CN102577386A - 图像解码方法、图像编码方法、图像解码装置、图像编码装置、程序以及集成电路 - Google Patents

图像解码方法、图像编码方法、图像解码装置、图像编码装置、程序以及集成电路 Download PDF

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Abstract

图像解码方法包括：矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；更新参数获得步骤，从编码流中获得更新参数，该更新参数示出新的量化缩放矩阵相对于过去的量化缩放矩阵的变化量；矩阵解码步骤，利用在矩阵获得步骤获得的过去的量化缩放矩阵以及在更新参数获得步骤获得的更新参数，对新的量化缩放矩阵进行解码；以及图像解码步骤，利用在矩阵解码步骤解码的新的量化缩放矩阵，对编码图像进行解码。

Description

图像解码方法、图像编码方法、图像解码装置、图像编码装置、程序以及集成电路
技术领域
本发明能够用于所有的多媒体数据的编码，尤其能够用于图像以及影像的解码以及编码。
背景技术
在所有的图像或影像编码方式中，在进行量化过程中，通过去除图像或影像内的一些信息来对数据进行压缩是重要的步骤。由于在量化处理中会丢失信息，因此为了能够更好地压缩数据，量化通常是将空域的数据变换为频域后执行。
在大多的图像或影像编码方式中，量化处理由量化参数来控制。此时，量化参数的值越大压缩量就越大，就会有更多的信息丢失。并且相反的情况也成立。
为了对量化处理进行控制，大致在图像或影像的编码方式中，处理利用量化参数以外，还利用量化缩放矩阵值的集合来控制量化以及逆量化处理(例如，参照专利文献1)。在此，在二维变换块中各个频率系数能够利用量化参数以及与量化缩放矩阵对应的值这双方来进行量化。并且，“矩阵值”是指，构成矩阵的系数的值(以下相同)。
逆量化处理的一个例子可以由以下的算式来表示。
AbsCoeff[i][j]＝abs(QuantizedCoeff[i][j])*LevelScale
*ScalingMatrix[i][j]＞＞(QShift)
在此，LevelScale以及QShift由量化参数来控制。并且，ScalingMatrix[i][j]是量化缩放矩阵值。
在像ISO/IEC 14496-10(MPEG-4AVC)的影像编码方式中，量化缩放矩阵能够包含在序列头或图像头内来被编码。以往的量化缩放矩阵值是，按照规定的顺序被排列并算出前后的值的差值，将该差值包含在序列头或图像头内来编码。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1日本特开2008-193410号公报
现有技术中的课题之一是，在发送图像头内的量化缩放矩阵值时需要一定的比特数。尤其是大量的量化缩放矩阵在通过图像头而被发送到解码器时，由于需要大量的比特数，因此造成编码效率降低。
发明内容
本发明鉴于上述的课题，目的在于提供一种能够以少的比特数来对量化缩放矩阵进行编码或解码的图像编码方法以及图像解码方法。
本发明的一个实施例所涉及的图像解码方法是对包含在编码流中的编码图像进行解码的方法。具体而言，该图像解码方法包括：矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；更新参数获得步骤，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；矩阵解码步骤，利用在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得步骤获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及图像解码步骤，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
如以上构成所示，通过根据过去的量化缩放矩阵来算出新的量化缩放矩阵，从而比以往在算出新的量化缩放矩阵时，能够减少必须要包含在编码流中的信息量。因此能够提高编码效率。
并且，也可以是，在所述更新参数获得步骤，从所述编码流中获得第一更新参数和第二更新参数，该第一更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的倍率，该第二更新参数示出构成所述新的量化缩放矩阵的多个值的不均匀度。并且，也可以是，在所述矩阵解码步骤，利用所述过去的量化缩放矩阵和所述第一更新参数以及所述第二更新参数，算出对所述新的量化缩放矩阵进行了预测后的预测矩阵，并利用算出的所述预测矩阵来对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
并且，也可以是，在所述更新参数获得步骤，从所述编码流中获得差分矩阵，该差分矩阵是所述新的量化缩放矩阵与所述预测矩阵的差。并且，也可以是，在所述矩阵解码步骤，通过对所述预测矩阵与所述差分矩阵进行加法运算，从而对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
作为一个例子，所述新的量化缩放矩阵、所述过去的量化缩放矩阵、所述预测矩阵、以及所述差分矩阵也可以是分别由n个值构成的矩阵，n为2以上的自然数。并且，也可以是，在将构成所述新的量化缩放矩阵的n个值设为Mnew(i)，将构成所述过去的量化缩放矩阵的n个值设为Mold(i)，将构成所述差分矩阵的n个值设为ΔM(i)，将从所述第一更新参数中得到的第一系数设为P1，将从所述第二更新参数中得到的第二系数设为P2，将按照每个所述新的量化缩放矩阵而规定的系数设为F，以及i＝1至n时，在所述矩阵解码步骤中，通过算式1来对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
并且，也可以是，所述系数F与所述过去的量化缩放矩阵的直流分量的值一致。并且，也可以是，所述系数F与构成所述过去的量化缩放矩阵的n个值的平均值一致。
并且，也可以是，所述编码流还包含更新标志，该更新标志示出是否包含有所述更新参数。并且，也可以是，在该图像解码方法中，在示出包含有所述更新参数的值被设定到所述更新标志的情况下，对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
并且，也可以是，所述编码流还包含更新类型标志，该更新类型标志示出所述新的量化缩放矩阵的编码方法。并且，也可以是，在该图像解码方法中，在示出利用所述过去的量化缩放矩阵来对所述新的量化缩放矩阵进行编码的值被设定到所述更新类型标志的情况下，利用所述过去的量化缩放矩阵和所述更新参数来对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
并且，也可以是，所述编码流还包含用于确定所述过去的量化缩放矩阵的识别信息。并且，也可以是，在所述矩阵获得步骤，从已经被解码的多个量化缩放矩阵中获得由所述识别信息确定的量化缩放矩阵，以作为所述过去的量化缩放矩阵。
本发明的一个实施例所涉及的图像编码方法是对图像进行编码的方法。具体而言，该图像编码方法包括：矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；更新参数算出步骤，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及编码步骤，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出步骤算出的所述更新参数的编码流。
如以上构成所示，通过根据过去的量化缩放矩阵来算出新的量化缩放矩阵，从而比以往在算出新的量化缩放矩阵时，能够减少必须要包含在编码流中的信息量。因此能够提高编码效率。
并且，也可以是，在所述更新参数算出步骤算出第一更新参数以及第二更新参数，该第一更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的倍率，该第二更新参数示出构成所述新的量化缩放矩阵的多个值的不均匀度。并且，也可以是，在所述编码步骤，将所述第一更新参数以及所述第二更新参数包含在所述编码流中。
并且，也可以是，在所述更新参数算出步骤，利用所述过去的量化缩放矩阵和所述第一更新参数以及所述第二更新参数，算出对所述新的量化缩放矩阵进行了预测后的预测矩阵，并算出所述第一更新参数以及所述第二更新参数，以使差分矩阵的值成为最小，该差分矩阵是所述新的量化缩放矩阵与所述预测矩阵的差。并且，也可以是，在所述编码步骤，进一步使所述差分矩阵包含在所述编码流中。通过上述构成，由于能够不限于差分(delta)矩阵的各个值而采用接近于0的值，因此能够提高编码效率。
