(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブサンプリングにより原画像を符号化する画像符号化装置において、
前記原画像を３×３画素のブロックに分割し、前記ブロックの各画素を、前記ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に前記第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に前記第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、前記第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、
前記第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力手段と、
前記第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、前記第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算手段と、
前記第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された前記第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較手段と、
前記水平補間値比較手段の比較結果が、前記第１の差分絶対値が前記所定の閾値未満であることを示すとき、前記第２の種類に分類された画素に対して前記第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、前記水平補間値比較手段の比較結果が、前記第１の差分絶対値が前記所定の閾値以上であることを示すとき、前記第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、前記第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力手段と、
前記第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、前記第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算手段と、
前記第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された前記第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較手段と、
前記垂直補間値比較手段の比較結果が、前記第２の差分絶対値が前記所定の閾値未満であることを示すとき、前記第３の種類に分類された画素に対して前記第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、前記垂直補間値比較手段の比較結果が、前記第２の差分絶対値が前記所定の閾値以上であることを示すとき、前記第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、前記第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力手段と、
前記第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、前記第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、前記第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、
演算された前記第３乃至前記第６の補間値のうち、前記第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択手段と、
選択された、前記第３乃至前記第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位置する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力手段と
を備える画像符号化装置。
【請求項２】
サブサンプリングにより原画像を符号化する画像符号化方法において、
前記原画像を３×３画素のブロックに分割し、前記ブロックの各画素を、前記ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に前記第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に前記第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、前記第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類ステップと、
前記第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力ステップと、
前記第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、前記第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算ステップと、
前記第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された前記第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較ステップと、
前記水平補間値比較ステップでの比較結果が、前記第１の差分絶対値が前記所定の閾値未満であることを示すとき、前記第２の種類に分類された画素に対して前記第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、前記水平補間値比較ステップでの比較結果が、前記第１の差分絶対値が前記所定の閾値以上であることを示すとき、前記第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、前記第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力ステップと、
前記第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、前記第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算ステップと、
前記第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された前記第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較ステップと、
前記垂直補間値比較ステップでの比較結果が、前記第２の差分絶対値が前記所定の閾値未満であることを示すとき、前記第３の種類に分類された画素に対して前記第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、前記垂直補間値比較ステップでの比較結果が、前記第２の差分絶対値が前記所定の閾値以上であることを示すとき、前記第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、前記第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力ステップと、
前記第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、前記第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、前記第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算ステップと、
演算された前記第３乃至前記第６の補間値のうち、前記第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択ステップと、
選択された、前記第３乃至前記第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位置する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力ステップと
を含む画像符号化方法。
【請求項３】
サブサンプリングにより原画像を符号化する画像符号化装置を、
前記原画像を３×３画素のブロックに分割し、前記ブロックの各画素を、前記ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に前記第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に前記第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、前記第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、
