(57)【要約】【課題】符号化、復号が繰り返されることにより、画像データの劣化の程度を大きくすることができるようにする。【解決手段】  極値生成部１１１は、画像データVdg1から、周囲の画素値と比較して最大の値または最小の値である極値を有する画素を検出し、線形予測部１２１は、極値に基づく線形予測を行い予測画像を生成する。残差算出部１２３は、画像データVdg1のブロックと予測画像のブロックから残差ブロックを算出する。残差符号化部１２４は、極値数に応じて設定された量子化ビット数に応じて、残差ブロックをＡＤＲＣ符号化する。対象となる画像データVdg1に付加されているホワイトノイズの影響により極値が増えてしまい、それに応じて設定される量子化ビット数が少なくなり、正確に符号化を行うことが困難になる。本発明は、記録媒体からの画像データを復号し表示したり、画像データを符号化し、記録媒体に記録する画像処理システムに適用できる。【選択図】図６
2006217406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを符号化する符号化装置において、
入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、前記極値画素の数である極値数を検出する極値検出手段と、
前記極値検出手段により検出された前記極値数に応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する符号化手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記符号化手段は、
前記極値画素を用いて予測画像データを生成する予測画素生成手段と、
前記予測画素生成手段により生成された前記予測画像データと、前記画像データとの差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された前記差分をブロック符号化する差分符号化手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記予測画素生成手段は、前記極値画素の線形補間により前記予測画像データを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記予測画素生成手段は、前記極値画素を用いて求めた動きベクトルに基づいて、前記予測画像データを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記差分符号化手段は、前記極値数に応じた符号化データ量で、前記差分算出手段により算出された前記差分を、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式によりブロック符号化する
ことを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記符号化手段は、
前記極値検出手段により検出された前記極値画素の位置データおよび値、前記極値数に応じて設定される符号化パラメータ、並びに、前記差分符号化手段によりブロック符号化された前記差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力手段を
さらに備えることを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記符号化手段は、
前記極値画素を用いて求められる動きベクトル、前記極値数に応じて設定される符号化パラメータ、および、前記差分符号化手段によりブロック符号化された前記差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力手段を
さらに備えることを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項８】
前記画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された前記画像データを出力するノイズ付加手段をさらに備え、
前記極値検出手段は、前記ノイズ付加手段により前記ノイズが付加された前記画像データの中で、前記極値画素と前記極値数を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項９】
前記極値検出手段により検出された前記極値数に応じて、符号化パラメータを算出する符号化情報算出手段をさらに備え、
前記符号化手段は、前記符号化パラメータに応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項１０】
前記極値検出手段は、
前記画像データの中の画素が、周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有するか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記判定手段により周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有すると判定された前記画素を、前記極値画素として検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項１１】
画像データを符号化する符号化装置の符号化方法において、
入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、前記極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、
前記極値検出ステップの処理により検出された前記極値数に応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１２】
前記符号化ステップの処理は、
前記極値画素を用いて予測画像データを生成する予測画素生成ステップと、
前記予測画素生成ステップの処理により生成された前記予測画像データと、前記画像データとの差分を算出する差分算出ステップと、
前記差分算出ステップの処理により算出された前記差分をブロック符号化する差分符号化ステップと
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の符号化方法。
【請求項１３】
前記予測画素生成ステップの処理では、前記極値画素の線形補間により前記予測画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１４】
前記予測画素生成ステップの処理では、前記極値画素を用いて求めた動きベクトルに基づいて、前記予測画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１５】
前記差分符号化ステップの処理では、前記極値数に応じた符号化データ量で、前記差分算出手段により算出された前記差分を、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式によりブロック符号化する
ことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１６】
前記符号化ステップの処理は、
前記極値検出ステップの処理により検出された前記極値画素の位置データおよび値、前記極値数に応じて設定される符号化パラメータ、並びに、前記差分符号化ステップの処理によりブロック符号化された前記差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１７】
前記符号化ステップの処理は、
前記極値画素を用いて求めた動きベクトル、前記極値数に応じて設定される符号化パラメータ、および、前記差分符号化ステップの処理によりブロック符号化された前記差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１８】
前記画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された前記画像データを出力するノイズ付加ステップをさらに含み、
前記極値検出ステップの処理では、前記ノイズ付加ステップの処理により前記ノイズが付加された前記画像データの中で、前記極値画素と前記極値数を検出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の符号化方法。
【請求項１９】
前記極値検出ステップの処理により検出された前記極値数に応じて、符号化パラメータを算出する符号化情報算出ステップをさらに含み、
前記符号化ステップでは、前記符号化パラメータに応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する
ことを特徴とする請求項１１に記載の符号化方法。
【請求項２０】
前記極値検出ステップの処理は、
前記画像データの中の画素が、周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有するか否かを判定する判定ステップをさらに含み、
前記判定ステップの処理により周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有すると判定された前記画素を、極値画素として検出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の符号化方法。
【請求項２１】
画像データを符号化する処理をコンピュータに行わせるプログラムが記録される記録媒体であって、
入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、前記極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、
前記極値検出ステップの処理により検出された前記極値数に応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とするプログラムが記録される記録媒体。
【請求項２２】
画像データを符号化する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、前記極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、
前記極値検出ステップの処理により検出された前記極値数に応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２３】
符号化された画像データを復号する復号装置において、
画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定される符号化パラメータと、前記符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記符号化パラメータに基づいて、前記入力手段により入力された前記符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項２４】
符号化された画像データを復号する復号装置の復号方法において、
画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、前記符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化パラメータに基づいて、前記入力ステップの処理により入力された前記符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項２５】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムが記録される記録媒体であって、
画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、前記符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化パラメータに基づいて、前記入力ステップの処理により入力された前記符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップと
を含むことを特徴とするプログラムが記録される記録媒体。
【請求項２６】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、前記符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化パラメータに基づいて、前記入力ステップの処理により入力された前記符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２７】
符号化された画像データを復号する復号装置において、
画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、前記画像データと前記予測用データで予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段と、
前記入力手段により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段と、
前記復号手段により復号された前記差分データと、前記予測画像生成手段により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項２８】
符号化された画像データを復号する復号装置の復号方法において、
画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、前記画像データと前記予測用データで予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項２９】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムが記録される記録媒体であって、
画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、前記画像データと前記予測用データで予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラムが記録される記録媒体。
【請求項３０】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、前記画像データと前記予測用データで予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項３１】
符号化された画像データを復号する復号装置において、
画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、前記画像データと前記極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段と、
前記入力手段により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段と、
前記復号手段により復号された前記差分データと、前記予測画像生成手段により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項３２】
前記データ合成手段により合成された画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加手段を
さらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の復号装置。
【請求項３３】
前記予測画像生成手段は、前記極値画素の線形補間により前記予測画像データを生成する
ことを特徴とする請求項３１に記載の復号装置。
【請求項３４】
前記復号手段は、前記符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、前記差分データを出力する
ことを特徴とする請求項３１に記載の復号装置。
【請求項３５】
前記符号化差分データには、前記差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれる
ことを特徴とする請求項３４に記載の復号装置。
【請求項３６】
符号化された画像データを復号する復号装置の復号方法において、
画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、前記画像データと前記極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項３７】
前記データ合成ステップの処理により合成された画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項３６に記載の復号方法。
【請求項３８】
前記予測画像生成ステップでは、前記極値画素の線形補間により前記予測画像データを生成する
ことを特徴とする請求項３６に記載の復号方法。
【請求項３９】
前記復号ステップでは、前記符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、前記差分データを出力する
ことを特徴とする請求項３６に記載の復号方法。
【請求項４０】
前記符号化差分データには、前記差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれる
ことを特徴とする請求項３９に記載の復号方法。
【請求項４１】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムが記録される記録媒体であって、
画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、前記画像データと前記極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラムが記録される記録媒体。
【請求項４２】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、前記画像データと前記極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項４３】
符号化された画像データを復号する復号装置において、
画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、前記画像データと前記動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段と、
前記入力手段により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段と、
前記復号手段により復号された前記差分データと、前記予測画像生成手段により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項４４】
前記データ合成手段により合成された画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加手段を
さらに備えることを特徴とする請求項４３に記載の復号装置。
【請求項４５】
前記復号手段は、前記符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、前記差分データを出力する
ことを特徴とする請求項４３に記載の復号装置。
【請求項４６】
前記符号化差分データには、前記差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれる
ことを特徴とする請求項４５に記載の復号装置。
【請求項４７】
符号化された画像データを復号する復号方法において、
画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、前記画像データと前記動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項４８】
前記データ合成ステップの処理により合成された画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項４７に記載の復号方法。
【請求項４９】
前記復号ステップの処理では、前記符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、前記差分データを出力する
ことを特徴とする請求項４７に記載の復号方法。
【請求項５０】
前記符号化差分データには、前記差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれる
ことを特徴とする請求項４９に記載の復号方法。
【請求項５１】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムが記録される記録媒体であって、
画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、前記画像データと前記動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラムが記録される記録媒体。
【請求項５２】
符号化された画像データを復号する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、前記画像データと前記動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、前記極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により復号された前記差分データと、前記予測画像生成ステップの処理により生成された前記予測画像データとを合成するデータ合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項５３】
符号化装置および復号装置からなり、画像データに対して符号化および復号を行う画像処理システムにおいて、
前記符号化装置は、
入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、前記極値画素の数である極値数を検出する極値検出手段と、
前記極値検出手段により検出された前記極値数に応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する符号化手段と
を備えることを特徴とする画像処理システム。
【請求項５４】
前記復号装置からの前記画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された前記画像データを、前記符号化装置に入力するノイズ付加手段を
さらに備えることを特徴とする請求項５３に記載の画像処理システム。
【請求項５５】
符号化装置および復号装置からなり、画像データに対して符号化および復号を行う画像処理システムの画像処理方法において、
前記符号化装置の符号化方法は、
入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、前記極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、
前記極値検出ステップの処理により検出された前記極値数に応じた符号化データ量で、前記画像データを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５６】
前記復号装置からの前記画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された前記画像データを、前記符号化装置に入力するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項５５に記載の画像処理方法。
【請求項５７】
符号化装置および復号装置からなり、画像データに対して符号化および復号を行う画像処理システムにおいて、
前記復号装置は、
画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定される符号化パラメータと、前記符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記符号化パラメータに基づいて、前記入力手段により入力された前記符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号手段と
を備えることを特徴とする画像処理システム。
【請求項５８】
前記復号装置からの前記画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された前記画像データを、前記符号化装置に出力するノイズ付加手段を
さらに備えることを特徴とする請求項５７に記載の画像処理システム。
【請求項５９】
符号化装置および復号装置からなり、画像データに対して符号化および復号を行う画像処理システムの画像処理方法において、
前記復号装置の復号方法は、
画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、前記符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、
前記入力ステップの処理により入力された前記符号化パラメータに基づいて、前記入力ステップの処理により入力された前記符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６０】
前記復号装置からの前記画像データにノイズを付加し、前記ノイズが付加された前記画像データを、前記符号化装置に出力するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項５９に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラム、画像処理システムおよび方法に関し、特に、画像データ内の極値数に応じたデータ量で、画像データを符号化することにより、コピー前のデータによる出力の品質を落とすことなく、良好な質を維持したままで、コピーを抑制することができるようにした符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラム、画像処理システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の画像処理システム１の構成例を示している。この画像処理システム１は、アナログの画像データVanを出力する再生装置１１と、この再生装置１１から出力される画像データVanに対応する画像を表示するディスプレイ１２により構成されている。
【０００３】
再生装置１１は、復号部２１とＤ／Ａ(Digital-to-Analog)変換部２２により構成される。復号部２１は、図示せぬ光ディスクなどの記録媒体から再生される、符号化された画像データを復号し、復号したデジタルの画像データを、Ｄ／Ａ変換部２２に供給する。Ｄ／Ａ変換部２２は、復号部２１からのデジタルの画像データを、アナログの画像データに変換し、アナログの画像データVanとして、ディスプレイ１２に供給する。
【０００４】
ディスプレイ１２は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成される。