并且，也可以是，在所述编码步骤，进一步将用于确定在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵的识别信息包含在所述编码流中。据此，例如能够选择与新的量化缩放矩阵的相关性最高的过去的量化矩阵。
本发明的一个实施例所涉及的图像解码装置对被包含在编码流中的编码图像进行解码。具体而言，该图像解码装置具备：矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；更新参数获得部，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；矩阵解码部，利用在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得步骤获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及图像解码部，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
本发明的一个实施例所涉及的图像编码装置对图像进行编码。具体而言，该图像编码装置具备：矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；更新参数算出部，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及编码部，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出部算出的所述更新参数的编码流。
本发明的一个实施例所涉及的程序用于使计算机对包含在编码流中的编码图像进行解码。具体而言，使计算机执行以下步骤：矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；更新参数获得步骤，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；矩阵解码步骤，利用在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得步骤获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及图像解码步骤，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
本发明的其他的实施例所涉及的程序用于使计算机对图像进行编码。具体而言，使计算机执行以下步骤：矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；更新参数算出步骤，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及编码步骤，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出步骤算出的所述更新参数的编码流。
本发明的一个实施例所涉及的集成电路对包含在编码流中的编码图像进行解码。具体而言，该集成电路具备：矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；更新参数获得部，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；矩阵解码部，利用在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得步骤获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及图像解码部，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
本发明的其他的实施例所涉及的集成电路对图像进行编码。具体而言，该集成电路具备：矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；更新参数算出部，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及编码部，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出部算出的所述更新参数的编码流。
通过本发明，由于能够减少量化缩放矩阵值的编码量，因此能够改善编码效率。
附图说明
图1是本发明的一个实施例所涉及的图像解码装置的功能方框图。
图2是本发明的一个实施例所涉及的图像编码装置的功能方框图。
图3示出了量化缩放矩阵值与逆量化绝对值之间的关系。
图4A示出了被设定在序列头内的更新参数的例子。
图4B示出了被设定在图像头内的更新参数的例子。
图5示出了在图像头或序列头内被编码的两个类型的更新参数。
图6是示出解码量化缩放矩阵值的处理的一个例子的流程图。
图7是示出编码量化缩放矩阵值的处理的一个例子的流程图。
图8是示出更新一个块变换大小的量化缩放矩阵值的解码处理的一个例子的流程图。
图9是示出更新一个块变换大小的量化缩放矩阵值的编码处理的一个例子的流程图。
图10是示出解码更新参数的处理的一个例子的流程图。
图11是示出编码更新参数的处理的一个例子的流程图。
图12是算出新的量化缩放矩阵值的解码处理的一个例子的流程图。
图13是算出新的量化缩放矩阵值的编码处理的一个例子的流程图。
图14是本发明的一个实施例所涉及的图像解码装置的详细的功能方框图。
图15是本发明的一个实施例所涉及的图像编码装置的详细的功能方框图。
图16是示出实现内容分发服务的内容供给系统的全体构成的模式图。
图17是便携式电话的外观图。
图18是示出便携式电话的构成例子的方框图。
图19是数字广播用系统的全体构成的一个例子的模式图。
图20是示出电视机的构成例子的方框图。
图21是示出在作为光盘的记录介质中进行信息的读写的信息再生记录部的构成例子的方框图。
图22示出了作为光盘的记录介质的构成例子。
图23是示出实现各个实施例所涉及的图像编码方法以及图像解码方法的集成电路的构成例子的方框图。
具体实施方式
(实施例1)
以下，参照附图对实施例1所涉及的图像解码装置以及图像编码装置的构成以及工作进行说明。
图像解码装置10是对包含在编码流中的编码图像进行解码的装置，该图像解码装置10如图1所示具备：矩阵获得部11、更新参数获得部12、矩阵解码部13、以及图像解码部14。
矩阵获得部11获得作为已经被解码的量化缩放矩阵的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵用于新的量化缩放矩阵的解码。并且，矩阵获得部11将获得的过去的量化缩放矩阵输出到矩阵解码部13。并且，已经被解码的量化缩放矩阵被保持在图像解码装置10的存储器(省略图示)。
过去的量化缩放矩阵的选择方法没有特殊的限定，例如可以是选择刚刚被解码的量化缩放矩阵。或者，在编码流中包含有用于确定过去的量化缩放矩阵的识别信息的情况下，也可以根据该识别信息选择过去的量化缩放矩阵。或者，也可以选择在规格中所规定的默认的量化缩放矩阵。
更新参数获得部12从编码流中获得更新参数，该更新参数示出新的量化缩放矩阵相对于过去的量化缩放矩阵的变化量。并且，更新参数获得部12将获得的更新参数输出到矩阵解码部13。
并且，在此所获得的更新参数包含：第一更新参数、第二更新参数、以及差分(delta)矩阵，该第一更新参数示出新的量化缩放矩阵相对于过去的量化缩放矩阵的倍率，该第二更新参数示出构成新的量化矩阵的多个值的不均匀程度，该差分(delta)矩阵是新的量化缩放矩阵与预测矩阵(后述)之间的差分。
矩阵解码部13利用在矩阵获得部11获得的过去的量化缩放矩阵和在更新参数获得部12获得的更新参数，来对新的量化缩放矩阵进行解码。并且，矩阵解码部13将解码后的新的量化缩放矩阵输出到图像解码部14。
更具体而言，矩阵解码部13利用过去的量化缩放矩阵和第一以及第二更新参数，算出对新的量化缩放矩阵进行预测之后的预测矩阵。并且，矩阵解码部13通过对预测矩阵与差分矩阵进行加法运算，从而对新的量化缩放矩阵进行解码。
图像解码装置14利用在矩阵解码部13被解码的新的量化缩放矩阵，对编码流中所包含的编码图像进行解码，并输出解码图像。
图像编码装置20是对图像进行编码的装置，如图2所示具备：矩阵获得部21、更新参数算出部22、以及编码部23。
矩阵获得部21获得作为已经被编码的量化缩放矩阵的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵用于新的量化缩放矩阵的编码。并且，矩阵获得部21将获得的过去的量化缩放矩阵输出到更新参数算出部22。并且，已经被编码的量化缩放矩阵被保持在图像编码装置20的存储器(省略图示)。
过去的量化缩放矩阵的选择方法没有特殊的限定，例如可以是选择刚刚被编码的量化缩放矩阵。或者，也可以是选择与新的量化缩放矩阵相关性最高的量化缩放矩阵。在这种情况下，需要将用于确定选择的量化缩放矩阵的识别信息包含在编码流中。
