JP2003230142A - 画像情報符号化方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体 - Google Patents
画像情報符号化方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体Info
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- JP2003230142A JP2003230142A JP2002207487A JP2002207487A JP2003230142A JP 2003230142 A JP2003230142 A JP 2003230142A JP 2002207487 A JP2002207487 A JP 2002207487A JP 2002207487 A JP2002207487 A JP 2002207487A JP 2003230142 A JP2003230142 A JP 2003230142A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 視覚特性を考慮したデッドゾーンを設けて
量子化することにより、低ビットレートでの高効率な圧
縮を実現する。 【解決手段】 画像情報符号化装置７０において、デッ
ドゾーン算出部７１は、量子化の際の量子化ステップサ
イズに対する仮想的な重み付け処理を考慮して、例えば
高域直交変換係数ほど広くなるように、直交変換係数の
成分毎に、量子化出力を０とする入力の範囲であるデッ
ドゾーンを算出する。
量子化することにより、低ビットレートでの高効率な圧
縮を実現する。 【解決手段】 画像情報符号化装置７０において、デッ
ドゾーン算出部７１は、量子化の際の量子化ステップサ
イズに対する仮想的な重み付け処理を考慮して、例えば
高域直交変換係数ほど広くなるように、直交変換係数の
成分毎に、量子化出力を０とする入力の範囲であるデッ
ドゾーンを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＰＥＧ（Moving
Picture Experts Group）、Ｈ．２６ｘなどの様に、離
散コサイン変換又はカルーネン・レーベ変換等の直交変
換と動き補償と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ＴＶ若しくはインタ
ーネット等のネットワークメディアを介して受信する際
に、又は光ディスク、磁気ディスク若しくはフラッシュ
メモリ等の記憶メディア上で処理する際に用いられる画
像情報符号化方法及びその装置、並びにプログラム及び
記録媒体に関するものである。
Picture Experts Group）、Ｈ．２６ｘなどの様に、離
散コサイン変換又はカルーネン・レーベ変換等の直交変
換と動き補償と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ＴＶ若しくはインタ
ーネット等のネットワークメディアを介して受信する際
に、又は光ディスク、磁気ディスク若しくはフラッシュ
メモリ等の記憶メディア上で処理する際に用いられる画
像情報符号化方法及びその装置、並びにプログラム及び
記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】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とにより圧縮するＭＰＥＧ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つつあ
る。
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とにより圧縮するＭＰＥＧ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つつあ
る。
【０００３】特に、ＭＰＥＧ２（ISO/IEC 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ー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。
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ー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。
【０００４】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。
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。
【０００５】さらに、近年、テレビ会議用の画像符号化
を当初の目的として、ＪＶＴ（ITU-T Q6/16 VCEG）とい
う標準の規格化が進んでいる。このＪＶＴは、ＭＰＥＧ
２やＭＰＥＧ４といった従来の符号化方式に比べ、その
符号化、復号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ＪＶ
Ｔをベースに、ＪＶＴ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
われている。
を当初の目的として、ＪＶＴ（ITU-T Q6/16 VCEG）とい
う標準の規格化が進んでいる。このＪＶＴは、ＭＰＥＧ
２やＭＰＥＧ４といった従来の符号化方式に比べ、その
符号化、復号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ＪＶ
Ｔをベースに、ＪＶＴ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
われている。
【０００６】ここで、離散コサイン変換又はカルーネン
・レーベ変換等の直交変換と動き補償とにより画像圧縮
を実現する画像情報符号化装置の概略構成を図１１に示
す。図１１に示すように、画像情報符号化装置１００
は、Ａ／Ｄ変換部１０１と、画面並べ替えバッファ１０
２と、加算器１０３と、直交変換部１０４と、量子化部
１０５と、可逆符号化部１０６と、蓄積バッファ１０７
と、逆量子化部１０８と、逆直交変換部１０９と、フレ
ームメモリ１１０と、動き予測・補償部１１１と、レー
ト制御部１１２とにより構成されている。
・レーベ変換等の直交変換と動き補償とにより画像圧縮
を実現する画像情報符号化装置の概略構成を図１１に示
す。図１１に示すように、画像情報符号化装置１００
は、Ａ／Ｄ変換部１０１と、画面並べ替えバッファ１０
２と、加算器１０３と、直交変換部１０４と、量子化部
１０５と、可逆符号化部１０６と、蓄積バッファ１０７
と、逆量子化部１０８と、逆直交変換部１０９と、フレ
ームメモリ１１０と、動き予測・補償部１１１と、レー
ト制御部１１２とにより構成されている。
【０００７】図１１において、Ａ／Ｄ変換部１０１は、
入力された画像信号をデジタル信号に変換する。そし
て、画面並べ替えバッファ１０２は、当該画像情報符号
化装置１００から出力される画像圧縮情報のＧＯＰ（Gr
oup of Pictures）構造に応じて、フレームの並べ替え
を行う。ここで、画面並び替えバッファ１０２は、イン
トラ（画像内）符号化が行われる画像に関しては、フレ
ーム全体の画像情報を直交変換部１０４に供給する。直
交変換部１０４は、画像情報に対して離散コサイン変換
又はカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施し、得ら
れた直交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から供給された直交変換
係数に対して量子化処理を施す。
入力された画像信号をデジタル信号に変換する。そし
て、画面並べ替えバッファ１０２は、当該画像情報符号
化装置１００から出力される画像圧縮情報のＧＯＰ（Gr
oup of Pictures）構造に応じて、フレームの並べ替え
を行う。ここで、画面並び替えバッファ１０２は、イン
トラ（画像内）符号化が行われる画像に関しては、フレ
ーム全体の画像情報を直交変換部１０４に供給する。直
交変換部１０４は、画像情報に対して離散コサイン変換
又はカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施し、得ら
れた直交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から供給された直交変換
係数に対して量子化処理を施す。
【０００８】可逆符号化部１０６は、量子化された直交
変換係数に対して可変長符号化、算術符号化等の可逆符
号化を施し、符号化された直交変換係数を蓄積バッファ
１０７に供給して蓄積させる。この符号化された直交変
換係数は、画像圧縮情報として出力される。
変換係数に対して可変長符号化、算術符号化等の可逆符
号化を施し、符号化された直交変換係数を蓄積バッファ
１０７に供給して蓄積させる。この符号化された直交変
換係数は、画像圧縮情報として出力される。
【０００９】量子化部１０５の挙動は、レート制御部１
１２によって制御される。また、量子化部１０５は、量
子化後の直交変換係数を逆量子化部１０８に供給し、逆
量子化部１０８は、その直交変換係数を逆量子化する。
逆直交変換部１０９は、逆量子化された直交変換係数に
対して逆直交変換処理を施して復号画像情報を生成し、
その情報をフレームメモリ１１０に供給して蓄積させ
る。
１２によって制御される。また、量子化部１０５は、量
子化後の直交変換係数を逆量子化部１０８に供給し、逆
量子化部１０８は、その直交変換係数を逆量子化する。
逆直交変換部１０９は、逆量子化された直交変換係数に
対して逆直交変換処理を施して復号画像情報を生成し、
その情報をフレームメモリ１１０に供給して蓄積させ
る。
【００１０】一方、画面並び替えバッファ１０２は、イ
ンター（画像間）符号化が行われる画像に関しては、画
像情報を動き予測・補償部１１１に供給する。動き予測
・補償部１１１は、同時に参照される画像情報をフレー
ムメモリ１１０より取り出し、動き予測・補償処理を施
して参照画像情報を生成する。動き予測・補償部１１１
は、この参照画像情報を加算器１０３に供給し、加算器
１０３は、参照画像情報を当該画像情報との差分信号に
変換する。また、動き補償・予測部１１１は、同時に動
きベクトル情報を可逆符号化部１０６に供給する。
ンター（画像間）符号化が行われる画像に関しては、画
像情報を動き予測・補償部１１１に供給する。動き予測
・補償部１１１は、同時に参照される画像情報をフレー
ムメモリ１１０より取り出し、動き予測・補償処理を施
して参照画像情報を生成する。動き予測・補償部１１１
は、この参照画像情報を加算器１０３に供給し、加算器
１０３は、参照画像情報を当該画像情報との差分信号に
変換する。また、動き補償・予測部１１１は、同時に動
きベクトル情報を可逆符号化部１０６に供給する。
【００１１】可逆符号化部１０６は、その動きベクトル
情報に対して可変長符号化又は算術符号化等の可逆符号
化処理を施し、画像圧縮情報のヘッダ部に挿入される情
報を形成する。なお、その他の処理については、イント
ラ符号化を施される画像圧縮情報と同様であるため、説
明を省略する。
情報に対して可変長符号化又は算術符号化等の可逆符号
化処理を施し、画像圧縮情報のヘッダ部に挿入される情
報を形成する。なお、その他の処理については、イント
ラ符号化を施される画像圧縮情報と同様であるため、説
明を省略する。
【００１２】続いて、上述した画像情報符号化装置１０
０に対応する画像情報復号装置の概略構成を図１２に示
す。図１２に示すように、画像情報復号装置１２０は、
蓄積バッファ１２１と、可逆復号部１２２と、逆量子化
部１２３と、逆直交変換部１２４と、加算器１２５と、
画面並べ替えバッファ１２６と、Ｄ／Ａ変換部１２７
と、動き予測・補償部１２８と、フレームメモリ１２９
とにより構成されている。
０に対応する画像情報復号装置の概略構成を図１２に示
す。図１２に示すように、画像情報復号装置１２０は、
蓄積バッファ１２１と、可逆復号部１２２と、逆量子化
部１２３と、逆直交変換部１２４と、加算器１２５と、
画面並べ替えバッファ１２６と、Ｄ／Ａ変換部１２７
と、動き予測・補償部１２８と、フレームメモリ１２９
とにより構成されている。
【００１３】図１２において、蓄積バッファ１２１は、
入力された画像圧縮情報を一時的に格納した後、可逆復
号部１４に転送する。可逆復号部１２２は、定められた
画像圧縮情報のフォーマットに基づき、画像圧縮情報に
対して可変長復号又は算術復号等の処理を施し、量子化
された直交変換係数を逆量子化部１２３に供給する。ま
た、可逆復号部１２２は、当該フレームがインター符号
化されたものである場合には、画像圧縮情報のヘッダ部
に格納された動きベクトル情報についても復号し、その
情報を動き予測・補償部１２８に供給する。
入力された画像圧縮情報を一時的に格納した後、可逆復
号部１４に転送する。可逆復号部１２２は、定められた
画像圧縮情報のフォーマットに基づき、画像圧縮情報に
対して可変長復号又は算術復号等の処理を施し、量子化
された直交変換係数を逆量子化部１２３に供給する。ま
た、可逆復号部１２２は、当該フレームがインター符号
化されたものである場合には、画像圧縮情報のヘッダ部
に格納された動きベクトル情報についても復号し、その
情報を動き予測・補償部１２８に供給する。
