JP4029758B2 - 画像データの符号化装置および符号化方法、並びに画像データの符号・復号化システムおよび符号・復号化方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像データの符号化装置および符号化方法、並びに画像データの符号・復号化システムおよび符号・復号化方法に関する。詳しくは、この発明は、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの変換係数のうち、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を除去し、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間することによって、２回目以降の符号化、復号化では画像データが著しく劣化し、符号化データが復号化されて得られたアナログの画像データを利用した不正コピーを良好に防止できるようにした画像データの符号化装置等に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来周知の画像表示システム２００の構成例を示している。この画像表示システム２００は、アナログの画像データＶanを出力する再生機２１０と、この再生機２１０から出力される画像データＶanによる画像を表示するディスプレイ２２０とから構成されている。
【０００３】
再生機２１０では、図示しない光ディスク等の記録媒体から再生された符号化された画像データを復号化部２１１で復号化し、さらに復号化されて得られたデジタルの画像データをＤ／Ａ（Digital-to-Analog）変換器２１２でアナログデータに変換することでアナログの画像データＶanが得られる。なお、ディスプレイ２２０は、例えばＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等である。
【０００４】
ところで、このような画像表示システム２００の再生機２１０より出力されるアナログの画像データＶanを利用して、デジタル的な不正コピーが行われるおそれがあった。
【０００５】
すなわち、アナログの画像データＶanはＡ／Ｄ（analog-to-digital）変換器２３１でデジタルデータＶdgに変換されて符号化部２３２に供給される。符号化部２３２では、デジタルの画像データＶdgが符号化されて、符号化された画像データＶcdが得られる。そして、この符号化された画像データＶcdは記録部２３３に供給され、光ディスク等の記録媒体に記録される。
【０００６】
従来、このようなアナログの画像データＶanを利用した不正コピーを防止するために、著作権保護がなされている場合には、アナログの画像データＶanをスクランブル処理して出力したり、あるいはアナログの画像データＶanの出力を禁止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また従来、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）等の直交変換を用いる符号化が知られている（例えば、特許文献２参照）。図９は、直交変換としてＤＣＴを用いた符号化装置３００の構成例を示している。
【０００８】
入力端子３０１に入力されるデジタルの画像データＶａはブロック化回路３０２に供給される。このブロック化回路３０２では、有効画面の画像データＶａが、例えば（８×８）画素の大きさのブロックに分割される。
【０００９】
ブロック化回路３０２でブロック化された画像データはＤＣＴ回路３０３に供給される。このＤＣＴ回路３０３では、ブロック化された画像データに対し、ブロック毎に、ＤＣＴが行われて、変換係数としての係数データが得られる。この係数データは量子化回路３０４に供給される。
【００１０】
量子化回路３０４では、各ブロックの係数データが、図示しない量子化テーブルを用いて量子化され、各ブロックの量子化された係数データが順次得られる。この各ブロックの量子化された係数データはエントロピー符号化回路３０５に供給される。この符号化回路３０５では、量子化された各ブロックの係数データに対して、例えばハフマン符号化が行われる。この符号化回路３０５より出力される各ブロックのハフマン符号化データが、出力端子３０６に、符号化された画像データＶｂとして出力される。
【００１１】
図１０は、上述した符号化装置３００に対応した復号化装置３２０の構成を示している。
【００１２】
入力端子３２１に入力された符号化された画像データＶｂはエントロピー復号化回路３２２に供給される。この画像データＶｂは、エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データである。復号化回路３２２では、画像データＶｂの復号化が行われ、各ブロックの量子化された係数データが得られる。
【００１３】
この各ブロックの量子化された係数データは逆量子化回路３２３に供給される。逆量子化回路３２３では、各ブロックの量子化された係数データに対して逆量子化が行われ、各ブロックの係数データが得られる。この各ブロックの係数データは逆ＤＣＴ回路３２４に供給される。逆ＤＣＴ回路３２４では、各ブロックの係数データに対し、ブロック毎に逆ＤＣＴが行われて、各ブロックの画像データが得られる。
【００１４】
このように逆ＤＣＴ回路３２４で得られる各ブロックの画像データはブロック分解回路３２５に供給される。このブロック分解回路３２５では、データの順序がラスター走査の順序に戻される。これにより、ブロック分解回路３２５からは復号化された画像データＶａ′が得られ、この画像データＶａ′は出力端子３２６に出力される。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−２４５２７０号公報
【特許文献２】
特開平０７−１２３２７１号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１のようにアナログの画像データＶanをスクランブル処理して出力したり、あるいはアナログの画像データＶanの出力を禁止することで、不正コピーを防止できるが、ディスプレイ２２０に正常な画像が表示されなくなるという問題が発生する。
【００１７】
また、上述した特許文献２のように直交変換を用いる符号化および復号化を行う場合、量子化、逆量子化を経ることになるため、画像データに劣化が発生する。しかしこの場合、２回目以降の符号化、復号化により、画像データが著しく劣化するということはなく、上述したアナログの画像データＶanを利用した、デジタル的な不正コピーを防止することができなかった。
【００１８】
この発明の目的は、２回目以降の符号化、復号化では画像データが著しく劣化するようにした画像データの符号化装置等を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像データ符号化装置は、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換手段と、上記直交変換手段からの各ブロックの変換係数を量子化する量子化手段と、高域周波数領域の変換係数を除去するためのブロックであって、除去された当該高域周波数領域の変換係数が復号の際に補完されるブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生手段と、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生手段と、上記量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報発生手段で発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生手段で発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去手段とを備えるものである。
【００２０】
また、この発明に係る画像データ符号化方法は、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換ステップと、上記直交変換ステップで得られた各ブロックの変換係数を量子化する量子化ステップと、高域周波数領域の変換係数を除去するためのブロックであって、除去された当該高域周波数領域の変換係数が復号の際に補完されるブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生ステップと、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生ステップと、上記量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報発生ステップで発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生ステップで発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去ステップとを備えるものである。
【００２１】
また、この発明に係る画像データの符号・復号化システムは、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換手段と、上記直交変換手段からの各ブロックの変換係数を量子化する量子化手段と、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生手段と、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生手段と、上記量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報発生手段で発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生手段で発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去手段とを有する画像データ符号化装置と、上記変換係数除去手段により高域周波数領域の変換係数が除去されて得られた符号化データを逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段からの各ブロックの変換係数に対して逆直交変換をして画像データを得る逆直交変換手段と、上記逆量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報に係るブロックにおける高域周波数領域の変換係数を、当該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間する変換係数補間手段とを有する画像データ復号化装置とを備えるものである。
【００２２】
また、この発明に係る画像データの符号・復号化方法は、画像データの符号化処理系では、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換ステップと、上記直交変換ステップで得られた各ブロックの変換係数を量子化する量子化ステップと、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生ステップと、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生ステップと、上記量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報発生ステップで発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生ステップで発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去ステップとを有し、画像データの復号化処理系では、上記変換係数除去ステップで高域周波数領域の変換係数が除去されて得られた符号化データを逆量子化する逆量子化ステップと、上記逆量子化ステップで逆量子化されて得られた各ブロックの変換係数に対して逆直交変換をして画像データを得る逆直交変換ステップと、上記逆量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報に係るブロックにおける高域周波数領域の変換係数を、当該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間する変換係数補間ステップとを有するものである。
