WO2013002111A1 - 画像処理装置および方法 - Google Patents

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Definitions

  • the conventional macroblock size of 16 pixels ⁇ 16 pixels is a large image frame such as UHD (Ultra High Definition: 4000 pixels ⁇ 2000 pixels), which is the target of the next generation encoding method. There was a fear that it was not optimal.
  • intra prediction-predicted units (PU) and inter-predicted prediction units (PU) can be mixed in B slices and P slices.
  • the condition determination unit determines whether or not a difference between the image quality of the attention area and the image quality of the surrounding area is large by confirming a prediction method of the attention area and a type of a slice in which the attention area exists. can do.
  • the calculation unit 103 subtracts the prediction image supplied from the intra prediction unit 114 from the image read from the screen rearrangement buffer 102.
  • the arithmetic unit 103 subtracts the predicted image supplied from the motion prediction / compensation unit 115 from the image read from the screen rearrangement buffer 102.
  • the intra prediction unit 114 generates predicted images in all candidate intra prediction modes, evaluates the cost function value of each predicted image using the input image supplied from the screen rearrangement buffer 102, and selects the optimum mode. select. When the intra prediction unit 114 selects the optimal intra prediction mode, the intra prediction unit 114 supplies the predicted image generated in the optimal mode to the predicted image selection unit 116.
  • the intra prediction unit 114 appropriately supplies intra prediction information including information related to intra prediction, such as an optimal intra prediction mode, to the lossless encoding unit 106 to be encoded.
  • the predicted quantization parameter generation unit 141 supplies the generated predicted quantization parameter to the difference quantization parameter generation unit 144.
  • step S111 the calculation unit 110 adds the predicted image selected in step S105 to the difference image generated in step S110, and generates a locally decoded image (reconstructed image).
  • step S112 the loop filter 111 appropriately performs a loop filter process including a deblocking filter process and an adaptive loop filter process on the reconstructed image obtained by the process of step S111 to generate a decoded image.
  • step S114 the lossless encoding unit 106 encodes the orthogonal transform coefficient quantized by the process in step S107. That is, lossless encoding such as variable length encoding or arithmetic encoding is performed on the difference image. Note that the lossless encoding unit 106 encodes information about prediction, information about quantization, information about filter processing, and the like, and adds the information to the bitstream.
  • the accumulation buffer 201 accumulates the transmitted encoded data, and supplies the encoded data to the lossless decoding unit 202 at a predetermined timing.
  • the lossless decoding unit 202 decodes the information supplied from the accumulation buffer 201 and encoded by the lossless encoding unit 106 in FIG. 1 by a method corresponding to the encoding method of the lossless encoding unit 106.
  • the lossless decoding unit 202 supplies the quantized orthogonal transform coefficient of the difference image obtained by decoding to the inverse quantization unit 203.
  • the calculation unit 252 further adds the offset (iqp_offset) supplied from the offset storage unit 241 to the addition value (dQP + RefQP) supplied from the calculation unit 251, and supplies the addition value (dQP + RefQP + iqp_offset) to the selection unit 253.
  • step S210 the D / A converter 208 D / A converts the decoded image in which the frame order is rearranged.
  • the decoded image is output and displayed on a display (not shown).
  • the quantization parameter of the intra area existing in the inter slice as shown in FIG. 3 may be set to a value larger than that of the surrounding inter area.
  • the offset (iqp_offset) is a positive value because it is used to generate the differential quantization parameter in the intra region.
  • the quantization parameter of the inter area may be set to a value smaller than that of the intra area.
  • the offset (iqp_offset) is a negative value because it is used to generate the inter region differential quantization parameter.
  • a CPU (Central Processing Unit) 501 of the personal computer 500 performs various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 502 or a program loaded from a storage unit 513 to a RAM (Random Access Memory) 503. Execute the process.
  • the RAM 503 also appropriately stores data necessary for the CPU 501 to execute various processes.
  • the analog voice signal generated by the microphone 925 is supplied to the voice codec 923.
  • the audio codec 923 converts an analog audio signal into audio data, A / D converts the compressed audio data, and compresses it. Then, the audio codec 923 outputs the compressed audio data to the communication unit 922.
  • the communication unit 922 encodes and modulates the audio data and generates a transmission signal. Then, the communication unit 922 transmits the generated transmission signal to a base station (not shown) via the antenna 921. In addition, the communication unit 922 amplifies a radio signal received via the antenna 921 and performs frequency conversion to acquire a received signal.
  • the demultiplexing unit 928 multiplexes the video stream encoded by the image processing unit 927 and the audio stream input from the audio codec 923, and the multiplexed stream is the communication unit 922. Output to.
  • the communication unit 922 encodes and modulates the stream and generates a transmission signal. Then, the communication unit 922 transmits the generated transmission signal to a base station (not shown) via the antenna 921.
  • the communication unit 922 amplifies a radio signal received via the antenna 921 and performs frequency conversion to acquire a received signal.
  • These transmission signal and reception signal may include an encoded bit stream.
  • the communication unit 922 demodulates and decodes the received signal to restore the stream, and outputs the restored stream to the demultiplexing unit 928.
  • the demultiplexing unit 928 separates the video stream and the audio stream from the input stream, and outputs the video stream to the image processing unit 927 and the audio stream to the audio codec 923.
  • the image processing unit 927 decodes the video stream and generates video data.
  • the video data is supplied to the display unit 930, and a series of images is displayed on the display unit 930.
  • the audio codec 923 decompresses the audio stream and performs D / A conversion to generate an analog audio signal. Then, the audio codec 923 supplies the generated audio signal to the speaker 924 to output audio.
  • the optical block 961 includes a focus lens and a diaphragm mechanism.
  • the optical block 961 forms an optical image of the subject on the imaging surface of the imaging unit 962.
