JP2001016588A - 信号処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データ（または音声データ）を高能率に
圧縮符号化する信号処理システムを提供する。 【解決手段】 画像データ（または音声データ）を複数
の周波数成分に分解して得られる係数を記憶する周波数
成分記憶手段（２）と、周波数成分記憶手段（２）から
係数を読み出す係数読み出し制御手段（３）と、読み出
し制御情報Ｃを生成する読み出し制御情報生成手段
（４）と、係数を符号化する係数符号化手段（５）を有
し、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
各周波数成分のスキャン順を決定するスキャン順決定手
段（４０１）と、スキャン順の情報を記憶するスキャン
順テーブル（４０２）と、スキャン順の情報を符号化す
るスキャン順情報符号化手段（４０３）を有する構成と
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、画像データや音声
データなどの情報を、高能率に圧縮符号化する信号処理
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像データや音声データなどの情
報を、高能率に圧縮符号化する信号システムが盛んに研
究されている。

【０００３】「 信号処理システム 」は、システムＬ
ＳＩや その他のハードウェア、またはコンピュータ上
で動作するソフトウェア、またはコンピュータに組み込
まれるハードウェア、またはソフトウェアとハードウェ
アの両方、という構成を取り、コンピュータ上で動作す
るソフトウェアの場合は、コンピュータのプロセッサ上
で動作するプログラムという形態となり、各種制御はＣ
ＰＵで行われ、各種記憶手段はコンピュータ上のメモリ
やハードディスクなどで構成される。

【０００４】更に、「 信号処理システム 」とは、信
号処理の方法そのものでもある。また、「 信号処理シ
ステム 」とは、コンピュータ上で動作するプログラム
を記録した記録媒体でもある。

【０００５】これらの圧縮符号化に関する信号処理技術
は、画像データ（または音声データ）の蓄積や伝送に関
わるコストを削減することにつながり、産業の発展には
欠かすことのできない重要な技術である。その中でも画
像データ（または音声データ）を複数の周波数成分に分
解（以下、周波数分解）て圧縮符号化する信号処理技術
が世界中で盛んに研究されている。

【０００６】周波数分解技術の代表的なものとして、離
散コサイン変換（以下、ＤＣＴ）や、フーリエ変換、カ
ルーネン・レーべ変換、アダマール変換、ハ−ル変換、
ウェーブレット変換などの各種直交変換がある。

【０００７】ビデオカメラなどで撮影した画像データ
や、写真などをスキャナなどの光学的読み取り手段によ
り、信号変換して得られる画像データは、例えば、時間
的（または空間的）に隣接する（近隣の）画素の値は類
似しているといったような、自然現象に基づく特徴を有
している。このような画像データの自然現象に基づく特
徴を利用することで、画像データの情報量を削減するこ
とが可能である。例えば、隣接する画素の値が類似して
いる画像データを各周波数成分に周波数分解すると、低
周波成分にエネルギーが集中するといった特徴があり、
そのため、低周波成分のデータを優先的に利用し、高周
波成分のデータを多少削減しても劣化が少ない圧縮符号
化が可能となる。また、音声データに関しても、周波数
や振幅が異なる複数の音波の合成であることから、音声
データに対しても周波数分解を行った後に、圧縮符号化
を行うことが可能である。

【０００８】このように画像データ（または音声デー
タ）を周波数分解して圧縮符号化する信号処理技術の中
でも、ＭＰＥＧやＪＰＥＧなどは世界の標準技術として
既に実用化されている。これらＭＰＥＧやＪＰＥＧなど
においては、入力される画像データを周波数分解する技
術として、ＤＣＴが用いられている。

【０００９】以下、従来の信号処理システムについて、
例としてＭＰＥＧやＪＰＥＧで利用されている圧縮符号
化方法の概要を説明する。

【００１０】図８１に従来の信号処理システム（圧縮符
号化側）の構成を示す。なお、以下に示す信号処理シス
テムでは、入力信号を例として画像データとして説明す
る。（音声データも同様に処理することも可能である
が、以下の説明では省略する。）図８１において、９
は、入力信号である画像データを複数の周波数成分に分
解する周波数分解手段で、１０は、周波数分解後のデー
タ（以下、係数Ａと呼ぶ）を量子化する量子化手段
で、２は、係数Ａの量子化後のデータ（以下、係数Ｂと
呼ぶ）を記憶する周波数成分記憶手段 で、３は、周波
数成分記憶手段（２）にアドレス信号Ｄを与え、記憶さ
れている係数Ｂを読み出す係数読み出し制御手段 で、
４５０は、周波数成分記憶手段（２）から各係数Ｂを読
み出す順番（以下、スキャン順と呼ぶ）を固定の値とし
て予め記憶しておく固定スキャン順テーブル で、５１
は、周波数成分記憶手段（２）から読み出される各係数
Ｂを圧縮符号化する係数符号化手段である。

【００１１】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、固定スキャン順テー
ブル（４５０）は、ジグザグスキャンと呼ばれるスキャ
ン順が記憶されているものとし、係数符号化手段（５
１）は、ハフマン符号化を行うものとする。なお、固定
スキャン順テーブル（図８１の４５０）は、ジグザグス
キャンに関して説明するが、ＭＰＥＧにおいては、オル
タネートスキャンと呼ばれるスキャン順も定義されてい
る。しかしながら、オルタネートスキャンも予め固定で
準備されているものであるという点は、ジグザグスキャ
ンと同様であり、オルタネートスキャンに関しては以下
の説明では省略する。

【００１２】図８２と、図８３に、従来の信号処理シス
テム（圧縮符号化側）の処理の流れを示す。以下、従来
の信号処理システム（圧縮符号化側）の動作について説
明する。図８３に示すように、１フレームの原画像デー
タを８画素×８画素の原画像ブロックに分割し、各原画
像ブロックごとに、圧縮符号化の処理が行われる。原画
像ブロックのデータは、一般的に、輝度信号（Ｙ）や、
色差信号（Ｕ、Ｖ）であるが、ここでは 輝度信号
（Ｙ）のみについて説明する。この原画像の輝度信号
（Ｙ）の値域は、一般的に「 ０から２５５ 」であ
る。ＭＰＥＧの場合は、この「 ０から２５５ 」の値
を、そのまま入力信号として後の圧縮符号化処理を行う
が、ＪＰＥＧの場合は、「 ０から２５５ 」の範囲で
ある各値から、１２８を引いた値を、入力信号として用
いる。このように、従来技術でも、入力信号の値域が
異なる場合があり得るが、以下では、例として入力信号
の値域を「 ０から２５５ 」として説明する。

【００１３】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図８２のＳ０
０１）。

【００１４】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図８１の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図８２の
Ｓ００２）、量子化手段（図８１の１０）においてＤＣ
Ｔ後の各係数を量子化する（図８２のＳ００３）。な
お、ここでは例として、どの係数も、一律 量子化ステ
ップの値を１として量子化する。

【００１５】

【数１】

【００１６】数１において、ｆ（ ｉ，ｊ ）は、図８
４の例のように 原画像ブロックｆ（ ｉ，ｊ ）であ
り、数１のＦ（ ｎ，ｍ ）は、原画像ブロックｆ（
ｉ，ｊ ）に対して、ＤＣＴ演算を施した結果であり、
図８４の例の ＤＣＴブロックＦ（ ｎ，ｍ ）であ
る。なお、数１に示すように、ＤＣＴ演算は、実数計算
である。図８４の ＤＣＴブロックＦ（ ｎ，ｍ ）
は、厳密には、数１によってＤＣＴ演算を行った結果を
量子化ステップの値を１として量子化して、ＤＣＴ演算
直後の実数に最も近い整数の値にして表現したものであ
る。

【００１７】このＤＣＴブロックＦ（ ｎ，ｍ ）にお
いて、水平周波数ｎ、および垂直周波数ｍが ともにゼ
ロの位置の係数がＤＣ成分であり、その他の係数がＡＣ
成分である。このように、周波数分解手段（図８１の
９）は、入力信号である原画像ブロックを、複数の周波
数成分（ＤＣ成分と、６３個のＡＣ成分）に分解する機
能を持つ。先にも述べたが、ビデオカメラなどで撮影し
た画像データや、写真などをスキャナなどの光学的読み
取り手段により、得られる画像データは、隣接する（近
隣の）画素の値は類似しているといったような、自然現
象に基づく特徴を有している。そのため、画像データを
各周波数成分に周波数分解すると、低周波成分にエネル
ギーが集中するといった特徴がある。

【００１８】以上のように、量子化されたＤＣＴブロッ
クの各係数は、周波数成分記憶手段（図８１の２）に記
憶される。

【００１９】＜ジグザグスキャン＞次に、固定スキャン
順テーブル（図８１の４５０）に記憶されているジグザ
グスキャンのスキャン順に従い、図８３の例のように、
周波数成分記憶手段（図８１の２）に記憶されている量
子化後のＤＣＴブロックを、読み出して１次元に並べる
（図８２のＳ００４）。

【００２０】＜ハフマン符号化＞次に、１次元に並べら
れたＤＣＴブロックの各係数（図８３の１次元データ）
は、係数符号化手段（図８１の５１）によって、ハフマ
ン符号化される（図８２のＳ００５）。

【００２１】以下、ここで行われるハフマン符号化につ
いて簡単に説明する。１次元データの中で、ゼロ係数の
連続数（以下、ｒｕｎと呼ぶ）と、非ゼロ係数の絶対値
（以下、ａｍｐと呼ぶ）と、非ゼロ係数が正と負の ど
ちらの符号（以下、ｓｉｇｎと呼ぶ）なのかを調べ、ｒ
ｕｎとａｍｐとｓｉｇｎに対応したハフマン符号の表
（以下、ハフマンテーブルと呼ぶ）と照らし合わせなが
ら、「 ｒｕｎとａｍｐとｓｉｇｎ 」の組み合わせか
ら、１つの符号を出力することで、圧縮符号化が行われ
る。

【００２２】ここで用いるハフマンテーブルは、「 ｒ
ｕｎとａｍｐとｓｉｇｎ 」の組み合わせにおいて、頻
繁に出現するもの（出現頻度が高いもの）ほど、「 短
い符号 」で表現するように構成されるため、圧縮が可
能となる仕組みとなっている。一般的に、「 ａｍｐが
小さいもの（あるいはｒｕｎが小さいもの） 」ほど出
現頻度が高く、短い符号で表現されるようにハフマン符
号が構成される。表２８にハフマンテーブルの例を示
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表２８において、各符号の末尾の「 Ｓ
」は、ｓｉｇｎを表現するためのもの（以下、サイン
情報と呼ぶ）で、このサイン情報は、非ゼロ係数が正の
場合は「 ゼロ 」、非ゼロ係数が負の場合は「 １
」である。例えば、１次元データが、「 ０，０，
０，−４ 」の場合、ゼロが３個続くので、ｒｕｎの値
は「 ３ 」で、その後の非ゼロ係数が「 −４ 」な
ので、ａｍｐの値は「 ４ 」で、非ゼロ係数が負なの
で、サイン情報（表２８中のＳ）は「 １ 」となる。
よって、表２８の例では、１次元データ「 ０，０，
０，−４ 」は、「 ０１１１ 」という４ｂｉｔのハ
フマン符号で表現されることになる。

【００２５】以上が、１個の原画像ブロック（図８３）
が圧縮符号化されるまでの一連である。この処理を、全
ブロックに対して行うこと（図８２のＳ００６）で、１
フレームの原画像（図８３）を圧縮符号化することがで
きる。

【００２６】次に、圧縮符号化されたデータを伸長復号
化（デコード）する処理について説明する。

【００２７】図８５に従来の信号処理システム（伸長復
号化側）の構成を示す。図８５において、５２は、係数
復号化手段 で、入力される圧縮符号化データのハフマ
ン符号を復号化するものであり、２１は、周波数成分記
憶手段 で、係数復号化手段（５２）での復号化により
得られる各周波数成分の係数を記憶するものであり、２
５は、周波数成分記憶手段（２１）にアドレス信号Ｄを
与え、各係数の記憶（書きこみ）を制御する係数書き込
み制御手段 で、４５０は、周波数成分記憶手段（２
１） に係数を書き込む際の順番（スキャン順）を固定
の値として予め設定しておく固定スキャンテーブル
で、設定されているスキャン順の値は、圧縮符号化の際
に使用したものと同じである。７２０は、周波数成分記
憶手段（２１）に記憶されている各係数に対して逆量子
化を行う逆量子化手段 で、７０９は、逆量子化後の係
数を用いて、各周波数成分を合成する周波数合成手段で
ある。なお、この例での、周波数合成手段（７０９）
は、逆ＤＣＴの演算を行うものである。

【００２８】図８６と、図８７は従来の信号処理システ
ム（伸長復号化側）の処理の流れを示す。以下、従来の
信号処理システム（伸長復号化側）の動作について説明
する。

【００２９】＜ハフマン復号化＞まず、係数復号化手段
（図８５の５２）において、入力される圧縮符号化デー
タのハフマン符号を復号化して、図８７のように１次元
データを得る（図８６のＳ００１）。復号化は、表２８
に示すようなハフマンテーブルを参照して「 ｒｕｎと
ａｍｐとｓｉｇｎ 」の組み合わせを導き、１次元デー
タ（図８７）を得る。

【００３０】＜ジグザグスキャン＞次に、固定スキャン
順テーブル（図８５の４５０）に記憶されているジグザ
グスキャンのスキャン順に従って、図８７の例のよう
に、１次元データを２次元のＤＣＴブロック（図８７）
の各係数の位置に並べ替えて周波数成分記憶手段（図８
５の２）に書きこむ（図８６のＳ００２）。

【００３１】＜逆量子化＞次に、ＤＣＴブロック（図８
７）は、逆量子化手段（図８５の７２０）により、各係
数の逆量子化が行われる（図８６のＳ００３）。圧縮符
号化の際に、大きな量子化ステップ値を用いて量子化さ
れていた場合は、誤差が大きく、逆量子化後のＤＣＴブ
ロックは、もとの（圧縮符号化の際の量子化前の）ＤＣ
Ｔブロックと全く同じ状態には復元することはできな
い。

【００３２】＜逆ＤＣＴ＞次に、周波数合成手段（図８
５の７０９）によって、逆量子化後のＤＣＴブロック
（図８７）に対して、数２に示す逆ＤＣＴ演算を行い、
復元画像ブロック（図８７）を得る（図８６のＳ００
４）。

【００３３】

【数２】

【００３４】数２におけるＦ（ ｎ，ｍ ）は、例え
ば、図８８のようなＤＣＴブロックＦ（ｎ，ｍ ）であ
り、数２のｆ（ ｉ，ｊ ）は、例えば、図８８のよう
な ＤＣＴブロックＦ（ ｎ，ｍ ）に対して、逆ＤＣ
Ｔ演算を施した結果であり、復元画像ブロックｆ（ｉ，
ｊ ）である。なお、数２に示すように、逆ＤＣＴ演算
は実数計算であるが、図８８の 復元画像ブロックｆ
（ ｉ，ｊ ）は、厳密には数２によって逆ＤＣＴ演算
を行った結果を最も近い整数にして表現したものであ
る。この逆ＤＣＴは、複数の周波数成分（ＤＣ成分と、
６３個のＡＣ成分）の波形を合成して、復元画像を生成
するものである。ただし、ＤＣＴおよび逆ＤＣＴは、実
数計算であるが、これを整数化しているため、この時点
で僅かな誤差が生じる。そのため、図８８のＤＣＴブロ
ックＦ（ ｎ，ｍ ）に逆ＤＣＴ演算を施して得られる
復元画像ブロックｆ（ ｉ，ｊ ）は、図８４に示す原
画像ブロックｆ（ｉ，ｊ ）と完全に同じ状態に復元さ
れるとは限らない。

【００３５】以上の手順により、１個の復元画像ブロッ
クが得られる。この処理を、１フレーム分の全ての情報
の処理が完了するまで繰り返す（図８６のＳ００５）こ
とで、１フレームの復元画像データを得ることができ
る。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の信号処理シ
ステムにおける課題（以下の、第１から第５の課題）に
ついて説明する。

【００３７】＜第１の課題＞上記従来の信号処理システ
ムの 第１の課題 は、固定スキャン順テーブル（図８
１の４５０）に予め記憶されている固定のジグザグスキ
ャンのスキャン順の値に従って、２次元の状態のデータ
を１次元に並べること（図８２のＳ００４）が、必ずし
も有効な圧縮手段ではないということである。以下に、
その理由を述べる。

【００３８】図８９、図９０、図９１に、それぞれ量子
化後のＤＣＴブロックの例として、ＤＣＴブロック１、
ＤＣＴブロック２、ＤＣＴブロック３を示す。これら３
個のＤＣＴブロックは、いずれも非ゼロ係数が同じ個数
づつ含まれる（１が４個、２が３個、３が３個、４が２
個、５が１個 ）が、それぞれの値の存在位置（座標）
が異なる。

【００３９】図８９、図９０、図９１の、それぞれのＤ
ＣＴブロックに対して、ジグザグスキャンのスキャン順
に従って、２次元の状態のデータを、１次元に並べる処
理を行う。このとき、最後の非ゼロ係数までを符号化
（エンコード）、「 以後は非ゼロ係数が存在しない
」ことを意味する符号（以下、この符号をＥＯＢと呼
ぶ）を付与する。すなわち、各ブロックの情報として、
ＥＯＢまでが符号化され、以後のゼロ係数は符号化され
ない。ＤＣＴブロック１（図８９）に対して、ジグザグ
スキャンを行い、１次元にデータを並べた結果、最後の
非ゼロ係数までにおいて、ゼロが０個、１が４個、２が
３個、３が３個、４が２個、５が１個であり、合計で、
１３個の係数が存在する。よって、各係数Ｂの個数ｎ
（Ｂ）と確率Ｐ（Ｂ）は、表２９の通りであり、ＥＯＢ
を除く合計の情報量は、約２８．６［ ｂｉｔ ］であ
る。ここで情報量は、数３に従って計算した。なお、こ
の例の場合、数３のＮは５である。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【数３】

【００４２】しかしながら、ＤＣＴブロック２（図９
０）、ＤＣＴブロック３（図９１）には、このジグザグ
スキャンが圧縮手段としては、有効に機能しない。表３
０および表３１に、それぞれ、ＤＣＴブロック２（図９
０）およびＤＣＴブロック３（図９１）に対してジグザ
グスキャンを行った結果の各係数Ｂの個数ｎ（Ｂ）と確
率Ｐ（Ｂ）をまとめる。

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】ＤＣＴブロック２（図９０）およびＤＣＴ
ブロック３（図９１）では、非ゼロ係数は、ＤＣＴブロ
ック１（図８９）と同じく、１が４個、２が３個、３が
３個、４が２個、５が１個であり、合計で１３個存在す
る。しかしながら、ジグザグスキャンを行うことによっ
て、ＤＣＴブロック２（図９０）と、ＤＣＴブロック３
（図９１）では、それぞれゼロ係数を１５個もサンプリ
ングしている点がＤＣＴブロック１（図８９）と異な
る。これは、ＤＣＴブロック１（図８９）に比べて、Ｄ
ＣＴブロック２（図９０）と、ＤＣＴブロック３（図９
１）では、非ゼロ係数がブロック内の上の方に偏って存
在しているからである。ＤＣＴブロック２（図９０）
と、ＤＣＴブロック３（図９１）のＥＯＢを除く情報量
は、どちらも、約５６．５［ ｂｉｔ ］であり、ＤＣ
Ｔブロック１（図８９）の情報量を大きく上回ってしま
っている。このように、ジグザグスキャンによって係数
をサンプリングすることは、ＤＣＴブロック１（図８
９）のように、非ゼロ係数がブロックの左上の方（水平
周波数も垂直周波数も低いところ）に集中しているとき
は有効であるが、ＤＣＴブロック２（図９０）やＤＣＴ
ブロック３（図９１）のように係数が左上に集中してい
ない場合などは、非常に大きな無駄が発生するという問
題を有している。

【００４６】また、例えばＭＰＥＧ２では、ジグザグス
キャン以外にも、別の順序でスキャンするオルタネート
スキャンが存在するが、これも、ジグザグスキャンと同
様で固定の値であるため、ジグザグスキャン同様に、必
ずしも そのブロックに適しているとは限らず、上記の
例のような無駄が生じることが考えられる。

【００４７】＜第２の課題＞上記従来の信号処理システ
ムの 第２の課題 は、１次元に並べられたＤＣＴブロ
ックの各係数（図８３の１次元データ）を、係数符号化
手段（図８１の５１）によって、ハフマン符号化する処
理（図８２のＳ００５）において１個の非ゼロ係数に１
［ ｂｉｔ ］のサイン情報を使用しているため、符号
量が多くなってしまうということである。

【００４８】例えば、一般的なテレビと同じくらいに、
１フレームの画像サイズが７２０×４８０画素で構成さ
れている場合は、１フレームあたり、５４００個のＤＣ
Ｔブロックが存在する。圧縮符号化後のデータの画質を
高品質にしたい場合（すなわち、画質劣化を少なくした
い場合）は、量子化の際の、量子化ステップの値は、小
さく設定される。その場合、量子化後のＤＣＴブロック
のＡＣ成分の各係数は、非ゼロになる可能性が高くな
る。例えば、全ての係数が非ゼロだったとすると、１フ
レーム全体で、 ５４００×６３＝３４０２００［ ｂｉｔ ］＝４２．
５２５［ ＫＢｙｔｅ］ ものサイン情報が必要となる。このようにサイン情報の
ために多くの符号（コード）を要するという問題点があ
る。

【００４９】＜第３の課題＞上記従来の信号処理システ
ムの 第３の課題 は、１次元に並べられたＤＣＴブロ
ックの各係数（図８３の１次元データ）を、係数符号化
手段（図８１の５１）によって、ハフマン符号化する処
理（図８２のＳ００５）において、使用されるハフマン
テーブルが、一般的にＤＣＴブロックのＡＣ成分の各係
数の振幅絶対値（ａｍｐ）が小さいものほど短い符号
（コード）で表現されるように構成されているため振幅
絶対値（ａｍｐ）が大きい係数が数符号化手段（図８１
の５１）に入力される頻度が高い場合、全体的に符号長
（コード長）が長くなってしまうという問題点がある。

【００５０】＜第４の課題＞上記従来の信号処理システ
ムの 第４の課題 は、ＤＣＴ演算などの周波数分解
は、実数演算であるにもかかわらず、整数化して圧縮符
号化を行うため、いったんＤＣＴ演算を施したブロック
に対して逆ＤＣＴ演算を施しても、図８４の原画像ブロ
ックｆ（ｉ，ｊ）と図８８の復元画像ブロックｆ（ｉ，
ｊ）の例のように、原画像ブロックと復元画像ブロック
の間に誤差が生じてしまうという問題点がある。

【００５１】＜第５の課題＞上記従来の信号処理システ
ムの 第５の課題 は、信号処理システム自体の物理的
な問題による動作ミスが生じた場合に、対応できないと
いうことである。例えば、信号処理システム（ハードウ
ェアあるいは信号処理を行うコンピュータ）の内部で使
用されている半導体部品などは、それを使用する温度条
件によっては正常動作しない場合がある。一般的に、半
導体部品などは、十分な耐温テストなどを得た後に製品
化され市場に出てくるものと思われる。よって、通常
は、かなり過酷な条件でも十分に正常動作するものと考
えられる。しかしながら、近年では、携帯電話やノート
パソコンなどのように、様々な電気製品を屋外の気温が
高い場所で使用する機会が増加してきている。このよう
に電気製品自体が、以前にもまして過酷な条件で使用さ
れるようになってきている。よって、瞬間的に、正常に
動作しないといったことも考えられる。このように自然
現象に基づく不具合が生じる可能性がある。上記従来の
信号処理システムによって、入力信号の圧縮符号化が行
われている最中に、瞬間的に正常動作しない事態が発生
した場合、圧縮符号化されたデータが意図しない構成と
なり、後に、伸長復号化（デコード）を行っても、正し
く復元できないという問題点を有している。

【００５２】本発明は、上記の 第１から第５の課題
を解決することを目的とする。

【００５３】

【課題を解決するための手段】上記の課題をを解決する
ために、本発明の信号処理システムでは、請求項１に記
載の発明においては、少なくとも画像データ（または音
声データ）を複数の周波数成分に分解して得られる係数
Ａ（または、この係数Ａを量子化した結果である係数
Ｂ）を入力とし、圧縮符号化データを出力する基本符号
化手段（１）を有し、基本符号化手段（１） の内部
に、少なくとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波
数成分記憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）
に記憶されている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信
号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ
（または係数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段
（３） と、少なくとも係数Ａ（または係数Ｂ）を入力
とし、周波数成分記憶手段（２）に記憶されている係数
Ａ（または係数Ｂ）を読み出すための 読み出し制御情
報Ｃを生成する読み出し制御情報生成手段（４） と、
係数Ａ（または係数Ｂ）を符号化する係数符号化手段
（５）を有し、読み出し制御情報生成手段（４）の内部
において、入力される係数Ａ（または係数Ｂ）より周波
数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分のスキャン順
を決定するスキャン順決定手段（４０１） と、スキャ
ン順決定手段（４０１）により決定されたスキャン順の
情報（以下、スキャン順情報Ｅ）を記憶するスキャン順
テーブル（４０２） と、スキャン順情報Ｅ を符号化
するスキャン順情報符号化手段（４０３）を有し、少な
くともスキャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとして
用い、係数読み出し制御手段（３）において、少なくと
も読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成
する構成とする。

【００５４】上記した構成により、スキャン順決定手段
（４０１）で、入力信号（画像データまたは音声デー
タ）の周波数分解後の係数Ａ（または係数Ｂ）に適した
スキャン順テーブルを作成し、作成したスキャン順情報
Ｅに従って、各係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出してサ
ンプリングするため、固定スキャン順テーブルを用いる
従来技術に比べ、入力信号に適した符号化を行うことが
でき、全体的に情報量を削減できる。これによって、第
１の課題を解決することができる。

【００５５】請求項２に記載の発明においては、少なく
とも画像データ（または音声データ）を複数の周波数成
分に分解して得られる係数Ａ（または、この係数Ａを量
子化した結果である係数Ｂ）を入力とし、圧縮符号化デ
ータを出力する基本符号化手段（１）を有し、基本符号
化手段（１） の内部に、少なくとも係数Ａ（または係
数Ｂ）を記憶する周波数成分記憶手段（２） と、周波
数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または
係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手
段（２）から係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出す係数読
み出し制御手段（３） と、少なくとも画像データ（ま
たは音声データ）の 複雑さ情報Ｆ を入力とし、周波
数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または
係数Ｂ）を読み出すための 読み出し制御情報Ｃ を生
成する読み出し制御情報生成手段（４） と、係数Ａ
（または係数Ｂ）を符号化する係数符号化手段（５）を
有し、読み出し制御情報生成手段（４）の内部におい
て、複雑さ情報Ｆより周波数成分記憶手段（２）の中の
各周波数成分を複数の 複雑さグループ に分類する複
雑さグループ分類手段（４０４） と、複雑さグループ
分類手段（４０４）により分類された 複雑さグループ
情報Ｇを記憶する複雑さグループ情報記憶手段（４０
５） と、複雑さグループ情報Ｇ を符号化する複雑さ
グループ情報符号化手段（４０６）を有し、少なくとも
複雑さグループ情報Ｇを、読み出し制御情報Ｃとして用
い、係数読み出し制御手段（３）において、少なくとも
読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成す
る構成とする。

【００５６】上記した構成により、複雑さグループ分類
手段（４０４）で、入力信号（画像データまたは音声デ
ータ）、または入力信号を周波数分解後の係数Ａ（また
は係数Ｂ）を、複数の複雑さグループに分類し、各複雑
さグループごとに周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ
（または係数Ｂ）の読み出しを行い、係数符号化手段
（５）で、読み出される係数Ａ（または係数Ｂ）に対し
て統計処理を行い、係数Ａ（または係数Ｂ）を符号化す
ることで、ある複雑さグループには、振幅絶対値（ａｍ
ｐ）が大きい値を集め、ある複雑さグループには、振幅
絶対値（ａｍｐ）が小さい値を集めるというように複雑
さグループごとに、偏りを持たせることができて、各グ
ループ内の情報量を削減することができる。

【００５７】請求項３に記載の発明においては、少なく
とも画像データ（または音声データ）を複数の周波数成
分に分解して得られる係数Ａ（または、この係数Ａを量
子化した結果である係数Ｂ）を入力とし、圧縮符号化デ
ータを出力する基本符号化手段（１）を有し、基本符号
化手段（１） の内部に、少なくとも係数Ａ（または係
数Ｂ）を記憶する周波数成分記憶手段（２） と、周波
数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または
係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手
段（２）から係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出す係数読
み出し制御手段（３） と、係数Ａ（または係数Ｂ）の
絶対値を得る絶対値変換手段（６） と、周波数成分の
各係数Ａ（または係数Ｂ）の絶対値を符号化する係数符
号化手段（５） と、係数Ａ（または係数Ｂ）を入力と
し、入力される係数Ａ（または係数Ｂ）が、正なのか負
なのかを示す符号（以下、サイン情報）を処理するサイ
ン情報処理手段（７）を有し、サイン情報処理手段
（７）の内部において、係数Ａ（または係数Ｂ）が非ゼ
ロかどうかを判定して、非ゼロの場合に、サイン情報を
抽出する非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１）
と、サイン情報を記憶するサイン情報記憶手段（７０
２） と、サイン情報に対して、統計処理を行い、サイ
ン情報を符号化するサイン情報符号化手段（７０３）を
有する構成とする。

【００５８】上記した構成により、サイン情報処理手段
（７）内部で、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０
１）で、非ゼロ係数のサイン情報のみを取り出して、サ
イン情報符号化手段（７０３）で、サイン情報の統計処
理を行って圧縮符号化する。これによって、従来技術で
は、周波数分解後の各係数において１個の非ゼロ係数に
１［ ｂｉｔ ］のサイン情報を要し、入力信号（画像
データまたは音声データ）全体としては、非常に大きな
無駄が生じていたのに対し、サイン情報をまとめて圧縮
符号化することで、サイン情報に要する符号量を削減す
ることができる。これによって、第２の課題を解決す
る。

【００５９】請求項４に記載の発明においては、少なく
とも画像データ（または音声データ）を複数の周波数成
分に分解して得られる係数Ａ（または、この係数Ａを量
子化した結果である係数Ｂ）を入力とし、圧縮符号化デ
ータを出力する基本符号化手段（１）を有し、基本符号
化手段（１） の内部に、少なくとも係数Ａ（または係
数Ｂ）を記憶する周波数成分記憶手段（２） と、周波
数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または
係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手
段（２）から係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出す係数読
み出し制御手段（３） と、少なくとも係数Ａ（または
係数Ｂ）を入力とし、周波数成分記憶手段（２）に記憶
されている係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出すための
読み出し制御情報Ｃ を生成する読み出し制御情報生成
手段（４） と、係数Ａ（または係数Ｂ）の絶対値を得
る絶対値変換手段（６） と、周波数成分の各係数Ａ
（または係数Ｂ）の絶対値を符号化する係数符号化手段
（５） と、係数Ａ（または係数Ｂ）を入力とし、入力
される係数Ａ（または係数Ｂ）のサイン情報を処理する
サイン情報処理手段（７）を有し、読み出し制御情報生
成手段（４）の内部において、入力される係数Ａ（また
は係数Ｂ）より周波数成分記憶手段（２）の中の各周波
数成分のスキャン順を決定するスキャン順決定手段（４
０１） と、スキャン順決定手段（４０１）により決定
されたスキャン順の情報（以下、スキャン順情報Ｅ）を
記憶するスキャン順テーブル（４０２） と、スキャン
順情報Ｅ を符号化するスキャン順情報符号化手段（４
０３）を有し、少なくともスキャン順情報Ｅを、読み出
し制御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）
において、少なくとも読み出し制御情報Ｃをもとに、ア
ドレス信号Ｄを生成する構成とし、サイン情報処理手段
（７）の内部において、係数Ａ（または係数Ｂ）が非ゼ
ロかどうかを判定して、非ゼロの場合に、サイン情報を
抽出する非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１）
と、サイン情報を記憶するサイン情報記憶手段（７０
２） と、サイン情報に対して、統計処理を行い、サイ
ン情報を符号化するサイン情報符号化手段（７０３）を
有する構成とする。

【００６０】上記した構成により、スキャン順決定手段
（４０１）で、入力信号（画像データまたは音声デー
タ）の周波数分解後の係数Ａ（または係数Ｂ）に適した
スキャン順テーブルを作成し、作成したスキャン順情報
Ｅに従って、各係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出してサ
ンプリングするため、固定スキャン順テーブルを用いる
従来技術に比べ、符号化を行うゼロ係数の個数を削減す
ることができ、全体的に情報量を大幅に削減できる。ま
た、サイン情報処理手段（７）内部において、非ゼロ判
定サイン情報抽出手段（７０１）で、非ゼロ係数のサイ
ン情報のみを取り出して、サイン情報符号化手段（７０
３）で、サイン情報の統計処理を行って圧縮符号化す
る。これによって、従来技術では、周波数分解後の各係
数において１個の非ゼロ係数に１［ ｂｉｔ ］のサイ
ン情報を要し、入力信号（画像データまたは音声デー
タ）全体としては、非常に大きな無駄が生じていたのに
対し、サイン情報をまとめて圧縮符号化することで、サ
イン情報に要する符号量を削減することができる。これ
によって、第１の課題と、第２の課題を同時に解決する
ことができる。

【００６１】請求項５に記載の発明においては、少なく
とも画像データ（または音声データ）を複数の周波数成
分に分解して得られる係数Ａ（または、この係数Ａを量
子化した結果である係数Ｂ）を入力とし、圧縮符号化デ
ータを出力する基本符号化手段（１）を有し、基本符号
化手段（１） の内部に、少なくとも係数Ａ（または係
数Ｂ）を記憶する周波数成分記憶手段（２） と、周波
数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または
係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手
段（２）から係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出す係数読
み出し制御手段（３） と、少なくとも画像データ（ま
たは音声データ）の 複雑さ情報Ｆ を入力とし、周波
数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または
係数Ｂ）を読み出すための 読み出し制御情報Ｃ を生
成する読み出し制御情報生成手段（４） と、係数Ａ
（または係数Ｂ）の絶対値を得る絶対値変換手段（６）
と、周波数成分の各係数Ａ（または係数Ｂ）の絶対値
を符号化する係数符号化手段（５） と、係数Ａ（また
は係数Ｂ）を入力とし、入力される係数Ａ（または係数
Ｂ）のサイン情報を処理するサイン情報処理手段（７）
を有し、読み出し制御情報生成手段（４）の内部におい
て、入力される 複雑さ情報Ｆ より周波数成分記憶手
段（２）の中の各周波数成分を複数の 複雑さグループ
に分類する複雑さグループ分類手段（４０４） と、
複雑さグループ分類手段（４０４）により分類された
複雑さグループ情報Ｇを記憶する複雑さグループ情報記
憶手段（４０５） と、複雑さグループ情報Ｇ を符号
化する複雑さグループ情報符号化手段（４０６）を有
し、少なくとも複雑さグループ情報Ｇを、読み出し制御
情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）におい
て、少なくとも読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス
信号Ｄを生成する構成とし、サイン情報処理手段（７）
の内部において、係数Ａ（または係数Ｂ）が非ゼロかど
うかを判定して、非ゼロの場合に、サイン情報を抽出す
る非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１） と、サイ
ン情報を記憶するサイン情報記憶手段（７０２） と、
サイン情報に対して、統計処理を行い、サイン情報を符
号化するサイン情報符号化手段（７０３）を有する構成
とする。

【００６２】上記した構成により、複雑さグループ分類
手段（４０４）で、入力信号（画像データまたは音声デ
ータ）、または入力信号を周波数分解後の係数Ａ（また
は係数Ｂ）を、複数の複雑さグループに分類し、各複雑
さグループごとに周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ
（または係数Ｂ）の読み出しを行い、係数符号化手段
（５）で、読み出される係数Ａ（または係数Ｂ）に対し
て統計処理を行い、係数Ａ（または係数Ｂ）を符号化す
ることで、ある複雑さグループには、振幅絶対値（ａｍ
ｐ）が大きい値を集め、ある複雑さグループには、振幅
絶対値（ａｍｐ）が小さい値を集めるというように複雑
さグループごとに、偏りを持たせることができて、各グ
ループ内の情報量を削減することができる。また、サイ
ン情報処理手段（７）内部において、非ゼロ判定サイン
情報抽出手段（７０１）で、非ゼロ係数のサイン情報の
みを取り出して、サイン情報符号化手段（７０３）で、
サイン情報の統計処理を行って圧縮符号化する。これに
よって、従来技術では、周波数分解後の各係数において
１個の非ゼロ係数に１［ ｂｉｔ ］のサイン情報を要
し、入力信号（画像データまたは音声データ）全体とし
ては、非常に大きな無駄が生じていたのに対し、サイン
情報をまとめて圧縮符号化することで、サイン情報に要
する符号量を削減することができる。

【００６３】請求項６に記載の発明においては、画像デ
ータ（または音声データ）の隣接するサンプル値の差分
（ 以下、隣接サンプル差分値）を演算する隣接サンプ
ル差分演算手段（８） と、隣接サンプル差分値を複数
の周波数成分に分解して各周波数成分の係数Ａを出力す
る周波数分解手段（９） と、少なくとも係数Ａ（また
は、この係数Ａを量子化した結果である係数Ｂ）を入力
とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
（１）を有し、基本符号化手段（１） の内部に、少な
くとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波数成分記
憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
れている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生
成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ（または係
数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段（３） と、係
数Ａ（または係数Ｂ）を符号化する係数符号化手段
（５）を有する構成とする。

【００６４】上記した構成により、隣接サンプル差分演
算手段（８）で、画像データ（または音声データ）の隣
接するサンプル値の差分（ 以下、隣接サンプル差分
値）を演算しておき、周波数分解手段（９）で、隣接サ
ンプル差分値を周波数分解することで、従来技術に比
べ、周波数分解後の各係数の振幅絶対値を小さくするこ
とができ、情報量を大幅に削減できる。これによって、
第３の課題を解決することができる。

【００６５】請求項７に記載の発明においては、画像デ
ータ（または音声データ）そのもの、または、画像デー
タ（または音声データ）の隣接するサンプル値の差分
（ 以下、隣接サンプル差分値）を原信号Ｈとし、原信
号Ｈを入力とし、原信号Ｈを複数の周波数成分に分解し
て各周波数成分の係数Ａを出力する周波数分解手段
（９） と、周波数分解手段（９）より得られる係数Ａ
を量子化して、量子化後の係数Ｂを出力する量子化手段
（１０） と、少なくとも係数Ｂを入力とし、圧縮符号
化データを出力する基本符号化手段（１） と、圧縮符
号化データを記憶する圧縮符号化データ記憶手段（１
１） と、係数Ｂを逆量子化する逆量子化手段（１３）
と、逆量子化された係数Ｂを周波数合成する周波数合
成手段（７０９） と、周波数合成手段（７０９） に
よる周波数合成結果を記憶する周波数合成結果記憶手段
（７１０） と、原信号Ｈと周波数合成結果との差分値
（以下、差分値Ｍ）を算出する差分値算出手段（１６）
と、差分値Ｍを記憶する差分値記憶手段（１７）
と、差分値Ｍを符号化して差分値符号化データを出力す
る差分値符号化手段（１８） と、差分値符号化データ
を記憶する差分値符号化データ記憶手段（１９） と、
圧縮符号化データ記憶手段（１１） に記憶されている
圧縮符号化データと、差分値符号化データ記憶手段（１
９） に記憶されている差分値符号化データの、合計の
符号量（以下、合計符号量）を算出する合計符号量算出
手段（２０） と、合計符号量を記憶する合計符号量記
憶手段（２１）を有し、基本符号化手段（１） の内部
に、係数Ｂを記憶する周波数成分記憶手段（２） と、
周波数成分記憶手段（２）に記憶されている係数Ｂのア
ドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（２）から
係数Ｂを読み出す係数読み出し制御手段（３） と、周
波数成分記憶手段（２）から読み出される係数Ｂを符号
化する係数符号化手段（５）を有し、合計符号量記憶手
段（２１） において、量子化手段（１０）および逆量
子化手段（１３）で使用された量子化情報に対応する合
計符号量を記憶する機能を有し、合計符号量記憶手段
（２１）に記憶されている複数の合計符号量の値の中か
ら最小値を求め、合計符号量が最小となる量子化情報
（以下、最小量子化情報）を決定する最小符号量決定手
段（２６） と、最小量子化情報を符号化して符号化量
子化情報データを出力する量子化情報符号化手段（２
７）を有し、最小量子化情報に対応する圧縮符号化デー
タ（以下、選択データＲ）と、最小量子化情報に対応す
る差分値符号化データ（以下、選択データＴ）を選択
し、選択データＲと選択データＴおよび符号化量子化情
報データを、最終的な圧縮符号化データとして出力する
選択出力手段（２８）を有する構成とする。

【００６６】上記した構成により、量子化情報（量子化
ステップやｂｉｔシフト量）を変えながら、圧縮符号化
データと差分値符号化データを得て、これらの合計の符
号量が最小となる量子化情報と、対応する圧縮符号化デ
ータ（基本符号化手段（１）の出力）と差分値符号化デ
ータ（差分値符号化手段（１８）の出力）を、最終的な
圧縮符号化データとして出力することで、常に少ない符
号量で、かつ無損失で、入力信号（画像データまたは音
声データ）を圧縮符号化することができる。これによっ
て、第４の課題を解決することができる。

【００６７】請求項８に記載の発明においては、少なく
とも画像データ（または音声データ）そのもの、また
は、画像データ（または音声データ）を符号化している
データを入力信号Ｗとし、入力信号Ｗを記憶する入力信
号記憶手段（２９） と、入力信号Ｗの符号化（または
形式変換）を行い、符号化変換信号を出力する符号化変
換手段（３０） と、符号化変換信号を記憶する符号化
変換信号記憶手段（３１） と、符号化変換信号の復号
化（または形式逆変換）を行い、復号化逆変換信号を出
力する復号化逆変換手段（３２） と、復号化逆変換信
号を記憶する復号化逆変換信号記憶手段（３３） と、
復号化逆変換手段（３２）における符号化変換信号の復
号化（または形式逆変換）の処理のエラーを検出し、エ
ラーの有無を示す第１エラー信号を出力するエラー検出
手段（３４） と、入力信号Ｗと復号化逆変換信号を比
較して変化量を求め、変化量が所定値を超えている場合
をエラー状態とし、エラー状態かどうかを示す第２エラ
ー信号を出力する比較演算手段（３５） と、第１エラ
ー信号、または第２エラー信号がエラー状態かどうかを
示す信号を出力し、また、第１エラー信号、または第２
エラー信号がエラー状態である場合は、入力信号Ｗを選
択して出力し、第１エラー信号と第２エラー信号が、エ
ラー状態でない場合は、符号化変換信号を選択して出力
する選択出力手段（３６）を有する構成とする。

