JPH06209469A - 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号化装置、画像復号化方法、および画像記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来からある８ビット精度用のハードウェア
を利用して、８ビット精度より高精度の画像信号を符号
化する。 【構成】 まず、１０ビット精度の画像データのブロッ
クと、ブロックの代表値データとしてのブロックの最小
値との差分がとられる。そして、１０ビット精度の画像
データのブロックのダイナミックレンジが、例えば図３
（ａ）に示すように７００（＝１０００−３００）であ
るとき、そのブロックが、量子化幅３で量子化され（３
で除算され）、ダイナミックレンジが８ビット以内にさ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を、例えば光
磁気ディスクや磁気テープなどの記録媒体に記録し、こ
れを再生する場合などに用いて好適な画像符号化装置、
画像符号化方法、画像復号化装置、画像復号化方法、並
びに画像記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、テレビ会議システム、テレビ電
話システムなどのように、動画像信号を遠隔地に伝送す
るシステムにおいては、伝送路を効率良く利用するた
め、画像信号のライン相関やフレーム（またはフィール
ド）間相関を利用して、画像信号を圧縮符号化するよう
になされている。

【０００３】ライン相関（２次元相関性）を利用する
と、画像信号を、例えばＤＣＴ（離散コサイン変換）処
理するなどして、特定の周波数成分に信号電力を集中さ
せることができ、これにより圧縮することができる。

【０００４】また、フレーム（またはフィールド）間相
関を利用すると、画像信号をさらに圧縮して符号化する
ことが可能となる。即ち、通常、時間的に隣接するフレ
ームの画像は、それ程大きな変化を有していないため、
両者の差を演算すると、その差分信号は小さな値のもの
となる。そこで、この差分信号を符号化すれば、符号量
を圧縮することができる。

【０００５】しかしながら、差分信号のみを伝送したの
では、元の画像を復元することができない。そこで、各
フレームの画像を、Ｉピクチャ、ＰピクチャまたはＢピ
クチャの３種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、
画像信号を圧縮符号化するようにしている。

【０００６】即ち、例えばフレームＦ１乃至Ｆ１７まで
の１７フレームの画像信号をグループオブピクチャ（Gr
oup Of Picture、以下ＧＯＰと記載する）とし、処理の
１単位とする。そして、その先頭のフレームＦ１の画像
信号はＩピクチャとして符号化し、第２番目のフレーム
Ｆ２はＢピクチャとして、また第３番目のフレームＦ３
はＰピクチャとして、それぞれ処理する。以下、第４番
目以降のフレームＦ４乃至Ｆ１７は、Ｂピクチャまたは
Ｐピクチャとして交互に処理する。

【０００７】Ｉピクチャの画像信号としては、その１フ
レーム（またはフィールド）分の画像信号をそのまま伝
送する。これに対して、Ｐピクチャの画像信号として
は、基本的には、それより時間的に先行するＩピクチャ
またはＰピクチャの画像信号からの差分を伝送する。さ
らにＢピクチャの画像信号としては、基本的には、時間
的に先行するフレームまたは後行するフレームの両方の
平均値からの差分を求め、その差分を符号化する。

【０００８】以上のようにして、動画像信号を符号化す
る場合、最初のフレームＦ１はＩピクチャとして処理さ
れるため、そのまま伝送データとして伝送路に伝送され
る（画像内符号化）。これに対して、第２のフレームＦ
２は、Ｂピクチャとして処理されるため、時間的に先行
するフレームＦ１と、時間的に後行するフレームＦ３の
平均値との差分が演算され、その差分が伝送データとし
て伝送される。

【０００９】但し、このＢピクチャとしての処理は、さ
らに細かく説明すると、４種類存在する。その第１の処
理は、元のフレームＦ２のデータをそのまま伝送データ
として伝送するものであり（イントラ符号化）（画像内
予測符号化）、Ｉピクチャにおける場合と同様の処理と
なる。第２の処理は、時間的に後のフレームＦ３からの
差分を演算し、その差分を伝送するものである（後方予
測符号化）。第３の処理は、時間的に先行するフレーム
Ｆ１との差分を伝送するものである（前方予測符号
化）。さらに第４の処理は、時間的に先行するフレーム
Ｆ１と後行するフレームＦ３の平均値との差分を生成
し、これを伝送データとして伝送するものである（両方
向予測符号化）。

【００１０】この４つの方法のうち、伝送データが最も
少なくなる方法が採用される。

【００１１】なお、差分データを伝送するとき、差分を
演算する対象となるフレームの画像（予測画像）との間
の動きベクトルｘ１（フレームＦ１とＦ２の間の動きベ
クトル）（前方予測の場合）、もしくはｘ２（フレーム
Ｆ３とＦ２の間の動きベクトル）（後方予測の場合）、
またはｘ１とｘ２の両方（両方向予測の場合）が、差分
データとともに伝送される。

【００１２】また、ＰピクチャのフレームＦ３は、時間
的に先行するフレームＦ１を予測画像として、このフレ
ームとの差分信号と、動きベクトルｘ３が演算され、こ
れが伝送データとして伝送される（前方予測符号化）。
あるいはまた、元のフレームＦ３のデータがそのまま伝
送データとして伝送される（イントラ符号化）（画像内
予測符号化）。いずれの方法により伝送されるかは、Ｂ
ピクチャにおける場合と同様に、伝送データがより少な
くなる方が選択される。

【００１３】図２０は、上述した原理に基づいて、動画
像信号を符号化する従来の画像符号化装置の一例の構成
を示すブロック図である。まず、例えば８×８画素や１
６×１６画素などのブロックに分割された、８ビット精
度の画像データが、ブロック単位でフィールドメモリ群
１１５に入力されて記憶される。

【００１４】すると、動き予測回路２は、予め設定され
ている所定のシーケンスに従って、フィールドメモリ群
１１５に記憶された各フレーム（またはフィールド）の
画像データを、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、またはＢピク
チャとして処理する。シーケンシャルに入力される各フ
レームの画像を、Ｉ，Ｐ，Ｂのいずれのピクチャとして
処理するかは、予め定められている（例えば、上述した
ように、フレームＦ１乃至Ｆ１７により構成されるＧＯ
Ｐが、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，・・・Ｂ，Ｐとして処理さ
れる）。

【００１５】フィールドメモリ群１１５に記憶された各
ピクチャの信号は、そこから読み出され、演算器３にお
いて、画像内予測、前方予測、後方予測、または両方向
予測の演算が行なわれる。これらの処理のうち、いずれ
の処理を行なうかは、予測誤差信号（処理の対象とされ
ている参照画像と、これに対する予測画像との差分）に
対応して決定される。このため、動き予測回路２は、こ
の判定に用いられる予測誤差信号の絶対値和（自乗和で
もよい）を、次のようにして生成する。

【００１６】即ち、画像内予測の予測誤差の絶対値和と
して、参照画像のブロックの信号Ａijの和ΣＡijの絶対
値|ΣＡij|と、ブロックの信号Ａijの絶対値|Ａij|の和
Σ|Ａij|の差を求める。また、前方予測の予測誤差の絶
対値和として、参照画像のブロックの信号Ａijと、予測
画像のブロックの信号Ｂijの差Ａij−Ｂijの絶対値|Ａi
j−Ｂij|の和Σ|Ａij−Ｂij|を求める。また、後方予測
と両方向予測の予測誤差の絶対値和も、前方予測におけ
る場合と同様に（その予測画像を前方予測における場合
と異なる予測画像に変更して）求める。

【００１７】そして、動き予測回路２は、前方予測、後
方予測および両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、
最も小さいものを、画像間予測の予測誤差の絶対値和と
して選択する。さらに、この画像間予測の予測誤差の絶
対値和と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比較
し、その小さい方を選択し、この選択した絶対値和に対
応するモードを動き補償モードとして選択する。即ち、
画像内予測の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画
像内予測モードが設定される。画像間予測の予測誤差の
絶対値和の方が小さければ、前方予測、後方予測または
両方向予測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さ
かった動き補償モードが設定される。

【００１８】さらに、動き予測回路２は、設定した動き
補償モードに対応する予測画像と参照画像の間の動きベ
クトルを検出し、可変長符号化（ＶＬＣ）回路１１７と
動き補償回路１４に出力する。上述したように、この動
きベクトルとしては、対応する予測誤差の絶対値和が最
小となるものが選択される。

【００１９】フィールドメモリ群１１５よりＩピクチャ
の画像データが読み出された場合、動き予測回路２は、
動き補償モードとして、画像内予測モード（動き補償を
行わないモード）を設定する。これにより、Ｉピクチャ
の画像データが、演算器３をスルーして（演算器３にお
いて演算処理が行われずに）、差分信号符号化器８に入
力される。

【００２０】差分信号符号化器８は、ＤＣＴ回路１１１
および量子化器１１２より構成されている。量子化器１
１２は、演算器３をスルーしてフィールドメモリ群１１
５より供給されたＩピクチャの画像データを、ＤＣＴ
（離散コサイン変換）処理し、ＤＣＴ係数に変換する。
このＤＣＴ係数は、量子化器１１２に入力され、ＶＬＣ
回路１１７の後段に設けられた送信バッファ（図示せ
ず）のデータ蓄積量（バッファ蓄積量）に対応した量子
化幅Ｓで量子化された後、ＶＬＣ回路１１７に入力され
る。

【００２１】ＶＬＣ回路１１７は、量子化器１１２より
供給される画像データ（いまの場合、Ｉピクチャのデー
タ）を、例えばハフマン符号などの可変長符号に変換
し、その後段に設けられた送信バッファに出力する。

【００２２】ここで、ＶＬＣ回路１１７の後段に設けら
れた送信バッファは、そのデータ残量が許容上限値まで
増量すると、量子化制御信号によって量子化器１１２の
量子化幅Ｓを大きくすることにより、量子化データのデ
ータ量を低下させる。また、これとは逆に、データ残量
が許容下限値まで減少すると、送信バッファは、量子化
制御信号によって量子化器１１２の量子化幅Ｓを小さく
することにより、量子化データのデータ量を増大させ
る。このようにして、送信バッファのオーバフローまた
はアンダフローが防止される。

【００２３】ＶＬＣ回路１１７にはまた、量子化器１１
２より量子化幅Ｓ、動き予測回路２より動き補償モード
（画像内予測、前方予測、後方予測、または両方向予測
のいずれが設定されたかを示すモード）、および動きベ
クトルが入力されており、これらも可変長符号化され
る。

【００２４】そして、ＶＬＣ回路１１７より出力された
データは、その後段の送信バッファに一時蓄積され、所
定のタイミングで読み出されて、伝送路に出力され、例
えば記録媒体などに記録される。

【００２５】一方、量子化器１１２より出力されたＩピ
クチャのデータは、差分信号復号化器９にも入力され
る。差分信号復号化器９は、逆量子化器１１３および逆
ＤＣＴ回路１１４より構成され、逆量子化器１１３は、
量子化器１１２における量子化幅Ｓと同一の量子化幅
で、量子化器１１２より出力されたＩピクチャのデータ
を逆量子化する。逆量子化器１１３の出力は、逆ＤＣＴ
回路１１４に入力され、逆ＤＣＴ処理された後、演算器
１２を介してフィールドメモリ群１１６に供給され、記
憶される。

【００２６】動き予測回路２は、シーケンシャルに入力
される各フレームの画像データを、たとえば、Ｉ，Ｂ，
Ｐ，Ｂ，Ｐ，Ｂ・・・のピクチャとしてそれぞれ処理す
る場合、最初に入力されたフレームの画像データをＩピ
クチャとして処理した後、次に入力されたフレームの画
像をＢピクチャとして処理する前に、さらにその次に入
力されたフレームの画像データをＰピクチャとして処理
する。Ｂピクチャは、後方予測を伴うため、後方予測画
像としてのＰピクチャが先に用意されていないと、復号
することができないからである。

【００２７】そこで動き予測回路２は、Ｉピクチャの処
理の次に、フィールドメモリ群１１５に記憶されている
Ｐピクチャの画像データの処理を開始する。そして、上
述した場合と同様に、ブロック単位でのフレーム間差分
（予測誤差）の絶対値和に対応して、画像内予測、もし
くは前方予測の動き補償モードが設定される。

【００２８】画像内予測モードが設定された場合、演算
器３は、上述したようにフィールドメモリ群１１５から
のデータに演算処理を施さずに出力する。従って、この
データは、Ｉピクチャのデータと同様に、差分信号符号
化器８、ＶＬＣ回路１１７、送信バッファを介して伝送
路に伝送される。また、このデータは、差分信号復号化
器９、演算器１２を介してフィールドメモリ群１１６に
供給され、記憶される。

【００２９】前方予測モードの時、フィールドメモリ群
１１６に記憶されている画像（いまの場合Ｉピクチャの
画像）データが読み出され、動き補償回路１４により、
動き予測回路２が出力する動きベクトルに対応して動き
補償される。即ち、動き補償回路１４は、動き予測回路
２より前方予測モードの設定が指令されたとき、フィー
ルドメモリ群１１６の読み出しアドレスを、動き予測回
路２がいま出力しているブロックの位置に対応する位置
から動きベクトルに対応する分だけずらしてデータを読
み出し、予測画像データを生成する。

【００３０】動き補償回路１４により生成された予測画
像データは、フィールドメモリ群１１６を介して演算器
３に供給される。この場合、演算器３は、フィールドメ
モリ群１１５より供給された参照画像のブロックのデー
タから、動き補償回路１４より供給された、このブロッ
クに対応する予測画像データを減算し、その差分（予測
誤差）を出力する。この差分データは、差分信号符号化
器８、ＶＬＣ回路１１７、送信バッファを介して伝送路
に伝送される。また、この差分データは、差分信号復号
化器９により局所的に復号され、演算器１２に入力され
る。

【００３１】この演算器１２にはまた、演算器３に供給
されている予測画像データと同一のデータが供給されて
いる。演算器１２は、差分信号復号化器９が出力する差
分データに、動き補償回路１４が出力する予測画像デー
タを加算する。これにより、元の（復号した）Ｐピクチ
ャの画像データが得られる。このＰピクチャの画像デー
タは、フィールドメモリ群１１６に供給され、記憶され
る。

【００３２】動き予測回路２は、このように、Ｉピクチ
ャとＰピクチャのデータがフィールドメモリ群１１６に
それぞれ記憶された後、次にＢピクチャの処理を実行す
る。即ち、ブロック単位でのフレーム間差分の絶対値和
の大きさに対応して、動き補償モードが画像内予測モー
ド、前方予測モード、後方予測モード、または両方向予
測モードのいずれかに設定される。

【００３３】画像内予測モードまたは前方予測モードの
時、上述したような、Ｐピクチャにおける場合と同様の
処理が行われ、データが伝送される。

【００３４】これに対して、後方予測モードの時、フィ
ールドメモリ群１１６に記憶されている画像（いまの場
合、Ｐピクチャの画像）データが読み出され、動き補償
回路１４により、動き予測回路２が出力する動きベクト
ルに対応して動き補償される。即ち、動き補償回路１４
は、動き予測回路２より後方予測モードの設定が指令さ
れたとき、フィールドメモリ群１１６の読み出しアドレ
スを、動き予測回路２がいま出力しているブロックの位
置に対応する位置から動きベクトルに対応する分だけず
らしてデータを読み出し、予測画像データを生成する。

【００３５】動き補償回路１４により生成された予測画
像データは、フィールドメモリ群１１６を介して演算器
３に供給される。演算器３は、フィールドメモリ群１１
５より供給された参照画像のブロックのデータから、動
き補償回路１４より供給された予測画像データを減算
し、その差分を出力する。この差分データは、差分信号
符号化器８、ＶＬＣ回路１１７、送信バッファを介して
伝送路に伝送される。

【００３６】また、両方向予測モードの時、フィールド
メモリ群１１６に記憶されている画像（いまの場合、Ｉ
ピクチャの画像）データ、および画像（いまの場合、Ｐ
ピクチャの画像）データが読み出され、動き補償回路１
４により、動き予測回路２が出力する動きベクトルに対
応して動き補償される。即ち、動き補償回路１４は、動
き予測回路２より両方向予測モードの設定が指令された
とき、フィールドメモリ群１１６の読み出しアドレス
を、動き予測回路２がいま出力しているブロックの位置
に対応する位置から動きベクトル（この場合の動きベク
トルは、前方予測画像用と後方予測画像用の２つとな
る）に対応する分だけずらしてデータを読み出し、予測
画像データを生成する。

【００３７】動き補償回路１４により生成された予測画
像データは、フィールドメモリ群１１６を介して演算器
３に供給される。演算器３は、動き予測回路２より供給
された参照画像のブロックのデータから、動き補償回路
１４より供給された予測画像データの平均値を減算し、
その差分を出力する。この差分データは、差分信号符号
化器８、ＶＬＣ回路１１７、送信バッファを介して伝送
路に伝送される。

【００３８】なお、Ｂピクチャの画像は、他の画像の予
測画像とされることがないため、フィールドメモリ群１
１６には記憶されない。

【００３９】また、以上の処理において、フィールドメ
モリ群１１５および１１６からの画像データの読み出し
のタイミングは、メモリコントローラ１６において入力
画像の同期信号に対応して生成されるタイミング制御信
号に基づいて制御される。

【００４０】次に、図２１は、図２０に示す画像符号化
装置で符号化された画像を復号する画像復号化装置の一
例の構成を示すブロック図である。符号化された画像デ
ータは、伝送路を介して図示せぬ受信回路で受信された
り、再生装置で記録媒体より再生され、可変長復号化
（逆ＶＬＣ）回路１２４に供給される。逆ＶＬＣ回路１
２４は、符号化された画像データを可変長復号化し、動
きベクトル、動き補償モードを動き補償回路２７に、ま
た、量子化幅Ｓ、復号された（可変長復号された）画像
データを差分信号復号化器２２に、それぞれ出力する。