  • the imaging unit 962 includes an image sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), and converts an optical image formed on the imaging surface into an image signal as an electrical signal by photoelectric conversion. Then, the imaging unit 962 outputs the image signal to the signal processing unit 963.
  • CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor

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Abstract

本技術は、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができるようにする画像処理装置および方法に関する。 復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成する差分量子化パラメータ生成部と、前記差分量子化パラメータ生成部により生成された前記差分量子化パラメータを伝送する伝送部とを備える。本開示は画像処理装置に適用することができる。

Description

画像処理装置および方法
 本開示は、画像処理装置および方法に関し、特に、符号化・復号による画質の低減を抑制することができるようにした画像処理装置および方法に関する。
 近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG(Moving Picture Experts Group)などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及した。
 特に、MPEG2(ISO(International Organization for Standardization)/IEC(International Electrotechnical Commission) 13818-2)は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば720×480画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば4~8Mbps、1920×1088画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば18~22Mbpsの符号量(ビットレート)を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。
 MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量(ビットレート)、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、1998年12月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。
 更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L (ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) Q6/16 VCEG(Video Coding Expert Group))という標準の規格化が進んでいる。H.26LはMPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、現在、MPEG4の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われた。
 標準化のスケジュールとしては、2003年3月にはH.264及びMPEG-4 Part10 (Advanced Video Coding、以下AVCと記す)という名の元に国際標準となった。
 更に、その拡張として、RGBや4:2:2、4:4:4といった、業務用に必要な符号化ツールや、MPEG-2で規定されていた8x8DCT(Discrete Cosine Transform)や量子化マトリクスをも含んだFRExt(Fidelity Range Extension)の標準化が2005年2月に完了し、これにより、AVCを用いて、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となって、Blu-Ray Disc等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。
 しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の4倍の、4000×2000画素程度の画像を圧縮したい、或いは、インターネットのような、限られた伝送容量の環境において、ハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、ITU-T傘下のVCEG(Video Coding Expert Group)において、符号化効率の改善に関する検討が継続され行なわれている。
 ところで、従来のように、マクロブロックサイズを16画素×16画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD(Ultra High Definition;4000画素×2000画素)といった大きな画枠に対しては、最適ではない恐れがあった。
 そこで、現在、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IECの共同の標準化団体であるJCTVC(Joint Collaboration Team - Video Coding)により、HEVC(High Efficiency Video Coding)と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている(例えば、非特許文献1参照)。
 このHEVC符号化方式においては、AVCにおけるマクロブロックと同様の処理単位としてコーディングユニット(CU(Coding Unit))が定義されている。このCUは、AVCのマクロブロックのようにサイズが16×16画素に固定されず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定される。
Thomas Wiegand, Woo-Jin Han, Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, "Working Draft 1 of High-Efficiency Video Coding ", JCTVC-C403, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG113rd Meeting: Guangzhou, CN, 7-15 October, 2010
 ところで、上述したHEVCの場合、BスライスやPスライスでは、イントラ予測されるプレディクションユニット(PU)と、インター予測されるプレディクションユニット(PU)とが混在することができる。
 しかしながら、一般的に、インター予測の予測精度はイントラ予測よりも高いため、インター予測されるPUに比べてイントラ予測されるPUの画質が悪くなることが多い。したがって、両画像が混在するBスライスやPスライスでにおいて、PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio)の部分的な変化が視覚的に目立ってしまう恐れがあった。
 本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、復号画像の画質を向上させることを目的とする。
 本開示の一側面は、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成する差分量子化パラメータ生成部と、前記差分量子化パラメータ生成部により生成された前記差分量子化パラメータを伝送する伝送部とを備える画像処理装置である。
 前記注目領域の量子化パラメータを生成する注目領域量子化パラメータ生成部をさらに備え、前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと値が大きく異なる、前記注目領域の量子化パラメータを生成することができる。
 前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質が周囲の領域の画質と比べて特に低いと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと比べて値が特に小さい前記注目領域の量子化パラメータを生成することができる。
 前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質が周囲の領域の画質と比べて特に高いと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと比べて値が特に大きい前記注目領域の量子化パラメータを生成することができる。
 前記オフセットの値は、前記注目領域の量子化パラメータと、前記周囲の領域の量子化パラメータとの値の差を低減させるような値であることができる。
 前記差分量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、前記注目領域の量子化パラメータから、前記注目領域の量子化パラメータの予測値を減算し、さらに前記オフセットを減算することにより、前記差分量子化パラメータを生成することができる。
 前記差分量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きくないと判定された場合、前記注目領域の量子化パラメータから、前記注目領域の量子化パラメータの予測値を減算することにより、前記差分量子化パラメータを生成することができる。
 前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差は、インター予測とイントラ予測の予測精度の差によるものであり、前記条件判定部は、前記注目領域と周辺の領域のそれぞれの予測方法を確認することにより、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定することができる。
 前記条件判定部は、前記注目領域の予測方法と、前記注目領域が存在するスライスのタイプを確認することにより、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定することができる。
 本開示の一側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、判定部が、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定し、差分量子化パラメータ生成部が、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成し、伝送部が、生成された前記差分量子化パラメータを伝送する画像処理方法である。
 本開示の他の側面は、処理対象である注目領域の差分量子化パラメータを受け取る受け取り部と、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記受け取り部により受け取られた前記差分量子化パラメータから前記注目領域の量子化パラメータを再構築する注目領域量子化パラメータ再構築部とを備える画像処理装置である。
 本開示の他の側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、受け取り部が、処理対象である注目領域の差分量子化パラメータを受け取り、判定部が、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定し、注目領域量子化パラメータ再構築部が、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、受け取られた前記差分量子化パラメータから前記注目領域の量子化パラメータを再構築する画像処理方法である。
 本開示の一側面においては、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かが判定され、注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、注目領域の差分量子化パラメータが生成され、生成された差分量子化パラメータが伝送される。
 本開示の他の側面においては、処理対象である注目領域の差分量子化パラメータが受け取られ、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かが判定され、注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、受け取られた差分量子化パラメータから注目領域の量子化パラメータが再構築される。
 本開示によれば、画像を処理することができる。特に、復号画像の画質の劣化を抑制することができる。
画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。 コーディングユニットの構成例を説明する図である。 PSNRの例を説明する図である。 量子化部および量子化パラメータ符号化部121の主な構成例を示すブロック図である。 条件に応じた差分量子化パラメータ算出方法の選択例を示す図である。 差分量子化パラメータ生成部の主な構成例を示すブロック図である。 符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 量子化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。 逆量子化部および量子化パラメータ復号部の主な構成例を示すブロック図である。 条件に応じた注目領域量子化パラメータ再構築方法の選択例を示す図である。 注目領域量子化パラメータ生成部の主な構成例を示すブロック図である。 復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 逆量子化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 パーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。 テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
 以下、本開示を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
 1.第1の実施の形態(画像符号化装置)
 2.第2の実施の形態(画像復号装置)
 3.第3の実施の形態(コンピュータ)
 4.第4の実施の形態(テレビジョン受像機)
 5.第5の実施の形態(携帯電話機)
 6.第6の実施の形態(記録再生装置)
 7.第7の実施の形態(撮像装置)
 <1.第1の実施の形態>
 [画像符号化装置]
 図1は、画像処理装置である画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
 図1に示される画像符号化装置100は、例えばH.264及びMPEG(Moving Picture Experts Group)4 Part10(AVC(Advanced Video Coding))符号化方式のように、予測処理を用いて画像データを符号化する。
 図1に示されるように画像符号化装置100は、A/D変換部101、画面並べ替えバッファ102、演算部103、直交変換部104、量子化部105、可逆符号化部106、および蓄積バッファ107を有する。また、画像符号化装置100は、逆量子化部108、逆直交変換部109、演算部110、ループフィルタ111、フレームメモリ112、選択部113、イントラ予測部114、動き予測・補償部115、予測画像選択部116、およびレート制御部117を有する。
 画像符号化装置100は、さらに、量子化パラメータ符号化部121を有する。