更新参数算出部22算出更新参数(第一以及第二更新参数以及差分矩阵等)，更新参数示出新的量化缩放矩阵相对于过去的量化缩放矩阵的变化量。并且，更新参数算出部22将算出的更新参数输出到编码部23。
作为一个例子，差分矩阵是预测矩阵与新的量化缩放矩阵之间的差，预测矩阵是利用过去的量化缩放矩阵和第一以及第二更新参数，对新的量化缩放矩阵进行预测而得到的。并且，更新参数算出部22算出第一以及第二更新参数，只要能够使该差分矩阵的值成为最小即可。
编码部23生成包含利用新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像、以及在更新参数算出部22被算出的更新参数的编码流，并输出。并且，编码部23也可以将用于确定过去的量化缩放矩阵的识别信息包含在编码流中。
图3示出了量化缩放矩阵值与逆量化绝对值之间的关系。如图3所示，量化缩放矩阵值越大，量化缩放步长就越大，相反的情况也成立。
图4A以及图4B示出了图像头以及序列头内所包含的、用于量化缩放矩阵的更新的参数的例子。
在序列头(D200)中，例如能够包含图4A所示的更新标志(D202)、更新分母(D204)、以及更新参数(D206)。同样，在图像头(D214)中，例如能够包含图4B所示的更新标志(D202)、更新分母(D204)、以及更新参数(D206)。
更新标志(D202、D208)是用于在该头中解码新的量化缩放矩阵的信息，即是示出是否包含有更新参数的标志。例如，在将1设定到更新标志(D202、D208)的情况下，只要在其后设定更新分母(D204、D210)以及更新参数(D206、D212)即可。更新分母(D204、D210)用于决定在更新量化缩放矩阵时的变化率。
图5示出了在图像头或序列头(以下将这些统称为“头”)内被编码的两个类型的更新参数(D302)。更新参数(D302)如图5所示，分别与M个的变换大小相对应，分别包含更新标志(D300)和更新类型标志(D304)。
更新标志(D300)示出是否针对该变换大小来更新量化缩放矩阵值。更新类型标志(D304)是示出新的量化缩放矩阵的编码方法的标志。
例如，在将0设定到更新类型标志(D304)的情况下，示出利用过去的量化缩放矩阵来对新的量化缩放矩阵进行编码(以下记作“第一方法”)。在此情况下，如图5的右下所示，第一更新参数(D310)、第二更新参数(D312)、差分矩阵值的数量(D314)以及后续的差分矩阵值(D316)在头中被编码。
并且，在将值1设定到更新类型标志(D304)的情况下，示出不利用过去的量化缩放矩阵对新的量化缩放矩阵进行编码(以下记作“第二方法”)。在这种情况下，如图5的左下所示，差分矩阵值(D306)在头中被编码。该第二方法例如可以是像对量化缩放矩阵进行编码的以往的方法那样，将构成量化缩放矩阵的多个值以规定的顺序来排列，将前后的值的差值作为差分矩阵值(D3016)。
图6是示出在头内的更新参数的解码处理的流程图。
首先，图像解码装置10对头中的更新标志(D202、D208)进行解码(S400)，并确认更新标志的值(S402)。
接着，图像解码装置10在更新标志的值为1时(S402的“是”)，对更新分母(D204、D210)进行解码(S404)。更新分母例如在更新量化缩放矩阵值时，用于决定变化率。接着，图像解码装置10对更新参数(D206、D212)进行解码(S406)。并且，图像解码装置10算出新的量化缩放矩阵值(S408)。
图7是示出在头中的更新参数的编码处理的流程图。
首先，图像编码装置20对更新标志进行编码(S500)。在该更新标志中被设定有信息，该信息示出是否将用于生成新的量化缩放矩阵的更新参数包含在头中。
接着，图像编码装置20在更新标志的值被设定为1的情况下(S502的“是”)，编码更新分母(S504)。接着，图像编码装置20算出用于生成新的量化缩放矩阵的更新参数(S506)。并且，图像编码装置20对算出的更新参数进行编码，使其包含在编码流中(S508)。
图8是用于说明更新一个块变换大小的量化缩放矩阵值的解码处理的流程图。
首先，图像解码装置10对包含在头的更新标志(D300)进行解码(S600)。接着，图像解码装置10在更新标志的值为1的情况下(S601的“是”)，对包含在头中的更新类型标志(D304)进行解码(S602)。
接着，在更新类别标志为0的情况下(S604的“是”)，图像解码装置10对包含在头中的更新参数(D302)进行解码(S606)，按照第一方法，利用过去的量化缩放矩阵值，算出新的量化缩放矩阵值(S608)。
另外，在更新类型标志为1的情况下(S604的“否”)，图像解码装置10按照第二方法，不利用过去的量化缩放矩阵值对新的量化缩放矩阵值进行解码(S610)。
图9是用于说明更新一个块变换大小的量化缩放矩阵值的编码处理的流程图。首先，图像编码装置20对自身设定的更新标志进行编码(S700)。
接着，在更新标志的值为1的情况下(S702的“是”)，图像编码装置20对自身设定的更新类型标志进行编码(S704)。接着，在更新类型标志的值为0的情况下(S706的“是”)，图像编码装置20利用过去的量化缩放矩阵值算出更新参数(S708)，对算出的更新参数进行编码(S710)。
并且，在更新类型标志的值为1的情况下(S706的“否”)，图像编码装置20不利用过去的量化缩放矩阵值对新的量化缩放矩阵值进行编码(S714)。
图10是用于说明解码更新参数的处理的流程图。
首先，图像解码装置10利用包含在头中的信息，对第一更新参数和第二更新参数进行解码(S800-S802)。
接着，图像解码装置10将所有的差分矩阵值初始化为0值(S804)。并且，图像解码装置10对包含在头中的被编码的差分矩阵值的数量进行解码(S806)。最后，图像解码装置10对差分矩阵值进行解码(S808-S814)。
在此，能够解码的差分矩阵值的数量基于被编码的差分矩阵值的被解码的数量。这些差分矩阵值在各个变换块中，按照规定的扫描顺序，例如被排列为曲折扫描顺序来表示从二维变换块的低频成分针对高频成分的差分矩阵值。扫描顺序会因变换块的大小而不同。例如，8×2块的情况下的扫描顺序与2×8块的情况下的扫描顺序不同。
图11是用于说明编码更新参数的处理的流程图。
首先，图像编码装置20对第一更新参数和第二更新参数进行编码(S900-S902)。
接着，图像编码装置20算出编码对象的差分矩阵值的数量(S904)。求出差分矩阵值的数量的计算的一个例子是，求出扫描位置中的最后的非零差分矩阵值的位置。接着，图像编码装置20对差分矩阵值的数量进行编码(S906)。并且，在最后图像编码装置20直到块的扫描顺序的最后位置成为与编码完毕差分矩阵值的数量相等为止，对变换块大小的差分矩阵值进行编码(S908-S914)。
图12是用于说明利用第一方法算出新的量化缩放矩阵值的解码处理的流程图。
首先，图像解码装置10获得过去的量化缩放矩阵值(S1000)。接着，图像解码装置10以图5所示的第一更新参数(D310)所决定的第一系数来对过去的量化缩放矩阵值进行缩放，据此算出第一值(S1002)。在此算出的第一值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。
并且，第一系数例如能够由以下的算式来表示。
第一系数＝(第一更新参数+更新分母)/更新分母
更新分母如图4A以及图4B所示，或者在头中表现或者被设定为预先定义的值。预先定义的值例如是16或128。但是，以上述的算式算出的第一系数也可以作为第一更新参数而被设定到头中。据此，不仅不需要在头内设定更新分母的区域，而且在图像解码装置10也不需要进行上述的运算。
接着，图像解码装置10算出过去的量化缩放矩阵值与固定值的差值(S1004)。在此算出的差值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。
并且，固定值是至少按照每个量化缩放矩阵而被决定的值，例如可以是过去的量化缩放矩阵值的直流分量的值(例如16)、或者过去的量化缩放矩阵的所有的值的平均值(平均缩放矩阵值)。
接着，图像解码装置10以图5所示的第二更新参数(D312)所决定的第二系数来对在S1004被算出的差值进行缩放，据此算出第二值(S1006)。在此算出的第二值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。
并且，第二系数例如能够由以下的算式来表示。
第二系数＝第二更新参数/更新分母
更新分母如图4A以及图4B所示，或者在头中表现或者被设定为预先定义的值。预先定义的值例如是16或128。但是，以上述的算式算出的第二系数也可以作为第二更新参数而被设定到头中。据此，不仅不需要头内的设定更新分母的区域，而且在图像解码装置10也不需要进行上述的运算。
接着，通过算出第一值与第二值的和，从而得到预测矩阵值(S1008)。在此被算出的预测矩阵值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。