【０００５】
ところで、従来においては、このような画像処理システム１の再生装置１１により出力されるアナログの画像データVanを利用して、不正コピーが行われる恐れがあった。
【０００６】
すなわち、再生装置１１から出力されるアナログの画像データVanは、Ａ／Ｄ変換部３１によりデジタルの画像データVdgに変換されて符号化部３２に供給される。符号化部３２は、デジタルの画像データVdgを符号化し、符号化された画像データVcdを、記録部３３に供給する。記録部３３は、符号化された画像データVcdを光ディスクなどの記録媒体に記録する。
【０００７】
以上のように行われてしまうアナログの画像データVanを用いた不正コピーを防止するためには、従来、著作権保護がなされている場合、アナログの画像データVanをスクランブル処理して出力したり（例えば、特許文献１）、あるいはアナログの画像データVdgの出力を抑制したりしていた。しかしながら、この場合、ディスプレイ１２に正常な映像が移らないという問題が発生していた。
【０００８】
また、特許文献２に示されるＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)を用いて符号化、復号を行う場合にも、符号化、復号によりダイナミックレンジが減少していくことにより、画像データが劣化するが、ＡＤＲＣによるダイナミックレンジの減少の程度は、それほど大きな劣化ではない。また、ＡＤＲＣの場合は、動画像に対しても適用可能ではあるが、動きの特性を利用したものではないので、動画像に対してあまり大きな劣化は得られない。
【０００９】
そこで、画像が表示されなくなること等の不都合を発生することなく、アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止する手法が、本出願人により提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２４５２７０公報
【特許文献２】特開昭６１−１４４９８９公報
【特許文献３】特開２００４−２８９６８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３に記載の手法では、アナログ画像信号をA/D変換することにより得られるデジタル画像信号の位相ずれ等のアナログノイズに着目し、そのデジタル画像信号に対してアナログノイズに着目した符号化を行うことによってコピー前の画像の質を落とさずに、良好な質を維持したままでのコピーを不可能とし、これによりアナログ画像信号を利用した不正コピーを防止するが、デジタルコンテンツの流通が一般的になっている近年においては、上述のように不正コピーを防止するための別の手法の提案が要請されている。
【００１２】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、コピー前のデータによる出力の品質を落とすことなく、良好な質を維持したままで、コピーを簡単に抑制することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の符号化装置は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出手段と、極値検出手段により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
符号化手段は、極値画素を用いて予測画像データを生成する予測画素生成手段と、予測画素生成手段により生成された予測画像データと、画像データとの差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段により算出された差分をブロック符号化する差分符号化手段とを備えるようにすることができる。
【００１５】
予測画素生成手段は、極値画素の線形補間により予測画像データを生成するようにすることができる。
【００１６】
予測画素生成手段は、極値画素を用いて求めた動きベクトルに基づいて、予測画像データを生成するようにすることができる。
【００１７】
差分符号化手段は、極値数に応じた符号化データ量で、差分算出手段により算出された差分を、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式によりブロック符号化するようにすることができる。
【００１８】
符号化手段は、極値検出手段により検出された極値画素の位置データおよび値、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、並びに、差分符号化手段によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１９】
符号化手段は、極値画素を用いて求められる動きベクトル、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、および、差分符号化手段によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力手段をさらに備えるようにすることができる。
【００２０】
画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを出力するノイズ付加手段をさらに備え、極値検出手段は、ノイズ付加手段によりノイズが付加された画像データの中で、極値画素と極値数を検出するようにすることができる。
【００２１】
極値検出手段により検出された極値数に応じて、符号化パラメータを算出する符号化情報算出手段をさらに備え、符号化手段は、符号化パラメータに応じた符号化データ量で、画像データを符号化するようにすることができる。
【００２２】
極値検出手段は、画像データの中の画素が、周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有するか否かを判定する判定手段をさらに備え、判定手段により周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有すると判定された画素を、極値画素として検出するようにすることができる。
【００２３】
本発明の符号化方法は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
符号化ステップの処理は、極値画素を用いて予測画像データを生成する予測画素生成ステップと、予測画素生成ステップの処理により生成された予測画像データと、画像データとの差分を算出する差分算出ステップと、差分算出ステップの処理により算出された差分をブロック符号化する差分符号化ステップとを含むようにすることができる。
【００２５】
予測画素生成ステップの処理では、極値画素の線形補間により予測画像データを生成するようにすることができる。
【００２６】
予測画素生成ステップの処理では、極値画素を用いて求めた動きベクトルに基づいて、予測画像データを生成するようにすることができる。
【００２７】
差分符号化ステップの処理では、極値数に応じた符号化データ量で、差分算出手段により算出された差分を、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式によりブロック符号化するようにすることができる。
【００２８】
符号化ステップの処理は、極値検出ステップの処理により検出された極値画素の位置データおよび値、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、並びに、差分符号化ステップの処理によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力ステップをさらに含むようにすることができる。
【００２９】
符号化ステップの処理は、極値画素を用いて求めた動きベクトル、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、および、差分符号化ステップの処理によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力ステップをさらに含むようにすることができる。
【００３０】
画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを出力するノイズ付加ステップをさらに含み、極値検出ステップの処理では、ノイズ付加ステップの処理によりノイズが付加された画像データの中で、極値画素と極値数を検出するようにすることができる。
【００３１】
極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じて、符号化パラメータを算出する符号化情報算出ステップをさらに含み、符号化ステップでは、符号化パラメータに応じた符号化データ量で、画像データを符号化するようにすることができる。
【００３２】
極値検出ステップの処理は、画像データの中の画素が、周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有するか否かを判定する判定ステップをさらに含み、判定ステップの処理により周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有すると判定された画素を、極値画素として検出するようにすることができる。
【００３３】
本発明の第１の記録媒体に記録されているプログラムは、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明の第１のプログラムは、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明の第１の復号装置は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定される符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力手段と、入力手段により入力された符号化パラメータに基づいて、入力手段により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号手段とを備えることを特徴とする。
【００３６】
本発明の第１の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化パラメータに基づいて、入力ステップの処理により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップとを含むことを特徴とする。
【００３７】
本発明の第２の記録媒体に記録されているプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化パラメータに基づいて、入力ステップの処理により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップとを含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明の第２のプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化パラメータに基づいて、入力ステップの処理により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップとを含むことを特徴とする。
【００３９】
本発明の第２の復号装置は、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段と、入力手段により入力された予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段と、入力手段により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段と、復号手段により復号された差分データと、予測画像生成手段により生成された予測画像データとを合成するデータ合成手段とを備えることを特徴とする。
【００４０】
本発明の第２の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００４１】
本発明の第３の記録媒体に記録されているプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００４２】
本発明の第３のプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００４３】
本発明の第３の復号装置は、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段と、入力手段により入力された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段と、入力手段により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段と、復号手段により復号された差分データと、予測画像生成手段により生成された予測画像データとを合成するデータ合成手段とを備えることを特徴とする。
【００４４】
データ合成手段により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加手段をさらに備えるようにすることができる。
【００４５】
予測画像生成手段は、極値画素の線形補間により予測画像データを生成するようにすることができる。
【００４６】
復号手段は、符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、差分データを出力するようにすることができる。
【００４７】
符号化差分データには、差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれるようにすることができる。
【００４８】
本発明の第３の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００４９】
データ合成ステップの処理により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加ステップをさらに含むようにすることができる。
【００５０】
予測画像生成ステップでは、極値画素の線形補間により予測画像データを生成するようにすることができる。
【００５１】
復号ステップでは、符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、差分データを出力するようにすることができる。
【００５２】
符号化差分データには、差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれるようにすることができる。
【００５３】
本発明の第４の記録媒体に記録されているプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００５４】
本発明の第４のプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００５５】
本発明の第４の復号装置は、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段と、入力手段により入力された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段と、入力手段により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段と、復号手段により復号された差分データと、予測画像生成手段により生成された予測画像データとを合成するデータ合成手段とを備えることを特徴とする。
【００５６】
データ合成手段により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加手段をさらに備えるようにすることができる。
【００５７】
復号手段は、符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、差分データを出力するようにすることができる。
【００５８】
符号化差分データには、差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれるようにすることができる。
【００５９】
本発明の第４の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００６０】
データ合成ステップの処理により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加ステップをさらに含むようにすることができる。
【００６１】
復号ステップの処理では、符号化差分データを、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)符号方式により復号し、差分データを出力するようにすることができる。
【００６２】
符号化差分データには、差分データのブロック内画素の最小値およびダイナミックレンジも含まれるようにすることができる。
【００６３】
本発明の第５の記録媒体に記録されているプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００６４】
本発明の第５のプログラムは、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップと、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００６５】
本発明の第１の画像処理システムは、符号化装置は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出手段と、極値検出手段により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする。
【００６６】
復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に入力するノイズ付加手段をさらに備えるようにすることができる。
【００６７】
本発明の第１の画像処理方法は、符号化装置の符号化方法は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップと、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００６８】
復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に入力するノイズ付加ステップをさらに含むようにすることができる。
【００６９】
本発明の第２の画像処理システムは、復号装置は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定される符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力手段と、入力手段により入力された符号化パラメータに基づいて、入力手段により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号手段とを備えることを特徴とする。
【００７０】
復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に出力するノイズ付加手段をさらに備えるようにすることができる。
【００７１】
本発明の第２の画像処理方法は、復号装置の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップと、入力ステップの処理により入力された符号化パラメータに基づいて、入力ステップの処理により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップとを含むことを特徴とする。
【００７２】
復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に出力するノイズ付加ステップをさらに含むようにすることができる。
【００７３】
第１の本発明においては、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数が検出される。そして、検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データが符号化される。
【００７４】
第２の本発明においては、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとの入力が制御される。そして、入力が制御された符号化パラメータに基づいて、入力が制御された符号化画像データが復号され、画像データが出力される。
【００７５】
第３の本発明においては、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとの入力が制御され、入力が制御された予測用データを用いて、予測画像データが生成され、入力が制御された符号化差分データが復号され、差分データが出力される。そして、復号された差分データと、生成された予測画像データとが合成される。
【００７６】
第４の本発明においては、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとの入力が制御され、入力が制御された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データが生成され、入力が制御された符号化差分データが復号され、差分データが出力される。そして、復号された差分データと、生成された予測画像データとが合成される。
【００７７】
第５の本発明においては、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとの入力が制御され、入力が制御された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データが生成され、入力が制御された符号化差分データが復号され、差分データが出力される。そして、復号された差分データと、生成された予測画像データとが合成される。
【００７８】
第６の本発明においては、符号化装置の符号化方法により、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数が検出される。そして、検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データが符号化される。
【００７９】
第７の本発明においては、復号装置の復号方法により、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとの入力が制御される。そして、入力が制御された符号化パラメータに基づいて、入力が制御された符号化画像データが復号され、画像データが出力される。
【発明の効果】
【００８０】
本発明によれば、符号化、復号の繰り返しにより、画像データの劣化の程度を大きくすることができる。これにより、本発明によれば、コピー前のデータによる出力の品質を落とすことなく、良好な質を維持したままで、コピーを簡単に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８１】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。したがって、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００８２】
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
【００８３】
請求項１に記載の符号化装置（例えば、図２の符号化装置６３）は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出手段（例えば、図６の極値生成部１１１）と、極値検出手段により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化手段（例えば、図６の極値符号化処理部１１３）とを備えることを特徴とする。
【００８４】
請求項２に記載の符号化装置は、符号化手段は、極値画素を用いて予測画像データを生成する予測画素生成手段（例えば、図６の線形予測部１２１）と、予測画素生成手段により生成された予測画像データと、画像データとの差分を算出する差分算出手段（例えば、図６の残差算出部１２３）と、差分算出手段により算出された差分をブロック符号化する差分符号化手段（例えば、図６の残差符号化部１２４）とを備えることを特徴とする。
【００８５】
請求項３に記載の符号化装置は、予測画素生成手段（例えば、図６の線形予測部１２１）は、極値画素の線形補間により予測画像データを生成することを特徴とする。
【００８６】
請求項４に記載の符号化装置は、予測画素生成手段（例えば、図３６の極値動き推定部３２１）は、極値画素を用いて求めた動きベクトルに基づいて、予測画像データを生成することを特徴とする。
【００８７】
請求項６に記載の符号化装置は、符号化手段は、極値検出手段により検出された極値画素の位置データおよび値、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、並びに、差分符号化手段によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力手段（例えば、図６のデータ合成部１２５）をさらに備えることを特徴とする。
【００８８】
請求項７に記載の符号化装置は、符号化手段は、極値画素を用いて求められる動きベクトル、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、および、差分符号化手段によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力手段（例えば、図３６のデータ合成部３２４）をさらに備えることを特徴とする。
【００８９】
請求項８に記載の符号化装置は、画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを出力するノイズ付加手段（例えば、図２のＡ／Ｄ変換部８１）をさらに備え、極値検出手段は、ノイズ付加手段によりノイズが付加された画像データの中で、極値画素と極値数を検出することを特徴とする。
【００９０】
請求項９に記載の符号化装置は、極値検出手段により検出された極値数に応じて、符号化パラメータを算出する符号化情報算出手段（例えば、図６の量子化ビット数算出部１１２）をさらに備え、符号化手段は、符号化パラメータに応じた符号化データ量で、画像データを符号化することを特徴とする。
【００９１】
請求項１０に記載の符号化装置は、極値検出手段は、画像データの中の画素が、周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有するか否かを判定する判定手段（例えば、図７の極値判定部１３２）をさらに備え、判定手段により周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有すると判定された画素を、極値画素として検出することを特徴とする。