【００２３】
符号化においては、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換が行われて変換係数が得られる。直交変換は、例えばＤＣＴ（離散コサイン変換）である。そして、各ブロックの変換係数が量子化されることで、符号化データが得られる。
【００２４】
この場合、量子化する前または後で、所定ブロックにおける、高域周波数領域の変換係数が除去される。高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックはブロック情報で示され、また高域周波数領域の範囲は範囲情報で示される。例えば、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックは、水平方向および垂直方向の少なくとも一つの方向に、一つおきに選択される。
【００２５】
また、復号化においては、符号化データに対して逆量子化が行われる。そして、各ブロックの変換係数に対して逆直交変換が行われて画像データが得られる。この場合、逆量子化する前または後で、上述した所定ブロックにおける高域周波数領域の変換係数の補間が行われる。この補間は、当該ブロックの近傍に位置し、符号化の際に高域周波数領域の変換係数が除去されていないブロックの変換係数を用いて行われる。
【００２６】
なお、符号化データが量子化データをさらに可変長符号化して得られたものである場合、復号化においては、逆量子化が行われる前に、符号化データに対して可変長復号化が行われる。
【００２７】
上述したように、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの変換係数のうち、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を除去し、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間するものである。
【００２８】
この場合、符号化されたデータを、近傍に位置するブロックにおける劣化のない高域周波数領域の変換係数を用いて復号化するので、他の通常の復号化装置を使い高域周波数領域の変換係数がない符号化データそのままで復号化するよりも、１回目の符号化、復号化に関しては、エッジ部が改善されるため、画質が向上する。
【００２９】
２回目以降の符号化、復号化にあっても、１回目の符号化、復号化と同様に、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数が近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間される。しかしこの場合、アナログデータからデジタルデータに変換する際のサンプリング位相の揺らぎのために、ブロック位置が１回目の符号化、復号化の場合のブロック位置とはずれる。そのため、上述の近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数は１回目の符号化、復号化により劣化したものとなっており、従って所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間した場合、画像データに大きな劣化が発生する。
【００３０】
なお、符号化の際に所定ブロックの変換係数から除去すべき高域周波数領域の範囲を可変できるようにしてもよい。その場合、当該所定ブロックの符号化データには、高域周波数領域の除去範囲を示す範囲情報が付加されて伝送されることになる。そして、復号化の際には、その範囲情報に基づいて、近傍に位置するブロックから高域周波数領域の変換係数が補間される。このように、所定ブロックの変換係数から除去すべき高域周波数領域の範囲を可変できるようにすることで、符号化、復号化を経ることによる画像データの劣化の強度を所望の値に設定できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態としての画像表示システム１００の構成を示している。
この画像表示システム１００は、アナログの画像データＶan1を出力する再生機１１０と、この再生機１１０から出力される画像データＶan1による画像を表示するディスプレイ１２０とを有している。
【００３２】
再生機１１０では、図示しない光ディスク等の記録媒体から再生された符号化された画像データを復号化部１１１で復号化し、さらに復号化されて得られたデジタルの画像データＶdg0をＤ／Ａ変換器１１２でアナログデータに変換することで、アナログの画像データＶan1が得られる。なお、ディスプレイ１２０は、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ等である。
【００３３】
また、この画像表示システム１００は、アナログの画像データＶan1を利用して、再び符号化処理を行い、符号化された画像データを光ディスク等の記録媒体に記録する符号化装置１３０を有している。
【００３４】
この符号化装置１３０は、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１３４と、このＡ／Ｄ変換器１３４より出力されるデジタルの画像データＶdg1を符号化する符号化部１３５を有している。この符号化部１３５では、上述した再生機１１０で光ディスク等の記録媒体から再生されて得られる符号化された画像データと同様の符号化が行われる。
【００３５】
図２は、符号化部１３５の構成を示している。この符号化部１３５は、デジタルの画像データＶdg1を入力する入力端子１４１と、この入力端子１４１に入力された画像データＶdg1をブロック（ＤＣＴブロック）に分割するブロック化回路１４２とを有している。ブロック化回路１４２では、有効画面の画像データＶdg1が、例えば図３に実線で示すように、（８×８）画素の大きさの二次元ブロックに分割される。
【００３６】
また、符号化部１３５は、ブロック化回路１４２でブロック化された画像データに対し、ブロック毎に、直交変換としてのＤＣＴを行って、変換係数としての係数データを算出するＤＣＴ回路１４３と、このＤＣＴ回路１４３からの各ブロックの係数データを、図示しない量子化テーブルを用いて量子化する量子化回路１４４を有している。
【００３７】
また、符号化部１３５は、量子化回路１４４で量子化された各ブロックの係数データＤＴ１のうち、所定ブロックの高域周波数領域の係数データを除去する高域係数除去部１４５を有している。この場合、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックは、例えば水平方向および垂直方向の少なくとも一つの方向に一つおきに選択される。またこの場合、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲が可変できるようになっている。
【００３８】
図４は、高域係数除去部１４５の具体的な構成を示している。この高域係数除去部１４５は、高域係数除去回路１４５ａおよび制御部１４５ｂからなっている。量子化回路１４４からの各ブロックの係数データＤＴ１は高域係数除去回路１４５ａに供給される。
【００３９】
制御部１４５ｂは、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックの情報を記憶したＲＯＭ１４５ｃを内蔵している。制御部１４５ｂは、ＲＯＭ１４５ｃに記憶されているブロック情報に基づいて、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックを示すブロック情報ＢＩＦを発生し、このブロック情報ＢＩＦを高域係数除去回路１４５ａに供給する。
【００４０】
また、制御部１４５ｂには、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を設定するための設定信号ＳＡＲが外部から入力される。この場合、設定信号ＳＡＲを変更することで、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲が可変される。制御部１４５ｂは、設定信号ＳＡＲに基づいて、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を示す範囲情報ＡＩＦを発生し、この範囲情報ＡＩＦを高域係数除去回路１４５ａに供給する。
【００４１】
高域係数除去回路１４５ａは、量子化回路１４４からの各ブロックの係数データＤＴ１のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロック（所定ブロック）に関しては、高域係数の除去処理を行ったものを出力係数データＤＴ２とする。この場合、範囲情報ＡＩＦで示される高域周波数領域の範囲の係数データが除去される。なおこの場合、当該ブロックの係数データＤＴ２には範囲情報ＡＩＦが付加される。これは、後述する復号化時に、係数データを補間すべき高域周波数領域の範囲を、認識可能とするためである。
【００４２】
また、高域係数除去回路１４５ａは、量子化回路１４４からの各ブロックの係数データＤＴ１のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロックでないブロック（所定ブロック以外のブロック）に関しては、高域係数の除去処理を行わずに、そのまま出力係数データＤＴ２とする。このように高域係数除去回路１４５ａから出力される各ブロックの係数データＤＴ２は、高域係数除去部１４５の出力となる。
【００４３】
図２に戻って、符号化部１３５は、高域係数除去部１４５からの各ブロックの係数データに対してエントロピー符号化、例えばハフマン符号化を行って符号化された画像データＶcdを得る可変長符号化手段としてのエントロピー符号化回路１４６と、このエントロピー符号化回路１４６で得られる符号化された画像データＶcdを出力する出力端子１４７とを有している。
【００４４】
図２に示す符号化部１３５の動作を説明する。入力端子１４１には、デジタルの画像データＶdg1が入力される。この画像データＶdg1はブロック化回路１４２に供給される。このブロック化回路１４２では、有効画面の画像データＶdg1が、例えば（８×８）画素の大きさの二次元ブロックに分割される。
【００４５】
ブロック化回路１４２でブロック化された画像データはＤＣＴ回路１４３に供給される。このＤＣＴ回路１４３では、ブロック化された画像データに対し、ブロック毎に、ＤＣＴが行われて、変換係数としての係数データが算出される。この係数データは量子化回路１４４に供給される。
【００４６】
量子化回路１４４では、各ブロックの係数データが、量子化テーブルを用いて量子化され、各ブロックの量子化された係数データが順次得られる。この各ブロックの量子化された係数データＤＴ１は高域係数除去部１４５に供給される。
【００４７】
この高域係数除去部１４５では、量子化回路１４４で量子化された各ブロックの係数データＤＴ１のうち、所定ブロック（例えば水平方向および垂直方向の少なくとも一つの方向に一つおきのブロック）に関しては、高域係数の除去処理が行われて、出力係数データＤＴ２が得られる。この場合、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲は、外部から入力される設定信号ＳＡＲに対応したものとされる。そしてこの場合、当該ブロックの係数データＤＴ２には範囲情報ＡＩＦが付加される。
【００４８】
また、この高域係数除去部１４５では、量子化回路１４４で量子化された各ブロックの係数データＤＴ１のうち、上述の所定ブロックを除くブロックに関しては、高域係数の除去処理は行われず、そのまま出力係数データＤＴ２とされる。