【００６８】上記した構成により、選択出力手段（３
６）で、第１エラー信号、または第２エラー信号がエラ
ー状態である場合は、入力信号Ｗを選択して出力し、第
１エラー信号と第２エラー信号が、エラー状態でない場
合は、符号化変換信号を選択して出力することにより、
入力信号Ｗの符号化（または形式変換）の最中に信号処
理システム自体の物理的な問題による瞬間的な動作ミス
が生じた場合でも、出力信号から原信号（入力信号Ｗ）
を復元することが可能となる。これによって、第５の課
題を解決することができる。

【００６９】請求項９に記載の発明は、請求項５に記載
の信号処理システムにおいて、読み出し制御情報生成手
段（４）に、係数Ａ（または係数Ｂ）を入力する構成と
し、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
入力される係数Ａ（または係数Ｂ）より周波数成分記憶
手段（２）の中の各周波数成分のスキャン順を決定する
スキャン順決定手段（４０１） と、スキャン順決定手
段（４０１）により決定されたスキャン順の情報（以
下、スキャン順情報Ｅ）を記憶するスキャン順テーブル
（４０２） と、スキャン順情報Ｅ を符号化するスキ
ャン順情報符号化手段（４０３）を有し、少なくともス
キャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとして用い、係
数読み出し制御手段（３）において、少なくとも読み出
し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成する構成
とする。

【００７０】上記した構成は、請求項１と請求項５を合
わせたようなものであり、請求項１と請求項５で得られ
る効果を同時に実現できるものである。そのため、請求
項１単独、あるいは請求項５単独の構成以上に情報量を
削減することができる。

【００７１】請求項１０に記載の発明は、請求項１に記
載の信号処理システムにおいて、スキャン順決定手段
（４０１）の内部に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関し
て、各周波数成分ごとのゼロ係数（または非ゼロ係数）
の個数を集計するゼロ係数カウント手段（４１０）
と、ゼロ係数カウント手段（４１０）で集計した各周波
数成分ごとのゼロ係数の個数を比較して、ゼロ係数の個
数が少ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成
分のスキャン順を優先的に順位付けする優先順位決定手
段（４１１）を有する構成とする。

【００７２】上記した構成により、ゼロ係数の個数が少
ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成分の係
数Ａ（または係数Ｂ）を優先的にスキャンして（読み出
して）サンプリングするため、固定スキャン順テーブル
を用いる従来技術に比べ、符号化を行うゼロ係数の個数
を削減することができ、全体的に情報量を大幅に削減で
きる。

【００７３】請求項１１に記載の発明は、請求項４に記
載の信号処理システムにおいて、スキャン順決定手段
（４０１）の内部に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関し
て、各周波数成分ごとのゼロ係数（または非ゼロ係数）
の個数を集計するゼロ係数カウント手段（４１０）
と、ゼロ係数カウント手段（４１０）で集計した各周波
数成分ごとのゼロ係数の個数を比較して、ゼロ係数の個
数が少ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成
分のスキャン順を優先的に順位付けする優先順位決定手
段（４１１）を有する構成とする。

【００７４】上記した構成により、請求項４単独の効果
に加えて、ゼロ係数の個数が少ない（または非ゼロ係数
の個数が多い）周波数成分の係数Ａ（または係数Ｂ）を
優先的にスキャンして（読み出して）サンプリングする
ため、固定スキャン順テーブルを用いる従来技術に比
べ、符号化を行うゼロ係数の個数を削減することがで
き、全体的に情報量を大幅に削減できる。

【００７５】請求項１２に記載の発明は、請求項９に記
載の信号処理システムにおいて、スキャン順決定手段
（４０１）の内部に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関し
て、各周波数成分ごとのゼロ係数（または非ゼロ係数）
の個数を集計するゼロ係数カウント手段（４１０）
と、ゼロ係数カウント手段（４１０）で集計した各周波
数成分ごとのゼロ係数の個数を比較して、ゼロ係数の個
数が少ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成
分のスキャン順を優先的に順位付けする優先順位決定手
段（４１１）を有する構成とする。

【００７６】上記した構成により、請求項９単独の効果
に加えて、ゼロ係数の個数が少ない（または非ゼロ係数
の個数が多い）周波数成分の係数Ａ（または係数Ｂ）を
優先的にスキャンして（読み出して）サンプリングする
ため、固定スキャン順テーブルを用いる従来技術に比
べ、符号化を行うゼロ係数の個数を削減することがで
き、全体的に情報量を大幅に削減できる。

【００７７】請求項１３に記載の発明は、請求項１、ま
たは請求項１０に記載の信号処理システムにおいて、ス
キャン順決定手段（４０１）の内部に、係数Ａ（または
係数Ｂ）に関して、各周波数成分ごとの係数の強度を求
める係数強度演算手段（４１２） と、少なくとも各周
波数成分ごとの係数の強度の値を入力として、各周波数
成分ごとの係数の強度の値を比較して、係数の強度の値
が大きい周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けす
る優先順位決定手段（４１１）を有し、優先順位決定手
段（４１１） に、各周波数成分ごとのゼロ係数の個数
が入力される場合において、まずは係数の強度の値を比
較して、係数の強度の値が大きい周波数成分のスキャン
順を優先的に順位付けして、係数の強度の値が同じ大き
さの周波数成分が複数存在する場合は、ゼロ係数（また
は非ゼロ係数）の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少
ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のス
キャン順を優先的に順位付けする構成とする。

【００７８】上記した構成により、請求項１単独、請求
項１０単独の効果に加えて、係数の強度の値が大きい周
波数成分の係数Ａ（または係数Ｂ）を優先的にスキャン
して（読み出して）サンプリングするため、固定スキャ
ン順テーブルを用いる従来技術に比べ、符号化を行うゼ
ロ係数の個数を削減することができるだけでなく、強度
の値が大きい係数を（スキャン順の）前半に集める（偏
らせる）ことができるため、全体的に情報量を大幅に削
減できる。

【００７９】請求項１４に記載の発明は、請求項４、ま
たは請求項１１に記載の信号処理システムにおいて、ス
キャン順決定手段（４０１）の内部に、係数Ａ（または
係数Ｂ）に関して、各周波数成分ごとの係数の強度を求
める係数強度演算手段（４１２） と、少なくとも各周
波数成分ごとの係数の強度の値を入力として、各周波数
成分ごとの係数の強度の値を比較して、係数の強度の値
が大きい周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けす
る優先順位決定手段（４１１）を有し、優先順位決定手
段（４１１） に、各周波数成分ごとのゼロ係数の個数
が入力される場合において、まずは係数の強度の値を比
較して、係数の強度の値が大きい周波数成分のスキャン
順を優先的に順位付けして、係数の強度の値が同じ大き
さの周波数成分が複数存在する場合は、ゼロ係数（また
は非ゼロ係数）の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少
ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のス
キャン順を優先的に順位付けする構成とする。

【００８０】上記した構成により、請求項４単独、請求
項１１単独の効果に加えて、係数の強度の値が大きい周
波数成分の係数Ａ（または係数Ｂ）を優先的にスキャン
して（読み出して）サンプリングするため、固定スキャ
ン順テーブルを用いる従来技術に比べ、符号化を行うゼ
ロ係数の個数を削減することができるだけでなく、強度
の値が大きい係数を（スキャン順の）前半に集める（偏
らせる）ことができるため、全体的に情報量を大幅に削
減できる。

【００８１】請求項１５に記載の発明は、請求項９、ま
たは請求項１２に記載の信号処理システムにおいて、ス
キャン順決定手段（４０１）の内部に、係数Ａ（または
係数Ｂ）に関して、各周波数成分ごとの係数の強度を求
める係数強度演算手段（４１２） と、少なくとも各周
波数成分ごとの係数の強度の値を入力として、各周波数
成分ごとの係数の強度の値を比較して、係数の強度の値
が大きい周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けす
る優先順位決定手段（４１１）を有し、優先順位決定手
段（４１１） に、各周波数成分ごとのゼロ係数の個数
が入力される場合において、まずは係数の強度の値を比
較して、係数の強度の値が大きい周波数成分のスキャン
順を優先的に順位付けして、係数の強度の値が同じ大き
さの周波数成分が複数存在する場合は、ゼロ係数（また
は非ゼロ係数）の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少
ない（または非ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のス
キャン順を優先的に順位付けする構成とする。

【００８２】上記した構成により、請求項９単独、請求
項１２単独の効果に加えて、係数の強度の値が大きい周
波数成分の係数Ａ（または係数Ｂ）を優先的にスキャン
して（読み出して）サンプリングするため、固定スキャ
ン順テーブルを用いる従来技術に比べ、符号化を行うゼ
ロ係数の個数を削減することができるだけでなく、強度
の値が大きい係数を（スキャン順の）前半に集める（偏
らせる）ことができるため、全体的に情報量を大幅に削
減できる。

【００８３】請求項１６に記載の発明は、請求項１、ま
たは請求項１０、または請求項１３に記載の信号処理シ
ステムにおいて、読み出し制御情報生成手段（４）に、
画像データ（または音声データ）の 複雑さ情報Ｆ を
入力する構成とし、読み出し制御情報生成手段（４）の
内部において、入力される 複雑さ情報Ｆ より周波数
成分記憶手段（２）の中の各周波数成分を複数の 複雑
さグループ に分類する複雑さグループ分類手段（４０
４） と、複雑さグループ分類手段（４０４）により分
類された 複雑さグループ情報Ｇを記憶する複雑さグル
ープ情報記憶手段（４０５） と、複雑さグループ情報
Ｇ を符号化する複雑さグループ情報符号化手段（４０
６）を有し、少なくとも複雑さグループ情報Ｇを、読み
出し制御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段
（３）において、少なくとも読み出し制御情報Ｃをもと
に、アドレス信号Ｄを生成する構成とする。

【００８４】上記した構成により、請求項１単独、請求
項１０単独、請求項１３単独の効果に加えて、複雑さグ
ループ分類手段（４０４）で、入力信号（画像データま
たは音声データ）、または入力信号を周波数分解後の係
数Ａ（または係数Ｂ）を、複数の複雑さグループに分類
し、各複雑さグループごとに周波数成分記憶手段（２）
から係数Ａ（または係数Ｂ）の読み出しを行い、係数符
号化手段（５）で、読み出される係数Ａ（または係数
Ｂ）に対して統計処理を行い、係数Ａ（または係数Ｂ）
を符号化することで、ある複雑さグループには、振幅絶
対値（ａｍｐ）が大きい値を集め、ある複雑さグループ
には、振幅絶対値（ａｍｐ）が小さい値を集めるという
ように複雑さグループごとに、偏りを持たせることがで
きて、各グループ内の情報量を削減することができる。

【００８５】請求項１７に記載の発明は、請求項１、ま
たは請求項１０、または請求項１３、または請求項１６
に記載の信号処理システムにおいて、読み出し制御情報
生成手段（４）の内部に、係数Ａ（または係数Ｂ）の値
から、どの周波数成分にエネルギーが偏っているかを判
定して、偏り状況を示す情報（以下、係数分布情報）を
出力する係数分布判定手段（４０７） と、係数分布情
報を記憶する係数分布情報記憶手段（４０８） と、係
数分布情報を符号化する係数分布情報符号化手段（４０
９）を有し、スキャン順決定手段（４０１）において、
係数分布情報ごとにスキャン順を決定し、スキャン順テ
ーブル（４０２）において、係数分布情報ごとのスキャ
ン順情報Ｅを記憶する構成とする。

【００８６】上記した構成により、請求項１単独、請求
項１０単独、請求項１３単独、請求項１６単独の効果に
加えて、係数分布に応じて最適のスキャン順で各係数Ａ
（または係数Ｂ）を読み出してサンプリングするため、
固定スキャン順テーブルを用いる従来技術に比べ、入力
信号に適した符号化を行うことができ、全体的に情報量
を削減できる。

【００８７】請求項１８に記載の発明は、請求項４、ま
たは請求項９、または請求項１１、または請求項１２、
または請求項１４、または請求項１５、に記載の信号処
理システムにおいて、読み出し制御情報生成手段（４）
の内部に、係数Ａ（または係数Ｂ）の値から、どの周波
数成分にエネルギーが偏っているかを判定して、偏り状
況を示す情報（以下、係数分布情報）を出力する係数分
布判定手段（４０７） と、係数分布情報を記憶する係
数分布情報記憶手段（４０８） と、係数分布情報を符
号化する係数分布情報符号化手段（４０９）を有し、ス
キャン順決定手段（４０１）において、係数分布情報ご
とにスキャン順を決定し、スキャン順テーブル（４０
２）において、係数分布情報ごとのスキャン順情報Ｅを
記憶する構成とする。

【００８８】上記した構成により、請求項４単独、請求
項９単独、請求項１１単独、請求項１２単独、請求項１
４単独、請求項１５単独の効果に加えて、係数分布に応
じて最適のスキャン順で各係数Ａ（または係数Ｂ）を読
み出してサンプリングするため、固定スキャン順テーブ
ルを用いる従来技術に比べ、入力信号に適した符号化を
行うことができ、全体的に情報量を削減できる。

【００８９】請求項１９に記載の発明は、請求項３、ま
たは請求項４、または請求項５、または請求項９、また
は請求項１１、または請求項１２、または請求項１４、
または請求項１５、または請求項１８に記載の信号処理
システムにおいて、サイン情報処理手段（７） の内部
に、周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の係
数のうち、周波数分解の単位内での各係数のエネルギー
の強さ（以下、強度）を測定し、各係数の強度の順位
（以下、係数強度順位）を判定する係数強度順位判定手
段（７０４） と、係数強度順位を記憶する係数強度順
位テーブル（７０５） と、係数強度順位の高い係数か
ら優先的に、サイン情報の推定を行い、推定結果から、
新たなサイン情報を生成して出力するサイン情報推定手
段（７０６）を有し、非ゼロ判定サイン情報抽出手段
（７０１）において、各係数が非ゼロかどうかを判定
し、非ゼロの場合のみ、サイン情報推定手段（７０６）
内の処理を実行する構成とする。

【００９０】上記した構成により、請求項３単独、請求
項４単独、請求項５単独、請求項９単独、請求項１１単
独、請求項１２単独、請求項１４単独、請求項１５単
独、請求項１８単独の効果に加えて、係数強度順位の高
い係数から優先的に、サイン情報の推定を行い、推定結
果から、新たなサイン情報を生成して符号化するため、
サイン情報の符号化効率がより良くなる。

【００９１】請求項２０に記載の発明は、請求項１９に
記載の信号処理システムにおいて、サイン情報処理手段
（７） に関し、サイン情報推定手段（７０６） の内
部に、周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の
係数に対して、仮のサイン情報（以下、仮サイン情報）
と、必要に応じて真のサイン情報（以下、真サイン情
報）を設定するサイン情報設定手段（７０７） と、サ
イン情報設定手段（７０７）により、仮サイン情報と、
必要に応じて真サイン情報が設定された各係数（以下、
サイン情報付き係数）を記憶するサイン情報付き係数記
憶手段（７０８） と、サイン情報付き係数の各周波数
成分を合成し、サイン情報付き周波数合成結果を出力す
る周波数成分合成手段（７０９） と、サイン情報付き
周波数合成結果を記憶する周波数合成結果記憶手段（７
１０） と、各仮サイン情報が設定されているサイン情
報付き周波数合成結果に対応した第１のサイン情報推定
パラメータ（以下、第１サイン情報推定パラメータ）を
演算する第１サイン情報推定パラメータ演算手段（７１
１） と、第１サイン情報推定パラメータを記憶する第
１サイン情報推定パラメータ記憶手段（７１２） と、
各仮サイン情報に対応した第１サイン情報推定パラメー
タの値から、どの仮サイン情報が真のサイン情報かを推
定し、推定したサイン情報と真のサイン情報とが一致し
ているかどうかを示す一致不一致情報を、新たなサイン
情報として出力する第１サイン情報生成手段（７１３）
を有し、サイン情報設定手段（７０７）において、仮サ
イン情報が真のサイン情報かどうかの推定が完了した係
数に関して、真のサイン情報を設定する機能を有し、真
サイン情報が設定されている係数（以下、真サイン情報
付き係数）による周波数合成結果（以下、真サイン周波
数合成結果）と、仮サイン情報が設定されている係数
（以下、仮サイン情報付き係数）による周波数合成結果
（以下、仮サイン周波数合成結果）との差分の絶対値の
和を第１変化量とし、真サイン情報付き係数と、仮サイ
ン情報付き係数の混合状態での周波数合成結果（以下、
混合周波数合成結果）に関して、混合周波数合成結果の
波形の、波形の中心軸と、波形で囲まれた領域におけ
る、波形と、波形の中心軸との差分の絶対値の和を第１
類似度とし、第１サイン情報推定パラメータ演算手段
（７１１） において、第１変化量、または第１類似度
を第１サイン情報推定パラメータとして演算し、第１サ
イン情報生成手段（７１３） において、各仮サイン情
報に対応する第１サイン情報推定パラメータが第１変化
量の場合は、第１サイン情報推定パラメータの値が小さ
いときの仮サイン情報を真のサイン情報だと推定し、各
仮サイン情報に対応する第１サイン情報推定パラメータ
が第１類似度の場合は、第１サイン情報推定パラメータ
の値が大きいときの仮サイン情報が真のサイン情報であ
ると推定する構成とする。

【００９２】上記した構成により、請求項１９単独の効
果に加えて、係数強度順位の高い係数から優先的に、サ
イン情報の推定を行うにあたって、周波数成分合成手段
（７０９）を利用する構成であるため、従来の復号手段
（デコーダ）と共用で、機能を実現することができる。

【００９３】請求項２１に記載の発明は、請求項１９に
記載の信号処理システムにおいて、サイン情報処理手段
（７） に関し、サイン情報推定手段（７０６） の内
部に、周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の
係数に対して、仮のサイン情報（以下、仮サイン情報）
と、必要に応じて真のサイン情報（以下、真サイン情
報）を設定するサイン情報設定手段（７０７） と、サ
イン情報設定手段（７０７）により、仮サイン情報と、
必要に応じて真サイン情報が設定された各係数（以下、
サイン情報付き係数）を記憶するサイン情報付き係数記
憶手段（７０８） と、サイン情報付き係数の各周波数
成分を合成し、サイン情報付き周波数合成結果を出力す
る周波数成分合成手段（７０９） と、サイン情報付き
周波数合成結果を記憶する周波数合成結果記憶手段（７
１０） と、各仮サイン情報が設定されているサイン情
報付き周波数合成結果に対応した第１のサイン情報推定
パラメータ（以下、第１サイン情報推定パラメータ）を
演算する第１サイン情報推定パラメータ演算手段（７１
１） と、第１サイン情報推定パラメータを記憶する第
１サイン情報推定パラメータ記憶手段（７１２） と、
各仮サイン情報が設定されているサイン情報付き周波数
合成結果に対応した第２のサイン情報推定パラメータ
（以下、第２サイン情報推定パラメータ）を演算する第
２サイン情報推定パラメータ演算手段（７１４） と、
第２サイン情報推定パラメータを記憶する第２サイン情
報推定パラメータ記憶手段（７１５） と、第１サイン
情報推定パラメータと第２サイン情報推定パラメータを
用いて、各仮サイン情報が設定されているサイン情報付
き周波数合成結果に対応した第３のサイン情報推定パラ
メータ（以下、第３サイン情報推定パラメータ）を演算
する第３サイン情報推定パラメータ演算手段（７１６）
と、第３サイン情報推定パラメータを記憶する第３サ
イン情報推定パラメータ記憶手段（７１７） と、各仮
サイン情報に対応した第３サイン情報推定パラメータの
値から、どの仮サイン情報が真のサイン情報かを推定
し、推定したサイン情報と真のサイン情報とが一致して
いるかどうかを示す一致不一致情報を、新たなサイン情
報として出力する第２サイン情報生成手段（７１８）を
有し、サイン情報設定手段（７０７）において、仮サイ
ン情報が真のサイン情報かどうかの推定が完了した係数
に関して、真のサイン情報を設定する機能を有し、真サ
イン情報が設定されている係数（以下、真サイン情報付
き係数）による周波数合成結果（以下、真サイン周波数
合成結果）と、仮サイン情報が設定されている係数（以
下、仮サイン情報付き係数）による周波数合成結果（以
下、仮サイン周波数合成結果）との差分の絶対値の和を
第１変化量とし、真サイン情報付き係数と、仮サイン情
報付き係数の混合状態での周波数合成結果（以下、混合
周波数合成結果）に関して、混合周波数合成結果の波形
の、波形の中心軸と、波形で囲まれた領域における、波
形と、波形の中心軸との差分の絶対値の和を第１類似度
とし、混合周波数合成結果の波形が、所定の値域を は
み出す 領域における、波形と、値域との差分の絶対値
の和を相違度とし、第１サイン情報推定パラメータ演算
手段（７１１） において、第１変化量、または第１類
似度を第１サイン情報推定パラメータとして演算し、第
２サイン情報推定パラメータ演算手段（７１４） にお
いて、相違度を第２サイン情報推定パラメータとして演
算し、第１変化量または相違度に正規化係数をかけて正
規化し、正規化済みの第１変化量に正規化済みの相違度
を加算した値を第２変化量とし、第１類似度または相違
度に正規化係数をかけて正規化し、正規化済みの第１類
似度に正規化済みの相違度を減算した値を第２類似度と
し、第３サイン情報推定パラメータ演算手段（７１６）
において、第２変化量、または第２類似度を第３サイ
ン情報推定パラメータとして演算し、第２サイン情報生
成手段（７１８） において、各仮サイン情報に対応す
る第３サイン情報推定パラメータが第２変化量の場合
は、第３サイン情報推定パラメータの値が小さいときの
仮サイン情報を真のサイン情報だと推定し、各仮サイン
情報に対応する第３サイン情報推定パラメータが第２類
似度の場合は、第３サイン情報推定パラメータの値が大
きいときの仮サイン情報が真のサイン情報であると推定
する構成とする。

【００９４】上記した構成により、請求項１９単独の効
果に加えて、係数強度順位の高い係数から優先的に、サ
イン情報の推定を行うにあたって、周波数成分合成手段
（７０９）を利用する構成であるため、従来の復号手段
（デコーダ）と共用で、機能を実現することができる。
また、相違度を利用することで、混合周波数合成結果の
波形が、所定の値域をはみ出す場合に、サイン情報を誤
推定することを減らすことができる。そのため、推定結
果が正解である確率が高くなり、符号化効率を高めるこ
とができる。

【００９５】請求項２２に記載の発明は、請求項１９に
記載の信号処理システムにおいて、サイン情報処理手段
（７） に関し、サイン情報推定手段（７０６） の内
部に、周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の
係数に対して、仮のサイン情報（以下、仮サイン情報）
と、必要に応じて真のサイン情報（以下、真サイン情
報）を設定するサイン情報設定手段（７０７） と、サ
イン情報設定手段（７０７）により、仮サイン情報と、
必要に応じて真サイン情報が設定された各係数（以下、
サイン情報付き係数）を記憶するサイン情報付き係数記
憶手段（７０８） と、サイン情報付き係数の各周波数
成分を合成し、サイン情報付き周波数合成結果を出力す
る周波数成分合成手段（７０９） と、サイン情報付き
周波数合成結果を記憶する周波数合成結果記憶手段（７
１０） と、各仮サイン情報が設定されているサイン情
報付き周波数合成結果に対応した第１のサイン情報推定
パラメータ（以下、第１サイン情報推定パラメータ）を
演算する第１サイン情報推定パラメータ演算手段（７１
１） と、第１サイン情報推定パラメータを記憶する第
１サイン情報推定パラメータ記憶手段（７１２） と、
各仮サイン情報が設定されているサイン情報付き周波数
合成結果に対応した第２のサイン情報推定パラメータ
（以下、第２サイン情報推定パラメータ）を演算する第
２サイン情報推定パラメータ演算手段（７１４） と、
第２サイン情報推定パラメータを記憶する第２サイン情
報推定パラメータ記憶手段（７１５） と、第１サイン
情報推定パラメータと第２サイン情報推定パラメータを
用いて、各仮サイン情報が設定されているサイン情報付
き周波数合成結果に対応した第３のサイン情報推定パラ
メータ（以下、第３サイン情報推定パラメータ）を演算
する第３サイン情報推定パラメータ演算手段（７１６）
と、第３サイン情報推定パラメータを記憶する第３サ
イン情報推定パラメータ記憶手段（７１７） と、各仮
サイン情報に対応した第３サイン情報推定パラメータの
値から、真のサイン情報の組み合わせと一致する仮サイ
ン情報の組み合わせに対して、新たなサイン情報を付与
して、新たなサイン情報を出力する第３サイン情報生成
手段（７１９）を有し、サイン情報設定手段（７０７）
において、仮サイン情報が真のサイン情報かどうかの推
定が完了した係数に関して、真のサイン情報を設定する
機能を有し、真サイン情報が設定されている係数（以
下、真サイン情報付き係数）による周波数合成結果（以
下、真サイン周波数合成結果）と、仮サイン情報が設定
されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）による
周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）との
差分の絶対値の和を第１変化量とし、真サイン情報付き
係数と、仮サイン情報付き係数の混合状態での周波数合
成結果（以下、混合周波数合成結果）に関して、混合周
波数合成結果の波形の、波形の中心軸と、波形で囲まれ
た領域における、波形と、波形の中心軸との差分の絶対
値の和を第１類似度とし、混合周波数合成結果の波形
が、所定の値域を はみ出す領域における、波形と、値
域との差分の絶対値の和を相違度とし、第１サイン情報
推定パラメータ演算手段（７１１） において、第１変
化量、または第１類似度を第１サイン情報推定パラメー
タとして演算し、第２サイン情報推定パラメータ演算手
段（７１４） において、相違度を第２サイン情報推定
パラメータとして演算し、第１変化量または相違度に正
規化係数をかけて正規化し、正規化済みの第１変化量に
正規化済みの相違度を加算した値を第２変化量とし、第
１類似度または相違度に正規化係数をかけて正規化し、
正規化済みの第１類似度に正規化済みの相違度を減算し
た値を第２類似度とし、第３サイン情報推定パラメータ
演算手段（７１６） において、第２変化量、または第
２類似度を第３サイン情報推定パラメータとして演算
し、第３サイン情報生成手段（７１９） において、各
仮サイン情報に対応する第３サイン情報推定パラメータ
が第２変化量の場合は、第３サイン情報推定パラメータ
の値が小さい仮サイン情報の組み合わせを優先的に、同
一シンボルを多く含むコード（以下、第１コード）とす
るか、または、第３サイン情報推定パラメータの値が小
さい仮サイン情報の組み合わせを優先的に、短いコード
（以下、第２コード）とし、真のサイン情報の組み合わ
せと一致する仮サイン情報の組み合わせに対応する第１
コード、または第２コードを、新たなサイン情報として
出力し、各仮サイン情報に対応する第３サイン情報推定
パラメータが第２類似度の場合は、第３サイン情報推定
パラメータの値が大きい仮サイン情報の組み合わせを優
先的に、第１コードとするか、または、第３サイン情報
推定パラメータの値が大きい仮サイン情報の組み合わせ
を優先的に、第２コードとし、真のサイン情報の組み合
わせと一致する仮サイン情報の組み合わせに対応する第
１コード、または第２コードを、新たなサイン情報とし
て出力する構成とする。

【００９６】上記した構成により、請求項１９単独の効
果に加えて、係数強度順位の高い係数から優先的に、サ
イン情報の推定を行うにあたって、周波数成分合成手段
（７０９）を利用する構成であるため、従来の復号手段
（デコーダ）と共用で、機能を実現することができる。
また、相違度を利用することで、混合周波数合成結果の
波形が、所定の値域をはみ出す場合に、サイン情報を誤
推定することを減らすことができる。そのため、推定結
果が正解である確率が高くなり、符号化効率を高めるこ
とができる。更に、複数の係数の仮サイン情報の組み合
わせから、新たなサイン情報を生成するため、単独の係
数のサイン情報を処理するのに比べて、情報量を削減す
ることが可能となる。

【００９７】請求項２３に記載の発明は、請求項２０、
または請求項２１、または請求項２２に記載の信号処理
システムにおいて、サイン情報推定手段（７０６） の
内部において、係数Ｂまたはサイン情報付き係数に対し
て、逆量子化を行う逆量子化手段（７２０）を有し、少
なくとも逆量子化済みのサイン情報付き係数を周波数成
分合成手段（７０９）に入力して、各周波数成分の合成
を行う構成とする。

【００９８】上記した構成により、請求項２０単独、請
求項２１単独、請求項２２単独の効果に加えて、逆量子
化手段（７２０） によって逆量子化されたサイン情報
付き係数を用いてサイン情報の推定を行うため、量子化
時の誤差の影響を受けにくく、より高い精度でサイン情
報の推定ができ、符号化効率を高めることができる。

【００９９】請求項２４に記載の発明は、請求項２０、
または請求項２１、または請求項２２、または請求項２
３に記載の信号処理システムにおいて、周波数成分合成
手段（７０９） が高ｂｉｔ精度で演算することを特徴
とする。

【０１００】上記した構成により、請求項２０単独、請
求項２１単独、請求項２２単独、請求項２３単独の効果
に加えて、量子化時の誤差の影響を受けにくく、より高
い精度でサイン情報の推定ができ、符号化効率を高める
ことができる。

【０１０１】請求項２５に記載の発明は、請求項１、ま
たは請求項２、または請求項３、または請求項４、また
は請求項５、または請求項６、または請求項９、または
請求項１０、または請求項１１、または請求項１２、ま
たは請求項１３、または請求項１４、または請求項１
５、または請求項１６、または請求項１７、または請求
項１８、または請求項１９、または請求項２０、または
請求項２１、または請求項２２、または請求項２３、ま
たは請求項２４に記載の信号処理システムにおいて、係
数符号化手段（５） が入力される各係数を複数のグル
ープに分類し、各グループごとに統計処理と符号化処理
を行うことを特徴とする。

【０１０２】上記した構成により、請求項１単独、請求
項２単独、請求項３単独、請求項４単独、請求項５単
独、請求項６単独、請求項９単独、請求項１０単独、請
求項１１単独、請求項１２単独、請求項１３単独、請求
項１４単独、請求項１５単独、請求項１６単独、請求項
１７単独、請求項１８単独、請求項１９単独、請求項２
０単独、請求項２１単独、請求項２２単独、請求項２３
単独、請求項２４単独の効果に加えて、各グループによ
って、係数の振幅（または振幅の絶対値）の大きさが偏
っている場合などに、符号化効率を高めることができ
る。

【０１０３】請求項２６に記載の発明は、請求項３、ま
たは請求項４、または請求項５、または請求項９、また
は請求項１１、または請求項１２、または請求項１４、
または請求項１５、または請求項１８、または請求項１
９、または請求項２０、または請求項２１、または請求
項２２、または請求項２３、または請求項２４に記載の
信号処理システムにおいて、サイン情報符号化手段（７
０３） が入力される各係数を複数のグループに分類
し、各グループごとに統計処理と符号化処理を行うこと
を特徴とする。

【０１０４】上記した構成により、請求項３単独、請求
項４単独、請求項５単独、請求項９単独、請求項１１単
独、請求項１２単独、請求項１４単独、請求項１５単
独、請求項１８単独、請求項１９単独、請求項２０単
独、請求項２１単独、請求項２２単独、請求項２３単
独、請求項２４単独の効果に加えて、各グループによっ
て、サイン情報として、ゼロ（または１）の値が偏って
（集中して）存在している場合などに、符号化効率を高
めることができる。

【０１０５】請求項２７に記載の発明は、請求項６に記
載の信号処理システムにおいて、周波数分解手段（９）
の出力である係数Ａを量子化して係数Ｂとして出力する
量子化手段（１０）を有し、係数Ｂを周波数成分記憶手
段（２）に記憶する構成とする。

【０１０６】上記した構成により、係数Ａを量子化する
ことにより、更に符号量を削減することができる。

【０１０７】請求項２８に記載の発明は、請求項６、ま
たは請求項７に記載の信号処理システムにおいて、基本
符号化手段（１） が請求項１、または請求項２、また
は請求項３、または請求項４、または請求項５、または
請求項９、または請求項１０、または請求項１１、また
は請求項１２、または請求項１３、または請求項１４、
または請求項１５、または請求項１６、または請求項１
７、または請求項１８、または請求項１９、または請求
項２０、または請求項２１、または請求項２２、または
請求項２３、または請求項２４、または請求項２５、ま
たは請求項２６、または請求項２７、に記載のものと同
じ構成であることを特徴とする。

【０１０８】上記した構成により、請求項１、または請
求項２、または請求項３、または請求項４、または請求
項５、または請求項９、または請求項１０、または請求
項１１、または請求項１２、または請求項１３、または
請求項１４、または請求項１５、または請求項１６、ま
たは請求項１７、または請求項１８、または請求項１
９、または請求項２０、または請求項２１、または請求
項２２、または請求項２３、または請求項２４または請
求項２５、または請求項２６、または請求項２７の構成
のものに、更に請求項６に記載の隣接サンプル差分値を
得ることによる符号量の削減効果や、請求項７に記載の
構成で、最小の符号量で無損失圧縮を可能とする効果が
得られる。

【０１０９】

【発明の実施の形態】＜第１の実施の形態＞以下に、上
記従来の信号処理システムの 第１の課題 を解決する
ための、本発明の 第１の実施の形態 について説明す
る。

【０１１０】上記従来の信号処理システムの 第１の課
題 は、固定スキャン順テーブル（図８１の４５０）に
予め記憶されている固定のジグザグスキャンのスキャン
順の値に従って、２次元の状態のデータを１次元に並べ
ること（図８２のＳ００４）が、必ずしも有効な圧縮手
段ではないということである。この本発明の第１の実施
の形態では、それぞれ入力信号（この例では画像デー
タ）に適したオリジナルのスキャン順テーブルを作成
し、このオリジナルのスキャン順テーブルを用いて圧縮
符号化を行うことで、上記従来の信号処理システムの第
１の課題 を解決するものである。

【０１１１】図１に、本発明の第１の実施の形態の信号
処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図１にお
いて、９は、入力信号である画像データを複数の周波数
成分に分解する周波数分解手段で、１０は、周波数分解
後のデータ（以下、係数Ａと呼ぶ）を量子化する量子化
手段 で、１は、係数Ａの量子化後のデータ（以下、係
数Ｂと呼ぶ）を入力とし、圧縮符号化データを出力する
基本符号化手段 で、基本符号化手段（１） の内部
の、２は、係数Ａの量子化後のデータ（係数Ｂ）を記憶
する周波数成分記憶手段 で、３は、周波数成分記憶手
段（２）にアドレス信号Ｄを与え、記憶されている係数
Ｂを読み出す係数読み出し制御手段 で、４は、係数Ｂ
を入力とし、周波数成分記憶手段（２）に記憶されてい
る係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出すための 読み出し
制御情報Ｃ を生成する読み出し制御情報生成手段
で、５は、周波数成分記憶手段（２）から読み出される
係数Ｂを符号化する係数符号化手段 で、読み出し制御
情報生成手段（４）の内部において、４０１は、入力さ
れる係数Ｂより周波数成分記憶手段（２）の中の各周波
数成分のスキャン順を決定するスキャン順決定手段
で、４０２は、スキャン順決定手段（４０１）により決
定されたスキャン順の情報（以下、スキャン順情報Ｅ）
を記憶するスキャン順テーブル で、４０３は、スキャ
ン順情報Ｅ を符号化するスキャン順情報符号化手段
で、スキャン順決定手段（４０１）の内部において、４
１０は、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成
分ごとのゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を集計す
るゼロ係数カウント手段 で、４１１は、ゼロ係数カウ
ント手段（４１０）で集計した各周波数成分ごとのゼロ
係数の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少ない（また
は非ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のスキャン順を
優先的に順位付けする優先順位決定手段 で、スキャン
順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとして用い、係数読み
出し制御手段（３）において、読み出し制御情報Ｃをも
とに、アドレス信号Ｄを生成する構成をとる。

【０１１２】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０１１３】以下、本発明の第１の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図２と図３
を用いて説明する。まず、これから圧縮符号化を行う対
象の原画像フレームに適したオリジナルのスキャン順テ
ーブルを作成するための処理を行う。

【０１１４】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図２のＳ００
１）。

【０１１５】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図１の９）において、入力された原画像ブロック
に対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図２のＳ０
０２、図３のＳ１００）、量子化手段（図１の１０）に
おいて、ＤＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化
する（図２のＳ００３、図３のＳ１０１）。そして、量
子化後のＤＣＴブロックを周波数成分記憶手段（図１の
２）に記憶する（図２のＳ００４、図３のＳ１０２）。
なお、ここでは例として、どの係数も、一律 量子化ス
テップとして１を適用して量子化する。このＤＣＴと量
子化の処理は、先に述べた従来の信号処理システムと同
じである。

【０１１６】＜ゼロ係数の個数の集計＞ここで、ゼロ係
数カウント手段（図１の４１０）では、量子化後のＤＣ
Ｔブロックの各成分ごとに対応したゼロ係数カウンタを
持ち、各成分の係数がゼロである場合は、ゼロ係数カウ
ンタをインクリメントして、各成分ごとのゼロ係数の個
数を集計（カウント）する（図２のＳ００５、図３のＳ
１０３）。例えば、図４と図５に示すように、ＤＣＴブ
ロック２とＤＣＴブロック３の２つのＤＣＴブロックが
あるとする。これらのＤＣＴブロックの中で、座標
（ｎ，ｍ）の各ＡＣ成分の係数のゼロの個数をカウント
する。ＤＣＴブロック２における座標（１、０）の係数
は、５（非ゼロ） であり、座標（１、０）の ゼロの
個数は、０個 である。ＤＣＴブロック３における座標
（１、０）の係数も、ＤＣＴブロック２と同じく ５
（非ゼロ）であり、ＤＣＴブロック２とＤＣＴブロック
３の座標（１、０）のゼロの個数は合計で ０個であ
る。このように、ＤＣＴブロック２とＤＣＴブロック３
の各座標（ｎ，ｍ）のゼロの個数をカウントした結果
は、図６のようになる。

【０１１７】上記の一連の処理（図２のＳ００１とＳ０
０２とＳ００３とＳ００４とＳ００５、図３のＳ１００
とＳ１０１とＳ１０２とＳ１０３）を全ての原画像ブロ
ックに対して終了したかを判定し（図２のＳ００６）、
全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰り返す。

【０１１８】＜スキャン順テーブルの作成＞例えば、全
ての原画像ブロックが、図４と図５に示すＤＣＴブロッ
ク２とＤＣＴブロック３の２個だけだったとする。その
場合、各座標（ｎ，ｍ）のゼロの個数をカウントした結
果（すなわち、図１のゼロ係数カウント手段（４１０）
の数値）は、図６のようになる。このゼロ係数カウント
手段（図１の４１０）の値（図６）に対して、優先順位
決定手段（図１の４１１）によって、ゼロの個数が少な
い座標の係数からサンプリングするようなスキャン順を
決定し、スキャン順テーブル（図１の４０２）に記憶す
る（図２のＳ００７）。この場合の、スキャン順テーブ
ルは図７のようになる。なお、ゼロの個数が同じである
周波数成分がいくつも存在するが、その場合の優先順位
の決め方は限定されないものとする。

【０１１９】次に、スキャン順テーブル（図１の４０
２）に記憶されているスキャン順の情報（例えば、座標
値）を、スキャン順情報符号化手段（図１の４０３）に
よって、符号化して出力信号として出力する（図２のＳ
００８）。ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に
座標値を２進数表現した値を出力しても良いし、あるい
は、画像データや音声データでは、低周波成分には非ゼ
ロ係数が出現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほ
ど短い符号となるような可変長符号として出力するなど
の方法を用いても良い。

【０１２０】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図１の４０２）に記憶され
ているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図１の
３）で、周波数成分記憶手段（図１の２）のアドレス信
号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図１の２）から、
量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の非ゼロ係数
まで読み出す（図２のＳ００９）。例として、図７に示
すスキャン順テーブルを用いて、ＤＣＴブロック２とＤ
ＣＴブロック３をスキャンした状態を、それぞれ図８
と、図９に示す。この結果、ＤＣＴブロック２（図８）
は、ゼロ係数が１個、その他の非ゼロ係数は合計１３個
で、表１のようになり、ＤＣＴブロック３（図９）は、
ゼロ係数が２個、その他の非ゼロ係数は合計１３個であ
り、表２のようになる。これらに対して、係数符号化手
段（図１の５）で、符号化を行う（図２のＳ０１０）。
この処理を全てのＤＣＴブロックに対して行う（図２の
Ｓ００９、Ｓ０１０、Ｓ０１１）。このときの、符号化
方法は、従来のハフマン符号を適用しても良いし、統計
処理を行った後に、最適の符号を導いてから符号化を行
っても良い。

【０１２１】

【表５】

【０１２２】

【表６】

【０１２３】ここで、数３に従って、情報量（ＥＯＢを
除く）を計算すると、ＤＣＴブロック２（図８）が、約
３３．８［ ｂｉｔ ］、ＤＣＴブロック３（図９）
が、約３７．１［ ｂｉｔ ］となり上記従来の第１の
課題で示した固定スキャンテーブル（図８１の４５０）
のジグザグスキャン順でスキャンした例では、ＤＣＴブ
ロック２（図９０）、ＤＣＴブロック３（図９１）の情
報量は、どちらも、約５６．５［ ｂｉｔ ］であっ
た。よって、本実施の形態（本発明の第１の実施の形
態）では、上記に示すような構成で、各座標（ｎ，ｍ）
の ゼロ係数の個数 をカウントし、ゼロ係数が少ない
位置の係数からスキャンすることで、情報量を削減でき
る。

【０１２４】なお、本実施の形態（本発明の第１の実施
の形態）では、スキャン順の情報（例えば、座標値）
を、スキャン順情報符号化手段（図１の４０３）によっ
て、符号化して出力信号として出力する（図２のＳ００
８）ため、この分の情報量がオーバーヘッドになるが、
このオーバーヘッドに対して、各ＤＣＴブロックから削
減できた情報量の方が多ければ良く、１フレーム全体で
多くのＤＣＴブロックが存在するような場合（例えば５
４００個のＤＣＴブロックが存在）は、オーバーヘッド
は、１ブロックあたりの平均では、十分無視できるほど
小さなものとなり得る。

【０１２５】＜第２の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第１の課題 を解決するための、本
発明の 第２の実施の形態 について説明する。