【００９２】
請求項１１に記載の符号化方法は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップ（例えば、図１７のステップＳ２１）と、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化ステップ（例えば、図５のステップＳ５）とを含むことを特徴とする。
【００９３】
請求項１２に記載の符号化方法は、符号化ステップの処理は、極値画素を用いて予測画像データを生成する予測画素生成ステップ（例えば、図１７のステップＳ２３）と、予測画素生成ステップの処理により生成された予測画像データと、画像データとの差分を算出する差分算出ステップ（例えば、図１７のステップＳ２６）と、差分算出ステップの処理により算出された差分をブロック符号化する差分符号化ステップ（例えば、図１７のステップＳ２７）とを含むことを特徴とする。
【００９４】
請求項１３に記載の符号化方法は、予測画素生成ステップの処理（例えば、図１７のステップＳ２３）では、極値画素の線形補間により予測画像データを生成することを特徴とする。
【００９５】
請求項１４に記載の符号化方法は、予測画素生成ステップの処理（例えば、図４２のステップＳ４１４）では、極値画素を用いて求めた動きベクトルに基づいて、予測画像データを生成することを特徴とする。
【００９６】
請求項１６に記載の符号化方法は、符号化ステップの処理は、極値検出ステップの処理により検出された極値画素の位置データおよび値、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、並びに、差分符号化ステップの処理によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力ステップ（例えば、図１７のステップＳ２８）をさらに含むことを特徴とする。
【００９７】
請求項１７に記載の符号化方法は、符号化ステップの処理は、極値画素を用いて求めた動きベクトル、極値数に応じて設定される符号化パラメータ、および、差分符号化ステップの処理によりブロック符号化された差分を、符号化データとして後段に出力するデータ出力ステップ（例えば、図４２のステップＳ４１７）をさらに含むことを特徴とする。
【００９８】
請求項１８に記載の符号化方法は、画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを出力するノイズ付加ステップ（例えば、図５のステップＳ４）をさらに含み、極値検出ステップの処理では、ノイズ付加ステップの処理によりノイズが付加された画像データの中で、極値画素と極値数を検出することを特徴とする。
【００９９】
請求項１９に記載の符号化方法は、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じて、符号化パラメータを算出する符号化情報算出ステップ（例えば、図１７のステップＳ２２）をさらに含み、符号化ステップでは、符号化パラメータに応じた符号化データ量で、画像データを符号化することを特徴とする。
【０１００】
請求項２０に記載の符号化方法は、極値検出ステップの処理は、画像データの中の画素が、周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有するか否かを判定する判定ステップ（例えば、図１８のステップＳ４４）をさらに含み、判定ステップの処理により周囲の画素の画素値と比較して、最も大きいまたは最も小さい値を有すると判定された画素を、極値画素として検出することを特徴とする。
【０１０１】
なお、請求項２１に記載の記録媒体および請求項２２に記載のプログラムも、上述した請求項１１に記載の符号化方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【０１０２】
請求項２３に記載の復号装置（例えば、図２の符号化装置６３）は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定される符号化パラメータ（例えば、量子化ビット数）と、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力手段（例えば、図２７のデータ分解部２５１）と、入力手段により入力された符号化パラメータに基づいて、入力手段により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号手段（例えば、図２７の残差復号部２５３）とを備えることを特徴とする。
【０１０３】
請求項２４に記載の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０１）と、入力ステップの処理により入力された符号化パラメータに基づいて、入力ステップの処理により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０３）とを含むことを特徴とする。
【０１０４】
なお、請求項２５に記載の記録媒体および請求項２６に記載のプログラムも、上述した請求項２４に記載の復号方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【０１０５】
請求項２７に記載の復号装置（例えば、図２の符号化装置６３）は、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データ（例えば、極値の画素値データおよび二値画像、または、動きベクトル）と、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段（例えば、図２７のデータ分解部２５１）と、入力手段により入力された予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段（例えば、図２７の線形予測部２５２）と、入力手段により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段（例えば、図２７の残差復号部２５３）と、復号手段により復号された差分データと、予測画像生成手段により生成された予測画像データとを合成するデータ合成手段（例えば、図２７の残差補償部２５４）とを備えることを特徴とする。
【０１０６】
請求項２８に記載の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素を用いて得られる予測用データと、画像データと予測用データで予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０１）と、入力ステップの処理により入力された予測用データを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０２）と、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０３）と、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０４）とを含むことを特徴とする。
【０１０７】
なお、請求項２９に記載の記録媒体および請求項３０に記載のプログラムも、上述した請求項２８に記載の復号方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【０１０８】
請求項３１に記載の復号装置（例えば、図２の符号化装置６３）は、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段（例えば、図２７のデータ分解部２５１）と、入力手段により入力された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段（例えば、図２７の線形予測部２５２）と、入力手段により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段（例えば、図２７の残差復号部２５３）と、復号手段により復号された差分データと、予測画像生成手段により生成された予測画像データとを合成するデータ合成手段（例えば、図２７の残差補償部２５４）とを備えることを特徴とする。
【０１０９】
請求項３２に記載の復号装置は、データ合成手段により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加手段（例えば、図２のＤ／Ａ変換部８５）をさらに備えることを特徴とする。
【０１１０】
請求項３６に記載の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の位置データおよび値と、画像データと極値画素の位置データおよび値を用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０１）と、入力ステップの処理により入力された極値画素の位置データおよび値を用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０２）と、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０３）と、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０４）とを含むことを特徴とする。
【０１１１】
請求項３７に記載の復号方法は、データ合成ステップの処理により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加ステップ（例えば、図５のステップＳ７（またはＳ２））をさらに含むことを特徴とする。
【０１１２】
なお、請求項４１に記載の記録媒体および請求項４２に記載のプログラムも、上述した請求項３６に記載の復号方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【０１１３】
請求項４３に記載の復号装置（例えば、図２の符号化装置６３）は、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力手段（例えば、図４９のデータ分解部２５１）と、入力手段により入力された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成手段（例えば、図４９の極値動き補償部４１２）と、入力手段により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号手段（例えば、図４９の残差復号部２５３）と、復号手段により復号された差分データと、予測画像生成手段により生成された予測画像データとを合成するデータ合成手段（例えば、図４９の残差加算部４１３）とを備えることを特徴とする。
【０１１４】
請求項４４に記載の復号装置は、データ合成手段により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加手段（例えば、図２のＤ／Ａ変換部８５）をさらに備えることを特徴とする。
【０１１５】
請求項４７に記載の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の動きベクトルと、画像データと動きベクトルを用いて予測された画素の差分データが、極値画素の数である極値数に応じて設定されたデータ量で符号化された符号化差分データとを入力する入力ステップ（例えば、図５１のステップＳ６１１）と、入力ステップの処理により入力された極値画素の動きベクトルを用いて、予測画像データを生成する予測画像生成ステップ（例えば、図５１のステップＳ６１３）と、入力ステップの処理により入力された符号化差分データを復号し、差分データを出力する復号ステップ（例えば、図５１のステップＳ６１２）と、復号ステップの処理により復号された差分データと、予測画像生成ステップの処理により生成された予測画像データとを合成するデータ合成ステップ（例えば、図５１のステップＳ６１４）とを含むことを特徴とする。
【０１１６】
請求項４８に記載の復号方法は、データ合成ステップの処理により合成された画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを後段に出力するノイズ付加ステップ（例えば、図５のステップＳ７（またはＳ２））をさらに含むことを特徴とする。
【０１１７】
なお、請求項５１に記載の記録媒体および請求項５２に記載のプログラムも、上述した請求項４７に記載の復号方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【０１１８】
請求項５３に記載の画像処理システム（例えば、図２の画像処理システム５１）は、符号化装置（例えば、図２の符号化部８２）は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出手段（例えば、図６の極値生成部１１１）と、極値検出手段により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化手段（例えば、図６の極値符号化処理部１１３）とを備えることを特徴とする。
【０１１９】
請求項５４に記載の画像処理システムは、復号装置（例えば、図２の復号部７１または復号部８４）からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に入力するノイズ付加手段（例えば、図２のＡ／Ｄ変換部８１）をさらに備えることを特徴とする。
【０１２０】
請求項５５に記載の画像処理方法は、符号化装置の符号化方法は、入力される画像データの中で、極値を有する極値画素と、極値画素の数である極値数を検出する極値検出ステップ（例えば、図１７のステップＳ２１）と、極値検出ステップの処理により検出された極値数に応じた符号化データ量で、画像データを符号化する符号化ステップ（例えば、図５のステップＳ５）とを含むことを特徴とする。
【０１２１】
請求項５６に記載の画像処理方法は、復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に入力するノイズ付加ステップ（例えば、図５のステップＳ４）をさらに含むことを特徴とする。
【０１２２】
請求項５７に記載の画像処理システムは、復号装置（例えば、図２の復号部８４）は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定される符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力手段（例えば、図２７のデータ分解部２５１）と、入力手段により入力された符号化パラメータに基づいて、入力手段により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号手段（例えば、図２７の残差復号部２５３）とを備えることを特徴とする。
【０１２３】
請求項５８に記載の画像処理システムは、復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に出力するノイズ付加手段（例えば、図２のＤ／Ａ変換部８５）をさらに備えることを特徴とする。
【０１２４】
請求項５９に記載の画像処理方法は、復号装置の復号方法は、画像データ中の極値を有する極値画素の数である極値数に応じて設定された符号化パラメータと、符号化パラメータに応じたデータ量で符号化された符号化画像データとを入力する入力ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０１）と、入力ステップの処理により入力された符号化パラメータに基づいて、入力ステップの処理により入力された符号化画像データを復号し、画像データを出力する復号ステップ（例えば、図３０のステップＳ３０３）とを含むことを特徴とする。
【０１２５】
請求項６０に記載の画像処理方法は、復号装置からの画像データにノイズを付加し、ノイズが付加された画像データを、符号化装置に出力するノイズ付加ステップ（例えば、図５のステップＳ７（またはＳ２））をさらに含むことを特徴とする。
【０１２６】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０１２７】
図２は、本発明を適用した画像処理システム５１の構成例を表している。この画像処理システム５１は、アナログの画像データVan1を出力する再生装置６１、再生装置６１から出力される画像データVan1に対応する画像を表示するディスプレイ６２、およびアナログの画像データVan1を用いて、再び符号化処理を行い、符号化された画像データVcd（以下、符号化データVcdとも称する）を、図示せぬ光ディスクなどの記録媒体に記録する符号化装置６３により構成される。
【０１２８】
再生装置６１は、復号部７１およびＤ／Ａ(Digital-to-Analog)変換部７２により構成される。復号部７１は、図示せぬ光ディスクなどの記録媒体から再生される、符号化された画像データを復号し、復号したデジタルの画像データVdg0を、Ｄ／Ａ変換部７２に供給する。Ｄ／Ａ変換部７２は、復号部７１からのデジタルの画像データVdg0を、アナログの画像データVan1に変換し、変換されたアナログの画像データVan1をディスプレイ６２に供給する。
【０１２９】
ディスプレイ６２は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成され、Ｄ／Ａ変換部７２からのアナログの画像データVan1に対応する画像を表示する。
【０１３０】
符号化装置６３は、Ａ／Ｄ(Analog-to-Digital)変換部８１、符号化部８２、記録部８３、復号部８４、Ｄ／Ａ変換部８５、およびディスプレイ８６により構成される。
【０１３１】
Ａ／Ｄ変換部８１は、再生装置６１からのアナログの画像データVan1をデジタルの画像データVdg1に変換し、符号化部８２に供給する。
【０１３２】
符号化部８２は、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1を符号化し、符号化データVcdを記録部８３または復号部８４に供給する。符号化部８２においては、再生装置６１において記録媒体から再生されて得られる符号化された画像データと同様の符号化処理が実行される。
【０１３３】
すなわち、符号化部８２は、デジタルの画像データVdg1から、極値を有する極値画素を検出し、検出した極値に基づいて画像データを推定し、画像データVdg1と推定した画像データの残差を、極値画素の数である極値数に応じたデータ量で符号化することにより、符号化データVcdを得る。符号化部８２の構成の詳細は、後述する。
【０１３４】
この極値とは、周囲の画素（複数）の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値を表す。すなわち、極値を有する極値画素とは、周囲の画素の画素値と比較して、画素値が極大（画素値の増加が減少に転ずるところ）または極小（画素値の減少が増加に転ずるところ）となる画素を表す。したがって、画素値分布波形の２次微分値が０となる画素位置の画素が極値画素となる。
【０１３５】
記録部８３は、符号化部８２からの符号化データVcdを、図示せぬ光ディスクなどの記録媒体に記録する。なお、記録部８３により記録媒体に記録された符号化データVcdが記録部８３により読み出され、復号部８４に供給されるようにしてもよい。
【０１３６】
復号部８４は、符号化部８２または記録部８３からの符号化データVcdを復号し、復号したデジタルの画像データVdg2をＤ／Ａ変換部８５に供給する。復号部８４においては、復号部７１における復号と同様の復号処理が実行される。すなわち、復号部８４は、符号化部８２からの符号化データVcdを用いて、符号化部８２により極値数に応じたデータ量で符号化された画像データを復号することによりデジタルの画像データVdg2を取得する。復号部８４の構成の詳細は、後述する。
【０１３７】
Ｄ／Ａ変換部８５は、復号部８４からのデジタルの画像データVdg2を、アナログの画像データVan2に変換し、変換されたアナログの画像データVan2を、ディスプレイ８６に供給する。ディスプレイ８６は、例えば、ＣＲＴやＬＣＤなどで構成され、Ｄ／Ａ変換部８５からのアナログの画像データVan2に対応する画像を表示する。
【０１３８】
この画像処理システム５１において、Ｄ／Ａ変換部７２やＤ／Ａ変換部８５においてアナログデータに変換される際、Ａ／Ｄ変換部８１においてデジタルデータに変換される際、並びにＤ／Ａ変換部７２とＡ／Ｄ変換部８１の間の通信路などにおいてデータが通信される際、変換された画像データには、ランダムな砂嵐のようなノイズであるホワイトノイズが付加され、それによる高周波成分の歪み、および、画像データの位相がずれることによる歪み（以下、位相ずれと称する）が生じる。すなわち、ホワイトノイズ（による高周波成分の歪み）および位相ずれによる歪み（ノイズ）が、変換後の画像データに付加される。なお、これらのホワイトノイズおよび位相ずれ（による歪み）は、まとめてアナログノイズ（または、アナログ歪み）ともいう。
【０１３９】
ここで、ホワイトノイズに起因する高周波成分の歪みについて説明する。デジタルの画像データがアナログの画像データに変換される過程において、周波数成分がほぼ均一なホワイトノイズが画像データに付加される。ホワイトノイズのレベルは、時系列でランダムに変化し、その分布はほぼ正規分布に従う。すなわち、各画素に対応するアナログの画像データに付加されるホワイトノイズのレベルはランダムに変化する。
【０１４０】
したがって、例えば、変換前のデジタルの画像データvdg0において、水平方向１ラインの複数の画素の画素値が同一の値を有していたとしても、Ｄ／Ａ変換部８１によりＤ／Ａ変換され、さらに、Ａ／Ｄ変換部７２によりＡ／Ｄ変換された後のデジタルの画像データ画像データvdg1における、その同一の値であった画素の画素値は、もとの値（同一の値）を中心値としたある程度の範囲内に分散された値となってしまい、その結果、画像データに高周波成分の歪みが生じる。また、水平方向だけでなく、垂直方向にも同様に高周波成分の歪みが生じる。なお、各画素に付加されるホワイトノイズのレベルの散らばり具合によっては、高周波成分以外の成分の歪みが生じる場合もある。
【０１４１】
このように、Ｄ／Ａ変換部７２やＤ／Ａ変換部８５においては、デジタルの画像データがアナログの画像データに変換される過程において、ホワイトノイズが付加されることで、水平方向と垂直方向の２次元に、データの歪みが生じる。なお、画像データに付加されるノイズは、ホワイトノイズに限らず、他の有色のノイズも含まれる。
【０１４２】
以上のように、Ｄ／Ａ変換部７２から出力されるアナログの画像データVan1や、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1は、デジタルの画像データVdg0に較べて、ホワイトノイズおよび位相ずれを伴っており、Ｄ／Ａ変換部８５から出力されるアナログの画像データVan2は、デジタルの画像データVdg1に較べて、さらに、ホワイトノイズおよび位相ずれを伴っている。
【０１４３】
これらのホワイトノイズおよび位相ずれによる画質の劣化度合いとしては、それほど大きいものではない。しかしながら、極値とは、上述したように、周囲の画素（複数）の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値を表す。すなわち、ホワイトノイズが付加されることで、高周波成分の歪みが生じ、それにより高周波成分が増えることで、極値が増える。
【０１４４】
したがって、符号化部８２において、ホワイトノイズおよび位相ずれを伴うデジタルの画像データVdg1を用いて、極値画素が検出され、検出した極値に基づいて画像データが推定され、画像データVdg1と推定された画像データの残差が、極値画素の数である極値数に応じたデータ量（極値数により制限されるデータ量）で符号化される。このとき、図４を参照して詳しく後述するが、ホワイトノイズの影響により、極値により推定される画像データはあまり確からしくなくなり、さらに、検出される極値数が増えてしまうので、残差の符号化に割けるデータ量が少なくなり、符号化部８２における符号化が正確に行われることが抑制される。
【０１４５】
これにより、符号化部８２から得られる符号化データVcdや復号部８４から得られるアナログの画像データVan2の画質は、デジタルの画像データVdg0やVdg1の画質と較べて大きく劣化するので、ディスプレイ６２に、画質の劣化度合いの少ない画像を表示させつつ、アナログコピー防止に寄与することが可能になる。
【０１４６】
さらに、上述したように、ホワイトノイズおよび位相ずれは、アナログおよびデジタルの変換の際に発生するため、デジタルデータをコピーする際には、あまり影響がない。したがって、この画像処理システム５１によれば、アナログコピーのみ制限が可能であり、アナログコピーの際に、画像データの画質を劣化させることができる。
【０１４７】
なお、図２の画像処理システム５１において、Ｄ／Ａ変換部７２やＤ／Ａ変換部８５におけるアナログ変換の際、Ａ／Ｄ変換部８１におけるデジタル変換の際、ホワイトノイズおよび位相ずれは、自然に発生するが、自然に発生する以上のホワイトノイズおよび位相ずれの発生を強制的にかける（付加する）ようにしてもよい。
【０１４８】
これにより、さらに、アナログコピー防止の効果を向上させることができる。
【０１４９】
なお、以下、適宜、位相ずれを省略するが、ホワイトノイズが画像データに付加されている場合、位相ずれも付加されている。
【０１５０】
次に、図３を参照して、極値を用いる符号化処理について説明する。
【０１５１】
図３は、ある画像における各フレーム毎の符号化処理に用いられる画素数を表すグラフである。縦軸は、符号化処理に用いられる画素数を表しており、上に行くほど画素数が多くなる。横軸は、０乃至９までのフレーム数を表している。
【０１５２】
図３においては、ｆ１は、極値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、ｆ５の場合と略同じ画素数である。ｆ２は、２×２ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、最も多い。ｆ３は、３×３ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、ｆ２の場合よりも略半分少ない。
【０１５３】
ｆ４は、４×４ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、ｆ３の場合よりも略半分少ない。ｆ５は、５×５ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、ｆ４の画素数よりも少ない。ｆ６は、６×６ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、ｆ５の場合よりも少なく、ｆ４の場合よりも略半分少ない。
【０１５４】
