2022-127864 画像符号化装置、画像復号化装置、画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化プログラム、および画像復号化プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022127864

(43)【公開日】2022-09-01

(54)【発明の名称】画像符号化装置、画像復号化装置、画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化プログラム、および画像復号化プログラム

(51)【国際特許分類】

   H03M 7/42 20060101AFI20220825BHJP

   H04N 19/91 20140101ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

H03M7/42

H04N19/91

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021026084

(22)【出願日】2021-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】392016432

【氏名又は名称】株式会社シキノハイテック

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 靖

【テーマコード（参考）】

5C159

5J064

【Ｆターム（参考）】

5C159ME01

5C159ME17

5C159UA02

5C159UA05

5J064AA03

5J064BA09

5J064BB01

5J064BB03

5J064BC05

5J064BC14

(57)【要約】

【課題】少ない計算量で圧縮率の高いゴロムライス符号化が可能な画像符号化装置、画像符号化方法、画像符号化プログラムを提供し、少ない計算量で圧縮率の高いゴロムライス復号化が可能な画像復号化装置、画像復号化方法、および画像復号化プログラムを提供する。
【解決手段】符号化部１６は、原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成し、パラメータ設定部１８は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新し、符号化部１６は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成する符号化部と、
前記符号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部と、を備え、
前記符号化部は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する、画像符号化装置。

【請求項2】

前記符号化部は、前記原画像の画素の画素値と前記原画像の画素の予測値との誤差値から前記シンボルを生成し、前記シンボルをゴロムライス符号化する、請求項１記載の画像符号化装置。

【請求項3】

前記パラメータ設定部は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データのうち、定められたグループに属するものの数が上限閾値以上の場合に、符号化パラメータｋを減少させ、定められたグループに属するものの数が下限閾値以下の場合に、符号化パラメータｋを増加させ、前記定められたグループに属する前記ゴロムライス符号化データの符号長は、最小である、請求項１または２記載の画像符号化装置。

【請求項4】

前記定められたグループに属するゴロムライス符号化データのプリフィックスは、１ビットである、請求項３記載の画像符号化装置。

【請求項5】

前記符号化部は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、前記着目ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、前記着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する、請求項１～４のいずれか１項に記載の画像符号化装置。

【請求項6】

前記ブロックは、複数行、かつ複数列であり、
前記符号化部は、前記着目ブロックが行方向の先頭でなく、かつ前記着目ブロックが列方向の先頭でないときは、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において前記着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋ、および既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において前記着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋの平均値に基づいて、前記着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する、請求項５記載の画像符号化装置。

【請求項7】

符号化画像の画素について、前記符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化する復号化部と、
前記復号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部と、を備え、
前記復号化部は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する、画像復号化装置。

【請求項8】

前記パラメータ設定部は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データのうち、定められたグループに属するものの数が上限閾値以上の場合に、符号化パラメータｋを減少させ、定められたグループに属するものの数が下限閾値以下の場合に、符号化パラメータｋを増加させ、前記定められたグループに属する前記ゴロムライス符号化データの符号長は、最小である、請求項７記載の画像復号化装置。

【請求項9】

前記定められたグループに属するゴロムライス符号化データのプリフィックスは、１ビットである、請求項８記載の画像復号化装置。

【請求項10】

前記復号化部は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、前記着目ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、前記着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する、請求項７～９のいずれか１項に記載の画像復号化装置。

【請求項11】

前記ブロックは、複数行、かつ複数列であり、
前記復号化部は、前記着目ブロックが行方向の先頭でなく、かつ前記着目ブロックが列方向の先頭でないときは、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において前記着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋ、および既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において前記着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋの平均値に基づいて、前記着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する、請求項１０記載の画像復号化装置。

【請求項12】

原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成するステップと、
ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するステップと、を備え、
前記ゴロムライス符号化データを生成するステップは、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化するステップを含む、画像符号化方法。

【請求項13】

前記符号化するステップは、前記原画像の画素の画素値と前記原画像の画素の予測値との誤差値から前記シンボルを生成し、前記シンボルをゴロムライス符号化するステップを含む、請求項１２記載の画像符号化方法。

【請求項14】

符号化画像の画素について、前記符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化するステップと、
ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するステップと、を備え、
前記復号化するステップは、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化するステップを含む、画像復号化方法。

【請求項15】

コンピュータを、
原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成する符号化部と、
前記符号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部として機能させ、
前記符号化部は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する、画像符号化プログラム。

【請求項16】

前記符号化部は、前記原画像の画素の画素値と前記原画像の画素の予測値との誤差値から前記シンボルを生成し、前記シンボルをゴロムライス符号化する、請求項１５記載の画像符号化プログラム。

【請求項17】

コンピュータを、
符号化画像の画素について、前記符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化する復号化部と、
前記復号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部として機能させ、
前記復号化部は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する、画像復号化プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、画像符号化装置、画像復号化装置、画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化プログラム、および画像復号化プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

エントロピー符号化方法として、ゴロムライス符号が知られている。ゴロムライス符号の圧縮率を左右する重要な鍵は、符号化パラメータｋの決定にある。国際規格であるＪＰＥＧ－ＬＳ方式では、画像符号化装置および画像復号化装置は、原画素までの予測誤差の平均値を符号化パラメータｋの決定に用いている（たとえば、非特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】ISO/IEC 14495-1:1999, "Information Technology-Lossless and Near-Lossless Compression of Continuous-Tone Still Images : baseline"

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＪＰＥＧ－ＬＳ方式を用いた画像符号化装置および画像復号化装置は、１画素単位で符号化パラメータｋを更新する必要があるので、計算量が多くなるという問題がある。

