JP2004056249A - 符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】効率よく、より高効率な情報圧縮を実現する。
【解決手段】画像情報符号化装置２００の制御部２１２は、取得した品質情報に基づいて量子化精度を設定し、量子化ステップサイズ供給部２１３は、制御部２１２より供給された制御信号に基づいて量子化ステップ幅を決定し、量子化部２０３は、量子化ステップサイズ供給部２１３に決定された量子化ステップ幅で変換係数の量子化を行う。量子化された変換係数は、符号化部２０４に供給される。符号化テーブル供給部２１４は、制御部２１２より供給された制御信号に基づいて、最適な符号化テーブルを選択し、符号化部２０４は、符号化テーブル供給部２１４より供給された符号化テーブルを用いて、量子化された変換係数を符号化する。本発明は、画像情報符号化装置および画像情報復号装置に適用できる。
【選択図】 図９
【解決手段】画像情報符号化装置２００の制御部２１２は、取得した品質情報に基づいて量子化精度を設定し、量子化ステップサイズ供給部２１３は、制御部２１２より供給された制御信号に基づいて量子化ステップ幅を決定し、量子化部２０３は、量子化ステップサイズ供給部２１３に決定された量子化ステップ幅で変換係数の量子化を行う。量子化された変換係数は、符号化部２０４に供給される。符号化テーブル供給部２１４は、制御部２１２より供給された制御信号に基づいて、最適な符号化テーブルを選択し、符号化部２０４は、符号化テーブル供給部２１４より供給された符号化テーブルを用いて、量子化された変換係数を符号化する。本発明は、画像情報符号化装置および画像情報復号装置に適用できる。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、量子化処理において、符号化処理に対して適正な量子化精度を選択することができるようにすることにより、効率よく、より高効率な情報圧縮を実現することができるようにする符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【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により圧縮するＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、およ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】
画像情報を圧縮するために、画素値により、画像フレーム毎に構成される画像情報は、離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と称する）等の直交変換処理が施される。２次元のＤＣＴは、所定の画素数毎にまとめられたブロック単位で行われ、画素値により構成されていた各ブロックは、直交変換係数で構成されるブロックに変換される。
【０００４】
例えば、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）／ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ） １３８１８−２）や、ＭＰＥＧ４（ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−２）等に代表される、標準化された多くの画像情報圧縮技術において、８画素×８ラインの変換ブロックを単位として画像情報を直交変換する８×８ＤＣＴが用いられている。しかしながら、例えば、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ − Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｈ．２６Ｌ標準等に代表される、最近の若干の標準化された画像情報圧縮技術においては、４画素×４ラインの変換ブロックを単位として画像情報を直交変換する４×４ＤＣＴが用いられている。
【０００５】
ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６Ｌ標準のＤＣＴは、全てのＤＣＴ係数が選択的に算出され、その計算は全て整数演算により行われ、さらに、算出された全てのＤＣＴ係数が整数であるという特徴を有している。これにより、浮動小数点演算能力の低いコンピュータにおいても演算を行うことができる。すなわち、符号化装置と復号装置の浮動小数点演算能力が互いに異なる場合においても、ＤＣＴ演算および逆ＤＣＴ演算の結果に誤差が生じることを防止することができる。
【０００６】
図１は、４画素×４ラインの画素値により構成される１変換ブロックと対応する、ＤＣＴ係数の２次元の１変換ブロックを示す。
【０００７】
図１において、係数Ｄ（０，０）は、図示される２次元の変換ブロックにおける輝度レベル平均値に対応する直流成分のＤＣＴ係数である。
【０００８】
Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）、およびＤ（３，０）や、Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）、およびＤ（３，１）のような行係数は、それぞれ、２次元の変換ブロック内の、その係数を含む垂直方向に位置する全ての係数に含まれる周波数成分を表しており、各行係数が表す周波数成分の周波数は、上述した順に高くなる。
【０００９】
また、Ｄ（０，１），Ｄ（０，２）、およびＤ（０，３）や、Ｄ（１，１），Ｄ（１，２）、およびＤ（１，３）のような列係数は、それぞれ、２次元の変換ブロック内の、その係数を含む水平方向に位置する全ての係数に含まれる周波数成分を表しており、各列係数が表す周波数成分の周波数は、上述した順に高くなる。
【００１０】
ＤＣＴ直交変換処理においては、対応する画像における２次元の相関を利用して、変換されたＤＣＴ係数が特定の周波数要素付近に集中するように、信号レベルが変換される。こうすることにより、符号化装置は、その後の符号化処理を経て、画像情報を高い圧縮率で圧縮することができる。すなわち、対応する画像の再生に必要な情報の量が非常に少なくなる。
【００１１】
例えば、平面画像に対応する画像情報、すなわち、その画像の一部を構成する変換ブロックが良好な自己相関を示す場合、その変換ブロックに含まれる大部分の画素の信号レベルは、互いに、ほぼ等しくなる。
【００１２】
従って、そのような場合、レベルの大きいＤＣＴ係数は、例えば、Ｄ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（０，１）、およびＤ（１，１）のような変換ブロックの低周波成分に対応する一部のＤＣＴ係数に集中し、その他の大部分の係数のレベルは、「０」に近似する非常に小さな値となる。これにより、例えば、ハフマン符号化や、算術符号化といったような、一連の隣接する等しい係数を圧縮するエントロピー符号化処理において、画像情報は高い圧縮率で圧縮される。すなわち、対応する画像の再生に必要な情報の量が非常に少なくなる。
【００１３】
動画像情報を圧縮する技術として有名なＨ．２６Ｌは、ＩＴＵ−Ｔにより定義された、ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ２、およびＭＰＥＧ４等のような様々な規格に採用されている。このＨ．２６Ｌにおいて、動画像情報の１枚のフレームは、１枚のピクチャのみで内部符号化される「イントラピクチャ」、および、それが他の少なくとも１つのピクチャと比較され、予測的にコード化される「インターピクチャ」により構成される。
【００１４】
Ｈ．２６Ｌフォーマットにおける画像情報の構成例を、図２を参照して説明する。
【００１５】
図２において、変換ブロック層１０は、４画素×４ラインの輝度画素の変換ブロック１１、および、２画素×２ラインの色差画素の変換ブロック１２により構成される。
【００１６】
マクロブロック層２０は、１６個の変換ブロック１１（すなわち、Ｙ０乃至Ｙ１５）により構成される輝度画素マクロブロック２１、および、輝度画素マクロブロック２１と同じ画像に対応する、８個の変換ブロック１１（すなわち、Ｃ１８乃至Ｃ２５）、および、２個の変換ブロック１２（すなわち、Ｃ１６およびＣ１７）により構成される色差画素マクロブロック２２により構成される。ここで、色差画素変換ブロックである変換ブロック２３（Ｃ１６）および変換ブロック２４（Ｃ１７）は、直流成分（Ｃ１８，Ｃ１９，Ｃ２２，Ｃ２３の直流成分（Ｃ１６）、または、Ｃ２０，Ｃ２１，Ｃ２４，Ｃ２５の直流成分（Ｃ１７））の色差画素により構成され、同様に色差画素変換ブロックであるＣ１８乃至Ｃ２５は、交流成分の色差画素により構成される。
【００１７】
マクロブロック層２０のマクロブロックに含まれる２６個の変換ブロックは、Ｙ０から番号順にＹ１５まで転送され、その次にＣ１６から番号順にＣ２５まで転送される。どの予測データが使用されることになっているか、または、予測誤差が送信されることになっているか否かに関する判定は、これらの変換ブロックのそれぞれに対して行われる。
【００１８】
スライス層３０のスライスは、画像のスキャン方向に現れている１個または複数のマクロブロックにより構成される。スライスの最初の部分に現れる直流成分係数の値と動きベクトルの値の差はリセットされる。また、スライスを構成する最初のマクロブロックは、転送エラー等の場合において、回復処理を行うための位置を示す情報を含んでいる。さらに、スライスは任意の長さであるので、転送エラー等の際に、再生を再開する位置を自由に設定することが可能である。
