JP3228943B2

JP3228943B2 - 符号化装置及び復号装置及びそれらの方法及び画像処理装置

Info

Publication number: JP3228943B2
Application number: JP53334897A
Authority: JP
Inventors: 智広木村; 幾朗上野; 太一柳谷; 雅之吉田; 文孝小野; 成浩的場; 國雄上田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 2001-11-12
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: CA2221288C; WO1997035434A1; AU1939597A; CA2221288A1; EP0827342A1; AU697471B2; EP0827342A4; EP0827342B1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、ファクシミリ装置やスキャナ装置やコン
ピュータやデジタルカメラ等により作成利用される画像
情報を符号化、或いは、復号する符号化装置及び復号装
置及びそれらの方法に関するものである。特に、２種類
の符号化方式及び２種類の復号方式を備え、２種類の方
式を切り換えることにより効率よく画像情報の符号化及
び復号を行う符号化装置及び復号装置に関するものであ
る。また、この発明は、効率よく画像情報の符号化及び
復号を行う符号化方法及び復号方法に関するものであ
る。また、この発明は、本発明の符号化装置又は復号装
置を備えた画像処理装置に関するものである。また、こ
の発明は、本発明の符号化方法又は復号方法を実行する
画像処理装置に関するものである。

背景技術従来例1. 図66は、従来の符号化装置を示すブロック図である。

図66において、901は符号化する画素（以下、符号化
画素又は単に画素という）の値を入力して蓄積し、その
符号化画素の値を出力するとともに、１つ又は複数の蓄
積済みかつ符号化済みの画素であって、符号化画素近傍
の画素の値を参照画素の値として出力する画素メモリで
ある。

907は参照画素の値を参照して符号化画素の予測値を
算出する予測器である。

931は符号化画素の値から予測器907の予測値を減算し
て予測誤差を求める予測誤差算出器である。

908は符号化画素の値と予測器907の予測値との予測誤
差の値を符号化し、符号語を出力する符号器である。

910は符号器908が出力する符号語を入力し、その入力
順に符号語を一連の系列とした符号として出力する符号
バッファである。

次に、従来の符号化装置の動作について説明する。

予測器907は、１つ又は複数の参照画素の値から予測
値を算出する。算出方法は、所定の予測関数によって
も、テーブル参照でも構わない。符号器908は、符号化
画素の値から算出された予測値を減じた予測誤差（８ビ
ット／画素の場合、−255〜＋255;ここでは、０は存在
する）を、予め決定された１種類の符号語テーブルを用
いて符号化する。

従来例2. また、別の従来例として、多値の符号化画素及び復号
画素の予測誤差を２値シンボル列に変換して符号化し、
復号する方法が知られている。ここでは、２値シンボル
の符号化及び復号方法の１つとして、日本国特許登録第
1251403号に示される符号化及び復号方法を説明する。

この符号化及び復号方法では、図67に示すように、１
つ又は複数の２値シンボルを有する２値シンボル列に対
して１つの符号語を割り当てる。つまり、本明細書中で
使用される符号化とは、ある一定数（以下、この一定数
を符号次数という）の連続した２値シンボル“0"（MPS
＝More Probable Symbol、優勢シンボル）が出現した場
合、或いは、２値シンボル“1"（LPS＝Less Probable S
ymbol、劣勢シンボル）が出現した場合に符号語を確定
し、その符号語を出力する操作を意味する。この際、連
続するMPSの数は、符号器内部（又は外部）のMPSカウン
タ（図示せず）によって計数され、MPSの値は、MPSメモ
リ（図示せず）に記憶され、２値シンボル列の状態番号
（後術）は、状態番号メモリ（図示せず）に記憶され
る。符号次数は、任意の自然数を取ることが可能である
が、本明細書中では、2ⁿ（２のｎ乗）に限定するものと
する。MPSの連続出現数（MPSカウンタの値）が、符号次
数2ⁿと等しくなった場合には、そのMPSに対して１ビッ
トの符号語“0"を割り当てる。一方、MPSの連続出現数
が符号次数と等しくなる以前にLPSが出現した場合に
は、直前に符号語を出力してからそのLPSが出現するま
でのMPSの連続出現数を、ｎビットの２進数で表し、そ
のｎビットの２進の先頭にMPSのみの符号語“0"と区別
するための１ビットの“1"を加えた（ｎ＋１）ビットの
符号語を、そのLPSに対して割り当てる。符号語が割り
当てられる２値シンボル列の単位を、以下メッセージと
いう。符号語が確定し、符号語が出力されると、MPSカ
ウンタがリセットされる。このように、出力された各符
号語を、一連の系列として出力したものが符号となる。
一方、符号を復号する場合は、復号器に入力される符号
を符号語に分解し、復号器毎に２値シンボル列を復元
し、画素を再現することによって行われる。

前述した符号化及び復号方法では、過去の２値シンボ
ル列に関するデータから推定される２値シンボル（０又
は１）のうち、どちらか一方の２値シンボルの出現確率
に応じて符号次数を適切な値に切り換えることによっ
て、更に優れた符号化効率を実現することができる。

この符号次数を決定する状態遷移方式の第１の例を次
に示す。

符号器、或いは、復号器が２値シンボル列を符号化、
或いは、復号する場合、２値シンボル列は図68に示す16
状態のいずれかの状態にあり、それぞれの２値シンボル
列の状態に応じて符号次数が定まる。符号器、或いは、
復号器における状態番号の初期値は、０とする。また、
符号化、或いは、復号処理開始時において、各符号器、
或いは、復号器のMPSカウンタはリセットされるものと
する。符号器、或いは、復号器は、符号化、或いは、復
号処理中に符号語が確定するとき状態遷移を実行する。
２値シンボル列におけるMPSの連続出現数が符号次数と
等しくなった場合には、状態番号を１つ上げる。MPSの
連続出現数が符号次数と等しくなる以前にLPSが出現し
た場合には、状態番号を１つ下げる。ただし、状態番号
15でMPSの連続出現数が符号次数と等しくなった場合、
或いは、状態番号０でLPSが出現した場合、符号器、或
いは、復号器は、状態を遷移させずに状態番号はそのま
まとする。

符号次数を決定する方式の第２の例として、２値シン
ボル列に出現した２値シンボル０と１の個数Ｎ（０）,N
（１）の送受信側で同一範囲（例えば、１ライン）で計
数し、その計数結果に基づいて、符号次数を計算する方
式を示す。この符号次数を決定する方式は、例えば、日
本国特公昭59−27501号公報（対応米国特許USP419197
4）に示されている。その計算方式は、2ⁿ⁺¹N（１）＞Ｎ
（０）≧2ⁿN（１）によって表される。ただし、この場
合、２値シンボル列の状態遷移先となる符号次数2ⁿは、
既定最高値以下で既定最低値以上とする。

図67の符号化方式については、次のような性質が知ら
れている。即ち、２つのシンボル“0",“1"の出現確率
が、それぞれp,1−ｐ（ｐ≧1/2）なる２値情報源を図67
の方式で符号化するものとすると、符号化すべき２値シ
ンボルの出現形態を任意としたときの各次数における最
大符号長を最小にするｎは、次式を満たすものである。

｛2ⁿ/（2ⁿ＋１）｝≦ｐ＜｛2ⁿ⁺¹/（2ⁿ⁺¹＋１）｝従って、上式よりｎを定めれば、ほぼ最適な符号形式
が選択できる。

ここで、２値シンボルの計数値、即ち、２値シンボル
“0"の計数値をＮ（０）、２値シンボル“1"の計数値を
Ｎ（１）とすると、ｐ＝Ｎ（０）／｛Ｎ（０）＋Ｎ（１）｝であるから、上式より、 2ⁿN（１）≦Ｎ（０）＜2ⁿ⁺¹N（１）となる。

従来例3. また、従来の符号化装置及び復号装置としては、参照
画素の値に対する既定の条件判定によって、例えば、モ
ードA,モードＢという２つの符号化モード、或いは、復
号モードを切り換えながら、符号化、或いは、復号を行
う装置がある。基本的には、参照画素の値が既定の条件
を満たせばモードＡ、既定の条件を満たさなければモー
ドＢで符号化、或いは、復号を行う。このように、モー
ド切り換えは、例えば、「昭和52年度電子通信学界総合
全国大会1016」に「スタートパターン別ランレングス符
号化」として示されている方式に従う。図69に示すよう
に、Ｘを符号化、或いは、復号の対象となる符号化画
素、或いは、復号画素（以下、単に画素という）とし
て、その近傍の参照画素a,b,cの値が既定の条件「ａ＝
ｂ＝ｃ」を満たせば、「Ｘ≠予測値」となる画素Ｘが出
現するまで連続して画素ＸをモードＡによって符号化、
或いは、復号し、次の「Ｘ≠予測値」となる画素Ｘから
モードＢに切り換えて符号化する。その後、モードＢに
よって連続して画素Ｘを符号化、或いは、復号し、再
度、参照画素a,b,cの値が既定の条件「ａ＝ｂ＝ｃ」を
満たしたとき、次の画素からモードＡへ切り換えてその
符号化、或いは、復号を行う。

従来例4. 次に、従来の撮像装置の画像の符号化処理及び復号処
理について、図に基づいて説明する。なお、符号化処理
を画像圧縮回路、復号処理を画像伸長回路が行うものと
する。

図70は、画像圧縮回路と画像伸長回路の構成を示した
図である。

図70において、画像圧縮回路は可逆な圧縮を行う系と
非可逆な圧縮を行う系で構成される。

非可逆的な画像圧縮とは、再生される画像の品質（再
現性）をおとし、そのかわりに画像の圧縮率を高める処
理のことである。

また、可逆的な画像圧縮とは、画像の圧縮率を上述の
非可逆的な画像圧縮に比べておとし、そのかわりに再生
される画像の品質（再現性）を劣化させない処理のこと
である。

951は入力画像に２次元DCT（Discrete Cosine Tran
sform）演算を行って、画像を２次元の空間周波数成分
に分けるDCT演算回路である。952はDCT係数を量子化す
る量子化回路、953は量子化されたDCT係数をハフマン符
号化するエントロピーエンコーダである。DCT演算回路9
51、量子化回路952、エントロピーエンコーダ953によっ
て非可逆的な画像圧縮が行われる。また、954は予測器
であり、ある画素のデータの予測を１画素前のデータに
よって行う。955はエントロピーエンコーダであり、あ
る画素と予測器954によって、予測した画素の差分をハ
フマン符号化する。このように、予測器954とエントロ
ピーエンコーダ955とによって、可逆的なデータ圧縮が
行われる。SW1は、可逆な圧縮動作を行うか、非可逆的
な圧縮動作を行うかを選択するスイッチで、ａ側では可
逆的な圧縮動作が選択され、ｂ側では非可逆的な圧縮動
作が選択される。

画像伸長回路は、可逆的な伸長動作を行う系と非可逆
的な伸長動作を行う系で構成される。エントロピーデコ
ーダ956と復号器957は、可逆的に圧縮されたデータをエ
ントロピーエンコーダ955、予測器954と逆の動作で復号
化する。また、エントロピーデコーダ958と逆量子化回
路959、逆DCT演算回路960はDCT演算回路951、量子化回
路952、エントロピーエンコーダ953と逆の動作で圧縮さ
れたデータを復号化する。SW2は、可逆的な伸長動作を
行うか、非可逆的な伸長動作を行うかを選択するスイッ
チで、ａ側では可逆的な伸長動作が選択され、ｂ側では
非可逆的な伸長動作が選択される。

従来例１として示した符号化装置は、予め決定された
１種類の符号語テーブルを用いて予測誤差を符号化す
る。画像情報においては、一般に画面内でその統計的性
質が大きく変化する、つまり、画面内のある部分では予
測が当たりやすいが、ある部分では大きな予測誤差が頻
繁に発生するといった状況が起きることが知られてい
る。ところが、従来例１の符号化装置においては、画面
内で画像情報の統計的性質が変動するにもかかわらず、
１種類の符号語テーブルにより符号化を行っているた
め、符号化効率が向上しないという問題点があった。

一方、従来例２として示した符号化方法は、MPSの出
現確率に応じて動的に符号次数を変更し、複数の符号語
テーブルを切り換えて符号化を行う方式である。従っ
て、画面内での画像情報の統計的性質の変動が激しい場
合には、従来例１として述べた符号化装置の場合よりも
符号化効率が向上する符号化方式である。しかし、この
従来例２に従った方式でも、各符号化画素において、そ
の予測誤差に対して最低でも１つの符号語を割り当てる
場合は、いくら予測が的中（予測誤差＝０）したとして
も、各画素で最低でも１ビットの符号量が必要とされる
ことになる。予測の的中確率が1/2を越えるにもかかわ
らず、その予測誤差に１ビット以上の符号語を割り当て
ることは、予測誤差の符号量の理論的な下限値（エント
ロピー）に比べ実際に必要とされる符号量が大きい、つ
まり、符号化効率が低下することを意味する。

また、従来例４の画像圧縮回路（符号化装置）と画像
伸長回路（復号化装置）は、図70に示したような構成で
あり、DCT演算回路と量子化回路とエントロピーエンコ
ーダにより、非可逆的な画像圧縮と画像伸長を実現す
る。また、予測器とエントロピーエンコーダにより、可
逆的な画像圧縮と画像伸長を実現する。このように、現
状の撮像装置においては、可逆的な画像圧縮回路と非可
逆的な画像圧縮回路との２つを状況に応じて使いわけて
いる。撮像装置において、再生される画像の品質（再現
性）をおとすことなく、かつ、画像の圧縮率を高めるこ
とが最も要求されている。特に、デジタルカメラにおい
ては、撮像された信号を記憶媒体におさめたり、モニタ
に表示するため上述の要求が今日高くなってきた。ま
た、入力画像の画素数の増大、入力画像のカラー化、入
力画像の多階調化により入力情報の大容量化を招いてお
り、限られた記憶容量に情報を記憶する場合、従来の装
置の画像の圧縮率では不十分であるという問題があっ
た。

また、マルチメディアを扱う今日、画像情報は、他の
音声情報や文字情報とともに伝送され表示され格納され
るが、画像情報の占める割合が他の情報に比べて高く、
画像の圧縮率を更に高めることが望まれている。

この発明は、以上のような問題点を解決するためにな
されたものであり、画像情報を効率良く符号化及び復号
する符号化装置及び復号装置を提供することを目的とす
る。

また、この発明は、異なる種類の符号化方式及び異な
る種類の復号方式を積極的に切り換えて符号化及び復号
を行うことにより、効率良く画像情報の符号化及び復号
を行う符号化方法及び復号方法を提供することを目的と
する。

また、この発明は、異なる種類の符号化方式及び異な
る種類の復号方式を積極的に切り換えて効率良く符号化
及び復号を行う場合でも、装置を小型に、かつ、簡単に
構成することができる符号化装置及び復号装置を提供す
ることを目的とする。

また、この発明は、上記符号化装置及び復号装置を備
えた画像処理装置を提供することを目的とする。

また、この発明は、上記符号化方法及び復号方法を実
行する画像処理装置を提供することを目的とする。

この本発明は、可逆的な画像圧縮を行う場合でも、従
来の可逆的な画像圧縮よりも、更に高い圧縮率が得られ
る画像処理装置を提供することを目的とする。

発明の開示この発明に係る符号化装置は、所定の範囲のいずれか
の値を持つ画素を符号化画素として入力蓄積し、符号化
しようとする符号化画素の値を出力するとともに、符号
化画素の近傍の符号化済みの画素の値を参照画素の値と
して出力する画素メモリと、予め定義された複数の符号化モードから、参照画素の
とる値に基づいて、符号化画素に対して、特定の符号化
モードとそれ以外の符号化モードとのいずれかを選択す
るモード判定器と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判
定結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出
力する第１の符号化部と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定すること
なく、符号化画素の値を符号化して符号語を出力する第
２の符号化部と、上記モード判定器が選択した特定の符号化モードとそ
れ以外の符号化モードのいずれかに基づいて、第１と第
２の符号化部を選択的に動作させる符号化制御部とを備えることを特徴とする。

上記第１の符号化部は、参照画素のとる値に基づき符
号化画素の予測値を算出する第１の予測器と、符号化画素の値と第１の予測器で算出された予測値と
の誤差を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出器
と、第１の予測誤差算出器で算出された予測誤差が所定の
値か否かを判定して、判定結果を出力する判定器と、選択された特定の符号化モードで符号化する符号化画
素について、判定器から出力された判定結果を入力して
符号化し、符号語を出力する第１の符号器と、選択された上記特定の符号化モードで符号化する符号
化画素であって、第１の予測誤差算出器で算出された予
測誤差が上記特定の値でない符号化画素に対して、その
予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第２の
符号器とを備えることを特徴とする。

上記第２の符号化部は、参照画素のとる値に基づき符
号化画素の予測値を算出する第２の予測器と、符号化画素の値と第２の予測器で算出された予測値と
の誤差を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出器
と、上記選択された特定の符号化モード以外で符号化する
符号化画素に対して、第２の予測誤差算出器で算出され
た予測誤差が上記特定の値であるなしに関わらず、その
予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第３の
符号器とを備えることを特徴とする。

上記第１の符号器は、判定器から出力された判定結果
を２値シンボル列として入力して２値シンボルのうち、
どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第１
の確率推定器と、２値シンボル列を符号化する第１の符
号語割当て器とを備え、上記第２の符号器は、予測誤差を入力して予測誤差を
２値シンボル列に変換する第１の誤差／シンボル変換器
と、２値シンボル列を入力し２値シンボルのうち、どち
らか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第２の確
率推定器と、２値シンボル列を符号化する第２の符号語
割当て器とを備え、上記第３の符号器は、予測誤差を入力して予測誤差を
２値シンボル列に変換する第２の誤差／シンボル変換器
と、２値シンボル列を入力し２値シンボルのうち、どち
らか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第３の確
率推定器と、２値シンボル列を符号化する第３の符号語
割当て器とを備えることを特徴とする。

