種類だけを示してある。

[0007] 日本国特許庁発行の特開平 8— 274648号公報には、この種のブロック分けして高能率符号ィ匕する一例についての記載がある。

[0008] ところで、今まで提案されて実用化されている高能率符号化方式でも、それなり〖こ情報量の圧縮処理が行われては、るが、伝送効率の改善や記憶容量の削減を現在以上に行うために、より一層の画像データの高能率符号ィ匕を行うことが求められていた。

[0009] 画像信号に関する処理として、従来から画像信号に他の情報を埋め込む技術が知られている。そのような画像信号への埋め込み技術として、従来カゝら知られているものに、通信秘匿 (ステガノグラフィ）、電子透力しがある。前者は、スパイ通信を目的として、真に伝えたい情報を見せかけの画像の中に埋め込んで、伝送するものである。一方、後者は、著作権保護を目的として、伝送する画像に関する著作権情報を当該画像の中に埋め込んで、伝送するものである。いずれの場合も、埋込み後の画像品質の劣化が極力小さくなるようにされることが望ましい。このため、人間の視覚特性を利用して、画像信号のうち、劣化として感じられにくい領域の画像信号を、量子化などにより粗くし、そこに作られた空きビットに埋め込みデータが埋め込まれる。このような方式では、伝送容量の観点から言えば、量子化等により帯域圧縮された画像信号と埋め込みデータを個別に伝送することと何も変わりはない。

[0010] 一方、画像信号の高能率符号化を目的として、画像信号の中の符号化パラメータの一部を、自分自身の画像の他の符号ィ匕データの中に埋め込むことで、データ量を圧縮する方式は、従来は存在しない。なお、一部のデータを画像データ中に埋め込む場合において、量子化などにより粗くし、そこに作られた空きビットに埋め込みデータを埋め込むような、電子透力技術などと同様の方法では、前述したように、伝送容量の観点から言えば、量子化等により帯域圧縮された画像信号と埋め込みデータを個別に伝送することと何も変わりはなぐ意味のないことである。

[0011] 本発明は力かる点に鑑みてなされたものであり、画像データのより一層の高能率符号化及び復号化が行えるようにすることを目的とする。

発明の開示

[0012] 本発明は、動画又は静止画を構成する画像データを、その画像データ自身から生成した複数の情報に分類し、分類された複数の情報を符号化する場合において、分類された複数の情報の内の一部の情報の値に基づいて、複数の情報の内の他の情報の符号化状態を変化させる符号化を行、、一部の情報の情報量を削減した符号化を行うようにしたものである。

[0013] また本発明は、分類された複数の情報の内の一部の情報が、複数の情報の内の、他の情報の符号ィヒの際に一体となった符号ィヒが行われて、情報量が削減されたものを復号ィ匕する場合において、一体となった状態の情報力一部の情報を検出して復号化し、さらに符号化されている他の情報も復号化し、復号化されたそれぞれの情報に基づ!/、て、原画像を再生するようにしたものである。

[0014] 本発明によると、複数の種類に分類されて符号化された情報の内の一部の情報に基づいて、他の情報の符号ィ匕状態が変化して、一部の情報の情報量の削減が行われるので、それだけ情報量が削減された画像データとして符号化されると共に、その符号化された画像データが復号化され、伝送や保管させる情報量を効果的に削減することができる効果を有する。

[0015] この場合、分類された複数の情報は、画像の所定の特性のデータと、 1枚の画像データをブロック分けした場合の各ブロックに類似する他のブロックのアドレスデータであり、アドレスデータの特定ビット位置のデータ力所定の特性の所定のビット位置のデータと一致するように、類似する他のブロックを探索する処理を行い、所定のビット位置のデータを削減したことで、情報量を効果的に削減できる。

[0016] また、各ブロックに類似する他のブロックのアドレスデータは、当該 1枚の画像データより前又は後の画像データのブロックのアドレスデータであり、類似する他のブロックのアドレスデータで、画像の動きベクトルを示すことで、動きベクトル情報を利用した符号ィ匕を行う符号ィ匕方式での情報量の削減を効果的に行うことができる。

[0017] また、符号化された画像データの情報量を計測し、計測した情報量が所定の閾値を越えた場合に、一部の情報を他の情報に埋込む処理を行うことで、符号化された情報量を所定量に抑えることができ、画像データの情報量を効果的に削減できる。

[0018] また、符号化された画像データの情報量を計測し、計測した情報量に応じて、一部の情報を埋込む埋込範囲を可変設定することで、画像に埋込まれる範囲が適正に設定されるようになる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]本発明の一実施の形態による符号ィ匕構成例を示すブロック図である。

[図 2]本発明の一実施の形態による符号ィ匕処理例を示すフローチャートである。

[図 3]本発明の一実施の形態によるブロックマッチングの探索例を示す説明図である

[図 4]本発明の一実施の形態による各フレームでの処理例を示す説明図である。

[図 5]本発明の一実施の形態による符号ィ匕によるデータ圧縮率を他の方式と比較した特'性図である。

[図 6]本発明の他の実施の形態による符号ィ匕構成例を示すブロック図である。

[図 7]本発明の他の実施の形態による復号ィ匕構成例を示すブロック図である。

[図 8]本発明の他の実施の形態によるフラクタル画像符号化構成例を示すブロック図である。

[図 9]本発明の他の実施の形態によるフラクタル画像復号化構成例を示すブロック図である。

[図 10]本発明のさらに他の実施の形態による JPEG符号ィ匕及び復号ィ匕の構成例を示すブロック図である。

[図 11]図 10例のジグザグスキャンの一例を示す説明図である。

[図 12]従来の符号ィ匕処理例を示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の一実施の形態の例を、図 1〜図 5を参照して説明する。本実施の形態においては、 MPEG符号ィ匕方式により画像データを符号ィ匕し復号化する処理に適用した例である。

[0021] 図 1は、本例の MPEG符号ィ匕を行う構成の概要を示す図である。画像入力端子 11 には圧縮符号ィ匕を行う映像データが供給される。画像入力端子 11には、例えば毎秒 30フレームの画像データ（映像データ）が供給される。この画像データは、 1フレーム内の各画素の画素値が所定状態で配列されたデータであり、各々の 1画素のデータが所定のビット数の値で示される、圧縮符号化がされてヽな、画像データである。この画像入力端子 11に得られる画像データを、以下に説明する図 1に示す構成で圧縮符号化する。