并且，图像解码装置10通过将差分矩阵值加到被算出的预测矩阵值(使对应的系数彼此进行相加)，从而算出新的量化缩放矩阵值(S1010)。图12的处理能够由以下的算式1来表示。
(算式1)
Mnew(i)＝(Mold(i)×P1)+{(Mold(i)-F)×P2}+ΔM(i)
在此，Mnew(i)表示构成新的量化缩放矩阵的n个值。Mold(i)表示构成过去的量化缩放矩阵的n个值。ΔM(i)表示构成差分矩阵的n个值。并且，P1表示第一系数，P2表示第二系数，F表示固定值。并且，新的量化缩放矩阵、过去的量化缩放矩阵、预测矩阵、以及差分矩阵分别是以n(n为2以上的自然数)个值构成的矩阵(即，i＝1至n)。
在此，算式1的第一项与图12的S1002的处理相对应，算式1的第二项与图12的S1004-S1006相对应。并且，通过使算式1的第一项与第二项相加，从而得到预测矩阵(即与图12的S1008相对应)。并且，通过将算式1的第三项加到预测矩阵，从而能够得到新的量化缩放矩阵(即与图12的S1010相对应)。
图13是用于说明从量化缩放矩阵值算出更新参数的编码处理的流程图。
首先，图像编码装置20决定过去的量化缩放矩阵(S1100)。在此，过去的量化缩放矩阵例如可以是从已经被编码的多个量化缩放矩阵中，选择与新的量化缩放矩阵的相关性最高的。
接着，图像编码装置20以图5所示的第一更新参数(D310)所决定的第一系数来对过去的量化缩放矩阵值进行缩放，从而算出第一值(S1102)。在此算出的第一值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。
并且，第一系数例如能够由以下的算式来表示。
第一系数＝(第一更新参数+更新分母)/更新分母
更新分母如图4A以及图4B所示，或者在头中表现或者被设定为预先定义的值。预先定义的值例如是16或128。但是，以上述的算式算出的第一系数也可以作为第一更新参数而被设定到头中。据此，不仅不需要在头内的设定更新分母的区域，而且在图像编码装置20也不需要进行上述的运算。
接着，图像编码装置20算出过去的量化缩放矩阵值与固定值的差值(S1104)。在此算出的差值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。并且，由于固定值的具体例子已说明，因此省略重复说明。
接着，图像编码装置20以图5所示的第二更新参数(D312)所决定的第二系数来对在S1104算出的差值进行缩放，从而算出第二值(S1106)。在此算出的第二值是具有与量化缩放矩阵相同数量的系数的矩阵。
并且，第二系数例如能够由以下的算式来表示。
第二系数＝第二更新参数/更新分母
更新分母如图4A以及图4B所示，或者在头中表现或者被设定为预先定义的值。预先定义的值例如是16或128。但是，以上述的算式算出的第二系数也可以作为第二更新参数而被设定到头中。据此，不仅不需要头内的设定更新分母的区域，而且在图像编码装置20也不需要进行上述的运算。
接着，图像编码装置20通过算出第一值与第二值的和，从而得到预测矩阵值(S1108)。并且，图像编码装置20通过从新的量化矩阵值中减去在S1108算出的预测矩阵值，从而算出差分矩阵值(S1110)。图13的处理能够由以下算式2来表示。
(算式2)
ΔM(i)＝Mnew(i)-(Mold(i)×P1)+{(Mold(i)-F)×P2}
由于各个变量的说明与上述的算式1相同，因此省略重复说明。
另外，在算式2的第二项，在构成过去的量化缩放矩阵的各个值上被乘以第一系数P1。即，第一系数P1是不必变更构成过去的量化缩放矩阵的多个值的不均匀，而是变更全体的倍率的系数。
另外，在算式2的第三项，从构成过去的量化缩放矩阵的各个值中减去固定值F，并在该减法后的值上乘以第二系数P2。在此，在固定值F上被设定有与过去的量化缩放矩阵的直流分量的值接近(典型的是一致)的值。这样，在构成过去的量化缩放矩阵的多个值中，与直流分量的值接近的低频分量的值接近于0。
其结果是，第二系数P2在构成过去的量化缩放矩阵的多个值中，对低频分量的影响相对较小，对高频分量的影响相对较大。即，在算式2的第三项的运算中，第二系数P2的值越大，就越能够使新的量化缩放矩阵的低频分量的值与高频分量的值之间的不均匀增大。
并且，对算式2的第二项以及第三项进行加法运算后的预测矩阵的各个值，越接近于新的量化缩放矩阵所对应的值，差分矩阵的值就越接近于0。因此，图像编码装置10在选择与新的量化缩放参数相关性最高的过去的量化缩放参数的同时，决定第一以及第二更新参数，以使差分矩阵值成为最小(例如使均方误差成为最小)，从而能够提高编码效率。
图14是本发明的一个实施例所涉及的图像解码装置10A的详细的功能方框图。如图14所示，该例子中所示的图像解码装置10A具备：量化缩放矩阵参数解析部1200、量化缩放矩阵值算出部1202、量化缩放矩阵值存放部1204、第一存储部1206、逆量化部1208、逆变换部1210、采样重构部1212、采样预测部1214、以及第二存储部1216。
量化缩放矩阵参数解析部1200从编码流中读出头(D1201)，将更新参数(D1203)输出到量化缩放矩阵算出部1202。该量化缩放矩阵参数解析部1200例如与图1的更新参数获得部12相对应。
量化缩放矩阵算出部1202在此之后，将新的量化缩放矩阵值(D1205)输出到量化缩放矩阵值存放部1204。该量化缩放矩阵算出部1202例如与图1的矩阵获得部11以及矩阵解码部13相对应。
并且，量化缩放矩阵值存放部1204将新的量化缩放矩阵值(D1207)存放到第一存储部1206。
逆量化部1208、逆变换部1210、采样重构部1212、存储部1216以及采样预测部1214形成图像解码装置10A的一部分，例如与图1的图像解码部14相对应。
逆量化部1208读取图像的编码块(D1213)和新的量化缩放矩阵值(D1211)，并执行逆量化处理。逆量化完毕系数(D1215)被发送到逆变换部1210，解码残差(D1217)被输出到采样重构部1212。
采样重构部1212读出解码残差(D1217)和预测采样(D1221)，并输出重构采样(D1219)。重构采样(D1219)在此之后被存放到第二存储部1216，以用于由采样预测部1214进行的预测采样(D1221)的生成中。
图15示出了本发明的一个实施例所涉及的图像编码装置20A。如图15所示，该例子中的图像编码装置20A具备：量化缩放矩阵更新参数算出部1300、量化缩放矩阵参数写入部1302、第一存储部1304、减法部1306、变换部1308、量化部1310、逆量化部1312、逆变换部1314、第二存储部1318、加法部1320、以及采样预测部1316。
减法部1306、变换部1308、量化部1310、逆量化部1312、逆变换部1314、存储部1318、加法部1320、以及采样预测部1316形成编码装置20A的一部分，例如与图2的编码部23相对应。
量化缩放矩阵更新参数算出部1300，从第一存储部1304读取新的量化缩放矩阵值(D1301)以及量化缩放矩阵值，并将更新参数(D1303)输出到量化缩放矩阵参数写入部1302。该量化缩放矩阵更新参数算出部1300例如与图2的矩阵获得部21以及更新参数算出部22相对应。量化缩放矩阵参数写入部1302将量化缩放矩阵更新参数(D1305)写入到头中。该量化缩放矩阵参数写入部1302例如与图2的编码部23的一部分功能相对应。
减法部1306读取图像的非压缩采样(D1309)和预测采样(D1315)，并将残差块(D1311)输出到变换部1308。变换部1308对残差块(D1311)进行变换，将变换系数(D1313)输出到量化部1310。量化部1310读出变换系数(D1313)和新的量化缩放矩阵值(D1307)，并输出图像的编码采样(D1317)。
逆量化部1312读出编码采样(D1317)，利用新的量化缩放矩阵值(D1307)进行逆量化处理，将逆量化系数(D1319)输出到逆变换部1314。逆变换部1314将重构残差(D1327)输出到加法部1320。加法部1320读出重构残差(D1327)和预测采样(D1315)，并输出图像的重构采样(D1321、D1325)。重构采样(D1325)被存放到第二存储部1318。采样预测部1316从第二存储部1318中读出重构采样(D1323)，输出预测采样(D1315)。
(实施例2)
通过将用于实现在上述的实施例所示的图像编码方法或图像解码方法的构成的程序记录到存储介质，从而能够在独立的计算机系统简单地执行上述实施例所示的处理。记录介质可以是磁盘、光盘、磁光盘、IC卡、半导体等，只要能够记录程序就可以。
在此，对在上述的实施例所示的图像编码方法以及图像解码方法的应用实例以及利用此应用实例的系统进行说明。
图16是示出实现内容分发服务的内容供给系统ex100的全体构成图。将通信服务的提供区域划分为所希望的大小，在各单元内分别设置有作为固定无线局的基站ex106至ex110。