上記符号化制御部は、少なくとも上記第１の符号器、
第２の符号器、第３の符号器のうち、いずれか１つによ
る符号語が確定し、かつ、残りの符号器による符号語が
確定していない場合に、符号語の出力順を変更する符号
語送出順序制御器を備えることを特徴とする。

この発明に係る符号化装置では、少なくとも上記第１
の誤差／シンボル変換器と第２の誤差／シンボル変換器
のいずれか１つは、該第１の誤差／シンボル変換器と第
２の誤差／シンボル変換器に入力される予測誤差の値と
して出現する可能性の高い値から順に比較値を発生さ
せ、上記第１の誤差／シンボル変換器と第２の誤差／シ
ンボル変換器のいずれかに入力された予測誤差と逐次比
較し、該予測誤差と発生させた比較値の１つが一致する
までの比較回数に基づいて２値シンボル列を作成して出
力することを特徴とする。

上記モード判定器は、更に、符号化画素に先行する符
号化済みの画素の符号化モードに基づいて符号化画素の
符号化モードを選択することを特徴とする。

この発明に係る符号化装置では、少なくとも上記第１
の符号語割り当て器、第２の符号語割り当て器、第３の
符号語割り当て器のいずれか１つは、対応する第１の確
率推定器、第２の確率推定器、第３の確率推定器がそれ
ぞれ推定する２値シンボルのうち、どちらか一方の２値
シンボルの確率推定変化に基づいて２値シンボルのどち
らが優勢シンボルかの解釈を変更することを特徴とす
る。

上記第１の符号化部の第１の予測器と第２の符号化部
の第２の予測器を統合して共通の予測器とすることを特
徴とする。

上記第１の符号器、第２の符号器、第３の符号器のう
ち、少なくともいずれか２つの符号器を統合して共通の
符号器とすることを特徴とする。

この発明に係る符号化装置では、少なくとも上記第１
の符号語割り当て器、第２の符号語割り当て器、第３の
符号語割当て器のいずれか１つは、２値シンボルのいず
れが優勢シンボルかという情報と優勢シンボルの推定出
現確率とに基づき、２値シンボルの拡大情報源に対し組
織的に作成したハフマン符号セットの中から、優勢シン
ボルの推定出現確率から想定される２値シンボルの拡大
情報源の状況に最適な符号を選択することによって実現
される２値情報源符号化を行うことを特徴とする。この
発明に係る復号装置は、所定の範囲のいずれかの値を持
つ復号済みの画素を蓄積し、復号しようとする復号画素
の近傍の復号済みの画素の値を参照画素の値として出力
する画素メモリと、予め定義された複数の復号モードから、参照画素のと
る値に基づいて、復号画素に対して、特定の復号モード
とそれ以外の復号モードとのいずれかを選択するモード
判定器と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復
号画素の値へとを復号する第１の復号部と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定することなく、符号語を復号画素の値
へと復号する第２の復号部と、上記モード判定器が選択した特定の復号モードとそれ
以外の復号モードのいずれかに基づいて、第１と第２の
復号部を選択的に動作させる復号制御部とを備えることを特徴とする。

上記第１の復号部は、参照画素のとる値に基づき復号
画素の予測値を算出する第１の予測器と、選択された特定の復号モードで復号される復号画素に
対し、対応する符号語を予測誤差が所定の値か否かを示
す判定結果へと復号する第１の復号器と、選択された上記特定の復号モードで復号される復号画
素であって、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に
対して、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第
２の復号器と、上記第１の予測器により算出された復号画素の予測値
と、上記判定結果と、上記第２の復号器により得られた
予測誤差とから復号画素の値を算出する第１の復号画素
算出器とを備えることを特徴とする。

上記第２の復号部は、参照画素のとる値に基づき復号
画素の予測値を算出する第２の予測器と、選択された上記特定の復号モード以外で復号される復
号画素に対して、予測誤差が上記所定の値であるなしに
関わらず、対応する符号語を予測誤差へと復号する第３
の復号器と、上記第２の予測器により算出された復号画素の予測値
と、第３の復号器により復号された予測誤差とから選択
された上記特定の復号モード以外で復号される復号画素
の値を算出する第２の復号画素算出器とを備えることを特徴とする。

上記第１の復号器は、符号語を入力し２値シンボル列
へ復号する第１のシンボル復元器と、２値シンボルのう
ち、どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する
第１の確率推定器とを備え、２値シンボル列のうち、ど
ちらかを判定結果として出力するとともに、上記第２の復号器は、符号語を入力し２値シンボル列
へ復号する第２のシンボル復元器と、２値シンボルを入
力し２値シンボルのうち、どちらか一方の２値シンボル
の出現確率を推定する第２の確率推定器と、２値シンボ
ル列を入力して２値シンボル列を予測誤差に変換する第
１のシンボル／誤差変換器とを備え、上記第３の復号器は、符号語を入力し２値シンボル列
へ復号する第３のシンボル復元器と、２値シンボルを入
力し２値シンボルのうち、どちらか一方の２値シンボル
の出現確率を推定する第３の確率推定器と、２値シンボ
ル列を入力して２値シンボル列を予測誤差に変換する第
２のシンボル／誤差変換器とを備えることを特徴とす
る。

上記復号制御部は、少なくとも第１の復号器、第２の
復号器、第３の復号器のいずれか１つが復号した２値シ
ンボル列が全て使用される前に、他のいずれか１つの復
号器が２値シンボル列を出力する場合に、復号した２値
シンボルの使用順序を変更する２値シンボル使用順序制
御器を備えることを特徴とする。

この発明に係る復号装置は、少なくとも上記第１のシ
ンボル／誤差変換器と第２のシンボル／誤差変換器のい
ずれか１つは、入力した２値シンボルの値と個数に基づ
き入力した２値シンボル列を予測誤差に変換することを
特徴とする。

上記モード判定器は、更に、復号画素に先行する復号
済みの画素の復号モードに基づいて復号画素の復号モー
ドを選択することを特徴とする。

この発明に係る復号装置は、少なくとも上記第１のシ
ンボル復元器、第２のシンボル復元器、第３のシンボル
復元器のいずれか１つは、対応する第１の確率推定器、
第２の確率推定器、第３の確率推定器がそれぞれ推定す
る２値シンボルの確率推定変化に基づいて２値シンボル
のどちらが優勢シンボルかの解釈を変更することを特徴
とする。

上記第１の復号部の第１の予測器と、第２の復号部の
第２の予測器を統合して共通の予測器とすることを特徴
とする。

上記第１の復号器、第２の復号器、第３の復号器のう
ち、少なくともいずれか２つの復号器を統合して共通の
復号器とすることを特徴とする。

この発明に係る復号装置は、少なくとも上記第１のシ
ンボル復元器、第２のシンボル復元器、第３のシンボル
復元器のいずれか１つは、２値シンボルのいずれが優勢
シンボルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率と
に基づき、２値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作
成したハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推
定出現確率から想定される２値シンボルの拡大情報源の
状況に最適な符号を選択することによって実現される２
値情報源復号を行うことを特徴とする。

この発明に係る符号化方法は、所定の範囲のいずれか
の値を持つ画素を符号化画素として入力蓄積し、符号化
しようとする符号化画素の値を出力するとともに、符号
化画素の近傍の符号化済みの画素の値を参照画素の値と
して出力する出力工程と、予め定義された複数の符号化モードから、参照画素の
とる値に基づいて、符号化画素に対して、特定の符号化
モードとそれ以外の符号化モードとのいずれかを選択す
るモード判定工程と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判
定結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出
力する第１の主符号化工程と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定すること
なく、符号化画素の値を符号化して符号語を出力する第
２の主符号化工程と、上記モード判定工程が選択した特定の符号化モードと
それ以外の符号化モードに基づいて、第１と第２の主符
号化工程を選択的に動作させる符号化制御工程とを備え
ることを特徴とする。

上記第１の主符号化工程は、参照画素のとる値に基づ
き符号化画素の予測値を算出する第１の予測工程と、符号化画素の値と第１の予測工程により算出された予
測値との誤差を予測誤差として算出する第１の予測誤差
算出工程と、第１の予測誤差算出工程で算出された予測誤差が、所
定の値か否かを判定して判定結果を出力する判定工程
と、選択された特定の符号化モードで符号化する符号化画
素について、判定工程によって出力された判定結果を入
力して符号化し、符号語を出力する第１の符号工程と、選択された上記特定の符号化モードで符号化する符号
化画素であって、第１の予測誤差算出工程によって算出
される予測誤差が上記所定の値でない符号化画素に対し
て、その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力す
る第２の符号工程とを備えることを特徴とする。

上記第２の主符号化工程は、参照画素のとる値に基づ
き符号化画素の予測値を算出する第２の予測工程と、符号化画素の値と第２の予測工程により算出された予
測値との誤差を予測誤差として算出する第２の予測誤差
算出工程と、選択された上記特定の符号化モード以外で符号化する
符号化画素に対して、第２の予測誤差算出工程により算
出された予測誤差が上記所定の値であるなしに関わら
ず、その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力す
る第３の符号工程とを備えることを特徴とする。

上記第１の符号工程は、判定工程から出力され判定結
果を２値シンボル列として入力して２値シンボルのう
ち、どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する
第１の確率推定工程と、２値シンボル列を符号化する第
１の符号語割当て工程とを備え、上記第２の符号工程は、予測誤差を入力して予測誤差
を２値シンボル列に変換する第１の誤差／シンボル変換
工程と、２値シンボル列を入力し２値シンボルのうち、
どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第２
の確率推定工程と、２値シンボル列を符号化する第２の
符号語割当て工程とを備え、上記第３の符号工程は、予測誤差を入力して予測誤差
を２値シンボル列に変換する第２の誤差／シンボル変換
工程と、２値シンボル列を入力し２値シンボルのうち、
どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第３
の確率推定工程と、２値シンボル列を符号化する第３の
符号語割当て工程とを備えることを特徴とする。

この発明に係る符号化方法では、少なくとも上記第1,
第2,第３の符号語割当て工程のいずれか１つは、対応す
る第1,第2,第３の確率推定工程がそれぞれ推定する２値
シンボルの確率推定変化に基づいて２値シンボルのどち
らが優勢シンボルかの解釈を変更する工程を備えること
を特徴とする。

この発明に係る符号化方法では、少なくとも上記第1,
第2,第３の符号語割当て工程のいずれか１つは、２値シ
ンボルのいずれが優勢シンボルかという情報と優勢シン
ボルの推定出現確率とに基づき、２値シンボルの拡大情
報源に対し組織的に作成したハフマン符号セットの中か
ら、優勢シンボルの推定出現確率から想定される２値シ
ンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選択すること
によって実現される２値情報源符号化を行うことを特徴
とする。

この発明に係る復号方法は、所定の範囲のいずれかの
値を持つ復号済みの画素を蓄積し、復号しようとする復
号画素の近傍の復号済みの画素の値を参照画素の値とし
て出力する出力工程と、予め定義された複数の復号モードから、参照画素のと
る値に基づいて、復号画素に対して、特定の復号モード
とそれ以外の復号モードとのいずれかを選択するモード
判定工程と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復
号画素の値へと復号する第１の主復号工程と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定することなく、符号語を復号画素の値
へと復号する第２の主復号工程と、上記モード判定工程が選択した特定の復号モードとそ
れ以外の復号モードに基づいて、第１と第２の主復号工
程を選択的に動作させる復号制御工程とを備えることを
特徴とする。

上記第１の主復号工程は、参照画素のとる値に基づき
復号画素の予測値を算出する第１の予測工程と、選択された特定の復号モードで復号する復号画素に対
し、対応する符号語を予測誤差が所定の値か否かを示す
判定結果へと復号する第１の復号工程と、選択された上記特定の復号モードで復号される復号画
素であって、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に
対して、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第
２の復号工程と、上記第１の予測工程により算出された復号画素の予測
値と、上記判定結果と、上記第２の復号工程により得ら
れた予測誤差とから復号画素の値を算出する第１の復号
画素算出工程とを備えることを特徴とする。

上記第２の主復号工程は、参照画素のとる値に基づき
復号画素の予測値を算出する第２の予測工程と、選択された上記特定の復号モード以外で復号される復
号画素に対して、予測誤差が上記所定の値であるなしに
関わらず、対応する符号語をその予測誤差へと復号する
第３の復号工程と、第２の予測工程により算出された復号画素の予測値と
第３の復号工程により復号された予測誤差とから選択さ
れた上記特定の復号モード以外で復号される復号画素の
値を算出する第２の復号画素算出工程とを備えることを特徴とする。

上記第１の復号工程は、符号語を入力し２値シンボル
列へ復号する第１のシンボル復元工程と、２値シンボル
のうち、どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定
する第１の確率推定工程とを備え、２値シンボル列のう
ち、どちらかを判定結果をとして出力するとともに、上記第２の復号工程は、符号語を入力し２値シンボル
列へ復号する第２のシンボル復元工程と、２値シンボル
を入力し２値シンボルの出現確率を推定する第２の確率
推定工程と、２値シンボル列を入力して２値シンボル列
を予測誤差に変換する第１のシンボル／誤差変換工程と
を備え、上記第３の復号工程は、符号語を入力し２値シンボル
列へ復号する第３のシンボル復元工程と、２値シンボル
を入力し２値シンボルの出現確率を推定する第３の確率
推定工程と、２値シンボル列を入力して２値シンボル列
を予測誤差に変換する第２のシンボル／誤差変換工程と
を備えることを特徴とする。

この発明に係る復号方法では、少なくとも上記第1,第
2,第３のシンボル復元工程のいずれか１つは、対応する
第1,第2,第３の確率推定工程がそれぞれ推定する２値シ
ンボルの確率推定変化に基づいて２値シンボルの解釈を
変更する工程を備えることを特徴とする。

この発明に係る復号方法では、少なくとも上記第1,第
2,第３のシンボル復元工程のいずれか１つは、２値シン
ボルのいずれが優勢シンボルかという情報と優勢シンボ
ルの推定出現確率とに基づき、２値シンボルの拡大情報
源に対し組織的に作成したハフマン符号セットの中か
ら、優勢シンボルの推定出現確率から想定される２値シ
ンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選択すること
によって実現される２値情報源復号を行うことを特徴と
する。

上記符号化装置は、半導体チップに備えられているこ
とを特徴とする。

上記符号化装置は、サーキットボードに備えられてい
ることを特徴とする。

この発明に係る画像処理装置では、複数の画素からな
る画像信号を入力し、符号化装置でその画像信号の画素
を符号化して次段の処理装置に出力する画像処理装置に
おいて、上記符号化装置は、所定の範囲のいずれかの値を持つ画素を符号化画素と
して入力蓄積し、符号化しようとする符号化画素の値を
出力するとともに、符号化画素の近傍の符号化済みの画
素の値を参照画素の値として出力する画素メモリと、予め定義された複数の符号化モードから、参照画素の
とる値に基づいて、符号化画素に対して、特定の符号化
モードとそれ以外の符号化モードとのいずれかを選択す
るモード判定器と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判
定結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出
力する第１の符号化部と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定すること
なく、符号化画素の値を符号化して符号語を出力する第
２の符号化部と、上記モード判定器が選択した特定の符号化モードとそ
れ以外の符号化モードのいずれかに基づいて、第１と第
２の符号化部を選択的に動作させる符号化制御部とを備えることを特徴とする。

上記画像処理装置は、電子計算機であることを特徴と
する。

上記画像処理装置は、スキャナであることを特徴とす
る。

上記画像処理装置は、ファクシミリ装置であることを
特徴とする。

上記画像処理装置は、表示装置であることを特徴とす
る。

上記画像処理装置は、記憶装置であることを特徴とす
る。

上記復号装置は、半導体チップに備えられていること
を特徴とする。

上記復号装置は、サーキットボードに備えられている
ことを特徴とする。

この発明に係る画像処理装置では、符号化された画像
信号を入力し、復号装置で画像信号の画素を復号して次
段の処理装置に出力する画像処理装置において、上記復号装置は、所定の範囲のいずれかの値を持つ復号済みの画素を蓄
積し、復号しようとする復号画素の近傍の復号済みの画
素の値を参照画素の値として出力する画素メモリと、予め定義された複数の復号モードから、参照画素のと
る値に基づいて、復号画素に対して、特定の復号モード
とそれ以外の復号モードとのいずれかを選択するモード
判定器と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復
号画素の値へとを復号する第１の復号部と、符号部を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定することなく、符号語を復号画素の値
へと復号する第２の復号部と、上記モード判定器が選択した特定の復号モードとそれ
以外の復号モードのいずれかに基づいて、第１と第２の
復号部を選択的に動作させる復号制御部とを備えることを特徴とする。

上記画像処理装置は、スキャナであることを特徴とす
る。

上記画像処理装置は、プリンタであることを特徴とす
る。

上記画像処理装置は、表示装置であることを特徴とす
る。

上記画像処理装置は、記憶装置であることを特徴とす
る。

この発明に係る符号化装置は、所定の範囲のいずれか
の値を持つ画素を符号化画素として入力蓄積し、符号化
しようとする符号化画素の値を出力するとともに、符号
化画素の近傍の符号化済みの画素の値を参照画素の値と
して出力する画素メモリと、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判
定結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出
力する符号化部と、上記符号化部が判定した予測の当否に基づいて、上記
符号化部を動作させる符号化制御部とを備えることを特徴とする。