【００１９】
次に、ピクチャ層４０のピクチャは、画像情報に対応する画像の１フレームまたは１フィールドからなり、少なくとも１個のスライスを含む。ピクチャ層４０は、輝度信号からなるピクチャ４１、色差信号のＣｒ成分からなるピクチャ４２、および、色差信号のＣｂ成分からなるピクチャ４３により構成される。また、ピクチャ層４０のピクチャは、Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ ｆｉｅｌｄ），Ｐピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ），Ｂピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）、または、配信する画像情報を切り替えるためのＳＰピクチャ（Ｐｉｃｔｕｒｅ ｔｏ Ｓｗｉｔｃｈ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍｓ）のいずれかである。
【００２０】
Ｉピクチャは、それ自体と比較して内部符号化される。また、Ｐピクチャは、それに対して時間的に先行して符号化されたＩピクチャまたはＰピクチャと比較され、時間的に前の予測により符号化される。さらに、Ｂピクチャは、自分自身より時間的に前または後ろの、コード化された２つのＩピクチャまたはＰピクチャと比較され、双方向性予測により符号化される。
【００２１】
ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）層５０のＧＯＰは、上述したＩピクチャを少なくとも１個含んでおり、さらに、Ｉピクチャ以外のピクチャ（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ、またはＳＰピクチャ）も含んでいる。
【００２２】
また、ビデオシーケンス層６０のビデオシーケンスは、少なくとも１つのＧＯＰを含んでいる。
【００２３】
ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６Ｌ標準技術においては、直流成分（ＤＣ）の符号化と２次元ＤＣＴ変換係数により構成される変換ブロックの交流成分（ＡＣ）の符号化という互いに異なる２つの技術を定義している。
【００２４】
次に、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６Ｌ標準技術における、２次元ＤＣＴ変換係数の直流成分を符号化し、復号する処理について、図３乃至図８を参照して説明する。
【００２５】
図３は、従来の画像情報符号化装置の構成例を示す図である。
【００２６】
図３において、画像情報符号化装置１００は、入力画像情報より圧縮するための情報である差分情報を生成する差分情報生成部１０１、４画素×４ラインの変換ブロックを単位として直交変換を行う４×４直交変換部１０２、直交変換係数を量子化する量子化部１０３、および、量子化された変換係数をエントロピー符号化する符号化部１０４により構成され、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。
【００２７】
画像情報符号化装置１００に入力された入力画像情報は、差分情報生成部１０１に供給される。差分情報生成部１０１は、入力画像情報より参照画像情報を生成し、その生成した参照画像情報を入力画像情報から減算し、差分情報を生成する。そして、差分情報生成部１０１は、生成した差分情報を、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、４×４直交変換部１０２に供給する。４×４直交変換部１０２は、Ｈ．２６Ｌの場合、供給された４画素×４ラインの変換ブロック毎に、離散コサイン変換（ＤＣＴ）若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換処理を施し、ＤＣＴ係数を生成し、生成されたＤＣＴ係数を量子化部１０３に供給する。
【００２８】
そして、量子化部１０３は、予め保持している、量子化ステップ幅を指定する量子化テーブルを用いて、各ブロックのＤＣＴ係数をすべて量子化する。量子化部１０３は、０．５未満の値を無視し、０．５以上の値を丸めて、量子化処理を行う。量子化部１０３は、量子化されたＤＣＴ係数を符号化部１０４に供給する。符号化部１０４は、可変長のＵＶＬＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｅｓ）テーブルを用いて、量子化されたＤＣＴ係数を符号化し、出力画像圧縮情報として画像情報符号化装置１００の外部に出力する。
【００２９】
図４は、図３の差分情報生成部１０１の詳細な構成例を示す図である。
【００３０】
図４において、差分情報生成部１０１は、入力画像情報を一時的に保持し、タイミングを遅らせる遅延回路１１１、タイミングを遅延された入力画像情報に基づいて、その画像情報より時間的に将来の画像情報を予測し、参照画像情報を生成する予測回路１１２、入力画像情報より参照画像情報を減算する加算器（減算器）１１３により構成されている。
【００３１】
図３の画像情報符号化装置１００に入力された入力画像情報は、図４の差分情報生成部１０１に供給される。差分情報生成部１０１の遅延回路１１１は、差分情報生成部１０１に供給された入力画像情報のタイミングを遅らせてから予測回路１１２に供給する。予測回路１１２は、タイミングが遅延された入力画像情報に基づいて、その画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測し、参照画像情報を生成する。そして、予測回路１１２は、生成した参照画像情報を加算器（減算器）１１３に供給する。加算器（減算器）１１３は、現在の画像情報から参照画像情報を減算し、それらの差分値である差分画像情報を出力する。このようなイントラ符号化におけるイントラ予測は、フレーム内において、図５に、番号１乃至５で示されるような方向に行われる。
【００３２】
図６は、４画素×４ラインの変換ブロック単位で行われる近隣ブロックを予測する様子を示す図である。
【００３３】
イントラ予測モードにおいて、予測は、同じマクロブロックに含まれる変換ブロックに対して行われる。図６において、画素ａ乃至ｐは、符号化対象である４×４変換ブロック中に含まれる画素であり、画素Ａ乃至Ｉは、そのブロックに隣接するブロックに含まれる画素である。画素Ａ乃至Ｉを含む隣接ブロックは、復号されて予測に用いられる。
【００３４】
Ｈ．２６Ｌにおいて、ラベル０乃至５の６つのイントラ予測モードが定義されている。ラベル０は、ＤＣ予測モードで、ラベル１乃至５は、図５に示すような方向に行うイントラ予測である。
【００３５】
例えば、モード０は、直流予測（ＤＣ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）と呼ばれるもので、画素ａ乃至ｐの全ての画素値が以下の式（１）により予測される。
【００３６】
【数１】
【００３７】
もし、画素Ａ乃至Ｈの内、４つの画素が画枠内に存在しない場合、残り４つの画素値の平均値を用いる。
【００３８】
また、例えば、モード１は、垂直／対角線予測（Ｖｅｒｔｉｃａｌ／Ｄｉａｇｏｎａｌ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）と呼ばれるもので、画素Ａ乃至Ｄ全てが画枠内に存在する時のみ用いられる。この時、画素ａ乃至ｐの各画素に対して、以下に示す式（２）乃至式（７）のような予測値が用いられる。
【００３９】
【数２】
【００４０】
以上のようにして、差分情報生成部１０１は、輝度画素に対してだけでなく、色差画素に対しても同様の予測を行う。
【００４１】
Ｉピクチャの最初のブロックや、スライスの最初のブロック等のような場合、初期値として予め定められた予測値が用いられる。Ｈ．２６Ｌの場合、値「１２８」が初期値として用いられる。
【００４２】
以上のような画像情報符号化装置に対応する画像情報復号装置を図７に示す。
【００４３】
図７において、画像情報復号装置１２０は、画像情報符号化装置１００により符号化された変換係数を復号し、量子化された変換係数を取得する復号部１２１、量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化部１２２、変換係数を４×４の変換ブロックを単位として逆直交変換を行う４×４逆直交変換部１２３、および、復号された画像情報である差分情報から出力画像情報を生成する出力画像情報生成部１２４により構成され、入力画像圧縮情報を伸長し、出力画像情報として出力する。
【００４４】
上述した、図７に示される画像情報復号装置１２０の各部は、図３に示される画像情報符号化装置１００を構成する各部に対応している。すなわち、復号部１２１は、図３の符号化部１０４に対応しており、符号化部１０４により符号化された画像圧縮情報を、符号化部１０４における符号化処理に対応するエントロピー復号方法で復号する。
【００４５】