前記第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力手段と、
前記第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、前記第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算手段と、
前記第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された前記第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較手段と、
前記水平補間値比較手段の比較結果が、前記第１の差分絶対値が前記所定の閾値未満であることを示すとき、前記第２の種類に分類された画素に対して前記第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、前記水平補間値比較手段の比較結果が、前記第１の差分絶対値が前記所定の閾値以上であることを示すとき、前記第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、前記第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力手段と、
前記第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、前記第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算手段と、
前記第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された前記第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較手段と、
前記垂直補間値比較手段の比較結果が、前記第２の差分絶対値が前記所定の閾値未満であることを示すとき、前記第３の種類に分類された画素に対して前記第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、前記垂直補間値比較手段の比較結果が、前記第２の差分絶対値が前記所定の閾値以上であることを示すとき、前記第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、前記第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力手段と、
前記第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、前記第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、前記第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、前記第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、
演算された前記第３乃至前記第６の補間値のうち、前記第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択手段と、
選択された、前記第３乃至前記第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位置する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力手段と
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４】
原画像を分割して得られた３×３画素のブロックの各画素が符号化された各符号から前記原画像を復号する画像復号装置において、
前記各符号を、前記ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に前記第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に前記第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、前記第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、
前記第１の種類に分類された符号を、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力手段と、
前記第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、前記第１のコントロールビットを抽出した場合、前記第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、前記第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、前記第２のコントロールビットを抽出した場合、前記第２の種類に分類された符号から前記第２のコントロールビットを除外したものを、前記第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力手段と、
前記第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、前記第３のコントロールビットを抽出した場合、前記第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、前記第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、前記第４のコントロールビットを抽出した場合、前記第３の種類に分類された符号から前記第４のコントロールビットを除外したものを、前記第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力手段と、
前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、前記第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、前記第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、
演算された前記第３乃至前記第６の補間値のうち、前記第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力手段と
を備える画像復号装置。
【請求項５】
原画像を分割して得られた３×３画素のブロックの各画素が符号化された各符号から前記原画像を復号する画像復号方法において、
前記各符号を、前記ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に前記第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に前記第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、前記第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類ステップと、
前記第１の種類に分類された符号を、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力ステップと、
前記第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、前記第１のコントロールビットを抽出した場合、前記第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、前記第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、前記第２のコントロールビットを抽出した場合、前記第２の種類に分類された符号から前記第２のコントロールビットを除外したものを、前記第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力ステップと、
前記第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、前記第３のコントロールビットを抽出した場合、前記第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、前記第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、前記第４のコントロールビットを抽出した場合、前記第３の種類に分類された符号から前記第４のコントロールビットを除外したものを、前記第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力ステップと、