【００１４】逆量子化部１２３は、可逆復号部１２２か
ら供給された量子化後の直交変換係数を逆量子化し、得
られた直交変換係数を逆直交変換部１２４に供給する。
逆直交変換部１２４は、定められた画像圧縮情報のフォ
ーマットに基づき、直交変換係数に対して逆離散コサイ
ン変換又は逆カルーネン・レーベ変換等の逆直交変換を
施す。
ら供給された量子化後の直交変換係数を逆量子化し、得
られた直交変換係数を逆直交変換部１２４に供給する。
逆直交変換部１２４は、定められた画像圧縮情報のフォ
ーマットに基づき、直交変換係数に対して逆離散コサイ
ン変換又は逆カルーネン・レーベ変換等の逆直交変換を
施す。
【００１５】ここで、当該フレームがイントラ符号化さ
れたものである場合には、逆直交変換処理が施された画
像情報は、画面並べ替えバッファ１２６に格納され、Ｄ
／Ａ変換部１２７におけるＤ／Ａ変換処理の後に出力さ
れる。
れたものである場合には、逆直交変換処理が施された画
像情報は、画面並べ替えバッファ１２６に格納され、Ｄ
／Ａ変換部１２７におけるＤ／Ａ変換処理の後に出力さ
れる。
【００１６】一方、当該フレームがインター符号化され
たものである場合には、動き予測・補償部１２８は、可
逆復号処理が施された動きベクトル情報とフレームメモ
リ１２９に格納された画像情報とに基づいて参照画像を
生成し、加算器１２５に供給する。加算器１２５は、こ
の参照画像と逆直交変換部１２４の出力とを合成する。
なお、その他の処理については、イントラ符号化された
フレームと同様であるため、説明を省略する。
たものである場合には、動き予測・補償部１２８は、可
逆復号処理が施された動きベクトル情報とフレームメモ
リ１２９に格納された画像情報とに基づいて参照画像を
生成し、加算器１２５に供給する。加算器１２５は、こ
の参照画像と逆直交変換部１２４の出力とを合成する。
なお、その他の処理については、イントラ符号化された
フレームと同様であるため、説明を省略する。
【００１７】ところで、ＭＰＥＧ２ビデオ規格において
は、量子化についての直接的な規定はされておらず、逆
量子化についてのみ、その詳細な規定がなされている。
したがって、実際に量子化を行う際には、量子化の規定
に含まれるいくつかの媒介変数を変化させ、その自由度
内の範囲内で量子化特性を変化させることにより、高画
質化や視覚特性を反映した符号化を行うことになる。以
下、ＭＰＥＧ２における逆量子化処理について説明す
る。
は、量子化についての直接的な規定はされておらず、逆
量子化についてのみ、その詳細な規定がなされている。
したがって、実際に量子化を行う際には、量子化の規定
に含まれるいくつかの媒介変数を変化させ、その自由度
内の範囲内で量子化特性を変化させることにより、高画
質化や視覚特性を反映した符号化を行うことになる。以
下、ＭＰＥＧ２における逆量子化処理について説明す
る。
【００１８】ＭＰＥＧ２ビデオ規格において、イントラ
マクロブロックのＤＣ係数量子化では、ピクチャ単位に
その量子化精度を指定することが可能であり、その他の
係数の量子化では、ピクチャ単位で指定可能な量子化行
列の各要素にマクロブロック単位で指定可能な量子化ス
ケールを乗じた値により、各係数の量子化精度を制御す
ることができる。
マクロブロックのＤＣ係数量子化では、ピクチャ単位に
その量子化精度を指定することが可能であり、その他の
係数の量子化では、ピクチャ単位で指定可能な量子化行
列の各要素にマクロブロック単位で指定可能な量子化ス
ケールを乗じた値により、各係数の量子化精度を制御す
ることができる。
【００１９】イントラマクロブロックのＤＣ係数は、以
下の式（１）に従って逆量子化される。
下の式（１）に従って逆量子化される。
【００２０】
【数６】
【００２１】ここで、式（１）において、Ｆ"[０][０]
はＤＣ係数値の量子化代表値を示し、ＱＦ[０][０]はＤ
Ｃ係数値の量子化代表値レベル番号を示す。また、intr
a_dc_multは、ＤＣ係数量子化精度を指定するためにピ
クチャ単位で設定可能な媒介変数であるintra_dc_preci
sionに従い、図１３に示す関係で決まる値である。
はＤＣ係数値の量子化代表値を示し、ＱＦ[０][０]はＤ
Ｃ係数値の量子化代表値レベル番号を示す。また、intr
a_dc_multは、ＤＣ係数量子化精度を指定するためにピ
クチャ単位で設定可能な媒介変数であるintra_dc_preci
sionに従い、図１３に示す関係で決まる値である。
【００２２】ここで、ＭＰＥＧ１においては、intra_dc
_precisionが０に対応する精度（８ビット精度相当）の
みであったが、輝度レベルが緩やかに変化する画像を高
画質で符号化するためには、この精度では不十分であっ
た。そこで、ＭＰＥＧ２においては、図１３に示すよう
に、本媒介変数を用いて８〜１１ビット精度相当のＤＣ
係数量子化精度を指定することが可能となっている。但
し、４：２：２フォーマットでの使用が可能であり画質
への要求レベルが高いＨｉｇｈプロファイル以外では、
最高１０ビット精度で十分とし、８〜１０ビット精度に
制限されている。
_precisionが０に対応する精度（８ビット精度相当）の
みであったが、輝度レベルが緩やかに変化する画像を高
画質で符号化するためには、この精度では不十分であっ
た。そこで、ＭＰＥＧ２においては、図１３に示すよう
に、本媒介変数を用いて８〜１１ビット精度相当のＤＣ
係数量子化精度を指定することが可能となっている。但
し、４：２：２フォーマットでの使用が可能であり画質
への要求レベルが高いＨｉｇｈプロファイル以外では、
最高１０ビット精度で十分とし、８〜１０ビット精度に
制限されている。
【００２３】また、イントラマクロブロックのその他の
係数は、以下の式（２）に従って逆量子化される。
係数は、以下の式（２）に従って逆量子化される。
【００２４】
【数７】
【００２５】ここで、式（２）において、Ｆ"[ｕ][ｖ]
は第（ｕ，ｖ）係数値の量子化代表値を示し、ＱＦ[ｕ]
[ｖ]は第（ｕ，ｖ）係数値の量子化代表値レベル番号を
示す。また、ｋの値は、以下の式（３）により定義され
る。
は第（ｕ，ｖ）係数値の量子化代表値を示し、ＱＦ[ｕ]
[ｖ]は第（ｕ，ｖ）係数値の量子化代表値レベル番号を
示す。また、ｋの値は、以下の式（３）により定義され
る。
【００２６】
【数８】
【００２７】また、上述した式（２）において、Ｗ[ｗ]
[ｕ][ｖ]及びquantiser_scaleは、それぞれ量子化行列
及び量子化スケールを示し、これらの媒介変数によって
量子化特性が制御される。
[ｕ][ｖ]及びquantiser_scaleは、それぞれ量子化行列
及び量子化スケールを示し、これらの媒介変数によって
量子化特性が制御される。
【００２８】また、媒介変数ｋは、非イントラマクロブ
ロックにおいて、その値がＱＦ[ｕ][ｖ]の符号に応じて
１、０、−１となる。例えば、ＱＦ[ｕ][ｖ]が−２、−
１、０、１、２である場合のＦ"[ｕ][ｖ]は、それぞれ
−５ｍ、−３ｍ、０、３ｍ、５ｍ（ｍは定数）となり、
零近傍にデッドゾーンが設けられている。
ロックにおいて、その値がＱＦ[ｕ][ｖ]の符号に応じて
１、０、−１となる。例えば、ＱＦ[ｕ][ｖ]が−２、−
１、０、１、２である場合のＦ"[ｕ][ｖ]は、それぞれ
−５ｍ、−３ｍ、０、３ｍ、５ｍ（ｍは定数）となり、
零近傍にデッドゾーンが設けられている。
【００２９】ところで、量子化行列は、ブロック内での
離散コサイン変換係数値間での相対的な量子化精度を設
定するために設けられた行列である。この量子化行列を
用いることにより、例えば視覚的に劣化の目立ちにくい
高域離散コサイン係数値を、視覚的に劣化の目立ちやす
い低域離散コサイン係数と比較して粗く量子化するとい
った処理が可能となり、量子化特性を視覚特性に合致さ
せることができる。なお、量子化行列は、ピクチャ単位
で設定することが可能である。
離散コサイン変換係数値間での相対的な量子化精度を設
定するために設けられた行列である。この量子化行列を
用いることにより、例えば視覚的に劣化の目立ちにくい
高域離散コサイン係数値を、視覚的に劣化の目立ちやす
い低域離散コサイン係数と比較して粗く量子化するとい
った処理が可能となり、量子化特性を視覚特性に合致さ
せることができる。なお、量子化行列は、ピクチャ単位
で設定することが可能である。
【００３０】ＭＰＥＧ１及びＭＰＥＧ２の４：２：０フ
ォーマットの場合、イントラマクロブロック用と非イン
トラマクロブロック用の２種類の量子化行列を設定する
ことができ、４：２：２フォーマット及び４：４：４フ
ォーマットの場合には、さらに輝度信号と色差信号とで
独立に合計４種類の量子化行列を設定することができ
る。なお、Ｗ[ｗ][ｕ][ｖ]におけるｗ（０，１，２，
３）は、４種類の行列のうちの１つを意味する。
ォーマットの場合、イントラマクロブロック用と非イン
トラマクロブロック用の２種類の量子化行列を設定する
ことができ、４：２：２フォーマット及び４：４：４フ
ォーマットの場合には、さらに輝度信号と色差信号とで
独立に合計４種類の量子化行列を設定することができ
る。なお、Ｗ[ｗ][ｕ][ｖ]におけるｗ（０，１，２，
３）は、４種類の行列のうちの１つを意味する。
【００３１】ここで、ＭＰＥＧ２において定められてい
るイントラマクロブロック及び非イントラマクロブロッ
クの量子化行列のデフォルト値をそれぞれ図１４
（Ａ）、（Ｂ）に示す。上述したように、量子化行列
は、ユーザがピクチャ単位で設定可能であるが、設定さ
れていない場合にはこのデフォルト値が用いられる。図
１４に示すように、デフォルト値ではイントラマクロブ
ロックに対してのみ重みを有している。
るイントラマクロブロック及び非イントラマクロブロッ
クの量子化行列のデフォルト値をそれぞれ図１４
（Ａ）、（Ｂ）に示す。上述したように、量子化行列
は、ユーザがピクチャ単位で設定可能であるが、設定さ
れていない場合にはこのデフォルト値が用いられる。図
１４に示すように、デフォルト値ではイントラマクロブ
ロックに対してのみ重みを有している。
【００３２】なお、MPEG2 Test Model 5（ISO/IEC JTC/
SC29/WG11/N0400）においては、非イントラマクロブロ
ックに対して図１５に示すような量子化行列が定義され
ている。これは、図１４（Ｂ）に示したデフォルト値と
は異なり、重みを有した特性となっている。
SC29/WG11/N0400）においては、非イントラマクロブロ
ックに対して図１５に示すような量子化行列が定義され
ている。これは、図１４（Ｂ）に示したデフォルト値と
は異なり、重みを有した特性となっている。
【００３３】量子化スケール（quantiser_scale）は、
量子化特性のスケーリングを行うことにより発生符号量
を制御するための媒介変数であり、ピクチャ単位で設定
される媒介変数q_scale_typeと、マクロブロック単位で
設定される量子化スケールコードquantiser_scale_code
により設定される。図１６にこれらの関係を示す。
量子化特性のスケーリングを行うことにより発生符号量
を制御するための媒介変数であり、ピクチャ単位で設定
される媒介変数q_scale_typeと、マクロブロック単位で
設定される量子化スケールコードquantiser_scale_code
により設定される。図１６にこれらの関係を示す。
【００３４】ここで、q_scale_typeが０の場合には線形
量子化となり、ＭＰＥＧ１と同様、quantiser_scale_co
de（１〜３１）の２倍の値がquantiser_scale（２〜６
２）に設定される。
量子化となり、ＭＰＥＧ１と同様、quantiser_scale_co
de（１〜３１）の２倍の値がquantiser_scale（２〜６
２）に設定される。
【００３５】また、q_scale_typeが１の場合には非線形
量子化となり、quantiser_scale_code（１〜３１）は、
小さい量子化スケールコードではより細かく、大きな量
子化スケールコードではより粗くスケーリングすること
により、線形量子化の場合に比べ、広い範囲のquantise
r_scale（１〜１１２）に変換される。このモードは、
ＭＰＥＧ２において新たに導入されたもので、特に高い
レートで符号化する場合に、小さな量子化スケール領域
でより細かな量子化スケール制御を行うことや、極めて
複雑な画像を符号化する場合に、より粗い量子化スケー
ルを用いることが可能となり、ＭＰＥＧ１と比較して、
より安定した符号量制御を実現することができる。
量子化となり、quantiser_scale_code（１〜３１）は、
小さい量子化スケールコードではより細かく、大きな量
子化スケールコードではより粗くスケーリングすること
により、線形量子化の場合に比べ、広い範囲のquantise
r_scale（１〜１１２）に変換される。このモードは、
ＭＰＥＧ２において新たに導入されたもので、特に高い
レートで符号化する場合に、小さな量子化スケール領域
でより細かな量子化スケール制御を行うことや、極めて
複雑な画像を符号化する場合に、より粗い量子化スケー
ルを用いることが可能となり、ＭＰＥＧ１と比較して、
より安定した符号量制御を実現することができる。
【００３６】一方、ＪＶＴにおいては、量子化／逆量子
化を行うための媒介変数ＱＰには０〜５１の５２の異な
る値が使われる。ここで、ＱＰは、値が６増える毎に量
子化スケールが２倍になるように設定されている。すな
わち、ＱＰが１増す毎に量子化スケールが約１２％増加
する。
化を行うための媒介変数ＱＰには０〜５１の５２の異な