【００４９】
図５は、所定ブロックが水平方向に一つおきのブロックである場合を示しており、ハッチング部分は、除去された高域周波数領域の範囲を示している。また、「ＤＣ」は、各ブロックのＤＣ係数を示している。
【００５０】
高域係数除去部１４５から出力される係数データＤＴ２はエントロピー符号化回路１４６に供給される。この符号化回路１４６では、量子化された各ブロックの係数データに対して、例えばハフマン符号化が行われる。これにより、符号化回路１４６からは符号化された画像データＶcdが得られ、この画像データＶcdは出力端子１４７に出力される。
【００５１】
図１に戻って、また、符号化装置１３０は、符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdを光ディスク等の記録媒体に記録する記録部１３６を有している。この場合、記録部１３６では、アナログの画像データＶan1に基づくコピーが行われることとなる。
【００５２】
また、符号化装置１３０は、符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdを復号化する復号化部１３７と、この復号化部１３７で復号化されて得られたデジタルの画像データＶdg2をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器１３８と、このＤ／Ａ変換器１３８より出力されるアナログの画像データＶan2による画像を表示するディスプレイ１３９とを有している。ディスプレイ１３９は、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ等である。
【００５３】
図６は、復号化部１３７の構成を示している。この復号化部１３７は、符号化された画像データＶcdを入力する入力端子１５１と、この入力端子１５１に入力された画像データＶcd（エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データである）を復号化する可変長復号化手段としてのエントロピー復号化回路１５２とを有している。
【００５４】
また、復号化部１３７は、復号化回路１５２から出力される各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、上述したように符号化の際に、高域周波数領域の係数データが除去されているブロックに関して、当該高域周波数領域の係数データを補間する高域係数補間部１５３を有している。
【００５５】
図７は、高域係数補間部１５３の具体的な構成を示している。この高域係数補間部１５３は、高域係数補間回路１５３ａ、メモリ１５３ｂおよび制御部１５３ｃからなっている。エントロピー復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２は高域係数補間回路１５３ａに供給される。
【００５６】
制御部１５３ｃは、高域周波数領域の係数データを除去してあるブロックの情報を記憶したＲＯＭ１５３ｄを内蔵している。このＲＯＭ１５３ｄに記憶されているブロックの情報は、上述した高域係数除去部１４５の制御部１４５ｂに内蔵されているＲＯＭ１４５ｃに記憶されているブロックの情報と同じものである。制御部１５３ｃは、ＲＯＭ１５３ｄに記憶されているブロック情報に基づいて、高域周波数領域の係数データが除去されているブロックを示すブロック情報ＢＩＦを発生し、このブロック情報ＢＩＦを高域係数補間回路１５３ａに供給する。
【００５７】
高域係数補間回路１５３ａは、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロックでないブロックに関しては、高域係数の補間処理を行わずに、そのまま出力係数データＤＴ１′とする。なおこの場合、当該ブロックの係数データＤＴ２を、後述する補間処理で使用するためにメモリ１５３ｂに記憶しておく。
【００５８】
一方、高域係数補間回路１５３ａは、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロックに関しては、高域係数の補間処理を行ったものを出力係数データＤＴ１′とする。この場合、高域係数補間回路１５３ａは、当該ブロックの係数データＤＴ２に付加されている範囲情報ＡＩＦで示される高域周波数領域の係数データを、当該ブロックの近傍に位置し、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロック以外の一個または複数個のブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間する。
【００５９】
例えば、複数個のブロックの高域周波数領域の係数データを用いる場合には、単純に平均して、あるいは当該ブロックに近いブロックの係数データ程重みを大きくした重み付き平均をして用いることができる。なお、このように補間処理に用いる一個または複数個のブロックの高域周波数領域の係数データは、上述したようにメモリ１５３ｂに記憶されている。
【００６０】
なお、当該ブロックの高域周波数領域の係数データを補間するために、当該ブロックより後に高域係数補間部１５３に入力されるブロックの高域周波数領域の係数データを用いる場合には、この高域係数補間部１５３で、遅延回路を用いた時間調整を行うことが必要となる。このように高域係数補間回路１５３ａから出力される各ブロックの係数データＤＴ１′は、高域係数補間部１５３の出力となる。
【００６１】
図６に戻って、復号化部１３７は、高域係数補間部１５３より出力される量子化された係数データＤＴ１′に対して逆量子化を行って係数データを得る逆量子化回路１５４と、この逆量子化回路１５４で逆量子化されて得られた各ブロックの係数データに対し、ブロック毎に、逆ＤＣＴを行って画像データを得る逆ＤＣＴ回路１５５とを有している。
【００６２】
また、復号化部１３７は、逆ＤＣＴ回路１５５より得られる各ブロックの画像データをブロック化前の位置に戻し、復号化された画像データＶdg2を得るブロック分解回路１５６と、このブロック分解回路１５６より出力される画像データＶdg2を出力する出力端子１５７とを有している。ブロック分解回路１５６では、データの順序がラスター走査の順序に戻される。
【００６３】
図６に示す復号化部１３７の動作を説明する。符号化された画像データＶcdは入力端子１５１に入力される。この画像データＶcdはエントロピー復号化回路１５２に供給される。この画像データＶcdは、エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データである。復号化回路１５２では、画像データＶcdの復号化が行われ、各ブロックの量子化された係数データＤＴ２が得られる。この各ブロックの量子化された係数データＤＴ２は高域係数補間部１５３に供給される。
【００６４】
この高域係数補間回路１５３では、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、所定ブロック、すなわち高域周波数領域の係数データが除去されているブロック（高域係数除去ブロック）でないブロックに関しては、高域係数の補間処理が行われず、そのまま出力係数データＤＴ１′とされる。また、当該ブロックの係数データＤＴ２はメモリ１５３ｂに供給され、補間処理のための係数データとされる。
【００６５】
また、この高域係数補間回路１５３では、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、高域係数除去ブロックに関しては、高域係数の補間処理が行われて、出力係数データＤＴ１′が得られる。この場合、高域係数補間回路１５３ａでは、当該ブロックの係数データＤＴ２に付加されている範囲情報ＡＩＦで示される高域周波数領域の係数データが、当該ブロックの近傍に位置し、高域係数除去ブロック以外の一個または複数個のブロックの高域周波数領域の係数データ（メモリ１５３ｂに記憶されている）を用いて補間される。
【００６６】
例えば、図５に示すように、高域係数除去ブロックが水平方向に一つおきのブロックである場合、この高域係数除去ブロックの高域周波数領域の係数データは、矢印で示すように、当該ブロックの左側に隣接する一個のブロックの高域周波数領域の係数データをそのまま用いることで補間される。
【００６７】
高域係数補間部１５３から出力される量子化された係数データＤＴ１′は、逆量子化回路１５４に供給される。逆量子化回路１５４では、各ブロックの量子化された係数データＤＴ１′に対して逆量子化が行われ、各ブロックの係数データが得られる。この各ブロックの係数データは逆ＤＣＴ回路１５５に供給される。逆ＤＣＴ回路１５５では、各ブロックの係数データに対し、ブロック毎に逆ＤＣＴが行われて、各ブロックの画像データが得られる。
【００６８】
このように逆ＤＣＴ回路１５５で得られる各ブロックの画像データはブロック分解回路１５６に供給される。このブロック分解回路１５６では、データの順序がラスター走査の順序に戻される。これにより、ブロック分解回路１５６からは復号化された画像データＶdg2が得られ、この画像データＶdg2は出力端子１５７に出力される。
【００６９】
次に、符号化装置１３０の動作を説明する。再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1はＡ／Ｄ変換器１３４に供給され、デジタルデータに変換される。このＡ／Ｄ変換器１３４より出力されるデジタルの画像データＶdg1は符号化部１３５に供給される。この符号化部１３５では、画像データＶdg1が符号化されて、符号化された画像データＶcdが得られる。この符号化部１３５では、上述したように直交変換としてのＤＣＴを用いた符号化が行われるが、所定ブロックの高域周波数領域の係数データが除去されたものとされる。
【００７０】
この符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdは記録部１３６に供給される。記録部１３６では、この画像データＶcdが光ディスク等の記録媒体に記録され、アナログの画像データＶan1に基づくコピーが行われる。このように記録媒体に記録される画像データＶcdを、図６に示す復号化部１３７と同様の復号化部で復号化する場合、符号化部１３５で高域周波数領域の係数データが除去されているブロック（高域係数除去ブロック）に関しては、当該ブロックの近傍に位置し、高域係数除去ブロックでないブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間が行われる。
【００７１】
この場合、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1が１回目の符号化、復号化を経たものである場合、上述したように符号化部１３５で符号化され、さらに復号化されて得られる画像データは、２回目の符号化、復号化を経たものとなる。
【００７２】
この場合、符号化されたデータを、近傍に位置するブロックにおける劣化のない高域周波数領域の係数データを用いて復号化するので、他の通常の復号化装置を使い高域周波数領域の係数データがない符号化データそのままで復号化するよりも、１回目の符号化、復号化に関しては、エッジ部が改善されるため、画質が向上する。
【００７３】
しかし、２回目の符号化、復号化にあっては、Ａ／Ｄ変換器１３４でアナログデータからデジタルデータに変換する際のサンプリング位相の揺らぎのために、ブロック位置（図３の破線位置参照）が、１回目の符号化、復号化におけるブロック位置（図３の実線位置参照）に対してずれたものとなる。
【００７４】
そのため、上述の近傍に位置するブロックの高域周波数領域の係数データは１回目の符号化、復号化により劣化したものとなっており、従って高域係数除去ブロックの高域周波数領域の係数データを、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間した場合、画像データに大きな劣化が発生する。