【００４１】差分信号復号化器２２は、図２０の差分信
号復号化器９と同様に、逆量子化器１２１および逆ＤＣ
Ｔ回路１２２より構成されており、逆量子化器１２１
は、逆ＶＬＣ回路１２４より供給された画像データを、
同じく逆ＶＬＣ回路１２４より供給された量子化幅Ｓに
従って逆量子化し、逆ＤＣＴ回路１２２に出力する。逆
量子化器１２１より出力されたデータ（ＤＣＴ係数）
は、逆ＤＣＴ回路１２２で、逆ＤＣＴ処理され、演算器
２５に供給される。

【００４２】逆ＤＣＴ回路１２２より供給された画像デ
ータが、Ｉピクチャのデータである場合、そのデータは
演算器２５よりそのまま出力され、演算器２５に後に入
力される画像データ（ＰまたはＢピクチャのデータ）の
予測画像データ生成のために、フィールドメモリ群１２
３に供給されて記憶される。さらに、このデータは、復
号された画像データとしてフィールドメモリ群１２３を
介して出力される。

【００４３】逆ＤＣＴ回路１２２より供給された画像デ
ータが、その１フレーム前の画像データを予測画像デー
タとするＰピクチャのデータであって、前方予測モード
のデータである場合、フィールドメモリ群１２３に記憶
されている、１フレーム前の画像データ（Ｉピクチャの
データ）が読み出され、動き補償回路２７で逆ＶＬＣ回
路１２４より出力された動きベクトルに対応する動き補
償が施される。そして、演算器２５において、逆ＤＣＴ
回路１２２より供給された画像データ（差分のデータ）
と加算され、出力される。この加算されたデータ、即
ち、復号されたＰピクチャのデータは、演算器２５に後
に入力される画像データ（ＢピクチャまたはＰピクチャ
のデータ）の予測画像データ生成のために、フィールド
メモリ群１２３に供給されて記憶される。

【００４４】Ｐピクチャのデータであっても、画像内予
測モードのデータは、Ｉピクチャのデータと同様に、演
算器２５で特に処理は行わず、そのままフィールドメモ
リ群１２３に記憶される。

【００４５】このＰピクチャは、次のＢピクチャの次に
表示されるべき画像であるため、この時点では、まだフ
ィールドメモリ群１２３より出力されない（上述したよ
うに、Ｂピクチャの後に入力されたＰピクチャが、Ｂピ
クチャより先に処理され、伝送されている）。

【００４６】逆ＤＣＴ回路１２２より供給された画像デ
ータが、Ｂピクチャのデータである場合、逆ＶＬＣ回路
１２４より供給された動き補償モードに対応して、フィ
ールドメモリ群１２３に記憶されているＩピクチャの画
像データ（前方予測モードの場合）、Ｐピクチャの画像
データ（後方予測モードの場合）、または、その両方の
画像データ（両方向予測モードの場合）が読み出され、
動き補償回路２７において、逆ＶＬＣ回路１２４より出
力された動きベクトルに対応する動き補償が施されて、
予測画像が生成される。但し、動き補償を必要としない
場合（画像内予測モードの場合）、予測画像は生成され
ない。

【００４７】このようにして、動き補償回路２７で動き
補償が施されたデータは、演算器２５において、逆ＤＣ
Ｔ回路１２２の出力と加算される。この加算出力は、フ
ィールドメモリ群１２３を介してそのまま出力される。

【００４８】この加算出力はＢピクチャのデータであ
り、他の画像の予測画像生成のために利用されることが
ないため、フィールドメモリ群１２３には記憶されな
い。

【００４９】Ｂピクチャの画像が出力された後、フィー
ルドメモリ群１２３に記憶されているＰピクチャの画像
データが読み出されて出力される。

【００５０】フィールドメモリ群１２３より出力された
データは、ブロックフォーマットからフレームフォーマ
ットに変換される。そして、Ｄ／Ａ変換回路などでＤ／
Ａ変換された後、例えばＣＲＴなどのディスプレイ（い
ずれも図示せず）に出力され、表示される。

【００５１】なお、以上の処理は、画像がカラー画像で
あれば、画像の輝度信号と色信号（例えば、色差信号）
の両方に対して施される。但し、この場合、動きベクト
ルは、輝度信号用のものを、垂直方向および水平方向に
１／２にしたものが用いられるときがある。

【００５２】また、以上の処理においては、逆ＶＬＣ回
路１２４が、１枚（１画面）の画像を可変長復号化する
タイミングでタイミングパルスをメモリコントローラ２
８に出力するようになされており、メモリコントローラ
２８においては、このタイミングパルスに対応してタイ
ミング制御信号がフィールドメモリ群１２３に供給され
るようになされている。これにより、フィールドメモリ
群１２３からの画像データの読み出しのタイミングが制
御されるようになされている。

【００５３】以上のようなＤＣＴ処理と動き補償を組み
合わせたハイブリッド方式の画像の符号化方式は、テレ
ビ電話に用いられる動画像の符号化規格であるＣＣＩＴ
Ｔ（国際電信電話諮問委員会）のＨ．２６１や、蓄積メ
ディア用の動画像の符号化規格であるＩＳＯ−ＩＥＣ／
ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１（いわゆるＭＰＥＧ）な
どにおいて採用されている。

【００５４】また、画像信号をディジタル信号として
（ディジタル信号に変換して）処理する場合のフォーマ
ットとして、例えばＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員
会）のRecommendation 601（以下、Rec.601と記載す
る）などが知られている。

【００５５】このRec.601においては、ディジタル信号
としての画像信号が、８ビット精度の４：２：２コンポ
ーネント信号（色差信号を、各ラインから１つおきに間
引き、各ラインにおいて、２つの輝度信号に対して１つ
の色差信号を対応させたディジタル画像信号）フォーマ
ットで取り扱われている。

【００５６】例えばＭＰＥＧなどでは、このRec.601フ
ォーマットが入出力画像信号フォーマットとして採用さ
れており、このため上述した画像符号化装置や画像復号
化装置における、例えば動き予測回路２や、差分信号符
号化器８（ＤＣＴ回路１１１、量子化器１１２）、差分
信号復号化器９（逆量子化回路１２１、逆ＤＣＴ回路１
２２）、２２（逆量子化回路１２１、逆ＤＣＴ回路１２
２）などの装置の中枢となるブロックを構成するハード
ウェア（ＩＣやＬＳＩ）などは、装置に８ビット精度の
ディジタル画像信号が入力または出力されることを前提
として設計、製作され、市販されている。

【００５７】即ち、例えば差分信号符号化器８の量子化
器１１２などは、動き補償モードが画像内予測モードの
場合、０乃至２５５の８ビットで表すことのできる画像
データを、動き補償モードが画像間予測モード（前方予
測、後方予測もしくは両方向予測モードのいずれか）の
場合、８ビットに符号ビットを加えた−２５５乃至２５
５の９ビットで表すことのできる画像データを量子化す
ることができるように設計、製作され、市販されてい
る。

【００５８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディジタル
信号処理技術の進歩とともに、８ビット精度の画像信号
より高精度な画像信号が要求されるようになってきてい
る。即ち、例えば映画フィルムをＨＤＴＶ（High Defin
ition TV）の信号にテレシネする場合や、医療分野など
で用いられるＣＴなどにおいては、８ビット精度より高
精度な、例えば１０ビット精度などの画像信号が要求さ
れている。

【００５９】しかしながら、上述したように、いま現在
ある画像符号化装置や画像復号化装置の中枢となるブロ
ックを構成するハードウェアが、８ビット精度の画像信
号が装置に入出力されることを前提として設計されてい
るため、従来からある装置によって、精度が８ビットを
越える画像信号を符号化や復号化することは困難であっ
た。

【００６０】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、従来からあるハードウェアを利用して高
精度の画像信号を符号化および復号化することができる
ようにするものである。

【００６１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像符
号化方法は、所定のブロックごとに、画像データの代表
値データおよび量子化幅を決定し、画像データと代表値
データの差分を算出し、差分を量子化幅に基づいて量子
化し、第１の量子化データを生成し、第１の量子化デー
タに所定の変換処理を施し、変換係数を生成し、変換係
数を量子化し、第２の量子化データを生成し、代表値デ
ータ、量子化幅、および第２の量子化データを符号化す
ることを特徴とする。

【００６２】さらに、この画像符号化方法は、隣接する
ブロックにおける画像データの代表値データの差分を、
代表値データとして符号化するようにすることができ
る。

【００６３】また、この画像符号化方法は、直前に符号
化されたブロックにおける画像データの量子化幅と、い
ま符号化されたブロックにおける画像データの量子化幅
とが同一であるか否かの比較情報をさらに符号化し、直
前に符号化されたブロックにおける画像データの量子化
幅と、いま符号化されたブロックにおける画像データの
量子化幅とが異なる場合にのみ、いま符号化されたブロ
ックにおける画像データの量子化幅を符号化するように
することができる。

【００６４】さらに、この画像符号化方法は、代表値デ
ータおよび量子化幅を、ブロックのヘッダに付加するよ
うにすることができる。

【００６５】また、この画像符号化方法は、代表値デー
タおよび量子化幅を、ブロックより上位のレイヤのヘッ
ダに付加するようにすることができる。

【００６６】さらに、この画像符号化方法は、ブロック
のサイズに関するサイズ情報、またはブロックにおける
画像データのビット精度に関する精度情報に基づいて、
量子化幅を決定し、サイズ情報および精度情報をさらに
符号化するようにすることができる。

【００６７】また、この画像符号化方法は、ブロックの
サイズに関するサイズ情報に基づいて、代表値データを
決定し、サイズ情報をさらに符号化するようにすること
ができる。

【００６８】請求項８に記載の画像符号化方法は、所定
の単位領域ごとに、画像データの代表値データおよび量
子化幅を決定し、画像データと代表値データの差分を算
出し、差分を量子化幅に基づいて量子化し、第１の量子
化データを生成し、所定のブロックごとに、第１の量子
化データに所定の変換処理を施し、変換係数を生成し、
変換係数を量子化し、第２の量子化データを生成し、代
表値データ、量子化幅、および第２の量子化データを符
号化することを特徴とする。

【００６９】さらに、この画像符号化方法は、単位領域
と、ブロックの大きさが、整数倍の関係を有するように
することができる。

【００７０】請求項１０に記載の画像符号化方法は、所
定のブロックごとに、入力画像と予測画像の差分を算出
し、第１の差分データを生成し、第１の差分データの代
表値データおよび量子化幅を決定し、第１の差分データ
と代表値データの差分を算出し、第２の差分データを生
成し、第２の差分データを量子化幅に基づいて量子化
し、量子化データを生成し、量子化データを量子化幅に
基づいて逆量子化し、逆量子化データを生成し、逆量子
化データと代表値データを加算し、局部復号データを生
成し、局部復号データに基づいて、新たな予測画像を生
成することを特徴とする。

【００７１】さらに、この画像符号化方法は、局部復号
データと代表値データの差分を算出し、差分を量子化幅
に基づいて量子化し、差分量子化データを生成し、差分
量子化データ、代表値データ、および量子化幅を、例え
ばメモリ部７９などの記憶手段に記憶させ、差分量子化
データ、代表値データ、および量子化幅をメモリ部７９
から読み出し、新たな予測画像を生成するようにするこ
とができる。

【００７２】請求項１２に記載の画像符号化装置は、所
定のブロックごとに、画像データの代表値データを決定
する代表値決定手段としてのブロック内代表値計算回路
５と、所定のブロックごとに、画像データの量子化幅を
決定する量子化幅決定手段としてのブロック量子化幅計
算回路６と、画像データと代表値データの差分を算出す
る差分算出手段としての演算器４と、差分を量子化幅に
基づいて量子化し、第１の量子化データを生成する第１
の量子化手段としてのブロック量子化器７と、第１の量
子化データに所定の変換処理を施し、量子化して、第２
の量子化データを生成する第２の量子化手段としての差
分信号符号化器８と、代表値データ、量子化幅、および
第２の量子化データを符号化する符号化手段としてのＶ
ＬＣ回路１５とを備えることを特徴とする。

【００７３】請求項１３に記載の画像符号化装置は、所
定のブロックごとに、入力画像と予測画像の差分を算出
し、第１の差分データを生成する第１の差分算出手段と
しての演算器３と、所定のブロックごとに、第１の差分
データの代表値データを決定する代表値決定手段として
のブロック内代表値計算回路５と、所定のブロックごと
に、第１の差分データの量子化幅を決定する量子化幅決
定手段としてのブロック量子化幅計算回路６と、第１の
差分データと代表値データの差分を算出し、第２の差分
データを生成する第２の差分算出手段としての演算器４
と、第２の差分データを量子化幅に基づいて量子化し、
量子化データを生成する量子化手段としてのブロック量
子化器７と、量子化データを量子化幅に基づいて逆量子
化し、逆量子化データを生成する逆量子化手段としての
ブロック逆量子化器１０と、逆量子化データと代表値デ
ータを加算し、局部復号データを生成する加算手段とし
ての演算器１１と、局部復号データに基づいて、新たな
予測画像を生成する予測手段としての演算器１２および
動き補償回路１４を備えることを特徴とする。

【００７４】請求項１４に記載の画像復号化方法は、伝
送データから、符号化画像データ、並びに所定のブロッ
クごとに設定された代表値データ、および量子化幅を抽
出し、符号化画像データを逆量子化し、第１の逆量子化
データを生成し、第１の逆量子化データに所定の逆変換
処理を施し、逆変換データを生成し、逆変換データを量
子化幅に基づいて逆量子化し、第２の逆量子化データを
生成し、第２の逆量子化データと代表値データを加算
し、復号画像データを生成することを特徴とする。

【００７５】さらに、この画像復号化方法は、代表値デ
ータが、隣接するブロックにおける画像データの代表値
データの差分であるようにすることができる。

【００７６】また、この画像復号化方法は、伝送データ
から、直前に復号化されたブロックにおける画像データ
の量子化幅と、いま復号化しようとしているブロックに
おける画像データの量子化幅とが同一であるか否かの比
較情報をさらに抽出し、直前に復号化されたブロックに
おける画像データの量子化幅と、いま復号化しようとし
ているブロックにおける画像データの量子化幅とが同一
である場合、直前に復号化されたブロックにおける画像
データの量子化幅に基づいて、逆変換データを逆量子化
するようにすることができる。

【００７７】請求項１７に記載の画像復号化方法は、伝
送データから、符号化画像データ、並びに所定の単位領
域ごとに設定された代表値データ、および量子化幅を抽
出し、所定のブロックごとに、符号化画像データを逆量
子化し、第１の逆量子化データを生成し、第１の逆量子
化データに所定の逆変換処理を施し、逆変換データを生
成し、所定の単位領域ごとに、逆変換データを量子化幅
に基づいて逆量子化し、第２の逆量子化データを生成
し、第２の逆量子化データと代表値データを加算し、復
号画像データを生成することを特徴とする。

【００７８】さらに、この画像復号化方法は、単位領域
と、ブロックの大きさが、整数倍の関係を有するように
することができる。

【００７９】請求項１９に記載の画像復号化方法は、予
測画像に基づいて、画像を復号する画像復号化方法にお
いて、伝送データから、符号化画像データ、並びに所定
のブロックごとに設定された代表値データ、および量子
化幅を抽出し、符号化画像データを、量子化幅に基づい
て逆量子化し、逆量子化データを生成し、逆量子化デー
タと代表値データを加算し、復号差分データを生成し、
復号差分データと予測画像を加算し、復号画像データを
生成することを特徴とする。

【００８０】さらに、この画像復号化方法は、復号画像
データと代表値データとの差分を算出し、差分を量子化
幅に基づいて量子化し、復号量子化データを生成し、復
号量子化データ、代表値データ、および量子化幅を、例
えばメモリ部１０６などの記憶手段に記憶させ、復号量
子化データ、代表値データ、および量子化幅をメモリ部
１０６から読み出し、予測画像を生成するようにするこ
とができる。

【００８１】請求項２１に記載の画像復号化装置は、伝
送データから、符号化画像データ、並びに所定のブロッ
クごとに設定された代表値データ、および量子化幅を抽
出する抽出手段としての逆ＶＬＣ回路２１と、符号化画
像データを逆量子化し、第１の逆量子化データを生成し
た後、第１の逆量子化データに所定の逆変換処理を施
し、逆変換データを生成する第１の逆量子化手段として
の差分信号復号化器２２と、逆変換データを量子化幅に
基づいて逆量子化し、第２の逆量子化データを生成する
第２の逆量子化手段としてのブロック逆量子化器２３
と、第２の逆量子化データと代表値データを加算し、復
号画像データを生成する加算手段としての演算器２４と
を備えることを特徴とする。

【００８２】請求項２２に記載の画像復号化装置は、予
測画像に基づいて、画像を復号する画像復号化装置にお
いて、伝送データから、符号化画像データ、並びに所定
のブロックごとに設定された代表値データ、および量子
化幅を抽出する抽出手段としての逆ＶＬＣ回路２１と、
符号化画像データを、量子化幅に基づいて逆量子化し、
逆量子化データする逆量子化手段としてのブロック逆量
子化器２３と、逆量子化データと代表値データを加算
し、復号差分データを生成する第１の加算手段としての
演算器２４と、復号差分データと予測画像を加算し、復
号画像データを生成する第２の加算手段としての演算器
２５とを備えることを特徴とする。

【００８３】請求項２３に記載の画像復号化装置は、伝
送データから、符号化された画像データおよび画像デー
タのビット精度に関する精度情報を抽出する抽出手段と
しての逆ＶＬＣ回路２１と、精度情報に基づいて、符号
化された画像データが復号可能か否かを判定する判定手
段としてのビット精度判定回路６１と、符号化された画
像データが復号不能である場合、符号化された画像デー
タが復号不能であることを知らせる報知手段としての表
示制御回路６２とを備えることを特徴とする。

