(57)【要約】【課題】アナログデータのコピーを抑止する。【解決手段】  基準画像抽出部５１は、入力される一連の画像に対して所定の間隔で基準画像を設定し、基準画像を基準画像符号化部５２に供給し、その他の画像を差分画像生成部５６に供給する。基準画像符号化部５２は、供給された基準画像をADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)で符号化する。基準画像復号化部５５は、基準画像の符号化結果を復号化して復号化結果を差分画像生成部５６に供給する。差分画像生成部５６は、基準画像以外の画像と、その１枚前の画素の符号化・復号化結果である生成画像との差分画像を生成する。差分画像符号化部５７は、差分画像をブロック単位で最大値と最小値を代表的な値に置換した後、ADRCで符号化する。差分画像復号化部５６は、差分画像の符号化結果を復号化する。本発明は、ビデオレコーダに適用することができる。【選択図】図７
2006229460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム単位で連続的に入力された画像データを符号化する符号化装置において、
前記フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、前記画像データを前記基準画像に対応する第１の画像データと、前記基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離手段と、
前記第１の画像データを符号化する第１の符号化手段と、
前記第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成手段と、
前記差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記最大値および前記最小値、または前記最大値もしくは前記最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換手段と、
前記置換手段によって前記最大値および前記最小値の少なくとも一方が前記代表最大値または前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを符号化する第２の符号化手段と
を含むことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値および最小値を検出し、
前記置換手段は、前記検出手段によって検出された前記最大値を前記最大値が属する数値範囲を代表する代表最大値に置換するとともに、検出された前記最小値を前記最小値が属する数値範囲を代表する代表最小値に置換する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記第１の符号化手段による符号化結果を復号化する第１の局所復号化手段と、
前記第２の符号化手段による符号化結果を復号化する第２の局所復号化手段とをさらに含み、
前記差分画像データ生成手段は、第２の画像データと、前記第２の画像データの１枚前の前記第１または第２の画像データの符号化・復号化結果との差分からなる差分画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記画像データには、ノイズが付加されている
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
入力された前記画像データにノイズを付加するノイズ付加手段を
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記画像データは、少なくとも１度符号化された後、復号化されている
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記第１および第２の符号化手段の出力結果を復号化する復号化手段を
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項８】
前記第１の符号化手段は、
前記第１の画像データを所定のサイズのブロックに分割する分割手段と、
分割された各ブロックにおける前記第１の画像データをADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)により量子化する量子化手段とを含む
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】
前記第１の符号化手段は、前記第１の画像データの符号化結果であることを示す情報と、前記各ブロックに係る画素値の最小値、ダイナミックレンジ、並びに量子化結果である量子化コードとを符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項８に記載の符号化装置。
【請求項１０】
前記置換手段によって前記最大値が前記代表最大値に置換され、前記最小値が前記代表最小値に置換された前記ブロックを、前記代表最大値および前記代表最小値がそれぞれ共通であるブロックの集合であるブロック群に分類する分類手段と、
各ブロック群に対して、前記代表最大値と前記代表最小値との差であるダイナミックレンジにおける、前記ブロック群に分類されたブロックの画素の画素値の頻度分布を求め、前記画素値の頻度分布に基づいて、前記ダイナミックレンジの間に複数の量子化代表値を設定し、前記複数の量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する作成手段とをさらに含み、
前記第２の符号化手段は、前記最大値が前記代表最大値に置換され、前記最小値が前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを、前記ブロックが分類された前記ブロック群に対応する前記量子化テーブルを用いたADRCにより量子化することによって符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項１１】
前記第２の符号化手段は、前記第２の画像データの符号化結果であることを示す情報と、前記ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルと、前記各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化結果である量子化コードと符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項１０に記載の符号化装置。
【請求項１２】
フレーム単位で連続的に入力された画像データを符号化する符号化方法において、
前記フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、前記画像データを前記基準画像に対応する第１の画像データと、前記基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、
前記第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、
前記第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、
前記差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記最大値および前記最小値、または前記最大値もしくは前記最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、
前記置換ステップの処理で前記最大値および前記最小値の少なくとも一方が前記代表最大値または前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１３】
前記検出ステップは、前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値および最小値を検出し、
前記置換ステップは、前記検出ステップの処理で検出された前記最大値を前記最大値が属する数値範囲を代表する代表最大値に置換するとともに、検出された前記最小値を前記最小値が属する数値範囲を代表する代表最小値に置換する
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】
前記第１の符号化ステップの処理結果を復号化する第１の局所復号化ステップと、
前記第２の符号化ステップの処理結果を復号化する第２の局所復号化ステップとをさらに含み、
前記差分画像データ生成ステップは、第２の画像データと、前記第２の画像データの１枚前の前記第１または第２の画像データの符号化・復号化結果との差分からなる差分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】
前記画像データには、ノイズが付加されている
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】
入力された前記画像データにノイズを付加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１２に記載の符号化方法。
【請求項１７】
前記画像データは、少なくとも１度符号化された後、復号化されている
ことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１８】
前記第１の符号化ステップは、
前記第１の画像データを所定のサイズのブロックに分割する分割ステップと、
分割された各ブロックにおける前記第１の画像データをADRCにより量子化する量子化ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項１９】
前記第１の符号化ステップは、前記第１の画像データの符号化結果であることを示す情報と、前記各ブロックに係る画素値の最小値、ダイナミックレンジ、並びに量子化結果である量子化コードとを符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項１８に記載の符号化方法。
【請求項２０】
前記置換ステップの処理で前記最大値が前記代表最大値に置換され、前記最小値が前記代表最小値に置換された前記ブロックを、前記代表最大値および前記代表最小値がそれぞれ共通であるブロックの集合であるブロック群に分類する分類ステップと、
各ブロック群に対して、前記代表最大値と前記代表最小値との差であるダイナミックレンジにおける、前記ブロック群に分類されたブロックの画素の画素値の頻度分布を求め、前記画素値の頻度分布に基づいて、前記ダイナミックレンジの間に複数の量子化代表値を設定し、前記複数の量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する作成ステップとをさらに含み、
前記第２の符号化ステップは、前記最大値が前記代表最大値に置換され、前記最小値が前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを、前記ブロックが分類された前記ブロック群に対応する前記量子化テーブルを用いたADRCにより量子化することによって符号化する
ことを特徴とする請求項１２に記載の符号化方法。
【請求項２１】
前記第２の符号化ステップは、前記第２の画像データの符号化結果であることを示す情報と、前記ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルと、前記各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化結果である量子化コードと符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項２０に記載の符号化方法。
【請求項２２】
フレーム単位で連続的に入力された画像データを符号化するためのプログラムであって、
前記フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、前記画像データを前記基準画像に対応する第１の画像データと、前記基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、