[0022] 圧縮符号化する構成としては、画像入力端子 11に得られる画像データを、減算器 12に供給する。減算器 12は、画像入力端子 11に得られる画像データから、後述するフレームメモリ 20側から動き補償予測回路 21を介して供給される画像データを減算して、差分のデータを得る回路である。フレームメモリ 20が出力する減算用の映像データについても、 1フレーム内の各画素の画素値が所定状態で配列されたデータであり、各々の 1画素のデータが所定のビット数の値で示され、減算器 12では画素値の差分がとられる。

[0023] 減算器 12の出力は、 DCT (Discrete Cosine Transform:離散コサイン変換）回路 1 3に供給して、離散コサイン変換を行い、変換された画像データを量子化器 14に送り、量子化する。量子化器 14で量子化する際には、例えば DC成分の量子化された最下位ビットについては、遅延回路 22を介して所定期間遅延して動き補償予測回路 2 1に供給する。

量子化された画像データ (DCT変換係数）は、エントロピーコーディング部 15に送り、エントロピーコーディングを行う。量子化器 14からエントロピーコーディング部 15 に送る例えば DC成分のデータについては、最下位ビットを省略したデータとする。そして、エントロピーコーディング部 15でエントロピーコーディングが行われたデータをデータ出力端子 16から出力させ、所定の伝送路を使用した画像データの伝送、或いは記録媒体への記録処理を行う。後述する動き補償予測回路 21で生成された動きベクトルについても、エントロピーコーディング部 15に送り、エントロピーコーディングを行った後、データ出力端子 16から出力させる。

[0024] 動き補償予測回路 21での動きベクトルの生成処理について説明すると、量子化器 14で量子化された画像データは、逆量子化器 17に供給して、量子化される前のデータに戻す。この量子化器 14力も逆量子化器 17に供給されるデータについては、最下位ビットを省略して、な、データである。逆量子化器 17で逆量子化された画像データは、逆 DCT回路 18に供給して逆 DCT変換し、逆 DCT変換された画像データを加算器 19に供給して、動き補償予測回路 21の出力と加算する。加算器 19の出力は、フレームメモリ 20に記憶させる。

[0025] フレームメモリ 20に記憶された過去の画像データは、動き補償予測回路 21に読み出されて、画像入力端子 11に得られる現在の画像データと比較される。動き補償予測回路 21では、その比較により画像内の動きを検出し、動きベクトル情報を生成する。動きベクトル情報の具体的な例については後述する。生成された動きベクトル情報は、エントロピーコーディング部 ₁₅に送る。エントロピーコーディング部 15では、動きベクトル情報及び DCT変換係数がそれぞれ可変長符号ィ匕或いは算術符号ィ匕などで効率のよ！、圧縮符号化が行われる。

[0026] 動き補償予測回路 21で画像内の動きを検出する際には、 1フレーム内の画像を分割させて形成させたブロックを単位として検出する。即ち、例えば 1フレーム内の画像を縦 8画素 X横 8画素の 64画素のブロックに分割し、その 64画素のブロックに類似するブロックを検出する処理が行われる。

[0027] そして、動き補償予測回路 21でブロック単位の動き検出処理が行われる際には、 D CT回路 13で生成された過去の DCT変換係数の DC成分 (直流成分)の供給を受けて、その DC成分を動きベクトルに埋め込む処理を行う。

[0028] このため、 DCT回路 13で生成された DCT変換係数を、遅延回路 22に記憶させて遅延させた上で、動き補償予測回路 21に供給する構成とする。動き補償予測回路 2 1では、その過去の DCT変換係数の DC成分の一部を、動きベクトルに埋め込む処理を行う。その埋め込み処理の詳細については後述する。また、埋め込まれた DC成分の情報は、量子化回路 14からエントロピーコーディング部 15には供給させない構成としてある。 [0029] 例えば、後述するように DCT変換係数の DC成分の最下位ビットを埋め込んだ場合、その最下位ビットについてはエントロピーコーディング部 15には供給されない。

[0030] 本実施の形態においては、この図 1に示すような動きベクトルを使用した動画データの符号ィ匕が行われる場合にぉ、て、例えば所定のブロック数前の DCT変換後の直流成分などの一部の値に基づ、て、動きベクトル情報の生成処理を変化させて、情報量を圧縮させる処理を行うようにしてある。なお、このように符号化された画像データを復号ィ匕する際には、図 1の構成と逆の処理構成にて復号化が行われる。

[0031] 以下、図 2のフローチャートを参照して、本実施の形態による動きベクトル情報に関係した符号化処理例を説明する。この動きベクトル情報に関する処理は、動き補償予測回路 21とその周辺回路で実行される。

まず、入力された 1枚（1フレーム）の画像は、所定画素単位でブロック分割される。例えば、水平方向 8画素 X垂直方向 8画素の 64画素単位でブロック分割される。ブロック分割された画像データであるブロック画像が入力されると、対象となる動き補償領域をブロック画像の近傍に設定し、 1フレーム前のその設定された領域内の画像データについても入力させる (ステップ Sl l)。ここでの動き補償領域としては、画素アドレスが奇数アドレスで始まるブロック群で構成される動き補償領域と、画素アドレスが偶数アドレスで始まるブロック群で構成される動き補償領域とに分ける。

[0032] この動き補償領域について、図 3を参照して説明すると、例えば図 3 (a)に示すように、現在処理中の 1フレームの画像 Fa内の特定のブロック blが、動きベクトルを検出するための対象となる画像ブロックであるとする。このとき、図 3 (b)に示すように、画像 Faより 1フレーム前の画像 F (a— 1)を用意し、その画像 F (a— 1)の中で、特定のブロック blの位置を中心とした所定範囲を、動き補償領域 bxとする。この動き補償領域 bx内で、 1フレーム後のブロック blに類似したブロックが存在することを検出したとき、その検出したブロック位置から、現在のブロック blまで画像で示される物体が移動したと見なして、該当する動きの動きベクトル情報を生成させる。

[0033] 本実施の形態においては、この動きベクトル情報を生成させる際に、その動きべタトル情報の生成に関係させる画像の特定の種類のデータについても用意する。そのデータとしては、ここでは遅延回路 22で遅延される所定の時間だけ前の DCT変換係数の DC成分の最下位ビット Wとする。なお、以下の説明では、画像の特定のデータを、動きベクトル情報の生成に関係させることを、特定のデータを動きベクトル情報に埋め込む処理を行うと説明する。ここでの埋め込みとは、特定のデータに基づいて、動きベクトル情報の生成状態を変化させることを示す。