前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、前記第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、前記第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算ステップと、
演算された前記第３乃至前記第６の補間値のうち、前記第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力ステップと
を含む画像復号方法。
【請求項６】
原画像を分割して得られた３×３画素のブロックの各画素が符号化された各符号から前記原画像を復号する画像復号装置を、
前記各符号を、前記ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に前記第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に前記第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、前記第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、
前記第１の種類に分類された符号を、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力手段と、
前記第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、前記第１のコントロールビットを抽出した場合、前記第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、前記第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、前記第２のコントロールビットを抽出した場合、前記第２の種類に分類された符号から前記第２のコントロールビットを除外したものを、前記第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力手段と、
前記第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、前記第３のコントロールビットを抽出した場合、前記第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、前記第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、前記第４のコントロールビットを抽出した場合、前記第３の種類に分類された符号から前記第４のコントロールビットを除外したものを、前記第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力手段と、
前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、前記第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、前記第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、前記第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、前記第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、前記第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、
演算された前記第３乃至前記第６の補間値のうち、前記第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力手段と
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像符号化装置および方法、画像復号装置および方法、並びに記録媒体に関し、特に、サブサンプリングにより原画像を符号化する画像符号化装置および方法、画像復号装置および方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データを圧縮して伝送する方法として、サブサンプリングにより所定の間隔の画素を間引き、その近傍の画素の画素値を用いて、間引いた画素の画素値を補間する方法が知られている。
【０００３】
例えば、いわゆるRCA（商標）方式のサブサンプリングにおいては、図７に○印で表される画素の画素値（例えば、８ビット）は、そのまま圧縮されずに伝送され、□印で表される画素（例えば、注目画素）の画素値は、その近傍の画素ａと画素ｈ、画素ｂと画素ｇ、画素ｃと画素ｆ、または、画素ｄと画素ｅのいずれかの画素の対の画素値の平均値で補間され、補間に用いられた画素の対を示すフラグ（２ビット）だけが伝送される。
【０００４】
このRCA方式によれば、１画素当たり５（＝（８＋２）／２）ビットで伝送することができるので、データの圧縮率は５／８である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、RCA方式においては、上述したように、注目画素の画素値が、近傍の画素の４対のうちのいずれかのものの平均値で補間されるので、例えば、注目画素の右上の画素ｊと左下の画素ｋを通るような斜線を正確に復元することができない課題があった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、原画像を正確に復元することができる符号化を可能とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像符号化装置は、原画像を３×３画素のブロックに分割し、ブロックの各画素を、ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力手段と、第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算手段と、第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較手段と、水平補間値比較手段の比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第２の種類に分類された画素に対して第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、水平補間値比較手段の比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力手段と、第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算手段と、第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較手段と、垂直補間値比較手段の比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第３の種類に分類された画素に対して第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、垂直補間値比較手段の比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力手段と、第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択手段と、選択された、第３乃至第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画���が位置する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力手段とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の画像符号化方法は、原画像を３×３画素のブロックに分割し、ブロックの各画素を、ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類ステップと、第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力ステップと、第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算ステップと、第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較ステップと、水平補間値比較ステップでの比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第２の種類に分類された画素に対して第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、水平補間値比較ステップでの比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力ステップと、第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算ステップと、第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較ステップと、垂直補間値比較ステップでの比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第３の種類に分類された画素に対して第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、垂直補間値比較ステップでの比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力ステップと、第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算ステップと、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択ステップと、選択された、���３乃至第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位置する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力ステップとを含む。