る値が使われる。ここで、ＱＰは、値が６増える毎に量
子化スケールが２倍になるように設定されている。すな
わち、ＱＰが１増す毎に量子化スケールが約１２％増加
する。
【００３７】なお、色差成分に使用されるＱＰＣは、輝
度成分に使用されるＱＰＹから、以下の表１に示す対照
表に従って算出される。以下では、特に断りのない限
り、ＱＰＹのことをＱＰと呼ぶことにする。
度成分に使用されるＱＰＹから、以下の表１に示す対照
表に従って算出される。以下では、特に断りのない限
り、ＱＰＹのことをＱＰと呼ぶことにする。
【００３８】
【表１】
【００３９】ここで、ＪＶＴにおいては、４×４離散コ
サイン変換に基づく符号化が行われるが、輝度信号と色
差信号とについて、実際には、以下の演算が行われる。
すなわち、Ｘ＝（ｘ００，…．ｘ３３）を画素値又は差
分値とし、Ｙを直交変換係数とした場合に、以下の式
（４）に示すような離散コサイン変換に相当する処理が
実行される。
サイン変換に基づく符号化が行われるが、輝度信号と色
差信号とについて、実際には、以下の演算が行われる。
すなわち、Ｘ＝（ｘ００，…．ｘ３３）を画素値又は差
分値とし、Ｙを直交変換係数とした場合に、以下の式
（４）に示すような離散コサイン変換に相当する処理が
実行される。
【００４０】
【数９】
【００４１】次に量子化処理として、以下の式（５）に
示すような処理が実行される。
示すような処理が実行される。
【００４２】
【数１０】
【００４３】ここで、式（５）において、ＹＱは量子化
された直交変換係数を示し、Ｑは量子化ステップサイズ
に対応する量子化係数を示す。また、ｆはイントラマク
ロブロックでは２１５＋ＱＰ／６／３、インターマクロ
ブロックでは２１５＋ＱＰ／ ６／６とし、量子化される
直交変換係数Ｙと同じ正負の符号を持つとする。なお、
Ｑは以下に示すように定義されている。 Q[QP%6][i][j]＝quantMat[QP%6][0] for (i,j)＝{(0,
0),(0,2),(2,0),(2,2)}, Q[QP%6][i][j]＝quantMat[QP%6][1] for (i,j)＝{(1,
1),(1,3),(3,1),(3,3)}, Q[QP%6][i][j]＝quantMat[QP%6][2] otherwise. quantMat[6][3]＝{{13107, 5243, 8224}, {11651, 466
0, 7358}, {10486, 4143, 6554}, {9198, 3687, 5825},
{8322, 3290, 5243}, {7384, 2943, 4660}}
された直交変換係数を示し、Ｑは量子化ステップサイズ
に対応する量子化係数を示す。また、ｆはイントラマク
ロブロックでは２１５＋ＱＰ／６／３、インターマクロ
ブロックでは２１５＋ＱＰ／ ６／６とし、量子化される
直交変換係数Ｙと同じ正負の符号を持つとする。なお、
Ｑは以下に示すように定義されている。 Q[QP%6][i][j]＝quantMat[QP%6][0] for (i,j)＝{(0,
0),(0,2),(2,0),(2,2)}, Q[QP%6][i][j]＝quantMat[QP%6][1] for (i,j)＝{(1,
1),(1,3),(3,1),(3,3)}, Q[QP%6][i][j]＝quantMat[QP%6][2] otherwise. quantMat[6][3]＝{{13107, 5243, 8224}, {11651, 466
0, 7358}, {10486, 4143, 6554}, {9198, 3687, 5825},
{8322, 3290, 5243}, {7384, 2943, 4660}}
【００４４】また、量子化後の逆量子化処理として、以
下の式（６）に示すような処理が実行される。
下の式（６）に示すような処理が実行される。
【００４５】
【数１１】
【００４６】ここで、式（６）において、Ｒは逆量子化
係数を示し、以下に示すように定義されている。 R[QP%6][i][j]＝dequantMat[QP%6][0] for (i,j)＝{(0,
0),(0,2),(2,0),(2,2)}, R[QP%6][i][j]＝dequantMat[QP%6][1] for (i,j)＝{(1,
1),(1,3),(3,1),(3,3)}, R[QP%6][i][j]＝dequantMat[QP%6][2] otherwise. dequantMat[6][3]＝{{10, 16, 13}, {11, 18, 14}, {1
3, 20, 16}, {14, 23,18}, {16, 25, 20}, {18, 29, 2
3}}
係数を示し、以下に示すように定義されている。 R[QP%6][i][j]＝dequantMat[QP%6][0] for (i,j)＝{(0,
0),(0,2),(2,0),(2,2)}, R[QP%6][i][j]＝dequantMat[QP%6][1] for (i,j)＝{(1,
1),(1,3),(3,1),(3,3)}, R[QP%6][i][j]＝dequantMat[QP%6][2] otherwise. dequantMat[6][3]＝{{10, 16, 13}, {11, 18, 14}, {1
3, 20, 16}, {14, 23,18}, {16, 25, 20}, {18, 29, 2
3}}
【００４７】次に逆離散コサイン変換処理として、以下
の式（７）に示すような処理が実行され、正規化処理と
して、以下の式（８）に示すような処理が実行される。
の式（７）に示すような処理が実行され、正規化処理と
して、以下の式（８）に示すような処理が実行される。
【００４８】
【数１２】
【００４９】最後に、復号された予測残差値Ｘ"（ｉ，
ｊ）は、以下の式（９）に示すように、動き補償予測値
又は空間予測値Ｐ（ｉ，ｊ）と足し合わされ、０から２
５５の範囲にクリッピングされて最終復号画素値が算出
される。
ｊ）は、以下の式（９）に示すように、動き補償予測値
又は空間予測値Ｐ（ｉ，ｊ）と足し合わされ、０から２
５５の範囲にクリッピングされて最終復号画素値が算出
される。
【００５０】
【数１３】
【００５１】ところで、ＪＶＴでは、イントラ１６×１
６モードにおいて、輝度信号のＤＣ成分をさらに４×４
単位のブロックに集め、アダマール変換を施して圧縮率
を向上させている。輝度信号の４×４ＤＣ成分の直交変
換及び量子化は、以下の手法に基づいて実行される。
６モードにおいて、輝度信号のＤＣ成分をさらに４×４
単位のブロックに集め、アダマール変換を施して圧縮率
を向上させている。輝度信号の４×４ＤＣ成分の直交変
換及び量子化は、以下の手法に基づいて実行される。
【００５２】先ず、４×４変換によって算出された直交
変換係数の１６個の輝度信号ＤＣ成分が集められて４×
４単位の入力マトリックスＸＤとされ、アダマール変換
に相当する処理として、以下の式（１０）に示すような
処理が実行される。
変換係数の１６個の輝度信号ＤＣ成分が集められて４×
４単位の入力マトリックスＸＤとされ、アダマール変換
に相当する処理として、以下の式（１０）に示すような
処理が実行される。
【００５３】
【数１４】
【００５４】次に、量子化処理として、以下の式（１
１）に示すような処理が実行される。
１）に示すような処理が実行される。
【００５５】
【数１５】
【００５６】また、逆アダマール変換に相当する処理と
して、以下の式（１２）に示すような処理が実行され
る。
して、以下の式（１２）に示すような処理が実行され
る。
【００５７】
【数１６】
【００５８】次に、ＱＰが１２以上である場合には、逆
量子化処理として、以下の式（１３）に示すような処理
が実行され、ＱＰが１２未満である場合には、逆量子化
処理として、以下の式（１４）に示すような処理が実行
される。
量子化処理として、以下の式（１３）に示すような処理
が実行され、ＱＰが１２未満である場合には、逆量子化
処理として、以下の式（１４）に示すような処理が実行
される。
【００５９】
【数１７】
【００６０】また、ＪＶＴでは、色差信号のＤＣ成分に
ついても、さらに２×２画素のブロックに集め、アダマ
ール変換を施して圧縮率を向上させている。色差信号の
２×２ＤＣ成分の直交変換及び量子化は、以下の手法に
基づいて実行される。
ついても、さらに２×２画素のブロックに集め、アダマ
ール変換を施して圧縮率を向上させている。色差信号の
２×２ＤＣ成分の直交変換及び量子化は、以下の手法に
基づいて実行される。
【００６１】先ず、４個の色差ＤＣ成分が集められて２
×２画素の入力マトリックスＸＤとされ、アダマール変
換に相当する処理として、以下の式（１５）に示すよう
な処理が実行される。
×２画素の入力マトリックスＸＤとされ、アダマール変
換に相当する処理として、以下の式（１５）に示すよう
な処理が実行される。
【００６２】
【数１８】
【００６３】次に、量子化処理として、以下の式（１
６）に示すような処理が実行される。
６）に示すような処理が実行される。
【００６４】
【数１９】
【００６５】また、逆アダマール変換に相当する処理と
して、以下の式（１７）に示すような処理が実行され
る。
して、以下の式（１７）に示すような処理が実行され
る。
【００６６】
【数２０】
【００６７】次に、ＱＰが６以上である場合には、逆量
子化処理として、以下の式（１８）に示すような処理が
実行され、ＱＰが６未満である場合には、逆量子化処理
として、以下の式（１９）に示すような処理が実行され
る。
子化処理として、以下の式（１８）に示すような処理が
実行され、ＱＰが６未満である場合には、逆量子化処理
として、以下の式（１９）に示すような処理が実行され
る。
【００６８】
【数２１】
【００６９】なお、直交変換及び量子化の一連の処理
は、１６ビット演算でオーバーフローが起こらないよう
規格化されている。
は、１６ビット演算でオーバーフローが起こらないよう
規格化されている。
【００７０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のＪＶ
Ｔで規定されている量子化／逆量子化においては、ＭＰ
ＥＧ２で規定されているような、量子化行列を用いた直
交変換係数の重み付けや、量子化処理におけるデッドゾ
ーンに関する機能が含まれていないため、視覚特性に基
づいた効率的な量子化を行うことができない。
Ｔで規定されている量子化／逆量子化においては、ＭＰ
ＥＧ２で規定されているような、量子化行列を用いた直
交変換係数の重み付けや、量子化処理におけるデッドゾ
ーンに関する機能が含まれていないため、視覚特性に基
づいた効率的な量子化を行うことができない。
【００７１】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、視覚特性を考慮したデッドゾー
ンを設けて量子化することにより、低ビットレートでの
高効率な圧縮を実現する画像情報符号化方法及びその装
置、並びにそのような画像情報符号化処理をコンピュー
タに実行させるプログラム及びそのプログラムが記録さ
れたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
提案されたものであり、視覚特性を考慮したデッドゾー
ンを設けて量子化することにより、低ビットレートでの
高効率な圧縮を実現する画像情報符号化方法及びその装
置、並びにそのような画像情報符号化処理をコンピュー
タに実行させるプログラム及びそのプログラムが記録さ
れたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
【００７２】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係る画像情報符号化方法は、入力画像
信号をブロック化し、該ブロック単位で直交変換を施し
て量子化を行う画像情報符号化方法において、上記量子
化の際に、上記ブロックの直交変換係数の成分毎に決定
された量子化ステップサイズにおけるデッドゾーンに対
して所定の変更を加えたデッドゾーンを設定するもので
ある。
ために、本発明に係る画像情報符号化方法は、入力画像
信号をブロック化し、該ブロック単位で直交変換を施し
て量子化を行う画像情報符号化方法において、上記量子
化の際に、上記ブロックの直交変換係数の成分毎に決定
された量子化ステップサイズにおけるデッドゾーンに対
して所定の変更を加えたデッドゾーンを設定するもので
ある。
【００７３】このような画像情報符号化方法では、量子
化の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付
け処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化
の出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広く
なるように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対
して所定の変更が加えられる。
化の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付
け処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化
の出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広く
なるように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対