【0005】

それゆえに、本発明の目的は、少ない計算量で、ゴロムライス符号化が可能な画像符号化装置、画像符号化方法、画像符号化プログラムを提供するとともに、少ない計算量で、ゴロムライス復号化が可能な画像復号化装置、画像復号化方法、および画像復号化プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の画像符号化装置は、原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成する符号化部と、符号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部とを備える。符号化部は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0007】

好ましくは、符号化部は、原画像の画素の画素値と原画像の画素の予測値との誤差値からシンボルを生成し、シンボルをゴロムライス符号化する。

【0008】

好ましくは、パラメータ設定部は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データのうち、定められたグループに属するものの数が上限閾値以上の場合に、符号化パラメータｋを減少させ、定められたグループに属するものの数が下限閾値以下の場合に、符号化パラメータｋを増加させる。定められたグループに属するゴロムライス符号化データの符号長は、最小である。

【0009】

好ましくは、定められたグループに属するゴロムライス符号化データのプリフィックスは、１ビットである。

【0010】

好ましくは、符号化部は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、着目ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0011】

好ましくは、ブロックは、複数行、かつ複数列である。符号化部は、着目ブロックが行方向の先頭でなく、かつ着目ブロックが列方向の先頭でないときは、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋ、および既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋの平均値に基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0012】

本発明の画像復号化装置は、符号化画像の画素について、符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化する復号化部と、復号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部とを備える。復号化部は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0013】

好ましくは、パラメータ設定部は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データのうち、定められたグループに属するものの数が上限閾値以上の場合に、符号化パラメータｋを減少させ、定められたグループに属するものの数が下限閾値以下の場合に、符号化パラメータｋを増加させる。定められたグループに属するゴロムライス符号化データの符号長は、最小である。

【0014】

好ましくは、定められたグループに属するゴロムライス符号化データのプリフィックスは、１ビットである。

【0015】

好ましくは、復号化部は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、着目ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0016】

好ましくは、ブロックは、複数行、かつ複数列である。復号化部は、着目ブロックが行方向の先頭でなく、かつ着目ブロックが列方向の先頭でないときは、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋ、および既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋの平均値に基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0017】

本発明の画像符号化方法は、原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成するステップと、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するステップとを備える。ゴロムライス符号化データを生成するステップは、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化するステップを含む。

【0018】

好ましくは、符号化するステップは、原画像の画素の画素値と原画像の画素の予測値との誤差値からシンボルを生成し、シンボルをゴロムライス符号化するステップを含む。

【0019】

本発明の画像復号化方法は、符号化画像の画素について、符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化するステップと、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するステップとを備える。復号化するステップは、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化するステップを含む。

【0020】

本発明の画像符号化プログラムは、コンピュータを、原画像の画素の画素値から生成されたシンボルをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成する符号化部と、符号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部として機能させる。符号化部は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0021】

好ましくは、符号化部は、原画像の画素の画素値と原画像の画素の予測値との誤差値からシンボルを生成し、シンボルをゴロムライス符号化する。

【0022】

本発明の画像復号化プログラムは、コンピュータを、符号化画像の画素について、符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化する復号化部と、復号化部によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新するパラメータ設定部として機能させる。復号化部は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、少ない計算量で、圧縮率の高いゴロムライス符号化およびゴロムライス復号化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】ＪＰＥＧ－ＬＳ方式の画像符号化の手順を表わすフローチャートである。

【図2】ＪＰＥＧ－ＬＳ方式の画像復号化の手順を表わすフローチャートである。

【図3】実施の形態の画像符号化装置１の構成を表わす図である。

【図4】ｋ＝３のときのゴロムライス符号化、およびゴロムライス復号化の例を表わす図である。

【図5】ｋ＝５のときのゴロムライス符号化、およびゴロムライス復号化の例を表わす図である。

【図6】ゴロムライス符号化テーブルを表わす図である。

【図7】実施の形態の画像符号化の手順を表わすフローチートである。

【図8】第１の実施形態におけるブロックを表わす図である。

【図9】第１の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）を表わす図である。

【図10】実施の形態の画像復号化装置２の構成を表わす図である。

【図11】実施の形態の画像復号化の手順を表わすフローチャートである。

【図12】第２の実施形態におけるブロックを表わす図である。

【図13】第２の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）表わす図である。

【図14】第３の実施形態におけるブロックを表わす図である。

【図15】第３の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）表わす図である。

【図16】第４の実施形態おいて、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）を表わす図である。

【図17】画像符号化装置および画像復号化装置の内部構成を表わす図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
［参考例］
図１は、ＪＰＥＧ－ＬＳ方式の画像符号化の手順を表わすフローチャートである。

【0026】

ステップＳ１０１において、画像符号化装置は、パラメータＲＥＳＥＴ、Ａ、Ｎを初期化する。Ａは、データの総和である。Ｎは、データの数である。Ａ／Ｎは、データの平均値を表わす。ここで、データとは、後述する誤差値Ｅである。ＲＥＳＥＴは、ＡおよびＮをリセットするための値である。ＡおよびＮは、０に初期化される。ＲＥＳＥＴは、予め定められた値（たとえば、１６、３２など）に固定される。

【0027】

ステップＳ１０２において、画像符号化装置は、符号化パラメータｋを０に初期化する。

【0028】

ステップＳ１０３において、Ｎをｋビット左にビットシフトした値がＡ未満の場合に、処理がステップＳ１０４に進み、Ｎをｋビット左にビットシフトした値がＡ以上の場合に、処理がステップＳ１０５に進む。

【0029】

ステップＳ１０４において、画像符号化装置は、ｋを１だけ増加させる。その後、処理がステップＳ１０３に戻る。

【0030】

ステップＳ１０５において、画像符号化装置は、原画像の着目画素の画素値Ｓを取得する。

【0031】

ステップＳ１０６において、画像符号化装置は、着目画素の予測値Ｐを生成する。
ステップＳ１０７において、画像符号化装置は、着目画素の誤差値Ｅ（＝Ｓ－Ｐ）を算出する。