 A/D変換部101は、入力された画像データをA/D変換し、変換後の画像データ(デジタルデータ)を、画面並べ替えバッファ102に供給し、記憶させる。画面並べ替えバッファ102は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP(Group Of Picture)に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替え、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部103に供給する。また、画面並べ替えバッファ102は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部114および動き予測・補償部115にも供給する。
 演算部103は、画面並べ替えバッファ102から読み出された画像から、予測画像選択部116を介してイントラ予測部114若しくは動き予測・補償部115から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部104に出力する。
 例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部103は、画面並べ替えバッファ102から読み出された画像から、イントラ予測部114から供給される予測画像を減算する。また、例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部103は、画面並べ替えバッファ102から読み出された画像から、動き予測・補償部115から供給される予測画像を減算する。
 直交変換部104は、演算部103から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。なお、この直交変換の方法は任意である。直交変換部104は、その変換係数を量子化部105に供給する。
 量子化部105は、直交変換部104から供給される変換係数を量子化する。量子化部105は、レート制御部117から供給される符号量の目標値に関する情報に基づいて量子化パラメータを設定し、その量子化を行う。その際、量子化部105は、PSNRが低い画像に対しては、量子化パラメータを小さな値に設定する。なお、この量子化の方法は任意である。量子化部105は、量子化された変換係数を可逆符号化部106に供給する。
 また、量子化部105は、量子化パラメータ符号化部121に、現在の処理対象である注目領域の量子化パラメータ(注目領域量子化パラメータ)と、その予測値(予測量子化パラメータ)との差分値(差分量子化パラメータ)を生成させ、それを取得し、可逆符号化部106に供給する。
 可逆符号化部106は、量子化部105において量子化された変換係数を、任意の符号化方式で符号化する。係数データは、レート制御部117の制御の下で量子化されているので、この符号量は、レート制御部117が設定した目標値となる(若しくは目標値に近似する)。
 また、可逆符号化部106は、量子化部105から供給される差分量子化パラメータを取得する。さらに、可逆符号化部106は、量子化パラメータ符号化部121から供給されるオフセット値を取得する。
 また、可逆符号化部106は、イントラ予測のモードを示す情報等を含むイントラ予測情報をイントラ予測部114から取得し、インター予測のモードを示す情報や動きベクトル情報などを含むインター予測情報を動き予測・補償部115から取得する。さらに、可逆符号化部106は、ループフィルタ111において使用されたフィルタ係数等を取得する。
 可逆符号化部106は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データのヘッダ情報の一部とする(多重化する)。可逆符号化部106は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ107に供給して蓄積させる。
 可逆符号化部106の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、H.264/AVC方式で定められているCAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding)などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)などが挙げられる。
 蓄積バッファ107は、可逆符号化部106から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ107は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、ビットストリームとして、例えば、後段の図示せぬ記録装置(記録媒体)や伝送路などに出力する。つまり、符号化された各種情報が復号側に供給される。
 また、量子化部105において量子化された変換係数は、逆量子化部108にも供給される。さらに、量子化部105は、注目領域量子化パラメータを逆量子化部108に供給する。
 逆量子化部108は、量子化部105から供給された、量子化された変換係数を、量子化部105から供給された注目領域量子化パラメータを用いて、量子化部105による量子化に対応する方法で逆量子化する。この逆量子化の方法は、量子化部105による量子化処理に対応する方法であればどのような方法であってもよい。逆量子化部108は、得られた変換係数を、逆直交変換部109に供給する。
 逆直交変換部109は、逆量子化部108から供給された変換係数を、直交変換部104による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。この逆直交変換の方法は、直交変換部104による直交変換処理に対応する方法であればどのようなものであってもよい。逆直交変換された出力(局所的に復元された差分情報)は、演算部110に供給される。
 演算部110は、逆直交変換部109から供給された逆直交変換結果、すなわち、局所的に復元された差分情報に、予測画像選択部116を介してイントラ予測部114若しくは動き予測・補償部115から供給される予測画像を加算し、局所的に再構成された画像(以下、再構成画像と称する)を得る。その再構成画像は、ループフィルタ111またはフレームメモリ112に供給される。
 ループフィルタ111は、デブロックフィルタや適応ループフィルタ等を含み、演算部110から供給される復号画像に対して適宜フィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ111は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ111は、そのデブロックフィルタ処理結果(ブロック歪みの除去が行われた復号画像)に対して、ウィナーフィルタ(Wiener Filter)を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。
 なお、ループフィルタ111が、復号画像に対して任意のフィルタ処理を行うようにしてもよい。また、ループフィルタ111は、必要に応じて、フィルタ処理に用いたフィルタ係数等の情報を可逆符号化部106に供給し、それを符号化させるようにすることもできる。
 ループフィルタ111は、フィルタ処理結果(以下、復号画像と称する)をフレームメモリ112に供給する。
 フレームメモリ112は、演算部110から供給される再構成画像と、ループフィルタ111から供給される復号画像とをそれぞれ記憶する。フレームメモリ112は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部114等の外部からの要求に基づいて、記憶している再構成画像を、選択部113を介して、イントラ予測部114に供給する。また、フレームメモリ112は、所定のタイミングにおいて、若しくは、動き予測・補償部115等の外部からの要求に基づいて、記憶している復号画像を、選択部113を介して、動き予測・補償部115に供給する。
 選択部113は、フレームメモリ112から出力される画像の供給先を示す。例えば、イントラ予測の場合、選択部113は、フレームメモリ112からフィルタ処理されていない画像(再構成画像)を読み出し、周辺画素として、イントラ予測部114に供給する。
 また、例えば、インター予測の場合、選択部113は、フレームメモリ112からフィルタ処理された画像(復号画像)を読み出し、参照画像として、それを動き予測・補償部115に供給する。
 イントラ予測部114は、フレームメモリ112から、処理対象である注目領域の周辺に位置する周辺領域の画像(周辺画像)を取得すると、その周辺画像の画素値を用いて、注目領域の予測画像を生成するイントラ予測(画面内予測)を行う。イントラ予測部114は、予め用意された複数のモード(イントラ予測モード)でこのイントラ予測を行う。
 イントラ予測部114は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ102から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部114は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部116に供給する。
 また、イントラ予測部114は、最適なイントラ予測モード等、イントラ予測に関する情報を含むイントラ予測情報を、適宜可逆符号化部106に供給し、符号化させる。
 動き予測・補償部115は、画面並べ替えバッファ102から供給される入力画像と、フレームメモリ112から供給される参照画像とを用いて、基本的にプレディクションユニット(PU)を処理単位として、動き予測(インター予測)を行い、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像(インター予測画像情報)を生成する。動き予測・補償部115は、予め用意された複数のモード(インター予測モード)でこのようなインター予測を行う。
 動き予測・補償部115は、候補となる全てのインター予測モードで予測画像を生成し、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。動き予測・補償部115は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部116に供給する。
 また、動き予測・補償部115は、最適なインター予測モード等、インター予測に関する情報を含むインター予測情報を可逆符号化部106に供給し、符号化させる。
 予測画像選択部116は、演算部103や演算部110に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、イントラ符号化の場合、予測画像選択部116は、予測画像の供給元としてイントラ予測部114を選択し、そのイントラ予測部114から供給される予測画像を演算部103や演算部110に供給する。また、例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部116は、予測画像の供給元として動き予測・補償部115を選択し、その動き予測・補償部115から供給される予測画像を演算部103や演算部110に供給する。
 レート制御部117は、蓄積バッファ107に蓄積された符号化データの符号量に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部105の量子化動作のレートを制御する。
 量子化パラメータ符号化部121は、差分量子化パラメータを生成する。そのために、まず、量子化パラメータ符号化部121は、注目領域の量子化パラメータの予測値(予測量子化パラメータ)を生成する。量子化パラメータ符号化部121は、注目領域周辺に良位置する、過去に処理対象となった周辺領域の量子化パラメータ(周辺領域量子化パラメータ)を用いてこの予測量子化パラメータを生成する。
 また、量子化パラメータ符号化部121は、差分量子化パラメータを生成するために、量子化部105から、注目領域量子化パラメータを取得する。さらに、量子化パラメータ符号化部121は、差分量子化パラメータを生成するために、予測モード情報やスライスタイプ等の、注目領域に関する情報を可逆符号化部106から取得する。
 量子化パラメータ符号化部121は、注目領域量子化パラメータと予測量子化パラメータを用いて差分量子化パラメータを算出する。ただし、その際、量子化パラメータ符号化部121は、注目領域に関する情報を用いて所定の条件判定を行い、その結果に応じてオフセットを加える。
 このように差分量子化パラメータを生成すると、量子化パラメータ符号化部121は、その差分量子化パラメータを量子化部105に供給する。また、量子化パラメータ符号化部121は、オフセット値を可逆符号化部106に供給し、復号側に伝送させる。
 [コーディングユニット]
 ここで、HEVC符号化方式について説明する。まず、HEVC符号化方式において定められている、コーディングユニット(Coding Unit)について説明する。
 Coding Unit(CU)は、Coding Tree Block(CTB)とも呼ばれ、AVCにおけるマクロブロックと同様の役割を果たす、ピクチャ単位の画像の部分領域である。後者は、16×16画素の大きさに固定されているのに対し、前者の大きさは固定されておらず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定されることになる。
 特に、最大の大きさを持つCUを、LCU(Largest Coding Unit)と呼び、また、最小の大きさを持つCUをSCU(Smallest Coding Unit)と称する。例えば画像圧縮情報に含まれるシーケンスパラメータセットにおいて、これらの領域のサイズが指定されることになるが、それぞれ、正方形で、2の冪乗で表される大きさに限定される。
 図2に、HEVCで定義されているコーディングユニット(Coding Unit)の例を示す。図2の例では、LCUの大きさが128であり、最大階層深度が5となる。2N×2Nの大きさのCUは、split_flagの値が「1」である時、1つ下の階層となる、N×Nの大きさのCUに分割される。
 更に、CUは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域(ピクチャ単位の画像の部分領域)であるプレディクションユニット(Prediction Unit(PU))に分割され、また、直交変換の処理単位となる領域(ピクチャ単位の画像の部分領域)である、トランスフォームユニット(Transform Unit(TU))に分割される。
 なお、以下において、「領域」には、各種領域(例えば、AVCのマクロブロックやサブマクロブロック、LCU、CU、SCU、PU、およびTU等)を全て含む(それらのいずれであってもよい)。もちろん、上述した以外の単位が含まれてもよいし、説明の内容に応じて不可能な単位は、適宜、除外するものとする。
 [PSNR]
 ところで、HEVCの場合、BスライスやPスライスでは、イントラ予測されるプレディクションユニット(PU)と、インター予測されるプレディクションユニット(PU)とが混在することができる。しかしながら、一般的に、インター予測の予測精度はイントラ予測よりも高いため、インター予測されるPUに比べてイントラ予測されるPUの画質が悪くなることが多い。
 したがって、例えば、図3のAに示されるように、インター予測されるフレーム内の一部の領域がイントラ予測されている場合、図3のBに示されるように、その部分のみPSNRが周囲に比べて低くなる恐れがあった。このように、部分的に画質劣化が生じると、周囲の画像との比較が容易であるため、その部分的な画質の劣化が目立ってしまう恐れがあった。
 そこで、量子化部105は、量子化処理に用いられる量子化パラメータを、復号画像におけるPSNRの局所的な変化を出来るだけ抑制するように、設定する(調整する)。つまり、量子化部105は、復号画像におけるPSNRが他の領域と比べて大きく異なる領域についての量子化パラメータを、他と異なる値に設定する。
 ただし、この場合、例えばBスライスやPスライスのように、インター予測される領域とイントラ予測される領域が混在するところにおいて、量子化パラメータの値が細かい単位で(処理単位の領域毎に)変化することになる。そのため、差分量子化パラメータの値も、細かい単位で変化することになる。また、予測精度が低減するので、差分量子化パラメータの値も大きくなる恐れがある。したがって、量子化パラメータに関する伝送すべき情報の符号量が増大する可能性があり、それにより符号化効率が大きく低減する恐れがあった。