【００８４】請求項２４に記載の画像復号化装置は、伝
送データから、符号化された画像データ、画像データの
ビット精度に関する精度情報、並びに所定のブロックご
とに設定された代表値データ、および量子化幅を抽出す
る抽出手段としての逆ＶＬＣ回路２１と、符号化された
画像データを逆量子化し、第１の逆量子化データを生成
した後、第１の逆量子化データに所定の逆変換処理を施
し、逆変換データを生成する第１の逆量子化手段として
の差分信号復号化器２２と、逆変換データを量子化幅に
基づいて逆量子化し、第２の逆量子化データを生成する
第２の逆量子化手段としてのブロック逆量子化器２３
と、第２の逆量子化データと代表値データを加算し、第
１の復号画像データを生成する加算手段としてのブロッ
ク内代表値加算器４１と、第１の復号画像データを、精
度情報に基づいて量子化し、第２の復号画像データを生
成する量子化手段としてのブロック量子化器５１とを備
えることを特徴とする。

【００８５】請求項２５に記載の画像記録媒体は、所定
のブロックごとに、画像データの代表値データおよび量
子化幅を決定し、画像データと代表値データの差分を算
出し、差分を量子化幅に基づいて量子化し、第１の量子
化データを生成し、第１の量子化データに所定の変換処
理を施し、変換係数を生成し、変換係数を量子化し、第
２の量子化データを生成し、代表値データ、量子化幅、
および第２の量子化データを符号化することにより生成
されたビットストリームが記録されていることを特徴と
する。

【００８６】

【作用】請求項１に記載の画像符号化方法、並びに請求
項１２に記載の画像符号化装置においては、所定のブロ
ックごとに、画像データの代表値データおよび量子化幅
を決定し、画像データと代表値データの差分を算出し
て、差分を量子化幅に基づいて量子化し、第１の量子化
データを生成する。そして、第１の量子化データに所定
の変換処理を施し、その変換係数を量子化して、第２の
量子化データを生成し、代表値データ、量子化幅、およ
び第２の量子化データを符号化する。従って、画像を、
そのビット精度を変換して符号化することができる。

【００８７】請求項８に記載の画像符号化方法において
は、所定の単位領域ごとに、画像データの代表値データ
および量子化幅を決定し、画像データと代表値データの
差分を算出して、差分を量子化幅に基づいて量子化し、
第１の量子化データを生成する。そして、所定のブロッ
クごとに、第１の量子化データに所定の変換処理を施
し、その変換係数を量子化して、第２の量子化データを
生成し、代表値データ、量子化幅、および第２の量子化
データを符号化する。従って、画像の複雑さに対応し
て、代表値データと量子化幅を、所定の単位領域ごとに
変化させることができるので、画像の画質の劣化を防止
することができる。

【００８８】請求項１０に記載の画像符号化方法、並び
に請求項１３に記載の画像符号化装置においては、所定
のブロックごとに、入力画像と予測画像の差分を算出
し、第１の差分データを生成して、第１の差分データの
代表値データおよび量子化幅を決定する。そして、第１
の差分データと代表値データの差分を算出し、第２の差
分データを生成して、第２の差分データを量子化幅に基
づいて量子化し、量子化データを生成する。さらに、量
子化データを量子化幅に基づいて逆量子化し、逆量子化
データを生成して、逆量子化データと代表値データを加
算し、局部復号データを生成した後、局部復号データに
基づいて、新たな予測画像を生成する。従って、画像
を、そのビット精度を変換して効率良く符号化すること
ができる。

【００８９】請求項１４に記載の画像復号化方法、並び
に請求項２１に記載の画像復号化装置においては、伝送
データから、符号化画像データ、並びに所定のブロック
ごとに設定された代表値データ、および量子化幅を抽出
し、符号化画像データを逆量子化して、第１の逆量子化
データを生成する。そして、第１の逆量子化データに所
定の逆変換処理を施し、その逆変換データを量子化幅に
基づいて逆量子化して、第２の逆量子化データを生成
し、第２の逆量子化データと代表値データを加算して、
復号画像データを生成する。従って、ビット精度が変換
された画像信号を復号することができる。

【００９０】請求項１７に記載の画像復号化方法におい
ては、伝送データから、符号化画像データ、並びに所定
の単位領域ごとに設定された代表値データ、および量子
化幅を抽出し、所定のブロックごとに、符号化画像デー
タを逆量子化して、第１の逆量子化データを生成する。
そして、第１の逆量子化データに所定の逆変換処理を施
し、所定の単位領域ごとに、その逆変換データを量子化
幅に基づいて逆量子化して、第２の逆量子化データを生
成し、第２の逆量子化データと代表値データを加算し
て、復号画像データを生成する。従って、画像の複雑さ
に対応して、代表値データと量子化幅を、所定の単位領
域ごとに変化させて符号化した画像を復号することがで
きる。

【００９１】請求項１９に記載の画像復号化方法、並び
に請求項２２に記載の画像復号化装置においては、伝送
データから、符号化画像データ、並びに所定のブロック
ごとに設定された代表値データ、および量子化幅を抽出
し、符号化画像データを、量子化幅に基づいて逆量子化
して、逆量子化データを生成し、逆量子化データと代表
値データを加算して、復号差分データを生成する。そし
て、復号差分データと予測画像を加算し、復号画像デー
タを生成する。従って、効率良く符号化された、ビット
精度の異なる画像信号を復号することができる。

【００９２】請求項２３に記載の画像復号化装置におい
ては、伝送データから、符号化された画像データおよび
画像データのビット精度に関する精度情報を抽出し、そ
の精度情報に基づいて、符号化された画像データが復号
可能か否かを判定する。そして、符号化された画像デー
タが復号不能である場合、符号化された画像データが復
号不能であることを知らせる。従って、装置が、入力さ
れたデータのビット精度に対応していないことを、使用
者に知らせることができる。

【００９３】請求項２４に記載の画像復号化装置におい
ては、伝送データから、符号化された画像データ、画像
データのビット精度に関する精度情報、並びに所定のブ
ロックごとに設定された代表値データ、および量子化幅
を抽出し、符号化された画像データを逆量子化して、第
１の逆量子化データを生成した後、第１の逆量子化デー
タに所定の逆変換処理を施し、逆変換データを生成す
る。そして、逆変換データを量子化幅に基づいて逆量子
化し、第２の逆量子化データを生成して、第２の逆量子
化データと代表値データを加算し、第１の復号画像デー
タを生成する。さらに、第１の復号画像データを、精度
情報に基づいて量子化し、第２の復号画像データを生成
する。従って、任意のビット精度の画像信号を得ること
ができる。

【００９４】請求項２５に記載の画像記録媒体において
は、所定のブロックごとに、画像データの代表値データ
および量子化幅を決定し、画像データと代表値データの
差分を算出し、差分を量子化幅に基づいて量子化し、第
１の量子化データを生成し、第１の量子化データに所定
の変換処理を施し、変換係数を生成し、変換係数を量子
化し、第２の量子化データを生成し、代表値データ、量
子化幅、および第２の量子化データを符号化することに
より生成されたビットストリームが記録される。従っ
て、任意のビット精度の画像信号を記録することができ
る。

【００９５】

【実施例】図１は、本発明の画像符号化装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。図中、図２０における
場合と対応する部分については、同一の符号を付してあ
る。ここでは、ビット精度が８ビット精度より高精度
な、例えば１０ビット精度の画像データが装置に入力さ
れるものとして、その説明をする。

【００９６】フィールドメモリ群１は、１０ビット精度
の画像データを記憶することができるようになされてお
り、例えば１６×１６画素などのブロックに分割された
ディジタル画像データ（画像の画素データ）を一時記憶
し、フィールドメモリコントローラ１６により入力画像
の同期信号に対応して生成されたタイミング制御信号に
基づいて、演算器３に１０ビット精度の画像データのブ
ロックを出力する。

【００９７】動き予測回路２は、前述したようにして、
フィールドメモリ群１に記憶された参照画像としての画
像データのブロックに対する動き補償モード（画像内予
測モード、または前方予測、後方予測もしくは両方向予
測モードのいずれか）を設定し、設定した動き補償モー
ドに対応する予測画像と参照画像の間の動きベクトルを
検出して、動き補償回路１４とＶＬＣ回路１５に出力す
る。さらに、動き予測回路２は、動き補償モードを動き
補償回路１４およびＶＬＣ回路１５の他、動き補償回路
１４を介してブロック内代表値計算回路５およびブロッ
ク量子化幅計算回路６に供給する。

【００９８】なお、図１における動き予測回路２は、図
２０における場合と同様に構成されているものであり、
従って、動き予測回路２には８ビット精度の画像データ
を入力することができるように構成されているので、フ
ィールドメモリ群１からの接続線をすべて接続すること
ができない。

【００９９】そこで、動き予測回路２には、フィールド
メモリ群１からの１０ビット精度の画像データに対応す
る接続線のうち、下位２ビットの接続線を除く接続線が
接続されている。

【０１００】即ち、動き予測回路２には、１０ビット精
度の画像データの、下位２ビットを切り捨てた８ビット
精度の画像データが入力されるようになされている。

【０１０１】フィールドメモリ群１に記憶された参照画
像としての１０ビット精度の画像データのブロックが、
そこから読み出され、演算器３に供給されると、さらに
演算器３に、動き予測回路２で設定された動き補償モー
ドに対応する予測画像が、フィールドメモリ群１３を介
して動き補償回路１４より供給される。

【０１０２】演算器３において、前述したようにして、
動き補償モードに対応する演算処理が行われ（動き補償
モードが画像内予測モードである場合には、フィールド
メモリ群１からの１０ビット精度の画像データのブロッ
クがそのまま出力され、動き補償モードが画像間予測モ
ード（前方予測、後方予測もしくは両方向予測モードの
いずれか）である場合には、フィールドメモリ群１から
の１０ビット精度の画像データのブロックと、動き補償
回路１４からの予測画像との差分（予測誤差）が算出さ
れ）、１０ビット精度の演算出力が演算器４、ブロック
内代表値計算回路５、およびブロック量子化幅計算回路
５に供給される。

【０１０３】ブロック内代表値計算回路（以下、代表値
計算回路と記載する）５は、動き補償回路４を介して動
き予測回路２より供給された動き補償モードに対応し
て、演算器３の演算出力の代表値データを、後述するよ
うにして算出して出力する。ブロック量子化幅計算回路
（以下、量子化幅計算回路と記載する）６は、動き補償
回路４を介して動き予測回路２より供給された動き補償
モードに対応して、演算器３の演算出力を、ブロック量
子化器７で量子化する量子化幅Ｑを、後述するようにし
て算出し、ブロック量子化器７およびブロック逆量子化
器１０に出力する。

【０１０４】ここで、本明細書中においては、量子化幅
計算回路６により決定される量子化幅と、差分信号符号
化器８、差分信号復号化器９、および２２（図４）にお
ける量子化幅をそれぞれを量子化幅Ｑ，Ｓと記載して区
別する。

【０１０５】演算器３の演算出力は、演算器４において
代表値計算回路５より出力された代表値データとの差分
がとられ、ブロック量子化器７に出力される。ブロック
量子化器７において、演算器４の演算出力が量子化幅Ｑ
で量子化され、即ち量子化幅Ｑで除算され、差分信号符
号化器８に出力される。

【０１０６】差分信号符号化器８は、図示していない
が、図２０における場合と同様にＤＣＴ回路１１１およ
び量子化器１１２より構成され、そこでは、ブロック量
子化器７からの量子化データが、ＶＬＣ回路１５の後段
に設けられた図示せぬ送信バッファの蓄積量に対応する
量子化幅Ｓで量子化され、ＤＣＴ処理される。

【０１０７】ここで、前述したように、差分信号符号化
器８のＤＣＴ回路１１１には、８ビット精度の画像デー
タ、即ち動き補償モードが画像内予測モードの場合、０
乃至２５５の８ビットで表すことのできる画像データ
を、動き補償モードが画像間予測モード（前方予測、後
方予測もしくは両方向予測モードのいずれか）の場合、
８ビットに符号ビットを加えた−２５５乃至２５５の９
ビットで表すことのできる画像データを入力する必要が
ある。

【０１０８】つまり、装置に入力された画像データのブ
ロックのビット精度を１０ビット精度から８ビット精度
に変換して、差分信号符号化器８に入力する必要があ
る。

【０１０９】そこで、動き補償モードが画像内予測モー
ドである場合、代表値計算回路５においては、演算器３
の演算出力（この場合、フィールドメモリ群１からの１
０ビット精度の画像データのブロック）の最大値および
最小値が検出され、そのうちの、例えば最小値が、演算
器３から出力された１０ビット精度の画像データのブロ
ックの代表値データとされて演算器４および１１に出力
される。

【０１１０】なお、この場合、ブロックの代表値データ
は、ブロックの最小値でなくとも良い。但し、動き補償
モードが画像内予測モードである場合においては、画像
データを０乃至２５５の８ビットで表す必要があるの
で、ブロックの代表値データを、ブロックの最小値とし
たときが、後述するブロックのダイナミックレンジを最
も大きくとれるようになる。

【０１１１】そして、演算器４において、演算器３から
出力された１０ビット精度の画像データのブロック（ブ
ロックにおける画素データそれぞれ）と、代表値計算回
路５から出力されたブロックの代表値データ、即ちブロ
ックの最小値との差分がとられ、ブロック量子化器７に
出力される。

【０１１２】従って、この場合、ブロック量子化器７に
は、０を最小値とする画像データのブロックがブロック
量子化器７に出力されることになる。

【０１１３】即ち、動き補償モードが画像内予測モード
である場合、例えば図２（ａ）に示すように、演算器３
から出力された１０ビット精度の画像データのブロック
の最大値または最小値が、それぞれ５００または３００
であれば、その画像データのブロックから代表値データ
としての最小値３００を減算した０（＝３００−３０
０）乃至２００（＝５００−３００）の範囲の値を有す
る画像データのブロックが演算器４からブロック量子化
器７に出力され、また例えば図３（ａ）に示すように、
演算器３から出力された１０ビット精度の画像データの
ブロックの最大値または最小値が、それぞれ１０００ま
たは３００であれば、その画像データのブロックから代
表値データとしての最小値３００減算した０（＝３００
−３００）乃至７００（＝１０００−３００）の範囲の
値を有する画像データのブロックが演算器４からブロッ
ク量子化器７に出力されることになる。

【０１１４】同時に、この場合、量子化幅計算回路６に
おいて、演算器３の演算出力（この場合、フィールドメ
モリ群１からの１０ビット精度の画像データのブロッ
ク）の最大値および最小値が検出され、その差としての
ダイナミックレンジが算出される。

【０１１５】ここで、本明細書中においては、信号のダ
イナミックレンジとは、その信号の最大値と最小値の差
を意味するものとする。

【０１１６】そして、量子化幅計算回路６において、フ
ィールドメモリ群１からの１０ビット精度の画像データ
のブロックのダイナミックレンジが、０乃至２５５の範
囲で表すことのできる８ビット以内であるか否かが判定
され、そのダイナミックレンジが８ビット以内であると
判定された場合、量子化幅Ｑが１に決定され、ブロック
量子化器７に出力される。

【０１１７】従って、動き補償モードが画像内予測モー
ドである場合、演算器３から出力された１０ビット精度
の画像データのブロックのダイナミックレンジが８ビッ
ト以内であれば（例えば、図２（ａ））、ブロック量子
化器７からは、演算器４からの画像データがそのまま差
分信号符号化器８に出力されることになる。

【０１１８】つまり、動き補償モードが画像内予測モー
ドである場合、演算器３から出力された１０ビット精度
の画像データのブロックのダイナミックレンジが８ビッ
ト以内であるとき、演算器３から出力された画像データ
のブロックのビット精度は実質的に８ビットであり、こ
の８ビット精度の画像データのブロックが差分信号符号
化器８に出力されることになる。

【０１１９】さらに、動き補償モードが画像内予測モー
ドである場合、量子化幅計算回路６において、フィール
ドメモリ群１からの１０ビット精度の画像データのブロ
ックのダイナミックレンジが、８ビットを越える（２５
６以上である）と判定されたとき、ブロック量子化器７
の量子化出力のダイナミックレンジが８ビット（２５
５）以内になるように量子化幅Ｑが決定され、ブロック
量子化器７に出力される。

【０１２０】即ち、フィールドメモリ群１からの１０ビ
ット精度の画像データのブロックのダイナミックレンジ
が、例えば２５６以上５１２未満である場合、量子化幅
Ｑは２に決定される。さらに、そのダイナミックレンジ
が、例えば５１２以上７６８未満である場合、量子化幅
Ｑは３に決定され、またダイナミックレンジが、例えば
７６８以上１０２４未満である場合、量子化幅Ｑは４に
決定される。

【０１２１】従って、動き補償モードが画像内予測モー
ドである場合、フィールドメモリ群１からの１０ビット
精度の画像データのブロックのダイナミックレンジが、
例えば図３（ａ）に示すように７００（＝１０００−３
００）であるとき、そのブロックが、ブロック量子化器
７において量子化幅３で量子化され（３で除算され）、
ダイナミックレンジが８ビット以内（この場合、２３３
（＝７００／３、但し小数点以下切り捨て））にされ
る。

【０１２２】以上のようにして、動き補償モードが画像
内予測モードである場合、演算器４からの１０ビット精
度の画像データのブロックのダイナミックレンジが、８
ビットを越える（２５６以上である）とき、ブロック量
子化器７において、演算器４からの１０ビット精度の画
像データのブロックが、８ビット精度の画像データのブ
ロックに変換され、差分信号符号化器８に出力される
。

