JPH1084549A - 画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、伝送方法、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないデータ処理量で、元の画像とほぼ同一
の復号画像を効率的に得ることができるようにする。 【解決手段】 間引き回路３０において、原画像の９画
素から１画素を抽出することにより得られる圧縮データ
のレベルを、レベル制限回路３１により、ＭＳＢからの
２ビットを抽出することで制限する。ローカルデコード
部では、その補正データに基づいて、原画像が予測さ
れ、その予測値が出力される。そして、誤差算出部にお
いて、原画像に対する、予測値の予測誤差が算出され
る。この予測誤差が小さくなるように、補正回路３２
で、圧縮データを補正する。

Description

【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
よび画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化
方法、伝送方法、並びに記録媒体に関し、特に、少ない
データ処理で、効率的に、より高画質の予測画像を得る
ことができるようにした画像符号化装置および画像符号
化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、伝送方
法、並びに記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像の圧縮方法については、
種々の方法が提案されているが、そのうちの１つに、画
像を、その画素を間引くことにより圧縮する方法があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に画
像を間引いて圧縮した画素データを、そのまま符号化す
るようにすると、データ処理量が膨大となり、効率的
に、高画質の予測画像（復号画像）を得ることができな
い課題があった。

【０００４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、少ないデータ量で、効率的に、より高画
質の予測画像を得ることができるようにするものであ
る。

【０００５】

【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、原画像を圧縮することにより得られる圧縮
データのレベルを制限する制限手段と、レベルの制限さ
れた圧縮データを補正し、補正データを出力する補正手
段と、補正データに基づいて、原画像を予測し、その予
測値を出力する予測手段と、原画像に対する、予測値の
予測誤差を算出する算出手段と、予測誤差に基づいて、
補正手段が出力する補正データの適正さを判定する判定
手段と、判定手段による判定結果に対応して、補正デー
タを、原画像の符号化結果として出力する出力手段とを
備えることを特徴とする。

【０００６】請求項１１に記載の画像符号化方法は、原
画像を圧縮することにより得られる圧縮データのレベル
を制限し、レベルの制限された圧縮データを補正して、
補正データを出力し、補正データに基づいて、原画像を
予測して、その予測値を出力し、原画像に対する、予測
値の予測誤差を算出し、予測誤差に基づいて、補正デー
タの適正さを判定することを、補正データが適正になる
まで繰り返し、適正になった補正データを、原画像の符
号化結果として出力することを特徴とする。

【０００７】請求項１２に記載の画像復号化装置は、符
号化データが、原画像を圧縮することにより得られる圧
縮データのレベルを制限し、レベルの制限された圧縮デ
ータを補正して、補正データを出力し、補正データに基
づいて、原画像を予測して、その予測値を出力し、原画
像に対する、予測値の予測誤差を算出し、予測誤差に基
づいて、補正データの適正さを判定することを、補正デ
ータが適正になるまで繰り返すことにより得られた、適
正になった補正データを含むことを特徴とする。

【０００８】請求項１８に記載の画像復号化方法は、符
号化データが、原画像を圧縮することにより得られる圧
縮データのレベルを制限し、レベルの制限された圧縮デ
ータを補正して、補正データを出力し、補正データに基
づいて、原画像を予測して、その予測値を出力し、原画
像に対する、予測値の予測誤差を算出し、予測誤差に基
づいて、補正データの適正さを判定することを、補正デ
ータが適正になるまで繰り返すことにより得られた、適
正になった補正データを含むことを特徴とする。

【０００９】請求項１９に記載の伝送方法は、符号化デ
ータが、原画像を圧縮することにより得られる圧縮デー
タのレベルを制限し、レベルの制限された圧縮データを
補正して、補正データを出力し、補正データに基づい
て、原画像を予測して、その予測値を出力し、原画像に
対する、予測値の予測誤差を算出し、予測誤差に基づい
て、補正データの適正さを判定することを、補正データ
が適正になるまで繰り返すことにより得られた、適正に
なった補正データを含むことを特徴とする。

【００１０】請求項２０に記載の記録媒体は、符号化デ
ータが、原画像を、その画素数を少なくすることにより
圧縮し、原画像を圧縮することにより得られる圧縮デー
タのレベルを制限し、レベルの制限された圧縮データを
補正して、補正データを出力し、補正データに基づい
て、原画像を予測して、その予測値を出力し、原画像に
対する、予測値の予測誤差を算出し、予測誤差に基づい
て、補正データの適正さを判定することを、補正データ
が適正になるまで繰り返すことにより得られた、適正に
なった補正データを含むことを特徴とする。

【００１１】請求項２１に記載の画像符号化装置は、画
像を構成する画素を、その性質に応じて所定のクラスに
分類する分類手段と、クラスごとに、所定のマッピング
係数を記憶しているマッピング係数記憶手段と、画像の
中の、注目している注目画素と、その注目画素のクラス
に対応するマッピング係数とを用いて所定の演算を行う
ことにより、その注目画素を補正した補正データを算出
する演算手段と、補正データのレベルを制限して、画像
を符号化した符号化データとする制限手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項２９に記載の画像符号化方法は、画
像を構成する画素を、その性質に応じて所定のクラスに
分類し、クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶し
ているマッピング係数記憶手段から、画像の中の、注目
している注目画素のクラスに対応するマッピング係数を
読み出し、そのマッピング係数と、注目画素とを用いて
所定の演算を行うことにより、その注目画素を補正した
補正データを算出し、補正データのレベルを制限して、
画像を符号化した符号化データとすることを特徴とす
る。

【００１３】請求項３０に記載の画像復号化装置は、符
号化データが、画像を構成する画素を、その性質に応じ
て第１のクラスのうちのいずれかに分類し、第１のクラ
スごとに、所定のマッピング係数を記憶しているマッピ
ング係数記憶手段から、画像の中の、注目している注目
画素の第１のクラスに対応するマッピング係数を読み出
し、そのマッピング係数と、注目画素とを用いて所定の
演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
ータを算出し、補正データのレベルを制限することによ
り得られたものであることを特徴とする。

【００１４】請求項３７に記載の画像復号化方法は、符
号化データが、画像を構成する画素を、その性質に応じ
て所定のクラスのうちのいずれかに分類し、クラスごと
に、所定のマッピング係数を記憶しているマッピング係
数記憶手段から、画像の中の、注目している注目画素の
クラスに対応するマッピング係数を読み出し、そのマッ
ピング係数と、注目画素とを用いて所定の演算を行うこ
とにより、その注目画素を補正した補正データを算出
し、補正データのレベルを制限することにより得られた
ものであることを特徴とする。

【００１５】請求項３８に記載の伝送方法は、符号化デ
ータが、画像を構成する画素を、その性質に応じて所定
のクラスに分類し、クラスごとに、所定のマッピング係
数を記憶しているマッピング係数記憶手段から、画像の
中の、注目している注目画素のクラスに対応するマッピ
ング係数を読み出し、そのマッピング係数と、注目画素
とを用いて所定の演算を行うことにより、その注目画素
を補正した補正データを算出し、補正データのレベルを
制限することにより得られたものであることを特徴とす
る。

【００１６】請求項３９に記載の記録媒体は、符号化デ
ータが、画像を構成する画素を、その性質に応じて所定
のクラスに分類し、クラスごとに、所定のマッピング係
数を記憶しているマッピング係数記憶手段から、画像の
中の、注目している注目画素のクラスに対応するマッピ
ング係数を読み出し、そのマッピング係数と、注目画素
とを用いて所定の演算を行うことにより、その注目画素
を補正した補正データを算出し、補正データのレベルを
制限することにより得られたものであることを特徴とす
る。

【００１７】請求項１に記載の画像符号化装置において
は、制限手段は、原画像を圧縮することにより得られる
圧縮データのレベルを制限し、補正手段は、レベルの制
限された圧縮データを補正し、補正データを出力するよ
うになされている。予測手段は、補正データに基づい
て、原画像を予測して、その予測値を出力し、算出手段
は、原画像に対する、予測値の予測誤差を算出するよう
になされている。判定手段は、予測誤差に基づいて、補
正手段が出力する補正データの適正さを判定し、出力手
段は、判定手段による判定結果に対応して、補正データ
を、原画像の符号化結果として出力するようになされて
いる。

【００１８】請求項１１に記載の画像符号化方法におい
ては、原画像を圧縮することにより得られる圧縮データ
のレベルを制限し、レベルの制限された圧縮データを補
正して、補正データを出力し、補正データに基づいて、
原画像を予測して、その予測値を出力し、原画像に対す
る、予測値の予測誤差を算出し、予測誤差に基づいて、
補正データの適正さを判定することを、補正データが適
正になるまで繰り返し、適正になった補正データを、原
画像の符号化結果として出力するようになされている。

【００１９】請求項１２に記載の画像復号化装置および
請求項１８に記載の画像復号化方法、請求項１９に記載
の伝送方法、並びに請求項２０に記載の記録媒体におい
ては、符号化データが、原画像を、その画素数を少なく
することにより圧縮し、原画像を圧縮することにより得
られる圧縮データのレベルを制限し、レベルの制限され
た圧縮データを補正して、補正データを出力し、補正デ
ータに基づいて、原画像を予測して、その予測値を出力
し、原画像に対する、予測値の予測誤差を算出し、予測
誤差に基づいて、補正データの適正さを判定すること
を、補正データが適正になるまで繰り返すことにより得
られた、適正になった補正データを含んでいる。

【００２０】請求項２１に記載の画像符号化装置におい
ては、分類手段は、画像を構成する画素を、その性質に
応じて所定のクラスに分類し、マッピング係数記憶手段
は、クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
る。演算手段は、画像の中の、注目している注目画素
と、その注目画素のクラスに対応するマッピング係数と
を用いて所定の演算を行うことにより、その注目画素を
補正した補正データを算出し、制限手段は、補正データ
のレベルを制限して、画像を符号化した符号化データと
するようになされている。

【００２１】請求項２９に記載の画像符号化方法におい
ては、画像を構成する画素を、その性質に応じて所定の
クラスに分類し、クラスごとに、所定のマッピング係数
を記憶しているマッピング係数記憶手段から、画像の中
の、注目している注目画素のクラスに対応するマッピン
グ係数を読み出し、そのマッピング係数と、注目画素と
を用いて所定の演算を行うことにより、その注目画素を
補正した補正データを算出し、補正データのレベルを制
限して、画像を符号化した符号化データとするようにな
されている。

【００２２】請求項３０に記載の画像復号化装置および
請求項３７に記載の画像復号化方法、請求項３８に記載
の伝送方法、並びに請求項３９に記載の記録媒体におい
ては、符号化データが、画像を構成する画素を、その性
質に応じて所定のクラスに分類し、クラスごとに、所定
のマッピング係数を記憶しているマッピング係数記憶手
段から、画像の中の、注目している注目画素のクラスに
対応するマッピング係数を読み出し、そのマッピング係
数と、注目画素とを用いて所定の演算を行うことによ
り、その注目画素を補正した補正データを算出し、補正
データのレベルを制限することにより得られたものとな
っている。

【００２３】

【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、その前に、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。

【００２４】即ち、請求項１に記載の画像符号化装置
は、画像を符号化する画像符号化装置であって、原画像
を、その画素数を少なくすることにより圧縮する圧縮手
段（例えば、図３に示す圧縮部２１など）と、原画像を
圧縮することにより得られる圧縮データのレベルを制限
する制限手段（例えば、図３に示す圧縮部２１など）
と、レベルの制限された圧縮データを補正し、補正デー
タを出力する補正手段（例えば、図３に示す圧縮部２１
など）と、補正データに基づいて、原画像を予測し、そ
の予測値を出力する予測手段（例えば、図３に示すロー
カルデコード部２２など）と、原画像に対する、予測値
の予測誤差を算出する算出手段（例えば、図３に示す誤
差算出部２３など）と、予測誤差に基づいて、補正手段
が出力する補正データの適正さを判定する判定手段（例
えば、図３に示す判定部２４など）と、判定手段による
判定結果に対応して、補正データを、原画像の符号化結
果として出力する出力手段（例えば、図３に示す判定部
２４など）とを備えることを特徴とする。

【００２５】請求項２に記載の画像符号化装置は、予測
手段が、補正データを、その性質に応じて所定のクラス
に分類する分類手段（例えば、図８に示すクラス分類回
路４５など）と、クラスに対応して、予測値を求める予
測値演算手段（例えば、図８に示す適応処理回路４６な
ど）とを有することを特徴とする。

【００２６】請求項３に記載の画像符号化装置は、予測
手段が、補正データとの線形結合により予測値を算出す
るための予測係数を求める予測係数演算手段（例えば、
図８に示す適応処理回路４６など）と、予測係数および
補正データから、予測値を求める予測値演算手段（例え
ば、図８に示す適応処理回路４６など）とを有すること
を特徴とする。

【００２７】請求項４に記載の画像符号化装置は、予測
手段が、補正データを、その性質に応じて所定のクラス
に分類する分類手段（例えば、図８に示すクラス分類回
路４５など）と、補正データとの線形結合により予測値
を算出するための予測係数を、クラスごとに求める予測
係数演算手段（例えば、図８に示す適応処理回路４６な
ど）と、補正データのクラスについて得られた予測係数
と、その補正データとから、予測値を求める予測値演算
手段（例えば、図８に示す適応処理回路４６など）とを
有することを特徴とする。

【００２８】請求項６に記載の画像符号化装置は、予測
手段が、補正データとの線形結合により予測値を算出す
るための予測係数を、所定のクラスごとに記憶している
記憶手段（例えば、図１７に示す予測係数ＲＯＭ８１な
ど）と、補正データを、その性質に応じて所定のクラス
のうちのいずれかに分類する分類手段（例えば、図１７
に示すクラス分類回路４５など）と、補正データのクラ
スについての予測係数と、その補正データとから、予測
値を求める予測値演算手段（例えば、図１７に示す予測
回路８２など）とを有することを特徴とする。

【００２９】請求項９に記載の画像符号化装置は、補正
手段が、圧縮データを補正するための補正値を記憶して
いる記憶手段（例えば、図５に示す補正値ＲＯＭ３３な
ど）を有し、その補正値を用いて、圧縮データを補正す
ることを特徴とする。

【００３０】請求項１２に記載の画像復号化装置は、画
像を符号化した符号化データを復号化する画像復号化装
置であって、符号化データを受信する受信手段（例え
ば、図１５に示す受信機／再生装置７１など）と、符号
化データを復号化する復号化手段（例えば、図１５に示
すクラス分類用ブロック化回路７３、クラス分類回路７
５、予測回路７６、および予測値計算用ブロック化回路
７７など）とを備え、符号化データが、原画像を、その
画素数を少なくすることにより圧縮し、原画像を圧縮す
ることにより得られる圧縮データのレベルを制限し、レ
ベルの制限された圧縮データを補正して、補正データを
出力し、補正データに基づいて、原画像を予測して、そ
の予測値を出力し、原画像に対する、予測値の予測誤差
を算出し、予測誤差に基づいて、補正データの適正さを
判定することを、補正データが適正になるまで繰り返す
ことにより得られた、適正になった補正データを含むこ
とを特徴とする。

【００３１】請求項１３に記載の画像復号化装置は、復
号化手段が、補正データを、その性質に応じて所定のク
ラスに分類する分類手段（例えば、図１５に示すクラス
分類回路７５など）と、クラスに対応して、予測値を求
める予測値演算手段（例えば、図１５に示す予測回路７
６など）とを有することを特徴とする。

【００３２】請求項１４に記載の画像復号化装置は、符
号化データが、補正データとの線形結合により予測値を
算出するための予測係数も含んでおり、復号化手段が、
予測係数および補正データから、予測値を求める予測値
演算手段（例えば、図１５に示す予測回路７６など）を
有することを特徴とする。

【００３３】請求項１５に記載の画像復号化装置は、符
号化データが、補正データとの線形結合により予測値を
算出するための、所定のクラスごとの予測係数も含んで
おり、復号化手段が、補正データを、その性質に応じて
所定のクラスに分類する分類手段（例えば、図１５に示
すクラス分類回路７５など）と、補正データのクラスに
ついての予測係数と、その補正データとから、予測値を
求める予測値演算手段（例えば、図１５に示す予測回路
７６など）とを有することを特徴とする。

【００３４】請求項１６に記載の画像復号化装置は、復
号化手段が、補正データとの線形結合により予測値を算
出するための予測係数を、所定のクラスごとに記憶して
いる記憶手段（例えば、図２６に示す予測係数ＲＯＭ７
８など）と、補正データを、その性質に応じて所定のク
ラスのいずれかに分類する分類手段（例えば、図２６に
示すクラス分類回路７５など）と、補正データのクラス
についての予測係数を記憶手段から読み出し、その予測
係数と補正データとから、予測値を求める予測値演算手
段（例えば、図２６に示す予測回路７６など）とを有す
ることを特徴とする。

【００３５】請求項２１に記載の画像符号化装置は、画
像を符号化する画像符号化装置であって、画像を構成す
る画素を、その性質に応じて所定のクラスに分類する分
類手段（例えば、図２７に示すクラス分類回路１１３な
ど）と、クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶し
ているマッピング係数記憶手段（例えば、図２７に示す
マッピング係数メモリ１１４など）と、画像の中の、注
目している注目画素と、その注目画素のクラスに対応す
るマッピング係数とを用いて所定の演算を行うことによ
り、その注目画素を補正した補正データを算出する演算
手段（例えば、図２７に示す演算回路１１６など）と、
補正データのレベルを制限して、画像を符号化した符号
化データとする制限手段（例えば、図２７に示すレベル
制限回路１１７など）とを備えることを特徴とする。

【００３６】請求項２９に記載の画像符号化方法は、画
像を符号化する画像符号化方法であって、画像を構成す
る画素を、その性質に応じて所定のクラスに分類し、ク
ラスごとに、所定のマッピング係数を記憶しているマッ
ピング係数記憶手段（例えば、図２７に示すマッピング
係数メモリ１１４など）から、画像の中の、注目してい
る注目画素のクラスに対応するマッピング係数を読み出
し、そのマッピング係数と、注目画素とを用いて所定の
演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
ータを算出し、補正データのレベルを制限して、画像を
符号化した符号化データとすることを特徴とする。

【００３７】請求項３０に記載の画像復号化装置は、画
像を符号化した符号化データを復号化する画像復号化装
置であって、符号化データを受信する受信手段（例え
ば、図３７に示す受信機／再生装置１９１など）と、符
号化データを復号化する復号化手段（例えば、図３７に
示すデコード部１９２など）とを備え、符号化データ
が、画像を構成する画素を、その性質に応じて第１のク
ラスのうちのいずれかに分類し、第１のクラスごとに、
所定のマッピング係数を記憶しているマッピング係数記
憶手段（例えば、図２７に示すマッピング係数メモリ１
１４など）から、画像の中の、注目している注目画素の
第１のクラスに対応するマッピング係数を読み出し、そ
のマッピング係数と、注目画素とを用いて所定の演算を
行うことにより、その注目画素を補正した補正データを
算出し、補正データのレベルを制限することにより得ら
れたものであることを特徴とする。

【００３８】請求項３２に記載の画像復号化装置は、復
号化手段が、符号化データとの線形結合により予測値を
算出するための予測係数を、第２のクラスごとに記憶し
ている予測係数記憶手段（例えば、図３７に示す予測係
数ＲＯＭ１９７など）と、符号化データを、その性質に
応じて第２のクラスのうちのいずれかに分類する分類手
段（例えば、図３７に示すクラス分類回路１９６など）
と、符号化データの第２のクラスについての予測係数
を、予測係数記憶手段から読み出し、その予測係数と符
号化データとから、予測値を求める予測値演算手段（例
えば、図３７に示す予測回路１９８など）とを有するこ
とを特徴とする。

【００３９】請求項３７に記載の画像復号化方法は、画
像を符号化した符号化データを復号化する画像復号化方
法であって、符号化データが、画像を構成する画素を、
その性質に応じて所定のクラスのうちのいずれかに分類
し、クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
るマッピング係数記憶手段（例えば、図２７に示すマッ
ピング係数メモリ１１４など）から、画像の中の、注目
している注目画素のクラスに対応するマッピング係数を
読み出し、そのマッピング係数と、注目画素とを用いて
所定の演算を行うことにより、その注目画素を補正した
補正データを算出し、補正データのレベルを制限するこ
とにより得られたものであることを特徴とする。

【００４０】請求項３８に記載の伝送方法は、画像を符
号化した符号化データを伝送する伝送方法であって、符
号化データが、画像を構成する画素を、その性質に応じ
て所定のクラスのうちのいずれかに分類し、クラスごと
に、所定のマッピング係数を記憶しているマッピング係
数記憶手段（例えば、図２７に示すマッピング係数メモ
リ１１４など）から、画像の中の、注目している注目画
素のクラスに対応するマッピング係数を読み出し、その
マッピング係数と、注目画素とを用いて所定の演算を行
うことにより、その注目画素を補正した補正データを算
出し、補正データのレベルを制限することにより得られ
たものであることを特徴とする。

【００４１】請求項３９に記載の記録媒体は、画像を符
号化した符号化データが記録されている記録媒体であっ
て、符号化データが、画像を構成する画素を、その性質
に応じて所定のクラスのうちのいずれかに分類し、クラ
スごとに、所定のマッピング係数を記憶しているマッピ
ング係数記憶手段（例えば、図２７に示すマッピング係
数メモリ１１４など）から、画像の中の、注目している
注目画素のクラスに対応するマッピング係数を読み出
し、そのマッピング係数と、注目画素とを用いて所定の
演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
ータを算出し、補正データのレベルを制限することによ
り得られたものであることを特徴とする。