 そのため、量子化パラメータ符号化部121は、量子化部105において上述したように値が調整された量子化パラメータについて、所定のオフセットを加えて差分量子化パラメータを生成する。このようにすることにより、差分量子化パラメータの値を小さな値に安定化させることができ、量子化パラメータに関する伝送すべき情報の符号量の増大を抑制することができる。つまり、画像符号化装置100は、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができる。
 [量子化部および量子化パラメータ符号化部]
 図4は、図1の量子化部105および量子化パラメータ符号化部121の主な構成例を示すブロック図である。
 図4に示されるように、量子化部105は、注目領域量子化パラメータ生成部131、量子化処理部132、周辺領域量子化パラメータバッファ133、および差分量子化パラメータバッファ134を有する。
 また、量子化パラメータ符号化部121は、予測量子化パラメータ生成部141、条件判定部142、オフセット記憶部143、および差分量子化パラメータ生成部144を有する。
 量子化パラメータ符号化部121の条件判定部142は、可逆符号化部106から、予測モード情報やスライスタイプ等、注目領域に関する情報を取得する。条件判定部142は、それらの情報に基づいて、注目領域が所定の条件に適合するか否かを判定する。つまり、条件判定部は、可逆符号化部106から取得した情報に基づいて、注目領域が、復号画像においてPSNRが他の領域と大きく異なる領域であるか否かを判定する。より具体的には、条件判定部142は、例えば、注目領域が存在するスライス(注目スライス)がPスライス若しくはBスライス(以下、インタースライスとも称する)であり、かつ、注目領域がイントラ予測される領域(以下、イントラ領域とも称する)であるか否かを判定する。
 条件判定部142は、このような判定の結果を注目領域量子化パラメータ生成部131、および、差分量子化パラメータ生成部144に供給する。
 注目領域量子化パラメータ生成部131は、注目領域に対する量子化パラメータ(注目領域量子化パラメータ)を生成する。注目領域量子化パラメータ生成部131は、例えば、レート制御部117から供給されるレート制御情報に基づいて注目領域量子化パラメータを生成する。また、注目領域量子化パラメータ生成部131は、条件判定部142から供給される判定結果に応じて、注目領域量子化パラメータの値を決定する(調整する)。例えば、注目領域が所定の条件に適合する、すなわち、注目領域がインタースライス内のイントラ領域であると判定された場合、注目領域量子化パラメータ生成部131は、復号画像において、注目領域の画像のPSNRが他の領域と同程度となるように、量子化パラメータを、他の領域よりも小さい値に設定する。
 注目領域量子化パラメータ生成部131は、このように生成した注目領域量子化パラメータを、量子化処理部132に供給する。量子化処理部132は、その注目領域量子化パラメータを用いて、直交変換部104から供給される直交変換係数を量子化し、量子化された直交変換係数を可逆符号化部106に供給し、符号化して復号側に伝送させる。
 なお、量子化処理部132は、量子化された直交変換係数を逆量子化部108にも供給する。また、注目領域量子化パラメータ生成部131は、算出した注目領域量子化パラメータを、逆量子化部108にも供給する。逆量子化部108は、その注目領域量子化パラメータ生成部131から供給された注目領域量子化パラメータを用いて、量子化処理部132から供給された、量子化された直交変換係数を逆直交変換する。
 また、注目領域量子化パラメータ生成部131は、算出した注目領域量子化パラメータを、周辺領域量子化パラメータバッファ133にも供給する。周辺領域量子化パラメータバッファ133は、供給された注目領域量子化パラメータを記憶する。周辺領域量子化パラメータバッファ133は、その注目領域より時間的に後に処理される他の領域を注目領域とする処理において、記憶している注目領域量子化パラメータを、注目領域の周辺に位置し、注目領域と所定の位置関係にある周辺領域の量子化パラメータ(周辺領域量子化パラメータ)として、予測量子化パラメータ生成部141に供給する。
 予測量子化パラメータ生成部141は、周辺領域量子化パラメータバッファ133から周辺領域量子化パラメータを取得し、それを用いて注目領域の量子化パラメータの予測値(予測量子化パラメータ)を生成する。
 なお、ここで、インタースライスのイントラ領域の量子化パラメータは、上述したように、それ以外の領域の量子化パラメータと比べて値が特に小さい。そのため、この量子化パラメータを用いると予測量子化パラメータの予測精度が低減する恐れがある。したがって、このような条件判定部142の所定の条件に適合する領域の量子化パラメータは、周辺領域量子化パラメータとして用いないようにするのが望ましい。
 予測量子化パラメータ生成部141は、生成した予測量子化パラメータを差分量子化パラメータ生成部144に供給する。
 また、注目領域量子化パラメータ生成部131は、生成した注目領域量子化パラメータを、差分量子化パラメータ生成部144にも供給する。
 オフセット記憶部143は、所定のオフセット(iqp_offset)を予め記憶している。例えば、注目領域量子化パラメータ生成部131が、インタースライス内のイントラ領域に対して、量子化パラメータを他の領域よりも小さい値に設定する場合、このオフセットは負の値(マイナス)となる。
 なお、このオフセットの値は任意であるが、注目領域量子化パラメータ生成部131の調整による注目領域量子化パラメータの値の変動分を元に戻す程度の値であるのが望ましい。つまり、このオフセットの値は、注目領域量子化パラメータ生成部131による、条件判定部142において条件が満たされた場合の注目領域量子化パラメータの調整量と関連付けて設定されるのが望ましい。また、このオフセットは、予め定められた固定値であっても良いし、例えばユーザ等により設定されるようにしてもよい。
 オフセット記憶部143は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求に基づいて、その記憶しているオフセットを差分量子化パラメータ生成部144に供給する。
 また、オフセット記憶部143は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求に基づいて、その記憶しているオフセットを可逆符号化部106に供給し、符号化させて、復号側に伝送させる。
 差分量子化パラメータ生成部144は、注目領域量子化パラメータ生成部131から取得した注目領域量子化パラメータと、予測量子化パラメータ生成部141から取得した予測量子化パラメータとの差分(差分量子化パラメータ)を生成する。その際、差分量子化パラメータ生成部144は、条件判定部142から供給される判定結果に基づいて、差分量子化パラメータの生成方法を決定する。
 図5は、その差分量子化パラメータの生成方法の選択の様子の例を説明する図である。図5の表に示される例では、注目スライスのスライスタイプが、インタースライス(PスライスまたはBスライス)であり、かつ、注目領域の予測モードがインター予測(つまり、注目領域がインター領域)である場合、または、注目スライスのスライスタイプがイントラスライス(Iスライス)の場合、差分量子化パラメータ生成部144は、以下の式(1)を用いて差分量子化パラメータを生成する。
 dQP=CurrQP-RefQP ・・・(1)
 式(1)において、dQPは差分量子化パラメータを示し、CurrQPは、注目領域量子化パラメータを示し、RefQPは予測量子化パラメータを示す。
 また、注目スライスのスライスタイプが、インタースライス(PスライスまたはBスライス)であり、かつ、注目領域の予測モードがイントラ予測(つまり、注目領域がイントラ領域)である場合、差分量子化パラメータ生成部144は、以下の式(2)を用いて差分量子化パラメータを生成する。
 dQP=CurrQP-RefQP-iqp_offset ・・・(2)
 式(2)において、dQPは差分量子化パラメータを示し、CurrQPは、注目領域量子化パラメータを示し、RefQPは予測量子化パラメータを示す。また、iqp_offsetは、オフセット記憶部143から供給されるオフセットである。
 このように、差分量子化パラメータ生成部144は、注目領域の条件判定結果に基づいて、差分量子化パラメータの生成方法を選択し、その方法で、差分量子化パラメータを生成する。差分量子化パラメータ生成部144は、生成した差分量子化パラメータを、量子化部105の差分量子化パラメータバッファ134に供給する。
 差分量子化パラメータバッファ134は、供給された差分量子化パラメータを記憶し、所定のタイミングにおいて、若しくは、所定のイベント発生に応じて、その差分量子化パラメータを可逆符号化部106に供給し、符号化して復号側に伝送させる。
 [差分量子化パラメータ生成部]
 図6は、差分量子化パラメータ生成部144の主な構成例を示すブロック図である。図4に示されるように、差分量子化パラメータ生成部144は、演算部151、演算部152、および選択部153を有する。
 演算部151は、注目領域量子化パラメータ生成部131から供給された注目領域量子化パラメータ(CurrQP)から、予測量子化パラメータ生成部141から供給された予測量子化パラメータ(RefQP)を減算し、その差分値(CurrQP-RefQP)を演算部152および選択部153に供給する。
 演算部152は、演算部151から供給された差分値(CurrQP-RefQP)から、オフセット記憶部143から供給されたオフセット(iqp_offset)を減算し、その差分値(CurrQP-RefQP-iqp_offset)を選択部153に供給する。
 選択部153は、条件判定部142から供給される条件判定結果、すなわち、制御情報を取得し、その制御情報に従って、演算部151から供給された差分値(CurrQP-RefQP)、若しくは、演算部152から供給された差分値(CurrQP-RefQP-iqp_offset)のいずれか一方を選択し、差分量子化パラメータ(dQP)として、差分量子化パラメータバッファ134に供給する。
 例えば、条件判定部142により、注目領域が、インタースライスのイントラ領域であると判定された場合、選択部153は、オフセットを用いた差分値(CurrQP-RefQP-iqp_offset)を選択し、それを差分量子化パラメータ(dQP)として、差分量子化パラメータバッファ134に供給する。
 また、例えば、条件判定部142により、注目領域が、インタースライスのイントラ領域でないと判定された場合、選択部153は、オフセットを用いない差分値(CurrQP-RefQP)を選択し、それを差分量子化パラメータ(dQP)として、差分量子化パラメータバッファ134に供給する。
 以上のように、各部が構成され、動作することにより、画像符号化装置100は、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができる。
 [符号化処理の流れ]
 次に、以上のような画像符号化装置100により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図7のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。
 ステップS101において、A/D変換部101は入力された画像をA/D変換する。ステップS102において、画面並べ替えバッファ102は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。
 ステップS103において、イントラ予測部114は、イントラ予測処理を行う。ステップS104において、動き予測・補償部115は、インター動き予測処理を行う。ステップS105において、予測画像選択部116は、イントラ予測により生成された予測画像、および、インター予測により生成された予測画像の内、いずれか一方を選択する。
 ステップS106において、演算部103は、ステップS103の処理により並び替えられた画像と、ステップS105の処理により選択された予測画像との差分を演算する(差分画像を生成する)。生成された差分画像は元の画像に較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に比べて、データ量を圧縮することができる。
 ステップS107において、直交変換部104は、ステップS106の処理により生成された差分画像を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、直交変換係数が出力される。ステップS108において、量子化部105は、ステップS107の処理により得られた直交変換係数を量子化する。
 ステップS108の処理により量子化された差分画像は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップS109において、逆量子化部108は、ステップS108の量子化処理により生成された量子化された直交変換係数(量子化係数とも称する)を逆量子化する。ステップS110において、逆直交変換部109は、ステップS109の逆量子化処理により得られた直交変換係数を、直交変換部104の特性に対応する特性で逆直交変換する。これにより差分画像が復元される。
 ステップS111において、演算部110は、ステップS105において選択された予測画像を、ステップS110において生成された差分画像に加算し、局部的に復号された復号画像(再構成画像)を生成する。ステップS112において、ループフィルタ111は、ステップS111の処理により得られた再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行い、復号画像を生成する。
 ステップS113において、フレームメモリ112は、ステップS112の処理により生成された復号画像、若しくは、ステップS111の処理により生成された再構成画像を記憶する。
 ステップS114において、可逆符号化部106は、ステップS107の処理により量子化された直交変換係数を符号化する。すなわち、差分画像に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。なお、可逆符号化部106は、予測に関する情報や、量子化に関する情報や、フィルタ処理に関する情報等を符号化し、ビットストリームに付加する。
 ステップS115において、蓄積バッファ107は、ステップS114の処理により得られたビットストリームを蓄積する。蓄積バッファ107に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路や記録媒体を介して復号側に伝送される。
 ステップS116においてレート制御部117は、ステップS115の処理により蓄積バッファ107に蓄積された符号化データの符号量(発生符号量)に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部105の量子化動作のレートを制御する。
 ステップS116の処理が終了すると、符号化処理が終了される。
 [量子化処理の流れ]
 次に、図8のフローチャートを参照して、図7のステップS108において実行される量子化処理の流れの例を説明する。
 量子化処理が開始されると、条件判定部142は、ステップS131において、注目スライスのスライスタイプと注目領域の予測モードを確認し、注目領域がインタースライスのイントラ領域であるか否かを判定する。
 ステップS132において、注目領域量子化パラメータ生成部131は、ステップS131における判定結果に応じた方法で、注目領域量子化パラメータを生成する。上述したように例えば、ステップS131において注目領域がインタースライスのイントラ領域であると判定された場合、注目領域量子化パラメータ生成部131は、注目領域量子化パラメータを小さな値に設定する。
 ステップS133において、周辺領域量子化パラメータバッファ133は、ステップS132において生成された注目領域量子化パラメータを記憶する。
 ステップS134において、量子化処理部132は、ステップS132において生成された注目領域量子化パラメータを用いて、注目領域の直交変換係数を量子化する。
 ステップS135において、予測量子化パラメータ生成部141は、周辺領域量子化パラメータバッファ133から読み出した周辺領域量子化パラメータを用いて予測量子化パラメータを生成する。