【０１２３】一方、動き補償モードが画像間予測モード
（前方予測、後方予測もしくは両方向予測モードのいず
れか）である場合、代表値計算回路５においては、演算
器３の演算出力（この場合、フィールドメモリ群１から
の１０ビット精度の画像データのブロックと予測画像と
の差分データ）の最大値および最小値が検出され、そ
の、例えば平均値（＝（最大値＋最小値）／２、但し小
数点以下切り捨て）が、演算器３から出力された１０ビ
ット精度の画像データのブロックの代表値データとされ
て演算器４および１１に出力される。

【０１２４】なお、この場合、ブロックの代表値データ
は、ブロック（ブロック内の画素）の最大値と最小値の
平均値（以下、ブロックの平均値と記載する）ではな
く、例えばブロックの最小値や０にすることができる。
但し、動き補償モードが画像間予測モードである場合に
おいては、画像データを上述したように−２５５乃至２
５５の範囲の９ビットで表す必要があるので、ブロック
の代表値データを、ブロックの平均値としたときが、ブ
ロックのダイナミックレンジを最も大きくとれるように
なる。

【０１２５】そして、演算器４において、演算器３から
出力された１０ビット精度の画像データのブロック（ブ
ロックにおける画素データそれぞれ）と、代表値計算回
路５から出力されたブロックの代表値データ、即ちブロ
ックの平均値との差分がとられ、ブロック量子化器７に
出力される。

【０１２６】従って、この場合、ブロック量子化器７に
は、最大値と最小値の絶対値が等しい画像データのブロ
ックがブロック量子化器７に出力されることになる。

【０１２７】即ち、動き補償モードが画像間予測モード
である場合、例えば図２（ｂ）に示すように、演算器３
から出力された１０ビット精度の画像データのブロック
の最大値または最小値が、それぞれ−１５５または３５
５であれば、その画像データブロックから、代表値デー
タとしての平均値１００（＝（−１５５＋３５５）／
２）を減算した−２５５（＝−１５５−１００）乃至２
５５（＝３５５−１００）の範囲の値を有する画像デー
タのブロックが演算器４からブロック量子化器７に出力
され、また例えば図３（ｂ）に示すように、演算器３か
ら出力された１０ビット精度の画像データのブロックの
最大値または最小値が、それぞれ１０００または−１０
００であれば、平均値０（＝（−１０００＋１０００）
／２）−１０００（＝−１０００−０）乃至１０００
（＝１０００−０）の範囲の値を有する画像データのブ
ロックがブロック量子化器７に出力されることになる。

【０１２８】同時に、この場合、量子化幅計算回路６に
おいて、演算器３の演算出力（この場合、フィールドメ
モリ群１からの１０ビット精度の画像データのブロック
と、予測画像との差分データ）の最大値および最小値が
検出され、その差としてのダイナミックレンジが算出さ
れる。

【０１２９】そして、量子化幅計算回路６において、フ
ィールドメモリ群１からの１０ビット精度の画像データ
のブロックのダイナミックレンジが、−２５５乃至２５
５の範囲で表すことのできる符号ビット１ビットを含む
９ビット以内であるか否かが判定され、そのダイナミッ
クレンジが９ビット以内であると判定された場合、量子
化幅Ｑが１に決定され、ブロック量子化器７に出力され
る。

【０１３０】従って、動き補償モードが画像間予測モー
ドである場合、演算器３から出力された１０ビット精度
の画像データ（差分データ）のブロックのダイナミック
レンジが９ビット以内であれば（例えば、図２
（ａ））、ブロック量子化器７からは、演算器４からの
画像データがそのまま差分信号符号化器８に出力される
ことになる。

【０１３１】つまり、動き補償モードが画像間予測モー
ドである場合、演算器３から出力された１０ビット精度
の画像データのブロックのダイナミックレンジが９ビッ
ト以内であるとき、演算器３から出力された画像データ
のブロックのビット精度は実質的に８ビットであり、こ
の８ビット精度の画像データのブロックが差分信号符号
化器８に出力されることになる。

【０１３２】さらに、動き補償モードが画像間予測モー
ドである場合、量子化幅計算回路６において、フィール
ドメモリ群１からの１０ビット精度の画像データのブロ
ックのダイナミックレンジが、９ビットを越える（−２
５５乃至２５５の範囲外である）と判定されたとき、ブ
ロック量子化器７の量子化出力のダイナミックレンジが
９ビット以下（５１１未満）（−２５５乃至２５５の範
囲内）になるように量子化幅Ｑが決定され、ブロック量
子化器７に出力される。

【０１３３】即ち、フィールドメモリ群１からの１０ビ
ット精度の画像データのブロックのダイナミックレンジ
が、例えば５１２以上１０２４未満である場合、量子化
幅Ｑは２に決定される。さらに、そのダイナミックレン
ジが、例えば１０２４以上１５３６未満である場合、量
子化幅Ｑは３に決定され、またダイナミックレンジが、
例えば１５３６以上２０４８未満である場合、量子化幅
Ｑは４に決定される。

【０１３４】従って、動き補償モードが画像間予測モー
ドである場合、演算器４からの１０ビット精度の画像デ
ータのブロックのダイナミックレンジが、例えば図３
（ｂ）に示すように２０００（＝１０００−（−１００
０）であるとき、その差分データのブロックが、ブロッ
ク量子化器７において量子化幅４で量子化され（４で除
算され）、ダイナミックレンジが９ビット以内（この場
合、５００（＝２０００／４、但し小数点以下切り捨
て））にされる。

【０１３５】以上のようにして、動き補償モードが画像
間予測モードである場合、演算器４からの１０ビット精
度の画像データのブロックのダイナミックレンジが、９
ビットを越える（５１２以上である）とき、ブロック量
子化器７において、演算器４からの１０ビット精度の画
像データのブロックが、８ビット精度の画像データのブ
ロックに変換され、差分信号符号化器８に出力される。

【０１３６】以上のように、装置に１０ビット精度の画
像データのブロックが入力された場合には、差分信号符
号化器８に、８ビット精度の画像データのブロックが入
力されるように、演算器４およびブロック量子化器８に
おいて、１０ビット精度の画像データのブロック、８ビ
ート精度の画像データのブロックに変換される。

【０１３７】ところで、ビット精度が８ビット精度より
高精度な、例えば１０ビット精度の画像を、例えば８×
８画素や１６×１６画素などの小ブロックに分割した場
合、各ブロックにおけるダイナミックレンジは、一般的
に大きくないこと（動き補償モードが画像内予測モード
の場合、ブロックのダイナミックレンジが８ビット以内
になり、動き補償モードが画像間予測モードの場合、ブ
ロックのダイナミックレンジが９ビット以内になるこ
と）が多い。さらに、動き補償モードが画像間予測モー
ドの場合、画像データのブロックは、演算器３で予測画
像との差分がとられるので、その差分のブロックのダイ
ナミックレンジが９ビットを越えることはほとんどな
い。

【０１３８】従って、演算器４での画像データのブロッ
クからの代表値データの減算処理により、ほとんどの場
合、情報を損なうことなく、１０ビット精度の画像デー
タを８ビット精度の画像データに変換することができ
る。

【０１３９】つまり、量子化幅計算回路６およびブロッ
ク量子化器７を設けずに装置を構成するようにしても、
画像を損なうことなく、１０ビット精度の画像データを
８ビット精度の画像データに変換することができる。

【０１４０】さらに、この場合、例えば差分信号符号化
器８での量子化幅Ｓを小さくする（細かくする）ように
し、画質の劣化を抑制した画像の符号化が可能となる。

【０１４１】また、画像データのブロックのダイナミッ
クレンジが大きいとき（動き補償モードが画像内予測モ
ードの場合、ブロックのダイナミックレンジが８ビット
を越え、動き補償モードが画像間予測モードの場合、ブ
ロックのダイナミックレンジが９ビットを越えると
き）、上述したように、ブロック量子化器７で画像デー
タが量子化され、それが復号されたときの解像度が、多
少劣化することになる。

【０１４２】しかしながら、例えば画像の輪郭部分など
のダイナミックレンジが大きい部分では、人間の目の輝
度弁別度が低いので、上述の量子化によるレベル方向の
解像度の低下（劣化）が、視聴者に与える影響はほとん
どないと考えられる。

【０１４３】１０ビット精度から８ビット精度に変換さ
れた画像データは、差分信号符号化器８に供給される。
そして、差分信号符号化器８において、量子化され、Ｄ
ＣＴ処理されてＶＬＣ回路１５に供給される。

【０１４４】ＶＬＣ回路１５には、差分信号符号化器８
で量子化され、ＤＣＴ処理された画像データのブロック
の他、そのブロックの代表値データまたは量子化幅Ｑが
代表値計算回路５または量子化幅計算回路６よりそれぞ
れ供給されるとともに、動きベクトルおよび動き補償モ
ードが動き予測における回路により供給される。さら
に、ＶＬＣ回路１５には、差分信号符号化器８での量子
化幅Ｓが供給される。そして、ＶＬＣ回路１５は、ビッ
ト精度が１０ビット精度から８ビット精度に変換された
画像データのブロック、そのブロックの代表値データ、
量子化幅Ｑ，Ｓ、動きベクトル、および動き補償モード
を可変長符号化し、図示せぬ送信バッファを介して出力
する。

【０１４５】ここで、この場合、ＶＬＣ回路１５では、
符号化された画像データのブロックごとのヘッダに、そ
のブロックの代表値データおよび量子化幅Ｑが付加され
るようになされている。

【０１４６】なお、ブロックの代表値データおよび量子
化幅Ｑを、上述したようにそのブロックのヘッダに付加
するのではなく、ブロックより上位のレイヤとしての、
例えばマクロブロックレイヤやピクチャレイヤのヘッダ
に、そのマクロブロックやピクチャレイヤに属する他の
ブロックの代表値データおよび量子化幅Ｑとともに付加
するようにすることができる。

【０１４７】ＶＬＣ回路１５より出力されたビットスト
リームは、符号化されたオーディオ信号、同期信号など
と多重化され、さらにエラー訂正用のコードが付加さ
れ、所定の変調がかけられた後、レーザ光などによりマ
スタディスク（図示せず）に凹凸のピットとして記録さ
れる。そして、このマスタディスクを利用してスタンパ
（図示せず）が形成され、さらにそのスタンパにより、
複製ディスク１７（例えば、光ディスクなど）が量産さ
れることになる。

【０１４８】また、差分信号符号化器８で量子化され、
ＤＣＴ処理された画像データは、それがＩまたはＰピク
チャのデータである場合、差分信号復号化器１０に供給
される。

【０１４９】差分信号復号化器９は、図示していない
が、図２０における場合と同様に逆量子化器１１３およ
び逆ＤＣＴ回路１１４より構成され、そこでは、差分信
号符号化器８からのデータ（量子化されたＤＣＴデー
タ）が、差分信号符号化器８における量子化幅Ｓと同一
の量子化幅で逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ処理され
る。

【０１５０】差分信号復号化器９より出力された画像デ
ータは、ブロック逆量子化器１０に入力され、そこで、
量子化幅計算回路６より出力された、ブロック量子化器
７における量子化幅Ｑと同一の量子化幅で逆量子化され
る。即ち、ブロック逆量子化器１０において、差分信号
復号化器９より出力された画像データに、ブロック量子
化器７における量子化幅Ｑと同一の量子化幅が乗算さ
れ、演算器１１に出力される。

【０１５１】演算器１１においては、ブロック逆量子化
器１０より出力された画像データに、代表値計算回路５
より出力された、演算器４において演算器３の演算出力
から減算された代表値データと同一の代表値データが加
算され、演算器１２に出力される。

【０１５２】これにより、演算器１２には、演算器４お
よびブロック量子化器７によって８ビット精度の画像デ
ータのブロックに変換される前の１０ビット精度の画像
データのブロックと同一（正確には、量子化誤差が含ま
れるので、ほぼ同一）の画像データのブロックが供給さ
れることになる。

【０１５３】演算器１２には、また、既に復号され、動
き補償回路１４で動き補償された予測画像が供給され、
そこでは、この予測画像と演算器１１からの画像データ
が加算され、元の１０ビット精度の画像データ（符号化
される前の１０ビット精度の画像データ）に復号され
る。この復号された１０ビット精度の画像データは、フ
ィールドメモリ群１３に供給されて記憶される。

【０１５４】フィールドメモリ群１３は、１０ビット精
度の画像データを記憶することができるようになされて
おり、演算器１２からの復号された１０ビット精度の画
像データを記憶する。フィールドメモリ群１３に記憶さ
れた、既に復号された１０ビットの画像データは、フィ
ールドメモリコントローラ１６により入力画像の同期信
号に対応して生成されたタイミング制御信号に基づいて
読み出され、動き補償回路１４において、動き予測回路
２からの動きベクトルに対応して動き補償され、演算器
３および１２に供給される。

【０１５５】即ち、予測画像が演算器３および１２に供
給される。

【０１５６】以上のように、１０ビット精度の画像デー
タを８ビット精度の画像データに変換するようにしたの
で、８ビット精度の画像データ用の動き予測回路２、差
分信号符号化器８、および９などを使用した画像符号化
装置によって、１０ビット精度の画像を、その画質をほ
とんど劣化させることなく符号化することができる。

【０１５７】次に、図４は、本発明の画像復号化装置の
一実施例の構成を示すブロック図である。図中、図２１
における場合と対応する部分については、同一の符号を
付してある。この画像復号化装置は、図１に示す画像符
号化装置で符号化された画像を復号することができるよ
うになされている。

【０１５８】即ち、この画像復号化装置においては、ま
ずディスク１７（図１）から、ビット精度が１０ビット
精度から８ビット精度に変換された画像データが再生さ
れ、再生ビットストリームが逆ＶＬＣ回路２１に供給さ
れる。逆ＶＬＣ回路２１は、ビットストリームを可変長
復号化し、画像データの、例えばブロックごとのヘッダ
に付加されたブロックの代表値データまたは量子化幅Ｑ
を演算器２４またはブロック逆量子化器２３に供給する
とともに、動きベクトルおよび動き補償モードを動き補
償回路２７に供給する。

【０１５９】さらに、逆ＶＬＣ回路２１は、１枚（１画
面）の画像に対応するデータの可変長復号化を終了する
たびにタイミングパルスをメモリコントローラ２８に出
力する。メモリコントローラ２８においては、このタイ
ミングパルスに対応してタイミング制御信号がフィール
ドメモリ群２６に供給されるようになされており、これ
により、フィールドメモリ群２６からの画像データの読
み出しのタイミングが制御されるようになされている。

【０１６０】また、逆ＶＬＣ回路２１は、可変長復号化
した画像データのブロックおよび量子化幅Ｓを差分信号
復号化器２２に順次供給する。

【０１６１】差分信号復号化器２２は、図示していない
が、図２１における場合と同様に逆量子化器１２１およ
び逆ＤＣＴ回路１２２より構成され、そこでは、逆ＶＬ
Ｃ回路２１より出力された、ビット精度が１０ビット精
度から８ビット精度に変換された画像データ（量子化さ
れたＤＣＴデータ）のブロックが、同じく逆ＶＬＣ回路
２１より出力された量子化幅Ｓで逆量子化され、さらに
逆ＤＣＴ処理される。

【０１６２】ここで、差分信号復号化器２２に入出力す
る画像データは、ビット精度が８ビット精度に変換され
たものであるので、差分信号復号化器２２では、図２１
における場合と同様にして、８ビット精度の画像データ
を逆量子化し、さらに逆ＤＣＴ処理することができる。

【０１６３】差分信号復号化器２２より出力された画像
データのブロックは、ブロック逆量子化器２３に入力さ
れ、そこで、逆ＶＬＣ回路２１より出力された、ブロッ
ク量子化器７（図１）で量子化されたときの量子化幅Ｑ
と同一の量子化幅で逆量子化される。即ち、ブロック逆
量子化器２３において、差分信号復号化器２２より出力
された画像データに、ブロック量子化器７で量子化され
たときの量子化幅Ｑと同一の量子化幅が乗算される。

【０１６４】これにより、画像データのブロックのダイ
ナミックレンジが、図１の画像符号化装置で符号化され
る前と同一（ほぼ同一）の値に変換される。

【０１６５】ブロック逆量子化器２３で逆量子化された
画像データのブロックは、演算器２４に供給される。演
算器２４では、逆ＶＬＣ回路２１からの代表値データ
と、ブロック逆量子化器２３からの画像データのブロッ
ク（ブロックにおける画素データそれぞれ）とが加算さ
れ、演算器２５に出力される。

【０１６６】これにより、演算器２５には、図１の画像
符号化装置の演算器１２における場合と同様に、演算器
４およびブロック量子化器７によって８ビット精度の画
像データのブロックに変換される前の１０ビット精度の
画像データのブロックと同一（ほぼ同一）の画像データ
のブロックが供給されることになる。

【０１６７】即ち、ブロック逆量子化器２３および演算
器２４において、図１の画像符号化装置でビット精度が
１０ビット精度から８ビット精度に変換された画像デー
タのビット精度が、１０ビット精度に変換され、演算器
２５に供給される。

【０１６８】演算器２５には、また、既に復号されたＩ
またはＰピクチャの画像データが動き補償回路２７で動
き補償された予測画像が供給され、そこでは、この予測
画像と演算器２４からの画像データが加算され、元の１
０ビット精度の画像データ（符号化される前の１０ビッ
ト精度の画像データ）に復号される。この復号された１
０ビット精度の画像データは、フィールドメモリ群２６
に供給されて記憶される。

【０１６９】フィールドメモリ群２６は、１０ビット精
度の画像データを記憶することができるようになされて
おり、演算器２５からの復号された１０ビット精度の画
像データを記憶する。フィールドメモリ群２６に記憶さ
れた、既に復号された１０ビットの画像データのうちＩ
またはＰピクチャの画像データは、フィールドメモリコ
ントローラ２８により入力画像の同期信号に対応して生
成されたタイミング制御信号に基づいて読み出され、動
き補償回路１４において、動き予測回路２からの動きベ
クトルに対応して動き補償され、演算器２５に供給され
る。