また、逆量子化部１２２は、図３の量子化部１０３に対応しており、量子化部１０３により量子化された画像情報を、量子化部１０３における量子化処理と同じステップ幅の逆量子化ステップ幅で逆量子化し、４×４逆直交変換部１２３は、図３の４×４直交変換部１０２に対応しており、４×４直交変換部１０２により直交変換された画像情報を、４×４直交変換部１０２による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換し、差分情報を生成する。また、出力画像情報生成部１２４は、図３の差分情報生成部１０１により生成された差分情報から出力画像情報を生成する。
【００４６】
図８は、図７の出力画像情報生成部１２４の詳細な構成例を示す図である。
【００４７】
図８において、出力画像情報生成部１２４は、差分情報を一時的に保持し、タイミングを遅らせる遅延回路１３１、タイミングが遅延された差分情報に基づいて、その差分情報より時間的に将来の画像情報を予測し、参照画像情報を生成する予測回路１３２、差分情報に参照画像情報を加算する加算器１３３により構成されている。
【００４８】
４×４逆直交変換部１２３より出力された差分情報は、出力画像情報生成部１２４に供給される。出力画像情報生成部１２４の遅延回路１３１は、出力画像情報生成部１２４の出力画像情報を取得し、その出力画像情報のタイミングを遅らせてから予測回路１３２に供給する。予測回路１３２は、タイミングが遅延された出力画像情報に基づいて、その出力画像情報の対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測し、参照画像情報を生成する。そして、予測回路１３２は、生成した参照画像情報を加算器１３３に供給する。加算器１３３は、４×４逆直交変換部１２３より供給された差分情報に参照画像情報を加算し、符号化する前と同じ画像に対応する出力画像情報を生成し、出力する。
【００４９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のように、例えば、Ｈ２６Ｌのような、これまでの標準化された技術において定義されている、エントロピー符号化処理に用いられる可変長テーブルは、変換係数の全ての値に対応していないという課題があった。
【００５０】
例えば、１次元のＤＣＴ処理において、ＤＣＴ処理結果は、例えば８×８ＤＣＴのための２×２の値によって処理前の値より大きくなる。Ｈ．２６Ｌの技術におけるイントラ画像において、入力画像の画素値は、８ビットで構成され、「０」乃至「２５５」の値をとる。従って、２次元のＤＣＴ変換係数の直流成分は、１１ビットで構成され、「０」乃至「２０４７」の値をとる。この「０」乃至「２０４７」の範囲は、「０」乃至「２５５」の範囲の、およそ８倍である。
【００５１】
Ｈ．２６Ｌにおいては、この直流成分は、符号化処理に用いられる符号化テーブルが８ビットまでしか対応しておらず、１１ビットから８ビットに精度が落とされ、「０」乃至「２５５」の範囲で量子化が行われる。
【００５２】
従って、８ビットでＤＣＴ係数の直流成分および交流成分を符号化する場合、Ｈ．２６Ｌ技術において要求される高品質な画像の画質を劣化させてしまうことがある。
【００５３】
これに対して、１１ビットに対応した符号化テーブルを用意し、量子化処理および符号化処理を１１ビットにより行うようにすることが考えられる。しかしながら、この方法では、さほどの高画質な画像を必要としない場合、無駄な処理が増加してしまう。
【００５４】
例えば、８ビットの低画質な画像を扱う場合に、１１ビットもの画像情報は不必要であるばかりでなく、圧縮率が低下してしまう。このように、これまでの高品質画像情報の符号化技術は、画像の画質を低下させるか、圧縮率の悪い符号化処理を行わなければならない。
【００５５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より高効率な情報圧縮を実現することができるようにするものである。
【００５６】
【課題を解決するための手段】
本発明の符号化装置は、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換手段と、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定手段と、量子化精度決定手段により決定された量子化精度に基づいて、直交変換手段により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化手段と、量子化手段により量子化された変換係数を符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする。
【００５７】
前記品質情報を取得する品質情報取得手段をさらに備えるようにすることができる。
【００５８】
前記品質情報は、入力された画像情報のヘッダ部に含まれており、品質情報取得手段は、ヘッダ部より品質情報を抽出するようにすることができる。
【００５９】
前記品質情報取得手段は、ユーザにより入力された情報を品質情報として取得するようにすることができる。
【００６０】
前記品質情報は、画像情報の、ビデオシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロックを単位とする情報に対応する情報であるようにすることができる。
【００６１】
前記変換ブロックは、４画素×４ラインのブロックであるようにすることができる。
【００６２】
前記直交変換手段は、入力された画像情報を、離散コサイン変換処理するようにすることができる。
【００６３】
前記直交変換手段は、入力された画像情報を、カルーネン・レーベ変換処理するようにすることができる。
【００６４】
入力された画像情報は、各画素値が８ビットにより構成されており、直交変換手段は、８ビットの画像情報を直交変換し、１１ビットの変換係数を生成するようにすることができる。
【００６５】
前記直交変換手段により画像情報を直交変換して得られた変換係数より、直流成分を抽出する直流成分抽出手段と、直流成分抽出手段により抽出された変換係数の直流成分のレベルを調整するレベル調整処理手段と、レベル調整処理手段によりレベルが調整された変換係数の直流成分に対して、直交変換処理を実行する直流成分直交変換手段とをさらに備えるようにすることができる。
【００６６】
前記直交変換手段、直流成分抽出手段、および、レベル調整処理手段を制御し、マクロブロック内の全ての変換ブロックに対して、それぞれ、直交変換処理、直流成分の抽出処理、および直流成分のレベル調整処理を実行させるループ制御手段をさらに備えるようにすることができる。
【００６７】
前記量子化精度決定手段は、品質情報に含まれる、要求されている画質、画像情報を圧縮した画像圧縮情報が伝送される通信媒体の伝送速度若しくは伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度若しくは記録容量の情報に基づいて、量子化精度を決定するようにすることができる。
【００６８】
前記量子化精度決定手段は、量子化精度を８ビット乃至１１ビットの間で決定するようにすることができる。
【００６９】
前記量子化精度決定手段により決定された量子化精度に基づいて、量子化処理における量子化ステップ幅を決定する量子化ステップ幅決定手段をさらに備え、量子化手段は、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅を用いて、変換係数を量子化するようにすることができる。
【００７０】
前記量子化手段は、変換係数を、第１の量子化精度に基づいて量子化される第１のグループと、第１の量子化精度より低い精度である第２の量子化精度に基づいて量子化される第２のグループに分離する変換係数分離手段と、第１のグループに含まれる変換係数を第１の量子化精度に基づいて量子化する第１の量子化処理手段と、第２のグループに含まれる変換係数を第２の量子化精度に基づいて量子化する第２の量子化処理手段と、第１の量子化処理手段により量子化された第１のグループの変換係数と、第２の量子化処理手段により量子化された第２のグループの変換係数を合成する変換係数合成手段とを備え、量子化精度決定手段は、品質情報に基づいて、第１の量子化精度および第２の量子化精度を決定するようにすることができる。
【００７１】
前記変換係数分離手段は、変換係数の直流成分、および一部の低周波の交流成分を第１のグループに分離し、変換係数の残りの交流成分を第２のグループに分離するようにすることができる。
【００７２】
前記量子化手段は、変換係数の直流成分を量子化する直流成分量子化手段と、変換係数の交流成分を量子化する交流成分量子化手段とを備えるようにすることができる。
【００７３】
前記量子化精度決定手段は、直流成分量子化手段における量子化精度を決定する直流成分量子化精度決定手段と、交流成分量子化手段における量子化精度を決定する交流成分量子化精度決定手段とを備えるようにすることができる。
【００７４】
前記量子化精度決定手段により決定される量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の符号化テーブルを保持する符号化テーブル保持手段と、量子化精度決定手段により決定される量子化精度に基づいて、符号化テーブルを選択する符号化テーブル選択手段とをさらに備え、符号化手段は、符号化テーブル選択手段により選択された符号化テーブルを用いて、量子化された変換係数を符号化するようにすることができる。
【００７５】
前記品質情報に基づいて、スキャンモードを決定するスキャンモード決定手段と、スキャンモード決定手段により決定されたスキャンモードで、直交変換手段により直交変換された変換ブロック毎の変換係数をスキャンするスキャン手段とをさらに備え、量子化手段は、スキャン手段によりスキャンされた変換係数を量子化するようにすることができる。