[0034] 図 2のフローチャートの動きベクトル情報の生成処理の説明に戻ると、対象となる入カブロック画像のデータを読出す (ステップ S12)。そして、 DC成分の最下位ビット W の値が 1か 0か判断する（ステップ S13)。この判断で、 DC成分の最下位ビット Wの値力である場合 (即ち奇数である場合）には、入力ブロック画像と、動き補償領域内の画素ブロックとを比較するブロックマッチング処理を行う（ステップ S14)。このときの比較対象となる動き補償領域内の画素ブロックとしては、画素アドレスが奇数アドレスで始まる画素ブロックだけを使用する。

[0035] このように比較を行って、ほぼ一致が検出された場合には、一致度を示す評価関数値が最小か否力判断し (ステップ S 15)、最小でない場合には、比較するブロックのァドレス（奇数アドレス）を更新させ (ステップ S 17)、ステップ S 14のブロックマッチング処理に戻る。

[0036] ステップ S 15で最小であると判断した場合には、その評価関数値が最小のブロックアドレスを動きベクトル情報とし、その動きベクトル情報を、後段の処理部に送出する (ステップ S 16)。

[0037] また、ステップ S 13の判断で、 DC成分の最下位ビット Wの値力 ^である場合 (即ち偶数である場合）には、入力ブロック画像と、動き補償領域内の画素ブロックとを比較するブロックマッチング処理を行う（ステップ S 18)。このときの比較対象となる動き補償領域内の画素ブロックとしては、画素アドレスが偶数アドレスで始まる画素ブロックだけを使用する。

[0038] このように比較を行って、ほぼ一致が検出された場合には、一致度を示す評価関数値が最小か否力判断し (ステップ S 19)、最小でない場合には、比較するブロックのァドレス（偶数アドレス）を更新させ (ステップ S 20)、ステップ S 18のブロックマッチング処理に戻る。

[0039] ステップ S 19で最小であると判断した場合には、その評価関数値が最小の参照ブロックのアドレスを、動きベクトル情報とし、その動きベクトル情報を後段の処理部に送出する (ステップ S21)。

[0040] この図 2のフローチャートに示すように、 DCT変換係数の DC成分の最下位ビットに基づいて、動きベクトルの検出状態を変化させることで、符号化時に動きベクトル情報だけを送ることで、その動きベクトル情報に DCT変換係数の DC成分の最下位ビットの情報が含まれることになり、それだけ符号化された画像データの情報量を削減することができる。即ち、動きベクトル情報に DC成分の最下位ビットが埋め込まれたデータ構成となる。

[0041] このようなデータ構成で圧縮符号化された画像データを伝送路で伝送させるか、又は記録 (記憶)媒体に記憶させることで、伝送容量や記録容量を効果的に削減することがでさる。

伝送された画像データを受信した側、或いは、記録された画像データを再生した側では、逆の処理を行えばよい。即ち、動きベクトルの情報である、参照ブロックのアドレスが偶数アドレスか奇数アドレスかの判断をして、 DCT変換係数の DC成分の所定ビット位置 (最下位ビット）を復号ィ匕する処理をおこなえばょ、。

[0042] なお、参照ブロックを探索する範囲が半分に制限されることになるが、検出精度に劣化があつたとしても、最適なブロック位置から 1画素ずれるだけであり、動き検出精度の低下による画質の劣化はわずかであるのに対して、画像データのデータ容量の削減効果は大きい。

図 2のフローチャートの例では、 DC成分の下位 1ビットを間引く例とした力画像ブロックのアドレスデータは、実際には縦方向（垂直方向）のアドレスと横方向（水平方向）のアドレスとがあり、それぞれのアドレスの選択に適用することで、 DC成分の 2ビットをアドレスデータに埋め込んで間引くことが可能である。

[0043] また、ここまでの説明では、 DCT変換係数の DC成分の特定ビットを間引くようした 1S その他のデータを同様の手法で埋め込んで間引くようにしてもよい。例えば、ブロックの平均値や標準偏差などのデータを伝送する必要がある符号ィ匕方式の場合には、その標準偏差や平均値の一部のビットを同様の手法で間引くようにしてもよい。埋め込みで間引くビット位置についても、下位のビット位置以外を間引く（削減)するようにしてもよい。上述例では、圧縮符号化する際に、過去のフレームのデータを参照して動きベクトルを検出する処理を行う例に適用したが、処理対象となる現在のフレームに対して、時間的に先のフレームとの比較で、動きベクトルを検出する必要がある場合にも同様の手法で実現できることは明らかである。

[0044] また、ここまで説明した手法は、動画像である MPEGの画像データの全てのフレーム画像に対して適用するようにした力特定のフレームの画像データにだけ、ここで埋め込みと称している処理を行うようにしてもよい。例えば、 MPEG符号ィ匕では、 B (B i-directionally predictive coded)ピクチャへの埋込が画質上望ましい。即ち、例えば MPEG2方式の符号化方式では、 I (Intra coded)ピクチャ， P (Predictive coded)ピクチヤ， Bピクチャの 3種類の画像データが存在する。 Iピクチャは、 1フレーム内で独立した符号ィ匕が行われる。 Pピクチャは、前方向予測符号化画面で、時間的に過去に存在する Iピクチャ又は Pピクチャ力も予測符号ィ匕を行う。 Bピクチャは、両方向予測符号化画面で、時間的に前後に存在する Iピクチャ又は Pピクチャから予測符号ィ匕を行う。

[0045] 図 4に示すように、例えば Iピクチャ II, Bピクチャ Bl, Bピクチャ B2, Pピクチャ PI, B ピクチャ B3,……と、 Iピクチャと Pピクチャと Bピクチャが周期的に配置されている。各ピクチャの配置順序は一例である。ここで符号ィ匕データの情報量などに応じた埋込処理の制御を行うことで、例えば図 4に示すように、 Bピクチャの符号ィ匕データにだけ、既に説明した情報の埋込処理を行うようにする。なお、 Bピクチャ以外の画像データを圧縮符号ィ匕する際にも適用可能であることは勿論である。また、同様の動きべタトルを利用した符号化処理であれば、 MPEG以外の方式にも適用可能である。