また、ｆ７は、７×７ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、ｆ６の場合よりも少ない。ｆ８は、８×８ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、その画素数は、ｆ７の場合よりも少ない。ｆ９は、９×９ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数を表しており、ｆ８の場合よりも少し少ない。
【０１５５】
すなわち、図３のグラフにおいては、ｆ２の場合（２×２ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合）の画素数が最も多く、次いで、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９の順に少なくなり、ｆ１（極値が符号化処理に用いられる）場合は、略ｆ５の場合と同じ画素数を示している。すなわち、極値が符号化処理に用いられる場合には、５×５ブロック内の所定位置の画素値が符号化処理に用いられる場合の画素数と略同じくらいの画素数が用いられる。
【０１５６】
したがって、各フレームにおいて、符号化処理に極値が用いられる場合ｆ１に、符号化処理に用いられる画素数は、一般的な４×４ブロック内の所定位置の画素値ｆ４が用いられる場合よりも少ない。
【０１５７】
これにより、符号化処理に極値が用いられる場合には、符号化処理に所定位置の画素値が用いられる場合の画素数よりもデータ量が少なく、回路規模を小さくすることができる。ただし、極値には、図４に示されるように、ホワイトノイズの量に比例して、極値数が増えるという特性がある。
【０１５８】
図４は、ある画像におけるフレーム毎のホワイトノイズと極値数の関係を表すグラフである。縦軸は、極値数を表しており、上に行くほど極値数が多くなる。横軸は、０乃至１０までのフレーム数を表している。なお、ホワイトノイズ１乃至５は、原画像に付加されたホワイトノイズの量を示しており、数字が大きくなるほど、ホワイトノイズが多くなっていることを表している。
【０１５９】
図４においては、ｇ１は、原画像の極値数を表している。ｇ２は、ホワイトノイズ１が付加された原画像の極値数を表しており、その極値数は、ｇ１よりも多い。ｇ３は、ホワイトノイズ２が付加された原画像の極値数を表しており、その極値数は、ｇ２よりも多い。ｇ４は、ホワイトノイズ３が付加された原画像の極値数を表しており、その極値数は、ｇ３よりも多い。ｇ５は、ホワイトノイズ４が付加された原画像の極値数を表しており、その極値数は、ｇ４よりも多い。ｇ６は、ホワイトノイズ５が付加された原画像の極値数を表しており、その極値数は、ｇ５よりも多い。
【０１６０】
以上のように、ホワイトノイズが増えることにより、フレームにおける極値数も増える。なお、ホワイトノイズの付加により増える極値は、ホワイトノイズそのものの場合もある。
【０１６１】
したがって、検出された極値に基づいて画像データが推定されると、ホワイトノイズの影響により極値数が増えてしまうので、極値により推定される画像データはあまり確からしくない。さらに、画像データVdg1と極値に基づいて推定された画像データの残差が、極値画素の数である極値数に応じたデータ量で符号化されると、ホワイトノイズの影響により極値数が増えてしまうので、残差の符号化に割けるデータ量が少なくなり、符号化部８２における符号化が正確に行われることが抑制される。
【０１６２】
以上により、符号化部８２から得られる符号化データVcdや復号部８４から得られるアナログの画像データVan2の画質は、デジタルの画像データVdg0やVdg1の画質と較べて大きく劣化するので、ディスプレイ６２に、画質の劣化度合いの少ない画像を表示させつつ、アナログコピー防止に寄与することが可能になる。
【０１６３】
次に、図５のフローチャートを参照して、図２の画像処理システム５１における処理の例を説明する。
【０１６４】
ステップＳ１において、復号部７１は、図示せぬ光ディスクなどの記録媒体から再生される、符号化された画像データを復号し、復号したデジタルの画像データVdg0を、Ｄ／Ａ変換部７２に供給し、ステップＳ２に進む。なお、ステップＳ１においては、後述するステップＳ６の復号処理と同様の処理が実行される。
【０１６５】
ステップＳ２において、Ｄ／Ａ変換部７２は、復号部７１からのデジタルの画像データVdg0を、アナログの画像データVan1に変換し、変換されたアナログの画像データVan1をディスプレイ６２およびＡ／Ｄ変換部８１に供給し、ステップＳ３に進む。
【０１６６】
これにより、ステップＳ３において、ディスプレイ６２には、アナログの画像データVan1に対応する画像が表示される。
【０１６７】
ステップＳ４において、Ａ／Ｄ変換部８１は、Ｄ／Ａ変換部７２からのアナログの画像データVan1をデジタルの画像データVdg1に変換し、符号化部８２に供給し、ステップＳ５に進む。すなわち、ステップＳ２におけるＤ／Ａ変換部７２の変換およびステップＳ４におけるＡ／Ｄ変換部８１の変換により、デジタルの画像データVdg1には、デジタルの画像データVdg0と比して、ホワイトノイズが付加されている。
【０１６８】
ステップＳ５において、符号化部８２は、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1を符号化し、符号化データVcdを復号部８４に供給し、ステップＳ６に進む。符号化部８２の処理の詳細は、後述する。
【０１６９】
ステップＳ５の符号化処理により、ホワイトノイズが付加されたデジタルの画像データVdg1から、周囲の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値である極値を有する極値画素が検出され、検出された極値に基づいて画像データが推定され、画像データVdg1と推定された画像データの残差が、極値画素の数である極値数に応じたデータ量で符号化されることで、符号化データVcdが得られ、得られた符号化データVcdが復号部８４に供給される。
【０１７０】
ステップＳ６において、復号部８４は、符号化部８２からの符号化データVcdを復号し、復号したデジタルの画像データVdg2をＤ／Ａ変換部８５に供給し、ステップＳ７に進む。復号部８４の処理の詳細は、後述する。
【０１７１】
ステップＳ６の復号処理により、符号化部８２からの符号化データVcdを用いて極値数に応じたデータ量で符号化された画像データが復号されることで、デジタルの画像データVdg2が取得される。
【０１７２】
ステップＳ７において、Ｄ／Ａ変換部８５は、復号部８４からのデジタルの画像データVdg2を、アナログの画像データVan2に変換し、変換されたアナログの画像データVan2を、ディスプレイ８６に供給し、ステップＳ８に進む。
【０１７３】
これにより、ステップＳ８において、ディスプレイ８６には、アナログの画像データVan2に対応する画像が表示され、画像処理システム５１において、画像処理は、終了される。
【０１７４】
以上のように、本発明に係る画像処理システム５１においては、ホワイトノイズが付加されたデジタルの画像データVdg1を用いて検出された極値に基づいて画像データが推定され、画像データVdg1と推定された画像データの残差が、極値画素の数である極値数に応じたデータ量で符号化されるので、極値に基づいて推定される画像データは、あまり確からしくなくなり、さらに、極値の増加による制限で、残差の符号化に割けるデータ量が少なくなり、符号化処理が正確に行われることが抑制される。
【０１７５】
さらに、ホワイトノイズが付加されたデジタルの画像データVdg1を符号化処理した符号化データVcdを用いて、復号処理が実行されるので、復号処理が正確に行われることが抑制される。
【０１７６】
これにより、ステップＳ４においてディスプレイ６２に表示される画像よりも、符号化部８２から得られる符号化データVcdと、それを復号した復号部８４からのデジタルの画像データVdg2が、デジタルの画像データVdg0やアナログの画像データVan1よりも画質が大きく劣化するため、ステップＳ８においてディスプレイ８６に表示される画像の画質が劣化し、アナログコピー防止を図ることができる。
【０１７７】
なお、画質が大きく劣化した符号化データVcdが、記録部８３により記録された記録媒体から画像データを読み出して、復号した結果も、ステップＳ８においてディスプレイ８６に表示される画像と同等のものとなる。
【０１７８】
したがって、上述したステップＳ１において、記録部８３により記録された記録媒体から符号化部３２により符号化された画像データを読み出して、復号した画像データに対して、再度、ステップＳ５およびＳ６の符号化および復号が行われた画像データは、デジタルの画像データVdg2よりもさらに画質が劣化する。すなわち、本発明に係る符号化、復号が繰り返される毎に、その結果得られる画像データの画質は、ますます劣化する。
【０１７９】
以上により、アナログコピー防止に寄与することが可能になる。
【０１８０】
次に、図２の符号化部８２の構成の詳細について説明する。
【０１８１】
図６は、符号化部８２の構成を示すブロック図である。符号化部８２には、Ａ／Ｄ変換部８１からのホワイトノイズを伴うデジタルの画像データVdg1が入力され、入力されたデジタルの画像データVdg1が符号化され、符号化データVcdが後段の記録部８３または復号部８４に供給される。
【０１８２】
符号化部８２は、極値生成部１１１、量子化ビット数算出部１１２、および極値符号化処理部１１３により構成される。Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1は、極値生成部１１１および極値符号化処理部１１３に入力される。
【０１８３】
極値生成部１１１は、デジタルの画像データVdg1から、波形二次微分値０の画素、すなわち、周囲の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値である極値を有する極値画素（以下、単に極値とも称する）を検出し、極値の画素値データと極値の位置を記録した二値画像を算出する。極値生成部１１１により算出された二値画像は、極値生成部１１１、および量子化ビット数算出部１１２に供給され、極値生成部１１１により算出された極値の画素値データは、極値符号化処理部１１３に供給される。
【０１８４】
量子化ビット数算出部１１２は、極値生成部１１１からの二値画像を用いて、極値符号化処理部１１３における符号化に用いられる符号化パラメータである、量子化ビット数を設定し、設定した量子化ビット数を極値符号化処理部１１３に供給する。
【０１８５】
極値符号化処理部１１３は、線形予測部１２１、ブロック化部１２２−１および１２２−２、残差算出部１２３、残差符号化部１２４、並びにデータ合成部１２５により構成され、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を用いて、デジタルの画像データVdg1を符号化する。
【０１８６】
極値符号化処理部１１３において、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1は、入力画像として線形予測部１２１およびブロック化部１２２−１に入力される。極値生成部１１１からの極値の画素値データは、データ合成部１２５に入力され、二値画像は、線形予測部１２１およびデータ合成部１２５に入力される。量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数は、残差符号化部１２４およびデータ合成部１２５に入力される。
【０１８７】
線形予測部１２１は、入力画像を読み込み、入力画像と極値生成部１１１からの二値画像を用いて、極値間の画素を、水平垂直方向で線形予測し、線形予測した予測画素からなる画像（以下、予測画像とも称する）をブロック化部１２２−２に供給する。
【０１８８】
ブロック化部１２２−１は、入力画像を読み込み、入力画像を指定ブロックサイズ（例えば、４×４画素または８×８画素など）に分割し、指定ブロックサイズの画像データを、入力ブロックとして、ブロック毎に残差算出部１２３に供給する。
【０１８９】
ブロック化部１２２−２は、線形予測部１２１からの予測画像を指定ブロックサイズ（例えば、４×４画素または８×８画素など）に分割し、指定ブロックサイズの画像データを、予測ブロックとして、ブロック毎に残差算出部１２３に供給する。
【０１９０】
残差算出部１２３は、線形予測後の残差を求める。すなわち、残差算出部１２３は、ブロック化部１２２−１からの入力ブロック、ブロック化部１２２−２からの予測ブロックを読み込み、予測ブロックと、入力ブロックの残差を、残差ブロックとして、残差符号化部１２４に供給する。
【０１９１】
残差符号化部１２４は、残差算出部１２３からの残差ブロックを読み込み、残差ブロックを符号化する。すなわち、残差符号化部１２４は、ブロック内画素の最小値、最大値、ダイナミックレンジＤＲを算出し、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を用いて残差ブロックをＡＤＲＣ符号化し、ＡＤＲＣ符号化により得られた量子化ビットコードデータ、ブロック内のダイナミックレンジＤＲおよび最小値を、データ合成部１２５に供給する。なお、残差符号化部１２４における符号化は、好適にはＡＤＲＣ符号化がよいが、他の符号化方法であってもよい。
【０１９２】
データ合成部１２５は、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数、残差符号化部１２４からの量子化ビットコードデータ、ブロック内のダイナミックレンジＤＲおよび最小値、並びに、極値生成部１１１からの極値の画素値データと二値画像を合成し、符号化データVcdとして、後段の記録部８３または復号部８４に出力する。
【０１９３】
なお、図６の量子化ビット数算出部１１２においては、符号化パラメータとして、極値符号化処理部１１３のＡＤＲＣ符号化で用いられる量子化ビット数を求めるようにしたが、極値符号化処理部１１３において他の符号化方法が用いられる場合には、図６の量子化ビット数算出部１１２においては、極値符号化処理部１１３において実行される符号化方法に応じた符号化パラメータが、極値数に応じて算出される。
【０１９４】
以上のように、線形予測部１２１においては、ホワイトノイズが付加されているデジタルの画像データVdg1から極値生成部１１１により検出された極値を用いて線形予測されるため、予測される画素はあまり確からしくなく、線形予測が正確に行われることが抑制される。
【０１９５】
また、量子化ビット数算出部１１２においては、極値生成部１１１によりデジタルの画像データVdg1から検出された極値数に応じて、残差符号化部１２４が行う符号化で用いられる量子化ビット数が設定され、残差符号化部１２４においては、設定された量子化ビット数を用いてＡＤＲＣ符号化が実行されるので、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されるデジタルの画像データVdg1には、ホワイトノイズが付加されているため、ホワイトノイズの影響により極値数が増えてしまい、残差符号化に割けるデータ量が少なくなってしまう。
【０１９６】
すなわち、線形予測が正確に行われることが抑制されるとともに、線形予測後の残差のＡＤＲＣ符号化により得られる量子化ビットコードデータの情報量が少なくなってしまうことにより、復号部８４により符号化データVcdが用いられて復号されて得られるデジタルの画像データVdg2の画質は、劣化してしまう。
【０１９７】
以上により、アナログコピーが抑制される。
【０１９８】
図７は、図６の極値生成部１１１の構成例を示している。
【０１９９】
図７の例において、極値生成部１１１は、ラスタスキャン部１３１、極値判定部１３２、二値画像生成部１３３、および極値画素値生成部１３４により構成されている。
【０２００】
ラスタスキャン部１３１は、入力画像を読み込み、極値判定部１３２に、ラスタスキャン順に次の画素を注目画素として選択させるため、入力画像の画素をラスタスキャン順に移動させる。
【０２０１】
極値判定部１３２は、入力画像において、注目画素を選択し、注目画素の周辺画素を用いて注目画素の画素値（画素値レベル、輝度信号）の大小を判定する。すなわち、極値判定部１３２は、図８に示されるように、注目画素（図中ハッチングされている画素）の上下、左右、斜め方向の計８画素である周辺画素の各画素値と注目画素の画素値を比較し、注目画素が、周辺８画素の画素値と比べて、最大である値、あるいは最小である値を有すると判定した場合、換言すれば、注目画素位置における画素値分布波形の２次微分値が０の場合、その注目画素を極値と定義する。すなわち、注目画素の画素値が周辺画素の画素値と比べて、最大であっても、その最大である画素値と同じ画素値を有する周辺画素が１つでもあった場合、その注目画素は極値とされない。
【０２０２】
二値画像生成部１３３は、極値判定部１３２により極値であるとされた入力画像の注目画素に対応する二値画像の注目画素の画素値を２５５に設定し、極値判定部１３２により極値ではないとされた二値画像の注目画素の画素値を０に設定することにより、二値画像を生成し、生成した二値画像を量子化ビット数算出部１１２、線形予測部１２１、およびデータ合成部１２５に供給する。また、極値画素値生成部１３４を制御し、極値とされた注目画素の画素値を記憶させる。
【０２０３】
極値画素値生成部１３４は、極値とされた注目画素の画素値を、極値の画素値データとして記憶し、極値の画素値データをデータ合成部１２５に供給する。
【０２０４】
図９は、図６の量子化ビット数算出部１１２の構成例を示している。
【０２０５】
図９の例において、量子化ビット数算出部１１２は、位置情報量算出部１４１、画素値情報量算出部１４２、および量子化ビット数設定部１４３により構成されている。極値生成部１１１からの二値画像は、位置情報量算出部１４１と画素値情報量算出部１４２に入力される。
【０２０６】
位置情報量算出部１４１は、二値画像をランレングス符号化し、ランレングス符号化により得られた符号化量（すなわち、極値の位置情報量）ａを算出し、算出した極値の位置情報量ａを量子化ビット設定部１４３に供給する。
【０２０７】
画素値情報量算出部１４２は、二値画像から極値の個数ｂをカウントし、極値の画素値情報量ｃ（＝８ビット×ｂ）を算出し、算出した極値の画素値情報量ｃを量子化ビット設定部１４３に供給する。８ビットは、画素値の情報量として必要な量である。
【０２０８】
量子化ビット設定部１４３は、所望の情報量から、極値情報量（極値の位置情報量ａ＋極値の画素値情報量ｃ）を減算し、極値以外の画素に費やせる情報量（残差の符号化に関して割ける情報量）ｄを求める。すなわち、極値以外の画素に費やせる情報量ｄは、「所望の情報量−ｃ−ａ」とされる。なお、所望の情報量は、符号化データVcdを後段に渡す際の所望の符号化データVcdの情報量である。
【０２０９】
例えば、量子化ビット数ｑ（＝１０（初期値））が設定され、ブロック数をｅとした場合、全情報量ｆは、次の式（１）で表される。
【０２１０】
全情報量ｆ  ＝（８＋８）×ｅ＋ｑ×（全画素数−ｂ）              ・・・  （１）
【０２１１】
なお、ダイナミックレンジＤＲと最小値には情報量として、ともに８ビットが割り当てられ、式（１）の始めの８は、ダイナミックレンジＤＲ分の８ビットであり、次の８は、最小値分の８ビットである。
【０２１２】
量子化ビット設定部１４３は、式（１）を用いて全情報量ｆを求め、全情報量ｆが、情報量ｄ以下における最大情報量を示すときの量子化ビット数ｑを、求めるべき量子化ビット数として設定する。
【０２１３】
次に、図１０を参照して、ホワイトノイズと、極値数に応じて算出される量子化ビット数の関係を説明する。
【０２１４】
図１０の例において、原画像１６１は、例えば、図２の復号部７１で復号されたデジタルの画像データVdg0が対応する画像であり、中央に人物の顔が表わされている。量子化ビット数分布１６２は、原画像１６１の極値を用いて求められた量子化ビット数の分布を表す模式図である。量子化ビット数分布１６３は、ホワイトノイズが付加された後のデジタルの画像データVdg1の極値を用いて求められた量子化ビット数の分布を表す模式図である。
【０２１５】
量子化ビット数分布１６２および１６３において、３段×５列のブロックは、例えば、４×４画素などの画素からなり、黒いブロックは、そのブロックに対して量子化ビット数０が設定されたことを表しており、ハッチングされているブロックは、そのブロックに対して設定された量子化ビット数１が設定されたことを表しており、白いブロックは、そのブロックに対して量子化ビット数２が設定されたことを表しており、量子化ビット数が大きいほど、そのブロックは、正確に符号化される。
【０２１６】
量子化ビット数分布１６２の１段目のブロックの量子化ビット数は、左から順に、２，１，１，０，２であり、２段目のブロックの量子化ビット数は、左から順に、２，０，０，２，２であり、３段目のブロックの量子化ビット数は、左から順に、２，１，１，１，２である。
【０２１７】
すなわち、量子化ビット数分布１６２において、原画像１６１における人物の背景は平坦であり極値が少ないため、背景のブロックに対しては、量子化ビット数２が設定されるが、人物の顔の目や鼻など細部（輪郭など）が表されている画像中央のブロックには、高周波数成分が多く、極値が多いことから、量子化ビット数０または１が設定される。
【０２１８】
一方、量子化ビット数分布１６３の１段目のブロックの量子化ビット数は、左から順に、２，１，０，０，２であり、２段目のブロックの量子化ビット数は、左から順に、１，０，０，１，０であり、３段目のブロックの量子化ビット数は、左から順に、１，０，１，０，２である。
【０２１９】
すなわち、量子化ビット数分布１６３においては、原画像１６１において平坦であった人物の背景のブロックにも、ホワイトノイズの影響で極値が検出されてしまうため、背景のブロックに対しても、量子化ビット数０や１が設定されてしまい、さらに、人物の顔の目や鼻など細部が表されている画像中央のブロックには、ホワイトノイズの影響によりさらに極値が多くなり、量子化ビット数が０や１に設定される画素がさらに多くなる。
【０２２０】
以上のように、量子化ビット数分布１６２と１６３を比べると、ホワイトノイズの影響により極値が多く検出されてしまうため、量子化ビット数分布１６３は、量子化ビット数分布１６２に比べて、量子化ビット数が少なく設定されてしまう。したがって、量子化ビット数に応じて残差符号化を行う残差符号化部１２４の残差符号化が、正確に行われることが抑制される。
【０２２１】
図１１は、図６の線形予測部１２１の構成例を示している。
【０２２２】
図１１の例において、線形予測部１２１は、水平方向極値間予測部１８１−１、垂直方向極値間予測部１８１−２、および補間画素結合部１８２により構成されている。
【０２２３】
水平方向極値間予測部１８１−１は、入力画像と極値生成部１１１からの二値画像を読み込み、極値を用いて水平方向の極値間の画素値を予測し、予測した水平方向の極値間の画素値を、水平方向の線形補間画像として、補間画素結合部１８２に供給する。
【０２２４】
垂直方向極値間予測部１８１−２は、入力画像と極値生成部１１１からの二値画像を読み込み、極値を用いて垂直方向の極値間の画素値を予測し、予測した垂直方向の極値間の画素値を、垂直方向の線形補間画像として、補間画素結合部１８２に供給する。
【０２２５】
補間画素結合部１８２は、内蔵される図示せぬメモリに、予測画像領域を有している。補間画素結合部１８２は、水平方向極値間予測部１８１−１からの水平方向の線形補間画像と、垂直方向極値間予測部１８１−２からの垂直方向の線形補間画像を読み込み、両方の補間画像の画素値の平均を求め、求められた画素値を予測画像領域に記憶させることにより、予測画像を生成し、予測画像をブロック化部１２２−２に供給する。なお、予測画像の極値の位置には、何も値は入っていない。
【０２２６】
図１２は、図１１の水平方向極値間予測部１８１−１の構成例を示している。
【０２２７】
図１２の例において、水平方向極値間予測部１８１−１は、ラスタスキャン部１９１−１、基準値生成部１９２−１、極値判定部１９３−１、および水平方向線形補間部１９４−１により構成されている。
【０２２８】
ラスタスキャン部１９１−１は、二値画像と入力画像を読み込み、二値画像と入力画像の画素を、水平方向のラスタスキャン順に移動させて、注目画素を選択する。また、ラスタスキャン部１９１−１は、注目画素が終点画素ではない場合、基準値生成部１９２−１からの右基準値位置Rlocの画素を注目画素として選択し、注目画素が終点画素である場合、水平方向線形補間部１９４−１を制御し、水平方向線形補間画像を補間画素結合部１８２に供給させる。
【０２２９】
なお、ラスタスキャン部１９１−１に読み込まれた入力画像は、基準値生成部１９２−１にも参照され、ラスタスキャン部１９１−１に読み込まれた二値画像は、極値判定部１９３−１にも参照される。
【０２３０】
基準値生成部１９２−１は、左基準値Lpix、右基準値Rpix、左基準値位置Lloc、および右基準値位置Rlocの４つの変数を宣言し、ラスタスキャン部１９１−１により選択された注目画素の画素値を、左基準値Lpixに代入し、注目画素の画素位置を左基準値位置Llocに代入し、左基準値Lpixおよび左基準値位置Llocを、水平方向線形補間部１９４−１に供給する。
【０２３１】
また、基準値生成部１９２−１は、極値判定部１９３−１の判定の結果に応じて、注目画素の画素値を右基準値Rpixに代入し、注目画素の画素位置を右基準値位置Rlocに代入し、右基準値Rpixおよび右基準値位置Rlocを水平方向線形補間部１９４−１に供給する。なお、このとき、右基準値位置Rlocは、ラスタスキャン部１９１−１にも供給される。
【０２３２】
極値判定部１９３−１は、ラスタスキャン部１９１−１により移動、選択された注目画素が、二値画像において極値であるか否かを判定し、注目画素が二値画像において極値であると判定するまで、ラスタスキャン部１９１−１に、水平方向右向きに移動させ、注目画素を選択させる。極値判定部１９３−１は、注目画素が二値画像において極値であると判定した場合、基準値生成部１９２−１を制御し、右基準値Rpixと右基準値位置Rlocに値を代入させる。
【０２３３】
水平方向線形補間部１９４−１は、内蔵する図示せぬメモリに線形補間用の画像領域を有している。水平方向線形補間部１９４−１は、基準値生成部１９２−１により生成された左基準値Lpix、右基準値Rpix、左基準値位置Lloc、および右基準値位置Rlocを用いて、水平方向の極値間を線形補間することにより、水平方向の極値間の画素値を予測し、予測した画素値を、線形補間用の画像領域に格納し、水平方向の極値間の画素値の予測が終了された場合、画像領域に格納されている画素値を、水平方向線形補間画像として補間画素結合部１８２に供給する。
【０２３４】
図１３は、図１１の垂直方向極値間予測部１８１−２の構成例を示している。なお、図１３の垂直方向極値間予測部１８１−２の構成は、画素を予測する方向が異なるだけであり、その他の構成は、図１２の水平方向極値間予測部１８１−１の構成と略同様である。
【０２３５】
図１３の例において、垂直方向極値間予測部１８１−２は、ラスタスキャン部１９１−２、基準値生成部１９２−２、極値判定部１９３−２、および垂直方向線形補間部１９４−２により構成されている。
【０２３６】