上記符号化部は、参照画素のとる値に基づき符号化画
素の予測値を算出する予測器と、符号化画素の値と予測器で算出された予測器との誤差
を予測誤差として算出する予測誤差算出器と、予測誤差算出器で算出された予測誤差が特定の値か否
かを判定して、判定結果を出力する判定器と、判定器から出力された判定結果を入力して符号化し、
符号語を出力する第１の符号器と、予測誤差算出器で算出された予測誤差が上記特定の値
でない符号化画素に対して、その予測誤差を符号化し、
対応する符号語を出力する第２の符号器とを備えることを特徴とする。

この発明に係る復号装置は、所定の範囲のいずれかの
値を持つ復号済みの画素を蓄積し、復号しようとする復
号画素の近傍の復号済みの画素の値を参照画素の値とし
て出力する画素メモリと、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復
号画素の値へとを復号する復号部と、上記復号部が判定した予測の当否に基づいて、上記復
号部を動作させる復号制御部とを備えることを特徴とする。

上記復号部は、参照画素のとる値に基づき復号画素の
予測値を算出する予測器と、符号語を予測誤差が所定の値か否かを示す判定結果へ
と復号する第１の復号器と、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に対して、対
応する符号語をその予測誤差へと復号する第２の復号器
と、上記予測器により算出された復号画素の予測値と、上
記判定結果と、上記第２の復号器により得られる予測誤差とから復号
画素の値を算出する復号画素算出器とを備えることを特徴とする。

この発明に係る画像処理装置は、複数の画素からなる
画像を撮像する撮像部と、撮像された画像を圧縮する画像圧縮回路と、圧縮された画像を記憶する記憶部とを備え、上記画像圧縮回路は、所定の範囲のいずれかの値を持つ画素を符号化画素と
して入力蓄積し、符号化しようとする符号化画素の値を
出力するとともに、符号化画素の近傍の符号化済みの画
素の値を参照画素の値として出力する画素メモリと、予め定義された複数の符号化モードから、参照画素の
とる値に基づいて、符号化画素に対して、特定の符号化
モードとそれ以外の符号化モードとのいずれかを選択す
るモード判定器と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判
定結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出
力する第１の符号化部と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定すること
なく、符号化画素の値を符号化して符号語を出力する第
２の符号化部と、上記モード判定器が選択した特定の符号化モードとそ
れ以外の符号化モードのいずれかに基づいて、第１と第
２の符号化部を選択的に動作させる符号化制御部とを有する符号化装置を備えることを特徴とする。

この発明に係る画像処理装置は、複数の画素からなる
画像を撮像する撮像部と、撮像された画像を圧縮する画像圧縮回路と、圧縮された画像を記憶する記憶部と、記憶された画像を伸長する画像伸長回路とを備え、上記画像伸長回路は、所定の範囲のいずれかの値を持つ復号済みの画素を蓄
積し、復号しようとする復号画素の近傍の復号済みの画
素の値を参照画素の値として出力する画素メモリと、予め定義された複数の復号モードから、参照画素のと
る値に基づいて、復号画素に対して、特定の復号モード
とそれ以外の復号モードとのいずれかを選択するモード
判定器と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復
号画素の値へとを復号する第１の復号部と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、
予測の当否を判定することなく、符号語を復号画素の値
へと復号する第２の復号部と、上記モード判定器が選択した特定の復号モードとそれ
以外の復号モードのいずれかに基づいて、第１と第２の
復号部を選択的に動作させる復号制御部とを有する復号装置を備えることを特徴とする。

上記画像圧縮回路は、上記符号化装置を複数有し、輝
度信号Ｙと色差信号U,Vを上記複数の符号化装置にパラ
レルに入力して符号化することを特徴とする。

上記画像圧縮回路は、上記符号化装置を複数有し、色
信号R,G,Bを上記複数の符号化装置にパラレルに入力し
て符号化することを特徴とする。

上記画像圧縮回路は、上記符号化装置を１つ有し、輝
度信号Ｙと色差信号U,Vを上記符号化装置にブロック単
位にシリアルに入力して符号化することを特徴とする。

上記画像圧縮回路は、上記符号化装置を１つ有し、色
信号R,G,Bを上記符号化装置にブロック単位にシリアル
に入力して符号化することを特徴とする。

上記画像伸長回路は、上記復号装置を複数有し、符号
化された輝度信号Ｙと色差信号U,Vを上記複数の復号装
置にパラレルに入力して復号することを特徴とする。

上記画像伸長回路は、上記復号装置を複数有し、符号
化された色信号R,G,Bを上記複数の復号装置にパラレル
に入力して復号することを特徴とする。

上記画像伸長回路は、上記復号装置を１つ有し、符号
化された輝度信号Ｙと色差信号U,Vを上記復号装置にブ
ロック単位にシリアルに入力して復号することを特徴と
する。

上記画像伸長回路は、上記復号装置を１つ有し、符号
化された色信号R,G,Bを上記復号装置にブロック単位に
シリアルに入力して復号することを特徴とする。

図面の簡単な説明図１は、この発明の画像処理装置を示す斜視図であ
る。

図２は、この発明の画像処理装置の適応例を示す斜視
図である。

図３は、この発明の符号化対象２値シンボル列の状態
と符号次数を示す図である。

図４は、この発明の実施の形態１による符号化装置の
構成例を示すブロック図である。

図５は、この発明の第１の符号器の構成例を示すブロ
ック図である。

図６は、この発明の第２の符号器の構成例を示すブロ
ック図である。

図７は、この発明の第３の符号器の構成例を示すブロ
ック図である。

図８は、この発明の第２の符号器が行う、予測誤差か
ら２値シンボルへの変換例を示す図である。

図９は、この発明の第３の符号器が行う、予測誤差か
ら２値シンボルへの変換例を示す図である。

図10は、この発明の符号化処理の流れを示すフローチ
ャート図である。

図11は、この発明の符号化画素が符号化される際に有
する様々な条件の具体例を示す図である。

図12は、この発明の符号化の動作を示す図である。

図13は、この発明の実施の形態１による復号装置の構
成例を示すブロック図である。

図14は、この発明の第１の復号器の構成例を示すブロ
ック図である。

図15は、この発明の第２の復号器の構成例を示すブロ
ック図である。

図16は、この発明の第３の復号器の構成例を示すブロ
ック図である。

図17は、この発明の実施の形態２による符号化装置の
構成例を示すブロック図である。

図18は、この発明の符号化処理の流れを示すフローチ
ャート図である。

図19は、この発明の符号化の動作を示す図である。

図20は、この発明の第３の符号器で符号語が確定した
語に符号化制御部が行う制御処理の流れを示すフローチ
ャート図である。

図21は、この発明の第１の符号器で符号語が確定した
後に符号化制御部が行う制御処理の流れを示すフローチ
ャート図である。

図22は、この発明の第１の符号器で２値シンボル列に
LPSが発生したことにより符号語が確定した後に、符号
化制御部が行う制御処理の流れを示すフローチャート図
である。

図23は、この発明の符号化の動作を示す図である。

図24は、この発明の画素先読み操作の流れを示すフロ
ーチャート図である。

図25は、この発明の実施の形態２による復号装置の構
成例を示すブロック図である。

図26は、この発明の実施の形態３による符号化装置の
構成例を示すブロック図である。

図27は、この発明の実施の形態３による符号器5aの構
成例を示すブロック図である。

図28は、この発明の実施の形態３による符号器6aの構
成例を示すブロック図である。

図29は、この発明の実施の形態３による符号器8aの構
成例を示すブロック図である。

図30は、この発明の実施の形態３による確率推定器に
よる動作の流れを示すフローチャートと真理値表を表す
図である。

図31は、この発明のMPSとLPSの解釈が反転した場合の
符号化の動作を示す図である。

図32は、この発明の実施の形態３による復号装置の構
成例を示すブロック図である。

図33は、この発明の実施の形態３による復号器45aの
構成例を示すブロック図である。

図34は、この発明の実施の形態３による復号器46aの
構成例を示すブロック図である。

図35は、この発明の実施の形態３による復号器48aの
構成例を示すブロック図である。

図36は、この発明の実施の形態４による符号化装置の
構成例を示すブロック図である。

図37は、この発明の実施の形態４による復号装置の構
成例を示すブロック図である。

図38は、この発明の符号器の内部にMPSカウンタが複
数存在する場合を示す図である。

図39は、この発明の実施の形態５による符号化装置の
構成例を示すブロック図である。

図40は、この発明の、図39に示した符号化装置に対応
する復号装置の構成例を示すブロック図である。

図41は、この発明の実施の形態５による符号化装置の
別の構成例を示すブロック図である。

図42は、図41に示した符号器5bの構成例を示すブロッ
ク図である。

図43は、この発明の、図41に示した符号化装置に対応
する復号装置の構成例を示すブロック図である。

図44は、図43に示した復号装置に用いられる復号器45
bの構成例を示すブロック図である。

図45は、この発明の実施の形態５による符号化装置の
別の構成例を示すブロック図である。

図46は、図45に示した符号化装置に用いられる符号器
6bの構成例を示すブロック図である。

図47は、図45に示した符号化装置に対応する復号装置
の構成例を示すブロック図である。

図48は、図47に示した復号装置に用いられる復号器46
bの構成例を示すブロック図である。

図49は、この発明の実施の形態５による符号化装置の
他の構成例を示すブロック図である。

図50は、図49に示した符号化装置に用いられる符号器
5cの構成例を示すブロック図である。

図51は、この発明の実施の形態６による符号化装置の
構成例を示すブロック図である。

図52は、この発明の実施の形態６による復号装置の構
成例を示すブロック図である。

図53は、この発明の実施の形態７による画像処理装置
の構成例を示した図である。

図54は、この発明の実施の形態７による画像処理装置
によって、静止画を記録するシークエンスを示した図で
ある。

図55は、この発明の画像圧縮回路318の構成を示す図
である。

図56は、この発明の画像伸長回路320の構成を示す図
である。

図57は、この発明の画像圧縮回路318の他の構成を示
す図である。

図58は、この発明の画像伸長回路320の他の構成を示
す図である。

図59は、この発明の画像処理装置の他の構成を示す図
である。

図60は、この発明の画像処理装置の他の構成を示す図
である。

図61は、この発明の画像処理装置とコンピュータ700
を示す図である。

図62は、この発明の画像圧縮回路318の他の構成を示
す図である。

図63は、この発明の画像圧縮回路318の他の構成を示
す図である。

図64は、この発明の画像圧縮回路318の他の構成を示
す図である。

図65は、この発明の画像圧縮回路318の他の構成を示
す図である。

図66は、従来の符号化装置の構成例を示すブロック図
である。

図67は、従来の符号化及び復号方法を示す図である。

図68は、符号次数を決定する従来の状態遷移方式を示
す図である。

図69は、符号化画素又は復号画素と参照画素を示す図
である。

図70は、従来の画像圧縮回路と画像伸長回路の構成を
示す図である。

発明を実施するための最良の形態実施の形態1. 図１は、この発明に係る符号化装置を備えた画像処理
装置の構成例を示す斜視図である。

この発明に係る復号装置を備えた画像処理装置も、図
１に示した画像処理装置と同様の構成を持つ。

図１において、画像処理装置60は、ディスプレイユニ
ット61、キーボード62、マウス63、マウスパッド64、シ
ステムユニット65、コンパクトディスク装置100を備え
ている。

この発明の画像処理装置は、例えば、図１に示すよう
に、コンパクトディスク装置100から符号化済み画像情
報を入力して復号し、復号した画像情報をシステムユニ
ット65に転送し、ディスプレイユニット61に表示するも
のである。この発明の画像処理装置は、ディスプレイユ
ニット61に表示された画像情報を符号化して、コンパク
トディスク装置100に出力するものである。また、画像
情報を符号化して図示していない回線を経由して画像情
報を伝送するものである。しかし、この発明に係る画像
処理装置の構成は、図１に示したパーソナルコンピュー
タやワークステーション構成に限る必要はなく、他のコ
ンポーネントを使用したどのような構成形式であっても
良い。例えば、コンパクトディスク装置100の代わり
に、ビデオプレーヤを入力装置にしても構わないし、画
像情報の代わりにネットワークからの画像データを入力
するようにしても構わない。また、入力するデータは、
アナログ形式であっても構わないし、デジタル形式であ
っても構わない。

また、本発明の画像処理装置は、図１に示すように、
独立した装置として存在しても構わないが、図２に示す
ように、プリンタ66やスキャナ68やファクシミリ装置69
や表示装置（例えば、ディスプレイユニット61）や記憶
装置（例えば、コンパクトディスク装置100）等の周辺
装置でも構わない。即ち、本発明の画像処理装置とは、
以下に述べる符号化装置又は復号装置のいずれかを備え
た電子機器、又は、以下に述べる符号化方法又は復号方
法のいずれかを実行する電子機器を意味するものとす
る。

また、本発明の符号化装置又は復号装置は、独立した
筐体で存在しても構わないし、その他テレビカメラや測
定機や計算機等のシステムボードやサーキットボードの
一部分として、或いは、半導体チップとして存在してい
る場合であっても構わない。また、図２には示していな
いが、図２に示した各装置をローカルエリアネットワー
クで接続し、互いに符号化した情報を伝送するような形
式のものであっても構わない。また、ISDN（インテグレ
ーテッド・サービスィズ・デジタル・ネットワーク）等
の広域ネットワークを用いて符号化した情報を送受信す
るような形式のものであっても構わない。

本実施の形態での符号化装置における符号器、或い
は、復号装置における復号器は、図67で説明した符号
化、或いは、復号方法を使用するものとする。即ち、こ
の実施の形態では、２値シンボルのいずれが優勢シンボ
ルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づ
き、２値シンボルの拡大情報源（２値シンボル列）に対
し図67に示すような組織的に作成したハフマン符号セッ
トの中から、優勢シンボルの推定出現確率から想定され
る２値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選択
することによって実現される２値情報源符号化、或い
は、復号を行うものとする。また、図３に示すように、
32の状態に対して、各符号次数がそれぞれ設定されてい
るものとする。このような図３に示した状態遷移規則に
基づいて、以下に述べる複数の符号器、或いは、復号器
でそれぞれに独立に状態及びその符号次数を設定すると
ともに、２値シンボルを符号化、或いは、復号するもの
とする。

この発明の実施の形態１の符号化装置の構成例及び動
作を、符号化モードの切り換えと、符号化画素の値と予
測値との予測誤差の２値シンボル列への変換との関連に
より説明する。

図４は、この発明の実施の形態１の符号化装置400の
構成例を示している。

まず、本実施の形態の符号化装置400の構成要素につ
いて説明する。

図４において、１は符号化する符号化画素の値を入力
して蓄積し、その符号化画素の値を出力するとともに、
１つ以上の蓄積済みかつ符号化済みの画素であって、符
号化画素近傍の画素の値を参照画素の値として出力する
画素メモリである。

２は符号化画素に対して、上記１つ以上の参照画素の
値に基づきモードＡ又はモードＢを決定し、モード識別
信号CMを出力するモード判定器である。モードＡとモー
ドＢのモード決定方法については、後述する。

３はモードＡにおいて、参照画素の値を利用して符号
化画素の予測値を算出する第１の予測器である。

30は符号化画素の値から予測器３の予測値を減算し
て、予測誤差を求める第１の予測誤差算出器である。

４は符号化画素の値と予測器３の予測値との予測誤差
の値を、予測誤差の値が０か０以外かを示す２値シンボ
ルに変換し、変換した２値シンボルを出力するゼロ判定
器である。この実施の形態及び後述する実施の形態で
は、予測誤差の値が０か０以外かを判定するゼロ判定器
を一例として示すが、予測誤差の値が０か０以外かを判
定するのではなく、例えば、予測誤差の値が１か１以外
か、或いは、−３か−３以外か等を判定する判定器であ
っても構わない。

５はモードＡにおいて、ゼロ判定器４から出力された
２値シンボルを符号化する第１の符号器である。

６はモードＡにおいて、予測誤差が０以外（例えば、
判定器が１か１以外又は−３か−３以外を判定する場合
は、１以外又は３以外、以下同じ）の場合に、予測誤差
の値を符号化する第２の符号器である。

７はモードＢにおいて、参照画素の値を利用して符号
化画素の予測値を算出する第２の予測器である。

31は符号化画素の値から予測器７の予測値を減算し
て、予測誤差を求める第２の予測誤差算出器である。

８はモードＢにおいて、符号化画素の値と予測器７の
予測値との予測誤差の値を符号化する第３の符号器であ
る。

９は第１の符号器５、第２の符号器６、第３の符号器
８の出力する符号語を適切に選択して適切な符号語を出
力する符号切換器である。

10は符号切換器９が選択して出力する符号語を、その
入力順に一連の符号として出力する符号バッファであ
る。

11はモード識別信号CM、制御信号C1〜C6を基に、画素
メモリ１、第１の符号器５、第２の符号器６、第３の符
号器８、符号切換器９、符号バッファ10を制御する符号
化制御部である。

101はモードＡにおいて、符号化画素の値と推定した
予測値との予測誤差が０か否かを示す２値シンボルを符
号化する第１の符号器５と、モードＡにおいて、０でな
い場合の予測誤差を符号化する第２の符号器６とを備え
た第１の符号化部である。

102はモードＢにおいて、符号化画素の値と推定した
予測値の誤差が０の場合でも、０でない場合でも予測誤
差を符号化する第３の符号器８を備えた第２の符号化部
である。