【００７５】
なお、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1が２回目以降の符号化、復号化を経たものである場合、上述したように符号化部１３５で符号化され、さらに復号化されて得られる画像データは、３回目以降の符号化、復号化を経たものとなり、より一層劣化したものとなる。
【００７６】
したがって、記録部１３６で記録媒体に記録された画像データＶcdを再生して得られる画像の画質は、再生機１１０より出力されるアナログの画像信号Ｖan1による画像に比べて大幅に劣化したものとなる。したがって、この符号化装置１３０では、良好な画質を維持したままでのコピーは不可能となる。
【００７７】
また、符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdは復号化部１３７に供給されて復号化される。この復号化部１３７で復号化されて得られたデジタルの画像データＶdg2はＤ／Ａ変換器１３８でアナログの画像データＶan2に変換される。そして、Ｄ／Ａ変換器１３８より出力されるアナログの画像データＶan2がディスプレイ１３９に供給される。ディスプレイ１３９には、画像データＶan2による画像が表示される。
【００７８】
この場合、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1が１回目の符号化、復号化を経たものである場合、上述したように符号化部１３５で符号化され、さらに復号化部１３７で復号化されて得られた画像データＶan2は、２回目の符号化、復号化を経たものとなり、上述したように大きな劣化が発生したものとなる。そのため、ディスプレイ１３９に表示される画像の画質は、再生機１１０より出力されるアナログの画像信号Ｖan1による画像（ディスプレイ１２０に表示される）に比べて大幅に劣化したものとなる。
【００７９】
また、図１に示す画像表示システム１００の場合、符号化装置１３０で良好な画質を維持したままでのコピーを不可能とするために、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1に何等加工するものではなく、このアナログの画像データＶan1による画像の画質を落とすことはない。
【００８０】
このように本実施の形態においては、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの係数データ（変換係数）のうち、所定ブロックの高域周波数領域の係数データが除去され、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の係数データが、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間されるものであり、２回目以降の符号化、復号化により、画像データが著しく劣化する。したがって、アナログ信号Ｖan1を利用し、符号化装置１３０で再符号化して記録媒体に記録する場合、画像データに大幅な劣化が発生することから、良好な画質を維持したままでのコピーは不可能となる。
【００８１】
また、符号化装置１３０の符号化部１３５では、所定ブロックの高域周波数領域の係数データを除去するものであるので、データ圧縮率を高めることができる。
【００８２】
また、上述実施の形態においては、符号化部１３５の制御部１４５ｂ（図４参照）には、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を設定するための設定信号ＳＡＲが外部から入力され、この設定信号ＳＡＲを変更することで当該高域周波数領域の範囲を可変できる。符号化、復号化を経ることによる画像データの劣化の強度はこの高域周波数領域の範囲に関係している。したがって、上述実施の形態においては、符号化、復号化を経ることによる画像データの劣化の強度を所望の値に設定できる。
【００８３】
なお、上述実施の形態においては、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を可変できるものを示したが、その範囲は固定であってもよい。その場合には、高域周波数領域の係数データを除去したブロックの係数データＤＴ２に範囲情報ＡＩＦを付加しなくてもよくなる。
【００８４】
また、上述実施の形態において、高域係数補間部１５３の制御部１５３ｃは、ＲＯＭ１５３ｄを内蔵しており、このＲＯＭ１５３ｄの記憶内容から高域係数除去ブロックの情報を得、そのブロック情報ＢＩＦを、高域係数補間回路１５３ａに供給するものである（図７参照）。しかし、符号化部１３５で、高域周波数領域の係数データを除去したブロックの係数データＤＴ２に、当該ブロックが高域係数除去ブロックであることを示す識別情報を付加し、復号化部１３７の高域係数補間回路１５３ａは、その識別情報から高域係数除去ブロックであることを認識するようにしてもよい。
【００８５】
また、上述実施の形態においては、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックが固定であるものを示したが、当該ブロックを変更できるようにしてもよい。その場合、例えば、高域係数除去部１３５の制御部１４５ｂに内蔵しているＲＯＭ１４５ｃ（図４参照）に複数種類のブロック選択パターンを用意しておき、いずれかを選択可能としてもよい。
【００８６】
また、上述実施の形態においては、符号化部１３５の高域係数除去部１４５は、量子化回路１４４の出力側に挿入されたものであるが、量子化回路１４４の入力側に挿入してもよい。また同様に、復号化部１３７の高域係数補間部１５３は、逆量子化回路１５４の入力側ではなく、逆量子化回路１５４の出力側に挿入してもよい。
【００８７】
また、上述実施の形態においては、直交変換としてＤＣＴを用いた符号化を示したが、この発明はそれに限定されるものではない。この発明は、その他の直交変換、例えばウォーブレット変換、離散サイン変換等を用いた符号化にも同様に適用できる。
【００８８】
また、上述実施の形態においては、符号化装置１３０は記録部１３６およびディスプレイ１３９を有しているが、これらの一方または双方が符号化装置１３０に外付けされるものも考えられる。
【００８９】
【発明の効果】
この発明によれば、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの変換係数のうち、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を除去し、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間するものであり、２回目以降の符号化、復号化により画像データを著しく劣化させることができ、これにより符号化データが復号化されて得られたアナログの画像データを利用し、再符号化して記録媒体にデジタル的に記録する不正コピーを良好に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態としての画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】符号化部の構成を示すブロック図である。
【図３】ＤＣＴのブロック化を説明するための図である。
【図４】高域係数除去部１４５の構成を示すブロック図である。
【図５】高域係数の除去と補間の一例を説明するための図である。
【図６】復号化部の構成を示すブロック図である。
【図７】高域係数補間部の構成を示すブロック図である。
【図８】従来の画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図９】従来の符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の復号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００・・・画像表示システム、１１０・・・再生機、１１１・・・復号化部、１１２・・・Ｄ／Ａ変換器、１２０，１３９・・・ディスプレイ、１３０・・・符号化装置、１３４・・・Ａ／Ｄ変換器、１３５・・・符号化部、１３６・・・記録部、１３７・・・復号化部、１３８・・・Ｄ／Ａ変換器、１４１・・・入力端子、１４２・・・ブロック化回路、１４３・・・ＤＣＴ回路、１４４・・・量子化回路、１４５・・・高域係数除去部、１４５ａ・・・高域係数除去回路、１４５ｂ・・・制御部、１５４ｃ・・・ＲＯＭ、１４６・・・エントロピー符号化回路、１４７・・・出力端子、１５１・・・入力端子、１５２・・・エントロピー復号化回路、１５３・・・高域係数補間部、１５３ａ・・・高域係数補間回路、１５３ｂ・・・メモリ、１５３ｃ・・・制御部、１５３ｄ・・・ＲＯＭ、１５４・・・逆量子化回路、１５５・・・逆ＤＣＴ回路、１５６・・・ブロック分解回路、１５７・・・出力端子
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像データの符号化装置および符号化方法、並びに画像データの符号・復号化システムおよび符号・復号化方法に関する。詳しくは、この発明は、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの変換係数のうち、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を除去し、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間することによって、２回目以降の符号化、復号化では画像データが著しく劣化し、符号化データが復号化されて得られたアナログの画像データを利用した不正コピーを良好に防止できるようにした画像データの符号化装置等に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来周知の画像表示システム２００の構成例を示している。この画像表示システム２００は、アナログの画像データＶanを出力する再生機２１０と、この再生機２１０から出力される画像データＶanによる画像を表示するディスプレイ２２０とから構成されている。
【０００３】
再生機２１０では、図示しない光ディスク等の記録媒体から再生された符号化された画像データを復号化部２１１で復号化し、さらに復号化されて得られたデジタルの画像データをＤ／Ａ（Digital-to-Analog）変換器２１２でアナログデータに変換することでアナログの画像データＶanが得られる。なお、ディスプレイ２２０は、例えばＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等である。
【０００４】
ところで、このような画像表示システム２００の再生機２１０より出力されるアナログの画像データＶanを利用して、デジタル的な不正コピーが行われるおそれがあった。
【０００５】
すなわち、アナログの画像データＶanはＡ／Ｄ（analog-to-digital）変換器２３１でデジタルデータＶdgに変換されて符号化部２３２に供給される。符号化部２３２では、デジタルの画像データＶdgが符号化されて、符号化された画像データＶcdが得られる。そして、この符号化された画像データＶcdは記録部２３３に供給され、光ディスク等の記録媒体に記録される。
【０００６】
従来、このようなアナログの画像データＶanを利用した不正コピーを防止するために、著作権保護がなされている場合には、アナログの画像データＶanをスクランブル処理して出力したり、あるいはアナログの画像データＶanの出力を禁止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また従来、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）等の直交変換を用いる符号化が知られている（例えば、特許文献２参照）。図９は、直交変換としてＤＣＴを用いた符号化装置３００の構成例を示している。
【０００８】