ラスタスキャン部１９１−２は、二値画像と入力画像を読み込み、二値画像と入力画像の画素を、垂直方向のラスタスキャン順に移動させて、注目画素を選択する。また、ラスタスキャン部１９１−２は、注目画素が終点画素ではない場合、基準値生成部１９２−２からの下基準値位置Dlocを注目画素として選択し、注目画素が終点画素である場合、垂直方向線形補間部１９４−２を制御し、垂直方向線形補間画像を補間画素結合部１８２に供給させる。
【０２３７】
基準値生成部１９２−２は、上基準値Upix、下基準値Dpix、上基準値位置Uloc、および下基準値位置Dlocの４つの変数を宣言し、ラスタスキャン部１９１−２により選択された注目画素の画素値を、上基準値Upixに代入し、注目画素の画素位置を上基準値位置Ulocに代入し、上基準値Upixおよび上基準値位置Ulocを、垂直方向線形補間部１９４−２に供給する。
【０２３８】
また、基準値生成部１９２−２は、極値判定部１９３−２の判定の結果に応じて、注目画素の画素値を下基準値Dpixに代入し、注目画素の画素位置を下基準値位置Dlocに代入し、下基準値Dpixおよび下基準値位置Dlocを垂直方向線形補間部１９４−２に供給する。なお、このとき、下基準値位置Dlocは、ラスタスキャン部１９１−２にも供給される。
【０２３９】
極値判定部１９３−２は、ラスタスキャン部１９１−２により移動、選択された注目画素が、二値画像において極値であるか否かを判定し、注目画素が二値画像において極値であると判定するまで、ラスタスキャン部１９１−２に、垂直方向下向きに移動させ、注目画素を選択させる。極値判定部１９３−２は、注目画素が二値画像において極値であると判定した場合、基準値生成部１９２−２を制御し、下基準値Dpixと下基準値位置Dlocに値を代入させる。
【０２４０】
垂直方向線形補間部１９４−２は、内蔵する図示せぬメモリに線形補間用の画像領域を有している。垂直方向線形補間部１９４−２は、基準値生成部１９２−２により生成された上基準値Upix、下基準値Dpix、上基準値位置Uloc、および下基準値位置Dlocを用いて、垂直方向の極値間を線形補間することにより、垂直方向の極値間の画素値を予測し、予測した画素値を、線形補間用の画像領域に格納し、垂直方向の極値間の画素値が予測された場合、画像領域に格納されている画素値を、垂直方向線形補間画像として補間画素結合部１８２に供給する。
【０２４１】
図１４は、図６の残差算出部１２３の構成例を示している。
【０２４２】
図１４の例において、残差算出部１２３は、残差演算部２０１およびオフセット部２０２により構成されている。
【０２４３】
残差演算部２０１は、ブロック化部１２２−１からの入力ブロックと、ブロック化部１２２−２からの予測ブロックを読み込み、入力ブロックと予測ブロックの残差を算出し、算出した残差を、オフセット部２０２に供給する。
【０２４４】
オフセット部２０２は、残差符号化部１２４により実行されるＡＤＲＣ符号化のために、残差をオフセットする。すなわち、オフセット部２０２は、残差演算部２０１からの残差に、１２８を加算し、１２８を加算した残差を、残差ブロックとして残差符号化部１２４に供給する。なお、オフセットのため加算する値は、１２８に限定されないが、１２８を加算する場合に、１２８を加算してもマイナスになる値は、０に置換される。
【０２４５】
図１５は、図６の残差符号化部１２４の構成例を示している。
【０２４６】
図１５の例において、残差符号化部１２４は、最大値算出部２１１−１、最小値算出部２１１−２、ＡＤＲＣ符号化部２１２、および量子化ビットコード取得部２１３により構成されている。
【０２４７】
最大値算出部２１１−１は、残差算出部１２３からの残差ブロックを読み込み、残差ブロック内の画素値の最大値を算出し、算出した最大値をＡＤＲＣ符号化部２１２およびデータ合成部１２５に供給する。最小値算出部２１１−２は、残差算出部１２３からの残差ブロックを読み込み、残差ブロック内の画素値の最小値を算出し、算出した最小値をＡＤＲＣ符号化部２１２およびデータ合成部１２５に供給する。すなわち、最大値算出部２１１−１および最小値算出部２１１−２からは、最小値とダイナミックレンジＤＲ（最大値−最小値）が供給される。
【０２４８】
ＡＤＲＣ符号化部２１２は、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を読み込み、量子化ビット数、残差ブロック内の最小値およびダイナミックレンジＤＲ（＝最大値−最小値）を用いて、ＡＤＲＣにより、残差ブロックの各画素を符号化する。
【０２４９】
量子化ビットコード取得部２１３は、ＡＤＲＣ符号化部２１２によりＡＤＲＣ符号化された値から、量子化ビットコードデータを取得し、データ合成部１２５に供給する。
【０２５０】
図１６は、ＡＤＲＣ符号化部２１２により実行されるＡＤＲＣの量子化と逆量子化の概念を説明する図である。
【０２５１】
図１６においては、量子化ビット数３（ビット）で量子化した場合（図中左側）ダイナミックレンジＤＲと、それに対応して逆量子化した場合（図中右側）の画素値が示されている。
【０２５２】
この量子化においては、量子化ビット数が３ビットのため、量子化前の最小の画素値である最小値ＭＩＮと、量子化前の最大の画素値である最大値ＭＡＸからなるダイナミックレンジＤＲが、値ｔｈ１乃至値ｔｈ７で、８（２＾３）等分されて、各値間の領域に含まれる画素値を有する画素は、３ビットで表される量子化ビットコードデータ(000,001,010,100,101,110,111)のうち対応する量子化ビットコードデータとして量子化される。
【０２５３】
すなわち、最小値ＭＩＮ乃至値ｔｈ１に属する画素は、量子化ビットコード000として量子化され、値ｔｈ１乃至値ｔｈ２に属する画素は、量子化ビットコード001として量子化され、値ｔｈ２乃至値ｔｈ３に属する画素は、量子化ビットコード010として量子化され、値ｔｈ３乃至値ｔｈ４に属する画素は、量子化ビットコード011として量子化される。
【０２５４】
また、値ｔｈ４乃至値ｔｈ５に属する画素は、量子化ビットコード100として量子化され、値ｔｈ５乃至値ｔｈ６に属する画素は、量子化ビットコード101として量子化され、値ｔｈ６乃至値ｔｈ７に属する画素は、量子化ビットコード110として量子化され、値ｔｈ７乃至最大値ＭＡＸに属する画素は、量子化ビットコード111として量子化される。
【０２５５】
一方、逆量子化においては、量子化時の各値間の領域の中央値である値Ｌ１乃至値Ｌ８が用いられる。すなわち、量子化ビットコード000は、最小値ＭＩＮ乃至値ｔｈ１の中央値である値Ｌ１に逆量子化され、量子化ビットコード001は、値ｔｈ１乃至値ｔｈ２の中央値である値Ｌ２に逆量子化され、量子化ビットコード010は、値ｔｈ２乃至値ｔｈ３の中央値である値Ｌ３に逆量子化され、量子化ビットコード011は、値ｔｈ３乃至値ｔｈ４の中央値である値Ｌ４に逆量子化される。
【０２５６】
また、量子化ビットコード100は、値ｔｈ４乃至値ｔｈ５の中央値である値Ｌ５に逆量子化され、量子化ビットコード101は、値ｔｈ５乃至値ｔｈ６の中央値である値Ｌ６に逆量子化され、量子化ビットコード110は、値ｔｈ６乃至値ｔｈ７の中央値である値Ｌ７に逆量子化され、量子化ビットコード111は、値ｔｈ７乃至最大値ＭＡＸの中央値である値Ｌ８に逆量子化される。
【０２５７】
したがって、値Ｌ１が逆量子化後の最小値となり、値Ｌ８が逆量子化後の最大値となり、値Ｌ１乃至値Ｌ８が逆量子化後のダイナミックレンジになる。すなわち、図１６に示されるように、逆量子化後の最小値となる値Ｌ１は、量子化時における最小値ＭＩＮよりも少し大きい値になってしまい、逆量子化後の最大値となる値Ｌ８は、量子化時における最大値ＭＡＸよりも少し小さい値になってしまい、ダイナミックレンジが減少してしまう。
【０２５８】
以上のように、ＡＤＲＣの量子化および逆量子化には、量子化時と逆量子化時における最小値ＭＩＮおよび最大値ＭＡＸが多少ずれてしまうことにより、ダイナミックレンジが減少してしまうといった特性がある。
【０２５９】
次に、図１７のフローチャートを参照して、図２の符号化部８２の符号化処理を説明する。なお、この符号化処理は、図５を参照して上述した符号化装置６３の処理におけるステップＳ５の符号化処理である。
【０２６０】
符号化部８２の極値生成部１１１、線形予測部１２１、およびブロック化部１２２−１には、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1が入力される。
【０２６１】
Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1が入力されると、極値生成部１１１は、ステップＳ２１において、極値生成処理を実行する。この極値生成処理は、図１８を参照して詳しく後述する。
【０２６２】
ステップＳ２１の極値生成処理により、読み込まれた入力画像から極値が検出され、極値の画素値データと極値の位置を記録した二値画像が算出され、処理は、ステップＳ２２に進む。このとき、算出された二値画像は、極値生成部１１１、および量子化ビット数算出部１１２に供給され、算出された極値の画素値データは、極値符号化処理部１１３に供給される。
【０２６３】
量子化ビット数算出部１１２は、極値生成部１１１から二値画像が供給されると、ステップＳ２２において、極値符号化処理部１１３における符号化に用いられる符号化パラメータ（量子化ビット数）を算出する量子化ビット数算出処理を実行する。この量子化ビット数算出処理は、図１９を参照して詳しく後述する。
【０２６４】
ステップＳ２２の量子化ビット数算出処理により、極値生成部１１１からの二値画像を用いて、量子化ビット数が算出され、算出された量子化ビット数が、残差符号化部１２４およびデータ合成部１２５に供給され、処理は、ステップＳ２３に進む。
【０２６５】
線形予測部１２１は、極値生成部１１１から二値画像が供給されると、ステップＳ２３において、線形予測処理を実行する。この線形予測処理は、図２０を参照して詳しく後述する。
【０２６６】
ステップＳ２３の線形予測処理により、入力画像と二値画像を用いて、極値間の画素が、水平垂直方向で線形予測され、線形予測された予測画素からなる予測画像がブロック化部１２２−２に供給され、処理は、ステップＳ２４に進む。
【０２６７】
ブロック化部１２２−２は、線形予測部１２１から予測画像が供給されると、ステップＳ２４において、予測画像のブロック化処理を実行する。このブロック化処理は、図２３を参照して詳しく後述する。
【０２６８】
ステップＳ２４のブロック化処理により、線形予測部１２１から予測画像が指定ブロックサイズにブロック化され、予測ブロックとして、ブロック毎に残差算出部１２３に供給され、処理は、ステップＳ２５に進む。
【０２６９】
ブロック化部１２２−１は、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1が入力されると、ステップＳ２５において、入力画像のブロック化処理を実行する。このブロック化処理は、図２３を参照して後述するステップＳ２４のブロック化処理と基本的に同じ処理を行うため、その詳細な説明は繰り返しになるので省略する。
【０２７０】
ステップＳ２４のブロック化処理により、入力画像が読み込まれ、入力画像が指定ブロックサイズにブロック化され、入力ブロックとして、ブロック毎に残差算出部１２３に供給され、処理は、ステップＳ２６に進む。
【０２７１】
残差算出部１２３は、ブロック化部１２２−１および１２２−２から、入力ブロックと予測ブロックが供給されると、ステップＳ２６において、残差算出処理を実行する。この残差算出処理は、図２４を参照して詳しく後述する。
【０２７２】
ステップＳ２６の残差算出処理により、入力ブロックと予測ブロックが読み込まれ、入力ブロックと予測ブロックから残差ブロックが算出され、残差ブロックが残差符号化部１２４に供給され、処理は、ステップＳ２７に進む。
【０２７３】
残差符号化部１２４は、残差算出部１２３から残差ブロックが供給されると、ステップＳ２７において、残差符号化処理を実行する。この残差符号化処理は、図２５を参照して詳しく後述する。
【０２７４】
ステップＳ２７の残差符号化処理により、残差算出部１２３からの残差ブロックが、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を用いてＡＤＲＣ符号化され、残差ブロックの最小値およびダイナミックレンジＤＲ、並びにＡＤＲＣ符号化により得られた量子化ビットコードデータが、データ合成部１２５に供給され、処理は、ステップＳ２８に進む。
【０２７５】
データ合成部１２５は、残差符号化部１２４から量子化ビットコードデータが入力されると、ステップＳ２８においてデータ合成処理を実行する。このデータ合成処理は、図２６を参照して詳しく後述する。
【０２７６】
ステップＳ２８のデータ合成処理により、極値生成部１１１からの極値の画素値データと二値画像、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数、並びに、残差符号化部１２４からの量子化ビットコードデータ、最小値、およびダイナミックレンジＤＲが、符号化データVcdとして合成され、後段の記録部８３または復号部８４に出力される。
【０２７７】
以上により、符号化部８２の符号化処理は、終了され、処理は、図５のステップＳ５に戻り、ステップＳ６に進み、復号処理が実行される。
【０２７８】
次に、図１８のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２１における、図６の極値生成部１１１の極値生成処理を説明する。
【０２７９】
極値生成部１１１のラスタスキャン部１３１は、ステップＳ４１において、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されたデジタルの画像データVdg1を入力画像として読み込み、ステップＳ４２に進み、入力画像において、水平、垂直方向にそれぞれ１画素分移動し、ステップＳ４３に進む。
【０２８０】
極値判定部１３２は、ステップＳ４３において、ラスタスキャン部１３１により移動された画素を注目画素として選択し、ステップＳ４４に進み、注目画素が、図８を参照して上述した周辺８画素の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値を有するかを判定する。
【０２８１】
ステップＳ４４において、注目画素が、周辺８画素の画素値と比較して、最も大きい値かまたは最も小さい値を有すると判定された場合、極値判定部１３２は、注目画素が極値であると定義し、ステップＳ４５に進み、二値画像生成部１３３を制御し、極値とされた入力画像の注目画素に対応する二値画像の注目画素の画素値を２５５に設定させる。
【０２８２】
ステップＳ４５において、二値画像生成部１３３は、二値画像の注目画素の画素値を２５５に設定すると、ステップＳ４６に進み、極値画素値生成部１３４を制御し、極値とされた注目画素の画素値を、極値の画素値データとして記憶させ、ステップＳ４８に進む。
【０２８３】
一方、ステップＳ４４において、注目画素が、周辺８画素の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値を有していないと判定された場合、極値ではないので、ステップＳ４７に進み、二値画像生成部１３３を制御し、入力画像の注目画素に対応する二値画像の注目画素の画素値を０に設定させ、ステップＳ４８に進む。
【０２８４】
二値画像生成部１３３は、ステップＳ４８において、設定された二値画像の画素値に基づいて、画像の全画素の処理が終了したか否かを判定する。なお、この場合の全画素とは、画像において水平、垂直方向共に１画素分引いた画素を表す。すなわち、画像の端の画素は、周辺８画素と比較ができないので処理の対象から除かれている。
【０２８５】
ステップＳ４８において、設定された二値画像の画素値に基づいて、画像の全画素の処理が終了していないと判定された場合、二値画像生成部１３３は、ステップＳ４９に進み、ラスタスキャン部１１１に、入力画像の画素をラスタスキャン順に移動させ、ステップＳ４３に戻り、それ以降の処理を繰り返す。すなわち、ステップＳ４３においては、極値判定部１３２により、ラスタスキャン順の次の画素が注目画素として選択される。
【０２８６】
ステップＳ４８において、設定された二値画像の画素値に基づいて、画像の全画素の処理が終了したと判定された場合、二値画像生成部１３３は、ステップＳ５０に進み、生成した二値画像を、量子化ビット数算出部１１２、線形予測部１２１、およびデータ合成部１２５に供給し、極値画素値生成部１３４を制御し、極値の画素値データをデータ合成部１２５に供給させ、極値生成処理を終了し、図１７のステップＳ２１に戻り、ステップＳ２２に進む。
【０２８７】
次に、図１９のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２２における、図６の量子化ビット数算出部１１２の量子化ビット数算出処理を説明する。
【０２８８】
量子化ビット数算出部１１２の位置情報量算出部１４１と画素値情報量算出部１４２は、ステップＳ７１において、極値生成部１１１からの二値画像を読み込み、ステップＳ７２に進む。
【０２８９】
位置情報量算出部１４１は、二値画像を読み込むと、ステップＳ７２において、二値画像をランレングス符号化し、ランレングス符号化により得られた符号化量（すなわち、極値の位置情報量）ａを算出し、算出した極値の位置情報量ａを量子化ビット設定部１４３に供給し、ステップＳ７３に進む。
【０２９０】
画素値情報量算出部１４２は、二値画像を読み込むと、ステップＳ７３において、二値画像から極値をカウントして、極値の個数ｂを求め、極値の画素値情報量ｃ（＝８ビット×ｂ）を算出し、算出した極値の画素値情報量ｃを量子化ビット設定部１４３に供給し、ステップＳ７４に進む。
【０２９１】
量子化ビット設定部１４３は、位置情報量算出部１４１からの極値の位置情報量ａと、画素値情報量算出部１４２からの極値の画素値情報量ｃが供給されると、ステップＳ７４において、極値の位置情報量ａと極値の画素値情報量ｃを用いて、極値以外の画素に費やせる情報量ｄ（＝所望の情報量−ｃ−ａ）を算出し、ステップＳ７５に進み、量子化ビット数ｑを１０（初期値）に設定し、ステップＳ７６に進む。なお、いまの場合、経験値的に量子化ビット数としてあり得ない値であり、演算の負荷を考慮して、初期値を１０としたが、経験値的に量子化ビット数としてあり得ない値であれば、１０に限定されない。
【０２９２】
量子化ビット設定部１４３は、ステップＳ７６において、ブロック数をｅとした場合に、式（１）で表される全情報量ｆを求め、ステップＳ７７に進み、全情報量ｆが情報量ｄ以下であるか否かを判定し、全情報量ｆが情報量ｄより大きいと判定された場合、ステップＳ７８に進み、量子化ビット数ｑを１減らし、ステップＳ７６に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０２９３】
ステップＳ７７において、全情報量ｆが情報量ｄ以下であると判定された場合、そのときの量子化ビット数ｑを、残差符号化部１２４のＡＤＲＣ符号化に使用させる量子化ビット数ｑとして設定し、ステップＳ７９に進み、設定した量子化ビット数ｑを、残差符号化部１２４およびデータ合成部１２５に供給し、量子化ビット数算出処理を終了し、図１７のステップＳ２２に戻り、ステップＳ２３に進む。
【０２９４】
次に、図２０のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２３における、図６の線形予測部１２１の線形予測処理を説明する。
【０２９５】
線形予測部１２１の水平方向極値間予測部１８１−１と垂直方向極値間予測部１８１−２は、ステップＳ９１において、極値生成部１１１からの二値画像を読み込み、ステップＳ９２に進み、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されたデジタルの画像データVdg1を入力画像として読み込み、ステップＳ９３に進む。
【０２９６】
水平方向極値間予測部１８１−１は、二値画像および入力画像を読み込むと、ステップＳ９３において、二値画像および入力画像を用いて、水平方向の極値間予測処理を実行する。なお、この水平方向の極値間予測処理は、図２１を参照して後述する。
【０２９７】
ステップＳ９３の水平方向の極値間予測理により、入力画像と二値画像を用いて、水平方向の極値間の画素が、線形予測され、線形予測された予測画素からなる水平方向線形補間画像が補間画素結合部１８２に供給され、処理は、ステップＳ９４に進む。
【０２９８】
垂直方向極値間予測部１８１−２は、二値画像および入力画像を読み込むと、ステップＳ９４において、二値画像および入力画像を用いて、垂直方向の極値間予測処理を実行する。なお、この垂直方向の極値間予測処理は、図２２を参照して後述する。
【０２９９】
ステップＳ９４の垂直方向の極値間予測理により、入力画像と二値画像を用いて、垂直方向の極値間の画素が、線形予測され、線形予測された予測画素からなる垂直方向線形補間画像が補間画素結合部１８２に供給され、処理は、ステップＳ９５に進む。
【０３００】
補間画素結合部１８２は、水平方向極値間予測部１８１−１からの水平方向の線形補間画像と、垂直方向極値間予測部１８１−２からの垂直方向の線形補間画像が供給されると、ステップＳ９５において、内蔵される図示せぬメモリの予測画像領域において、注目画素を選択し、ステップＳ９６に進む。
【０３０１】
補間画素結合部１８２は、ステップＳ９６において、注目画素の位置に対応する水平方向の線形補間画像の画素を取得し、ステップＳ９７において、注目画素の位置に対応する垂直方向の線形補間画像の画素を取得し、ステップＳ９８に進む。
【０３０２】
補間画素結合部１８２は、ステップＳ９８において、両方の補間画像の画素値の平均を求め、求められた画素値を予測画像領域に記憶させることにより、予測画像の注目画素を生成し、ステップＳ９９に進み、全画素の処理が終了したか否かを判定し、全画素の処理が終了していないと判定した場合、ステップＳ１００に進み、予測画像領域をラスタスキャン順に移動し、ステップＳ９５に戻り、ラスタスキャン順の次の画素を、注目画素として選択し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３０３】
補間画素結合部１８２は、ステップＳ９９において、全画素の処理が終了したと判定した場合、予測画像領域に記憶されている予測画像をブロック化部１２２−２に供給し、線形予測処理を終了し、図１７のステップＳ２３に戻り、ステップＳ２４に進む。
【０３０４】
次に、図２１のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ９３における、図１１の水平方向極値間予測部１８１−１の水平方向の極値間予測処理を説明する。
【０３０５】
水平方向極値間予測部１８１−１のラスタスキャン部１９１−１は、ステップＳ１１１において、読み込んだ二値画像と入力画像において、注目画素を選択し、基準値生成部１９２−１に、左基準値Lpix、右基準値Rpix、左基準値位置Lloc、および右基準値位置Rlocの４つの変数を宣言させ、ステップＳ１１２に進む。
【０３０６】
基準値生成部１９２−１は、ステップＳ１１２において、ラスタスキャン部１９１−１により選択された注目画素位置の入力画像の画素値を、左基準値Lpixに代入し、水平方向線形補間部１９４−１に供給し、ステップＳ１１３に進み、注目画素位置を、左基準値位置Llocに代入し、水平方向線形補間部１９４−１に供給し、ステップＳ１１４に進む。
【０３０７】
ラスタスキャン部１９１−１は、ステップＳ１１４において、二値画像と入力画像において、水平方向右向きに移動し、移動した位置の画素を注目画素とすると、極値判定部１９３−１は、ステップＳ１１５に進み、注目画素位置の二値画像を参照して、注目画素が極値であるか否かを判定する。
【０３０８】
ステップＳ１１５において、注目画素位置の二値画像が参照され、注目画素が極値ではないと判定された場合、ラスタスキャン部１９１−１は、ステップＳ１１４に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３０９】
ステップＳ１１５において、注目画素位置の二値画像が参照され、注目画素が極値であると判定された場合、基準値生成部１９２−１は、ステップＳ１１６に進み、注目画素位置の入力画像の画素値を右基準値Rpixに代入し、ステップＳ１１７に進み、注目画素の画素位置を右基準値位置Rlocに代入し、右基準値Rpixと右基準値位置Rlocを、水平方向線形補間部１９４−１に供給し、ステップＳ１１８に進む。このとき、右基準値位置Rlocは、ラスタスキャン部１９１−１にも供給される。
【０３１０】
水平方向線形補間部１９４−１は、右基準値Rpixと右基準値位置Rlocが供給されると、ステップＳ１１８において、基準値生成部１９２−１からの左基準値Lpix、右基準値Rpix、左基準値位置Lloc、および右基準値位置Rlocを用いて、水平方向の極値間を線形補間することにより、水平方向の極値間の画素値を予測し、予測した画素値を、線形補間用の画像領域に格納し、ステップＳ１１９に進む。
【０３１１】
ラスタスキャン部１９１−１は、右基準値位置Rlocが供給されると、ステップＳ１１９において、右基準値位置Rlocの画素が水平方向の終点画素であるか否かを判定し、右基準値位置Rlocの画素が水平方向の終点画素ではないと判定した場合、ステップＳ１２０に進み、基準値生成部１９２−１からの右基準値位置Rlocを注目画素位置として、すなわち、右基準値位置Rlocの画素を、注目画素として選択し、ステップＳ１１２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３１２】
ラスタスキャン部１９１−１は、ステップＳ１１９において、右基準値位置Rlocの画素が水平方向の終点画素であると判定した場合、ステップＳ１２１に進み、画像中の全画素の処理が終了したか否かを判定し、画像中の全画素の処理が終了していないと判定した場合、ステップＳ１２２に進み、二値画像と入力画像において、ラスタスキャン順（すなわち、次の水平方向のライン）に移動し、移動した位置の画素を注目画素として選択し、ステップＳ１１２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３１３】
ラスタスキャン部１９１−１は、ステップＳ１２１において、画像中の全画素の処理が終了したと判定した場合、ステップＳ１２３に進み、水平方向線形補間部１９４−１を制御し、線形補間用の画像領域に格納されている画素値を、水平方向線形補間画像として補間画素結合部１８２に供給させ、水平方向の極値間予測処理を終了し、図２０のステップＳ９３に戻り、ステップＳ９４に進む。
【０３１４】
次に、図２２のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ９４における、図１１の垂直方向極値間予測部１８１−２の垂直方向の極値間予測処理を説明する。なお、この処理は、図２１の水平方向の極値間予測処理と対象とする方向が異なるだけであり、基本的に同じ処理である。
【０３１５】