【０１２６】本発明の第１の実施の形態では、周波数分
解して量子化後のＤＣＴブロックの各座標（ｎ，ｍ）の
「 ゼロ係数の個数 」をカウントし、ゼロ係数が少な
い座標の係数からスキャンすることで、情報量を削減し
たが、以下に説明する本発明の第２の実施の形態におい
ては、周波数分解して量子化後のＤＣＴブロックの各座
標（ｎ，ｍ）ごとの「 係数の強度 」を求め、強度の
値が大きい座標の係数からスキャンすることにより、本
発明の第１の実施の形態以上の情報量の削減を可能とす
るものである。

【０１２７】なお、本実施の形態で用いる、「 係数の
強度 」とは、その周波数成分のエネルギーの強さを意
味し、例えば、座標（ｎ，ｍ）の係数の絶対値（または
係数の２乗値）であったり、複数のＤＣＴブロックにお
ける同一座標（ｎ，ｍ）の係数の絶対値（または係数の
２乗値）の和であったり、あるいは、複数のＤＣＴブロ
ックにおける同一座標（ｎ，ｍ）の係数の絶対値（また
は係数の２乗値）の個数であったりする。以下では、例
として係数の強度を、複数のＤＣＴブロックにおける同
一座標（ｎ，ｍ）の係数の絶対値の和として説明を行
う。

【０１２８】図１０に、本発明の第２の実施の形態の信
号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図１０
において、９は、周波数分解手段で、１０は、量子化手
段 で、１は、基本符号化手段 で、基本符号化手段
（１） の内部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３
は、係数読み出し制御手段 で、４は、読み出し制御情
報生成手段 で、読み出し制御情報生成手段（４）の内
部において、４０１は、スキャン順決定手段 で、４０
２は、スキャン順テーブル で、４０３は、スキャン順
情報符号化手段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制
御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）にお
いて、読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを
生成する構成をとる。以上は、先に述べた本発明の第１
の実施の形態と同様の働きをする。本発明の第１の実施
の形態と異なる点は、スキャン順決定手段（４０１）の
内部において、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周
波数成分ごとの係数の強度を求める係数強度演算手段
（４１２） と、優先順位決定手段（４１１）を有し
て、優先順位決定手段（４１１）で、少なくとも各周波
数成分ごとの係数の強度の値を入力として、各周波数成
分ごとの係数の強度の値を比較して、係数の強度の値が
大きい周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けする
ことと、係数符号化手段（５） において、係数を複数
のグループに分けて、グループごとに符号化処理を行う
点である。

【０１２９】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０１３０】以下、本発明の第２の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図１１を用
いて説明する。まず、これから圧縮符号化を行う対象の
原画像フレームに適したオリジナルスキャンテーブルを
作成するための処理を行う。

【０１３１】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図１１のＳ０
０１）。

【０１３２】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図１０の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図１１の
Ｓ００２）、量子化手段（図１０の１０）において、Ｄ
ＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図１
１のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを
周波数成分記憶手段（図１０の２）に記憶する（図１１
のＳ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、
一律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。

【０１３３】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図１０の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図１１の
Ｓ００５）。先に述べたように、本実施の形態（本発明
の第２の実施の形態）では、例として、係数の強度を、
複数のＤＣＴブロックにおける同一座標（ｎ，ｍ）の係
数の絶対値の和とする。例えば、図４と図５に示すよう
に、ＤＣＴブロック２とＤＣＴブロック３の２つのＤＣ
Ｔブロックがあるとする。これらのＤＣＴブロックは本
発明の第１の実施の形態での説明で用いたものと同じも
のである。これらのＤＣＴブロックの中で、座標（ｎ，
ｍ）の各ＡＣ成分の係数の強度を演算する。（ すなわ
ち、同一座標（ｎ，ｍ）の係数の絶対値の和を得る。）
ＤＣＴブロック２（図４）における座標（１、０）の係
数の絶対値は、 ５ で、ＤＣＴブロック３（図５）に
おける座標（１、０）の係数の絶対値は、 ５で、ＤＣ
Ｔブロック２（図４）とＤＣＴブロック３（図５）の座
標（１、０）の係数の絶対値の和 は、 １０ であ
る。このようにして得られるＤＣＴブロック２（図４）
とＤＣＴブロック３（図５）の各座標（ｎ，ｍ）の強度
の値（係数の絶対値の和）は、図１２のようになる。

【０１３４】上記の一連の処理（図１１のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５）を全ての原画
像ブロックに対して終了したかを判定し（図１１のＳ０
０６）、全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰
り返す。

【０１３５】＜スキャン順テーブルの作成＞例えば、全
ての原画像ブロックが、図４と図５に示すＤＣＴブロッ
ク２とＤＣＴブロック３の２つだけだったとする。その
場合、各座標（ｎ，ｍ）の係数の強度は、図１２のよう
になる。この係数の強度の値（図１２）に対して、優先
順位決定手段（図１０の４１１）によって、強度の値
（係数の絶対値の和）が大きい係数から優先的にサンプ
リングするようなスキャン順を決定し、スキャン順テー
ブル（図１０の４０２）に記憶する（図１１のＳ００
７）。この場合の、スキャン順テーブルは図１３のよう
になる。

【０１３６】ここで、スキャン順テーブル（図１０の４
０２）に記憶されているスキャン順の情報（例えば、座
標値）を、スキャン順情報符号化手段（図１０の４０
３）によって、符号化して出力信号として出力する（図
１１のＳ００８）。ここで行うスキャン順情報の符号化
は、単に座標値を２進数表現した値を出力しても良い
し、あるいは、画像データや音声データでは、低周波成
分には非ゼロ係数が出現しにくいため、低周波成分に近
い座標値ほど短い符号となるような可変長符号として出
力するなどの方法を用いても良い。

【０１３７】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図１０の４０２）に記憶さ
れているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図１
０の３）で、周波数成分記憶手段（図１０の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図１０の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図１１のＳ００９）。例とし
て、図１３に示すスキャン順テーブルを用いて、ＤＣＴ
ブロック２とＤＣＴブロック３をスキャンした状態を、
それぞれ図１４と、図１５に示す。この結果、ＤＣＴブ
ロック２（図１４）は、ゼロ係数が１個、その他の非ゼ
ロ係数は合計１３個で、表１のようになり、ＤＣＴブロ
ック３（図１５）は、ゼロ係数が２個、その他の非ゼロ
係数は合計１３個であり、表２のようになる。この表１
と表２に示す集計結果は、本発明の第１の実施の形態で
の結果と同じになるが、本実施の形態（本発明の第２の
実施の形態）では、このまま符号化を行うのではなく、
係数符号化手段（図１０の５）で、スキャン順で１次元
に並べた係数を複数のグループにグループ分けして、各
グループごとに符号化を行う（図１１のＳ０１０）。Ｄ
ＣＴブロック２（図１４）を上記で求めたスキャン順で
１次元に並べると、「５，４，３，４，３，３，２，
１，２，２，０，１，１，１ 」となる。これらを、
「 上グループ 」と「 下グループ 」にグループ分
けを行う。例えば、上から６個までを「 上グループ
」とし、それ以後を「 下グループ」にすると、「
上グループ 」は、「 ５，４，３，４，３，３ 」、
「 下グループ 」は、 「 ２，１，２，２，０，
１，１，１ 」となる。「 上グループ 」の集計結果
を表３に、「 下グループ 」の集計結果を表４に示
す。

【０１３８】

【表７】

【０１３９】

【表８】

【０１４０】各グループごとに数３に従って、情報量
（ＥＯＢを除く）を求めると「 上グループ 」は「
約８．８［ ｂｉｔ ］ 」、「 下グループ 」は
「 約１１．２［ ｂｉｔ ］ 」で、これらを合計し
てＤＣＴブロック２（図１４）全体での情報量を求める
と、「 約２０．０［ ｂｉｔ ］ 」となる。これ
は、上記従来の第１の課題で説明した図９０の例（ 約
５６．５［ ｂｉｔ］ ）と、本発明の第１の実施の形
態で説明した図８の例（ 約３３．８［ｂｉｔ ］ ）
の いずれよりも、良い結果となる。その理由は、グル
ープ分けを行わない場合だと、状態数が５状態（係数の
値が０と１と２と３と４と５の５状態）であるのに対し
て、「 上グループ 」と「 下グループ 」にグルー
プ分けすることによって、「上グループ 」には「 大
きな値が集中 」して、「 下グループ 」には「小さ
い値が集中 」することにより、各グループにおいて、
それぞれのグループ内での状態数（ 「 上グループ
」では、係数の値が３と４と５の ３状態。「 下グ
ループ 」では、係数の値が０と１と２の ３状態。）
を削減することができるからである。

【０１４１】以上の処理（図１１のＳ００９、Ｓ０１
０、Ｓ０１１）を全てのＤＣＴブロックに対して行う。
このときの、符号化方法は、従来のハフマン符号を適用
しても良いし、統計処理を行った後に、最適の符号を導
いてから符号化を行っても良い。

【０１４２】以上のように、本実施の形態（本発明の第
２の実施の形態）では、上記の構成で、各座標（ｎ，
ｍ）の「 係数の強度 」を演算し、強度の値が大きい
座標の係数から優先的にスキャンすることで、情報量を
削減できる。

【０１４３】なお、上記の構成に限らず、係数強度演算
手段（図１０の４１２）だけでなく、本発明の第１の実
施の形態 で示したゼロ係数カウント手段（図１の４１
０）を備え、「 係数の強度 」と、「 ゼロ係数の個
数 」の両方を用いてスキャン順を決定しても良い。例
えば、「 係数の強度 」が同じになる周波数成分が複
数存在する場合に、「 ゼロ係数の個数 」が少ない周
波数成分を優先的なスキャン順とするような方法を取っ
ても良い。

【０１４４】なお、本実施の形態（本発明の第２の実施
の形態）では、スキャン順の情報（例えば、座標値）
を、スキャン順情報符号化手段（図１０の４０３）によ
って、符号化して出力信号として出力する（図１１のＳ
００８）ため、この分の情報量がオーバーヘッドになる
が、このオーバーヘッドに対して、各ＤＣＴブロックか
ら削減できた情報量の方が多ければ良く、１フレーム全
体で多くのＤＣＴブロックが存在するような場合（例え
ば５４００個のＤＣＴブロックが存在）は、オーバーヘ
ッドは、１ブロックあたりの平均では、十分無視できる
ほど小さなものとなり得る。

【０１４５】＜第３の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第１の課題 を解決するための、本
発明の 第３の実施の形態 について説明する。

【０１４６】本発明の第１の実施の形態では、周波数分
解して量子化後のＤＣＴブロックの各座標（ｎ，ｍ）の
「 ゼロ係数の個数 」をカウントし、ゼロ係数が少な
い座標の係数から優先的にスキャンすることで、情報量
を削減し、本発明の第２の実施の形態では、周波数分解
して量子化後のＤＣＴブロックの各座標（ｎ，ｍ）ごと
の「 係数の強度 」を求め、強度の値が大きい座標の
係数から優先的にスキャンすることにより、情報量を削
減した。上記の本発明の第１、第２の実施の形態に前処
理として、係数分布の判定処理を加えることでより実用
的とすることができる。本発明の第３の実施の形態で
は、例として、本発明の第２の実施の形態に前処理とし
て、係数分布の判定処理を加えることでより実用的とな
ることを説明する。

【０１４７】図１６に、本発明の第３の実施の形態の信
号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図１６
において、９は、周波数分解手段で、１０は、量子化手
段 で、１は、基本符号化手段 で、基本符号化手段
（１） の内部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３
は、係数読み出し制御手段 で、４は、読み出し制御情
報生成手段 で、読み出し制御情報生成手段（４）の内
部において、４０１は、スキャン順決定手段 で、４０
２は、スキャン順テーブル で、４０３は、スキャン順
情報符号化手段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制
御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）にお
いて、読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを
生成し、また、スキャン順決定手段（４０１）の内部の
４１２は、係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位
決定手段 で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第
２の実施の形態と同様の働きをする。本発明の第２の実
施の形態と異なる点は、読み出し制御情報生成手段
（４）の内部に、係数Ａ（または係数Ｂ）の値から、ど
の周波数成分にエネルギーが偏っているかを判定して、
偏り状況を示す情報（以下、係数分布情報）を出力する
係数分布判定手段（４０７） と、係数分布情報を記憶
する係数分布情報記憶手段（４０８） と、係数分布情
報を符号化する係数分布情報符号化手段（４０９）を有
し、スキャン順決定手段（４０１）において、係数分布
情報ごとにスキャン順を決定し、スキャン順テーブル
（４０２）において、係数分布情報ごとのスキャン順情
報Ｅを記憶する構成としている点である。

【０１４８】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０１４９】以下、本発明の第３の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図１７を用
いて説明する。

【０１５０】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図１７のＳ０
０１）。

【０１５１】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図１６の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図１７の
Ｓ００２）、量子化手段（図１６の１０）においてＤＣ
Ｔ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図１７
のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを周
波数成分記憶手段（図１６の２）に記憶する（図１７の
Ｓ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、一
律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。以上の処理（図１７のＳ００
１とＳ００２とＳ００３とＳ００４）は、本発明の第２
の実施の形態と同様であるが、以下の処理が異なる。

【０１５２】＜係数分布の判定＞ここで、係数分布判定
手段（図１６の４０７）では、量子化後の各ＤＣＴブロ
ックが、どの周波数成分にエネルギーが偏っているかを
判定して、偏り状況を示す情報（以下、係数分布情報）
を出力して、係数分布情報を係数分布情報記憶手段（図
１６の４０８）に記憶する（図１７のＳ００５）。この
係数分布判定の処理は、注目しているＤＣＴブロック
が、例えば、図１８に示すような、領域Ａと領域Ｂのど
ちらに、エネルギーが偏っているか（係数が分布してい
るか）を判定するものである。具体的には、注目してい
るＤＣＴブロックの中で、領域Ａの係数の絶対値（また
は２乗値）の和と、領域Ｂの係数の絶対値（または２乗
値）の和を計算し、係数の絶対値（または２乗値）の和
が大きい方の領域にエネルギーが偏っている（係数が分
布している）と判定する。（ ただし、これは例であ
り、必ずしも領域Ａおよび領域Ｂの全ての係数を使う必
要はなく、代表的ないくつかの係数の絶対値（または２
乗値）の和で判定しても良い。） 例えば、図４に示すＤＣＴブロック２の場合だと、領域
Ａの係数の絶対値の和が２５で、領域Ｂの係数の絶対値
の和が ３であり、このＤＣＴブロック２（図４）の場
合は、領域Ａにエネルギーが偏っている（係数が分布し
ている）と判定し、このようなＤＣＴブロックを係数分
布グループＡとして分類する。（ もし、領域Ｂにエネ
ルギーが偏っている（係数が分布している）場合は、Ｄ
ＣＴブロックを係数分布グループＢとして分類する。
） このようにグループ分けを行う。注目しているＤＣＴブ
ロックを どちらのグループにグループ分けしたかを識
別するために、各ＤＣＴブロックごとに１［ ｂｉｔ
］の係数分布情報を準備する。例えば、係数分布グル
ープＡの場合は、係数分布情報をゼロ（１［ ｂｉｔ
］）とし、係数分布グループＢの場合は、係数分布情
報を１（１［ ｂｉｔ ］）とする。これらの係数分布
情報は、係数分布情報記憶手段（図１６の４０８）に記
憶される。このような係数分布グループのグループ分け
を前処理として行った後に、係数分布グループごとのス
キャン順テーブルを作成するために、以下の処理を行
う。なお、以下の処理は、本発明の第１の実施の形態
と、第２の実施の形態といずれの処理を行っても良い
が、以下では例として、第２の実施の形態と同様の処理
（強度の演算など）を行うものとする。なお、上記の例
では係数分布の判定を、直接ＤＣＴブロックの係数を用
いて行ったが、周波数分解を行う前の入力信号（原画像
データ）の輪郭形状から、ＤＣＴブロックの係数分布を
推定するような手法を用いても良く、例えば、周波数分
解を行う前の入力信号（原画像データ）に対して、水平
方向の画素の差分を計算し、差分（の絶対値）が大きい
場合は、このＤＣＴブロックは係数分布グループＡに分
類し、垂直方向の画素の差分を計算し、差分（の絶対
値）が大きい場合は、このＤＣＴブロックは係数分布グ
ループＢに分類しても、上記の例のように、直接ＤＣＴ
ブロックの係数から係数分布の判定を行った場合と お
よそ同様な判定結果を得ることができる。

【０１５３】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図１６の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図１７の
Ｓ００６）。本発明の第２の実施の形態と異なる点は、
係数分布グループごとのスキャン順テーブルを作成する
ために、係数分布判定手段（図１６の４０７）から、係
数分布情報を得て、係数分布グループＡ用の強度の演算
と、係数分布グループＢ用の強度の演算を別々に行う。

【０１５４】上記の一連の処理（図１７のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５とＳ００６）を
全ての原画像ブロックに対して終了したかを判定し（図
１７のＳ００７）、全ての原画像ブロックの処理が終了
するまで繰り返す。

【０１５５】＜係数分布情報の符号化＞次に、係数分布
情報符号化手段（図１６の４０９）によって、各ＤＣＴ
ブロックに対応する係数分布情報の符号化を行う（図１
７のＳ００８）。もし、１フレーム全体で５４００個の
ＤＣＴブロックが存在する場合、係数分布情報記憶手段
（図１６の４０８）に記憶されている係数分布情報は、
５４００［ｂｉｔ ］存在する。この情報をそのまま非
圧縮で符号化しても良いし、あるいは、２値信号として
ハフマン符号化や算術符号化などの圧縮符号化を行って
も良い。係数分布情報は、（非圧縮の場合）１個のＤＣ
Ｔブロックに対して１［ ｂｉｔ］あり、これがオーバ
ーヘッドになるが、例えば、１個のＤＣＴブロックあた
りで、１［ ｂｉｔ ］以上の情報量の削減ができれ
ば、このオーバーヘッドは問題とならない。むしろ、入
力信号である画像データ（または音声データ）は例え
ば、係数分布グループＡのＤＣＴブロックばかりで構成
されているとは限らないため、係数分布グループのグル
ープ分けを行って、それぞのグループごとのスキャン順
テーブルを作成し、以後の処理で、各ＤＣＴブロック
は、適するスキャン順テーブルを用いてスキャンした後
に符号化されることで、情報量を削減することが可能に
なる。

【０１５６】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、係数
分布グループごとのスキャン順テーブルを作成する。す
でに、係数分布グループごと（上記の例では、係数分布
グループＡと、係数分布グループＢ）の係数の強度の演
算が終了している（図１７のＳ００６）。優先順位決定
手段（図１６の４１１）によって、強度の値（係数の絶
対値の和）が大きい係数からサンプリングするような
（係数分布グループごとの）スキャン順を決定し、スキ
ャン順テーブル（図１６の４０２）に記憶する（図１７
のＳ００９）。すなわち、この例では、係数分布グルー
プＡ用のスキャン順テーブルと、係数分布グループＢ用
のスキャン順テーブルが作成されることになる。ここ
で、スキャン順テーブル（図１６の４０２）に記憶され
ているスキャン順の情報（例えば、座標値）を、スキャ
ン順情報符号化手段（図１６の４０３）によって、符号
化して出力信号として出力する（図１７のＳ０１０）。
ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に座標値を２
進数表現した値を出力しても良いし、あるいは、画像デ
ータや音声データでは、低周波成分には非ゼロ係数が出
現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほど短い符号
となるような可変長符号として出力するなどの方法を用
いても良い。

【０１５７】＜スキャンの実行および符号化＞次に、量
子化後の各ＤＣＴブロックが係数分布グループＡなのか
係数分布グループＢなのかによって、係数分布グループ
Ａ用のスキャン順テーブルと、係数分布グループＢ用の
スキャン順テーブルの、いずれかを選択し（図１７のＳ
０１１）、スキャン順に従って、読み出し制御手段（図
１６の３）で、周波数成分記憶手段（図１６の２）のア
ドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図１６の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図１７のＳ０１２）。そし
て、係数符号化手段（図１６の５）で、スキャン順で１
次元に並べた係数を符号化する（図１７のＳ０１３）。

【０１５８】以上の処理（図１７のＳ０１１、Ｓ０１
２、Ｓ０１３、Ｓ０１４）を全てのＤＣＴブロックに対
して行う。このときの、符号化方法は、従来のハフマン
符号を適用しても良いし、統計処理を行った後に、最適
の符号を導いてから符号化を行っても良い。

【０１５９】以上のように、本実施の形態（本発明の第
３の実施の形態）では、上記の構成にすることで、入力
信号である画像データ（または音声データ）が、係数分
布グループＡのＤＣＴブロックばかりで構成されている
とは限らないような状態でも、係数分布グループのグル
ープ分けを行って、それぞのグループごとのスキャン順
テーブルを作成し、以後の処理で、各ＤＣＴブロック
は、適するスキャン順テーブルを用いてスキャンした後
に符号化することで、それぞれのＤＣＴブロックが過剰
にゼロ係数をサンプリングしてしまうことを防ぐことが
でき、情報量を削減することが可能になる。

【０１６０】なお、係数分布グループのグループ分け
は、図１８の領域Ａと領域Ｂのような形状に限ることは
なく、様々な形状に分割して対応しても良い。

【０１６１】＜第４の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第１の課題 を解決するための、本
発明の 第４の実施の形態 について説明する。

【０１６２】本発明の第１の実施の形態では、周波数分
解して量子化後のＤＣＴブロックの各座標（ｎ，ｍ）の
「 ゼロ係数の個数 」をカウントし、ゼロ係数が少な
い座標の係数から優先的にスキャンすることで、情報量
を削減し、本発明の第２の実施の形態では、周波数分解
して量子化後のＤＣＴブロックの各座標（ｎ，ｍ）ごと
の「 係数の強度 」を求め、強度の値が大きい座標の
係数から優先的にスキャンすることにより、情報量を削
減した。本発明の第３の実施の形態では、本発明の第
１、及び第２の実施の形態に前処理として、係数分布の
判定処理を加えることでより実用的となる例を示した。
上記の第１、第２、第３の実施の形態に、更に前処理と
して、複雑さグループに分類する処理を加えることで、
より効果的に情報量を削減できる。本発明の第４の実施
の形態では、例として、本発明の第２の実施の形態に前
処理として、複雑さグループに分類する処理を加えるこ
とでより効果的に情報量を削減できることを説明する。

【０１６３】図１９に、本発明の第４の実施の形態の信
号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図１９
において、９は、周波数分解手段で、１０は、量子化手
段 で、１は、基本符号化手段 で、基本符号化手段
（１） の内部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３
は、係数読み出し制御手段 で、４は、読み出し制御情
報生成手段 で、読み出し制御情報生成手段（４）の内
部において、４０１は、スキャン順決定手段 で、４０
２は、スキャン順テーブル で、４０３は、スキャン順
情報符号化手段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制
御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）にお
いて、読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを
生成し、また、スキャン順決定手段（４０１）の内部の
４１２は、係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位
決定手段 で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第
２の実施の形態と同様の働きをする。本発明の第２の実
施の形態と異なる点は、画像データ（または音声デー
タ）の「 複雑さ 」を演算して、複雑さ情報Ｆを出力
する複雑さ判定手段（４０）を有し、読み出し制御情報
生成手段（４）に、画像データ（または音声データ）の
複雑さ情報Ｆを入力する構成とし、読み出し制御情報
生成手段（４）の内部において、入力される 複雑さ情
報Ｆ より周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成
分を複数の 複雑さグループ に分類する複雑さグルー
プ分類手段（４０４） と、複雑さグループ分類手段
（４０４）により分類された 複雑さグループ情報Ｇを
記憶する複雑さグループ情報記憶手段（４０５） と、
複雑さグループ情報Ｇ を符号化する複雑さグループ情
報符号化手段（４０６）を有し、少なくとも複雑さグル
ープ情報Ｇを、読み出し制御情報Ｃとして用い、係数読
み出し制御手段（３）において、少なくとも読み出し制
御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成する構成とし
ている点である。

【０１６４】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０１６５】以下、本発明の第４の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図２０を用
いて説明する。

【０１６６】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図２０のＳ０
０１）。

【０１６７】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図１９の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図２０の
Ｓ００２）、量子化手段（図１９の１０）において、Ｄ
ＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図２
０のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを
周波数成分記憶手段（図１９の２）に記憶する（図２０
のＳ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、
一律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。

【０１６８】以上の処理（図２０のＳ００１とＳ００２
とＳ００３とＳ００４）は、本発明の第２の実施の形態
と同様であるが、以下の処理が異なる。

【０１６９】＜複雑さグループの分類＞ここで、複雑さ
判定手段（図１９の４０）で、周波数成分記憶手段（図
１９の２）に記憶されている量子化後のＤＣＴブロック
のＡＣ成分の各係数の絶対値の和を求め、この値を 複
雑さ情報Ｆ として出力する。複雑さグループ分類手段
（図１９の４０４）では、入力される 複雑さ情報Ｆに
より、量子化後の各ＤＣＴブロックを、複数の 複雑さ
グループ に分類して、複雑さグループ情報Ｇを出力し
て、複雑さグループ情報Ｇを複雑さグループ情報記憶手
段（図１９の４０５）に記憶する（図２０のＳ００
５）。上記の複雑さ判定手段（図１９の４０）では、例
として、周波数成分記憶手段（図１９の２）に記憶され
ている量子化後のＤＣＴブロックのＡＣ成分の各係数の
絶対値の和の値を 複雑さ情報Ｆ としたが、そもそも
複雑さ情報Ｆとは、注目している原画像ブロック（ある
いは、ＤＣＴブロック）の「 複雑さ 」を意味する情
報であり、原画像ブロックの各画素の輝度（あるいは
色）が被写体の輪郭（エッジ）などにより、大きく変化
する場合などは複雑である（ 複雑さ が強い）とし、
もし、原画像ブロックの各画素の輝度（あるいは色）が
変化が小さい場合などは、単調である（ 複雑さ が弱
い）とする。よって、複雑さ情報Ｆ は、例えば、原画
像ブロックの各画素値の２乗和ａや、原画像ブロックの
各画素値の分散値ｂや、ＤＣＴブロック（ または量子
化後のＤＣＴブロック）の各係数の２乗和ｃや、ＤＣＴ
ブロック（ または量子化後のＤＣＴブロック）の一部
の係数の絶対値ｄ、あるいは全部の係数の絶対値和ｅ
や、これら ２乗和ａや、分散値ｂや、２乗和ｃや、絶
対値ｄや、絶対値和ｅ、 の値を大きさ別にクラス分け
する場合の、そのクラスの番号（以下、クラスナンバ
ー）などで表現するようにしても良い。以上の、複雑さ
情報Ｆにより、量子化後の各ＤＣＴブロックを、複数の
複雑さグループ に分類する処理において、複雑さが
強いグループ（以下、複雑グループと呼ぶ） と 複雑
さが弱いグループ（以下、単調グループと呼ぶ）の２つ
のグループにグループ分けしたとする。その際、注目し
ているＤＣＴブロックをどちらのグループにグループ分
けしたかを識別するために、各ＤＣＴブロックごとに１
［ ｂｉｔ ］の複雑さグループ情報Ｇを準備する。例
えば、単調グループの場合は、複雑さグループ情報Ｇを
ゼロ（１［ ｂｉｔ］）とし、複雑グループの場合は、
複雑さグループ情報Ｇを１（１［ ｂｉｔ］）とする。
これらの複雑さグループ情報Ｇは、複雑さグループ情報
記憶手段（図１９の４０５）に記憶される。このような
複雑さグループのグループ分けを前処理として行った後
に、複雑さグループごとのスキャン順テーブルを作成す
るために以下の処理を行う。なお、以下の処理は、本発
明の第１の実施の形態、第２の実施の形態のいずれの処
理を行っても良いし、また、本発明の第３の実施の形態
の係数分布グループのグループ分けの処理と併用しても
良いが、以下では例として、第２の実施の形態と同様の
処理（強度の演算など）を行うものとする。なお、上記
の例では複雑さ情報Ｆを求める処理を、直接ＤＣＴブロ
ックの係数を用いて行ったが、周波数分解を行う前の入
力信号（画像データ）の原画像ブロックの各画素値の２
乗和ａや、原画像ブロックの各画素値の分散値ｂや、Ｄ
ＣＴブロック（ または量子化後のＤＣＴブロック）の
各係数の２乗和ｃや、ＤＣＴブロック（ または量子化
後のＤＣＴブロック）の一部の係数の絶対値ｄ、あるい
は全部の係数の絶対値和ｅや、これら ２乗和ａや、分
散値ｂや、２乗和ｃや、絶対値ｄや、絶対値和ｅ、の値
を大きさ別にクラス分けする場合の、そのクラスの番号
（以下、クラスナンバー）を用いても良い。

【０１７０】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図１９の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図２０の
Ｓ００６）。本発明の第２の実施の形態と異なる点は、
複雑さグループごとのスキャン順テーブルを作成するた
めに、複雑さグループ分類手段（図１９の４０４）か
ら、複雑さグループ情報Ｇを得て、複雑グループ用の強
度の演算と、単調グループ用の強度の演算を別々に行
う。

【０１７１】上記の一連の処理（図２０のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５とＳ００６）を
全ての原画像ブロックに対して終了したかを判定し（図
２０のＳ００７）、全ての原画像ブロックの処理が終了
するまで繰り返す。

【０１７２】＜複雑さグループ情報の符号化＞次に、複
雑さグループ情報符号化手段（図１９の４０６）によっ
て、各ＤＣＴブロックに対応する複雑さグループ情報Ｇ
の符号化を行う（図２０のＳ００８）。もし、１フレー
ム全体で５４００個のＤＣＴブロックが存在する場合、
複雑さグループ情報記憶手段（図１９の４０５）に記憶
されている複雑さグループ情報Ｇは、５４００［ ｂｉ
ｔ ］存在する。この情報をそのまま非圧縮で符号化し
ても良いし、あるいは、２値信号としてハフマン符号化
や算術符号化などの圧縮符号化を行っても良い。複雑さ
グループ情報Ｇは、（非圧縮の場合）１個のＤＣＴブロ
ックに対して１［ｂｉｔ ］あり、これがオーバーヘッ
ドになるが、１個のＤＣＴブロックあたりで、１［ ｂ
ｉｔ ］以上の情報量の削減ができる場合は、このオー
バーヘッドは問題とならない。複数の複雑さグループに
分類した後に符号化を行うことで、オーバーヘッドが問
題とならないくらいに、符号化の効率が良くなることを
後に説明する。

【０１７３】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、複雑
さグループごとのスキャン順テーブルを作成する。すで
に、複雑さグループごと（上記の例では、単調グループ
と、複雑グループ）の係数の強度の演算が終了している
（図２０のＳ００６）。優先順位決定手段（図１９の４
１１）によって、強度の値（係数の絶対値の和）が大き
い係数からサンプリングするような（複雑さグループご
との）スキャン順を決定し、スキャン順テーブル（図１
９の４０２）に記憶する（図２０のＳ００９）。すなわ
ち、この例では、単調グループ用のスキャン順テーブル
と、複雑グループ用のスキャン順テーブルが作成される
ことになる。次に、スキャン順テーブル（図１９の４０
２）に記憶されているスキャン順の情報（例えば、座標
値）を、スキャン順情報符号化手段（図１９の４０３）
によって、符号化して出力信号として出力する（図２０
のＳ０１０）。ここで行うスキャン順情報の符号化は、
単に座標値を２進数表現した値を出力しても良いし、あ
るいは、画像データや音声データでは、低周波成分には
非ゼロ係数が出現しにくいため、低周波成分に近い座標
値ほど短い符号となるような可変長符号として出力する
などの方法を用いても良い。

【０１７４】＜スキャンの実行および符号化＞次に、量
子化後の各ＤＣＴブロックが単調グループなのか複雑グ
ループなのかによって、単調グループ用のスキャン順テ
ーブルと複雑グループ用のスキャン順テーブルの、いず
れかを選択し（図２０のＳ０１１）、スキャン順に従っ
て、読み出し制御手段（図１９の３）で、周波数成分記
憶手段（図１９の２）のアドレス信号Ｄを生成し、周波
数成分記憶手段（図１９の２）から、量子化後のＤＣＴ
ブロックの各係数を最後の非ゼロ係数まで読み出す（図
２０のＳ０１２）。そして、係数符号化手段（図１９の
５）で、スキャン順で１次元に並べた係数を、複雑さグ
ループごとに符号化する（図２０のＳ０１３）。

【０１７５】以上の処理（図２０のＳ０１１、Ｓ０１
２、Ｓ０１３、Ｓ０１４）を全てのＤＣＴブロックに対
して行う。このときの、符号化方法は、従来のハフマン
符号を適用しても良いし、統計処理を行った後に、最適
の符号を導いてから符号化を行っても良い。

【０１７６】以上のように、複雑さグループごとにグル
ープ分けして、符号化を行うことのメリットを説明す
る。単調グループでは、ＡＣ成分の係数の絶対値として
小さい値が集中し、複雑グループでは、ＡＣ成分の係
数の絶対値として 大きい値が集中することで、各グル
ープの情報量を削減することができる。図２１の例で
は、ＤＣＴブロック１、ＤＣＴブロック２、ＤＣＴブロ
ック３、ＤＣＴブロック４に対して、本発明の第２の実
施の形態と同様の方法でスキャンテーブルを作成し、図
１３と同様の順番で処理を行うスキャンテーブルを用い
た場合、複雑さのグループ分けを行わずに、ＤＣＴブロ
ック１、ＤＣＴブロック２、ＤＣＴブロック３、ＤＣＴ
ブロック４を混在の場合、表５のような結果となり、数
３に従って、情報量（ＥＯＢを除く）を求めると、約１
６２．８［ ｂｉｔ］となる。それに対して、複雑さの
グループ分けを行い、図２１に示すように、ＤＣＴブロ
ック１、とＤＣＴブロック３は、複雑さグループ に分
類し、ＤＣＴブロック２、とＤＣＴブロック４は、単調
グループ に分類し、各グループごとの結果を集計する
と、それぞれ、表６と表７のような結果となり、各グル
ープごとに数３に従って、情報量（ＥＯＢを除く）を求
めると、それぞれ約５７．２［ ｂｉｔ］と、約４８．
１［ ｂｉｔ ］となり、２つのグループの合計の情報
量は、約１０５．２［ ｂｉｔ ］となる。このよう
に、複雑さに応じて各ブロックを分類することにより情
報量を大幅に削減することができる。

【０１７７】

【表９】

【０１７８】

【表１０】

【０１７９】

【表１１】

【０１８０】＜第５の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第２の課題 を解決するための、本
発明の 第５の実施の形態 について説明する。

【０１８１】上記従来の信号処理システムの 第２の課
題 は、１次元に並べられたＤＣＴブロックの各係数
（図８３の１次元データ）を、係数符号化手段（図８１
の５１）によって、ハフマン符号化する処理（図８２の
Ｓ００５）において、１個の非ゼロ係数に１［ ｂｉｔ
］のサイン情報を使用しているため、符号量が多くな
ってしまうということである。例えば、１フレームの画
像サイズが７２０×４８０画素で構成されている場合
は、１フレームあたり、５４００個のＤＣＴブロックが
存在する。圧縮符号化後のデータの画質を高品質にした
い場合（すなわち、画質劣化を少なくしたい場合）は、
量子化の際の、量子化ステップの値は、小さく設定され
る。その場合、量子化後のＤＣＴブロックのＡＣ成分の
各係数は、非ゼロになる可能性が高くなる。例えば、全
ての係数が非ゼロだったとすると、１フレーム全体で、
５４００×６３＝３４０２００［ ｂｉｔ ］＝４２．
５２５［ ＫＢｙｔｅ ］ものサイン情報が必要とな
る。このようにサイン情報のために多くの符号（コー
ド）を要するという問題点（第２の課題）がある。

【０１８２】この第２の課題を解決するために、本発明
の第５の実施の形態では、サイン情報を まとめて符号
化することで、サイン情報の符号量を削減するものであ
る。サイン情報以外の係数については、単なる絶対値と
してサイン情報を除いて、従来技術や、既に説明した本
発明の第１、第２、第３、第４の実施の形態と同様の処
理で符号化を行えば良い。本発明の第５の実施の形態で
は、例として、サイン情報は、サイン情報処理手段（後
述）で処理するものとし、サイン情報を除く係数の絶対
値部分は、本発明の第２の実施の形態と同様の処理を行
うものとして説明する。

【０１８３】図２２に、本発明の第５の実施の形態の信
号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図２２
において、９は、周波数分解手段で、１０は、量子化手
段 で、１は、基本符号化手段 で、基本符号化手段
（１） の内部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３
は、係数読み出し制御手段 で、４は、読み出し制御情
報生成手段 で、読み出し制御情報生成手段（４）の内
部において、４０１は、スキャン順決定手段 で、４０
２は、スキャン順テーブル で、４０３は、スキャン順
情報符号化手段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制
御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）にお
いて、読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを
生成し、また、スキャン順決定手段（４０１）の内部の
４１２は、係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位
決定手段 で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第
２の実施の形態と同様の働きをする。本発明の第２の実
施の形態と異なる点は、基本符号化手段（１）の内部
に、周波数成分の各係数を絶対値に変換する絶対値変換
手段（６） と、周波数成分の各係数を入力とし、入力
される係数のサイン情報を処理するサイン情報処理手段
（７）を有し、絶対値に変換された周波数成分の各係数
に対して、係数符号化手段（５）で、統計処理を行い、
係数を符号化することとし、サイン情報処理手段（７）
の内部において、入力される係数が非ゼロかどうかを判
定して、非ゼロの場合に、サイン情報を抽出する非ゼロ
判定サイン情報抽出手段（７０１） と、サイン情報を
記憶するサイン情報記憶手段（７０２） と、サイン情
報に対して、統計処理を行い、サイン情報を符号化する
サイン情報符号化手段（７０３）を有する構成としてい
る点である。

【０１８４】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０１８５】以下、本発明の第５の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図２３を用
いて説明する。

【０１８６】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図２３のＳ０
０１）。

【０１８７】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図２２の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図２３の
Ｓ００２）、量子化手段（図２２の１０）において、Ｄ
ＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図２
３のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを
周波数成分記憶手段（図２２の２）に記憶する（図２３
のＳ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、
一律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。

【０１８８】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図２２の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図２３の
Ｓ００５）。

【０１８９】上記の一連の処理（図２３のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５）を全ての原画
像ブロックに対して終了したかを判定し（図２３のＳ０
０６）、全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰
り返す。

【０１９０】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、優先
順位決定手段（図２２の４１１）によって、強度の値
（係数の絶対値の和）が大きい係数から優先的にサンプ
リングするようなスキャン順を決定し、スキャン順テー
ブル（図２２の４０２）に記憶する（図２３のＳ００
７）。ここで、スキャン順テーブル（図２２の４０２）
に記憶されているスキャン順の情報（例えば、座標値）
を、スキャン順情報符号化手段（図２２の４０３）によ
って、符号化して出力信号として出力する（図２３のＳ
００８）。ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に
座標値を２進数表現した値を出力しても良いし、あるい
は、画像データや音声データでは、低周波成分には非ゼ
ロ係数が出現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほ
ど短い符号となるような可変長符号として出力するなど
の方法を用いても良い。

【０１９１】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図２２の４０２）に記憶さ
れているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図２
２の３）で、周波数成分記憶手段（図２２の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図２２の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図２３のＳ００９）。この読
み出された係数を絶対値変換手段（図２２の６）によ
り、絶対値に変換し（図２３のＳ０１０）、絶対値に変
換後の各係数を係数符号化手段（図２２の５）で、符号
化する（図２３のＳ０１１）。すなわち、この符号化処
理（図２３のＳ０１１）は、サイン情報を除く係数の絶
対値部分にのみ施される。なお、係数の絶対値を得る処
理は、周波数成分記憶手段（図２２の２）に記憶する前
に行っておいてもよく、その場合は周波数成分記憶手段
（図２２の２）に各係数を、絶対値とサイン情報に分け
て記憶しておいても良い。

【０１９２】＜サイン情報の処理＞次に、スキャン順の
読み出し処理（図２３のＳ００９）によって、読み出さ
れる係数に対して、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（図
２２の７０１）で、係数がゼロかどうかを判定し、非ゼ
ロの場合のみ、そのサイン情報を抽出し（図２３のＳ０
１２）、サイン情報を、サイン情報記憶手段（図２２の
７０２）に記憶する（図２３のＳ０１３）。

【０１９３】以上の処理（図２３のＳ００９、Ｓ０１
０、Ｓ０１１、Ｓ０１２、Ｓ０１３）を全てのＤＣＴブ
ロックに対して行う（図２３のＳ０１４）。これによっ
て、全ての非ゼロ係数のサイン情報が、サイン情報記憶
手段（図２２の７０２）に記憶されることになる。

【０１９４】＜サイン情報の符号化＞次に、サイン情報
記憶手段（図２２の７０２）に記憶されている全ての非
ゼロ係数のサイン情報に対して、サイン情報符号化手段
（図２２の７０３）によって、統計処理を行い、全ての
サイン情報を圧縮して符号化する（図２３のＳ０１
５）。この符号化の処理は、統計処理を行って、専用の
ハフマンテーブルを作成してハフマン符号化を行った
り、算術符号化を行ったり、いかなる符号化方法を用い
ても良い。

【０１９５】以上のように、本実施の形態（本発明の第
５の実施の形態）では、上記の構成にすることで、従来
技術では、１個の非ゼロ係数に１［ ｂｉｔ ］のサイ
ン情報を使用していて符号量が多くなってしまうという
第２の課題を解決する。

【０１９６】上記のように、サイン情報をまとめて符号
化することで情報量が削減できることを以下の例で説明
する。図２４に原画像ブロックの例を示す。この例にお
いて原画像の各画素の輝度値の値域は、「 ０から２５
５ 」である。図２５に、原画像ブロック（図２４）に
対して数１のようなＤＣＴ演算を施し、最も近い整数に
なるように量子化した例を示す。図２５のＤＣＴブロッ
クにおいて、ＡＣ成分の６３個の係数が全て非ゼロであ
るため、上記従来の信号処理システムでは、サイン情報
が６３［ ｂｉｔ ］必要だったが、本実施の形態（本
発明の第５の実施の形態）のように、これらのサイン情
報を集めて、まとめて統計処理を行い、圧縮符号化す
る。ＤＣＴブロック（図２５）では、正の係数（ＡＣ成
分）が２８個、負の係数（ＡＣ成分）が３５個、存在す
る。これらのサイン情報の情報量を数３に従って、求め
ると、約６２．４［ ｂｉｔ ］となる。１個のＤＣＴ
ブロック単独で見ると、約０．６［ ｂｉｔ ］という
僅かな符号量の削減であるが、一般的なテレビのように
１フレーム全体で、５４００個ものＤＣＴブロックが存
在する場合は、１フレーム全体で、３２４０［ ｂｉｔ
］もの符号量が削減できることになる。