して所定の変更が加えられる。
【００７４】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係る画像情報符号化装置は、力画像信号をブロッ
ク化し、該ブロック単位で直交変換を施して量子化を行
う画像情報符号化装置において、上記量子化の際に、上
記ブロックの直交変換係数の成分毎に決定された量子化
ステップサイズにおけるデッドゾーンに対して所定の変
更を加えたデッドゾーンを設定するデッドゾーン設定手
段を備える。
発明に係る画像情報符号化装置は、力画像信号をブロッ
ク化し、該ブロック単位で直交変換を施して量子化を行
う画像情報符号化装置において、上記量子化の際に、上
記ブロックの直交変換係数の成分毎に決定された量子化
ステップサイズにおけるデッドゾーンに対して所定の変
更を加えたデッドゾーンを設定するデッドゾーン設定手
段を備える。
【００７５】このような画像情報符号化装置は、量子化
の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け
処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化の
出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広くな
るように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対し
て所定の変更を加える。
の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け
処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化の
出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広くな
るように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対し
て所定の変更を加える。
【００７６】また、本発明に係るプログラムは、上述し
た画像情報符号化処理をコンピュータに実行させるもの
であり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプログラ
ムが記録されたコンピュータ読み取り可能なものであ
る。
た画像情報符号化処理をコンピュータに実行させるもの
であり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプログラ
ムが記録されたコンピュータ読み取り可能なものであ
る。
【００７７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この実施の形態は、本発明を、視覚特性を考慮した
デッドゾーンを設けて量子化することにより、低ビット
レートでの高効率な圧縮を実現する画像情報符号化方法
及びその装置に適用したものである。具体的には、本実
施の形態における画像情報符号化方法及びその装置で
は、量子化の際の量子化ステップサイズに対する仮想的
な重み付け処理を考慮して、直交変換係数の成分毎にデ
ッドゾーンが算出される。
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この実施の形態は、本発明を、視覚特性を考慮した
デッドゾーンを設けて量子化することにより、低ビット
レートでの高効率な圧縮を実現する画像情報符号化方法
及びその装置に適用したものである。具体的には、本実
施の形態における画像情報符号化方法及びその装置で
は、量子化の際の量子化ステップサイズに対する仮想的
な重み付け処理を考慮して、直交変換係数の成分毎にデ
ッドゾーンが算出される。
【００７８】そこで、以下では、本実施の形態における
画像情報符号化方法及びその方法の説明の前に、量子化
ステップサイズに対する重み付けを実際に行って量子化
及び逆量子化する画像情報符号化装置及び画像情報復号
装置について説明する。
画像情報符号化方法及びその方法の説明の前に、量子化
ステップサイズに対する重み付けを実際に行って量子化
及び逆量子化する画像情報符号化装置及び画像情報復号
装置について説明する。
【００７９】先ず、本実施の形態の説明に供する画像情
報符号化装置の概略構成を図１に示す。図１に示すよう
に、画像情報符号化装置１０は、Ａ／Ｄ変換部１１と、
画面並べ替えバッファ１２と、加算器１３と、直交変換
部１４と、量子化部１５と、重み付け部１６と、可逆符
号化部１７と、蓄積バッファ１８と、逆量子化部１９
と、重み付け部２０と、逆直交変換部２１と、フレーム
メモリ２２と、動き予測・補償部２３と、レート制御部
２４とにより構成されている。
報符号化装置の概略構成を図１に示す。図１に示すよう
に、画像情報符号化装置１０は、Ａ／Ｄ変換部１１と、
画面並べ替えバッファ１２と、加算器１３と、直交変換
部１４と、量子化部１５と、重み付け部１６と、可逆符
号化部１７と、蓄積バッファ１８と、逆量子化部１９
と、重み付け部２０と、逆直交変換部２１と、フレーム
メモリ２２と、動き予測・補償部２３と、レート制御部
２４とにより構成されている。
【００８０】図１において、Ａ／Ｄ変換部１１は、入力
された画像信号をデジタル信号に変換する。そして、画
面並べ替えバッファ１２は、当該画像情報符号化装置１
０から出力される画像圧縮情報のＧＯＰ（Group of Pic
tures）構造に応じて、フレームの並べ替えを行う。こ
こで、画面並び替えバッファ１２は、イントラ（画像
内）符号化が行われる画像に関しては、フレーム全体の
画像情報を直交変換部１４に供給する。直交変換部１４
は、画像情報に対して離散コサイン変換又はカルーネン
・レーベ変換等の直交変換を施し、得られた直交変換係
数を量子化部１５に供給する。
された画像信号をデジタル信号に変換する。そして、画
面並べ替えバッファ１２は、当該画像情報符号化装置１
０から出力される画像圧縮情報のＧＯＰ（Group of Pic
tures）構造に応じて、フレームの並べ替えを行う。こ
こで、画面並び替えバッファ１２は、イントラ（画像
内）符号化が行われる画像に関しては、フレーム全体の
画像情報を直交変換部１４に供給する。直交変換部１４
は、画像情報に対して離散コサイン変換又はカルーネン
・レーベ変換等の直交変換を施し、得られた直交変換係
数を量子化部１５に供給する。
【００８１】量子化部１５は、直交変換部１４から供給
された直交変換係数に対して量子化処理を施す。その
際、量子化部１５の構成要素である重み付け部１６は、
後述するようにして、直交変換係数の成分毎に、量子化
ステップサイズを指定するための媒介変数ＱＰの重み付
けを行う。
された直交変換係数に対して量子化処理を施す。その
際、量子化部１５の構成要素である重み付け部１６は、
後述するようにして、直交変換係数の成分毎に、量子化
ステップサイズを指定するための媒介変数ＱＰの重み付
けを行う。
【００８２】可逆符号化部１７は、量子化された直交変
換係数に対して可変長符号化又は算術符号化等の可逆符
号化を施し、符号化された直交変換係数を蓄積バッファ
１８に供給して蓄積させる。この符号化された直交変換
係数は、画像圧縮情報として出力される。
換係数に対して可変長符号化又は算術符号化等の可逆符
号化を施し、符号化された直交変換係数を蓄積バッファ
１８に供給して蓄積させる。この符号化された直交変換
係数は、画像圧縮情報として出力される。
【００８３】量子化部１５の挙動は、レート制御部２４
によって制御される。また、量子化部１５は、量子化後
の直交変換係数を逆量子化部１９に供給し、逆量子化部
１９は、その直交変換係数を逆量子化する。その際、逆
量子化部１９の構成要素である重み付け部２０は、後述
するようにして、量子化された直交変換係数の成分毎
に、量子化ステップサイズを指定するための媒介変数Ｑ
Ｐの重み付けを行う。
によって制御される。また、量子化部１５は、量子化後
の直交変換係数を逆量子化部１９に供給し、逆量子化部
１９は、その直交変換係数を逆量子化する。その際、逆
量子化部１９の構成要素である重み付け部２０は、後述
するようにして、量子化された直交変換係数の成分毎
に、量子化ステップサイズを指定するための媒介変数Ｑ
Ｐの重み付けを行う。
【００８４】逆直交変換部２１は、逆量子化された直交
変換係数に対して逆直交変換処理を施して復号画像情報
を生成し、その情報をフレームメモリ２２に供給して蓄
積させる。
変換係数に対して逆直交変換処理を施して復号画像情報
を生成し、その情報をフレームメモリ２２に供給して蓄
積させる。
【００８５】一方、画面並び替えバッファ１２は、イン
ター（画像間）符号化が行われる画像に関しては、画像
情報を動き予測・補償部２３に供給する。動き予測・補
償部２３は、同時に、参照される画像情報をフレームメ
モリ２２より取り出し、動き予測・補償処理を施して参
照画像情報を生成する。
ター（画像間）符号化が行われる画像に関しては、画像
情報を動き予測・補償部２３に供給する。動き予測・補
償部２３は、同時に、参照される画像情報をフレームメ
モリ２２より取り出し、動き予測・補償処理を施して参
照画像情報を生成する。
【００８６】動き予測・補償部２３は、この参照画像情
報を加算器１３に供給し、加算器１３は、参照画像情報
を当該画像情報との差分信号に変換する。また、動き補
償・予測部２３は、同時に動きベクトル情報を可逆符号
化部１７に供給する。
報を加算器１３に供給し、加算器１３は、参照画像情報
を当該画像情報との差分信号に変換する。また、動き補
償・予測部２３は、同時に動きベクトル情報を可逆符号
化部１７に供給する。
【００８７】可逆符号化部１７は、その動きベクトル情
報に対して可変長符号化又は算術符号化等の可逆符号化
処理を施し、画像圧縮情報のヘッダ部に挿入される情報
を形成する。なお、その他の処理については、イントラ
符号化を施される画像圧縮情報と同様であるため、説明
を省略する。
報に対して可変長符号化又は算術符号化等の可逆符号化
処理を施し、画像圧縮情報のヘッダ部に挿入される情報
を形成する。なお、その他の処理については、イントラ
符号化を施される画像圧縮情報と同様であるため、説明
を省略する。
【００８８】次に、上述した画像情報符号化装置１０か
ら出力された画像圧縮情報を復号する画像情報復号装置
の概略構成を図２に示す。図２に示すように、画像情報
復号装置３０は、蓄積バッファ３１と、可逆復号部３２
と、逆量子化部３３と、重み付け部３４と、逆直交変換
部３５と、加算器３６と、画面並べ替えバッファ３７
と、Ｄ／Ａ変換部３８と、動き予測・補償部３９と、フ
レームメモリ４０とにより構成されている。
ら出力された画像圧縮情報を復号する画像情報復号装置
の概略構成を図２に示す。図２に示すように、画像情報
復号装置３０は、蓄積バッファ３１と、可逆復号部３２
と、逆量子化部３３と、重み付け部３４と、逆直交変換
部３５と、加算器３６と、画面並べ替えバッファ３７
と、Ｄ／Ａ変換部３８と、動き予測・補償部３９と、フ
レームメモリ４０とにより構成されている。
【００８９】図２において、蓄積バッファ３１は、入力
された画像圧縮情報を一時的に格納した後、可逆復号部
３２に転送する。可逆復号部３２は、定められた画像圧
縮情報のフォーマットに基づき、画像圧縮情報に対して
可変長復号又は算術復号等の処理を施し、量子化された
直交変換係数を逆量子化部３３に供給する。また、可逆
復号部３２は、当該フレームがインター符号化されたも
のである場合には、画像圧縮情報のヘッダ部に格納され
た動きベクトル情報についても復号し、その情報を動き
予測・補償部３９に供給する。
された画像圧縮情報を一時的に格納した後、可逆復号部
３２に転送する。可逆復号部３２は、定められた画像圧
縮情報のフォーマットに基づき、画像圧縮情報に対して
可変長復号又は算術復号等の処理を施し、量子化された
直交変換係数を逆量子化部３３に供給する。また、可逆
復号部３２は、当該フレームがインター符号化されたも
のである場合には、画像圧縮情報のヘッダ部に格納され
た動きベクトル情報についても復号し、その情報を動き
予測・補償部３９に供給する。
【００９０】逆量子化部３３は、可逆復号部３２から供
給された量子化後の直交変換係数を逆量子化し、逆量子
化後の直交変換係数を逆直交変換部３５に供給する。そ
の際、逆量子化部３３の構成要素である重み付け部３４
は、後述するようにして、量子化された直交変換係数の
成分毎に、量子化ステップサイズを指定するための媒介
変数ＱＰの重み付けを行う。逆直交変換部３５は、定め
られた画像圧縮情報のフォーマットに基づき、直交変換
係数に対して逆離散コサイン変換又は逆カルーネン・レ
ーベ変換等の逆直交変換を施す。
給された量子化後の直交変換係数を逆量子化し、逆量子
化後の直交変換係数を逆直交変換部３５に供給する。そ
の際、逆量子化部３３の構成要素である重み付け部３４
は、後述するようにして、量子化された直交変換係数の
成分毎に、量子化ステップサイズを指定するための媒介
変数ＱＰの重み付けを行う。逆直交変換部３５は、定め
られた画像圧縮情報のフォーマットに基づき、直交変換
係数に対して逆離散コサイン変換又は逆カルーネン・レ
ーベ変換等の逆直交変換を施す。
【００９１】ここで、当該フレームがイントラ符号化さ
れたものである場合には、逆直交変換部３５は、逆直交
変換処理後の画像情報を画面並べ替えバッファ３７に供
給する。画面並び替えバッファ３７は、この画像情報を