垂直方向極値間予測部１８１−２のラスタスキャン部１９１−２は、ステップＳ１４１において、読み込んだ二値画像と入力画像において、注目画素を選択し、基準値生成部１９２−２に、上基準値Upix、下基準値Dpix、上基準値位置Uloc、および下基準値位置Dlocの４つの変数を宣言させ、ステップＳ１４２に進む。
【０３１６】
基準値生成部１９２−２は、ステップＳ１４２において、ラスタスキャン部１９１−２により選択された注目画素位置の入力画像の画素値を、上基準値Upixに代入し、垂直方向線形補間部１９４−２に供給し、ステップＳ１４３に進み、注目画素位置を、上基準値位置Ulocに代入し、垂直方向線形補間部１９４−２に供給し、ステップＳ１４４に進む。
【０３１７】
ラスタスキャン部１９１−２は、ステップＳ１４４において、二値画像と入力画像において、垂直方向下向きに移動し、移動した位置の画素を注目画素とすると、極値判定部１９３−２は、ステップＳ１４５に進み、注目画素位置の二値画像を参照して、注目画素が極値であるか否かを判定する。
【０３１８】
ステップＳ１４５において、注目画素位置の二値画像が参照され、注目画素が極値ではないと判定された場合、ラスタスキャン部１９１−２は、ステップＳ１４４に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３１９】
ステップＳ１４５において、注目画素位置の二値画像が参照され、注目画素が極値であると判定された場合、基準値生成部１９２−２は、ステップＳ１４６に進み、注目画素位置の入力画像の画素値を下基準値Dpixに代入し、ステップＳ１４７に進み、注目画素の画素位置を下基準値位置Dlocに代入し、下基準値Dpixと下基準値位置Dlocを、垂直方向線形補間部１９４−２に供給し、ステップＳ１４８に進む。このとき、下基準値位置Dlocは、ラスタスキャン部１９１−２にも供給される。
【０３２０】
垂直方向線形補間部１９４−２は、下基準値Dpixと下基準値位置Dlocが供給されると、ステップＳ１４８において、基準値生成部１９２−２からの上基準値Upix、下基準値Dpix、上基準値位置Uloc、および下基準値位置Dlocを用いて、垂直方向の極値間を線形補間することにより、垂直方向の極値間の画素値を予測し、予測した画素値を、線形補間用の画像領域に格納し、ステップＳ１４９に進む。
【０３２１】
ラスタスキャン部１９１−２は、下基準値位置Dlocが供給されると、ステップＳ１４９において、下基準値位置Dlocの画素が垂直方向の終点画素であるか否かを判定し、下基準値位置Dlocの画素が垂直方向の終点画素ではないと判定した場合、ステップＳ１５０に進み、基準値生成部１９２−２からの下基準値位置Dlocを注目画素位置として、すなわち、下基準値位置Dlocの画素を、注目画素として選択し、ステップＳ１４２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３２２】
ラスタスキャン部１９１−２は、ステップＳ１４９において、下基準値位置Dlocの画素が垂直方向の終点画素であると判定した場合、ステップＳ１５１に進み、画像中の全画素の処理が終了したか否かを判定し、画像中の全画素の処理が終了していないと判定した場合、ステップＳ１５２に進み、二値画像と入力画像において、ラスタスキャン順（すなわち、次の垂直方向のライン）に移動し、移動した位置の画素を注目画素として選択し、ステップＳ１４２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３２３】
ラスタスキャン部１９１−２は、ステップＳ１５１において、画像中の全画素の処理が終了したと判定した場合、ステップＳ１５３に進み、垂直方向線形補間部１９４−２を制御し、線形補間用の画像領域に格納されている画素値を、垂直方向線形補間画像として補間画素結合部１８２に供給させ、垂直方向の極値間予測処理を終了し、図２０のステップＳ９４に戻り、ステップＳ９５に進む。
【０３２４】
次に、図２３のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２４における、図６のブロック化部１２２−２の予測画像のブロック化処理を説明する。
【０３２５】
ブロック化部１２２−２は、ステップＳ１７１において、線形予測部１２１からの予測画像を読み込み、ステップＳ１７２において、読み込んだ予測画像を指定ブロックサイズ（例えば、４×４画素または８×８画素など）に分割し、ステップＳ１７３に進む。
【０３２６】
ブロック化部１２２−２は、ステップＳ１７３において、分割した指定ブロックサイズの画像データを、予測ブロックとして、ブロック毎に、残差算出部１２３に供給し、予測画像のブロック化処理を終了し、図１７のステップＳ２４に戻り、ステップＳ２５に進む。
【０３２７】
次に、図２４のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２６における、図６の残差算出部１２３の残差算出処理を説明する。
【０３２８】
残差算出部１２３の残差演算部２０１は、ステップＳ１９１において、ブロック化部１２２−１から供給される入力ブロックを読み込み、ステップＳ１９２に進む。
【０３２９】
残差演算部２０１は、ステップＳ１９２において、ブロック化部１２２−２から供給される予測ブロックを読み込み、ステップＳ１９３に進む。
【０３３０】
残差演算部２０１は、ステップＳ１９３において、ブロック化部１２２−１からの入力ブロック、およびブロック化部１２２−２からの予測ブロックの残差を算出し、算出した残差を、オフセット部２０２に供給し、ステップＳ１９４に進む。
【０３３１】
オフセット部２０２は、残差演算部２０１からの残差に、ＡＤＲＣ符号化のための１２８を加算し、１２８を加算した残差を、残差ブロックとして残差符号化部１２４に供給し、残差算出処理を終了し、図１７のステップＳ２６に戻り、ステップＳ２７に進む。
【０３３２】
次に、図２５のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２７における、図６の残差符号化部１２４の残差符号化処理を説明する。
【０３３３】
残差符号化部１２４の最大値算出部２１１−１と最小値算出部２１１−２は、ステップＳ２１１において、残差算出部１２３からの残差ブロックを読み込む。
【０３３４】
最大値算出部２１１−１は、残差ブロックを読み込むと、ステップＳ２１２において、残差ブロック内で最大値を算出し、ＡＤＲＣ符号化部２１２に供給し、ステップＳ２１３に進む。最小値算出部２１１−２は、残差ブロックを読み込むと、ステップＳ２１３において、残差ブロック内で最小値を算出し、ＡＤＲＣ符号化部２１２に供給し、ステップＳ２１４に進む。
【０３３５】
ＡＤＲＣ符号化部２１２は、残差ブロック内の最大値および最小値を読み込むと、ステップＳ２１４において、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を読み込み、ステップＳ２１５に進み、量子化ビット数、残差ブロック内の最小値およびダイナミックレンジＤＲ（＝最大値−最小値）を用いて、ＡＤＲＣ符号化し、ステップＳ２１６に進み、ＡＤＲＣ符号化した値から、量子化ビットコードデータを取得し、ステップＳ２１７に進む。
【０３３６】
最大値算出部２１１−１、最小値算出部２１１−２、および量子化ビットコード取得部２１３は、ステップＳ２１７において、それぞれ、ダイナミックレンジＤＲ（＝最大値−最小値）、最小値、および量子化ビットコードデータを、データ合成部１２５に供給し、残差符号化処理を終了し、図１７のステップＳ２７に戻り、ステップＳ２８に進む。
【０３３７】
次に、図２６のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２８における、図６のデータ合成部１２５のデータ合成処理を説明する。
【０３３８】
データ合成部１２５は、ステップＳ２３１において、残差符号化部１２４から供給される量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を読み込み、ステップＳ２３２に進み、量子化ビット数算出部１１２から供給される量子化ビット数を読み込み、ステップＳ２３３に進む。
【０３３９】
データ合成部１２５は、ステップＳ２３３において、極値生成部１１１から供給される二値画像を読み込み、ステップＳ２３４に進み、極値生成部１１１から供給される極値の画素値データを読み込み、ステップＳ２３５に進む。
【０３４０】
データ合成部１２５は、ステップＳ２３５において、読み込んだデータすべて（すなわち、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、最小値、二値画像、および極値の画素値データを合成し、符号化データVcdとして、後段の記録部８３または復号部８４に供給する。
【０３４１】
そして、データ合成部１２５は、データ合成処理を終了し、図１７のステップＳ２８に戻り、図１７の符号化処理を終了し、図５のステップＳ５に戻り、ステップＳ６に進む。
【０３４２】
以上のように、符号化部８２においては、デジタルの画像データVdg1から極値が検出され、検出された極値に基づいて、線形予測処理が実行される。また、線形予測後の残差が、検出された極値数に応じて設定された量子化ビット数を用いて、ＡＤＲＣ符号化されて、極値の画素値および極値数（二値画像）などの極値の情報、設定された量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、残差がＡＤＲＣ符号化された結果の量子化ビットコードデータが、符号化データVcdとして後段に供給される。
【０３４３】
すなわち、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されるデジタルの画像データVdg1には、ホワイトノイズが付加されており、ホワイトノイズが付加された画素の画素値が極値となってしまう場合もあることから、極値に基づいて求められる線形予測を正確に行うことが困難であり、線形予測後の残差は、確からしくない。
【０３４４】
また、ホワイトノイズの影響により、極値数も増えてしまい、極値数に応じて設定される量子化ビット数が少なくなってしまう。したがって、量子化ビット数に応じて実行される残差のＡＤＲＣ符号化処理は、正確に行うことが困難である。
【０３４５】
以上のことから、復号部８４により符号化データVcdが用いられて復号されて得られるデジタルの画像データVdg2の画質は、劣化してしまう。
【０３４６】
以上により、符号化部８２による符号化により、アナログコピーが抑制される。
【０３４７】
次に、図２の復号部８４の構成の詳細について説明する。
【０３４８】
図２７は、図６の符号化部８２に対応する復号処理を行う復号部８４の構成を示すブロック図である。復号部８４には、符号化部８２または記録部８３から符号化データVcdが入力され、符号化データVcdが復号され、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給される。
【０３４９】
復号部８４は、データ分解部２５１、線形予測部２５２、残差復号部２５３、残差補償部２５４、およびデータ結合部２５５により構成される。
【０３５０】
データ分解部２５１は、符号化部８２（あるいは記録部８３）からの符号化データVcdを入力し、符号化データVcdから、極値の画素値データ、二値画像、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジＤＲ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを分解し、線形予測に必要な極値の情報である（極値の画素値データ、および二値画像）を、線形予測部２５２に供給し、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジＤＲ、および最小値、並びに量子化ビットコードデータを、残差復号部２５３に供給する。
【０３５１】
線形予測部２５２は、データ分解部２５１からの極値の画素値データと二値画像を用いて、極値間の画素を、水平垂直方向で線形予測し、線形予測した予測画像を残差補償部２５４に供給する。なお、線形予測部２５２は、図６の線形予測部１２１と基本的に同様の構成であり、繰り返しになるのでその詳細な説明は省略する。
【０３５２】
残差復号部２５３は、データ分解部２５１からの量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを読み込み、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジＤＲ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを用いて、残差ブロックを復号し、復号した残差ブロックを残差補償部２５４に供給する。
【０３５３】
残差補償部２５４は、残差復号部２５３からの残差ブロックを読み込み、線形予測部２５２からの予測画像をブロック毎に読み込み、ブロック毎の予測画像（すなわち、予測ブロック）と残差ブロックを加算し、出力ブロックを求め、求めた出力ブロックを、データ結合部２５５に供給する。
【０３５４】
データ結合部２５５は、残差補償部２５４からの出力ブロックの画像データを、出力画像領域に書き込み、すべての出力ブロックの分が書き込まれたとき、出力画像領域に書き込まれた画像データを、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給する。
【０３５５】
以上のように、図２７の復号部８４において、線形予測部２５２が線形予測に用いる極値に関する情報（画素値データや二値画像）は、符号化部８２によりホワイトノイズが付加されている画像データから検出されて求められたものである。また、残差復号部２５３が復号する量子化ビットコードデータは、符号化部８２においてホワイトノイズが付加されている画像データから検出された極値数によりデータ量が制限されて符号化されたものである。
【０３５６】
したがって、線形予測部２５２が実行する線形予測で得られる予測画像も、残差復号部２５３が実行する残差復号で得られる残差ブロックも、必ずしも正確ではない。したがって、予測ブロックと残差ブロックが加算されて生成される出力ブロックからなるデジタルの画像データVdg2の画質は劣化してしまう。これにより、アナログコピーが抑制される。
【０３５７】
図２８は、図２７の残差復号部２５３の構成例を示している。
【０３５８】
図２８の例において、残差復号部２５３は、ＡＤＲＣ復号部２７１、および逆オフセット部２７２により構成されている。
【０３５９】
ＡＤＲＣ復号部２７１は、データ分解部２５１からの量子化ビットコードデータとコードブック１２１を読み込み、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを読み込み、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを用いて、ＡＤＲＣ復号を行い、ＡＤＲＣ復号された値を、逆オフセット部２７２に供給する。
【０３６０】
逆オフセット部２７２は、ＡＤＲＣ復号部２７１によりＡＤＲＣ復号された値から、図１４のオフセット部２０２により加算された値である１２８を減算し、それを、残差ブロックとして、残差補償部２５４に供給する。
【０３６１】
図２９は、図２７の残差補償部２５４の構成例を示している。
【０３６２】
図２９の例において、残差補償部２５４は、残差補償演算部２８１により構成されている。
【０３６３】
残差補償演算部２８１は、線形予測部２５２から供給される予測画像をブロック毎を読み込み、残差復号部２５３から供給される残差ブロックを読み込む。残差演算部２４１は、残差復号部２５３からの残差ブロックに、ブロック毎の予測画像（すなわち、予測ブロック）を加算し、出力ブロックを求め、求めた出力ブロックを、データ結合部２５５に供給する。
【０３６４】
次に、図３０のフローチャートを参照して、図１７の復号部８４の復号処理を説明する。なお、この復号処理は、図５を参照して上述した符号化装置６３の処理におけるステップＳ６の復号処理である。
【０３６５】
復号部８４のデータ分解部２５１には、符号化部８２（あるいは記録部８３）から符号化データVcdが供給される。データ分解部２５１は、符号化データVcdが供給されると、ステップＳ３０１において、データ分解処理を実行する。このデータ分解処理は、図３１を参照して詳しく後述する。
【０３６６】
ステップＳ３０１のデータ分解処理により、符号化部８２からの符号化データVcdが分解され、分解された二値画像と極値の画素値データが、線形予測部２５２に供給され、量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値が、残差復号部２５３に供給され、処理は、ステップＳ３０２に進む。
【０３６７】
線形予測部２５２は、データ分解部２５１から二値画像と極値の画素値データが供給されると、ステップＳ３０２において、線形予測処理を実行する。この線形予測処理は、図１７のステップＳ２３における符号化部８２の線形予測部１２１の線形予測処理（すなわち、図２０を参照して上述した線形予測処理）と基本的に同様の処理を行うので、その説明は繰り返しになるので省略する。なお、ステップＳ３０２の線形予測処理は、入力画像の代わりに極値の画素値データが用いられて実行される。
【０３６８】
ステップＳ３０２の線形予測処理により、データ分解部２５１からの二値画像と極値の画素値データに基づいて、極値間の画素が、水平垂直方向で線形予測され、線形予測された予測画素からなる予測画像が残差補償部２５４に供給され、処理は、ステップＳ３０３に進む。
【０３６９】
残差復号部２５３は、データ分解部２５１から量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値が供給されると、ステップＳ３０３において、残差復号処理を実行する。この残差復号処理は、図３２を参照して詳しく後述する。
【０３７０】
ステップＳ３０３の残差復号処理により、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を用いて、ＡＤＲＣ復号が行われ、ＡＤＲＣ復号により得られた値から残差ブロックが求められ、残差補償部２５４に供給され、処理は、ステップＳ３０４に進む。
【０３７１】
残差補償部２５４は、残差復号部２５３から残差ブロックが供給されると、ステップＳ３０４において、残差補償処理を実行する。この残差補償処理は、図３３を参照して詳しく後述する。
【０３７２】
ステップＳ３０４の残差補償処理により、線形予測部２５２からのブロック毎の予測画像に、残差復号部２５３からの残差ブロックが加算され、出力ブロックとしてデータ結合部２５５に供給され、処理は、ステップＳ３０５に進む。
【０３７３】
残差補償部２５４から出力ブロックが供給されると、データ結合部２５５は、ステップＳ３０５において、データ結合処理を実行する。このデータ結合処理は、図３４を参照して詳しく後述する。
【０３７４】
ステップＳ３０５のデータ結合処理により、残差補償部２５４からの出力ブロックの画像データが、出力画像領域に書き込まれ、すべての出力ブロックの分が書き込まれたとき、出力画像領域に書き込まれた画像データが、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給され、復号処理は終了し、図５のステップＳ６に戻り、ステップＳ７に進む。
【０３７５】
次に、図３１のフローチャートを参照して、図３０のステップＳ３０１における図２７のデータ分解部２５１のデータ分解処理を説明する。
【０３７６】
データ分解部２５１は、ステップＳ３２１において、符号化部８２から供給される符号化データVcdを入力し、ステップＳ３２２に進み、入力した符号化データVcdを分解する。
【０３７７】
すなわち、データ分解部２５１は、ステップＳ３２２において、符号化データVcdから、二値画像、極値の画素値データ、量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を分解し、ステップＳ３２３に進む。
【０３７８】
データ分解部２５１は、ステップＳ３２３において、分解した二値画像と極値の画素値データを、線形予測部２５２に供給し、ステップＳ３２４において、分解した量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を、残差復号部２５３に供給し、データ分解処理を終了し、図３０のステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０２に進む。
【０３７９】
次に、図３２のフローチャートを参照して、図３０のステップＳ３０３における、図２７の残差復号部２５３の残差復号処理を説明する。
【０３８０】
残差復号部２５３のＡＤＲＣ復号部２７１は、ステップＳ３４１において、データ分解部２５１から供給される量子化ビット数を読み込み、ステップＳ３４２に進み、量子化ビットコードデータを読み込み、ステップＳ３４３に進み、データ分解部２５１から供給されるダイナミックレンジＤＲおよび最小値を読み込み、ステップＳ３４４に進む。
【０３８１】
ＡＤＲＣ復号部２７１は、ステップＳ３４４において、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを用いて、ＡＤＲＣ復号を行い、ＡＤＲＣ復号により得られた値を逆オフセット部２７２に供給し、ステップＳ３４５に進む。
【０３８２】
逆オフセット部２７２は、ステップＳ３４５において、ＡＤＲＣ復号部２７１からのＡＤＲＣ復号により得られた値から、図１４のオフセット部２０２により加算された値である１２８を減算し、残差ブロックを求め、求めた残差ブロックを残差補償部２５４に供給し、残差逆量子化処理を終了し、図３０のステップＳ３０３に戻り、ステップＳ３０４に進む。
【０３８３】
次に、図３３のフローチャートを参照して、図３０のステップＳ３０４における、図２７の残差補償部２５４の残差補償処理を説明する。
【０３８４】
残差補償部２５４の残差補償演算部２８１は、ステップＳ３６１において、残差復号部２５３から供給される残差ブロックを読み込み、ステップＳ３６２に進み、線形予測部２５２から供給される予測画像をブロック毎に読み込み、ステップＳ３６３に進む。
【０３８５】
残差補償演算部２８１は、ステップＳ３６３において、残差復号部２５３からの残差ブロックに、ブロック毎の予測画像（すなわち、予測ブロック）を加算することにより、出力ブロックを求め、求めた出力ブロックを、データ結合部２５５に供給し、残差補償処理を終了し、図３０のステップＳ３０４に戻り、ステップＳ３０５に進む。
【０３８６】
次に、図３４のフローチャートを参照して、図３０のステップＳ３０５における、図２７のデータ結合部２５５のデータ結合処理を説明する。
【０３８７】
データ結合部２５５は、ステップＳ３８１において、残差補償部２５４から供給されるすべての出力ブロック（すなわち、符号化部８２のブロック化部１２２−１がブロック化した入力画像に対応するすべてのブロック）を入力し、ステップＳ３８２に進む。
【０３８８】
データ結合部２５５は、ステップＳ３８２において、出力ブロックの画像データを出力画像領域に書き込み、ステップＳ３８３に進み、すべての出力ブロックの書き込みが終了したか否かを判定し、すべての出力ブロックの書き込みが終了していないと判定した場合、ステップＳ３８２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０３８９】
データ結合部２５５は、ステップＳ３８３において、すべての出力ブロックの書き込みが終了したと判定した場合、ステップＳ３８４に進み、出力画像領域に書き込まれた画像データを、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給し、図３０のステップＳ３０５に進み、図３０の復号処理を終了し、図５のステップＳ６に戻り、ステップＳ７に進む。
【０３９０】
以上のように、復号部８４においては、符号化部８２によりホワイトノイズが付加されている画像データから検出されて求められた極値だけを用いて線形予測されるので、線形予測により得られる予測ブロックが用いられて生成される画像データの画質は、劣化してしまう。
【０３９１】
また、復号部８４においては、符号化部８２により極値を用いて得られる線形予測後の残差が量子化された量子化ビットコードデータと極値数に応じて設定された量子化ビット数を用いて、残差復号が実行されるので、残差復号により得られる残差ブロックが用いられて生成される画像データの画質は、劣化してしまう。
【０３９２】
したがって、アナログコピーを抑制することができる。
【０３９３】
なお、上記説明においては、極値を用いて線形予測を実行する例を説明したが、画像の符号化方法は、線形予測に限らず、極値を用いて実行される他の符号化方法であってもよい。
【０３９４】
次に、極値を用いてブロックマッチングによる動き推定を実行する例を説明する。
【０３９５】
図３５は、ブロックマッチングによる動き推定を実行する画像処理システム５１において処理される画像データのフレームの構成を示している。
【０３９６】
図３５の例においては、画像データのフレームが時間軸に沿って示されている。画像データは、０フレーム目と５フレーム目の基準フレーム（図中ハッチングされている）と基準フレーム以外のフレームにより構成されている。基準フレームの間隔は、５フレーム間隔であり、ユーザにより設定可能である。
【０３９７】
以下に説明するブロックマッチングによる動き推定を実行する画像処理システム５１においては、これらのフレームのうち、基準フレームには、例えば、符号化、復号によりダイナミックレンジが減少していく、特許文献２に示される、例えば、図１６を参照して上述したＡＤＲＣ符号方式が用いられて、フレーム内符号化が実行される。そして、基準フレーム以外のフレームには、以下に説明するフレーム間符号化が実行される。すなわち、以降における説明は、フレーム間符号化を対象とするものである。
【０３９８】
次に、ブロックマッチングによる動き推定を実行する場合の図２の符号化部８２の構成の詳細について説明する。
【０３９９】
図３６は、符号化部８２の他の構成を示すブロック図である。なお、図３６の例において、図６の符号化部８２と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【０４００】
図３６の例の場合、符号化部８２は、ブロック化部３１１、フレームメモリ３１２、極値生成部１１１、量子化ビット数算出部１１２、および極値符号化処理部１１３により構成される。Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1は、ブロック化部３１１およびフレームメモリ３１２に入力される。
【０４０１】
ブロック化部３１１は、入力画像を読み込み、指定ブロックサイズ（例えば、４×４画素または８×８画素など）に分割し、図３７に示されるように、指定ブロックサイズの画素の上下左右方向の全周囲に１画素（ラインマージン）を付加し、ラインマージンが付加された画像データを、入力ブロックとして、ブロック毎に、極値生成部１１１、および極値符号化処理部１１３の残差算出部３２２に供給する。
【０４０２】