【0032】

ステップＳ１０８において、画像符号化装置は、誤差値Ｅ（符号有りデータ）からシンボルＳＢ（符号なしデータ）を生成する。具体的には、画像符号化装置は、誤差値Ｅが正の場合には、２×ＥをシンボルＳＢとし、誤差値Ｅが負の場合には、（－２×Ｅ－１）をシンボルＳＢとする。画像符号化装置は、シンボルＳＢを現在設定されている符号化パラメータｋでゴロムライス符号化する。

【0033】

ステップＳ１０９において、画像符号化装置は、Ｎを１だけ増加させる。画像符号化装置は、Ａに誤差値Ｅの絶対値を加算して、Ａを更新する。

【0034】

ステップＳ１１０において、ＮがＲＥＳＥＴと等しいときには、処理がステップＳ１１１に進み、ＮがＲＥＳＥＴと等しくないときには、処理がステップＳ１１２に進む。

【0035】

ステップＳ１１１において、画像符号化装置は、Ｎを２で除算することによって、Ｎを更新し、Ａを２で除算することによって、Ａを更新する。その後、処理がステップＳ１１２に進む。

【0036】

ステップＳ１１２において、画像符号化装置は、Ｎを１だけ増加させる。
ステップＳ１１３において、原画像の全画素の画素値の取得が完了していない場合に、処理がステップＳ１１４に進み、原画像の全画素の画素値の取得が完了した場合に、処理が終了する。

【0037】

ステップＳ１１４において、画像符号化装置は、原画像を所定の走査順序で走査することによって、着目画素を移動させる。

【0038】

図２は、ＪＰＥＧ－ＬＳ方式の画像復号化の手順を表わすフローチャートである。
ステップＳ３０１において、画像復号化装置は、パラメータＲＥＳＥＴ、Ａ、Ｎを初期化する。ＲＥＳＥＴ、Ａ、Ｎは、符号化のときと同様である。

【0039】

ステップＳ３０１において、画像復号化装置は、符号化パラメータｋを０に初期化する。

【0040】

ステップＳ３０２において、Ｎをｋビット左にビットシフトした値がＡ未満の場合に、処理がステップＳ３０４に進み、Ｎをｋビット左にビットシフトした値がＡ以上の場合に、処理がステップＳ３０５に進む。

【0041】

ステップＳ３０４において、画像復号化装置は、ｋを１だけ増加させる。その後、処理がステップＳ３０３に戻る。

【0042】

ステップＳ３０５において、画像復号化装置は、符号化画像の着目画素の画素値を取得する。

【0043】

ステップＳ３０６において、画像復号化装置は、符号化画像の着目画素の画素値を現在設定されているｋでゴロムライス復号化して、シンボルＳＢを生成する。

【0044】

ステップＳ３０７において、画像復号化装置は、原画像の着目画素の予測値Ｐを生成する。

【0045】

ステップＳ３０８において、画像復号化装置は、復号化されたシンボルＳＢ（符号なしデータ）から誤差値Ｅ（符号有りデータ）を生成する。具体的には、画像復号化装置は、復号化されたシンボルＳＢが偶数の場合に、ＳＢ／２を誤差値Ｅとし、復号化されたシンボルＳＢが奇数の場合に、－（ＳＢ＋１）／２を誤差値Ｅとする。画像復号化装置は、原画像の着目画素の画素値Ｓ（＝Ｐ＋Ｅ）を復元する。

【0046】

ステップＳ３０９において、画像復号化装置は、Ｎを１だけ増加させる。画像復号化装置は、Ａに誤差値Ｅの絶対値を加算して、Ａを更新する。

【0047】

ステップＳ３１０において、ＮがＲＥＳＥＴと等しいときには、処理がステップＳ３１１に進み、ＮがＲＥＳＥＴと等しくないときには、処理がステップＳ３１２に進む。

【0048】

ステップＳ３１１において、画像復号化装置は、Ｎを２で除算することによって、Ｎを更新し、Ａを２で除算することによって、Ａを更新する。その後、処理がステップＳ３１２に進む。

【0049】

ステップＳ３１２において、画像復号化装置は、Ｎを１だけ増加させる。
ステップＳ３１３において、符号化画像の全画素の画素値の取得が完了していない場合に、処理がステップＳ３１４に進み、符号化画像の全画素の画素値の取得が完了した場合に、処理が終了する。

【0050】

ステップＳ３１４において、画像復号化装置は、原画像を所定の走査順序（符号化時と同じ順序）で走査することによって、着目画素を移動させる。

【0051】

以上のように、ＪＰＥＧ－ＬＳ方式の画像符号化方法、および画像復号化方法は、画素ごとに、符号化パラメータｋを更新する処理を実行するので、計算量が多くなるという問題がある。

【0052】

［第１の実施形態］
（画像符号化装置）
図３は、実施の形態の画像符号化装置１の構成を表わす図である。

【0053】

画像符号化装置１は、画像入力部１０と、シンボル生成部１１と、符号化部１６と、パラメータ設定部１８と、画像走査部１９とを備える。シンボル生成部１１は、画像予測部１２と、予測誤差生成部１４とを備える。

【0054】

画像入力部１０は、原画像の画素の画素値Ｓを取得する。
シンボル生成部１１は、原画像の画素の画素値Ｓからシンボルを生成する。各画素値に対するシンボルからなる画像を変換画像とする、シンボル生成部１１は、原画像の画素値の出現頻度の偏りよりも、変換画像の画素値（シンボル）の出現頻度の偏りが大きくなるようにする。