【０１７０】即ち、予測画像が演算器２５に供給され
る。

【０１７１】また、フィールドメモリ群２６に記憶され
た画像データは、フィールドメモリコントローラ２８か
らのタイミング制御信号に基づいて出力端子に出力され
る。そして、出力端子に出力された画像データは、例え
ばＤ／Ａ変換処理などの所定の処理が施され、図示せぬ
ディスプレイなどに供給されて表示される。

【０１７２】以上のようにして、８ビット精度の画像デ
ータ用の差分信号復号化器２２などを使用した画像復号
化装置により、図１の画像符号化装置で符号化された、
８ビット精度より高精度な１０ビット精度の画像を復号
することができる。

【０１７３】なお、図１に示す画像符号化装置（図４に
示す画像復号化装置）においては、ビット精度が１０ビ
ット精度の画像だけでなく、例えば９ビット精度や１１
ビット精度などの画像を符号化（復号化）するようにす
ることができる。

【０１７４】次に、図５は、本発明の画像符号化装置の
第２実施例の構成を示すブロック図である。この画像符
号化装置は、ブロック量子化幅用バッファ３３およびブ
ロック内代表値用バッファ（以下、共にバッファと記載
する）３４が設けられるとともに、演算器４または１１
に代えて、ブロック内代表値差分器（以下、代表値差分
器と記載する）３１またはブロック内代表値加算器（以
下、代表値加算器と記載する）３２がそれぞれ設けられ
ている他は、図１の画像符号化装置と同様に構成されて
いる。

【０１７５】この画像符号化装置は、画像のビット精度
および後述するパラメータブロックサイズが任意の領域
単位で変化する画像を符号化することができるようにな
されている。

【０１７６】即ち、この画像符号化装置には、図示せぬ
処理回路から、例えば１画面、１ＧＯＰ、または１シー
ケンスなどの任意の領域単位で変化する画像のビット精
度（ビット精度のコード）と、パラメータブロックサイ
ズ（パラメータブロックサイズのコード）（図５におい
ては、ブロックサイズと図示してある）が供給されるよ
うになされている。

【０１７７】なお、画像のビット精度とパラメータブロ
ックサイズは、互いに独立なものであり、同一の領域単
位で変化させるのではなく、異なる領域単位で変化させ
るようにすることができる。即ち、画像のビット精度ま
たはパラメータブロックサイズは、例えば１画面または
１ＧＯＰごとにそれぞれ変化させるようにすることがで
きる。

【０１７８】ここで、パラメータブロックサイズとは、
ビート精度を変換する画像の単位領域（以下、パラメー
タブロックと記載する）の大きさを意味する。従って、
パラメータブロックサイズが、例えば１６×１６や８×
８とすると、１６×１６画素のブロック（パラメータブ
ロック）や８×８画素のブロック（バラメータブロッ
ク）ごとに代表値データまたは量子化幅Ｑが、代表値計
算回路５または量子化幅計算回路６においてそれぞれ決
定されることになる。

【０１７９】このパラメータブロックサイズと、画像を
符号化する処理単位のブロックの大きさとは、整数倍の
関係を有するように設定されるようになされている。符
号化する処理単位のブロックの大きさが、例えば８×８
画素である場合に、例えば図６（ａ）に示すように、パ
ラメータブロックサイズが、画像を符号化する処理単位
のブロック（図６（ａ）において、実線で示すブロッ
ク）の大きさの４倍に設定されているとき、代表値計算
回路５、または量子化幅計算回路６においては、パラメ
ータブロックを精成する４つのブロック（図６（ａ）に
おいて、点線で囲まれた４つのブロック）における画素
の最大値および最小値に基づいて、代表値データ、また
は量子化幅Ｑが決定され、代表値差分器３１および代表
値加算器３２、またはブロック量子化器７およびブロッ
ク逆量子化器８にそれぞれ供給される。

【０１８０】代表値差分器３１は、図１の演算器４に対
応するものであり、この代表値差分器３１およびブロッ
ク量子化器７においては、演算器３からのブロック（装
置に入力される画像）のビット精度が、パラメータブロ
ック単位で差分信号符号化器８のビット精度（本実施例
においては、８ビット精度）に変換される。

【０１８１】即ち、図６（ａ）に示す場合、代表値差分
器３１およびブロック量子化器７において、パラメータ
ブロックとしての４つの８×８画素のブロックからなる
１６×１６画素のブロックから決定された代表値データ
および量子化幅Ｑによって、演算器３からの４つの８×
８画素のブロックすべてのビット精度が、図１の画像符
号化装置におけるときと同様にして８ビット精度に順次
変換され、差分信号符号化器８で符号化される。

【０１８２】また、パラメータブロックごとに決定され
た代表値データまたは量子化幅Ｑは、バッファ３４また
は３３にそれぞれ供給されて記憶される。このバッファ
３４または３３に記憶された代表値データは、パラメー
タブロック（この場合、４つの８×８画素のブロックす
べて）が差分信号符号化器８で符号化され、ＶＬＣ回路
１５に供給されると、ＶＬＣ回路１５へ読み出される。
そして、ＶＬＣ回路１５において、装置に入力されたビ
ット精度およびパラメータブロックサイズ、バッファ３
３または３４からの量子化幅Ｑまたは代表値データ、並
びに動き予測回路２からの動きベクトルおよび動き補償
モードが可変長符号化され、図示せぬ送信バッファを介
してディスク１７に出力されて記録される。

【０１８３】この場合、ＶＬＣ回路１５では、パラメー
タブロックとしての４つの８×８画素のブロックからな
る１６×１６画素のブロック、即ちマクロブロックごと
のヘッダに、そのパラメータブロックの代表値データお
よび量子化幅Ｑが付加される。

【０１８４】例えば変化の激しくない画像においては、
隣接する複数のブロックのダイナミックレンジの変化が
小さく、このような画像においては、隣接する複数のブ
ロックのビット精度を、上述したように同一の代表値デ
ータおよび量子化幅Ｑで変換した後、各ブロック（８×
８画素のブロック）ごとのヘッダではなく、隣接する複
数のブロックからなるパラメータブロックごとのヘッダ
に、代表値データおよび量子化幅Ｑを付加するようにす
ることにより、符号量を低減することができる。

【０１８５】また、符号化する処理単位のブロックの大
きさが、例えば８×８画素である場合に、例えば図６
（ｂ）に示すように、パラメータブロックサイズの４倍
の大きさが、画像を符号化する処理単位のブロック（図
６（ｂ）において、実線で示すブロック）の大きさに設
定されているとき、代表値計算回路５、または量子化幅
計算回路６において、４つのパラメータブロック（図６
（ｂ）において、点線で示す４つのブロック）ごとに代
表値データ、または量子化幅Ｑが順次決定され、代表値
差分器３１および代表値加算器３２、またはブロック量
子化器７およびブロック逆量子化器８にそれぞれ供給さ
れる。

【０１８６】そして、代表値差分器３１およびブロック
量子化器７において、パラメータブロックとしての４つ
の４×４画素のブロックごとに決定された代表値データ
および量子化幅Ｑによって、演算器３からの８×８画素
のブロックのビット精度が、そのブロックを構成する４
つの４×４画素のブロック（パラメータブロック）ごと
に、図１の画像符号化装置におけるときと同様にして８
ビット精度にそれぞれ変換され、差分信号符号化器８で
符号化される。

【０１８７】また、パラメータブロックごとに決定され
た４つの代表値データまたは量子化幅Ｑは、バッファ３
４または３３にそれぞれ順次供給されて記憶される。こ
のバッファ３４または３３に記憶された代表値データま
たは量子化幅Ｑは、４つのパラメータブロックから構成
される８×８画素のブロック（画像を符号化する処理単
位のブロック）が差分信号符号化器８で符号化され、Ｖ
ＬＣ回路１５に供給されると、ＶＬＣ回路１５へ読み出
される。そして、ＶＬＣ回路１５において、装置に入力
されたビット精度およびパラメータブロックサイズ、バ
ッファ３３または３４からの量子化幅Ｑまたは代表値デ
ータ、並びに動き予測回路２からの動きベクトルおよび
動き補償モードが可変長符号化され、図示せぬ送信バッ
ファを介してディスク１７に出力されて記録される。

【０１８８】この場合、ＶＬＣ回路１５では、パラメー
タブロックとしての４つの４×４画素のブロックからな
る８×８画素のブロックごとのヘッダに、その４つのパ
ラメータブロックの代表値データおよび量子化幅Ｑが付
加される。

【０１８９】例えば、変化の激しい画像においては、ブ
ロックのダイナミックレンジが大きく、このような画像
においては、上述したように画像を符号化する処理単位
のブロックより小さな領域ブロック（パラメータブロッ
ク）ごとに、代表値データおよび量子化幅Ｑを決定し
て、ビット精度を変換するようにすることにより、画質
の解像度の低下を防止することができる。

【０１９０】一方、差分信号符号化器８の出力は、ＶＬ
Ｃ回路１５だけでなく、差分信号復号化器１０にも供給
され、以下図１における場合と同様の処理が行われる。

【０１９１】但し、代表値加算器３２は、図１の演算器
１１に対応するものであり、この代表値加算器３１およ
びブロック逆量子化器１０においては、差分信号復号化
器９からのブロックのビット精度が、パラメータブロッ
ク単位で装置に入力された画像のビット精度に変換され
るようになされている。

【０１９２】なお、この画像符号化装置においては、パ
ラメータブロックサイズおよび画像のビット精度を、１
画面、１ＧＯＰ、または１シーケンスの領域単位で変化
させる場合、ピクチャレイヤのヘッダ、ＧＯＰレイヤの
ヘッダ、またはシーケンスヘッダに、そのことを示す情
報がそれぞれ付加されるようになされている。

【０１９３】また、この画像符号化装置では、装置に入
力されたビット精度が、差分信号符号化器８のビット精
度と同一の場合（本実施例においては、８ビット精度）
代表値計算回路５からは、代表値データとして０が出力
され、量子化幅計算回路６からは１が出力されるように
なされている。従って、この場合、代表値差分器３１、
ブロック量子化器７、ブロック逆量子化器１０、および
代表値加算器３２は、実質的に動作しないことになる。

【０１９４】次に、図７は、本発明の画像復号化装置の
第２実施例の構成を示すブロック図である。図中、図４
における場合と対応する部分については、同一の符号を
付してある。この画像復号化装置は、図５に示す画像符
号化装置（または図１に示す画像符号化装置）により符
号化された画像を復号することができるようになされて
いる。

【０１９５】即ち、この画像復号化装置においては、デ
ィスク１７（図１）から、そこに記録されたビットスト
リームが再生され、再生ビットストリームが逆ＶＬＣ回
路２１に供給される。逆ＶＬＣ回路２１は、ビットスト
リームを可変長復号化し、そこから、ビット精度、パラ
メータブロックサイズ、代表値データ、量子化幅Ｑ、動
きベクトル、および動き補償モードを分離する。

【０１９６】そして、逆ＶＬＣ回路２１は、代表値デー
タまたは量子化幅Ｑをバッファ４２または４３に出力
し、記憶させるとともに、パラメータブロックサイズを
ブロック逆量子化器２３および代表値加算器４１に出力
する。

【０１９７】また、逆ＶＬＣ回路２１は、可変長復号化
した画像データのブロックおよび量子化幅Ｓを差分信号
復号化器２２に順次供給する。

【０１９８】差分信号復号化器２２では、逆ＶＬＣ回路
２１からの画像データのブロックが、量子化幅Ｓで逆量
子化され、さらに逆ＤＣＴ処理されてブロック逆量子化
器２３、代表値加算器４１に順次出力される。

【０１９９】代表値加算器４１は、図４に示す画像復号
化装置の演算器２４に対応するもので、この代表値加算
器４１およびブロック逆量子化器２３においては、差分
信号復号化器２２からのデータのビット精度（差分信号
復号化器２２のビット精度、本実施例においては、８ビ
ット精度）が、パラメータブロック単位で、元の画像の
ビット精度（図５の画像符号化装置で符号化される前の
画像のビット精度）に変換されるようになされている。

【０２００】ここで、この画像復号化装置における画像
を復号化する処理単位のブロックの大きさは、図５の画
像符号化装置における画像を符号化する処理単位のブロ
ックと同一になされている。即ち、この画像復号化装置
は、８×８画素のブロック単位で画像を復号化するよう
になされている。

【０２０１】従って、図５の画像符号化装置における場
合と同様に、画像を復号化する処理単位のブロックの大
きさと、逆ＶＬＣ回路２１が出力するパラメータブロッ
クサイズとは、整数倍の関係を有するように設定される
ようになされている。

【０２０２】例えば図６（ａ）に示すように、パラメー
タブロックサイズが設定されている場合、ブロック逆量
子化器２３および代表値加算器４１においては、パラメ
ータブロックブロックとしての４つの８×８画素のブロ
ックすべてのビット精度が、バッファ４２または４３に
それぞれ記憶された同一の代表値データまたは量子化幅
Ｑによって、元の画像のビット精度に順次変換される。

【０２０３】また、例えば図６（ｂ）に示すように、パ
ラメータブロックサイズが設定されている場合、ブロッ
ク逆量子化器２３および代表値加算器４１においては、
４つの４×４画素のブロックの各代表値データまたは量
子化幅Ｑが逆ＶＬＣ回路２１から出力され、バッファ４
２または４３それぞれに記憶されるのを待って、差分信
号復号化器２２からのデータのビット精度に変換が行わ
れる。

【０２０４】即ち、この場合、ブロック逆量子化器２３
および代表値加算器４１において、画像を復号する処理
単位の８×８画素のブロックのビット精度が、４つの４
×４画素のブロック（パラメータブロック）ごとに、そ
れぞれの代表値データおよび量子化幅Ｑに基づいて、元
の画像のビット精度に変換されることになる。

【０２０５】ブロック逆量子化器２３および代表値加算
器４１においてビット精度の変換されたデータは、演算
器２４に入力され、以下図４の画像復号化装置における
場合と同様にして復号される。

【０２０６】なお、この画像復号化装置では、逆ＶＬＣ
回路２１で分離されたビット精度が、差分信号符号化器
２２のビット精度と同一の場合（本実施例においては、
８ビット精度）、逆ＶＬＣ回路２１からは、代表値デー
タとして０が出力されるとともに、、量子化幅Ｑとして
１が出力されるようになされている。従って、この場
合、ブロック逆量子化器２３および代表値加算器４１
は、実質的に動作しないことになる。

【０２０７】次に、図８は、本発明の画像復号化装置の
第３実施例の構成を示すブロック図である。この画像復
号化装置は、代表値加算器４１と演算器２４との間にブ
ロック量子化器５１が設けられている他は、図７に示す
画像復号化装置と同様に構成されている。

【０２０８】従って、画像復号化装置は、図５（または
図１）の画像符号化装置などにより符号化された画像を
復号することができる。

【０２０９】さらに、この画像復号化装置においては、
図１に示す画像符号化装置のブロック量子化器７と同様
に構成されたブロック量子化器５１が、逆ＶＬＣ回路２
１より供給される、元の画像のビット精度に基づいて、
代表値加算器４１から出力された画像データのビット精
度を、所定のビット精度（例えば、８ビット精度）に変
換するようになされている。

【０２１０】即ち、代表値加算器４１より出力された画
像データのビット精度が、例えば１０ビット精度であっ
た場合（元の画像のビット精度が１０ビット精度であっ
た場合）、逆ＶＬＣ回路２１から、１０ビット精度を示
すコードがブロック量子化器５１に供給される。

【０２１１】ここで、１０ビット精度の画像を、例えば
８ビット精度の画像に変換するには、１０ビット精度の
画像（画像の画素データすべて）を２の２（＝１０−
８）乗で除算すれば良い。また、１０ビット精度の画像
を、例えば９ビット精度の画像に変換するには、１０ビ
ット精度の画像（画像の画素データすべて）を２の１
（＝１０−９）乗で除算すれば良い。

【０２１２】従って、画像を、例えば８ビット精度で復
号しようとする場合、逆ＶＬＣ回路２１から、１０ビッ
ト精度を示すコードが出力されたときには、ブロック量
子化器５１において、代表値加算器４１より出力された
１０ビット精度の画像データが、２²で除算され、８ビ
ット精度の画像データに変換される。

【０２１３】よって、使用者の欲するビット精度で画像
を復号することができる。

【０２１４】さらに、この場合、フィールドメモリ群２
６には、演算器２４を介してブロック量子化器５１から
出力された８ビット精度の画像データが供給される。

【０２１５】従って、このフィールドメモリ群２６は、
図４に示す画像復号化装置における場合のように１０ビ
ット精度の画像データよりビット数の少ない、汎用精の
高い８ビット精度の画像データを記憶することができる
メモリにすることができ、装置の低コスト化を図ること
ができる。

【０２１６】次に、図９は、本発明の画像復号化装置の
第４実施例の構成を示すブロック図である。この画像復
号化装置は、ビット判定回路６１および表示制御回路６
２が設けられているとともに、逆ＶＬＣ回路１２４の代
わりに、図８に画像復号化装置における場合と同様に構
成される逆ＶＬＣ回路２１が設けられている他は、図２
１に示す画像復号化装置と同様に構成されている。

【０２１７】この画像復号化装置においては、逆ＶＬＣ
回路２１において、ビットストリームから、元の画像の
ビット精度が分離され、ビット精度判定回路６１に供給
されるようになされている。

【０２１８】ビット精度判定回路６１においては、まず
逆ＶＬＣ回路２１から供給されたビット精度が、差分信
号復号化器２２におけるビット精度（差分信号復号化器
２２が処理することが可能なビット精度）（本実施例に
おいては、８ビット精度）であるか否かが判定される。