【０１９７】＜第６の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第２の課題 を解決するための、本
発明の 第６の実施の形態 について説明する。

【０１９８】既に述べた本発明の第５の実施の形態で
は、サイン情報処理手段（図２２の７）により、サイン
情報を まとめて符号化することで、サイン情報の符号
量を削減し、第２の課題を解決した。本発明の第６の実
施の形態では、サイン情報処理手段（図２２の７）の内
部に、各サイン情報を推定する機能を持たせ、サイン情
報を推定した後に、符号化することで、サイン情報の符
号量を削減するものである。

【０１９９】入力信号である画像データは、ビデオカメ
ラなどで撮影したしたものや、写真などをスキャナで信
号変換して得たものであり、いずれも光学的読み取り手
段により、信号変換して得られるものである。このよう
に入力信号（画像データ）は、光学的な自然現象に基づ
き生成されている。そのため、被写体の輪郭（エッジ）
の形状などの情報が、そのまま入力信号（画像データ）
の数値に反映される。これらの入力信号（画像データ）
を周波数分解した後に符号化する、従来および本発明の
信号処理システムにおいては、被写体の輪郭（エッジ）
の形状により、周波数分解後の、いずれかの周波数成分
にエネルギーが偏るという特徴がある。例えば、被写体
の輪郭（エッジ）が複雑な形状をしていれば、高周波成
分にエネルギーが集中したり、輪郭（エッジ）が単調な
形状をしていれば、低周波成分にエネルギーが集中した
りする。言いかえれば、エネルギーが集中している周波
数成分こそ、その入力信号（画像データ）の特徴を よ
く反映し、入力信号（画像データ）の情報を多く含んで
いるのである。このような入力信号（画像データ）の特
徴を鑑みて、本発明の第６の実施の形態では、以下の図
２６のような構成により、サイン情報の符号量の削減を
行う。なお、本発明の第５の実施の形態と同様に、サイ
ン情報以外の係数については、単なる絶対値としてサイ
ン情報を除いて従来技術や、既に説明した本発明の第
１、第２、第３、第４の実施の形態と同様の処理で符号
化を行えば良いが、本発明の第６の実施の形態では、例
として、サイン情報を除く係数の絶対値部分は、本発明
の第２の実施の形態と同様の処理を行うものとして説明
する。

【０２００】以下、図２６を用いて、本発明の第６の実
施の形態の構成について説明する。図２６において、９
は、周波数分解手段で、１０は、量子化手段 で、１
は、基本符号化手段 で、基本符号化手段（１） の内
部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３は、係数読み
出し制御手段 で、４は、読み出し制御情報生成手段
で、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
４０１は、スキャン順決定手段 で、４０２は、スキャ
ン順テーブル で、４０３は、スキャン順情報符号化手
段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとし
て用い、係数読み出し制御手段（３）において、読み出
し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成し、ま
た、スキャン順決定手段（４０１）の内部の４１２は、
係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位決定手段
で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第２の実施の
形態と同様の働きをする。本発明の第２の実施の形態と
異なる点は、基本符号化手段（１）の内部に、周波数成
分の各係数を絶対値に変換する絶対値変換手段（６）
と、周波数成分の各係数を入力とし、入力される係数の
サイン情報を処理するサイン情報処理手段（７）を有
し、絶対値に変換された周波数成分の各係数に対して、
係数符号化手段（５）で、統計処理を行い、係数を符号
化することとし、サイン情報処理手段（７）の内部に、
周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数の
うち、周波数分解の単位内（ＤＣＴブロック内）での各
係数のエネルギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係
数の強度の順位（以下、係数強度順位）を判定する係数
強度順位判定手段（７０４） と、係数強度順位を記憶
する係数強度順位テーブル（７０５） と、各係数がゼ
ロかどうかを判定し、非ゼロの場合のみ、サイン情報を
抽出する非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１）と、
係数強度順位の高い係数から優先的に、サイン情報の推
定を行い、推定結果から、新たなサイン情報を生成して
出力するサイン情報推定手段（７０６）を有し、サイン
情報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分記憶手
段（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮のサイ
ン情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて真のサ
イン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイン情報
設定手段（７０７） と、サイン情報設定手段（７０
７）により、仮サイン情報と、必要に応じて真サイン情
報が設定された各係数（以下、サイン情報付き係数）を
記憶するサイン情報付き係数記憶手段（７０８） と、
サイン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サイン情
報付き周波数合成結果を出力する周波数成分合成手段
（７０９） と、サイン情報付き周波数合成結果を記憶
する周波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮サイ
ン情報が設定されているサイン情報付き周波数合成結果
に対応した第１のサイン情報推定パラメータ（以下、第
１サイン情報推定パラメータ）を演算する第１サイン情
報推定パラメータ演算手段（７１１） と、第１サイン
情報推定パラメータを記憶する第１サイン情報推定パラ
メータ記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報に対応
した第１サイン情報推定パラメータの値から、どの仮サ
イン情報が真のサイン情報かを推定し、推定したサイン
情報と真のサイン情報とが一致しているかどうかを示す
一致不一致情報を、新たなサイン情報として出力する第
１サイン情報生成手段（７１３）を有し、サイン情報設
定手段（７０７）において、仮サイン情報が真のサイン
情報かどうかの推定が完了した係数に関して、真のサイ
ン情報を設定する機能を有し、真サイン情報が設定され
ている係数（以下、真サイン情報付き係数）による周波
数合成結果（以下、真サイン周波数合成結果）と、仮サ
イン情報が設定されている係数（以下、仮サイン情報付
き係数）による周波数合成結果（以下、仮サイン周波数
合成結果）との差分の絶対値の和を第１変化量とし、真
サイン情報付き係数と、仮サイン情報付き係数の混合状
態での周波数合成結果（以下、混合周波数合成結果）に
関して、混合周波数合成結果の波形の、波形の中心軸
と、波形で囲まれた領域における、波形と、波形の中心
軸との差分の絶対値の和を第１類似度とし、第１サイン
情報推定パラメータ演算手段（７１１） において、第
１変化量、または第１類似度を第１サイン情報推定パラ
メータとして演算し、第１サイン情報生成手段（７１
３） において、各仮サイン情報に対応する第１サイン
情報推定パラメータが第１変化量の場合は、第１サイン
情報推定パラメータの値が小さいときの仮サイン情報を
真のサイン情報だと推定し、各仮サイン情報に対応する
第１サイン情報推定パラメータが第１類似度の場合は、
第１サイン情報推定パラメータの値が大きいときの仮サ
イン情報が真のサイン情報であると推定する構成として
いる点である。

【０２０１】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０２０２】以下、本発明の第６の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図２７を用
いて説明する。

【０２０３】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図２７のＳ０
０１）。

【０２０４】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図２６の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図２７の
Ｓ００２）、量子化手段（図２６の１０）においてＤＣ
Ｔ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図２７
のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを周
波数成分記憶手段（図２６の２）に記憶する（図２７の
Ｓ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、一
律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。こ
のＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処理
システムと同じである。

【０２０５】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図２６の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図２７の
Ｓ００５）。

【０２０６】上記の一連の処理（図２７のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５）を全ての原画
像ブロックに対して終了したかを判定し（図２７のＳ０
０６）、全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰
り返す。

【０２０７】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、優先
順位決定手段（図２６の４１１）によって、強度の値
（係数の絶対値の和）が大きい係数からサンプリングす
るようなスキャン順を決定し、スキャン順テーブル（図
２６の４０２）に記憶する（図２７のＳ００７）。ここ
で、スキャン順テーブル（図２６の４０２）に記憶され
ているスキャン順の情報（例えば、座標値）を、スキャ
ン順情報符号化手段（図２６の４０３）によって、符号
化して出力信号として出力する（図２７のＳ００８）。
ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に座標値を２
進数表現した値を出力しても良いし、あるいは、画像デ
ータや音声データでは、低周波成分には非ゼロ係数が出
現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほど短い符号
となるような可変長符号として出力するなどの方法を用
いても良い。

【０２０８】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図２６の４０２）に記憶さ
れているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図２
６の３）で、周波数成分記憶手段（図２６の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図２６の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図２７のＳ００９）。この読
み出された係数を絶対値変換手段（図２６の６）によ
り、絶対値に変換し（図２７のＳ０１０）、絶対値に変
換後の各係数を係数符号化手段（図２６の５）で、符号
化する（図２７のＳ０１１）。すなわち、この符号化処
理（図２７のＳ０１１）は、サイン情報を除く係数の絶
対値部分にのみ施される。なお、係数の絶対値を得る処
理は、周波数成分記憶手段（図２６の２）に記憶する前
に行っておいてもよく、その場合は周波数成分記憶手段
（図２６の２）に各係数を、絶対値とサイン情報に分け
て記憶しておいても良い。

【０２０９】＜サイン情報の処理＞次に、スキャン順の
読み出し処理（図２７のＳ００９）によって、読み出さ
れる係数に対して、係数強度順位判定手段（図２６の７
０４）で、１個のＤＣＴブロック内で、各係数のエネル
ギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数の強度の順
位（以下、係数強度順位）を判定する（図２７のＳ０１
２）。そして、係数強度順位の値を係数強度順位テーブ
ル（図２６の７０５）に記憶する（図２７のＳ０１
３）。先にも述べたように、被写体の輪郭（エッジ）が
複雑な形状をしていれば、高周波成分にエネルギーが集
中したり、輪郭（エッジ）が単調な形状をしていれば、
低周波成分にエネルギーが集中したりする。エネルギー
が集中している周波数成分こそ、その入力信号（画像デ
ータ）の特徴を よく反映し、入力信号（画像データ）
の情報を多く含んでいるのであり、上記の処理（図２７
のＳ０１２）は、ＤＣＴブロック内の どの周波数成分
にエネルギーが集中しているかを判定するものである。
この処理（図２７のＳ０１２）における強度とは、具体
的には、各係数の絶対値や、各係数の２乗値の大きさで
ある。例として、本実施の形態では、強度を、係数の絶
対値とする。なお、この強度順位の判定は、注目してい
るＤＣＴブロック内のＡＣ成分に対してのみ行う。例え
ば、本発明の第５の実施の形態での説明で使用したもの
と同じＤＣＴブロック（図２５）の場合、ＡＣ成分のう
ちで強度の値が１番大きい係数（以下、係数Ａ１と呼
ぶ）は、座標（１，０）の「 −７８４ 」である。２
番目に強度の値が大きい係数（以下、係数Ａ２と呼ぶ）
は、座標（３，０）の「 ２１２ 」である。３番目に
強度の値が大きい係数（以下、係数Ａ３と呼ぶ）は、座
標（５，０）の「 −１０３ 」である。４番目に強度
の値が大きい係数（以下、係数Ａ４と呼ぶ）は、座標
（２，４）の「 ７１ 」と、座標（４，１）の「 −
７１ 」で強度の大きさが同じ係数が２個存在する。こ
のような場合は、どちらを優先的に順位付けしても良い
が、この例では、座標（２，４）の「 ７１ 」を４番
目（係数Ａ４）とする。このように、強度の大きい順
に、順位付けを行っていき、係数強度順位を決定し、そ
の順位に応じた座標（ｎ，ｍ）の情報を係数強度順位テ
ーブル（図２６の７０５）に記憶しておく。

【０２１０】次に、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（図
２６の７０１）によって、各係数が非ゼロかどうかを判
定し（図２７のＳ０１４）、各係数が非ゼロの場合、サ
イン情報推定手段（図２６の７０６）によって、各係数
のサイン情報が正なのか負なのかの推定を行う（図２７
のＳ０１５からＳ０２３）。このサイン情報の推定処理
（図２７のＳ０１５からＳ０２３）において、先に求め
た、係数強度順位に従って、強度順位が高い（強度の値
が大きい）係数の情報を手がかりとして、強度順位が低
い（強度の値が小さい）係数のサイン情報の推定を行
う。すなわち、ＤＣＴブロック（図２５）の例では、例
えば、強度順位が高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６
２個の係数の情報を手がかりに、最も強度順位が低い係
数Ａ６３（図２５の座標（４，０）の「 −２ 」）の
みのサイン情報の推定を行う。（この例では、強度順位
が高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数のサ
イン情報の推定は行わない。）そのため、まず、サイン
情報設定手段（図２６の７０７）では、係数Ａ１から係
数Ａ６２までのＡＣ成分には、真のサイン情報を設定し
（図２７のＳ０１５）、このＤＣＴブロック（以下、基
準ＤＣＴブロックと呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手
段（図２６の７０８）に記憶する（図２７のＳ０１
６）。同時に、サイン情報設定手段（図２６の７０７）
では、サイン情報の推定を行う係数Ａ６３のＡＣ成分
に、仮のサイン情報として正のサイン情報を設定し（図
２７のＳ０１５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴ
ブロック０と呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図
２６の７０８）に記憶する（図２７のＳ０１６）。ま
た、サイン情報設定手段（図２６の７０７）では、サイ
ン情報の推定を行う係数Ａ６３のＡＣ成分に、仮のサイ
ン情報として負のサイン情報を設定し（図２７のＳ０１
５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロック１と
呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図２６の７０
８）に記憶する（図２７のＳ０１６）。すなわち、サイ
ン情報付き係数記憶手段（図２６の７０８）には、基準
ＤＣＴブロックと、ＤＣＴブロック０と、ＤＣＴブロッ
ク１の、３個のＤＣＴブロックが記憶される。それぞれ
のＤＣＴブロックを、図２８、図２９、図３０に示す。

【０２１１】次に、サイン情報付き係数記憶手段（図２
６の７０８）に記憶されている 基準ＤＣＴブロック
（図２８）と、ＤＣＴブロック０（図２９）と、ＤＣＴ
ブロック１（図３０）の、３個のＤＣＴブロックに対し
て、周波数合成手段（図２６の７０９）により、数２の
逆ＤＣＴ演算を施し（図２７のＳ０１７）、それぞれの
周波数合成結果（逆ＤＣＴ結果）を周波数合成結果記憶
手段（図２６の７１０）に記憶する（図２７のＳ０１
８）。なお、上記の逆ＤＣＴ演算（図２７のＳ０１７）
を施す前に、それぞれのＤＣＴブロックに対して、逆量
子化を行う構成とすることが望ましいが、上記の一連で
は、例として量子化ステップを１としており、ここでは
逆量子化の処理は省略した。（ 逆量子化手段を具備
し、逆量子化を行っても良い。）なお、逆ＤＣＴは実数
計算であり、小数点以下の値が存在するが、通常は、実
数計算した結果を整数化して取り扱う。このときに、小
数点以下の値が切り捨てられることで、実際の演算結果
に対する誤差が生じる。この誤差ができるだけ小さくな
るように、上記の逆ＤＣＴ演算（図２７のＳ０１７）
は、例として、逆ＤＣＴ結果を１００００倍してより高
いｂｉｔ精度の整数値として出力するものとする。基準
ＤＣＴブロック（図２８）の逆ＤＣＴ結果を１００００
倍したもの（以下、基準逆ＤＣＴブロックと呼ぶ）を図
３１に、ＤＣＴブロック０（図２９）の逆ＤＣＴ結果を
１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロック０と呼
ぶ）を図３２に、ＤＣＴブロック１（図３０）の逆ＤＣ
Ｔ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロッ
ク１と呼ぶ）を図３３に示す。

【０２１２】基準逆ＤＣＴブロック（図３１）は、最も
強度順位が低い係数Ａ６３（図２５の座標（４，０）の
「 −２ 」）以外の、全てのＡＣ成分の情報を含むた
め、原画像ブロック（図２４）の輪郭（エッジ）形状
と、非常に類似した形状を成す。図３６に、原画像ブロ
ック（図２４）の輪郭（エッジ）形状を示す。これは、
原画像ブロック（図２４）の各画素から、原画像ブロッ
ク（図２４）の画素の平均値（約１２２）を引いたもの
である。図３７に、基準逆ＤＣＴブロック（図３１）の
値を１００００分の１したものを示す。これは、原画像
ブロック（図２４）の輪郭（エッジ）形状（図３６）と
比較するために、基準逆ＤＣＴブロック（図３１）の値
を１００００分の１して、スケールを合わせたものであ
る。図３８に、原画像ブロック（図２４）の輪郭（エッ
ジ）形状（図３６）から、基準逆ＤＣＴブロック（図３
１）の値の１００００分の１（図３７）の対応する座標
の値を引いたものを示す。図３８に示すように、原画像
ブロック（図２４）の輪郭（エッジ）形状（図３６）
と、基準逆ＤＣＴブロック（図３１）の値の１００００
分の１（図３７）では、差分が小さく、基準逆ＤＣＴブ
ロック（図３１）は、原画像ブロック（図２４）と、ほ
ぼ等しい輪郭（エッジ）形状を成していることが分か
る。今、係数Ａ６３のサイン情報を推定しようとしてい
るが、係数Ａ６３は、もともと原画像ブロック（図２
４）を周波数分解して得られるものであり、係数Ａ６３
に仮に正のサイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロッ
ク０（図３２）と、係数Ａ６３に仮に負のサイン情報を
設定した場合の逆ＤＣＴブロック１（図３３）の、どち
らが、基準逆ＤＣＴブロック（図３１）と類似した形状
をしているかを調べることで、係数Ａ６３のサイン情報
を推定することが可能となる。このような考え方に基づ
き、第１サイン情報推定パラメータ演算手段（図２６の
７１１）で、第１サイン情報推定パラメータとして、第
１変化量の演算を行い（図２７のＳ０１９）、演算結果
を第１サイン情報推定パラメータ記憶手段（図２６の７
１２）に記憶する（図２７のＳ０２０）。

【０２１３】上記で演算される第１変化量は、真サイン
情報が設定されている係数（以下、真サイン情報付き係
数）による周波数合成結果（以下、真サイン周波数合成
結果）と、仮サイン情報が設定されている係数（以下、
仮サイン情報付き係数）による周波数合成結果（以下、
仮サイン周波数合成結果）との差分の絶対値の和である
と定義する。具体的には、上記の例では、係数Ａ６３に
仮に正のサイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロック
０（図３２）と、基準逆ＤＣＴブロック（図３１）との
各画素の差分の絶対値の和を、「 正の第１変化量 」
とし、係数Ａ６３に仮に負のサイン情報を設定した場合
の逆ＤＣＴブロック１（図３３）と、基準逆ＤＣＴブロ
ック（図３１）との各画素の差分の絶対値の和を、「負
の第１変化量 」とし、この「 正の第１変化量 」
と、「 負の第１変化量 」の値を、第１サイン情報推
定パラメータ記憶手段（図２６の７１２）に記憶する
（図２７のＳ０２０）。上記の例では、「 正の第１変
化量 」の値は「 ６６７７１５６２ 」で、「負の第
１変化量 」の値は「 ６６７７１５５８ 」である。
基準逆ＤＣＴブロックと、逆ＤＣＴブロック０（仮に正
と設定）と、逆ＤＣＴブロック１（仮に負と設定）を、
それぞれ波形とし、第１変化量を概念的なイメージで表
すと、それぞれ図３４と図３５のようになる。すなわ
ち、基準逆ＤＣＴブロックと、逆ＤＣＴブロック０の波
で囲まれた領域の大きさ（図３４）が、「 正の第１変
化量 」であり、基準逆ＤＣＴブロックと、逆ＤＣＴブ
ロック１の波で囲まれた領域の大きさ（図３５）が、
「 負の第１変化量 」である。

【０２１４】次に、第１サイン情報生成手段（図２６の
７１３）において、「 正の第１変化量 」と「 負の
第１変化量 」の大きさを比較し、第１変化量が「 小
さい 」方のサイン情報を係数Ａ６３の真のサイン情報
だと推定する。推定結果が正解であれば、新たなサイン
情報として「 ゼロ（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力
し、推定結果が不正解であれば、新たなサイン情報とし
て「 １（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力し、「 正の
第１変化量 」と「 負の第１変化量 」の大きさが等
しい場合は、「推定不能 」だとして、係数Ａ６３の真
のサイン情報そのものを出力する（図２７のＳ０２
１）。上記の例では、「 正の第１変化量 」の値は
「 ６６７７１５６２ 」で、「 負の第１変化量 」
の値は「 ６６７７１５５８ 」であるため、係数Ａ６
３のサイン情報は「 負 」であると推定する。これは
正解である。そのため、新たなサイン情報として「 ゼ
ロ（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力する。第１サイン情
報生成手段（図２６の７１３）から出力されるサイン情
報は、サイン情報記憶手段（図２６の７０２）に記憶さ
れる（図２７のＳ０２２）。

【０２１５】以上の処理（図２７のＳ０１４からＳ０２
２）を１個のＤＣＴブロック内の全ての係数に対して終
了するまで繰り返す（図２７のＳ０２３）。上記の例で
は、最後の係数（係数Ａ６３）のみのサイン情報を推定
する。

【０２１６】上記の処理（図２７のＳ００９からＳ０２
３）を全てのＤＣＴブロックに対して完了するまで繰り
返す（図２７のＳ０２４）。

【０２１７】最後に、サイン情報記憶手段（図２６の７
０２）に記憶されているサイン情報を、サイン情報符号
化手段（図２６の７０３）によって、圧縮符号化する
（図２７のＳ０２５）。この符号化処理（図２７のＳ０
２５）は、上記の例のように、各ＤＣＴブロックにおい
て、強度順位が高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２
個の係数の情報を手がかりに、最も強度順位が低い係数
Ａ６３のみサイン情報の推定を行った場合、強度順位が
高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数で構成
される基準逆ＤＣＴブロックが、原画像ブロックと、ほ
ぼ等しい輪郭（エッジ）形状を成すため、推定結果が正
解である確率が高くなる。そうすると正解を意味するサ
イン情報の値として「 ０ 」が多くなり、各ＤＣＴブ
ロックの係数Ａ６３ばかりを集めて、統計処理を行って
符号化すると、符号量を少なくすることができる。その
他の係数Ａ１から係数Ａ６３は、別途、まとめて符号化
を行う。サイン情報を圧縮符号化する方法は、従来のハ
フマン符号化や、算術符号化など、いかなる符号化方法
を用いても良い。

【０２１８】＜第７の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第２の課題 を解決するための、本
発明の 第７の実施の形態 について説明する。

【０２１９】既に述べた本発明の第５の実施の形態で
は、サイン情報処理手段（図２２の７）により、サイン
情報を まとめて符号化することで、サイン情報の符号
量を削減し、第２の課題を解決した。本発明の第６の実
施の形態では、各ＤＣＴブロックにおいて、強度順位が
高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数の情報
を手がかりに、最も強度順位が低い係数Ａ６３のサイン
情報の推定を行い、推定により新たに生成された係数Ａ
６３のサイン情報を集めて まとめて符号化すること
で、サイン情報の符号量を削減し、第２の課題を解決し
た。本発明の第７の実施の形態では、本発明の第６の実
施の形態と同様に、各ＤＣＴブロックにおいて、強度順
位が高い係数の情報を手がかりに、強度順位が低い係数
のサイン情報の推定を行って符号化するものであるが、
本発明の第６の実施の形態と異なる点は、最も強度順位
が低い係数Ａ６３のみのサイン情報の推定を行うのでは
なく、係数Ａ１から係数Ａ６３の全ての係数のサイン情
報の推定を行って符号化することで、大幅にサイン情報
の符号量を削減するものである。また、本発明の第６の
実施の形態では、第１サイン情報推定パラメータとし
て、第１変化量を利用し、第１サイン情報生成手段（図
２６の７１３）では、第１変化量が小さいときのサイン
情報を正解だと推定したが、これと同様の意味である
が、本発明の第７の実施の形態では、第１サイン情報推
定パラメータとして、第１類似度を利用し、第１類似度
が大きいときのサイン情報を正解だと推定するものであ
る。

【０２２０】入力信号である画像データは、ビデオカメ
ラなどで撮影したしたものや、写真などをスキャナで信
号変換して得たものであり、いずれも光学的読み取り手
段により、信号変換して得られるものである。このよう
に入力信号（画像データ）は、光学的な自然現象に基づ
き生成されている。そのため、被写体の輪郭（エッジ）
の形状などの情報が、そのまま入力信号（画像データ）
の数値に反映される。これらの入力信号（画像データ）
を周波数分解した後に符号化する 従来および本発明の
信号処理システムにおいては、被写体の輪郭（エッジ）
の形状により、周波数分解後の、いずれかの周波数成分
にエネルギーが偏るという特徴がある。例えば、被写体
の輪郭（エッジ）が複雑な形状をしていれば、高周波成
分にエネルギーが集中したり、輪郭（エッジ）が単調な
形状をしていれば、低周波成分にエネルギーが集中した
りする。言いかえれば、エネルギーが集中している周波
数成分こそ、その入力信号（画像データ）の特徴を よ
く反映し、入力信号（画像データ）の情報を多く含んで
いるのである。このような入力信号（画像データ）の特
徴を鑑みて、本発明の第７の実施の形態では、本発明の
第６の実施の形態と同様に、以下の図３９のような構成
により、サイン情報の符号量の削減を行う。なお、本発
明の第５、第６の実施の形態と同様に、サイン情報以外
の係数については、単なる絶対値としてサイン情報を除
いて、従来技術や、既に説明した本発明の第１、第２、
第３、第４の実施の形態と同様の処理で符号化を行えば
良いが、本発明の第７の実施の形態では、例として、サ
イン情報を除く係数の絶対値部分は、本発明の第２の実
施の形態と同様の処理を行うものとして説明する。

【０２２１】以下、図３９を用いて、本発明の第７の実
施の形態の構成について説明する。図３９において、９
は、周波数分解手段で、１０は、量子化手段 で、１
は、基本符号化手段 で、基本符号化手段（１） の内
部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３は、係数読み
出し制御手段 で、４は、読み出し制御情報生成手段
で、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
４０１は、スキャン順決定手段 で、４０２は、スキャ
ン順テーブル で、４０３は、スキャン順情報符号化手
段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとし
て用い、係数読み出し制御手段（３）において、読み出
し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成し、ま
た、スキャン順決定手段（４０１）の内部の４１２は、
係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位決定手段
で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第２の実施の
形態と同様の働きをする。本発明の第２の実施の形態と
異なる点は、基本符号化手段（１）の内部に、周波数成
分の各係数を絶対値に変換する絶対値変換手段（６）
と、周波数成分の各係数を入力とし、入力される係数の
サイン情報を処理するサイン情報処理手段（７）を有
し、絶対値に変換された周波数成分の各係数に対して、
係数符号化手段（５）で、統計処理を行い、係数を符号
化することとし、サイン情報処理手段（７）の内部に、
周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数の
うち、周波数分解の単位内（ＤＣＴブロック）での各係
数のエネルギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数
の強度の順位（以下、係数強度順位）を判定する係数強
度順位判定手段（７０４） と、係数強度順位を記憶す
る係数強度順位テーブル（７０５） と、各係数がゼロ
かどうかを判定し、非ゼロの場合のみ、サイン情報を抽
出する非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１）と、係
数強度順位の高い係数から優先的に、サイン情報の推定
を行い、推定結果から、新たなサイン情報を生成して出
力するサイン情報推定手段（７０６）を有し、サイン情
報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分記憶手段
（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮のサイン
情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて真のサイ
ン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイン情報設
定手段（７０７） と、サイン情報設定手段（７０７）
により、仮サイン情報と、必要に応じて真サイン情報が
設定された各係数（以下、サイン情報付き係数）を記憶
するサイン情報付き係数記憶手段（７０８） と、サイ
ン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サイン情報付
き周波数合成結果を出力する周波数成分合成手段（７０
９） と、サイン情報付き周波数合成結果を記憶する周
波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮サイン情報
が設定されているサイン情報付き周波数合成結果に対応
した第１のサイン情報推定パラメータ（以下、第１サイ
ン情報推定パラメータ）を演算する第１サイン情報推定
パラメータ演算手段（７１１） と、第１サイン情報推
定パラメータを記憶する第１サイン情報推定パラメータ
記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報に対応した第
１サイン情報推定パラメータの値から、どの仮サイン情
報が真のサイン情報かを推定し、推定したサイン情報と
真のサイン情報とが一致しているかどうかを示す一致不
一致情報と、どの仮サイン情報が真のサイン情報かを推
定できない場合は、推定できない状態を示す推定不能情
報を、新たなサイン情報として出力する第１サイン情報
生成手段（７１３）を有し、サイン情報設定手段（７０
７）において、仮サイン情報が真のサイン情報かどうか
の推定が完了した係数に関して、真のサイン情報を設定
する機能を有し、真サイン情報が設定されている係数
（以下、真サイン情報付き係数）による周波数合成結果
（以下、真サイン周波数合成結果）と、仮サイン情報が
設定されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）に
よる周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）
との差分の絶対値の和を第１変化量とし、真サイン情報
付き係数と、仮サイン情報付き係数の混合状態での周波
数合成結果（以下、混合周波数合成結果）に関して、混
合周波数合成結果の波形の、波形の中心軸と、波形で囲
まれた領域における、波形と、波形の中心軸との差分の
絶対値の和を第１類似度とし、第１サイン情報推定パラ
メータ演算手段（７１１） において、第１変化量、ま
たは第１類似度を第１サイン情報推定パラメータとして
演算し、第１サイン情報生成手段（７１３） におい
て、各仮サイン情報に対応する第１サイン情報推定パラ
メータが第１変化量の場合は、第１サイン情報推定パラ
メータの値が小さいときの仮サイン情報を真のサイン情
報だと推定し、各仮サイン情報に対応する第１サイン情
報推定パラメータが第１類似度の場合は、第１サイン情
報推定パラメータの値が大きいときの仮サイン情報が真
のサイン情報であると推定する構成としている点であ
る。

【０２２２】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０２２３】以下、本発明の第７の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図４０を用
いて説明する。

【０２２４】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図４０のＳ０
０１）。

【０２２５】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図３９の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図４０の
Ｓ００２）、量子化手段（図３９の１０）において、Ｄ
ＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図４
０のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを
周波数成分記憶手段（図３９の２）に記憶する（図４０
のＳ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、
一律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。

【０２２６】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図３９の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図４０の
Ｓ００５）。

【０２２７】上記の一連の処理（図４０のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５）を全ての原画
像ブロックに対して終了したかを判定し（図４０のＳ０
０６）、全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰
り返す。

【０２２８】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、優先
順位決定手段（図３９の４１１）によって、強度の値
（係数の絶対値の和）が大きい係数からサンプリングす
るようなスキャン順を決定し、スキャン順テーブル（図
３９の４０２）に記憶する（図４０のＳ００７）。ここ
で、スキャン順テーブル（図３９の４０２）に記憶され
ているスキャン順の情報（例えば、座標値）を、スキャ
ン順情報符号化手段（図３９の４０３）によって、符号
化して出力信号として出力する（図４０のＳ００８）。
ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に座標値を２
進数表現した値を出力しても良いし、あるいは、画像デ
ータや音声データでは、低周波成分には非ゼロ係数が出
現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほど短い符号
となるような可変長符号として出力するなどの方法を用
いても良い。

【０２２９】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図３９の４０２）に記憶さ
れているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図３
９の３）で、周波数成分記憶手段（図３９の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図３９の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図４０のＳ００９）。この読
み出された係数を絶対値変換手段（図３９の６）によ
り、絶対値に変換し（図４０のＳ０１０）、絶対値に変
換後の各係数を係数符号化手段（図３９の５）で、符号
化する（図４０のＳ０１１）。すなわち、この符号化処
理（図４０のＳ０１１）は、サイン情報を除く係数の絶
対値部分にのみ施される。なお、係数の絶対値を得る処
理は、周波数成分記憶手段（図３９の２）に記憶する前
に行っておいてもよく、その場合は周波数成分記憶手段
（図３９の２）に各係数を、絶対値とサイン情報に分け
て記憶しておいても良い。

【０２３０】＜サイン情報の処理＞次に、スキャン順の
読み出し処理（図４０のＳ００９）によって、読み出さ
れる係数に対して、係数強度順位判定手段（図３９の７
０４）で、１個のＤＣＴブロック内で、各係数のエネル
ギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数の強度の順
位（以下、係数強度順位）を判定する（図４０のＳ０１
２）。そして、係数強度順位の値を係数強度順位テーブ
ル（図３９の７０５）に記憶する（図４０のＳ０１
３）。先にも述べたように、被写体の輪郭（エッジ）が
複雑な形状をしていれば、高周波成分にエネルギーが集
中したり、輪郭（エッジ）が単調な形状をしていれば、
低周波成分にエネルギーが集中したりする。エネルギー
が集中している周波数成分こそ、その入力信号（画像デ
ータ）の特徴を よく反映し、入力信号（画像データ）
の情報を多く含んでいるのであり、上記の処理（図４０
のＳ０１２）は、ＤＣＴブロック内の どの周波数成分
にエネルギーが集中しているかを判定するものである。
この処理（図４０のＳ０１２）における強度とは、具体
的には、各係数の絶対値や、各係数の２乗値の大きさで
ある。例として、本実施の形態（本発明の第７の実施の
形態）では、強度を、係数の絶対値とする。なお、この
強度順位の判定は、注目しているＤＣＴブロック内のＡ
Ｃ成分に対してのみ行う。例えば、本発明の第５の実施
の形態での説明で使用したものと同じＤＣＴブロック
（図２５）の場合、ＡＣ成分のうちで強度の値が１番大
きい係数（以下、係数Ａ１と呼ぶ）は、座標（１，０）
の「 −７８４ 」である。２番目に強度の値が大きい
係数（以下、係数Ａ２と呼ぶ）は、座標（３，０）の
「 ２１２ 」である。３番目に強度の値が大きい係数
（以下、係数Ａ３と呼ぶ）は、座標（５，０）の「 −
１０３ 」である。４番目に強度の値が大きい係数（以
下、係数Ａ４と呼ぶ）は、座標（２，４）の「 ７１
」と、座標（４，１）の「 −７１ 」で強度の大き
さが同じ係数が２個存在する。このような場合は、どち
らを優先的に順位付けしても良いが、この例では、座標
（２，４）の「 ７１ 」を４番目（係数Ａ４）とす
る。このように、強度の大きい順に、順位付けを行って
いき、係数強度順位を決定し、その順位に応じた座標
（ｎ，ｍ）の情報を係数強度順位テーブル（図３９の７
０５）に記憶しておく。以上の処理（図４０のＳ００１
からＳ０１３）は、先に述べた本発明の第６の実施の形
態と同じであるが、以下の処理が異なる。

【０２３１】次に、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（図
３９の７０１）によって、各係数が非ゼロかどうかを判
定し（図４０のＳ０１４）、各係数が非ゼロの場合、サ
イン情報推定手段（図３９の７０６）によって、各係数
のサイン情報が正なのか負なのかの推定を行う（図４０
のＳ０１５からＳ０２３）。このサイン情報の推定処理
（図４０のＳ０１５からＳ０２３）において、先に求め
た、係数強度順位に従って、強度順位が高い（強度の値
が大きい）係数の情報を手がかりとして、強度順位が低
い（強度の値が小さい）係数のサイン情報の推定を行
う。ＤＣＴブロック（図２５）の例に対して、先に述べ
た本発明の第６の実施の形態では、強度順位が高い係数
Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数の情報を手がか
りに、最も強度順位が低い係数Ａ６３（図２５の座標
（４，０）の「 −２」）のみのサイン情報の推定を行
ったが、本発明の第７の実施の形態では、強度順位が高
い係数Ａ１から順に、係数Ａ６３までの全ての係数のサ
イン情報の推定を行う。

【０２３２】まず、サイン情報設定手段（図３９の７０
７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し、サイン
情報の推定を行う係数Ａ１のＡＣ成分（図２５の座標
（１，０）の「 −７８４ 」）に、仮のサイン情報と
して正のサイン情報を設定し（図４０のＳ０１５）、こ
のＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロック０と呼ぶ）を
サイン情報付き係数記憶手段（図３９の７０８）に記憶
する（図４０のＳ０１６）。また、サイン情報設定手段
（図３９の７０７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を
設定し、サイン情報の推定を行う係数Ａ１のＡＣ成分
（図２５の座標（１，０）の「 −７８４ 」）に、仮
のサイン情報として負のサイン情報を設定し（図４０の
Ｓ０１５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロッ
ク１と呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図３９の
７０８）に記憶する（図４０のＳ０１６）。すなわち、
サイン情報付き係数記憶手段（図３９の７０８）には、
ＤＣＴブロック０と、ＤＣＴブロック１の、２個のＤＣ
Ｔブロックが記憶される。それぞれのＤＣＴブロック
を、図４１、図４２に示す。

【０２３３】次に、サイン情報付き係数記憶手段（図３
９の７０８）に記憶されているＤＣＴブロック０（図４
１）と、ＤＣＴブロック１（図４２）の、２個のＤＣＴ
ブロックに対して、周波数合成手段（図３９の７０９）
により、数２の逆ＤＣＴ演算を施し（図４０のＳ０１
７）、それぞれの周波数合成結果（逆ＤＣＴ結果）を周
波数合成結果記憶手段（図３９の７１０）に記憶する
（図４０のＳ０１８）。なお、上記の逆ＤＣＴ演算（図
４０のＳ０１７）を施す前に、それぞれのＤＣＴブロッ
クに対して、逆量子化を行う構成とすることが望ましい
が、上記の一連では、例として量子化ステップを１とし
ており、ここでは逆量子化の処理は省略した。（ 逆量
子化手段を具備し、逆量子化を行っても良い。）なお、
逆ＤＣＴは実数計算であり、小数点以下の値が存在する
が、通常は、実数計算した結果を整数化して取り扱う。
このときに、小数点以下の値が切り捨てられることで、
実際の演算結果に対する誤差が生じる。この誤差ができ
るだけ小さくなるように、上記の逆ＤＣＴ演算（図４０
のＳ０１７）は、例として、逆ＤＣＴ結果を１００００
倍してより高いｂｉｔ精度の整数値として出力するもの
とする。ＤＣＴブロック０（図４１）の逆ＤＣＴ結果を
１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロック０と呼
ぶ）を図４３に、ＤＣＴブロック１（図４２）の逆ＤＣ
Ｔ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロッ
ク１と呼ぶ）を図４４に示す。

【０２３４】次に、第１サイン情報推定パラメータ演算
手段（図３９の７１１）で、第１サイン情報推定パラメ
ータとして、第１類似度の演算を行い（図４０のＳ０１
９）、演算結果を第１サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図３９の７１２）に記憶する（図４０のＳ０２
０）。上記で演算される第１類似度は、仮サイン情報が
設定されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）に
よる周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）
の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）との
差分の絶対値の和であると定義する。具体的には、上記
の例では、係数Ａ１に仮に正のサイン情報を設定した場
合の逆ＤＣＴブロック０（図４３）の波形と、この波形
の中心軸（この例では平均値）との差分の絶対値の和
を、「 正の第１類似度 」とし、係数Ａ１に仮に負の
サイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロック１（図４
４）の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）
との差分の絶対値の和を、「負の第１類似度 」とし、
この「 正の第１類似度 」と、「 負の第１類似度
」の値を、第１サイン情報推定パラメータ記憶手段
（図３９の７１２）に記憶する（図４０のＳ０２０）。
上記の例では、「 正の第１類似度 」の値は「 ５６
８３２３２８ 」で、「 負の第１類似度 」の値は
「 ５６８３２３２８ 」で、どちらも等しい値であ
る。逆ＤＣＴブロックの波形と、第１類似度の関係を概
念的なイメージで表すと図４５のようになる。

【０２３５】次に、第１サイン情報生成手段（図３９の
７１３）において、「 正の第１類似度 」と「 負の
第１類似度 」の大きさを比較し、第１類似度が「 大
きい」方のサイン情報を係数Ａ１の真のサイン情報だと
推定する。推定結果が正解であれば、新たなサイン情報
として「 ゼロ（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力し、推
定結果が不正解であれば、新たなサイン情報として「
１（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力し、「 正の第１類
似度 」と「 負の第１類似度 」の大きさが等しい場
合は、「推定不能 」だとして、係数Ａ１の真のサイン
情報そのものを出力する（図４０のＳ０２１）。上記の
例では、「 正の第１類似度 」の値は「 ５６８３２
３２８ 」で、「 負の第１類似度 」の値は「 ５６
８３２３２８ 」で、どちらも等しい値であり、係数Ａ
１のサイン情報は「 推定不能 」であり、サイン情報
として、真のサイン情報そのものを出力する。すなわち
係数Ａ１の真のサイン情報は負であるため、負を意味す
る「 １（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力する。第１サ
イン情報生成手段（図３９の７１３）から出力されるサ
イン情報は、サイン情報記憶手段（図３９の７０２）に
記憶される（図４０のＳ０２２）。

【０２３６】本実施の形態（本発明の第７の実施の形
態）では、第１サイン情報推定パラメータとして、第１
類似度を用い、第１類似度が「 大きい 」方のサイン
情報を真のサイン情報だと推定したが、この本発明の第
７の実施の形態の推定処理は、先の本発明の第６の実施
の形態で、第１サイン情報推定パラメータとして、第１
変化量を用い、第１変化量が「小さい 」方のサイン情
報を真のサイン情報だと推定した処理と、表現の仕方が
異なるだけで、実質的には全く同等の意味を持つ。その
理由について、図４６を参照して説明する。図４６に、
本発明の第６の実施の形態の説明で用いた基準逆ＤＣＴ
ブロックと、ＤＣＴブロック０との和と差、および基準
逆ＤＣＴブロックと、ＤＣＴブロック１との和と差、の
例を示す。基準逆ＤＣＴブロックの各画素の値を「
ａ，ｂ，ｃ，ｄ 」とし、ＤＣＴブロック０（正の波）
の各画素を「 ｅ，ｆ，ｇ，ｈ 」とすると、基準逆Ｄ
ＣＴブロックと、ＤＣＴブロック０（正の波）の各画素
の和（この和の絶対値の和が正の第１類似度）と、各画
素の差（この差の絶対値の和が正の第１変化量）は、そ
れぞれ、図４６に示すとおりになる。また、図４６の下
の表では、ＤＣＴブロック１（負の波）の各画素は、
「 −ｅ，−ｆ，−ｇ，−ｈ 」であり、基準逆ＤＣＴ
ブロックと、ＤＣＴブロック１（負の波）の各画素の和
（この和の絶対値の和が負の第１類似度）と、各画素の
差（この差の絶対値の和が負の第１変化量）を示してい
るが、正の第１類似度と、負の第１変化量は同じ値であ
り、また、正の第１変化量と、負の第１類似度は同じ値
である。この例から分かるように、第１サイン情報推定
パラメータとして、第１類似度を用い、第１類似度が
「 大きい 」方のサイン情報を真のサイン情報だと推
定した本発明の第７の実施の実施の形態の推定処理は、
第１サイン情報推定パラメータとして、第１変化量を用
い、第１変化量が「 小さい 」方のサイン情報を真の
サイン情報だと推定した本発明の第６の実施の形態の推
定処理と、表現の仕方が異なるだけで、実質的には全く
同等の意味を持つ。