此内容供给系统ex100连接有各种机器，例如，互联网ex101上的互联网服务提供商ex102和电话网ex104，以及通过基站ex106至ex110，与计算机ex111、PDA(个人数字助理：personal digital assistant)ex112、摄像机ex113、便携式电话ex114、游戏机ex115等。
然而，内容供给系统ex100并非局限于图16所示的构成，也可以对任意的要素进行组合接续。并且，可以不通过作为固定无线局的基站ex106至ex110，而是各个设备直接与电话网ex104相连接。并且，也可以是各个设备通过近距离无线等而彼此直接连接。
摄像机ex113是数字视频摄像机等能够拍摄运动图像的设备，摄像机ex116是数字摄像机等能够拍摄静态图像以及动态图像的设备。并且，便携式电话ex114可以以GSM(Global System for Mobile Communications：全球移动通讯系统)方式、CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)方式、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access：宽带码分多址)方式、LTE(Long Term Evolution：长期演进)项目、HSPA(High-Speed Packet Access：高速分组接入)的便携式电话，或PHS(Personal Handy-phone System：低功率移动电话系统)等任一个来构成。
在内容供给系统ex100中，摄像机ex113等通过无线基站ex109、电话网ex104与流播放服务器ex103连接，从而进行实况录音分发等。在实况录音分发中，针对用户利用摄像机ex113拍摄的内容(例如音乐实况的影像等)进行在上述的实施例所说明的编码处理，并发送到流播放服务器ex103。另外，流播放服务器ex103针对提出请求的客户端，对被发送的内容数据进行流的分发。作为客户端，包括可以解码上述的被编码处理的数据的计算机ex111、PDAex112、摄像机ex113、便携式电话ex114、以及游戏机ex115等。在接收了被分发的数据的各个设备，对接收的数据进行解码处理并再生。
并且，拍摄的数据的编码处理可以在摄像机ex113进行，也可以在进行数据的发送处理的流播放服务器ex103进行，也可以相互分担进行。同样，被分发的数据的解码处理可以由客户端进行，也可以在流播放服务器ex103进行，也可以相互分担进行。并且，不仅限于摄像机ex113，由摄像机ex116拍摄的静态图像数据以及/或者动态图像数据，也可以通过计算机ex111而被发送到流播放服务器ex103。此时的编码处理可以在摄像机ex116、计算机ex111、流播放服务器ex103的任一个中进行，也可以相互分担进行。
并且，这些编码处理以及解码处理可以在一般的计算机ex111以及各个设备所具有的LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)ex500中处理。LSIex500可以由一个芯片构成，也可以由多个芯片构成。另外，也可以将图像编码用以及图像解码用的软件安装到能够在计算机ex111等读取的某种记录介质(CD-ROM、软盘、硬盘等)中，并利用软件来进行编码处理以及解码处理。而且，在便携式电话ex114是附带有摄像机的情况下，也可以发送该摄像机所获得的运动图像数据。在这种情况下的运动图像数据是由便携式电话ex114所具有的LSIex500进行编码处理后的数据。
并且，流播放服务器ex103是多个服务器或多个计算机，也可以是对数据进行分散、处理、记录、分发的装置。
如以上所述，在内容供给系统ex100，能够在客户端接收并再生被编码的数据。在这样的内容供给系统ex100中，在客户端能够即时地接收并解码由用户发送的信息并且能够再生，这样，即使是没有特殊权利或设备的用户也能够实现个人播放。
在对构成该内容供给系统的各个设备进行编码、解码时，也可以利用上述的实施例所示的图像编码方法或图像解码方法。
作为一个例子，以下针对便携式电话ex114进行说明。
图17示出了利用了在上述的实施例所说明的图像编码方法和图像解码方法的便携式电话ex114。
便携式电话ex114具有：天线ex601，用于在与无线基站ex110之间进行电波的收发；摄像机部ex603，能够拍摄CCD摄像机等的影像和静止图像；显示部ex602，是用于显示在摄像机部ex603拍摄的影像以及由天线ex601接收的影像等被解码后的数据的液晶显示器等；声音输出部ex608，是由操作键ex604群构成的主体部以及用于输出声音的扬声器等；声音输入部ex605，是用于输入声音的麦克风等；记录介质ex607，用于保存拍摄的运动图像或静止图像的数据、接收的邮件的数据、运动图像的数据或静止图像的数据等被编码或被解码的数据；以及插槽部ex606，用于使记录介质ex607安装到便携式电话ex114。在记录介质ex607中存储有闪存元件，该闪存元件是EEPROM一种，并且是SD卡等塑料壳内的能够进行电改写以及删除的非易失性存储器。
进一步利用图18对便携式电话ex114进行说明。在便携式电话ex114中，针对用于统括控制具有显示部ex602以及操作键ex604的主体部的各个部的主控制部ex711，电源电路部ex710、操作输入控制部ex704、图像编码部ex712、摄像机接口部ex703、LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)控制部ex702、图像解码部ex709、多路复用分离部ex708、记录再生部ex707、调制解调电路部ex706以及声音处理部ex705经由同步总线ex713相互连接。
电源电路部ex710在通过用户的操作而成为通话结束以及电源键成为导通状态下，通过从电池组向各个部提供电力，从而启动带有相机的数字便携式电话ex114，使其成为能够工作的状态。
便携式电话ex114根据由CPU、ROM以及RAM等构成的主控制部ex711的控制，在声音通话模式时，由声音处理部ex705将在声音输入部ex605收集的声音信号转换为数字声音数据，并在调制解调电路部ex706进行扩频(Spread Spectrum)处理，在收发信电路部ex701进行数模转换处理以及频率转换处理之后，经由天线ex601发送。并且，便携式电话ex114在声音通话模式时，对在天线ex601接收的接收信号进行放大并进行频率转换处理以及模数转换处理，在调制解调电路部ex706进行扩频处理的逆处理，在由声音处理部ex705转换为模拟声音数据之后，经由声音输出部ex608输出。
并且，在数据通信模式时发送电子邮件的情况下，通过主体部的操作键ex604的操作，被输入的电子邮件的文本数据经由操作输入控制部ex704被发送到主控制部ex711。主控制部ex711进行控制，以使文本数据在调制解调电路部ex706进行扩频处理，在收发信电路部ex701进行数模转换处理以及频率转换处理之后，经由天线ex601被发送到无线基站ex110。
在数据通信模式时发送图像数据的情况下，将在摄像机部ex603拍摄的图像数据，经由摄像机接口部ex703提供到图像编码部ex712。并且，在不发送图像数据的情况下，能够将在摄像机部ex603拍摄的图像数据，经由摄像机接口部ex703以及LCD控制部ex702，直接显示在显示部ex602。
在图像编码部ex712的构成中具备本发明所说明的图像编码装置，通过将从摄像机部ex603提供的图像数据，利用被用于在上述的实施例所示的图像编码装置的编码方法进行压缩编码，从而转换为编码图像数据，并发送到多路复用分离部ex708。并且，与此同时，便携式电话ex114将在摄像机部ex603进行拍摄时由声音输入部ex605拾取的声音，经由声音处理部ex705作为数字声音数据发送到多路复用分离部ex708。
多路复用分离部ex708以规定的方式，对从图像编码部ex712提供来的编码图像数据和从声音处理部ex705提供来的声音数据进行多路复用，将通过多路复用而得到的多路复用数据在调制解调电路部ex706进行扩频处理，并在收发信电路部ex701进行数模转换处理以及频率转换处理之后，经由天线ex601发送。
在数据通信模式时接收被链接在主页等的运动图像文件的数据的情况下，将经由天线ex601从无线基站ex110接收的接收数据在调制解调电路部ex706进行扩频处理的逆处理，并将处理后得到的多路复用数据发送到多路复用分离部ex708。
并且，在对经由天线ex601接收的多路复用数据进行解码时，多路复用分离部ex708通过对多路复用数据进行分离，从而分离成图像数据的位流和声音数据的位流，并经由同步总线ex713将该编码图像数据提供到图像解码部ex709，同时将该声音数据提供到声音处理部ex705。