図5,図6,図７は、第１の符号器５、第２の符号器６、
第３の符号器８のそれぞれの内部構成例を示す図であ
る。

図5,図6,図７を参照すると、第１の符号器５、第２の
符号器６、第３の符号器８は、２値シンボル列を入力
し、その２値シンボルに対する優勢シンボル（MPS）の
出現確率を推定する確率推定器25,26,28をそれぞれ備え
ている。また、第１の符号器５、第２の符号器６、第３
の符号器８は、２値シンボル列と、確率推定器により推
定された推定出現確率とを入力して、２値シンボル列を
符号化することにより、符号語を出力する第１の符号語
割当て器15、第２の符号語割当て器16、第３の符号語割
当て器18をそれぞれ備えている。第１の確率推定器25、
第２の確率推定器26、第３の確率推定器28は、図３に示
した符号次数を決定し、その符号次数を符号語割当て器
15,16,18に出力する。即ち、確率推定器は、過去の２値
シンボル列に関するデータから推定されるMPSの出現確
率に応じて、符号次数を適切な値に切り換えることによ
って、符号化効率を向上させる。

確率推定器が符号次数を決定する方式は２つあり、両
方とも従来例で述べた。

前記２つの方式のうち、第１の例は、図３に示す32の
状態のいずれかの状態からMPSの連続出現数が符号次数
と等しくなった場合に、32の状態をそれぞれ示す状態番
号を１つ上げ、MPSの連続出現数が符号次数と等しくな
る前に、LPSが出現した場合に、状態番号を１つ下げる
状態遷移方式である。

前記２つの方式のうち、第２の例は、２値シンボル列
に出現した２値シンボル０と１の個数Ｎ（０）,N（１）
を計数し、その計数結果から計算式により符号次数を決
定するものである。

確率推定器は、前述した第１の例、或いは、第２の例
以外の方式を用いて確率を推定しても構わない。

図６と図７を参照すると、第２の符号器６、第３の符
号器８は、予測誤差を２値シンボルに変換する第１の誤
差／シンボル変換器36、第２の誤差／シンボル変換器38
を備えている。誤差／シンボル変換器36は、図８に示す
変換を行う。また、誤差／シンボル変換器38は、図９に
示す変換を行う。誤差／シンボル変換器36,38で行われ
る変換は、図８及び図９に示すようなテーブルを予め記
憶させておくことにより、テーブルを検索して予測誤差
から２値シンボルへの変換を行うことが可能である。或
いは、図８及び図９に示した対応関係を、以下に述べる
ようなアルゴリズムを用いて実現しても構わない。その
アルゴリズムとは、誤差／シンボル変換器36、或いは、
誤差／シンボル変換器38に入力される予測誤差の値とし
て可能性の高い値、即ち、図８と図９に示す予測誤差の
うち、絶対値の値が小さい値から順に予測誤差と比較す
べき値を発生させるステップと、発生させた比較値と誤
差／シンボル変換器36、或いは、誤差／シンボル変換器
38に入力された予測誤差の値とが一致するまで逐次比較
するステップを有している。そして、不一致の場合に、
“0"の２値シンボルを１つ出力する。そして、次に発生
させた比較値と予測誤差の値を比較し、また、不一致の
場合には、“0"の２値シンボルを１つ発生させる。そし
て、次に発生させた比較値と予測誤差の値を比較し一致
した場合に、“1"の２値シンボルを発生させ変換を終了
する。

図８の場合を用いて、上記のアルゴリズムによる予測
誤差と２値シンボルとの間の対応関係を実現する操作に
ついて具体的に説明する。

誤差／シンボル変換器36に入力される予測誤差の値が
「−２」の場合を前提とする。

誤差／シンボル変換器36は、第１の比較値として「−
１」を発生させる。誤差／シンボル変換器36に入力され
た予測誤差の値と比較値の値は一致しないため、２値シ
ンボルとして“0"が出力される。誤差／シンボル変換器
36は、次に、第２の比較値として「＋１」を発生させ
る。予測誤差の値「−２」と比較値「＋１」は一致しな
いため、再び“0"という２値シンボルが出力される。誤
差／シンボル変換器36は、次に「−２」という比較値を
発生させる。今後は、予測誤差の値と比較値が一致する
ため、“1"という２値シンボルを発生させ変換を終了す
る。従って、予測誤差「−２」が入力された場合には、
２値シンボル列“001"が出力される。

次に、本実施の形態の符号化装置400の符号化動作に
ついて説明する。

図10は、モード判定器２のモード判定動作及びその判
定モード判定結果により実行される符号化動作の流れを
示した図である。

図10を参照すると、モード切り換え動作は、モード判
定器２が画素メモリ１から出力される参照画素a,b,cか
ら条件「ａ＝ｂ＝ｃ」（「ａ＝ｂ＝ｃ」は、画素の値が
等しいことを示す）を判定するステップ（S16）と、ま
た、ゼロ判定器４の出力値“0"（予測誤差＝0;予測一
致）又は“1"（予測誤差≠0;不測不一致）を判定するス
テップ（S15）によって行われ、モードＡ、或いは、モ
ードＢが指定される（S17,S98）。条件「ａ＝ｂ＝ｃ」
が一度満たされてから（S11,S16）、ゼロ判定器４の出
力値が“0"だと判定されたなら（S15）、モードＡによ
る符号化が続く（S18）。即ち、ある画素Ｘ近傍の参照
画素a,b,cが条件「ａ＝ｂ＝ｃ」を一度満たせば、「Ｘ
≠予測値」となる画素が出現するまで連続してモードＡ
によって符号化する。ゼロ判定器４の出力値が“1"だと
判定されると（S15）、そのゼロ判定器の出力値を１に
した符号化画素をモードＡで符号化し、次に入力される
画素の符号化モードとしてモードＢが設定され、符号化
モードがモードＢに切り換わる（S17）。また、モード
Ｂにおいて、条件「ａ＝ｂ＝ｃ」が満たされると（S1
6）、モードＡが設定され（S98）、ゼロ判定器４の出力
値“0"（予測誤差＝0;予測一致）又は“1"（予測誤差≠
0;予測不一致）を判定する（S15）。また、モードＢに
おいて、条件「ａ＝ｂ＝ｃ」が満たされない場合、モー
ドＢの符号化が行われ（S19）続く。

なお、図10に示したフローチャートの動作は、後述す
る図５及び図６の具体例を用いて改めて説明する。

（１）モードＡ符号化モードＡでの符号化の動作について説明する。

まず、ゼロ判定器４は、符号化画素の値から予測器３
の出力である予測値（例えば、参照画素の直前の画素の
値とする）を減じて得られた予測誤差が０（予測一致）
ならば、２値シンボル“0"を出力し、０以外（予測不一
致）ならば、２値シンボル“1"を出力する。第１の符号
器５は、ゼロ判定器４の出力値“0"をMPS、“1"をLPSと
して符号化を行う。ゼロ判定器４の出力が“0"（予測誤
差が０）の場合と、“1"（予測誤差が０以外）の場合に
おける符号化処理は、次のようになる。

（１−１）ゼロ判定器４の出力が“0"の場合第１の符号器５は、確率推定器25内に図示していない
MPSカウンタを有し、MPSカウンタは、予測誤差０を示す
２値シンボル“0"、即ち、MPSの連続出現数を計数す
る。第１の符号器５に入力されるMPSの連続出現数（MPS
カウンタの値）が符号次数となったときのみ、符号語
（１ビットの“0"）が確定する（図67参照）。MPSの連
続出現数が符号次数となるまでは、符号語は確定されな
い。

（１−２）ゼロ判定器４の出力が“1"の場合まず、第１の符号器５は、予測誤差が０以外であるこ
とを示す２値シンボル“1"、即ち、LPSとまだ符号語が
割り当てられていないLPS以前のMPS数とを合わせて符号
化する。このLPS以前のMPSの連続出現数（MPSカウンタ
の値）によって、符号次数2ⁿのときは、ｎ＋１ビットの
符号語長を有する符号語が確定する（図67参照）。第１
の符号器５の符号化が終了すると、続いて、第２の符号
器６は、符号化画素の値から予測器３の出力である予測
値を減じた予測誤差（８ビット／画素の場合、−255〜
−1,1〜255;ここでは、０は存在しない）を図８に示さ
れる２値シンボル列“０・・・01"に変換して符号化す
る。変換された２値シンボル列は、確率推定器26が決定
する符号次数の値によって、１つ以上のメッセージに分
解され、対応する符号語が確定する。

この実施の形態の特徴は、第２の符号器６において、
予測誤差を符号化する場合においても、第１の符号器５
と同じ図67に示された符号化方式を用いている点であ
る。即ち、第１の符号器５が２値シンボル列を符号化す
る場合と、第２の符号器６が２値シンボル列を符号化す
る場合は、図67に示した符号化方式が共に採用されてい
る点が大きな特徴である。

（２）モードＢ符号化次に、符号化モードＢでの動作について説明する。

予測器７は、１つ以上の参照画素の値から予測値を算
出する。算出方法は、所定の予測関数によっても、テー
ブル参照でも構わない。第３の符号器８は、符号化画素
の値から算出された予測値を減じて得られた予測誤差
（８ビット／画素の場合、−255〜＋255;ここでは、０
は存在する）を、図９に示される２値シンボル列に変換
した後は、第２の符号器６と同様に符号化する。即ち、
図67に示した符号化方式に基づき、２値シンボル列から
符号語を生成する。図９に示す２値シンボル列は、全て
LPSで終了しているため、第３の符号器８は、図９に示
す２値シンボル列全てについて符号語を確定することが
できる。

前述した図８及び図９に示す変換例では、予測誤差の
値として可能性の高い値を順に発生させて予測誤差と比
較し、これらの値の１つが予測誤差と一致した場合を
１、不一致の場合を０として、予測誤差を２値シンボル
に変換している。誤差／シンボル変換器36,38は、前述
したように、予測誤差を２値シンボルに変換して確率推
定器26,28に出力する。確率推定器26,28は、入力した２
値シンボルに基づいて符号次数を変更決定し、決定した
符号次数をそれぞれ符号語割当て器16,18に出力する。
この場合の符号次数決定法は、既に述べた２つの方式例
が適用できる。符号語割当て器16,18で行われる符号化
は、符号化語割当て器15で行われている符号化と全く同
一のものである。即ち、図67に示した符号化方式により
符号化が行われる。

再び図４を参照すると、符号化制御部11は、画素メモ
リ１に符号化画素の値を蓄積させるとともに、画素メモ
リ１から符号化画素の値と、その符号化画素近傍の１つ
以上の参照画素の値を出力させ、モード判定器２の出力
であるモード識別信号CMによって第１の符号器５、第２
の符号器６、第３の符号器８を適切に動作させる。その
動作過程で、第１の符号器５、第２の符号器６、第３の
符号器８は、符号化制御部11に符号語の出力準備状態を
通知し、符号化制御部11は、符号語を出力すべき第１の
符号器５又は第２の符号器６又は第３の符号器８を判定
し、符号切換器９と符号バッファ10を用いて、符号語の
確定した順に符号語を一連の系列とした符号を出力す
る。符号バッファ10は、第１の符号器５、第２の符号器
６、第３の符号器８から直接必要な各符号語長を通知さ
れることによって、又は、符号化制御部11を介して間接
的に必要な各符号語長を通知されることによって、符号
語から符号を構成する。

次に、図11及び図12を用いて、図10に示したフローチ
ャートをより具体的に説明する。

図11は、入力される符号化画素と参照画素の状態とゼ
ロ判定器の出力と予測誤差の値を示す図である。

図11に示すような画素X₁〜X₆が入力された場合のそれ
らの近傍の参照画素の状態は、図11の参照画素に記述し
た通りである。また、ゼロ判定器の出力は、各符号化画
素に対して予測がはずれたかどうかを示しており、予測
誤差は予測がはずれた場合の予測誤差の値を示してい
る。図11に示すような画素X₁〜X₆が順に入力された場合
を仮定し、その際の図10のフローチャートの動作を説明
する。その動作結果を、図12に示す。説明を分かりやす
くするため、図12においては、第１の符号器５、第２の
符号器６、第３の符号器８内部の確率推定器25,26,28が
全て符号次数が４次（2ⁿ＝４）を決定している場合を示
しているものとする。

まず、装置に電源が投入された初期状態においては、
S11において、この装置の符号化モードの初期モードと
してモードＡが設定される。S12において、画素X₁が入
力される。S14において、モードＡと判定され、S15にお
いて、画素X₁のゼロ判定器の出力がチェックされる。図
11に示すように、画素X₁のゼロ判定器の出力は０である
ので、操作はS18に進む。S18において、画素X₁を第１の
符号器５によりモードＡで符号化する。

次に、S12において、画素X₂が入力される。画素X₂に
対してもS14,S15,S18を経て、モードＡの符号化がなさ
れる。

次に、S12において、画素X₃が入力される。S14におい
て、画素X₃の符号化モードはモードＡと判定され、操作
はS15に進む。S15において、ゼロ判定器の出力が１であ
るため、操作はS17へ進む。S17において、画素X₃はモー
ドＡで符号化される。このモードＡの符号化は、ゼロ判
定器の出力が１であるため、第１の符号器５と第２の符
号器６で行われる。第１の符号器５から出力される画素
X₁,X₂の符号語は、LPSが出現したため確定する。図12に
おいては、P1の位置で第１の符号器５から出力される画
素X₁,X₂の符号語が完成する。前述したように、モード
Ａの符号化がLPSの出現により確定した場合には、ゼロ
判定器の出力を“1"にする画素に対して第２の符号器６
による符号化が行われる。図11に示すように、画素X₃の
予測誤差は、「＋１」である。従って、第２の符号器６
内で、誤差／シンボル変換器36は、図８に示した表に従
って“01"という２値シンボルを出力する。第２の符号
器６は、この２値シンボルを図67に示した符号化方式に
より符号化する。図８に示す２値シンボルは、全てLPS
で終了しているため、図67に示す符号化方式を用いた場
合、第２の符号器６において図８に示す各予測誤差の符
号化終了時には、必ずそれらに対応する符号語が確定す
る。図12に示すように、画素X₃の場合は、P2の位置にお
いて第２の符号器６の符号語が確定する。

次に、S17において、モードＢが設定された後、S12に
おいて、画素X₄を入力する。S14において、画素X₄の符
号化モードはモードＢであることが判定される。そし
て、S16において、画素X₄の参照画素の状態がチェック
される。画素X₄の参照画素の値は、図11に示すように、
条件「ａ＝ｂ＝ｃ」を満足しないため、操作はS19へと
進む。S19において、画素X₄はモードＢの符号化がなさ
れる。画素X₄の予測誤差は、「＋１」であるため、図９
に示したように、“001"という２値シンボルが出力され
る。図９に示したいずれの２値シンボル列も全てLPSで
終了しているため、図67に示した符号化方式を用いる限
り、各予測誤差の符号化終了時には、第３の符号器８か
ら出力される符号語は必ず確定する。図12に示すよう
に、画素X₄の符号語は、P3の位置において確定する。

S19において、画素X₄の符号語が確定した後、S12にお
いて、画素X₅が入力される。S14において、画素X₅の符
号化モードはモードＢであることが判明し、S16におい
て、画素X₅の参照画素の状態がチェックされる。画素X₅
の参照画素a,b,cは条件「ａ＝ｂ＝ｃ」を満足するた
め、モードＡを設定し（S98）、操作はS15に移る。画素
X₅のゼロ判定器の出力は０であるため、操作はS18に進
む。ここで、画素X₅はモードＡにより符号化される。こ
の時点では、第１の符号器５から出力される画素X₅の符
号語は確定しない。

次に、S12において、画素X₆が入力される。S14におい
て、画素X₆の符号化モードはモードＡであることが判定
され、S15において、ゼロ判定器の出力が１であること
が判定される。従って、画素X₆はS17において、モード
Ａの符号化がされる。画素X₆の場合にLPSが出現したこ
とになり、第１の符号器５から出力される画素X₅の符号
語が、図12に示すように、P4の位置において確定する。
第１の符号器５がLPSにより画素X₅の符号語を確定した
ため、第２の符号器６が画素X₆の誤差を符号化する。図
11に示すX₆の予測誤差は、「−２」である。従って、図
８に示すように、予測誤差「−２」に対する“001"の２
値シンボルを符号化することになる。P5の位置において
LPSが出現していることにより、P5の位置において第２
の符号器６から出力される画素X₆の符号語が確定する。

図12に示す確定した符号語は、第１の符号器５、第２
の符号器６、第３の符号器８内部の確率推定器25,26,28
が全て図67に示す符号次数４次（2ⁿ＝４）を決定してい
る場合を示している。ここでは説明を簡単にするため、
第１の符号器５、第２の符号器６、第３の符号器８が全
て４次の符号次数で符号化している場合を説明している
が、前述したように、第１の符号器５、第２の符号器
６、第３の符号器８は、それぞれ独立に符号次数を決定
し、独立に動作するものである。

以上のように、本実施の形態では、画素の値を入力す
ることによってそれに対応する符号が出力される。出力
された符号は、符号バッファ10中の図示していないメモ
リ等に一時的に蓄積された後又は符号バッファ10から直
接、無線、或いは、有線の通信回線によってアナログ
的、或いは、デジタル的に伝送される。また、固定的に
蓄積媒体（磁気的、或いは、光学的に記録するカード、
テープ、ディスク、RAM、ROMなど）に保存される。

また、本実施の形態１では、符号化モードがモードＡ
からモードＢに切り換わる場合、必ずLPSが出力され
る。即ち、この実施の形態１では、符号化モードがモー
ドＡからモードＢに切り換わる際には、必ず第１の符号
器５及び第２の符号器６で符号語が確定する。また、符
号化モードがモードＢからモードＡに切り換わる場合
も、必ずLPSが出力されるので、この実施の形態１で
は、モードＢからモードＡに切り換わる際には、必ず第
３の符号器８で符号語が確定する。