【０００９】
請求項３に記載の記録媒体は、原画像を３×３画素のブロックに分割し、ブロックの各画素を、ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力手段と、第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算手段と、第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較手段と、水平補間値比較手段の比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第２の種類に分類された画素に対して第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、水平補間値比較手段の比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力手段と、第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算手段と、第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較手段と、垂直補間値比較手段の比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第３の種類に分類された画素に対して第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、垂直補間値比較手段の比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力手段と、第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択手段と、選択された、第３乃至第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位���する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力手段として、画像符号化装置を機能させるためのプログラムを記録する。
【００１０】
請求項４に記載の画像復号装置は、各符号を、ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、第１の種類に分類された符号を、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力手段と、第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、第１のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第２のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号から第２のコントロールビットを除外したものを、第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力手段と、第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、第３のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第４のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号から第４のコントロールビットを除外したものを、第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力手段と、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力手段とを備える。
【００１１】
請求項５に記載の画像復号方法は、各符号を、ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類ステップと、第１の種類に分類された符号を、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力ステップと、第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、第１のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第２のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号から第２のコントロールビットを除外したものを、第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力ステップと、第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、第３のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第４のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号から第４のコントロールビットを除外したものを、第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力ステップと、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算ステップと、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力ステップとを含む。
【００１２】
請求項６に記載の記録媒体は、各符号を、ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段と、第１の種類に分類された符号を、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力手段と、第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、第１のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第２のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号から第２のコントロールビットを除外したものを、第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力手段と、第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、第３のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第４のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号から第４のコントロールビットを除外したものを、第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力手段と、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算手段と、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力手段として、画像復号装置を機能させるためのプログラムを記録する。
【００１３】