一時的に格納した後、Ｄ／Ａ変換部３８に供給する。Ｄ
／Ａ変換部３８は、この画像情報に対してＤ／Ａ変換処
理を施して出力する。
れたものである場合には、逆直交変換部３５は、逆直交
変換処理後の画像情報を画面並べ替えバッファ３７に供
給する。画面並び替えバッファ３７は、この画像情報を
一時的に格納した後、Ｄ／Ａ変換部３８に供給する。Ｄ
／Ａ変換部３８は、この画像情報に対してＤ／Ａ変換処
理を施して出力する。
【００９２】一方、当該フレームがインター符号化され
たものである場合には、動き予測・補償部３９は、可逆
復号処理が施された動きベクトル情報とフレームメモリ
４０に格納された画像情報とに基づいて参照画像を生成
する。加算器３６は、この参照画像と逆直交変換部３５
の出力とを合成する。なお、その他の処理については、
イントラ符号化されたフレームと同様であるため、説明
を省略する。
たものである場合には、動き予測・補償部３９は、可逆
復号処理が施された動きベクトル情報とフレームメモリ
４０に格納された画像情報とに基づいて参照画像を生成
する。加算器３６は、この参照画像と逆直交変換部３５
の出力とを合成する。なお、その他の処理については、
イントラ符号化されたフレームと同様であるため、説明
を省略する。
【００９３】ところで、上述したように、画像情報符号
化装置１０及び画像情報復号装置３０では、重み付け部
１６，２０，３４において、量子化ステップサイズを指
定するための媒介変数ＱＰの重み付け処理を行って、量
子化及び逆量子化が行われている。そして、この重み付
け処理によって、視覚的に劣化の目立ちにくい高域直交
変換係数を、視覚的に劣化の目立ちやすい低域直交変換
係数に比べて粗く量子化することが可能とされる。
化装置１０及び画像情報復号装置３０では、重み付け部
１６，２０，３４において、量子化ステップサイズを指
定するための媒介変数ＱＰの重み付け処理を行って、量
子化及び逆量子化が行われている。そして、この重み付
け処理によって、視覚的に劣化の目立ちにくい高域直交
変換係数を、視覚的に劣化の目立ちやすい低域直交変換
係数に比べて粗く量子化することが可能とされる。
【００９４】そこで、以下では、この重み付け処理につ
いて説明する。なお、重み付け部１６，２０，３４の動
作原理は同様であるため、以下では重み付け部１６の動
作原理についてのみ説明する。
いて説明する。なお、重み付け部１６，２０，３４の動
作原理は同様であるため、以下では重み付け部１６の動
作原理についてのみ説明する。
【００９５】重み付け部１６においては、イントラマク
ロブロックとインターマクロブロックのそれぞれに対し
て、デフォルトで、それぞれ図３（Ａ）、（Ｂ）に示す
ようなＷｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）及びＷｉｎｔｅｒ（ｉ，
ｊ）（i,j=0,1,2,3）に関する情報が含まれている。
ロブロックとインターマクロブロックのそれぞれに対し
て、デフォルトで、それぞれ図３（Ａ）、（Ｂ）に示す
ようなＷｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）及びＷｉｎｔｅｒ（ｉ，
ｊ）（i,j=0,1,2,3）に関する情報が含まれている。
【００９６】また、輝度信号と色差信号のそれぞれに対
して、デフォルトで、それぞれ図３（Ａ），（Ｂ）に示
すような、Ｗｌｕｍａ（ｉ，ｊ）及びＷ
ｃｈｒｏｍａ（ｉ，ｊ）（i,j=0,1,2,3）に関する情報
を含むようにすることもできる。
して、デフォルトで、それぞれ図３（Ａ），（Ｂ）に示
すような、Ｗｌｕｍａ（ｉ，ｊ）及びＷ
ｃｈｒｏｍａ（ｉ，ｊ）（i,j=0,1,2,3）に関する情報
を含むようにすることもできる。
【００９７】以下では、Ｗｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）及びＷ
ｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）、或いはＷｌ ｕｍａ（ｉ，ｊ）及
びＷｃｈｒｏｍａ（ｉ，ｊ）に関する処理が同等である
ため、特に断りのない限り、これらをＷ（ｉ，ｊ）と表
記する。
ｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）、或いはＷｌ ｕｍａ（ｉ，ｊ）及
びＷｃｈｒｏｍａ（ｉ，ｊ）に関する処理が同等である
ため、特に断りのない限り、これらをＷ（ｉ，ｊ）と表
記する。
【００９８】なお、Ｗｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）及びＷ
ｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）、或いはＷｌｕｍ ａ（ｉ，ｊ）及
びＷｃｈｒｏｍａ（ｉ，ｊ）は、図３に示したデフォル
ト値に限定されるものではなく、ユーザがピクチャ単位
で設定することが可能である。その際、Ｗ（ｉ，ｊ）の
値そのものを出力となる画像圧縮情報に埋め込むことも
可能であるが、その差分値を生成し、又は可変長符号
化、算術符号化等の可逆符号化方式を用いてその情報量
を削減し、出力される画像圧縮情報に埋め込んでもよ
い。
ｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）、或いはＷｌｕｍ ａ（ｉ，ｊ）及
びＷｃｈｒｏｍａ（ｉ，ｊ）は、図３に示したデフォル
ト値に限定されるものではなく、ユーザがピクチャ単位
で設定することが可能である。その際、Ｗ（ｉ，ｊ）の
値そのものを出力となる画像圧縮情報に埋め込むことも
可能であるが、その差分値を生成し、又は可変長符号
化、算術符号化等の可逆符号化方式を用いてその情報量
を削減し、出力される画像圧縮情報に埋め込んでもよ
い。
【００９９】ここで、重み付け部１６においては、画像
圧縮情報中に格納される、マクロブロックごとの量子化
のための媒介変数ＱＰを元に、４×４離散コサイン変換
係数のそれぞれの成分に対して、以下の式（２０）に示
すような変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）が定義される。
圧縮情報中に格納される、マクロブロックごとの量子化
のための媒介変数ＱＰを元に、４×４離散コサイン変換
係数のそれぞれの成分に対して、以下の式（２０）に示
すような変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）が定義される。
【０１００】
【数２２】
【０１０１】量子化／逆量子化処理に関しては、上述し
たＪＶＴにおけるＱ（QP%6,i,j）及びＲ（QP%6,i,j）に
代え、各成分毎に、Ｑ（QQP%6,i,j）及びＲ（QQP%6,i,
j）を用いて、ＪＶＴと同様の処理を行う。
たＪＶＴにおけるＱ（QP%6,i,j）及びＲ（QP%6,i,j）に
代え、各成分毎に、Ｑ（QQP%6,i,j）及びＲ（QQP%6,i,
j）を用いて、ＪＶＴと同様の処理を行う。
【０１０２】なお、ＱＰのダイナミックレンジは０〜５
１であるが、上述した式（２０）においては、ＱＱＰ
（ｉ，ｊ）の値がこのダイナミックレンジから外れる可
能性がある。そこで、ＱＱＰ（ｉ，ｊ）の値が５１を超
えた場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝５１とし、０を下回っ
た場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝０とする。
１であるが、上述した式（２０）においては、ＱＱＰ
（ｉ，ｊ）の値がこのダイナミックレンジから外れる可
能性がある。そこで、ＱＱＰ（ｉ，ｊ）の値が５１を超
えた場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝５１とし、０を下回っ
た場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝０とする。
【０１０３】ここで、上述したように、画像情報符号化
装置１０及び画像情報復号装置３０においては、デフォ
ルトで使用される重み行列が、輝度信号及び色差信号の
双方に対して、以下の式（２１）、（２２）のように定
義されている。
装置１０及び画像情報復号装置３０においては、デフォ
ルトで使用される重み行列が、輝度信号及び色差信号の
双方に対して、以下の式（２１）、（２２）のように定
義されている。
【０１０４】
【数２３】
【０１０５】なお、実際に画像情報符号化装置１０及び
画像情報復号装置３０で量子化／逆量子化に用いられる
重み行列は必ずしもこの通りではなく、ピクチャ単位で
ユーザが設定することが可能である。
画像情報復号装置３０で量子化／逆量子化に用いられる
重み行列は必ずしもこの通りではなく、ピクチャ単位で
ユーザが設定することが可能である。
【０１０６】この重み行列に関する情報を、画像圧縮情
報中に埋め込むための構文の例を図４に示す。図４にお
いて、load_intra_quantiser_matrix、load_non_intra_
quantiser_matrix、load_chroma_intra_quantiser_matr
ix、及びload_chroma_non_intra_quantiser_matrixは、
それぞれ当該ピクチャで、輝度信号及び色差信号に対す
るイントラマクロブロック及びインターマクロブロック
において、デフォルトで定められた以外の重み行列が用
いられるか否かを示す１ビットのフラグであり、その値
が１を取るとき、当該ピクチャにおいてはデフォルト以
外の重み行列が用いられる。
報中に埋め込むための構文の例を図４に示す。図４にお
いて、load_intra_quantiser_matrix、load_non_intra_
quantiser_matrix、load_chroma_intra_quantiser_matr
ix、及びload_chroma_non_intra_quantiser_matrixは、
それぞれ当該ピクチャで、輝度信号及び色差信号に対す
るイントラマクロブロック及びインターマクロブロック
において、デフォルトで定められた以外の重み行列が用
いられるか否かを示す１ビットのフラグであり、その値
が１を取るとき、当該ピクチャにおいてはデフォルト以
外の重み行列が用いられる。
【０１０７】例えばload_intra_quantiser_matrixの値
が１であった場合、後続のintra_quantiser_matrix[16]
において、それぞれの成分が４ビットで表された４×４
の重み行列に関する情報が埋め込まれる。
が１であった場合、後続のintra_quantiser_matrix[16]
において、それぞれの成分が４ビットで表された４×４
の重み行列に関する情報が埋め込まれる。
【０１０８】なお、上述のように、それぞれの成分が必
ずしも４ビットである必要はなく、８ビット又は１２ビ
ット等で表されてもよい。
ずしも４ビットである必要はなく、８ビット又は１２ビ
ット等で表されてもよい。
【０１０９】また、差分を取り、又は可変長符号化若し
くは算術符号化等の可逆符号化を施すことにより、intr
a_quantiser_matrix[16]に関する情報を圧縮してもよ
い。
くは算術符号化等の可逆符号化を施すことにより、intr
a_quantiser_matrix[16]に関する情報を圧縮してもよ
い。
【０１１０】また、上述の説明では、入力としてそれぞ
れの画素値が８ビットで表される画像情報を対象にして
いるが、例えばそれぞれの画素値が１０ビットで表され
る画像情報に対しても拡張可能である。
れの画素値が８ビットで表される画像情報を対象にして
いるが、例えばそれぞれの画素値が１０ビットで表され
る画像情報に対しても拡張可能である。
【０１１１】以上説明したように、画像情報符号化装置
１０及び画像情報復号装置３０によれば、量子化ステッ
プサイズを指定するための媒介変数ＱＰの重み付け処理
を行って量子化処理及び逆量子化処理を行うことによ
り、視覚的に劣化の目立ちにくい高域直交変換係数を、
視覚的に劣化の目立ちやすい低域直交変換係数に比べて
粗く量子化することが可能とされる。
１０及び画像情報復号装置３０によれば、量子化ステッ
プサイズを指定するための媒介変数ＱＰの重み付け処理
を行って量子化処理及び逆量子化処理を行うことによ
り、視覚的に劣化の目立ちにくい高域直交変換係数を、
視覚的に劣化の目立ちやすい低域直交変換係数に比べて
粗く量子化することが可能とされる。
【０１１２】ここで、上述の説明では、マクロブロック
ごとの量子化のための媒介変数ＱＰに対して、４×４離
散コサイン変換係数のそれぞれの成分について重み行列
Ｗ（ｉ，ｊ）を加算し、得られた変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）
を用いて量子化処理及び逆量子化処理を行った。しかし
ながら、このように４×４直交変換係数の全ての成分に
ついて重み行列Ｗ（ｉ，ｊ）を定義する例に限定される
ものではなく、視覚的に劣化の目立ちやすい低域直交変
換係数についてのみ媒介変数ＱＰに対してオフセット値
を与え、量子化精度を向上させる処理を行うようにして
も構わない。
ごとの量子化のための媒介変数ＱＰに対して、４×４離
散コサイン変換係数のそれぞれの成分について重み行列
Ｗ（ｉ，ｊ）を加算し、得られた変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）