【0055】

本実施の形態では、シンボル生成部１１は、原画像の画素値と原画像の画素値の予測値との差分を表わす誤差からシンボルを生成するが、これに限定されるものではない。たとえば、シンボル生成部１１は、原画像を離散コサイン変換した変換画像の画素値からシンボルを生成するものとしてもよい。

【0056】

画像予測部１２は、着目画素の予測値Ｐを生成する。たとえば、画像予測部１２は、符号化済みの周辺画素ａ、ｂ、ｃを用いて、着目画素の予測値Ｐを以下の式に従って算出する。原画像の画素ａ、ｂ、ｃの画素値をＡ、Ｂ、Ｃとする。原画像の画素の取得順序が、ラスター順の場合には、画素ａは、着目画素の１つ左の画素、画素ｂは、着目画素の１つ上の画素、画素ｃは、着目画素の左上の画素とすることができる。

【0057】

Ｐ＝ｍｉｎ（Ａ，Ｂ） （ｍａｘ（Ａ，Ｂ）≦Ｃのとき）…（１）
Ｐ＝ｍａｘ（Ａ，Ｂ） （ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）≧Ｃのとき）…（２）
Ｐ＝Ａ＋Ｂ－Ｃ （ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）＜Ｃ＜ｍａｘ（Ａ，Ｂ）のとき）…（３）
予測誤差生成部１４は、シンボルとして、着目画素の誤差値Ｅ（＝Ｓ－Ｐ）を算出する。

【0058】

符号化部１６は、原画像の画素について、原画像の画素の画素値と原画像の画素の予測値との誤差値ＥからシンボルＳＢを生成する。符号化部１６は、シンボルＳＢをゴロムライス符号化して、ゴロムライス符号化データを生成する。符号化部１６は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0059】

パラメータ設定部１８は、パラメータｋ、Ｍ、ＴＨｕ、ＴＨｂを設定する。パラメータｋは、符号化パラメータである。パラメータＴＨｕ、ＴＨｂは、それぞれ上限閾値、下限閾値である。パラメータＭは、ゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属すると判定されたブロック内のデータの数を表わす。ここで、データとは、ゴロムライス符号化データである。

【0060】

パラメータ設定部１８は、符号化部１６によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新する。

【0061】

画像走査部１９は、原画像を走査することによって、着目ブロックおよび着目ブロック内の着目画素を移動させる。

【0062】

図４は、ｋ＝３のときのゴロムライス符号化、およびゴロムライス復号化の例を表わす図である。

【0063】

ゴロムライス符号化は、以下のようにして行われる。固定長８ビットの符号前データの下位ｋ（＝３）ビットから、符号化後データの下位ビット（suffix）が生成され、固定長８ビットの符号前データの上位５ビットから、符号化後データの上位ビット（prefix）が生成される。符号化前データの下位３ビット（０１１）がそのまま符号化後データのsuffix（０１１）となる。符号化前データの上位ビット（００１１０）を１０進数で表わすと「６」となるので、符号化後データのprefixの上位ビットは０が６個連続する（００００００）となり、符号化後データのprefixの最下位ビットは固定値「１」となる。

【0064】

ゴロムライス復号化は、以下のようにして行われる。図４の例では、「０」が６個連続して入力された後にストップビット「１」が入力される。よって、prefix（上位ビット）は、７ビット（００００００１）と認識される。ｋ＝３のため、suffixは、３ビット（０１１）と認識される。符号化後データのsuffix（０１１）が、そのまま固定長８ビットの符号化前データの下位３ビット（０１１）となる。符号化後データのprefixから生成される符号化前データの上位ビットは、５（＝８－３）ビットである。prefixは、「０」が６個連続するので、符号化前データの上位５ビットは、「６」を２進数で表した（００１１０）となる。

【0065】

図５は、ｋ＝５のときのゴロムライス符号化、およびゴロムライス復号化の例を表わす図である。

【0066】

ゴロムライス符号化は、以下のようにして行われる。固定長８ビットの符号前データの下位ｋ（＝５）ビットから、符号化後データの下位ビット（suffix）が生成され、固定長８ビットの符号前データの上位３ビットから、符号化後データの上位ビット（prefix）が生成される。符号化前データの下位５ビット（１００１１）がそのまま符号化後データのsuffix（１００１１）となる。符号化前データの上位ビット（００１）を１０進数で表すと「１」となるので、符号化後データのprefixの上位ビットは０が１個連続する（０）となり、符号化後データのprefixの最下位ビットは固定値「１」となる。

【0067】

ゴロムライス復号化は、以下のようにして行われる。ゴロムライス復号化は、以下のようにして行われる。復号化時の入力データ（符号化後データ）はビットストリーム（上位ビットから順次入力され、データの切れ目が不明）である。図５の例では、「０」が１個して入力された後にストップビット「１」が入力される。よって、prefix（上位ビット）は、２ビット（０１）と認識される。ｋ＝５のため、suffixは、５ビット（１００１１）と認識される。符号化後データのsuffix（１００１１）が、そのまま固定長８ビットの符号化前データの下位５ビット（１００１１）となる。符号化後データのprefixから生成される符号化前データの上位ビットは、３（＝８－５）ビットである。prefixは、「０」が１個なので、符号化前データの上位３ビットは、「１」を２進数で表した（００１）となる。

【0068】

図６は、ゴロムライス符号化テーブルを表わす図である。
以下の説明では、０ｂＸ₁Ｘ₂・・・は、２進数表示を表わし、Ｘ₁，Ｘ₂は、０または１である。

【0069】

符号化データは、上位ビットでprefixと下位ビットであるsuffixとから構成される。下位ビットであるsuffixは、ｋビットである。グループｉに属する符号化データのsuffixにおいて、最下位ビットが１で、上位ビットが連続するｉ個の０である。グループｉに属する符号化データの符号長は（ｉ＋１＋ｋ）である。各グループに属する符号化データの数は、２^kである。