 ステップS136において、条件判定部142は、注目スライスがインタースライスであり、かつ、注目領域がイントラ領域であるか否かを判定する。そして、注目スライスがインタースライスであり、かつ、注目領域がイントラ領域であると判定された場合、条件判定部142は、処理をステップS137に進める。
 ステップS137において、差分量子化パラメータ生成部144は、オフセット記憶部143から読み出したオフセットを用いて、例えば式(2)のように、差分量子化パラメータを生成する。つまり、差分量子化パラメータ生成部144は、注目領域量子化パラメータから予測量子化パラメータおよびオフセットを減算し、差分量子化パラメータとする。差分量子化パラメータ生成部144は、生成した差分量子化パラメータを可逆符号化部106に符号化させるようにする。ステップS137の処理が終了すると、差分量子化パラメータ生成部144は、量子化処理を終了し、処理を図7に戻す。
 また、図8のステップS136において、注目スライスがインタースライスではない、若しくは、注目領域がイントラ領域ではないと判定された場合、条件判定部142は、処理をステップS138に進める。
 ステップS138において、差分量子化パラメータ生成部144は、例えば式(1)のように、差分量子化パラメータを生成する。つまり、差分量子化パラメータ生成部144は、注目領域量子化パラメータから予測量子化パラメータを減算し、差分量子化パラメータとする。差分量子化パラメータ生成部144は、生成した差分量子化パラメータを可逆符号化部106に符号化させるようにする。ステップS138の処理が終了すると、差分量子化パラメータ生成部144は、量子化処理を終了し、処理を図7に戻す。
 以上のように、各処理を行うことにより、画像符号化装置100は、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができる。
 <2.第2の実施の形態>
 [画像復号装置]
 次に、以上のように符号化された符号化データの復号について説明する。図9は、図1の画像符号化装置100に対応する画像処理装置である画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
 図9に示される画像復号装置200は、画像符号化装置100が生成した符号化データを、その符号化方法に対応する復号方法で復号する。
 図9に示されるように画像復号装置200は、蓄積バッファ201、可逆復号部202、逆量子化部203、逆直交変換部204、演算部205、ループフィルタ206、画面並べ替えバッファ207、およびD/A変換部208を有する。また、画像復号装置200は、フレームメモリ209、選択部210、イントラ予測部211、動き予測・補償部212、および選択部213を有する。
 さらに、画像復号装置200は、量子化パラメータ復号部221を有する。
 蓄積バッファ201は、伝送されてきた符号化データを蓄積し、所定のタイミングにおいてその符号化データを可逆復号部202に供給する。可逆復号部202は、蓄積バッファ201より供給された、図1の可逆符号化部106により符号化された情報を、可逆符号化部106の符号化方式に対応する方式で復号する。可逆復号部202は、復号して得られた差分画像の量子化された直交変換係数を、逆量子化部203に供給する。
 また、可逆復号部202は、復号して得られた差分量子化パラメータを逆量子化部203に供給する。
 さらに、可逆復号部202は、復号して得られたスライスタイプや予測モード情報等、注目領域に関する情報を量子化パラメータ復号部221に供給する。また、可逆復号部202は、復号して得られた量子化パラメータのオフセット(iqp_offset)を量子化パラメータ復号部221に供給する。
 さらに、可逆復号部202は、符号化データを復号して得られた最適な予測モードに関する情報を参照し、最適な予測モードにイントラ予測モードが選択されたかインター予測モードが選択されたかを判定する。つまり、可逆復号部202は、伝送されてきた符号化データにおいて採用された予測モードが、イントラ予測であるか、インター予測であるかを判定する。
 可逆復号部202は、その判定結果に基づいて、その予測モードに関する情報を、イントラ予測部211若しくは動き予測・補償部212に供給する。例えば、画像符号化装置100において最適な予測モードとしてイントラ予測モードが選択された場合、可逆復号部202は、符号化側から供給された、その選択されたイントラ予測モードに関する情報であるイントラ予測情報をイントラ予測部211に供給する。また、例えば、画像符号化装置100において最適な予測モードとしてインター予測モードが選択された場合、可逆復号部202は、符号化側から供給された、その選択されたインター予測モードに関する情報であるインター予測情報を動き予測・補償部212に供給する。
 逆量子化部203は、可逆復号部202により復号されて得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。その際、逆量子化部203は、量子化パラメータ復号部221に、符号化側で用いられた注目領域量子化パラメータを再構築させる。
 つまり、逆量子化部203は、図1の量子化部105の量子化方式に対応する方式で逆量子化を行う。逆量子化部203は、その逆量子化により得られた係数データを逆直交変換部204に供給する。
 逆直交変換部204は、図1の直交変換部104の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部203から供給される係数データを逆直交変換する。逆直交変換部204は、この逆直交変換処理により、画像符号化装置100において直交変換される前の差分画像に対応する差分画像を得る。
 逆直交変換されて得られた差分画像は、演算部205に供給される。また、演算部205には、選択部213を介して、イントラ予測部211若しくは動き予測・補償部212から予測画像が供給される。
 演算部205は、差分画像と予測画像とを加算し、画像符号化装置100の演算部103により予測画像が減算される前の画像に対応する再構成画像を得る。演算部205は、その再構成画像をループフィルタ206に供給する。
 ループフィルタ206は、供給された再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜施して復号画像を生成する。例えば、ループフィルタ206は、再構成画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより、ブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ206は、そのデブロックフィルタ処理結果(ブロック歪みの除去が行われた再構成画像)に対して、ウィナーフィルタ(Wiener Filter)を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。
 なお、ループフィルタ206が行うフィルタ処理の種類は任意であり、上述した以外のフィルタ処理を行ってもよい。また、ループフィルタ206が、図1の画像符号化装置100から供給されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うようにしてもよい。
 ループフィルタ206は、フィルタ処理結果である復号画像を画面並べ替えバッファ207およびフレームメモリ209に供給する。なお、このループフィルタ206によるフィルタ処理は省略することもできる。つまり、演算部205の出力が、フィルタ処理されずに、フレームメモリ209に格納されるようにすることもできる。例えば、イントラ予測部211は、この画像に含まれる画素の画素値を周辺画素の画素値として利用する。
 画面並べ替えバッファ207は、供給された復号画像の並べ替えを行う。すなわち、図1の画面並べ替えバッファ102により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部208は、画面並べ替えバッファ207から供給された復号画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。
 フレームメモリ209は、供給される再構成画像や復号画像を記憶する。また、フレームメモリ209は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部211や動き予測・補償部212等の外部の要求に基づいて、記憶している再構成画像や復号画像を、選択部210を介してイントラ予測部211や動き予測・補償部212に供給する。
 選択部210は、フレームメモリ209から読み出された画像の供給先を選択する。例えば、選択部210は、フレームメモリ209から読み出された再構成画像をイントラ予測部211に供給する。また、例えば、選択部210は、フレームメモリ209から読み出された復号画像を動き予測・補償部212に供給する。
 イントラ予測部211は、図1のイントラ予測部114と基本的に同様の処理を行う。ただし、イントラ予測部211は、符号化の際にイントラ予測により予測画像が生成された領域に対してのみ、イントラ予測を行う。
 動き予測・補償部212は、可逆復号部202から供給されるインター予測情報に基づいてインター動き予測処理を行い、予測画像を生成する。なお、動き予測・補償部212は、可逆復号部202から供給されるインター予測情報に基づいて、符号化の際にインター予測が行われた領域に対してのみ、インター動き予測処理を行う。
 イントラ予測部211若しくは動き予測・補償部212は、予測処理単位の領域毎に、生成した予測画像を、選択部213を介して演算部205に供給する。
 選択部213は、イントラ予測部211から供給される予測画像、若しくは、動き予測・補償部212から供給される予測画像を演算部205に供給する。
 量子化パラメータ復号部221は、可逆復号部202や逆量子化部203から供給される情報に基づいて、逆量子化部203において逆量子化処理に用いられる注目領域量子化パラメータを再構築し、それを逆量子化部203に供給する。
 [逆量子化部および量子化パラメータ復号部]
 図10は、図9の逆量子化部203および量子化パラメータ復号部221の主な構成例を示すブロック図である。
 図10に示されるように、逆量子化部203は、差分量子化パラメータバッファ231、周辺領域量子化パラメータバッファ232、量子化直交変換係数バッファ233、および逆量子化処理部234を有する。
 また、量子化パラメータ復号部221は、オフセット記憶部241、予測量子化パラメータ生成部242、条件判定部243、および注目領域量子化パラメータ再構築部244を有する。
 差分量子化パラメータバッファ231は、可逆復号部202から供給される、画像符号化装置100から伝送された差分量子化パラメータを記憶する。差分量子化パラメータバッファ231は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求等に基づいて、記憶している差分量子化パラメータを、注目領域量子化パラメータ再構築部244に供給する。
 周辺領域量子化パラメータバッファ232は、注目領域量子化パラメータ再構築部244から供給された注目領域量子化パラメータを記憶する。周辺領域量子化パラメータバッファ232は、記憶している注目領域量子化パラメータを、その注目領域より時間的に後に処理される他の領域を注目領域とする処理において、周辺領域量子化パラメータとして、予測量子化パラメータ生成部242に供給する。
 量子化直交変換係数バッファ233は、可逆復号部202から供給される、画像符号化装置100から伝送された、量子化された直交変換係数を記憶する。量子化直交変換係数バッファ233は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求等に基づいて、記憶している、量子化された直交変換係数を、逆量子化処理部234に供給する。
 逆量子化処理部234は、注目領域量子化パラメータ再構築部244から取得した注目領域量子化パラメータを用いて、量子化直交変換係数バッファ233から取得した、量子化された直交変換係数に対して逆量子化を行う。逆量子化処理部234は、逆量子化して得られた直交変換係数を、逆直交変換部204に供給する。
 オフセット記憶部241は、可逆復号部202から供給される量子化パラメータ用のオフセット(iqp_offset)を取得し、記憶する。オフセット記憶部241は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求等に基づいて、そのオフセット(iqp_offset)を、注目領域量子化パラメータ再構築部244に供給する。なお、このオフセット(iqp_offset)は、符号化側で用いられるオフセット(iqp_offset)と同じものであればよく、オフセット記憶部241が予め記憶しているようにしても良いし、ユーザ等により設定されるようにしても良い。
 予測量子化パラメータ生成部242は、周辺領域量子化パラメータバッファ232から供給される周辺領域量子化パラメータを取得し、それを用いて予測量子化パラメータを生成する。この生成方法は任意である。ただし、符号化側と同一の方法であるのが望ましい。また、第1の実施の形態において説明したように、インタースライスのイントラ領域のような、オフセットを用いる領域の量子化パラメータは、用いないようにするのが望ましい。
 予測量子化パラメータ生成部242は、生成した予測量子化パラメータを注目領域量子化パラメータ再構築部244に供給する。
 条件判定部243は、可逆復号部202から供給される、スライスタイプや予測モード情報等の、注目領域に関する情報を取得する。条件判定部243は、それらの情報を用いて、条件判定部142の場合と同様に、注目領域が所定の条件を満たすか否かを判定する。条件判定部243は、このような判定の結果を注目領域量子化パラメータ再構築部244に供給する。
 注目領域量子化パラメータ再構築部244は、差分量子化パラメータバッファ231から取得した差分量子化パラメータと、予測量子化パラメータ生成部242から取得した予測量子化パラメータとを加算することにより、注目領域量子化パラメータを再構築する。その際、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、条件判定部243から供給される判定結果に基づいて、注目領域量子化パラメータの再構築方法を決定する。
 図11は、その注目領域量子化パラメータの再構築方法の選択の様子の例を説明する図である。図11の表に示される例では、注目スライスのスライスタイプが、インタースライス(PスライスまたはBスライス)であり、かつ、注目領域の予測モードがインター予測(つまり、注目領域がインター領域)である場合、または、注目スライスのスライスタイプがイントラスライス(Iスライス)である場合、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、以下の式(3)を用いて注目領域量子化パラメータを再構築する。
 CurrQP=RefQP+dQP ・・・(3)
 式(3)において、dQPは差分量子化パラメータを示し、CurrQPは、注目領域量子化パラメータを示し、RefQPは予測量子化パラメータを示す。
 また、注目スライスのスライスタイプが、インタースライス(PスライスまたはBスライス)であり、かつ、注目領域の予測モードがイントラ予測(つまり、注目領域がイントラ領域)である場合、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、以下の式(4)を用いて注目領域量子化パラメータを再構築する。
 CurrQP=RefQP+dQP+iqp_offset ・・・(4)
 式(4)において、dQPは差分量子化パラメータを示し、CurrQPは、注目領域量子化パラメータを示し、RefQPは予測量子化パラメータを示す。また、iqp_offsetは、オフセット記憶部241から供給されるオフセットである。
 このように、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、注目領域の条件判定結果に基づいて、注目領域量子化パラメータの再構築方法を選択し、その方法で、注目領域量子化パラメータを再構築する。注目領域量子化パラメータ再構築部244は、再構築した注目領域量子化パラメータを逆量子化処理部234および周辺領域量子化パラメータバッファ232に供給する。
 [差分量子化パラメータ再構築部]