入力端子３０１に入力されるデジタルの画像データＶａはブロック化回路３０２に供給される。このブロック化回路３０２では、有効画面の画像データＶａが、例えば（８×８）画素の大きさのブロックに分割される。
【０００９】
ブロック化回路３０２でブロック化された画像データはＤＣＴ回路３０３に供給される。このＤＣＴ回路３０３では、ブロック化された画像データに対し、ブロック毎に、ＤＣＴが行われて、変換係数としての係数データが得られる。この係数データは量子化回路３０４に供給される。
【００１０】
量子化回路３０４では、各ブロックの係数データが、図示しない量子化テーブルを用いて量子化され、各ブロックの量子化された係数データが順次得られる。この各ブロックの量子化された係数データはエントロピー符号化回路３０５に供給される。この符号化回路３０５では、量子化された各ブロックの係数データに対して、例えばハフマン符号化が行われる。この符号化回路３０５より出力される各ブロックのハフマン符号化データが、出力端子３０６に、符号化された画像データＶｂとして出力される。
【００１１】
図１０は、上述した符号化装置３００に対応した復号化装置３２０の構成を示している。
【００１２】
入力端子３２１に入力された符号化された画像データＶｂはエントロピー復号化回路３２２に供給される。この画像データＶｂは、エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データである。復号化回路３２２では、画像データＶｂの復号化が行われ、各ブロックの量子化された係数データが得られる。
【００１３】
この各ブロックの量子化された係数データは逆量子化回路３２３に供給される。逆量子化回路３２３では、各ブロックの量子化された係数データに対して逆量子化が行われ、各ブロックの係数データが得られる。この各ブロックの係数データは逆ＤＣＴ回路３２４に供給される。逆ＤＣＴ回路３２４では、各ブロックの係数データに対し、ブロック毎に逆ＤＣＴが行われて、各ブロックの画像データが得られる。
【００１４】
このように逆ＤＣＴ回路３２４で得られる各ブロックの画像データはブロック分解回路３２５に供給される。このブロック分解回路３２５では、データの順序がラスター走査の順序に戻される。これにより、ブロック分解回路３２５からは復号化された画像データＶａ′が得られ、この画像データＶａ′は出力端子３２６に出力される。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−２４５２７０号公報
【特許文献２】
特開平０７−１２３２７１号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１のようにアナログの画像データＶanをスクランブル処理して出力したり、あるいはアナログの画像データＶanの出力を禁止することで、不正コピーを防止できるが、ディスプレイ２２０に正常な画像が表示されなくなるという問題が発生する。
【００１７】
また、上述した特許文献２のように直交変換を用いる符号化および復号化を行う場合、量子化、逆量子化を経ることになるため、画像データに劣化が発生する。しかしこの場合、２回目以降の符号化、復号化により、画像データが著しく劣化するということはなく、上述したアナログの画像データＶanを利用した、デジタル的な不正コピーを防止することができなかった。
【００１８】
この発明の目的は、２回目以降の符号化、復号化では画像データが著しく劣化するようにした画像データの符号化装置等を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像データ符号化装置は、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換手段と、上記直交変換手段からの各ブロックの変換係数を量子化する量子化手段と、高域周波数領域の変換係数を除去するためのブロックであって、除去された当該高域周波数領域の変換係数が復号の際に補完されるブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生手段と、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生手段と、上記量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報発生手段で発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生手段で発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去手段とを備えるものである。
【００２０】
また、この発明に係る画像データ符号化方法は、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換ステップと、上記直交変換ステップで得られた各ブロックの変換係数を量子化する量子化ステップと、高域周波数領域の変換係数を除去するためのブロックであって、除去された当該高域周波数領域の変換係数が復号の際に補完されるブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生ステップと、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生ステップと、上記量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報発生ステップで発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生ステップで発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去ステップとを備えるものである。
【００２１】
また、この発明に係る画像データの符号・復号化システムは、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換手段と、上記直交変換手段からの各ブロックの変換係数を量子化する量子化手段と、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生手段と、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生手段と、上記量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報発生手段で発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生手段で発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去手段とを有する画像データ符号化装置と、上記変換係数除去手段により高域周波数領域の変換係数が除去されて得られた符号化データを逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段からの各ブロックの変換係数に対して逆直交変換をして画像データを得る逆直交変換手段と、上記逆量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報に係るブロックにおける高域周波数領域の変換係数を、当該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間する変換係数補間手段とを有する画像データ復号化装置とを備えるものである。
【００２２】
また、この発明に係る画像データの符号・復号化方法は、画像データの符号化処理系では、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換ステップと、上記直交変換ステップで得られた各ブロックの変換係数を量子化する量子化ステップと、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生ステップと、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生ステップと、上記量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報発生ステップで発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生ステップで発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去ステップとを有し、画像データの復号化処理系では、上記変換係数除去ステップで高域周波数領域の変換係数が除去されて得られた符号化データを逆量子化する逆量子化ステップと、上記逆量子化ステップで逆量子化されて得られた各ブロックの変換係数に対して逆直交変換をして画像データを得る逆直交変換ステップと、上記逆量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報に係るブロックにおける高域周波数領域の変換係数を、当該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間する変換係数補間ステップとを有するものである。
【００２３】
符号化においては、画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換が行われて変換係数が得られる。直交変換は、例えばＤＣＴ（離散コサイン変換）である。そして、各ブロックの変換係数が量子化されることで、符号化データが得られる。
【００２４】
この場合、量子化する前または後で、所定ブロックにおける、高域周波数領域の変換係数が除去される。高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックはブロック情報で示され、また高域周波数領域の範囲は範囲情報で示される。例えば、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックは、水平方向および垂直方向の少なくとも一つの方向に、一つおきに選択される。
【００２５】
また、復号化においては、符号化データに対して逆量子化が行われる。そして、各ブロックの変換係数に対して逆直交変換が行われて画像データが得られる。この場合、逆量子化する前または後で、上述した所定ブロックにおける高域周波数領域の変換係数の補間が行われる。この補間は、当該ブロックの近傍に位置し、符号化の際に高域周波数領域の変換係数が除去されていないブロックの変換係数を用いて行われる。
【００２６】
なお、符号化データが量子化データをさらに可変長符号化して得られたものである場合、復号化においては、逆量子化が行われる前に、符号化データに対して可変長復号化が行われる。
【００２７】
上述したように、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの変換係数のうち、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を除去し、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間するものである。
【００２８】
この場合、符号化されたデータを、近傍に位置するブロックにおける劣化のない高域周波数領域の変換係数を用いて復号化するので、他の通常の復号化装置を使い高域周波数領域の変換係数がない符号化データそのままで復号化するよりも、１回目の符号化、復号化に関しては、エッジ部が改善されるため、画質が向上する。
【００２９】
２回目以降の符号化、復号化にあっても、１回目の符号化、復号化と同様に、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数が近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間される。しかしこの場合、アナログデータからデジタルデータに変換する際のサンプリング位相の揺らぎのために、ブロック位置が１回目の符号化、復号化の場合のブロック位置とはずれる。そのため、上述の近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数は１回目の符号化、復号化により劣化したものとなっており、従って所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間した場合、画像データに大きな劣化が発生する。