【0070】

たとえば、グループ０に属する符号化データの上位ビットであるprefixは「０ｂ１」である。下位ビットのsuffixは、ｋビットであるから、グループ０に属する符号化データの符号長は、（１＋ｋ）である。

【0071】

グループ１に属する符号化データの上位ビットであるprefixは「０ｂ０１」である。下位ビットのsuffixは、ｋビットであるから、グループ１に属する符号化データの符号長は、（２＋ｋ）である。

【0072】

グループ２に属する符号化データの上位ビットであるprefixは「０ｂ００１」である。下位ビットのsuffixは、ｋビットであるから、グループ２に属する符号化データの符号長は、（３＋ｋ）である。

【0073】

グループｉに属する符号化データの上位ビットであるprefixは「０ｂ｛００・・・０｝_(i)１」である。｛００・・・０｝_(k)は、０がＫ個連続することを表わす。下位ビットのsuffixは、ｋビットであるから、グループｉに属する符号化データの符号長は、（ｉ＋１＋ｋ）である。

【0074】

グループｉに属するデータの出現頻度は、グループ（ｉ＋１）に属するデータの出現頻度よりも大きい。グループ０の理想的な出現頻度は、５０％であり、グループ１の理想的な出現頻度は、２５％である。グループｉの理想的な出現頻度は、（１／２）⁽ⁱ⁺¹⁾×１００（％）である。

【0075】

グループ０に属するゴロムライス符号化データの符号長は、最小である。符号化データの上位ビットであるprefixは、すべてのビットを反転してもよい。よって、グループ０に属する符号化データの上位ビットであるprefixは、「０ｂ１」または「０ｂ０」の１ビットである。

【0076】

パラメータ設定部１８は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データのうち、グループ０に属するものの数が上限閾値以上の場合に、符号化パラメータｋを減少させ、グループ０に属するものの数が下限閾値以下の場合に、符号化パラメータｋを増加させる。これによって、グループ０に属する割合を望ましい値（５０％）に近づけることができる。

【0077】

図７は、実施の形態の画像符号化の手順を表わすフローチャートである。このフローチャートの処理は、コンピュータが画像符号化プログラムを実行することによって、実現されるものとしてもよい。

【0078】

ステップＳ２０１において、パラメータ設定部１８は、パラメータｋ、ＴＨｕ、ＴＨｂを初期化する。符号化パラメータｋは、予め定められた初期値に設定される。たとえば、符号化パラメータｋは、実験によって高い圧縮率が得られた値に定められる。上限閾値ＴＨｕは、予め定められた値に設定される。下限閾値ＴＨｂは、予め定められた値に設定される。たとえば、ブロック内の画素の数が１６のときには、上限閾値ＴＨｕを１２に設定し、下限閾値ＴＨｂを４に設定することができる。

【0079】

ステップＳ２０２において、パラメータ設定部１８は、パラメータＭ（＝ゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属すると判定されたブロック内のゴロムライス符号化データの数）を０に初期化する。

【0080】

ステップＳ２０３において、画像入力部１０は、原画像の着目画素の画素値Ｓを取得する。

【0081】

ステップＳ２０４において、画像予測部１２は、着目画素の予測値Ｐを生成する。
ステップＳ２０５において、予測誤差生成部１４は、着目画素の誤差値Ｅ（＝Ｓ－Ｐ）を算出する。

【0082】

ステップＳ２０６において、符号化部１６は、誤差値Ｅ（符号有りデータ）からシンボルＳＢ（符号なしデータ）を生成する。具体的には、符号化部１６は、誤差値Ｅが正の場合には、２×ＥをシンボルＳＢとし、誤差値Ｅが負の場合には、（－２×Ｅ－１）をシンボルＳＢとする。符号化部１６は、シンボルＳＢを現在設定されている符号化パラメータｋでゴロムライス符号化する。

【0083】

ステップＳ２０７において、ゴロムライス符号化後の画素値がゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属するときには、処理がステップＳ２０８に進み、ゴロムライス符号化後の画素値がゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属しないときには、処理がステップＳ２０９に進む。

【0084】

ステップＳ２０８において、パラメータ設定部１８は、Ｍを１だけ増加させる。その後、処理がステップＳ２０９に進む。

【0085】

ステップＳ２０９において、着目ブロックの全画素の画素値の取得が完了した場合に、処理がステップＳ２１１に進む。着目ブロックの全画素の画素値の取得が完了していない場合に、処理がステップＳ２１０に進む。

【0086】

ステップＳ２１０において、画像走査部１９は、原画像を所定の順序で走査することによって、着目ブロック内の着目画素を移動させる。その後、処理がステップＳ２０３に進む。

【0087】

ステップＳ２１１において、Ｍが上限閾値ＴＨｕ以上のときには、処理がステップＳ２１２に進み、Ｍが上限閾値ＴＨｕ未満のときには、処理がステップＳ２１３に進む。

【0088】

ステップＳ２１２において、パラメータ設定部１８は、ｋを１だけ減少させる。これによって、グループ０に属する要素の割合が大きいときには、ｋを小さくすることによって、グループ０に属する要素の割合を望ましい値（たとえば、５０％）に近づけることができる。その後、処理がステップＳ２１５に進む。

【0089】

ステップＳ２１３において、Ｍが下限閾値ＴＨｂ以下のときには、処理がステップＳ２１４に進み、Ｍが下限閾値ＴＨｂを超えているときには、処理がステップＳ２１５に進む。

【0090】

ステップＳ２１４において、パラメータ設定部１８は、ｋを１だけ増加させる。これによって、グループ０に属する要素の割合が小さいときには、ｋを大きくすることによって、グループ０に属する要素の割合を望ましい値（たとえば、５０％）に近づけることができる。その後、処理がステップＳ２１５に進む。