[0046] ここで、本実施の形態による圧縮処理を実行した場合の圧縮率の変化例を、表 1に示す。

[0047] [表 1] 動画元の画像の ^縮後の情報本実施の形態の情報量

像情報量量

1 セ 1 3 b p 1ノ 1 0 0に • 130kbps/15i^8667bps

グメ s 圧縮で 1 3 0 • 320 240両像サイズで S X 8のブコック構成とするント Q V G A ( 3 k b p s と、 320/8 X 240/8=1200ブロック/フレームとなる。

放送 2 0 X 2 4 (H. 2 6 4 • 8667bpf71200=7.22bits block

0〉、 /AV C ) • 1ブロック当たり lbitの埋め込みで 1 7.22で ] 3,8%

1 5 f p s 圧縮でき、 112kbpsになる。

で計算 •すなわち、約 1 16に圧縮されたことになる。

動画像の情報量

[0048] この表 1の例では、 1セグメント放送と称される放送方式で伝送される、比較的圧縮率の高い画像データを伝送する例に適用した例である。この表 1の情報量の算出をする上で使用した 1セグメント放送の情報量は、インプレス社発行の「1セグ教科書」に基づく。

まず、元の画像データの情報量としては、 1フレームが 320画素 X 240画素で構成されて、 1秒あたり 15フレームのフレームレートであるとすると、伝送レートとして 13M bpsとなる。この 13Mbpsのデータを、従来から知られた H. 264ZAVC方式で lZl 00の情報量に圧縮符号化することで、 130kbpsの伝送レートとすることができる。

[0049] さらに、この 130kbpsの伝送レートの画像データに対して、本実施の形態の処理を適用することで、 112kbpsに伝送レートを削減できる。具体的には、 130kbpsの伝送レートのデータは、 1フレーム当たり 8667ビットで構成されることになる。このとき、 32 0 X 240画素の画像データカ、 8 X 8のブロック構成であるとすると、 1フレーム当たり 1200ブロックとなる。 1フレーム当たりの 8667ビットを、 1ブロック当たりの値に換算すると、 1ブロック当たり 7. 22ビットとなる。

[0050] 本実施の形態の場合には、 1ブロック当たり 1ビットの削減が可能であるので、その 7 . 22ビット力 6. 22ビットとなり、結果的に 112kbpsの伝送レートとなり、圧縮率を 13. 8%向上させることがでさる。

[0051] 図 5は、現在まで実用化されている各符号化方式の圧縮率と本実施の形態による符号化方式による圧縮率とを比較した図である。 MPEG1方式、 MPEG2方式、 H. 264ZAVC方式と、符号ィ匕方式が高度化するに従って圧縮率が向上していることが判る。ここで、例えば H. 264ZAVC方式に、さらに本実施の形態の処理を組み合わせることで、さらに圧縮率を向上させることが可能であることが判る。

[0052] 次に、本発明の他の実施の形態を、図 6〜図 9を参照して説明する。

本実施の形態の画像符号化構成を図 6に示す。 1は画像入力端子、 2は符号化データ出力端子、 100は画像入力インターフェース、 200は情報処理 '分離回路、 300 は埋込領域判定 '情報量子化回路、 400は埋込データ分離 ·情報量子化回路、 500 はデータ埋込 ·情報量子化回路、 600は符号割当回路、 700は多重化回路、 800は送信バッファメモリ、 900はデータ出力インターフェースである。

[0053] 図 6に示した構成による処理及び動作について詳細に説明する。画像入力端子 1 には、アナログ画像信号を符号化したい場合には、アナログ/ディジタル変換 (AZ D変換）により、ディジタル化された信号が、あるいはディジタル画像信号であればそのまま供給される。画像入力インターフェース 100は、供給された画像信号を、例え «JPEGや MPEG等で規定されるような、所定のフォーマットに変換し、画像処理 '分離回路 200に供給する。

[0054] 画像処理 '分離回路 200は、入力される画像信号に対して所定の画像処理を行う。

ここで行われる画像処理は、例えば、 JPEG, MPEG,ベクトル量子化、ウェーブレツト変換符号化、あるいはフラクタル画像符号ィ匕等、任意の所定の方式に基づいた情報源符号ィヒ処理が適用可能であり、静止画、動画いずれの画像にも適用可能である。この画像処理 ·分離回路 200はまた、適用される所定の情報源符号化に対応して、例えば符号ィヒ単位であるブロック毎の平均値や標準偏差やその他の情報等、複数の情報に分類し、それぞれ出力する。

[0055] 埋込領域判定 '情報量子化回路 300は、画像処理 ·分離回路 200から出力される一部の情報を用いて、情報の埋込位置を判定する。この埋込位置は、送信バッファメモリ 800から供給される情報発生量制御信号を用いて制御される。判定される情報の埋込位置としては、例えば、画像中の輝度の変化が大きい領域を埋込位置として判定する。

[0056] 埋込データ分離 ·情報量子化回路 400は、画像処理 ·分離回路 200から出力される一部の情報を入力して、その情報の一部または全部を他の情報に埋込むデータとして選び、データ埋込 '情報量子化回路 500に出力する。埋込データとして選ばれるデータは、送信バッファメモリ 800から供給される情報発生量制御信号を用いて制御される。また、埋込データとして選ばれな力つた残りのデータは符号割当回路 600に出力される。

[0057] データ埋込 ·情報量子化回路 500は、埋込データ分離 '情報量子化回路 400から供給されるデータを、画像処理 '分離回路 200から供給される他の一部の情報に埋込、得られた合成データを符号割当回路 600に出力する。データの埋込方法は、送信バッファメモリ 800から供給される情報発生量制御信号を用いて制御される。

[0058] 符号割当回路 600は、埋込データ分離 '情報量子化回路 400、データ埋込，情報量子化回路 500、画像処理 ·分離回路 200から出力されるデータを入力し、可変長符号化、算術符号化、ランレングス符号ィ匕等所定の方法により符号割当を行い、それぞれを多重化回路 700に出力する。符号割当方法は、送信バッファメモリ 800から供給される情報発生量制御信号を用いて制御される。

[0059] 多重化回路 700は、符号割当回路 600から供給されるデータ、および送信バッファメモリ 800から供給される情報発生量制御信号を所定の方法により多重化して、一つのデータ系列に変換して送信バッファメモリ 800に出力する。