前記第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、
前記第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、
前記差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記最大値および前記最小値、または前記最大値もしくは前記最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、
前記置換ステップの処理で前記最大値および前記最小値の少なくとも一方が前記代表最大値または前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項２３】
フレーム単位で連続的に入力された画像データを符号化するためのプログラムであって、
前記フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、前記画像データを前記基準画像に対応する第１の画像データと、前記基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、
前記第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、
前記第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、
前記差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記最大値および前記最小値、または前記最大値もしくは前記最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、
前記置換ステップの処理で前記最大値および前記最小値の少なくとも一方が前記代表最大値または前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムにおいて、
前記符号化部は、
フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、前記画像データを前記基準画像に対応する第１の画像データと、前記基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離手段と、
前記第１の画像データを符号化する第１の符号化手段と、
前記第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成手段と、
前記差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記最大値および前記最小値、または前記最大値もしくは前記最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換手段と、
前記置換手段によって前記最大値および前記最小値の少なくとも一方が前記代表最大値または前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを符号化する第２の符号化手段とを含む
ことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２５】
前記復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部を
さらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の画像処理システム。
【請求項２６】
画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムの画像処理方法において、
前記符号化部における、
フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、前記画像データを前記基準画像に対応する第１の画像データと、前記基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、
前記第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、
前記第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、
前記差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記最大値および前記最小値、または前記最大値もしくは前記最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、
前記置換ステップの処理で前記最大値および前記最小値の少なくとも一方が前記代表最大値または前記代表最小値に置換された前記ブロックの画像データを符号化する第２の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２７】
前記画像処理システムは、画像データにアナログノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部をさらに備え、
前記ノイズ付加部による、
前記復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して前記符号化部に供給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２６に記載の画像処理方法。
【請求項２８】
画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムにおいて、
前記復号化部は、
基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、前記基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データを前記第１の符号化画像データと前記第２の符号化画像データに分離する分離手段と、
分離された前記第１の符号化画像データを復号化し、第１の出力画像データを生成する第１の復号化手段と、
分離された前記第２の符号化画像データを復号化し、復号化データを生成する第２の復号化手段と、
前記復号化データに前記第１の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成するか、前記復号化データに前記復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成する加算手段とをさらに含む
ことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２９】
前記復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部を
さらに備えることを特徴とする請求項２８に記載の画像処理システム。
【請求項３０】
画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムの画像処理方法において、
前記復号化部における、
基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、前記基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データを前記第１の符号化画像データと前記第２の符号化画像データに分離する分離ステップと、
分離された前記第１の符号化画像データを復号化し、第１の出力画像データを生成する第１の復号化ステップと、
分離された前記第２の符号化画像データを復号化し、復号化データを生成する第２の復号化ステップと、
前記復号化データに前記第１の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成するか、前記復号化データに前記復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成する加算ステップとをさらに含む
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３１】
前記画像処理システムは、画像データにアナログノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部をさらに備え、
前記ノイズ付加部による、
前記復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して前記符号化部に供給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３０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、記録媒体、プログラム、画像処理システム、並びに画像処理方法に関し、特に、アナログデータのコピーを抑止する場合に用いて好適な符号化装置および方法、記録媒体、プログラム、画像処理システム、並びに画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像コンテンツ等の画像信号が記録されている一般的な記録媒体（例えば、DVD(Digital Versatile Disc)、VHS(Video Home System)等のカセット磁気テープ）が再生装置によって再生され、再生結果がアナログデータとしてテレビジョン受像機等に供給されている状況を想定した場合、テレビジョン受像機等に供給されるアナログデータを分岐して所定の記録装置に入力するようにすれば、映像コンテンツのコピーを作成することができる。
【０００３】
ただし、このようなコピー作成は著作権を侵害することがあるので、映像コンテンツ等の不正なコピーを抑止する方法が従来から提案されている。
【０００４】
具体的には、再生装置が出力するアナログデータにスクランブル処理を施したり、アナログデータの出力を禁止したりする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上述した従来の方法によれば、アナログデータの不正コピーは抑止できる。しかしながら当該アナログデータが供給されるテレビジョン受像機等において正常な画像を表示することができなくなってしまうという課題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は上述した課題を解決するために、アナログデータをディジタルデータに変換して符号化するに際し、位相ずれ等のアナログノイズに着目した符号化を行なうことにより、復号化後の画質を劣化させる発明を既に出願済である（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４５２７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された発明によれば、アナログデータの不正コピーは抑止できる。また、特許文献２に記載された発明によれば、当該アナログデータが供給されるテレビジョン受像機等において正常な画像を表示することができる。
【０００８】
しかしながら、アナログデータの不正コピーを抑止する発明の探求は特許文献２に止まらず、上述した課題のさらに他の発明による解決が求められている。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、アナログデータをディジタル化して符号化し、その結果得られるディジタル符号化データを復号化する一連の処理を繰り返した場合、同様の符号化、復号化にも拘わらず、２回目以降の復号結果が劣化しているようにする。これにより、アナログデータのコピーを抑止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】
【００１０】