以上のように、この符号化装置400によれば、MPSが連
続して出現する場合の符号化効率が大幅に向上する。ま
た、モードＡにおいて、LPSが出現した場合に符号化モ
ードをモードＢに切り換えることにより、また、モード
Ｂにおいて、参照画素の値が所定の条件「ａ＝ｂ＝ｃ」
を満足した場合に、符号化モードをモードＢからモード
Ａへ切り換えることにより、第１と第２の符号化部にお
ける符号化の切り換えを積極的に行っている。

このようにして、第１の符号化部と第２の符号化部の
切り換えが矛盾なく適切に行われ、効率の良い符号化及
び復号が実現できる。これらの切り換えは、符号化制御
部11がモード識別信号CMと制御信号C1〜C6を用いて、符
号化装置400内の各部を制御することにより行われる。

図13は、この発明の実施の形態１の復号装置500の構
成例を示すブロック図である。

まず、本実施の形態の復号装置500の構成要素につい
て説明する。

41は復号に先立って１つ以上の蓄積済み、かつ、復号
済みの画素であって、復号画素近傍の画素の値を参照画
素の値として出力し、復号された画素の値を蓄積する画
素メモリである。

42は復号画素に対して、前述の符号化装置400におけ
るモード判定器２と同様に、上記１つ以上の参照画素の
値に基づきモードＡ又はモードＢを決定し、モード識別
信号CMを出力するモード判定器である。

45はモードＡにおいて、符号語を予測誤差が０か０以
外（例えば、判定器が１か１以外又は−３か−３以外を
判定する場合は、１以外又は−３以外、以下同じ）かを
示す２値シンボルへと復号する第１の復号器である。

46はモードＡにおいて、予測誤差が０以外の場合に、
符号語を予測誤差へと復号する第２の復号器である。

48はモードＢにおいて、符号語を、復号画素の値とそ
の復号画素に対する予測器７の予測値との予測誤差へと
復号する第３の復号器である。

40は入力された符号を符号語に分解して出力する符号
バッファである。

43はモード識別信号CMと制御信号C11〜C16を基に、画
素メモリ41、第１の復号器45、第２の復号器46、第３の
復号器48、画素切換器12（後述）、符号バッファ40を制
御する復号制御部である。

12は復号画素算出器32,33と予測器３の出力する復号
済み画素のうち、適切な復号済み画素の値を選択して出
力する画素切換器である。

32,33は復号画素の予測値と復号された予測誤差とか
ら復号画素の値を算出する第１と第２の復号画素算出器
である。

予測器３、予測器７は、前述した符号化装置400のも
のと同一のものである。

201は符号語を、復号画素の値と推定した予測値との
予測誤差が０か否かを示す２値シンボルへと復号する第
１の復号器45と、０でない場合に、符号語を予測誤差へ
と復号する第２の復号器46とを備えた第１の復号部であ
る。

202は復号画素の値と推定した予測値の誤差が０の場
合でも０でない場合でも、符号語を予測誤差へと復号す
る第３の復号器48を備えた第２の復号部である。

図14,図15,図16は、第１の復号器45、第２の復号器4
6、第３の復号器48の内部構成例を示すブロック図であ
る。

第１の復号器45、第２の復号器46、第３の復号器48
は、第１のシンボル復元器55、第２のシンボル復元器5
6、第３のシンボル復元器58と第１の確率推定器75、第
２の確率推定器76、第３の確率推定器78をそれぞれ有し
ている。また、第２の復号器46、第３の復号器48は、２
値シンボル列を予測誤差に変換する第１のシンボル／誤
差変換器86、第２のシンボル／誤差変換器88を有してい
る。

次に、本実施の形態の復号装置500の復号動作につい
て説明する。

第１の復号器45、第２の復号器46、第３の復号器48
は、符号バッファ40が符号を符号語に分割して出力した
符号語を取得する。第１の復号器45又は第２の復号器46
又は第３の復号器48が符号次数＝2ⁿで復号していると
き、第１の復号器45、第２の復号器46、或いは、第３の
復号器48が未取得の符号語の先頭ビットの値から符号語
長を次のように判定する。

符号語の先頭ビットが０ならば、符号語長は１とな
り、図67から長さ2ⁿの２値シンボル“0"のみのメッセー
ジが復元される。符号先頭ビットが１ならば、符号語長
はｎ＋１ビットとなり、第１の復号器45又は第２の復号
器46又は第３の復号器48は、符号語の先頭ビットを除い
た残りｎビットの符号ビットが示す２進数の値を、２値
シンボル“0"の連続出現数（ｋとする）として、長さｋ
＋１のメッセージ“０・・・01"が復元される。

モードＡ復号の場合、第１の復号器45は、符号語を入
力として変換し、２値シンボル列（ここでは、メッセー
ジと等価）を出力する。第１の復号器45の各出力は、そ
れぞれモードＡで復号すべき１画素に対応し、出力値が
“0"ならば復号画素に対する予測誤差が０、“1"ならば
予測誤差が０以外であることを示す。予測誤差が０のと
きは、予測値がそのまま符号画素の値となる。予測誤差
が０以外のとき、続いて第２の復号器46によって予測誤
差を復号する。

予測誤差を復号する場合、第２の復号器46、第３の復
号器48は、それぞれ符号語を入力として１つ以上のメッ
セージに変換し、上記１つ以上のメッセージをまとめて
２値シンボル列に合成する。第２の復号器46は、モード
Ａで予測誤差が０以外の画素に対して復号を行い、図８
（予測誤差に０なしの場合を示す）に示される２値シン
ボル列を予測誤差に逆変換して出力する。第３の符号化
器48は、モードＢで復号した画素に対して、図９（予測
誤差に０ありの場合を示す）に示される２値シンボル列
を予測誤差に逆変換して出力する。復号画素の値は、モ
ードＡ復号の場合、予測器３の出力（予測値）に第２の
復号器46の出力（予測誤差）を加えた値となる。モード
Ｂ復号の場合、予測器７の出力（予測値）に第３の復号
器48の出力（予測誤差）を加えた値となる。

復号処理におけるモード切り換えは、画素メモリ41か
ら出力される参照画素の状態と第１の復号器45の出力値
に基づき、モード判定器42が図４に示したモード判定器
２と同一の判定方法を使用することにより実現できる。

復号処理が行われている間、復号制御部43は、画素メ
モリ41から１つ以上の参照画素の値を出力させ、モード
判定器42の出力モード識別信号CMによって、第１の復号
器45、第２の復号器46、第３の復号器48を選択的に動作
させる。その過程で、第１の復号器45、第２の復号器4
6、第３の復号器48は、復号制御部43に符号語の入力を
通知し、符号バッファ40は、直接各符号語長を通知され
ることによって、又は、復号制御部43を介して間接的に
各符号語長を通知されることによって、符号を符号語に
分割して出力する。復号制御部43は、第１の復号器45、
第２の復号器46、第３の復号器48のうちで、復号を行う
べき適切な復号器を判定し、画素切換器12によって画素
メモリ41に復号済み画素の値を蓄積させる。

実施の形態2. 図17は、この発明の実施の形態２の符号化装置400の
構成例を示すブロック図である。ただし、実施の形態１
に示した図４とは、ゼロ判定器４からの出力がモード判
定器２に入力されていない点で異なる。

本実施の形態の符号化装置400の動作について説明す
る。

本実施の形態では、図18に示すように、ある画素Ｘ近
傍の参照画素a,b,cが条件「ａ＝ｂ＝ｃ」を満たせばモ
ードＡで符号化し（S4〜S6）、参照画素がa,b,cが条件
を満たさなければモードＢで符号化する（S7）。このモ
ード切り換え動作は、モード判定器２が画素メモリ１か
ら出力される参照画素a,b,cが条件「ａ＝ｂ＝ｃ」を満
たすかどうかを判定することのみにより行う。実施の形
態１のように、ゼロ判定器４からの出力値は参照されな
い。モードＡ符号化の動作及びモードＢ符号化の動作
は、実施の形態１と同様なのでその説明を省略する。

実施の形態１では、符号化モードがモードＡからモー
ドＢに切り換わる際には、必ず第１の符号器５で符号語
が確定したが、実施の形態２では、実施の形態１とは、
符号化モード判定条件が異なるため、必ずしも第１の符
号器５で符号語が確定するとは限らない。

図19に、この発明の実施の形態２での画素X₁〜X₆にお
ける符号化対象となる２値シンボルの例を示す。図19に
示す例は、この実施の形態の符号化装置400に、図11に
示す符号化画素が入力された場合の符号化の状態を示す
ものである。また、説明を簡単にするために、符号語
は、符号次数４次で符号化を行う第１の符号器５、第２
の符号器６、第３の符号器８から出力されるものとす
る。図19の例では、画素X₂のモードＡでの符号化終了時
に連続して出力される２値シンボルは、１で終了してい
ないため、また、MPSカウンタの値も符号次数＝４に達
していないため、第１の符号器５では、画素X₂の符号化
終了時に符号語は確定しない。従って、第１の符号器５
で符号語が確定するより先に、第３の符号器８で画素
X₃,X₄に対する符号語が確定してしまう。この場合、復
号装置500では、第３の符号器８で生成された符号語よ
りも先に、第１の符号器５で作成された符号語を取得し
なければ正しく復号できないため、符号化装置400で以
下に述べる符号語の送出順序を入れ換える操作、即ち、
符号語送出順序制御が必要になる。或いは、符号化装置
400で以下に述べる符号化モードＡによる画素の先読み
操作が必要となる。

まず、実施の形態２の符号語送出順序制御の動作につ
いて、図20,図21を用いて説明する。

図20は、第３の符号器８で符号語が確定（S20）した
後に、符号化制御部11が行う制御処理フローを示すフロ
ーチャートである。

図21は、第１の符号器５で符号語が確定（S30）した
語に、符号化制御部11が行う制御処理フローを示すフロ
ーチャートである。

本実施の形態で符号語送出順序制御が必要となるの
は、図19に示すように、第１の符号器５で符号語が確定
するより先に（言い換えると、第１の符号器５内部のMP
Sカウンタの値が１以上のとき（図20のS22）に）、第３
の符号器８で符号語が生成された場合である。この場
合、第３の符号器８で生成された符号語を符号バッファ
10に仮に蓄える（図20のS24）。第１の符号器５で符号
語が確定するのは、以下の２通りの場合である。

（１）連続するMPSの数が符号次数と等しくなった場
合。

（２）LPSが発生した場合。

図21に示すように、（１）又は（２）の場合とも、第
１の符号器５で確定した符号語と符号バッファ10に仮保
存した第３の符号器８からの符号語との送出順を入れ替
えて、第１の符号器５で確定した符号語を送出した後
に、符号化制御部11からの指示により符号バッファ10に
仮に蓄えられた符号語を送出する（S34）。また、図21
のS35,S36に示すように、（２）の場合は、第１の符号
器５で確定した符号語及び符号バッファ10に蓄えられた
符号語を送出した（S34）後、更に、第２の符号器６で
生成された符号語を送出する（S36）。図19に示す例で
は、第３の符号器８によりP1とP2の位置において符号語
が確定するが、第１の符号器５から出力される符号語
は、P3の位置において確定する。従って、P1及びP2の位
置において確定した第３の符号器８の符号語は、符号バ
ッファ10に仮保存され、P3の位置において第１の符号器
５から出力される符号語が確定した場合、P3において確
定した符号語を先に出力し、符号バッファ10に仮保存し
ていたP1とP2の位置において確定した符号語を後に出力
する。そして、P4の位置において確定した第２の符号器
６の符号語を最後に出力する。

（２）の場合は、図22のS44に示すように、第１の符
号器５で確定した符号語、第２の符号器６で確定した符
号語、符号バッファ10に仮に蓄えられた第３の符号器８
の符号語の順に送出することも可能である。図22のフロ
ーチャートに従えば、図19に示した符号語の出力順は、
P3の位置において確定した第１の符号器５の符号語、P4
の位置において確定した第２の符号器６の符号語、P1の
位置において確定した第３の符号器８の符号語、P2の位
置において確定した第３の符号器８の符号語の順に出力
される。

符号語送出順序制御の場合には、符号バッファ10の最
大容量MAXを送受信側で取り決めておく必要がある。

図23は、符号バッファ10の最大容量MAXを規定する場
合の動作を示す図である。

モードＡにおいて、X₁〜X₂の画素を符号化して、未確
定のままモードＢに切り換わった場合、そして、モード
Ｂにおいて符号語がP1,P2,・・・の位置において次々と
確定して符号バッファ10に仮保存された場合、符号バッ
ファ10には、仮保存された第３の符号器８からの符号語
が順次蓄積されることになる。この際、この仮保存され
る符号語によって占有される符号バッファ10の最大容量
MAXを定めておき、仮保存される符号語の蓄積量がPXの
位置でこの最大容量MAXに達した場合には、仮保存され
た符号語を出力して符号バッファ10の空き領域を増やす
ようにする。図23に示すように、仮保存された符号語の
蓄積量が最大容量MAXに達した場合には、ダミーの２値
シンボル“0"をモードＡによる符号語が確定するのに必
要な個数分だけ、符号語が未確定の２値シンボルに付加
する。図23に示す場合は、符号次数が４次の場合を示し
ているため、ダミーの２値シンボル“0"を２つ付加する
ことにより、第１の符号器５から出力される符号語が確
定する。ダミーの２値シンボル“0"は、第１の符号器５
の符号語が確定するまで、符号語が未確定の２値シンボ
ルに必要な個数加算される。

このように、強制的に第１の符号器５から出力される
符号語を確定することにより、符号バッファ10に仮保存
されていた第３の符号器８によって確定された符号語が
出力され、符号バッファ10に空き領域を取り戻すことが
できる。このような処理を行うことにより、仮保存され
る第３の符号器８によって確定された符号語によって符
号バッファ10がオーバフローしてしまうことを防止する
ことができる。

このように、ダミーの２値シンボル“0"を符号語が未
確定の２値シンボルに付加した場合でも、復号装置500
の符号バッファの最大容量MAXを符号化装置400の符号バ
ッファと同じ値としておくことと、ダミーの２値シンボ
ル“0"を付加するという処理を行うことにより、正しく
復号動作を行うことができる。

なお、図23は、ダミーの２値シンボル“0"を符号語が
未確定の２値シンボルに付加して第１の符号器５から出
力される符号語を確定する場合を示しているが、ダミー
の２値シンボル“1"を１個だけ付加することにより、第
１の符号器５から出力される符号語を確定するようにし
ても構わない。ただし、ダミーの２値シンボル“1"を付
加した場合には、第２の符号器６における予測誤差に対
する符号語は、発生させないものとする。

次に、図24を用いて符号化モードＡによる画素の先読
み操作について説明する。

本明細書中で使用される符号化モードＡによる画素の
先読み操作とは、第１の符号器５から出力される符号語
が確定するまで、後に符号化する予定の画素の値を１画
素ずつ予め読み出す操作をいう。

図24は、モードＢの設定（S50）により開始される符
号化制御部11の制御処理フローを示すフローチャートで
ある。

符号化モードＡによる画素の先読み操作では、図24に
示すように、S50でモードＢが設定されると、S52におい
て、第１の符号器５内部のMPSカウンタの値が０かどう
かがチェックされる。MPSカウンタの値が０の場合は、
第１の符号器５から出力される符号語が既に確定してい
るため、先読み操作の必要はない。第１の符号器５内部
のMPSカウンタの値が０以外の場合は、第１の符号器５
から出力される符号語が確定しない場合を示しているた
め、S53〜S56に示す先読み操作を行う。即ち、第１の符
号器５から出力される符号語が確定するまで（S55）、
語に符号化する予定の画素の値を１画素ずつ先読みし
（S53）、S53〜S56に示す先読み操作を何度を行う。そ
して、第１の符号器５から出力される符号語を確定させ
た後、画素の先読み操作を行ったため符号化が終わって
いない画素に戻ってモードＢの符号化を行う（S57）。
再び図19の例で画素の先読み操作を行うには、画素X₂の
後にモードＡからモードＢでの符号化に移らずに、画素
X₅,X₆の値を先読みし、第１の符号器５での符号語を確
定させる（S55）。その後、符号化が終わっていない画
素X₃と画素X₄に対してモードＢの符号化を行う（S5
7）。ただし、先読み操作を行う場合は、後で符号化す
る予定の画素の値を先読みし、その後、画素の先読み操
作のために符号化の終わっていない画素を符号化したり
するので、画素を蓄積するラインメモリが必要となる。
送受信側で、そのラインメモリの最大値を予めとり決め
ておく必要がある。その理由は、図23に示した場合と同
様の理由によるものである。即ち、第１の符号器５によ
る符号語が確定しない状態で画素を先読みしても、第１
の符号器５の符号語が引き続き確定しない場合が存在す
る。従って、画素を蓄積するラインメモリの最大値を予
め定めておき、その最大値を超えてしまう場合は、ダミ
ーの２値シンボル“0"を符号語が未確定の２値シンボル
に加え、第１の符号器５から出力する符号語を確定す
る。前述したように、ダミーの２値シンボル“1"を付加
して第１の符号器５から出力する符号語を確定するよう
にしても構わない。

次に、本実施の形態の復号装置500の構成例を図25を
用いて説明するが、図25は、実施の形態１に示した図13
とは、第１の復号器45からの出力がモード判定器42に入
力されていない点で異なる。図25に示した第１の復号器
45は、実施の形態１に従い、図13に示した第１の復号器
45と同一の復号動作をする。即ち、モードＡにおいて予
測誤差が０か、０以外を示す２値シンボルを復号する。
そして、その結果を制御信号C13を用いて復号制御部43
に伝える。復号制御部43は、第１の復号器45からの予測
誤差が０か、０以外かを示す情報に基づいて第２の復号
器46を動作させる。以下の説明では、本発明の第１の実
施の形態と異なる動作について特に説明する。