請求項１に記載の画像符号化装置、請求項２に記載の画像符号化方法、および請求項３に記載の記録媒体が記録したプログラムにおいては、原画像が３×３画素のブロックに分割され、ブロックの各画素が、ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類され、第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力され、第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値が演算され、第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値が所定の閾値と比較されて、その比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第２の種類に分類された画素に対して第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットが生成されて出力され、その比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットが生成されて、第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力される。第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値が演算され、第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値が所定の閾値と比較されて、その比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第３の種類に分類された画素に対して第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットが生成されて出力され、その比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットが生成されて、第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力される。第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された画素の画素値の平均値が演算され、第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された画素の画素値の平均値が演算され、第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値が演算され、第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値が演算され、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものが選択されて、選択された、第３乃至第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位置する方向を示す方向ビットが生成されて出力される。
【００１４】
請求項４に記載の画像復号装置、請求項５に記載の画像復号方法、および請求項６に記載の記録媒体が記録したプログラムにおいては、各符号が、ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類され、第１の種類に分類された符号が、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力される。第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットが抽出され、第１のコントロールビットが抽出された場合、第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値が演算され、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力される。また、第２のコントロールビットが抽出された場合、第２の種類に分類された符号から第２のコントロールビットを除外したものが、第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力される。第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットが抽出され、第３のコントロールビットが抽出された場合、第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値が演算され、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力される。また、第４のコントロールビットが抽出された場合、第３の種類に分類された符号から第４のコントロールビットを除外したものが、第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力される。第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値が演算され、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値が演算され、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値が演算され、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値が演算され、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものが選択されて出力される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
【００１６】
請求項１に記載の画像符号化装置は、原画像を３×３画素のブロックに分割し、ブロックの各画素を、ブロックの４頂点に位置する第１の種類、左右に第１の種類に分類される画素が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される画素が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される画素に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段（例えば、図１のライン遅延回路３）と、第１の種類に分類された画素の画素値をそのまま出力する第１の出力手段（例えば、図３のステップＳ２）と、第２の種類に分類された画素の第１の補間値として、第２の種類に分類された画素の左右に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する水平補間値演算手段（例えば、図１の平均化回路１１）と、第２の種類に分類された画素の画素値と、演算された第１の補間値との差分の絶対値である第１の差分絶対値を所定の閾値と比較する水平補間値比較手段（例えば、図１の判定回路１４）と、水平補間値比較手段の比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第２の種類に分類された画素に対して第１の補間値を採用することを表す第１のコントロールビットを生成して出力し、水平補間値比較手段の比較結果が、第１の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第２の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第２のコントロールビットを生成して、第２の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第１の生成出力手段（例えば、図３のステップＳ５）と、第３の種類に分類された画素の第２の補間値として、第３の種類に分類された画素の上下に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する垂直補間値演算手段（例えば、図１の平均化回路１６）と、第３の種類に分類された画素の画素値と、演算された第２の補間値との差分の絶対値である第２の差分絶対値を所定の閾値と比較する垂直補間値比較手段（例えば、図１の判定回路１９）と、垂直補間値比較手段の比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値未満であることを示すとき、第３の種類に分類された画素に対して第２の補間値を採用することを表す第３のコントロールビットを生成して出力し、垂直補間値比較手段の比較結果が、第２の差分絶対値が所定の閾値以上であることを示すとき、第３の種類に分類された画素の画素値をそのまま採用することを表す第４のコントロールビットを生成して、第３の種類に分類された画素の画素値とともに出力する第２の生成出力手段（例えば、図３のステップＳ５）と、第４の種類に分類された画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された画素の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された画素の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された画素の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された画素の右斜め上左斜め下方向に隣接する、���１の種類に分類された画素の画素値の平均値を演算する演算手段（例えば、図１の平均化回路２１乃至２４）と、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された画素の画素値に最も近いものを選択する選択手段（例えば、図３のステップＳ８）と、選択された、第３乃至第６の補間値のうちの１つの補間値を演算するときに用いた画素が位置する方向を示す方向ビットを生成して出力する第３の生成出力手段（例えば、図３のステップＳ９）とを備える。