本発明の符号化装置は、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離手段と、第１の画像データを符号化する第１の符号化手段と、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成手段と、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段と、ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出手段と、検出手段によって検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換手段と、置換手段によって最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】
前記検出手段は、ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値および最小値を検出し、前記置換手段は、検出手段によって検出された最大値を最大値が属する数値範囲を代表する代表最大値に置換するとともに、検出された最小値を最小値が属する数値範囲を代表する代表最小値に置換するようにすることができる。
【００１２】
本発明の符号化装置は、第１の符号化手段による符号化結果を復号化する第１の局所復号化手段と、第２の符号化手段による符号化結果を復号化する第２の局所復号化手段とをさらに含むことができ、前記差分画像データ生成手段は、第２の画像データと、第２の画像データの１枚前の第１または第２の画像データの符号化・復号化結果との差分からなる差分画像データを生成するようにすることができる。
【００１３】
前記画像データには、ノイズが付加されているようにすることができる。
【００１４】
本発明の符号化装置は、入力された画像データにノイズを付加するノイズ付加手段をさらに含むことができる。
【００１５】
前記画像データは、少なくとも１度符号化された後、復号化されているようにすることができる。
【００１６】
本発明の符号化装置は、第１および第２の符号化手段の出力結果を復号化する復号化手段をさらに含むことができる。
【００１７】
前記第１の符号化手段は、第１の画像データを所定のサイズのブロックに分割する分割手段と、分割された各ブロックにおける第１の画像データをADRCにより量子化する量子化手段とを含むことができる。
【００１８】
前記第１の符号化手段は、第１の画像データの符号化結果であることを示す情報と、各ブロックに係る画素値の最小値、ダイナミックレンジ、並びに量子化結果である量子化コードとを符号化結果として出力するようにすることができる。
【００１９】
本発明の符号化装置は、置換手段によって最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックを、代表最大値および代表最小値がそれぞれ共通であるブロックの集合であるブロック群に分類する分類手段と、各ブロック群に対して、代表最大値と代表最小値との差であるダイナミックレンジにおける、ブロック群に分類されたブロックの画素の画素値の頻度分布を求め、画素値の頻度分布に基づいて、ダイナミックレンジの間に複数の量子化代表値を設定し、複数の量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する作成手段とをさらに含むことができ、前記第２の符号化手段は、最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックの画像データを、ブロックが分類されたブロック群に対応する量子化テーブルを用いたADRCにより量子化することによって符号化するようにすることができる。
【００２０】
前記第２の符号化手段は、第２の画像データの符号化結果であることを示す情報と、ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルと、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化結果である量子化コードと符号化結果として出力するようにすることができる。
【００２１】
本発明の符号化方法は、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、検出ステップの処理で検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、置換ステップの処理で最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
前記検出ステップは、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値および最小値を検出し、前記置換ステップは、検出ステップの処理で検出された最大値を最大値が属する数値範囲を代表する代表最大値に置換するとともに、検出された最小値を最小値が属する数値範囲を代表する代表最小値に置換するようにすることができる。
【００２３】
本発明の符号化方法は、第１の符号化ステップの処理結果を復号化する第１の局所復号化ステップと、第２の符号化ステップの処理結果を復号化する第２の局所復号化ステップとをさらに含むことができ、前記差分画像データ生成ステップは、第２の画像データと、第２の画像データの１枚前の第１または第２の画像データの符号化・復号化結果との差分からなる差分画像データを生成するようにすることができる。
【００２４】
前記画像データには、ノイズが付加されているようにすることができる。
【００２５】
本発明の符号化方法は、入力された画像データにノイズを付加するノイズ付加ステップをさらに含むことができる。
【００２６】
前記画像データは、少なくとも１度符号化された後、復号化されているようにすることができる。
【００２７】
前記第１の符号化ステップは、第１の画像データを所定のサイズのブロックに分割する分割ステップと、分割された各ブロックにおける第１の画像データをADRCにより量子化する量子化ステップとを含むことができる。
【００２８】
前記第１の符号化ステップは、第１の画像データの符号化結果であることを示す情報と、各ブロックに係る画素値の最小値、ダイナミックレンジ、並びに量子化結果である量子化コードとを符号化結果として出力するようにすることができる。
【００２９】
本発明の符号化方法は、置換ステップの処理で最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックを、代表最大値および代表最小値がそれぞれ共通であるブロックの集合であるブロック群に分類する分類ステップと、各ブロック群に対して、代表最大値と代表最小値との差であるダイナミックレンジにおける、ブロック群に分類されたブロックの画素の画素値の頻度分布を求め、画素値の頻度分布に基づいて、ダイナミックレンジの間に複数の量子化代表値を設定し、複数の量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する作成ステップとをさらに含むことができ、前記第２の符号化ステップは、最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックの画像データを、ブロックが分類されたブロック群に対応する量子化テーブルを用いたADRCにより量子化することによって符号化するようにすることができる。
【００３０】
前記第２の符号化ステップは、第２の画像データの符号化結果であることを示す情報と、ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルと、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化結果である量子化コードと符号化結果として出力するようにすることができる。
【００３１】
本発明の記録媒体のプログラムは、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、検出ステップの処理で検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、置換ステップの処理で最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明のプログラムは、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、検出ステップの処理で検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、置換ステップの処理で最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３３】
本発明の符号化装置および方法、並びにプログラムにおいては、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像が設定され、画像データが基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離され、第１の画像データが符号化される。また、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データが生成され、差分画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、ブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方が検出されて、検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値が、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換され、最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データが符号化される。
【００３４】
本発明の第１の画像処理システムは、符号化部が、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離手段と、第１の画像データを符号化する第１の符号化手段と、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成手段と、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段と、ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出手段と、検出手段によって検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換手段と、置換手段によって最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化手段とを含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明の第１の画像処理システムは、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加部をさらに備えることを特徴とする。
【００３６】
本発明の第１の画像処理方法は、符号化部における、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップと、第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップと、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップと、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップと、検出ステップの処理で検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップと、置換ステップの処理で最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００３７】