フレームメモリ３１２は、１フレーム前（以下、前フレームとも称する）の画像データを蓄積し、極値符号化処理部１１３の極値動き推定部３２１および残差算出部３２２に供給する。
【０４０３】
極値生成部１１１は、ブロック化部３１１からの入力ブロックから、周囲の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値である極値を有する極値画素を検出し、極値に基づいて、動き推定ブロックの画素を生成し、生成した動き推定ブロックを、量子化ビット数算出部１１２と、極値符号化処理部１１３の極値動き推定部３２１に供給する。
【０４０４】
量子化ビット数算出部１１２は、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを用いて、極値符号化処理部１１３における符号化に用いられる量子化ビット数を設定し、設定した量子化ビット数を、極値符号化処理部１１３の残差符号化部３２３およびデータ合成部３２４に供給する。すなわち、量子化ビット数算出部１１２は、動き推定ブロックから、極値の画素値データと極値の位置を取得することができる。
【０４０５】
極値符号化処理部１１３は、極値動き推定部３２１、残差算出部３２２、残差符号化部３２３、並びにデータ合成部３２４により構成され、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を用いて、デジタルの画像データVdg1を符号化する。
【０４０６】
極値動き推定部３２１は、フレームメモリ３１２からの前フレームと、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを読み込み、動き推定ブロックの画素値（０以外、すなわち、極値のみ）を用いて、ブロックマッチングによる前フレームの動き探索を行い、その結果、動きベクトルを算出し、算出した動きベクトルを、残差算出部３２２およびデータ合成部３２４に供給する。
【０４０７】
残差算出部３２２は、動き推定後の残差を求める。すなわち、残差算出部３２２は、ブロック化部３１１からの入力ブロック、極値動き推定部３２１からの動きベクトル、およびフレームメモリ３１２からの前フレームを読み込む。残差算出部３２２は、動きベクトルと前フレームを用いて、予測ブロックの画素値を生成し、予測ブロックを求める。残差算出部３２２は、求めた予測ブロックと、入力ブロックの残差を、残差ブロックとして、残差符号化部３２３に供給する。
【０４０８】
残差符号化部３２３は、残差算出部３２２からの残差ブロックを読み込み、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を用いて、残差ブロックをＡＤＲＣ符号化を行う。残差符号化部３２３は、ＡＤＲＣ符号化により得られた量子化ビットコードデータ、ブロック内のダイナミックレンジＤＲおよび最小値を、データ合成部３２４に供給する。なお、残差符号化部３２３は、図６の残差符号化部１２４と基本的に同様に構成されており、図１５の残差符号化部１２４の構成は、以下、残差符号化部３２３の構成としても用いる。
【０４０９】
データ合成部３２４は、極値動き推定部３２１からの動きベクトル、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数、残差符号化部３２３からの量子化ビットコードデータ、ブロック内のダイナミックレンジＤＲおよび最小値を合成し、符号化データVcdとして、後段の記録部８３または復号部８４に出力する。
【０４１０】
なお、図３６の極値動き推定部３２１においては、ブロックマッチングにより動き推定を行われているが、ブロックマッチングに限定されず、勾配法など他の動き推定方法を用いるようにしてもよい。
【０４１１】
以上のように、極値動き推定部３２１においては、ホワイトノイズが付加されているデジタルの画像データVdg1から極値生成部１１１により検出された極値を用いてブロックマッチングにより動き推定されるため、推定される動きベクトルはあまり確からしくなく、動き推定が正確に行われることが抑制される。
【０４１２】
また、量子化ビット数算出部１１２においては、極値生成部１１１によりデジタルの画像データVdg1から検出された極値数に応じて、残差符号化部３２３が行う符号化で用いられる量子化ビット数が設定され、残差符号化部３２３においては、設定された量子化ビット数を用いてＡＤＲＣ符号化が実行されるが、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されるデジタルの画像データVdg1には、ホワイトノイズが付加されているため、ホワイトノイズの影響により極値数が増えてしまうので、残差符号化に割けるデータ量が少なくなってしまう。
【０４１３】
すなわち、動き推定が正確に行われることが抑制されるとともに、動き推定後の残差のＡＤＲＣ符号化により得られる量子化ビットコードデータの情報量が少なくなってしまうことにより、復号部８４により符号化データVcdが用いられて復号されて得られるデジタルの画像データVdg2の画質は、劣化してしまう。
【０４１４】
以上により、アナログコピーが抑制される。
【０４１５】
図３８は、図３６の極値生成部１１１の構成例を示している。
【０４１６】
図３８の例において、極値生成部１１１は、ラスタスキャン部３３１、極値判定部３３２、および動き推定画素生成部３３３により構成されている。
【０４１７】
ラスタスキャン部３３１は、入力ブロックを読み込み、極値判定部３３２に、ラスタスキャン順に次の画素を注目画素として選択させるため、入力ブロックの画素をラスタスキャン順に移動させる。
【０４１８】
極値判定部３３２は、入力ブロックにおいて、注目画素を選択し、注目画素の周辺画素で画素値（画素値レベル、輝度信号）の大小を判定する。すなわち、極値判定部３３２は、図７の極値判定部１３２と同様に、注目画素の上下、左右、斜め方向の計８画素である周辺画素の各画素値と注目画素の画素値を比較し、注目画素が、周辺画素の画素値と比べて最大である値、あるいは最小である値を有すると判定した場合、その注目画素を極値と定義する。
【０４１９】
動き推定画素生成部３３３は、頻度判定部３３２の制御のもと、動き推定ブロックの画素値を設定することにより、動き推定ブロックを生成し、生成した動き推定ブロックを、量子化ビット数算出部１１２および極値動き推定部３２１に供給する。
【０４２０】
すなわち、動き推定画素生成部３３３は、頻度判定部３３２により注目画素が周辺画素の画素値と比べて最大である値、あるいは最小である値（すなわち、極値）を有すると判定された場合、入力ブロックの注目画素の画素値を、動き推定ブロックにおける注目画素の画素値として設定し、頻度判定部３３２により注目画素が周辺画素の画素値と比べて最大である値、あるいは最小である値（すなわち、極値）を有していないと判定された場合、動き推定ブロックにおける注目画素の画素値として０を設定する。
【０４２１】
図３９は、図３６の量子化ビット数算出部１１２の構成例を示している。
【０４２２】
図３９の例において、量子化ビット数算出部１１２は、位置情報量算出部３４１、画素値情報量算出部３４２、および量子化ビット数設定部３４３により構成されている。極値生成部１１１からの動き推定ブロックは、位置情報量算出部３４１と画素値情報量算出部３４２に入力される。
【０４２３】
位置情報量算出部３４１は、動き推定ブロックから、動き推定ブロック内の極値数を求め、動き推定ブロック内の極値数とブロックサイズをビット変換したサイズを乗算し、その総和を求めることにより、極値の位置情報量ａを算出し、算出した極値の位置情報量ａを量子化ビット数設定部３４３に供給する。
【０４２４】
画素値情報量算出部３４２は、動き推定ブロックから、ブロック内の極値数ｂをカウントし、極値の画素値情報量ｃ（＝８ビット×ｂ）を算出し、算出した極値の画素値情報量ｃを量子化ビット数設定部３４３に供給する。８ビットは、画素値の情報量として必要な量である。
【０４２５】
量子化ビット数設定部３４３は、所望の情報量から、極値情報量（すなわち、極値の位置情報量ａ＋極値の画素値情報量ｃ）を減算し、極値以外の画素に費やせる情報量（残差の符号化に関して割ける情報量）ｄを求める。すなわち、帯域制限された環境下において、極値以外の画素に費やせる情報量ｄは、「所望の情報量−ｃ−ａ」とされる。また、所望の情報量は、符号化データVcdを後段に渡す際の所望の符号化データVcdの情報量である。
【０４２６】
例えば、量子化ビット数ｑ＝１０（初期値）が設定された場合、ブロック内情報量ｇは、次の式（２）で表される。
【０４２７】
ブロック内情報量ｇ  ＝（８＋８）＋ｑ×（指定ブロックサイズ−ｂ）  
＋動きベクトルサイズ＋量子化ビット数のサイズ・・・  （２）
【０４２８】
なお、ダイナミックレンジＤＲと最小値には情報量として、ともに８ビットが割り当てられ、式（２）の始めの８は、ダイナミックレンジＤＲ分の８ビットであり、次の８は、最小値分の８ビットである。
【０４２９】
すなわち、ブロック内情報量ｇはダイナミックレンジＤＲの情報量（８bit）と、最小値の情報量（８bit）と、極値以外の画素数×量子化ビット数ｑの総和と、動きベクトルサイズ（サーチ範囲をビット列に変化させたもの）と、量子化ビット数のサイズ（量子化ビット数をビット列に変化させたもの）となる。
【０４３０】
そして、量子化ビット数設定部３４３は、式（２）を用いてブロック内情報量ｇを求め、ブロック内情報量ｇが、情報量ｄ以下における最大情報量を示すときの量子化ビット数ｑを、求めるべき量子化ビット数として設定する。
【０４３１】
図４０は、図３６の極値動き推定部３２１の構成例を示している。
【０４３２】
図４０の例において、極値動き推定部３２１は、動き探索部３５１により構成されている。
【０４３３】
動き探索部３５１は、フレームメモリ３１２からの前フレームと、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを読み込む。動き探索部３５１は、動き推定ブロックの０以外の画素値（すなわち、極値のみ）を用いて、前フレームから、ブロックマッチングにより、画素差分２乗総和最小規範で、動きを探索し、動きを探索した結果、動きベクトルを算出する。そして、動き探索部３５１は、算出した動きベクトルを、残差算出部３２２およびデータ合成部３２４に供給する。
【０４３４】
図４１は、図３６の残差算出部３２２の構成例を示している。
【０４３５】
図４１の例において、残差算出部３２２は、予測ブロック演算部３６１、残差演算部３６２、およびオフセット部３６３により構成されている。
【０４３６】
予測ブロック演算部３６１は、極値動き推定部３２１からの動きベクトル、およびフレームメモリ３１２からの前フレームを読み込み、動きベクトルと前フレームを用いて、予測ブロックの画素値を生成し、予測ブロックを求め、求めた予測ブロックを残差演算部３６２に供給する。
【０４３７】
残差演算部３６２は、ブロック化部３１１からの入力ブロック、および予測ブロック演算部３６１からの予測ブロックを読み込み、入力ブロックと予測ブロックの残差を算出し、算出した残差を、オフセット部３６３に供給する。
【０４３８】
オフセット部３６３は、図１４のオフセット部２０２と基本的に同様に構成され、残差符号化部３２３により実行されるＡＤＲＣ符号化のために、残差をオフセットする。すなわち、オフセット部３６３は、残差演算部３６２からの残差に、１２８を加算し、１２８を加算した残差を、残差ブロックとして残差符号化部３２３に供給する。
【０４３９】
次に、図４２のフローチャートを参照して、図３６の符号化部８２の符号化処理を説明する。なお、この符号化処理は、図５を参照して上述した符号化装置６３の処理におけるステップＳ５の符号化処理の他の例である。
【０４４０】
符号化部８２のブロック化部３１１およびフレームメモリ３１２には、Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1が入力される。フレームメモリ３１２に入力され、蓄積された前フレームの画像データは、極値符号化処理部１１３の極値動き推定部３２１および残差算出部３２２に供給される。
【０４４１】
Ａ／Ｄ変換部８１からのデジタルの画像データVdg1が入力されると、ブロック化部３１１は、ステップＳ４１１において、ブロック化処理を実行する。このブロック化処理は、図４３を参照して詳しく後述する。
【０４４２】
ステップＳ４１１のブロック化処理により、読み込まれた入力画像が指定ブロックサイズに分割され、ラインマージンが付加された画像データが入力ブロックとして、ブロック毎に極値生成部１１１および残差算出部３２２に供給され、処理は、ステップＳ４１２に進む。
【０４４３】
極値生成部１１１は、ブロック化部３１１から入力ブロックが入力されると、ステップＳ４１２において、極値生成処理を実行する。この極値生成処理は、図４３を参照して詳しく後述する。
【０４４４】
ステップＳ４１２の極値生成処理により、入力ブロックから、極値が検出され、検出された極値に基づいて、動き推定ブロックの画素が生成される。そして、生成された動き推定ブロックが、量子化ビット数算出部１１２に供給され、処理は、ステップＳ４１３に進む。
【０４４５】
量子化ビット数算出部１１２は、極値生成部１１１から動き推定ブロックが供給されると、ステップＳ４１３において、極値符号化処理部１１３における符号化に用いられる量子化ビット数を算出する量子化ビット数算出処理を実行する。この量子化ビット数算出処理は、図４５を参照して詳しく後述する。
【０４４６】
ステップＳ４１３の量子化ビット数算出処理により、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを用いて、量子化ビット数が算出され、算出された量子化ビット数が、残差符号化部３２３およびデータ合成部３２４に供給され、処理は、ステップＳ４１４に進む。
【０４４７】
極値動き推定部３２１は、極値生成部１１１から動き推定ブロックが供給されると、ステップＳ４１４において、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを用いて、ブロックマッチング法による動き推定処理を実行する。この動き推定処理は、図４６を参照して詳しく後述する。
【０４４８】
ステップＳ４１４の動き推定処理により、動き推定ブロックの画素値（極値）を用いて、フレームメモリ３１２からの前フレームの動き探索が行われ、その結果、動きベクトルが算出される。そして、算出された動きベクトルが、残差算出部３２２およびデータ合成部３２４に供給され、処理は、ステップＳ４１５に進む。
【０４４９】
残差算出部３２２は、極値動き推定部３２１から動きベクトルが供給されると、ステップＳ４１５において、残差算出処理を実行する。この残差算出処理は、図４７を参照して詳しく後述する。
【０４５０】
ステップＳ４１５の残差算出処理により、極値動き推定部３２１からの動きベクトルと、フレームメモリ３１２からの前フレームを用いて、予測ブロックの画素値が生成され、予測ブロックが求められる。そして、求められた予測ブロックと、ブロック化部３１１からの入力ブロックの残差が、残差ブロックとして、残差符号化部３２３に供給され、処理は、ステップＳ４１６に進む。
【０４５１】
残差符号化部３２３は、残差算出部３２２から残差ブロックが供給されると、ステップＳ４１６において、残差符号化処理を実行する。この残差符号化処理は、図１７のステップＳ２７における図６の残差符号化部１２４の残差符号化処理（すなわち、図２５を参照して上述した残差符号化処理）と基本的に同様の処理を行うので、その説明は繰り返しになるので省略する。
【０４５２】
ステップＳ４１６の残差符号化処理により、残差算出部３２３からの残差ブロックが、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数を用いてＡＤＲＣ符号化され、残差ブロックの最小値およびダイナミックレンジＤＲ、並びにＡＤＲＣ符号化により得られた量子化ビットコードデータが、データ合成部３２４に供給され、処理は、ステップＳ４１７に進む。
【０４５３】
データ合成部３２４は、残差符号化部３２３から量子化ビットコードデータが入力されると、ステップＳ４１７においてデータ合成処理を実行する。このデータ合成処理は、図４８を参照して詳しく後述する。
【０４５４】
ステップＳ４１７のデータ合成処理により、極値動き推定部３２１からの動きベクトル、量子化ビット数算出部１１２からの量子化ビット数、並びに、残差符号化部３２３からの量子化ビットコードデータ、最小値、およびダイナミックレンジＤＲが、符号化データVcdとして合成され、後段の記録部８３または復号部８４に出力される。
【０４５５】
以上により、図３６の符号化部８２の符号化処理は、終了され、処理は、図５のステップＳ５に戻り、ステップＳ６に進み、復号処理が実行される。
【０４５６】
次に、図４３のフローチャートを参照して、図４２のステップＳ４１１における、図３６のブロック化部３１１のブロック化処理を説明する。
【０４５７】
ブロック化部３１１は、ステップＳ４３１において、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されたデジタルの画像データVdg1を入力画像として読み込み、ステップＳ４３２に進み、入力画像を指定ブロック（例えば、４×４画素または８×８画素など）に分割し、ステップＳ４３３に進む。
【０４５８】
ブロック化部３１１は、ステップＳ４３３において、指定ブロックサイズの画素の上下左右方向の全周囲に１画素（ラインマージン）を付加し、ラインマージンが付加された画像データを、入力ブロックとして、ブロック毎に、極値生成部１１１、極値動き推定部３２１、および残差算出部３２２に供給し、ブロック化処理を終了し、図４２のステップＳ４１１に戻り、ステップＳ４１２に進む。
【０４５９】
次に、図４４のフローチャートを参照して、図４２のステップＳ４１２における、図３６の極値生成部１１１の極値生成処理を説明する。
【０４６０】
極値生成部１１１のラスタスキャン部３３１は、ステップＳ４５１において、ブロック化部３１１からの入力ブロックを読み込み、ステップＳ４５２に進み、入力ブロックにおいて、水平、垂直方向にそれぞれ１画素分移動し、ステップＳ４５３に進む。
【０４６１】
極値判定部３３２は、ステップＳ４５３において、ラスタスキャン部３３１により移動された画素を注目画素として選択し、ステップＳ４５４に進み、注目画素が、周辺画素の画素値と比較して、注目画素が最も大きい値または最も小さい値を有するかを判定する。
【０４６２】
ステップＳ４５４において、注目画素が、周辺８画素の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値を有すると判定された場合、極値判定部３３２は、注目画素が極値であると定義し、ステップＳ４５５に進み、動き推定画素生成部３３３を制御し、極値とされた入力ブロックの注目画素を、動き推定ブロックの注目画素の画素値として設定させる。すなわち、動き推定画素生成部３３３は、動き推定ブロックの注目画素の画素値を、極値の画素値として設定する。
【０４６３】
一方、ステップＳ４５４において、注目画素が、周辺８画素の画素値と比較して、最も大きい値または最も小さい値を有していないと判定された場合、極値ではないので、ステップＳ４５６に進み、動き推定画素生成部３３３を制御し、入力ブロックの注目画素に対応する動き推定ブロックの注目画素の画素値を０に設定させ、ステップＳ４５７に進む。
【０４６４】
動き推定画素生成部３３３は、ステップＳ４５７において、設定された動き推定ブロックの画素値に基づいて、ブロックの全画素の処理が終了したか否かを判定する。なお、この場合の全画素とは、入力ブロックにおいて水平、垂直方向共に１画素分引いた指定ブロックサイズ内の画素を表す。すなわち、指定ブロックサイズ外である画像の端の画素は、周辺８画素と比較ができないので処理の対象から除かれている。
【０４６５】
ステップＳ４５７において、入力ブロックの全画素の処理が終了していないと判定された場合、動き推定画素生成部３３３は、ステップＳ４５８に進み、ラスタスキャン部３３１に、入力ブロックの画素をラスタスキャン順に移動させ、ステップＳ４５３に戻り、それ以降の処理を繰り返す。すなわち、ステップＳ４５３においては、極値判定部３３２により、ラスタスキャン順の次の画素が注目画素として選択される。
【０４６６】
ステップＳ４５７において、入力ブロックの全画素の処理が終了したと判定された場合、動き推定画素生成部３３３は、ステップＳ４５９に進み、生成した動き推定ブロックを、量子化ビット数算出部１１２および極値動き推定部３２１に供給させ、極値生成処理を終了し、図４２のステップＳ４１２に戻り、ステップＳ４１３に進む。
【０４６７】
次に、図４５のフローチャートを参照して、図４２のステップＳ４１３における、図３６の量子化ビット数算出部１１２の量子化ビット数算出処理を説明する。
【０４６８】
量子化ビット数算出部１１２の位置情報量算出部３４１と画素値情報量算出部３４２は、ステップＳ５１１において、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを読み込み、ステップＳ５１２に進む。
【０４６９】
位置情報量算出部３４１は、動き推定ブロックを読み込むと、ステップＳ５１２において、動き推定ブロックから、動き推定ブロック内の極値数を求め、動き推定ブロック内の極値数とブロックサイズをビット変換したサイズを乗算し、その総和を求めることにより、極値の位置情報量ａを算出し、算出した極値の位置情報量ａを量子化ビット数設定部３４３供給し、ステップＳ５１３に進む。
【０４７０】
画素値情報量算出部３４２は、動き推定ブロックを読み込むと、ステップＳ５１３において、動き推定ブロックから、ブロック内の極値数ｂをカウントし、極値の画素値情報量ｃ（＝８ビット×ｂ）を算出し、算出した極値の画素値情報量ｃを量子化ビット数設定部３４３に供給し、ステップＳ５１４に進む。
【０４７１】
量子化ビット数設定部３４３は、位置情報量算出部３４１からの極値の位置情報量ａと、画素値情報量算出部３４２からの極値の画素値情報量ｃが供給されると、ステップＳ５１４において、極値情報量（極値の位置情報量ａ＋極値の画素値情報量ｃ）を用いて、極値以外の画素に費やせる情報量ｄ（＝所望の情報量−ｃ−ａ）を算出し、ステップＳ５１５に進み、量子化ビット数ｑを１０（初期値）に設定し、ステップＳ５１６に進む。なお、いまの場合、経験値的に量子化ビット数としてあり得ない値であり、演算の負荷を考慮して、初期値を１０としたが、経験値的に量子化ビット数としてあり得ない値であれば、１０に限定されない。
【０４７２】
量子化ビット数設定部３４３は、ステップＳ５１６において、式（２）で表されるブロック内情報量ｇを求め、ステップＳ５１７に進み、ブロック内情報量ｇが情報量ｄより小さいか否かを判定し、ブロック内情報量ｇが情報量ｄ以上であると判定された場合、ステップＳ５１８に進み、量子化ビット数ｑを１減らし、ステップＳ５１６に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０４７３】
ステップＳ５１７において、ブロック内情報量ｇが情報量ｄより小さいと判定された場合、そのときの量子化ビット数ｑを、残差符号化部３２３のＡＤＲＣ符号化に使用させる量子化ビット数ｑとして設定し、ステップＳ５１９に進み、設定した量子化ビット数ｑを、残差符号化部３２３およびデータ合成部３２４に供給し、量子化ビット数算出処理を終了し、図４２のステップＳ４１３に戻り、ステップＳ４１４に進む。
【０４７４】
次に、図４６のフローチャートを参照して、図４２のステップＳ４１４における、図３６の極値動き推定部３２１の動き推定処理を説明する。
【０４７５】
動き探索部３５１は、ステップＳ５３１において、極値生成部１１１からの動き推定ブロックを読み込み、ステップＳ５３２に進み、フレームメモリ３１２からの前フレームを読み込み、ステップＳ５３３に進む。
【０４７６】
動き探索部３５１は、ステップＳ５３３において、動き推定ブロックの０以外（すなわち、極値のみ）の画素値を用いて、前フレームから、画素差分２乗総和最小規範で、動きを探索し、ステップＳ５３４に進み、動きを探索した結果、動きベクトルを算出し、算出した動きベクトルを、残差算出部３２２およびデータ合成部３２４に供給し、動き推定処理を終了し、図４２のステップＳ４１４に戻り、ステップＳ４１５に進む。
【０４７７】
次に、図４７のフローチャートを参照して、図４２のステップＳ４１５における、図３６の残差算出部３２２の残差算出処理を説明する。
【０４７８】
残差演算部３６２は、ステップＳ５５１において、ブロック化部３１１から供給される入力ブロックを読み込み、ステップＳ５５２に進む。
【０４７９】
予測ブロック演算部３６１は、ステップＳ５５２において、極値動き推定部３２１から供給される動きベクトルを読み込み、ステップＳ５５３に進み、フレームメモリ３１２から供給される前フレームを読み込み、ステップＳ５５４に進む。
【０４８０】
予測ブロック演算部３６１は、ステップＳ５５４において、極値動き推定部３２１からの動きベクトルと、フレームメモリ３１２からの前フレームを用いて、予測ブロックの画素値を生成し、予測ブロックを求め、求めた予測ブロックを残差演算部３６２に供給し、ステップＳ５５５に進む。
【０４８１】
残差演算部３６２は、ステップＳ５５５において、ブロック化部３１１からの入力ブロック、および予測ブロック演算部３６１からの予測ブロックの残差を算出し、算出した残差を、オフセット部３６３に供給し、ステップＳ５５６に進む。
【０４８２】
オフセット部３６３は、ステップＳ５５６において、残差演算部３６２からの残差に、１２８を加算し、１２８を加算した残差を、残差ブロックとして残差符号化部３２３に供給し、残差算出処理を終了し、図４２のステップＳ４１６に戻り、ステップＳ４１７に進む。
【０４８３】
次に、図４８のフローチャートを参照して、図４２のステップＳ４１７における、図３６のデータ合成部３２４のデータ合成処理を説明する。
【０４８４】
データ合成部３２４は、ステップＳ５７１において、残差符号化部３２３から供給される量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を読み込み、ステップＳ５７２に進み、量子化ビット数算出部１１２から供給される量子化ビット数を読み込み、ステップＳ５７３に進む。
【０４８５】
データ合成部３２４は、ステップＳ５７３において、極値動き推定部３２１から供給される動きベクトルを読み込み、ステップＳ５７４に進み、読み込んだデータすべて（すなわち、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、最小値、および動きベクトルを合成し、符号化データVcdとして、後段の記録部８３または復号部８４に供給する。
【０４８６】
そして、データ合成部３２４は、データ合成処理を終了し、図４２のステップＳ４１７に戻り、図４２の符号化処理を終了し、図５のステップＳ５に戻り、ステップＳ６に進む。
【０４８７】