【０２１９】ビット精度判定回路６１において、逆ＶＬ
Ｃ回路２１から供給されたビット精度が８ビット精度以
下であると判定された場合、この画像復号化装置におい
ては、図２０における場合と同様の処理が行われ、８ビ
ット精度の画像が復号される。

【０２２０】また、ビット精度判定回路６１において、
逆ＶＬＣ回路２１から供給されたビット精度が８ビット
精度より大きいと判定された場合、即ち装置に供給され
たビットストリームに対応する元の画像のビット精度が
８ビット精度より高精度である場合、この画像復号化装
置では、その復号処理をすることができないので、差分
信号復号化器２２およびフィールドメモリ群２６に、そ
の動作を停止させる制御信号が供給される。

【０２２１】差分信号復号化器２２およびフィールドメ
モリ群２６において、ビット精度判定回路６１からの制
御信号が受信されると、その動作が停止される。

【０２２２】同時に、ビット精度判定回路６１におい
て、表示制御回路６２に対し、装置に入力されたビット
ストリームの復号処理をすることができないメッセージ
（例えば、「復号不可」など）を出力するように制御信
号が出力される。

【０２２３】表示制御回路６２において、ビット精度判
定回路６１からの制御信号が受信されると、メッセージ
「復号不可」が図示せぬディスプレイに出力されて表示
される。

【０２２４】従って、装置に、復号することのできない
ビット精度の画像に対応するビットストリームが入力さ
れた場合、メッセージ「復号不可」が表示されるので、
装置に復号することができないデータが入力されたこと
を、使用者に知らせることができる。

【０２２５】次に、図１０は、本発明の画像符号化装置
の第３実施例の構成を示すブロック図である。図中、図
１における場合と対応する部分については、同一の符号
を付してある。

【０２２６】分離回路７２は、図１１（ａ）に示すよう
に、図１の量子化幅計算回路６、代表値計算回路５、演
算器４、またはブロック量子化器７とそれぞれ同様に構
成される量子化幅計算回路９１、代表値計算回路９２、
演算器９３、またはブロック量子化器９４から構成され
る。

【０２２７】分離回路７２においては、ビット精度が、
例えば１０ビット精度の画像データのブロックが入力さ
れると、量子化幅計算回路９１または代表値計算回路９
２でそのブロックの量子化幅Ｑまたは代表値データがそ
れぞれ計算されて出力される。

【０２２８】そして、分離回路７２においては、図１の
演算器４およびブロック量子化器７に対応する演算器９
３およびブロック量子化器９４で、１０ビット精度の画
像データが、代表値データとの差分がとられ、量子化幅
Ｑで量子化されることにより、差分信号符号化器８のビ
ット精度と同一のビット精度の画像データに変換されて
出力される。

【０２２９】分離回路７２（図１０）からの量子化幅
Ｑ、代表値データ、または画像データのブロックは、メ
モリ部７３の量子化幅メモリ群７３ａ、代表値メモリ群
７３ｂ、またはフィールドメモリ群７３ｃにそれぞれ出
力されて記憶される。

【０２３０】ここで、入力された画像データのブロック
のビット精度が１０ビット精度であり、それを上述した
ように８ビット精度の画像データのブロックに変換する
場合、量子化幅Ｑは、図１における場合と同様に、１，
２，３、または４のうちのいずれかの値となる。

【０２３１】従って、この場合、量子化幅Ｑは、２ビッ
トで表すことができ、分離回路７２からメモリ部７３の
量子化幅メモリ群７３ａには、２ビットの量子化幅Ｑが
供給される。

【０２３２】よって、この場合、量子化幅メモリ群７３
ａには、２ビット幅のメモリから構成されたものを使用
することができる。

【０２３３】さらに、代表値データは、入力された画像
データのブロック（ブロック内の画素データ）の、例え
ば最小値や、その最小値と最大値の平均値などであるか
ら、入力された画像データのブロックのビット精度が１
０ビット精度であれば、少なくとも１０ビットで表すこ
とができる。

【０２３４】従って、この場合、メモリ部７３の代表値
メモリ群７３ｂには、１０ビット幅のメモリから構成さ
れたものを使用する必要がある。

【０２３５】また、分離回路７２から出力される画像デ
ータは、そのビット精度が、上述したように８ビット精
度に変換されたものであるから、メモリ部７３のフィー
ルドメモリ群７３ｃには、汎用性の高い８ビット幅のメ
モリから構成されたものを使用することができる。

【０２３６】ところで、量子化幅メモリ群７３ａ、代表
値メモリ群７３ｂ、およびフィールドメモリ群７３ｂか
らなるメモリ部７３は、図１のフィールドメモリ群１に
対応するものである。

【０２３７】１０ビット精度の画像データのブロックが
装置に入力される場合、図１のフィールドメモリ群１に
は、上述したように１０ビット精度の画像データを記憶
することのできるメモリ、即ち１０ビット幅のメモリを
使用する必要があった。

【０２３８】しかしながら、図１０の画像符号化装置で
は、分離回路７２によって１０ビット精度の画像データ
のブロックが８ビット精度の画像データに変換され、フ
ィールドメモリ群７３ｃに出力されるので、フィールド
メモリ群７３ｃには、上述したように汎用性の高い８ビ
ット幅のメモリを用いることができる。

【０２３９】従って、装置の低コスト化を図ることがで
きる。

【０２４０】なお、図１０に示す画像符号化装置におい
ては、画像データを記憶するフィールドメモリ群７３ｃ
の他、量子化幅メモリ群７３ａまたは代表値メモリ群７
３ｂが必要であるが、それぞれに記憶される量子化幅Ｑ
または代表値データは、分離回路７２からブロックごと
に１つずつ出力されるデータ（パラメータ）であり、従
って量子化幅メモリ群７３ａおよび代表値メモリ群７３
ｂを構成するメモリの数は、画素データを記憶するフィ
ールドメモリ群７３を構成するメモリの数に比較して非
常に少なくて済み、量子化幅メモリ群７３ａおよび代表
値メモリ群７３ｂを設けることによる装置のコストへの
影響は少ない。

【０２４１】量子化幅メモリ群７３ａ、代表値メモリ群
７３ｂ、またはフィールドメモリ群７３ｃにそれぞれ記
憶された量子化幅Ｑ、代表値データ、または８ビット精
度の画像データのブロックは、メモリコントローラ８１
によって入力画像の同期信号に対応して生成されたタイ
ミング制御信号に基づいて、符号化する順番に順次読み
出され、合成回路７４に供給される。

【０２４２】合成回路７４は、図１１（ｂ）に示すよう
に、図１の画像符号化装置のブロック逆量子化器１０ま
たは演算器１１にそれぞれ対応するブロック逆量子化器
９５または演算器９６から構成される。

【０２４３】ブロック逆量子化器９５および演算器９６
においては、フィールドメモリ群７３ｃからの８ビット
精度の画像データが、量子化幅メモリ群７３ａからの量
子化幅Ｑで逆量子化され、代表値メモリ群７３ｂからの
代表値データが加算されることにより、分離回路７２に
入力される前の画像データと同様の１０ビット精度の画
像データに変換されて出力される。

【０２４４】合成回路７４から出力された１０ビット精
度の画像データは、演算器３を介して、分離回路７２と
同様に構成される分離回路７５に入力される。分離回路
７５では、分離回路７２における場合と同様にして、１
０ビット精度の画像データのブロックが、８ビット精度
の画像データのブロック、量子化幅Ｑ、および代表値デ
ータに変換されて出力される。

【０２４５】分離回路７５から出力された８ビット精度
の画像データは、８ビット精度の画像データを処理する
回路として設計された差分信号符号化器８に入力され、
そこで符号化される（ＤＣＴ処理され、量子化され
る）。

【０２４６】差分信号符号化器８で符号化された画像デ
ータのブロックは、分離回路７５から出力された量子化
幅Ｑおよび代表値データ、並びに動き予測回路２から動
き補償回路７１を介して出力された動きベクトルおよび
動き補償モードとともに符号化器７６に入力され、そこ
で可変長符号化されて図示せぬ送信バッファを介して出
力される。

【０２４７】符号化器７６から出力されたビットストリ
ームは、図１における場合と同様にしてディスク１７
（図１０においては、図示せず）などに記録される。

【０２４８】なお、符号化器７６では、符号化された画
像データのブロックごとのヘッダに、そのブロックの代
表値データおよび量子化幅Ｑが付加されるようになされ
ている。

【０２４９】また、差分信号符号化器８で符号化された
画像データのブロックは、差分信号復号化器９にも供給
され、そこで復号化され（逆量子化されて逆ＤＣＴ処理
され）、分離回路７５から出力された量子化幅Ｑおよび
代表値データとともに、合成回路７４と同様に構成され
る合成回路７７に入力される。

【０２５０】合成回路７４では、差分信号復号化器９か
らの画像データ（８ビット精度の画像データ）が、分離
回路７５からの量子化幅Ｑおよび代表値データに基づい
て、１０ビット精度の画像データに変換され、演算器１
２に出力される。

【０２５１】演算器１２には、また、既に復号され、後
述する動き補償回路７１で動き補償された予測画像が供
給され、そこでは、この予測画像と合成回路７７からの
画像データが加算され、元の１０ビット精度の画像デー
タ（符号化される前の１０ビット精度の画像データ）と
同一（ほぼ同一）の画像データに復号される。この復号
された１０ビット精度の画像データは、分離回路７２と
同様に構成される分離回路７８に供給され、そこで、再
び８ビット精度の画像データ、量子化幅Ｑ、および代表
値データに変換されて出力される。

【０２５２】分離回路７８からの８ビット精度の画像デ
ータ、量子化幅Ｑ、または代表値データは、メモリ部７
９のフィールドメモリ群７９ｃ、代表値メモリ群７９
ｂ、または量子化幅メモリ群７９ａにそれぞれ供給され
て記憶される。

【０２５３】メモリ部７９の量子化幅メモリ群７９ａ、
代表値メモリ群７９ｂ、またはフィールドメモリ群７９
ｃは、図１のフィールドメモリ群１３に対応するもの
で、メモリ部７３の量子化幅メモリ群７３ａ代表値メモ
リ群７３ｂ、またはフィールドメモリ群７３ｃとそれぞ
れ同様に構成されている。

【０２５４】従って、フィールドメモリ群７９ｃは、汎
用性の高い８ビット幅のメモリによって構成することが
でき、また上述したように、量子化幅メモリ群７９ａお
よび代表値メモリ群７９ｂを構成するメモリの数は少な
くて済むので、装置の低コスト化を図ることができる。

【０２５５】一方、動き予測回路２においては、合成回
路７４から出力された画像データの動きベクトルが検出
されるとともに、その画像データの動き補償モードが決
定され、動き補償回路７１に供給される。

【０２５６】動き補償回路７１は、動き予測回路２より
からの動き補償モードに基づいて、メモリ部７９の読み
出しアドレスを、動き予測回路２がいま出力しているブ
ロックの位置に対応する位置から動きベクトルに対応す
る分だけずらしてデータを読み出し、合成回路８０に供
給する。

【０２５７】なお、メモリ部７９からのデータの読み出
しタイミングは、メモリコントローラ８１によって入力
画像の同期信号に対応して生成されたタイミング制御信
号に基づいて制御されるようになされている。

【０２５８】ここで、この画像符号化装置においては、
図１の画像符号化装置と異なり、フィールドメモリ群１
３（図１）に対応するメモリ部７９に、装置に入力され
た１０ビット精度の画像データが復号された画像データ
そのものが記憶されているのではなく、装置に入力され
た１０ビット精度の画像の精度が８ビット精度に変換さ
れた画像が、ブロックごとの量子化幅Ｑおよび代表値デ
ータとともに記憶されている。

【０２５９】このため、動き補償回路７１においては、
動き予測回路２からの動きベクトルに対応して、メモリ
部７９の量子化幅メモリ群７９ａ、代表値メモリ群７９
ｂ、またはフィールドメモリ群７９ｃにそれぞれアドレ
スが出力され、フィールドメモリ群７９ｃに記憶された
８ビット精度の画像データのブロックが読み出されると
ともに、そのブロックに対応する、量子化幅メモリ群７
９ａまたは代表値メモリ群７９ｂにそれぞれ記憶された
量子化幅Ｑまたは代表値データが読み出され、合成回路
７４と同様に構成される合成回路８０に供給される。

【０２６０】そして、合成回路８０において、動き補償
回路７１によって、量子化幅メモリ群７９ａまたは代表
値メモリ群７９ｂからそれぞれ読み出された量子化幅Ｑ
または代表値データに基づいて、フィールドメモリ群７
９ｃから読み出された８ビット精度の画像データのブロ
ックが１０ビット精度の画像データに変換され、予測画
像が生成される。

【０２６１】従って、この画像符号化装置において、画
像が、例えば８×８画素のブロックごとに分割されて符
号化されるものとした場合に、動き予測回路２で検出さ
れた動きベクトルが、例えば図１２に示すように（−
４，４）であったとき、即ち符号化される画像データの
ブロックにもっとも類似する、既に復号された画像の領
域（ブロック）が、例えば図１２に示すように、予測画
像フレームの４つの８×８画素のブロックＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄに、それぞれ４×４画素ずつかかるとき、動き補償回
路７１および合成回路８０においては、次式に従って、
メモリ部７９のフィールドメモリ群７９ｃに記憶された
ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄそれぞれにおける８ビット精度
の画像データが１０ビット精度の画像データに変換さ
れ、予測画像（予測画像のブロックにおける各画素デー
タＰ（ｉ，ｊ）（但し、ｉ，ｊ＝０，１，２，・・・，
７で、ｉ，ｊは画素の位置を示す））が生成される。

【０２６２】つまり、量子化幅メモリ群７９ｃに記憶さ
れた８×８画素のブロックｂｌｏｃｋ（ｂｌｏｃｋ＝
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の量子化幅ＱをＱ（ｂｌｏｃｋ）と
し、代表値メモリ群７９ｂに記憶されたブロックｂｌｏ
ｃｋの代表値データをＲ（ｂｌｏｃｋ）とするととも
に、フィールドメモリ群７９ｃに記憶された８×８画素
のブロックｂｌｏｃｋにおける各画素データをｐ（ｂｌ
ｏｃｋ，ｉ，ｊ）とすると、動き補償回路７１および合
成回路８０においては、式 P(i,j)=R(A)+Q(A)×p(A,i,j) （但し、０≦ｉ＜４且
つ０≦ｊ＜４） P(i,j)=R(B)+Q(B)×p(B,i,j) （但し、４≦ｉ＜８且
つ０≦ｊ＜４） P(i,j)=R(C)+Q(C)×p(C,i,j) （但し、０≦ｉ＜４且
つ４≦ｊ＜８） P(i,j)=R(D)+Q(D)×p(D,i,j) （但し、４≦ｉ＜８且
つ４≦ｊ＜８） に従って、予測画像のブロックにおける各画素データＰ
（ｉ，ｊ）、即ち予測画像が生成される。

【０２６３】この予測画像は、演算器１２に供給され、
そこで、上述したように、元の画像データに復号される
とともに、演算器３に供給され、差分データが生成され
る。

【０２６４】以下、上述した処理が繰り返され、画像の
符号化が行われる。

【０２６５】次に、図１３は、本発明の画像復号化装置
の第５実施例の構成を示すブロック図である。図中、図
４における場合と対応する部分については、同一の符号
を付してある。また、図中、ブロック間を接続する線に
付してある数字は、その線によって伝送されるデータの
ビット数を示している。

【０２６６】復号化器１０１は、ディスク１７（図１）
から再生された再生ビットストリームを可変長復号化
し、そこから、ビット精度、パラメータブロックサイ
ズ、代表値データ、量子化幅Ｑ、動きベクトル、および
動き補償モードを分離する。

【０２６７】そして、復号化器１０１は、代表値データ
または量子化幅Ｑを図１０の合成回路７４と同様に構成
される合成回路１０２に出力するとともに、可変長復号
化した画像データのブロックおよび量子化幅Ｓを差分信
号復号化器２２に順次供給する。

【０２６８】差分信号復号化器２２では、復号化器１０
１からの画像データのブロックが、逆量子化器１２１で
量子化幅Ｓで逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ回路１２２
で逆ＤＣＴ処理されて合成回路１０２に順次出力され
る。

【０２６９】合成回路１０２では、図１０の合成回路７
４における場合と同様に、差分信号復号化器２２から出
力された８ビット精度の画像データが、復号化器１０１
より出力された量子化幅Ｑで逆量子化され、同じく復号
化器１０１より出力された代表値データが加算されるこ
とにより、元の画像データ（符号化される前の画像デー
タ）と同様の１０ビット精度の画像データの予測誤差デ
ータに変換されて出力される。

【０２７０】合成回路１０２から出力された１０ビット
精度の予測誤差データは、演算器２５に供給され、そこ
で後述する合成回路１０４からの予測画像と加算される
ことにより、１０ビット精度の画像データに復号され
る。この復号された画像データは、図１０の分離回路７
２と同様に構成される分離回路１０３に入力される。分
離回路１０３では、図１０の分離回路７２における場合
と同様にして、１０ビット精度の画像データのブロック
が、８ビット精度の画像データのブロック、量子化幅
Ｑ、および代表値データに変換されて出力される。

【０２７１】分離回路１０３からの８ビット精度の画像
データ、量子化幅Ｑ、または代表値データは、メモリ部
１０６のフィールドメモリ群１０６ｃ、代表値メモリ群
１０６ｂ、または量子化幅メモリ群１０６ａにそれぞれ
供給されて記憶される。

【０２７２】メモリ部１０６の量子化幅メモリ群１０６
ａ、代表値メモリ群１０６ｂ、またはフィールドメモリ
群１０６ｃは、図４のフィールドメモリ群２６に対応す
るもので、図１０のメモリ部７３の量子化幅メモリ群７
３ａ、代表値メモリ群７３ｂ、またはフィールドメモリ
群７３ｃとそれぞれ同様に構成されている。