【００３０】
なお、符号化の際に所定ブロックの変換係数から除去すべき高域周波数領域の範囲を可変できるようにしてもよい。その場合、当該所定ブロックの符号化データには、高域周波数領域の除去範囲を示す範囲情報が付加されて伝送されることになる。そして、復号化の際には、その範囲情報に基づいて、近傍に位置するブロックから高域周波数領域の変換係数が補間される。このように、所定ブロックの変換係数から除去すべき高域周波数領域の範囲を可変できるようにすることで、符号化、復号化を経ることによる画像データの劣化の強度を所望の値に設定できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態としての画像表示システム１００の構成を示している。
この画像表示システム１００は、アナログの画像データＶan1を出力する再生機１１０と、この再生機１１０から出力される画像データＶan1による画像を表示するディスプレイ１２０とを有している。
【００３２】
再生機１１０では、図示しない光ディスク等の記録媒体から再生された符号化された画像データを復号化部１１１で復号化し、さらに復号化されて得られたデジタルの画像データＶdg0をＤ／Ａ変換器１１２でアナログデータに変換することで、アナログの画像データＶan1が得られる。なお、ディスプレイ１２０は、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ等である。
【００３３】
また、この画像表示システム１００は、アナログの画像データＶan1を利用して、再び符号化処理を行い、符号化された画像データを光ディスク等の記録媒体に記録する符号化装置１３０を有している。
【００３４】
この符号化装置１３０は、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１３４と、このＡ／Ｄ変換器１３４より出力されるデジタルの画像データＶdg1を符号化する符号化部１３５を有している。この符号化部１３５では、上述した再生機１１０で光ディスク等の記録媒体から再生されて得られる符号化された画像データと同様の符号化が行われる。
【００３５】
図２は、符号化部１３５の構成を示している。この符号化部１３５は、デジタルの画像データＶdg1を入力する入力端子１４１と、この入力端子１４１に入力された画像データＶdg1をブロック（ＤＣＴブロック）に分割するブロック化回路１４２とを有している。ブロック化回路１４２では、有効画面の画像データＶdg1が、例えば図３に実線で示すように、（８×８）画素の大きさの二次元ブロックに分割される。
【００３６】
また、符号化部１３５は、ブロック化回路１４２でブロック化された画像データに対し、ブロック毎に、直交変換としてのＤＣＴを行って、変換係数としての係数データを算出するＤＣＴ回路１４３と、このＤＣＴ回路１４３からの各ブロックの係数データを、図示しない量子化テーブルを用いて量子化する量子化回路１４４を有している。
【００３７】
また、符号化部１３５は、量子化回路１４４で量子化された各ブロックの係数データＤＴ１のうち、所定ブロックの高域周波数領域の係数データを除去する高域係数除去部１４５を有している。この場合、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックは、例えば水平方向および垂直方向の少なくとも一つの方向に一つおきに選択される。またこの場合、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲が可変できるようになっている。
【００３８】
図４は、高域係数除去部１４５の具体的な構成を示している。この高域係数除去部１４５は、高域係数除去回路１４５ａおよび制御部１４５ｂからなっている。量子化回路１４４からの各ブロックの係数データＤＴ１は高域係数除去回路１４５ａに供給される。
【００３９】
制御部１４５ｂは、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックの情報を記憶したＲＯＭ１４５ｃを内蔵している。制御部１４５ｂは、ＲＯＭ１４５ｃに記憶されているブロック情報に基づいて、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックを示すブロック情報ＢＩＦを発生し、このブロック情報ＢＩＦを高域係数除去回路１４５ａに供給する。
【００４０】
また、制御部１４５ｂには、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を設定するための設定信号ＳＡＲが外部から入力される。この場合、設定信号ＳＡＲを変更することで、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲が可変される。制御部１４５ｂは、設定信号ＳＡＲに基づいて、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を示す範囲情報ＡＩＦを発生し、この範囲情報ＡＩＦを高域係数除去回路１４５ａに供給する。
【００４１】
高域係数除去回路１４５ａは、量子化回路１４４からの各ブロックの係数データＤＴ１のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロック（所定ブロック）に関しては、高域係数の除去処理を行ったものを出力係数データＤＴ２とする。この場合、範囲情報ＡＩＦで示される高域周波数領域の範囲の係数データが除去される。なおこの場合、当該ブロックの係数データＤＴ２には範囲情報ＡＩＦが付加される。これは、後述する復号化時に、係数データを補間すべき高域周波数領域の範囲を、認識可能とするためである。
【００４２】
また、高域係数除去回路１４５ａは、量子化回路１４４からの各ブロックの係数データＤＴ１のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロックでないブロック（所定ブロック以外のブロック）に関しては、高域係数の除去処理を行わずに、そのまま出力係数データＤＴ２とする。このように高域係数除去回路１４５ａから出力される各ブロックの係数データＤＴ２は、高域係数除去部１４５の出力となる。
【００４３】
図２に戻って、符号化部１３５は、高域係数除去部１４５からの各ブロックの係数データに対してエントロピー符号化、例えばハフマン符号化を行って符号化された画像データＶcdを得る可変長符号化手段としてのエントロピー符号化回路１４６と、このエントロピー符号化回路１４６で得られる符号化された画像データＶcdを出力する出力端子１４７とを有している。
【００４４】
図２に示す符号化部１３５の動作を説明する。入力端子１４１には、デジタルの画像データＶdg1が入力される。この画像データＶdg1はブロック化回路１４２に供給される。このブロック化回路１４２では、有効画面の画像データＶdg1が、例えば（８×８）画素の大きさの二次元ブロックに分割される。
【００４５】
ブロック化回路１４２でブロック化された画像データはＤＣＴ回路１４３に供給される。このＤＣＴ回路１４３では、ブロック化された画像データに対し、ブロック毎に、ＤＣＴが行われて、変換係数としての係数データが算出される。この係数データは量子化回路１４４に供給される。
【００４６】
量子化回路１４４では、各ブロックの係数データが、量子化テーブルを用いて量子化され、各ブロックの量子化された係数データが順次得られる。この各ブロックの量子化された係数データＤＴ１は高域係数除去部１４５に供給される。
【００４７】
この高域係数除去部１４５では、量子化回路１４４で量子化された各ブロックの係数データＤＴ１のうち、所定ブロック（例えば水平方向および垂直方向の少なくとも一つの方向に一つおきのブロック）に関しては、高域係数の除去処理が行われて、出力係数データＤＴ２が得られる。この場合、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲は、外部から入力される設定信号ＳＡＲに対応したものとされる。そしてこの場合、当該ブロックの係数データＤＴ２には範囲情報ＡＩＦが付加される。
【００４８】
また、この高域係数除去部１４５では、量子化回路１４４で量子化された各ブロックの係数データＤＴ１のうち、上述の所定ブロックを除くブロックに関しては、高域係数の除去処理は行われず、そのまま出力係数データＤＴ２とされる。
【００４９】
図５は、所定ブロックが水平方向に一つおきのブロックである場合を示しており、ハッチング部分は、除去された高域周波数領域の範囲を示している。また、「ＤＣ」は、各ブロックのＤＣ係数を示している。
【００５０】
高域係数除去部１４５から出力される係数データＤＴ２はエントロピー符号化回路１４６に供給される。この符号化回路１４６では、量子化された各ブロックの係数データに対して、例えばハフマン符号化が行われる。これにより、符号化回路１４６からは符号化された画像データＶcdが得られ、この画像データＶcdは出力端子１４７に出力される。
【００５１】
図１に戻って、また、符号化装置１３０は、符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdを光ディスク等の記録媒体に記録する記録部１３６を有している。この場合、記録部１３６では、アナログの画像データＶan1に基づくコピーが行われることとなる。
【００５２】
また、符号化装置１３０は、符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdを復号化する復号化部１３７と、この復号化部１３７で復号化されて得られたデジタルの画像データＶdg2をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器１３８と、このＤ／Ａ変換器１３８より出力されるアナログの画像データＶan2による画像を表示するディスプレイ１３９とを有している。ディスプレイ１３９は、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ等である。
【００５３】
図６は、復号化部１３７の構成を示している。この復号化部１３７は、符号化された画像データＶcdを入力する入力端子１５１と、この入力端子１５１に入力された画像データＶcd（エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データである）を復号化する可変長復号化手段としてのエントロピー復号化回路１５２とを有している。
【００５４】
また、復号化部１３７は、復号化回路１５２から出力される各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、上述したように符号化の際に、高域周波数領域の係数データが除去されているブロックに関して、当該高域周波数領域の係数データを補間する高域係数補間部１５３を有している。
【００５５】
図７は、高域係数補間部１５３の具体的な構成を示している。この高域係数補間部１５３は、高域係数補間回路１５３ａ、メモリ１５３ｂおよび制御部１５３ｃからなっている。エントロピー復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２は高域係数補間回路１５３ａに供給される。
【００５６】
制御部１５３ｃは、高域周波数領域の係数データを除去してあるブロックの情報を記憶したＲＯＭ１５３ｄを内蔵している。このＲＯＭ１５３ｄに記憶されているブロックの情報は、上述した高域係数除去部１４５の制御部１４５ｂに内蔵されているＲＯＭ１４５ｃに記憶されているブロックの情報と同じものである。制御部１５３ｃは、ＲＯＭ１５３ｄに記憶されているブロック情報に基づいて、高域周波数領域の係数データが除去されているブロックを示すブロック情報ＢＩＦを発生し、このブロック情報ＢＩＦを高域係数補間回路１５３ａに供給する。