【００４２】なお、勿論この記載は、各手段を上記した
ものに限定することを意味するものではない。

【００４３】図１は、本発明を適用した画像処理装置の
一実施の形態の構成を示している。送信装置１には、デ
ィジタル化された画像データが供給されるようになされ
ている。送信装置１は、入力された画像データを間引く
こと（その画素数を少なくすること）により圧縮、符号
化し、その結果得られる符号化データを、例えば、光デ
ィスク、光磁気ディスク、磁気テープ、相変化ディスク
その他でなる記録媒体２に記録し、または、例えば、地
上波、衛星回線、電話回線、ＣＡＴＶ網、インターネッ
トその他の伝送路３を介して伝送する。

【００４４】受信装置４では、記録媒体２に記録された
符号化データが再生され、または、伝送路３を介して伝
送されてくる符号化データが受信され、その符号化デー
タが伸張、復号化される。そして、その結果得られる復
号画像は、図示せぬディスプレイに供給されて表示され
る。

【００４５】なお、以上のような画像処理装置は、例え
ば、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、磁気テープ
装置その他の、画像の記録／再生を行う装置、あるいは
また、例えば、テレビ電話装置、テレビジョン放送シス
テム、ＣＡＴＶシステムその他の、画像の伝送を行う装
置などに適用される。また、後述するように、送信装置
１が出力する符号化データのデータ量が少ないため、図
１の画像処理装置は、伝送レートの低い、例えば、携帯
電話機その他の、移動に便利な携帯端末などにも適用可
能である。

【００４６】図２は、送信装置１の構成例を示してい
る。

【００４７】Ｉ／Ｆ（InterFace）１１は、外部から供
給される画像データの受信処理と、送信機／記録装置１
６に対しての、符号化データの送信処理を行うようにな
されている。ＲＯＭ（Read Only Memory）１２は、ＩＰ
Ｌ（Initial Program Loading）用のプログラムその他
を記憶している。ＲＡＭ（Random Access Memory）１３
は、外部記憶装置１５に記録されているシステムプログ
ラム（ＯＳ（Operating System））やアプリケーション
プログラムを記憶したり、また、ＣＰＵ（Central Proc
essing Unit）１４の動作上必要なデータを記憶するよ
うになされている。ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１２に記憶さ
れているＩＰＬプログラムにしたがい、外部記憶装置１
５からシステムプログラムおよびアプリケーションプロ
グラムを、ＲＡＭ１３に展開し、そのシステムプログラ
ムの制御の下、アプリケーションプログラムを実行する
ことで、Ｉ／Ｆ１１から供給される画像データについて
の、後述するような符号化処理を行うようになされてい
る。外部記憶装置１５は、例えば、磁気ディスク装置な
どでなり、上述したように、ＣＰＵ１４が実行するシス
テムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶し
ている他、ＣＰＵ１４の動作上必要なデータも記憶して
いる。送信機／記録装置１６は、Ｉ／Ｆ１１から供給さ
れる符号化データを、記録媒体２に記録し、または伝送
路３を介して伝送するようになされている。

【００４８】なお、Ｉ／Ｆ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１
３，ＣＰＵ１４、および外部記憶装置１５は、相互にバ
スを介して接続されている。

【００４９】以上のように構成される送信装置１におい
ては、Ｉ／Ｆ１１に画像データが供給されると、その画
像データは、ＣＰＵ１４に供給される。ＣＰＵ１４は、
画像データを符号化し、その結果得られる符号化データ
を、Ｉ／Ｆ１１に供給する。Ｉ／Ｆ１１は、符号化デー
タを受信すると、それを、送信機／記録装置１６に供給
する。送信機／記録装置１６では、Ｉ／Ｆ１１からの符
号化データが、記録媒体２に記録され、または伝送路３
を介して伝送される。

【００５０】図３は、図２の送信装置１の、送信機／記
録装置１６を除く部分の機能的なブロック図である。

【００５１】符号化すべき画像データは、圧縮部２１、
ローカルデコード部２２、および誤差算出部２３に供給
されるようになされている。圧縮部２１は、画像データ
を、その画素を、単純に間引くことにより圧縮するとと
もに、抽出された画素データのレベルを制限し、さら
に、その結果得られる圧縮データ（間引きとレベル制限
が行われた後の画像データ）を、判定部２４からの制御
にしたがって補正するようになされている。圧縮部２１
における補正の結果得られる補正データは、ローカルデ
コード部２２および判定部２４に供給されるようになさ
れている。

【００５２】ローカルデコード部２２は、圧縮部２１か
らの補正データに基づいて、元の画像を予測し、その予
測値を、誤差算出部２３に供給するようになされてい
る。なお、ローカルデコード部２２は、後述するよう
に、補正データとの線形結合により、予測値を算出する
ための予測係数を求める処理を行い、その予測係数に基
づいて、予測値を求める適応処理を行うようになされて
おり、上述したように、予測値を、誤差算出部２３に供
給する他、そのとき求めた予測係数を、判定部２４に供
給するようにもなされている。

【００５３】誤差算出部２３は、そこに入力される、元
の画像データ（原画像）に対する、ローカルデコード部
２２からの予測値の予測誤差を算出するようになされて
いる。この予測誤差は、誤差情報として、判定部２４に
供給されるようになされている。

【００５４】判定部２４は、誤差算出部２３からの誤差
情報に基づいて、圧縮部２１が出力した補正データを、
元の画像の符号化結果とすることの適正さを判定するよ
うになされている。そして、判定部２４は、圧縮部２１
が出力した補正データを、元の画像の符号化結果とする
ことが適正でないと判定した場合には、圧縮部２１を制
御し、さらに、圧縮データを補正させ、その結果得られ
る新たな補正データを出力させるようになされている。
また、判定部２４は、圧縮部２１が出力した補正データ
を、元の画像の符号化結果とすることが適正であると判
定した場合には、圧縮部２１から供給された補正データ
を、最適な圧縮データ（以下、適宜、最適圧縮データと
いう）として多重化部２５に供給するとともに、ローカ
ルデコード部２２から供給された予測係数を多重化部２
５に供給するようになされている。

【００５５】多重化部２５は、判定部２４からの最適圧
縮データ（補正データ）と、予測係数とを多重化し、そ
の多重化結果を、符号化データとして、送信機／記録装
置１６（図２）に供給するようになされている。

【００５６】次に、図４のフローチャートを参照して、
その動作について説明する。圧縮部２１に対して、画像
データが供給されると、圧縮部２１は、ステップＳ１に
おいて、その画像データを間引く（複数の画素から少な
い数の画素を抽出する）ことにより圧縮する。また、抽
出された画素データのレベルを、ステップＳ２におい
て、ＭＳＢ側の２ビットを抽出することで制限する。そ
して、この画素データを、最初は、補正を行わずに、ロ
ーカルデコード部２２および判定部２４に出力する。ロ
ーカルデコード部２２では、ステップＳ３において、圧
縮部２１からの補正データ（最初は、上述したように、
画像データを、単純に間引き、かつ、レベル制限した圧
縮データそのもの）がローカルデコードされる。

【００５７】即ち、ステップＳ３では、圧縮部２１から
の補正データとの線形結合により、元の画像の予測値を
算出するための予測係数を求める処理が行われ、その予
測係数に基づいて、予測値を求める適応処理が行われ
る。ローカルデコード部２２において求められた予測値
は誤差算出部２３に、また、予測係数は判定部２４に供
給される。

【００５８】ここで、ローカルデコード部２２が出力す
る予測値で構成される画像は、受信装置４（図１）側に
おいて得られる復号画像と同一のものである。

【００５９】誤差算出部２３は、ローカルデコード部２
２から、元の画像の予測値を受信すると、ステップＳ４
において、元の画像データに対する、ローカルデコード
部２２からの予測値の予測誤差を算出し、誤差情報とし
て、判定部２４に供給する。判定部２４は、誤差算出部
２３から誤差情報を受信すると、ステップＳ５におい
て、その誤差情報に基づいて、圧縮部２１が出力した補
正データを、元の画像の符号化結果とすることの適正さ
を判定する。

【００６０】即ち、ステップＳ５においては、誤差情報
が所定の閾値ε以下であるかどうかが判定される。ステ
ップＳ５において、誤差情報が所定の閾値ε以下でない
と判定された場合、圧縮部２１が出力した補正データ
を、元の画像の符号化データとするのは適正でないと認
識され、ステップＳ６に進み、判定部２４は、圧縮部２
１を制御し、これにより、圧縮データを補正させる。圧
縮部２１は、判定部２４の制御にしたがって、補正量
（後述する補正値△）を変えて、圧縮データを補正し、
その結果得られる補正データを、ローカルデコード部２
２および判定部２４に出力する。そして、ステップＳ３
に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

【００６１】一方、ステップＳ５において、誤差情報が
所定の閾値ε以下であると判定された場合、圧縮部２１
が出力した補正データを、元の画像の符号化結果とする
のは適正であると認識され、判定部２４は、所定の閾値
ε以下の誤差情報が得られたときの補正データを、最適
圧縮データとして、予測係数とともに、多重化部２５に
出力する。多重化部２５では、ステップＳ７において、
判定部２４からの最適圧縮データと予測係数とが多重化
され、その結果得られる符号化データが出力されて、処
理を終了する。

【００６２】以上のように、誤差情報が所定の閾値ε以
下となったときにおける、圧縮データを補正した補正デ
ータを、元の画像の符号化結果とするようにしたので、
受信装置４側においては、その補正データに基づいて、
元の画像（原画像）とほぼ同一の画像を得ることが可能
となる。

【００６３】次に、図５は、図３の圧縮部２１の構成例
を示している。

【００６４】符号化すべき画像データは、間引き回路３
０に入力されるようになされており、間引き回路３０
は、入力された画像データを１／Ｎに間引くようになさ
れている。従って、間引き回路３０からは、画像データ
を、１／Ｎに圧縮した圧縮データが出力されるようにな
されている。この圧縮データは、レベル制限回路３１に
入力され、例えば８ビットで表される各画素データのＭ
ＳＢ側の２ビットだけを抽出することで、そのレベルが
制限された後、補正回路３２に供給されるようになされ
ている。

【００６５】補正回路３２は、判定部２４（図３）から
の制御信号にしたがって、補正値ＲＯＭ３３にアドレス
を与え、これにより、補正値△を読み出すようになされ
ている。そして、補正回路３２は、レベル制限回路３１
からの圧縮データに対して、補正値ＲＯＭ３３からの補
正値△を、例えば加算することで、補正データを生成
し、ローカルデコード部２２および判定部２４に供給す
るようになされている。補正値ＲＯＭ３３は、レベル制
限回路３１が出力する圧縮データを補正するための、各
種の補正値△の組合せ（例えば、１フレーム分の圧縮デ
ータを補正するための補正値の組合せなど）を記憶して
おり、補正回路３２から供給されるアドレスに対応する
補正値△の組合せを読み出して、補正回路３２に供給す
るようになされている。

【００６６】次に、図６を参照して、図５の圧縮部２１
の処理について説明する。

【００６７】例えば、１フレーム分などの画像データ
が、間引き回路３０に供給されると、間引き回路３０
は、ステップＳ１１において、その画像データを１／Ｎ
に間引き、その結果得られる圧縮データを、レベル制限
回路３１に出力する。

【００６８】ここで、間引き回路３０は、図７に示すよ
うに、画像データを、例えば、１／９に間引くようにな
されている。即ち、間引き回路３０は、３×３（横×
縦）の９画素を１単位とし、各単位の中心の画素（同図
において、●印で示す部分）についての画素値のみを抽
出し、他の部分（同図において、○印で示す部分）を削
除する。なお、間引き回路３０は、以上のような処理
を、例えば、１フレーム（フィールド）単位で行うよう
になされている。従って、間引き回路３０からレベル制
限回路３１に対しては、１フレームの画像データが１／
９に間引きされた圧縮データとして供給される。但し、
間引き回路３０における間引き処理は、その他、１フレ
ームの画像を幾つかのブロックに分割し、そのブロック
単位で行うようにすることも可能である。

【００６９】レベル制限回路３１は、間引き回路３０か
ら、１／９に間引かれた画素データの供給を受けると、
８ビットで表されている画素データのＭＳＢ側から２ビ
ットを抽出することでレベルを制限する。すなわち、こ
れにより、各画素データは２ビットで表されることにな
り、その後の処理が簡単となる。

【００７０】補正回路３２は、レベル制限回路３１から
圧縮データを受信すると、ステップＳ１３において、判
定部２４（図３）から制御信号を受信したかどうかを判
定する。ステップＳ１３において、制御信号を受信して
いないと判定された場合、ステップＳ１６に進み、補正
回路３２は、レベル制限回路３１からの圧縮データを、
そのまま補正データとして、ローカルデコード部２２お
よび判定部２４に出力し、ステップＳ１３に戻る。

【００７１】即ち、判定部２４は、上述したように、誤
差情報に基づいて、圧縮部２１（補正回路３２）を制御
するようになされており、レベル制限回路３１から圧縮
データが出力された直後は、まだ、誤差情報が得られな
いため（誤差情報が、誤差算出部２３から出力されない
ため）、判定部２４からは制御信号は出力されない。こ
のため、レベル制限回路３１から圧縮データが出力され
た直後は、補正回路３２は、その圧縮データを補正せず
（０を加算する補正をして）、そのまま補正データとし
て、ローカルデコード部２２および判定部２４に出力す
る。

【００７２】一方、ステップＳ１３において、判定部２
４からの制御信号を受信したと判定された場合、ステッ
プＳ１４において、補正回路３２は、その制御信号にし
たがったアドレスを、補正値ＲＯＭ３３に出力する。こ
れにより、ステップＳ１４では、補正値ＲＯＭ３３か
ら、そのアドレスに記憶されている、１フレーム分の圧
縮データを補正するための補正値△の組合せ（集合）が
読み出され、補正回路３２に供給される。補正回路３２
は、補正値ＲＯＭ３３から補正値△の組合せを受信する
と、ステップＳ１５において、１フレームの圧縮データ
それぞれに、対応する補正値△を加算し、これにより、
圧縮データを補正した補正データを算出する。その後
は、ステップＳ１６に進み、補正データが、補正回路３
２からローカルデコード部２２および判定部２４に出力
され、ステップＳ１３に戻る。

【００７３】以上のようにして、圧縮部２１は、判定部
２４の制御にしたがって、圧縮データを、種々の値に補
正した補正データを出力することを繰り返す。

【００７４】なお、判定部２４は、１フレームの画像に
ついての符号化を終了すると、その旨を表す制御信号
を、圧縮部２１に供給するようになされており、圧縮部
２１では、ステップＳ１３において、そのような制御信
号を受信したかどうかも判定されるようになされてい
る。ステップＳ１３において、１フレームの画像につい
ての符号化が終了した旨の制御信号を受信したと判定さ
れた場合、次のフレームの画像が供給されるのを待っ
て、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１からの処理
が繰り返される。

【００７５】また、上述の場合においては、間引き回路
３０に、３×３画素の中心の画素についての画素データ
（画素値）のみを抽出させることにより、圧縮データを
生成させるようにしたが、その他、例えば、３×３画素
の平均値を算出し、その平均値を、３×３画素の中心の
画素の画素値として、圧縮データを生成させるようにす
ることなども可能である。

【００７６】次に、図８は、図３のローカルデコード部
２２の構成例を示している。

【００７７】圧縮部２１からの補正データは、クラス分
類用ブロック化回路４１および予測値計算用ブロック化
回路４２に供給されるようになされている。クラス分類
用ブロック化回路４１は、補正データを、その性質に応
じて所定のクラスに分類するための単位である、注目さ
れる補正データ（画素）（注目補正データ）を中心とし
たクラス分類用ブロックにブロック化するようになされ
ている。

【００７８】即ち、いま、図７において、上からｉ番目
で、左からｊ番目の補正データ（圧縮データ）（または
画素）（図中、●印で示す部分）をＸ_ijと表すとする
と、クラス分類用ブロック化回路４１は、注目画素（注
目補正データ）Ｘ_ijの上、左、右、下に隣接する４つの
画素Ｘ_(i-1)j，Ｘ_i(j-1)，Ｘ_i(j+1)，Ｘ_(i-1)jに、自身
を含め、合計５画素で構成されるクラス分類用ブロック
を構成するようになされている。このクラス分類用ブロ
ックは、クラス分類適応処理回路４３に供給されるよう
になされている。

【００７９】なお、この場合、クラス分類用ブロック
は、十文字形に配列されている画素でなるブロックで構
成されることとなるが、クラス分類用ブロックの形状
は、十文字形である必要はなく、その他、例えば、長方
形、正方形、その他の任意な形とすることが可能であ
る。また、クラス分類用ブロックを構成する画素数も、
５画素に限定されるものではない。

【００８０】予測値計算用ブロック化回路４２は、補正
データを、元の画像の予測値を計算するための単位であ
る、注目補正データを中心とした予測値計算用ブロック
にブロック化するようになされている。即ち、いま、図
７において、補正データＸ_ij（図中、●印で示す部分）
を中心とする、元の画像（原画像）における３×３の９
画素の画素値を、その最も左から右方向、かつ上から下
方向に、Ｙ_ij（１），Ｙ_ij（２），Ｙ_ij（３），Ｙ
_ij（４），Ｙ_ij（５），Ｙ_ij（６），Ｙ_ij（７），Ｙ_ij
（８），Ｙ_ij（９）と表すとすると、画素Ｙ_ij（１）乃
至Ｙ_ij（９）の予測値の計算のために、予測値計算用ブ
ロック化回路４２は、例えば、画素Ｘ_ijを中心とする５
×５の２５画素Ｘ_(i-2)(j-2)，Ｘ_(i-2)(j-1)，
Ｘ_(i-2)j，Ｘ_{(i-2)(j+ 1)}，Ｘ_(i-2)(j+2)，
Ｘ_(i-1)(j-2)，Ｘ_(i-1)(j-1)，Ｘ_(i-1)j，
Ｘ_(i-1)(j+1)，Ｘ_(i-1)(j+2)，Ｘ_i(j-2)，Ｘ_i(j-1)，Ｘ
_ij，Ｘ_i(j+1)，Ｘ_i(j+2)，Ｘ_(i+1)(j-2)，
Ｘ_(i+1)(j-1)，Ｘ_(i+1)j，Ｘ_(i+1)(j+1)，
Ｘ_(i+1)(j+2)，Ｘ_(i+2)(j-2)，Ｘ_{(i+2 )(j-1)}，
Ｘ_(i+2)j，Ｘ_(i+2)(j+1)，Ｘ_(i+2)(j+2)で構成される正
方形状の予測値計算用ブロックを構成するようになされ
ている。

【００８１】具体的には、例えば、図７において四角形
で囲む、元の画像における画素Ｙ₃₃（１）乃至Ｙ
₃₃（９）の予測値の計算のためには、画素Ｘ₁₁，Ｘ₁₂，
Ｘ₁₃，Ｘ₁₄，Ｘ₁₅，Ｘ₂₁，Ｘ₂₂，Ｘ₂₃，Ｘ₂₄，Ｘ₂₅，Ｘ
₃₁，Ｘ₃₂，Ｘ₃₃，Ｘ₃₄，Ｘ₃₅，Ｘ₄₁，Ｘ₄₂，Ｘ₄₃，
Ｘ₄₄，Ｘ₄₅，Ｘ₅₁，Ｘ₅₂，Ｘ₅₃，Ｘ₅₄，Ｘ₅₅により、予
測値計算用ブロックが構成される。

【００８２】予測値計算用ブロック化回路４２において
得られた予測値計算用ブロックは、クラス分類適応処理
回路４３に供給されるようになされている。

【００８３】なお、予測値計算用ブロックについても、
クラス分類用ブロックにおける場合と同様に、その画素
数および形状は、上述したものに限定されるものではな
い。但し、予測値計算用ブロックを構成する画素数は、
クラス分類用ブロックを構成する画素数よりも多くする
のが望ましい。

【００８４】また、上述のようなブロック化を行う場合
において（ブロック化以外の処理についても同様）、画
像の画枠付近では、対応する画素が存在しないことがあ
るが、この場合には、例えば、画枠を構成する画素と同
一の画素が、その外側に存在するものとして処理を行
う。

【００８５】クラス分類適応処理４３は、クラス分類回
路４５および適応処理４６で構成され、クラス分類適応
処理を行うようになされている。

【００８６】クラス分類適応処理とは、入力信号を、そ
の特徴に基づいて幾つかのクラスに分類し、各クラスの
入力信号に、そのクラスに適切な適応処理を施すもの
で、大きく、クラス分類処理と適応処理とに分かれてい
る。

【００８７】ここで、クラス分類処理および適応処理に
ついて簡単に説明する。

【００８８】まず、クラス分類処理について説明する。

【００８９】いま、例えば、図９（Ａ）に示すように、
ある注目画素と、それに隣接する３つの画素により、２
×２画素でなるブロック（クラス分類用ブロック）を構
成し、また、各画素は、１ビットで表現される（０また
は１のうちのいずれかのレベルをとる）ものとする。こ
の場合、２×２の４画素のブロックは、各画素のレベル
分布により、図９（Ｂ）に示すように、１６（＝
（２¹）⁴）パターンに分類することができる。このよう
なパターン分けが、クラス分類処理であり、クラス分類
回路４５において行われる。

【００９０】なお、クラス分類処理は、画像（ブロック
内の画像）のアクティビティ（画像の複雑さ）（変化の
激しさ）などをも考慮して行うようにすることが可能で
ある。