【００７６】
前記スキャンモード決定手段は、１回のスキャンで変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするシングルスキャンモード、および、２回のスキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするダブルスキャンモードのいずれか一方を選択し、スキャン手段において用いられるスキャンモードとして決定するようにすることができる。
【００７７】
前記量子化精度決定手段により決定される量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の量子化テーブルを保持する量子化テーブル保持手段と、量子化精度決定手段により決定される量子化精度に基づいて、量子化テーブルを選択する量子化テーブル選択手段とをさらに備え、量子化手段は、量子化テーブル選択手段により選択された量子化テーブルを用いて、変換係数を量子化するようにすることができる。
【００７８】
本発明の符号化方法は、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、量子化精度決定ステップの処理により決定された量子化精度に基づいて、直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子化された変換係数を符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００７９】
本発明の第１の記録媒体のプログラムは、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、量子化精度決定ステップの処理により決定された量子化精度に基づいて、直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子化された変換係数を符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００８０】
本発明の第１のプログラムは、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、量子化精度決定ステップの処理により決定された量子化精度に基づいて、直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子化された変換係数を符号化する符号化ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００８１】
本発明の復号装置は、画像圧縮情報を復号する復号手段と、復号手段による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定手段と、逆量子化精度決定手段により決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化手段と、逆量子化手段による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換手段とを備えることを特徴とする。
【００８２】
前記品質情報を取得する品質情報取得手段をさらに備えるようにすることができる。
【００８３】
前記品質情報は、画像圧縮情報が復号された画像情報のヘッダ部に含まれており、品質情報取得手段は、ヘッダ部より品質情報を抽出するようにすることができる。
【００８４】
前記品質情報は、画像情報の、ビデオシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロックを単位とする情報に対応する情報であるようにすることができる。
【００８５】
前記変換ブロックは、４画素×４ラインのブロックであるようにすることができる。
【００８６】
前記逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の復号テーブルを保持する復号テーブル保持手段と、逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度に基づいて、復号テーブルを選択する復号テーブル選択手段とをさらに備え、復号手段は、復号テーブル選択手段により選択された復号テーブルを用いて、入力された画像圧縮情報を復号するようにすることができる。
【００８７】
前記逆量子化精度決定手段は、品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体の伝送速度若しくは伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度若しくは記録容量の情報に基づいて、逆量子化精度を決定するようにすることができる。
【００８８】
前記逆量子化精度決定手段は、逆量子化精度を８ビット乃至１１ビットの間で決定するようにすることができる。
【００８９】
前記逆量子化精度決定手段により決定された逆量子化精度に基づいて、逆量子化ステップ幅を決定する逆量子化ステップ幅決定手段をさらに備え、逆量子化手段は、逆量子化ステップ幅決定手段により決定された逆量子化ステップ幅を用いて、量子化された変換係数を逆量子化するようにすることができる。
【００９０】
前記逆量子化手段は、量子化された変換係数を、第１の逆量子化精度により逆量子化される第１のグループと、第１の逆量子化精度より低い精度である第２の逆量子化精度により逆量子化される第２のグループに分離する変換係数分離手段と、第１のグループに含まれる量子化された変換係数を第１の逆量子化精度に基づいて逆量子化する第１の逆量子化処理手段と、第２のグループに含まれる量子化された変換係数を第２の逆量子化精度に基づいて逆量子化する第２の逆量子化処理手段と、第１の逆量子化処理手段により逆量子化された第１のグループの変換係数と、第２の逆量子化処理手段により逆量子化された第２のグループの変換係数を合成する変換係数合成手段とを備え、逆量子化精度決定手段は、品質情報に基づいて、第１の逆量子化精度および第２の逆量子化精度を決定するようにすることができる。
【００９１】
前記変換係数分離手段は、量子化された変換係数の直流成分、および一部の低周波の交流成分を第１のグループに分離し、量子化された変換係数の残りの交流成分を第２のグループに分離するようにすることができる。
【００９２】
前記逆量子化手段は、量子化された変換係数の直流成分を逆量子化する直流成分逆量子化手段と、量子化された変換係数の交流成分を逆量子化する交流成分逆量子化手段とを備えるようにすることができる。
【００９３】
前記逆量子化精度決定手段は、直流成分逆量子化手段における逆量子化精度を決定する直流成分逆量子化精度決定手段と、交流成分逆量子化手段における逆量子化精度を決定する交流成分逆量子化精度決定手段とを備えるようにすることができる。
【００９４】
前記品質情報に基づいて、逆スキャンモードを決定する逆スキャンモード決定手段と、逆スキャンモード決定手段により決定された逆スキャンモードで、逆量子化手段により逆量子化された変換係数を逆スキャンする逆スキャン手段とをさらに備え、逆直交変換手段は、逆スキャン手段により逆スキャンされた変換ブロック毎の変換係数を逆直交変換するようにすることができる。
【００９５】
前記逆スキャンモード決定手段は、１回の逆スキャンで変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするシングル逆スキャンモード、および、２回の逆スキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするダブル逆スキャンモードのいずれか一方を選択し、逆スキャン手段において用いられる逆スキャンモードとして決定するようにすることができる。
【００９６】
前記逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の逆量子化テーブルを保持する逆量子化テーブル保持手段と、逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度に基づいて、逆量子化テーブルを選択する逆量子化テーブル選択手段とをさらに備え、逆量子化手段は、逆量子化テーブル選択手段により選択された逆量子化テーブルを用いて、量子化された変換係数を逆量子化するようにすることができる。
【００９７】
前記逆直交変換手段は、逆量子化された変換係数を、逆離散コサイン変換処理するようにすることができる。
【００９８】
前記逆直交変換手段は、逆量子化された変換係数を、逆カルーネン・レーベ変換処理するようにすることができる。
【００９９】
逆量子化された変換係数の直流成分に対して、逆直交変換処理を実行する直流成分逆直交変換手段と、直流成分逆直交変換手段により逆直交変換された変換係数の直流成分のレベルを調整するレベル調整処理手段と、レベル調整処理手段によりレベルが調整された変換係数の直流成分と、変換係数の交流成分を合成する変換係数合成手段とをさらに備え、逆直交変換手段は、変換係数合成手段により合成された変換係数を逆直交変換するようにすることができる。
【０１００】
前記逆直交変換手段、レベル調整処理手段、および変換係数合成手段を制御し、マクロブロック内の全ての変換ブロックに対して、それぞれ、逆直交変換処理、直流成分のレベル調整処理、および、変換係数の合成処理を実行させるループ制御手段をさらに備えるようにすることができる。