【０２３７】以上で、最も強度順位が高い係数Ａ１のサ
イン情報の推定処理が完了したので、次に、非ゼロ判定
サイン情報抽出手段（図３９の７０１）で、係数Ａ２
（図２５の座標（３，０）の「 ２１２ 」）が非ゼロ
かどうかを判定し、非ゼロであるので、以下のサイン情
報の推定を行う。

【０２３８】まず、サイン情報設定手段（図３９の７０
７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し（既に設
定済みなのでそのまま利用すれば良い）、既にサイン情
報の推定が完了した係数Ａ１（図２５の座標（１，０）
の「 −７８４ 」）に、真のサイン情報として負のサ
イン情報を設定し、これからサイン情報の推定を行う係
数Ａ２（図２５の座標（３，０）の「 ２１２ 」）
に、仮のサイン情報として正のサイン情報を設定し（図
４０のＳ０１５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴ
ブロック０と呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図
３９の７０８）に記憶する（図４０のＳ０１６）。ま
た、サイン情報設定手段（図３９の７０７）では、ＤＣ
成分に真のサイン情報を設定し（既に設定済みなのでそ
のまま利用すれば良い）、既にサイン情報の推定が完了
した係数Ａ１（図２５の座標（１，０）の「 −７８４
」）に、真のサイン情報として負のサイン情報を設定
し、これからサイン情報の推定を行う係数Ａ２（図２５
の座標（３，０）の「 ２１２ 」）に、仮のサイン情
報として負のサイン情報を設定し（図４０のＳ０１
５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロック１と
呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図３９の７０
８）に記憶する（図４０のＳ０１６）。すなわち、サイ
ン情報付き係数記憶手段（図３９の７０８）には、ＤＣ
Ｔブロック０と、ＤＣＴブロック１の、２個のＤＣＴブ
ロックが記憶される。それぞれのＤＣＴブロックを、図
４７、図４８に示す。

【０２３９】以上のように新たに更新されたＤＣＴブロ
ック０（図４７）と、ＤＣＴブロック１（図４８）に対
して、以下、図４０のＳ０１６からＳ０２２の処理を行
う。

【０２４０】サイン情報付き係数記憶手段（図３９の７
０８）に記憶されているＤＣＴブロック０（図４７）
と、ＤＣＴブロック１（図４８）の、２個のＤＣＴブロ
ックに対して、周波数合成手段（図３９の７０９）によ
り、数２の逆ＤＣＴ演算を施し（図４０のＳ０１７）、
それぞれの周波数合成結果（逆ＤＣＴ結果）を周波数合
成結果記憶手段（図３９の７１０）に記憶する（図４０
のＳ０１８）。なお、上記の逆ＤＣＴ演算（図４０のＳ
０１７）を施す前に、それぞれのＤＣＴブロックに対し
て、逆量子化を行う構成とすることが望ましいが、上記
の一連では、例として量子化ステップを１としており、
ここでは逆量子化の処理は省略した。（ 逆量子化手段
を具備し、逆量子化を行っても良い。） なお、逆ＤＣＴは実数計算であり、小数点以下の値が存
在するが、通常は、実数計算した結果を整数化して取り
扱う。このときに、小数点以下の値が切り捨てられるこ
とで、実際の演算結果に対する誤差が生じる。この誤差
ができるだけ小さくなるように、上記の逆ＤＣＴ演算
（図４０のＳ０１７）は、例として、逆ＤＣＴ結果を１
００００倍して、より高いｂｉｔ精度の整数値として出
力するものとする。ＤＣＴブロック０（図４７）の逆Ｄ
ＣＴ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロ
ック０と呼ぶ）を図４９に、ＤＣＴブロック１（図４
８）の逆ＤＣＴ結果を１００００倍したもの（以下、逆
ＤＣＴブロック１と呼ぶ）を図５０に示す。

【０２４１】次に、第１サイン情報推定パラメータ演算
手段（図３９の７１１）で、第１サイン情報推定パラメ
ータとして、第１類似度の演算を行い（図４０のＳ０１
９）、演算結果を第１サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図３９の７１２）に記憶する（図４０のＳ０２
０）。上記で演算される第１類似度は、仮サイン情報が
設定されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）に
よる周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）
の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）との
差分の絶対値の和であると定義する。具体的には、上記
の例では、係数Ａ２に仮に正のサイン情報を設定した場
合の逆ＤＣＴブロック０（図４９）の波形と、この波形
の中心軸（この例では平均値）との差分の絶対値の和
を、「 正の第１類似度 」とし、係数Ａ２に仮に負の
サイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロック１（図５
０）の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）
との差分の絶対値の和を、「負の第１類似度 」とし、
この「 正の第１類似度 」と、「 負の第１類似度
」の値を、第１サイン情報推定パラメータ記憶手段
（図３９の７１２）に記憶する（図４０のＳ０２０）。
上記の例では、「 正の第１類似度 」の値は「 ６２
２２８８０８ 」で、「 負の第１類似度 」の値は
「 ５１４３５８１６ 」である。

【０２４２】次に、第１サイン情報生成手段（図３９の
７１３）において、「 正の第１類似度 」と「 負の
第１類似度 」の大きさを比較し、第１類似度が「 大
きい」方のサイン情報を係数Ａ２の真のサイン情報だと
推定する。推定結果が正解であれば、新たなサイン情報
として「 ゼロ（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力し、推
定結果が不正解であれば、新たなサイン情報として「
１（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力し、「 正の第１類
似度 」と「 負の第１類似度 」の大きさが等しい場
合は、「推定不能 」だとして、係数Ａ２の真のサイン
情報そのものを出力する（図４０のＳ０２１）。上記の
例では、「 正の第１類似度 」の値は「 ６２２２８
８０８ 」で、「 負の第１類似度 」の値は「 ５１
４３５８１６ 」で、「 正の第１類似度 」の方が大
きいため、真のサイン情報は「 正 」だと推定する。
この推定結果は正解であり、新たなサイン情報として正
解を意味する「ゼロ（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力す
る。第１サイン情報生成手段（図３９の７１３）から出
力されるサイン情報は、サイン情報記憶手段（図３９の
７０２）に記憶される（図４０のＳ０２２）。

【０２４３】以上の処理（図４０のＳ０１４からＳ０２
２）を１個のＤＣＴブロック内の全ての係数に対して終
了するまで、あるいは、強度順位が高い順に処理して最
後の非ゼロ係数まで繰り返す（図４０のＳ０２３）。
（図２５のＤＣＴブロックの例では、ゼロ係数が存在し
ないので、係数Ａ６３まで処理を繰り返すことにな
る。）

【０２４４】以上のように、ＤＣＴブロック（図２５）
の全ての係数（係数Ａ１から係数Ａ６３）までのサイン
情報の推定を行った場合の、各係数の座標（ｎ，ｍ）、
各係数の値、正の第１類似度、負の第１類似度、推定結
果、推定結果が正解（○）か不正解（×）か、新たに生
成されたサイン情報（正解の場合０、不正解の場合１、
推定不能の場合、そのままのサイン情報として正の場合
０で負の場合１）を表８と表９と表１０に示す。

【０２４５】

【表１２】

【０２４６】

【表１３】

【０２４７】

【表１４】

【０２４８】上記の処理（図４０のＳ００９からＳ０２
３）を全てのＤＣＴブロックに対して完了するまで繰り
返す（図４０のＳ０２４）。

【０２４９】最後に、サイン情報記憶手段（図３９の７
０２）に記憶されているサイン情報を、サイン情報符号
化手段（図３９の７０３）によって、圧縮符号化する
（図４０のＳ０２５）。この符号化処理（図４０のＳ０
２５）は、上記の例のように、各ＤＣＴブロックにおい
て、強度順位が高い係数から順に、強度順位が高い係数
の情報を手がかりに、強度順位が低い係数のサイン情報
の推定を行うことでサイン情報の値として「 ０ 」が
多くなるため、サイン情報を集めて、統計処理を行って
符号化すると、符号量を少なくすることができる。サイ
ン情報を圧縮符号化する方法は、従来のハフマン符号化
や、算術符号化など、いかなる符号化方法を用いても良
い。

【０２５０】また、表１１に、ＤＣＴブロック（図２
５）のサイン情報の推定の集計結果として、総数（係数
の総数）、正解（個数と、総数中に占める割合） 、不
正解（個数と、総数中に占める割合）、推定不能（個数
と、総数中に占める割合）、サイン情報０（サイン情報
として０を用いた個数と、総数中に占める割合）、サイ
ン情報１（サイン情報として１を用いた個数と、総数中
に占める割合）、サイン情報の情報量（ｂｉｔ数と、総
ｂｉｔ数（６３ｂｉｔ）に占める割合）を示す。この結
果、従来技術では、もともと、サイン情報には、１個の
係数につき、１［ｂｉｔ ］を使用していたので、係数
Ａ１から係数Ａ６３のサイン情報として、６３［ ｂｉ
ｔ ］必要だったが、これを、上記のように、サイン情
報を推定して新たなサイン情報として扱うことで、情報
量が約４９．９［ ｂｉｔ ］となり、もともとの情報
量に対して、約１３．１［ ｂｉｔ ］（約２０．８
％）もの情報量の削減ができることになる。

【０２５１】

【表１５】

【０２５２】すなわち、既に述べた本発明の第６の実施
の形態と同様の考え方に基づき、強度順位が高い係数
（振幅絶対値が大きい係数）から順に、サイン情報の推
定を行って、次の係数のサイン情報の推定の手がかりと
して利用することで、多くの係数のサイン情報を推定す
ることが可能で、推定結果を圧縮符号化することで、サ
イン情報としては、無損失のままで、サイン情報に必要
な符号量を大幅に削減できる。

【０２５３】＜第８の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第２の課題 を解決するための、本
発明の 第８の実施の形態 について説明する。

【０２５４】既に述べた本発明の第５の実施の形態で
は、サイン情報処理手段（図２２の７）により、サイン
情報を まとめて符号化することで、サイン情報の符号
量を削減し、第２の課題を解決した。本発明の第６の実
施の形態では、各ＤＣＴブロックにおいて、強度順位が
高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数の情報
を手がかりに、最も強度順位が低い係数Ａ６３のサイン
情報の推定を行い、推定を行った係数Ａ６３のサイン情
報を集めて まとめて符号化することで、サイン情報の
符号量を削減し、第２の課題を解決した。本発明の第７
の実施の形態では、各ＤＣＴブロックにおいて、強度順
位が高い係数の情報を手がかりに、最も強度順位が低い
係数Ａ６３だけでなく、係数Ａ１から係数Ａ６３の全て
の係数のサイン情報の推定を行って符号化することで、
大幅にサイン情報の符号量を削減し、第２の課題を解決
した。また、本発明の第７の実施の形態では、第１サイ
ン情報推定パラメータとして、第１類似度を利用し、第
１類似度が大きいときのサイン情報を正解だと推定し
た。本発明の第８の実施の形態では、本発明の第７の実
施の形態と同様に、第１サイン情報推定パラメータとし
て、第１類似度を利用するが、更に、第２サイン情報推
定パラメータとして、相違度（詳細は後述する）という
値を用いることで、本発明の第７の実施の形態よりも、
大幅にサイン情報の符号量を削減し、第２の課題を解決
するものである。

【０２５５】入力信号である画像データは、ビデオカメ
ラなどで撮影したしたものや、写真などをスキャナで信
号変換して得たものであり、いずれも光学的読み取り手
段により、信号変換して得られるものである。このよう
に入力信号（画像データ）は、光学的な自然現象に基づ
き生成されている。そのため、被写体の輪郭（エッジ）
の形状などの情報が、そのまま入力信号（画像データ）
の数値に反映される。これらの入力信号（画像データ）
を周波数分解した後に符号化する従来および本発明の信
号処理システムにおいては、被写体の輪郭（エッジ）の
形状により、周波数分解後の、いずれかの周波数成分に
エネルギーが偏るという特徴がある。例えば、被写体の
輪郭（エッジ）が複雑な形状をしていれば、高周波成分
にエネルギーが集中したり、輪郭（エッジ）が単調な形
状をしていれば、低周波成分にエネルギーが集中したり
する。言いかえれば、エネルギーが集中している周波数
成分こそ、その入力信号（画像データ）の特徴を よく
反映し、入力信号（画像データ）の情報を多く含んでい
るのである。このような入力信号（画像データ）の特徴
を鑑みて、本発明の第８の実施の形態では、以下の図５
１のような構成により、サイン情報の符号量の削減を行
う。なお、本発明の第５、第６、第７の実施の形態と同
様に、サイン情報以外の係数については、単なる絶対値
としてサイン情報を除いて、従来技術や、既に説明した
本発明の第１、第２、第３、第４の実施の形態と同様の
処理で符号化を行えば良いが、本発明の第８の実施の形
態では、例として、サイン情報を除く係数の絶対値部分
は、本発明の第２の実施の形態と同様の処理を行うもの
として説明する。

【０２５６】以下、図５１を用いて、本発明の第８の実
施の形態の構成について説明する。図５１において、９
は、周波数分解手段で、１０は、量子化手段 で、１
は、基本符号化手段 で、基本符号化手段（１） の内
部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３は、係数読み
出し制御手段 で、４は、読み出し制御情報生成手段
で、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
４０１は、スキャン順決定手段 で、４０２は、スキャ
ン順テーブル で、４０３は、スキャン順情報符号化手
段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとし
て用い、係数読み出し制御手段（３）において、読み出
し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成し、ま
た、スキャン順決定手段（４０１）の内部の４１２は、
係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位決定手段
で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第２の実施の
形態と同様の働きをする。本発明の第２の実施の形態と
異なる点は、基本符号化手段（１）の内部に、周波数成
分の各係数を絶対値に変換する絶対値変換手段（６）
と、周波数成分の各係数を入力とし、入力される係数の
サイン情報を処理するサイン情報処理手段（７）を有
し、絶対値に変換された周波数成分の各係数に対して、
係数符号化手段（５）で、統計処理を行い、係数を符号
化することとし、サイン情報処理手段（７）の内部に、
周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数の
うち、周波数分解の単位内（ＤＣＴブロック）での各係
数のエネルギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数
の強度の順位（以下、係数強度順位）を判定する係数強
度順位判定手段（７０４） と、係数強度順位を記憶す
る係数強度順位テーブル（７０５） と、各係数がゼロ
かどうかを判定し、非ゼロの場合のみ、サイン情報を抽
出する非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１）と、係
数強度順位の高い係数から優先的に、サイン情報の推定
を行い、推定結果から、新たなサイン情報を生成して出
力するサイン情報推定手段（７０６）を有し、サイン情
報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分記憶手段
（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮のサイン
情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて真のサイ
ン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイン情報設
定手段（７０７） と、サイン情報設定手段（７０７）
により、仮サイン情報と、必要に応じて真サイン情報が
設定された各係数（以下、サイン情報付き係数）を記憶
するサイン情報付き係数記憶手段（７０８） と、サイ
ン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サイン情報付
き周波数合成結果を出力する周波数成分合成手段（７０
９） と、サイン情報付き周波数合成結果を記憶する周
波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮サイン情報
が設定されているサイン情報付き周波数合成結果に対応
した第１のサイン情報推定パラメータ（以下、第１サイ
ン情報推定パラメータ）を演算する第１サイン情報推定
パラメータ演算手段（７１１） と、第１サイン情報推
定パラメータを記憶する第１サイン情報推定パラメータ
記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報が設定されて
いるサイン情報付き周波数合成結果に対応した第２のサ
イン情報推定パラメータ（以下、第２サイン情報推定パ
ラメータ）を演算する第２サイン情報推定パラメータ演
算手段（７１４） と、第２サイン情報推定パラメータ
を記憶する第２サイン情報推定パラメータ記憶手段（７
１５） と、第１サイン情報推定パラメータと第２サイ
ン情報推定パラメータを用いて、各仮サイン情報が設定
されているサイン情報付き周波数合成結果に対応した第
３のサイン情報推定パラメータ（以下、第３サイン情報
推定パラメータ）を演算する第３サイン情報推定パラメ
ータ演算手段（７１６） と、第３サイン情報推定パラ
メータを記憶する第３サイン情報推定パラメータ記憶手
段（７１７） と、各仮サイン情報に対応した第３サイ
ン情報推定パラメータの値から、どの仮サイン情報が真
のサイン情報かを推定し、推定したサイン情報と真のサ
イン情報とが一致しているかどうかを示す一致不一致情
報を、新たなサイン情報として出力する第２サイン情報
生成手段（７１８）を有し、サイン情報設定手段（７０
７）において、仮サイン情報が真のサイン情報かどうか
の推定が完了した係数に関して、真のサイン情報を設定
する機能を有し、真サイン情報が設定されている係数
（以下、真サイン情報付き係数）による周波数合成結果
（以下、真サイン周波数合成結果）と、仮サイン情報が
設定されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）に
よる周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）
との差分の絶対値の和を第１変化量とし、真サイン情報
付き係数と、仮サイン情報付き係数の混合状態での周波
数合成結果（以下、混合周波数合成結果）に関して、混
合周波数合成結果の波形の、波形の中心軸と、波形で囲
まれた領域における、波形と、波形の中心軸との差分の
絶対値の和を第１類似度とし、混合周波数合成結果の波
形が、所定の値域を はみ出す領域における、波形と、
値域との差分の絶対値の和を相違度とし、第１サイン情
報推定パラメータ演算手段（７１１） において、第１
変化量、または第１類似度を第１サイン情報推定パラメ
ータとして演算し、第２サイン情報推定パラメータ演算
手段（７１４） において、相違度を第２サイン情報推
定パラメータとして演算し、第１変化量または相違度に
正規化係数をかけて正規化し、正規化済みの第１変化量
に正規化済みの相違度を加算した値を第２変化量とし、
第１類似度または相違度に正規化係数をかけて正規化
し、正規化済みの第１類似度に正規化済みの相違度を減
算した値を第２類似度とし、第３サイン情報推定パラメ
ータ演算手段（７１６） において、第２変化量、また
は第２類似度を第３サイン情報推定パラメータとして演
算し、第２サイン情報生成手段（７１８） において、
各仮サイン情報に対応する第３サイン情報推定パラメー
タが第２変化量の場合は、第３サイン情報推定パラメー
タの値が小さいときの仮サイン情報を真のサイン情報だ
と推定し、各仮サイン情報に対応する第３サイン情報推
定パラメータが第２類似度の場合は、第３サイン情報推
定パラメータの値が大きいときの仮サイン情報が真のサ
イン情報であると推定する構成としている点である。

【０２５７】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０２５８】以下、本発明の第８の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図５２を用
いて説明する。

【０２５９】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図５２のＳ０
０１）。

【０２６０】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図５１の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図５２の
Ｓ００２）、量子化手段（図５１の１０）において、Ｄ
ＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図５
２のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを
周波数成分記憶手段（図５１の２）に記憶する（図５２
のＳ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、
一律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。

【０２６１】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図５１の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図５２の
Ｓ００５）。

【０２６２】上記の一連の処理（図５２のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５）を全ての原画
像ブロックに対して終了したかを判定し（図５２のＳ０
０６）、全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰
り返す。

【０２６３】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、優先
順位決定手段（図５１の４１１）によって、強度の値
（係数の絶対値の和）が大きい係数から優先的にサンプ
リングするようなスキャン順を決定し、スキャン順テー
ブル（図５１の４０２）に記憶する（図５２のＳ００
７）。ここで、スキャン順テーブル（図５１の４０２）
に記憶されているスキャン順の情報（例えば、座標値）
を、スキャン順情報符号化手段（図５１の４０３）によ
って、符号化して出力信号として出力する（図５２のＳ
００８）。ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に
座標値を２進数表現した値を出力しても良いし、あるい
は、画像データや音声データでは、低周波成分には非ゼ
ロ係数が出現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほ
ど短い符号となるような可変長符号として出力するなど
の方法を用いても良い。

【０２６４】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図５１の４０２）に記憶さ
れているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図５
１の３）で、周波数成分記憶手段（図５１の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図５１の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図５２のＳ００９）。この読
み出された係数を絶対値変換手段（図５１の６）によ
り、絶対値に変換し（図５２のＳ０１０）、絶対値に変
換後の各係数を係数符号化手段（図５１の５）で、符号
化する（図５２のＳ０１１）。すなわち、この符号化処
理（図５２のＳ０１１）は、サイン情報を除く係数の絶
対値部分にのみ施される。なお、係数の絶対値を得る処
理は、周波数成分記憶手段（図５１の２）に記憶する前
に行っておいてもよく、その場合は周波数成分記憶手段
（図５１の２）に各係数を、絶対値とサイン情報に分け
て記憶しておいても良い。

【０２６５】＜サイン情報の処理＞次に、スキャン順の
読み出し処理（図５２のＳ００９）によって、読み出さ
れる係数に対して、係数強度順位判定手段（図５１の７
０４）で、１個のＤＣＴブロック内で、各係数のエネル
ギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数の強度の順
位（以下、係数強度順位）を判定する（図５２のＳ０１
２）。そして、係数強度順位の値を係数強度順位テーブ
ル（図５１の７０５）に記憶する（図５２のＳ０１
３）。先にも述べたように、被写体の輪郭（エッジ）が
複雑な形状をしていれば、高周波成分にエネルギーが集
中したり、輪郭（エッジ）が単調な形状をしていれば、
低周波成分にエネルギーが集中したりする。エネルギー
が集中している周波数成分こそ、その入力信号（画像デ
ータ）の特徴を よく反映し、入力信号（画像データ）
の情報を多く含んでいるのであり、上記の処理（図５２
のＳ０１２）は、ＤＣＴブロック内の どの周波数成分
にエネルギーが集中しているかを判定するものである。
この処理（図５２のＳ０１２）における強度とは、具体
的には、各係数の絶対値や、各係数の２乗値の大きさで
ある。例として、本実施の形態（本発明の第８の実施の
形態）では、強度を、係数の絶対値とする。なお、この
強度順位の判定は、注目しているＤＣＴブロック内のＡ
Ｃ成分に対してのみ行う。例えば、本発明の第５の実施
の形態での説明で使用したものと同じＤＣＴブロック
（図２５）の場合、ＡＣ成分のうちで強度の値が１番大
きい係数（以下、係数Ａ１と呼ぶ）は、座標（１，０）
の「 −７８４ 」である。２番目に強度の値が大きい
係数（以下、係数Ａ２と呼ぶ）は、座標（３，０）の
「 ２１２ 」である。３番目に強度の値が大きい係数
（以下、係数Ａ３と呼ぶ）は、座標（５，０）の「 −
１０３ 」である。４番目に強度の値が大きい係数（以
下、係数Ａ４と呼ぶ）は、座標（２，４）の「 ７１
」と、座標（４，１）の「 −７１ 」で強度の大き
さが同じ係数が２個存在する。このような場合は、どち
らを優先的に順位付けしても良いが、この例では、座標
（２，４）の「 ７１ 」を４番目（係数Ａ４）とす
る。このように、強度の大きい順に、順位付けを行って
いき、係数強度順位を決定し、その順位に応じた座標
（ｎ，ｍ）の情報を係数強度順位テーブル（図５１の７
０５）に記憶しておく。

【０２６６】次に、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（図
５１の７０１）によって、各係数が非ゼロかどうかを判
定し（図５２のＳ０１４）、各係数が非ゼロの場合、サ
イン情報推定手段（図５１の７０６）によって、各係数
のサイン情報が正なのか負なのかの推定を行う（図５２
のＳ０１５からＳ０２６）。このサイン情報の推定処理
（図５２のＳ０１５からＳ０２６）において、先に求め
た、係数強度順位に従って、強度順位が高い（強度の値
が大きい）係数の情報を手がかりとして、強度順位が低
い（強度の値が小さい）係数のサイン情報の推定を行
う。ＤＣＴブロック（図２５）の例に対して、先に述べ
た本発明の第６の実施の形態では、強度順位が高い係数
Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数の情報を手がか
りに、最も強度順位が低い係数Ａ６３（図２５の座標
（４，０）の「 −２」）のみのサイン情報の推定を行
ったが、本発明の第８の実施の形態は、本発明の第７の
実施の形態と同様に、強度順位が高い係数Ａ１から順
に、係数Ａ６３までの全ての係数のサイン情報の推定を
行うものである。

【０２６７】まず、サイン情報設定手段（図５１の７０
７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し、サイン
情報の推定を行う係数Ａ１のＡＣ成分（図２５の座標
（１，０）の「 −７８４ 」）に、仮のサイン情報と
して正のサイン情報を設定し（図５２のＳ０１５）、こ
のＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロック０と呼ぶ）を
サイン情報付き係数記憶手段（図５１の７０８）に記憶
する（図５２のＳ０１６）。また、サイン情報設定手段
（図５１の７０７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を
設定し、サイン情報の推定を行う係数Ａ１のＡＣ成分
（図２５の座標（１，０）の「 −７８４ 」）に、仮
のサイン情報として負のサイン情報を設定し（図５２の
Ｓ０１５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロッ
ク１と呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図５１の
７０８）に記憶する（図５２のＳ０１６）。すなわち、
サイン情報付き係数記憶手段（図５１の７０８）には、
ＤＣＴブロック０と、ＤＣＴブロック１の、２個のＤＣ
Ｔブロックが記憶される。それぞれのＤＣＴブロック
を、図５３、図５４に示す。

【０２６８】次に、サイン情報付き係数記憶手段（図５
１の７０８）に記憶されているＤＣＴブロック０（図５
３）と、ＤＣＴブロック１（図５４）の、２個のＤＣＴ
ブロックに対して、周波数合成手段（図５１の７０９）
により、数２の逆ＤＣＴ演算を施し（図５２のＳ０１
７）、それぞれの逆ＤＣＴ結果を周波数合成結果記憶手
段（図５１の７１０）に記憶する（図５２のＳ０１
８）。なお、上記の逆ＤＣＴ演算（図５２のＳ０１７）
を施す前に、それぞれのＤＣＴブロックに対して、逆量
子化を行う構成とすることが望ましいが、上記の一連で
は、例として量子化ステップを１としており、ここでは
逆量子化の処理は省略した。（ 逆量子化手段を具備
し、逆量子化を行っても良い。） なお、逆ＤＣＴは実数計算であり、小数点以下の値が存
在するが、通常は、実数計算した結果を整数化して取り
扱う。このときに、小数点以下の値が切り捨てられるこ
とで、実際の演算結果に対する誤差が生じる。この誤差
ができるだけ小さくなるように、上記の逆ＤＣＴ演算
（図５２のＳ０１７）は、例として、逆ＤＣＴ結果を１
００００倍してより高いｂｉｔ精度の整数値として出力
するものとする。ＤＣＴブロック０（図５３）の逆ＤＣ
Ｔ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロッ
ク０と呼ぶ）を図５５に、ＤＣＴブロック１（図５４）
の逆ＤＣＴ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣ
Ｔブロック１と呼ぶ）を図５６に示す。

【０２６９】次に、第１サイン情報推定パラメータ演算
手段（図５１の７１１）で、第１サイン情報推定パラメ
ータとして、第１類似度の演算を行い（図５２のＳ０１
９）、演算結果を第１サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図５１の７１２）に記憶する（図５２のＳ０２
０）。上記で演算される第１類似度は、仮サイン情報が
設定されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）に
よる周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）
の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）との
差分の絶対値の和であると定義する。具体的には、上記
の例では、係数Ａ１に仮に正のサイン情報を設定した場
合の逆ＤＣＴブロック０（図５５）の波形と、この波形
の中心軸（この例では平均値）との差分の絶対値の和
を、「 正の第１類似度 」とし、係数Ａ１に仮に負の
サイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロック１（図５
６）の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）
との差分の絶対値の和を、「負の第１類似度 」とし、
この「 正の第１類似度 」と、「 負の第１類似度
」の値を、第１サイン情報推定パラメータ記憶手段
（図５１の７１２）に記憶する（図５２のＳ０２０）。
上記の例では、「 正の第１類似度 」の値は「 ５６
８３２３２８ 」で、「 負の第１類似度 」の値は
「 ５６８３２３２８ 」で、どちらも等しい値であ
る。逆ＤＣＴブロックの波形と、第１類似度の関係を概
念的なイメージで表すと図５７のようになる。

【０２７０】以上の処理（図５２のＳ０１４からＳ０２
０）は、本発明の第７の実施の形態と全く同じ処理であ
るが、以下の処理が異なる。

【０２７１】次に、第２サイン情報推定パラメータ演算
手段（図５１の７１４）で、第２サイン情報推定パラメ
ータとして、相違度の演算を行い（図５２のＳ０２
１）、演算結果を第２サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図５１の７１５）に記憶する（図５２のＳ０２
２）。上記で演算される相違度は、仮サイン情報が設定
されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）による
周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）の波
形が、所定の値域を はみ出す領域における、波形と値
域との差分の絶対値の和であると定義する。上記の例で
は、入力される原画像データの値域は、「 ０から２５
５ 」としている。ただし、逆ＤＣＴブロック０（図５
５）と逆ＤＣＴブロック１（図５６）は、いずれも、逆
ＤＣＴ演算の際に、１００００倍の値としているため、
ここでは、レンジを合わせるために、値域も１００００
倍の値（０から２５５００００）として扱う。係数Ａ１
に仮に正のサイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロッ
ク０（図５５）の波形が、所定の値域（この例では「
０から２５５００００ 」）を はみ出す領域におけ
る、波形と値域（この例では「 ０から２５５００００
」）との差分の絶対値の和を、「 正の相違度 」と
し、係数Ａ１に仮に負のサイン情報を設定した場合の逆
ＤＣＴブロック１（図５６）の波形が、所定の値域（こ
の例では「 ０から２５５００００ 」）を はみ出す
領域における、波形と値域（この例では「 ０から２５
５００００ 」）との差分の絶対値の和を、「 負の相
違度 」とし、この「 正の相違度 」と、「 負の相
違度 」の値を、第２サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図５１の７１５）に記憶する（図５２のＳ０２
２）。上記の例では、「 正の相違度 」の値は「 １
３４８７８４ 」で、「 負の相違度 」の値は「 １
３４８７８４ 」で、どちらも等しい値である。逆ＤＣ
Ｔブロックの波形と、相違度の関係を概念的なイメージ
で表すと図５８のようになる。

【０２７２】先に述べた本発明の第７の実施の形態で
は、第１サイン情報推定パラメータ（第１類似度または
第１変化量）のみを用いて、サイン情報の推定を行った
が、本実施の形態（本発明の第８の実施の形態）では、
第２サイン情報推定パラメータ（相違度）の情報を併用
することで、本発明の第７の実施の形態以上に、サイン
情報の推定の精度を高め、最終的にサイン情報の符号量
を大幅に削減するものである。その理由は、以下の通り
である。本発明の第７の実施の形態では、第１類似度の
値が大きい方のサイン情報を正解だと推定した。これ
は、図５７に示すように、波形が中心軸から遠ざかるほ
ど正解であると推定していることになる。しかしなが
ら、もともと原画像データの値域が「 ０から２５５
」と定められている状況において、この値域を極端に
はみ出す場合は、そのサイン情報は、不自然であると
考えられる。よって、この値域をはみ出す量を相違度と
して、第１類似度（または第１変化量）と相違度の両方
の情報を考慮して、サイン情報の推定を行うことで、よ
り正確な推定結果を得ることができる。具体的には、第
１サイン情報推定パラメータが、第１変化量の場合は、
第１変化量または相違度に正規化係数をかけて正規化
し、正規化済みの第１変化量に正規化済みの相違度を加
算した値を第２変化量とし、第１サイン情報推定パラメ
ータが、第１類似度の場合は、第１類似度または相違度
に正規化係数をかけて正規化し、正規化済みの第１類似
度に正規化済みの相違度を減算した値を第２類似度と
し、第３サイン情報推定パラメータ演算手段（図５１の
７１６） において、第２変化量、または第２類似度を
第３サイン情報推定パラメータとして演算し（図５２の
Ｓ０２３）、第２サイン情報生成手段（図５１の７１
８） において、各仮サイン情報に対応する第３サイン
情報推定パラメータが第２変化量の場合は、第３サイン
情報推定パラメータの値が小さいときの仮サイン情報を
真のサイン情報だと推定し、各仮サイン情報に対応する
第３サイン情報推定パラメータが第２類似度の場合は、
第３サイン情報推定パラメータの値が大きいときの仮サ
イン情報が真のサイン情報であると推定し、推定結果が
正解であれば、新たなサイン情報として「 ゼロ（１
［ ｂｉｔ ］） 」を出力し、推定結果が不正解であ
れば、新たなサイン情報として「 １（１［ ｂｉｔ
］） 」を出力し、推定不能の場合は、係数Ａ１の真
のサイン情報そのものを出力する（図５２のＳ０２
５）。

【０２７３】本実施の形態（本発明の第８の実施の形
態）では、第３サイン情報推定パラメータとして、第２
類似度を演算するが、具体的には、第１類似度と相違度
を正規化するために、正の第１類似度と負の第１類似度
の和（以下、第１類似度の和 と呼ぶ）と、正の相違度
と負の相違度の和（以下、相違度の和 と呼ぶ）を求
め、正規化係数αとして、第１類似度の和と相違度の和
の比（＝第１類似度の和／相違度の和）を求める。そし
て、第２類似度として、第１類似度から、α倍した相違
度の値を引いた値（＝第１類似度−α×相違度）を求め
る。上記の例（係数Ａ１）では、正規化係数αの値は、
「 ４２ 」となり、「 正の第２類似度（＝正の第１
類似度−α×正の相違度） 」の値は「 １８３４００
」で、「 負の第２類似度（＝負の第１類似度−α×
負の相違度） 」の値は「 １８３４００ 」で、どち
らも等しい値であり、係数Ａ１のサイン情報は「 推定
不能 」であり、サイン情報として、真のサイン情報を
出力する。すなわち係数Ａ１の真のサイン情報は負であ
るため、負を意味する「 １（１［ｂｉｔ ］） 」を
出力する。

【０２７４】もし、第３サイン情報推定パラメータとし
て、第２変化量を演算する場合は、正の第１変化量と負
の第１変化量の和（以下、第１変化量の和 と呼ぶ）
と、相違度の和（＝正の相違度と負の相違度の和）を求
め、正規化係数αとして、第１変化量の和と相違度の和
の比（＝第１変化量の和／相違度の和）を求める。そし
て、第２変化量として、第１変化量に、α倍した相違度
の値を加算した値（＝第１変化量＋α×相違度）を求め
れば良い。

【０２７５】なお、上記において、正規化係数αを求め
る際に、相違度の和をそのまま用いても良いが、量子化
誤差や、全ての係数を使用していないなどの理由で、逆
ＤＣＴブロックのサイン情報が正しくても、多少は値域
を はみ出すことがあり得る。そのため、正規化係数α
を求める際に、相違度の値を少し小さくなるように調整
（減算、あるいは、１未満の係数を掛ける）したり、あ
るいは、正規化係数α自体を、少し小さい値になるよう
に調整（減算、あるいは、１未満の係数を掛ける）して
おいても良い。

【０２７６】第２サイン情報生成手段（図５１の７１
８）から出力されるサイン情報は、サイン情報記憶手段
（図５１の７０２）に記憶される（図５２のＳ０２
６）。

【０２７７】本実施の形態（本発明の第８の実施の形
態）では、第３サイン情報推定パラメータとして、第２
類似度を用い、第２類似度が「 大きい 」方のサイン
情報を真のサイン情報だと推定したが、第３サイン情報
推定パラメータとして、第２変化量を用いる場合は、第
２変化量が「 小さい 」方のサイン情報を真のサイン
情報だと推定する処理と、表現の仕方が異なるだけで、
実質的には全く同等の意味を持つ。

【０２７８】以上で、最も強度順位が高い係数Ａ１のサ
イン情報の推定処理が完了したので、次に、非ゼロ判定
サイン情報抽出手段（図５１の７０１）で、係数Ａ２
（図２５の座標（３，０）の「 ２１２ 」）が非ゼロ
かどうかを判定し、非ゼロであるので、以下のサイン情
報の推定を行う。

【０２７９】まず、サイン情報設定手段（図５１の７０
７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し（既に設
定済みなのでそのまま利用すれば良い）、既にサイン情
報の推定が完了した係数Ａ１（図２５の座標（１，０）
の「 −７８４ 」）に、真のサイン情報として負のサ
イン情報を設定し、これからサイン情報の推定を行う係
数Ａ２（図２５の座標（３，０）の「 ２１２ 」）
に、仮のサイン情報として正のサイン情報を設定し（図
５２のＳ０１５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴ
ブロック０と呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図
５１の７０８）に記憶する（図５２のＳ０１６）。ま
た、サイン情報設定手段（図５１の７０７）では、ＤＣ
成分に真のサイン情報を設定し（既に設定済みなのでそ
のまま利用すれば良い）、既にサイン情報の推定が完了
した係数Ａ１（図２５の座標（１，０）の「 −７８４
」）に、真のサイン情報として負のサイン情報を設定
し、これからサイン情報の推定を行う係数Ａ２（図２５
の座標（３，０）の「 ２１２ 」）に、仮のサイン情
報として負のサイン情報を設定し（図５２のＳ０１
５）、このＤＣＴブロック（以下、ＤＣＴブロック１と
呼ぶ）をサイン情報付き係数記憶手段（図５１の７０
８）に記憶する（図５２のＳ０１６）。すなわち、サイ
ン情報付き係数記憶手段（図５１の７０８）には、ＤＣ
Ｔブロック０と、ＤＣＴブロック１の、２個のＤＣＴブ
ロックが記憶される。それぞれのＤＣＴブロックを、図
５９、図６０に示す。

【０２８０】以下、新たに更新されたＤＣＴブロック０
（図５９）とＤＣＴブロック１（図６０）に対して、そ
れぞれ、図５２のＳ０１６からＳ０２６の処理を行う。

【０２８１】サイン情報付き係数記憶手段（図５１の７
０８）に記憶されているＤＣＴブロック０（図５９）
と、ＤＣＴブロック１（図６０）の、２個のＤＣＴブロ
ックに対して、周波数合成手段（図５１の７０９）によ
り、数２の逆ＤＣＴ演算を施し（図５２のＳ０１７）、
それぞれの逆ＤＣＴ結果を周波数合成結果記憶手段（図
５１の７１０）に記憶する（図５２のＳ０１８）。な
お、上記の逆ＤＣＴ演算（図５２のＳ０１７）を施す前
に、それぞれのＤＣＴブロックに対して、逆量子化を行
う構成とすることが望ましいが、上記の一連では、例と
して量子化ステップを１としており、ここでは逆量子化
の処理は省略した。（ 逆量子化手段を具備し、逆量子
化を行っても良い。） なお、逆ＤＣＴは実数計算であり、小数点以下の値が存
在するが、通常は、実数計算した結果を整数化して取り
扱う。このときに、小数点以下の値が切り捨てられるこ
とで、実際の演算結果に対する誤差が生じる。この誤差
ができるだけ小さくなるように、上記の逆ＤＣＴ演算
（図５２のＳ０１７）は、例として、逆ＤＣＴ結果を１
００００倍してより高いｂｉｔ精度の整数値として出力
するものとする。ＤＣＴブロック０（図５９）の逆ＤＣ
Ｔ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロッ
ク０と呼ぶ）を図６１に、ＤＣＴブロック１（図６０）
の逆ＤＣＴ結果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣ
Ｔブロック１と呼ぶ）を図６２に示す。

【０２８２】次に、第１サイン情報推定パラメータ演算
手段（図５１の７１１）で、第１サイン情報推定パラメ
ータとして、第１類似度の演算を行い（図５２のＳ０１
９）、演算結果を第１サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図５１の７１２）に記憶する（図５２のＳ０２
０）。上記で演算される第１類似度は、仮サイン情報が
設定されている係数（以下、仮サイン情報付き係数）に
よる周波数合成結果（以下、仮サイン周波数合成結果）
の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）との
差分の絶対値の和であると定義する。具体的には、上記
の例では、係数Ａ２に仮に正のサイン情報を設定した場
合の逆ＤＣＴブロック０（図６１）の波形と、この波形
の中心軸（この例では平均値）との差分の絶対値の和
を、「 正の第１類似度 」とし、係数Ａ２に仮に負の
サイン情報を設定した場合の逆ＤＣＴブロック１（図６
２）の波形と、この波形の中心軸（この例では平均値）
との差分の絶対値の和を、「 負の第１類似度 」と
し、この「 正の第１類似度 」と、「 負の第１類似
度 」の値を、第１サイン情報推定パラメータ記憶手段
（図５１の７１２）に記憶する（図５２のＳ０２０）。
上記の例では、「 正の第１類似度 」の値は「 ６２
２２８８０８ 」で、「 負の第１類似度 」の値は
「 ５１４３５８１６ 」である。

【０２８３】次に、第２サイン情報推定パラメータ演算
手段（図５１の７１４）で、第２サイン情報推定パラメ
ータとして、相違度の演算を行い（図５２のＳ０２
１）、演算結果を第２サイン情報推定パラメータ記憶手
段（図５１の７１５）に記憶する（図５２のＳ０２
２）。上記の例（係数Ａ２の図６１と図６２）では、
「 正の相違度 」の値は「 ５３７６８ 」で、「
負の相違度 」の値は「 ６３３４４９６ 」である。

【０２８４】次に、第３サイン情報推定パラメータ演算
手段（図５１の７１６） において、第２類似度を第３
サイン情報推定パラメータとして演算し（図５２のＳ０
２３）、第２サイン情報生成手段（図５１の７１８）
において、各仮サイン情報に対応する第３サイン情報推
定パラメータが第２変化量の場合は、第３サイン情報推
定パラメータの値が小さいときの仮サイン情報を真のサ
イン情報だと推定し、各仮サイン情報に対応する第３サ
イン情報推定パラメータが第２類似度の場合は、第３サ
イン情報推定パラメータの値が大きいときの仮サイン情
報が真のサイン情報であると推定し、推定結果が正解で
あれば、新たなサイン情報として「 ゼロ（１［ ｂｉ
ｔ ］） 」を出力し、推定結果が不正解であれば、新
たなサイン情報として「 １（１［ ｂｉｔ ］） 」
を出力し、推定不能の場合は、係数Ａ１の真のサイン情
報そのものを出力する（図５２のＳ０２５）。上記の例
（係数Ａ２の図６１と図６２）では、正規化係数αの値
は、「 １７ 」となり、「 正の第２類似度（＝正の
第１類似度−α×正の相違度） 」の値は「 ６１３１
４７５２ 」で、「 負の第２類似度（＝負の第１類似
度−α×負の相違度） 」の値は「 −５６２５０６１
６ 」で「 正の第１類似度 」の方が大きいため、真
のサイン情報は「 正 」だと推定する。この推定結果
は正解であるため、新たなサイン情報として正解を意味
する「 ゼロ（１［ ｂｉｔ ］） 」を出力する。第
２サイン情報生成手段（図５１の７１８）から出力され
るサイン情報は、サイン情報記憶手段（図５１の７０
２）に記憶される（図５２のＳ０２６）。