 図12は、注目領域量子化パラメータ再構築部244の主な構成例を示すブロック図である。図12に示されるように、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、演算部251、演算部252、および選択部253を有する。
 演算部151は、差分量子化パラメータバッファ231から供給された差分量子化パラメータ(dQP)と、予測量子化パラメータ生成部242から供給された予測量子化パラメータ(RefQP)とを加算し、その加算値(dQP+RefQP)を演算部252および選択部253に供給する。
 演算部252は、演算部251から供給された加算値(dQP+RefQP)に、オフセット記憶部241から供給されたオフセット(iqp_offset)をさらに加算し、その加算値(dQP+RefQP+iqp_offset)を選択部253に供給する。
 選択部253は、条件判定部243から供給される条件判定結果、すなわち、制御情報を取得し、その制御情報に従って、演算部251から供給された加算値(dQP+RefQP)、若しくは、演算部252から供給された加算値(dQP+RefQP+iqp_offset)のいずれか一方を選択し、注目領域量子化パラメータ(CurrQP)として、逆量子化処理部234および周辺領域量子化パラメータバッファ232に供給する。
 例えば、条件判定部243により、注目領域が、インタースライスのイントラ領域であると判定された場合、選択部253は、オフセットを用いた加算値(dQP+RefQP+iqp_offset)を選択し、それを注目領域量子化パラメータ(CurrQP)として、逆量子化処理部234および周辺領域量子化パラメータバッファ232に供給する。
 また、例えば、条件判定部243により、注目領域が、インタースライスのイントラ領域でないと判定された場合、選択部253は、オフセットを用いない加算値(dQP+RefQP)を選択し、それを注目領域量子化パラメータ(CurrQP)として、逆量子化処理部234および周辺領域量子化パラメータバッファ232に供給する。
 このように各部が処理を行うことにより、量子化パラメータ復号部221は、画像符号化装置100における量子化処理において使用された注目領域量子化パラメータを正しく再構築することができ、逆量子化部203は、画像符号化装置100の量子化部105による量子化処理に対応する方法で逆量子化を行うことができる。つまり、画像復号装置200は、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることを実現させることができる。
 [復号処理の流れ]
 次に、以上のような画像復号装置200により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図13のフローチャートを参照して、復号処理の流れの例を説明する。
 復号処理が開始されると、ステップS201において、蓄積バッファ201は、伝送されてきたビットストリームを蓄積する。ステップS202において、可逆復号部202は、蓄積バッファ201から供給されるビットストリーム(符号化された差分画像情報)を復号する。このとき、予測モード情報に関する情報等、ビットストリームに含められた差分画像情報以外の各種情報も復号される。
 ステップS203において、逆量子化部203は、ステップS202の処理により得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。ステップS204において逆直交変換部204は、ステップS203において逆量子化された直交変換係数を逆直交変換する。
 ステップS205において、イントラ予測部211若しくは動き予測・補償部212は、供給された情報を用いて予測処理を行う。ステップS206において、選択部213は、予測画像を選択する。ステップS207において、演算部205は、ステップS204において逆直交変換されて得られた差分画像情報に、ステップS205において生成された予測画像を加算する。これにより再構成画像が生成される。
 ステップS208において、ループフィルタ206は、ステップS207において得られた再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行う。
 ステップS209において、画面並べ替えバッファ207は、ステップS208においてフィルタ処理されて生成された復号画像の並べ替えを行う。すなわち画像符号化装置100の画面並べ替えバッファ102により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。
 ステップS210において、D/A変換部208は、フレームの順序が並べ替えられた復号画像をD/A変換する。この復号画像が図示せぬディスプレイに出力され、表示される。
 ステップS211において、フレームメモリ209は、ステップS208においてフィルタ処理されて得られた復号画像を記憶する。この復号画像は、インター予測処理において参照画像として利用される。
 ステップS211の処理が終了すると、復号処理が終了される。
 [逆量子化処理の流れ]
 次に、図14のフローチャートを参照して、図13のステップS203において実行される逆量子化処理の流れの例を説明する。
 逆量子化処理が開始されると、ステップS231において、オフセット記憶部241は、画像符号化装置100から伝送されたオフセット(ipd_offset)を記憶する。
 ステップS232において、差分量子化パラメータバッファ231は、画像符号化装置100において生成された差分量子化パラメータを取得する。
 ステップS233において、予測量子化パラメータ生成部242は、周辺領域量子化パラメータバッファ232から読み出した周辺領域量子化パラメータを用いて予測量子化パラメータを生成する。
 ステップS234において、条件判定部243は、注目スライスのスライスタイプと注目領域の予測モードを確認する。
 ステップS235において、条件判定部243は、注目スライスがインタースライスであり、かつ、注目領域がイントラ領域であるか否かを判定する。そして、注目スライスがインタースライスであり、かつ、注目領域がイントラ領域であると判定された場合、条件判定部243は、処理をステップS236に進める。
 ステップS236において、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、オフセット記憶部241から読み出したオフセットを用いて、例えば式(4)のように、注目領域量子化パラメータを再構築する。つまり、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、差分量子化パラメータに予測量子化パラメータおよびオフセットを加算し、注目領域量子化パラメータとする。ステップS236の処理が終了すると、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、処理をステップS238に進める。
 また、ステップS235において、注目スライスがインタースライスではない、若しくは、注目領域がイントラ領域ではないと判定された場合、条件判定部243は、処理をステップS237に進める。
 ステップS237において、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、例えば式(3)のように、注目領域量子化パラメータを再構築する。つまり、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、差分量子化パラメータに予測量子化パラメータを加算し、それを注目領域量子化パラメータとする。ステップS237の処理が終了すると、注目領域量子化パラメータ再構築部244は、処理をステップS238に進める。
 ステップS238において、周辺領域量子化パラメータバッファ232は、ステップS236若しくはステップS237の処理により再構築された注目領域量子化パラメータを記憶する。
 ステップS239において、量子化直交変換係数バッファ233は、画像符号化装置100から伝送された、量子化された直交変換係数を取得する。ステップS240において、逆量子化処理部234は、ステップS239において取得された、量子化された直交変換係数を逆量子化する。
 ステップS240の処理が終了すると、逆量子化処理部234は、逆量子化処理を終了し、処理を図13に戻す。
 以上のように、各種処理を行うことにより、画像復号装置200は、符号化効率の低減を抑制しながらの復号画像の画質の向上を実現させることができる。
 以上においては、図3に示されるような、インタースライス内に存在するイントラ領域の量子化パラメータが、周囲のインター領域より小さな値に設定されるように説明したが、これに限らず、周囲のインター領域の量子化パラメータがイントラ領域より大きな値に設定されるようにしてもよい。
 その場合、オフセット(iqp_offset)は、量子化パラメータが大きな値に設定されるインター領域の差分量子化パラメータの生成の際に用いられるので、正の値となる。
 なお、図3に示されるような、インタースライス内に存在するイントラ領域の量子化パラメータが、周囲のインター領域より大きな値に設定されるようにしてもよい。その場合、オフセット(iqp_offset)は、イントラ領域の差分量子化パラメータの生成に用いられるので、正の値となる。さらに、インター領域の量子化パラメータがイントラ領域より小さな値に設定されるようにしてもよい。その場合、オフセット(iqp_offset)は、インター領域の差分量子化パラメータの生成に用いられるので、負の値となる。
 以上のような量子化パラメータの調整は、イントラ予測とインター予測の予測精度の違いに基づくものである。しかしながら、復号画像の画質の局所的な変化の要因は、これだけではない。本技術は、復号画像の画質の局所的な変化を抑制する際に、符号化効率の低減を抑制する場合であれば、どのような場合にも適用可能である。
 つまり、イントラ予測とインター予測の予測精度の違いに限らず、あらゆる要因に対しても、本技術を適用することができる。例えば、領域のサイズが大きいか否か、パーティションタイプが同一であるか否か、動きベクトルが長いか短いか、イントラ予測の予測方向が同一であるか否か、または、参照先の量子化パラメータが高いか低いか等であってもよい。いずれの場合も、条件判定部142や条件判定部243が、閾値判定を行って、復号画像において、注目領域の画質と周囲の画質との間に大きな差が生じるか否かを判定すればよい。
 なお、画質の評価方法は任意であり、上述したPSNR以外であってもよい。
 なお、本技術は、例えば、MPEG、H.26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報(ビットストリーム)を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本技術は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。さらに、本技術は、それらの画像符号化装置および画像復号装置などに含まれる動き予測補償装置にも適用することができる。
 <3.第3の実施の形態>
 [コンピュータ]
 上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
 図15において、パーソナルコンピュータ500のCPU(Central Processing Unit)501は、ROM(Read Only Memory)502に記憶されているプログラム、または記憶部513からRAM(Random Access Memory)503にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM503にはまた、CPU501が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
 CPU501、ROM502、およびRAM503は、バス504を介して相互に接続されている。このバス504にはまた、入出力インタフェース510も接続されている。
 入出力インタフェース510には、キーボード、マウスなどよりなる入力部511、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部512、ハードディスクなどより構成される記憶部513、モデムなどより構成される通信部514が接続されている。通信部514は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
 入出力インタフェース510にはまた、必要に応じてドライブ515が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア521が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部513にインストールされる。
 上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
 この記録媒体は、例えば、図15に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini Disc)を含む)、若しくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア521により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM502や、記憶部513に含まれるハードディスクなどで構成される。
 なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
 また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
 また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表すものである。
 また、以上において、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置は、衛星放送、ケーブルTVなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、4つの応用例について説明する。
 <4.第4の実施の形態>
 [第1の応用例:テレビジョン受像機]
 図16は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置900は、アンテナ901、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、表示部906、音声信号処理部907、スピーカ908、外部インタフェース909、制御部910、ユーザインタフェース911、及びバス912を備える。
 チューナ902は、アンテナ901を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ902は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ903へ出力する。即ち、チューナ902は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置900における伝送部としての役割を有する。
 デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ904へ出力する。また、デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームからEPG(Electronic Program Guide)などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部910に供給する。なお、デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。
 デコーダ904は、デマルチプレクサ903から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ904は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部905へ出力する。また、デコーダ904は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部907へ出力する。