【０１０１】
本発明の復号方法は、画像圧縮情報を復号する復号ステップと、復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、逆量子化精度決定ステップの処理により決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップとを含むことを特徴とする。
【０１０２】
本発明の第２の記録媒体のプログラムは、画像圧縮情報を復号する復号ステップと、復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、逆量子化精度決定ステップの処理により決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップとを含むことを特徴とする。
【０１０３】
本発明の第２のプログラムは、画像圧縮情報を復号する復号ステップと、復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、逆量子化精度決定ステップの処理に基づいて決定された逆量子化精度により、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【０１０４】
本発明の符号化装置および方法、第１の記録媒体、並びに第１のプログラムにおいては、画像情報が変換ブロック毎に直交変換され、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度が決定され、その決定された量子化精度に基づいて、直交変換して得られた変換係数が量子化され、量子化された変換係数が符号化される。
【０１０５】
本発明の復号装置および方法、第２の記録媒体、並びに第２のプログラムにおいては、画像圧縮情報が復号されて得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度が決定され、その決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数が逆量子化され、逆量子化処理により得られた変換係数が、変換ブロック毎に逆直交変換される。
【０１０６】
符号化装置および復号装置は、互いに独立した装置であっても良いし、信号処理装置の符号化処理および復号処理を行うブロックであっても良い。
【０１０７】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明を適用した画像情報符号化装置の構成例を示す図である。
【０１０８】
図９において、画像情報符号化装置２００は、入力画像情報より差分情報を生成する差分情報生成部２０１、生成された差分情報に対して、離散コサイン変換若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換処理を行う４×４直交変換部２０２、直交変換係数に対して量子化処理を実行する量子化部２０３、量子化された直交変換係数に対してエントロピー符号化処理を行う符号化部２０４、予測値の初期値を供給する初期値供給部２１１、品質情報に基づいて量子化精度および符号化精度を制御する制御部２１２、量子化ステップ幅を設定する量子化ステップサイズ供給部２１３、符号化テーブルを符号化部２０４に供給する符号化テーブル供給部２１４、および、変換ブロックの識別子を供給するブロック識別子供給部２１５により構成され、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。
【０１０９】
画像情報符号化装置２００に入力された入力画像情報は、差分情報生成部２０１に供給される。差分情報生成部２０１は、入力画像情報のタイミングを遅延させ、その入力画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する入力画像情報から減算し、差分情報を生成する。このとき、差分情報生成部２０１は、予測処理に用いられる予測値の初期値を初期値供給部２１１より取得する。差分情報生成部２０１は、生成した差分情報を、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、４×４直交変換部２０２に供給する。
【０１１０】
４×４直交変換部２０２は、取得した４画素×４ラインの変換ブロック毎の、８ビットの差分情報に対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、算出された１６個の１１ビットの直交変換係数からなる４×４の変換ブロックを量子化部２０３に供給する。
【０１１１】
量子化部２０３は、４×４直交変換部２０２から供給された１１ビットの各変換係数に対して、量子化ステップサイズ供給部２１３より供給された量子化ステップ幅により量子化処理を施し、量子化された変換係数を符号化部２０４に供給する。
【０１１２】
符号化部２０４は、量子化された変換係数に対して、符号化テーブル供給部２１４より取得した可変長の符号化テーブルを用いて、可変長符号化、若しくは算術符号化等のエントロピー符号化を施し、画像符号化単位のヘッダ部に挿入される情報を生成し、符号化された変換係数を画像圧縮情報として画像情報符号化装置２００の外部に出力する。このとき、符号化部２０４は、ブロック識別子供給部２１５よりブロック識別子を取得し、そのブロック識別子に基づいて変換ブロックの切れ目位置を検出し、検出結果に基づいて符号化を行う。
【０１１３】
初期値供給部２１１は、差分情報生成部２０１における予測処理において使用される予測値の初期値（例えば、「１２８」）を、各スライスの先頭のブロック、または、最初のＩピクチャを処理する際に、差分情報生成部２０１に供給する。これにより、差分情報生成部２０１は、予測処理を行い、タイミングが遅延された入力画像情報から新しい参照画像情報を生成することができ、さらに、生成した参照画像情報より、次の参照画像情報を生成する為の予測値を算出することができる。
【０１１４】
制御部２１２は、画像情報符号化装置２００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、量子化部２０３による変換係数の量子化の精度を決定し、量子化ステップサイズ供給部２１３に制御信号を供給する。制御部２１２は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度を決定し、制御情報を更新する制御信号を供給する。
【０１１５】
制御部２１２に供給される品質情報は、入力画像情報のヘッダ部より抽出されたり、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部２１２に入力される。制御部２１２は、取得した品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体であるネットワークの伝送速度、伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度や記録容量などの情報に基づいて、量子化精度を決定する。
【０１１６】
量子化ステップサイズ供給部２１３は、制御部２１２より供給される制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、量子化部２０３における量子化処理の量子化ステップ幅を決定し、その情報を量子化部２０３に供給する。
【０１１７】
例えば、量子化ステップサイズ供給部２１３は、量子化精度が８ビットの場合、量子化ステップ幅を「８」に設定し、量子化精度が９ビットの場合、量子化ステップ幅を「４」に設定し、量子化精度が１０ビットの場合、量子化ステップ幅を「２」に設定し、量子化精度１１ビットの場合、量子化ステップ幅を「１」に設定する。以上のように設定された量子化ステップ幅に関する情報を、量子化ステップサイズ供給部２１３は、量子化部２０３に供給する。
【０１１８】
量子化部２０３は、量子化ステップサイズ供給部２１３により供給された情報に含まれる量子化ステップサイズで、４×４直交変換部２０２より供給された１１ビットの変換係数を量子化する。
【０１１９】
すなわち、量子化精度が８ビットである場合、量子化された変換係数は、「０」乃至「２５５」の範囲のレベルで表される。また、量子化精度が９ビットの場合、量子化された変換係数は「０」乃至「５１１」の範囲のレベルで表される。同様に、量子化精度が１０ビットの場合、量子化された変換係数は、「０」乃至「１０２３」の範囲のレベルで表される。量子化精度が１１ビットである場合、変換係数は量子化されず（量子化ステップ幅「１」で量子化され）、「０」乃至「２０４７」の範囲のレベルで表される。
【０１２０】
また、制御部２１２より供給された制御信号は、符号化テーブル供給部２１４にも供給される。
【０１２１】
符号化テーブル供給部２１４は、制御部２１２に制御され、要求された品質（ビット数）に対応する符号化テーブルを符号化部２０４に供給する。符号化部２０４は、その供給された符号化テーブルを用いて、量子化された変換係数を符号化する。これにより、符号化部２０４は、量子化部２０３の量子化処理に対応した符号化処理、すなわち、量子化された変換係数に最適な符号化処理を行うことができる。
【０１２２】
ブロック識別子２１５は、処理されているブロックを識別する識別子を符号化部２０４および符号化テーブル供給部２１４に供給する。これにより符号化部２０４および符号化テーブル供給部２１４は、符号化部２０４に供給される、量子化された変換係数群を変換ブロック単位に区切って処理することができる。