を用いて量子化処理及び逆量子化処理を行った。しかし
ながら、このように４×４直交変換係数の全ての成分に
ついて重み行列Ｗ（ｉ，ｊ）を定義する例に限定される
ものではなく、視覚的に劣化の目立ちやすい低域直交変
換係数についてのみ媒介変数ＱＰに対してオフセット値
を与え、量子化精度を向上させる処理を行うようにして
も構わない。
【０１１３】このような処理を行う画像情報符号化装置
及びこの画像符号化装置から出力された画像圧縮情報を
復号する画像情報復号装置の概略構成をそれぞれ図５、
図６に示す。
及びこの画像符号化装置から出力された画像圧縮情報を
復号する画像情報復号装置の概略構成をそれぞれ図５、
図６に示す。
【０１１４】図５に示すように、画像情報符号化装置５
０の基本構成は、先に図１に示した画像情報符号化装置
１０と同様とするが、重み付け部１６，２０の代わり
に、低域精度変更部５１，５２を備えており、低域直交
変換係数の量子化精度を変更する点に特徴を有してい
る。また、図６に示すように、画像情報復号装置６０の
基本構成は、先に図２に示した画像情報復号装置３０と
同様とするが、重み付け部３４の代わりに、低域精度変
更部６１を備えており、低域直交変換係数の逆量子化精
度を変更する点に特徴を有している。
０の基本構成は、先に図１に示した画像情報符号化装置
１０と同様とするが、重み付け部１６，２０の代わり
に、低域精度変更部５１，５２を備えており、低域直交
変換係数の量子化精度を変更する点に特徴を有してい
る。また、図６に示すように、画像情報復号装置６０の
基本構成は、先に図２に示した画像情報復号装置３０と
同様とするが、重み付け部３４の代わりに、低域精度変
更部６１を備えており、低域直交変換係数の逆量子化精
度を変更する点に特徴を有している。
【０１１５】したがって、先に図１、２に示した画像情
報符号化装置１０及び画像情報復号装置３０と同様の構
成については同一符号を付して詳細な説明を省略し、以
下では、低域精度変更部５１，５２，６１における処理
について説明する。なお、低域精度変更部５１，５２，
６１の動作原理は同様であるため、以下では低域精度変
更部５１の動作原理についてのみ説明する。
報符号化装置１０及び画像情報復号装置３０と同様の構
成については同一符号を付して詳細な説明を省略し、以
下では、低域精度変更部５１，５２，６１における処理
について説明する。なお、低域精度変更部５１，５２，
６１の動作原理は同様であるため、以下では低域精度変
更部５１の動作原理についてのみ説明する。
【０１１６】低域精度変更部５１においては、画像圧縮
情報中に格納される、マクロブロックごとの量子化のた
めの媒介変数ＱＰを元に、４×４離散コサイン変換係数
の指定された成分に対して、以下の式（２３）に示すよ
うな変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）が定義される。
情報中に格納される、マクロブロックごとの量子化のた
めの媒介変数ＱＰを元に、４×４離散コサイン変換係数
の指定された成分に対して、以下の式（２３）に示すよ
うな変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）が定義される。
【０１１７】
【数２４】
【０１１８】量子化／逆量子化処理に関しては、上述し
たＪＶＴにおけるＱ（QP%6,i,j）及びＲ（QP%6,i,j）に
代え、指定された成分毎に、Ｑ（QQP%6,i,j）及びＲ（Q
QP%6,i,j）を用いて、ＪＶＴと同様の処理を行う。
たＪＶＴにおけるＱ（QP%6,i,j）及びＲ（QP%6,i,j）に
代え、指定された成分毎に、Ｑ（QQP%6,i,j）及びＲ（Q
QP%6,i,j）を用いて、ＪＶＴと同様の処理を行う。
【０１１９】なお、ＱＰのダイナミックレンジは０〜５
１であるが、上述した式（２３）においては、ＱＱＰ
（ｉ，ｊ）の値がこのダイナミックレンジから外れる可
能性がある。そこで、ＱＱＰ（ｉ，ｊ）の値が５１を超
えた場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝５１とし、０を下回っ
た場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝０とする。
１であるが、上述した式（２３）においては、ＱＱＰ
（ｉ，ｊ）の値がこのダイナミックレンジから外れる可
能性がある。そこで、ＱＱＰ（ｉ，ｊ）の値が５１を超
えた場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝５１とし、０を下回っ
た場合にはＱＱＰ（ｉ，ｊ）＝０とする。
【０１２０】ここで、低域精度変更部５１では、予測モ
ード、量子化ステップサイズを変更する直交変換係数、
及び量子化ステップサイズの各々の項目の組み合わせに
準拠する構文を定義することができる。
ード、量子化ステップサイズを変更する直交変換係数、
及び量子化ステップサイズの各々の項目の組み合わせに
準拠する構文を定義することができる。
【０１２１】すなわち、例えば予測モードについては、
１６×１６予測モード及び／又は４×４予測モード、或
いはユーザが指定した上記予測モードの任意の組み合わ
せについての構文を定義することができる。
１６×１６予測モード及び／又は４×４予測モード、或
いはユーザが指定した上記予測モードの任意の組み合わ
せについての構文を定義することができる。
【０１２２】また、量子化ステップサイズを変更する直
交変換係数については、例えば図７左の斜線で示すよう
にＤＣ係数のみを変更するモード１、図７中央の斜線で
示すようにＤＣ係数及び低域のＡＣ係数２個を変更する
モード２、図７右の斜線で示すようにＤＣ係数及び低域
のＡＣ係数５個を変更するモード３、或いはユーザが指
定した直交変換係数についての構文を定義することがで
きる。
交変換係数については、例えば図７左の斜線で示すよう
にＤＣ係数のみを変更するモード１、図７中央の斜線で
示すようにＤＣ係数及び低域のＡＣ係数２個を変更する
モード２、図７右の斜線で示すようにＤＣ係数及び低域
のＡＣ係数５個を変更するモード３、或いはユーザが指
定した直交変換係数についての構文を定義することがで
きる。
【０１２３】また、量子化ステップサイズとしては、デ
フォルト値（例えば−６）や、ユーザが設定したオフセ
ット値（offset_QP）についての構文を定義することが
できる。また、ユーザが指定した変数ＱＱＰの絶対値に
ついての構文を定義するようにしても構わない。
フォルト値（例えば−６）や、ユーザが設定したオフセ
ット値（offset_QP）についての構文を定義することが
できる。また、ユーザが指定した変数ＱＱＰの絶対値に
ついての構文を定義するようにしても構わない。
【０１２４】上述した予測モード、量子化ステップサイ
ズを変更する直交変換係数、及び量子化ステップサイズ
についての情報を画像圧縮情報中に埋め込むための構文
の例を図８に示す。なお、構文がこの例に限定されない
のは勿論であり、上述した項目の任意の組み合わせに準
拠する構文を定義することができる。
ズを変更する直交変換係数、及び量子化ステップサイズ
についての情報を画像圧縮情報中に埋め込むための構文
の例を図８に示す。なお、構文がこの例に限定されない
のは勿論であり、上述した項目の任意の組み合わせに準
拠する構文を定義することができる。
【０１２５】図８において、load_16x16, load_4x4は、
それぞれ当該ピクチャで、輝度信号及び色差信号に対す
るイントラマクロブロック及びインターマクロブロック
において、デフォルトで定められた以外の媒介変数ＱＰ
が用いられるか否かを示す１ビットのフラグであり、そ
の値が１を取るとき、当該ピクチャにおいてはデフォル
ト以外のＱＰが用いられる。
それぞれ当該ピクチャで、輝度信号及び色差信号に対す
るイントラマクロブロック及びインターマクロブロック
において、デフォルトで定められた以外の媒介変数ＱＰ
が用いられるか否かを示す１ビットのフラグであり、そ
の値が１を取るとき、当該ピクチャにおいてはデフォル
ト以外のＱＰが用いられる。
【０１２６】例えばload_16x16の値が１であった場合、
後続のoffset_QPにおいて、４ビットで表された媒介変
数ＱＰのオフセット値に関する情報が埋め込まれる。さ
らに、後続のcoef_numにおいて、２ビットで表された量
子化ステップサイズを変更する直交変換係数に関する情
報、例えば上述の図７におけるモード１乃至モード３の
何れかに関する情報が埋め込まれる。
後続のoffset_QPにおいて、４ビットで表された媒介変
数ＱＰのオフセット値に関する情報が埋め込まれる。さ
らに、後続のcoef_numにおいて、２ビットで表された量
子化ステップサイズを変更する直交変換係数に関する情
報、例えば上述の図７におけるモード１乃至モード３の
何れかに関する情報が埋め込まれる。
【０１２７】なお、上述のように、それぞれの成分が必
ずしも４ビットである必要はなく、８ビット又は１２ビ
ット等で表されてもよい。
ずしも４ビットである必要はなく、８ビット又は１２ビ
ット等で表されてもよい。
【０１２８】また、絶対値を取り、又は可変長符号化若
しくは算術符号化等の可逆符号化を施すことにより、of
fset_QPに関する情報を圧縮してもよい。
しくは算術符号化等の可逆符号化を施すことにより、of
fset_QPに関する情報を圧縮してもよい。
【０１２９】また、上述の説明では、入力としてそれぞ
れの画素値が８ビットで表される画像情報を対象にして
いるが、例えばそれぞれの画素値が１０ビットで表され
る画像情報に対しても拡張可能である。
れの画素値が８ビットで表される画像情報を対象にして
いるが、例えばそれぞれの画素値が１０ビットで表され
る画像情報に対しても拡張可能である。
【０１３０】以上説明したように、画像情報符号化装置
５０及び画像情報復号装置６０によれば、低域直交変換
係数についてのみ、量子化ステップサイズを指定するた
めの媒介変数ＱＰに対してオフセット値（offset_QP）
を与えることにより、視覚的に劣化の目立ちやすい低域
直交変換係数の量子化精度を上げ、復号画像の画質を向
上させることが可能となる。
５０及び画像情報復号装置６０によれば、低域直交変換
係数についてのみ、量子化ステップサイズを指定するた
めの媒介変数ＱＰに対してオフセット値（offset_QP）
を与えることにより、視覚的に劣化の目立ちやすい低域
直交変換係数の量子化精度を上げ、復号画像の画質を向
上させることが可能となる。
【０１３１】ところで、上述の説明では、マクロブロッ
クごとの量子化のための媒介変数ＱＰに対して、４×４
離散コサイン変換係数のそれぞれの成分、或いは指定さ
れた成分について重み付け処理を行うことで、視覚特性
を考慮した量子化を実現しており、重み付け処理機能を
有していることを前提としていた。
クごとの量子化のための媒介変数ＱＰに対して、４×４
離散コサイン変換係数のそれぞれの成分、或いは指定さ
れた成分について重み付け処理を行うことで、視覚特性
を考慮した量子化を実現しており、重み付け処理機能を
有していることを前提としていた。
【０１３２】しかしながら、ＪＶＴにおいて重み付け処
理機能がない場合であっても、以下に説明するように、
入力値の零近傍の直交変換係数について視覚特性を考慮
したデッドゾーンを算出することによっても、上述と同
様の効果を奏することができる。
理機能がない場合であっても、以下に説明するように、
入力値の零近傍の直交変換係数について視覚特性を考慮
したデッドゾーンを算出することによっても、上述と同
様の効果を奏することができる。
【０１３３】このようなデッドゾーン算出処理を行う本
発明の実施の形態における画像情報符号化装置の概略構
成を図９に示す。図９に示すように、画像情報符号化装
置７０の基本構成は、先に図１に示した画像情報符号化
装置１０と同様とするが、重み付け部１６，２０の代わ
りにデッドゾーン算出部７１を備えており、視覚特性を
考慮したデッドゾーンを算出する点に特徴を有してい
る。
発明の実施の形態における画像情報符号化装置の概略構
成を図９に示す。図９に示すように、画像情報符号化装
置７０の基本構成は、先に図１に示した画像情報符号化
装置１０と同様とするが、重み付け部１６，２０の代わ
りにデッドゾーン算出部７１を備えており、視覚特性を
考慮したデッドゾーンを算出する点に特徴を有してい
る。
【０１３４】したがって、先に図１に示した画像情報符
号化装置１０と同様の構成については同一符号を付して
詳細な説明を省略し、以下では、このデッドゾーン算出
部７１におけるデッドゾーン算出処理についてのみ説明
する。
号化装置１０と同様の構成については同一符号を付して
詳細な説明を省略し、以下では、このデッドゾーン算出
部７１におけるデッドゾーン算出処理についてのみ説明
する。
【０１３５】デッドゾーン算出部７０においては、直交
変換係数毎に以下の式（２４）に従ってデッドゾーンの
閾値Ｔ（ｉ，ｊ）を求める。
変換係数毎に以下の式（２４）に従ってデッドゾーンの
閾値Ｔ（ｉ，ｊ）を求める。
【０１３６】
【数２５】
【０１３７】ここで、式（２４）において、ｆはイント
ラマクロブロックでは２１５＋ＱＱ Ｐ／６／３、インタ
ーマクロブロックでは２１５＋ＱＱＰ／６／６とし、量
子化される直交変換係数Ｙと同じ正負の符号を持つとす
る。また、ＱＱＰは、前述した重み付け処理で用いたＷ
ｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）及びＷｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）（i,