【0091】

ステップＳ２１５において、原画像の全画素の画素値の取得が完了していない場合に、処理がステップＳ２１６に進み、原画像の全画素の画素値の取得が完了した場合に、処理が終了する。

【0092】

ステップＳ２１６において、画像走査部１９は、原画像を所定の走査順序で走査することによって、着目ブロックを移動させる。画像走査部１９は、着目ブロックの先頭の画素を着目ブロックの着目画素とする。

【0093】

（パラメータｋのソース）
符号化部１６は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0094】

図８は、第１の実施形態におけるブロックを表わす図である。ブロックは、行方向（＝上下方向）に１画素、列方向（左右方向）に１６画素からなる。画素の取得順序は、着目ブロック内において、左方向から右方向に順番に取得される。ブロックの順序は、最も左の列の上から下に移動し、その後、順次右の列に移動し、上から下へ移動することを繰り返す。

【0095】

図９は、第１の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）を表わす図である。

【0096】

図９（ａ）に示すように、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置しないときには、ソースブロックは、１つ上のブロックになる。よって、符号化部１６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0097】

図９（ｂ）に示すように、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置するときには、ソースブロックは１つ前の列の最も上に位置するブロックとなる。よって、符号化部１６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0098】

なお、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置するときには、符号化パラメータｋを、予め定められた初期値に設定するものとしてもよい。

【0099】

（画像復号化装置）
図１０は、実施の形態の画像復号化装置２の構成を表わす図である。

【0100】

画像復号化装置２は、画像入力部２０と、復号化部２６と、画像予測部２２と、画像復元部２４と、パラメータ設定部２８と、画像走査部２９とを備える。

【0101】

画像入力部２０は、符号化画像の画素の画素値Ｓを取得する。
復号化部２６は、符号化画像の画素について、符号化画像の画素の画素値であるゴロムライス符号化データをゴロムライス復号化して、シンボルＳＢを生成する。復号化部２６は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなるブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0102】

パラメータ設定部２８は、パラメータｋ、Ｍ、ＴＨｕ、ＴＨｂを設定する。パラメータｋは、符号化パラメータである。パラメータＴＨｕ、ＴＨｂは、それぞれ上限閾値、下限閾値である。パラメータＭは、ゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属すると判定されたブロック内のデータの数を表わす。ここで、データとは、ゴロムライス符号化データである。

【0103】

パラメータ設定部２８は、復号化部２６によるブロック内のすべての画素についてのゴロムライス復号化の終了後に、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データに基づいて、符号化パラメータｋを更新する。

【0104】

パラメータ設定部１８は、ブロック内のすべての画素についてのゴロムライス符号化データのうち、グループ０に属するものの数が上限閾値以上の場合に、符号化パラメータｋを減少させ、グループ０に属するものの数が下限閾値以下の場合に、符号化パラメータｋを増加させる。

【0105】

画像予測部２２は、着目画素の予測値Ｐを生成する。たとえば、画像予測部２２は、復元済みの周辺画素ａ、ｂ、ｃを用いて、着目画素の予測値Ｐを以下の式に従って算出する。復元済みの画素ａ、ｂ、ｃの画素値をＡ、Ｂ、Ｃとする。符号化画像の画素の取得順序が、ラスター順の場合には、画素ａは、着目画素の１つ左の画素、画素ｂは、着目画素の１つ上の画素、画素ｃは、着目画素の左上の画素とすることができる。

【0106】

Ｐ＝ｍｉｎ（Ａ，Ｂ） （ｍａｘ（Ａ，Ｂ）≦Ｃのとき）・・・（１）
Ｐ＝ｍａｘ（Ａ，Ｂ） （ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）≧Ｃのとき）・・・（２）
Ｐ＝Ａ＋Ｂ－Ｃ （ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）＜Ｃ＜ｍａｘ（Ａ，Ｂ）・・・（３）
画像復元部２４は、復号化されたシンボルＳＢから誤差値Ｅを生成する。画像復元部２４は、原画像の着目画素の画素値Ｓ（＝Ｐ＋Ｅ）を復元する。

【0107】

画像走査部２９は、符号化時と同じ順序で符号化画像を走査することによって、着目ブロックおよび着目ブロック内の着目画素を移動させる。

【0108】

図１１は、実施の形態の画像復号化の手順を表わすフローチャートである。このフローチャートの処理は、コンピュータが画像復号化プログラムを実行することによって、実現されるものとしてもよい。

【0109】

ステップＳ４０１において、パラメータ設定部２８は、パラメータｋ、ＴＨｕ、ＴＨｂを初期化する。符号化パラメータｋは、予め定められた初期値に設定される。ｋ、ＴＨｕ、ＴＨｂは、符号化時と同じ値に設定される。

【0110】

ステップＳ４０２において、パラメータ設定部１８は、パラメータＭ（＝ゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属すると判定されたブロック内のゴロムライス符号化データの数）を０に初期化する。

【0111】

ステップＳ４０３において、画像入力部１０は、符号化画像の着目画素の画素値を取得する。

【0112】

ステップＳ４０４において、符号化画像の着目画素の画素値がゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属するときには、処理がステップＳ４０５に進み、符号化画像の着目画素の画素値がゴロムライス符号化テーブルのグループ０に属しないときには、処理がステップＳ４０６に進む。