【００５７】
高域係数補間回路１５３ａは、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロックでないブロックに関しては、高域係数の補間処理を行わずに、そのまま出力係数データＤＴ１′とする。なおこの場合、当該ブロックの係数データＤＴ２を、後述する補間処理で使用するためにメモリ１５３ｂに記憶しておく。
【００５８】
一方、高域係数補間回路１５３ａは、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロックに関しては、高域係数の補間処理を行ったものを出力係数データＤＴ１′とする。この場合、高域係数補間回路１５３ａは、当該ブロックの係数データＤＴ２に付加されている範囲情報ＡＩＦで示される高域周波数領域の係数データを、当該ブロックの近傍に位置し、ブロック情報ＢＩＦで示されるブロック以外の一個または複数個のブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間する。
【００５９】
例えば、複数個のブロックの高域周波数領域の係数データを用いる場合には、単純に平均して、あるいは当該ブロックに近いブロックの係数データ程重みを大きくした重み付き平均をして用いることができる。なお、このように補間処理に用いる一個または複数個のブロックの高域周波数領域の係数データは、上述したようにメモリ１５３ｂに記憶されている。
【００６０】
なお、当該ブロックの高域周波数領域の係数データを補間するために、当該ブロックより後に高域係数補間部１５３に入力されるブロックの高域周波数領域の係数データを用いる場合には、この高域係数補間部１５３で、遅延回路を用いた時間調整を行うことが必要となる。このように高域係数補間回路１５３ａから出力される各ブロックの係数データＤＴ１′は、高域係数補間部１５３の出力となる。
【００６１】
図６に戻って、復号化部１３７は、高域係数補間部１５３より出力される量子化された係数データＤＴ１′に対して逆量子化を行って係数データを得る逆量子化回路１５４と、この逆量子化回路１５４で逆量子化されて得られた各ブロックの係数データに対し、ブロック毎に、逆ＤＣＴを行って画像データを得る逆ＤＣＴ回路１５５とを有している。
【００６２】
また、復号化部１３７は、逆ＤＣＴ回路１５５より得られる各ブロックの画像データをブロック化前の位置に戻し、復号化された画像データＶdg2を得るブロック分解回路１５６と、このブロック分解回路１５６より出力される画像データＶdg2を出力する出力端子１５７とを有している。ブロック分解回路１５６では、データの順序がラスター走査の順序に戻される。
【００６３】
図６に示す復号化部１３７の動作を説明する。符号化された画像データＶcdは入力端子１５１に入力される。この画像データＶcdはエントロピー復号化回路１５２に供給される。この画像データＶcdは、エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データである。復号化回路１５２では、画像データＶcdの復号化が行われ、各ブロックの量子化された係数データＤＴ２が得られる。この各ブロックの量子化された係数データＤＴ２は高域係数補間部１５３に供給される。
【００６４】
この高域係数補間回路１５３では、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、所定ブロック、すなわち高域周波数領域の係数データが除去されているブロック（高域係数除去ブロック）でないブロックに関しては、高域係数の補間処理が行われず、そのまま出力係数データＤＴ１′とされる。また、当該ブロックの係数データＤＴ２はメモリ１５３ｂに供給され、補間処理のための係数データとされる。
【００６５】
また、この高域係数補間回路１５３では、復号化回路１５２からの各ブロックの量子化された係数データＤＴ２のうち、高域係数除去ブロックに関しては、高域係数の補間処理が行われて、出力係数データＤＴ１′が得られる。この場合、高域係数補間回路１５３ａでは、当該ブロックの係数データＤＴ２に付加されている範囲情報ＡＩＦで示される高域周波数領域の係数データが、当該ブロックの近傍に位置し、高域係数除去ブロック以外の一個または複数個のブロックの高域周波数領域の係数データ（メモリ１５３ｂに記憶されている）を用いて補間される。
【００６６】
例えば、図５に示すように、高域係数除去ブロックが水平方向に一つおきのブロックである場合、この高域係数除去ブロックの高域周波数領域の係数データは、矢印で示すように、当該ブロックの左側に隣接する一個のブロックの高域周波数領域の係数データをそのまま用いることで補間される。
【００６７】
高域係数補間部１５３から出力される量子化された係数データＤＴ１′は、逆量子化回路１５４に供給される。逆量子化回路１５４では、各ブロックの量子化された係数データＤＴ１′に対して逆量子化が行われ、各ブロックの係数データが得られる。この各ブロックの係数データは逆ＤＣＴ回路１５５に供給される。逆ＤＣＴ回路１５５では、各ブロックの係数データに対し、ブロック毎に逆ＤＣＴが行われて、各ブロックの画像データが得られる。
【００６８】
このように逆ＤＣＴ回路１５５で得られる各ブロックの画像データはブロック分解回路１５６に供給される。このブロック分解回路１５６では、データの順序がラスター走査の順序に戻される。これにより、ブロック分解回路１５６からは復号化された画像データＶdg2が得られ、この画像データＶdg2は出力端子１５７に出力される。
【００６９】
次に、符号化装置１３０の動作を説明する。再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1はＡ／Ｄ変換器１３４に供給され、デジタルデータに変換される。このＡ／Ｄ変換器１３４より出力されるデジタルの画像データＶdg1は符号化部１３５に供給される。この符号化部１３５では、画像データＶdg1が符号化されて、符号化された画像データＶcdが得られる。この符号化部１３５では、上述したように直交変換としてのＤＣＴを用いた符号化が行われるが、所定ブロックの高域周波数領域の係数データが除去されたものとされる。
【００７０】
この符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdは記録部１３６に供給される。記録部１３６では、この画像データＶcdが光ディスク等の記録媒体に記録され、アナログの画像データＶan1に基づくコピーが行われる。このように記録媒体に記録される画像データＶcdを、図６に示す復号化部１３７と同様の復号化部で復号化する場合、符号化部１３５で高域周波数領域の係数データが除去されているブロック（高域係数除去ブロック）に関しては、当該ブロックの近傍に位置し、高域係数除去ブロックでないブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間が行われる。
【００７１】
この場合、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1が１回目の符号化、復号化を経たものである場合、上述したように符号化部１３５で符号化され、さらに復号化されて得られる画像データは、２回目の符号化、復号化を経たものとなる。
【００７２】
この場合、符号化されたデータを、近傍に位置するブロックにおける劣化のない高域周波数領域の係数データを用いて復号化するので、他の通常の復号化装置を使い高域周波数領域の係数データがない符号化データそのままで復号化するよりも、１回目の符号化、復号化に関しては、エッジ部が改善されるため、画質が向上する。
【００７３】
しかし、２回目の符号化、復号化にあっては、Ａ／Ｄ変換器１３４でアナログデータからデジタルデータに変換する際のサンプリング位相の揺らぎのために、ブロック位置（図３の破線位置参照）が、１回目の符号化、復号化におけるブロック位置（図３の実線位置参照）に対してずれたものとなる。
【００７４】
そのため、上述の近傍に位置するブロックの高域周波数領域の係数データは１回目の符号化、復号化により劣化したものとなっており、従って高域係数除去ブロックの高域周波数領域の係数データを、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間した場合、画像データに大きな劣化が発生する。
【００７５】
なお、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1が２回目以降の符号化、復号化を経たものである場合、上述したように符号化部１３５で符号化され、さらに復号化されて得られる画像データは、３回目以降の符号化、復号化を経たものとなり、より一層劣化したものとなる。
【００７６】
したがって、記録部１３６で記録媒体に記録された画像データＶcdを再生して得られる画像の画質は、再生機１１０より出力されるアナログの画像信号Ｖan1による画像に比べて大幅に劣化したものとなる。したがって、この符号化装置１３０では、良好な画質を維持したままでのコピーは不可能となる。
【００７７】
また、符号化部１３５より出力される符号化された画像データＶcdは復号化部１３７に供給されて復号化される。この復号化部１３７で復号化されて得られたデジタルの画像データＶdg2はＤ／Ａ変換器１３８でアナログの画像データＶan2に変換される。そして、Ｄ／Ａ変換器１３８より出力されるアナログの画像データＶan2がディスプレイ１３９に供給される。ディスプレイ１３９には、画像データＶan2による画像が表示される。
【００７８】
この場合、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1が１回目の符号化、復号化を経たものである場合、上述したように符号化部１３５で符号化され、さらに復号化部１３７で復号化されて得られた画像データＶan2は、２回目の符号化、復号化を経たものとなり、上述したように大きな劣化が発生したものとなる。そのため、ディスプレイ１３９に表示される画像の画質は、再生機１１０より出力されるアナログの画像信号Ｖan1による画像（ディスプレイ１２０に表示される）に比べて大幅に劣化したものとなる。
【００７９】
また、図１に示す画像表示システム１００の場合、符号化装置１３０で良好な画質を維持したままでのコピーを不可能とするために、再生機１１０より出力されるアナログの画像データＶan1に何等加工するものではなく、このアナログの画像データＶan1による画像の画質を落とすことはない。
【００８０】
このように本実施の形態においては、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの係数データ（変換係数）のうち、所定ブロックの高域周波数領域の係数データが除去され、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の係数データが、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の係数データを用いて補間されるものであり、２回目以降の符号化、復号化により、画像データが著しく劣化する。したがって、アナログ信号Ｖan1を利用し、符号化装置１３０で再符号化して記録媒体に記録する場合、画像データに大幅な劣化が発生することから、良好な画質を維持したままでのコピーは不可能となる。
【００８１】
また、符号化装置１３０の符号化部１３５では、所定ブロックの高域周波数領域の係数データを除去するものであるので、データ圧縮率を高めることができる。
【００８２】