【０２８５】以上の処理（図５２のＳ０１４からＳ０２
６）を１個のＤＣＴブロック内の全ての係数に対して終
了するまで、あるいは、強度順位が高い順に処理して最
後の非ゼロ係数まで繰り返す（図５２のＳ０２７）。
（図２５のＤＣＴブロックの例では、ゼロ係数が存在し
ないので、係数Ａ６３まで処理を繰り返すことにな
る。）

【０２８６】以上のように、ＤＣＴブロック（図２５）
の全ての係数（係数Ａ１から係数Ａ６３）までのサイン
情報の推定を行った場合の、各係数の座標（ｎ，ｍ）、
各係数の値、正の第２類似度、負の第２類似度、推定結
果、推定結果が正解（○）か不正解（×）か、新たに生
成されたサイン情報（正解の場合０、不正解の場合１、
推定不能の場合、そのままのサイン情報として正の場合
０で負の場合１）を表１２と表１３と表１４に示す。

【０２８７】

【表１６】

【０２８８】

【表１７】

【０２８９】

【表１８】

【０２９０】上記の処理（図５２のＳ００９からＳ０２
７）を全てのＤＣＴブロックに対して完了するまで繰り
返す（図５２のＳ０２８）。

【０２９１】最後に、サイン情報記憶手段（図５１の７
０２）に記憶されているサイン情報を、サイン情報符号
化手段（図５１の７０３）によって、圧縮符号化する
（図５２のＳ０２９）。この符号化処理（図５２のＳ０
２９）は、上記の例のように、各ＤＣＴブロックにおい
て、強度順位が高い係数から順に、強度順位が高い係数
の情報を手がかりに、強度順位が低い係数のサイン情報
の推定を行うことでサイン情報の値として「 ０ 」が
多くなるため、サイン情報を集めて、統計処理を行って
符号化すると、符号量を少なくすることができる。サイ
ン情報を圧縮符号化する方法は、従来のハフマン符号化
や、算術符号化など、いかなる符号化方法を用いても良
い。また、表１５に、ＤＣＴブロック（図２５）のサイ
ン情報の推定の集計結果として、総数（係数の総数）、
正解（個数と、総数中に占める割合） 、不正解（個数
と、総数中に占める割合）、推定不能（個数と、総数中
に占める割合）、サイン情報０（サイン情報として０を
用いた個数と、総数中に占める割合）、サイン情報１
（サイン情報として１を用いた個数と、総数中に占める
割合）、サイン情報の情報量（ｂｉｔ数と、総ｂｉｔ数
（６３ｂｉｔ）に占める割合）を示す。この結果、従来
技術では、もともと、サイン情報には、１個の係数につ
き、１［ｂｉｔ ］を使用していたので、係数Ａ１から
係数Ａ６３のサイン情報として、６３［ ｂｉｔ ］必
要だったが、これを、上記のように、サイン情報を推定
して新たなサイン情報として扱うことで、情報量が約３
７．３［ ｂｉｔ ］となり、もともとの情報量に対し
て、約２５．７［ ｂｉｔ ］（約４０．８％）もの情
報量を削減できることになる。また、先に述べた本発明
の第７の実施の形態では、もともとの情報量に対して、
約１３．１［ ｂｉｔ ］（約２０．８％）の情報量の
削減ができていたが、本発明の第８の実施の形態では、
第７の実施の形態よりも更に大幅に情報量を削減できた
ことになる。このように、上記のような構成で、第１類
似度（または第１変化量）と相違度の両方の情報を考慮
して、サイン情報の推定を行うことでサイン情報に必要
な符号量を大幅に削減することができる。

【０２９２】

【表１９】

【０２９３】ここで、サイン情報記憶手段（図５１の７
０２）に記憶されているサイン情報を、サイン情報符号
化手段（図５１の７０３）によって、圧縮符号化する処
理（図５２のＳ０２９）において、表１２と表１３と表
１４の各係数のサイン情報（表１２と表１３と表１４の
右端の値）を複数のグループに分類し、各グループごと
に統計処理を行って符号化することで、更に大幅に情報
量を削減できる方法について述べる。表１２と表１３と
表１４の各係数のサイン情報 の値を見ると、前半の方
（係数Ａ１に近い方）では、推定不能や不正解が いく
つか存在するが、後半の方（係数Ａ６３に近い方）へ
いけばいくほど正解率が高くなっている。特に、係数Ａ
２９から係数Ａ６３までの、連続する３５個の係数は、
全て、サイン情報の推定結果が正解である。これは、前
半では、サイン情報が既に分かっている係数が少ない
が、後半へ いけばいくほど、より多くの係数のサイン
情報が分かり、それらの情報を手がかりに、以後のサイ
ン情報を推定するようにしているため、後半の方が、原
画像に近い情報を手がかりとしてサイン情報を推定でき
ることになる。そのため、後半の方が、正確さ が増す
のである。この特徴を利用して、６３個の係数のサイン
情報（表１２と表１３と表１４の右端の値）をまとめ
て、圧縮符号化するのではなく、６３個の係数のうち、
例えば、「 前半グループ（係数Ａ１から係数Ａ３１ま
での、３１個） 」と、「 後半グループ（係数Ａ３２
から係数Ａ６３までの、３２個） 」というように、複
数のグループにに分けて、各グループごとに圧縮符号化
すると、更に 圧縮率が向上する。以下では、前半グル
ープと、後半グループの「 情報量 」を計算してみ
る。表１６に前半グループの状況を、表１７に後半グル
ープの状況をまとめる。この結果より、前半グループの
情報量は、約２６．９［ ｂｉｔ ］で、後半グループ
の情報量は、０．０［ ｂｉｔ ］で、前半グループと
後半グループの合計の情報量は、約２６．９［ ｂｉｔ
］（約４２．８％）である。これは、前半グループと
後半グループの合計は、もともと従来技術では、６３
［ ｂｉｔ ］だったのに対して、約４２．８％（半分
以下）の情報量となり、約５７．２％ものサイン情報の
情報量を削減できたことになる。先に述べた表１５のよ
うに、前半グループと後半グループの区別なく、圧縮符
号化を行う場合の情報量が、約３７．３［ ｂｉｔ ］
だったので、このように、前半グループと後半グループ
とに分けて、圧縮符号化を行うと、情報量が約２６．９
［ ｂｉｔ ］となり、このように複数のグループに分
けて各グループごとに圧縮符号化を行うことで、サイン
情報の情報量を大幅に削減することができる。

【０２９４】

【表２０】

【０２９５】

【表２１】

【０２９６】＜第９の実施の形態＞次に、上記従来の信
号処理システムの 第２の課題 を解決するための、本
発明の 第９の実施の形態 について説明する。

【０２９７】既に述べた本発明の第５の実施の形態で
は、サイン情報処理手段（図２２の７）により、サイン
情報を まとめて符号化することで、サイン情報の符号
量を削減し、第２の課題を解決した。本発明の第６の実
施の形態では、各ＤＣＴブロックにおいて、強度順位が
高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数の情報
を手がかりに、最も強度順位が低い係数Ａ６３のサイン
情報の推定を行い、推定を行った係数Ａ６３のサイン情
報を集めて まとめて符号化することで、サイン情報の
符号量を削減し、第２の課題を解決した。本発明の第７
の実施の形態では、各ＤＣＴブロックにおいて、強度順
位が高い係数の情報を手がかりに、最も強度順位が低い
係数Ａ６３だけでなく、係数Ａ１から係数Ａ６３の全て
の係数のサイン情報の推定を行って符号化することで、
大幅にサイン情報の符号量を削減し、第２の課題を解決
した。また、本発明の第７の実施の形態では、第１サイ
ン情報推定パラメータとして、第１類似度を利用し、第
１類似度が大きいときのサイン情報を正解だと推定し
た。本発明の第８の実施の形態は、本発明の第７の実施
の形態と同様に、第１サイン情報推定パラメータとし
て、第１類似度（または第１変化量）を利用し、更に、
第２サイン情報推定パラメータとして、相違度を用いる
ことで、本発明の第７の実施の形態よりも、大幅にサイ
ン情報の符号量を削減し、第２の課題を解決した。本発
明の第９の実施の形態では、本発明の第８の実施の形態
と同様に、第１サイン情報推定パラメータとして、第１
類似度（または第１変化量）を利用し、また、第２サイ
ン情報推定パラメータとして、相違度を用いるが、強度
順位が高い順に、１個の係数ごとにサイン情報の推定を
行うのではなく、複数の係数のサイン情報をまとめて推
定することで、本発明の第８の実施の形態よりも、更に
サイン情報の符号量を削減し、第２の課題を解決するも
のである。

【０２９８】入力信号である画像データは、ビデオカメ
ラなどで撮影したしたものや、写真などをスキャナで信
号変換して得たものであり、いずれも光学的読み取り手
段により、信号変換して得られるものである。このよう
に入力信号（画像データ）は、光学的な自然現象に基づ
き生成されている。そのため、被写体の輪郭（エッジ）
の形状などの情報が、そのまま入力信号（画像データ）
の数値に反映される。これらの入力信号（画像データ）
を周波数分解した後に符号化する従来および本発明の信
号処理システムにおいては、被写体の輪郭（エッジ）の
形状により、周波数分解後の、いずれかの周波数成分に
エネルギーが偏るという特徴がある。例えば、被写体の
輪郭（エッジ）が複雑な形状をしていれば、高周波成分
にエネルギーが集中したり、輪郭（エッジ）が単調な形
状をしていれば、低周波成分にエネルギーが集中したり
する。言いかえれば、エネルギーが集中している周波数
成分こそ、その入力信号（画像データ）の特徴を よく
反映し、入力信号（画像データ）の情報を多く含んでい
るのである。このような入力信号（画像データ）の特徴
を鑑みて、本発明の第９の実施の形態では、以下の図６
３のような構成により、サイン情報の符号量の削減を行
う。なお、本発明の第５、第６、第７、第８の実施の形
態と同様に、サイン情報以外の係数については、単なる
絶対値としてサイン情報を除いて、従来技術や、既に説
明した本発明の第１、第２、第３、第４の実施の形態と
同様の処理で符号化を行えば良いが、本発明の第９の実
施の形態では、例として、サイン情報を除く係数の絶対
値部分は、本発明の第２の実施の形態と同様の処理を行
うものとして説明する。

【０２９９】以下、図６３を用いて、本発明の第９の実
施の形態の構成について説明する。図６３において、９
は、周波数分解手段で、１０は、量子化手段 で、１
は、基本符号化手段 で、基本符号化手段（１） の内
部の、２は、周波数成分記憶手段 で、３は、係数読み
出し制御手段 で、４は、読み出し制御情報生成手段
で、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
４０１は、スキャン順決定手段 で、４０２は、スキャ
ン順テーブル で、４０３は、スキャン順情報符号化手
段 で、スキャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとし
て用い、係数読み出し制御手段（３）において、読み出
し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成し、ま
た、スキャン順決定手段（４０１）の内部の４１２は、
係数強度演算手段 で、４１１は、優先順位決定手段
で、以上は、基本的に先に述べた本発明の第２の実施の
形態と同様の働きをする。本発明の第２の実施の形態と
異なる点は、基本符号化手段（１）の内部に、周波数成
分の各係数を絶対値に変換する絶対値変換手段（６）
と、周波数成分の各係数を入力とし、入力される係数の
サイン情報を処理するサイン情報処理手段（７）を有
し、絶対値に変換された周波数成分の各係数に対して、
係数符号化手段（５）で、統計処理を行い、係数を符号
化することとし、サイン情報処理手段（７）の内部に、
周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数の
うち、周波数分解の単位内（ＤＣＴブロック）での各係
数のエネルギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数
の強度の順位（以下、係数強度順位）を判定する係数強
度順位判定手段（７０４） と、係数強度順位を記憶す
る係数強度順位テーブル（７０５） と、各係数がゼロ
かどうかを判定し、非ゼロの場合のみ、サイン情報を抽
出する非ゼロ判定サイン情報抽出手段（７０１）と、係
数強度順位の高い係数から優先的に、サイン情報の推定
を行い、推定結果から、新たなサイン情報を生成して出
力するサイン情報推定手段（７０６）を有し、サイン情
報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分記憶手段
（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮のサイン
情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて真のサイ
ン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイン情報設
定手段（７０７） と、サイン情報設定手段（７０７）
により、仮サイン情報と、必要に応じて真サイン情報が
設定された各係数（以下、サイン情報付き係数）を記憶
するサイン情報付き係数記憶手段（７０８） と、サイ
ン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サイン情報付
き周波数合成結果を出力する周波数成分合成手段（７０
９） と、サイン情報付き周波数合成結果を記憶する周
波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮サイン情報
が設定されているサイン情報付き周波数合成結果に対応
した第１のサイン情報推定パラメータ（以下、第１サイ
ン情報推定パラメータ）を演算する第１サイン情報推定
パラメータ演算手段（７１１） と、第１サイン情報推
定パラメータを記憶する第１サイン情報推定パラメータ
記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報が設定されて
いるサイン情報付き周波数合成結果に対応した第２のサ
イン情報推定パラメータ（以下、第２サイン情報推定パ
ラメータ）を演算する第２サイン情報推定パラメータ演
算手段（７１４） と、第２サイン情報推定パラメータ
を記憶する第２サイン情報推定パラメータ記憶手段（７
１５） と、第１サイン情報推定パラメータと第２サイ
ン情報推定パラメータを用いて、各仮サイン情報が設定
されているサイン情報付き周波数合成結果に対応した第
３のサイン情報推定パラメータ（以下、第３サイン情報
推定パラメータ）を演算する第３サイン情報推定パラメ
ータ演算手段（７１６） と、第３サイン情報推定パラ
メータを記憶する第３サイン情報推定パラメータ記憶手
段（７１７） と、各仮サイン情報に対応した第３サイ
ン情報推定パラメータの値から、真のサイン情報の組み
合わせと一致する仮サイン情報の組み合わせに対して、
新たなサイン情報を付与して、新たなサイン情報を出力
する第３サイン情報生成手段（７１９）を有し、サイン
情報設定手段（７０７）において、仮サイン情報が真の
サイン情報かどうかの推定が完了した係数に関して、真
のサイン情報を設定する機能を有し、真サイン情報が設
定されている係数（以下、真サイン情報付き係数）によ
る周波数合成結果（以下、真サイン周波数合成結果）
と、仮サイン情報が設定されている係数（以下、仮サイ
ン情報付き係数）による周波数合成結果（以下、仮サイ
ン周波数合成結果）との差分の絶対値の和を第１変化量
とし、真サイン情報付き係数と、仮サイン情報付き係数
の混合状態での周波数合成結果（以下、混合周波数合成
結果）に関して、混合周波数合成結果の波形の、波形の
中心軸と、波形で囲まれた領域における、波形と、波形
の中心軸との差分の絶対値の和を第１類似度とし、混合
周波数合成結果の波形が、所定の値域を はみ出す領域
における、波形と、値域との差分の絶対値の和を相違度
とし、第１サイン情報推定パラメータ演算手段（７１
１） において、第１変化量、または第１類似度を第１
サイン情報推定パラメータとして演算し、第２サイン情
報推定パラメータ演算手段（７１４） において、相違
度を第２サイン情報推定パラメータとして演算し、第１
変化量または相違度に正規化係数をかけて正規化し、正
規化済みの第１変化量に正規化済みの相違度を加算した
値を第２変化量とし、第１類似度または相違度に正規化
係数をかけて正規化し、正規化済みの第１類似度に正規
化済みの相違度を減算した値を第２類似度とし、第３サ
イン情報推定パラメータ演算手段（７１６） におい
て、第２変化量、または第２類似度を第３サイン情報推
定パラメータとして演算し、第３サイン情報生成手段
（７１９） において、各仮サイン情報に対応する第３
サイン情報推定パラメータが第２変化量の場合は、第３
サイン情報推定パラメータの値が小さい仮サイン情報の
組み合わせを優先的に、同一シンボルを多く含むコード
（以下、第１コード）とするか、または、第３サイン情
報推定パラメータの値が小さい仮サイン情報の組み合わ
せを優先的に、短いコード（以下、第２コード）とし、
真のサイン情報の組み合わせと一致する仮サイン情報の
組み合わせに対応する第１コード、または第２コード
を、新たなサイン情報として出力し、各仮サイン情報に
対応する第３サイン情報推定パラメータが第２類似度の
場合は、第３サイン情報推定パラメータの値が大きい仮
サイン情報の組み合わせを優先的に、第１コードとする
か、または、第３サイン情報推定パラメータの値が大き
い仮サイン情報の組み合わせを優先的に、第２コードと
し、真のサイン情報の組み合わせと一致する仮サイン情
報の組み合わせに対応する第１コード、または第２コー
ドを、新たなサイン情報として出力する構成としている
点である。

【０３００】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、係数符号化手段
（５）は、ハフマン符号化を行うものとする。

【０３０１】以下、本発明の第９の実施の形態の信号処
理システム（圧縮符号化側）の動作について図６４を用
いて説明する。

【０３０２】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図６４のＳ０
０１）。

【０３０３】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図６３の９）において、入力された原画像ブロッ
クに対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図６４の
Ｓ００２）、量子化手段（図６３の１０）において、Ｄ
ＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化する（図６
４のＳ００３）。そして、量子化後のＤＣＴブロックを
周波数成分記憶手段（図６３の２）に記憶する（図６４
のＳ００４）。なお、ここでは例として、どの係数も、
一律 量子化ステップとして１を適用して量子化する。
このＤＣＴと量子化の処理は、先に述べた従来の信号処
理システムと同じである。

【０３０４】＜強度の演算＞次に、係数強度演算手段
（図６３の４１２）では、量子化後のＤＣＴブロックの
各成分ごとに対応した係数の強度を演算する（図６４の
Ｓ００５）。

【０３０５】上記の一連の処理（図６４のＳ００１とＳ
００２とＳ００３とＳ００４とＳ００５）を全ての原画
像ブロックに対して終了したかを判定し（図６４のＳ０
０６）、全ての原画像ブロックの処理が終了するまで繰
り返す。

【０３０６】＜スキャン順テーブルの作成＞次に、優先
順位決定手段（図６３の４１１）によって、強度の値
（係数の絶対値の和）が大きい係数からサンプリングす
るようなスキャン順を決定し、スキャン順テーブル（図
６３の４０２）に記憶する（図６４のＳ００７）。ここ
で、スキャン順テーブル（図６３の４０２）に記憶され
ているスキャン順の情報（例えば、座標値）を、スキャ
ン順情報符号化手段（図６３の４０３）によって、符号
化して出力信号として出力する（図６４のＳ００８）。
ここで行うスキャン順情報の符号化は、単に座標値を２
進数表現した値を出力しても良いし、あるいは、画像デ
ータや音声データでは、低周波成分には非ゼロ係数が出
現しにくいため、低周波成分に近い座標値ほど短い符号
となるような可変長符号として出力するなどの方法を用
いても良い。

【０３０７】＜スキャンの実行および符号化＞次に、作
成したスキャン順テーブル（図６３の４０２）に記憶さ
れているスキャン順に従って、読み出し制御手段（図６
３の３）で、周波数成分記憶手段（図６３の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図６３の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を最後の
非ゼロ係数まで読み出す（図６４のＳ００９）。この読
み出された係数を絶対値変換手段（図６３の６）によ
り、絶対値に変換し（図６４のＳ０１０）、絶対値に変
換後の各係数を係数符号化手段（図６３の５）で、符号
化する（図６４のＳ０１１）。すなわち、この符号化処
理（図６４のＳ０１１）は、サイン情報を除く係数の絶
対値部分にのみ施される。なお、係数の絶対値を得る処
理は、周波数成分記憶手段（図６３の２）に記憶する前
に行っておいてもよく、その場合は周波数成分記憶手段
（図６３の２）に各係数を、絶対値とサイン情報に分け
て記憶しておいても良い。

【０３０８】＜サイン情報の処理＞次に、スキャン順の
読み出し処理（図６４のＳ００９）によって、読み出さ
れる係数に対して、係数強度順位判定手段（図６３の７
０４）で、１個のＤＣＴブロック内で、各係数のエネル
ギーの強さ（以下、強度）を測定し、各係数の強度の順
位（以下、係数強度順位）を判定する（図６４のＳ０１
２）。そして、係数強度順位の値を係数強度順位テーブ
ル（図６３の７０５）に記憶する（図６４のＳ０１
３）。先にも述べたように、被写体の輪郭（エッジ）が
複雑な形状をしていれば、高周波成分にエネルギーが集
中したり、輪郭（エッジ）が単調な形状をしていれば、
低周波成分にエネルギーが集中したりする。エネルギー
が集中している周波数成分こそ、その入力信号（画像デ
ータ）の特徴を よく反映し、入力信号（画像データ）
の情報を多く含んでいるのであり、上記の処理（図６４
のＳ０１２）は、ＤＣＴブロック内の どの周波数成分
にエネルギーが集中しているかを判定するものである。
この処理（図６４のＳ０１２）における強度とは、具体
的には、各係数の絶対値や、各係数の２乗値の大きさで
ある。例として、本実施の形態では、強度を、係数の絶
対値とする。なお、この強度順位の判定は、注目してい
るＤＣＴブロック内のＡＣ成分に対してのみ行う。例え
ば、本発明の第５の実施の形態での説明で使用したもの
と同じＤＣＴブロック（図２５）の場合、ＡＣ成分のう
ちで強度の値が１番大きい係数（以下、係数Ａ１と呼
ぶ）は、座標（１，０）の「 −７８４ 」である。２
番目に強度の値が大きい係数（以下、係数Ａ２と呼ぶ）
は、座標（３，０）の「 ２１２ 」である。３番目に
強度の値が大きい係数（以下、係数Ａ３と呼ぶ）は、座
標（５，０）の「 −１０３ 」である。４番目に強度
の値が大きい係数（以下、係数Ａ４と呼ぶ）は、座標
（２，４）の「 ７１ 」と、座標（４，１）の「 −
７１ 」で強度の大きさが同じ係数が２個存在する。こ
のような場合は、どちらを優先的に順位付けしても良い
が、この例では、座標（２，４）の「 ７１ 」を４番
目（係数Ａ４）とする。このように、強度の大きい順
に、順位付けを行っていき、係数強度順位を決定し、そ
の順位に応じた座標（ｎ，ｍ）の情報を係数強度順位テ
ーブル（図６３の７０５）に記憶しておく。

【０３０９】以上の処理（図６４のＳ００１からＳ０１
３）は、先に述べた本発明の第８の実施の形態と同じで
ある。

【０３１０】次に、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（図
６３の７０１）によって、各係数が非ゼロかどうかを判
定し（図６４のＳ０１４）、各係数が非ゼロの場合、サ
イン情報推定手段（図６３の７０６）によって、各係数
のサイン情報が正なのか負なのかの推定を行う（図６４
のＳ０１５からＳ０２６）。このサイン情報の推定処理
（図６４のＳ０１５からＳ０２６）において、先に求め
た、係数強度順位に従って、強度順位が高い（強度の値
が大きい）係数の情報を手がかりとして、強度順位が低
い（強度の値が小さい）係数のサイン情報の推定を行
う。ただし、ＤＣＴブロック（図２５）の例に対して、
先に述べた本発明の第６の実施の形態では、強度順位が
高い係数Ａ１から係数Ａ６２までの６２個の係数の情報
を手がかりに、最も強度順位が低い係数Ａ６３（図２５
の座標（４，０）の「−２ 」）のみのサイン情報の推
定を行ったが、本発明の第９の実施の形態は、本発明の
第７、第８の実施の形態と同様に、強度順位が高い係数
Ａ１から順に、係数Ａ６３までの全ての係数のサイン情
報の推定を行うものである。また、本発明の第７、第８
の実施の形態では、強度順位が高い係数Ａ１から順に、
係数Ａ６３まで、１個づつの係数のサイン情報の推定を
行ったが、本実施の形態（本発明の第９の実施の形態）
では、強度順位が高い係数から優先的に、複数の係数の
サイン情報をまとめて推定することで、更に、サイン情
報の情報量を削減するものである。以下では、例として
強度順位が高い順に、まとめて４個づつの係数のサイン
情報の推定を行う。ただし、係数は全部で６３個あり、
４で割り切れないので、最後の方の係数Ａ６１、係数Ａ
６２、係数Ａ６３だけは３個まとめてサイン情報の推定
を行うことにする。

【０３１１】まず、強度順位が高い順に、係数Ａ１から
係数Ａ４の４個の係数に関して、まとめてサイン情報の
推定を行う。サイン情報設定手段（図６３の７０７）で
は、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し、係数Ａ１から
係数Ａ４の４個の係数に、仮のサイン情報を設定する
（図６４のＳ０１５）。係数Ａ１から係数Ａ４の４個の
係数に設定する仮のサイン情報の組み合わせは、１６通
り（＝２の４乗）存在する。この１６通りの組み合わせ
を、サイン番号Ｎというもので管理することにする。例
えば、係数Ａ１から係数Ａ４の４個の全ての係数に、仮
のサイン情報として正のサイン情報を設定する場合、こ
の組み合わせを、「 サイン番号Ｎ＝００００ 」とし
て管理する。これは、図６５に示すように、各係数に設
定した仮のサイン情報が正（＝０）か負（＝１）かを表
すものとする。サイン番号Ｎ＝００００の場合の、仮の
サイン情報が設定されたＤＣＴブロックをＤＣＴブロッ
ク００００と呼ぶ。ＤＣＴブロック００００を図６６に
示す。

【０３１２】サイン情報設定手段（図６３の７０７）で
は、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し、係数Ａ１から
係数Ａ４の４個の係数に、１６通りの全てのサイン番号
Ｎに対応した仮のサイン情報を設定し（図６４のＳ０１
５）、サイン情報付き係数記憶手段（図６３の７０８）
に記憶する（図６４のＳ０１６）。すなわち、サイン情
報付き係数記憶手段（図６３の７０８）には、サイン番
号Ｎに対応した１６個のＤＣＴブロック（ＤＣＴブロッ
ク００００、ＤＣＴブロック０００１、、、、、ＤＣＴ
ブロック１１１１）が記憶される。

【０３１３】次に、サイン情報付き係数記憶手段（図６
３の７０８）に記憶されているサイン番号Ｎに対応した
１６個のＤＣＴブロック（ＤＣＴブロック００００、Ｄ
ＣＴブロック０００１、、、、、ＤＣＴブロック１１１
１）に対して、周波数合成手段（図６３の７０９）によ
り、数２の逆ＤＣＴ演算を施し（図６４のＳ０１７）、
それぞれの逆ＤＣＴ結果を周波数合成結果記憶手段（図
６３の７１０）に記憶する（図６４のＳ０１８）。な
お、上記の逆ＤＣＴ演算（図６４のＳ０１７）を施す前
に、それぞれのＤＣＴブロックに対して、逆量子化を行
う構成とすることが望ましいが、上記の一連では、例と
して量子化ステップを１としており、ここでは逆量子化
の処理は省略した。（ 逆量子化手段を具備し、逆量子
化を行っても良い。）なお、逆ＤＣＴは実数計算であ
り、小数点以下の値が存在するが、通常は、実数計算し
た結果を整数化して取り扱う。このときに、小数点以下
の値が切り捨てられることで、実際の演算結果に対する
誤差が生じる。この誤差ができるだけ小さくなるよう
に、上記の逆ＤＣＴ演算（図６４のＳ０１７）は、例と
して、逆ＤＣＴ結果を１００００倍してより高いｂｉｔ
精度の整数値として出力するものとする。ＤＣＴブロッ
ク００００の逆ＤＣＴ結果を１００００倍したものを逆
ＤＣＴブロック００００と呼び、同様に、各ＤＣＴブロ
ック（ＤＣＴブロック０００１、、、、、ＤＣＴブロッ
ク１１１１）の逆ＤＣＴ結果を１００００倍したものを
対応したサイン番号を用いて（逆ＤＣＴブロック０００
１、、、、、逆ＤＣＴブロック１１１１）と呼ぶことに
する。ＤＣＴブロック００００（図６６）の逆ＤＣＴ結
果を１００００倍したもの（以下、逆ＤＣＴブロック０
０００と呼ぶ）を図６７に示す。

【０３１４】次に、第１サイン情報推定パラメータ演算
手段（図６３の７１１）で、１６個の逆ＤＣＴブロック
（逆ＤＣＴブロック００００、逆ＤＣＴブロック０００
１、、、、、逆ＤＣＴブロック１１１１）それぞれに対
して、第１サイン情報推定パラメータとして、第１類似
度の演算を行い（図６４のＳ０１９）、演算結果を第１
サイン情報推定パラメータ記憶手段（図６３の７１２）
に記憶する（図６４のＳ０２０）。この第１類似度の演
算は先の本発明の第８の実施の形態で説明したものと全
く同じ処理である。また、第１サイン情報推定パラメー
タとして、第１変化量を用いても良いが、この実施の形
態では第１類似度を用いることにする。

【０３１５】次に、第２サイン情報推定パラメータ演算
手段（図６３の７１４）で、１６個の逆ＤＣＴブロック
（逆ＤＣＴブロック００００、逆ＤＣＴブロック０００
１、、、、、、逆ＤＣＴブロック１１１１）それぞれに
対して、第２サイン情報推定パラメータとして、相違度
の演算を行い（図６４のＳ０２１）、演算結果を第２サ
イン情報推定パラメータ記憶手段（図６３の７１５）に
記憶する（図６４のＳ０２２）。この相違度の演算は先
の本発明の第８の実施の形態で説明したものと全く同じ
処理である。

【０３１６】次に、第３サイン情報推定パラメータ演算
手段（図６３の７１６）において、１６個の逆ＤＣＴブ
ロック（逆ＤＣＴブロック００００、逆ＤＣＴブロック
０００１、、、、、逆ＤＣＴブロック１１１１）それぞ
れに対して、第３サイン情報推定パラメータとして第２
変化量、または第２類似度を演算する（図６４のＳ０２
３）。本実施の形態（本発明の第９の実施の形態）で
は、第３サイン情報推定パラメータとして、第２類似度
を演算する。具体的には、第１類似度と相違度を正規化
するために、１６個の逆ＤＣＴブロック（逆ＤＣＴブロ
ック００００、逆ＤＣＴブロック０００１、、、、、逆
ＤＣＴブロック１１１１）それぞれの第１類似度の和
（以下、第１類似度の和 と呼ぶ）と、１６個の逆ＤＣ
Ｔブロック（逆ＤＣＴブロック００００、逆ＤＣＴブロ
ック０００１、、、、、逆ＤＣＴブロック１１１１）そ
れぞれの相違度の和（以下、相違度の和 と呼ぶ）を求
め、正規化係数αとして、第１類似度の和と相違度の和
の比（＝第１類似度の和／相違度の和）を求める。そし
て、１６個の逆ＤＣＴブロック（逆ＤＣＴブロック００
００、逆ＤＣＴブロック０００１、、、、、逆ＤＣＴブ
ロック１１１１）それぞれに対応した第２類似度とし
て、第１類似度から、α倍した相違度の値を引いた値
（＝第１類似度−α×相違度）を求める。すなわち、サ
イン番号Ｎに対応した１６個の第２類似度の値が得られ
る。４個の係数（係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ３、係数
Ａ４）に関するサイン番号Ｎごとの第２類似度を、表１
８にまとめる。表１８の右端の値は、第２類似度の大き
さの順番を意味する「 大きさ順番号（第２類似度が最
大の場合０、最小の場合１５） 」である。ただし、第
２類似度が同じ大きさの場合は、サイン番号Ｎが小さい
方の「 大きさ順番号 」を優先した。

【０３１７】

【表２２】

【０３１８】上記の例では、第３サイン情報推定パラメ
ータとして、第２類似度を演算したが、代わりに第２変
化量を演算しても良い。もし、第３サイン情報推定パラ
メータとして、第２変化量を演算する場合は、１６個の
逆ＤＣＴブロック（逆ＤＣＴブロック００００、逆ＤＣ
Ｔブロック０００１、、、、逆ＤＣＴブロック１１１
１）それぞれの第１変化量の和（以下、第１変化量の和
と呼ぶ）と、１６個の逆ＤＣＴブロック（逆ＤＣＴブ
ロック００００、逆ＤＣＴブロック０００１、、、、、
逆ＤＣＴブロック１１１１）それぞれの相違度の和を求
め、正規化係数αとして、第１変化量の和と相違度の和
の比（＝第１変化量の和／相違度の和）を求める。そし
て、１６個の逆ＤＣＴブロック（逆ＤＣＴブロック００
００、逆ＤＣＴブロック０００１、、、、、逆ＤＣＴブ
ロック１１１１）それぞれに対応した第２変化量とし
て、第１変化量に、α倍した相違度の値を加算した値
（＝第１変化量＋α×相違度）を求めれば良い。なお、
上記において、正規化係数αを求める際に、相違度の和
をそのまま用いても良いが、量子化誤差や、全ての係数
を使用していないなどの理由で、逆ＤＣＴブロックのサ
イン情報が正しくても、多少は値域を はみ出すことが
あり得る。そのため、正規化係数αを求める際に、相違
度の値を少し小さくなるように調整（減算、あるいは、
１未満の係数を掛ける）したり、あるいは、正規化係数
α自体を、少し小さい値になるように調整（減算、ある
いは、１未満の係数を掛ける）しておいても良い。

【０３１９】次に、第３サイン情報生成手段（図６３の
７１９） において、各仮サイン情報に対応する第３サ
イン情報推定パラメータが第２変化量の場合は、第３サ
イン情報推定パラメータの値が小さい仮サイン情報の組
み合わせを優先的に、同一シンボルを多く含むコード
（以下、第１コード）とするか、または、第３サイン情
報推定パラメータの値が小さい仮サイン情報の組み合わ
せを優先的に、短いコード（以下、第２コード）とし、
真のサイン情報の組み合わせと、一致する仮サイン情報
の組み合わせに対応する第１コード、または第２コード
を、新たなサイン情報として出力し、各仮サイン情報に
対応する第３サイン情報推定パラメータが第２類似度の
場合は、第３サイン情報推定パラメータの値が大きい仮
サイン情報の組み合わせを優先的に、第１コードとする
か、または、第３サイン情報推定パラメータの値が大き
い仮サイン情報の組み合わせを優先的に、第２コードと
し、真のサイン情報の組み合わせと、一致する仮サイン
情報の組み合わせに対応する第１コード、または第２コ
ードを、新たなサイン情報として出力する（図６４のＳ
０２５）。

【０３２０】本実施の形態（本発明の第９の実施の形
態）では、第３サイン情報推定パラメータを第２類似度
としており、上記の第３サイン情報生成手段（図６３の
７１９）における処理（図６４のＳ０２５）は、具体的
には、以下の例に示すような処理を行うものである。今
までに述べた本発明の第８の実施の形態と同様の考え方
をすると、表１８において、第２類似度が大きいものほ
どサイン番号Ｎ（仮サイン情報の組み合わせ）が正解で
ある可能性が高いと考えられる。しかしながら、実際に
は、第２類似度が最も大きい場合が、正解であるとは限
らない。表１８の例では、「 大きさ順番号 」が「
３ 」のときのサイン番号Ｎ（仮サイン情報の組み合わ
せ）が正解である。この「 ３（大きさ順番号） 」を
２進数で表現すると、「 ００１１ 」となる。この
「 大きさ順番号 」の表現方法を工夫して同一シンボ
ルを多く含むコード（第１コード）で表現し、この第１
コードを、４個の係数（係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ
３、係数Ａ４）の新しいサイン情報として用いるのであ
る。すなわち、今までに述べた本発明の第８の実施の形
態と同様の考え方に基づくと、第２類似度が大きいもの
ほどサイン番号Ｎ（仮サイン情報の組み合わせ）が正解
である可能性が高いと考えられ、すなわち、大きさ順番
号の数値が小さいものが正解である可能性が高いという
ことになる。よって、大きさ順番号の数値が小さいもの
ほどゼロ（あるいは１でも良いが、どちらか一方）が多
く出現するように第１コードを構成し、大きさ順番号に
対応する第１コードを新しいサイン情報として扱うので
ある。以下、第１コードの例を示す。「 大きさ順番号
」が「 ０ 」を、第１コードでは「 ００００ 」
（全てゼロ）とする。以後「 大きさ順番号 」が「
１ 」を、第１コードで「 １０００ 」（１が１個）
とする。「 大きさ順番号 」が「 ２ 」を、第１コ
ードで「 ０１００ 」（１が１個）とする。「 大き
さ順番号 」が「 ３ 」を、第１コードで「 ００１
０ 」（１が１個）とする。これら大きさ順番号と第１
コードの対応を、表１９にまとめる。

【０３２１】

【表２３】

【０３２２】表１８に示すように、４個の係数（係数Ａ
１、係数Ａ２、係数Ａ３、係数Ａ４）において、正しい
サイン情報の組み合わせは、サイン番号Ｎが「 １０１
１」のときである。このときの、大きさ順番号は、「
３ 」であり、これを、２進数で表現すると、「 ００
１１ 」となる。単純に、この「 ００１１ 」を４個
の係数（係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ３、係数Ａ４）の
サイン情報として扱うと、１が２［ ｂｉｔ ］（２
個）も存在し、後々の圧縮符号化の際に、圧縮率が悪く
なる。そこで、大きさ順番号が小さいものほど、ゼロが
多く出現するような第１コード（表１９の「 ００１０
」）に置きかえる。この場合、１が１［ ｂｉｔ ］
（１個）となり、大きさ順番号を、単純に２進数表現し
たときよりも、１の個数を減らすことができる。１の個
数が少なく、できるだけゼロが多い状態で、サイン情報
を表現できると後々の圧縮符号化の際に、圧縮率をより
良くすることができる。（なお、第１コードを用いる代
わりに、大きさ順番号が小さいものほど、短いコード
（第２コード）に置きかえるようにしても良い。）４個
の係数（係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ３、係数Ａ４）の
大きさ順番号 を第１コードに置きかえて、新たにサ
イン情報を作成した結果を、表２０にまとめる。表２０
において、４個の係数（係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ
３、係数Ａ４）の（新たに生成した）サイン情報「 ０
０１０（４ｂｉｔ） 」を、上位ｂｉｔから順番に記載
した。このように第３サイン情報生成手段（図６３の７
１９）で新たに生成したサイン情報は、サイン情報記憶
手段（図６３の７０２）に記憶される（図６４のＳ０２
６）。

【０３２３】

【表２４】

【０３２４】以上で、最も強度順位が高い係数１から係
数４までの４個の係数（係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ
３、係数Ａ４）に対応したサイン情報の推定処理が完了
した。

【０３２５】次に、非ゼロ判定サイン情報抽出手段（図
６３の７０１）で、係数Ａ５から係数Ａ８の４個の係数
が非ゼロかどうかを判定し、非ゼロであるので、以下の
サイン情報の推定を行う。

【０３２６】まず、サイン情報設定手段（図６３の７０
７）では、ＤＣ成分に真のサイン情報を設定し（既に設
定済みなのでそのまま利用すれば良い）、既にサイン情
報の推定が完了した係数Ａ１から係数Ａ４の４個の係数
に、真のサイン情報を設定し、これからサイン情報の推
定を行う係数Ａ５から係数Ａ８の４個の係数に、１６通
りの全てのサイン番号Ｎに対応した仮のサイン情報を設
定し（図６４のＳ０１５）、サイン情報付き係数記憶手
段（図６３の７０８）に記憶する（図６４のＳ０１
６）。すなわち、サイン情報付き係数記憶手段（図６３
の７０８）には、サイン番号Ｎに対応した１６個のＤＣ
Ｔブロック（ＤＣＴブロック００００、ＤＣＴブロック
０００１、、、、、ＤＣＴブロック１１１１）が記憶さ
れることになる。

【０３２７】以下、係数Ａ１から係数Ａ４のときと同様
に、図６４のＳ０１７からＳ０２６の処理を行う。

【０３２８】以上の処理（図６４のＳ０１４からＳ０２
６）を１個のＤＣＴブロック内の全ての係数に対して終
了するまで、あるいは、強度順位が高い順に処理して最
後の非ゼロ係数まで繰り返す（図６４のＳ０２７）。
（図２５のＤＣＴブロックの例では、ゼロ係数が存在し
ないので、係数Ａ６３まで処理を繰り返すことにな
る。）

【０３２９】以上のように、ＤＣＴブロック（図２５）
の全ての係数（係数Ａ１から係数Ａ６３）サイン情報を
作成した結果を、表２１と表２２と表２３と表２４に示
す。表２１と表２２と表２３と表２４において、強度順
位が高い順に、各係数（係数Ａ１から係数Ａ６３）の座
標、係数の値、及び係数４個の組（例：係数Ａ１、係数
Ａ２、係数Ａ３、係数Ａ４。ただし、一番下の係数Ａ６
１、係数Ａ６２、係数Ａ６３は、３個の組とする）にお
ける正解のサイン番号、正解のサイン番号に対応する第
２類似度、大きさ順番号（１０進数表現）、サイン情報
（第１コード）、を示す。