【００１８】
請求項４に記載の画像復号装置は、各符号を、ブロックの４頂点に位置する画素に対応する第１の種類、左右に第１の種類に分類される符号が隣接する第２の種類、上下に第１の種類に分類される符号が隣接する第３の種類、または、第１乃至第３の種類に分類される符号に囲まれた第４の種類のいずれかに分類する分類手段（例えば、図４のライン遅延回路４３）と、第１の種類に分類された符号を、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として、そのまま出力する第１の出力手段（例えば、図６のステップＳ２２）と、第２の種類に分類された符号から第１または第２のコントロールビットを抽出し、第１のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号の左右に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第１の補間値を演算し、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第２のコントロールビットを抽出した場合、第２の種類に分類された符号から第２のコントロールビットを除外したものを、第２の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第２の出力手段（例えば、図４の補間回路５３）と、第３の種類に分類された符号から第３または第４のコントロールビットを抽出し、第３のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号の上下に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均である第２の補間値を演算し、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値として出力し、第４のコントロールビットを抽出した場合、第３の種類に分類された符号から第４のコントロールビットを除外したものを、第３の種類の符号に対応する画素の画素値として出力する第３の出力手段（例えば、図４の補間回路５４）と、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第３の補間値として、第４の種類に分類された符号の左右方向に隣接する、第３の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第４の補間値として、第４の種類に分類された符号の上下方向に隣接する、第２の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第５の補間値として、第４の種類に分類された符号の左斜め上右斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算し、第４の種類に分類された符号に対応する画素の第６の補間値として、第４の種類に分類された符号の右斜め上左斜め下方向に隣接する、第１の種類に分類された符号に対応する画素の画素値の平均値を演算する演算手段（例えば、図６のステップＳ２７）と、演算された第３乃至第６の補間値のうち、第４の種類に分類された符号から抽出された方向ビットが示す方向に位置する符号に対応する画素の画素値で補間されたものを選択して出力する選択出力手段（例えば、図６のステップＳ２８）と
を備える。
【００１９】
図１は、本発明を適用したエンコーダの構成例を示している。このエンコーダ１の入力端子２には、原画像の画素値が所定のサンプリング周波数で順次入力される。入力端子２には、ライン遅延回路（ＬＤ）３，４が直列に接続され、それらに並列して、サンプル遅延回路（ＳＤ）５，６が直列に接続されている。さらに、入力端子２には、平均化回路(AVE)１１，１６，２３、および出力端子２６が接続されている。
【００２０】
ライン遅延回路３の後段には、サンプル遅延回路７，８が直列に接続されている。さらに、ライン遅延回路３の後段には、減算器１７、ゲート２０、および平均化回路２４が接続されている。ライン遅延回路４の後段には、サンプル遅延回路９，１０が直列に接続されている。さらに、ライン遅延回路４の後段には、平均化回路１６，２１が接続されている。
【００２１】
ライン遅延回路３，４は、入力された画素値を１ライン期間だけ遅延して後段に出力する。サンプル遅延回路５乃至１０は、入力された画素値を１サンプリング期間だけ遅延して後段に出力する。したがって、図２に示す画素Ａの画素値が入力端子２に入力されたタイミングと同時に、ライン遅延回路３，４は、それぞれ、画素Ｄ，Ｇの画素値を出力し、サンプル遅延回路５乃至１０は、それぞれ、画素Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉの画素値を出力する。なお、以下において、画素Ａ乃至Ｉの画素値を、それぞれ、画素値Ａ乃至Ｉと記述する。
【００２２】
平均化回路１１は、入力端子２からの画素値Ａと、サンプル遅延回路６からの画素値Ｃを平均して減算器１２に出力する。減算器１２は、平均化回路１１からの平均値と、サンプル遅延回路５からの画素値Ｂの差分を演算して絶対値回路(ABS)１３に出力する。絶対値回路１３は、減算器１２から入力された差分の絶対値を判定回路１４に出力する。判定回路１４は、入力された差分の絶対値が、所定の閾値(TH)よりも小さいか否かを判定し、差分の絶対値が閾値よりも小さいと判定した場合、コントロールビットとして１を発生し、差分の絶対値が閾値よりも小さくないと判定した場合、コントロールビットとして０を発生して、ゲート１５および出力端子２７に出力する。ゲート１５は、判定回路１４から入力されたコントロールビットが０である場合、ゲートを開放して、サンプル遅延回路５から入力される画素値Ｂを出力端子２８に出力し、コントロールビットが１である場合、ゲートを閉鎖する（サンプル遅延回路５からの画素値Ｂを出力端子２８に出力しない）。
【００２３】
平均化回路１６は、入力端子２からの画素値Ａと、ライン遅延回路４からの画素値Ｇを平均して減算器１７に出力する。減算器１７は、平均化回路１６からの平均値と、ライン遅延回路３からの画素値Ｄの差分を演算して絶対値回路１８に出力する。絶対値回路１８は、減算器１７から入力された差分の絶対値を判定回路１９に出力する。判定回路１９は、入力された差分の絶対値が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定し、差分の絶対値が閾値よりも小さいと判定した場合、コントロールビットとして１を発生し、差分の絶対値が閾値よりも小さくないと判定した場合、コントロールビットとして０を発生して、ゲート２０および出力端子２９に出力する。ゲート２０は、判定回路１９から入力されたコントロールビットが０である場合、ゲートを開放して、ライン遅延回路３から入力される画素値Ｄを出力端子３０に出力し、コントロールビットが１である場合、ゲートを閉鎖する（ライン遅延回路３からの画素値Ｄを出力端子３０に出力しない）。
【００２４】
平均化回路２１は、サンプル遅延回路６から入力された画素値Ｃと、ライン遅延回路４から入力された画素値Ｇを平均し、得られた補間値Ｅ１をセレクタ２５に出力する。平均化回路２２は、サンプル遅延回路５から入力された画素値Ｂと、サンプル遅延回路９から入力された画素値Ｈを平均し、得られた補間値Ｅ２をセレクタ２５に出力する。平均化回路２３は、入力端子１から入力された画素値Ａと、サンプル遅延回路１０から入力された画素値Ｉを平均し、得られた補間値Ｅ３をセレクタ２５に出力する。平均化回路２４は、サンプル遅延回路８から入力された画素値Ｆと、ライン遅延回路３から入力された画素値Ｄを平均し、得られた補間値Ｅ４をセレクタ２５に出力する。
【００２５】
セレクタ２５は、平均化回路２１乃至２４から入力された補間値Ｅ１乃至Ｅ４のうちで、サンプル遅延回路７から入力される画素値Ｅ（真値）に最も近いものを選択し、選択した補間値（Ｅ１乃至Ｅ４のうちのいずれかのもの）を示す方向ビット（２ビット）を生成して、出力端子３１に出力する。
【００２６】
次に、このエンコーダ１の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１において、入力端子２から原画像の画素値が所定のサンプリング周波数で順次入力される。入力された画素値は、ライン遅延回路３，４で１ライン期間だけ遅延され、サンプル遅延回路５乃至１０で１サンプリング期間だけ遅延される。