以上のように、図３６の符号化部８２においては、デジタルの画像データVdg1から極値が検出され、検出された極値に基づいて、動き推定処理が実行される。また、動き推定後の残差が、検出された極値数に応じて設定された量子化ビット数を用いて、ＡＤＲＣ符号化されて、極値に基づいて推定された動きベクトル、設定された量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、残差がＡＤＲＣ符号化された結果の量子化ビットコードデータが、符号化データVcdとして後段に供給される。
【０４８８】
すなわち、Ａ／Ｄ変換部８１から入力されるデジタルの画像データVdg1には、ホワイトノイズが付加されており、ホワイトノイズが付加された画素の画素値が極値となってしまう場合があり、極値に基づいて求められる動き推定を正確に行うことが困難であり、動き推定後の残差は、確からしくない。
【０４８９】
また、ホワイトノイズの影響により、極値数も増えてしまい、極値数に応じて設定された量子化ビット数が少なくなってしまう。したがって、量子化ビット数に応じて実行される残差のＡＤＲＣ符号化処理は、正確に行うことが困難である。
【０４９０】
以上のことから、復号部８４により符号化データVcdが用いられて復号されて得られるデジタルの画像データVdg2の画質は、劣化してしまう。
【０４９１】
以上により、符号化部８２による符号化により、アナログコピーが抑制される。
【０４９２】
次に、ブロックマッチングによる動き推定を実行する場合の図２の復号部８４の構成の詳細について説明する。
【０４９３】
図４９は、図３６の符号化部８２に対応する復号処理を行う復号部８４の構成を示すブロック図である。なお、図４９の例において、図２７の復号部８４と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【０４９４】
図４９の例の場合、復号部８４は、データ分解部２５１、残差復号部２５３、フレームメモリ４１１、極値動き補償部４１２、残差加算部４１３、およびデータ結合部２５５により構成される。
【０４９５】
データ分解部２５１は、符号化部８２（あるいは記録部８３）からの符号化データVcdを入力し、符号化データVcdから、動きベクトル、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジＤＲ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを分解し、動きベクトルを、極値動き補償部４１２に供給し、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジＤＲ、および最小値、並びに量子化ビットコードデータを、残差復号部２５３に供給する。
【０４９６】
残差復号部２５３は、データ分解部２５１からの量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを読み込み、量子化ビット数、残差のダイナミックレンジ、および最小値、並びに、量子化ビットコードデータを用いて、残差ブロックを復号し、復号した残差ブロックを残差加算部４１３に供給する。なお、図４９の残差復号部２５３は、図２７の残差復号部２５３と基本的に同様に構成されており、図２８の残差復号部２５３の構成は、以下、図４９の残差復号部２５３の構成としても用いられる。
【０４９７】
フレームメモリ４１１には、データ結合部２５５からのデジタルの画像データVdg2が蓄積され、フレームメモリ４１１は、前フレームの画像データを極値動き補償部４１２に供給する。
【０４９８】
極値動き補償部４１２は、データ分解部２５１からの動きベクトルに基づいて、フレームメモリ４１１から読み込んだ前フレームから、動き推定先のブロックを求め、求めたブロックから、予測ブロックを取得し、取得した予測ブロックを残差加算部４１３に供給する。
【０４９９】
残差加算部４１３は、極値動き補償部４１２により求められた予測ブロックに、残差復号部２５３により求められた残差ブロックを加算し、出力ブロックを求め、求めた出力ブロックを、データ結合部２５５に供給する。
【０５００】
データ結合部２５５は、内蔵する図示せぬメモリに出力画像領域を有し、残差加算部４１３からの出力ブロックの画像データを、出力画像領域に書き込み、すべての出力ブロックの分が書き込まれたとき、出力画像領域に書き込まれた画像データを、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給するとともに、フレームメモリ４１１に書き込む。
【０５０１】
以上のように、図４９の復号部８４において、極値動き推定部４１２が動き推定に用いる動きベクトルは、符号化部８２によりホワイトノイズが付加されている画像データから検出された極値に基づいて求められたものである。また、残差復号部２５３が復号する量子化ビットコードデータは、符号化部８２においてホワイトノイズが付加されている画像データから検出された極値数によりデータ量が制限されて符号化されたものである。
【０５０２】
したがって、極値動き推定部４１２が実行する極値動き推定で得られる予測ブロックも、残差復号部２５３が実行する残差復号で得られる残差ブロックも、必ずしも正確ではない。したがって、予測ブロックと残差ブロックが加算されて生成される出力ブロックからなるデジタルの画像データVdg2の画質は劣化してしまう。これにより、アナログコピーが抑制される。
【０５０３】
図５０は、図４９の極値動き補償部４１２の構成例を示している。
【０５０４】
図５０の例において、極値動き補償部４１２は、動き補償処理部４３１および予測ブロック取得部４３２により構成されている。
【０５０５】
動き補償処理部４３１は、データ分解部２５１から供給される動きベクトルを読み込み、フレームメモリ４１１から前フレームを読み込む。そして、動き補償処理部４３１は、データ分解部２５１からの動きベクトルに基づいて、フレームメモリ４１１からの前フレームから、動き推定先のブロックを求める。
【０５０６】
予測ブロック取得部４３２は、動き補償処理部４３１により求められた動き推定先のブロックから、予測ブロックを取得し、取得した予測ブロックを残差加算部４１３に供給する。
【０５０７】
次に、図５１のフローチャートを参照して、図４９の復号部８４の復号処理を説明する。なお、この復号処理は、図５を参照して上述した符号化装置６３の処理におけるステップＳ６の復号処理の他の例である。
【０５０８】
復号部８４のデータ分解部２５１には、符号化部８２（あるいは記録部８３）から符号化データVcdが供給される。データ分解部２５１は、符号化データVcdが供給されると、ステップＳ６１１において、データ分解処理を実行する。このデータ分解処理は、図５２を参照して詳しく後述する。
【０５０９】
ステップＳ６１１のデータ分解処理により、符号化部８２からの符号化データVcdが分解され、分解された動きベクトルが、極値動き補償部４１２に供給され、量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値が、残差復号部２５３に供給され、処理は、ステップＳ６１２に進む。
【０５１０】
残差復号部２５３は、データ分解部２５１から量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値が供給されると、ステップＳ６１２において、残差復号処理を実行する。この残差復号処理は、図３０のステップＳ３０３における図２７の残差復号部２５３の残差復号処理（すなわち、図３２を参照して上述した残差復号処理）と基本的に同様の処理を行うので、その説明は繰り返しになるので省略する。
【０５１１】
ステップＳ６１２の残差復号処理により、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を用いて、ＡＤＲＣ復号が行われ、ＡＤＲＣ復号により得られた値から残差ブロックが求められ、残差加算部４１３に供給され、処理は、ステップＳ６１３に進む。
【０５１２】
極値動き補償部４１２は、データ分解部２５１から動きベクトルが供給されると、ステップＳ６１３において、動き補償処理を実行する。この動き補償処理は、図５３を参照して詳しく後述する。
【０５１３】
ステップＳ６１３の動き補償処理により、データ分解部２５１からの動きベクトルに基づいて、フレームメモリ４１１から読み込んだ前フレームから、動き推定先のブロックが求められ、求められたブロックから、予測ブロックが取得され、取得された予測ブロックが残差加算部４１３に供給され、処理は、ステップＳ６１４に進む。
【０５１４】
残差加算部４１３は、極値動き補償部４１２から予測ブロックが供給されると、ステップＳ６１４において、残差加算処理を実行する。この残差加算処理は、図５４を参照して詳しく後述する。
【０５１５】
ステップＳ６１４の残差加算処理により、極値動き補償部２１４からの予測ブロックに、残差復号部４５３からの残差ブロックが加算され、出力ブロックとしてデータ結合部２５５に供給され、処理は、ステップＳ６１５に進む。
【０５１６】
残差加算部４１３から出力ブロックが供給されると、データ結合部２５５は、ステップＳ６１５において、データ結合処理を実行する。このデータ結合処理は、図５５を参照して詳しく後述する。
【０５１７】
ステップＳ６１５のデータ結合処理により、残差加算部４１３からの出力ブロックの画像データが、出力画像領域に書き込まれ、すべての出力ブロックの分が書き込まれたとき、出力画像領域に書き込まれた画像データが、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給され、復号処理は終了し、図５のステップＳ６に戻り、ステップＳ７に進む。
【０５１８】
次に、図５２のフローチャートを参照して、図５１のステップＳ６１１における図４９のデータ分解部２５１のデータ分解処理を説明する。
【０５１９】
データ分解部２５１は、ステップＳ６３１において、符号化部８２から供給される符号化データVcdを入力し、ステップＳ６３２に進み、入力した符号化データVcdを分解する。
【０５２０】
すなわち、データ分解部２５１は、ステップＳ６３２において、符号化データVcdから、動きベクトル、量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を分解し、ステップＳ６３３に進む。
【０５２１】
データ分解部２５１は、ステップＳ６３３において、分解した動きベクトルを、極値動き補償部４１２に供給し、ステップＳ６３４に進み、分解した量子化ビット数、量子化ビットコードデータ、ダイナミックレンジＤＲ、および最小値を、残差復号部２５３に供給し、データ分解処理を終了し、図５１のステップＳ６１１に戻り、ステップＳ６１２に進む。
【０５２２】
次に、図５３のフローチャートを参照して、図５１のステップＳ６１３における、図４９の極値動き補償部４１２の動き補償処理を説明する。
【０５２３】
動き補償処理部４３１は、ステップＳ６５１において、データ分解部２５１から供給される動きベクトルを読み込み、ステップＳ６５２に進み、フレームメモリ４１１から前フレームを読み込み、ステップＳ６５３に進む。
【０５２４】
動き補償処理部４３１は、ステップＳ６５３において、データ分解部２５１からの動きベクトルに基づいて、フレームメモリ４１１からの前フレームから、動き推定先のブロックを求め、ステップＳ６５４に進む。
【０５２５】
予測ブロック取得部４３２は、ステップＳ６５４において、動き補償処理部４３１により求められた動き推定先のブロックから、予測ブロックを取得し、取得した予測ブロックを残差加算部４１３に供給し、動き補償処理を終了し、図５１のステップＳ６１３に戻り、ステップＳ６１４に進む。
【０５２６】
次に、図５４のフローチャートを参照して、図５１のステップＳ６１４における、図４９の残差加算部４１３の残差加算処理を説明する。
【０５２７】
残差加算部４１３は、ステップＳ６７１において、残差復号部２５３から供給される残差ブロックを読み込み、ステップＳ６７２に進み、極値動き補償部４１２から供給される予測ブロックを読み込み、ステップＳ６７３に進む。
【０５２８】
残差加算部４１３は、ステップＳ６７３において、極値動き補償部４１２からの予測ブロックに、残差復号部２５３からの残差ブロックを加算することにより、出力ブロックを求め、求めた出力ブロックを、データ結合部２５５に供給し、残差加算処理を終了し、図５１のステップＳ６１４に戻り、ステップＳ６１５に進む。
【０５２９】
次に、図５５のフローチャートを参照して、図５１のステップＳ６１５における、図４９のデータ結合部２５５のデータ結合処理を説明する。
【０５３０】
データ結合部２５５は、ステップＳ６９１において、残差加算部４１３から供給されるすべての出力ブロック（すなわち、符号化部８２のブロック化部３１１が供給する入力画像に対応するすべてのブロック）を入力し、ステップＳ６９２に進む。
【０５３１】
データ結合部２５５は、ステップＳ６９２において、出力ブロックの画像データを出力画像領域に書き込み、ステップＳ６９３に進み、すべての出力ブロックの書き込みが終了したか否かを判定し、すべての出力ブロックの書き込みが終了していないと判定した場合、ステップＳ６９２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０５３２】
データ結合部２５５は、ステップＳ６９３において、すべての出力ブロックの書き込みが終了したと判定した場合、ステップＳ６９４に進み、出力画像領域に書き込まれた画像データを、デジタルの画像データVdg2として、後段のＤ／Ａ変換部８５に供給するとともにフレームメモリ４１１に書き込み、図５１のステップＳ６１５に戻り、図５１の復号処理を終了し、図５のステップＳ６に戻り、ステップＳ７に進む。
【０５３３】
以上のように、図４９の復号部８４においては、符号化部８２によりホワイトノイズが付加されている画像データから検出されて求められた極値だけを用いて、動き補償されるので、動き補償により得られる予測ブロックが用いられて生成される画像データの画質は、劣化してしまう。
【０５３４】
また、復号部８４においては、符号化部８２により極値を用いて得られる動き補償後の残差が量子化された量子化ビットコードデータと極値数に応じて設定された量子化ビット数を用いて、残差復号が実行されるので、残差復号により得られる残差ブロックが用いられて生成される画像データの画質は、劣化してしまう。
【０５３５】
したがって、アナログコピーを抑制することができる。
【０５３６】
以上のように、本発明に係る画像処理システム５１においては、ホワイトノイズが付加されたデジタルの画像データVdg1を用いて符号化処理が実行されるため、符号化部８２における符号化（線形予測や動き推定、ＡＤＲＣ符号化など）が正確に行われることが抑制される。
【０５３７】
また、本発明に係る画像処理システム５１においては、ホワイトノイズが付加されたデジタルの画像データVdg1を符号化処理した符号化データVcdを用いて、復号処理が実行されるので、復号処理（線形予測や動き補償、残差補償など）が正確に行われることが抑制される。
【０５３８】
以上により、符号化部８２から得られる符号化データVcdと、それを復号した復号部８４からのデジタルの画像データVdg2は、デジタルの画像データVdg0やアナログの画像データVan1よりも画質が大きく劣化してしまう。これにより、アナログコピーの防止に寄与することができる。
【０５３９】
なお、上記説明においては、符号化装置６３の復号部８４を用いて説明したが、再生装置６１の復号部７１も同様の構成であり、同様の処理が実行される。したがって、本発明に係る符号化および復号は、繰り返し実行されることもあり、その場合には、繰り返される毎に、その結果得られる画像データの画質は、ますます劣化するので、さらにアナログコピーの防止の寄与に効果がある。
【０５４０】
また、本実施の形態においては、各処理を行うブロックを、例えば、８画素×８画素や４画素×４画素などにより構成するようにして説明したが、これらは、一例であり、各処理を行うブロックを構成する画素は、上記画素数に限定されない。
【０５４１】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。この場合、図２の再生装置６１や符号化装置６３は、例えば、図５６に示されるようなパーソナルコンピュータ５０１により構成される。
【０５４２】
図５６に示されるように、CPU５１１は、ROM（Read Only Memory）５１２に記録されているプログラム、または記憶部５１８からRAM（Random Access Memory）５１３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５１３にはまた、CPU５１１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０５４３】
CPU５１１、ROM５１２、およびRAM５１３は、バス５１４を介して相互に接続されている。このバス５１４にはまた、入出力インタフェース５１５も接続されている。
【０５４４】
入出力インタフェース５１５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１６、ＣＲＴ、ＬＣＤなどよりなるディスプレイ（例えば、図２のディスプレイ６２やディスプレイ８６）、並びにスピーカなどよりなる出力部５１７、ハードディスクなどより構成される記憶部５１８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部５１９が接続されている。通信部５１９は、インターネットを含む図示せぬネットワークを介して他の情報処理装置との通信処理を行う。
【０５４５】
入出力インタフェース５１５にはまた、必要に応じて、ドライブ５２０が接続され、磁気ディスク５２１、光ディスク５２２、光磁気ディスク５２３、或いは半導体メモリ５２４などよりなるリムーバブル記録媒体が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１８などにインストールされる。
【０５４６】
すなわち、ドライブ５２０が、図２の記録部８３に相当することになる。
【０５４７】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０５４８】
例えば、上述した図２の復号部７１およびＤ／Ａ変換部７２、並びに、Ａ/Ｄ変換部８１、符号化部８２、復号部８４、およびＤ／Ａ変換部８５などの機能を有するソフトウェアを構成するプログラムがインストールされる。なお、このプログラムは、全体として上述した一連の処理を実行できれば、その形態は特に限定されない。例えば、上述した各ブロックのそれぞれに対応するモジュールのそれぞれからなるモジュール構成とされてもよいし、幾つかのブロックの機能の一部または全部が組み合わされたモジュール、若しくは、ブロックの機能が分割されたモジュールからなるモジュール構成とされてもよい。或いは、単に１つのアルゴリズムを有するプログラムでもよい。
【０５４９】
このようなプログラムを含む記録媒体は、図５６に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク５２１（フロッピディスクを含む）、光ディスク５２２（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク５２３（ＭＤ（Mini-Disk）を含む）、もしくは半導体メモリ５２４などよりなるリムーバブル記録媒体（パッケージメディア）により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM５１２や、記憶部５１８などで構成される。
【０５５０】
ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。
【０５５１】
また、プログラムは、１のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであってもよい。
【０５５２】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０５５３】
【図１】従来の画像処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した画像処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】極値を用いる符号化処理について説明する図である。
【図４】ホワイトノイズと極値数を説明する図である。
【図５】図２の画像処理システムの処理を説明するフローチャートである。
【図６】図２の符号化装置の符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の極値生成部の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の極値判定部の極値の判定方法を説明する図である。
【図９】図６の量子化ビット数算出部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】ホワイトノイズと、極値数に応じて算出される量子化ビット数の関係を説明する図である。
【図１１】図６の線形予測部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１の水平方向極値間予測部の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１１の垂直方向極値間予測部の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図６の残差算出部の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図６の残差符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】ＡＤＲＣの量子化と逆量子化の概念を説明する図である。
【図１７】図５のステップＳ５における図２の符号化部の符号化処理を説明するフローチャートである。
【図１８】図１７のステップＳ２１の極値生成処理を説明するフローチャートである。
【図１９】図１７のステップＳ２２の量子化ビット数算出処理を説明するフローチャートである。
【図２０】図１７のステップＳ２３の線形予測処理を説明するフローチャートである。
【図２１】図２０のステップＳ９３の水平方向の極値間予測処理を説明するフローチャートである。
【図２２】図２０のステップＳ２４の垂直方向の極値間予測処理を説明するフローチャートである。
【図２３】図１７のステップＳ２４の予測画像のブロック化処理を説明するフローチャートである。
【図２４】図１７のステップＳ２６の残差算出処理を説明するフローチャートである。
【図２５】図１７のステップＳ２７の残差符号化処理を説明するフローチャートである。
【図２６】図１７のステップＳ２８のデータ合成処理を説明するフローチャートである。
【図２７】図２の符号化装置の復号部の構成例を示すブロック図である。
【図２８】図２７の残差復号部の構成例を示すブロック図である。
【図２９】図２７の残差補償部の構成例を示すブロック図である。
【図３０】図５のステップＳ６における図２の復号部の復号処理を説明するフローチャートである。
【図３１】図３０のステップＳ３０１のデータ分解処理を説明するフローチャートである。
【図３２】図３０のステップＳ３０３の残差復号処理を説明するフローチャートである。
【図３３】図３０のステップＳ３０４の残差補償処理を説明するフローチャートである。
【図３４】図３０のステップＳ３０５のデータ結合処理を説明するフローチャートである。
【図３５】画像データのフレームの構成を示す図である。
【図３６】図２の符号化装置の符号化部の他の構成例を示すブロック図である。
【図３７】入力ブロックを説明する図である。
【図３８】図３６の極値生成部の構成例を示すブロック図である。
【図３９】図３６の量子化ビット数算出部の構成例を示すブロック図である。
【図４０】図３６の極値動き推定部の構成例を示すブロック図である。
【図４１】図３６の残差算出部の構成例を示すブロック図である。
【図４２】図５のステップＳ５における図２の符号化部の符号化処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図４３】図４２のステップＳ４１１のブロック化処理を説明するフローチャートである。
【図４４】図４２のステップＳ４１２の極値生成処理を説明するフローチャートである。
【図４５】図４２のステップＳ４１３の量子化ビット数算出処理を説明するフローチャートである。
【図４６】図４２のステップＳ４１４の動き推定処理を説明するフローチャートである。
【図４７】図４２のステップＳ４１５の残差算出処理を説明するフローチャートである。
【図４８】図４２のステップＳ４１７のデータ合成処理を説明するフローチャートである。
【図４９】図２の符号化装置の復号部の他の構成例を示すブロック図である。
【図５０】図４９の極値動き補償部の構成例を示すブロック図である。
【図５１】図５のステップＳ６における図２の復号部の復号処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図５２】図５１のステップＳ６１１のデータ分解処理を説明するフローチャートである。
【図５３】図５１のステップＳ６１３の動き補償処理を説明するフローチャートである。
【図５４】図５１のステップＳ６１４の残差加算処理を説明するフローチャートである。
【図５５】図６１のステップＳ６１５のデータ結合処理を説明するフローチャートである。
【図５６】本発明を適用するパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０５５４】
５１  画像処理システム，６１  再生装置，６２  ディスプレイ，６３  符号化装置，８１  Ａ／Ｄ変換部，８２  符号化部，８３  記録部，８４  復号部，８５  Ｄ／Ａ変換部，８６  ディスプレイ，１１１  極値生成部，１１２  量子化ビット数算出部，１１３  極値符号化処理部，１２１  線形予測部，１２２−１，１２２−２  ブロック化部，１２３  残差算出部，１２４  残差符号化部，１２５  データ合成部，２５１  データ分解部，２５２  線形予測部，２５３  残差復号部，２５４  残差補償部，２５５  データ結合部，３１１  ブロック化部，３１２  フレームメモリ，３２１  極値動き推定部，３２２  残差算出部，３２３  残差符号化部，３２４  データ合成部，４１１  フレームメモリ，４１２  極値動き補償部，４１３  残差加算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
2006217406.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
2006217406.tif 000051
【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
2006217406.tif 000054
【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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