【０１２３】
入力画像情報を取得した画像情報符号化装置２００は、画像情報符号化処理を実行し、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。図９の画像情報符号化装置２００による画像情報符号化処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【０１２４】
最初にステップＳ１において、画像情報符号化装置２００の差分情報生成部２０１は、取得した入力画像情報より参照画像情報を生成し、それらの画像情報に基づいて差分情報を生成する。差分情報生成部２０１は、取得した入力画像情報のタイミングを遅らせ、保持している予測値に基づいて、その入力画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する入力画像情報から減算し、差分情報を生成する。その際に用いられる予測値の初期値は、初期値供給部２１１により予め供給され、差分情報生成部２０１が内蔵する記憶部（図示せず）に保持されている。生成された差分情報は、差分情報生成部２０１により、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、４×４直交変換部２０２に供給される。
【０１２５】
次に、ステップＳ２において、４×４直交変換部２０２は、取得した８ビットの画素値を構成要素とする変換ブロックに対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施す。算出された１６個の１１ビット直交変換係数からなる４×４の変換ブロックは、４×４直交変換部２０２により、量子化部２０３に供給される。
【０１２６】
制御部２１２は、例えば、入力画像情報のヘッダ部より抽出された品質情報を予め取得し、保持している。図１１は、画像情報のピクチャ層のヘッダ部の例を示す図である。
【０１２７】
図１１において、ピクチャ層のヘッダ２２０には、２ビットの、要求される量子化精度に関する情報（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が含まれている。制御部２１２は、この要求される量子化精度に関する情報を含む品質情報を取得する。
【０１２８】
なお、上述した品質情報は、画像情報のピクチャ層以外の層、例えば、シーケンス層、またはＧＯＰ層等のヘッダ部に記載されているようにしてもよい。
【０１２９】
また、上述した品質情報は、画像情報の符号化時に、ユーザが入力してもよいし、外部の他の装置より供給されるようにしてもよい。
【０１３０】
図１０に戻り、ステップＳ３において、制御部２１２は、取得した品質情報に基づいて、量子化部２０３による量子化処理の量子化精度を設定し、その情報を含む制御信号を量子化ステップサイズ供給部２１３に供給する。
【０１３１】
制御部２１２より制御信号を取得した量子化ステップサイズ供給部２１３は、取得した制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、８ビット乃至１１ビットにおいて量子化ステップ幅を決定し、量子化部２０３にその情報を供給する。量子化部２０３は、ステップＳ４において、量子化ステップサイズ供給部２１３より取得した量子化ステップ幅に関する情報に基づいて、４×４直交変換部２０２により供給された変換係数の量子化を行う。量子化された変換係数は、符号化部２０４に供給される。
【０１３２】
制御部２１２により供給された制御信号は、符号化テーブル供給部２１４にも供給される。ブロック識別子供給部２１５は、符号化テーブル供給部２１４および符号化部２０４に、符号化対象の変換ブロックの識別子を供給する。ステップＳ５において、符号化テーブル供給部２１４は、取得した制御信号に含まれる量子化精度に関する情報、および、ブロック識別子供給部２１５により供給されたブロック識別子に基づいて、ブロック毎に最適な符号化テーブルを選択する。そして、符号化テーブル供給部２１４は、選択された符号化テーブルを符号化部２０４に供給する。
【０１３３】
符号化部２０４は、ステップＳ６において、ブロック識別子供給部２１５により供給されたブロック識別子に基づいて、ブロックを識別し、符号化テーブル供給部２１４に供給された符号化テーブルを用いて、量子化部２０３により供給された、量子化された変換係数を符号化する。
【０１３４】
変換係数の符号化が終了すると符号化部２０４は、符号化され、圧縮された差分情報である出力画像圧縮情報を画像情報符号化装置２００の外部に出力し、画像情報符号化処理を終了する。
【０１３５】
画像情報符号化装置２００は、上述したような画像情報符号化処理を画像情報が入力される毎に繰り返す。
【０１３６】
以上のようにして、画像情報符号化装置２００は、量子化処理の精度、および符号化処理の精度を、複数用意された精度の中から選択して、要求された品質に応じた精度の画像圧縮情報を生成する、高圧縮率の画像圧縮を行うことができる。
【０１３７】
なお、以上においては、画像情報符号化装置２００の各部の画像情報のデータ部についての動作について説明したが、画像情報符号化装置２００は、画像情報のヘッダ部についても同様に処理し、圧縮したヘッダ情報を画像圧縮情報に含めて出力する。すなわち、画像情報符号化装置２００より出力される画像圧縮情報には、上述した品質情報を含むヘッダ情報が含まれている。
【０１３８】
次に、図９に示される画像情報符号化装置２００に対応する画像情報復号装置について説明する。図１２は、本発明を適用した画像情報復号装置の構成例を示す図である。
【０１３９】
図１２において、画像情報復号装置２５０は、符号化されている入力画像圧縮情報をエントロピー復号する復号部２５１、復号された画像情報を逆量子化する逆量子化部２５２、逆量子化された画像情報を逆直交変換する４×４逆直交変換部２５３、逆直交変換された画像情報より出力画像情報を生成する出力画像情報生成部２５４、ブロック識別子を供給するブロック識別子供給部２６１、復号処理の精度および逆量子化処理の精度を制御する制御部２６２、復号処理に用いられる復号テーブルを供給する復号テーブル供給部２６３、逆量子化処理における逆量子化ステップ幅を決定する逆量子化ステップサイズ供給部２６４、および、予測値の初期値を供給する初期値供給部２６５により構成され、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。
【０１４０】
画像情報復号装置２５０の復号部２５１は、ブロック識別子供給部２６１により供給されたブロック識別子に基づいて入力画像圧縮情報の変換ブロックを認識し、その入力画像圧縮情報に対して、変換ブロック毎に、復号テーブル供給部２６３より供給された復号処理に最適な復号テーブルを用いて、可変長復号若しくは算術復号等の処理を施す。処理結果である復号された画像情報は、復号部２５１により、逆量子化部２５２に供給される。また、復号部２５１は、画像圧縮情報に含まれるヘッダ部より品質情報を取得し、制御部２６２に供給する。
【０１４１】
逆量子化部２５２は、復号部２５１により供給された量子化後の変換係数を、逆量子化ステップサイズ供給部２６４より供給された最適な逆量子化ステップ幅に関する情報に基づいて逆量子化し、逆量子化された１１ビットの変換係数を４×４逆直交変換部２５３に供給する。
【０１４２】
４×４逆直交変換部２５３は、取得した変換係数に対して逆離散コサイン変換若しくは逆カルーネン・レーベ変換等の逆直交変換処理を施し、出力画像情報生成部２５４に供給する。
【０１４３】
出力画像情報生成部２５４は、逆直交変換された画像情報である差分情報のタイミングを遅延させ、その差分情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する差分情報に加算し、出力画像情報を生成する。このとき、出力画像情報生成部２５４は、予測処理に用いられる予測値の初期値を初期値供給部２６５より取得する。出力画像情報生成部２５４は、生成した出力画像情報を画像情報復号装置２５０の外部に出力する。
【０１４４】
ブロック識別子供給部２６１は、処理されているブロックを識別する識別子を復号部２５１および復号テーブル供給部２６３に供給する。これにより復号部２５１および復号テーブル供給部２６３は、復号部２５１に供給される、入力画像圧縮情報を変換ブロック単位に区切って処理することができる。
【０１４５】
制御部２６２は、復号部２５１より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、復号部２５１による画像情報の復号処理の精度を決定し、復号テーブル供給部２６３に制御信号を供給する。制御部２６２は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度を更新し、復号テーブル供給部２６３に新たな制御信号を供給する。
【０１４６】
なお、制御部２６２に供給される品質情報は、上述した以外にも、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部２６２に入力されるようにしてもよい。
【０１４７】
復号テーブル供給部２６３は、制御部２６２に制御され、要求された品質（ビット数）に対応する復号テーブルを復号部２５１に供給する。復号部２５１は、その供給された復号テーブルを用いて、符号化された画像情報である入力画像圧縮情報を復号する。