【００９１】ここで、通常、元の画素には、例えば８ビ
ット程度が割り当てられる。また、本実施の形態におい
ては、上述したように、クラス分類用ブロックは、５画
素で構成される。従って、このようなクラス分類用ブロ
ックを元の（８ビットの）画素で構成し、クラス分類処
理を行ったのでは、（２⁸）⁵という膨大な数のクラスに
分類されることになる。

【００９２】一方、本実施の形態では、上述したよう
に、レベル制限回路３１において、画素のビット数を小
さくしており（８ビットから２ビットにしており）、こ
れにより、クラス数を削減する（１０２４（＝
（２²）⁵）にする）ことができる。

【００９３】次に、適応処理について説明する。

【００９４】例えば、いま、元の画像の画素値ｙの予測
値Ｅ［ｙ］を、その周辺の幾つかの画素の画素値（以
下、適宜、学習データという）ｘ₁，ｘ₂，・・・と、所
定の予測係数ｗ₁，ｗ₂，・・・の線形結合により規定さ
れる線形１次結合モデルにより求めることを考える。こ
の場合、予測値Ｅ［ｙ］は、次式で表すことができる。

【００９５】 Ｅ［ｙ］＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋・・・＋ｗ₂₅ｘ₂₅＋ｗ₀ ・・・（１） 但し、ｗ₀は、本来８ビットのデータｘ_iを、その下位６
ビットを削除して、２ビットのデータに変換したので、
Ｅ［ｙ］を８ビットで表現するために加算される、その
下位６ビットに対応する、いわばオフセットの項（オフ
セット係数）である。なお、オフセット係数ｗ₀は、予
測係数ｗ₁，ｗ₂，・・・と同様に、予測値を求めるため
の係数であるから、以下、適宜、予測係数に含めて扱う
こととする。但し、ここでは、説明を簡単にするため
に、オフセット係数ｗ₀を無視して、適応処理を説明す
る。

【００９６】いま、予測係数ｗの集合でなる行列Ｗ、学
習データの集合でなる行列Ｘ、および予測値Ｅ［ｙ］の
集合でなる行列Ｙ’を、

【数１】 で定義すると、次のような観測方程式が成立する。

【００９７】 ＸＷ＝Ｙ’ ・・・（２）

【００９８】そして、この観測方程式に最小自乗法を適
用して、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］を求
めることを考える。この場合、元の画像の画素値（以
下、適宜、教師データという）ｙの集合でなる行列Ｙ、
および元の画像の画素値ｙに対する予測値Ｅ［ｙ］の残
差ｅの集合でなる行列Ｅを、

【数２】 で定義すると、式（２）から、次のような残差方程式が
成立する。

【００９９】 ＸＷ＝Ｙ＋Ｅ ・・・（３）

【０１００】この場合、元の画像の画素値ｙに近い予測
値Ｅ［ｙ］を求めるための予測係数ｗ_iは、自乗誤差

【数３】 を最小にすることで求めることができる。

【０１０１】従って、上述の自乗誤差を予測係数ｗ_iで
微分したものが０になる場合、即ち、次式を満たす予測
係数ｗ_iが、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］
を求めるため最適値ということになる。

【０１０２】

【数４】 ・・・（４）

【０１０３】そこで、まず、式（３）を、予測係数ｗ_i
で微分することにより、次式が成立する。

【０１０４】

【数５】 ・・・（５）

【０１０５】式（４）および（５）より、式（６）が得
られる。

【０１０６】

【数６】 ・・・（６）

【０１０７】さらに、式（３）の残差方程式における学
習データｘ、予測係数ｗ、教師データｙ、および残差ｅ
の関係を考慮すると、式（６）から、次のような正規方
程式を得ることができる。

【０１０８】

【数７】 ・・・（７）

【０１０９】式（７）の正規方程式は、求めるべき予測
係数ｗの数と同じ数だけたてることができ、従って、式
（７）を解くことで、最適な予測係数ｗを求めることが
できる。式（７）を解くにあたっては、例えば、掃き出
し法（Gauss-Jordanの消去法）などを適用することが可
能である。

【０１１０】なお、以上の説明したことを、オフセット
係数ｗ₀を含めた形に拡張することで、予測係数ととも
に、最適なオフセット係数ｗ₀も、あわせて求めること
ができる。

【０１１１】以上のようにして、クラスごとに、最適な
予測係数ｗを求め、さらに、その予測係数ｗを用い、式
（１）により、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ
［ｙ］を求めるのが適応処理であり、この適応処理が、
適応処理回路４６において行われるようになされてい
る。

【０１１２】なお、適応処理は、間引かれた画像には含
まれていない、元の画像に含まれる成分が再現される点
で、補間処理とは異なる。即ち、適応処理では、式
（１）だけを見る限りは、いわゆる補間フィルタを用い
ての補間処理と同様であるが、その補間フィルタのタッ
プ係数に相当する予測係数ｗが、教師データｙを用いて
の、いわば学習により求められるため、元の画像に含ま
れる成分を再現することができる。このことから、適応
処理は、いわば画像の創造作用がある処理ということが
できる。

【０１１３】次に、図１０のフローチャートを参照し
て、図８のローカルデコード部２２の処理について説明
する。

【０１１４】ローカルデコード部２２においては、まず
最初に、ステップＳ２１において、圧縮部２１からの補
正データがブロック化される。即ち、クラス分類用ブロ
ック化回路４１において、補正データが、注目補正デー
タを中心とした５画素で構成されるクラス分類用ブロッ
クにブロック化され（図７）、クラス分類適応処理回路
４３に供給されるとともに、予測値計算用ブロック化回
路４２において、補正データが、注目補正データを中心
とした５×５画素で構成される予測値計算用ブロックに
ブロック化され、クラス分類適応処理回路４３に供給さ
れる。

【０１１５】クラス分類適応処理回路４３には、上述し
たように、クラス分類用ブロックおよび予測値計算用ブ
ロックの他、元の画像データが供給されるようになされ
ており、クラス分類用ブロックはクラス分類回路４５
に、予測値計算用ブロックおよび元の画像データは適応
処理回路４６に供給されるようになされている。

【０１１６】クラス分類回路４５は、ステップＳ２２に
おいて、クラス分類用ブロックに対して、クラス分類処
理を施す。即ち、クラス分類用ブロックを構成する各画
素のレベル分布の状態を検出し、そのクラス分類用ブロ
ックが属するクラス（そのクラス分類用ブロックを構成
する注目補正データのクラス）を判定する。このクラス
の判定結果は、クラス情報として、適応処理回路４６に
供給される。

【０１１７】なお、本実施の形態においては、２ビット
で表される５画素で構成されるクラス分類用ブロックに
対して、クラス分類処理が施されるので、各クラス分類
用ブロックは、１０２４（＝（２²）⁵）のクラスのうち
のいずれかに分類されることになる。

【０１１８】そして、ステップＳ２３に進み、適応処理
回路４６において、クラス分類回路４５からのクラス情
報に基づいて、各クラスごとに適応処理が施され、これ
により、クラスごとの予測係数および１フレーム分の元
の画像データの予測値が算出される。

【０１１９】即ち、本実施の形態においては、例えば、
クラスごとの２６×９の予測係数が、１フレームごと
に、原画像と補正データから算出される。そして、ある
１つの補正データに注目した場合に、その注目補正デー
タに対応する原画像の画素と、その画素の周りに隣接す
る８個の原画像の画素の、合計９個の画素についての予
測値が、注目補正データを中心とする５×５の２５画素
でなる予測値計算用ブロックと、そのクラス情報に対応
する２６×９個の予測係数とを用いて、式（１）の線形
一次式が計算されることにより算出される。

【０１２０】具体的には、例えば、いま、図７に示した
補正データＸ₃₃を中心とする５個の補正データＸ₂₃，Ｘ
₃₂，Ｘ₃₃，Ｘ₃₄，Ｘ₄₃でなるクラス分類用ブロック（補
正データＸ₃₃を注目補正データとするクラス分類用ブロ
ック）についてのクラス情報Ｃが、クラス分類回路４５
から出力され、また、そのクラス分類用ブロックに対応
する予測値計算用ブロックとして、補正データＸ₃₃を中
心とする５×５画素の補正データＸ₁₁，Ｘ₁₂，Ｘ₁₃，Ｘ
₁₄，Ｘ₁₅，Ｘ₂₁，Ｘ₂₂，Ｘ₂₃，Ｘ₂₄，Ｘ₂₅，Ｘ₃₁，
Ｘ₃₂，Ｘ₃₃，Ｘ₃₄，Ｘ₃₅，Ｘ₄₁，Ｘ₄₂，Ｘ₄₃，Ｘ₄₄，Ｘ
₄₅，Ｘ₅₁，Ｘ₅₂，Ｘ₅₃，Ｘ₅₄，Ｘ₅₅でなる予測値計算用
ブロック（補正データＸ₃₃を注目補正データとする予測
値計算用ブロック）が、予測値計算用ブロック化回路４
２から出力されたものとすると、まず、その予測値計算
用ブロックを構成する補正データを、学習データとする
とともに、元の画像における、補正データＸ₃₃を中心と
する３×３画素（図７において四角形で囲んである部
分）の画素値Ｙ₃₃（１）乃至Ｙ₃₃（９）を、教師データ
として、式（７）に対応する正規方程式がたてられる。

【０１２１】さらに、所定期間としての、例えば、１フ
レームの中で、同一のクラス情報Ｃにクラス分類される
他の予測値計算用ブロックについても同様にして、正規
方程式がたてられ、画素値Ｙ₃₃（ｋ）（ここでは、ｋ＝
１，２，・・・，９）の予測値Ｅ［Ｙ₃₃（ｋ）］を求め
るための予測係数ｗ₁（ｋ）乃至ｗ₂₅（ｋ）（本実施の
形態では、１つの予測値を求めるのに学習データが２５
個用いられており、さらに、１個のオフセット係数が必
要とされるので、それに対応して、予測係数ｗは２６個
必要となる）を算出することができるだけの数の正規方
程式が得られると（従って、そのような数の正規方程式
が得られるまでは、ステップＳ２３では、正規方程式を
たてる処理までが行われる）、その正規方程式を解くこ
とで、クラス情報Ｃについて、画素値Ｙ₃₃（ｋ）の予測
値Ｅ［Ｙ₃₃（ｋ）］を求めるのに最適な２６の予測係数
（オフセット係数を含む）ｗ₀（ｋ）乃至ｗ₂₅（ｋ）が
算出される（２５個の補正データを用いて、９個の予測
値を求めるため、１クラスについての予測係数の数は、
２５×９個に、９個の予測値に対応するだけのオフセッ
ト係数の数である９個を合わせた２６×９個となる）。

【０１２２】この処理は、各クラスごとに行われ、各ク
ラスごとに２６×９個の予測係数が算出される。そし
て、クラス情報Ｃに対応する２６×９個の予測係数と、
予測値計算用ブロックとを用い、式（１）に対応する次
式にしたがって、予測値Ｅ［Ｙ₃₃（ｋ）］が求められ
る。

【０１２３】 Ｅ［Ｙ₃₃（ｋ）］＝ｗ₁（ｋ）Ｘ₁₁＋ｗ₂（ｋ）Ｘ₁₂＋ｗ₃（ｋ）Ｘ₁₃ ＋ｗ₄（ｋ）Ｘ₁₄＋ｗ₅（ｋ）Ｘ₁₅＋ｗ₆（ｋ）Ｘ₂₁ ＋ｗ₇（ｋ）Ｘ₂₂＋ｗ₈（ｋ）Ｘ₂₃＋ｗ₉（ｋ）Ｘ₂₄ ＋ｗ₁₀（ｋ）Ｘ₂₅＋ｗ₁₁（ｋ）Ｘ₃₁ ＋ｗ₁₂（ｋ）Ｘ₃₂＋ｗ₁₃（ｋ）Ｘ₃₃ ＋ｗ₁₄（ｋ）Ｘ₃₄＋ｗ₁₅（ｋ）Ｘ₃₅ ＋ｗ₁₆（ｋ）Ｘ₄₁＋ｗ₁₇（ｋ）Ｘ₄₂ ＋ｗ₁₈（ｋ）Ｘ₄₃＋ｗ₁₉（ｋ）Ｘ₄₄ ＋ｗ₂₀（ｋ）Ｘ₄₅＋ｗ₂₁（ｋ）Ｘ₅₁ ＋ｗ₂₂（ｋ）Ｘ₅₂＋ｗ₂₃（ｋ）Ｘ₅₃ ＋ｗ₂₄（ｋ）Ｘ₅₄＋ｗ₂₅（ｋ）Ｘ₅₅ ＋ｗ₀（ｋ） ・・・（８）

【０１２４】ステップＳ２３では、以上のようにして、
２６×９の予測係数が、クラスごとに求められ、そのク
ラスごとの予測係数を用いて、注目補正データを中心と
する３×３の原画像の画素の予測値が求められる。

【０１２５】その後、ステップＳ２４に進み、クラスご
との２６×９の予測係数は判定部２４に供給され、３×
３画素単位で求められる１フレーム分の予測値は誤差算
出部２３に供給される。そして、ステップＳ２１に戻
り、以下同様の処理が、例えば、上述したように１フレ
ーム単位で繰り返される。

【０１２６】次に、図１１は、図３の誤差算出部２３の
構成例を示している。

【０１２７】ブロック化回路５１には、元の画像データ
が供給されるようになされており、そこでは、ブロック
化回路５１は、その画像データを、ローカルデコード部
２２から出力される予測値に対応する９個単位でブロッ
ク化し、その結果得られる３×３画素のブロック（例え
ば、図７に四角形で囲んで示すような３×３画素のブロ
ック）を、自乗誤差算出回路５２に出力するようになさ
れている。自乗誤差算出部５２には、上述したように、
ブロック化回路５１からブロックが供給される他、ロー
カルデコード部２２から予測値が、９個単位（３×３画
素のブロック単位）で供給されるようになされており、
自乗誤差算出回路５２は、原画像に対する、予測値の予
測誤差としての自乗誤差を算出し、積算部５５に供給す
るようになされている。

【０１２８】即ち、自乗誤差算出回路は５２は、演算器
５３および５４で構成されている。演算器５３は、ブロ
ック化回路５１からのブロック化された画像データそれ
ぞれから、対応する予測値を減算し、その減算値を、演
算器５４に供給するようになされている。演算器５４
は、演算器５３の出力（元の画像データと予測値との差
分）を自乗し、積算部５５に供給するようになされてい
る。

【０１２９】積算部５５は、自乗誤差算出回路５２から
自乗誤差を受信すると、メモリ５６の記憶値を読み出
し、その記憶値と自乗誤差とを加算して、再び、メモリ
５６に供給して記憶させることを繰り返すことで、自乗
誤差の積算値（誤差分散）を求めるようになされてい
る。さらに、積算部５５は、所定量（例えば、１フレー
ム分など）についての自乗誤差の積算が終了すると、そ
の積算値を、メモリ５６から読み出し、誤差情報とし
て、判定部２４に供給するようになされている。メモリ
５６は、１フレームについての処理が終了するごとに、
その記憶値をクリアしながら、積算部５５の出力値を記
憶するようになされている。

【０１３０】次に、その動作について、図１２のフロー
チャートを参照して説明する。誤差算出部２３では、ま
ず最初に、ステップＳ３１において、メモリ５６の記憶
値が、例えば０にクリアされ、ステップＳ３２に進み、
ブロック化回路５１において、画像データが、上述した
ようにブロック化され、その結果得られるブロックが、
自乗誤差算出回路５２に供給される。自乗誤差算出回路
５２では、ステップＳ３３において、ブロック化回路５
１から供給されるブロックを構成する、元の画像の画像
データと、ローカルデコード部２２から供給される予測
値との自乗誤差が算出される。

【０１３１】即ち、ステップＳ３３では、演算器５３に
おいて、ブロック化回路５１より供給されたブロック化
された画像データそれぞれから、対応する予測値が減算
され、演算器５４に供給される。さらに、ステップＳ３
３では、演算器５４において、演算器５３の出力が自乗
され、積算部５５に供給される。

【０１３２】積算部５５は、自乗誤差算出回路５２から
自乗誤差を受信すると、ステップＳ３４において、メモ
リ５６の記憶値を読み出し、その記憶値と自乗誤差とを
加算することで、自乗誤差の積算値を求める。積算部５
５において算出された自乗誤差の積算値は、メモリ５６
に供給され、前回の記憶値に上書きされることで記憶さ
れる。

【０１３３】そして、積算部５５では、ステップＳ３５
において、所定量としての、例えば、１フレーム分につ
いての自乗誤差の積算が終了したかどうかが判定され
る。ステップＳ３５において、１フレーム分についての
自乗誤差の積算が終了していないと判定された場合、ス
テップＳ３２に戻り、再び、ステップＳ３２からの処理
を繰り返す。また、ステップＳ３５において、１フレー
ム分についての自乗誤差の積算が終了したと判定された
場合、ステップＳ３６に進み、積算部５５は、メモリ５
６に記憶された１フレーム分についての自乗誤差の積算
値を読み出し、誤差情報として、判定部２４に出力す
る。そして、ステップＳ３１に戻り、次のフレームにつ
いて、再び、ステップＳ３１からの処理を繰り返す。

【０１３４】従って、誤差算出部２３では、元の画像デ
ータをＹ_ij（ｋ）とするとともに、その予測値をＥ［Ｙ
_ij（ｋ）］とするとき、次式にしたがった演算が行われ
ることで、誤差情報Ｑが算出される。

【０１３５】 Ｑ＝Σ（Ｙ_ij（ｋ）−Ｅ［Ｙ_ij（ｋ）］）² 但し、Σは、１フレーム分についてのサメーションを意
味する。

【０１３６】次に、図１３は、図３の判定部２４の構成
例を示している。

【０１３７】予測係数メモリ６１は、ローカルデコード
部２２から供給される予測係数を記憶するようになされ
ている。補正データメモリ６２は、圧縮部２１から供給
される補正データを記憶するようになされている。

【０１３８】なお、補正データメモリ６２は、圧縮部２
１において、圧縮データが新たに補正され、これによ
り、新たな補正データが供給された場合には、既に記憶
している補正データ（前回の補正データ）に代えて、新
たな補正データを記憶するようになされている。また、
このように補正データが、新たなものに更新されるタイ
ミングで、ローカルデコード部２２からは、その新たな
補正データに対応する、新たなクラスごとの予測係数の
セットが出力されるが、予測係数メモリ６１において
も、このように新たなクラスごとの予測係数が供給され
た場合には、既に記憶しているクラスごとの予測係数
（前回のクラスごとの予測係数）に代えて、その新たな
クラスごとの予測係数を記憶するようになされている。

【０１３９】誤差情報メモリ６３は、誤差算出部２３か
ら供給される誤差情報を記憶するようになされている。
なお、誤差情報メモリ６３は、誤差算出部２３から、今
回供給された誤差情報の他に、前回供給された誤差情報
も記憶するようになされている（新たな誤差情報が供給
されても、さらに新たな誤差情報が供給されるまでは、
既に記憶している誤差情報を保持するようになされてい
る）。なお、誤差情報メモリ６３は、新たなフレームに
ついての処理が開始されるごとにクリアされるようにな
されている。

【０１４０】比較回路６４は、誤差情報メモリ６３に記
憶された今回の誤差情報と、所定の閾値εとを比較し、
さらに、必要に応じて、今回の誤差情報と前回の誤差情
報との比較も行うようになされている。比較回路６４に
おける比較結果は、制御回路６５に供給されるようにな
されている。

【０１４１】制御回路６５は、比較回路６４における比
較結果に基づいて、補正データメモリ６２に記憶された
補正データを、元の画像の符号化結果とすることの適正
（最適）さを判定し、最適でないと認識（判定）した場
合には、新たな補正データの出力を要求する制御信号
を、圧縮部２１（補正回路３２）（図５）に供給するよ
うになされている。また、制御回路６５は、補正データ
メモリ６２に記憶された補正データを、元の画像の符号
化結果とすることが最適であると認識した場合には、予
測係数メモリ６１に記憶されているクラスごとの予測係
数を読み出し、多重化部２５に出力するとともに、補正
データメモリ６２に記憶されている補正データを読み出
し、最適圧縮データとして、やはり多重化部２５に供給
するようになされている。さらに、この場合、制御回路
６５は、１フレームの画像についての符号化を終了した
旨を表す制御信号を、圧縮部２１に出力し、これによ
り、上述したように、圧縮部２１に、次のフレームにつ
いての処理を開始させるようになされている。

【０１４２】次に、図１４を参照して、判定部２４の動
作について説明する。判定部２４では、まず最初に、ス
テップＳ４１において、誤差算出部２３から誤差情報を
受信したかどうかが、比較回路６４によって判定され、
誤差情報を受信していないと判定された場合、ステップ
Ｓ４１に戻る。また、ステップＳ４１において、誤差情
報を受信したと判定された場合、即ち、誤差情報メモリ
６３に誤差情報が記憶された場合、ステップＳ４２に進
み、比較回路６４において、誤差情報メモリ６３に、い
ま記憶された誤差情報（今回の誤差情報）と、所定の閾
値εとが比較され、いずれが大きいかが判定される。

【０１４３】ステップＳ４２において、今回の誤差情報
が、所定の閾値ε以上であると判定された場合、比較回
路６４において、誤差情報メモリ６３に記憶されている
前回の誤差情報が読み出される。そして、比較回路６４
は、ステップＳ４３において、前回の誤差情報と、今回
の誤差情報とを比較し、いずれが大きいかを判定する。