[0060] 送信バッファメモリ 800は、多重化回路 700から供給される不均一なデータをー且記憶し、先に記憶されたデータ力順番に所定の速度で読み出し、データ出力インターフェース 900に出力する。この送信バッファメモリは記憶情報量を計測し、記憶情報量が所定の閾値を超えた場合は、以後の情報発生量を制御するための情報発生量制御信号を、画像処理 ·分離回路 200、埋込領域判定，情報量子化回路 300、埋込データ分離，情報量子化回路 400、データ埋込 ·情報量子化回路 500、符号割当回路 600、多重化回路 700に出力する。

[0061] データ出力インターフェース 900は送信バッファメモリ 800から供給されるデータを接続されるディジタル伝送路あるいは蓄積メディアのフォーマットに対応させて変換し出力する。

[0062] 次に、図 6の構成で符号化された画像データを復号化する、画像復号化の構成例を図 7に示す。

3は符号化データ入力端子、 4は画像出力端子、 950はデータ入力インターフエ一ス、 850は受信バッファメモリ、 750はデータ分離回路、 650は符号解読回路、 550 は埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路、 450は埋込データ合成 ·情報逆量子化回路、 350は埋込領域判定'情報逆量子化回路、 250は画像復号 '合成回路、 150は画像出力インターフェースである。

[0063] 図 7の構成による処理及び動作について詳細に説明する。

データ入力インターフェース 950は、符号ィ匕データ入力端子 3から、ディジタル伝送路あるいは蓄積メディアのフォーマットで供給される受信データを入力し、復号化データの形式に変換して、受信バッファメモリ 850に出力する。

[0064] 受信バッファメモリ 850は、データ入力インターフェース 950から供給される均一なデータをー且記憶し、先に記憶されたデータ力順番に所定の復号ィ匕速度で読み出し、データ分離回路 750に出力する。

[0065] データ分離回路 750は、受信バッファメモリ 850から供給される一つのデータ系列を入力し、埋込領域判定に使われた情報、一部のデータを分離された情報、他の一部の分離されたデータを埋込まれた情報、埋込に関らな力つた情報、符号化側で用いられた情報発生量制御信号等を分類して、符号解読回路 650に出力する。

[0066] 符号解読回路 650は、データ分離回路 750から入力されるデータから、符号化側で割当られた各符号を解読し、埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路 550、埋込デ一タ合成，情報逆量子化回路 450、埋込領域判定，情報逆量子化回路 350、画像復号 •合成回路 250に該当するデータをそれぞれ出力する。また、符号化側で用いられた情報発生量制御信号を解読し、埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路 550、埋込データ合成 ·情報逆量子化回路 450、埋込領域判定 ·情報逆量子化回路 350、画像復号 '合成回路 250に出力する。

[0067] 埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路 550は、符号解読回路 650から供給されるデータを入力し、埋込まれている他のデータを抽出して埋込データ合成'情報逆量子化回路 450に出力し、その他の情報を符号化側の量子化と逆の処理を行い、その結果を画像復号 '合成回路 250に出力する。逆量子化特性は、符号化側で用いられた情報発生量制御信号に基づ!、て制御される。

[0068] 埋込データ合成 ·情報逆量子化回路 450は、符号解読回路 650から供給されるデータを入力するとともに、埋込データ抽出'情報逆量子化回路 550から供給され、他に埋込まれていたデータを入力し、両入力データを合成し、符号化側の量子化と逆の処理を行い、その結果を画像復号 '合成回路 250に出力する。逆量子化特性は、符号化側で用いられた情報発生量制御信号に基づ!、て制御される。

[0069] 埋込領域判定 ·情報逆量子化回路 350は、符号解読回路 650から供給されるデータを入力し、符号ィ匕側で埋込領域判定に用いられた情報に対して、符号化側の量子化と逆の処理を行い、その結果を画像復号 '合成回路 250に出力する。逆量子化特性は、符号化側で用いられた情報発生量制御信号に基づ!、て制御される。

[0070] 画像復号 ·合成回路 250は、符号解読回路 650、埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路 550、埋込データ合成 ·情報逆量子化回路 450、埋込領域判定 ·情報逆量子化回路 350から供給される各情報を合成し、例えば、 JPEG, MPEG,ベクトル量子化、ウェーブレット変換符号化、あるいはフラクタル画像符号ィ匕等、符号化側で適用された任意の所定の方式に基づヽた情報源復号化処理を行！ヽ、復号画像信号を画像出力インターフェース 150に出力する。

[0071] 画像出力インターフェース 150は、画像復号'合成回路 250から供給された、例え «JPEGや MPEG等で規定されるような、所定のフォーマットを、画像出力端子 4に規定されるフォーマットに変換してディジタル画像データを出力する。アナログ画像信号を得たい場合には、図 7には記載していないが、 DZA変換によりアナログ信号に変換すればよい。

[0072] 次に、図 6及び図 7に示した符号ィ匕及び復号ィ匕のより具体的な例として、フラクタル画像符号ィ匕に適用した場合の例について、図 8及び図 9を参照して説明する。なお、ここではフラクタル画像符号ィ匕そのものの技術の詳細な説明は省略してあり、本発明の実施の形態を適用する上で特徴となる部分について詳細に述べる。

[0073] 図 8は、フラクタル画像符号化の場合の例を示す。図 6と同じ回路構成には同じ符号を使用してある。 201は画像処理 '分離ブロック、 202は画像処理 '分離回路、 301 は埋込領域判定 '情報量子化回路、 401は埋込データ分離 ·情報量子化回路、 501 はデータ埋込 ·情報量子化回路、 601は符号割当回路、 701は多重化回路、 801は送信バッファメモリ、 900はデータ出力インターフェースである。画像処理 '分離回路 202とデータ埋込 ·情報量子化回路 501は、画像処理 ·分離ブロック 201内に構成されている。

[0074] 図 8の構成による処理及び動作について詳細に説明する。図 6の構成と同じ処理や動作にっヽては省略する。

画像処理 '分離回路 202は、通常のフラクタル画像符号ィ匕で行うように、画像を、相互に重ならない、符号ィ匕の単位であるレンジブロック (ブロックサイ R XR)に分割する。また、これとは別に、自画像の中力も相互に重なるドメインブロック（ブロックサイズ D X D、 D>R)を抽出し、ドメインプールに蓄積する。ドメインブロックのパターンの種類を多くするために、各ドメインブロックに対して、縦、横、斜め方向等の折り返し等により 8種類のァフィン変換を行、、 8倍のドメインブロック数のドメインプールを構成する。このァフィン変換情報を符号割当回路 601に出力する。