本発明の第１の画像処理方法は、ノイズ付加部による、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加ステップをさらに含むことができる。
【００３８】
本発明の第１の画像処理システムおよび画像処理方法においては、符号化部により、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像が設定され、画像データが基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離され、第１の画像データが符号化される。また、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データが生成され、差分画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、
ブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方が検出されて、検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値が、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換され、最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データが符号化される。
【００３９】
本発明の第２の画像処理システムは、復号化部が、基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データを第１の符号化画像データと第２の符号化画像データに分離する分離手段と、分離された第１の符号化画像データを復号化し、第１の出力画像データを生成する第１の復号化手段と、分離された第２の符号化画像データを復号化し、復号化データを生成する第２の復号化手段と、復号化データに第１の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成するか、復号化データに復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成する加算手段とをさらに含むことを特徴とする。
【００４０】
本発明の第２の画像処理システムは、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加部をさらに備えることができる。
【００４１】
本発明の第２の画像処理方法は、復号化部における、基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データを第１の符号化画像データと第２の符号化画像データに分離する分離ステップと、分離された第１の符号化画像データを復号化し、第１の出力画像データを生成する第１の復号化ステップと、分離された第２の符号化画像データを復号化し、復号化データを生成する第２の復号化ステップと、復号化データに第１の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成するか、復号化データに復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成する加算ステップとをさらに含むことができる。
【００４２】
本発明の第２の画像処理方法は、ノイズ付加部による、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加ステップをさらに含むことができる。
【００４３】
本発明の第２の画像処理システムおよび画像処理方法においては、復号化部により、基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データが第１の符号化画像データと第２の符号化画像データに分離され、分離された第１の符号化画像データが復号化されて第１の出力画像データが生成される。また、分離された第２の符号化画像データが復号化されて復号化データが生成され、復号化データに第１の出力画像データが加算されて第２の出力画像データが生成されるか、復号化データに復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データが加算されて第２の出力画像データが生成される。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、アナログデータをディジタル化して符号化し、その結果得られるディジタル符号化データを復号化する一連の処理を繰り返した場合、同様の符号化、復号化にも拘わらず、２回目以降の復号化結果を劣化させることができる。よって、アナログデータのコピーを抑止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
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。従って、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。
【００４６】
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たりする発明の存在を否定するものではない。
【００４７】
請求項１に記載の符号化装置（例えば、図１の符号化装置１６）は、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離手段（例えば、図７の基準画像抽出部５１）と、第１の画像データを符号化する第１の符号化手段（例えば、図７の基準画像符号化部５２）と、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成手段（例えば、図７の差分画像生成部５６）と、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段（例えば、図７のブロック分割部５８）と、ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出手段（例えば、図７の最値検出部５９）と、検出手段によって検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換手段（例えば、図７の最値置換部６０）と、置換手段によって最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化手段（例えば、図７の量子化部６３）とを含む。
【００４８】
請求項３に記載の符号化装置は、第１の符号化手段による符号化結果を復号化する第１の局所復号化手段（例えば、図７の基準画像復号化部５５）と、第２の符号化手段による符号化結果を復号化する第２の局所復号化手段（例えば、図７の差分画像復号化部６４）とをさらに含み、差分画像データ生成手段は、第２の画像データと、第２の画像データの１枚前の第１または第２の画像データの符号化・復号化結果との差分からなる差分画像データを生成する。
【００４９】
請求項５に記載の符号化装置は、入力された画像データにノイズを付加するノイズ付加手段（例えば、図１のノイズ付加部４２）をさらに含む。
【００５０】
請求項７に記載の符号化装置は、第１および第２の符号化手段の出力結果を復号化する復号化手段（例えば、図１の復号化部３１−２）をさらに含む。
【００５１】
請求項８に記載の第１の符号化手段は、第１の画像データを所定のサイズのブロックに分割する分割手段（例えば、図７のブロック分割部５３）と、分割された各ブロックにおける第１の画像データをADRCにより量子化する量子化手段（例えば、図７のADRC部５２）とを含む。
【００５２】
請求項１０に記載の符号化装置は、置換手段によって最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックを、代表最大値および代表最小値がそれぞれ共通であるブロックの集合であるブロック群に分類する分類手段（例えば、図７のブロック群分類部６１）と、各ブロック群に対して、代表最大値と代表最小値との差であるダイナミックレンジにおける、ブロック群に分類されたブロックの画素の画素値の頻度分布を求め、画素値の頻度分布に基づいて、ダイナミックレンジの間に複数の量子化代表値を設定し、複数の量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する作成手段（例えば、図７の量子化テーブル作成部６２）とをさらに含み、第２の符号化手段（例えば、図７の量子化部６３）は、最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックの画像データを、ブロックが分類されたブロック群に対応する量子化テーブルを用いたADRCにより量子化することによって符号化する。
【００５３】
請求項１２に記載の符号化方法は、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップ（例えば、図８のステップＳ２およびＳ３）と、第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップ（例えば、図８のステップＳ４およびＳ５）と、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップ（例えば、図８のステップＳ９またはＳ１２）と、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップ（例えば、図９のステップＳ２１）と、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップ（例えば、図９のステップＳ２２）と、検出ステップの処理で検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップ（例えば、図９のステップＳ２３）と、置換ステップの処理で最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップ（例えば、図９のステップＳ２６）とを含む。
【００５４】
請求項１４に記載の符号化方法は、第１の符号化ステップの処理結果を復号化する第１の局所復号化ステップ（例えば、図８のステップＳ８）と、第２の符号化ステップの処理結果を復号化する第２の局所復号化ステップ（例えば、図８のステップＳ１１）とをさらに含み、差分画像データ生成ステップ（例えば、図８のステップＳ９またはＳ１２）は、第２の画像データと、第２の画像データの１枚前の第１または第２の画像データの符号化・復号化結果との差分からなる差分画像データを生成する。
【００５５】
請求項１６に記載の符号化方法は、入力された画像データにノイズを付加するノイズ付加ステップ（例えば、図８のステップＳ１）をさらに含む。
【００５６】
請求項１８に記載の第１の符号化ステップは、第１の画像データを所定のサイズのブロックに分割する分割ステップ（例えば、図８のステップＳ４）と、分割された各ブロックにおける第１の画像データをADRCにより量子化する量子化ステップ（例えば、図８のステップＳ５）とを含む。
【００５７】
請求項２０に記載の符号化方法は、置換ステップの処理で最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックを、代表最大値および代表最小値がそれぞれ共通であるブロックの集合であるブロック群に分類する分類ステップ（例えば、図９のステップＳ２４）と、各ブロック群に対して、代表最大値と代表最小値との差であるダイナミックレンジにおける、ブロック群に分類されたブロックの画素の画素値の頻度分布を求め、画素値の頻度分布に基づいて、ダイナミックレンジの間に複数の量子化代表値を設定し、複数の量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する作成ステップ（例えば、図９のステップＳ２５）とをさらに含み、第２の符号化ステップは、最大値が代表最大値に置換され、最小値が代表最小値に置換されたブロックの画像データを、ブロックが分類されたブロック群に対応する量子化テーブルを用いたADRCにより量子化することによって符号化する。