【００２７】
ステップＳ２において、図２に示す画素値Ａは、情報量が圧縮されずに真値のまま出力端子２６から後段に出力される。このタイミングと同時に、サンプル遅延回路５，６、ライン遅延回路３、サンプル遅延回路７，８、ライン遅延回路４、およびサンプル遅延回路９，１０は、それぞれ、画素値Ｂ乃至Ｉを後段に出力する。
【００２８】
ステップＳ３において、平均化回路１１は、入力端子２からの画素値Ａと、サンプル遅延回路６からの画素値Ｃを平均して減算器１２に出力する。ステップＳ４において、減算器１２は、平均化回路１１からの平均値（補間値）と、サンプル遅延回路５からの画素値Ｂ（真値）の差分を演算して絶対値回路１３に出力する。絶対値回路１３は、減算器１２から入力された差分の絶対値（補間誤差）を判定回路１４に出力する。判定回路１４は、入力された補間誤差が、所定の閾値(TH)よりも小さいか否かを判定する。補間誤差が閾値よりも小さいと判定された場合、ステップＳ５に進む。
【００２９】
なお、ステップＳ３乃至Ｓ６（ステップＳ５，Ｓ６については後述する）において、平均化回路１６乃至ゲート２０は、画素値Ｄに関して同様の処理を実行するが、その動作は、平均化回路１１乃至ゲート１５と同様であるので説明を省略する。
【００３０】
ステップＳ５において、判定回路１４は、コントロールビットとして１を発生し、ゲート１５および出力端子２７に出力する。ゲート１５は、判定回路４から入力されたコントロールビットが１であるので、ゲートを閉鎖する（サンプル遅延回路５からの画素値Ｂを出力端子２８に出力しない）。したがって、画素値Ｂ（または、画素値Ｄ）の符号としては、コントロールビット（１ビット＝１）だけが出力される。
【００３１】
ステップＳ７において、画素値Ｅの補間値の候補として、平均化回路２１は、サンプル遅延回路６から入力された画素値Ｃと、ライン遅延回路４から入力された画素値Ｇを平均し、得られた補間値Ｅ１をセレクタ２５に出力する。同様に、平均化回路２２，２３，２４は、補間値Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を演算してセレクタ２５に出力する。このとき、セレクタ２５には、サンプル遅延回路７から画素値Ｅ（真値）も供給される。
【００３２】
ステップＳ８において、セレクタ２５は、補間値Ｅ１乃至Ｅ４のうちで、サンプル遅延回路７からの画素値Ｅ（真値）に最も近いものを選択し、ステップＳ９において、選択したものを示す２ビットの方向ビットを出力端子２１から出力させる。すなわち、画素値Ｅの符号としては、方向ビット（２ビット）が出力される。
【００３３】
ステップＳ１０において、原画像の全ての画素についての符号が出力されたか否かが判定され、全ての画素についての符号が出力されたと判定されるまで、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。全ての画素についての符号が出力されたと判定された場合、このエンコード処理は終了される。
【００３４】
なお、ステップＳ４において、補間誤差が閾値よりも小さくないと判定された場合、ステップＳ６に進む。ステップＳ６において、判定回路１４は、コントロールビットとして０を発生し、ゲート１５および出力端子２７に出力する。ゲート１５は、判定回路１４から入力されたコントロールビットが０であるので、ゲートを開放して、サンプル遅延回路５から入力される画素値Ｂ（真値）を出力端子２８に出力する。したがって、画素値Ｂ（または、画素値Ｄ）の符号としては、コントロールビット（１ビット＝０）と真値（８ビット）が出力される。
【００３５】
このように、原画像を２×２画素のブロックとし、その４個の画素のうちの１個の画素（例えば、図２の画素Ａ）については真値（８ビット）を出力し、１個の画素（例えば、図２の画素Ｂ）については、左右に隣接する画素を用いて補間するか否かを示すコントロールビット（１ビット）、または、コントロールビットと真値を出力し、１個の画素（例えば、図２の画素Ｄ）については、上下に隣接する画素を用いて補間するか否かを示すコントロールビット（１ビット）、または、コントロールビットと真値を出力し、１個の画素（例えば、図２の画素Ｅ）については、補間に用いる画素の対を示す方向ビット（２ビット）を出力することにより、１画素当たりの情報量を（８＋２（１＋８α）＋２）／４とすることができる。
【００３６】
但し、αは画素Ｂ，Ｄの真値を出力する確率である。例えば、αが０．５である場合、１画素当たりの情報量は、５（＝（８＋２（１＋８×０．５）＋２）／４）ビットとなる。
【００３７】
なお、画素Ｅについては、さらに１ビットを追加して、真値を出力するか否かを示すようにしてもよい。
【００３８】
図４は、エンコーダ１から出力された符号を用いて原画像を復号するデコーダ４１の構成例を示している。このデコーダ４１の入力端子４２には、エンコーダ１から出力された符号が所定のサンプリング周波数で順次入力される。入力端子４２には、ライン遅延回路４３，４４が直列に接続され、それらに並列して、サンプル遅延回路４５，４６が直列に接続されている。さらに、入力端子４２には、補間回路５１，５２、および平均化回路５５が接続されている。
【００３９】
ライン遅延回路４３の後段には、サンプル遅延回路４７，４８が直列に接続されている。さらに、ライン遅延回路４３の後段には、補間回路５２が接続されている。ライン遅延回路４４の後段には、サンプル遅延回路４９，５０が直列に接続されている。さらに、ライン遅延回路４４の後段には、補間回路５２，５４、および平均化回路５７が接続されている。
【００４０】
ライン遅延回路４３，４４は、入力される画素値の符号を１ライン期間だけ遅延して後段に出力する。サンプル遅延回路４５乃至５０は、入力される画素値の符号を１サンプリング期間だけ遅延して後段に出力する。したがって、図２に示す画素Ａの画素値の符号が入力端子４２に入力されたタイミングにおいて、ライン遅延回路４３，４４は、それぞれ、画素Ｄ，Ｇの画素値の符号を出力し、サンプル遅延回路４５乃至５０は、それぞれ、画素Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉの画素値の符号を出力する。なお、以下においても、画素Ａ乃至Ｉの画素値の符号を、それぞれ、符号Ａ乃至Ｉと記述する。ただし、符号Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｉは、対応する画素の真値（８ビット）であり、符号Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈは、コントロールビット（１ビット）、またはコントロールビットと真値であり、符号Ｅは方向ビット（２ビットである。
【００４１】
補間回路５１は、サンプル遅延回路４５から入力される符号Ｂのコントロールビットに対応して、画素Ｂの真値または補間値を平均化回路５６に出力する。図５は、補間回路５１の詳細な構成を示している。補間回路５１の平均化回路７１は、入力端子４２から入力された符号（画素値）Ａと、サンプル遅延回路４６から入力された符号（画素値）Ｃを平均してセレクタ７３に出力する。抽出回路７２は、サンプル遅延回路４５から入力された符号Ｂに含まれるコントロールビットと、その残りの真値（コントロールビットが１である場合は存在しない）を分離してセレクタ７３に出力する。セレクタ７３は、コントロールビットが１である場合、平均化回路７１からの平均値を後段に出力し、コントロールビットが０である場合、抽出回路７２から入力された残りの符号、すなわち、画素値Ｂの真値を後段に出力する。
【００４２】
同様に、補間回路５２は、ライン遅延回路４３から入力される符号Ｄのコントロールビットに対応して、画素Ｄの真値または補間値（符号Ａ，Ｇの平均値）を平均化回路５８に出力する。補間回路５３は、サンプル遅延回路４８から入力される符号Ｆのコントロールビットに対応して、画素Ｆの真値または補間値（符号Ｃ，Ｉの平均値）を平均化回路５８、およびパラレル・シリアル変換回路６１に出力する。補間回路５４は、サンプル遅延回路４９から入力される符号Ｈのコントロールビットに対応して、画素Ｈの真値または補間値（符号Ｇ，Ｉの平均値）を平均化回路５６、およびパラレル・シリアル変換回路６０に出力する。
【００４３】
平均化回路５５は、入力端子４２から入力された符号Ａと、サンプル遅延回路５０から入力された符号Ｉを平均し、得られた補間値Ｅ１をセレクタ５９に出力する。平均化回路５６は、補間回路５１から入力された画素値Ｂ（画素Ｂの真値、または補間値）と、補間回路５４から入力された画素値Ｈ（画素Ｈの真値、または補間値）を平均し、得られた補間値Ｅ２をセレクタ５９に出力する。平均化回路５７は、サンプル遅延回路４６から入力された符号Ｃと、ライン遅延回路４４から入力された画素値Ｇを平均し、得られた補間値Ｅ３をセレクタ５９に出力する。平均化回路５８は、補間回路５２から入力された画素値Ｄ（画素Ｄの真値、または補間値）と、補間回路５３から入力された画素値Ｆ（画素Ｆの真値、または補間値）を平均し、得られた補間値Ｅ４をセレクタ５９に出力する。