[0075] 符号ィ匕しょうとする各レンジプロックに対して、当該ブロックの標準偏差を計算し、これを埋込領域判定 ·情報量子化回路 301に出力する。また、当該ブロックの平均値を計算し、これを埋込データ分離 ·情報量子化回路 401に出力する。さらに、各レンジブロックのパターンに対して、上記ドメインプールの中力らもつともパターンマツチングの良、最適ドメインブロックを探索し、この最適ドメインブロックのアドレス情報 (Ax , Ay)をデータ埋込 ·情報量子化回路 501に出力する。

[0076] 次に、埋込領域判定，情報量子化回路 301は、画像処理 ·分離回路 202から供給されるブロック毎の標準偏差に対して、送信バッファメモリ 801から供給される情報発生量制御信号を用いて閾値制御を行い、埋込位置を判定する。表 2に情報発生量制御信号による埋込領域判定法を示す。

[0077] [表 2] 送倌バッファメモリ情報発生 1 埋込領域

記僳情報 IBM

制御信号

T_8M3< = BM ΒΜ₄ 全領域

Τ ΒΜ₃ ひ > = τ_σ3

ΒΜ₂ σ > = Τ_σ2

Β , σ > = Τ_{σ 1}

ΒΜ<Τ_ΒΜ0 ΒΜ₀ 埋込なし

Τ_ΒΜ【:ΒΜに対する蘭慷 τ_{σΙ :} σに対する Μ値

情報発生量制御信号による埋込領域判定法

[0078] 表 2において、左の 2つの列は、送信バッファメモリ記憶情報量 BMと情報発生量制御信号との関係を示す。 BMの添え字が小さいほど送信バッファメモリ記憶情報量 B Mが小さい状態であることを表す。 σは画像データの標準偏差であり、標準偏差 σ が大きいほど、その領域の画像の輝度などの変化が大きいことを示す。標準偏差 σ の閾値 Τ , Τ ……は、添え字が大きいほど閾値が小さくなる。後述する表 2,表 3, 表 4につ、ても、同じ符号にっヽては意味が同じである。

[0079] 表 2に示すように、 ΒΜの時は、まだ情報発生を許せるため、埋込を行わず従来通

0

りの個別の符号ィ匕を行う。 ΒΜの時は、標準偏差 σが比較的大きい閾値 Τ 以上の領域にのみデータの埋込を許すこととする。そして、それよりも送信バッファメモリ記憶情報量 ΒΜが大きくなつた ΒΜの時は、標準偏差 σが小さい閾値 Τ 以上の領域にのみデータの埋込を許すこととする。さらに送信バッファメモリ記憶情報量 ΒΜが大きくなつた Β の時は、標準偏差 σがより小さい閾値 Τ 以上の領域にのみデータの

Μ3 σ 3

埋込を許すこととし、さらに送信バッファメモリ記憶情報量 ΒΜが大きくなつた Β の時

Μ3 は、標準偏差 σの値に関係なく全領域でデータの埋込をする。

[0080] 表 3に、情報発生量制御信号による標準偏差の情報の量子化法を示す。

[0081] [表 3]

O_ffk:irtt (び Zq_ffk +0. 5) ：最子化係数

锖報発生量制御侰号による楝準偏差量子化制御法

[0082] 表 3において、量子化特性 Q ……は、標準偏差 _σの量子化特性である。送信パッファメモリの記憶量が少ない情報発生量制御信号 Β の時は、まだ情報発生を許

ΜΟ

せるため、小さい量子化係数 Q で標準偏差びを割り、標準偏差 ΒΜの添え字が大きくなるにつれて (即ち送信バッファメモリの記憶量が大きくなるにつれて）、量子化特性 Q の値を大きくする。なお、量子化特性 Q は、表 2の末尾の数式で示す演算で σ k a k

求まるものであり、標準偏差 σと量子化係数 q 力も求まる特性である。

σ k

[0083] 次に、埋込データ分離'情報量子化回路 401について述べる。埋込データ分離. 情報量子化回路 401は、画像処理 ·分離回路 202から供給されるブロック毎の平均値に対して、送信バッファメモリ 801から供給される情報発生量制御信号を用いて量子化制御を行う。表 3に情報発生量制御信号による平均値量子化制御法を示す。

[0084] [表 4] 送傕バッファメモリ情報発生量平 ½値量子化特性

S5«情報量 BM m

制御信号

T_aM3< = BM BM₄ ^Tm3 ^{> = rT1}

= BM<T_BMa BM。 > = m >T_m3 Q_m3

ΒΜ₂ T_ml > = m>T_mi, Q_mi

T_BMD< =BM<T_BM1 ΒΜ, T_m0> = m>T_ml Q_m，

BM <T_BM0 ΒΜ₀ ^m>丁 _m0 Q_m。

T_BM： BMに対する閱値 ^ Γπに *lする SB懷

Q_mk： int(m/-q_mk+0. 5) q_m 量子化係数

情報 US生量制御倌号による平均値量子化制御法

[0085] 表 3との違いは右の 2つの列のみであり、情報発生量制御信号 BMの時はまだ情報発生を許せるため、小さい量子化係数 Q で

mO 平均値 mを割り、 BMの添え字が大きくなるにつれて (即ち送信バッファメモリの記憶量が大きくなるにつれて）、平均値の量子化特性 Q の値を大きくする。量子化された平均値 mは固定長符号を割当られ

mk

る。なお、量子化特性 Q は、表 4の末尾の数式で示す演算で求まるものであり、平

mk

均値 mと量子化係数 q カゝら求まる特性である。

mk

[0086] また、埋込領域判定'情報量子化回路 301により指定される埋込領域に対応するブロック平均値の固定長ビットの下位のビットから順に、送信バッファメモリ 801から供給される情報発生量制御信号を用いて埋込データとして分離制御を行う。表 5に情報発生量制御信号による埋込データ分離法を示す。

[0087] [表 5]

情報発生量制御信号による埋込データ分離法

[0088] 表 4と左の 2つの列は同じであり、情報発生量制御信号 BMの時はまだ情報発生

0

を許せるため、埋込ビットを分離せず、埋込は行わない。 BMの添え字が大きくなるにつれて (即ち送信バッファメモリの記憶量が大きくなるにつれて）、埋込ビット数 bの値を大きくし、 BMの時は平均値の全ビットを埋込ビットとして抽出し、データ埋込 '情