【００５８】
請求項２４に記載の画像処理システム（例えば、図１の画像表示システム１）は、符号化部（例えば、図１の符号化部２２−１）が、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離手段（例えば、図７の基準画像抽出部５１）と、第１の画像データを符号化する第１の符号化手段（例えば、図７の基準画像符号化部５２）と、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成手段（例えば、図７の差分画像生成部５６）と、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段（例えば、図７のブロック分割部５８）と、ブロック化手段によってブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出手段（例えば、図７の最値検出部５９）と、検出手段によって検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換手段（例えば、図７の最値置換部６０）と、置換手段によって最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化手段（例えば、図７の量子化部６３）とを含む。
【００５９】
請求項２５に記載の画像処理システムは、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加部（例えば、図１のノイズ付加部４２）をさらに備える。
【００６０】
請求項２６に記載の画像処理方法は、符号化部（例えば、図１の符号化部２２−１）における、フレーム単位で連続的に入力された画像データに対して基準画像を設定し、画像データを基準画像に対応する第１の画像データと、基準画像以外の画像に対応する第２の画像データとに分離する分離ステップ（例えば、図８のステップＳ２およびＳ３）と、第１の画像データを符号化する第１の符号化ステップ（例えば、図８のステップＳ４およびＳ５）と、第２の画像データと所定の画像データとの差分からなる差分画像データを生成する差分画像データ生成ステップ（例えば、図８のステップＳ９またはＳ１２）と、差分画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップ（例えば、図９のステップＳ２１）と、ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックに含まれる画素の最大値または最小値の少なくとも一方を検出する検出ステップ（例えば、図９のステップＳ２２）と、検出ステップの処理で検出された最大値および最小値、または最大値もしくは最小値を、それぞれが属する数値範囲を代表する代表最大値または代表最小値に置換する置換ステップ（例えば、図９のステップＳ２３）と、置換ステップの処理で最大値および最小値の少なくとも一方が代表最大値または代表最小値に置換されたブロックの画像データを符号化する第２の符号化ステップ（例えば、図９のステップＳ２６）とを含む。
【００６１】
請求項２７に記載の画像処理方法は、ノイズ付加部（例えば、図１のノイズ付加部４２）による、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加ステップ（例えば、図８のステップＳ１）をさらに含む。
【００６２】
請求項２８に記載の画像処理システム（例えば、図１の画像表示システム１）は、復号化部（例えば、図１の再生装置１４の復号化部３１−１）が、基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データを第１の符号化画像データと第２の符号化画像データに分離する分離手段（例えば、図１５のデータ分離部７１）と、分離された第１の符号化画像データを復号化し、第１の出力画像データを生成する第１の復号化手段（例えば、図１５の基準画像復号化部７２）と、分離された第２の符号化画像データを復号化し、復号化データを生成する第２の復号化手段（例えば、図１５の差分画像復号化部７４）と、復号化データに第１の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成するか、復号化データに復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成する加算手段（例えば、図１５の加算部７８）とをさらに含む。
【００６３】
請求項２９に記載の画像処理システムは、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加部（例えば、図１のノイズ付加部４２）をさらに備える。
【００６４】
請求項３０に記載の画像処理方法は、復号化部（例えば、図１の再生装置１４の復号化部３１−１）における、基準画像が符号化されている第１の符号化画像データと、基準画像とは異なる差分画像が符号化されている第２の符号化画像データからなる符号化データを第１の符号化画像データと第２の符号化画像データに分離する分離ステップ（例えば、図１６のステップＳ３１）と、分離された第１の符号化画像データを復号化し、第１の出力画像データを生成する第１の復号化ステップ（例えば、図１６のステップＳ３２）と、分離された第２の符号化画像データを復号化し、復号化データを生成する第２の復号化ステップ（例えば、図１６のステップＳ３６）と、復号化データに第１の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成するか、復号化データに復号化データの１枚前の復号化データに対応して生成済の第２の出力画像データを加算して第２の出力画像データを生成する加算ステップ（例えば、図１６のステップＳ３７）とをさらに含む。
【００６５】
請求項３１に記載の画像処理方法は、ノイズ付加部（例えば、図１のノイズ付加部４２）による、復号化部の復号化結果である画像データにアナログノイズを付加して符号化部に供給するノイズ付加ステップ（例えば、図８のステップＳ１）をさらに含む。
【００６６】
なお、本発明の記録媒体に記録されているプログラム、および本発明のプログラムの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は、上述した本発明の符号化方法のものと同様であるので、その記載は省略する。
【００６７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６８】
図１は、本発明を適用した画像表示システムの構成例を示している。この画像表示システム１は、チューナ１１等から入力されるアナログ画像信号Ｖan0を符号化して記録メディア１３に記録する符号化装置１２、記録メディア１３に記録されている符号化ディジタルデータＶrd,0を読み出して再生する再生装置１４、再生装置１４から供給されるアナログ画像信号Ｖan1を表示するディスプレイ１５、再生装置１４から供給されるアナログ画像信号Ｖan1を符号化して記録媒体１７に記録する符号化装置１６、および復号化装置１６から供給されるアナログ画像信号Ｖan2を表示するディスプレイ１８から構成される。
【００６９】
チューナ１１は、例えばテレビジョン放送等を受信し、その結果得られるアナログ画像信号Ｖan0を符号化装置１２に出力する。
【００７０】
符号化装置１２は、チューナ１１から入力されるアナログ画像信号Ｖan0をディジタル化し、その結果得られるディジタル画像信号Ｖdg1,0を符号化部２２−１に出力するアナログディジタル変換部（Ａ／Ｄ）２１、ディジタル画像信号Ｖdg1,0をフレーム間差分を用いて符号化し、その結果得られる符号化ディジタル画像データＶcd,0を記録部２３に出力する符号化部２２−１、および符号化ディジタル画像データＶcd,0を記録メディア１３に記録する記録部２３から構成される。
【００７１】
記録メディア１３および１７は、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVDを含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどからなる。
【００７２】
再生装置１４は、記録メディア１３から読み出されるディジタル符号化データＶrd,0を復号化し、その結果得られるディジタル画像信号Ｖdg0をディジタルアナログ変換部３２に出力する復号化部３１−１、およびディジタル画像信号Ｖdg0をアナログ化し、その結果得られるアナログ画像信号Ｖan1をディスプレイ１５、および符号化装置１６に出力するディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）３２から構成される。
【００７３】
ディジタルアナログ変換部３２においては、一般的なアナログディジタル変換回路の特性により、ディジタル画像信号Ｖdg0がアナログ化されるとき、その結果得られるアナログ画像信号Ｖan1にアナログノイズ（ホワイトノイズと称される高周波成分が付加されて生じる歪みと、位相ずれによる歪み等）が付加される。
【００７４】
ここで、高周波成分が付加されて生じる歪みについて図２を参照して説明する。同図左側は、ディジタルアナログ変換部３２におけるディジタルアナログ変換前のディジタル画像信号Ｖdg0の並列５画素の画素値を示しており、同一の画素値であるとする。ディジタルアナログ変換により高周波成分の歪みが付加されたアナログ画像信号Ｖan1は、後段のアナログディジタル変換部４１によってディジタル化されると、同図右側に示すように同一であった画素値に変動が生ずる。この変動に規則性はなく一律には定まらない。さらに、水平方向のみならず、垂直方向にも同様に高周波成分の歪みが付加される。以下、ディジタルアナログ変換とアナログディジタル変換を経て付加されるこの歪みもホワイトノイズと称する。
【００７５】
次に、位相ずれによる歪みについて、図３を参照して説明する。図３の「●」で示す位置は、ディジタルアナログ変換部３２により信号の位相がずれて生じる歪みが生じた後、アナログディジタル変換部４１によってディジタル化されたディジタル画像信号Ｖdg1を構成する各画素データの画素位置の一例を示している。「○」で示す位置は、位相がずれていない場合の正しい画素位置を示している。同図の場合、水平方向にφｈだけ、垂直方向にはφｖだけ位相がずれている。φｈは水平方向の位相ずれ幅であり、φｖは垂直方向の位相ずれ幅である。同図から明らかなように、水平方向の位相ずれ幅φｈは、画素間隔よりも狭くなることがあるが、垂直方向の位相ずれ幅φｖは、画素間隔の整数倍にしかならない。なお、位相ずれは水平方向または垂直方向の一方だけに生じることもある。以下、位相ずれによる歪みを、単に位相ずれとも称する。
【００７６】
図１に戻る。ディスプレイ１５および１７は、CRT(Cathode Ray Tube)またはLCD(Liquid Crystal Display)等から成り、入力されるアナログ画像信号に対応する画像を表示する。
【００７７】
符号化装置１６は、再生装置１４から入力されるアナログ画像信号Ｖan1をディジタル化し、その結果得られるディジタル画像信号Ｖdg1を符号化部２２−２に出力するアナログディジタル変換部４１、ディジタル画像信号Ｖdg1をフレーム間差分を利用して符号化し、その結果得られる符号化ディジタル画像データＶcdを記録部４４および復号化部３１−２に出力する符号化部２２−２、符号化ディジタル画像データＶcdを記録メディア１７に記録するとともに、記録メディア１７に記録されている符号化ディジタル画像データＶrdを読み出して復号化部３１−２に供給する記録部４４から構成される。
【００７８】
さらに、符号化装置１６は、符号化部２２−２から供給される符号化ディジタル画像データＶcdまたは記録部４４から供給される符号化ディジタル画像データＶrdを復号化し、その結果得られるディジタル画像信号Ｖdg2をディジタルアナログ変換部４６に出力する復号化部３１−２、およびディジタル画像信号Ｖdg2をアナログ化し、その結果得られるアナログ画像信号Ｖan2をディスプレイ１８に出力するディジタルアナログ変換部４６から構成される。