【０３３０】

【表２５】

【０３３１】

【表２６】

【０３３２】

【表２７】

【０３３３】

【表２８】

【０３３４】上記の処理（図６４のＳ００９からＳ０２
７）を、全てのＤＣＴブロックに対して完了するまで繰
り返す（図６４のＳ０２８）。

【０３３５】最後に、サイン情報記憶手段（図６３の７
０２）に記憶されているサイン情報を、サイン情報符号
化手段（図６３の７０３）によって、圧縮符号化する
（図６４のＳ０２９）。この符号化処理（図６４のＳ０
２９）は、上記の例のように、各ＤＣＴブロックにおい
て、強度順位が高い係数から順に、強度順位が高い係数
の情報を手がかりに、強度順位が低い係数のサイン情報
の推定を行うことでサイン情報の値として「 ０ 」が
多くなるため、サイン情報を集めて、統計処理を行って
符号化すると、符号量を少なくすることができる。サイ
ン情報を圧縮符号化する方法は、従来のハフマン符号化
や、算術符号化など、いかなる符号化方法を用いても良
い。また、表２５に、ＤＣＴブロック（図２５）のサイ
ン情報の推定の集計結果として、総数（係数の総数）、
サイン情報０（サイン情報として０を用いた個数と、総
数中に占める割合）、サイン情報１（サイン情報として
１を用いた個数と、総数中に占める割合）、サイン情報
の情報量（ｂｉｔ数と、総ｂｉｔ数（６３ｂｉｔ）に占
める割合）を示す。この結果、従来技術では、もとも
と、サイン情報には、１個の係数につき、１［ｂｉｔ
］を使用していたので、係数Ａ１から係数Ａ６３のサ
イン情報として、６３［ ｂｉｔ ］必要だったが、こ
れを、上記のように、サイン情報を推定して新たなサイ
ン情報として扱うことで、情報量が約３４．６［ ｂｉ
ｔ ］となり、もともとの情報量に対して、約２８．４
［ ｂｉｔ ］（約４５．１％）もの情報量を削減でき
ることになる。また、先に述べた本発明の第８の実施の
形態では、もともとの情報量に対して、約２５．７［
ｂｉｔ ］（約４０．８％）の情報量の削減ができてい
たが、本実施の形態（本発明の第９の実施の形態）で
は、第８の実施の形態よりも更に大幅に情報量を削減で
きたことになる。

【０３３６】

【表２９】

【０３３７】このように、上記のような構成で、第１類
似度（または第１変化量）と相違度の両方の情報を考慮
して、複数の係数のサイン情報をまとめて推定すること
で、サイン情報に必要な符号量を大幅に削減することが
できる。なお、上記では、ＡＣ成分の係数を「 ４個づ
つ 」まとめてサイン情報の推定を行う例を示したが、
この、まとめて推定する係数の個数は、４個に限る必要
が無いことは言うまでもない。

【０３３８】ここで、サイン情報記憶手段（図６３の７
０２）に記憶されているサイン情報を、サイン情報符号
化手段（図６３の７０３）によって、圧縮符号化する処
理（図６４のＳ０２９）において、表１９の各係数のサ
イン情報（表１９の右端の値）を複数のグループに分類
し、各グループごとに統計処理を行って符号化すること
で、更に大幅に情報量を削減できる方法について述べ
る。表２１と表２２と表２３と表２４の各係数のサイン
情報 の値を見ると、前半の方（表２１と表２２と表２
３と表２４の係数Ａ１に近い方）では、サイン情報（第
１コード）として「 １ 」の値が いくつか存在する
が、後半の方（表２１と表２２と表２３と表２４の係数
Ａ６３に近い方）へ いけばいくほどサイン情報（第１
コード）として「 ゼロ 」の値が出現する頻度が高く
なっている。特に、係数Ａ２８から係数Ａ６３までの、
連続する３６個の係数は、全て、サイン情報（第１コー
ド）の値が「 ゼロ 」である。これは、前半では、サ
イン情報が既に分かっている係数が少ないが、後半へ
いけばいくほど、より多くの係数のサイン情報が分か
り、それらの情報を手がかりに、以後のサイン情報を推
定するようにしているため、後半の方が、原画像に近い
情報を手がかりとしてサイン情報を推定できることにな
る。そのため、後半の方が、正確さ が増し、第２類似
度の 大きさ順番号 が小さい（ゼロに近い）ものが正
解である確率が高くなるからである。この特徴を利用し
て、６３個の係数のサイン情報（表２１と表２２と表２
３と表２４の右端の値）をまとめて、圧縮符号化するの
ではなく、６３個の係数のうち、例えば、「 前半グル
ープ（係数Ａ１から係数Ａ３１までの、３１個） 」と
「 後半グループ（係数Ａ３２から係数Ａ６３までの、
３２個） 」というように、複数のグループに分けて各
グループごとに、圧縮符号化すると、更に 圧縮率が向
上する。以下では、前半グループと、後半グループの
「 情報量 」を計算してみる。表２６に前半グループ
の状況を、表２７に後半グループの状況をまとめる。こ
の結果より、前半グループの情報量は、約２５．５［
ｂｉｔ ］で、後半グループの情報量は、０．０［ ｂ
ｉｔ ］で、前半グループと後半グループの合計の情報
量は、約２５．５［ ｂｉｔ ］（約４０．５％）であ
る。これは、前半グループと後半グループの合計は、も
ともと従来技術では、６３［ ｂｉｔ］だったのに対し
て、約４０．５％（半分以下）の情報量となり、約５
９．５％ものサイン情報の情報量を削減できたことにな
る。先に述べた表２５のように、前半グループと後半グ
ループの区別なく、圧縮符号化を行う場合の情報量が、
約３４．６［ ｂｉｔ ］だったので、このように、前
半グループと後半グループとに分けて、圧縮符号化を行
うと、情報量が約２５．５［ ｂｉｔ ］となり、この
ように複数のグループにに分けて、各グループごとに圧
縮符号化を行うことで、サイン情報の情報量を大幅に削
減することができる。また、先に述べた本発明の第８の
実施の形態でも同様に前半グループと後半グループとに
分けて、圧縮符号化を行った場合が、約２６．９［ ｂ
ｉｔ ］になったが、これと比べても本実施の形態（本
発明の第９の実施の形態）の方が、約１．４［ｂｉｔ
］の情報量を削減できており、先に述べた、本発明の
第５、第６、第７、第８のいずれの実施の形態よりも、
良い結果となっている。

【０３３９】

【表３０】

【０３４０】

【表３１】

【０３４１】＜第１０の実施の形態＞次に、上記従来の
信号処理システムの 第３の課題 を解決するための、
本発明の 第１０の実施の形態 について説明する。

【０３４２】上記従来の信号処理システムの 第３の課
題 は、１次元に並べられたＤＣＴブロックの各係数
（図８３の１次元データ）を、係数符号化手段（図８１
の５１）によって、ハフマン符号化する処理（図８２の
Ｓ００５）において使用されるハフマンテーブルが、一
般的に、ＤＣＴブロックのＡＣ成分の各係数の振幅絶対
値（ａｍｐ）が小さいものほど短い符号（コード）で表
現されるように構成されているため振幅絶対値（ａｍ
ｐ）が大きい係数が、係数符号化手段（図８１の５１）
に入力される頻度が高い場合は、全体的に符号長（コー
ド長）が長くなってしまうということである。本発明の
第１０の実施の形態では、それぞれ入力信号（この例で
は画像データ）に対して、周波数分解を行う前に、前処
理として、隣接するサンプル（この例では画素値）の差
分値を得て、この差分値に対して周波数分解を行って、
圧縮符号化をすることで、上記従来の信号処理システム
の第３の課題 を解決するものである。

【０３４３】図６８に本発明の第１０の実施の形態の信
号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図６８
において、８は、入力信号である画像データの隣接する
サンプル値（画素値）の差分（ 以下、隣接サンプル差
分値）を演算する隣接サンプル差分演算手段 で、９
は、隣接サンプル差分値を複数の周波数成分に分解して
各周波数成分の係数Ａを出力する周波数分解手段 で、
１０は、周波数分解後のデータ（以下、係数Ａと呼ぶ）
を量子化する量子化手段 で、１は、係数Ａの量子化後
のデータ（以下、係数Ｂと呼ぶ）を入力とし、圧縮符号
化データを出力する基本符号化手段 で、基本符号化手
段（１） の内部の、２は、係数Ａの量子化後のデータ
（以下、係数Ｂと呼ぶ）を記憶する周波数成分記憶手段
で、３は、周波数成分記憶手段（２）にアドレス信号
Ｄを与え、記憶されている係数Ｂを読み出す係数読み出
し制御手段 で、４５０は、周波数成分記憶手段（２）
から各係数Ｂを読み出す順番（以下、スキャン順と呼
ぶ）を固定の値として予め記憶しておく固定スキャン順
テーブル で、５１は、周波数成分記憶手段（２）から
読み出される各係数Ｂを圧縮符号化する係数符号化手段
である。

【０３４４】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、固定スキャン順テー
ブル（４５０）は、ジグザグスキャンと呼ばれるスキャ
ン順が記憶されているものとし、係数符号化手段（５
１）は、ハフマン符号化を行うものとする。入力信号
（画像データ）の、値域は、例として「 ０から２５５
」として説明する。

【０３４５】以下、本発明の第１０の実施の形態の信号
処理システム（圧縮符号化側）の動作について図６９を
用いて説明する。

【０３４６】＜前処理＞まず、はじめに、隣接サンプル
差分演算手段（図６８の８）において、入力信号である
画像データの１フレーム分の全ての隣接するサンプル値
（画素値）の差分（ 以下、隣接サンプル差分値）を演
算し、隣接サンプル差分値を隣接サンプル差分値記憶手
段（図６８の３７）に記憶する（図６９のＳ００１）。
自然画像などでは、近隣の画素間（特に隣接する画素
間）では、画素値が非常に類似しているという特徴があ
る。そのため、近隣の画素間で、差分値（隣接サンプル
差分値）を得ると、差分値（隣接サンプル差分値）の絶
対値の値は小さくなる。差分値（隣接サンプル差分値）
の絶対値が小さいということは、周波数分解を行った後
の各係数の振幅絶対値が小さくなることを意味する。そ
れは、ＤＣＴなどの直交変換では、ＤＣＴを行う前のブ
ロックの画素値の２乗の和と、ＤＣＴを行った後のブロ
ックの各係数の２乗の和は等しくなるからである。その
ため、差分値（隣接サンプル差分値）を得た後に、これ
ら隣接サンプル差分値に対して周波数分解（以下の例で
はＤＣＴ）を行って符号化すると、ＤＣＴブロックのＡ
Ｃ成分の各係数の振幅絶対値（ａｍｐ）が小さくなるた
め、最終的に符号量を削減することができる。上記の隣
接サンプル差分値を演算する処理（図６９のＳ００１）
は、具体的には図７０の例のように行う。例えば、入力
信号（原画像データ）の１ブロック分の画素値（原画像
ブロック）が図７１のようだったとする。この原画像ブ
ロック（図７１）に対して、図７０に示すような順番
で、隣接サンプル差分値を演算した結果を、図７２に示
す。図７０の例では、水平方向には、座標ｘ０の画素
（図７１）から 座標ｘ１の画素（図７１）の値を引い
た値を、図７２の座標ｘ１の位置に記憶する。次に、座
標ｘ１の画素（図７１）から 座標ｘ２の画素（図７
１）の値を引いた値を、図７２の座標ｘ２の位置に記憶
する。このような処理を、右端まで繰り返す。（この例
では、１ブロック分しか示していないが、この処理を、
１フレームの画面の右端まで行えば良い。）これを、各
行に対して行う。図７０に示すように、左端の値だけ、
座標ｙ０の画素（図７１）から 座標ｙ１の画素（図７
１）の値を引いた値を、図７２の座標ｙ１の位置に記憶
する。次に、座標ｙ１の画素から 座標ｙ２の画素の値
を引いた値を、図７２の座標ｙ２の位置に記憶する。こ
のような処理を、一番下まで繰り返す。（この例では、
１ブロック分しか示していないが、この処理を、１フレ
ームの画面の一番下まで行えば良い。）以上の処理にお
いて、１ブロック分だけに着目してみると、隣接サンプ
ル差分値記憶手段（図６８の３７）に、図７２に示す隣
接サンプル差分値が記憶されることになる。

【０３４７】＜ブロックの入力＞隣接サンプル差分値記
憶手段（図６８の３７）から、１ブロック分（８画素×
８画素）の隣接サンプル差分値（例として、図７２の
値）を読み出し、周波数分解手段（図６８の９）に入力
する（図６９のＳ００２）。

【０３４８】＜ＤＣＴおよび量子化＞次に、周波数分解
手段（図６８の９）において、入力された１ブロック分
（８画素×８画素）の隣接サンプル差分値（図７２）に
対して、数１のようなＤＣＴ演算を施し（図６９のＳ０
０３）、量子化手段（図６８の１０）においてＤＣＴ後
の各係数（ＤＣＴブロック）を量子化して、量子化後の
ＤＣＴブロックを周波数成分記憶手段（図６８の２）に
記憶する（図６９のＳ００４）。なお、ここでは例とし
て、どの係数も、一律 量子化ステップとして１を適用
して量子化する。このＤＣＴと量子化の処理は、先に述
べた従来の信号処理システムと同じである。入力された
１ブロック分（８画素×８画素）の隣接サンプル差分値
（図７２）に対して、ＤＣＴを行った結果を、図７３に
示す。この隣接サンプル差分値（図７２）に対するＤＣ
Ｔ結果（図７３）において、ＡＣ成分の２乗の和は、
「 ２４７４５２ 」で、ＡＣ成分の絶対値の和は、
「２６１２ 」である。参考のために、隣接サンプル差
分値を取らずに、原画像ブロック（図７１）に対して直
接ＤＣＴを行った結果を図７４に示す。（このように原
画像ブロックに対して直接ＤＣＴを行うような手法は、
ＭＰＥＧのイントラピクチャなどで利用されている。）
この原画像ブロック（図７１）に対するＤＣＴ結果（図
７４）において、ＡＣ成分の２乗の和は、「 ７３５３
０４ 」で、ＡＣ成分の絶対値の和は、「 ２７２０
」である。また、参考のために、隣接サンプル差分値
を取らずに、原画像ブロック（図７１）の全画素から一
律「 １２８を引いた 」結果を図７５に示し、この図
７５の値に対してＤＣＴを行った結果を図７６に示す。
（このように原画像ブロックの全画素から一律「 １２
８を引いた 」値に対してＤＣＴを行うような手法は、
ＪＰＥＧで利用されている。）この原画像ブロック（図
７１）の各画素から一律「 １２８引いた 」値（図７
５）に対するＤＣＴ結果（図７６）において、ＡＣ成分
の２乗の和は、「 ７３５３８１ 」で、ＡＣ成分の絶
対値の和は、「 ２７２１ 」である。以上の結果から
分かるように、本実施の形態（本発明の第１０の実施の
形態）のように、隣接サンプル差分値に対してＤＣＴを
行った結果（図７３）の場合、ＭＰＥＧのような処理を
行った結果（図７４）や、ＪＰＥＧのような処理を行っ
た結果（図７６）の いずれよりも、ＡＣ成分の２乗の
和と、ＡＣ成分の絶対値の和の値が小さくなっており、
後のハフマン符号化において、符号量を削減できること
が分かる。

【０３４９】＜ジグザグスキャン＞次に、固定スキャン
順テーブル（図６８の４５０）に記憶されている、ジグ
ザグスキャンのスキャン順に従い、周波数成分記憶手段
（図６８の２）に記憶されている量子化後のＤＣＴブロ
ックを、読み出して１次元に並べる（図６８のＳ００
５）。

【０３５０】＜ハフマン符号化＞次に、１次元に並べら
れたＤＣＴブロックの各係数に対して、係数符号化手段
（図６８の５１）によって、ハフマン符号化を行う（図
６９のＳ００６）。

【０３５１】以上の処理（図６９のＳ００２からＳ００
６）を、全ブロックに対して行う（図６９のＳ００７）
ことで、１フレームのデータを圧縮符号化することがで
きる。以上の処理において、図６９のＳ００３からＳ０
０６は、従来の信号処理システムと全く同じ処理であ
る。

【０３５２】以上のような構成で、隣接サンプル差分値
を得た後に、周波数分解を行って符号化することで、周
波数分解後の各係数の絶対値の大きさを小さくすること
ができるため、従来技術に比べて符号量を削減すること
ができる。なお、上記の隣接サンプル差分値を得る処理
は、例であり、隣接する画素間の差分値を得る順序は、
図７０の例に限る必要は無い。また、図６８における基
本符号化手段（１）の内部の構成は、この例に限る必要
はなく、先の本発明の第１から第９の実施の形態の構成
を利用しても良い。

【０３５３】＜第１１の実施の形態＞次に、上記従来の
信号処理システムの 第４の課題 を解決するための、
本発明の第１１の実施の形態 について説明する。

【０３５４】上記従来の信号処理システムの 第４の課
題 は、ＤＣＴ演算などの周波数分解は、実数演算であ
るにもかかわらず、整数化して圧縮符号化を行うため、
いったんＤＣＴ演算を施したブロックに対して逆ＤＣＴ
演算を施しても、図８４の原画像ブロックｆ（ｉ，ｊ）
と図８８の復元画像ブロックｆ（ｉ，ｊ）の例のよう
に、原画像ブロックと復元画像ブロックの間に誤差が生
じてしまうということである。（ すなわち、原画像と
全く同じ復元画像を得ることができない。） 本発明の第１１の実施の形態では、それぞれ入力信号
（この例では原画像ブロック）に対して、周波数分解を
行った後に、いったん周波数合成を行って、復元画像ブ
ロックを得て、原画像ブロックと復元画像ブロックの差
分値を符号化する機能を有し、周波数分解後の係数を符
号化した結果と、差分値を符号化した結果の合計の符号
量が最小となる量子化ステップ値を導き、そのときの符
号と量子化ステップ値を出力することで、上記従来の信
号処理システムの 第４の課題 を解決するものであ
る。

【０３５５】図７７に本発明の第１１の実施の形態の信
号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図７７
において、画像データ（または音声データ）そのもの、
または、画像データ（または音声データ）の隣接するサ
ンプル値の差分（ 以下、隣接サンプル差分値）を原信
号Ｈとし、９は、原信号Ｈを入力とし、複数の周波数成
分に分解して各周波数成分の係数Ａを出力する周波数分
解手段 で、１０は、周波数分解手段（９）より得られ
る係数Ａを量子化して、量子化後の係数Ｂを出力する量
子化手段 で、１は、少なくとも、係数Ｂを入力とし、
圧縮符号化データを出力する基本符号化手段 で、１１
は、圧縮符号化データを記憶する圧縮符号化データ記憶
手段 で、１３は、係数Ｂを逆量子化する逆量子化手段
で、７０９は、逆量子化された係数Ｂを周波数合成す
る周波数合成手段 で、７１０は、周波数合成手段（７
０９） による周波数合成結果を記憶する周波数合成結
果記憶手段 で、１６は、原信号Ｈと、周波数合成結果
との差分値（以下、差分値Ｍ）を算出する差分値算出手
段 で、１７は、差分値Ｍを記憶する差分値記憶手段
で、１８は、差分値Ｍを符号化して差分値符号化データ
を出力する差分値符号化手段 で、１９は、差分値符号
化データを記憶する差分値符号化データ記憶手段 で、
２０は、圧縮符号化データ記憶手段（１１） に記憶さ
れている圧縮符号化データと、差分値符号化データ記憶
手段（１９） に記憶されている差分値符号化データ
の、合計の符号量（以下、合計符号量）を算出する合計
符号量算出手段 で、２１は、合計符号量を記憶する合
計符号量記憶手段 で、基本符号化手段（１） の内部
の、２は、少なくとも、係数Ｂを記憶する周波数成分記
憶手段 で、３は、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
れている係数Ｂのアドレス信号Ｄを生成し、周波数成分
記憶手段（２）から係数Ｂを読み出す係数読み出し制御
手段 で、５は、周波数成分記憶手段（２）から読み出
される係数Ｂを符号化する係数符号化手段 で、合計符
号量記憶手段（２１） において、量子化手段（１０）
および逆量子化手段（１３）で使用された量子化情報に
対応する合計符号量を記憶する機能を有し、２６は、合
計符号量記憶手段（２１）に記憶されている複数の合計
符号量の値の中から最小値を求め、合計符号量が最小と
なる量子化情報（以下、最小量子化情報）を決定する最
小符号量決定手段 で、２７は、最小量子化情報を符号
化して符号化量子化情報データを出力する量子化情報符
号化手段 で、２８は、最小量子化情報に対応する圧縮
符号化データ（以下、選択データＲ）と、最小量子化情
報に対応する差分値符号化データ（以下、選択データ
Ｔ）を選択し、選択データＲと選択データＴおよび符号
化量子化情報データを、最終的な圧縮符号化データとし
て出力する選択出力手段 である。

【０３５６】以下の説明では、例として周波数分解手段
（９）は、ＤＣＴを行うものとし、周波数合成手段（７
０９）は、逆ＤＣＴを行うものとし、差分値符号化手段
（１８）と、係数符号化手段（５）は、ハフマン符号化
を行うものとする。

【０３５７】以下、本発明の第１１の実施の形態の信号
処理システム（圧縮符号化側）の動作について図７８を
用いて説明する。

【０３５８】＜入力＞まず、はじめに、１フレーム分の
原画像データのうち、１ブロック分（８画素×８画素）
のデータ（原画像ブロック）を入力する（図７８のＳ０
０１）。

【０３５９】＜ＤＣＴ＞次に、周波数分解手段（図７７
の９）において、入力された原画像ブロックに対して、
数１のようなＤＣＴ演算を施す（図７８のＳ００２）。

【０３６０】＜量子化＞次に、量子化手段（図７７の１
０）において量子化ステップ値を「 １ 」に設定する
（図７８のＳ００３）。この量子化ステップ値を量子化
情報とする。そして、ＤＣＴ後の各係数（ＤＣＴブロッ
ク）を量子化して、量子化後のＤＣＴブロックを周波数
成分記憶手段（図７７の２）に記憶する（図７８のＳ０
０４）。なお、本実施の形態（本発明の第１１の実施の
形態）では、同一のＤＣＴブロックに対して、複数の量
子化ステップ値での量子化および符号化を行い、その際
に、全体として符号量が最小となる量子化ステップ値
（最小量子化情報）を決定し、最小量子化情報に対応し
た符号を出力するものである。ここでは例として、同一
のＤＣＴブロックに対して、量子化ステップ値が「
１」での量子化と、量子化ステップ値が「 ２ 」での
量子化を行うが、そのために、上記の処理（図７８のＳ
００３）では、まず量子化ステップ値を「 １」に設定
して量子化を行っている。また、量子化情報を、ｂｉｔ
シフト量と考えて扱っても良い。例えば、量子化ステッ
プ値が「 ２ 」の場合、２進数の値を、「 右へ１ｂ
ｉｔシフト 」したことと同じであり、このように、
ｂｉｔシフト量として扱うことも可能である。また、量
子化ステップ値としては、「 １ 」より小さい数値を
用いても良い。例えば「 ０．５ 」を用いる場合、ｂ
ｉｔシフト量で考えると、「 左へ１ｂｉｔシフト 」
したことと同じである。

【０３６１】＜符号化＞次に、読み出し制御手段（図７
７の３）で、周波数成分記憶手段（図７７の２）のアド
レス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（図７７の
２）から、量子化後のＤＣＴブロックの各係数を読み出
し、この読み出された係数を係数符号化手段（図７７の
５）で、符号化する（図７８のＳ００５）。そして、符
号化されたデータ（圧縮符号化データ）を、圧縮符号化
データ記憶手段（図７７の１１）に記憶する（図７８の
Ｓ００６）。この時点では、圧縮符号化データ記憶手段
（図７７の１１）には、量子化ステップ値が「 １ 」
の場合に対応した圧縮符号化データが記憶されることに
なる。

【０３６２】＜復元画像ブロックの生成＞次に、逆量子
化手段（図７７の１３）によって、量子化後のＤＣＴブ
ロックの各係数を逆量子化する（図７８のＳ００７）。
量子化ステップ値が「 １ 」であるので「 １倍 」
する。次に、周波数合成手段（図７７の７０９）によっ
て、逆量子化後のＤＣＴブロックに対して、数２に示す
逆ＤＣＴ演算を行い、復元画像ブロックを得る（図７８
のＳ００８）。そして、復元画像ブロックを周波数合成
結果記憶手段（図７７の７１０）に記憶する（図７８の
Ｓ００９）。この時点では、周波数合成結果記憶手段
（図７７の７１０）には、量子化ステップ値が「 １
」の場合に対応した復元画像ブロックが記憶されるこ
とになる。

【０３６３】＜差分値の取得＞次に、差分値算出手段
（図７７の１６）により、原画像ブロックと、量子化ス
テップ値が「 １ 」の場合に対応した復元画像ブロッ
クの各画素の差分値を算出し（図７８のＳ０１０）、差
分値記憶手段（図７７の１７）に記憶する（図７８のＳ
０１１）。そして、差分値符号化手段（図７７の１８）
により、差分値を符号化して差分値符号化データを得て
（図７８のＳ１２）、差分値符号化データ記憶手段（図
７７の１９）に記憶する（図７８のＳ０１３）。この時
点で、差分値符号化データ記憶手段（図７７の１９）に
は、量子化ステップ値が「 １ 」の場合に対応した差
分値符号化データが記憶されることになる。この差分値
の符号化は、ハフマン符号化や、算術符号化などの符号
化方法を用いても良い。

【０３６４】＜合計符号量の算出＞次に、合計符号量算
出手段（図７７の２０）によって、量子化ステップ値が
「１ 」の場合に対応した圧縮符号化データと、量子化
ステップ値が「 １ 」の場合に対応した差分値符号化
データの合計の符号量を算出し（図７８のＳ０１４）、
合計符号量記憶手段（図７７の２１）に記憶する（図７
８のＳ０１５）。この時点で、合計符号量記憶手段（図
７７の２１）には、量子化ステップ値が「１ 」の場合
に対応した合計符号量が記憶されることになる。

【０３６５】上記の処理（図７８のＳ００３からＳ０１
５）が量子化ステップ値が「 １」の場合の処理であ
る。なお、本実施の形態では例として同一のＤＣＴブロ
ックに対して、量子化ステップ値を「 １ 」での量子
化と、量子化ステップ値を「 ２ 」での量子化を、行
うので、量子化ステップ値が「 １ 」の場合の処理し
か済んでいないので、次は、量子化ステップ値を「 ２
」に設定し、図７８のＳ００３からＳ０１５の処理を
行う。ここまでの処理が済んだ時点で、合計符号量記憶
手段（図７７の２１）には、量子化ステップ値が「 １
」の場合に対応した合計符号量と、量子化ステップ値
が「 ２ 」の場合に対応した合計符号量が記憶されて
いる。

【０３６６】次に、最小符号量決定手段（図７７の２
６）によって、合計符号量記憶手段（図７７の２１）に
記憶されている複数の合計符号量を比較し、最小の合計
符号量と、最小の合計符号量に対応した量子化ステップ
値（最小量子化情報）を決定する（図７８のＳ０１
７）。そして、量子化情報符号化手段（図７７の２７）
によって、最小量子化情報を符号化して符号化量子化情
報データとして出力する（図７８のＳ０１８）。そし
て、選択出力手段（図７７の２８）によって、圧縮符号
化データ記憶手段（図７７の１１）に記憶されている圧
縮符号化データと、差分値符号化データ記憶手段（図７
７の１９）に記憶されている差分値符号化データの中か
ら、それぞれ、最小量子化情報に対応した圧縮符号化デ
ータと、最小量子化情報に対応した差分値符号化データ
を選択して、最終的な圧縮符号化データとして出力す
る。また、符号化量子化情報データも出力する。

【０３６７】以上の処理（図７８のＳ００１からＳ０１
９）を全てのブロックに対して行う。

【０３６８】なお、量子化ステップ値として大きな値を
用いると、量子化後の係数の値が小さくなるため、圧縮
符号化データ（図７７の１１）に記憶される圧縮符号化
データの符号量は少なくなるが、量子化による誤差が大
きくなるため、差分値符号化データ記憶手段（図７７の
１９）に記憶される差分値符号化データの符号量が多く
なる可能性がある。また、逆に、量子化ステップ値とし
て小さな値を用いると、量子化による誤差が小さくなる
ため、差分値符号化データ記憶手段（図７７の１９）に
記憶される差分値符号化データの符号量が少なくなる可
能性があるが、量子化後の係数の値が大きくなるため圧
縮符号化データ（図７７の１１）に記憶される圧縮符号
化データの符号量は多くなる可能性がある。しかしなが
ら、本実施の形態（本発明の第１１の実施の形態）では
図７７に示した構成により、入力信号を無損失で圧縮符
号化でき、かつ、圧縮符号化データ記憶手段（図７７の
１１）に記憶されている圧縮符号化データと、差分値符
号化データ記憶手段（図７７の１９）に記憶されている
差分値符号化データの中から、常に、合計の符号量が最
小となる出力信号を得ることができる。なお、基本符号
化手段（図７７の１）の内部の構成は、これに限る必要
はなく、既に述べた他の実施の形態（本発明の第１から
第１０の実施の形態）の基本符号化手段と同様の構成に
しても良い。また、隣接サンプル差分演算手段を設け、
入力信号の隣接サンプル差分値を得て、これを原信号Ｈ
として用いても良い。

【０３６９】＜第１２の実施の形態＞次に、上記従来の
信号処理システムの 第５の課題 を解決するための、
本発明の 第１２の実施の形態 について説明する。

【０３７０】上記従来の信号処理システムの 第５の課
題 は、信号処理システム自体の物理的な問題による動
作ミスが生じた場合に、対応できないということであ
る。例えば、信号処理システム（ハードウェアあるいは
信号処理を行うコンピュータ）の内部で使用されている
半導体部品などは、それを使用する温度条件によっては
正常動作しない場合がある。一般的に、半導体部品など
は、十分な耐温テストなどを得た後に製品化され市場に
出てくるものと思われる。よって、通常は、かなり過酷
な条件でも十分に正常動作するものと考えられる。しか
しながら、近年では、携帯電話やノートパソコンなどの
ように、様々な電気製品を屋外で使用する機会が増加し
てきている。このように電気製品自体が、以前にもまし
て過酷な条件で使用されるようになってきている。よっ
て、瞬間的に、正常に動作しないといったことも考えら
れる。このように自然現象に基づく不具合が生じる可能
性がある。上記従来の信号処理システムによって、入力
信号の圧縮符号化が行われる最中に、瞬間的に正常動作
しない場合、圧縮符号化されたデータが意図しない構成
となり、後に、伸長復号化（デコード）を行っても、正
しく復元できないという問題点（第５の課題）を有して
いた。この本発明の第１２の実施の形態では、入力信号
を符号化（あるいは形式変換）を行った後に、一時的に
復号化（あるいは形式の逆変換）を行い、この復号化
（あるいは形式の逆変換）の処理中（あるいは処理結
果）にエラーが発生する場合は、入力信号そのものを出
力し、エラーが存在しない場合は、符号化（あるいは形
式変換）された信号（符号化変換信号）を出力すること
で、上記従来の信号処理システム 第５の課題 を解決
するものである。

【０３７１】図７９に、本発明の第１２の実施の形態の
信号処理システム（圧縮符号化側）の構成を示す。図７
９において、少なくとも、画像データ（または音声デー
タ）そのもの、または、画像データ（または音声デー
タ）を符号化しているデータを入力信号Ｗとし、２９
は、入力信号Ｗを記憶する入力信号記憶手段 で、３０
は、入力信号Ｗの符号化（または形式変換）を行い、符
号化変換信号を出力する符号化変換手段 で、３１は、
符号化変換信号を記憶する符号化変換信号記憶手段
で、３２は、符号化変換信号の復号化（または形式逆変
換）を行い、復号化逆変換信号を出力する復号化逆変換
手段 で、３３は、復号化逆変換信号を記憶する復号化
逆変換信号記憶手段 で、３４は、復号化逆変換手段
（３２）における符号化変換信号の復号化（または形式
逆変換）の処理のエラーを検出し、エラーの有無を示す
第１エラー信号を出力するエラー検出手段 で、３５
は、入力信号Ｗと復号化逆変換信号を比較して変化量を
求め、変化量が所定値を超えている場合をエラー状態と
し、エラー状態かどうかを示す第２エラー信号を出力す
る比較演算手段 で、３６は、第１エラー信号、または
第２エラー信号がエラー状態かどうかを示す信号を出力
し、また、第１エラー信号、または第２エラー信号がエ
ラー状態である場合は、入力信号Ｗを選択して出力し、
第１エラー信号と第２エラー信号が、エラー状態でない
場合は、符号化変換信号を選択して出力する選択出力手
段 である。

【０３７２】以下、本発明の第１２の実施の形態の信号
処理システム（圧縮符号化側）の動作について図８０を
用いて説明する。

【０３７３】まず、はじめに入力信号Ｗを入力信号記憶
手段（図７９の２９）に記憶する（図８０のＳ００
１）。

【０３７４】次に、符号化変換手段（図７９の３０）に
よって、入力信号Ｗの符号化（または形式変換）を行
い、符号化変換信号を出力する（図８０のＳ００２）。
そして、符号化変換信号を符号化変換信号記憶手段（図
７９の３１）に記憶する（図８０のＳ００３）。

【０３７５】次に、復号化逆変換手段（図７９の３２）
によって、符号化変換信号の復号化（または形式逆変
換）を行い、復号化逆変換信号を出力する（図８０のＳ
００４）。この符号化変換信号の復号化（または形式逆
変換）の処理中にエラーが発生するかどうかをエラー検
出手段（図７９の３４）によってチェックしてエラーの
有無を知らせるための第１エラー信号を出力する（図８
０のＳ００５）。この符号化変換信号の復号化（または
形式逆変換）の処理中のエラーとは、具体的には、例え
ば、符号化変換信号がＤＣＴ係数をハフマン符号化した
ものである場合に、ハフマン符号を復号化した際に、Ｄ
ＣＴの各係数が所定の数より多く検出されるなどの問題
が発生するようなケースを想定する。そしてエラーが検
出されたら選択出力手段（図７９の３６）で、エラーが
有ることを示す信号を出力し、また、入力信号Ｗを選択
して出力する（図８０のＳ００６）。もし、図８０のＳ
００５において、エラーが無い場合は、復号化逆変換信
号記憶手段（図７９の３３）に、復号化逆変換信号を記
憶する（図８０のＳ００７）。

【０３７６】次に、比較演算手段（図７９の３５）で、
入力信号Ｗと復号化逆変換信号を比較して変化量を求
め、変化量が所定値を超えている場合をエラー状態と
し、エラー状態かどうかを示す第２エラー信号を出力す
る（図８０のＳ００８）。本実施の形態（本発明の第１
２の実施の形態）で求める変化量とは、入力信号Ｗを画
像データだとすると、例えば、入力信号Ｗと復号化逆変
換信号において、それぞれの画素の差分値の絶対値の和
とする。この変化量の値が極端に大きい場合は、符号化
変換の処理（図８０のＳ００２）が正常に行えなかった
ものと判断できる。そのため、変化量と所定値を比較す
ることでエラーの有無を判定する。第２エラー信号がエ
ラー状態かどうかを判定し（図８０のＳ００９）、エラ
ー状態の場合は、選択出力手段（図７９の３６）で、エ
ラーが有ることを示す信号を出力し、また、入力信号Ｗ
を選択して出力する（図８０のＳ００６）。第２エラー
信号がエラー状態かどうかを判定し（図８０のＳ００
９）、エラー状態でない場合は、選択出力手段（図７９
の３６）で、エラーが無いことを示す信号を出力し、ま
た、符号化変換信号を選択して出力する（図８０のＳ０
１０）。

【０３７７】上記のような構成と動作により、本発明の
第１２の実施の形態では、入力信号Ｗを符号化（あるい
は形式変換）を行った後に、一時的に復号化（あるいは
形式の逆変換）を行い、この復号化（あるいは形式の逆
変換）の処理中（あるいは処理結果）にエラーが発生す
る場合は、入力信号そのものを出力し、エラーが存在し
ない場合は、符号化（あるいは形式変換）された信号
（符号化変換信号）を出力することで、上記従来の信号
処理システム 第５の課題 を解決することができる。

【０３７８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の信号処理システムは、以下の第１から第５の効果を奏
する。

【０３７９】＜第１の効果＞本発明の信号処理システム
の 第１の効果 は、 入力信号（画像データまたは音
声データ）の周波数分解後の係数に適したスキャン順テ
ーブルを作成し、作成したスキャン順テーブルに従っ
て、係数をサンプリングするため、固定スキャン順テー
ブルを用いる従来技術に比べ、符号化を行うゼロ係数の
個数を削減することができ、全体的に情報量を大幅に削
減できるということである。また、前処理として、入力
信号（画像データまたは音声データ）の「 複雑さ」
や、「 係数分布 」のグループ分けを行うことで、更
に情報量を削減する効果もある。

【０３８０】＜第２の効果＞本発明の信号処理システム
の 第２の効果 は、 従来技術では、周波数分解後の
各係数において１個の非ゼロ係数に１［ ｂｉｔ ］の
サイン情報を要し、入力信号（画像データまたは音声デ
ータ）全体としては、非常に大きな無駄が生じていたの
に対し、サイン情報をまとめて圧縮符号化したり、ある
いは、各係数が正であるか負であるかを推定する手法を
用いた後に、圧縮符号化を行うことで、これらの符号量
（情報量）を大幅に削減できるということである。

【０３８１】＜第３の効果＞本発明の信号処理システム
の 第３の効果 は、 隣接する画像データ（または音
声データ）が類似しているという特徴を利用し、隣接サ
ンプルとの差分値を得た後に、周波数分解を行うこと
で、従来技術に比べ、周波数分解後の各係数の振幅絶対
値を小さくすることができ、情報量を大幅に削減できる
ということである。

【０３８２】＜第４の効果＞本発明の信号処理システム
の 第４の効果 は、 周波数分解は、実数演算である
ため、単純に整数化して圧縮符号化を行うと周波数合成
で復元した画像が原画像に対して大きな誤差が生じると
いう従来技術に比べ、周波数分解後の量子化ステップを
変化させ、周波数分解後の係数の符号化結果と、復元画
像と原画像の差分の符号化結果の合計の符号量が最小と
なる量子化ステップを検知し、その量子化ステップに対
応した符号化結果を出力することで、常に少ない符号量
で、かつ無損失で入力信号を圧縮符号化することができ
るということである

【０３８３】＜第５の効果＞本発明の信号処理システム
の 第５の効果 は、 信号処理システム自体の物理的
な問題による瞬間的な動作ミスが生じた場合に、従来技
術では復元不可能な圧縮符号化データを出力していたの
に対し、圧縮符号化中に、一時的に伸長復号化（デコー
ド）を行い、圧縮符号化データが復元可能かどうかのチ
ェックを行い、エラーが発生する場合は、原信号（入力
信号）を出力することで、出力信号から原信号（入力信
号Ｗ）を復元することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の信号処理システム
の構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の信号処理システム
の動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第１の実施の形態の信号処理システム
の動作の概要を示す図である。

【図４】ＤＣＴブロックの例（ＤＣＴブロック２）を示
す図である。

【図５】ＤＣＴブロックの例（ＤＣＴブロック３）を示
す図である。

【図６】ＤＣＴブロックの各周波数成分のゼロ係数の個
数を示す図である。

【図７】ＤＣＴブロックの各周波数成分の係数のスキャ
ン順を示す図である。

【図８】ＤＣＴブロック２の各周波数成分の係数のスキ
ャンの様子を示す図である。

【図９】ＤＣＴブロック３の各周波数成分の係数のスキ
ャンの様子を示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図１２】ＤＣＴブロックの各周波数成分の強度の値を
示す図である。

【図１３】ＤＣＴブロックの各周波数成分の係数の強度
の値とスキャン順を示す図である。

【図１４】ＤＣＴブロック２の各周波数成分の係数のス
キャンの様子を示す図である。

【図１５】ＤＣＴブロック３の各周波数成分の係数のス
キャンの様子を示す図である。

【図１６】本発明の第３の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図１７】本発明の第３の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図１８】ＤＣＴブロック内を２つの領域（領域Ａと領
域Ｂ）に分類する例を示す図である。

【図１９】本発明の第４の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図２０】本発明の第４の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図２１】ＤＣＴブロックを複雑グループと単調グルー
プの２つのグループに分類する例を示す図である。

【図２２】本発明の第５の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図２３】本発明の第５の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図２４】原画像ブロックを示す図である。

【図２５】ＤＣＴブロックを示す図である。

【図２６】本発明の第６の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図２７】本発明の第６の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図２８】基準ＤＣＴブロックを示す図である。

【図２９】係数Ａ６３を正としたＤＣＴブロック０を示
す図である。

【図３０】係数Ａ６３を負としたＤＣＴブロック１を示
す図である。

【図３１】基準逆ＤＣＴブロックを示す図である。

【図３２】逆ＤＣＴブロック０を示す図である。

【図３３】逆ＤＣＴブロック１を示す図である。

【図３４】第１変化量が大きい状態の概念的イメージを
示す図である。

【図３５】第１変化量が小さい状態の概念的イメージを
示す図である。

【図３６】原画像ブロックの輪郭（エッジ）形状を示す
図である。

【図３７】基準逆ＤＣＴブロックの各値を１００００分
の１した状態を示す図である。

【図３８】原画像ブロックの輪郭（エッジ）形状と基準
逆ＤＣＴブロック（１００００分の１）の差分を示す図
である。

【図３９】本発明の第７の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図４０】本発明の第７の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図４１】係数Ａ１を正としたＤＣＴブロック０を示す
図である。

【図４２】係数Ａ１を負としたＤＣＴブロック１を示す
図である。

【図４３】逆ＤＣＴブロック０を示す図である。

【図４４】逆ＤＣＴブロック１を示す図である。

【図４５】第１類似度の概念的イメージを示す図であ
る。

【図４６】正／負の第１類似度と、負／正の第１変化量
が同じ値であることを示す図である。

【図４７】係数Ａ２を正としたＤＣＴブロック０を示す
図である。

【図４８】係数Ａ２を負としたＤＣＴブロック１を示す
図である。

【図４９】逆ＤＣＴブロック０を示す図である。

【図５０】逆ＤＣＴブロック１を示す図である。

【図５１】本発明の第８の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図５２】本発明の第８の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図５３】係数Ａ１を正としたＤＣＴブロック０を示す
図である。