4

報量子化回路 501に出力する。

[0089] 画像処理 '分離ブロック 201内のデータ埋込 '情報量子化回路 501は、画像処理' 分離回路 202から供給される最適ドメインブロックのアドレス情報 (Ax, Ay)に対して、埋込領域判定 ·情報量子化回路 301により指定される埋込領域に、埋込データ分離'情報量子化回路 401か供給される平均値の埋込ビットを埋込む。 1ビットのみ埋込む時は、例えば Axに埋込むこととし、埋込データが" 0"のとき、画像処理 '分離回路 202と連繋して、偶数のアドレスをもつドメインブロックのみ力最適ドメインブロックを探索し、 Axの最下位ビットを" 0"にする。埋込データが" 1"のとき、奇数のアドレスをもつドメインブロックのみカゝら最適ドメインブロックを探索し、 Axの最下位ビットを" 1 "にする。埋込ビット数が 2ビットのときは Ayも用い、さらに多いときは、 Ax, Ayの下位力 2ビット目も用いて埋込むこととする。 [0090] データ埋込 '情報量子化回路 501は符号割当回路 601、多重化回路 701、送信バッファメモリ 801は、上述したフラクタル画像符号ィ匕に対応した処理を行うこととなる。

[0091] 図 9は、本例をフラクタル画像復号化に適用した構成例を示す。これは、図 8に示したフラクタル画像符号化と逆の処理を行うことになる。即ち、符号化データ入力端子 3 に得られる符号ィ匕データを、データ入力インターフェース 950と受信バッファメモリ 85 1を介してデータ分離回路 751に送る。データ分離回路 751で分離された各データは、符号解読回路 651に送られ、符号が解読される。その解読されたデータが、埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路 551と、埋込データ合成 ·情報逆量子化回路 451と、埋込領域判定'情報逆量子化回路 351とに送られて、それぞれの回路で対応した処理が行われて、埋込まれたデータが取り出され、取り出されたデータを含む符号ィ匕データが画像復号 '合成回路 251に送られ、画像データの復号化が行われ、合成される。復号化された画像データは、画像出力インターフェース 150を介して画像出力端子 4に送られ、外部に出力される。

[0092] なお、ここまで説明した各実施の形態で説明した符号化やその符号化された画像データを復号ィ匕する処理は、それぞれの例で説明した具体的な方式に限定されるものではない。

例えば、 JPEG, MPEG等で用いられている DCT (離散コサイン変換）に対して、著作権情報を埋込んで、る方法、 JPEG2000で用いられて、るウェーブレット変換に対して、著作権情報を埋込んでいる方法等、著作権情報を埋込むことができる方式に対して、本発明が適用できることは容易に類推できる。

[0093] ここで、本発明を JPEG符号ィ匕方式に適用した場合の実施の形態を、図 10及び図 11を参照して説明する。

JPEG符号ィ匕方式は、主として静止画像データに適用される符号化方式で、図 10 で〖お PEG符号化方式での符号化と、その符号化で符号化された画像データの復号化を示してある。

[0094] 図 10の構成について説明すると、画像入力端子 51に得られる 1枚の画像データを減算器 52に供給して、オフセット発生器 53が出力するオフセット値との減算を行い、差分値を出力する。出力された差分値は、 2次元 DCT回路 54に供給して、 8画素 X 8画素単位での DCT変換を行う。 DCT変換されたデータは、量子化器 55に供給し、量子化テーブル 56を参照して量子化する。

[0095] 量子化器 55で量子化されたデータは、ジグザグスキャン回路 57に供給して AC 成分 (交流成分)を得て、その AC成分を埋め込み部 58に供給する。また、量子化器 55で量子化されたデータの内の DC成分（直流成分）は、 DPCM回路 59及び可変長符号器 60での処理を行い、可変長符号器 60の出力の内の最下位ビットを埋め込み部 58に供給する。可変長符号器 60の出力の内のその他のビットについては、伝送路 63に出力データに含ませ、伝送路 63に送出する。

[0096] 埋め込み部 58では、 AC成分の低周波数成分に DC成分の最下位ビットを埋め込む処理を行う。埋め込み処理の具体例については後述する。埋め込み部 58で DC 成分が埋め込まれた AC成分のデータは、量子化変更回路 61及び可変長符号器 6 2での処理を行う。このようにして、 JPEG方式で符号ィ匕された画像データの出力を得、その JPEG方式で符号化された画像データを伝送路 63で伝送する。

[0097] 伝送路 63で伝送され^ JPEG方式の画像データの AC成分は、可変長復号器 64 で可変長符号からの復号を行、、埋め込み部 58で埋め込まれた DC成分の最下位ビットを抽出回路 65で抽出する。抽出回路 65の出力する AC成分は、ジグザグスキヤン回路 66を経て逆量子化器 69に供給する。

[0098] また、 DC成分を復号する可変長復号器 67では、 DC成分の最下位ビットについては、抽出回路 65から供給され、その他のビット位置については、伝送路 63を介して受信したデータ力得る。可変長復号器 67で可変長符号から復号された DC成分は、逆 DPCM回路 68に送り、元の DC成分のデータを得、得られた DC成分のデータを逆量子化器 69に供給する。逆量子化器 69では、逆量子化テーブル 70を参照して逆量子化を行う。その逆量子化されたデータは、 2次元逆 DCT回路 71での逆 DC T変換を行い、その逆 DCT変換されたデータに対して、加算器 72でオフセット発生器 73からのオフセット値を加算し、復号化された画像データを画像出力端子 74に得る。

[0099] 図 11は、符号化時の埋め込み部 58での、 AC成分の低周波数成分に DC成分を埋め込む処理の例を示した図である。 8画素 X 8画素のブロックを示してあり、水平方向 vと垂直方向 uのそれぞれのアドレスとして 0から 7が付与してあるとする。このブロックの DC成分は、左上の係数値である。ジグザグスキャン回路 57では、図 11に実線で示すように各画素をジグザグにスキャンして、 AC成分が得られる。この AC成分は、スキャンの開始位置に近いほど低域の成分であり、スキャンの終了位置に近づくほど、広域の成分である。

[0100] ここで、本例の場合には、図 11に破線で囲って示すように、低域の AC成分 Lに対して、 DC成分の所定ビット（最下位ビット）を埋め込む処理を行う。

ここでの埋め込み処理としては、例えば DC成分の最下位ビットの値が" 0"の場合には、埋め込み範囲の AC成分の係数を偶数に設定し、 "1"の場合には係数が奇数になるように、量子化を変更する。