【０２７３】従って、フィールドメモリ群１０６ｃは、
汎用性の高い８ビット幅のメモリによって構成すること
ができ、また上述したように、量子化幅メモリ群１０６
ａおよび代表値メモリ群１０６ｂを構成するメモリの数
は少なくて済むので、装置の低コスト化を図ることがで
きる。

【０２７４】一方、図１０の動き補償回路７１と同様に
構成される動き補償回路１０８には、復号化器１０１か
ら、動き補償モードおよび動きベクトルが供給される。

【０２７５】動き補償回路１０８は、復号化器１０１か
らの動き補償モードに基づいて、メモリ部１０６の読み
出しアドレスを、同じく復号化器１０１がいま出力して
いるブロックの位置に対応する位置から動きベクトルに
対応する分だけずらしてデータを読み出し、合成回路１
０４に供給する。

【０２７６】ここで、逆ＶＬＣ回路２１は、１枚（１画
面）の画像を可変長復号化するタイミングでタイミング
パルスをメモリコントローラ１０７に出力するようにな
されており、メモリコントローラ１０７は、このタイミ
ングパルスに対応してタイミング制御信号をメモリ部１
０６に供給するようになされている。そして、メモリ部
１０６からのデータの読み出しタイミングは、メモリコ
ントローラ１０７からのタイミング制御信号に基づいて
制御されるようになされている。

【０２７７】ここで、この画像復号化装置においては、
図４の画像復号化装置と異なり、フィールドメモリ群２
６（図４）に対応するメモリ部１０６に、復号された１
０ビット精度の画像データそのものが記憶されているの
ではなく、上述したように分離回路１０３によって１０
ビット精度の画像の精度が８ビット精度に変換された画
像が、ブロックごとの量子化幅Ｑおよび代表値データと
ともに記憶されている。

【０２７８】このため、動き補償回路１０８において
は、復号化器１０１からの動きベクトルに対応して、メ
モリ部１０６の量子化幅メモリ群１０６ａ、代表値メモ
リ群１０６ｂ、またはフィールドメモリ群１０６ｃにそ
れぞれアドレスが出力され、フィールドメモリ群１０６
ｃに記憶された８ビット精度の画像データのブロックが
読み出されるとともに、そのブロックに対応する、量子
化幅メモリ群１０６ａまたは代表値メモリ群１０６ｂに
それぞれ記憶された量子化幅Ｑまたは代表値データが読
み出され、図１０の合成回路７４と同様に構成される合
成回路１０４に供給される。

【０２７９】そして、合成回路１０４において、動き補
償回路１０８によって、量子化幅メモリ群１０６ａまた
は代表値メモリ群１０６ｂからそれぞれ読み出された量
子化幅Ｑまたは代表値データに基づいて、フィールドメ
モリ群１０６ｃから読み出された８ビット精度の画像デ
ータのブロックが１０ビット精度の画像データに変換さ
れ、予測画像が生成される。

【０２８０】この予測画像は、演算器２５に供給され、
そこで、上述したように、合成回路１０２の出力と加算
されることにより、復号された画像データが生成され
る。

【０２８１】以下、上述した処理が繰り返され、画像の
復号化が行われる。

【０２８２】また、メモリ部１０６の量子化幅メモリ群
１０６ａ、代表値メモリ群１０６ｂ、またはフィールド
メモリ群１０６ｃにそれぞれ記憶された量子化幅Ｑ、代
表値データ、または８ビット精度の画像データは、メモ
リコントローラ１０７からのタイミング制御信号に基づ
いて、図１０の合成回路７４と同様に構成される合成回
路１０５へ読み出され、そこで１０ビット精度の画像デ
ータに変換されて出力される。

【０２８３】合成回路１０５より出力された画像データ
は、例えばＤ／Ａ変換処理などの所定の処理が施され、
図示せぬディスプレイなどに供給されて表示される。

【０２８４】なお、図１３に示す画像復号化装置（図１
０に示す画像符号化装置）においては、ビット精度が１
０ビット精度の画像だけでなく、例えば９ビット精度や
１１ビット精度などの画像を復号化（符号化）するよう
にすることができる。

【０２８５】次に、本発明の画像符号化装置より出力さ
れるビットストリームのフォーマットについて、図１４
乃至図１９を参照して説明する。図１４乃至図１９は、
CCITT SG XV Working Party XV/1 Experts group on AT
M Video Coding, INTERNATIONAL ORGANISATION FOR STA
NDARDISATION ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11 CODED REPRESEN
TATION OF PICTURE AND AUDIO INFORMATION, ISO-IEC/J
TC1/SC29/WG11 N0328,25-Nov-92 Test Model 3, Draft
Revision 1に記載されているビットストリームのフォー
マット（以下、標準フォーマットと記載する）に、Ｌ１
乃至Ｌ６で示す部分をそれぞれ追加したフォーマットを
示している。

【０２８６】まず、図１４に示すフォーマットは、符号
化された画像が、通常の８ビット精度の画像であるか否
かを示すためのフォーマットで、標準フォーマットのシ
ーケンスヘッダに、フラグextension_bit_input（図
中、Ｌ１で示す部分）が追加されている。

【０２８７】このフラグextension_bit_inputには、符
号化された画像が、通常の８ビット精度の画像である場
合、０および１のうちの、例えば０がセットされ、符号
化された画像が、通常の８ビット精度の画像でない場
合、０および１のうちの、例えば１がセットされる。

【０２８８】次に、図１５に示すフォーマットは、シー
ケンスごとに画像のビット精度またはパラメータブロッ
クサイズを可変にする場合のフォーマットで、標準フォ
ーマットのシーケンスヘッダに、Ｌ２で示す部分が追加
されている。

【０２８９】Ｌ２で示す部分のうち、コードbit_accura
cyは、画像のビット精度を示す、例えば３ビットのコー
ドで、シーケンスにおける画像のビット精度が、例えば
８，６，７，９，１０，１１，・・・である場合、コー
ドbit_accuracyには、３ビットコードとしての、例えば
０００，００１，０１０，１００，１００，１０１，・
・・がそれぞれセットされる。

【０２９０】さらに、Ｌ２で示す部分のうち、コードbl
ock_sizeは、パラメータブロックサイズを示す、例えば
２ビットのコードで、シーケンスにおけるパラメータブ
ロックサイズが、例えば１６×１６，８×８，４×４、
または３２×３２である場合、コードblock_sizeには、
２ビットコードとしての、例えば００，０１，１０、ま
たは１１がそれぞれセットされる。

【０２９１】なお、Ｌ２で示す部分のうち、ifから、}
の部分は、フラグextension_bit_inputが真（１）であ
る場合に、{}内のコードbit_accuracyおよびblock_size
が有効となることを意味している。

【０２９２】また、図１６または図１７に示すフォーマ
ットは、ＧＯＰまたはピクチャ（１画面）ごとに画像の
ビット精度またはパラメータブロックサイズを可変にす
る場合のフォーマットで、標準フォーマットのＧＯＰレ
イヤまたはピクチャレイヤのヘッダに、図１５における
Ｌ２のフラグextension_bit_inputの部分を除いたもの
と同様のＬ３またはＬ４で示す部分がそれぞれ追加され
ている。

【０２９３】なお、画像のビット精度またはパラメータ
ブロックサイズが、上述したように、異なる単位で変化
する場合、画像のビット精度またはパラメータブロック
サイズを示すコードは、それぞれ変化する単位に対応す
るヘッダにのみ記述される。即ち、例えば画像のビット
精度がシーケンスごとに変化し、パラメータブロックサ
イズがＧＯＰごとに変化する場合、シーケンスヘッダ
（図１５）には、if文の{}内にコードbit_accuracyのみ
が記述されるとともに、ＧＯＰレイヤのヘッダ（図１
６）には、if文の{}内にコードblock_sizeのみが記述さ
れる。

【０２９４】次に、図１８に示すフォーマットは、ピク
チャ（１画面）ごとに、そのピクチャレイヤに属するブ
ロックの代表値データおよび量子化幅Ｑを伝送する場合
のフォーマットで、標準フォーマットのピクチャレイヤ
のヘッダに、Ｌ５で示す部分が追加されている。

【０２９５】Ｌ５で示す部分のうち、コードblock_base
には、ピクチャを構成する各ブロックの代表値データが
セットされる。

【０２９６】ここで、１ブロックの代表値データのビッ
ト数（画像のビット精度のビット数と同一のビット数
（コードbit_accuracyで表されたビット精度のビット
数））をＡとし、１画面の画素数とブロックの大きさ
（コードblock_sizeで表されたブロックの大きさ）から
求めることのできる１画面当たりのブロック数をｎとす
ると、コードblock_baseには、Ａビットの代表値データ
が、ｎ個セットされることになるので、ピクチャレイヤ
のヘッダにおいて、コードblock_baseは、Ａ×ｎビット
のコードとして定義されている。

【０２９７】さらに、Ｌ５で示す部分のうち、コードbl
ock_q_scaleには、ピクチャを構成する各ブロックの量
子化幅Ｑがセットされる。

【０２９８】ここで、１ブロックの量子化幅Ｑを、例え
ば３ビット（上述した実施例における場合と同様に２ビ
ットでも良いし、また、例えば４ビットでも良い）で表
すようにすると、コードblock_q_scaleには、３ビット
の量子化幅が、ｎ個セットされることになるので、ピク
チャレイヤのヘッダにおいて、コードblock_q_scale
は、３×ｎビットのコードとして定義されている。

【０２９９】次に、図１９に示すフォーマットは、マク
ロブロック（１６×１６画素のブロック）ごとに、その
マクロブロックを構成するブロックの代表値データおよ
び量子化幅Ｑを伝送する場合のフォーマットで、標準フ
ォーマットのマクロブロックレイヤのヘッダに、Ｌ６で
示す部分が追加されている。

【０３００】この場合、マクロブロックを構成するブロ
ックの数をｍ（ブロックの大きさ（コードblock_sizeで
表されたブロックの大きさ）が１６×１６，８×８、ま
たは４×４のとき、それぞれ１，４、または１６とな
る）とすると、コードblock_baseには、Ａビットの代表
値データが、ｍ個セットされることになるので、マクロ
ブロックレイヤのヘッダにおいて、コードblock_base
は、Ａ×ｍビットのコードとして定義されている。

【０３０１】また、この場合、コードblock_q_scaleに
は、３ビットの量子化幅が、ｍ個セットされることにな
るので、マクロブロックレイヤのヘッダにおいて、コー
ドblock_q_scaleは、３×ｍビットのコードとして定義
されている。

【０３０２】なお、ビットストリームのフォーマット
は、以上のフォーマットの他、フラグextension_bit_in
putを省略したフォーマット、ビット精度またはパラメ
ータブロックサイズを変更する場合のみ、例えばＧＯＰ
レイヤのヘッダやピクチャレイヤのヘッダに、ビット精
度またはパラメータブロックサイズに関する情報を付加
するようにしたフォーマットにすることも可能である。

【０３０３】以上のように、画像を符号化する場合にお
いては、画像データの代表値データおよび量子化幅を決
定し、代表値データおよび量子化幅Ｑに基づいて、画像
のビット精度を変換するようにしたので、例えば８ビッ
ト精度の画像が装置に入出力されることを前提として設
計された、従来からあるハードウェアを用いて、８ビッ
ト精度より高ビット精度の画像を符号化することができ
る。

【０３０４】また、画像を復号化する場合においては、
伝送データから、画像データ、代表値データ、および量
子化幅を抽出し、代表値データおよび量子化幅Ｑに基づ
いて、画像のビット精度を変換するようにしたので、上
述したようにして符号化された、８ビットより高ビット
精度の画像を、８ビット精度の画像が装置に入出力され
ることを前提として設計された、従来からあるハードウ
ェアを用いて復号化することができる。

【０３０５】なお、本実施例においては、８ビット精度
用の動き予測回路２により、１０ビット精度の画像の動
きベクトルの下位２ビットを切り捨てた、８ビット精度
の動きベクトルを検出するようにしたが、例えば１０ビ
ット精度の画像の動きベクトルの下位２ビットを４捨５
入した８ビット精度の動きベクトルを検出するようにす
ることができる。

【０３０６】さらに、８ビット精度用の動き予測回路２
の代わりに、１０ビット精度用の動き予測回路を設ける
ようにすることができる。この場合、動きベクトルの精
度が高くなるので、画質を向上させることができる。

【０３０７】また、本実施例の画像符号化装置において
は、ブロックの代表値データそのものを画像データとと
もに符号化するようにしたが、例えば隣接するブロック
の代表値データどうしの差分をとり、この差分情報を代
表値データとして画像データとともに可変長符号化する
ようにすることができる。

【０３０８】この場合、画像復号化装置では、可変長復
号化されたブロックの差分情報に、既に復号された隣接
するブロックの代表値データを加算し、ブロックの代表
値データを得るようになされる。

【０３０９】１画面が、例えば８×８画素や１６×１６
画素のブロックなどの小ブロックに分割されている場
合、隣接するブロックの代表値データどうしの差分は、
代表値データより小さくなり、またその分散も小さくな
る。従って、上述したように、隣接するブロックの代表
値データの差分を可変長符号化するようにすることによ
り、符号量を低減することができる。

【０３１０】さらに、この場合、画像符号化装置または
画像復号化装置それぞれにおける可変長符号化または可
変長復号化の方式が、ＭＰＥＧ１のＤＣ成分の伝送にお
けるときと同様であると、代表値データの差分を可変長
符号化または可変長復号化することによる、新たな可変
長符号用のテーブルまたは新たな可変長復号化用のテー
ブルは必要なく、効率の良い処理を行うことができる。

【０３１１】また、本実施例の画像符号化装置において
は、ブロックごとの量子化幅Ｑを画像データとともに符
号化するようにしたが、例えば直前に符号化されたブロ
ックの量子化幅Ｑと、いま符号化されているブロックの
量子化幅Ｑ'とが同一であるか否かの量子化幅情報を符
号化し、さらに量子化幅Ｑと量子化幅Ｑ'が同一でない
場合にのみ、量子化幅Ｑ'を符号化するようにすること
ができる。

【０３１２】この場合、画像復号化装置では、量子化幅
情報を参照し、新たな量子化幅Ｑ'が伝送されるまで
は、直前に復号化されたブロックの量子化幅Ｑと同一の
量子化幅を用いて復号化処理がなされ、新たな量子化幅
が伝送された場合、その量子化幅Ｑ'を用いて復号化処
理がなされる。

【０３１３】１画面が、例えば８×８画素や１６×１６
画素のブロックなどの小ブロックに分割されている場
合、隣接するブロックのダイナミックレンジはほとんど
変動しないため、量子化幅Ｑもほとんど変化しない。従
って、上述したように、直前に符号化されたブロックの
量子化幅Ｑと、いま符号化されているブロックの量子化
幅Ｑ'とが同一であるか否かの量子化幅情報を符号化
し、さらに量子化幅Ｑと量子化幅Ｑ'が同一でない場合
にのみ、量子化幅Ｑ'を符号化するようにすることによ
り、符号量を低減することができる。

【０３１４】さらに、本実施例においては、入力画像の
ビット精度を１０ビット精度とし、この１０ビット精度
の画像を、差分信号符号化器８、差分信号復号化器９、
および２２の処理可能なビット精度としての８ビット精
度の画像に変換する場合について説明したが、これに限
られるものはない。即ち、画像のビット精度を任意のビ
ット精度に変換し、符号化または復号化するようにする
ことができる。

【０３１５】

【発明の効果】請求項１に記載の画像符号化方法、並び
に請求項１２に記載の画像符号化装置によれば、所定の
ブロックごとに、画像データの代表値データおよび量子
化幅を決定し、画像データと代表値データの差分を算出
して、差分を量子化幅に基づいて量子化し、第１の量子
化データを生成する。そして、第１の量子化データに所
定の変換処理を施し、その変換係数を量子化して、第２
の量子化データを生成し、代表値データ、量子化幅、お
よび第２の量子化データを符号化する。従って、画像
を、そのビット精度を変換して符号化することができ
る。

【０３１６】請求項８に記載の画像符号化方法によれ
ば、所定の単位領域ごとに、画像データの代表値データ
および量子化幅を決定し、画像データと代表値データの
差分を算出して、差分を量子化幅に基づいて量子化し、
第１の量子化データを生成する。そして、所定のブロッ
クごとに、第１の量子化データに所定の変換処理を施
し、その変換係数を量子化して、第２の量子化データを
生成し、代表値データ、量子化幅、および第２の量子化
データを符号化する。従って、画像の複雑さに対応し
て、代表値データと量子化幅を、所定の単位領域ごとに
変化させることができるので、画像の画質の劣化を防止
することができる。

【０３１７】請求項１０に記載の画像符号化方法、並び
に請求項１３に記載の画像符号化装置によれば、所定の
ブロックごとに、入力画像と予測画像の差分を算出し、
第１の差分データを生成して、第１の差分データの代表
値データおよび量子化幅を決定する。そして、第１の差
分データと代表値データの差分を算出し、第２の差分デ
ータを生成して、第２の差分データを量子化幅に基づい
て量子化し、量子化データを生成する。さらに、量子化
データを量子化幅に基づいて逆量子化し、逆量子化デー
タを生成して、逆量子化データと代表値データを加算
し、局部復号データを生成した後、局部復号データに基
づいて、新たな予測画像を生成する。従って、画像を、
そのビット精度を変換して効率良く符号化することがで
きる。

【０３１８】請求項１４に記載の画像復号化方法、並び
に請求項２１に記載の画像復号化装置によれば、伝送デ
ータから、符号化画像データ、並びに所定のブロックご
とに設定された代表値データ、および量子化幅を抽出
し、符号化画像データを逆量子化して、第１の逆量子化
データを生成する。そして、第１の逆量子化データに所
定の逆変換処理を施し、その逆変換データを量子化幅に
基づいて逆量子化して、第２の逆量子化データを生成
し、第２の逆量子化データと代表値データを加算して、
復号画像データを生成する。従って、ビット精度が変換
された画像信号を復号することができる。

