【手続補正書】
【提出日】平成19年8月27日(2007.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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中の第１のフレームを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りブロック化されたブロックの画素値の頻度分布に基づいて、前記ブロックを代表する画素を抽出する画素抽出手段と、
前記画素抽出手段により抽出された前記画素を用いて、前記ブロックの動きベクトルを推定する動き推定手段と、
前記動き推定手段により推定された前記動きベクトルを用いて、前記ブロックに対応する第２のフレームの画像データと、前記ブロックにおける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に対して、ベクトル量子化を行うベクトル量子化手段と
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、
前記ブロック化手段は、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第１のフレームをブロック化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記動き推定手段は、前記画素抽出手段により抽出された前記画素を用いて、前記第２のフレームから、画素差分２乗総和の最小となるブロックを探索することにより、前記動きベクトルを推定する
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】
前記ベクトル量子化手段による前記ベクトル量子化に用いられるコードブックは、前記入力される画像データに基づいて生成される
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】
前記ベクトル量子化手段による前記ベクトル量子化に用いられる前記コードブック、前記ベクトル量子化手段により前記ベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データ、および前記動き推定手段により推定された前記動きベクトルを、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４に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記画素抽出手段は、前記ブロックの画素値の頻度分布が上位３位以内の画素を、前記ブロックを代表する画素として抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項７】
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中の第１のフレームを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によりブロック化されたブロックの画素値の頻度分布に基づいて、前記ブロックを代表する画素を抽出する画素抽出ステップと、
前記画素抽出ステップの処理により抽出された前記画素を用いて、前記ブロックの動きベクトルを推定する動き推定ステップと、
前記動き推定ステップの処理により推定された前記動きベクトルを用いて、前記ブロックに対応する第２のフレームの画像データと、前記ブロックにおける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に対して、ベクトル量子化を行うベクトル量子化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項８】
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中の第１のフレームを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によりブロック化されたブロックの画素値の頻度分布に基づいて、前記ブロックを代表する画素を抽出する画素抽出ステップと、
前記画素抽出ステップの処理により抽出された前記画素を用いて、前記ブロックの動きベクトルを推定する動き推定ステップと、
前記動き推定ステップの処理により推定された前記動きベクトルを用いて、前記ブロックに対応する第２のフレームの画像データと、前記ブロックにおける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に対して、ベクトル量子化を行うベクトル量子化ステップと
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９】
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中の第１のフレームを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によりブロック化されたブロックの画素値の頻度分布に基づいて、前記ブロックを代表する画素を抽出する画素抽出ステップと、
前記画素抽出ステップの処理により抽出された前記画素を用いて、前記ブロックの動きベクトルを推定する動き推定ステップと、
前記動き推定ステップの処理により推定された前記動きベクトルを用いて、前記ブロックに対応する第２のフレームの画像データと、前記ブロックにおける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に対して、ベクトル量子化を行うベクトル量子化ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
画像データを復号する復号装置において、
画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出された前記ブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、前記動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力手段と、
前記データ入力手段により入力された前記量子化データを逆量子化することにより前記差分値を抽出する差分値抽出手段と、
前記データ入力手段により入力された前記動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに、前記差分値抽出手段により抽出された前記差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項１１】
前記データ加算手段により生成された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１０に記載の復号装置。
【請求項１２】
前記データ入力手段は、前記ベクトル量子化に用いられたコードブックも入力し、
前記差分値抽出手段は、前記データ入力手段により入力された前記コードブックを用いて、前記量子化データを逆量子化する
ことを特徴とする請求項１０に記載の復号装置。
【請求項１３】
前記データ入力手段により入力された前記動きベクトルに応じて、前記第１のフレームの画像データから、予測ブロックの画像データを予測する動き補償手段をさらに備え、
前記データ加算手段は、前記動き補償手段により予測された予測ブロックの画像データに、前記差分値抽出手段により抽出された前記差分値を加算することで、前記第２のフレームの画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の復号装置。
【請求項１４】
画像データを復号する復号装置の復号方法において、
画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出された前記ブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、前記動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力ステップと、
前記データ入力ステップの処理により入力された前記量子化データを逆量子化することにより前記差分値を抽出する差分値抽出ステップと、
前記データ入力ステップの処理により入力された前記動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに、前記差分値抽出ステップの処理により抽出された前記差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１５】
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、
画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出された前記ブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、前記動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力ステップと、
前記データ入力ステップの処理により入力された前記量子化データを逆量子化することにより前記差分値を抽出する差分値抽出ステップと、
前記データ入力ステップの処理により入力された前記動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに、前記差分値抽出ステップの処理により抽出された前記差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算ステップと
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１６】
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、