 映像信号処理部905は、デコーダ904から入力される映像データを再生し、表示部906に映像を表示させる。また、映像信号処理部905は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部906に表示させてもよい。また、映像信号処理部905は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部905は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI(Graphical User Interface)の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。
 表示部906は、映像信号処理部905から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス(例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD(Organic ElectroLuminescence Display)(有機ELディスプレイ)など)の映像面上に映像又は画像を表示する。
 音声信号処理部907は、デコーダ904から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ908から音声を出力させる。また、音声信号処理部907は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。
 外部インタフェース909は、テレビジョン装置900と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース909を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ904により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース909もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置900における伝送部としての役割を有する。
 制御部910は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置900の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース911から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置900の動作を制御する。
 ユーザインタフェース911は、制御部910と接続される。ユーザインタフェース911は、例えば、ユーザがテレビジョン装置900を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース911は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部910へ出力する。
 バス912は、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、音声信号処理部907、外部インタフェース909及び制御部910を相互に接続する。
 このように構成されたテレビジョン装置900において、デコーダ904は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、テレビジョン装置900での画像の復号に際して、符号化効率の低減を抑制しながらの復号画像の画質の向上を実現することができる。
 <5.第5の実施の形態>
 [第2の応用例:携帯電話機]
 図17は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機920は、アンテナ921、通信部922、音声コーデック923、スピーカ924、マイクロホン925、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、制御部931、操作部932、及びバス933を備える。
 アンテナ921は、通信部922に接続される。スピーカ924及びマイクロホン925は、音声コーデック923に接続される。操作部932は、制御部931に接続される。バス933は、通信部922、音声コーデック923、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、及び制御部931を相互に接続する。
 携帯電話機920は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。
 音声通話モードにおいて、マイクロホン925により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック923に供給される。音声コーデック923は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック923は、圧縮後の音声データを通信部922へ出力する。通信部922は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部922は、生成した送信信号を、アンテナ921を介して基地局(図示せず)へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部922は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック923へ出力する。音声コーデック923は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック923は、生成した音声信号をスピーカ924に供給して音声を出力させる。
 また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部931は、操作部932を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部931は、文字を表示部930に表示させる。また、制御部931は、操作部932を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部922へ出力する。通信部922は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部922は、生成した送信信号を、アンテナ921を介して基地局(図示せず)へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部922は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部931へ出力する。制御部931は、表示部930に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部929の記憶媒体に記憶させる。
 記録再生部929は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、RAM又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB(Unallocated Space Bitmap)メモリ、又はメモリカードなどの外部装着型の記憶媒体であってもよい。
 また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部926は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部927へ出力する。画像処理部927は、カメラ部926から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記憶再生部929の記憶媒体に記憶させる。
 また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部928は、画像処理部927により符号化された映像ストリームと、音声コーデック923から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部922へ出力する。通信部922は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部922は、生成した送信信号を、アンテナ921を介して基地局(図示せず)へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部922は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部928へ出力する。多重分離部928は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部927、音声ストリームを音声コーデック923へ出力する。画像処理部927は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部930に供給され、表示部930により一連の画像が表示される。音声コーデック923は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック923は、生成した音声信号をスピーカ924に供給して音声を出力させる。
 このように構成された携帯電話機920において、画像処理部927は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、携帯電話機920での画像の符号化及び復号に際して、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができる。
 <6.第6の実施の形態>
 [第3の応用例:記録再生装置]
 図18は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置940は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置940は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置940は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置940は、音声データ及び映像データを復号する。
 記録再生装置940は、チューナ941、外部インタフェース942、エンコーダ943、HDD(Hard Disk Drive)944、ディスクドライブ945、セレクタ946、デコーダ947、OSD(On-Screen Display)948、制御部949、及びユーザインタフェース950を備える。
 チューナ941は、アンテナ(図示せず)を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ941は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ946へ出力する。即ち、チューナ941は、記録再生装置940における伝送部としての役割を有する。
 外部インタフェース942は、記録再生装置940と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース942は、例えば、IEEE1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース942を介して受信される映像データ及び音声データは、エンコーダ943へ入力される。即ち、外部インタフェース942は、記録再生装置940における伝送部としての役割を有する。
 エンコーダ943は、外部インタフェース942から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ943は、符号化ビットストリームをセレクタ946へ出力する。
 HDD944は、映像及び音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラム及びその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD944は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。
 ディスクドライブ945は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ945に装着される記録媒体は、例えばDVDディスク(DVD-Video、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等)又はBlu-ray(登録商標)ディスクなどであってよい。
 セレクタ946は、映像及び音声の記録時には、チューナ941又はエンコーダ943から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD944又はディスクドライブ945へ出力する。また、セレクタ946は、映像及び音声の再生時には、HDD944又はディスクドライブ945から入力される符号化ビットストリームをデコーダ947へ出力する。
 デコーダ947は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ947は、生成した映像データをOSD948へ出力する。また、デコーダ904は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。
 OSD948は、デコーダ947から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD948は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。
 制御部949は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置940の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース950から入力される操作信号に応じて、記録再生装置940の動作を制御する。
 ユーザインタフェース950は、制御部949と接続される。ユーザインタフェース950は、例えば、ユーザが記録再生装置940を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース950は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部949へ出力する。
 このように構成された記録再生装置940において、エンコーダ943は、上述した実施形態に係る画像符号化装置の機能を有する。また、デコーダ947は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、記録再生装置940での画像の符号化及び復号に際して、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができる。
 <7.第7の実施の形態>
 [第4の応用例:撮像装置]
 図19は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置960は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。
 撮像装置960は、光学ブロック961、撮像部962、信号処理部963、画像処理部964、表示部965、外部インタフェース966、メモリ967、メディアドライブ968、OSD969、制御部970、ユーザインタフェース971、及びバス972を備える。
 光学ブロック961は、撮像部962に接続される。撮像部962は、信号処理部963に接続される。表示部965は、画像処理部964に接続される。ユーザインタフェース971は、制御部970に接続される。バス972は、画像処理部964、外部インタフェース966、メモリ967、メディアドライブ968、OSD969、及び制御部970を相互に接続する。
 光学ブロック961は、フォーカスレンズ及び絞り機構などを有する。光学ブロック961は、被写体の光学像を撮像部962の撮像面に結像させる。撮像部962は、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などのイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部962は、画像信号を信号処理部963へ出力する。