【０３１９】請求項１７に記載の画像復号化方法によれ
ば、伝送データから、符号化画像データ、並びに所定の
単位領域ごとに設定された代表値データ、および量子化
幅を抽出し、所定のブロックごとに、符号化画像データ
を逆量子化して、第１の逆量子化データを生成する。そ
して、第１の逆量子化データに所定の逆変換処理を施
し、所定の単位領域ごとに、その逆変換データを量子化
幅に基づいて逆量子化して、第２の逆量子化データを生
成し、第２の逆量子化データと代表値データを加算し
て、復号画像データを生成する。従って、画像の複雑さ
に対応して、代表値データと量子化幅を、所定の単位領
域ごとに変化させて符号化した画像を復号することがで
きる。

【０３２０】請求項１９に記載の画像復号化方法、並び
に請求項２２に記載の画像復号化装置によれば、伝送デ
ータから、符号化画像データ、並びに所定のブロックご
とに設定された代表値データ、および量子化幅を抽出
し、符号化画像データを、量子化幅に基づいて逆量子化
して、逆量子化データを生成し、逆量子化データと代表
値データを加算して、復号差分データを生成する。そし
て、復号差分データと予測画像を加算し、復号画像デー
タを生成する。従って、効率良く符号化された、ビット
精度の異なる画像信号を復号することができる。

【０３２１】請求項２３に記載の画像復号化装置によれ
ば、伝送データから、符号化された画像データおよび画
像データのビット精度に関する精度情報を抽出し、その
精度情報に基づいて、符号化された画像データが復号可
能か否かを判定する。そして、符号化された画像データ
が復号不能である場合、符号化された画像データが復号
不能であることを知らせる。従って、装置が、入力され
たデータのビット精度に対応していないことを、使用者
に知らせることができる。

【０３２２】請求項２４に記載の画像復号化装置によれ
ば、伝送データから、符号化された画像データ、画像デ
ータのビット精度に関する精度情報、並びに所定のブロ
ックごとに設定された代表値データ、および量子化幅を
抽出し、符号化された画像データを逆量子化して、第１
の逆量子化データを生成した後、第１の逆量子化データ
に所定の逆変換処理を施し、逆変換データを生成する。
そして、逆変換データを量子化幅に基づいて逆量子化
し、第２の逆量子化データを生成して、第２の逆量子化
データと代表値データを加算し、第１の復号画像データ
を生成する。さらに、第１の復号画像データを、精度情
報に基づいて量子化し、第２の復号画像データを生成す
る。従って、任意のビット精度の画像信号を得ることが
できる。

【０３２３】請求項２５に記載の画像記録媒体によれ
ば、所定のブロックごとに、画像データの代表値データ
および量子化幅を決定し、画像データと代表値データの
差分を算出し、差分を量子化幅に基づいて量子化し、第
１の量子化データを生成し、第１の量子化データに所定
の変換処理を施し、変換係数を生成し、変換係数を量子
化し、第２の量子化データを生成し、代表値データ、量
子化幅、および第２の量子化データを符号化することに
より生成されたビットストリームが記録される。従っ
て、任意のビット精度の画像信号を記録することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２】代表値データおよび量子化幅Ｑの決定方法を説
明する図である。

【図３】代表値データおよび量子化幅Ｑの決定方法を説
明する図である。

【図４】本発明の画像復号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図５】本発明の画像符号化装置の第２実施例の構成を
示すブロック図である。

【図６】パラメータブロックを説明する図である。

【図７】本発明の画像復号化装置の第２実施例の構成を
示すブロック図である。

【図８】本発明の画像復号化装置の第３実施例の構成を
示すブロック図である。

【図９】本発明の画像復号化装置の第４実施例の構成を
示すブロック図である。

【図１０】本発明の画像符号化装置の第３実施例の構成
を示すブロック図である。

【図１１】図１０の実施例の分離回路７２および合成回
路７４のより詳細を示すブロック図である。

【図１２】図１０の実施例の動き補償回路７１の動作を
説明する図である。

【図１３】本発明の画像復号化装置の第５実施例の構成
を示すブロック図である。

【図１４】符号化された画像データとしてのビットスト
リームのフォーマットを示す図である。

【図１５】符号化された画像データとしてのビットスト
リームのフォーマットを示す図である。

【図１６】符号化された画像データとしてのビットスト
リームのフォーマットを示す図である。

【図１７】符号化された画像データとしてのビットスト
リームのフォーマットを示す図である。

【図１８】符号化された画像データとしてのビットスト
リームのフォーマットを示す図である。

【図１９】符号化された画像データとしてのビットスト
リームのフォーマットを示す図である。

【図２０】従来の画像符号化装置の一例の構成を示す図
である。

【図２１】従来の画像復号化装置の一例の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ フィールドメモリ群 ２ 動き予測回路 ３，４ 演算器 ５ ブロック内代表値計算回路 ６ ブロック量子化幅計算回路 ７ ブロック量子化器 ８ 差分信号符号化器 ９ 差分信号復号化器 １０ ブロック逆量子化器 １１，１２ 演算器 １３ フィールドメモリ群１３ １４ 動き補償回路 １５ ＶＬＣ回路 １６ フィールドメモリコントローラ ２１ 逆ＶＬＣ回路 ２２ 差分信号復号化器 ２３ ブロック逆量子化器 ２４，２５ 演算器 ２６ フィールドメモリ群 ２７ 動き補償回路 ２８ メモリコントローラ ３３，３４ バッファ ４２，４３ バッファ ５１ ブロック量子化器 ６１ ビット精度判定回路 ６２ 表示制御回路 ７１ 動き補償回路 ７２ 分離回路 ７３ メモリ部 ７４ 合成回路 ７５ 分離回路 ７７ 合成回路 ７８ 分離回路 ７９ メモリ部 ８０ 合成回路 ９１ ブロック量子化幅計算回路 ９２ ブロック内代表値計算回路 ９３ 演算器 ９４ ブロック量子化器 ９５ ブロック逆量子化器 ９６ 演算器 １０２ 合成回路 １０３ 分離回路 １０４，１０５ 合成回路 １０６ メモリ部 １０８ 動き補償回路

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のブロックごとに、画像データの代
   表値データおよび量子化幅を決定し、 前記画像データと前記代表値データの差分を算出し、 前記差分を前記量子化幅に基づいて量子化し、第１の量
   子化データを生成し、 前記第１の量子化データに所定の変換処理を施し、変換
   係数を生成し、 前記変換係数を量子化し、第２の量子化データを生成
   し、 前記代表値データ、量子化幅、および第２の量子化デー
   タを符号化することを特徴とする画像符号化方法。
2. 【請求項２】 隣接するブロックにおける画像データの
   代表値データの差分を、前記代表値データとして符号化
   することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化方
   法。
3. 【請求項３】 直前に符号化されたブロックにおける画
   像データの量子化幅と、いま符号化されたブロックにお
   ける画像データの量子化幅とが同一であるか否かの比較
   情報をさらに符号化し、 直前に符号化されたブロックにおける画像データの量子
   化幅と、いま符号化されたブロックにおける画像データ
   の量子化幅とが異なる場合にのみ、いま符号化されたブ
   ロックにおける画像データの量子化幅を符号化すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像符号化方法。
4. 【請求項４】 前記代表値データおよび量子化幅を、前
   記ブロックのヘッダに付加することを特徴とする請求項
   １に記載の画像符号化方法。
5. 【請求項５】 前記代表値データおよび量子化幅を、前
   記ブロックより上位のレイヤのヘッダに付加することを
   特徴とする請求項１に記載の画像符号化方法。
6. 【請求項６】 前記ブロックのサイズに関するサイズ情
   報、または前記ブロックにおける画像データのビット精
   度に関する精度情報に基づいて、前記量子化幅を決定
   し、 前記サイズ情報および精度情報をさらに符号化すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像符号化方法。
7. 【請求項７】 前記ブロックのサイズに関するサイズ情
   報に基づいて、前記代表値データを決定し、 前記サイズ情報をさらに符号化することを特徴とする請
   求項１に記載の画像符号化方法。
8. 【請求項８】 所定の単位領域ごとに、画像データの代
   表値データおよび量子化幅を決定し、 前記画像データと前記代表値データの差分を算出し、 前記差分を前記量子化幅に基づいて量子化し、第１の量
   子化データを生成し、 所定のブロックごとに、前記第１の量子化データに所定
   の変換処理を施し、変換係数を生成し、 前記変換係数を量子化し、第２の量子化データを生成
   し、 前記代表値データ、量子化幅、および第２の量子化デー
   タを符号化することを特徴とする画像符号化方法。
9. 【請求項９】 前記単位領域と、前記ブロックの大きさ
   は、整数倍の関係を有することを特徴とする請求項８に
   記載の画像符号化方法。
10. 【請求項１０】 所定のブロックごとに、入力画像と予
    測画像の差分を算出し、第１の差分データを生成し、 前記第１の差分データの代表値データおよび量子化幅を
    決定し、 前記第１の差分データと前記代表値データの差分を算出
    し、第２の差分データを生成し、 前記第２の差分データを前記量子化幅に基づいて量子化
    し、量子化データを生成し、 前記量子化データを前記量子化幅に基づいて逆量子化
    し、逆量子化データを生成し、 前記逆量子化データと前記代表値データを加算し、局部
    復号データを生成し、 前記局部復号データに基づいて、新たな予測画像を生成
    することを特徴とする画像符号化方法。
11. 【請求項１１】 前記局部復号データと前記代表値デー
    タの差分を算出し、 前記差分を前記量子化幅に基づいて量子化し、差分量子
    化データを生成し、 前記差分量子化データ、代表値データ、および量子化幅
    を記憶手段に記憶させ、 前記差分量子化データ、代表値データ、および量子化幅
    を前記記憶手段から読み出し、前記新たな予測画像を生
    成することを特徴とする請求項１０に記載の画像符号化
    方法。
12. 【請求項１２】 所定のブロックごとに、画像データの
    代表値データを決定する代表値決定手段と、 前記所定のブロックごとに、前記画像データの量子化幅
    を決定する量子化幅決定手段と、 前記画像データと前記代表値データの差分を算出する差
    分算出手段と、 前記差分を前記量子化幅に基づいて量子化し、第１の量
    子化データを生成する第１の量子化手段と、 前記第１の量子化データに所定の変換処理を施し、量子
    化して、第２の量子化データを生成する第２の量子化手
    段と、 前記代表値データ、量子化幅、および第２の量子化デー
    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
    画像符号化装置。
13. 【請求項１３】 所定のブロックごとに、入力画像と予
    測画像の差分を算出し、第１の差分データを生成する第
    １の差分算出手段と、 前記所定のブロックごとに、前記第１の差分データの代
    表値データを決定する代表値決定手段と、 前記所定のブロックごとに、前記第１の差分データの量
    子化幅を決定する量子化幅決定手段と、 前記第１の差分データと前記代表値データの差分を算出
    し、第２の差分データを生成する第２の差分算出手段
    と、 前記第２の差分データを前記量子化幅に基づいて量子化
    し、量子化データを生成する量子化手段と、 前記量子化データを前記量子化幅に基づいて逆量子化
    し、逆量子化データを生成する逆量子化手段と、 前記逆量子化データと前記代表値データを加算し、局部
    復号データを生成する加算手段と、 前記局部復号データに基づいて、新たな予測画像を生成
    する予測手段とを備えることを特徴とする画像符号化装
    置。
14. 【請求項１４】 伝送データから、符号化画像データ、
    並びに所定のブロックごとに設定された代表値データ、
    および量子化幅を抽出し、 前記符号化画像データを逆量子化し、第１の逆量子化デ
    ータを生成し、 前記第１の逆量子化データに所定の逆変換処理を施し、
    逆変換データを生成し、 前記逆変換データを前記量子化幅に基づいて逆量子化
    し、第２の逆量子化データを生成し、 前記第２の逆量子化データと前記代表値データを加算
    し、復号画像データを生成することを特徴とする画像復
    号化方法。
15. 【請求項１５】 前記代表値データは、隣接するブロッ
    クにおける画像データの代表値データの差分であること
    を特徴とする請求項１４に記載の画像復号化方法。
16. 【請求項１６】 前記伝送データから、直前に復号化さ
    れたブロックにおける画像データの量子化幅と、いま復
    号化しようとしているブロックにおける画像データの量
    子化幅とが同一であるか否かの比較情報をさらに抽出
    し、 直前に復号化されたブロックにおける画像データの量子
    化幅と、いま復号化しようとしているブロックにおける
    画像データの量子化幅とが同一である場合、直前に復号
    化されたブロックにおける画像データの量子化幅に基づ
    いて、前記逆変換データを逆量子化することを特徴とす
    る請求項１４に記載の画像復号化方法。
17. 【請求項１７】 伝送データから、符号化画像データ、
    並びに所定の単位領域ごとに設定された代表値データ、
    および量子化幅を抽出し、 所定のブロックごとに、前記符号化画像データを逆量子
    化し、第１の逆量子化データを生成し、 前記第１の逆量子化データに所定の逆変換処理を施し、
    逆変換データを生成し、 所定の単位領域ごとに、前記逆変換データを前記量子化
    幅に基づいて逆量子化し、第２の逆量子化データを生成
    し、 前記第２の逆量子化データと前記代表値データを加算
    し、復号画像データを生成することを特徴とする画像復
    号化方法。
18. 【請求項１８】 前記単位領域と、前記ブロックの大き
    さは、整数倍の関係を有することを特徴とする請求項１
    ７に記載の画像復号化方法。
19. 【請求項１９】 予測画像に基づいて、画像を復号する
    画像復号化方法において、 伝送データから、符号化画像データ、並びに所定のブロ
    ックごとに設定された代表値データ、および量子化幅を
    抽出し、 前記符号化画像データを、前記量子化幅に基づいて逆量
    子化し、逆量子化データを生成し、 前記逆量子化データと前記代表値データを加算し、復号
    差分データを生成し、 前記復号差分データと前記予測画像を加算し、復号画像
    データを生成することを特徴とする画像復号化方法。
20. 【請求項２０】 前記復号画像データと前記代表値デー
    タとの差分を算出し、 前記差分を前記量子化幅に基づいて量子化し、復号量子
    化データを生成し、 前記復号量子化データ、代表値データ、および量子化幅
    を記憶手段に記憶させ、 前記復号量子化データ、代表値データ、および量子化幅
    を前記記憶手段から読み出し、前記予測画像を生成する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像復号化方法。
21. 【請求項２１】 伝送データから、符号化画像データ、
    並びに所定のブロックごとに設定された代表値データ、
    および量子化幅を抽出する抽出手段と、 前記符号化画像データを逆量子化し、第１の逆量子化デ
    ータを生成した後、前記第１の逆量子化データに所定の
    逆変換処理を施し、逆変換データを生成する第１の逆量
    子化手段と、 前記逆変換データを前記量子化幅に基づいて逆量子化
    し、第２の逆量子化データを生成する第２の逆量子化手
    段と、 前記第２の逆量子化データと前記代表値データを加算
    し、復号画像データを生成する加算手段とを備えること
    を特徴とする画像復号化装置。
22. 【請求項２２】 予測画像に基づいて、画像を復号する
    画像復号化装置において、 伝送データから、符号化画像データ、並びに所定のブロ
    ックごとに設定された代表値データ、および量子化幅を
    抽出する抽出手段と、 前記符号化画像データを、前記量子化幅に基づいて逆量
    子化し、逆量子化データを生成する逆量子化手段と、 前記逆量子化データと前記代表値データを加算し、復号
    差分データを生成する第１の加算手段と、 前記復号差分データと前記予測画像を加算し、復号画像
    データを生成する第２の加算手段とを備えることを特徴
    とする画像復号化方法。
23. 【請求項２３】 伝送データから、符号化された画像デ
    ータおよび前記画像データのビット精度に関する精度情
    報を抽出する抽出手段と、 前記精度情報に基づいて、前記符号化された画像データ
    が復号可能か否かを判定する判定手段と、 前記符号化された画像データが復号不能である場合、前
    記符号化された画像データが復号不能であることを知ら
    せる報知手段とを備えることを特徴とする画像復号化装
    置。
24. 【請求項２４】 伝送データから、符号化された画像デ
    ータ、前記画像データのビット精度に関する精度情報、
    並びに所定のブロックごとに設定された代表値データ、
    および量子化幅を抽出する抽出手段と、 前記符号化された画像データを逆量子化し、第１の逆量
    子化データを生成した後、前記第１の逆量子化データに
    所定の逆変換処理を施し、逆変換データを生成する第１
    の逆量子化手段と、 前記逆変換データを前記量子化幅に基づいて逆量子化
    し、第２の逆量子化データを生成する第２の逆量子化手
    段と、 前記第２の逆量子化データと前記代表値データを加算
    し、第１の復号画像データを生成する加算手段と、 前記第１の復号画像データを、前記精度情報に基づいて
    量子化し、第２の復号画像データを生成する量子化手段
    とを備えることを特徴とする画像復号化装置。
25. 【請求項２５】 所定のブロックごとに、画像データの
    代表値データおよび量子化幅を決定し、 前記画像データと前記代表値データの差分を算出し、 前記差分を前記量子化幅に基づいて量子化し、第１の量
    子化データを生成し、 前記第１の量子化データに所定の変換処理を施し、変換
    係数を生成し、 前記変換係数を量子化し、第２の量子化データを生成
    し、 前記代表値データ、量子化幅、および第２の量子化デー
    タを符号化することにより生成されたビットストリーム
    が記録されていることを特徴とする画像記録媒体。