【０１４４】ここで、１フレームについての処理が開始
され、最初に誤差情報が供給されたときには、誤差情報
メモリ６３には、前回の誤差情報は記憶されていないの
で、この場合には、判定部２４においては、ステップＳ
４３以降の処理は行われず、制御回路６５において、所
定の初期アドレス（補正値ＲＯＭ３３（図５）におい
て、補正値の初期値が記憶されているアドレス）を出力
するように、補正回路３２（図５）を制御する制御信号
が出力されるようになされている。

【０１４５】ステップＳ４３において、今回の誤差情報
が、前回の誤差情報以下であると判定された場合、即
ち、圧縮データの補正を行うことにより誤差情報が減少
した場合、ステップＳ４４に進み、制御回路６５は、補
正値△を、前回と同様に変化させるように指示する制御
信号を、補正回路３２に出力し、ステップＳ４１に戻
る。また、ステップＳ４３において、今回の誤差情報
が、前回の誤差情報より大きいと判定された場合、即
ち、圧縮データの補正を行うことにより誤差情報が増加
した場合、ステップＳ４５に進み、制御回路６５は、補
正値△を、前回と逆に変化させるように指示する制御信
号を、補正回路３２に出力し、ステップＳ４１に戻る。

【０１４６】なお、減少し続けていた誤差情報が、ある
タイミングで上昇するようになったときは、制御回路６
５は、補正値△を、いままでの場合の、例えば１／２の
大きさで、前回と逆に変化させるように指示する制御信
号を出力するようになされている。

【０１４７】そして、ステップＳ４１乃至Ｓ４５の処理
を繰り返すことにより、誤差情報が減少し、これによ
り、ステップＳ４２において、今回の誤差情報が、所定
の閾値εより小さいと判定された場合、ステップＳ４６
に進み、制御回路６５は、予測係数メモリ６１に記憶さ
れているクラスごとの予測係数を読み出すとともに、補
正データメモリ６２に記憶されている１フレーム分の補
正データを最適圧縮データとして読み出し、多重化部２
５に供給して、処理を終了する。

【０１４８】その後は、次のフレームについての誤差情
報が供給されるのを待って、再び、図１４に示すフロー
チャートにしたがった処理を繰り返す。

【０１４９】なお、補正回路３２には、圧縮データの補
正は、１フレームすべての圧縮データについて行わせる
ようにすることもできるし、その一部の圧縮データにつ
いてだけ行わせるようにすることもできる。一部の圧縮
データについてだけ補正を行う場合においては、制御回
路６５に、例えば、誤差情報に対する影響の強い画素を
検出させ、そのような画素についての圧縮データだけを
補正するようにすることができる。誤差情報に対する影
響の強い画素は、例えば、次のようにして検出すること
ができる。即ち、まず最初に、間引き後に残った画素の
レベル制御した圧縮データをそのまま用いて処理を行う
ことにより、その誤差情報を得る。そして、その圧縮デ
ータを、１つずつ、同一の補正値△だけ補正するような
処理を行わせる制御信号を、制御回路６５から補正回路
３２に出力し、その結果得られる誤差情報を、圧縮デー
タをそのまま用いた場合に得られた誤差情報と比較し、
その差が、所定値以上となる画素を、誤差情報に対する
影響の強い画素として検出すれば良い。

【０１５０】以上のように、誤差情報を所定の閾値εよ
り小さくする（以下にする）まで、圧縮データの補正が
繰り返され、誤差情報が所定の閾値εより小さくなった
ときにおける補正データが、画像の符号化結果として出
力されるので、受信装置４（図１）においては、間引き
後の画像を構成する画素の画素値を、元の画像を復元す
るのに最も適当な値にした補正データから、原画像と同
一（ほぼ同一）の復号画像（高画質の復号画像）を得る
ことが可能となる。

【０１５１】また、画像は、間引き処理により圧縮され
る他、レベル制限処理およびクラス分類適応処理などに
よっても圧縮されるため、非常に高圧縮率の符号化デー
タを得ることができる。なお、送信装置１における、以
上のような符号化処理は、間引きによる圧縮処理と、ク
ラス分類適応処理とを、いわば有機的に統合して用いる
ことにより、高能率圧縮を実現するものであり、このこ
とから統合符号化処理ということができる。

【０１５２】次に、図１５は、図１の受信装置４の構成
例を示している。

【０１５３】受信機／再生装置７１においては、記録媒
体２に記録された符号化データが再生され、または伝送
路３を介して伝送されてくる符号化データが受信され、
分離部７２に供給される。分離部７２では、符号化デー
タから、１フレーム分の補正データとクラスごとの予測
係数が順次分離され、１フレーム分の補正データは、ク
ラス分類用ブロック化回路７３および予測値計算用ブロ
ック化回路７７に供給され、クラスごとの予測係数は、
予測回路７６に供給されて、その内蔵するメモリ７６Ａ
に記憶される。

【０１５４】クラス分類用ブロック化回路７３、クラス
分類回路７５、または予測値計算用ブロック化回路７７
は、図８におけるクラス分類用ブロック化回路４１、ク
ラス分類回路４５、または予測値計算用ブロック化回路
４２それぞれと同様に構成されており、従って、これら
のブロックにおいては、図８における場合と同様の処理
が行われ、これにより、予測値計算用ブロック化回路７
７からは予測値計算用ブロックが出力され、また、クラ
ス分類回路７５からはクラス情報が出力される。これら
の予測値計算用ブロックおよびクラス情報は、予測回路
７６に供給される。

【０１５５】予測回路７６では、クラス情報に対応した
予測係数が、その内蔵するメモリ７６Ａに記憶されたク
ラスごとの予測係数の中から読み出され、その予測係数
と、予測値計算用ブロック化回路７７から供給される予
測値計算用ブロックを構成する補正データとを用い、式
（１）にしたがって予測値が算出され、そのような予測
値で構成される１フレームの画像が、復号画像として出
力される。この復号画像は、上述したように、元の画像
とほぼ同一の画像となる。

【０１５６】なお、受信側においては、図１５に示すよ
うな受信装置４でなくても、間引きされた画像を単純な
補間により復号する装置により、予測係数を用いずに、
通常の補間を行うことで復号画像を得ることができる。
但し、この場合に得られる復号画像は、画質（解像度）
の劣化したものとなる。

【０１５７】ところで、上述の場合おいては、図３のロ
ーカルデコード部２２において予測係数を求め、これを
用いて、予測値を算出するようにしたが、予測値は、予
測係数を求めずに（あらかじめ学習により求めておいた
予測係数を用いて）算出するようにすることが可能であ
る。

【０１５８】即ち、図１６は、図２の送信装置１の第２
の機能的構成例を示している。なお、図中、図３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。即ち、この送信装置１は、ローカルデコード部２
２に代えて、ローカルデコード部１０２２が設けられて
いる他は、図３における場合と同様に構成されている。

【０１５９】但し、図３においては、ローカルデコード
部２２に原画像データが供給されるようになされていた
が、図１６においては、ローカルデコード部１０２２に
は、原画像データが供給されないようになっている。

【０１６０】図１７は、図１６のローカルデコード部１
０２２の構成例を示している。なお、図中、図８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。即ち、ローカルデコード部１０２２は、適応処理
回路４６に代えて、予測係数ＲＯＭ８１および予測回路
８２が設けられている他は、図８におけるローカルデコ
ード部２２と同様に構成されている。

【０１６１】予測係数ＲＯＭ８１は、あらかじめ学習
（後述する）を行うことにより求められたクラスごとの
２６×９の予測係数を記憶しており、クラス分類回路４
５が出力するクラス情報を受信し、そのクラス情報に対
応するアドレスに記憶されている予測係数を読み出し
て、予測回路８２に供給する。

【０１６２】予測回路８２では、予測値計算用ブロック
化回路４２からの５×５画素の予測値計算用ブロック
と、予測係数ＲＯＭ８１からの２６×９の予測係数とを
用いて、式（１）（具体的には、例えば、式（８））に
示した線形１次式が計算され、これにより、元の画像の
３×３画素の予測値が算出される。

【０１６３】従って、図１７のクラス分類適応処理回路
４３によれば、元の画像（原画像）を用いずに、その予
測値が算出される。このため、上述したように、ローカ
ルデコード部１０２２には、原画像が供給されないよう
になっている（供給する必要がないため、供給しないよ
うになっている）。

【０１６４】次に、図１８のフローチャートを参照し
て、図１７のローカルデコード部１０２２の処理につい
てさらに説明する。

【０１６５】ローカルデコード部１０２２においては、
まず最初に、ステップＳ１０２１，Ｓ１０２２におい
て、図１０のステップＳ２１，Ｓ２２における場合とそ
れぞれ同様の処理が行われ、これにより、クラス分類回
路４５からは、クラス情報が出力される。このクラス情
報は、予測係数ＲＯＭ８１に供給される。また、予測値
計算用ブロック化回路４２からは、予測値計算用ブロッ
クが出力され、予測回路８２に供給される。

【０１６６】予測係数ＲＯＭ８１は、クラス情報を受信
すると、ステップＳ１０２３において、そのクラス情報
に対応する２６×９の予測係数を、記憶しているクラス
ごとの予測係数の中から読み出し、予測回路８２に供給
する。

【０１６７】予測回路８２には、予測係数ＲＯＭ８１か
ら２６×９の予測係数が供給される他、上述したよう
に、予測値計算用ブロック化回路４２から５×５画素の
予測値計算用ブロックも供給される。そして、予測回路
８２では、ステップＳ１０２４において、予測係数ＲＯ
Ｍ８１からの２６×９の予測係数と、予測値計算用ブロ
ック化回路４２からの５×５画素の予測値計算用ブロッ
クとを用いて適応処理が行われることにより、即ち、具
体的には、式（１）（または式（８））にしたがった演
算が行われることにより、注目補正データ（ここでは、
予測値計算用ブロックの中心にある画素）を中心とする
３×３の原画像の画素の予測値が求められる。

【０１６８】その後、例えば、１フレーム分の予測値が
求められると、ステップＳ１０２５に進み、予測係数Ｒ
ＯＭ８１に記憶されたクラスごとの２６×９の予測係数
が読み出され、判定部２４に供給されるとともに、ステ
ップＳ１０２４で求められた予測値が誤差算出部２３に
供給される。そして、ステップＳ１０２１に戻り、以下
同様の処理が、例えば、１フレーム単位で繰り返され
る。

【０１６９】なお、この実施の形態では、クラスごとの
予測係数は、予測係数ＲＯＭ８１に記憶されたものが使
用され、従って、その値は変化しないから、ステップＳ
１０２５において、クラスごとの予測係数を、判定部２
４に一度供給した後は、基本的に、再度供給する必要は
ない。

【０１７０】また、送信装置１が、図１６に示したよう
に構成される場合においても、受信装置４は、図１５に
示したように構成することで、原画像とほぼ同一の復号
画像を得ることができる。

【０１７１】次に、図１９は、図１７の予測係数ＲＯＭ
８１に記憶されている予測係数を得るための学習を行う
画像処理装置の構成例を示している。

【０１７２】学習用ブロック化回路９１および教師用ブ
ロック化回路９２には、あらゆる画像に適用可能な予測
係数を得るための（従って、間引き処理される前の）学
習用の画像データ（学習用画像）が供給されるようにな
されている。

【０１７３】学習用ブロック化回路９１は、入力される
画像データから、注目画素を中心とする、例えば、図７
に●印で示した位置関係の２５画素（５×５画素）を抽
出し（この場合における注目画素は、Ｘ₃₃）、この２５
画素で構成されるブロックを、学習用ブロックとして、
レベル制限回路９３に供給する。レベル制限回路９３
は、入力された画素データのレベルを制限し、クラス分
類回路９４と学習用データメモリ９６に出力する。

【０１７４】また、教師用ブロック化回路９２では、入
力される画像データから、注目画素を中心とする、例え
ば、３×３の９画素で構成されるブロックが生成され、
この９画素で構成されるブロックが、教師用ブロックと
して、教師データメモリ９８に供給される。

【０１７５】なお、学習用ブロック化回路９１におい
て、例えば、図７に●印で示した位置関係の２５画素で
構成される学習用ブロックが生成されるとき、教師用ブ
ロック化回路９２では、同図に四角形で囲んで示す３×
３画素の教師用ブロックが生成されるようになされてい
る。

【０１７６】クラス分類回路９４では、学習用ブロック
を構成する２５画素から、その中心の９画素（３×３画
素）が抽出され、この９画素でなるブロックに対して、
クラス分類を施される。そして、それにより得られるク
ラス情報が、スイッチ９５の端子ａを介して、学習デー
タメモリ９６および教師データメモリ９８に供給され
る。

【０１７７】学習データメモリ９６または教師データメ
モリ９８では、そこに供給されるクラス情報に対応する
アドレス（ＡＤ）に、レベル制限回路９３からの学習用
ブロックまたは教師用ブロック化回路９２からの教師用
ブロックが、それぞれ記憶される。

【０１７８】従って、学習データメモリ９６において、
例えば、図７に●印で示した５×５画素でなるブロック
が学習用ブロックとして、あるアドレスに記憶されたと
すると、教師データメモリ９８においては、そのアドレ
スと同一のアドレスに、同図において、四角形で囲んで
示す３×３画素のブロックが、教師用ブロックとして記
憶される。

【０１７９】以下、同様の処理が、あらかじめ用意され
たすべての学習用の画像について繰り返され、これによ
り、学習用ブロックと、図１７のローカルデコード部１
０２２において、その学習用ブロックを構成する２５画
素と同一の位置関係を有する２５の補正データで構成さ
れる予測値計算用ブロックを用いて予測値が求められる
９画素で構成される教師用ブロックとが、学習用データ
メモリ９６と、教師用データメモリ９８とにおいて、同
一のアドレスに記憶される。

【０１８０】なお、学習用データメモリ９６と教師用デ
ータメモリ９８においては、同一アドレスに複数の情報
を記憶することができるようになされており、これによ
り、同一アドレスには、複数の学習用ブロックと教師用
ブロックを記憶することができるようになされている。

【０１８１】学習用画像すべてについての学習用ブロッ
クと教師用ブロックとが、学習データメモリ９６と教師
データメモリ９８に記憶されると、端子ａを選択してい
たスイッチ９５が、端子ｂに切り替わり、これにより、
カウンタ９７の出力が、アドレスとして、学習データメ
モリ９６および教師データメモリ９８に供給される。カ
ウンタ９７は、所定のクロックをカウントし、そのカウ
ント値を出力しており、学習データメモリ９６または教
師データメモリ９８では、そのカウント値に対応するア
ドレスに記憶された学習用ブロックまたは教師用ブロッ
クが読み出され、演算回路９９に供給される。

【０１８２】従って、演算回路９９には、カウンタ９７
のカウント値に対応するクラスの学習用ブロックのセッ
トと、教師用ブロックのセットとが供給される。

【０１８３】演算回路９９は、あるクラスについての学
習用ブロックのセットと、教師用ブロックのセットとを
受信すると、それらを用いて、例えば、最小自乗法によ
り、誤差を最小とする予測係数を算出する。

【０１８４】即ち、例えば、いま、学習用ブロックを構
成する画素の画素値を、ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，・・・とし、
求めるべき予測係数をｗ₀，ｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，・・・とす
るとき、これらの線形１次結合により、教師用ブロック
を構成する、ある画素の画素値ｙを求めるには、予測係
数ｗ₀，ｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，・・・は、式（１）に対応する
次式を満たす必要がある。

【０１８５】 ｙ＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋ｗ₃ｘ₃＋・・・＋ｗ₀

【０１８６】そこで、演算回路９９では、同一クラスの
学習用ブロックと、対応する教師用ブロックとから、真
値ｙに対する、予測値ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋ｗ₃ｘ₃＋・・・
＋ｗ₀の自乗誤差を最小とする予測係数ｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，
・・・，ｗ₀が、上述した式（７）に対応する正規方程
式をたてて解くことにより求められる。

【０１８７】演算回路９９において求められた、クラス
ごとの予測係数は、メモリ１００に供給される。メモリ
１００には、演算回路９９からの予測係数の他、カウン
タ９７からカウント値が供給されており、これにより、
メモリ１００においては、演算回路９９からの予測係数
が、カウンタ９７からのカウント値に対応するアドレス
に記憶される。

【０１８８】以上のようにして、メモリ１００には、各
クラスに対応するアドレスに、そのクラスのブロックの
画素を予測するのに最適な予測係数が記憶される。

【０１８９】図１７の予測係数ＲＯＭ８１には、以上の
ようにしてメモリ１００に記憶された予測係数が記憶さ
れている。

【０１９０】次に、図２０は、図２の送信装置１の第３
の機能的構成例を示している。なお、図中、図３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。即ち、この送信装置１は、ローカルデコード部２
２または判定部２４に代えて、ローカルデコード部２０
２２または判定部２０２４がそれぞれ設けられていると
ともに、多重化部２５が設けられていない他は、図３に
おける場合と同様に構成されている。

【０１９１】但し、この場合も、図１６における場合と
同様に、ローカルデコード部２０２２には、原画像デー
タが供給されないようになっている。さらに、図２０の
実施の形態では、ローカルデコード部２０２２は、予測
係数を判定部２０２４に出力しないようになっている。

【０１９２】次に、図２１のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０１９３】圧縮部２１に対して、画像データが供給さ
れると、圧縮部２１は、ステップＳ１００１において、
その画像データを間引くことにより圧縮し、さらに、ス
テップＳ１００２において、そのレベルを制限し、最初
は、補正を行わずに、ローカルデコード部２０２２およ
び判定部２０２４に出力する。ローカルデコード部２０
２２では、ステップＳ１００３において、圧縮部２１か
らの補正データ（最初は、上述したように、画像データ
を、単純に間引いた圧縮データのレベルを制限しただけ
のもの）がローカルデコードされる。

【０１９４】即ち、ステップＳ１００３では、圧縮部２
１からの補正データが、例えば、図１７に示したローカ
ルデコード部１０２２における場合と同様にして、ロー
カルデコードされ、これにより、原画像の予測値が算出
される。この予測値は、誤差算出部２３に供給される。

【０１９５】誤差算出部２３では、ステップＳ１００４
において、図４のステップＳ４における場合と同様にし
て、予測誤差が算出され、誤差情報として、判定部２０
２４に供給される。判定部２０２４は、誤差算出部２３
から誤差情報を受信すると、ステップＳ１００５におい
て、図４のステップＳ４における場合と同様に、誤差算
出部２３からの誤差情報が所定の閾値ε以下であるかど
うかを判定する。ステップＳ１００５において、誤差情
報が所定の閾値ε以下でないと判定された場合、ステッ
プＳ１００６に進み、判定部２０２４は、圧縮部２１を
制御し、これにより、圧縮データのレベルを制限したも
のを補正させる。そして、圧縮部２１において、圧縮デ
ータが補正され、新たな補正データが出力されるのを待
って、ステップＳ１００３に戻る。

【０１９６】一方、ステップＳ１００５において、誤差
情報が所定の閾値ε以下であると判定された場合、判定
部２０２４は、ステップＳ１００７に進み、所定の閾値
ε以下の誤差情報が得られたときの補正データを、最適
圧縮データとして、送信機／記録装置１６（図２）に出
力し、処理を終了する。

【０１９７】従って、ここでは、クラスごとの予測係数
は出力されない。

【０１９８】次に、図２２は、図２０のローカルデコー
ド部２０２２の構成例を示している。なお、図中、図１
７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。即ち、ローカルデコード部２０２２は、
基本的に図１７におけるローカルデコード部１０２２と
同様に構成されている。

【０１９９】但し、図１７においては、予測係数ＲＯＭ
８１がそこに記憶されているクラスごとの予測係数を、
判定部２４に供給するようになっていたが、図２２で
は、予測係数ＲＯＭ８１は、クラスごとの予測係数を、
判定部２４に供給しないようになっている。

【０２００】次に、図２３のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２０１】ローカルデコード部２０２２では、ステッ
プＳ２０２１乃至Ｓ２０２４において、図１８のステッ
プＳ１０２１乃至１０２４における場合とそれぞれ同様
の処理が行われる。そして、ステップＳ２０２５におい
て、ステップＳ２０２４で求められた予測値のみが、誤
差算出部２３に供給され（予測係数は、判定部２０２４
に供給されない）、ステップＳ２０２１に戻り、以下、
同様の処理が、例えば、１フレーム単位で繰り返され
る。

【０２０２】次に、図２４は、図２０の判定部２０２４
の構成例を示している。なお、図中、図１３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。即ち、上述したように、ローカルデコード部２０２
２からは予測係数が供給されないため、判定部２０２４
には、その予測係数を記憶するための予測係数メモリ６
１が設けられておらず、そのことを除けば、基本的に、
図１３の判定部２４と同様に構成されている。

【０２０３】次に、図２５のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２０４】判定部２０２４では、ステップＳ２０４１
乃至２０４５において、図１４のステップＳ４１乃至Ｓ
４５における場合とそれぞれ同様の処理が行われ、これ
により、誤差情報が減少するように、圧縮部２１が制御
される。

【０２０５】そして、ステップＳ２０４１乃至Ｓ２０４
５の処理を繰り返すことにより、誤差情報が減少し、こ
れにより、ステップＳ２０４２において、今回の誤差情
報が、所定の閾値εより小さいと判定された場合、ステ
ップＳ２０４６に進み、制御回路６５は、補正データメ
モリ６２に記憶されている１フレームの補正データを、
最適圧縮データとして読み出し、送信機／記録装置１６
に供給して、処理を終了する。