【0113】

ステップＳ４０５において、パラメータ設定部２８は、Ｍを１だけ増加させる。その後、処理がステップＳ４０６に進む。

【0114】

ステップＳ４０６において、復号化部２６は、符号化画像の着目画素の画素値を現在設定されているｋでゴロムライス復号化して、シンボルＳＢを生成する。

【0115】

ステップＳ４０７において、画像予測部２２は、原画像の着目画素の予測値Ｐを生成する。

【0116】

ステップＳ４０８において、画像復元部２４は、復号化されたシンボルＳＢ（符号なしデータ）から誤差値Ｅ（符号有りデータ）を生成する。具体的には、画像復元部２４は、復号化されたシンボルＳＢが偶数の場合に、ＳＢ／２を誤差値Ｅとし、復号化されたシンボルＳＢが奇数の場合に、－（ＳＢ＋１）／２を誤差値Ｅとする。画像復元部２４は、原画像の着目画素の画素値Ｓ（＝Ｐ＋Ｅ）を復元する。

【0117】

ステップＳ４０９において、着目ブロックの全画素の画素値の取得が完了した場合に、処理がステップＳ４１１に進む。着目ブロックの全画素の画素値の取得が完了していない場合に、処理がステップＳ４１０に進む。

【0118】

ステップＳ４１において、画像走査部２９は、符号化画像を所定の順序（＝符号化時と同じ走査順序）で走査することによって、着目ブロック内の着目画素を移動させる。その後、処理がステップＳ４０３に進む。

【0119】

ステップＳ４１１において、Ｍが上限閾値ＴＨｕ以上のときには、処理がステップＳ４１２に進み、Ｍが上限閾値ＴＨｕ未満のときには、処理がステップＳ４１３に進む。

【0120】

ステップＳ４１２において、パラメータ設定部２８は、ｋを１だけ減少させる。これによって、グループ０に属する要素の割合が大きいときには、ｋを小さくすることによって、グループ０に属する要素の割合を望ましい値（たとえば、５０％）に近づけることができる。その後、処理がステップＳ４１５に進む。

【0121】

ステップＳ４１３において、Ｍが下限閾値ＴＨｂ以下のときには、処理がステップＳ４１４に進み、Ｍが下限閾値ＴＨｂを超えているときには、処理がステップＳ４１５に進む。

【0122】

ステップＳ４１４において、パラメータ設定部２８は、ｋを１だけ増加させる。これによって、グループ０に属する要素の割合が小さいときには、ｋを大きくすることによって、グループ０に属する要素の割合を望ましい値（たとえば、５０％）に近づけることができる。その後、処理がステップＳ４１５に進む。

【0123】

ステップＳ４１５において、符号化画像の全画素の画素値の取得が完了していない場合に、処理がステップＳ４１６に進み、符号化画像の全画素の画素値の取得が完了した場合に、処理が終了する。

【0124】

ステップＳ４１６において、画像走査部２９は、符号化画像を所定の走査順序（＝符号化時と同じ走査順序）で走査することによって、着目ブロックを移動させる。画像走査部２９は、着目ブロックの先頭の画素を着目ブロックの着目画素とする。

【0125】

（パラメータｋのソース）
復号化部２６は、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0126】

図８に示すように、ブロックは、行方向（＝上下方向）に１画素、列方向（左右方向）に１６画素からなる。画素の取得順序は、着目ブロック内において、左方向から右方向に順番に取得される。ブロックの順序は、最も左の列の上から下に移動し、その後、順次右の列に移動し、上から下へ移動することを繰り返す。

【0127】

図９（ａ）に示すように、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置しないときには、ソースブロックは、１つ上のブロックになる。よって、復号化部２６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0128】

図９（ｂ）に示すように、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置するときには、ソースブロックは１つ前の列の最も上に位置するブロックとなる。よって、復号化部２６は、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。なお、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置するときには、符号化パラメータｋを、予め定められた初期値に設定するものとしてもよい。

【0129】

（実験結果）
JIS X 9201:2001の規格に付属の８枚の自然画像と、JIS X 9204 2004の規格に付属の８枚の自然画像を用いて、ＪＰＥＧ－ＬＳ方式による画像符号化と、本実施の形態による画像符号化とにおける圧縮率と、計算時間とを比較する実験を行った。ＪＰＥＧ－ＬＳ方式において、ＲＥＳＥＴ＝１６とし、本実施の形態において、行方向に１画素、列方向に１６画素からなるブロックを用いた。本実施の形態において、図９（ａ）、（ｂ）に示すようにして、符号化パラメータｋを利用した。実験によれば、本実施の形態の画像符号化は、ＪＰＥＧ－ＬＳ方式による画像符号化に比べて、平均して、１％程度圧縮率が高いことが示された。本実施の形態の画像符号化および画像復号化は、ＪＰＥＧ－ＬＳ方式による画像符号化および画像復号化に比べて、平均して、５％程度計算時間が短いことが示された。

【0130】

以上のように、本実施の形態によれば、画素ごとではなく、ブロックごとに符号化パラメータｋを更新する処理を実行するので、計算量を少なくすることができる。

【0131】

［第２の実施形態］
（パラメータｋのソース）
図１２は、第２の実施形態におけるブロックを表わす図である。ブロックは、行方向（上下方向）に１画素、列方向（左右方向）に１６画素からなる。画素の取得順序は、着目ブロック内において、左方向から右方向に順番に取得される。ブロックの順序は、最も上の行の左から右に移動し、その後、順次下の行に移動し、左から右へ移動することを繰り返す。

【0132】

図１３は、第２の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）表わす図である。

【0133】

図１３（ａ）に示すように、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、ソースブロックは、１つ左のブロックになる。よって、符号化部１６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。復号化部２６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0134】

図１３（ｂ）に示すように、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、ソースブロックは１つ前の行の最も左に位置するブロック（すなわち、１つ上のブロック）となる。よって、符号化部１６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。復号化部２６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0135】

なお、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、符号化パラメータｋを、予め定められた初期値に設定するものとしてもよい。