復調側の抽出回路 65では、これとは逆の処理が行われる。即ち、埋め込み範囲の AC成分の係数が偶数である場合には、 DC成分の最下位ビットの値が" 0"であると検出し、係数が奇数の場合には、 DC成分の最下位ビットの値カ '1"であると検出する。

[0101] このようにして AC成分に DC成分の一部を埋め込むようにしたことで、 JPEG方式で符号ィ匕された画像データの情報量を削減することができる。この場合、図 11の例では、 DC成分の値に応じて AC成分が変化する範囲を、低域成分に制限してあるので、埋め込みによる画質劣化を最小限に抑えることができる。

引用符号の説明

[0102] 1…画像入力端子、 2…符号ィ匕データ出力端子、 3…符号ィ匕データ入力端子、 4· ·· 画像出力端子、 11· ··画像入力端子、 12· ··減算器、 13 DCT回路、 14· ··量子化器、 ι₅· ··エントロピーコーディング部、 16· ··符号ィ匕データ出力端子、 17· ··逆量子化器、 18· ··逆 DCT回路、 19· ··加算器、 20…フレームメモリ、 21· ··動き補償予測回路、 2 2…遅延回路、 51· ··画像入力端子、 52· ··減算器、 53· ··オフセット発生器、 54· ··2次元 DCT回路、 55· ··量子化器、 56…量子化テーブル、 57…ジグザグスキャン回路、 58…埋め込み部、 59 DPCM回路、 60…可変長符号器、 61…量子化変更回路、 62· ··可変長符号器、 63· ··伝送路、 64…可変長復号器、 65 DC成分抽出回路、 6 6…ジグザグスキャン回路、 67…可変長復号器、 68· ··逆 DPCM回路、 69· ··逆量子ィ匕器、 70…逆量子化テーブル、 71· ··2次元逆 DCT回路、 72· ··カロ算器、 73· ··オフセット発生器、 74…画像出力端子、 100…画像入力インターフェース、 150…画像出力インターフェース、 200…情報処理 '分離回路、 201…情報処理 '分離ブロック、 202· ··情報処理 '分離回路、 250, 251…画像復号 ·合成回路、 300, 301…埋込領域判定，情報量子化回路、 350, 351…埋込領域判定 ·情報逆量子化回路、 400 , 401…埋込データ分離，情報量子化回路、 450, 451…埋込データ合成 ·情報逆量子ィ匕回路、 500, 501· ··データ ffi込 ·'[·青報量子ィ匕回路、 550, 551—埋込データ抽出 ·情報逆量子化回路、 600, 601…符号割当回路、 650, 651…符号解読回路、 700, 701· ··多重ィ匕回路、 750, 751· ··データ分離回路、 800, 801· ··送信ノッファメモリ、 850, 851· ··受信ノッファメモリ、 900, 901· ··データ出力インターフェース、 950· · ·データ入力インターフェース

Claims

請求の範囲

[1] 動画又は静止画を構成する画像データを、その画像データ自身から生成した複数の情報に分類し、分類された複数の情報を符号化して、伝送用又は記録用の画像データとする画像符号化方法にぉヽて、前記分類された複数の情報の内の一部の情報の値に基づいて、前記複数の情報の内の他の情報の符号化状態を変化させる符号化処理を行い、前記一部の情報の情報量を削減したことを特徴とする画像符号化方法。

[2] 請求の範囲第 1項記載の画像符号化方法において、

前記分類された複数の情報は、画像の所定の特性のデータと、 1枚の画像データをブロック分けした場合の各ブロックに類似する他のブロックのアドレスデータであり、前記アドレスデータの特定ビット位置のデータが、前記所定の特性のデータの所定のビット位置と一致するように、前記類似する他のブロックを探索する処理を行い、前記所定のビット位置のデータを削減したことを特徴とする画像符号ィ匕方法。

[3] 請求の範囲第 1項記載の画像符号化方法において、

前記各ブロックに類似する他のブロックのアドレスデータは、当該 1枚の画像データより前又は後の画像データのブロックのアドレスデータであり、類似する他のブロックのアドレスデータで、画像の動きベクトルを示すことを特徴とする画像符号化方法。

[4] 請求の範囲第 1項記載の画像符号化方法において、

符号化された画像データの情報量を計測し、計測した情報量が所定の閾値を越えた場合に、前記一部の情報に基づいて、他の情報の符号ィ匕処理を変化させることを特徴とする画像符号化方法。

[5] 請求の範囲第 1項記載の画像符号化方法において、

符号化された画像データの情報量を計測し、計測した情報量に応じて、前記符号化処理を変化させる範囲を可変設定することを特徴とする画像符号化方法。

[6] 分類された複数の情報の内の一部の情報が、複数の情報の内の他の情報の符号化の際に一体となった符号ィヒが行われて、情報量が削減されたものを復号ィヒする画像復号化方法であって、

当該一体となった状態の情報力前記一部の情報を検出して復号ィ匕し、さらに符号化されて、る他の情報も復号ィ匕し、

復号化されたそれぞれの情報に基づ!ヽて、原画像を再生することを特徴とする画像復号化方法。

[7] 請求の範囲第 6項記載の画像復号化方法にお、て、

前記分類された複数の情報は、画像の所定の特性のデータと、 1枚の画像データをブロック分けした場合の各ブロックに類似する他のブロックのアドレスデータであり、前記アドレスデータの特定ビット位置のデータから、前記所定のビット位置のデータを決定して復号化することを特徴とする画像符号化方法。

[8] 画像データを複数の情報に分類し、分類された複数の情報を符号化する画像符号化装置において、

画像データを複数の情報に分類する分類手段と、

前記分類手段で分類された複数の情報の内の一部の情報に基づいて、前記複数の情報の内の他の情報の符号化状態を変化させて符号化し、前記一部の情報の情報量を削減する符号化を行う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。

[9] 複数の情報に分類された画像データが、それぞれの情報ごとに符号化されたものを復号ィ匕する画像復号ィ匕装置において、

前記複数の情報の内の一部の情報を、前記複数の情報の内の他の情報の符号ィ匕状態から検出する検出手段と、

前記検出手段で検出された情報を含む全ての情報を復号化する復号化手段とを含み、

前記復号ィ匕手段で復号化されたそれぞれの情報に基づヽて、原画像を再生することを特徴とする画像復号化装置。