【００７９】
なお、アナログディジタル変換部４１から出力されるディジタル画像信号Ｖdg1は、ディジタル化される前のアナログ画像信号Ｖan1にアナログノイズ（ホワイトノイズおよび位相ずれ）が生じていることに起因して、復号化部３１−１から出力されたディジタル画像信号Ｖdg0に比較して画素値が僅かに変動した状態（すなわち、ノイズがのった状態）となる。
【００８０】
また、アナログディジタル変換部４１にノイズ付加部４２を内蔵させ、意図的にディジタル化される前のアナログ画像信号Ｖan1にアナログノイズ（ホワイトノイズや位相ずれに相当するノイズ等）を付加した後、ディジタル化するようにしてもよい。
【００８１】
符号化装置１２における符号化部２２−１と符号化装置１６における符号化部２２−２は、同一の構成（後述）を有している。以下、符号化部２２−１と符号化部２２−２を個々に区別する必要がない場合、単に符号化部２２と記述する。
【００８２】
また、再生装置１４における復号化部３１−１と符号化装置１６における復号化部３１−２も、同一の構成（後述）を有している。以下、復号化部３１−１と復号化部３１−２を個々に区別する必要がない場合、単に復号化部３１と記述する。
【００８３】
次に画像表示システム１の動作について、図４を参照して説明する。この画像表示システム１は、原画像を符号化して復号化し、その結果得られる「１回目の符号化・復号化画像」を、再び符号化して復号化し、「２回目の符号化・復号化画像」を出力する。「１回目の符号化・復号化画像」と「２回目の符号化・復号化画像」の定義については以下のとおりである。
【００８４】
すなわち、同図Ａに示す原画像は、チューナ１１から出力されるアナログ画像信号Ｖan0に相当する。原画像を符号化して復号化した、同図Ｂに示す「１回目の符号化・復号化画像」は、再生装置１４の復号化部３１−１から出力されるディジタル画像信号Ｖdg0に相当する。同図Ｃに示す「１回目の符号化・復号化画像に歪みが付加された画像」は、再生装置１４のディジタルアナログ変換部３２から出力されるアナログ画像信号Ｖan1に相当する。同図Ｄに示す「２回目の符号化・復号化画像」は、符号化装置１６の復号化部３１−２から出力されるディジタル画像信号Ｖdg2、あるいは記録メディア１７を再生装置１４の復号化部３１−１によって復号化した結果のディジタル画像信号等に相当する。
【００８５】
次に、符号化部２２によるフレーム間差分を利用した符号化について、図５および図６を参照して説明する。
【００８６】
図５に示すように、符号化部２２においては、再生順に配置された一連の画像に対し、所定の間隔で基準画像が設定される。そして、基準画像は、当該画像のみに基づいて符号化が行われる。基準画像が符号化されて復号化された画像を、基準画像に対応する復号化結果である生成画像０とする。
【００８７】
図５に示すように、「基準画像の１枚後の画像」については、当該画像と生成画像０との差分である差分画像１が生成され、差分画像１が符号化される。差分画像１が符号化されて復号化された画像と生成画像０との加算結果を、「基準画像の１枚後の画像」に対応する復号化結果である生成画像１とする。
【００８８】
同様に、「基準画像の２枚後の画像」については、当該画像と生成画像１との差分である差分画像２が生成され、差分画像２が符号化される。差分画像２が符号化されて復号化された画像と生成画像１との加算結果を、「基準画像の２枚後の画像」に対応する復号化結果である生成画像２とする。このように、次の基準画像までの間の画像については、１枚前の生成画像との差分画像が作成されて符号化が行われる。
【００８９】
次に、符号化部２２の詳細について説明する。図７は符号化部２２の構成例を示している。符号化部２２は、入力される一連の画像に対して所定の間隔で基準画像を設定し、基準画像を基準画像符号化部５２に供給し、その他の画像を差分画像生成部５４に供給する基準画像抽出部５１、供給された基準画像をブロック化してADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)により符号化する基準画像符号化部５２、基準画像の符号化結果を復号化して復号化結果（図６の生成画像０に相当する）を差分画像生成部５６に供給する基準画像復号化部５５、基準画像以外の画像（図６の基準画像の１枚後の画像等）と、その１枚前の画素の符号化・復号化結果である生成画像との差分画像を生成する差分画像生成部５６、差分画像をブロック化して画素値の最大値および最小値を置換した後にADRCによって符号化する差分画像符号化部５７、および差分画像の符号化結果を復号化する差分画像復号化部６４から構成される。
【００９０】
基準画像符号化部５２は、前段から入力される基準画像を所定のサイズ（例えば、８×８画素）のブロックに分割するブロック分割部５３、および分割された各ブロックにADRCを施すADRC部５４から構成される。ADRC部５４は、ADRC結果として各ブロックにそれぞれ対応する画素値の最小値、ダイナミックレンジ（画素値の最大値−最小値）、および量子化コードを出力する。基準画像符号化部５２は、符号化結果の符号化ディジタル画像データＶcdとして、ADRC結果である各ブロックにそれぞれ対応する画素値の最小値、ダイナミックレンジ、および量子化コードを、基準画像に対応する符号化ディジタル画像データＶcdであることを示す情報とともに後段に出力する。
【００９１】
差分画像符号化部５６は、前段から入力される差分画像を所定のサイズｂｘ×ｂｙ（例えば、８×８画素）のブロックに分割するブロック分割部５８、各ブロックに含まれる画素の画素値の最値（最大値および最小値）を検出する最値検出部５９、検出された最値を代表的な値に置換する最値置換部６０、最値が置換されたブロックを最値に基づいてブロック群に分類するブロック群分類部６１、各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルを作成する量子化テーブル作成部６２、および作成された量子化テーブルを用いて各ブロックをARCDにより量子化部６３から構成される。
【００９２】
量子化部６３は、量子化結果として、各ブロックにそれぞれ対応する画素値の最小値（置換後の値）、最大値（置換後の値）、および量子化コードを出力する。差分画像符号化部５６は、符号化結果の符号化ディジタル画像データＶcdとして、各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルと、量子化結果である各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化コードと、基準画像以外の画像に対応するデータであることを示す情報を後段に出力する。
【００９３】
次に、符号化部２２の動作について、符号化装置１６の符号化部２２−２を例とし、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００９４】
まず始めにステップＳ１として、アナログディジタル変換部４１のノイズ付加部４２がディジタル化する前のアナログ画像信号Ｖan1にノイズを付加する。ただし、ステップＳ１の処理は省略しても構わない。
【００９５】
ステップＳ２において、基準画像符号化部５２が前段から入力された一連の画像に対して所定の間隔で基準画像を設定し、ステップＳ３において、符号化対象の画像が基準画像であるか否かを判定する。基準画像であると判定した場合、当該基準画像を基準画像符号化部５２に供給する。処理はステップＳ４に進む。
【００９６】
ステップＳ４において、基準画像符号化部５２のブロック分割部５３が、基準画像抽出部５１から供給された基準画像を所定のサイズのブロックに分割する。ステップＳ５において、ADRC部５４が各ブロックにADRCを施して、ADRC結果として各ブロックにそれぞれ対応する画素値の最小値、ダイナミックレンジ、および量子化コードを得る。ステップＳ６において、基準画像符号化部５２が、符号化結果の符号化ディジタル画像データＶcdとして、ADRC結果である各ブロックに係る画素値の最小値（置換後の値）、ダイナミックレンジ、および量子化コードに、基準画像に対応する符号化ディジタル画像データＶcdであることを示す情報を付加して後段（基準画像復号化部５５、および図１の記録部４４等）に出力する。
【００９７】
ステップＳ３において、符号化対象の画像が基準画像ではないと判定された場合、基準画像抽出部５１が当該画像を差分画像生成部５６に供給する。処理はステップＳ７に進む。ステップＳ７において、差分画像生成部５６が、供給された符号化対象の画像が「基準画像の１枚後の画像」であるか否かを判定する。「基準画像の１枚後の画像」であると判定された場合、処理はステップＳ８に進む。ステップＳ７において、基準画像復号化部５５が、基準画像の符号化結果を復号化して生成画像０を生成し、差分画像生成部５６に出力する。なお、このステップＳ８の処理は、上述したステップＳ６の処理の後、直ちに実行しても構わない。
【００９８】
ステップＳ９において、差分画像生成部５６が、基準画像抽出部５１から供給された符号化対象の画像（いまの場合、「基準画像の１枚後の画像」）と、基準画像復号化部５５から供給された生成画像０との差分画像１を生成し、差分画像符号化部５７に供給する。ステップＳ１０において、差分画像符号化部５７が、差分画像（いまの場合、差分画像１）をADRCを用いて符号化する。
【００９９】
ステップＳ１０の処理について、図９のフローチャートを参照して詳述する。ステップＳ２１において、ブロック分割部５８が、差分画像生成部５６から供給された差分画像（いまの場合、差分画像１）を、図１０に示すようにｂｘ×ｂｙのブロックに分割して、最値検出部５９に出力する。ステップＳ２２において、最値検出部５９が分割された各ブロックに含まれる画素の画素値の最大値と最小値を検出する。ステップＳ２３において、最値置換部６０が各ブロック毎に検出された画素値の最大値と最小値をそれぞれ代表的な値に置換する。
【０１００】
ステップＳ２３の処理について、図１１および図１２を参照して具体的に説明する。まず、図１１に示されるように予めｎ個の最大値グループとｎ個の最小値グループを決めておく。例えば、画素値の範囲が０乃至２５５である場合、各ブロックの画素の最大値となり得る範囲も０乃至２５５であり、最小値となり得る範囲も０乃至２５５である。この最大値となり得る範囲と最小値となり得る範囲をそれぞれ任意の幅ｗgpでｎ等分に区切り、ｎ（＝２５５／ｗgp）個のグループを設定する。
【０１０１】
画素値の小さい方から順に１番目の最大値グループをｍａｘgp,1、２番目の最大値グループをｍａｘgp,2、…、ｎ番目の最大値グループをｍａｘgp,nとする。画素値の小さい方からｉ（ｉ＝１，…，ｎ−１）番目の最大値グループｍａｘgp,iの範囲は次式（１）に示すとおりである。また、画素値の小さい方からｎ番目の最大値グループｍａｘgp,nの範囲は次式（２）に示すとおりである。
ｗgp×（ｉ−１）≦ｍａｘgp,i＜ｗgp×ｉ  （ｉ＝１，…，ｎ−１）  …（１）
ｗgp×（ｎ−１）≦ｍａｘgp,n≦ｗgp×２５５                      …（２）
【０１０２】
同様に、画素値の小さい方から順に１番目の最小値グループをｍｉｎgp,1、２番目の最小値グループをｍｉｎgp,2、…、ｎ番目の最小値グループをｍｉｎgp,nとする。画素値の小さい方からｉ（ｉ＝１，…，ｎ−１）番目の最小値グループｍｉｎgp,iの範囲は次式（３）に示すとおりである。また、画素値の小さい方からｎ番目の最小値グループｍｉｎgp,nの範囲は次式（４）に示すとおりである。
ｗgp×（ｉ−１）≦ｍｉｎgp,i＜ｗgp×ｉ  （ｉ＝１，…，ｎ−１）  …（３）
ｗgp×（ｎ−１）≦ｍｉｎgp,n≦ｗgp×２５５                      …（４）
【０１０３】
次に図１２に示されるように、例えば、分割されたブロックｊの最大値がｍａｘj、最小値がｍｉｎjであり、最大値ｍａｘjが最大値グループｍａｘgp,sに属する場合、最大値ｍａｘjを最大値グループｍａｘgp,sの最大値ｍａｘ’jを用いて置換する。同様に、最小値ｍｉｎjが最小値グループｍｉｎgp,tに属する場合、最小値ｍｉｎjを最小値グループｍｉｎgp,tの最小値ｍｉｎ’jを用いて置換する。