【０１４８】
また、制御部２６２より出力された制御信号は、逆量子化ステップサイズ供給部２６４にも供給される。
【０１４９】
逆量子化ステップサイズ供給部２６４は、制御部２６２より供給された制御信号に基づいて、最適な逆量子化ステップ幅、すなわち、図９の画像情報符号化装置２００による量子化処理における量子化ステップ幅と同じステップ幅の逆量子化ステップ幅を選択し、逆量子化部２５２に供給する。
【０１５０】
逆量子化部２５２は、逆量子化ステップサイズ供給部２６４により供給された情報に含まれる逆量子化ステップ幅で、復号部２５１より供給された画像情報を逆量子化する。
【０１５１】
初期値供給部２６５は、出力画像情報生成部２５４における予測処理において使用される予測値の初期値（例えば、「１２８」）を、各スライスの先頭のブロック、または、最初のＩピクチャを処理する際に、出力画像情報生成部２５４に供給し、出力画像情報生成部２５４に保持されている予測値をリセットする。
【０１５２】
画像情報符号化装置２００により圧縮された画像情報である入力画像圧縮情報を取得した画像情報復号装置２５０は、画像情報復号処理を実行し、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。図１２の画像情報復号装置２５０による画像情報復号処理について、図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１５３】
最初に、ステップＳ２１において、画像情報復号装置２５０の復号テーブル供給部２６３は、制御部２６２より供給された制御信号に含まれる復号処理の精度に関する情報に基づいて、復号部２５１の復号処理に用いられる最適な復号テーブルを選択する。この場合、最適な復号テーブルは、画像情報の符号化処理に用いられた符号化テーブルが対応する量子化精度と同じ精度の逆量子化精度に対応するテーブルである。
【０１５４】
なお、復号テーブル供給部２６３は、ブロック識別子供給部２６１によりブロック識別子が供給されており、そのブロック識別子に基づいて変換ブロックを認識し、その変換ブロック毎に、最適な復号テーブルを選択する。復号テーブルを選択した復号テーブル供給部２６３は、選択した復号テーブルを復号部２５１に供給し、処理をステップＳ２２に進める。
【０１５５】
ステップＳ２２において、復号部２５１は、復号テーブル供給部２６３により供給された復号テーブルを用いて、画像情報復号装置２５０の外部より供給された入力画像圧縮情報に対して、復号処理を実行する。これにより、入力画像圧縮情報は制御部２６２において設定された復号処理の精度により復号される。入力画像圧縮情報を復号した復号部２５１は、復号された画像情報を逆量子化部２５２に供給する。このとき、復号された画像情報は、図９に示される画像情報符号化装置２００の量子化部２０３の出力に対応する。
【０１５６】
また、復号部２５１は、復号された画像情報のヘッダ部より次の変換ブロックに対する品質情報を取得し、制御部２６２に供給する。制御部２６２は、この品質情報に基づいて、入力画像圧縮情報の次の変換ブロックに対する復号処理の精度を決定し、その情報を復号テーブル供給部２６３に供給する。なお、この品質情報の更新は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に行われる。
【０１５７】
ステップＳ２３において、制御部２６２は、以上のようにして復号部２５１より供給された品質情報に基づいて、逆量子化処理の精度を決定する。復号処理および逆量子化処理の精度を決定した制御部２６２は、それらの情報を含む制御信号を復号テーブル供給部２６３および逆量子化ステップサイズ供給部２６４に供給する。
【０１５８】
制御信号を取得した逆量子化ステップサイズ供給部２６４は、制御信号に含まれる逆量子化精度に基づいて、逆量子化ステップ幅を決定し、その情報を逆量子化部２５２に供給する。ステップＳ２４において、逆量子化部２５２は、逆量子化ステップサイズ供給部２６４より供給された情報に基づいて設定した逆量子化ステップ幅で、復号された画像情報を逆量子化する。逆量子化を行った逆量子化部２５２は、逆量子化された画像情報を、変換ブロック毎に４×４逆直交変換部２５３に供給する。このとき、逆量子化された画像情報は、図９に示される画像情報符号化装置２００の４×４直交変換部２０２の出力に対応する。
【０１５９】
次に、ステップＳ２５において、４×４逆直交変換部２５３は、入力された周波数成分の変換係数を構成要素とする変換ブロックに対して逆直交変換処理を施す。逆直交変換された変換ブロックは、４×４の画素値により構成され、出力画像情報生成部２５４に供給される。このとき、逆直交変換された画像情報は、図９に示される画像情報符号化装置２００の差分情報生成部２０１の出力に対応する差分情報である。
【０１６０】
ステップＳ２６において、出力画像情報生成部２５４は、出力画像情報のタイミングを遅らせ、保持している予測値に基づいて、その出力画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の出力画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する差分情報に加算し、出力画像情報を生成する。その際に用いられる予測値の初期値は、初期値供給部２６５により予め供給され、出力画像情報生成部２５４が内蔵する記憶部（図示せず）に保持されている。生成された出力画像情報は、出力画像情報生成部２５４により、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、画像情報復号装置２５０の外部に出力される。出力画像情報を出力した出力画像情報生成部２５４は、画像情報復号処理を終了する。
【０１６１】
画像情報復号装置２５０は、上述したような画像情報復号処理を画像情報が入力される毎に繰り返す。
【０１６２】
以上のようにして、画像情報復号装置２５０は、逆量子化処理の精度、および復号処理の精度を、図９の画像情報符号化装置２００における量子化処理の精度、および、符号化処理の精度と同じになるように、複数用意された精度の中から選択して、要求された品質に応じた精度の、高圧縮率の画像圧縮情報に対応することができる。
【０１６３】
また、以上のような画像情報符号化処理および画像情報復号処理は、ＭＰＥＧ方式等の画像圧縮方式に用いられる、ループを用いて画像の動き予測および動き補償を行う画像情報符号化装置および画像情報復号装置においても適用できる。
【０１６４】
図１４は、この場合における画像情報符号化装置の構成例を示す図である。
【０１６５】
図１４において、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を一時的に蓄積するフレームメモリ３０１、入力画像情報に参照画像情報を加算する加算器（減算器）３０２、入力画像情報に直交変換処理を施す直交変換部３０３、変換ブロック毎の変換係数を所定の順番でスキャンするスキャン部３０４、変換係数を量子化する量子化部３０５、量子化された変換係数をエントロピー符号化する符号化部３０６、符号化された画像情報を蓄積する蓄積バッファ３０７、量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化部３１１、逆量子化された変換係数を逆スキャンする逆スキャン部３１２、逆スキャンされた変換係数に逆直交変換処理を行う逆直交変換部３１３、逆直交変換された復号画像情報に参照画像情報を加算する加算器３１４、画像情報を蓄積するフレームメモリ３１５、動き予測を行う動き予測部３１６、動き補償を行う動き補償部３１７、および、符号化の精度を制御する制御部３２１により構成され、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。
【０１６６】
画像情報符号化装置３００のフレームメモリ３０１は、画像情報符号化装置３００の外部においてサンプリングされ、画像情報符号化装置３００に入力された入力画像情報を一時的に格納した後、取得した画像情報に対応する画像がイントラ（画像内）符号化を行う画像である場合、８ビットの画素値により構成される４画素×４ラインの変換ブロック毎に加算器（減算器）３０２を介して直交変換部３０３に供給する。また、フレームメモリ３０１は、インター（画像間）符号化が行われる画像の場合、入力画像情報を動き予測部３１６に供給する。
【０１６７】
直交変換部３０３は、入力された８ビットの画素値により構成される４画素×４ラインの変換ブロックに対して離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、算出された１１ビットの変換係数をスキャン部３０４に供給する。
【０１６８】
スキャン部３０４は、後述するように、制御部３２１に制御されて、変換ブロック内の変換係数を、例えば、ジグザグスキャン方式等の予め決められた所定の順番でスキャンし、順番に量子化部３０５に供給する。
【０１６９】
量子化部３０５は、制御部３２１の制御に基づいた精度で、取得した変換係数を量子化する。量子化部３０５は、後述するように、取得した変換係数を内部で２組に分離し、それぞれに対して、互いに異なる精度により量子化を行うことができる。量子化部３０５は、変換係数を量子化した後、その量子化された変換係数を符号化部３０６および逆量子化部３１１に供給する。
【０１７０】