本実施の形態の復号装置500では、入力された符号語
を２値シンボル列（メッセージ）に変換し、それらを使
って画素の値が再生される。本実施の形態２では、実施
の形態１とは異なり、第１の復号器45で１つの符号語か
らモードＡで復号される複数の２値シンボルを使いきる
前に、復号モードがモードＡからモードＢに切り換わる
ことがある。再び図19の場合を例にとれば、X₁の復号時
に、X₂,X₅,X₆の復号に関わる２値シンボル“0001"まで
復号することができるが、X₂の復号後に復号モードがモ
ードＢに切り換わるため、未使用の２値シンボル“01"
は、モードＢでの復号終了後に使用される。従って、復
号制御部43はモードＡでの復号で、第１の復号器45に未
使用の２値シンボルが残っていればそれを出力し、未使
用の２値シンボルがなければ新たな符号語を取得し、２
値シンボル列に変換し、２値シンボルを復号するように
復号器に指示する。

復号装置500では、上述したように、復号された２値
シンボルを使用する順序の制御が必要となることだけが
実施の形態１と異なり、他の動作は実施の形態１と同様
なので、ここではその説明を省略する。

以上のように、この実施の形態によれば、各画素毎に
参照画素の状態のみによって符号化するモードを決定す
ることができる。その結果、符号器が第１の符号器５か
ら第３の符号器８に切り換わる場合に、符号語が確定し
ない場合が存在するが、前述したような制御を行うこと
により、復号装置500では矛盾なく符号語から画素を復
号することができる。復号器が第３の復号器48から第１
の復号器45に切り換わる場合には、実施の形態１で述べ
たように、図９に示す２値シンボルを図67に示す符号化
方式で符号化する限り、必ず符号語が確定するため、符
号語の送出順序制御や先読み制御を必要としない。

実施の形態3. 図26は、この発明の実施の形態３の符号化装置400の
構成例を示すものである。ただし、図26は、実施の形態
２に示した図17とは、符号器の構成が異なる。

図27,図28,図29は、この実施の形態における第１の符
号器5a、第２の符号器6a、第３の符号器8aの構成例をそ
れぞれ示すブロック図である。

第１の符号器5a、第２の符号器6a、第３の符号器8a
は、排他的論理和回路95,96,98をそれぞれ備えている。
排他的論理和回路95,96,98は、２値シンボルＸと確率推
定器25a,26a,28aから出力されるMPS（Ｙ）を入力し、図
30の真理値表に示すような演算を行い、排他的論理和信
号Ｚを確率推定器に出力する。ここで、MPS（Ｙ）は、
確率推定器が符号化の時点でMPSと解釈している２値シ
ンボルの値、即ち、“0"か“1"を意味する。

本実施の形態の符号化装置400の動作について説明す
る。

本実施の形態での符号化モード判定は、実施の形態２
と同一の方法により行う。つまり、図18に示すように、
ある画素Ｘ近傍の参照画素a,b,cが条件「ａ＝ｂ＝ｃ」
を満たせば、その画素をモードＡで符号化し、条件を満
たさなければ、その画素をモードＢで符号化する。

実施の形態３では、図67に示す符号化方法による符号
化の際に、MPS/LPSの解釈が状態遷移の最中に入れ換わ
るという点が実施の形態２と異なる。実施の形態1,2で
は、第１の符号器５はMPSを“0"（予測一致を示す２値
シンボル）と解釈し、第２の符号器６及び第３の符号器
８は、MPSを図8,図９に定義された“0"と解釈してい
た。しかし、実施の形態３では、図30のフローに示すよ
うに、状態遷移の際に、状態S₀において、LPS（予測不
一致）が発生した場合（S72）には、それ以後MPSとLPS
の解釈を入れ換えることとする（S73）。例えば、第１
の符号器５において、符号化を行っている際、状態S
₀で、かつ、MPS＝“0"と解釈しているときに、２値シン
ボル“1"（予測不一致）が発生した場合は、この符号語
を出力した以後、MPSとLPSの解釈を入れ換え、MPSを
“1"と解釈し、LPSを“0"と解釈して符号語を生成す
る。逆に、第１の符号器５において、符号化を行ってい
る際、状態S₀で、かつ、MPS＝“1"と解釈しているとき
に、２値シンボル“0"が発生した場合は、符号語を出力
した以後、MPSを“0"と解釈し、LPSを“1"と解釈する。

このように、状態S₀で予測がはずれたときに、MPSとL
PSの解釈を反転させるのは、MPSが本来出現確率が高い
はずであるという前提が崩れてしまい、LPSの方が出現
確率が高い状態が発生していると考えるからである。MP
SとLPSの解釈を一度反転したら、再度状態S₀でLPSが発
生するまでそのMPSとLPSの解釈を続けて符号化を行う。
排他的論理和回路95,96,98は、２値シンボルＸと確率推
定器25a,26a,28aから出力されるMPS（Ｙ）とを入力し、
排他的論理和信号Ｚを出力する。即ち、２値シンボルＸ
とMPSが一致すれば、２値シンボル“0"を表す排他的論
理和信号Ｚを出力し、２値シンボルＸとMPSが一致しな
ければ、２値シンボル“1"を表す排他的論理和信号Ｚを
出力する。状態遷移の規則は、MPS＝“0"と解釈してい
る場合でも、MPS＝“1"と解釈している場合でも、前述
の方法と同一の規則を用いる。即ち、排他的論理和回路
の出力である排他的論理和信号Ｚを実施の形態1,実施の
形態２における状態遷移を決定する２値シンボルを表す
ものと見なして、状態遷移を行なうことができる。

なお、前述した場合は、符号次数を決定する方式の第
１の例による状態遷移方式を用いてMPSとLPSの解釈を変
更する場合について説明したが、MPS/LPSの解釈の変更
は、前述した符号次数を決定する方式の第２の例による
0/1の計数方式においても、Ｎ（０）とＮ（１）を比較
することで容易に実現できる。即ち、Ｎ（０）＞Ｎ
（１）の場合は、MPSを“0"と解釈し、LPSを“1"と解釈
するが、Ｎ（０）＜Ｎ（１）の場合には、MPSを“1"と
解釈し、LPSを“0"と解釈すればよい。

MPSとLPSの解釈の変更により、符号語送出順序制御の
方法が実施の形態２で述べた方法と異なってくる。実施
の形態２では、符号化が第１の符号器５から第３の符号
器８に切り換わって行われる場合にだけ符号語確定の有
無がわかれば、符号語送出順序制御ができたが、実施の
形態３では、この場合、図19に示す符号語完成位置で必
ずしも符号語が完成しない。

図31は、MPSとLPSの解釈が変更された場合の符号化の
様子を示す図である。

図31においては、符号器5a,6aでは、MPSを“0"と解釈
し、LPSを“1"と解釈し、符号器8aでは、MPSを“1"と解
釈し、LPSを“0"と解釈しているものとする。

２値シンボルＸが排他的論理和回路により排他的論理
和信号Ｚに変換されている。従って、符号器5a,6a,8a
は、複数の排他的論理和信号Ｚを２値シンボル列として
入力し、符号化しなければならない。２値シンボルＸの
場合は、図８及び図９に示すように、必ずLPSで終了し
た２値シンボル列を構成しているが、排他的論理和信号
Ｚは、２値シンボルＸを反転したものであるため、図８
及び図９に示す２値シンボルが反転されてしまい、符号
化モードが切り換わる際に、各符号器で符号語を確定で
きない場合が存在する。従って、どの符号器からであろ
うと、符号器が他の符号器に切り換わった場合には、符
号化制御部11は、他の符号器に切り換わる前の符号器で
の符号語確定の有無を知る必要がある。

例えば、図31のP1の位置で符号器8aの符号語が確定し
たら、符号化制御部11は、符号語が確定していない他の
符号器（MPSのカウンタの値が１以上の符号器）がある
かを調べ、なければそのまま確定した符号語を出力する
ように符号バッファ10に指示する。もし、符号語の確定
していない符号器があれば、符号器8aで確定した符号語
を符号バッファ10に仮に蓄え、他の符号器での別の符号
語が確定されてから出力する。図31に示すように、P1の
位置においては符号器5aから出力すべき符号語が、まだ
確定していないため、P2において符号器5aから出力すべ
き符号語が確定してから、P1の位置において確定した符
号語を出力する。また、図31に関しては、符号器が符号
器8aから符号器5aに切り換わる場合、符号器8aから出力
する符号語が確定できない。符号器5aから出力すべき符
号語は、P2の位置において確定されるが、この符号語
は、前述したように、P1の位置で確定した符号語より先
に出力される。そして、符号器6aによりP3の位置におい
て確定した符号語を符号バッファ10に仮に蓄積する。そ
の後、P4の位置において符号器8aから出力すべき符号語
が確定することにより、P3の位置において確定した符号
語をP4の位置で確定した符号語の後に出力する。つま
り、上記処理を行うことによって、各メッセージの先頭
シンボル（MPSカウンタがMPSの数を数え始めたシンボ
ル）の発生順に、その符号語が送信されることになる。

次に、本実施の形態の復号装置500の構成例を図32を
用いて説明する。

図33,図34,図35は、それぞれ復号器45a,46a,48aの内
部構成例を示すブロック図である。

復号装置500では、入力された符号語を２値シンボル
列（メッセージ）に変換し、それら２値シンボルを使っ
て対応する画素の値が再生される。本実施の形態３で
は、ある復号器で１つの符号語から復号される複数の２
値シンボルを使いきる前に、他の復号器で復号された２
値シンボルが使われることがある。復号制御部43では、
別の復号器から切り換えた復号器内に未使用の２値シン
ボルが残っていればそれを出力し、未使用の２値シンボ
ルがなければ新たな符号語を取得し、２値シンボルを復
号するように復号器に指示する。

本実施の形態による復号装置500では、復号された２
値シンボルを使用する順序の制御だけが実施の形態２と
異なり、他の動作は実施の形態２と同様なので説明を省
略する。

実施の形態4. 図36は、この発明の実施の形態４の符号化装置400の
構成例を示すブロック図である。

図36において、符号器5a,6a,8aは、それぞれ図27,図2
8,図29に示したものと同じ構成を持つ符号器である。

本実施の形態の符号化装置400の動作について説明す
る。

本実施の形態での符号化モード判定は、実施の形態１
と同一の方法により行うものとする。つまり、図10に示
すように、ある画素Ｘ近傍の参照画素a,b,cが条件「ａ
＝ｂ＝ｃ」を一度満たせば、「Ｘ≠予測値」となる画素
が出現するまで連続してモードＡによって符号化する。

実施の形態４では、図67に示す符号化方法による符号
化においてMPSとLPSの解釈が、状態遷移の最中に入れ換
わるという点が実施の形態１と異なる。実施の形態1,2
では、第１の符号器５ではMPSを“0"（予測一致を示す
２値シンボル）と解釈し、第２の符号器６及び第３の符
号器８では、MPSを図8,図９に定義された“0"と解釈し
ている。しかし、実施の形態４では、状態遷移の際に、
状態S₀においてLPSが発生した場合には、それ以後MPSと
LPSの解釈を入れ換えることとする。状態遷移の規則
は、実施の形態1,実施の形態2,実施の形態３と同一の方
法により行う。MPS/LPSの解釈の変更は、前述したよう
に、状態遷移を0/1の計数方式により行う場合も、Ｎ
（０）とＮ（１）を比較することで容易に実現できる。

これにより、符号語送出順序制御の方法は実施の形態
３と同じとなる。つまり、実施の形態２では、符号器が
第１の符号器５から第３の符号器８に切り換わる場合に
だけ、符号語確定の有無がわかれば符号語送出順序制御
ができたが、実施の形態４では、図19に示したP1〜P4の
符号語完成位置で必ずしも符号語が完成しないので、ど
の符号器であろうとそれが他の符号器に切り換わった場
合には、符号化制御部は、切り換える前に使われていた
符号器での符号語確定の有無を知る必要がある。

次に、本実施の形態の復号装置500の構成例を図37を
用いて説明する。

図37において、復号器45a,46a,48aは、それぞれ図33,
図34,図35に示した復号器と同じ構成を持つ。

復号装置500では、入力された符号語を２値シンボル
列（メッセージ）に変換し、それらの２値シンボルを使
って画素の値が再生される。実施の形態４では、ある復
号器で１つの符号語から復号される複数の２値シンボル
を使いきる前に、他の復号器で復号された２値シンボル
が使われることがある。復号制御部では、他の復号器か
ら切り換えた復号器内に未使用の２値シンボルが残って
いればそれを出力し、未使用の２値シンボルがなければ
新たな符号語を取得し、２値シンボルを復号するように
復号器に指示する。

本実施の形態による復号装置500では、復号された２
値シンボルを使用する順序の制御だけが実施の形態３と
異なり、他の動作は実施の形態３と同様なので説明を省
略する。

実施の形態5. 上記実施の形態においては、符号器の内部にMPSカウ
ンタと、状態番号を記憶する状態番号メモリと、MPSの
値を記憶するMPSメモリとがそれぞれ１つずつ存在する
場合を前提にして説明したが、図38に示すように、符号
器の内部にMPSカウンタ、状態番号メモリ、MPSメモリが
それぞれ複数存在している場合でも構わない。図38にお
いては、符号器の内部に複数のMPSカウンタC1,C2,C3,・
・・、状態番号メモリR1,R2,R3,・・・、MPSメモリQ1,Q
2,Q3,・・・が存在している。各MPSカウンタC1,C2,C3,
・・・、状態番号メモリR1,R2,R3,・・・、MPSメモリQ
1,Q2,Q3,・・・は、参照画素の状態に対応して設けられ
ている。

このように、参照画素の状態に対応してMPSカウン
タ、状態番号メモリ、MPSメモリがそれぞれ複数存在す
るような復号器であっても、前述した実施の形態に適用
することができる。

図39は、本実施の形態の符号化装置400の別の構成例
を示すブロック図である。

前述した予測器３と予測器７が同一の予測方式を用い
て符号化画素の予測値を算出する場合には、予測器３と
予測器７及び第１の予測誤差算出器30と第２の予測誤差
算出器31を別々に設ける必要はなく、図39のように、予
測器３の出力を含む予測誤差算出器30からの出力を第３
の符号器８に出力するようにしても構わない。

図40は、図39に示した符号化装置400に対応する復号
装置500の構成例を示すブロック図である。

図40に関しても、図39の場合と同様に予測器及び復号
画素算出器は、復号装置500内に１つしか存在していな
い。

図41は、本実施の形態の符号化装置400の別の構成例
を示すブロック図である。

図42は、図41に示した符号器5bの内部構成例を示すブ
ロック図である。

図41に示した符号化装置400の特徴は、前述した第１
の符号器５と第２の符号器６を統一して１つの符号器5b
とした点である。符号器6bの構成は、図42に示す通りで
ある。符号器5bには、スイッチ85が備えられており、制
御信号C2によりゼロ判定器４と確率推定器25を接続す
る。また、制御信号C3により誤差／シンボル変換器36と
確率推定器25を接続する。前述した実施の形態で述べた
ように、第１の符号器５と第２の符号器６は、入力が異
なるだけで、同一の符号化方式を用いて２値シンボルを
符号化しているため、図42に示すような符号器5bを用い
ることにより、符号化装置400の構成を簡単にすること
ができる。

図43は、図41に示した符号化装置400に対応する復号
装置500を示すブロック図である。

図44は、図43に示した復号装置500に用いられる復号
器45bの内部構成を示すブロック図である。

前述した実施の形態で述べた第１の復号器45と第２の
復号器46を統合したものが、図44に示す復号器45bであ
る。

図45は、本実施の形態の符号化装置400の別の構成例
を示すブロック図である。

図46は、図45に示した符号化装置400の符号器6bの構
成例を示すブロック図である。

図47は、図45に示した符号化装置400に対応する復号
装置500を示す図である。

図48は、図47に示した復号装置500の復号器46bの構成
例を示す図である。

図45に示した符号化装置400において特徴となる点
は、第２の符号器６と第３の符号器８を合わせて符号器
6bとしている点である。前述した実施の形態で述べた第
２の符号器６と第３の符号器８と符号器6bが異なる点
は、図８と図９に示した予測誤差と２値シンボルの対応
関係が異なるだけであり、符号器6bはそれ以外は同一の
動作を行う。従って、図46に示すように、符号器6bの中
の誤差／シンボル変換器36と38をスイッチ85を用いて切
り換えることにより、第２の符号器６と第３の符号器８
を統合した符号器6bを構成することができる。図48に示
す復号器46bの場合も、シンボル／誤差変換器86と88を
スイッチ85により切り換えることにより、図13、或い
は、図25に示す第２の復号器46と第３の復号器48を統合
した復号器46bを構成することができる。

図49は、本実施の形態による符号化装置400の別の構
成例を示すブロック図である。

図50は、前述した実施の形態で述べた第１の符号器
５、第２の符号器６、第３の符号器８を統合した符号器
5cを示すブロック図である。

スイッチ85が、ゼロ判定器からの出力と誤差／シンボ
ル変換器36と38の出力を切り換えることにより、符号器
5cが、前述した第１の符号器５、第２の符号器６、第３
の符号器８の機能を合わせ持つことが可能である。

なお、本明細書中で図示していないが、第１の復号器
45、第２の復号器46、第３の復号器48も符号器5cの場合
と同様にして、１つの復号器として構成することができ
る。

