2D로 확장한 HMM은 다수 제안되었지만 엄밀한 의미에 있어서 2D HMM이라고 하기에 부족한 점이 많다. 본 논문에서는 기존의 랜덤 필드 모형이 아닌 새로운 2D HMM을 제안한다. 상하 및 좌우 방향의 causal chain 관계를 가정하고 완전한 격자 형성 조건을 두어 2D HMM의 평가, 매개 변수를 추정하는 알고리즘을 제시하였다. 각각의 알고리즘은 동적 프로그래밍과 최우 추정법에 근거한 것이다. 변수 추정 알고리즘은 반복적으로 이루어지며 국소 최적치에 수렴함을 보였다.