【０２０６】その後は、次のフレームについての誤差情
報が供給されるのを待って、再び、同様の処理を繰り返
す。

【０２０７】次に、図２６は、送信装置１が図２０に示
したように構成される場合の受信装置４の構成例を示し
ている。なお、図中、図１５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。即ち、図２６
の受信装置４は、クラス分類回路７５と予測回路７６と
の間に予測係数ＲＯＭ７８が新たに設けられている他
は、図１５における場合と基本的に同様に構成されてい
る。

【０２０８】送信装置１が図２０に示したように構成さ
れる場合、上述したことから、受信機／再生装置７１が
出力する符号化データには、クラスごとの予測係数は含
まれておらず、このため、分離部７２では、符号化デー
タから、補正データ（最適圧縮データ）だけが抽出さ
れ、クラス分類用ブロック化回路７３および予測値計算
用ブロック化回路７７に供給される。

【０２０９】クラス分類用ブロック化回路７３、クラス
分類回路７５、または予測値計算用ブロック化回路７７
では、図８におけるクラス分類用ブロック化回路４１、
クラス分類回路４５、または予測値計算用ブロック化回
路４２それぞれと同様の処理が行われ、これにより、予
測値計算用ブロック化回路７７からは５×５画素の予測
値計算用ブロックが出力され、また、クラス分類回路７
５からはクラス情報が出力される。予測値計算用ブロッ
クは予測回路７６に供給され、クラス情報は予測係数Ｒ
ＯＭ７８に供給される。

【０２１０】予測係数ＲＯＭ７８には、図２２の予測係
数ＲＯＭ８１に記憶されているクラスごとの予測係数と
同一のものが記憶されており、クラス分類回路７５から
クラス情報が供給されると、そのクラス情報に対応した
２６×９の予測係数が読み出され、予測回路７６に供給
される。

【０２１１】予測回路７６は、予測係数ＲＯＭ７８から
の２６×９の予測係数と、予測値計算用ブロック化回路
７７から供給される５×５画素の予測値計算用ブロック
を構成する補正データとを用い、式（１）にしたがっ
て、原画像の３×３画素の予測値を算出し、そのような
予測値で構成される１フレームの画像を、復号画像とし
て出力する。

【０２１２】送信装置１が図２０に示したように構成さ
れるとともに、受信装置４が図２６に示したように構成
される場合、クラスごとの２６×９の予測係数を送受信
せずに済むので、その分だけ、伝送容量または記録容量
を低減することができる。

【０２１３】なお、予測係数ＲＯＭ７８や８１には、ク
ラスごとの予測係数を記憶させるのではなく、教師用ブ
ロックを構成する画素値の平均値などを、クラスごとに
記憶させるようにすることが可能である。この場合、ク
ラス情報が与えられると、そのクラスに対応する画素値
が出力されることになり、図１７や図２２のローカルデ
コード部１０２２や２０２２において、予測値計算用ブ
ロック化回路４２および予測回路８２を設けずに済むよ
うになる。また、図２６の受信装置４においても同様
に、予測値計算用ブロック化回路７７および予測回路７
６を設けずに済むようになる。

【０２１４】なお、上述の場合には、誤差情報が、所定
の閾値ε以下になるまで、圧縮データの補正を繰り返し
行うようにしたが、圧縮データの補正の回数には、上限
を設けるようにすることも可能である。即ち、例えば、
リアルタイムで画像の伝送を行う場合などにおいては、
１フレームについての処理が、所定の期間内に終了する
ことが必要であるが、誤差情報は、そのような所定の期
間内に収束するとは限らない。そこで、補正の回数に上
限を設けることにより、所定の期間内に、誤差情報が閾
値ε以下に収束しないときは、そのフレームについての
処理を終了し（そのときにおける補正データを、符号化
結果とし）、次のフレームについての処理を開始するよ
うにすることが可能である。

【０２１５】また、上述の場合には、圧縮部２１におい
て、画像を、単純に間引き、即ち、３×３画素のブロッ
クにおける中心画素を抽出し、これを圧縮データとする
ようにしたが、圧縮部２１には、その他、例えば、ブロ
ックを構成する９画素の平均値などを求めさせ、その平
均値を、ブロックにおける中心画素の画素値とすること
により、その画素数を少なくし（間引き）、これを圧縮
データとするようにすることも可能である。

【０２１６】次に、図２７は、図２の送信装置１の第４
の機能的構成例を示している。

【０２１７】ブロック化回路１１１には、符号化すべき
画像データが入力されるようになされており、ブロック
化回路１１１は、画像データを、その性質に応じて所定
のクラスに分類するための単位である、注目画素を中心
としたクラス分類用ブロックにブロック化し、ＡＤＲＣ
（Adaptive Dynamic Range Coding）処理回路１１２お
よび遅延回路１１５に供給するようになされている。

【０２１８】ＡＤＲＣ処理回路１１２は、ブロック化回
路１１１からのブロック（クラス分類用ブロック）に対
してＡＤＲＣ処理を施し、その結果得られるＡＤＲＣコ
ードで構成されるブロックを、クラス分類回路１１３に
供給するようになされている。

【０２１９】ここで、ＡＤＲＣ処理よれば、クラス分類
用ブロックを構成する画素のビット数が低減されるよう
になされている。

【０２２０】即ち、例えば、いま、説明を簡単にするた
め、図２８（Ａ）に示すように、直線上に並んだ４画素
で構成されるブロックを考えると、ＡＤＲＣ処理におい
ては、その画素値の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮが検出
される。そして、ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮを、ブロックの
局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレ
ンジＤＲに基づいて、ブロックを構成する画素の画素値
がＫビットに再量子化される。

【０２２１】即ち、ブロック内の各画素値から、最小値
ＭＩＮを減算し、その減算値をＤＲ／２^Kで除算する。
そして、その結果得られる除算値に対応するコード（Ａ
ＤＲＣコード）に変換される。具体的には、例えば、Ｋ
＝２とした場合、図２８（Ｂ）に示すように、除算値
が、ダイナミックレンジＤＲを４（＝２²）等分して得
られるいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、
最も下のレベルの範囲、下から２番目のレベルの範囲、
下から３番目のレベルの範囲、または最も上のレベルの
範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、００Ｂ，０
１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂなどの２ビットにコード化
される（Ｂは２進数であることを表す）。そして、復号
側においては、ＡＤＲＣコード００Ｂ，０１Ｂ，１０
Ｂ、または１１Ｂは、ダイナミックレンジＤＲを４等分
して得られる最も下のレベルの範囲の中心値Ｌ₀₀、下か
ら２番目のレベルの範囲の中心値Ｌ₀₁、下から３番目の
レベルの範囲の中心値Ｌ₁₀、または最も上のレベルの範
囲の中心値Ｌ₁₁にそれぞれ変換され、その値に、最小値
ＭＩＮが加算されることで復号が行われる。

【０２２２】ここで、このようなＡＤＲＣ処理はノンエ
ッジマッチングと呼ばれる。

【０２２３】なお、ＡＤＲＣ処理については、本件出願
人が先に出願した、例えば、特開平３−５３７７８号公
報などに、その詳細が開示されている。

【０２２４】以上のようなＡＤＲＣ処理によれば、ブロ
ックを構成する画素に割り当てられているビット数より
少ないビット数で再量子化を行うことにより、そのビッ
ト数を低減することができる。

【０２２５】図２７に戻り、クラス分類回路１１３は、
ＡＤＲＣ処理回路１１２からのブロックを、その性質に
応じて所定のクラスに分類するクラス分類処理を行い、
そのブロックがいずれのクラスに属するかを、クラス情
報として、マッピング係数メモリ１１４に供給するよう
になされている。

【０２２６】ここで、符号化すべき画像データに、例え
ば８ビットが割り当てられている場合において、クラス
分類用ブロックが、例えば、注目画素を中心とした３×
３の９画素で構成されるときに、そのようなクラス分類
用ブロックを対象にクラス分類処理を行ったのでは、
（２⁸）⁹という膨大な数のクラスに分類されることにな
る。

【０２２７】そこで、上述したように、ＡＤＲＣ処理回
路１１２において、クラス分類用ブロックに対して、Ａ
ＤＲＣ処理が施されるようになされており、これによ
り、クラス分類用ブロックを構成する画素のビット数を
低減し、さらに、クラス数も削減するようになされてい
る。即ち、ＡＤＲＣ処理回路１１２において、例えば１
ビットのＡＤＲＣ処理が行われるとした場合には、クラ
ス数は、（２⁸）⁹から（２¹）⁹、即ち、５１２に低減さ
れる。

【０２２８】なお、本実施の形態では、クラス分類回路
１１３において、ＡＤＲＣ処理回路１１２から出力され
るＡＤＲＣコードに基づいて、クラス分類処理が行われ
るが、クラス分類処理は、その他、例えば、ＤＰＣＭ
（予測符号化）や、ＢＴＣ（Block Truncation Codin
g）、ＶＱ（ベクトル量子化）、ＤＣＴ（離散コサイン
変換）、アダマール変換などを施したデータを対象に行
うようにすることも可能である。

【０２２９】再び、図２７に戻り、マッピング係数メモ
リ１１４は、後述するような学習（マッピング係数学
習）により得られるクラスごとのマッピング係数を記憶
しており、クラス分類回路１１３から供給されるクラス
情報に対応するマッピング係数を読み出し、演算回路１
１６に供給するようになされている。

【０２３０】遅延回路１１５は、ブロック化回路１１１
から供給されるブロックを、そのブロックのクラス情報
に対応するマッピング係数が、マッピング係数メモリ１
１４から読み出されるまで遅延し、演算回路１１６に供
給するようになされている。

【０２３１】演算回路１１６は、遅延回路１１５から供
給されるブロックを構成する画素の画素値と、マッピン
グ係数メモリ１１４から供給される、そのブロックのク
ラスに対応するマッピング係数とを用いて所定の演算を
行うことにより、画像を、その画素数を間引いて（少な
くして）符号化した符号化データを算出するようになさ
れている。即ち、演算回路１１６は、ブロック化回路１
１１が出力するブロックを構成する各画素の画素値をｙ
₁，ｙ₂，・・・とするとともに、マッピング係数メモリ
１１４が出力する、そのブロックのクラスに対応するマ
ッピング係数をｋ₁，ｋ₂，・・・とするとき、それらを
引数とする所定の関数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，
ｋ₂，・・・）を演算し、その関数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，・
・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）を、ブロック化回路１１１が
出力するブロック（クラス分類用ブロック）を構成する
画素のうちの、例えば中心の画素の画素値として出力す
るようになされている。

【０２３２】従って、ブロック化回路１１１が出力する
クラス分類用ブロックを構成する画素数をＮ画素とする
と、演算回路１１６は、画像データを１／Ｎに間引き、
これを、符号化データとして出力するようになされてい
る。

【０２３３】なお、演算回路１１６が出力する符号化デ
ータは、Ｎ画素で構成されるブロックの中心の１個の画
素を選択して出力するような、いわば単純な間引き処理
により得られるものではなく、上述したように、そのブ
ロックを構成するＮ画素により規定される関数値ｆ（ｙ
₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）であるが、この関
数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）は、見
方を変えれば、単純な間引き処理により得られる、ブロ
ックの中心の画素の画素値を、その周辺の画素値に基づ
いて補正したものと考えることができる。そこで、マッ
ピング係数と、ブロックを構成する画素との演算の結果
得られるデータである符号化データを、以下、適宜、補
正データともいう。

【０２３４】また、演算回路１１６における演算処理
は、ブロック化回路１１１が出力するクラス分類用ブロ
ックを構成する各画素の画素値を、関数値ｆ（ｙ₁，
ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）にマッピング（写
像）する処理とも考えることができる。そこで、そのよ
うな処理に用いられる係数ｋ₁，ｋ₂，・・・をマッピン
グ係数と呼んでいる。

【０２３５】送信機／記録装置１１８は、演算回路１１
６から符号化データとして供給される補正データを、記
録媒体２に記録し、または伝送路３を介して伝送するよ
うになされている。

【０２３６】次に、図２９のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２３７】ブロック化回路１１１には、例えば、１フ
レーム（フィールド）単位で画像データが供給されるよ
うになされており、ブロック化回路１１１では、ステッ
プＳ６１において、１フレームの画像が、クラス分類用
ブロックにブロック化される。即ち、ブロック化回路１
１１は、例えば、図７に四角形で囲んで示すように、画
像データを、注目画素を中心とした３×３（横×縦）の
９画素でなるクラス分類用ブロックに分割し、ＡＤＲＣ
処理回路１１２および遅延回路１１５に、順次供給す
る。

【０２３８】なお、この場合、クラス分類用ブロック
は、３×３画素でなる正方形状のブロックで構成される
こととなるが、クラス分類用ブロックの形状は、正方形
である必要はなく、その他、例えば、長方形や、十文字
形、その他の任意な形とすることが可能である。また、
クラス分類用ブロックを構成する画素数も、３×３の９
画素に限定されるものではない。さらに、クラス分類用
ブロックは、隣接する画素どうしで構成するのではな
く、離れた画素どうしで構成するようにすることも可能
である。但し、その形状および画素数は、後述する学習
（マッピング係数学習）時における場合のものと一致し
ている必要がある。

【０２３９】ＡＤＲＣ処理回路１１２は、ブロック化回
路１１１からクラス分類用ブロックを受信すると、ステ
ップＳ６２において、そのブロックに対して、例えば、
１ビットのＡＤＲＣ処理を施し、これにより、１ビット
で表現される画素で構成されるブロックとする。ＡＤＲ
Ｃ処理の施されたクラス分類用ブロックは、クラス分類
回路１１３に供給される。

【０２４０】クラス分類回路１１３では、ステップＳ６
３において、ＡＤＲＣ処理回路１１２からのクラス分類
用ブロックがクラス分類され、その結果得られるクラス
情報が、マッピング係数メモリ１１４に、アドレスとし
て供給される。これにより、マッピング係数メモリ１１
４からは、クラス分類回路１１３より供給されたクラス
情報に対応するマッピング係数が読み出され、演算回路
１１６に供給される。

【０２４１】一方、遅延回路１１５では、ブロック化回
路１１１からのクラス分類用ブロックが遅延され、その
ブロックのクラス情報に対応するマッピング係数が、マ
ッピング係数メモリ１１４から読み出されるのを待っ
て、演算回路１１６に供給される。演算回路１１６で
は、ステップＳ６４において、遅延回路１１５からのク
ラス分類用ブロックを構成する各画素の画素値と、マッ
ピング係数メモリ１１４からのマッピング係数を用い
て、上述した関数値ｆ（・）（この関数ｆのかっこ内の
・は、画素値ｙ₁，ｙ₂，・・・と、マッピング係数
ｋ₁，ｋ₂，・・・の集合を表すものとする）が演算され
ることにより、クラス分類用ブロックを構成する中心の
画素（中心画素）の画素値を補正した補正データが算出
される。この補正データは、画像を符号化した符号化デ
ータとして、レベル制限回路１１７に供給される。

【０２４２】レベル制限回路１１７では、ステップＳ６
５において、符号化データから、例えば、そのＭＳＢ側
の２ビットが抽出され、送信機／記録装置１１８に供給
される。即ち、符号化データが、例えば８ビットで構成
される場合には、その下位６ビットが削除され、上位２
ビットだけが、送信機／記録装置１６に供給される。送
信機／記録装置１１８では、ステップＳ６６において、
レベル制限回路１１７からの符号化データが、記録媒体
２に記録され、または伝送路３を介して伝送される。

【０２４３】そして、ステップＳ６７に進み、１フレー
ム分の画像データについての処理が終了したかどうかが
判定される。ステップＳ６７において、１フレーム分の
画像データについての処理が、まだ終了していないと判
定された場合、ステップＳ６２に戻り、次のクラス分類
用ブロックを対象に、ステップＳ６２以下の処理が繰り
返される。また、ステップＳ６７において、１フレーム
分の画像データについての処理が終了したと判定された
場合、ステップＳ６１に戻り、次のフレームを対象に、
ステップＳ６１以下の処理が繰り返される。

【０２４４】次に、図３０は、図２７のマッピング係数
メモリ１１４に記憶されているマッピング係数を算出す
るための学習（マッピング係数学習）処理を行う画像処
理装置の構成例を示している。

【０２４５】メモリ１２１には、学習に適したディジタ
ル画像データ（以下、適宜、学習用画像という）が１フ
レーム以上記憶されている。ブロック化回路１２２は、
メモリ１２１に記憶されている画像データを読み出し、
図２７のブロック化回路１１１から出力されるクラス分
類用ブロックと同一のブロックを構成して、ＡＤＲＣ処
理回路１２３および演算回路１２５に供給するようにな
されている。

【０２４６】ＡＤＲＣ処理回路１２３またはクラス分類
回路１２４は、図２７のＡＤＲＣ処理回路１１２または
クラス分類回路１１３における場合とそれぞれ同様の処
理を行うようになされている。従って、クラス分類回路
１２４からは、ブロック化回路１２２が出力するブロッ
クのクラス情報が出力されるようになされている。そし
て、このクラス情報は、マッピング係数メモリ１３１
に、アドレスとして供給されるようになされている。

【０２４７】演算回路１２５は、ブロック化回路１２２
から供給されるブロックを構成する画素と、マッピング
係数メモリ１３１から供給されるマッピング係数とを用
いて、図２７の演算回路１１６における場合と同一の演
算を行い、その結果得られる補正データ（関数値ｆ
（・））を、レベル制限回路１２６に供給するようにな
されている。レベル制限回路１２６は画素データのレベ
ルを制限した後、ローカルデコード部１２７に出力して
いる。

【０２４８】ローカルデコード部１２７は、レベル制限
回路１２６から供給される補正データに基づいて、元の
学習用画像の予測値（ブロック化回路１２２が出力する
ブロックを構成する画素の画素値の予測値）を予測し
（算出し）、誤差算出部１２８に供給するようになされ
ている。誤差算出部１２８は、ローカルデコード部１２
７から供給される予測値に対応する学習用画像の画素値
（真値）をメモリ１２１から読み出し、その学習用画像
の画素値に対する、予測値の予測誤差を算出（検出）
し、その予測誤差を、誤差情報として、判定部１２９に
供給するようになされている。

【０２４９】判定部１２９は、誤差算出部１２８からの
誤差情報と、所定の閾値ε１とを比較し、その比較結果
に対応して、マッピング係数設定回路１３０を制御する
ようになされている。マッピング係数設定回路１３０
は、判定部１２９の制御にしたがって、クラス分類回路
１２４におけるクラス分類の結果得られるクラス数と同
一の数のマッピング係数のセットを設定（変更）し、マ
ッピング係数メモリ１３１に供給するようになされてい
る。

【０２５０】マッピング係数メモリ１３１は、マッピン
グ係数設定回路１３０から供給されるマッピング係数を
一時記憶するようになされている。なお、マッピング係
数メモリ１３１は、クラス分類回路１２４においてクラ
ス分類されるクラスの数だけのマッピング係数（マッピ
ング係数のセット）を記憶することのできる記憶領域を
有しており、各記憶領域においては、マッピング係数設
定回路１３０から、新たなマッピング係数が供給される
と、既に記憶しているマッピング係数に代えて、その新
たなマッピング係数が記憶されるようになされている。

【０２５１】また、マッピング係数メモリ１３１は、ク
ラス分類回路１２４から供給されるクラス情報に対応す
るアドレスに記憶されたマッピング係数を読み出し、演
算回路１２６に供給するようにもなされている。

【０２５２】次に、図３１のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２５３】まず最初に、マッピング係数設定回路１３
０は、ステップＳ７１において、マッピング係数の初期
値のセットを、クラス分類回路１２４においてクラス分
類されるクラスの数だけ設定し、マッピング係数メモリ
１３１に供給する。マッピング係数メモリ１３１では、
マッピング係数設定回路１３０からのマッピング係数
（初期値）が、対応するクラスのアドレスに記憶され
る。

【０２５４】そして、ブロック化回路１２２は、ステッ
プＳ７２において、メモリ１２１に記憶されている学習
用画像すべてを、図２７のブロック化回路１１１におけ
る場合と同様に、注目画素を中心とした３×３画素のブ
ロックにブロック化する。さらに、ブロック化回路１２
２は、そのブロックを、メモリ１２１から読み出し、Ａ
ＤＲＣ処理回路１２３および演算回路１２５に順次供給
する。

【０２５５】ＡＤＲＣ処理回路１２３では、ステップＳ
７３において、ブロック化回路１２２からのブロックに
対して、図２７のＡＤＲＣ処理回路１１２における場合
と同様に、１ビットのＡＤＲＣ処理が施され、クラス分
類回路１２４に供給される。

【０２５６】クラス分類回路１２４では、ステップＳ７
４において、ＡＤＲＣ処理回路１２３から供給されたブ
ロックのクラスが決定され、そのクラス情報が、アドレ
スとして、マッピング係数メモリ１３１に供給される。
これにより、ステップＳ７５において、マッピング係数
メモリ１３１の、クラス分類回路１２４より供給される
クラス情報に対応するアドレスから、マッピング係数が
読み出され、演算回路１２５に供給される。

【０２５７】演算回路１２５は、ブロック化回路１２２
からブロックを受信するとともに、マッピング係数メモ
リ１３１から、そのブロックのクラスに対応するマッピ
ング係数を受信すると、ステップＳ７６において、その
マッピング係数と、ブロック化回路１２２から供給され
るブロックを構成する画素の画素値とを用いて、上述の
関数値ｆ（・）を演算する。この演算結果は、ブロック
化回路１２２から出力されるブロックの中心画素の画素
値を補正した補正データとして、レベル制限回路１２６
に供給される。この補正ビットが、例えば８ビットで構
成されているとすると、ステップＳ７７において、その
８ビットの補正データから、その上位２ビットが、レベ
ル制限回路１２６で選択され、これにより、ビット数が
２ビットに制限された画素データが、ローカルデコード
部１２７に供給される。