実施の形態6. 図51は、本実施の形態による符号化装置400の別の構
成例を示すブロック図である。

図51に示す符号化装置400は、図４に示した符号化装
置400からモード判定器２と第２の符号化部102を除いた
ものである。ゼロ判定器４からモード判定器２に出力さ
れていた判定結果は、図51においては、符号化制御部11
に入力される。符号化制御部11は、ゼロ判定器４の判定
結果に基づき制御信号C2,C3を用いて、第１の符号器５
と第２の符号器６を動作させる。また、符号化制御部11
は、制御信号C5を用いて符号切換器９を動作させ、第１
の符号器５と第２の符号器６から出力された符号語のう
ち、適切な符号語を選択して出力する。

図52は、本実施の形態による復号装置500の別の構成
例を示すブロック図である。

図52に示した復号装置500は、図13に示した復号装置5
00からモード判定器42と第２の復号部202を削除したも
のである。第１の復号器45により符号語を予測誤差が０
か否かを示す２値シンボルによって表された判定結果へ
と復号し、その判定結果が復号制御部43に入力される。
復号制御部43は、入力した判定結果に基づき制御信号C1
2により画素切換器12を制御する。

図51に示した符号化装置400は、予測の当否を判定
し、判定結果に基づき符号化画素を符号化する点が特徴
である。図52に示した復号装置500は、復号画素の値の
予測の当否を判定し、判定結果に基づいて符号語を復号
画素へ復号する点が特徴である。このように、予測の当
否を判定して予測の当否を表す２値シンボル１つ以上か
らなるメッセージを単位として符号化、或いは、復号す
ることにより、予測の的中確率が高い場合に、常に予測
誤差を符号化、或いは、復号する場合に比べて、効率の
よい符号化、或いは、復号が行える。

なお、上記実施の形態においては、予測器３及び７が
参照画素のとる値から符号化画素の予測値を算出してい
たが、必要ならモード識別信号CMをモード判定器から予
測器３及び７に入力し、モード識別信号CMと参照画素の
とる値に基づいて、予測値を算出するようにしても構わ
ない。

また、上記実施の形態においては、参照画素はa,b,c
の３画素である場合を前提としているが、参照画素は、
１つ以上あれば構わない。

また、上記実施の形態においては、参照画素a,b,cが
「ａ＝ｂ＝ｃ」の条件を満たす場合にモードＡを選択す
る場合を前提としているが、参照画素の数の変化に応じ
てこの条件は変更して構わない。例えば、参照画素a,b,
c,dがある場合、条件「ａ＝ｂ＝ｄ」が成り立つ場合に
モードＡを選択するようにしても構わない。

また、上記実施の形態においては、コンピュータのハ
ードウェア、或いは、ソフトウェアを使用することにつ
いて特に述べなかったが、前述した構成要素の機能を全
て、或いは、一部、コンピュータのハードウェアで実施
しても構わない。或いは、各構成要素の機能をソフトウ
ェアで実現しても構わない。或いは、ファームウェアで
実現しても構わない。或いは、それらのコンビネーショ
ンで実現しても構わない。或いは、全部又は一部の機能
を１つの半導体チップに集積化した形で実現しても構わ
ない。

また、上記実施の形態においては、第１と第２と第３
の符号器及び第１と第２と第３の復号器が、全て図67に
示した符号化方式を用いる場合を説明したが、符号化及
び復号を行う際、図67に示した符号化方式を用いない場
合であっても構わない。

また、上記実施の形態においては、画像情報を符号
化、或いは、復号する場合について説明したが、音声情
報や光情報やその他の情報を符号化、或いは、復号する
場合においても、前述した実施の形態で実現することが
できる。特に、入力される情報が特定の値をとるという
傾向がある場合には、効率の良い符号化が行える。例え
ば、音声情報や光情報等が画像信号と同じ様なバックグ
ラウンドから抽出された情報や、ある一定の背景から抽
出された情報を持っている場合には、これらの音声情報
や光情報も本明細書でいう画像情報と見なすことがで
き、効率の良い符号化を行うことができる。

実施の形態7. 図53は、本発明の画像処理装置の一実施例の撮像装置
（デジタルカメラ）を示す図であり、静止画をメモリカ
ードに記録するデジタルカメラ600の構成例を示した図
である。

図53において、325は複数の画素からなる画像を撮像
する撮像部、311は光学像を電気信号に変換するセンサ
ーとして用いる固体撮像素子、312は固体撮像素子311に
光学像を結像するレンズ、313は固体撮像素子311に入射
する光量を調整する絞り、314は固体撮像素子311の露光
時間を調整するシャッター、315は固体撮像素子311の出
力をデジタル信号に変換するAD（Analog to Digita
l）変換回路、316はデジタル信号に変換された固体撮像
素子311の１フレーム分の信号を一旦記憶する半導体メ
モリからなるフレームメモリ、317はフレームメモリ316
に記憶された固体撮像素子311の出力信号から隣り合う
少なくとも２ライン以上のデータを取り出して、各画素
の信号から輝度信号Ｙと色差信号U,Vとを演算によって
作成し出力する記録信号処理回路、318は記録信号処理
回路317によって作られた輝度信号Ｙ及び色差信号U,Vを
符号化し、データ圧縮する画像圧縮回路、319は画像を
記録するために半導体メモリによって構成されたメモリ
カード、320はメモリカード319から読み出した符号化さ
れた画像データを伸長する画像伸長回路、321は伸長さ
れた輝度信号Ｙ及び色差信号U,Vをモニタ324に表示する
ための再生信号処理回路（或いは、表示回路）である。
322は固体撮像素子311の動作を制御するシステムコント
ローラであり、323は撮影を開始するトリガスイッチで
ある。

図54は、図53のデジタルカメラ600によって、静止画
を記録するシークエンスを示した図である。

時刻T0でトリガスイッチ323がオンされると、以下に
述べる一連の静止画記録シークエンスが開始される。ま
ず、時刻T0からT1の間に、固体撮像素子311に蓄積され
ていた暗電荷の転送除去が行われ、次に、図示されない
測光素子による測光動作が行われ、適正な露光秒時と露
光絞りが設定される。次に、時刻T2からT3において、シ
ャッター314が開かれ、固体撮像素子311への露光動作が
行われる。次に、シャッター314が時刻T3に閉じられる
と、固体撮像素子311より露光信号電荷の読み出しが行
われる。固体撮像素子311より読み出された信号は、AD
変換回路315によってデジタル信号に変換され、１フレ
ーム分の信号は、一旦フレームメモリ316に記憶され
る。次に、時刻T4にて露光信号の読みだしが終了する
と、時刻T4からT5にかけて一旦フレームメモリ316に記
憶された信号が読み出され、記録信号処理回路317によ
って固体撮像素子311の隣り合う数画素のデータより、
輝度信号Ｙ及び色差信号U,Vが演算によって求められ
る。輝度信号Ｙ及び色差信号U,Vは、画像圧縮回路318に
よって符号化データ圧縮され、メモリカード319に記録
される。

図55は、画像圧縮回路318の構成を示す図である。

画像圧縮回路318には、３つの符号化装置400が備えら
れている。符号化装置400として、前述した実施の形態
１〜６で述べた符号化装置を用いることができる。例え
ば、図４に示した符号化装置400を用いることができ
る。符号化装置400は、記録信号処理回路317から輝度信
号Ｙ及び色差信号U,Vをパラレルに入力する。各符号化
装置400は、前述したような符号化方法を用いて符号化
を行う。符号化された結果は、メモリカード319に出力
され格納され符号化装置400に入力される。輝度信号Ｙ
は、図55に示すように、１フレーム分の輝度信号Ｙ、即
ち、Y1,Y2,・・・,Ynであり、符号化装置400は、１フレ
ーム分の輝度信号Ｙを入力して符号化する。色差信号U,
Vも同様に、各符号化装置400で符号化される。

図56は、画像伸長回路320の構成を示す図である。

画像伸長回路320には、３つの復号装置500が備えられ
ている。この復号装置500として、前述した実施の形態
１〜６で述べた復号装置を用いることができる。例え
ば、図13に示した復号装置500を用いることができる。
画像伸長回路320は、メモリカード319から輝度信号Ｙ及
び色差信号U,Vの符号をパラレルに入力し、各復号装置5
00でそれぞれ復号し、再生信号処理回路321に出力す
る。

図57は、画像圧縮回路318の他の例を示す図である。

図57に示す画像圧縮回路318は、１つの符号化装置400
を備えている。符号化装置400は、記録信号処理回路317
から輝度信号Ｙ及び色差信号U,Vを各フレーム毎にシリ
アルに入力する。即ち、Y1,Y2,・・・,Ynからなる１フ
レーム分の輝度信号Ｙを入力し、次に、U1,U2,・・・,U
nからなる１フレーム分の色差信号Ｕ及びV1,V2,・・・,
Vnからなる１フレーム分の色差信号Ｖを続けて入力す
る。図57に示す場合は、符号化装置400が１つで済み、
画像圧縮回路318の構成が簡単になる。

図58は、画像伸長回路320の他の構成を示す図であ
る。

画像伸長回路320には、１つの復号装置500が備えられ
ている。画像伸長回路320は、メモリカード319からフレ
ーム単位で符号化された符号をシリアルに入力し、フレ
ーム単位で輝度信号Ｙ及び色差信号U,Vを復号し、再生
信号処理回路321に出力する。

図57及び図58に示した場合は、フレーム単位に符号
化、或いは、復号する場合であったが、フレーム単位に
限らず、あるサイズのブロック単位に符号化、或いは、
復号する場合でも構わない。或いは、複数ライン単位に
符号化又は復号する場合であっても構わない。

図59は、デジタルカメラ600の他の構成を示す図であ
る。

図59が図53と異なる点は、モニタ324に画像を表示す
る場合に、フレームメモリ316を介して表示する点であ
る。

図60は、更に、デジタルカメラ600の他の構成を示す
図である。

図60が図53と異なる点は、メモリカード319が図60の
場合に存在せず、フレームメモリ316の前後に画像圧縮
回路318と画像伸長回路320を配置した点である。

図59及び図60に示す場合でも、図55から図58に示した
構成の画像圧縮回路318と画像伸長回路320を用いること
ができる。

図61は、デジタルカメラ600の他の構成及びコンピュ
ータ700の構成を示す図である。

図61に示す構成の特徴は、デジタルカメラ600の画像
圧縮回路318により圧縮処理を行い、コンピュータ700に
おいて伸長処理を行う点である。デジタルカメラ600に
おいては、圧縮処理のみを行い、圧縮されたデータをメ
モリカード319に格納する。メモリカード319は、オフラ
インでコンピュータ700に装着される。CPU（Central P
rocessing Unit）701とRAM（Random Access Memor
y）702に格納された画像伸長プログラム703により、メ
モリカード319に格納された符号を読み出し伸長処理を
行う。その後、画像処理プログラム704により所望の画
像処理を行い、表示印刷等を行うことができる。また、
デジタルカメラ600が通信機能を備えている場合は、メ
モリカード319に格納された符号を有線通信又は無線通
信を用いて遠隔地に送ることができる。

図62及び図63は、画像圧縮回路318に入力する信号が
色信号R,G,Bの場合を示している。

また、図64及び図65の場合は、画像圧縮回路318に入
力する信号が色信号R,G1,G2,Bである場合を示してい
る。

なお、図示しないが、画像伸長回路320の場合も図62
から図65に示した構成と同様の構成で、色信号を復号す
ることができる。

前述した例においては、メモリカード319を用いて符
号を蓄積する場合を示したが、メモリカード319以外に
フレキシブルディスク、固定ディスク、フラッシュメモ
リ等のその他の２次記憶装置を用いるようにしても構わ
ない。或いは、符号を記憶装置に格納することなく通信
装置やケーブル等で外部に転送してもよい。

産業上の利用可能性以上のように、この発明は、効率の良い符号化装置及
び復号装置及びそれらの方法を提供する。特に、複数の
符号化モードに対応した符号化方式を備え、符号化モー
ドに対応した符号化方式により画像情報を効率良く符号
化又は復号する。