接着，在图像解码部ex709的构成中具有图像解码装置，通过将图像数据的位流以与上述的实施例所示的编码方法相对应的解码方法进行解码，从而生成再生运动图像数据，并经由LCD控制部ex702提供到显示部ex602，这样，能够显示例如被包含在与主页链接的运动图像文件中的运动图像数据。与此同时，声音处理部ex705将声音数据转换为模拟声音数据之后提供到声音输出部ex608，这样，能够再生例如被包含在与主页链接的运动图像文件中的声音数据。
并且，不仅限于上述系统的例子，最近通过卫星以及地波的数字广播成为话题，在图19所示的数字广播用系统中也至少能够组装上述实施例中的图像编码装置或图像解码装置。具体而言，在广播电台ex201，声音数据、影像数据或将这些数据进行多路复用后的位流通过电波进行通信，或被传送到广播卫星ex202。接收了这些的广播卫星ex202发出用于广播的电波，具有卫星广播接收设备的家庭的天线ex204接收这些电波，电视机(接收机)ex300或机顶盒(STB)ex217等装置对比特流进行编码并再生。并且，在阅读器/记录器ex218中也能够被安装有图像解码装置，该阅读器/记录器ex218对在作为记录介质的CD以及DVD等的记录介质ex215、ex216中所记录的图像数据和声音数据被多路复用后的比特流进行读取以及解码。在此情况下，被再生的影像信号被显示在监视器ex219。并且，可以考虑到的构成是，在被连接在有线电视的电缆ex203或卫星/地波广播的天线ex204的机顶盒ex217内安装图像解码装置，并在电视机的监视器ex219再生。此时，可以不组装机顶盒，而是将图像解码装置组装到电视机内。并且，在具有天线ex205的车辆ex210，能够从卫星ex202或无线基站等接收信号，并在车辆ex210所具有的车辆导航系统ex211等的显示装置上再生运动图像。
并且，在阅读器/记录器ex218中也可以安装在上述的实施例中所示的图像解码装置或图像编码装置，该阅读器/记录器ex218对DVD、BD等记录介质ex215中所记录的声音数据、影像数据或将这些数据进行多路复用后的编码比特流进行读取、解码，或者将声音数据、影像数据或对这些数据编码，并作为多路复用数据记录到记录介质ex215。在此情况下，被再生的影像信号被显示在监视器ex219。并且，通过记录有编码位流的记录介质ex215，其他的装置以及系统等能够再生影像信号。例如，在其他的再生装置ex212，能够利用被复制了编码位流的记录介质ex214，将影像信号在监视器ex213上再生。
并且，也可以将图像解码装置安装到与有线电视的电缆ex203或卫星/地波广播的天线ex204连接的机顶盒ex217内，并在电视机的监视器ex219上显示。此时，可以不组装机顶盒，而是将图像解码装置组装到电视机内。
图20示出了利用了在上述的实施例中说明的图像解码方法以及图像编码方法的电视机(接收机)ex300。电视机ex300包括：调谐器ex301，通过接收上述广播的天线ex204或电缆ex203等获得或者输出影像信息的位流；调制/解调部ex302，解调接收的编码数据，或者为了将生成的编码数据发送到外部而进行调制；以及多路复用/分离部ex303，对解调的影像数据和声音数据进行分离，或者对被编码的影像数据和声音数据进行多路复用。并且，电视机ex300具有信号处理部ex306和输出部ex309，声音信号处理部ex304，所述信号处理部ex306具有分别对声音信号和影像信号进行解码或者对各个信息分别进行编码的声音信号处理部ex304和影像信号处理部ex305；所述输出部ex309具有对被解码的声音信号进行输出的扬声器ex307，以及对被解码的影像信号进行显示的显示器等显示部ex308。而且，电视机ex300具有接口部ex317，该接口部ex317具有接受用户的操作输入的操作输入部ex312等。而且，电视机ex300具有统括控制各个部的控制部ex310，以及向各个部提供电力的电源电路部ex311。接口部ex317除可以具有操作输入部ex312以外，还可以具有与阅读器/记录器ex218等外部设备连接的电桥ex313、用于安装SD卡等记录介质ex216的插槽部ex314、用于与硬盘等外部记录介质连接的驱动器ex315、以及与电话网连接的调制解调器ex316等。并且，记录介质ex216能够通过存储的非易失性/易失性的半导体存储器元件进行信息的电记录。电视机ex300的各个部通过同步总线相互连接。
首先，对电视机ex300通过天线ex204等从外部获得的数据进行解码并再生的构成进行说明。电视机ex300接受来自运程控制器ex220等的用户的操作，并根据具有CPU等的控制部ex310的控制，将在调制/解调部ex302解调的影像数据和声音数据，在多路复用/分离部ex303进行分离。并且，电视机ex300将分离的声音数据在声音信号处理部ex304进行解码，利用上述的实施例中说明的解码方法，将分离的影像数据在影像信号处理部ex305进行解码。解码的声音信号和影像信号分别从输出部ex309被输出到外部。在进行输出时，为了使声音信号和影像信号同步再生，而可以在缓冲器ex318、ex319等暂时蓄积这些信号。并且，电视机ex300可以不从广播等读出被编码的编码位流，而是从磁性/光盘、SD卡等记录介质ex215、ex216中读出被编码的编码位流。以下将要说明的构成是，电视机ex300对声音信号以及影像信号进行编码，并发送到外部或写入到记录介质。电视机ex300接受来自远程控制器ex220等的用户的操作，并根据控制部ex310的控制，在声音信号处理部ex304对声音信号进行编码，并利用在上述的实施例中说明的编码方法，在影像信号处理部ex305对影像信号进行编码。被编码的声音信号和影像信号在多路复用/分离部ex303被多路复用，并被输出到外部。在进行多路复用时，为了使声音信号和影像信号同步，而可以将这些信号暂时蓄积到缓冲器ex320、ex321等。另外，关于缓冲器ex313至ex321，可以如图中所示那样具备多个，也可以共享一个以上的缓冲器。而且，除图中所示以外，例如可以在调制/解调部ex302与多路复用/分离部ex303之间等，作为回避系统的上溢和下溢的缓冲部分，可以在缓冲器中蓄积数据。
并且，电视机ex300除具有获得广播以及来自记录介质等的声音数据以及影像数据的构成以外，还可以具有接受麦克风以及摄像机的AV输入的构成，并且也可以对从这些获得的数据进行编码处理。并且，在此虽然对电视机ex300能够进行上述的编码处理、多路复用以及外部输出的构成进行了说明，不过也可以是不进行上述的全部的处理，而仅进行上述的接收、解码处理以及外部输出中的某一个处理。
并且，在阅读器/记录器ex218从记录介质中读出或写入编码比特流的情况下，上述的解码处理或编码处理也可以在电视机ex300以及阅读器/记录器ex218的某一个中进行，也可以是电视机ex300和阅读器/记录器ex218彼此分担进行。
作为一个例子，图21示出了从光盘进行数据的读取或写入的情况下的信息再生/记录部ex400的构成。信息再生/记录部ex400包括以下将要说明的要素ex401至ex407。光学头ex401将激光照射到作为光盘的记录介质ex215的记录面并写入信息，并且检测来自从记录介质ex215的记录面的反射光并读取信息。调制记录部ex402对被内藏于光学头ex401的半导体激光进行电驱动，并按照记录数据来进行激光的调制。再生解调部ex403对由被内藏于光学头ex401的光电探测器对来自记录面的反射光进行电检测而得到的再生信号进行放大，对被记录在记录介质ex215的信号成分进行分离、解调，并再生必要的信息。缓冲器ex404对用于在记录介质ex215进行记录的信息以及从记录介质ex215再生的信息进行暂时保持。盘式电机ex405使记录介质ex215旋转。伺服控制部ex406在对盘式电机ex405的旋转驱动进行控制的同时，将光学头ex401移动到规定的代码道，进行激光的光点的追踪处理。系统控制部ex407对信息再生/记录部ex400进行整体控制。上述的读出以及写入处理可以通过以下的方法来实现，即：系统控制部ex407利用被保持在缓冲器ex404的各种信息，并且按照需要在进行新的信息的生成以及追加的同时，一边使调制记录部ex402、再生解调部ex403以及伺服控制部ex406协调工作，一边通过光学头ex401来进行信息的记录再生。系统控制部ex407例如以微处理器构成，通过执行读出以及写入的程序来执行这些处理。
以上，以光学头ex401照射激光光点为例进行了说明，不过也可以利用近场光学(near-field optical)来进行高密度的记录。