j=0,1,2,3）等を用いて、算出したものとする。
ラマクロブロックでは２１５＋ＱＱ Ｐ／６／３、インタ
ーマクロブロックでは２１５＋ＱＱＰ／６／６とし、量
子化される直交変換係数Ｙと同じ正負の符号を持つとす
る。また、ＱＱＰは、前述した重み付け処理で用いたＷ
ｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）及びＷｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）（i,
j=0,1,2,3）等を用いて、算出したものとする。
【０１３８】このように算出されたデッドゾーンの閾値
Ｔ（ｉ，ｊ）を用いて、入力値Ｙ（ｉ，ｊ）の絶対値が
Ｔ（ｉ，ｊ）の絶対値よりも小さい場合、量子化値ＹＱ
（ｉ，ｊ）を０とする。
Ｔ（ｉ，ｊ）を用いて、入力値Ｙ（ｉ，ｊ）の絶対値が
Ｔ（ｉ，ｊ）の絶対値よりも小さい場合、量子化値ＹＱ
（ｉ，ｊ）を０とする。
【０１３９】同様に、輝度のＤＣ成分をさらに４×４単
位のブロックに集めてアダマール変換を施した直交変換
係数ＹＤ（ｉ，ｊ）については、以下の式（２５）に従
ってデッドゾーンの閾値ＴＤ（ｉ，ｊ）を算出する。ま
た、色差のＤＣ成分をさらに２×２単位のブロックに集
めてアダマール変換を施した直交変換係数ＹＤ（ｉ，
ｊ）については、以下の式（２６）に従ってデッドゾー
ンの閾値ＴＤ（ｉ，ｊ）を算出する。
位のブロックに集めてアダマール変換を施した直交変換
係数ＹＤ（ｉ，ｊ）については、以下の式（２５）に従
ってデッドゾーンの閾値ＴＤ（ｉ，ｊ）を算出する。ま
た、色差のＤＣ成分をさらに２×２単位のブロックに集
めてアダマール変換を施した直交変換係数ＹＤ（ｉ，
ｊ）については、以下の式（２６）に従ってデッドゾー
ンの閾値ＴＤ（ｉ，ｊ）を算出する。
【０１４０】
【数２６】
【０１４１】そして、入力値ＹＤ（ｉ，ｊ）の絶対値が
ＴＤ（ｉ，ｊ）の絶対値よりも小さい場合、量子化値Ｙ
ＤＱ（ｉ，ｊ）を０とする。
ＴＤ（ｉ，ｊ）の絶対値よりも小さい場合、量子化値Ｙ
ＤＱ（ｉ，ｊ）を０とする。
【０１４２】入力値Ｙ（ｉ，ｊ）と量子化値ＹＱ（ｉ，
ｊ）との対応グラフを図１０に示す。図１０に示すよう
に、本実施の形態の対応グラフ（ａ）におけるデッドゾ
ーンの閾値Ｔ（ｉ，ｊ）は、重み行列Ｗ（ｉ，ｊ）で重
み付け処理を行った場合の対応グラフ（ｂ）における量
子化値がゼロとなる入力値の範囲において、同様に量子
化値がゼロとなるように算出されている。
ｊ）との対応グラフを図１０に示す。図１０に示すよう
に、本実施の形態の対応グラフ（ａ）におけるデッドゾ
ーンの閾値Ｔ（ｉ，ｊ）は、重み行列Ｗ（ｉ，ｊ）で重
み付け処理を行った場合の対応グラフ（ｂ）における量
子化値がゼロとなる入力値の範囲において、同様に量子
化値がゼロとなるように算出されている。
【０１４３】以上説明したように、本実施の形態におけ
る画像情報符号化装置７０によれば、視覚特性を考慮し
た重み付け処理のデッドゾーンと同等のデッドゾーンを
算出することができ、視覚特性を考慮した量子化処理を
行うことが可能となる。
る画像情報符号化装置７０によれば、視覚特性を考慮し
た重み付け処理のデッドゾーンと同等のデッドゾーンを
算出することができ、視覚特性を考慮した量子化処理を
行うことが可能となる。
【０１４４】また、このような視覚特性を考慮したデッ
ドゾーンを算出する手法では、従来通りのＪＶＴ復号器
で復号処理を行えるため、処理量の増加を伴わないとい
う利点がある。
ドゾーンを算出する手法では、従来通りのＪＶＴ復号器
で復号処理を行えるため、処理量の増加を伴わないとい
う利点がある。
【０１４５】なお、本発明は上述した実施の形態のみに
限定されるものではなく、本発明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ことは勿論である。
限定されるものではなく、本発明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ことは勿論である。
【０１４６】例えば、本発明による手法は、任意の変換
方式に適用可能である。すなわち、演算精度や、整数変
換の変換マトリクスに依存せず、同様に適用可能であ
る。
方式に適用可能である。すなわち、演算精度や、整数変
換の変換マトリクスに依存せず、同様に適用可能であ
る。
【０１４７】また、本発明は、変換ブロックのサイズに
依存せず、任意のサイズの変換に対して同様に適用可能
である。また、４×４，４×８、８×４、８×８，１６
×１６の任意のブロックサイズで適応的に周波数変換を
行う適応可変ブロックサイズ変換方式にも同様に適用可
能である。
依存せず、任意のサイズの変換に対して同様に適用可能
である。また、４×４，４×８、８×４、８×８，１６
×１６の任意のブロックサイズで適応的に周波数変換を
行う適応可変ブロックサイズ変換方式にも同様に適用可
能である。
【０１４８】また、本発明、任意の処理をＣＰＵ（Cent
ral Processing Unit）にコンピュータプログラムを実
行させることにより実現することも可能である。この場
合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提
供することも可能であり、また、インターネットその他
の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも
可能である。
ral Processing Unit）にコンピュータプログラムを実
行させることにより実現することも可能である。この場
合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提
供することも可能であり、また、インターネットその他
の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも
可能である。
【０１４９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
画像情報符号化方法は、入力画像信号をブロック化し、
該ブロック単位で直交変換を施して量子化を行う画像情
報符号化方法において、上記量子化の際に、上記ブロッ
クの直交変換係数の成分毎に決定された量子化ステップ
サイズにおけるデッドゾーンに対して所定の変更を加え
たデッドゾーンを設定するものである。
画像情報符号化方法は、入力画像信号をブロック化し、
該ブロック単位で直交変換を施して量子化を行う画像情
報符号化方法において、上記量子化の際に、上記ブロッ
クの直交変換係数の成分毎に決定された量子化ステップ
サイズにおけるデッドゾーンに対して所定の変更を加え
たデッドゾーンを設定するものである。
【０１５０】このような画像情報符号化方法では、量子
化の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付
け処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化
の出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広く
なるように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対
して所定の変更が加えられる。
化の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付
け処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化
の出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広く
なるように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対
して所定の変更が加えられる。
【０１５１】これにより、視覚特性を考慮した重み付け
処理のデッドゾーンと同等のデッドゾーンを算出するこ
とができ、視覚特性を考慮した量子化処理を行うことが
可能となる。
処理のデッドゾーンと同等のデッドゾーンを算出するこ
とができ、視覚特性を考慮した量子化処理を行うことが
可能となる。
【０１５２】また、本発明に係る画像情報符号化装置
は、力画像信号をブロック化し、該ブロック単位で直交
変換を施して量子化を行う画像情報符号化装置におい
て、上記量子化の際に、上記ブロックの直交変換係数の
成分毎に決定された量子化ステップサイズにおけるデッ
ドゾーンに対して所定の変更を加えたデッドゾーンを設
定するデッドゾーン設定手段を備える。
は、力画像信号をブロック化し、該ブロック単位で直交
変換を施して量子化を行う画像情報符号化装置におい
て、上記量子化の際に、上記ブロックの直交変換係数の
成分毎に決定された量子化ステップサイズにおけるデッ
ドゾーンに対して所定の変更を加えたデッドゾーンを設
定するデッドゾーン設定手段を備える。
【０１５３】このような画像情報符号化装置は、量子化
の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け
処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化の
出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広くな
るように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対し
て所定の変更を加える。
の際の量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け
処理を考慮して、例えば高域直交変換係数ほど量子化の
出力が０となる入力の範囲であるデッドゾーンが広くな
るように、直交変換係数の成分毎にデッドゾーンに対し
て所定の変更を加える。
【０１５４】これにより、視覚特性を考慮した重み付け
処理のデッドゾーンと同等のデッドゾーンを算出するこ
とができ、視覚特性を考慮した量子化処理を行うことが
可能となる。
処理のデッドゾーンと同等のデッドゾーンを算出するこ
とができ、視覚特性を考慮した量子化処理を行うことが
可能となる。
【０１５５】また、本発明に係るプログラムは、上述し
た画像情報符号化処理をコンピュータに実行させるもの
であり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプログラ
ムが記録されたコンピュータ読み取り可能なものであ
る。
た画像情報符号化処理をコンピュータに実行させるもの
であり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプログラ
ムが記録されたコンピュータ読み取り可能なものであ
る。
【０１５６】このようなプログラム及び記録媒体によれ
ば、上述した画像情報符号化処理をソフトウェアにより
実現することができる。
ば、上述した画像情報符号化処理をソフトウェアにより
実現することができる。
【図１】本実施の形態の説明に供する画像情報符号化装
置の概略構成を説明する図である。
置の概略構成を説明する図である。
【図２】本実施の形態の説明に供する画像情報復号装置
の概略構成を説明する図である。
の概略構成を説明する図である。
【図３】同画像情報符号化装置の重み付け部に格納され
ている重み行列のデフォルト値を説明する図であり、同
図（Ａ）は、イントラマクロブロック用又は輝度信号用
の重み行列を示し、同図（Ｂ）は、非イントラマクロブ
ロック用又は色差信号用の重み行列を示す。
ている重み行列のデフォルト値を説明する図であり、同
図（Ａ）は、イントラマクロブロック用又は輝度信号用
の重み行列を示し、同図（Ｂ）は、非イントラマクロブ
ロック用又は色差信号用の重み行列を示す。
【図４】重み行列に関する情報を画像圧縮情報中に埋め
込むための構文の例を説明する図である。
込むための構文の例を説明する図である。
【図５】本実施の形態の説明に供する画像情報符号化装
置の概略構成の他の例を説明する図である。
置の概略構成の他の例を説明する図である。
【図６】本実施の形態の説明に供する画像情報復号装置
の概略構成の他の例を説明する図である。
の概略構成の他の例を説明する図である。
【図７】量子化ステップサイズを変更する直交変換係数
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図８】予測モード、量子化ステップサイズを変更する
直交変換係数、及び量子化ステップサイズについての情
報を画像圧縮情報中に埋め込むための構文の例を説明す
る図である。
直交変換係数、及び量子化ステップサイズについての情
報を画像圧縮情報中に埋め込むための構文の例を説明す
る図である。
【図９】本実施の形態における画像情報符号化装置の概
略構成を説明する図である。
略構成を説明する図である。
【図１０】同画像情報符号化装置の量子化部における入
力値と量子化値との対応グラフを示す図である。
力値と量子化値との対応グラフを示す図である。
【図１１】直交変換と動き補償とにより画像圧縮を実現
する従来の画像情報符号化装置の概略構成を説明する図
である。
する従来の画像情報符号化装置の概略構成を説明する図
である。
【図１２】直交変換と動き補償により圧縮された画像圧
縮情報を復号する従来の画像情報復号装置の概略構成を
説明する図である。