【０２５８】即ち、例えば、上述の図７において、四角
形で囲んで示すような３×３画素のブロックが、ブロッ
ク化回路１２２から出力されたものとすると、演算回路
１２５では、同図において●印で示す画素の画素値を補
正した補正データが求められ、レベル制限回路１２６で
レベル制限された後、ローカルデコード部１２７に出力
される。

【０２５９】従って、演算回路１２６では、学習用画像
を構成する画素が、１／９に間引かれ、ローカルデコー
ド部１２７に供給される。

【０２６０】図３１に戻り、次にステップＳ７８に進
み、メモリ１２１に記憶されたすべての学習用画像につ
いての補正データが求められたかどうかが判定される。
ステップＳ７８において、すべての学習用画像について
の補正データが、まだ求められていないと判定された場
合、ステップＳ７３に戻り、すべての学習用画像につい
ての補正データが求められるまで、ステップＳ７３乃至
Ｓ７８の処理を繰り返す。

【０２６１】また、ステップＳ７８において、すべての
学習用画像についての補正データが求められたと判定さ
れた場合、即ち、メモリ１２１に記憶されたすべての学
習用画像を、１／９に間引いた間引き画像が得られた場
合（但し、この間引き画像は、学習用画像を、単純に１
／９に間引いたものではなく、マッピング係数との演算
により画素値が求められたものである）、ステップＳ７
９に進み、ローカルデコード部１２７において、その間
引き画像がローカルデコードされることにより、元の学
習用画像の予測値が算出される。この予測値は、誤差算
出部１２８に供給される。

【０２６２】ここで、このローカルデコード部１２７に
おいて得られる予測値で構成される画像（但し、後述す
るように、誤差算出部１２８から出力される誤差情報が
閾値ε１より小さくなったときにおけるもの）は、受信
装置４（図１）側において得られる復号画像と同一のも
のである。

【０２６３】誤差算出部１２８では、ステップＳ８０に
おいて、メモリ１２１から学習用画像が読み出され、そ
の学習用画像に対する、ローカルデコード部１２７から
供給される予測値の予測誤差が算出される。即ち、学習
用画像の画素値をＹ_ijと表すとともに、ローカルデコー
ド部１２７から出力される、その予測値をＥ［Ｙ_ij］と
表すとき、誤差算出部１２８では、次式で示される誤差
分散（誤差の自乗和）Ｑが算出され、これが、誤差情報
として、判定部１２９に供給される。

【０２６４】Ｑ＝Σ（Ｙ_ij−Ｅ［Ｙ_ij］）² 但し、上式において、Σは、学習用画像の画素すべてに
ついてのサメーションを表す。

【０２６５】判定部１２９は、誤差算出部１２８から誤
差情報を受信すると、その誤差情報と所定の閾値ε１と
を比較し、ステップＳ８１において、その大小関係を判
定する。ステップＳ８１において、誤差情報が閾値ε１
以上であると判定された場合、即ち、ローカルデコード
部１２７において得られる予測値で構成される画像が、
元の学習用画像と同一であるとは認められない場合、判
定部１２９は、マッピング係数設定回路１３０に制御信
号を出力する。マッピング係数設定回路１３０は、ステ
ップＳ８２において、判定部１２９からの制御信号にし
たがい、マッピング係数を変更し、その変更後のマッピ
ング係数を、マッピング係数メモリ１３１に新たに記憶
させる。

【０２６６】そして、ステップＳ７３に戻り、マッピン
グ係数メモリ１３１に記憶された、変更後のマッピング
係数を用いて、再び、ステップＳ７３以下の処理が繰り
返される。

【０２６７】ここで、マッピング係数設定回路１３０に
おける、マッピング係数の変更は、ランダムに行っても
良いし、また、今回の誤差情報が、前回の誤差情報より
小さくなった場合には、前回と同様の傾向で変化させ、
今回の誤差情報が、前回の誤差情報より大きくなった場
合には、前回と逆の傾向で変化させるようにすることも
できる。

【０２６８】さらに、マッピング係数の変更は、すべて
のクラスについて行うようにすることもできるし、その
一部のクラスについてだけ行うようにすることもでき
る。一部のクラスについてのマッピング係数だけの変更
を行う場合においては、例えば、誤差情報に対する影響
の強いクラスを検出させ、そのようなクラスについての
マッピング係数だけを変更するようにすることができ
る。誤差情報に対する影響の強いクラスは、例えば、次
のようにして検出することができる。即ち、まず最初
に、マッピング係数の初期値を用いて処理を行うことに
より、その誤差情報を得る。そして、マッピング係数
を、１クラスごとに同一の量だけ変化させ、その結果得
られる誤差情報を、初期値を用いた場合に得られた誤差
情報と比較し、その差が、所定値以上となるクラスを、
誤差情報に対する影響の強いクラスとして検出すれば良
い。

【０２６９】また、マッピング係数が、上述したｋ１，
ｋ２，・・・のように複数で１セットとされている場合
には、その中の誤差情報に対する影響の強いものだけを
変更させるようにすることもできる。

【０２７０】さらに、上述の場合においては、マッピン
グ係数を、クラスごとに設定するようにしたが、マッピ
ング係数は、その他、例えば、ブロックごとに独立して
設定したり、また、近接するブロック単位などで設定し
たりするようにすることが可能である。

【０２７１】但し、マッピング係数を、例えば、ブロッ
クごとに独立して設定するようにした場合などにおいて
は、ある１つのクラスに対して、複数セットのマッピン
グ係数が得られることがある（この逆に、マッピング係
数が、１セットも得られないクラスが生じることもあ
る）。マッピング係数は、最終的には、クラスごとに決
める必要があるため、上述のように、あるクラスに対し
て、複数セットのマッピング係数が得られた場合には、
複数セットのマッピング係数に対して、例えば、マージ
や選択などの何らかの処理を施すことで、１セットのマ
ッピング係数を決める必要がある。

【０２７２】一方、ステップＳ８１において、誤差情報
が閾値ε１より小さいと判定された場合、即ち、ローカ
ルデコード部１２７において得られる予測値で構成され
る画像が、元の学習用画像と同一であると認められる場
合、処理を終了する。

【０２７３】この時点で、マッピング係数メモリ１３１
に記憶されている、クラスごとのマッピング係数が、も
との画像と同一と認められる復号画像（予測値）を復元
することができる補正データを得るために最適なものと
して、図２７のマッピング係数メモリ１１４にセットさ
れている。

【０２７４】従って、このようなマッピング係数を用い
て補正データを生成することで、受信装置４（図１）側
においては、元の画像とほぼ同一の画像を得ることが可
能となる。

【０２７５】ここで、図３０の実施の形態においては、
上述したように、ブロック化回路１２２において、画像
が３×３の９画素にブロック化され、また、ＡＤＲＣ処
理回路１２３において、１ビットのＡＤＲＣ処理が行わ
れるので、クラス分類回路１２４によるクラス分類によ
り得られるクラス数は５１２（＝（２¹）⁹）であり、従
って、５１２セットのマッピング係数が得られる。

【０２７６】なお、図３０において、ＡＤＲＣ処理回路
１２３を介してクラス分類回路１２４に供給するブロッ
クと、演算回路１２５に供給するブロックとは、同一で
ある必要は必ずしもない。このことは、図２７におい
て、クラス分類回路１１３に供給するブロックと、演算
回路１１６に供給するブロックとについても同様であ
る。但し、クラス分類回路１１３および１２４に供給す
るブロックは同一である必要があり、また、演算回路１
１６および１２５に供給するブロックも同一である必要
がある。

【０２７７】次に、図３２は、図３０のローカルデコー
ド部１２７の構成例を示している。

【０２７８】レベル制限回路１２６からの補正データ
は、クラス分類用ブロック化回路１４１および予測値計
算用ブロック化回路１４２に供給されるようになされて
いる。クラス分類用ブロック化回路１４１は、補正デー
タを、その性質に応じて所定のクラスに分類するための
単位である、注目補正データを中心としたクラス分類用
ブロックにブロック化するようになされている。

【０２７９】即ち、上述したように、図７において、上
からｉ番目で、左からｊ番目の補正データ（圧縮デー
タ）（または画素）（図中、●印で示す部分）をＸ_ijと
表すとすると、クラス分類用ブロック化回路１４１は、
注目画素（注目補正データ）Ｘ_ijの上、左、右、下に隣
接する４つの画素Ｘ_(i-1)j，Ｘ_i(j-1)，Ｘ_i(j+1)，Ｘ_(i
-1)jに、自身を含め、合計５画素で構成されるクラス分
類用ブロックを生成するようになされている。このクラ
ス分類用ブロックは、クラス分類回路１４４に供給され
るようになされている。

【０２８０】なお、図３２のクラス分類用ブロック化回
路１４１において得られるクラス分類用ブロックは、予
測値を求めるブロックのクラスを決定するために構成さ
れるものであり、この点で、補正データを算出するブロ
ックのクラスを決定するために、図２７のブロック化回
路１１１で生成されるものとは異なる。

【０２８１】予測値計算用ブロック化回路１４２は、補
正データを、元の画像（ここでは、学習用画像）の予測
値を計算するための単位である、注目補正データを中心
とした予測値計算用ブロックにブロック化するようにな
されている。即ち、本実施の形態においては、例えば、
補正データＸ_ijを中心とする、元の画像（原画像）にお
ける３×３の９画素の画素値Ｙ_ij（１），Ｙ_ij（２），
Ｙ_ij（３），Ｙ_ij（４），Ｙ_ij（５），Ｙ_ij（６），Ｙ
_ij（７），Ｙ_ij（８），Ｙ_ij（９）の予測値が、画素Ｘ
_ijを中心とする５×５の２５画素Ｘ_(i-2)(j-2)，Ｘ
_(i-2)(j-1)，Ｘ_{(i-2 )j}，Ｘ_(i-2)(j+1)，Ｘ_(i-2)(j+2)，
Ｘ_(i-1)(j-2)，Ｘ_(i-1)(j-1)，Ｘ_(i-1)j，
Ｘ_{(i-1 )(j+1)}，Ｘ_(i-1)(j+2)，Ｘ_i(j-2)，Ｘ_i(j-1)，Ｘ
_ij，Ｘ_i(j+1)，Ｘ_i(j+2)，Ｘ_{(i +1)(j-2)}，
Ｘ_(i+1)(j-1)，Ｘ_(i+1)j，Ｘ_(i+1)(j+1)，
Ｘ_(i+1)(j+2)，Ｘ_{(i+2 )(j- 2)}，Ｘ_(i+2)(j-1)，
Ｘ_(i+2)j，Ｘ_(i+2)(j+1)，Ｘ_(i+2)(j+2)から求められる
ようになされており、予測値計算用ブロック化回路１４
２は、このような２５画素で構成される正方形状の予測
値計算用ブロックを生成するようになされている。

【０２８２】具体的には、例えば、図７において四角形
で囲む、元の画像における画素Ｙ₃₃（１）乃至Ｙ
₃₃（９）の予測値の計算のためには、２５個の画素（補
正データ）Ｘ₁₁，Ｘ₁₂，Ｘ₁₃，Ｘ₁₄，Ｘ₁₅，Ｘ₂₁，
Ｘ₂₂，Ｘ₂₃，Ｘ₂₄，Ｘ₂₅，Ｘ₃₁，Ｘ₃₂，Ｘ₃₃，Ｘ₃₄，Ｘ
₃₅，Ｘ₄₁，Ｘ₄₂，Ｘ₄₃，Ｘ₄₄，Ｘ₄₅，Ｘ₅₁，Ｘ₅₂，
Ｘ₅₃，Ｘ₅₄，Ｘ₅₅により、予測値計算用ブロックが構成
される。

【０２８３】予測値計算用ブロック化回路１４２におい
て得られた予測値計算用ブロックは、予測回路１４６に
供給されるようになされている。

【０２８４】なお、予測値計算用ブロックについても、
クラス分類用ブロックにおける場合と同様に、その画素
数および形状は、上述したものに限定されるものではな
い。但し、ローカルデコード部１２７において、予測値
計算用ブロックを構成する画素数は、クラス分類用ブロ
ックを構成する画素数よりも多くするのが望ましい。

【０２８５】クラス分類回路１４４は、クラス分類用ブ
ロック化回路１４１からのブロックをクラス分類し、そ
の分類結果としてのクラス情報を、予測係数ＲＯＭ１４
５に供給するようになされている。予測係数ＲＯＭ１４
５は、クラスごとの予測係数を記憶しており、クラス分
類回路１４４からクラス情報を受信すると、そのクラス
情報に対応するアドレスに記憶されている予測係数を読
み出し、予測回路１４６に供給するようになされてい
る。なお、予測係数ＲＯＭ１４５に記憶されている予測
係数は、図１９で説明した予測係数学習により得られた
ものである。

【０２８６】予測回路１４６は、予測値計算用ブロック
化回路１４２からの予測値計算用ブロックと、予測係数
ＲＯＭ１４５からの予測係数とを用いて、元の画像（学
習用画像）の予測値を算出（予測）するようになされて
いる。

【０２８７】次に、図３３のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２８８】ローカルデコード部１２７においては、ま
ず最初に、ステップＳ９１において、レベル制限回路１
２６からの補正データが順次受信されてブロック化され
る。即ち、クラス分類用ブロック化回路１４１におい
て、補正データが、注目補正データを中心とする５画素
のクラス分類用ブロックにブロック化され、クラス分類
回路１４４に供給されるとともに、予測値計算用ブロッ
ク化回路１４２において、補正データが、注目補正デー
タを中心とする５×５画素の予測値計算用ブロックにブ
ロック化され、予測回路１４６に供給される。

【０２８９】なお、クラス分類用ブロック化回路１４１
と予測値計算用ブロック化回路１４２では、対応するク
ラス分類用ブロックと予測値計算用ブロックが生成され
る。即ち、クラス分類用ブロック化回路１４１におい
て、例えば図７の補正データＸ₃₃を中心とする５画素の
クラス分類用ブロックが生成されるとき、予測値計算用
ブロックにおいては、同じく補正データＸ₃₃を中心とす
る５×５画素の予測値計算用ブロックが生成される。

【０２９０】クラス分類回路１４４は、ステップＳ９２
において、クラス分類用ブロックに対して、クラス分類
処理を施す。即ち、クラス分類用ブロックを構成する補
正データのレベル分布の状態を検出し、そのクラス分類
用ブロックが属するクラス（そのクラス分類用ブロック
を構成する注目補正データのクラス）を判定する。この
クラスの判定結果は、クラス情報として、予測係数ＲＯ
Ｍ１４５に供給される。

【０２９１】なお、ここでも、１画素が２ビットで表さ
れる５画素で構成されるクラス分類用ブロックに対し
て、クラス分類処理が施されるので、各クラス分類用ブ
ロックは、５１２（＝（２²）⁵）のクラスのうちのいず
れかに分類されることになる。

【０２９２】そして、ステップＳ９３に進み、予測係数
ＲＯＭ１４５の、クラス分類回路１４４からのクラス情
報に対応するアドレスから予測係数が読み出され、ステ
ップＳ９４において、予測回路１４６は、その予測係数
と、予測値計算用ブロック化回路１４２からの予測値計
算用ブロックを構成する２５の画素値とを用い、例え
ば、式（１）に対応する次のような線形１次式にしたが
って、元の画像の画素値ｙの予測値Ｅ［ｙ］を算出す
る。

【０２９３】 Ｅ［ｙ］＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋・・・＋ｗ₂₅ｘ₂₅＋ｗ₀ 但し、ｗ₁，ｗ₂，・・・，ｗ₀は予測係数を表し、ｘ₁，
ｘ₂，・・・は予測値計算用ブロックを構成する画素の
画素値（補正データ）を表す。また、ｗ₀は、本来８ビ
ットのデータｘ_iを、２ビットのデータに変換したの
で、Ｅ［ｙ］を８ビットで表現するために加算されるオ
フセット係数であるが、上述したように、補正データと
乗算される係数ｗ₁，ｗ₂，・・・と同様に、予測係数と
して扱う。

【０２９４】ここで、図３２の実施の形態においては、
上述したように、予測値計算用ブロックを構成する２５
画素から、９画素の予測値が算出されるようになされて
いる。

【０２９５】即ち、例えば、いま、図７に示した補正デ
ータＸ₃₃を中心とする３×３の補正データＸ₂₂乃至
Ｘ₂₄，Ｘ₃₂乃至Ｘ₃₄，Ｘ₄₂乃至Ｘ₄₄でなるクラス分類用
ブロックについてのクラス情報Ｃが、クラス分類回路１
４４から出力され、また、予測値計算用ブロックとし
て、補正データＸ₃₃を中心とする５×５画素の補正デー
タＸ₁₁乃至Ｘ₁₅，Ｘ₂₁乃至Ｘ₂₅，Ｘ₃₁乃至，Ｘ₃₅，Ｘ₄₁
乃至Ｘ₄₅，Ｘ₅₁乃至Ｘ₅₅でなる予測値計算用ブロック
が、予測値計算用ブロック化回路１４２から出力された
ものとする。

【０２９６】さらに、予測係数ＲＯＭ１４５には、クラ
ス情報Ｃに対応するアドレスに、予測係数のセットとし
て、ｗ₀（ｋ）乃至ｗ₂₅（ｋ）が記憶されているものと
する。

【０２９７】この場合、補正データＸ₃₃を中心とする、
元の画像における３×３画素（図７において四角形で囲
んである部分）の画素値Ｙ₃₃（１）乃至Ｙ₃₃（９）の予
測値Ｅ［Ｙ₃₃（１）］乃至Ｅ［Ｙ₃₃（９）］が、次式に
したがって算出される。

【０２９８】Ｅ［Ｙ₃₃（ｋ）］＝ｗ₁（ｋ）Ｘ₁₁＋ｗ
₂（ｋ）Ｘ₁₂＋ｗ₃（ｋ）Ｘ₁₃＋ｗ₄（ｋ）Ｘ₁₄＋ｗ
₅（ｋ）Ｘ₁₅＋ｗ₆（ｋ）Ｘ₂₁＋ｗ₇（ｋ）Ｘ₂₂＋ｗ
₈（ｋ）Ｘ₂₃＋ｗ₉（ｋ）Ｘ₂₄＋ｗ₁₀（ｋ）Ｘ₂₅＋ｗ
₁₁（ｋ）Ｘ₃₁＋ｗ₁₂（ｋ）Ｘ₃₂＋ｗ₁₃（ｋ）Ｘ₃₃＋ｗ₁₄
（ｋ）Ｘ₃₄＋ｗ₁₅（ｋ）Ｘ₃₅＋ｗ₁₆（ｋ）Ｘ₄₁＋ｗ
₁₇（ｋ）Ｘ₄₂＋ｗ₁₈（ｋ）Ｘ₄₃＋ｗ₁₉（ｋ）Ｘ₄₄＋ｗ₂₀
（ｋ）Ｘ₄₅＋ｗ₂₁（ｋ）Ｘ₅₁＋ｗ₂₂（ｋ）Ｘ₅₂＋ｗ
₂₃（ｋ）Ｘ₅₃＋ｗ₂₄（ｋ）Ｘ₅₄＋ｗ₂₅（ｋ）Ｘ₅₅＋ｗ₀
（ｋ）

【０２９９】ステップＳ９４において、以上のようにし
て９個単位で予測値が求められていき、これにより、１
フレーム分の予測値が求められると、その予測値は、ス
テップＳ９５において、誤差算出部１２８に供給され
る。そして、ステップＳ９１に戻り、以下、ステップＳ
９１乃至Ｓ９５の処理が繰り返される。

【０３００】なお、図３２の予測係数ＲＯＭ１４５に記
憶されている予測係数を得るための学習（予測係数学
習）を行う画像処理装置は、上述したように、図１９に
示した場合と同様の構成となる。そこでその説明は省略
する。

【０３０１】次に、図３４は、図２７のマッピング係数
メモリ１１４に記憶されているマッピング係数を算出す
るための学習（マッピング係数学習）処理を行う画像処
理装置の他の構成例を示している。

【０３０２】なお、図３０の画像処理装置によれば、関
数ｆが、例えば、線形１次式で表される場合の他、非線
形な式や、２次以上の式で表される場合も、最適な予測
係数を求めることができるが、図３４の画像処理装置で
は、関数ｆが、線形１次式で表される場合にのみ、最適
な予測係数を求めることができるようになされている。

【０３０３】即ち、図３４の画像処理装置は、図２７に
おいて、ブロック化回路１１１が出力する３×３画素の
ブロックを構成する各画素の画素値をｙ₁，ｙ₂，・・
・，ｙ₉とするとともに、マッピング係数メモリ１１４
が出力するマッピング係数をｋ₁，ｋ₂，・・・，ｋ₉と
する場合において、演算回路１１６が、次式にしたがっ
て関数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）を
演算して補正データを求めるようになされているときに
用いることができる。

【０３０４】 ｆ（・）＝ｋ₁ｙ₁＋ｋ₂ｙ₂＋・・・＋ｋ₉ｙ₉

【０３０５】最適補正データ算出部１６０には、学習に
適した学習用画像が、例えば、１フレーム単位などで供
給されるようになされている。なお、学習用画像を構成
する画素には、例えば８ビットが割り当てられている。
最適補正データ算出部１６０は、圧縮部１７０、レベル
制御部１７１、補正部１７２、ローカルデコード部１７
３、誤差算出部１７４、および判定部１７５で構成さ
れ、そこに入力される学習用画像から、その画素数を少
なくして圧縮した画像であって、元の画像を予測するの
に最適な画像を構成する画素値（以下、適宜、最適補正
データという）を算出し、ラッチ回路１７６に供給する
ようになされている。