【図５４】係数Ａ１を負としたＤＣＴブロック１を示す
図である。

【図５５】逆ＤＣＴブロック０を示す図である。

【図５６】逆ＤＣＴブロック１を示す図である。

【図５７】第１類似度の概念的イメージを示す図であ
る。

【図５８】相違度の概念的イメージを示す図である。

【図５９】係数Ａ２を正としたＤＣＴブロック０を示す
図である。

【図６０】係数Ａ２を負としたＤＣＴブロック１を示す
図である。

【図６１】逆ＤＣＴブロック０を示す図である。

【図６２】逆ＤＣＴブロック１を示す図である。

【図６３】本発明の第９の実施の形態の信号処理システ
ムの構成図である。

【図６４】本発明の第９の実施の形態の信号処理システ
ムの動作を示すフローチャートである。

【図６５】サイン番号Ｎと各係数の符号（サイン情報）
との対応を示す図である。

【図６６】係数Ａ１、係数Ａ２、係数Ａ３、係数Ａ４、
を正としたＤＣＴブロック００００を示す図である。

【図６７】逆ＤＣＴブロック００００を示す図である。

【図６８】本発明の第１０の実施の形態の信号処理シス
テムの構成図である。

【図６９】本発明の第１０の実施の形態の信号処理シス
テムの動作を示すフローチャートである。

【図７０】隣接サンプル差分値の演算の方向を示す図で
ある。

【図７１】原画像ブロックを示す図である。

【図７２】隣接サンプル差分値を示す図である。

【図７３】隣接サンプル差分値に対するＤＣＴ結果を示
す図である。

【図７４】原画像ブロックに対するＤＣＴ結果を示す図
である。

【図７５】原画像ブロックの各値から１２８を引いた値
を示す図である。

【図７６】原画像ブロックの各値から１２８を引いた値
に対するＤＣＴ結果を示す図である。

【図７７】本発明の第１１の実施の形態の信号処理シス
テムの構成図である。

【図７８】本発明の第１１の実施の形態の信号処理シス
テムの動作を示すフローチャートである。

【図７９】本発明の第１２の実施の形態の信号処理シス
テムの構成図である。

【図８０】本発明の第１２の実施の形態の信号処理シス
テムの動作を示すフローチャートである。

【図８１】従来の信号処理システム（圧縮符号化側）の
構成図である。

【図８２】従来の信号処理システム（圧縮符号化側）の
動作を示すフローチャートである。

【図８３】従来の信号処理システム（圧縮符号化側）の
動作の概要を示す図である。

【図８４】原画像ブロックとＤＣＴブロックを示す図で
ある。

【図８５】従来の信号処理システム（伸長復号化側）の
構成図である。

【図８６】従来の信号処理システム（伸長復号化側）の
動作を示すフローチャートである。

【図８７】従来の信号処理システム（伸長復号化側）の
動作の概要を示す図である。

【図８８】ＤＣＴブロックと復元画像ブロックを示す図
である。

【図８９】ＤＣＴブロックの例（ＤＣＴブロック１）を
示す図である。

【図９０】ＤＣＴブロックの例（ＤＣＴブロック２）を
示す図である。

【図９１】ＤＣＴブロックの例（ＤＣＴブロック３）を
示す図である。

【符号の説明】

１ 基本符号化手段 ２ 周波数成分記憶手段 ２１ 周波数成分記憶手段 ２５ 係数書きこみ制御手段 ３ 係数読み出し制御手段 ４ 読み出し制御情報生成手段 ４０１ スキャン順決定手段 ４０２ スキャン順テーブル ４０３ スキャン順情報符号化手段 ４０４ 複雑さグループ分類手段 ４０５ 複雑さグループ情報記憶手段 ４０６ 複雑さグループ情報符号化手段 ４０７ 係数分布判定手段 ４０８ 係数分布情報記憶手段 ４０９ 係数分布情報符号化手段 ４１０ ゼロ係数カウント手段 ４１１ 優先順位決定手段 ４１２ 係数強度演算手段 ４５０ 固定スキャン順テーブル ５ 係数符号化手段 ５１ 係数符号化手段 ５２ 係数復号化手段 ６ 絶対値変換手段 ７ サイン情報処理手段 ７０１ 非ゼロ判定サイン情報抽出手段 ７０２ サイン情報記憶手段 ７０３ サイン情報符号化手段 ７０４ 係数強度順位判定手段 ７０５ 係数強度順位テーブル ７０６ サイン情報推定手段 ７０７ サイン情報設定手段 ７０８ サイン情報付き係数記憶手段 ７０９ 周波数合成手段 ７１０ 周波数合成結果記憶手段 ７１１ 第１サイン情報推定パラメータ演算手段 ７１２ 第１サイン情報推定パラメータ記憶手段 ７１３ 第１サイン情報生成手段 ７１４ 第２サイン情報推定パラメータ演算手段 ７１５ 第２サイン情報推定パラメータ記憶手段 ７１６ 第３サイン情報推定パラメータ演算手段 ７１７ 第３サイン情報推定パラメータ記憶手段 ７１８ 第２サイン情報生成手段 ７１９ 第３サイン情報生成手段 ７２０ 逆量子化手段 ８ 隣接サンプル差分演算手段 ９ 周波数分解手段 １０ 量子化手段 １１ 圧縮符号化データ記憶手段 １３ 逆量子化手段 １６ 差分値算出手段 １７ 差分値記憶手段 １８ 差分値符号化手段 １９ 差分値符号化データ記憶手段 ２０ 合計符号量算出手段 ２１ 合計符号量記憶手段 ２６ 最小符号量決定手段 ２７ 量子化情報符号化手段 ２８ 選択出力手段 ２９ 入力信号記憶手段 ３０ 符号化変換手段 ３１ 符号化変換信号記憶手段 ３２ 復号化逆変換手段 ３３ 復号化逆変換信号記憶手段 ３４ エラー検出手段 ３５ 比較演算手段 ３６ 選択出力手段 ３７ 隣接サンプル差分値記憶手段 ４０ 複雑さ判定手段 Ｃ 係数読み出し制御情報 Ｄ アドレス信号 Ｅ スキャン順情報 Ｆ 複雑さ情報 Ｇ 複雑さグループ情報 Ｈ 原信号

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも画像データ（または音声デー
   タ）を複数の周波数成分に分解して得られる係数Ａ（ま
   たは、この係数Ａを量子化した結果である係数Ｂ）を入
   力とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
   （１）を有し、基本符号化手段（１） の内部に、少な
   くとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波数成分記
   憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生
   成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ（または係
   数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段（３） と、少
   なくとも係数Ａ（または係数Ｂ）を入力とし、周波数成
   分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または係数
   Ｂ）を読み出すための 読み出し制御情報Ｃ を生成す
   る読み出し制御情報生成手段（４） と、係数Ａ（また
   は係数Ｂ）を符号化する係数符号化手段（５）を有し、
   読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、入力
   される係数Ａ（または係数Ｂ）より周波数成分記憶手段
   （２）の中の各周波数成分のスキャン順を決定するスキ
   ャン順決定手段（４０１） と、スキャン順決定手段
   （４０１）により決定されたスキャン順の情報（以下、
   スキャン順情報Ｅ）を記憶するスキャン順テーブル（４
   ０２） と、スキャン順情報Ｅ を符号化するスキャン
   順情報符号化手段（４０３）を有し、少なくともスキャ
   ン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとして用い、係数読
   み出し制御手段（３）において、少なくとも読み出し制
   御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成する構成とす
   ることを特徴とする信号処理システム。
2. 【請求項２】 少なくとも画像データ（または音声デー
   タ）を複数の周波数成分に分解して得られる係数Ａ（ま
   たは、この係数Ａを量子化した結果である係数Ｂ）を入
   力とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
   （１）を有し、基本符号化手段（１） の内部に、少な
   くとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波数成分記
   憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生
   成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ（または係
   数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段（３） と、少
   なくとも画像データ（または音声データ）の 複雑さ情
   報Ｆ を入力とし、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出すための 読
   み出し制御情報Ｃ を生成する読み出し制御情報生成手
   段（４） と、係数Ａ（または係数Ｂ）を符号化する係
   数符号化手段（５）を有し、読み出し制御情報生成手段
   （４）の内部において、複雑さ情報Ｆより周波数成分記
   憶手段（２）の中の各周波数成分を複数の 複雑さグル
   ープ に分類する複雑さグループ分類手段（４０４）
   と、複雑さグループ分類手段（４０４）により分類され
   た 複雑さグループ情報Ｇを記憶する複雑さグループ情
   報記憶手段（４０５） と、複雑さグループ情報Ｇ を
   符号化する複雑さグループ情報符号化手段（４０６）を
   有し、少なくとも複雑さグループ情報Ｇを、読み出し制
   御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段（３）にお
   いて、少なくとも読み出し制御情報Ｃをもとに、アドレ
   ス信号Ｄを生成する構成とすることを特徴とする信号処
   理システム。
3. 【請求項３】 少なくとも画像データ（または音声デー
   タ）を複数の周波数成分に分解して得られる係数Ａ（ま
   たは、この係数Ａを量子化した結果である係数Ｂ）を入
   力とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
   （１）を有し、基本符号化手段（１） の内部に、少な
   くとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波数成分記
   憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生
   成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ（または係
   数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段（３） と、係
   数Ａ（または係数Ｂ）の絶対値を得る絶対値変換手段
   （６） と、周波数成分の各係数Ａ（または係数Ｂ）の
   絶対値を符号化する係数符号化手段（５） と、係数Ａ
   （または係数Ｂ）を入力とし、入力される係数Ａ（また
   は係数Ｂ）が、正なのか負なのかを示す符号（以下、サ
   イン情報）を処理するサイン情報処理手段（７）を有
   し、サイン情報処理手段（７）の内部において、係数Ａ
   （または係数Ｂ）が非ゼロかどうかを判定して、非ゼロ
   の場合に、サイン情報を抽出する非ゼロ判定サイン情報
   抽出手段（７０１） と、サイン情報を記憶するサイン
   情報記憶手段（７０２） と、サイン情報に対して、統
   計処理を行い、サイン情報を符号化するサイン情報符号
   化手段（７０３）を有する構成とすることを特徴とする
   信号処理システム。
4. 【請求項４】 少なくとも画像データ（または音声デー
   タ）を複数の周波数成分に分解して得られる係数Ａ（ま
   たは、この係数Ａを量子化した結果である係数Ｂ）を入
   力とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
   （１）を有し、基本符号化手段（１） の内部に、少な
   くとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波数成分記
   憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生
   成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ（または係
   数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段（３） と、少
   なくとも係数Ａ（または係数Ｂ）を入力とし、周波数成
   分記憶手段（２）に記憶されている係数Ａ（または係数
   Ｂ）を読み出すための 読み出し制御情報Ｃ を生成す
   る読み出し制御情報生成手段（４） と、係数Ａ（また
   は係数Ｂ）の絶対値を得る絶対値変換手段（６） と、
   周波数成分の各係数Ａ（または係数Ｂ）の絶対値を符号
   化する係数符号化手段（５） と、係数Ａ（または係数
   Ｂ）を入力とし、入力される係数Ａ（または係数Ｂ）の
   サイン情報を処理するサイン情報処理手段（７）を有
   し、読み出し制御情報生成手段（４）の内部において、
   入力される係数Ａ（または係数Ｂ）より周波数成分記憶
   手段（２）の中の各周波数成分のスキャン順を決定する
   スキャン順決定手段（４０１） と、スキャン順決定手
   段（４０１）により決定されたスキャン順の情報（以
   下、スキャン順情報Ｅ）を記憶するスキャン順テーブル
   （４０２） と、スキャン順情報Ｅ を符号化するスキ
   ャン順情報符号化手段（４０３）を有し、少なくともス
   キャン順情報Ｅを、読み出し制御情報Ｃとして用い、係
   数読み出し制御手段（３）において、少なくとも読み出
   し制御情報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成する構成
   とし、サイン情報処理手段（７）の内部において、係数
   Ａ（または係数Ｂ）が非ゼロかどうかを判定して、非ゼ
   ロの場合に、サイン情報を抽出する非ゼロ判定サイン情
   報抽出手段（７０１） と、サイン情報を記憶するサイ
   ン情報記憶手段（７０２） と、サイン情報に対して、
   統計処理を行い、サイン情報を符号化するサイン情報符
   号化手段（７０３）を有する構成とすることを特徴とす
   る信号処理システム。
5. 【請求項５】 少なくとも画像データ（または音声デー
   タ）を複数の周波数成分に分解して得られる係数Ａ（ま
   たは、この係数Ａを量子化した結果である係数Ｂ）を入
   力とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
   （１）を有し、基本符号化手段（１） の内部に、少な
   くとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶する周波数成分記
   憶手段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）のアドレス信号Ｄを生
   成し、周波数成分記憶手段（２）から係数Ａ（または係
   数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手段（３） と、少
   なくとも画像データ（または音声データ）の 複雑さ情
   報Ｆ を入力とし、周波数成分記憶手段（２）に記憶さ
   れている係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出すための 読
   み出し制御情報Ｃ を生成する読み出し制御情報生成手
   段（４） と、係数Ａ（または係数Ｂ）の絶対値を得る
   絶対値変換手段（６） と、周波数成分の各係数Ａ（ま
   たは係数Ｂ）の絶対値を符号化する係数符号化手段
   （５） と、係数Ａ（または係数Ｂ）を入力とし、入力
   される係数Ａ（または係数Ｂ）のサイン情報を処理する
   サイン情報処理手段（７）を有し、読み出し制御情報生
   成手段（４）の内部において、入力される 複雑さ情報
   Ｆ より周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分
   を複数の 複雑さグループ に分類する複雑さグループ
   分類手段（４０４） と、複雑さグループ分類手段（４
   ０４）により分類された 複雑さグループ情報Ｇを記憶
   する複雑さグループ情報記憶手段（４０５） と、複雑
   さグループ情報Ｇ を符号化する複雑さグループ情報符
   号化手段（４０６）を有し、少なくとも複雑さグループ
   情報Ｇを、読み出し制御情報Ｃとして用い、係数読み出
   し制御手段（３）において、少なくとも読み出し制御情
   報Ｃをもとに、アドレス信号Ｄを生成する構成とし、サ
   イン情報処理手段（７）の内部において、係数Ａ（また
   は係数Ｂ）が非ゼロかどうかを判定して、非ゼロの場合
   に、サイン情報を抽出する非ゼロ判定サイン情報抽出手
   段（７０１） と、サイン情報を記憶するサイン情報記
   憶手段（７０２） と、サイン情報に対して、統計処理
   を行い、サイン情報を符号化するサイン情報符号化手段
   （７０３）を有する構成とすることを特徴とする信号処
   理システム。
6. 【請求項６】 画像データ（または音声データ）の隣接
   するサンプル値の差分（ 以下、隣接サンプル差分値）
   を演算する隣接サンプル差分演算手段（８） と、隣接
   サンプル差分値を複数の周波数成分に分解して各周波数
   成分の係数Ａを出力する周波数分解手段（９） と、少
   なくとも係数Ａ（または、この係数Ａを量子化した結果
   である係数Ｂ）を入力とし、圧縮符号化データを出力す
   る基本符号化手段（１）を有し、基本符号化手段（１）
   の内部に、少なくとも係数Ａ（または係数Ｂ）を記憶
   する周波数成分記憶手段（２） と、周波数成分記憶手
   段（２）に記憶されている係数Ａ（または係数Ｂ）のア
   ドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶手段（２）から
   係数Ａ（または係数Ｂ）を読み出す係数読み出し制御手
   段（３） と、係数Ａ（または係数Ｂ）を符号化する係
   数符号化手段（５）を有する構成とすることを特徴とす
   る信号処理システム。
7. 【請求項７】 画像データ（または音声データ）そのも
   の、または、画像データ（または音声データ）の隣接す
   るサンプル値の差分（ 以下、隣接サンプル差分値）を
   原信号Ｈとし、原信号Ｈを入力とし、原信号Ｈを複数の
   周波数成分に分解して各周波数成分の係数Ａを出力する
   周波数分解手段（９） と、周波数分解手段（９）より
   得られる係数Ａを量子化して、量子化後の係数Ｂを出力
   する量子化手段（１０） と、少なくとも係数Ｂを入力
   とし、圧縮符号化データを出力する基本符号化手段
   （１） と、圧縮符号化データを記憶する圧縮符号化デ
   ータ記憶手段（１１） と、係数Ｂを逆量子化する逆量
   子化手段（１３） と、逆量子化された係数Ｂを周波数
   合成する周波数合成手段（７０９） と、周波数合成手
   段（７０９） による周波数合成結果を記憶する周波数
   合成結果記憶手段（７１０） と、原信号Ｈと周波数合
   成結果との差分値（以下、差分値Ｍ）を算出する差分値
   算出手段（１６） と、差分値Ｍを記憶する差分値記憶
   手段（１７） と、差分値Ｍを符号化して差分値符号化
   データを出力する差分値符号化手段（１８） と、差分
   値符号化データを記憶する差分値符号化データ記憶手段
   （１９） と、圧縮符号化データ記憶手段（１１） に
   記憶されている圧縮符号化データと、差分値符号化デー
   タ記憶手段（１９） に記憶されている差分値符号化デ
   ータの、合計の符号量（以下、合計符号量）を算出する
   合計符号量算出手段（２０） と、合計符号量を記憶す
   る合計符号量記憶手段（２１）を有し、基本符号化手段
   （１） の内部に、係数Ｂを記憶する周波数成分記憶手
   段（２） と、周波数成分記憶手段（２）に記憶されて
   いる係数Ｂのアドレス信号Ｄを生成し、周波数成分記憶
   手段（２）から係数Ｂを読み出す係数読み出し制御手段
   （３） と、周波数成分記憶手段（２）から読み出され
   る係数Ｂを符号化する係数符号化手段（５）を有し、合
   計符号量記憶手段（２１） において、量子化手段（１
   ０）および逆量子化手段（１３）で使用された量子化情
   報に対応する合計符号量を記憶する機能を有し、合計符
   号量記憶手段（２１）に記憶されている複数の合計符号
   量の値の中から最小値を求め、合計符号量が最小となる
   量子化情報（以下、最小量子化情報）を決定する最小符
   号量決定手段（２６） と、最小量子化情報を符号化し
   て符号化量子化情報データを出力する量子化情報符号化
   手段（２７）を有し、最小量子化情報に対応する圧縮符
   号化データ（以下、選択データＲ）と、最小量子化情報
   に対応する差分値符号化データ（以下、選択データＴ）
   を選択し、選択データＲと選択データＴおよび符号化量
   子化情報データを、最終的な圧縮符号化データとして出
   力する選択出力手段（２８）を有する構成とすることを
   特徴とする信号処理システム。
8. 【請求項８】 少なくとも画像データ（または音声デー
   タ）そのもの、または、画像データ（または音声デー
   タ）を符号化しているデータを入力信号Ｗとし、入力信
   号Ｗを記憶する入力信号記憶手段（２９） と、入力信
   号Ｗの符号化（または形式変換）を行い、符号化変換信
   号を出力する符号化変換手段（３０） と、符号化変換
   信号を記憶する符号化変換信号記憶手段（３１） と、
   符号化変換信号の復号化（または形式逆変換）を行い、
   復号化逆変換信号を出力する復号化逆変換手段（３２）
   と、復号化逆変換信号を記憶する復号化逆変換信号記
   憶手段（３３） と、復号化逆変換手段（３２）におけ
   る符号化変換信号の復号化（または形式逆変換）の処理
   のエラーを検出し、エラーの有無を示す第１エラー信号
   を出力するエラー検出手段（３４） と、入力信号Ｗと
   復号化逆変換信号を比較して変化量を求め、変化量が所
   定値を超えている場合をエラー状態とし、エラー状態か
   どうかを示す第２エラー信号を出力する比較演算手段
   （３５） と、第１エラー信号、または第２エラー信号
   がエラー状態かどうかを示す信号を出力し、また、第１
   エラー信号、または第２エラー信号がエラー状態である
   場合は、入力信号Ｗを選択して出力し、第１エラー信号
   と第２エラー信号が、エラー状態でない場合は、符号化
   変換信号を選択して出力する選択出力手段（３６）を有
   する構成とすることを特徴とする信号処理システム。
9. 【請求項９】 読み出し制御情報生成手段（４）に、係
   数Ａ（または係数Ｂ）を入力する構成とし、読み出し制
   御情報生成手段（４）の内部において、入力される係数
   Ａ（または係数Ｂ）より周波数成分記憶手段（２）の中
   の各周波数成分のスキャン順を決定するスキャン順決定
   手段（４０１） と、スキャン順決定手段（４０１）に
   より決定されたスキャン順の情報（以下、スキャン順情
   報Ｅ）を記憶するスキャン順テーブル（４０２） と、
   スキャン順情報Ｅ を符号化するスキャン順情報符号化
   手段（４０３）を有し、少なくともスキャン順情報Ｅ
   を、読み出し制御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御
   手段（３）において、少なくとも読み出し制御情報Ｃを
   もとに、アドレス信号Ｄを生成する構成とすることを特
   徴とする請求項５に記載の信号処理システム。
10. 【請求項１０】 スキャン順決定手段（４０１）の内部
    に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成分ご
    とのゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を集計するゼ
    ロ係数カウント手段（４１０） と、ゼロ係数カウント
    手段（４１０）で集計した各周波数成分ごとのゼロ係数
    の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少ない（または非
    ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のスキャン順を優先
    的に順位付けする優先順位決定手段（４１１）を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理システム。
11. 【請求項１１】 スキャン順決定手段（４０１）の内部
    に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成分ご
    とのゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を集計するゼ
    ロ係数カウント手段（４１０） と、ゼロ係数カウント
    手段（４１０）で集計した各周波数成分ごとのゼロ係数
    の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少ない（または非
    ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のスキャン順を優先
    的に順位付けする優先順位決定手段（４１１）を有する
    ことを特徴とする請求項４に記載の信号処理システム。
12. 【請求項１２】 スキャン順決定手段（４０１）の内部
    に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成分ご
    とのゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を集計するゼ
    ロ係数カウント手段（４１０） と、ゼロ係数カウント
    手段（４１０）で集計した各周波数成分ごとのゼロ係数
    の個数を比較して、ゼロ係数の個数が少ない（または非
    ゼロ係数の個数が多い）周波数成分のスキャン順を優先
    的に順位付けする優先順位決定手段（４１１）を有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の信号処理システム。
13. 【請求項１３】 スキャン順決定手段（４０１）の内部
    に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成分ご
    との係数の強度を求める係数強度演算手段（４１２）
    と、少なくとも各周波数成分ごとの係数の強度の値を入
    力として、各周波数成分ごとの係数の強度の値を比較し
    て、係数の強度の値が大きい周波数成分のスキャン順を
    優先的に順位付けする優先順位決定手段（４１１）を有
    し、優先順位決定手段（４１１） に、各周波数成分ご
    とのゼロ係数の個数が入力される場合において、まずは
    係数の強度の値を比較して、係数の強度の値が大きい周
    波数成分のスキャン順を優先的に順位付けして、係数の
    強度の値が同じ大きさの周波数成分が複数存在する場合
    は、ゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を比較して、
    ゼロ係数の個数が少ない（または非ゼロ係数の個数が多
    い）周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けする構
    成とすることを特徴とする請求項１、または請求項１０
    に記載の信号処理システム。
14. 【請求項１４】 スキャン順決定手段（４０１）の内部
    に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成分ご
    との係数の強度を求める係数強度演算手段（４１２）
    と、少なくとも各周波数成分ごとの係数の強度の値を入
    力として、各周波数成分ごとの係数の強度の値を比較し
    て、係数の強度の値が大きい周波数成分のスキャン順を
    優先的に順位付けする優先順位決定手段（４１１）を有
    し、優先順位決定手段（４１１） に、各周波数成分ご
    とのゼロ係数の個数が入力される場合において、まずは
    係数の強度の値を比較して、係数の強度の値が大きい周
    波数成分のスキャン順を優先的に順位付けして、係数の
    強度の値が同じ大きさの周波数成分が複数存在する場合
    は、ゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を比較して、
    ゼロ係数の個数が少ない（または非ゼロ係数の個数が多
    い）周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けする構
    成とすることを特徴とする請求項４、または請求項１１
    に記載の信号処理システム。
15. 【請求項１５】 スキャン順決定手段（４０１）の内部
    に、係数Ａ（または係数Ｂ）に関して、各周波数成分ご
    との係数の強度を求める係数強度演算手段（４１２）
    と、少なくとも各周波数成分ごとの係数の強度の値を入
    力として、各周波数成分ごとの係数の強度の値を比較し
    て、係数の強度の値が大きい周波数成分のスキャン順を
    優先的に順位付けする優先順位決定手段（４１１）を有
    し、優先順位決定手段（４１１） に、各周波数成分ご
    とのゼロ係数の個数が入力される場合において、まずは
    係数の強度の値を比較して、係数の強度の値が大きい周
    波数成分のスキャン順を優先的に順位付けして、係数の
    強度の値が同じ大きさの周波数成分が複数存在する場合
    は、ゼロ係数（または非ゼロ係数）の個数を比較して、
    ゼロ係数の個数が少ない（または非ゼロ係数の個数が多
    い）周波数成分のスキャン順を優先的に順位付けする構
    成とすることを特徴とする請求項９、または請求項１２
    に記載の信号処理システム。
16. 【請求項１６】 読み出し制御情報生成手段（４）に、
    画像データ（または音声データ）の 複雑さ情報Ｆ を
    入力する構成とし、読み出し制御情報生成手段（４）の
    内部において、入力される 複雑さ情報Ｆ より周波数
    成分記憶手段（２）の中の各周波数成分を複数の 複雑
    さグループ に分類する複雑さグループ分類手段（４０
    ４） と、複雑さグループ分類手段（４０４）により分
    類された 複雑さグループ情報Ｇを記憶する複雑さグル
    ープ情報記憶手段（４０５） と、複雑さグループ情報
    Ｇ を符号化する複雑さグループ情報符号化手段（４０
    ６）を有し、少なくとも複雑さグループ情報Ｇを、読み
    出し制御情報Ｃとして用い、係数読み出し制御手段
    （３）において、少なくとも読み出し制御情報Ｃをもと
    に、アドレス信号Ｄを生成する構成とすることを特徴と
    する 請求項１、または請求項１０、または請求項１３
    に記載の信号処理システム。
17. 【請求項１７】 読み出し制御情報生成手段（４）の内
    部に、係数Ａ（または係数Ｂ）の値から、どの周波数成
    分にエネルギーが偏っているかを判定して、偏り状況を
    示す情報（以下、係数分布情報）を出力する係数分布判
    定手段（４０７） と、係数分布情報を記憶する係数分
    布情報記憶手段（４０８） と、係数分布情報を符号化
    する係数分布情報符号化手段（４０９）を有し、スキャ
    ン順決定手段（４０１）において、係数分布情報ごとに
    スキャン順を決定し、スキャン順テーブル（４０２）に
    おいて、係数分布情報ごとのスキャン順情報Ｅを記憶す
    る構成とすることを特徴とする 請求項１、または請求
    項１０、または請求項１３、または請求項１６に記載の
    信号処理システム。
18. 【請求項１８】 読み出し制御情報生成手段（４）の内
    部に、係数Ａ（または係数Ｂ）の値から、どの周波数成
    分にエネルギーが偏っているかを判定して、偏り状況を
    示す情報（以下、係数分布情報）を出力する係数分布判
    定手段（４０７） と、係数分布情報を記憶する係数分
    布情報記憶手段（４０８） と、係数分布情報を符号化
    する係数分布情報符号化手段（４０９）を有し、スキャ
    ン順決定手段（４０１）において、係数分布情報ごとに
    スキャン順を決定し、スキャン順テーブル（４０２）に
    おいて、係数分布情報ごとのスキャン順情報Ｅを記憶す
    る構成とすることを特徴とする 請求項４、または請求
    項９、または請求項１１、または請求項１２、または請
    求項１４、または請求項１５に記載の信号処理システ
    ム。
19. 【請求項１９】 サイン情報処理手段（７） の内部
    に、周波数成分記憶手段（２）の中の各周波数成分の係
    数のうち、周波数分解の単位内での各係数のエネルギー
    の強さ（以下、強度）を測定し、各係数の強度の順位
    （以下、係数強度順位）を判定する係数強度順位判定手
    段（７０４） と、係数強度順位を記憶する係数強度順
    位テーブル（７０５） と、係数強度順位の高い係数か
    ら優先的に、サイン情報の推定を行い、推定結果から、
    新たなサイン情報を生成して出力するサイン情報推定手
    段（７０６）を有し、非ゼロ判定サイン情報抽出手段
    （７０１）において、各係数が非ゼロかどうかを判定
    し、非ゼロの場合のみ、サイン情報推定手段（７０６）
    内の処理を実行する構成とすることを特徴とする 請求
    項３、または請求項４、または請求項５、または請求項
    ９、または請求項１１、または請求項１２、または請求
    項１４、または請求項１５、または請求項１８に記載の
    信号処理システム。
20. 【請求項２０】 サイン情報処理手段（７） に関し、
    サイン情報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分
    記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮
    のサイン情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて
    真のサイン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイ
    ン情報設定手段（７０７） と、サイン情報設定手段
    （７０７）により、仮サイン情報と、必要に応じて真サ
    イン情報が設定された各係数（以下、サイン情報付き係
    数）を記憶するサイン情報付き係数記憶手段（７０８）
    と、サイン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サ
    イン情報付き周波数合成結果を出力する周波数成分合成
    手段（７０９） と、サイン情報付き周波数合成結果を
    記憶する周波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮
    サイン情報が設定されているサイン情報付き周波数合成
    結果に対応した第１のサイン情報推定パラメータ（以
    下、第１サイン情報推定パラメータ）を演算する第１サ
    イン情報推定パラメータ演算手段（７１１） と、第１
    サイン情報推定パラメータを記憶する第１サイン情報推
    定パラメータ記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報
    に対応した第１サイン情報推定パラメータの値から、ど
    の仮サイン情報が真のサイン情報かを推定し、推定した
    サイン情報と真のサイン情報とが一致しているかどうか
    を示す一致不一致情報を、新たなサイン情報として出力
    する第１サイン情報生成手段（７１３）を有し、サイン
    情報設定手段（７０７）において、仮サイン情報が真の
    サイン情報かどうかの推定が完了した係数に関して、真
    のサイン情報を設定する機能を有し、真サイン情報が設
    定されている係数（以下、真サイン情報付き係数）によ
    る周波数合成結果（以下、真サイン周波数合成結果）
    と、仮サイン情報が設定されている係数（以下、仮サイ
    ン情報付き係数）による周波数合成結果（以下、仮サイ
    ン周波数合成結果）との差分の絶対値の和を第１変化量
    とし、真サイン情報付き係数と、仮サイン情報付き係数
    の混合状態での周波数合成結果（以下、混合周波数合成
    結果）に関して、混合周波数合成結果の波形の、波形の
    中心軸と、波形で囲まれた領域における、波形と、波形
    の中心軸との差分の絶対値の和を第１類似度とし、第１
    サイン情報推定パラメータ演算手段（７１１） におい
    て、第１変化量、または第１類似度を第１サイン情報推
    定パラメータとして演算し、第１サイン情報生成手段
    （７１３） において、各仮サイン情報に対応する第１
    サイン情報推定パラメータが第１変化量の場合は、第１
    サイン情報推定パラメータの値が小さいときの仮サイン
    情報を真のサイン情報だと推定し、各仮サイン情報に対
    応する第１サイン情報推定パラメータが第１類似度の場
    合は、第１サイン情報推定パラメータの値が大きいとき
    の仮サイン情報が真のサイン情報であると推定すること
    を特徴とする 請求項１９に記載の信号処理システム。
21. 【請求項２１】 サイン情報処理手段（７） に関し、
    サイン情報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分
    記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮
    のサイン情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて
    真のサイン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイ
    ン情報設定手段（７０７） と、サイン情報設定手段
    （７０７）により、仮サイン情報と、必要に応じて真サ
    イン情報が設定された各係数（以下、サイン情報付き係
    数）を記憶するサイン情報付き係数記憶手段（７０８）
    と、サイン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サ
    イン情報付き周波数合成結果を出力する周波数成分合成
    手段（７０９） と、サイン情報付き周波数合成結果を
    記憶する周波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮
    サイン情報が設定されているサイン情報付き周波数合成
    結果に対応した第１のサイン情報推定パラメータ（以
    下、第１サイン情報推定パラメータ）を演算する第１サ
    イン情報推定パラメータ演算手段（７１１） と、第１
    サイン情報推定パラメータを記憶する第１サイン情報推
    定パラメータ記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報
    が設定されているサイン情報付き周波数合成結果に対応
    した第２のサイン情報推定パラメータ（以下、第２サイ
    ン情報推定パラメータ）を演算する第２サイン情報推定
    パラメータ演算手段（７１４） と、第２サイン情報推
    定パラメータを記憶する第２サイン情報推定パラメータ
    記憶手段（７１５） と、第１サイン情報推定パラメー
    タと第２サイン情報推定パラメータを用いて、各仮サイ
    ン情報が設定されているサイン情報付き周波数合成結果
    に対応した第３のサイン情報推定パラメータ（以下、第
    ３サイン情報推定パラメータ）を演算する第３サイン情
    報推定パラメータ演算手段（７１６） と、第３サイン
    情報推定パラメータを記憶する第３サイン情報推定パラ
    メータ記憶手段（７１７） と、各仮サイン情報に対応
    した第３サイン情報推定パラメータの値から、どの仮サ
    イン情報が真のサイン情報かを推定し、推定したサイン
    情報と真のサイン情報とが一致しているかどうかを示す
    一致不一致情報を、新たなサイン情報として出力する第
    ２サイン情報生成手段（７１８）を有し、サイン情報設
    定手段（７０７）において、仮サイン情報が真のサイン
    情報かどうかの推定が完了した係数に関して、真のサイ
    ン情報を設定する機能を有し、真サイン情報が設定され
    ている係数（以下、真サイン情報付き係数）による周波
    数合成結果（以下、真サイン周波数合成結果）と、仮サ
    イン情報が設定されている係数（以下、仮サイン情報付
    き係数）による周波数合成結果（以下、仮サイン周波数
    合成結果）との差分の絶対値の和を第１変化量とし、真
    サイン情報付き係数と、仮サイン情報付き係数の混合状
    態での周波数合成結果（以下、混合周波数合成結果）に
    関して、混合周波数合成結果の波形の、波形の中心軸
    と、波形で囲まれた領域における、波形と、波形の中心
    軸との差分の絶対値の和を第１類似度とし、混合周波数
    合成結果の波形が、所定の値域を はみ出す 領域にお
    ける、波形と、値域との差分の絶対値の和を相違度と
    し、第１サイン情報推定パラメータ演算手段（７１１）
    において、第１変化量、または第１類似度を第１サイ
    ン情報推定パラメータとして演算し、第２サイン情報推
    定パラメータ演算手段（７１４） において、相違度を
    第２サイン情報推定パラメータとして演算し、第１変化
    量または相違度に正規化係数をかけて正規化し、正規化
    済みの第１変化量に正規化済みの相違度を加算した値を
    第２変化量とし、第１類似度または相違度に正規化係数
    をかけて正規化し、正規化済みの第１類似度に正規化済
    みの相違度を減算した値を第２類似度とし、第３サイン
    情報推定パラメータ演算手段（７１６） において、第
    ２変化量、または第２類似度を第３サイン情報推定パラ
    メータとして演算し、第２サイン情報生成手段（７１
    ８） において、各仮サイン情報に対応する第３サイン
    情報推定パラメータが第２変化量の場合は、第３サイン
    情報推定パラメータの値が小さいときの仮サイン情報を
    真のサイン情報だと推定し、各仮サイン情報に対応する
    第３サイン情報推定パラメータが第２類似度の場合は、
    第３サイン情報推定パラメータの値が大きいときの仮サ
    イン情報が真のサイン情報であると推定することを特徴
    とする 請求項１９に記載の信号処理システム。
22. 【請求項２２】 サイン情報処理手段（７） に関し、
    サイン情報推定手段（７０６） の内部に、周波数成分
    記憶手段（２）の中の各周波数成分の係数に対して、仮
    のサイン情報（以下、仮サイン情報）と、必要に応じて
    真のサイン情報（以下、真サイン情報）を設定するサイ
    ン情報設定手段（７０７） と、サイン情報設定手段
    （７０７）により、仮サイン情報と、必要に応じて真サ
    イン情報が設定された各係数（以下、サイン情報付き係
    数）を記憶するサイン情報付き係数記憶手段（７０８）
    と、サイン情報付き係数の各周波数成分を合成し、サ
    イン情報付き周波数合成結果を出力する周波数成分合成
    手段（７０９） と、サイン情報付き周波数合成結果を
    記憶する周波数合成結果記憶手段（７１０） と、各仮
    サイン情報が設定されているサイン情報付き周波数合成
    結果に対応した第１のサイン情報推定パラメータ（以
    下、第１サイン情報推定パラメータ）を演算する第１サ
    イン情報推定パラメータ演算手段（７１１） と、第１
    サイン情報推定パラメータを記憶する第１サイン情報推
    定パラメータ記憶手段（７１２） と、各仮サイン情報
    が設定されているサイン情報付き周波数合成結果に対応
    した第２のサイン情報推定パラメータ（以下、第２サイ
    ン情報推定パラメータ）を演算する第２サイン情報推定
    パラメータ演算手段（７１４） と、第２サイン情報推
    定パラメータを記憶する第２サイン情報推定パラメータ
    記憶手段（７１５） と、第１サイン情報推定パラメー
    タと第２サイン情報推定パラメータを用いて、各仮サイ
    ン情報が設定されているサイン情報付き周波数合成結果
    に対応した第３のサイン情報推定パラメータ（以下、第
    ３サイン情報推定パラメータ）を演算する第３サイン情
    報推定パラメータ演算手段（７１６） と、第３サイン
    情報推定パラメータを記憶する第３サイン情報推定パラ
    メータ記憶手段（７１７） と、各仮サイン情報に対応
    した第３サイン情報推定パラメータの値から、真のサイ
    ン情報の組み合わせと一致する仮サイン情報の組み合わ
    せに対して、新たなサイン情報を付与して、新たなサイ
    ン情報を出力する第３サイン情報生成手段（７１９）を
    有し、サイン情報設定手段（７０７）において、仮サイ
    ン情報が真のサイン情報かどうかの推定が完了した係数
    に関して、真のサイン情報を設定する機能を有し、真サ
    イン情報が設定されている係数（以下、真サイン情報付
    き係数）による周波数合成結果（以下、真サイン周波数
    合成結果）と、仮サイン情報が設定されている係数（以
    下、仮サイン情報付き係数）による周波数合成結果（以
    下、仮サイン周波数合成結果）との差分の絶対値の和を
    第１変化量とし、真サイン情報付き係数と、仮サイン情
    報付き係数の混合状態での周波数合成結果（以下、混合
    周波数合成結果）に関して、混合周波数合成結果の波形
    の、波形の中心軸と、波形で囲まれた領域における、波
    形と、波形の中心軸との差分の絶対値の和を第１類似度
    とし、混合周波数合成結果の波形が、所定の値域を は
    み出す領域における、波形と、値域との差分の絶対値の
    和を相違度とし、第１サイン情報推定パラメータ演算手
    段（７１１） において、第１変化量、または第１類似
    度を第１サイン情報推定パラメータとして演算し、第２
    サイン情報推定パラメータ演算手段（７１４） におい
    て、相違度を第２サイン情報推定パラメータとして演算
    し、第１変化量または相違度に正規化係数をかけて正規
    化し、正規化済みの第１変化量に正規化済みの相違度を
    加算した値を第２変化量とし、第１類似度または相違度
    に正規化係数をかけて正規化し、正規化済みの第１類似
    度に正規化済みの相違度を減算した値を第２類似度と
    し、第３サイン情報推定パラメータ演算手段（７１６）
    において、第２変化量、または第２類似度を第３サイ
    ン情報推定パラメータとして演算し、第３サイン情報生
    成手段（７１９） において、各仮サイン情報に対応す
    る第３サイン情報推定パラメータが第２変化量の場合
    は、第３サイン情報推定パラメータの値が小さい仮サイ
    ン情報の組み合わせを優先的に、同一シンボルを多く含
    むコード（以下、第１コード）とするか、または、第３
    サイン情報推定パラメータの値が小さい仮サイン情報の
    組み合わせを優先的に、短いコード（以下、第２コー
    ド）とし、真のサイン情報の組み合わせと一致する仮サ
    イン情報の組み合わせに対応する第１コード、または第
    ２コードを、新たなサイン情報として出力し、各仮サイ
    ン情報に対応する第３サイン情報推定パラメータが第２
    類似度の場合は、第３サイン情報推定パラメータの値が
    大きい仮サイン情報の組み合わせを優先的に、同一シン
    ボルを多く含むコード（以下、第１コード）とするか、
    または、第３サイン情報推定パラメータの値が大きい仮
    サイン情報の組み合わせを優先的に、短いコード（以
    下、第２コード）とし、真のサイン情報の組み合わせと
    一致する仮サイン情報の組み合わせに対応する第１コー
    ド、または第２コードを、新たなサイン情報として出力
    する構成とすることを特徴とする 請求項１９に記載の
    信号処理システム。
23. 【請求項２３】 サイン情報推定手段（７０６） の内
    部において、係数Ｂまたはサイン情報付き係数に対し
    て、逆量子化を行う逆量子化手段（７２０）を有し、少
    なくとも逆量子化済みのサイン情報付き係数を周波数成
    分合成手段（７０９）に入力して、各周波数成分の合成
    を行う構成とすることを特徴とする 請求項２０、また
    は請求項２１、または請求項２２に記載の信号処理シス
    テム。
24. 【請求項２４】 周波数成分合成手段（７０９） が高
    ｂｉｔ精度で演算することを特徴とする 請求項２０、
    または請求項２１、または請求項２２、または請求項２
    ３に記載の信号処理システム。
25. 【請求項２５】 係数符号化手段（５） が入力される
    各係数を複数のグループに分類し、各グループごとに統
    計処理と符号化処理を行うことを特徴とする 請求項
    １、または請求項２、または請求項３、または請求項
    ４、または請求項５、または請求項６、または請求項
    ９、または請求項１０、または請求項１１、または請求
    項１２、または請求項１３、または請求項１４、または
    請求項１５、または請求項１６、または請求項１７、ま
    たは請求項１８、または請求項１９、または請求項２
    ０、または請求項２１、または請求項２２、または請求
    項２３、または請求項２４に記載の信号処理システム。
26. 【請求項２６】 サイン情報符号化手段（７０３） が
    入力される各係数を複数のグループに分類し、各グルー
    プごとに統計処理と符号化処理を行うことを特徴とする
    請求項３、または請求項４、または請求項５、または
    請求項９、または請求項１１、または請求項１２、また
    は請求項１４、または請求項１５、または請求項１８、
    または請求項１９、または請求項２０、または請求項２
    １、または請求項２２、または請求項２３、または請求
    項２４に記載の信号処理システム。
27. 【請求項２７】 周波数分解手段（９）の出力である係
    数Ａを量子化して係数Ｂとして出力する量子化手段（１
    ０）を有し、係数Ｂを周波数成分記憶手段（２）に記憶
    する構成とすることを特徴とする 請求項６に記載の信
    号処理システム。
28. 【請求項２８】 基本符号化手段（１） が請求項１、
    または請求項２、または請求項３、または請求項４、ま
    たは請求項５、または請求項９、または請求項１０、ま
    たは請求項１１、または請求項１２、または請求項１
    ３、または請求項１４、または請求項１５、または請求
    項１６、または請求項１７、または請求項１８、または
    請求項１９、または請求項２０、または請求項２１、ま
    たは請求項２２、または請求項２３、または請求項２
    ４、または請求項２５、または請求項２６、または請求
    項２７、に記載のものと同じ構成であることを特徴とす
    る 請求項６、または請求項７に記載の信号処理システ
    ム。