【０１０４】
図９に戻る。ステップＳ２４において、ブロック群分類部６１が、最値が置換済である各ブロックを、最大値が属する最大値グループと最小値が属する最小値グループがそれぞれ共通であるブロック群に分類する。最大値グループと最小値グループがそれぞれｎ個ずつある場合、ブロック群は最大でｎ×ｎ個存在することになる。例えば、あるブロックの最大値が最大値グループｍａｘgp,iに属し、最小値が最小値グループｍｉｎgp,jに属する場合、当該ブロックはｍａｘgp,i・ｍｉｎgp,jブロック群に分類される。
【０１０５】
ステップＳ２５において、量子化テーブル作成部６２が、各ブロック群に対して量子化代表値からなる量子化テーブルを作成する。
【０１０６】
具体的には、まず、例えば図１３Ａに示すように、ｍａｘgp,i・ｍｉｎgp,iブロック群にｇ個のブロックが分類されている場合、当該ブロック群の共通の最小値ｍｉｎiと、各ブロックｊに含まれるｍ（＝ｂｘ×ｂｙ）個の各画素の画素値Ｌij,k（ｊ＝１，２，…，ｇ）（ｋ＝１，２，…，ｍ）の差分値Ｄij,kを算出する。なお、差分値Ｄij,kは０乃至ｄｒi（＝ｍａｘi−ｍｉｎi）である。
Ｄij,k＝Ｌij,k−ｍｉｎi                                        …（５）
【０１０７】
この結果、ｇ×ｍ個の算出結果が得られるので、図１３Ｂに示すように、差分値Ｄi,w（ｗ＝０，…，ｄｒi）の頻度分布を求める。差分値Ｄi,w（ｗ＝０，…，ｄｒi）の頻度Ｄi,wdとする。
【０１０８】
次にｍａｘgp,i・ｍｉｎgp,iブロック群に分類されたｇ個のブロックに含まれる画素の総数（ｍ×ｇ）を、２b（ｂはビット割り当て）で均等に分割した値ｎdを算出する。
ｎd＝（ｍ×ｇ）／２b                                              …（６）
【０１０９】
そして、量子化幅Δp（ｐ＝１，…，ｂｍ（＝ｂ2））を以下の規則に従って順に決定する。
ｎd＝ΣＤi,wd（Σはｗｄ＝０，…，ｗ1の総和）となるとき、Δ1＝ｗ1
ｎd＝ΣＤi,wd（Σはｗｄ＝ｗ1＋１，…，ｗ2の総和）となるとき、Δ2＝ｗ2−ｗ1
…
ｎd＝ΣＤi,wd（Σはｗｄ＝ｗbm-1＋１，…，ｗbmの総和）となるとき、Δbm＝ｗbm−ｗbm-1
【０１１０】
例えば、ビット割り当てｂ＝２で量子化する場合、図１３Ｂに示されたように、頻度分布の面積（同図ＢのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が等しくなるように、量子化幅が決定されることになる。
Δ1＝ｗ1
Δ2＝ｗ2−ｗ1
Δ3＝ｗ3−ｗ2
Δ4＝ｗ4−ｗ3
【０１１１】
このようにして量子化幅Δpを決定した後に量子化代表値を決定する。量子化代表値の決定は、図１４Ａに示すように、各量子化幅Δpの中間を量子化代表値に定める第１の決定方法か、または図１４Ｂに示すように、各量子化幅Δpの境界を量子化代表値に定める第２の決定方法かを採用する。
【０１１２】
第１の決定方法を採用した場合、ビット割り当てｂ＝２で量子化する場合を例にすると量子化代表値ｑs（ｓ＝１，…，ｂ2）は以下のとおりとなる。
ｑ1＝ｗ1／２
ｑ2＝ｗ1＋（ｗ2−ｗ1）／２
ｑ3＝ｗ2＋（ｗ3−ｗ2）／２
ｑ4＝ｗ3＋（ｗ4−ｗ3）／２
【０１１３】
第２の決定方法を採用した場合、式（６）の代わりに次式（７）を用いてｎdを算出する。
ｎd＝（ｍ×ｇ）／（２b−１）                                    …（７）
ビット割り当てｂ＝２で量子化する場合を例にすると量子化代表値ｑs（ｓ＝１，…，ｂ2−１）は以下のとおりとなる。
ｑ1＝０
ｑ2＝ｗ1
ｑ3＝ｗ2
ｑ4＝ｗ3
【０１１４】
以上説明したように、各ブロック群に対してそれぞれ算出された複数の量子化代表値ｑsが、すなわち量子化テーブルであり、後段の量子化部６３で利用される。
【０１１５】
図９に戻る。ステップＳ２６において、量子化部６３が各ブロックを量子化する。具体的には、量子化しようとするブロックが属するブロック群に対応する量子化テーブルを取得し、当該ブロックに含まれる各画素の画素値と、量子化テーブルを構成する複数（例えばビット割り当てｂ＝２であれば、４）の量子化代表値ｑs（ｓ＝１，…，ｂ2）とを比較して、その差が最も小さい量子化代表値ｑsを当該画素に対応する量子化代表値ｑsに決定し、その量子化代表値ｑsを量子化コードＱsに置き換える。量子化代表値ｑsと量子化コードＱsの置き換えは、例えばビット割り当てｂ＝２であれば、以下のとおりとする。
ｑ1→Ｑ1＝０
ｑ2→Ｑ2＝１
ｑ3→Ｑ3＝２
ｑ4→Ｑ4＝３
【０１１６】
このようにして、ブロックに含まれる各画素に対応する量子化コードが決定されて、差分画像の符号化が終了される。そして、処理はステップＳ６に進み、差分画像符号化部５７が、符号化画像データＶcdとして、各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブル、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化コード、および基準画像以外の画像に対応するデータであることを示す情報を後段（差分画像復号化部６４、および図１の記録部４４等）に出力する。
【０１１７】
図８に戻る。ステップＳ７において、符号化対象の画像が「基準画像の１枚後の画像」ではないと判定された場合、処理はステップＳ１１に進む。例えば、符号化対象の画像を「基準画像の２枚後の画像」と仮定する。
【０１１８】
ステップＳ１１において、差分画像復号化部６４が、差分画像１の符号化結果を復号化し、復号化結果を差分画像生成部５６に供給する。そして、差分画像生成部５６が、差分画像１の符号化・復号化の結果と生成画像０と加算して生成画像１を生成する。なお、このステップＳ１１の処理は、上述したステップＳ６の処理の後、直ちに実行しても構わない。
【０１１９】
そして、ステップＳ１２において、差分画像生成部５６が、生成した生成画像１と、基準画像抽出部５１から供給された「基準画像の２枚後の画像」との差分画像２を生成して差分画像符号化部５７に出力する。この後、処理はステップＳ１０に進み、差分画像符号化部５７により差分画像２が符号化される。そして、処理はステップＳ６に進み、差分画像符号化部５７が、差分画像の符号化結果（各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブル、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化コード）に、基準画像以外の画像に対応するデータであることを示す情報を付加し、符号化ディジタル画像データＶcdとして後段（差分画像復号化部５６、および図１の記録部４４等）に出力する。
【０１２０】
符号化部２２の後段に出力された符号化ディジタル画像データＶcdは、記録部４４により記録メディア１７に記録されたり、復号化部３１−２によって復号化されたりする。以上で符号化部２２の動作説明を終了する。
【０１２１】
なお、上述したように、各ブロックの最大値および最小値を、属する最大値グループの最大値、または最小値に置換すると、各ブロックの最大値および最小値が共通化される。よって、この符号化画像データＶcdをさらにエントロピー符号化によって圧縮する際に、圧縮率を向上させることができる。
【０１２２】
次に、符号化部２２による符号化に対応した復号化を行う復号化部３１の構成例について説明する。図１５は復号化部３１の構成例を示している。
【０１２３】
復号化部３１は、前段から入力される符号化ディジタル画像データＶcdのうち、基準画像に対応するデータを抽出して基準画像復号化部７２に供給し、基準画像以外の画像（差分画像）に対応するデータを差分画像復号化部７４に出力するデータ分離部７１、基準画像に対応する符号化ディジタル画像データＶcdを復号化して、復号化結果である生成画像０を後段（加算部７８、および図１のディジタルアナログ変換部４６等）に出力する基準画像復号化部７２、基準画像以外の画像（差分画像）に対応する符号化ディジタル画像データＶcdを復号化して加算部７８に供給する差分画像復号化部７４、差分画像復号化部７４から供給される差分画像の符号化・復号化の結果に、１枚前の生成されている生成画像（基準画像復号化部７２から供給される生成画像０、または生成画像保持部７９に保持されている生成画像１等）を加算して生成画像を生成し、後段（生成画像保持部７９、および図１のディジタルアナログ変換部４６等）に出力する加算部７８、および加算部７８から入力される生成画像を保持し、１枚後の画像の復号化に際し、保持している生成画像を加算部７８に供給する生成画像保持部７９から構成される。
【０１２４】
基準画像復号化部７２の逆ADRC部７３は、前段から入力される符号化ディジタル画像データＶcdに含まれるブロック単位のADRC結果（画素の最小値、ダイナミックレンジ、および量子化コード）を用いて逆ADRCを行うことにより生成画像０を生成する。
【０１２５】
差分画像復号化部７４の量子化テーブル取得部７５は、前段から入力される符号化ディジタル画像データＶcdから、各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルを取得して逆量子化部７７に供給する。最値検出部７６は、前段から入力される符号化ディジタル画像データＶcdから、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化コードを検出して、逆量子化部７７に供給する。逆量子化部７７は、各ブロックが属するブロック群を特定し、特定したブロック群に対応する量子化テーブルを用いて、量子コードに逆ADRCを行うことにより、差分画像の符号化・復号化結果の画素値を得る。
【０１２６】
次に、復号化部３１の動作について、符号化装置１６の復号化部３１−２を例に、図１６のフローチャートを参照して説明する。符号化部３１−２には、符号化部２２−２から符号化ディジタル画像データＶcd（または記録部４４によって記録メディア１７から読み出される符号化ディジタル画像データＶrd）が供給されているものとする。
【０１２７】
ステップＳ３１において、データ分離部７１が、前段から入力された符号化ディジタル画像データＶcd（すなわち、復号化対象）が基準画像に対応するものであるか否かを判定する。復号化対象が基準画像に対応するものであると判定した場合、その符号化ディジタル画像データＶcdを基準画像復号化部７２に供給する。ステップＳ３２において、基準画像復号化部７２の逆ADRC部７３が、基準画像に対応する符号化ディジタル画像データＶcdを復号化し、ステップ３３において、復号化結果である生成画像０をディジタル画像信号Ｖdg2として後段（加算部７８、および図１のディジタルアナログ変換部４６等）に出力する。
【０１２８】
ステップＳ３１において、前段から入力された符号化ディジタル画像データＶcd（すなわち、復号化対象）が基準画像に対応するものではないと判定された場合、その符号化ディジタル画像データＶcdを差分画像復号化部７４に供給する。
【０１２９】
例えば、基準画像ではない画像が差分画像１である場合、ステップＳ３４において、差分画像復号化部７４の量子化テーブル取得部７５が、前段から入力された符号化ディジタル画像データＶcdから、各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルを取得して逆量子化部７７に供給する。ステップＳ３５において、最値検出部７６が、前段から入力された符号化ディジタル画像データＶcdから、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化コードを検出して、逆量子化部７７に供給する。
【０１３０】
ステップＳ３６において、逆量子化部７７が、ブロック毎に、供給された置換後の最大値および最小値に基づいて属するブロック群を特定し、特定したブロック群に対応する量子化テーブルを用いて、量子コードに逆ADRCを行うことにより、差分画像の符号化・復号化結果の画素値を得る。そして、この復号化結果（差分画像１の符号化・復号化の結果）を加算部６４に出力する。