图22是作为光盘的记录介质ex215的模式图。在记录介质ex215的记录面上，导槽(槽)被形成为螺旋状，在代码道ex230上预先被记录有按照槽的形状的变化示出盘上的绝对位置的地址信息。该地址信息包括用于确定记录块ex231的位置的信息，该记录块ex231是记录数据的单位，进行记录以及再生的装置能够通过再生代码道ex230以及读取地址信息，来确定记录块。并且，记录介质ex215包括：数据记录区域ex233、内周区域ex232、以及外周区域ex234。用于记录用户数据的区域为数据记录区域ex233，被配置在数据记录区域ex233的内周或外周的内周区域ex232和外周区域ex234被用于用户数据的记录以外的特殊用途。信息再生/记录部ex400针对这种记录介质ex215的数据记录区域ex233，进行被编码的声音数据、影像数据或对这些数据进行多路复用后的编码数据的读写。
以上以具有一层结构的DVD、BD等光盘为例进行了说明，但并非受此所限，也可以是多层结构的能够在表面以外进行记录的光盘。并且，也可以在盘的同一位置上记录利用了各种不同波长的光的信息，或者从各种角度记录不同的信息的层等，具有进行多维的记录/再生的结构的光盘。
并且，在数字广播用系统ex200，能够在具有天线ex205的车辆ex210从卫星ex202等接收数据，并且能够在车辆ex210所具有的车辆导航系统ex211等显示装置再生运动图像。并且，关于车辆导航系统ex211的构成可以考虑到在图20所示的构成中添加GPS接收部，同样也可以考虑到添加计算机ex111以及便携式电话ex114等。并且，上述便携式电话ex114等终端与电视机ex300同样，除可以考虑到是具有编码器以及解码器双方的收发信型终端的形式以外，还可以考虑到是仅具有编码器的发送终端，以及仅具有解码器的接收终端的共三种形式。
这样，在上述的实施例所示的图像编码方法或图像解码方法能够适用于上述的任一个设备以及系统，这样，能够得到在上述的实施例中说明的效果。
并且，本发明并非受上述的实施例所限，在不超过本发明的范围内的各种变形以及修改均是可能的。
(实施例3)
上述的各个实施例所示的图像编码方法以及装置、图像解码方法以及装置典型的可以以作为集成电路的LSI来实现。作为一个例子，图23示出了被制成一个芯片的LSIex500的构成。LSIex500包括以下将要说明的要素ex501至ex509，各个要素通过总线ex510连接。电源电路部ex505在电源为打开状态的情况下，通过向各个部提供电力，从而启动为能够工作的状态。
例如在进行编码处理的情况下，LSIex500根据具有CPUex502、存储控制器ex503以及流控制器ex504等的控制部ex501的控制，通过AV输入/输出ex509从麦克风ex117以及摄像机ex113等接受AV信号的输入。被输入的AV信号被暂时蓄积到SDRAM等的外部的存储器ex511。根据控制部ex501的控制，蓄积的数据按照处理量以及处理速度被适当地分为多次等，并被发送到信号处理部ex507。信号处理部ex507进行声音信号的编码以及/或影像信号的编码。在此，影像信号的编码处理是在上述的实施例中所说明的编码处理。在信号处理部ex507还根据情况对被编码的声音数据以及被编码的影像数据进行多路复用等处理，从流输入输出ex506输出到外部。该被输出的流被发送向无线基站ex107，或者被写入到记录介质ex215。并且，为在进行多路复用时能够同步进行，而可以将数据暂时蓄积到缓冲器ex508。
并且，例如在进行解码处理的情况下，LSIex500根据控制部ex501的控制，通过流输入输出ex506，经由无线基站ex107得到的编码数据或从记录介质ex215读出而得到的编码数据被暂时蓄积到存储器ex511。根据控制部ex501的控制，蓄积的数据按照处理量以及处理速度被适当地分为多次等，并被发送到信号处理部ex507。信号处理部ex507进行声音数据的解码以及/或影像数据的解码。在此，影像信号的解码处理是在上述的各个实施例中所说明的解码处理。并且，为了使被解码的声音信号和被解码的影像信号同步再生，可以根据情况将各个信号暂时蓄积到缓冲器ex508等。被解码的输出信号恰当地经由存储器ex511等，从便携式电话ex114、游戏机ex115以及电视机ex300等输出。
另外，以上虽然对存储器ex511作为LSIex500的外部构成进行了说明，不过也可以被包括在LSIex500的内部。缓冲器ex508也可以不限于一个，可以具备多个缓冲器。并且，LSIex500可以被制成一个芯片，也可以是多个芯片。
在此，虽然例示了LSI，不过根据集成度的不同，也可以称为IC、系统LSI、超级LSI、极超级LSI。
并且，集成电路化的方法不仅限于LSI，也可以以专用电路或通用处理器来实现。在LSI制造后，也可以利用可编程的FPGA(现场可编程门阵列)或利用能够将LSI内部的电路单元的连接以及设定重新构建的可重装处理器。
而且，随着半导体技术的进步或派生出的其他的技术，若出现了能够取代LSI的集成电路化的技术，当然也可以利用这些技术来对功能块进行进行集成化。生物技术的适用等也将成为可能。
以上，虽然根据实施例对本发明的图像编码方法、编码装置、解码方法以及解码装置进行了说明，不过本发明并非受这些实施例所限。在不超出本发明的主旨的范围内，将本领域技术人员所能够想到的各种变形在本实施例中执行的方式，以及对不同的实施例中的构成要素和步骤等进行的组合而构成的其他的实施方式均包括在本发明的范围内。
本发明能够有效地利用于对图像进行编码的图像编码装置以及对编码图像进行解码的图像解码装置。
符号说明
10，10A图像解码装置
11，21矩阵获得部
12更新参数获得部
13矩阵解码部
14图像解码部
20，20A图像编码装置
22更新参数算出部
23编码部
1200量化缩放矩阵参数解析部
1202量化缩放矩阵算出部
1204量化缩放矩阵值存放部
1206，1216，1304，1318存储部
1208，1312逆量化部
1210，1314逆变换部
1212采样重构部
1214，1316采样预测部
1300量化缩放矩阵更新参数算出部
1302量化缩放矩阵参数写入部
1306减法部
1308变换部
1310量化部
1320加法部
ex100内容供给系统
ex101互联网
ex102互联网服务提供商
ex103流播放服务器
ex104电话网
ex106，ex107，ex108，ex109，ex110无线基站
ex111计算机
ex112个人数字助理
ex113，ex116摄像机
ex114具有摄像机的数字便携式电话(便携式电话)
ex115游戏机
ex117麦克风
ex200数字广播用系统
ex201广播电台
ex202广播卫星(卫星)
ex203电缆
ex204，ex205，ex601天线
ex210车辆
ex211车辆导航系统(汽车导航)
ex212再生装置
ex213，ex219监视器
ex214，ex215，ex216，ex607记录介质
ex217机顶盒(STB)
ex218阅读器/记录器
ex220远程控制器
ex230代码道
ex231记录块
ex232内周区域
ex233数据记录区域
ex234外周区域
ex300电视
ex301调谐器
ex302调制/解调部
ex303多路复用/分离部
ex304声音信号处理部
ex305图像信号处理部
ex306，ex507信号处理部
ex307扬声器
ex308，ex602显示部
ex309输出部
ex310，ex501控制部
ex311，ex505，ex710电源电路部
ex312操作输入部
ex313电桥
ex314，ex606插槽部
ex315驱动器
ex316调制解调器
ex317接口部
ex318，ex319，ex320，ex321，ex404，ex508缓冲器
ex400信息再生/记录部
ex401光学头
ex402调制记录部
ex403再生解调部
ex405盘式电机
ex406伺服控制部
ex407系统控制部
ex500大规模集成电路(LSI)
ex502中央处理单元(CPU)
ex503存储器控制器
ex504流控制器
ex506流输入输出(I/O)
ex509AV输入输出(I/O)
ex510总线
ex603摄像机部
ex604操作键
ex605声音输入部
ex608声音输出部
ex701收发信电路部
ex702LCD控制部(液晶显示控制部)
ex703摄像机接口部(摄像机I/F部)
ex704操作输入控制部
ex705声音处理部
ex706调制解调电路部
ex707记录再生部
ex708多路复用分离部
ex709图像解码部
ex711主控制部
ex712图像编码部
ex713同步总线

Claims (19)

1.一种图像解码方法，对被包含在编码流中的编码图像进行解码，该图像解码方法包括：
矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；
更新参数获得步骤，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；
矩阵解码步骤，利用在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得步骤获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及