【０３０６】即ち、最適補正データ算出部１６０に供給
された学習用画像は、圧縮部１７０および誤差算出部１
７４に供給されるようになされている。圧縮部１７０
は、図２７の演算回路１１６が画素を間引く割合と同一
の割合で、学習用画像を単純に間引き、即ち、本実施の
形態においては、学習用画像を１／９に単純に間引き
（３×３の９画素を１ブロックとするとき、そのブロッ
クの中心の画素だけを抽出し）、これにより学習用画像
を圧縮してレベル制限部１７１に供給するようになされ
ている。レベル制限部１７１は、図２７のレベル制限回
路１１７と同様に、８ビットの画素データのレベルを制
限した後、補正部１７２に出力するようになされてい
る。

【０３０７】補正部１７２は、レベル制限部１７１から
供給される、単純な間引きが行われて空間方向の圧縮が
された８ビットの圧縮データから、その上位２ビットが
選択されることにより、２ビットにレベルが制限された
データ（以下、適宜、単に、圧縮データという）を、判
定部１７５からの制御にしたがって補正するようになさ
れている。補正部１７２における補正の結果得られるデ
ータ（このデータも、図２７の演算回路１１６の出力と
同様に、３×３画素のブロックの中心画素の画素値を補
正したものであるので、以下、適宜、補正データとい
う）は、ローカルデコード部１７３に供給するようにな
されている。

【０３０８】ローカルデコード部１７３は、図３０のロ
ーカルデコード部１２７における場合と同様にして、補
正部１７２からの補正データに基づいて、元の画像（学
習用画像）を予測し、その予測値を、誤差算出部１７４
に供給するようになされている。

【０３０９】誤差算出部１７４は、図３０の誤差算出部
１２８における場合と同様にして、そこに入力される、
元の画像データに対する、ローカルデコード部１７３か
らの予測値の予測誤差を算出するようになされている。
この予測誤差は、誤差情報として、判定部１７５に供給
されるようになされている。

【０３１０】判定部１７５は、図３０の判定部１２９に
おける場合と同様にして、誤差算出部１７４からの誤差
情報に基づいて、補正部１７２が出力した補正データ
を、元の画像の圧縮結果とすることの適正さを判定する
ようになされている。そして、判定部１７５は、補正部
１７２が出力した補正データを、元の画像の圧縮結果と
することが適正でないと判定した場合には、補正部１７
２を制御し、さらに、圧縮データを補正させ、その結果
得られる新たな補正データを出力させるようになされて
いる。また、判定部１７５は、補正部１７２が出力した
補正データを、元の画像の圧縮結果とすることが適正で
あると判定した場合には、補正部１７２から供給された
補正データを、最適補正データとして、ラッチ回路１７
６に供給するようになされている。

【０３１１】ラッチ回路１７６は、メモリ１７６Ａを内
蔵しており、そのメモリ１７６Ａに、補正部１７２から
供給される最適補正データを記憶させるようになされて
いる。さらに、ラッチ回路１７６は、メモリ１７６Ａに
記憶された最適補正データのうち、ブロック化回路１７
７のメモリ１７７Ａから読み出されるブロックの中心画
素に対応するものを読み出し、メモリ１８０に供給する
ようになされている。なお、ラッチ回路１７６は、メモ
リ１７６Ａに、１フレーム分の補正データが記憶される
と、その旨を示す制御信号を、ブロック化回路１７７に
出力するようになされている。

【０３１２】ブロック化回路１７７には、最適補正デー
タ算出部１６０と同様に、学習用画像が１フレーム単位
で供給されるようになされている。ブロック化回路１７
７は、メモリ１７７Ａを内蔵しており、そのメモリ１７
７Ａに、そこに供給される学習用画像を記憶させるよう
になされている。また、ブロック化回路１７７は、ラッ
チ回路１７６から制御信号を受信すると、メモリ１７７
Ａに記憶された学習用画像を、図２７のブロック化回路
１１１における場合と同様に、３×３画素で構成される
ブロックに分割し、そのブロックを順次読み出して、Ａ
ＤＲＣ処理回路１７８およびメモリ１８０に供給するよ
うになされている。

【０３１３】なお、ブロック化回路１７７は、その内蔵
するメモリ１７７Ａからブロックを読み出すときに、そ
のブロックの位置を示す制御信号を、ラッチ回路１７６
に供給するようになされている。ラッチ回路１７６で
は、この制御信号に基づいて、メモリ１７７Ａから読み
出される３×３画素のブロックが認識され、上述したよ
うに、そのブロックの中心画素に対応する最適補正デー
タが、メモリ１７６Ａから読み出されるようになされて
いる。即ち、これにより、メモリ１８０に対しては、あ
る３×３画素のブロックと、そのブロックに対応する最
適補正データとが同時に供給されるようになされてい
る。

【０３１４】ＡＤＲＣ処理回路１７８またはクラス分類
回路１７９は、図２７のＡＤＲＣ処理回路１１２または
クラス分類回路１１３とそれぞれ同様に構成されてい
る。そして、クラス分類回路１７９が出力する、ブロッ
ク化回路１７７からのブロックについてのクラス情報
は、メモリ１８０に対して、アドレスとして供給される
ようになされている。

【０３１５】メモリ１８０は、クラス分類回路１７９か
ら供給されるクラス情報に対応するアドレスに、ラッチ
回路１７６から供給される最適補正データと、ブロック
化回路１７７から供給されるブロックとを対応付けて記
憶するようになされている。なお、メモリ１８０は、１
つのアドレスに複数の情報を記憶することができるよう
になされており、これにより、あるクラス情報に対応す
る最適補正データおよびブロックを、複数セット記憶す
ることができるようになされている。

【０３１６】演算回路１８１は、メモリ１８０に記憶さ
れた、学習用画像の３×３のブロックを構成する９画素
ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｙ₉と、そのブロックに対応付けら
れている最適補正データｙ’とを読み出し、これらに最
小自乗法を適用することで、クラスごとに、マッピング
係数ｋ₁乃至ｋ₉を求め、メモリ１８２に供給するように
なされている。メモリ１８２は、演算回路１８１から供
給されるクラスごとのマッピング係数ｋ₁乃至ｋ₉を、そ
のクラスに対応したアドレスに記憶するようになされて
いる。

【０３１７】次に、図３５のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０３１８】学習用画像が入力されると、その学習用画
像は、ブロック化回路１７７のメモリ１７７Ａに記憶さ
れるとともに、最適補正データ算出部１６０に供給され
る。最適補正データ算出部１６０は、学習用画像を受信
すると、ステップＳ１０１において、その学習用画像に
ついての最適補正データを算出する。

【０３１９】このステップＳ１０１の処理は、図４のフ
ローチャートの処理と同様である。すなわち、ステップ
Ｓ１０１では、図３６のフローチャートに示すように、
まず、圧縮部１７０が、ステップＳ１１１において、学
習用画像を、１／９に間引くことにより圧縮データを生
成する。このデータは、ステップＳ１１２において、レ
ベル制限部１７１で制限された後、補正部１７２を介し
て、最初は、補正が行われずに、ローカルデコード部１
７３に出力される。ローカルデコード部１７３では、ス
テップＳ１１３において、補正部１７２からの補正デー
タ（最初は、上述したように、画像データを、単純に間
引き、レベル制限した圧縮データそのもの）に基づい
て、元の画像の予測値が算出される（ローカルデコード
が行われる）。この予測値は、誤差算出部１７４に供給
される。

【０３２０】誤差算出部１７４は、ローカルデコード部
１７３から、元の画像の予測値を受信すると、ステップ
Ｓ１１４において、元の画像データに対する、ローカル
デコード部１７３からの予測値の予測誤差を算出し、誤
差情報として、判定部１７５に供給する。判定部１７５
は、誤差算出部１７４から誤差情報を受信すると、ステ
ップＳ１１５において、その誤差情報に基づいて、補正
部１７２が出力した補正データを、元の画像の圧縮結果
とすることの適正さを判定する。

【０３２１】即ち、ステップＳ１１５においては、誤差
情報が所定の閾値ε以下であるかどうかが判定される。
ステップＳ１１５において、誤差情報が所定の閾値ε以
下でないと判定された場合、補正部１７２が出力した補
正データを、元の画像の圧縮結果とするのは適正でない
と認識され、ステップＳ１１６に進み、判定部１７５
は、補正部１７２を制御し、これにより、レベル制限部
１７１から出力された圧縮データを補正させる。補正部
１７２は、判定部１７５の制御にしたがって、補正量
（補正値△）を変えて、圧縮データを補正し、その結果
得られる補正データを、ローカルデコード部１７３に出
力する。そして、ステップＳ１１３に戻り、以下、同様
の処理が繰り返される。

【０３２２】なお、圧縮データの補正は、例えば、上述
の図１４における場合と同様にして行うことが可能であ
る。

【０３２３】一方、ステップＳ１１５において、誤差情
報が所定の閾値ε以下であると判定された場合、補正部
１７２が出力した補正データを、元の画像の圧縮結果と
するのは適正であると認識され、判定部１７５は、所定
の閾値ε以下の誤差情報が得られたときの補正データ
を、最適補正データとして、補正部１７２からラッチ回
路１７６に出力させ、その内蔵するメモリ１７６Ａに記
憶させて、リターンする。

【０３２４】以上のようにして、誤差情報が所定の閾値
ε以下となったときにおける、圧縮データを補正した補
正データが、最適補正データとして、メモリ１７６Ａに
記憶される。なお、この最適補正データは、誤差情報を
所定の閾値ε以下とするものであるから、これを用い
て、予測値を算出することにより、元の画像（原画像）
とほぼ同一の画像を得ることができる。

【０３２５】図３５に戻り、ラッチ回路１７６は、その
メモリ１７６Ａに、１フレーム分の最適補正データを記
憶すると、制御信号を、ブロック化回路１７７に出力す
る。ブロック化回路１７７は、ラッチ回路１７６から制
御信号を受信すると、ステップＳ１０２において、メモ
リ１７７Ａに記憶された学習用画像を、３×３画素で構
成されるブロックに分割する。そして、ブロック化回路
１７７は、メモリ１７７Ａに記憶された学習用画像のブ
ロックを読み出して、ＡＤＲＣ処理回路１７８およびメ
モリ１８０に供給する。

【０３２６】また、同時に、ブロック化回路１７７は、
メモリ１７７Ａからブロックを読み出すときに、そのブ
ロックの位置を示す制御信号を、ラッチ回路１７６に供
給し、ラッチ回路１７６は、その制御信号に対応して、
メモリ１７７Ａから読み出された３×３画素のブロック
を認識し、そのブロックの中心画素に対応する最適補正
データを読み出して、メモリ１８０に供給する。

【０３２７】そして、ステップＳ１０３に進み、ＡＤＲ
Ｃ処理回路１７８において、ブロック化回路１７７から
のブロックがＡＤＲＣ処理され、さらに、クラス分類回
路１７９において、そのブロックがクラス分類される。
このクラス分類結果は、アドレスとして、メモリ１８０
に供給される。

【０３２８】メモリ１８０では、ステップＳ１０４にお
いて、クラス分類回路１７９から供給されるクラス情報
に対応するアドレスに、ラッチ回路１７６から供給され
る最適補正データと、ブロック化回路１７７から供給さ
れるブロック（学習データ）とが対応付けられて記憶さ
れる。

【０３２９】そして、ステップＳ１０５に進み、メモリ
１８０に、１フレーム分のブロックおよび最適補正デー
タが記憶されたかどうかが判定される。ステップＳ１０
５において、メモリ１８０に、１フレーム分のブロック
および最適補正データが、まだ記憶されていないと判定
された場合、ブロック化回路１７７から次のブロックが
読み出されるとともに、ラッチ回路１７６からそのブロ
ックに対応する最適補正データが読み出され、ステップ
Ｓ１０３に戻り、以下、ステップＳ１０３以降の処理を
繰り返す。

【０３３０】また、ステップＳ１０５において、メモリ
１８０に、１フレーム分のブロックおよび最適補正デー
タが記憶されたと判定された場合、ステップＳ１０６に
進み、学習用画像すべてについて処理が終了したかどう
かが判定される。ステップＳ１０６において、学習用画
像すべてについての処理が、まだ終了していないと判定
された場合、ステップＳ１０１に戻り、次の学習用画像
について、ステップＳ１０１からの処理が繰り返され
る。

【０３３１】一方、ステップＳ１０６において、学習用
画像すべてについての処理が終了したと判定された場
合、ステップＳ１０７に進み、演算回路１８１は、メモ
リ１８０に記憶された最適補正データとブロックとを、
クラスごとに読み出し、これらにより、式（７）に示し
たような正規方程式をたてる。さらに、演算回路１８１
は、ステップＳ１０８において、その正規方程式を解く
ことで、誤差を最小にする、クラスごとのマッピング係
数を算出する。このマッピング係数は、ステップＳ１０
９において、メモリ１８２に供給されて記憶され、処理
を終了する。

【０３３２】関数ｆが、線形１次式で表される場合にお
いては、以上のようにしてメモリ１８２に記憶されたマ
ッピング係数を、図２７のマッピング係数メモリ１１４
に記憶させ、これを用いて画像の符号化を行うことがで
きる。

【０３３３】なお、クラスによっては、マッピング係数
を求めることができるだけの数の正規方程式が得られな
い場合がある。このような場合は、図２７の演算回路１
１６において、ブロック化回路１１１から出力される３
×３画素のブロックを構成する９画素の、例えば平均値
などが出力されるようなマッピング係数、即ち、ｋ₁乃
至ｋ₉＝１／９などが、デフォルトの値として設定され
る。

【０３３４】次に、図３７は、図２７の送信装置１に対
応する受信装置４の構成例を示している。

【０３３５】受信機／再生装置１９１においては、記録
媒体２に記録された符号化データが再生され、または伝
送路３を介して伝送されてくる符号化データが受信さ
れ、デコード部１９２に供給される。

【０３３６】デコード部１９２は、図３２に示したロー
カルデコード部１２７におけるクラス分類用ブロック化
回路１４１乃至予測回路１４６にそれぞれ対応するクラ
ス分類用ブロック化回路１９３乃至予測回路１９８で構
成されており、従って、デコード部１９２では、図３２
のローカルデコード部１２７における場合と同様にし
て、補正データから予測値が求められ、この予測値で構
成される画像が復号画像として出力される。

【０３３７】即ち、受信機／再生装置１９１から出力さ
れる符号化データとしての補正データは、クラス分類用
ブロック化回路１９３または予測値計算用ブロック化回
路１９４に順次供給され、図３２のクラス分類用ブロッ
ク化回路１４１または予測値計算用ブロック化回路１４
２における場合と同様にして、クラス分類用ブロックま
たは予測値計算用ブロックに、それぞれブロック化され
る。そして、クラス分類用ブロックはクラス分類回路１
９６に、予測値計算用ブロックは予測回路１９８に、そ
れぞれ供給される。

【０３３８】クラス分類回路１９６は、クラス分類用ブ
ロック化回路１９３からのクラス分類用ブロックに対し
て、クラス分類処理を施し、クラス情報を、予測係数Ｒ
ＯＭ１９７に出力する。

【０３３９】予測係数ＲＯＭ１９７は、図３２の予測係
数ＲＯＭ１４５と同様に、例えば、図１９の画像処理装
置において求められた、クラスごとの予測係数を記憶し
ており、クラス分類回路１９６からクラス情報を受信す
ると、そのクラス情報に対応する予測係数を読み出し、
予測回路１９８に供給する。予測回路１９８では、予測
係数ＲＯＭ１９７からの予測係数と、予測値計算用ブロ
ック化回路１９４からの予測値計算用ブロックを構成す
る補正データとを用い、式（１）に対応する線形１次式
にしたがって、元の画像の予測値が算出され、これによ
り、元の画像が復号される。

【０３４０】補正データは、上述したように、誤差情報
を所定の閾値以下とするものであり、従って、受信装置
４においては、元の画像とほぼ同一の復号画像を得るこ
とができる。

【０３４１】なお、マッピング係数を用いる場合におい
ても、受信側においては、図３７に示すような受信装置
４ではなく、間引きされた画像を補間により復号する装
置により、通常の補間を行うことで復号画像を得ること
ができる。但し、この場合に得られる復号画像は、画質
（解像度）の劣化したものとなる。

【０３４２】以上、本発明を適用した画像処理装置につ
いて説明したが、このような画像処理装置は、例えば、
ＮＴＳＣ方式などの標準方式のテレビジョン信号を符号
化する場合の他、データ量の多い、いわゆるハイビジョ
ン方式のテレビジョン信号などを符号化する場合に、特
に有効である。

【０３４３】なお、本実施の形態においては、１フレー
ムの画像を対象にブロック化を行うようにしたが、ブロ
ックは、その他、例えば、時系列に連続する複数フレー
ムにおける、同一位置の画素を集めて構成するようにす
ることも可能である。

【０３４４】また、本実施の形態においては、誤差情報
として、誤差の自乗和を用いるようにしたが、誤差情報
としては、その他、例えば、誤差の絶対値和や、その３
乗以上したものの和などを用いるようにすることが可能
である。いずれを誤差情報として用いるかは、例えば、
その収束性などに基づいて決定するようにすることが可
能である。

【０３４５】さらに、例えば、図１０の実施の形態など
では、１フレーム単位で、正規方程式をたてて、クラス
ごとの予測係数を求めるようにしたが、予測係数の算出
処理は、その他、例えば、１フィールド単位や複数フレ
ーム単位で正規方程式をたてて行うようにすることも可
能である。他の処理についても同様である。

【０３４６】また、本発明は、ハードウェアによって
も、あるいは、上述した処理を行うためのアプリケーシ
ョンプログラムが記録されたハードディスク等の記録媒
体から、そのアプリケーションプログラムを読み出し
て、コンピュータに実行させることによっても、実現可
能である。

【０３４７】さらに、本実施の形態では、画素値のレベ
ルを、その上位２ビットに制限するようにしたが、画素
値のレベルは、その他、例えば、上位３ビット以上など
に制限することも可能である。

【０３４８】

【発明の効果】請求項１に記載の画像符号化装置および
請求項１１に記載の画像符号化方法によれば、原画像を
圧縮することにより得られる圧縮データのレベルが制限
され、そのレベルの制限された圧縮データが補正され
て、補正データが出力される。さらに、その補正データ
に基づいて、原画像が予測されて、その予測値が出力さ
れ、原画像に対する、予測値の予測誤差が算出される。
そして、その予測誤差に基づいて、補正データの適正さ
が判定され、その判定結果に基づいて、適正になった補
正データが、原画像の符号化結果として出力される。従
って、少ないデータ量で、効率的に高画質の画像を予測
することが可能となる。

【０３４９】請求項１２に記載の画像復号化装置および
請求項１８に記載の画像復号化方法、請求項１９に記載
の伝送方法、並びに請求項２０に記載の記録媒体によれ
ば、符号化データが、原画像を、その画素数を少なくす
ることにより圧縮し、原画像を圧縮することにより得ら
れる圧縮データのレベルを制限し、レベルの制限された
圧縮データを補正して、補正データを出力し、補正デー
タに基づいて、原画像を予測して、その予測値を出力
し、原画像に対する、予測値の予測誤差を算出し、予測
誤差に基づいて、補正データの適正さを判定すること
を、補正データが適正になるまで繰り返すことにより得
られた、適正になった補正データを含んでいる。従っ
て、符号化データのデータ量は少ないものであるが、そ
のような少ないデータ量の符号化データから、高画質の
復号画像を得ることが可能となる。

【０３５０】請求項２１に記載の画像符号化装置および
請求項２９に記載の画像符号化方法によれば、画像を構
成する画素が、その性質に応じて所定のクラスに分類さ
れ、クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
るマッピング係数記憶手段から、画像の中の、注目して
いる注目画素のクラスに対応するマッピング係数が読み
出される。そして、そのマッピング係数と、注目画素と
を用いて所定の演算を行うことにより、その注目画素を
補正した補正データが算出され、その補正データのレベ
ルを制限することにより、画像を符号化した符号化デー
タが生成される。従って、少ないデータ量で、効率的に
高画質の画像を予測することが可能となる。

【０３５１】請求項３０に記載の画像復号化装置および
請求項３７に記載の画像復号化方法、請求項３８に記載
の伝送方法、並びに請求項３９に記載の記録媒体によれ
ば、符号化データが、画像を構成する画素を、その性質
に応じて所定のクラスに分類し、クラスごとに、所定の
マッピング係数を記憶しているマッピング係数記憶手段
から、画像の中の、注目している注目画素のクラスに対
応するマッピング係数を読み出し、そのマッピング係数
と、注目画素とを用いて所定の演算を行うことにより、
その注目画素を補正した補正データを算出し、補正デー
タのレベルを制限することにより得られたものとなって
いる。従って、符号化データのデータ量は少ないもので
あるが、そのような少ないデータ量の符号化データか
ら、高画質の復号画像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像処理装置の一実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の送信装置１の構成例を示すブロック図で
ある。

【図３】図２の送信装置１の第１の機能的構成例を示す
ブロック図である。

【図４】図３の送信装置１の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図５】図３の圧縮部２１の構成例を示すブロック図で
ある。

【図６】図５の圧縮部２１の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図７】図５の間引き回路３０の処理を説明するための
図である。