縮情報を復号する従来の画像情報復号装置の概略構成を
説明する図である。
【図１３】ＭＰＥＧ２において定められた、intra_dc_p
recisionと、ビット精度、逆量子化係数及びＤＣ予測リ
セット値との関係を説明する図である。
recisionと、ビット精度、逆量子化係数及びＤＣ予測リ
セット値との関係を説明する図である。
【図１４】ＭＰＥＧ２で定められているイントラマクロ
ブロックとインターマクロブロックとに対する量子化行
列のデフォルト値を説明する図である。
ブロックとインターマクロブロックとに対する量子化行
列のデフォルト値を説明する図である。
【図１５】MPEG2 Test Model 5において定められている
非イントラマクロブロックに対する量子化行列を説明す
る図である。
非イントラマクロブロックに対する量子化行列を説明す
る図である。
【図１６】ＭＰＥＧ２における、量子化スケール（quan
tiser_scale）、ピクチャ単位で設定される媒介変数q_s
cale_type、及びマクロブロック単位で設定される量子
化スケールコードquantiser_scale_codeの関係を説明す
る図である。
tiser_scale）、ピクチャ単位で設定される媒介変数q_s
cale_type、及びマクロブロック単位で設定される量子
化スケールコードquantiser_scale_codeの関係を説明す
る図である。
１０，５０，７０ 画像情報符号化部、１１ Ａ／Ｄ変
換部、１２ 画面並べ替えバッファ、１３ 加算器、１
４ 直交変換部、１５ 量子化部、１６ 重み付け部、
１７ 可逆符号化部、１８ 蓄積バッファ、１９ 逆量
子化部、２０重み付け部、２１ 逆直交変換部、２２
フレームメモリ、２３ 動き予測・補償部、２４ レー
ト制御部、３０，６０ 画像情報復号装置、３１ 蓄積
バッファ、３２ 可逆復号部、３３ 逆量子化部、３４
重み付け部、３５ 逆直交変換部、３６ 加算器、３
７ 画面並べ替えバッファ、３８ Ｄ／Ａ変換部、３９
動き予測・補償部、４０ フレームメモリ、５１，５
２，６１ 低域精度変更部、７１ デッドゾーン算出部
換部、１２ 画面並べ替えバッファ、１３ 加算器、１
４ 直交変換部、１５ 量子化部、１６ 重み付け部、
１７ 可逆符号化部、１８ 蓄積バッファ、１９ 逆量
子化部、２０重み付け部、２１ 逆直交変換部、２２
フレームメモリ、２３ 動き予測・補償部、２４ レー
ト制御部、３０，６０ 画像情報復号装置、３１ 蓄積
バッファ、３２ 可逆復号部、３３ 逆量子化部、３４
重み付け部、３５ 逆直交変換部、３６ 加算器、３
７ 画面並べ替えバッファ、３８ Ｄ／Ａ変換部、３９
動き予測・補償部、４０ フレームメモリ、５１，５
２，６１ 低域精度変更部、７１ デッドゾーン算出部
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フロントページの続き
(72)発明者 矢ヶ崎 陽一
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ
ー株式会社内
Ｆターム(参考） 5C059 LA01 LA09 MA21 MC15 MC32
MC34 ME02 ME11 NN01 SS06
SS11 SS20 TA46 TC15 TD12
UA02 UA32 UA33 UA38 UA39
5J064 AA02 BA16 BC01 BC06 BC16
BC26 BD01
Claims (20)
- 【請求項１】 入力画像信号をブロック化し、該ブロッ
ク単位で直交変換を施して量子化を行う画像情報符号化
方法において、 上記量子化の際に、上記ブロックの直交変換係数の成分
毎に決定された量子化ステップサイズにおけるデッドゾ
ーンに対して所定の変更を加えたデッドゾーンを設定す
ることを特徴とする画像情報符号化方法。 - 【請求項２】 上記所定の変更は、低域直交変換係数と
比較して高域直交変換係数ほど上記デッドゾーンが広く
なるような変更であることを特徴とする請求項１記載の
画像情報符号化方法。 - 【請求項３】 上記デッドゾーンは、上記量子化の際の
上記量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け処
理を考慮して、上記直交変換係数の成分毎に変更が加え
られることを特徴とする請求項１記載の画像情報符号化
方法。 - 【請求項４】 上記直交変換の単位となるブロックは、
４×４画素からなり、 上記量子化ステップサイズＱを指定するための媒介変数
ＱＰに対して、上記直交変換係数の成分Ｙ（ｉ，ｊ）毎
に重み付けのための配列Ｗ（ｉ，ｊ）を加算して得られ
た変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）を用いて、 【数１】 ただし、ｆはイントラマクロブロックでは２
１５＋ＱＱＰ／６／３、インターマクロブロックでは２
１５＋ＱＱＰ／６／６とし、上記Ｙ（ｉ，ｊ）と同じ正
負の符号を持つのように閾値Ｔ（ｉ，ｊ）が算出され、 上記Ｙ（ｉ，ｊ）の絶対値が上記Ｔ（ｉ，ｊ）の絶対値
よりも小さい場合に、当該Ｙ（ｉ，ｊ）の量子化出力が
０とされることを特徴とする請求項３記載の画像情報符
号化方法。 - 【請求項５】 上記量子化ステップサイズＱは、 Y(i,j)＝{(0,0),(0,2),(2,0),(2,2)}の場合、Q[QQP%6]
[i][j]＝quantMat[QQP%6][0] 、 Y(i,j)＝{(1,1),(1,3),(3,1),(3,3)}の場合、Q[QQP%6]
[i][j]＝quantMat[QQP%6][1] 、 Y(i,j)が上記以外の場合、Q[QQP%6][i][j]＝quantMat[Q
QP%6][2]であり、 上記quantMatは、 quantMat[6][3]＝{{13107, 5243, 8224}, {11651, 466
0, 7358}, {10486, 4143, 6554}, {9198, 3687, 5825},
{8322, 3290, 5243}, {7384, 2943, 4660}}であること
を特徴とする請求項４記載の画像情報符号化方法。 - 【請求項６】 上記ブロックを含む符号化単位としての
マクロブロック毎に画像内符号化又は画像間符号化が選
択され、上記配列Ｗ（ｉ，ｊ）のデフォルト値又はピク
チャ単位のユーザ設定値として、画像内符号化マクロブ
ロックの場合にＷｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ） が用いられ、
画像間符号化マクロブロックの場合にＷ
ｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ） が用いられることを特徴とする
請求項４記載の画像情報符号化方法。 - 【請求項７】 上記Ｗｉｎｔｒａ（ｉ，ｊ）として、 【数２】 が用いられ、上記Ｗｉｎｔｅｒ（ｉ，ｊ）として、 【数３】 が用いられることを特徴とする請求項６記載の画像情報
符号化方法。 - 【請求項８】 上記デッドゾーンは、上記量子化後の輝
度信号のＤＣ成分を集めて構成された４×４画素単位の
ブロックの各ＤＣ成分を量子化する際の上記量子化ステ
ップサイズに対する仮想的な重み付け処理を考慮して、
上記ＤＣ成分毎に変更が加えられることを特徴とする請
求項１記載の画像情報符号化方法。 - 【請求項９】 上記量子化ステップサイズＱを指定する
ための媒介変数ＱＰに対して、上記ＤＣ成分ＹＤ（ｉ，
ｊ）毎に重み付けのための配列Ｗ（ｉ，ｊ）を加算して
得られた変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）を用いて、 【数４】 ただし、ｆはイントラマクロブロックでは２
１５＋ＱＱＰ／６／３、インターマクロブロックでは２
１５＋ＱＱＰ／６／６とし、上記Ｙ（ｉ，ｊ）と同じ正
負の符号を持つのように閾値ＴＤ（ｉ，ｊ）が算出さ
れ、 上記ＹＤ（ｉ，ｊ）の絶対値が上記ＴＤ（ｉ，ｊ）の絶
対値よりも小さい場合に、当該ＹＤ（ｉ，ｊ）の量子化
出力が０とされることを特徴とする請求項８記載の画像
情報符号化方法。 - 【請求項１０】 上記デッドゾーンは、上記量子化後の
色差信号のＤＣ成分を集めて構成された２×２画素単位
のブロックの各ＤＣ成分を量子化する際の上記量子化ス
テップサイズに対する仮想的な重み付け処理を考慮し
て、上記ＤＣ成分毎に変更が加えられることを特徴とす
る請求項１記載の画像情報符号化方法。 - 【請求項１１】 上記量子化ステップサイズＱを指定す
るための媒介変数ＱＰに対して、上記ＤＣ成分Ｙ
Ｄ（ｉ，ｊ）毎に重み付けのための配列Ｗ（ｉ，ｊ）を
加算して得られた変数ＱＱＰ（ｉ，ｊ）を用いて、 【数５】 ただし、ｆはイントラマクロブロックでは２
１５＋ＱＱＰ／６／３、インターマクロブロックでは２
１５＋ＱＱＰ／６／６とし、上記Ｙ（ｉ，ｊ）と同じ正
負の符号を持つのように閾値ＴＤ（ｉ，ｊ）が算出さ
れ、 上記ＹＤ（ｉ，ｊ）の絶対値が上記ＴＤ（ｉ，ｊ）の絶
対値よりも小さい場合に、当該ＹＤ（ｉ，ｊ）の量子化
出力が０とされることを特徴とする請求項１０記載の画
像情報符号化方法。 - 【請求項１２】 入力画像信号をブロック化し、該ブロ
ック単位で直交変換を施して量子化を行う画像情報符号
化装置において、 上記量子化の際に、上記ブロックの直交変換係数の成分
毎に決定された量子化ステップサイズにおけるデッドゾ
ーンに対して所定の変更を加えたデッドゾーンを設定す
るデッドゾーン設定手段を備えることを特徴とする画像
情報符号化装置。 - 【請求項１３】 上記所定の変更は、低域直交変換係数
と比較して高域直交変換係数ほど上記デッドゾーンが広
くなるような変更であることを特徴とする請求項１２記
載の画像情報符号化装置。 - 【請求項１４】 上記デッドゾーン設定手段は、上記量
子化の際の上記量子化ステップサイズに対する仮想的な
重み付け処理を考慮して、上記直交変換係数の成分毎に
上記デッドゾーンに対して上記所定の変更を加えること
を特徴とする請求項１２記載の画像情報符号化装置。 - 【請求項１５】 入力画像信号をブロック化し、該ブロ
ック単位で直交変換を施して量子化を行う画像情報符号
化処理をコンピュータに実行させるプログラムにおい
て、 上記量子化の際に、上記ブロックの直交変換係数の成分
毎に決定された量子化ステップサイズにおけるデッドゾ
ーンに対して所定の変更を加えたデッドゾーンを設定す
ることを特徴とするプログラム。 - 【請求項１６】 上記所定の変更は、低域直交変換係数
と比較して高域直交変換係数ほど上記デッドゾーンが広
くなるような変更であることを特徴とする請求項１５記
載のプログラム。 - 【請求項１７】 上記デッドゾーンは、上記量子化の際
の上記量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け
処理を考慮して、上記直交変換係数の成分毎に変更が加
えられることを特徴とする請求項１５記載のプログラ
ム。 - 【請求項１８】 入力画像信号をブロック化し、該ブロ
ック単位で直交変換を施して量子化を行う画像情報符号
化処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録さ
れたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、 上記量子化の際に、上記ブロックの直交変換係数の成分
毎に決定された量子化ステップサイズにおけるデッドゾ
ーンに対して所定の変更を加えたデッドゾーンを設定す
ることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。 - 【請求項１９】 上記所定の変更は、低域直交変換係数
と比較して高域直交変換係数ほど上記デッドゾーンが広
くなるような変更であることを特徴とする請求項１８記
載の記録媒体。 - 【請求項２０】 上記デッドゾーンは、上記量子化の際
の上記量子化ステップサイズに対する仮想的な重み付け
処理を考慮して、上記直交変換係数の成分毎に変更が加
えられることを特徴とする請求項１８記載の記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002207487A JP4254147B2 (ja) | 2001-11-30 | 2002-07-16 | 画像情報符号化方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-367868 | 2001-11-30 | ||
| JP2001367868 | 2001-11-30 | ||
| JP2002207487A JP4254147B2 (ja) | 2001-11-30 | 2002-07-16 | 画像情報符号化方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003230142A true JP2003230142A (ja) | 2003-08-15 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1564997A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Encoding and decoding of video images based on a quantization with an adaptive dead-zone size |
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