 信号処理部963は、撮像部962から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正などの種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部963は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部964へ出力する。
 画像処理部964は、信号処理部963から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部964は、生成した符号化データを外部インタフェース966又はメディアドライブ968へ出力する。また、画像処理部964は、外部インタフェース966又はメディアドライブ968から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部964は、生成した画像データを表示部965へ出力する。また、画像処理部964は、信号処理部963から入力される画像データを表示部965へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部964は、OSD969から取得される表示用データを、表示部965へ出力する画像に重畳してもよい。
 OSD969は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部964へ出力する。
 外部インタフェース966は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース966は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置960とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース966には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスクなどのリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置960にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース966は、LAN又はインターネットなどのネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。即ち、外部インタフェース966は、撮像装置960における伝送部としての役割を有する。
 メディアドライブ968に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリなどの、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ968に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD(Solid State Drive)のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。
 制御部970は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置960の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース971から入力される操作信号に応じて、撮像装置960の動作を制御する。
 ユーザインタフェース971は、制御部970と接続される。ユーザインタフェース971は、例えば、ユーザが撮像装置960を操作するためのボタン及びスイッチなどを有する。ユーザインタフェース971は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部970へ出力する。
 このように構成された撮像装置960において、画像処理部964は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、撮像装置960での画像の符号化及び復号に際して、符号化効率の低減を抑制しながら復号画像の画質を向上させることができる。
 なお、本明細書では、閾値などの様々な情報が、符号化ストリームのヘッダに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像(スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい)と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像(又はビットストリーム)とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像(又はビットストリーム)とは別の記録媒体(又は同一の記録媒体の別の記録エリア)に記録されてもよい。さらに、情報と画像(又はビットストリーム)とは、例えば、複数フレーム、1フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
 (1) 復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、
 前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成する差分量子化パラメータ生成部と、
 前記差分量子化パラメータ生成部により生成された前記差分量子化パラメータを伝送する伝送部と
 を備える画像処理装置。
 (2) 前記注目領域の量子化パラメータを生成する注目領域量子化パラメータ生成部をさらに備え、
 前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと値が大きく異なる、前記注目領域の量子化パラメータを生成する
 前記(1)に記載の画像処理装置。
 (3) 前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質が周囲の領域の画質と比べて特に低いと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと比べて値が特に小さい前記注目領域の量子化パラメータを生成する
 前記(2)に記載の画像処理装置。
 (4) 前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質が周囲の領域の画質と比べて特に高いと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと比べて値が特に大きい前記注目領域の量子化パラメータを生成する
 前記(2)に記載の画像処理装置。
 (5) 前記オフセットの値は、前記注目領域の量子化パラメータと、前記周囲の領域の量子化パラメータとの値の差を低減させるような値である
 前記(2)乃至(4)のいずれかに記載の画像処理装置。
 (6) 前記差分量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、前記注目領域の量子化パラメータから、前記注目領域の量子化パラメータの予測値を減算し、さらに前記オフセットを減算することにより、前記差分量子化パラメータを生成する
 前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の画像処理装置。
 (7) 前記差分量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きくないと判定された場合、前記注目領域の量子化パラメータから、前記注目領域の量子化パラメータの予測値を減算することにより、前記差分量子化パラメータを生成する
 前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の画像処理装置。
 (8) 前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差は、インター予測とイントラ予測の予測精度の差によるものであり、
 前記条件判定部は、前記注目領域と周辺の領域のそれぞれの予測方法を確認することにより、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する
 前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の画像処理装置。
 (9) 前記条件判定部は、前記注目領域の予測方法と、前記注目領域が存在するスライスのタイプを確認することにより、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する
 前記(8)に記載の画像処理装置。
 (10) 画像処理装置の画像処理方法であって、
 判定部が、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定し、
 差分量子化パラメータ生成部が、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成し、
 伝送部が、生成された前記差分量子化パラメータを伝送する
 画像処理方法。
 (11) 処理対象である注目領域の差分量子化パラメータを受け取る受け取り部と、
 復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、
 前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記受け取り部により受け取られた前記差分量子化パラメータから前記注目領域の量子化パラメータを再構築する注目領域量子化パラメータ再構築部と
 を備える画像処理装置。
 (12) 画像処理装置の画像処理方法であって、
 受け取り部が、処理対象である注目領域の差分量子化パラメータを受け取り、
 判定部が、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定し、
 注目領域量子化パラメータ再構築部が、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、受け取られた前記差分量子化パラメータから前記注目領域の量子化パラメータを再構築する
 画像処理方法。
 100 画像符号化装置, 105 量子化部, 121 量子化パラメータ符号化部, 131 注目領域量子化パラメータ生成部, 132 量子化処理部, 133 周辺領域量子化パラメータバッファ, 134 差分量子化パラメータバッファ, 141 予測量子化パラメータ生成部, 142 条件判定部, 143 オフセット記憶部, 144 差分量子化パラメータ生成部, 200 画像復号装置, 203 逆量子化部, 221 量子化パラメータ復号部, 231 差分量子化パラメータバッファ, 232 周辺領域量子化パラメータバッファ, 233 量子化直交変換係数バッファ, 234 逆量子化処理部, 241 オフセット記憶部, 242 予測量子化パラメータ生成部, 243 条件判定部, 244 注目領域量子化パラメータ再構築部

Claims (12)

  1.  復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、
     前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成する差分量子化パラメータ生成部と、
     前記差分量子化パラメータ生成部により生成された前記差分量子化パラメータを伝送する伝送部と
     を備える画像処理装置。
  2.  前記注目領域の量子化パラメータを生成する注目領域量子化パラメータ生成部をさらに備え、
     前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと値が大きく異なる、前記注目領域の量子化パラメータを生成する
     請求項1に記載の画像処理装置。
  3.  前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質が周囲の領域の画質と比べて特に低いと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと比べて値が特に小さい前記注目領域の量子化パラメータを生成する
     請求項2に記載の画像処理装置。
  4.  前記注目領域量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質が周囲の領域の画質と比べて特に高いと判定された場合、周囲の領域の量子化パラメータと比べて値が特に大きい前記注目領域の量子化パラメータを生成する
     請求項2記載の画像処理装置。
  5.  前記オフセットの値は、前記注目領域の量子化パラメータと、前記周囲の領域の量子化パラメータとの値の差を低減させるような値である
     請求項2に記載の画像処理装置。
  6.  前記差分量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、前記注目領域の量子化パラメータから、前記注目領域の量子化パラメータの予測値を減算し、さらに前記オフセットを減算することにより、前記差分量子化パラメータを生成する
     請求項1に記載の画像処理装置。
  7.  前記差分量子化パラメータ生成部は、前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きくないと判定された場合、前記注目領域の量子化パラメータから、前記注目領域の量子化パラメータの予測値を減算することにより、前記差分量子化パラメータを生成する
     請求項1に記載の画像処理装置。
  8.  前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差は、インター予測とイントラ予測の予測精度の差によるものであり、
     前記条件判定部は、前記注目領域と周辺の領域のそれぞれの予測方法を確認することにより、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する
     請求項1に記載の画像処理装置。
  9.  前記条件判定部は、前記注目領域の予測方法と、前記注目領域が存在するスライスのタイプを確認することにより、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する
     請求項8に記載の画像処理装置。
  10.  画像処理装置の画像処理方法であって、
     判定部が、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定し、
     差分量子化パラメータ生成部が、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記注目領域の差分量子化パラメータを生成し、
     伝送部が、生成された前記差分量子化パラメータを伝送する
     画像処理方法。
  11.  処理対象である注目領域の差分量子化パラメータを受け取る受け取り部と、
     復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定する判定部と、
     前記判定部により、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、前記受け取り部により受け取られた前記差分量子化パラメータから前記注目領域の量子化パラメータを再構築する注目領域量子化パラメータ再構築部と
     を備える画像処理装置。
  12.  画像処理装置の画像処理方法であって、
     受け取り部が、処理対象である注目領域の差分量子化パラメータを受け取り、
     判定部が、復号画像において、処理対象である注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいか否かを判定し、
     注目領域量子化パラメータ再構築部が、前記注目領域の画質と周囲の領域の画質との差が大きいと判定された場合、所定のオフセットを用いた演算により、受け取られた前記差分量子化パラメータから前記注目領域の量子化パラメータを再構築する
     画像処理方法。
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