【図８】図３のローカルデコード部２２の構成例を示す
ブロック図である。

【図９】クラス分類処理を説明するための図である。

【図１０】図８のローカルデコード部２２の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図１１】図３の誤差算出部２３の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１２】図１１の誤差算出部２３の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１３】図３の判定部２４の構成例を示すブロック図
である。

【図１４】図１３の判定部２４の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１５】図１の受信装置４の第１の構成例を示すブロ
ック図である。

【図１６】図２の送信装置１の第２の機能的構成例を示
すブロック図である。

【図１７】図１６のローカルデコード部１０２２の構成
例を示すブロック図である。

【図１８】図１７のローカルデコード部１０２２の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図１９】図１７の予測係数ＲＯＭ８１に記憶されてい
る予測係数を算出する画像処理装置の一実施の形態の構
成を示すブロック図である。

【図２０】図２の送信装置１の第３の機能的構成例を示
すブロック図である。

【図２１】図２０の送信装置１の動作を説明するための
フローチャートである。

【図２２】図２０のローカルデコード部２０２２の構成
例を示すブロック図である。

【図２３】図２２のローカルデコード部２０２２の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図２４】図２０の判定部２０２４の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２５】図２４の判定部２０２４の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図２６】図１の受信装置４の第２の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２７】図２の送信装置１の第４の機能的構成例を示
すブロック図である。

【図２８】ＡＤＲＣ処理を説明するための図である。

【図２９】図２７の送信装置１の動作を説明するための
フローチャートである。

【図３０】マッピング係数を得るための学習を行う画像
処理装置の第１実施の形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図３１】図３０の画像処理装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図３２】図３０のローカルデコード部１２７の構成例
を示すブロック図である。

【図３３】図３２のローカルデコード部１２７の処理を
説明するためのフローチャートである。

【図３４】マッピング係数を得るための学習を行う画像
処理装置の第２実施の形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図３５】図３４の画像処理装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図３６】図３５におけるステップＳ１０１の処理のよ
り詳細を説明するためのフローチャートである。

【図３７】図１の受信装置４の第３の構成例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 送信装置， ２ 記録媒体， ３ 伝送路， ４
受信装置， １１ Ｉ／Ｆ， １２ ＲＯＭ， １３
ＲＡＭ， １４ ＣＰＵ， １５ 外部記憶装置， １
６ 送信機／記録装置， ２１ 圧縮部， ２２ ロー
カルデコード部， ２３ 誤差算出部， ２４ 判定
部， ２５ 多重化部， ３０ 間引き回路， ３１
レベル制限回路， ３２ 補正回路， ３３ 補正値Ｒ
ＯＭ， ４１ クラス分類用ブロック化回路， ４２
予測値計算用ブロック化回路， ４３ クラス分類適応
処理回路， ４５ クラス分類回路， ４６ 適応処理
回路， ５１ ブロック化回路， ５２ 自乗誤差算出
回路， ５３，５４ 演算器， ５５ 積算部， ５６
メモリ， ６１ 予測係数メモリ， ６２ 補正デー
タメモリ， ６３ 誤差情報メモリ， ６４ 比較回
路， ６５ 制御回路，７１ 受信機／再生装置， ７
２ 分離部， ７３ クラス分類用ブロック化回路，
７５ クラス分類回路， ７６ 予測回路， ７６Ａ
メモリ， ７７予測値計算用ブロック化回路， ７８，
８１ 予測係数ＲＯＭ， ８２ 予測回路， ９１ 学
習用ブロック化回路， ９２ 教師用ブロック化回路，
９４クラス分類回路， ９５ スイッチ， ９６ 学
習データメモリ， ９７ カウンタ， ９８ 教師デー
タメモリ， ９９ 演算回路， １００ メモリ，１１
１ ブロック化回路， １１２ ＡＤＲＣ処理回路，
１１３ クラス分類回路， １１４ マッピング係数メ
モリ， １１５ 遅延回路， １１６ 演算回路， １
１７ レベル制限回路， １１８ 送信機／記録装置，
１２１ メモリ， １２２ ブロック化回路， １２
３ ＡＤＲＣ処理回路， １２４ クラス分類回路，
１２５ 演算回路， １２６ レベル制限回路， １２
７ ローカルデコード部， １２８ 誤差算出部， １
２９ 判定部， １３０ マッピング係数設定回路，
１３１ マッピング係数メモリ， １４１ クラス分類
用ブロック化回路， １４２ 予測値計算用ブロック化
回路， １４４ クラス分類回路， １４５ 予測係数
ＲＯＭ， １４６ 予測回路， １６０ 最適補正デー
タ算出部， １７０ 圧縮部， １７１ レベル制限
部， １７２ 補正部， １７３ ローカルデコード
部， １７４ 誤差算出部， １７５ 判定部， １７
６ ラッチ回路， １７６Ａ メモリ， １７７ ブロ
ック化回路，１７７Ａ メモリ， １７８ ＡＤＲＣ処
理回路， １７９ クラス分類回路，１８０ メモリ，
１８１ 演算回路， １８２ メモリ， １９１ 受
信機／再生装置， １９２ デコード部， １９３ ク
ラス分類用ブロック化回路，１９４ 予測値計算用ブロ
ック化回路， １９６ クラス分類回路， １９７予測
係数ＲＯＭ， １９８ 予測回路， １０２２，２０２
２ ローカルデコード部， ２０２４ 判定部

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を符号化する画像符号化装置であっ
   て、 原画像を、その画素数を少なくすることにより圧縮する
   圧縮手段と、 前記原画像を圧縮することにより得られる圧縮データの
   レベルを制限する制限手段と、 レベルの制限された前記圧縮データを補正し、補正デー
   タを出力する補正手段と、 前記補正データに基づいて、前記原画像を予測し、その
   予測値を出力する予測手段と、 前記原画像に対する、前記予測値の予測誤差を算出する
   算出手段と、 前記予測誤差に基づいて、前記補正手段が出力する前記
   補正データの適正さを判定する判定手段と、 前記判定手段による判定結果に対応して、前記補正デー
   タを、前記原画像の符号化結果として出力する出力手段
   とを備えることを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記予測手段は、 前記補正データを、その性質に応じて所定のクラスに分
   類する分類手段と、 前記クラスに対応して、前記予測値を求める予測値演算
   手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像
   符号化装置。
3. 【請求項３】 前記予測手段は、 前記補正データとの線形結合により前記予測値を算出す
   るための予測係数を求める予測係数演算手段と、 前記予測係数および補正データから、前記予測値を求め
   る予測値演算手段とを有することを特徴とする請求項１
   に記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記予測手段は、 前記補正データを、その性質に応じて所定のクラスに分
   類する分類手段と、 前記補正データとの線形結合により前記予測値を算出す
   るための予測係数を、前記クラスごとに求める予測係数
   演算手段と、 前記補正データの前記クラスについて得られた前記予測
   係数と、その補正データとから、前記予測値を求める予
   測値演算手段とを有することを特徴とする請求項１に記
   載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】 前記出力手段は、前記補正データととも
   に、前記クラスごとの前記予測係数も出力することを特
   徴とする請求項４に記載の画像符号化装置。
6. 【請求項６】 前記予測手段は、 前記補正データとの線形結合により前記予測値を算出す
   るための予測係数を、所定のクラスごとに記憶している
   記憶手段と、 前記補正データを、その性質に応じて前記所定のクラス
   のうちのいずれかに分類する分類手段と、 前記補正データの前記クラスについての前記予測係数
   と、その補正データとから、前記予測値を求める予測値
   演算手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の
   画像符号化装置。
7. 【請求項７】 前記記憶手段に記憶されている前記クラ
   スごとの予測係数は、学習用の画像データを用いて学習
   を行うことにより生成されたものであることを特徴とす
   る請求項６に記載の画像符号化装置。
8. 【請求項８】 前記出力手段は、前記補正データととも
   に、前記クラスごとの前記予測係数も出力することを特
   徴とする請求項７に記載の画像符号化装置。
9. 【請求項９】 前記補正手段は、 前記圧縮データを補正するための補正値を記憶している
   記憶手段を有し、 その補正値を用いて、前記圧縮データを補正することを
   特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
10. 【請求項１０】 前記判定手段は、前記予測誤差が所定
    値以下であるかどうかによって、前記補正データの適正
    さを判定し、 前記出力手段は、前記予測誤差が所定値以下になったと
    きにおける前記補正データを出力することを特徴とする
    請求項１に記載の画像符号化装置。
11. 【請求項１１】 画像を符号化する画像符号化方法であ
    って、 原画像を、その画素数を少なくすることにより圧縮し、 前記原画像を圧縮することにより得られる圧縮データの
    レベルを制限し、 レベルの制限された前記圧縮データを補正して、補正デ
    ータを出力し、 前記補正データに基づいて、前記原画像を予測して、そ
    の予測値を出力し、 前記原画像に対する、前記予測値の予測誤差を算出し、 前記予測誤差に基づいて、前記補正データの適正さを判
    定することを、前記補正データが適正になるまで繰り返
    し、 適正になった前記補正データを、前記原画像の符号化結
    果として出力することを特徴とする画像符号化方法。
12. 【請求項１２】 画像を符号化した符号化データを復号
    化する画像復号化装置であって、 前記符号化データを受信する受信手段と、 前記符号化データを復号化する復号化手段とを備え、 前記符号化データは、 原画像を、その画素数を少なくすることにより圧縮し、 前記原画像を圧縮することにより得られる圧縮データの
    レベルを制限し、 レベルの制限された前記圧縮データを補正して、補正デ
    ータを出力し、 前記補正データに基づいて、前記原画像を予測して、そ
    の予測値を出力し、 前記原画像に対する、前記予測値の予測誤差を算出し、 前記予測誤差に基づいて、前記補正データの適正さを判
    定することを、前記補正データが適正になるまで繰り返
    すことにより得られた、適正になった前記補正データを
    含むことを特徴とする画像復号化装置。
13. 【請求項１３】 前記復号化手段は、 前記補正データを、その性質に応じて所定のクラスに分
    類する分類手段と、 前記クラスに対応して、前記予測値を求める予測値演算
    手段とを有することを特徴とする請求項１２に記載の画
    像復号化装置。
14. 【請求項１４】 前記符号化データは、前記補正データ
    との線形結合により前記予測値を算出するための予測係
    数も含んでおり、 前記復号化手段は、前記予測係数および補正データか
    ら、前記予測値を求める予測値演算手段を有することを
    特徴とする請求項１２に記載の画像復号化装置。
15. 【請求項１５】 前記符号化データは、前記補正データ
    との線形結合により前記予測値を算出するための、所定
    のクラスごとの予測係数も含んでおり、 前記復号化手段は、 前記補正データを、その性質に応じて所定のクラスに分
    類する分類手段と、 前記補正データの前記クラスについての前記予測係数
    と、その補正データとから、前記予測値を求める予測値
    演算手段とを有することを特徴とする請求項１２に記載
    の画像復号化装置。
16. 【請求項１６】 前記復号化手段は、 前記補正データとの線形結合により前記予測値を算出す
    るための予測係数を、所定のクラスごとに記憶している
    記憶手段と、 前記補正データを、その性質に応じて前記所定のクラス
    のいずれかに分類する分類手段と、 前記補正データの前記クラスについての前記予測係数を
    前記記憶手段から読み出し、その予測係数と前記補正デ
    ータとから、前記予測値を求める予測値演算手段とを有
    することを特徴とする請求項１２に記載の画像復号化装
    置。
17. 【請求項１７】 前記記憶手段に記憶されている前記ク
    ラスごとの予測係数は、学習用の画像データを用いて学
    習を行うことにより生成されたものであることを特徴と
    する請求項１６に記載の画像復号化装置。
18. 【請求項１８】 画像を符号化した符号化データを復号
    化する画像復号化方法であって、 前記符号化データは、 原画像を、その画素数を少なくすることにより圧縮し、 前記原画像を圧縮することにより得られる圧縮データの
    レベルを制限し、 レベルの制限された前記圧縮データを補正して、補正デ
    ータを出力し、 前記補正データに基づいて、前記原画像を予測して、そ
    の予測値を出力し、 前記原画像に対する、前記予測値の予測誤差を算出し、 前記予測誤差に基づいて、前記補正データの適正さを判
    定することを、前記補正データが適正になるまで繰り返
    すことにより得られた、適正になった前記補正データを
    含むことを特徴とする画像復号化方法。
19. 【請求項１９】 画像を符号化した符号化データを伝送
    する伝送方法であって、 前記符号化データは、 原画像を、その画素数を少なくすることにより圧縮し、 前記原画像を圧縮することにより得られる圧縮データの
    レベルを制限し、 レベルの制限された前記圧縮データを補正して、補正デ
    ータを出力し、 前記補正データに基づいて、前記原画像を予測して、そ
    の予測値を出力し、 前記原画像に対する、前記予測値の予測誤差を算出し、 前記予測誤差に基づいて、前記補正データの適正さを判
    定することを、前記補正データが適正になるまで繰り返
    すことにより得られた、適正になった前記補正データを
    含むことを特徴とする伝送方法。
20. 【請求項２０】 画像を符号化した符号化データが記録
    されている記録媒体であって、 前記符号化データは、 原画像を、その画素数を少なくすることにより圧縮し、 前記原画像を圧縮することにより得られる圧縮データの
    レベルを制限し、 レベルの制限された前記圧縮データを補正して、補正デ
    ータを出力し、 前記補正データに基づいて、前記原画像を予測して、そ
    の予測値を出力し、 前記原画像に対する、前記予測値の予測誤差を算出し、 前記予測誤差に基づいて、前記補正データの適正さを判
    定することを、前記補正データが適正になるまで繰り返
    すことにより得られた、適正になった前記補正データを
    含むことを特徴とする記録媒体。
21. 【請求項２１】 画像を符号化する画像符号化装置であ
    って、 前記画像を構成する画素を、その性質に応じて所定のク
    ラスに分類する分類手段と、 前記クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
    るマッピング係数記憶手段と、 前記画像の中の、注目している注目画素と、その注目画
    素のクラスに対応する前記マッピング係数とを用いて所
    定の演算を行うことにより、その注目画素を補正した補
    正データを算出する演算手段と、 前記補正データのレベルを制限して、前記画像を符号化
    した符号化データとする制限手段とを備えることを特徴
    とする画像符号化装置。
22. 【請求項２２】 前記演算手段は、前記所定の演算を行
    うことにより、前記画像の画素数を少なくすることを特
    徴とする請求項２１に記載の画像符号化装置。
23. 【請求項２３】 前記演算手段は、前記注目画素を含む
    複数の画素と、その注目画素のクラスに対応する前記マ
    ッピング係数とを用いて前記所定の演算を行うことを特
    徴とする請求項２２に記載の画像符号化装置。
24. 【請求項２４】 前記マッピング係数は、学習用の画像
    データを用いて学習を行うことにより生成されたもので
    あることを特徴とする請求項２２に記載の画像符号化装
    置。
25. 【請求項２５】 前記マッピング係数は、前記符号化デ
    ータから元の画像を予測した予測結果の、その元の画像
    に対する予測誤差が最小になるように学習を行うことに
    より得られたものであることを特徴とする請求項２２に
    記載の画像符号化装置。
26. 【請求項２６】 前記マッピング係数は、前記符号化デ
    ータから元の画像を予測した予測結果の、その元の画像
    に対する予測誤差が所定値以下になるように学習を行う
    ことにより得られたものであることを特徴とする請求項
    ２２に記載の画像符号化装置。
27. 【請求項２７】 前記マッピング係数は、 学習用の画像を構成する画素を、その性質に応じて前記
    クラスのうちのいずれかに分類し、 前記学習用の画像の中の、注目している注目学習画素
    と、その注目学習画素のクラスに対応する所定の係数と
    を用いて前記所定の演算を行うことにより、その注目学
    習画素を補正した学習用補正データを算出し、 前記学習用補正データのレベルを制限した学習用制限デ
    ータを求め、 その学習用制限データに基づいて、前記学習用の画像の
    予測値を予測し、 前記学習用の画像に対する、前記学習用の画像の予測値
    の予測誤差を算出し、 その予測誤差に基づいて、前記所定の係数を変更するこ
    とを、前記所定の係数が最適な値になるまで繰り返すこ
    とにより得られた、その最適な値の前記所定の係数であ
    ることを特徴とする請求項２２に記載の画像符号化装
    置。
28. 【請求項２８】 前記マッピング係数は、 学習用の画像を、その画素数を少なくすることにより圧
    縮し、 前記学習用の画像を圧縮することにより得られる学習用
    圧縮データのレベルを制限し、 レベルの制限された前記学習用圧縮データを補正して、
    学習用補正データを出力し、 前記学習用補正データに基づいて、前記学習用の画像を
    予測して、その予測値を出力し、 前記学習用の画像に対する、前記学習用の画像の予測値
    の予測誤差を算出し、 その予測誤差に基づいて、前記学習用補正データの適正
    さを判定することを、前記学習用補正データが適正にな
    るまで繰り返すことにより得られた、その適正になった
    前記学習用補正データと、前記学習用の画像とを用いて
    求められたものであることを特徴とする請求項２２に記
    載の画像符号化装置。
29. 【請求項２９】 画像を符号化する画像符号化方法であ
    って、 前記画像を構成する画素を、その性質に応じて所定のク
    ラスに分類し、 前記クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
    るマッピング係数記憶手段から、前記画像の中の、注目
    している注目画素のクラスに対応する前記マッピング係
    数を読み出し、 そのマッピング係数と、前記注目画素とを用いて所定の
    演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
    ータを算出し、 前記補正データのレベルを制限して、前記画像を符号化
    した符号化データとすることを特徴とする画像符号化方
    法。
30. 【請求項３０】 画像を符号化した符号化データを復号
    化する画像復号化装置であって、 前記符号化データを受信する受信手段と、 前記符号化データを復号化する復号化手段とを備え、 前記符号化データは、 前記画像を構成する画素を、その性質に応じて第１のク
    ラスのうちのいずれかに分類し、 前記第１のクラスごとに、所定のマッピング係数を記憶
    しているマッピング係数記憶手段から、前記画像の中
    の、注目している注目画素の第１のクラスに対応する前
    記マッピング係数を読み出し、 そのマッピング係数と、前記注目画素とを用いて所定の
    演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
    ータを算出し、 前記補正データのレベルを制限することにより得られた
    ものであることを特徴とする画像復号化装置。
31. 【請求項３１】 前記符号化データは、前記画像の画素
    数を少なくしたものであることを特徴とする請求項３０
    に記載の画像復号化装置。
32. 【請求項３２】 前記復号化手段は、 前記符号化データとの線形結合により前記予測値を算出
    するための予測係数を、第２のクラスごとに記憶してい
    る予測係数記憶手段と、 前記符号化データを、その性質に応じて前記第２のクラ
    スのうちのいずれかに分類する分類手段と、 前記符号化データの前記第２のクラスについての前記予
    測係数を、前記予測係数記憶手段から読み出し、その予
    測係数と前記符号化データとから、前記予測値を求める
    予測値演算手段とを有することを特徴とする請求項３１
    に記載の画像復号化装置。
33. 【請求項３３】 前記予測係数は、学習用の画像データ
    を用いて学習を行うことにより生成されたものであるこ
    とを特徴とする請求項３２に記載の画像復号化装置。
34. 【請求項３４】 前記マッピング係数は、学習用の画像
    データを用いて学習を行うことにより生成されたもので
    あることを特徴とする請求項３１に記載の画像復号化装
    置。
35. 【請求項３５】 前記マッピング係数は、前記符号化デ
    ータから元の画像を予測した予測結果の、その元の画像
    に対する予測誤差が最小になるように学習を行うことに
    より得られたものであることを特徴とする請求項３１に
    記載の画像復号化装置。
36. 【請求項３６】 前記マッピング係数は、前記符号化デ
    ータから元の画像を予測した予測結果の、その元の画像
    に対する予測誤差が所定値以下になるように学習を行う
    ことにより得られたものであることを特徴とする請求項
    ３１に記載の画像復号化装置。
37. 【請求項３７】 画像を符号化した符号化データを復号
    化する画像復号化方法であって、 前記符号化データは、 前記画像を構成する画素を、その性質に応じて所定のク
    ラスのうちのいずれかに分類し、 前記クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
    るマッピング係数記憶手段から、前記画像の中の、注目
    している注目画素のクラスに対応する前記マッピング係
    数を読み出し、 そのマッピング係数と、前記注目画素とを用いて所定の
    演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
    ータを算出し、 前記補正データのレベルを制限することにより得られた
    ものであることを特徴とする画像復号化方法。
38. 【請求項３８】 画像を符号化した符号化データを伝送
    する伝送方法であって、 前記符号化データは、 前記画像を構成する画素を、その性質に応じて所定のク
    ラスに分類し、 前記クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
    るマッピング係数記憶手段から、前記画像の中の、注目
    している注目画素のクラスに対応する前記マッピング係
    数を読み出し、 そのマッピング係数と、前記注目画素とを用いて所定の
    演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
    ータを算出し、 前記補正データのレベルを制限することにより得られた
    ものであることを特徴とする伝送方法。
39. 【請求項３９】 画像を符号化した符号化データが記録
    されている記録媒体であって、 前記符号化データは、 前記画像を構成する画素を、その性質に応じて所定のク
    ラスに分類し、 前記クラスごとに、所定のマッピング係数を記憶してい
    るマッピング係数記憶手段から、前記画像の中の、注目
    している注目画素のクラスに対応する前記マッピング係
    数を読み出し、 そのマッピング係数と、前記注目画素とを用いて所定の
    演算を行うことにより、その注目画素を補正した補正デ
    ータを算出し、 前記補正データのレベルを制限することにより得られた
    ものであることを特徴とする記録媒体。