【０１３１】
ステップ３７において、加算部６４が、差分画像復号化部７４から供給された復号化結果（差分画像１の符号化・復号化の結果）に、基準画像復号化部７２から供給された生成画像０を加算して生成画像１を生成する。ステップＳ３８において、加算部６４が、生成した生成画像１を生成画像保持部７９に出力する。この後、ステップＳ３３に進み、加算部６４が、生成した生成画像１をディジタル画像信号Ｖdg2として後段（図１のデジタルアナログ変換部４６等）に出力する。
【０１３２】
また例えば、基準画像ではない画像が差分画像２である場合、ステップＳ３４において、差分画像復号化部７４の量子化テーブル取得部７５が、前段から入力された符号化ディジタル画像データＶcdから、各ブロック群にそれぞれ対応する量子化テーブルを取得して逆量子化部７７に供給する。ステップＳ３５において、最値検出部７６が、前段から入力された符号化ディジタル画像データＶcdから、各ブロックに係る置換後の最大値および最小値、並びに量子化コードを検出して、逆量子化部７７に供給する。
【０１３３】
ステップＳ３６において、逆量子化部７７が、ブロック毎に、供給された置換後の最大値および最小値に基づいて属するブロック群を特定し、特定したブロック群に対応する量子化テーブルを用いて、量子コードに逆ADRCを行うことにより、差分画像の符号化・復号化結果の画素値を得る。そして、この復号化結果（差分画像２の符号化・復号化の結果）を加算部６４に出力する。
【０１３４】
ステップ３７において、加算部６４が、差分画像復号化部７４から供給された復号化結果（差分画像２の符号化・復号化の結果）に、生成画像保持部７９から供給された生成画像１を加算して生成画像２を生成する。ステップＳ３８において、加算部６４が、生成した生成画像２を生成画像保持部７９に出力する。この後、ステップＳ３３に進み、加算部６４が、生成した生成画像２をディジタル画像信号Ｖdg2として後段（図１のデジタルアナログ変換部４６等）に出力する。
【０１３５】
このディジタル画像信号Ｖdg2が上述した「２回目の符号化・復号化画像」であって画質が劣化したものであるので、符号化装置１６を用いてアナログ画像信号Ｖan1をコピーしようとすることが抑止される。
【０１３６】
ここで、復号化部３１−２から出力されるディジタル画像信号Ｖdg2（２回目の符号化・復号化画像）が、復号化部３１−１から出力されるディジタル画像信号Ｖdg1（１回目の符号化・復号化画像）よりも画質が劣化したものであることについて説明する。
【０１３７】
図１７は、差分画像が２回目の符号化・復号化により画質が劣化するときの概要を示している。
原画像である差分画像をブロックに分割したとき、同図Ａに示すように、左下のブロックが他の複数のブロックと同じブロック群に分類されたとする。このブロック群に対しては、同図Ｂに示すような量子化代表値からなる量子化テーブルが適用されて符号化される。したがって、原画像の左下のブロックに含まれる画素の画素値が同図Ｃに示されたとおりであると仮定すれば、「１回目の符号化・復号化後の信号」は同図Ｄに示すとおりとなる。これは、各画素の画素値が量子化代表値に置き換えられた状態ではあるが、同図Ａに示された原信号に比較的近い値を示している（すなわち、画像の劣化が少ない）。
【０１３８】
この「１回目の符号化・復号化後の信号」にアナログノイズ（ホワイトノイズ、位相ずれ等）が生じると画素値の最大値や最小値が変わることがある。例えば、「１回目の符号化・復号化後の信号」にアナログノイズが生じ、同図Ｇに示すように「１回目の符号化・復号化後の信号に歪みが付加された信号」のように画素値が変化すると、同図Ｅに示すように、いま着目している原画像左下のブロックが先ほど（同図Ａ）とは異なる他の３次元ブロックと同じブロック群に分類されることになる。このブロック群に対しては、同図Ｆに示すような量子化代表値からなる量子化テーブルが適用されて符号化される。「２回目の符号化・復号化後の信号」は同図Ｈに示すとおりとなる。
【０１３９】
２回目に用いられる量子化テーブル（同図Ｆ）は、１回目のときに用いられた量子化テーブル（同図Ｂ）とは異なる。そもそも量子化テーブルは、最大値および最小値の置換、複数のブロックからなるブロック群における画素の頻度分布によって求められたものである。また、量子化テーブルを用いた符号化・復号化の復号結果は量子化代表値になる。
【０１４０】
１回目のときに用いられる量子化テーブルは、最大値および最小値が置換されているものの原信号が残った状態で作成されたものであるので、符号化・復号化の復号結果は量子化代表値になるものの原信号に近い値となる。
【０１４１】
しかしながら、２回目のときに用いられる量子化テーブルは原信号の値が全く残っていない状態で生成されたものであるから、２回目の復号結果は原信号から大きく離れたものとなり、画像劣化の原因となる。また、量子化テーブルは、複数の３次元ブロックからなるブロック群に対して作成されたものであるから、画像の広範囲に亘って劣化が生じることになる。
【０１４２】
以上説明したように、再生装置１４から出力されるアナログ画像信号Ｖan1にはディジタルアナログ変換時の特性によりアナログノイズ（高周波成分が付加された歪み等）が生じているが、これがディスプレイ１５に表示されるときには、画質に何ら影響を及ぼすことはない。
【０１４３】
しかしながら、再生装置１４から出力されるアナログ画像信号Ｖan1が符号化装置１６によって再度符号化された場合、復号化時に画質が劣化しているように符号化されるので、符号化装置１６がアナログ画像信号をコピーする用途に適さないものとなる。
【０１４４】
また、再生結果が劣化していることを承知の上で、符号化装置１６によって符号化ディジタル画像データＶcdが記録された記録メディア１７を再生装置１４等によって再生し、再生結果を符号化装置１６によって再度符号化された場合、復号化時にさらに一層画質が劣化しているものとなる。よって、符号化装置１６がアナログ画像信号の２回目以降のコピー用途に適さないものとなる。したがって、符号化装置１６を用いたアナログデータのコピーが抑制されることになる。
【０１４５】
ところで、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。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、例えば図１８に示すように構成される汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１４６】
このパーソナルコンピュータ１００は、CPU(Central Processing Unit)１０１を内蔵している。CPU１０１にはバス１０４を介して、入出力インタフェース１０５が接続されている。バス１０４には、ROM(Read Only Memory)１０２およびRAM(Random Access Memory)１０３が接続されている。
【０１４７】
入出力インタフェース１０５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウス、等の入力デバイスよりなる入力部１０６、処理結果の映像等を表示するディスプレイよりなる出力部１０７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１０８、およびモデム、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インタネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１０９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM、DVDを含む）、光磁気ディスク（ＭＤを含む）、もしくは半導体メモリなどの記録媒体１１１に対してデータを読み書きするドライブ１１０が接続されている。
【０１４８】
このパーソナルコンピュータ１００に上述した一連の処理を実行させるプログラムは、記録媒体２１１に格納された状態でパーソナルコンピュータ１００に供給され、ドライブ１１０によって読み出されて記憶部１０８に内蔵されるハードディスクドライブにインストールされている。記憶部１０８にインストールされているプログラムは、入力部１０６に入力されるユーザからのコマンドに対応するCPU１０１の指令によって、記憶部１０８からRAM１０３にロードされて実行される。
【０１４９】
なお、本明細書において、プログラムに基づいて実行されるステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１５０】
また、プログラムは、１台のコンピュータにより処理されるものであってもよいし、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。
【０１５１】
また、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】
【０１５２】
【図１】本発明を適用した画像表示システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】ホワイトノイズについて説明するための図である。
【図３】位相ずれについて説明するための図である。
【図４】画像表示システムの動作概要を説明するための図である。
【図５】所定の間隔で設ける基準画像について説明する図である。
【図６】基準画像、差分画像、および生成画像等の関係を説明するための図である。
【図７】図１における符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示された符号化部による動作を説明するフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ１０の処理を説明するフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ２１およびＳ２２の処理を説明するための図である。
【図１１】図９のステップＳ２３の処理を説明するための図である。
【図１２】図９のステップＳ２３の処理を説明するための図である。
【図１３】図９のステップＳ２５の処理を説明するための図である。
【図１４】図９のステップＳ２５の処理を説明するための図である。
【図１５】図１の復号化部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示された復号化部による動作を説明するフローチャートである。
【図１７】符号化部による効果を説明するための図である。
【図１８】本発明を適用した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】
【０１５３】
１  画像表示システム，  １２  符号化装置，  １４  再生装置，  １６  符号化装置，  ２２  符号化部，  ３１  復号化部，  ３２  ディジタルアナログ変換部，  ４１  アナログディジタル変換部，  ４２  ノイズ付加部，５１  基準画像抽出部，  ５２  基準画像符号化部，  ５３  ブロック分割部，  ５４  ADRC部，  ５５  基準画像復号化部，  ５６  差分画像生成部，  ５７  差分画像符号化部，  ５８  ブロック分割部，  ５９  最値検出部，  ６０  最値置換部，  ６１  ブロック群分類部，  ６２  量子化テーブル作成部，  ６３  量子化部，  ６４  差分画像復号化部，  ７１  データ分離部，  ７２  基準画像復号化部，  ７３  逆ADRC部，  ７４  差分画像復号化部，  ７５  量子化テーブル取得部，  ７６  最値検出部，  ７７  逆量子化部，  ７８  加算部，  ７９  生成画像保持部，  １００  パーソナルコンピュータ，  １０１  CPU，  １１１  記録媒体
【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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