画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出された前記ブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、前記動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力ステップと、
前記データ入力ステップの処理により入力された前記量子化データを逆量子化することにより前記差分値を抽出する差分値抽出ステップと、
前記データ入力ステップの処理により入力された前記動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに、前記差分値抽出ステップの処理により抽出された前記差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
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中の第１のフレームを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りブロック化されたブロックの画素値の頻度分布に基づいて、前記ブロックを代表する画素を抽出する画素抽出手段と、
前記画素抽出手段により抽出された前記画素を用いて、前記ブロックの動きベクトルを推定する動き推定手段と、
前記動き推定手段により推定された前記動きベクトルを用いて、前記ブロックに対応する第２のフレームの画像データと、前記ブロックにおける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に対して、ベクトル量子化を行うベクトル量子化手段と
を備えることを特徴とする画像処理システム。
【請求項１８】
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、
画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出された前記ブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、前記動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力手段と、
前記データ入力手段により入力された前記量子化データを逆量子化することにより前記差分値を抽出する差分値抽出手段と、
前記データ入力手段により入力された前記動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに前記差分値抽出手段により抽出された前記差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算手段と
を備えることを特徴とする画像処理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】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
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、画像処理システムに関し、特に、ブロック内の画素頻度分布に着目して動き推定を行い、残差をベクトル量子化することにより、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、画像処理システムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
なお、請求項８に記載の記録媒体および請求項９に記載のプログラムも、上述した請求項７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。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
請求項１０に記載の復号装置（例えば、図２の符号化装置６３）は、画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出されたブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力手段（例えば、図１７のデータ分解部２１１）と、データ入力手段により入力された量子化データを逆量子化することにより差分値を抽出する差分値抽出手段（例えば、図１７の残差逆ベクトル量子化部２１２）と、データ入力手段により入力された動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに、差分値抽出手段により抽出された差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算手段（例えば、図１７の残差加算部２１５）とを備えることを特徴とする。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
請求項１１に記載の復号装置は、データ加算手段により生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。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
請求項１２に記載の復号装置は、データ入力手段は、ベクトル量子化に用いられたコードブック（例えば、図５のベクトル量子化用コードブック１２１）も入力し、差分値抽出手段は、データ入力手段により入力されたコードブックを用いて、量子化データを逆量子化することを特徴とする。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
請求項１３に記載の復号装置は、データ入力手段により入力された動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データから、予測ブロックの画像データを予測する動き補償手段（例えば、図１７の動き補償部２１４）をさらに備え、データ加算手段は、動き補償手段により予測された予測ブロックの画像データに、差分値抽出手段により抽出された差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成することを特徴とする。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
請求項１４に記載の復号方法は、画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出されたブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力ステップ（例えば、図２１のステップＳ２１１）と、データ入力ステップの処理により入力された量子化データを逆量子化することにより差分値を抽出する差分値抽出ステップ（例えば、図２１のステップＳ２１２）と、データ入力ステップの処理により入力された動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに、差分値抽出ステップの処理により抽出された差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算ステップ（例えば、図２１のステップＳ２１４）とを含むことを特徴とする。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
なお、請求項１５に記載の記録媒体および請求項１６に記載のプログラムも、上述した請求項１４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。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
請求項１７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中の第１のフレームをブロック化するブロック化手段（例えば、図５のブロック化部１１１）と、ブロック化手段によりブロック化されたブロックの画素値の頻度分布に基づいて、ブロックを代表する画素を抽出する画素抽出手段（例えば、図５の動き推定ブロック生成部１１３）と、画素抽出手段により抽出された画素を用いて、ブロックの動きベクトルを推定する動き推定手段（例えば、図５の動き推定部１１４）と、動き推定手段により推定された動きベクトルを用いて、ブロックに対応する第２のフレームの画像データと、ブロックにおける画像データとの差分を算出する差分算出手段（例えば、図５の残差算出部１１５）と、差分算出手段により算出された差分に対して、ベクトル量子化を行うベクトル量子化手段（例えば、図５の残差ベクトル量子化部１１６）とを備えることを特徴とする。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
請求項１８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、入力される画像データ中のブロック内での画素値の頻度分布に基づいて抽出されたブロックを代表する画素を用いて得られる動きベクトルと、動きベクトルを用いて算出される複数フレーム間の差分値に対してベクトル量子化が行われることにより得られる量子化データを入力するデータ入力手段（例えば、図１７のデータ分解部２１１）と、データ入力手段により入力された量子化データを逆量子化することにより差分値を抽出する差分値抽出手段（例えば、図１７の残差逆ベクトル量子化部２１２）と、データ入力手段により入力された動きベクトルに応じて、第１のフレームの画像データに差分値抽出手段により抽出された差分値を加算することで、第２のフレームの画像データを生成するデータ加算手段（例えば、図１７の残差加算部２１５）とを備えることを特徴とする。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】削除
【補正の内容】