【0136】

本実施の形態は、以下のような利点がある。たとえば、実施の形態で記載された画像符号化装置および画像復号化装置をハードウェアとして実装し、カメラまたはイメージセンサから入力された画像を直接処理する場合、画素の入力順は基本的にラスタースキャンとなる。つまり、画素の入力順序は、左から右へ走査し、水平画素数分走査完了すると下の画素に移動し、また左から右へ走査、を繰り返す。つまり、本実施の形態の符号化順序および復号化順序も、ラスタースキャン順序なので、容量の大きなメモリを使用する必要がない。また例えば、実施の形態で記載された画像符号化装置および画像復号化装置をソフトウェア（プログラム）として実装する場合、１フレームの画像データは、メモリに基本的にラスタースキャン順に格納される。つまり、本実施の形態のように、ラスタースキャン順に処理すれば、連続したアドレス順に処理することができるため、実施の形態１で記載した順序よりも高速に処理できる。

【0137】

［第３の実施形態］
（パラメータｋのソース）
図１４は、第３の実施形態におけるブロックを表わす図である。ブロックは、行方向（上下）方向）に１６画素、列方向（左右方向）に１画素からなる。画素の取得順序は、着目ブロック内において、上方向から下方向に順番に取得される。ブロックの順序は、最も上の行の左から右に移動し、その後、順次下の行に移動し、左から右へ移動することを繰り返す。

【0138】

図１５は、第３の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）表わす図である。

【0139】

図１５（ａ）に示すように、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、ソースブロックは、１つ左のブロックになる。よって、符号化部１６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。復号化部２６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0140】

図１５（ｂ）に示すように、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、ソースブロックは１つ前の行の最も左に位置するブロックとなる。よって、符号化部１６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。復号化部２６は、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において、着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0141】

なお、着目ブロックが列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、符号化パラメータｋを、予め定められた初期値に設定するものとしてもよい。

【0142】

［第４の実施形態］
図１６は、第４の実施形態において、着目ブロックが利用する符号化パラメータｋを算出したブロック（ソースブロック）を表わす図である。

【0143】

着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置せず、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、着目ブロックの１つ上のブロックにおいて算出された符号化パラメータｋと、着目ブロックの１つ左のブロックにおいて算出された符号化パラメータｋとの平均値が着目ブロックにおいて利用される。

【0144】

よって、符号化部１６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置せず、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋ、および既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋの平均値に基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0145】

復号化部２６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置せず、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋ、および既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋの平均値に基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0146】

符号化部１６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置し、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、列方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0147】

復号化部２６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置し、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置しないときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、列方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0148】

符号化部１６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置せず、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス符号化を終了した複数の画素からなり、行方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス符号化する。

【0149】

復号化部２６は、着目ブロックが行方向の最も上（行方向の先頭）に位置せず、かつ列方向の最も左（列方向の先頭）に位置するときには、既にゴロムライス復号化を終了した複数の画素からなり、行方向において着目ブロックに隣接するブロックを用いて算出された符号化パラメータｋに基づいて、着目ブロック内のすべての画素について、それぞれゴロムライス復号化する。

【0150】

（画像符号化装置および画像復号化装置の内部構成）
図１７は、画像符号化装置および画像復号化装置の内部構成を表わす図である。

【0151】

図１７に示すように、画像符号化装置または画像復号化装置は、コンピュータによって構成されるものとしてもよい。コンピュータは、バス３３００と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３０３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３３０４と、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）３３０７が接続されたＤＶＤドライブ３３０６と、ネットワークＩ／Ｆ３３０９と、キーボード３３１０と、マウス３３１１と、リムーバブルメモリ３３１３が接続されるメモリポート３３１２と、ディスプレイ３３０８とを備える。

【0152】

キーボード３３１０およびマウス３３１１は、ユーザからの入力を受け付ける。上述の実施形態で説明した機能をコンピュータで実現するための画像符号化プログラムまたは画像復号化プログラムは、ＤＶＤ３３０７、リムーバブルメモリ３３１３、ネットワークＩ／Ｆ３３０９からＨＤＤ３３０４に転送される。

【0153】

コンピュータ（ＣＰＵ３３０１）が、画像符号化プログラムを実行することによって、図１の画像符号化装置１が構成される。言い換えると、画像符号化プログラムは、コンピュータを図１の画像符号化装置１の各構成要素（画像入力部１０、画像予測部１２、予測誤差生成部１４、符号化部１６、パラメータ設定部１８、および画像走査部１９）として機能させる。コンピュータ（ＣＰＵ３３０１）が、画像復号化プログラムを実行することによって、図１０の画像復号化装置２が構成される。言い換えると、画像復号化プログラムは、コンピュータを図１０の画像復号化装置２の各構成要素（画像入力部２０、復号化部２６、パラメータ設定部２８、画像予測部２２、および画像復元部２４）として機能させる。

【0154】

ＲＯＭ３３０２は、たとえば起動プログラム等を記憶する。ＲＡＭ３３０３は、実行中のプログラム、およびその作業データなどを記憶する。ネットワークＩ／Ｆ３３０９は、インターネット３４００に接続され、Ｗｅｂ１０００上のデータを取得することができる。

【0155】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0156】

１ 画像符号化装置、２ 画像復号化装置、１０，２０ 画像入力部、１１ シンボル生成部、１２，２２ 画像予測部、１４ 予測誤差生成部、１６ 符号化部、１８，２８ パラメータ設定部、１９，２９ 画像走査部、２４ 画像復元部、２６ 復号化部、３３００ バス、３３０２ ＲＯＭ、３３０３ ＲＡＭ、３３０６ ドライブ、３３０８ ディスプレイ、３３１０ キーボード、３３１１ マウス、３３１２ メモリポート、３３１３ リムーバブルメモリ、３４００ インターネット、３３０９ ネットワークＩ／Ｆ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】