图像解码步骤，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
2.如权利要求1所述的图像解码方法，
在所述更新参数获得步骤，从所述编码流中获得第一更新参数和第二更新参数，该第一更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的倍率，该第二更新参数示出构成所述新的量化缩放矩阵的多个值的不均匀度；
在所述矩阵解码步骤，利用所述过去的量化缩放矩阵和所述第一更新参数以及所述第二更新参数，算出对所述新的量化缩放矩阵进行了预测后的预测矩阵，并利用算出的所述预测矩阵来对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
3.如权利要求2所述的图像解码方法，
在所述更新参数获得步骤，进一步从所述编码流中获得差分矩阵，该差分矩阵是所述新的量化缩放矩阵与所述预测矩阵的差；
在所述矩阵解码步骤，通过对所述预测矩阵与所述差分矩阵进行加法运算，从而对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
4.如权利要求3所述的图像解码方法，
所述新的量化缩放矩阵、所述过去的量化缩放矩阵、所述预测矩阵、以及所述差分矩阵是分别由n个值构成的矩阵，n为2以上的自然数；
在将构成所述新的量化缩放矩阵的n个值设为Mnew(i)，将构成所述过去的量化缩放矩阵的n个值设为Mold(i)，将构成所述差分矩阵的n个值设为ΔM(i)，将从所述第一更新参数中得到的第一系数设为P1，将从所述第二更新参数中得到的第二系数设为P2，将按照每个所述新的量化缩放矩阵而规定的系数设为F，以及i＝1至n时，
在所述矩阵解码步骤中，通过算式1来对所述新的量化缩放矩阵进行解码，
算式1
Mnew(i)＝(Mold(i)×P1)+{(Mold(i)-F)×P2}+ΔM(i)
5.如权利要求4所述的图像解码方法，
所述系数F与所述过去的量化缩放矩阵的直流分量的值一致。
6.如权利要求4所述的图像解码方法，
所述系数F与构成所述过去的量化缩放矩阵的n个值的平均值一致。
7.如权利要求1至6的任一项所述的图像解码方法，
所述编码流还包含更新标志，该更新标志示出是否包含有所述更新参数；
在该图像解码方法中，在示出包含有所述更新参数的值被设定到所述更新标志的情况下，对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
8.如权利要求1至7的任一项所述的图像解码方法，
所述编码流还包含更新类型标志，该更新类型标志示出所述新的量化缩放矩阵的编码方法；
在该图像解码方法中，在示出利用所述过去的量化缩放矩阵来对所述新的量化缩放矩阵进行编码的值被设定到所述更新类型标志的情况下，利用所述过去的量化缩放矩阵和所述更新参数来对所述新的量化缩放矩阵进行解码。
9.如权利要求1至8的任一项所述的图像解码方法，
所述编码流还包含用于确定所述过去的量化缩放矩阵的识别信息；
在所述矩阵获得步骤，从已经被解码的多个量化缩放矩阵中获得由所述识别信息确定的量化缩放矩阵，以作为所述过去的量化缩放矩阵。
10.一种图像编码方法，对图像进行编码，该图像编码方法包括：
矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；
更新参数算出步骤，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及
编码步骤，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出步骤算出的所述更新参数的编码流。
11.如权利要求10所述的图像编码方法，
在所述更新参数算出步骤算出第一更新参数以及第二更新参数，该第一更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的倍率，该第二更新参数示出构成所述新的量化缩放矩阵的多个值的不均匀度；
在所述编码步骤，将所述第一更新参数以及所述第二更新参数包含在所述编码流中。
12.如权利要求11所述的图像编码方法，
在所述更新参数算出步骤，利用所述过去的量化缩放矩阵和所述第一更新参数以及所述第二更新参数，算出对所述新的量化缩放矩阵进行了预测后的预测矩阵，并算出所述第一更新参数以及所述第二更新参数，以使差分矩阵的值成为最小，该差分矩阵是所述新的量化缩放矩阵与所述预测矩阵的差；
在所述编码步骤，进一步使所述差分矩阵包含在所述编码流中。
13.如权利要求10至12的任一项所述的图像编码方法，
在所述编码步骤，进一步将用于确定在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵的识别信息包含在所述编码流中。
14.一种图像解码装置，对被包含在编码流中的编码图像进行解码，该图像解码装置具备：
矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；
更新参数获得部，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；
矩阵解码部，利用在所述矩阵获得部获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得部获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及
图像解码部，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
15.一种图像编码装置，对图像进行编码，该图像编码装置具备：
矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；
更新参数算出部，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及
编码部，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出部算出的所述更新参数的编码流。
16.一种程序，使计算机对被包含在编码流中的编码图像进行解码，并使计算机执行以下步骤：
矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；
更新参数获得步骤，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；
矩阵解码步骤，利用在所述矩阵获得步骤获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得步骤获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及
图像解码步骤，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
17.一种程序，使计算机对图像进行编码，并使计算机执行以下步骤：
矩阵获得步骤，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；
更新参数算出步骤，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及
编码步骤，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出步骤算出的所述更新参数的编码流。
18.一种集成电路，对被包含在编码流中的编码图像进行解码，该集成电路包括：
矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的解码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被解码的量化缩放矩阵；
更新参数获得部，从所述编码流中获得更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；
矩阵解码部，利用在所述矩阵获得部获得的所述过去的量化缩放矩阵以及在所述更新参数获得部获得的所述更新参数，对所述新的量化缩放矩阵进行解码；以及
图像解码部，利用在所述矩阵解码步骤解码的所述新的量化缩放矩阵，对所述编码图像进行解码。
19.一种集成电路，对图像进行编码，该集成电路包括：
矩阵获得部，获得用于新的量化缩放矩阵的编码的过去的量化缩放矩阵，该过去的量化缩放矩阵是已经被编码的量化缩放矩阵；
更新参数算出部，算出更新参数，该更新参数示出所述新的量化缩放矩阵相对于所述过去的量化缩放矩阵的变化量；以及
编码部，生成包含利用所述新的量化缩放矩阵而被编码的编码图像与在所述更新参数算出部算出的所述更新参数的编码流。
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