【００４４】
セレクタ５９は、平均化回路５５乃至５８から入力された補間値Ｅ１乃至Ｅ４のうちで、サンプル遅延回路４７から入力される符号Ｅ（方向ビット）に対応するものを選択し、得られた補間値Ｅをパラレル・シリアル変換回路６１に出力する。
【００４５】
パラレル・シリアル変換回路６０は、補間回路５４から入力される画素値Ｈ（画素Ｈの真値、または補間値）と、サンプル遅延回路５０から入力される符号（画素値）Ｉを、順次、セレクタ６３に出力する。パラレル・シリアル変換回路６１は、補間回路５３から入力される画素値Ｆ（画素Ｆの真値、または補間値）と、セレクタ５９から入力される画素値Ｅを、順次、ライン遅延回路６２に出力する。ライン遅延回路６２は、パラレル・シリアル変換回路６１から入力された画素値Ｅ，Ｆを１ライン期間だけ遅延してセレクタ６３に出力する。セレクタ６３は、２×２画素のブロック単位で入力される４つの画素値を、１フレーム分以上記憶して、フレームの左上に位置する画素の画素値から、走査線方向に、右下に位置する画素の画素値まで順次出力する。
【００４６】
次に、デコーダ４１の動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２１において、エンコーダ１から出力された符号が所定のサンプリング周波数で順次入力され、ライン遅延回路４３，４４により１ライン期間だけ遅延され、サンプル遅延回路４５乃至５０により１サンプリング期間だけ遅延される。
【００４７】
ステップＳ２２において、図２に示す画素Ｉについての符号（画素値）Ｉが、サンプル遅延回路５０から出力される。このタイミングと同時に、入力端子４２、サンプル遅延回路４５，４６、ライン遅延回路４３、サンプル遅延回路４７，４８、ライン遅延回路４４、およびサンプル遅延回路４９は、それぞれ、画素Ａ乃至Ｈに対応する符号Ａ乃至Ｈを後段に出力する。
【００４８】
ステップＳ２３において、補間回路５１の抽出回路７２は、サンプル遅延回路４５から入力された符号Ｂに含まれるコントロールビットと、その残りの符号を分離してセレクタ７３に出力する。平均化回路７１は、入力端子４２から入力された符号（画素値）Ａと、サンプル遅延回路４６から入力された符号（画素値）Ｃを平均してセレクタ７３に出力する。
【００４９】
ステップＳ２４において、セレクタ７３は、抽出回路７２から入力されたコントロールビットが１であるか否かを判定する。コントロールビットが１であると判定された場合、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、セレクタ７３は、平均化回路７１からの平均値を平均化回路５６に出力する。
【００５０】
なお、ステップＳ２３乃至Ｓ２６（ステップＳ２６については後述する）において、補間回路５２乃至５４は、符号Ｄ，Ｆ，Ｈに関して、補間回路５１と同様の処理を実行する。
【００５１】
ステップＳ２７において、平均化回路５５は、入力端子４２から入力された符号Ａと、サンプル遅延回路５０から入力された符号Ｉを平均し、得られた補間値Ｅ１をセレクタ５９に出力する。同様に、平均化回路５６乃至５８は、それぞれ入力された２つの画素値を平均し、得られた補間値Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４をセレクタ５９に出力する。
【００５２】
ステップＳ２８において、セレクタ５９は、平均化回路５５乃至５８から入力された補間値Ｅ１乃至Ｅ４のうちで、サンプル遅延回路４７から入力される符号Ｅ（方向ビット）に対応するものを選択し、得られた補間値Ｅをパラレル・シリアル変換回路６１に出力する。パラレル・シリアル変換回路６０は、補間回路５４から入力される画素値Ｈと、サンプル遅延回路５０から入力される符号（画素値）Ｉを、順次、セレクタ６３に出力する。パラレル・シリアル変換回路６１は、補間回路５３から入力される画素値Ｆと、セレクタ５９から入力される画素値Ｅを、順次、ライン遅延回路６２を介してセレクタ６３に出力する。
【００５３】
ステップＳ２９において、セレクタ６３は、１フレーム分の画素値が入力されたか否かを判定する。１フレーム分の画素値が入力されていないと判定された場合、ステップＳ２１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。１フレーム分の画素値が入力されたと判定された場合、セレクタ６３は、記憶しているフレームの左上に位置する画素の画素値から、走査線方向に、右下に位置する画素の画素値まで順次出力する。
【００５４】
なお、ステップＳ２４において、コントロールビットが１ではないと判定された場合、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、セレクタ７３は、抽出回路７２から入力された残りの符号、すなわち、画素値Ｂの真値を平均化回路５６に出力する。
【００５５】
次に、本発明の方式、および、従来のRCA方式により、ハットショップ、チューリップガーデン、およびヨットハーバの３種類の原画像を符号化して復号した画像の原画像に対するS/Nを示す。
0004143880.tif 000002
【００５６】
このように、全ての画像において、本発明の方式は従来のRCA方式に比べて、１画素当たりの符号量が少ないにも拘わらず、原画像に対するS/Nが良好であることがわかる。これは、本方式における斜め方向の補間に用いる２個の画素の間隔が、RCA方式のそれに比べて短いことの効果であると考えられる。
【００５７】
なお、本実施の形態であるエンコーダ１により符号化された画素のうちの、必ず画素値の真値が出力される画素（図２の○印の画素）の符号だけを抽出するようにすれば、縦横の画素数が原画像の画素数の１／２である画像を得ることができるので、ＨＤ／ＳＤ変換や、符号の簡易復号が可能となる。
【００５８】
また、本発明は静止画像に限らず、動画像の符号化に適用することが可能である。
【００５９】
なお、上記各処理を行うコンピュータプログラムは、磁気ディスク、CD-ROM等の情報記録媒体よりなる提供媒体のほか、インターネット、デジタル衛星などのネットワーク提供媒体を介してユーザに提供することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の画像符号化装置、請求項２に記載の画像符号化方法、および請求項３に記載の記録媒体が記録したプログラムによれば、原画像を３×３画素のブロックに分割して、ブロックの画素を４種類に分類し、分類した第１の種類の画素の画素値をそのまま出力し、分類した第２および第３の種類の画素のコントロールビットを生成し、分類した第４の種類の画素の方向ビットを生成するようにしたので、原画像を正確に復元できるように符号化することが可能となる。
【００６１】
また、請求項４に記載の画像復号装置、請求項５に記載の画像復号方法、および請求項６に記載の記録媒体が記録したプログラムによれば、符号を４種類に分類し、分類した第１の種類の符号をそのまま出力し、分類した第２および第３の種類の符号からコントロールビットを抽出し、コントロールビットに基づいて符号に対応する画素の真値、または補間値を出力し、分類した第４の種類の符号に対応する画素の４種類の補間値を演算し、演算した４種類の補間値のうちの第４の種類の符号に対応するものを選択するようにしたので、原画像を正確に復元することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したエンコーダ１の構成例を説明するブロック図である。
【図２】画素の配置を説明する図である。
【図３】エンコーダ１のエンコード処理を説明するフローチャートである。
【図４】エンコーダ１から出力される符号を復号するデコーダ４１の構成例を説明するブロック図である。
【図５】図４の補間回路５１の構成例を説明するブロック図である。
【図６】デコーダ４１のデコード処理を説明するフローチャートである。
【図７】従来のRCA方式の符号化を説明する図である。
【符号の説明】
１  エンコーダ，  ２  入力端子，  ３，４  ライン遅延回路，  ５乃至１０サンプル遅延回路，  １１  平均化回路，  １２  減算器，  １３  絶対値回路，  １４  判定回路，  １５  ゲート，  １６  平均化回路，  １７  減算器，  １８  絶対値回路，  １９  判定回路，  ２０  ゲート，  ２１乃至２４  平均化回路，  ２５  セレクタ，  ２６乃至３１  出力端子，  ４１  デコーダ，  ４２  入力端子，  ４３乃至４４  ライン遅延回路，  ４５乃至５０  サンプル遅延回路，  ５１乃至５４  補間回路，  ５５乃至５８  平均化回路，  ５９  セレクタ，  ６０，６１  パラレル・シリアル変換回路，  ６２  ライン遅延回路，  ６３  セレクタ
【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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