また、この発明は、符号化モード切り換えの際、符号
が確定しない状態でも画像情報を適切に符号化できると
ともに、正しく復号することができる。

また、この発明は、MPSとLPSの解釈を変更した場合で
あっても適切に符号化し、かつ、正しく復号することが
できる。

また、この発明は、符号化装置、或いは、復号装置、
又は、画像処理装置をコンパクトに構成することができ
る。

また、この発明は、従来の画像圧縮率よりも、更に高
い圧縮率が得られるので、高品質の画像を少ない容量で
記憶媒体に収納できる。

従って、デジタルカメラ等の画像処理装置に設けられ
た記憶媒体に対して、従来のものに比べて、多くの画像
情報を記憶させることができる。

これらの点で、本発明は、充分な産業上の利用可能性
を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田雅之東京都千代田区丸の内２丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者小野文孝東京都千代田区丸の内２丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者的場成浩東京都千代田区丸の内２丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者上田國雄東京都千代田区丸の内２丁目２番３号三菱電機株式会社内 (56)参考文献特開昭59−182670（ＪＰ，Ａ) 特開平８−9167（ＪＰ，Ａ) 特開平６−121175（ＪＰ，Ａ) 特開平６−121174（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定範囲のいずれかの値を持つ画素を符号
化画素として入力蓄積し、符号化画素の近傍の符号化済
みの画素の値を参照画素の値として出力する画素メモリ
（１）と、予め定義された複数の符号化モードから、符号化画素に
対して、特定の符号化モードとそれ以外の符号化モード
とのいずれかを選択するモード判定器（２）と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判定
結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出力
する第１の符号化部（101）と、符号化画素の値を予測し、符号化画素の値を符号化して
符号語を出力する第２の符号化部（102）と、上記モード判定器（２）の選択結果に基づいて、第１と
第２の符号化部を選択的に動作させる符号化制御部（1
1）とを備え、上記第１の符号化部（101）は、参照画素のとる値に基
づき符号化画素の予測値を算出する第１の予測器（３）
と、符号化画素の値と第１の予測器（３）で算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第１の予測誤差算
出器（30）と、第１の予測誤差算出器（30）で算出された予測誤差が特
定の値か否かを判定して、判定結果を出力する判定器
（４）と、選択された特定の符号化モードで符号化する符号化画素
について、判定器（４）から出力された判定結果を入力
して符号化し、符号語を出力する第１の符号器（５）
と、選択された上記特定の符号化モードで符号化する符号化
画素であって、第１の予測誤差算出器（30）で算出され
た予測誤差が上記特定の値でない符号化画素に対して、
その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第
２の符号器（６）とを備え、上記第２の符号化部（102）は、参照画素のとる値に基
づき符号化画素の予測値を算出する第２の予測器（７）
と、符号化画素の値と第２の予測器（７）で算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第２の予測誤差算
出器（31）と、上記選択された特定の符号化モード以外で符号化する符
号化画素に対して、第２の予測誤差算出器（31）で算出
された予測誤差が上記特定の値であるなしに関わらず、
その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第
３の符号器（８）とを備え、上記モード判定器（２）は、画素メモリ（１）が出力す
る参照画素のとる値と、判定器（４）が出力する判定結
果とを入力し、参照画素のとる値と判定結果に基づいて
符号化モードを選択することを特徴とする符号化装置
（400）。
【請求項２】上記第１の符号器（５）は、判定器（４）
から出力された判定結果を２値シンボル列として入力し
て２値シンボルのうち、どちらか一方の２値シンボルの
出現確率を推定する第１の確率推定器（25）と、２値シ
ンボル列を符号化する第１の符号語割当て器（15）とを
備え、上記第２の符号器（６）は、予測誤差を入力して予測誤
差を２値シンボル列に変換する第１の誤差／シンボル変
換器（36）と、２値シンボル列を入力し２値シンボルの
うち、どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定す
る第２の確率推定器（26）と、２値シンボル列を符号化
する第２の符号語割当て器（16）とを備え、上記第３の符号器（８）は、予測誤差を入力して予測誤
差を２値シンボル列に変換する第２の誤差／シンボル変
換器（38）と、２値シンボル列を入力し２値シンボルの
うち、どちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定す
る第３の確率推定器（28）と、２値シンボル列を符号化
する第３の符号語割当て器（18）とを備えることを特徴
とする請求項１記載の符号化装置（400）。
【請求項３】少なくとも上記第１の誤差／シンボル変換
器（36）と第２の誤差／シンボル変換器（38）のいずれ
か１つは、該第１の誤差／シンボル変換器（36）と第２
の誤差／シンボル（38）に入力される予測誤差の値とし
て出現する可能性の高い値から順に比較値を発生させ、
上記第１の誤差／シンボル変換器（36）と第２の誤差／
シンボル変換器変換器（38）のいずれかに入力された予
測誤差と逐次比較し、該予測誤差と発生させた比較値の
１つが一致するまでの比較回数に基づいて２値シンボル
列を作成して出力することを特徴とする請求項２記載の
符号化装置（400）。
【請求項４】上記モード判定器（２）は、更に、符号化
画素に先行する符号化済みの画素の符号化モードに基づ
いて符号化画素の符号化モードを選択することを特徴と
する請求項１記載の符号化装置（400）。
【請求項５】所定の範囲のいずれかの値を持つ画素を符
号化画素として入力蓄積し、符号化画素の近傍の符号化
済みの画素の値を参照画素の値として出力する画素メモ
リ（１）と、予め定義された複数の符号化モードから、参照画素のと
る値に基づいて、符号化画素に対して、特定の符号化モ
ードとそれ以外の符号化モードとのいずれかを選択する
モード判定器（２）と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判定
結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出力
する第１の符号化部（101）と、符号化画素の値を予測し、符号化画素の値を符号化して
符号語を出力する第２の符号化部（102）と、上記モード判定器（２）の選択結果に基づいて、第１と
第２の符号化部を選択的に動作させる符号化制御部（1
1）とを備え、上記第１の符号化部（101）は、参照画素のとる値に基
づき符号化画素の予測値を算出する第１の予測器（３）
と、符号化画素の値と第１の予測器（３）で算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第１の予測誤差算
出器（30）と、第１の予測誤差算出器（30）で算出された予測誤差が特
定の値か否かを判定して、判定結果を出力する判定器
（４）と、選択された特定の符号化モードで符号化する符号化画素
について、判定器（４）から出力された判定結果を入力
して符号化し、符号語を出力する第１の符号器（５）
と、選択された上記特定の符号化モードで符号化する符号化
画素であって、第１の予測誤差算出器（30）で算出され
た予測誤差が上記特定の値でない符号化画素に対して、
その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第
２の符号器（６）とを備え、上記第２の符号化部（102）は、参照画素のとる値に基
づき符号化画素の予測値を算出する第２の予測器（７）
と、符号化画素の値と第２の予測器（７）で算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第２の予測誤差算
出器（31）と、上記選択された特定の符号化モード以外で符号化する符
号化画素に対して、第２の予測誤差算出器（31）で算出
された予測誤差が上記特定の値であるなしに関わらず、
その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第
３の符号器（８）とを備え、少なくとも上記第１の符号器（５）、第２の符号器
（６）のいずれか１つは、２値シンボルのいずれが優勢
シンボルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率と
に基づき、２値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作
成したハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推
定出現確率から想定される２値シンボルの拡大情報源の
状況に最適な符号を選択することによって実現される２
値情報源符号化を行うことを特徴とする符号化装置（40
0）。
【請求項６】所定の範囲のいずれかの値を持つ復号済み
の画素を蓄積し、復号しようとする復号画素の近傍の復
号済みの画素の値を参照画素の値として出力する画素メ
モリ（41）と、予め定義された複数の復号モードから、復号画素に対し
て、特定の復号モードとそれ以外の復号モードとのいず
れかを選択するモード判定器（42）と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、予
測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復号
画素の値へと復号する第１の復号部（201）と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、符
号語を復号する第２の復号部（202）と、上記モード判定器（42）の選択結果に基づいて、第１と
第２の復号部を選択的に動作させる復号制御部（43）とを備え、上記第１の復号部（201）は、参照画素のとる値に基づ
き復号画素の予測値を算出する第１の予測器（３）と、選択された特定の復号モードで復号される復号画素に対
し、対応する符号語を予測誤差が所定の値か否かを示す
判定結果へと復号する第１の復号器（45）と、選択された上記特定の復号モードで復号される復号画素
であって、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に対
して、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第２
の復号器（46）と、上記第１の予測器（３）により算出された復号画素の予
測値と、上記判定結果と、上記第２の復号器（46）によ
り得られた予測誤差とから復号画素の値を算出する第１
の復号画素算出器（32）とを備え、上記第２の復号部（202）は、参照画素のとる値に基づ
き復号画素の予測値を算出する第２の予測器（７）と、選択された上記特定の復号モード以外で復号される復号
画素に対して、予測誤差が上記所定の値であるなしに関
わらず、対応する符号語を予測誤差へと復号する第３の
復号器（48）と、上記第２の予測器（７）により算出された復号画素の予
測値と、第３の復号器（48）により復号された予測誤差
とから選択された上記特定の復号モード以外で復号され
る復号画素の値を算出する第２の復号画素算出器（33）
とを備え、上記モード判定器（42）は、画素メモリ（41）が出力す
る参照画素のとる値と、上記第１の復号器（45）が復号
した判定結果とを入力し、参照画素のとる値と判定結果
とに基づいて復号モードを選択することを特徴とする復
号装置（500）。
【請求項７】上記第１の復号器（45）は、符号語を入力
し２値シンボル列へ復号する第１のシンボル復元器（5
5）と、２値シンボルのうち、どちらか一方の２値シン
ボルの出現確率を推定する第１の確率推定器（75）とを
備え、２値シンボル列のうち、どちらかを判定結果とし
て出力するとともに、上記第２の復号器（46）は、符号語を入力し２値シンボ
ル列へ復号する第２のシンボル復元器（56）と、２値シ
ンボルを入力し２値シンボルのうち、どちらか一方の２
値シンボルの出現確率を推定する第２の確率推定器（7
6）と、２値シンボル列を入力して２値シンボル列を予
測誤差に変換する第１のシンボル／誤差変換器（86）と
を備え、上記第３の復号器（48）は、符号語を入力し２値シンボ
ル列へ復号する第３のシンボル復元器（58）と、２値シ
ンボルを入力し２値シンボルのうち、どちらか一方の２
値シンボルの出現確率を推定する第３の確率推定器（7
8）と、２値シンボル列を入力して２値シンボル列を予
測誤差に変換する第２のシンボル／誤差変換器（88）と
を備えることを特徴とする請求項６記載の復元装置（50
0）。
【請求項８】少なくとも上記第１のシンボル／誤差変換
器（86）と第２のシンボル／誤差変換器（88）のいずれ
か１つは、入力した２値シンボルの値と個数に基づき入
力した２値シンボル列を予測誤差に変換することを特徴
とする請求項７記載の復号装置（500）。
【請求項９】上記モード判定器（42）は、更に、復号画
素に先行する復号済みの画素の復号モードに基づいて復
号画素の復号モードを選択することを特徴とする請求項
６記載の復号装置（500）。
【請求項１０】所定の範囲のいずれかの値を持つ復号済
みの画素を蓄積し、復号しようとする復号画素の近傍の
復号済みの画素の値を参照画素の値として出力する画素
メモリ（41）と、予め定義された複数の復号モードから、参照画素のとる
値に基づいて、復号画素に対して、特定の復号モードと
それ以外の復号モードとのいずれかを選択するモード判
定器（42）と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、予
測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復号
画素の値へと復号する第１の復号部（201）と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、符
号語を復号する第２の復号部（202）と、上記モード判定器（42）の選択結果に基づいて、第１と
第２の復号部を選択的に動作させる復号制御部（43）とを備え、上記第１の復号部（201）は、参照画素のとる値に基づ
き復号画素の予測値を算出する第１の予測器（３）と、選択された特定の復号モードで復号される復号画素に対
し、対応する符号語を予測誤差が所定の値か否かを示す
判定結果へと復号する第１の復号器（45）と、選択された上記特定の復号モードで復号される復号画素
であって、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に対
して、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第２
の復号器（46）と、上記第１の予測器（３）により算出された復号画素の予
測値と、上記判定結果と、上記第２の復号器（46）によ
り得られた予測誤差とから復号画素の値を算出する第１
の復号画素算出器（32）とを備え、上記第２の復号部（202）は、参照画素のとる値に基づ
き復号画素の予測値を算出する第２の予測器（７）と、選択された上記特定の復号モード以外で復号される復号
画素に対して、予測誤差が上記所定の値であるなしに関
わらず、対応する符号語を予測誤差へと復号する第３の
復号器（48）と、上記第２の予測器（７）により算出された復号画素の予
測値と、第３の復号器（48）により復号された予測誤差
とから選択された上記特定の復号モード以外で復号され
る復号画素の値を算出する第２の復号画素算出器（33）
とを備え、少なくとも上記第１の復号器（45）、第２の復号器（4
6）のいずれか１つは、２値シンボルのいずれが優勢シ
ンボルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに
基づき、２値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成
したハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推定
出現確率から想定される２値シンボルの拡大情報源の状
況に最適な符号を選択することによって実現される２値
情報源復号を行うことを特徴とする復号装置（500）。
【請求項１１】所定の範囲のいずれかの値を持つ画素を
符号化画素として入力蓄積し、符号化画素の近傍の符号
化済みの画素の値を参照画素の値として出力する出力工
程と、予め定義された複数の符号化モードから、符号化画素に
対して、特定の符号化モードとそれ以外の符号化モード
とのいずれかを選択するモード判定工程と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判定
結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出力
する第１の主符号化工程と、符号化画素の値を予測し、符号化画素の値を符号化して
符号語を出力する第２の主符号化工程と、上記モード判定工程の選択結果に基づいて、第１と第２
の主符号化工程を選択的に動作させる符号化制御工程と
を備え、上記第１の主符号化工程は、参照画素のとる値に基づき
符号化画素の予測値を算出する第１の予測工程と、符号化画素の値と第１の予測工程により算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第１の予測誤差算
出工程と、第１の予測誤差算出工程で算出された予測誤差が、所定
の値か否かを判定して判定結果を出力する判定工程と、選択された特定の符号化モードで符号化する符号化画素
について、判定工程によって出力された判定結果を入力
して符号化し、符号語を出力する第１の符号工程と、選択された上記特定の符号化モードで符号化する符号化
画素であって、第１の予測誤差算出工程によって算出さ
れる予測誤差が上記所定の値でない符号化画素に対し
て、その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力す
る第２の符号工程とを備え、上記第２の主符号化工程は、参照画素のとる値に基づき
符号化画素の予測値を算出する第２の予測工程と、符号化画素の値と第２の予測工程により算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第２の予測誤差算
出工程と、選択された上記特定の符号化モード以外で符号化する符
号化画素に対して、第２の予測誤差算出工程により算出
された予測誤差が上記所定の値であるなしに関わらず、
その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第
３の符号工程とを備え、上記モード判定工程は、出力工程により出力された参照
画素の値と、判定工程により出力された判定結果とを入
力し、参照画素の値と判定結果とに基づいて符号化モー
ドを選択することを特徴とする符号化方法。
【請求項１２】上記第１の符号工程は、判定工程から出
力される判定結果を２値シンボル列として入力して２値
シンボルのうち、どちらか一方の２値シンボルの出現確
率を推定する第１の確率推定工程と、２値シンボル列を
符号化する第１の符号語割当て工程とを備え、上記第２の符号工程は、予測誤差を入力して予測誤差を
２値シンボル列に変換する第１の誤差／シンボル変換工
程と、２値シンボル列を入力し２値シンボルのうち、ど
ちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第２の
確率推定工程と、２値シンボル列を符号化する第２の符
号語割当て工程とを備え、上記第３の符号工程は、予測誤差を入力して予測誤差を
２値シンボル列に変換する第２の誤差／シンボル変換工
程と、２値シンボル列を入力し２値シンボルのうち、ど
ちらか一方の２値シンボルの出現確率を推定する第３の
確率推定工程と、２値シンボル列を符号化する第３の符
号語割当て工程とを備えることを特徴とする請求項11記
載の符号化方法。
【請求項１３】所定の範囲のいずれかの値を持つ画素を
符号化画素として入力蓄積し、符号化画素の近傍の符号
化済みの画素の値を参照画素の値として出力する出力工
程と、予め定義された複数の符号化モードから、参照画素のと
る値に基づいて、符号化画素に対して、特定の符号化モ
ードとそれ以外の符号化モードとのいずれかを選択する
モード判定工程と、符号化画素の値を予測し、予測の当否を判定して、判定
結果に基づき符号化画素の値を符号化して符号語を出力
する第１の主符号化工程と、符号化画素の値を予測し、符号化画素の値を符号化して
符号語を出力する第２の主符号化工程と、上記モード判定工程の選択結果に基づいて、第１と第２
の主符号化工程を選択的に動作させる符号化制御工程と
を備え、上記第１の主符号化工程は、参照画素のとる値に基づき
符号化画素の予測値を算出する第１の予測工程と、符号化画素の値と第１の予測工程により算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第１の予測誤差算
出工程と、第１の予測誤差算出工程で算出された予測誤差が、所定
の値か否かを判定して判定結果を出力する判定工程と、選択された特定の符号化モードで符号化する符号化画素
について、判定工程によって出力された判定結果を入力
して符号化し、符号語を出力する第１の符号工程と、選択された上記特定の符号化モードで符号化する符号化
画素であって、第１の予測誤差算出工程によって算出さ
れる予測誤差が上記所定の値でない符号化画素に対し
て、その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力す
る第２の符号工程とを備え、上記第２の主符号化工程は、参照画素のとる値に基づき
符号化画素の予測値を算出する第２の予測工程と、符号化画素の値と第２の予測工程により算出された予測
値との誤差を予測誤差として算出する第２の予測誤差算
出工程と、選択された上記特定の符号化モード以外で符号化する符
号化画素に対して、第２の予測誤差算出工程により算出
された予測誤差が上記所定の値であるなしに関わらず、
その予測誤差を符号化し、対応する符号語を出力する第
３の符号工程とを備え、少なくとも上記第1,第２の符号工程のいずれか１つは、
２値シンボルのいずれが優勢シンボルかという情報と優
勢シンボルの推定出現確率とに基づき、２値シンボルの
拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符号セット
の中から、優勢シンボルの推定出現確率から想定される
２値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選択す
ることによって実現される２値情報源符号化を行うこと
を特徴とする符号化方法。
【請求項１４】所定の範囲のいずれかの値を持つ復号済
みの画素を蓄積し、復号しようとする復号画素の近傍の
復号済みの画素の値を参照画素の値として出力する出力
工程と、予め定義された複数の復号モードから、復号画素に対し
て、特定の復号モードとそれ以外の復号モードとのいず
れかを選択するモード判定工程と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、予
測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復号
画素の値へと復号する第１の主復号工程と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、符
号語を復号画素の値へと復号する第２の主復号工程と、上記モード判定工程の選択結果に基づいて、第１と第２
の主復号工程を選択的に動作させる復号制御工程とを備
え、上記第１の主復号工程は、参照画素のとる値に基づき復
号画素の予測値を算出する第１の予測工程と、選択された特定の復号モードで復号する復号画素に対
し、対応する符号語を予測誤差が所定の値か否かを示す
判定結果へと復号する第１の復号工程と、選択された上記特定の復号モードで復号される復号画素
であって、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に対
して、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第２
の復号工程と、上記第１の予測工程により算出された復号画素の予測値
と、上記判定結果と、上記第２の復号工程により得られ
た予測誤差とから復号画素の値を算出する第１の復号画
素算出工程とを備え、上記第２の主復号工程は、参照画素のとる値に基づき復
号画素の予測値を算出する第２の予測工程と、選択された上記特定の復号モード以外で復号される復号
画素に対して、予測誤差が上記所定の値であるなしに関
わらず、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第
３の復号工程と、第２の予測工程により算出された復号画素の予測値と第
３の復号工程により復号された予測誤差とから選択され
た上記特定の復号モード以外で復号される復号画素の値
を算出する第２の復号画素算出工程とを備え、上記モード判定工程は、出力工程により出力された参照
画素の値と、第１の復号工程により出力された判定結果
とを入力し、参照画素の値と判定結果とに基づいて復号
モードを選択することを特徴とする復号方法。
【請求項１５】上記第１の復号工程は、符号語を入力し
２値シンボル列へ復号する第１のシンボル復元工程と、
２値シンボルのうち、どちらか一方の２値シンボルの出
現確率を推定する第１の確率推定工程とを備え、２値シ
ンボル列のうち、どちらかを判定結果をとして出力する
とともに、上記第２の復号工程は、符号語を入力し２値シンボル列
へ復号する第２のシンボル復元工程と、２値シンボルを
入力し２値シンボルの出現確率を推定する第２の確率推
定工程と、２値シンボル列を入力して２値シンボル列を
予測誤差に変換する第１のシンボル／誤差変換工程とを
備え、上記第３の復号工程は、符号語を入力し２値シンボル列
へ復号する第３のシンボル復元工程と、２値シンボルを
入力し２値シンボルの出現確率を推定する第３の確率推
定工程と、２値シンボル列を入力して２値シンボル列を
予測誤差に変換する第２のシンボル／誤差変換工程とを
備えることを特徴とする請求項14記載の復号方法。
【請求項１６】所定の範囲のいずれかの値を持つ復号済
みの画素を蓄積し、復号しようとする復号画素の近傍の
復号済みの画素の値を参照画素の値として出力する出力
工程と、予め定義された複数の復号モードから、参照画素のとる
値に基づいて、復号画素に対して、特定の復号モードと
それ以外の復号モードとのいずれかを選択するモード判
定工程と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、予
測の当否を判定して、判定結果に基づいて符号語を復号
画素の値へと復号する第１の主復号工程と、符号語を入力するとともに、復号画素の値を予測し、符
号語を復号画素の値へと復号する第２の主復号工程と、上記モード判定工程の選択結果に基づいて、第１と第２
の主復号工程を選択的に動作させる復号制御工程とを備
え、上記第１の主復号工程は、参照画素のとる値に基づき復
号画素の予測値を算出する第１の予測工程と、選択された特定の復号モードで復号する復号画素に対
し、対応する符号語を予測誤差が所定の値か否かを示す
判定結果へと復号する第１の復号工程と、選択された上記特定の復号モードで復号される復号画素
であって、予測誤差が上記所定の値でない復号画素に対
して、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第２
の復号工程と、上記第１の予測工程により算出された復号画素の予測値
と、上記判定結果と、上記第２の復号工程により得られ
た予測誤差とから復号画素の値を算出する第１の復号画
素算出工程とを備え、上記第２の主復号工程は、参照画素のとる値に基づき復
号画素の予測値を算出する第２の予測工程と、選択された上記特定の復号モード以外で復号される復号
画素に対して、予測誤差が上記所定の値であるなしに関
わらず、対応する符号語をその予測誤差へと復号する第
３の復号工程と、第２の予測工程により算出された復号画素の予測値と第
３の復号工程により復号された予測誤差とから選択され
た上記特定の復号モード以外で復号される復号画素の値
を算出する第２の復号画素算出工程とを備え、少なくとも上記第1,第２の復号工程のいずれか１つは、
２値シンボルのいずれが優勢シンボルかという情報と優
勢シンボルの推定出現確率とに基づき、２値シンボルの
拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符号セット
の中から、優勢シンボルの推定出現確率から想定される
２値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選択す
ることによって実現される２値情報源復号を行うことを
特徴とする復号方法。