また、上述実施の形態においては、符号化部１３５の制御部１４５ｂ（図４参照）には、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を設定するための設定信号ＳＡＲが外部から入力され、この設定信号ＳＡＲを変更することで当該高域周波数領域の範囲を可変できる。符号化、復号化を経ることによる画像データの劣化の強度はこの高域周波数領域の範囲に関係している。したがって、上述実施の形態においては、符号化、復号化を経ることによる画像データの劣化の強度を所望の値に設定できる。
【００８３】
なお、上述実施の形態においては、係数データを除去すべき高域周波数領域の範囲を可変できるものを示したが、その範囲は固定であってもよい。その場合には、高域周波数領域の係数データを除去したブロックの係数データＤＴ２に範囲情報ＡＩＦを付加しなくてもよくなる。
【００８４】
また、上述実施の形態において、高域係数補間部１５３の制御部１５３ｃは、ＲＯＭ１５３ｄを内蔵しており、このＲＯＭ１５３ｄの記憶内容から高域係数除去ブロックの情報を得、そのブロック情報ＢＩＦを、高域係数補間回路１５３ａに供給するものである（図７参照）。しかし、符号化部１３５で、高域周波数領域の係数データを除去したブロックの係数データＤＴ２に、当該ブロックが高域係数除去ブロックであることを示す識別情報を付加し、復号化部１３７の高域係数補間回路１５３ａは、その識別情報から高域係数除去ブロックであることを認識するようにしてもよい。
【００８５】
また、上述実施の形態においては、高域周波数領域の係数データを除去すべきブロックが固定であるものを示したが、当該ブロックを変更できるようにしてもよい。その場合、例えば、高域係数除去部１３５の制御部１４５ｂに内蔵しているＲＯＭ１４５ｃ（図４参照）に複数種類のブロック選択パターンを用意しておき、いずれかを選択可能としてもよい。
【００８６】
また、上述実施の形態においては、符号化部１３５の高域係数除去部１４５は、量子化回路１４４の出力側に挿入されたものであるが、量子化回路１４４の入力側に挿入してもよい。また同様に、復号化部１３７の高域係数補間部１５３は、逆量子化回路１５４の入力側ではなく、逆量子化回路１５４の出力側に挿入してもよい。
【００８７】
また、上述実施の形態においては、直交変換としてＤＣＴを用いた符号化を示したが、この発明はそれに限定されるものではない。この発明は、その他の直交変換、例えばウォーブレット変換、離散サイン変換等を用いた符号化にも同様に適用できる。
【００８８】
また、上述実施の形態においては、符号化装置１３０は記録部１３６およびディスプレイ１３９を有しているが、これらの一方または双方が符号化装置１３０に外付けされるものも考えられる。
【００８９】
【発明の効果】
この発明によれば、符号化の際には直交変換して得られる各ブロックの変換係数のうち、所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を除去し、また復号化の際には、上述した所定ブロックの高域周波数領域の変換係数を、近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間するものであり、２回目以降の符号化、復号化により画像データを著しく劣化させることができ、これにより符号化データが復号化されて得られたアナログの画像データを利用し、再符号化して記録媒体にデジタル的に記録する不正コピーを良好に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態としての画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】符号化部の構成を示すブロック図である。
【図３】ＤＣＴのブロック化を説明するための図である。
【図４】高域係数除去部１４５の構成を示すブロック図である。
【図５】高域係数の除去と補間の一例を説明するための図である。
【図６】復号化部の構成を示すブロック図である。
【図７】高域係数補間部の構成を示すブロック図である。
【図８】従来の画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図９】従来の符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の復号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００・・・画像表示システム、１１０・・・再生機、１１１・・・復号化部、１１２・・・Ｄ／Ａ変換器、１２０，１３９・・・ディスプレイ、１３０・・・符号化装置、１３４・・・Ａ／Ｄ変換器、１３５・・・符号化部、１３６・・・記録部、１３７・・・復号化部、１３８・・・Ｄ／Ａ変換器、１４１・・・入力端子、１４２・・・ブロック化回路、１４３・・・ＤＣＴ回路、１４４・・・量子化回路、１４５・・・高域係数除去部、１４５ａ・・・高域係数除去回路、１４５ｂ・・・制御部、１５４ｃ・・・ＲＯＭ、１４６・・・エントロピー符号化回路、１４７・・・出力端子、１５１・・・入力端子、１５２・・・エントロピー復号化回路、１５３・・・高域係数補間部、１５３ａ・・・高域係数補間回路、１５３ｂ・・・メモリ、１５３ｃ・・・制御部、１５３ｄ・・・ＲＯＭ、１５４・・・逆量子化回路、１５５・・・逆ＤＣＴ回路、１５６・・・ブロック分解回路、１５７・・・出力端子
Claims (7)
- 画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換手段と、
上記直交変換手段からの各ブロックの変換係数を量子化する量子化手段と、
高域周波数領域の変換係数を除去するためのブロックであって、除去された当該高域周波数領域の変換係数が復号の際に補完されるブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生手段と、
上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生手段と、
上記量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報発生手段で発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生手段で発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去手段と
を備えることを特徴とする画像データ符号化装置。 - 上記範囲情報発生手段は、
外部からの設定信号に基づいて、上記高域周波数領域の範囲を可変することを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。 - 上記ブロック情報発生手段は、
高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックであって、
除去された上記高域周波数領域の変換係数が、復号の際に該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補完されるブロックであるブロック情報を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。 - 当該画像データ符号化装置と同様の画像データ符号化装置により符号化された画像データを復号することにより得られる画像デジタルデータをデジタル・アナログ変換することにより得られる画像アナログデータを、サンプリング位相の揺らぎを伴って画像デジタルデータに変換するアナログ・デジタル変換手段をさらに備え、
上記２次元ブロックは、上記アナログ・デジタル変換処理手段により変換された画像デジタルデータに基づいて生成される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ符号化装置。 - 画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換ステップと、
上記直交変換ステップで得られた各ブロックの変換係数を量子化する量子化ステップと、
高域周波数領域の変換係数を除去するためのブロックであって、除去された当該高域周波数領域の変換係数が復号の際に補完されるブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生ステップと、
上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生ステップと、
上記量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報発生ステップで発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生ステップで発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去ステップと
を備えることを特徴とする画像データ符号化方法。 - 画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換手段と、上記直交変換手段からの各ブロックの変換係数を量子化する量子化手段と、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生手段と、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情 報を発生する範囲情報発生手段と、上記量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報発生手段で発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生手段で発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去手段とを有する画像データ符号化装置と、
上記変換係数除去手段により高域周波数領域の変換係数が除去されて得られた符号化データを逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段からの各ブロックの変換係数に対して逆直交変換をして画像データを得る逆直交変換手段と、上記逆量子化手段の入力側または出力側において、上記ブロック情報に係るブロックにおける高域周波数領域の変換係数を、当該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間する変換係数補間手段とを有する画像データ復号化装置と
を備えることを特徴とする画像データの符号・復号化システム。 - 画像データの符号化処理系では、
画像データを２次元ブロックに分割して得られた各ブロックの画像データに対して直交変換をして変換係数を得る直交変換ステップと、上記直交変換ステップで得られた各ブロックの変換係数を量子化する量子化ステップと、高域周波数領域の変換係数を除去すべきブロックを示すブロック情報を発生するブロック情報発生ステップと、上記高域周波数領域の範囲を示す範囲情報を発生する範囲情報発生ステップと、上記量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報発生ステップで発生されるブロック情報で示されるブロックにおける、上記範囲情報発生ステップで発生される範囲情報で示される高域周波数領域の変換係数を除去する変換係数除去ステップとを有し、
画像データの復号化処理系では、
上記変換係数除去ステップで高域周波数領域の変換係数が除去されて得られた符号化データを逆量子化する逆量子化ステップと、上記逆量子化ステップで逆量子化されて得られた各ブロックの変換係数に対して逆直交変換をして画像データを得る逆直交変換ステップと、上記逆量子化ステップで量子化する前または後で、上記ブロック情報に係るブロックにおける高域周波数領域の変換係数を、当該ブロックの近傍に位置するブロックの高域周波数領域の変換係数を用いて補間する変換係数補間ステップとを有することを特徴とする画像データの符号・復号化方法。
Priority Applications (7)
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