符号化部３０６は、量子化された変換係数に対して、最適な符号化テーブルを選択し、その符号化テーブルを用いて、可変長符号化または算術符号化等のエントロピー符号化処理を行う。また、符号化部３０６は、後述するように、動き予測部３１６により供給された動きベクトル情報に対しても、同様に、エントロピー符号化処理を施す。さらに、符号化部３０６は、画像情報のヘッダ部についても同様に処理する。すなわち、画像情報符号化装置３００より出力される画像圧縮情報には、上述した品質情報を含むヘッダ情報が含まれている。
【０１７１】
符号化部３０６は、それらの符号化された画像情報等を蓄積バッファ３０７に供給し、一時的に蓄積させる。
【０１７２】
蓄積バッファ３０７は、符号化部３０６より供給された符号化された画像情報等を一時的に蓄積した後、画像圧縮情報として画像情報符号化装置３００の外部に出力する。
【０１７３】
また、蓄積バッファ３０７は、蓄積されたデータ量に関する情報を制御部３２１に供給する。制御部３２１は、その情報に基づいて量子化部３０５および逆量子化部３１１を制御し、蓄積バッファ３０７に蓄積されているデータ残量が許容上限値まで増量すると、量子化部３０５および逆量子化部３１１の量子化スケールを大きくすることにより、量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは逆に、蓄積バッファ３０７に蓄積されているデータ残量が許容下限値まで減少すると、制御部３２１は、量子化部３０５および逆量子化部３１１の量子化スケールを小さくすることにより、量子化データのデータ量を増大させる。このようにして、制御部３２１は、蓄積バッファ３０７のオーバフローまたはアンダフローを防止する。
【０１７４】
また、量子化部３０５は量子化後の変換係数を逆量子化部３１１に供給する。逆量子化部３１１は、制御部３２１に制御され、その変換係数を逆量子化し、逆スキャン部３１２は、制御部３２１に制御され、逆量子化後の変換係数を逆スキャンし、変換ブロック毎に、逆直交変換部３１３に供給する。逆直交変換部３１３は、変換ブロック毎の逆量子化された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、その情報を加算器３１４に供給する。
【０１７５】
加算器３１４は、逆直交変換部３１３より供給された復号画像情報に、動き補償部３１７より供給された参照画像情報を加算し、フレームメモリ３１５に供給して蓄積させる。
【０１７６】
フレームメモリ３１５は、加算器３１４より供給された画像情報を、一時的に保持した後、所定のタイミングで動き予測部３１６および動き補償部３１７に供給する。
【０１７７】
動き予測部３１６は、フレームメモリ３０１より供給された画像情報、および、フレームメモリ３１５より供給された画像情報に基づいて、動きベクトル情報を算出し、動き補償部３１７および符号化部３０６に供給する。
【０１７８】
動き補償部３１７は、動き予測部３１６により供給された動きベクトル情報およびフレームメモリ３１５より供給された画像情報に基づいて、参照画像情報を生成し、この参照画像情報を加算器（減算器）３０２に供給し、加算器（減算器）３０２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。
【０１７９】
制御部３２１は、スキャン部３０４におけるスキャン方式を決定し、スキャン情報としてスキャン部３０４に供給する。同様に、制御部３２１は、逆スキャン部３１２における逆スキャン方式を決定し、逆スキャン情報として逆スキャン部３１２に供給する。スキャン部３０４および逆スキャン部３１２は、これらの情報に基づいて、制御部３２１に決定された方式で、スキャンおよび逆スキャンをそれぞれ行う。
【０１８０】
また、制御部３２１は、量子化部３０５における量子化処理の精度を決定し、量子化部３０５に供給する。このとき、量子化部３０５は、通常精度と高精度の２種類の精度で量子化を行うことができるので、制御部３２１は、通常精度と高精度のそれぞれに対して、精度のレベルを決定し、量子化部３０５に供給する。
【０１８１】
同様に、制御部３２１は、逆量子化部３１１における逆量子化処理の精度を決定し、逆量子化部３１１に供給する。このとき、逆量子化部３１１は、通常精度と高精度の２種類の精度で逆量子化を行うことができるので、制御部３２１は、通常精度と高精度のそれぞれに対して、精度のレベルを決定し、逆量子化部３１１に供給する。
【０１８２】
図１５は、図１４の量子化部３０５の詳細な構成例を示す図である。
【０１８３】
図１５において、量子化部３０５は、変換ブロックを構成する変換係数を、直流成分および一部の（基準値より低い周波数の）交流成分の変換係数と、残りの（基準値より高い周波数の）交流成分の変換係数に分離する係数分離部３３１、直流成分および低周波成分で構成される一部の交流成分の変換係数に対して高精度な量子化処理を行う第１量子化処理部３３２、残りの交流成分の変換係数に対して通常の精度（第１量子化処理部３３２における場合より低精度）で量子化処理を行う第２量子化処理部３３３、量子化された各成分を合成する係数合成部３３４により構成されている。
【０１８４】
係数分離部３３１は、制御部３２１に制御され、入力された変換係数を、直流成分と低周波の交流成分により構成される変換係数と、それ以外の交流成分により構成される変換係数に分離する。図１４の直交変換部３０３は、変換ブロック毎に画像情報を直交変換し、周波数成分からなる変換係数で構成される変換ブロックに変換し、スキャン部３０４は、その変換ブロックをスキャンして、スキャンした順番で、周波数成分からなる変換係数を抽出し、量子化部３０５に供給するので、係数分離部３３１は、変換ブロック毎に入力された変換係数の数をカウントし、所定の順番で入力された所定の数の変換係数を抽出して、その他の（残りの数の）変換係数と分離する。
【０１８５】
例えば、係数分離部３３１は、入力された変換係数を、変換ブロック毎にカウントし、１番目乃至３番目に入力された変換係数を、直流成分と低周波の交流成分の変換係数として抽出し、それ以外の順番で入力された変換係数と分離する。係数分離部３３１は、分離した直流成分と低周波の交流成分からなる変換係数を第１量子化処理部３３２に、それ以外の交流成分からなる変換係数を第２量子化処理部３３３に、それぞれ供給する。
【０１８６】
第１量子化処理部３３２は、制御部３２１により設定された高精度用の量子化精度に基づいて、後述するように、取得した直流成分と低周波の交流成分からなる変換係数を量子化する。第１量子化処理部３３２は、量子化された変換係数を係数合成部３３４に供給する。
【０１８７】
また、第２量子化処理部３３３は、第１量子化処理部３３２と同様に、制御部３２１により設定された通常精度用の量子化精度に基づいて、後述するように、取得した交流成分からなる変換係数を量子化する。第２量子化処理部３３３は、量子化された変換係数を係数合成部３３４に供給する。
【０１８８】
係数合成部３３４は、第１量子化処理部３３２および第２量子化処理部３３３より供給された、２組の量子化された変換係数を変換ブロック毎に合成し、１つの変換ブロックとして、図１４の符号化部３０６および逆量子化部３１１に供給する。
【０１８９】
図１６は、図１４の逆量子化部３１１の詳細な構成例を示す図である。
【０１９０】
図１６において、逆量子化部３１１は、変換ブロックを構成する変換係数を、直流成分と低周波の一部の交流成分からなる変換係数と、残りの交流成分からなる変換係数に分離する係数分離部３５１、直流成分と低周波の一部の交流成分からなる変換係数に対して高精度な逆量子化処理を行う第１逆量子化処理部３５２、残りの交流成分からなる変換係数に対して通常精度の逆量子化処理を行う第２逆量子化処理部３５３、逆量子化された各成分を合成する係数合成部３５４により構成されている。
【０１９１】
係数分離部３５１は、図１５の係数分離部３３１と同様に、制御部３２１に制御され、入力された変換係数を、直流成分と低周波の一部の交流成分からなる変換係数と、それ以外の交流成分からなる変換係数に分離する。そして、係数分離部３５１は、分離した直流成分と低周波の交流成分の変換係数、およびそれ以外の交流成分の変換係数を、それぞれ、第１逆量子化処理部３５２および第２逆量子化処理部３５３に供給する。
【０１９２】
第１逆量子化処理部３５２は、図１５の第１量子化処理部３３２と同様に、制御部３２１により設定された高精度用の逆量子化精度により、取得した直流成分と低周波の交流成分の変換係数を逆量子化し、逆量子化された変換係数を係数合成部３５４に供給する。
【０１９３】
また、第２逆量子化処理部３５３は、第１逆量子化処理部３５２と同様に、制御部３２１により設定された通常精度用の逆量子化精度により、取得した交流成分の変換係数を量子化し、量子化された変換係数を係数合成部３５４に供給する。
【０１９４】
係数合成部３５４は、第１逆量子化処理部３５２および第２逆量子化処理部３５３より供給された、２組の量子化された変換係数を変換ブロック毎に合成し、１つの変換ブロックとして、図１４の逆スキャン部３１２に供給する。
【０１９５】
次に、図１４の画像情報符号化装置３００の動作について説明する。
【０１９６】
画像情報符号化装置３００にフレーム単位で入力された画像情報がイントラ符号化されるフレームの画像情報である場合、その画像情報は、フレームメモリ３０１により一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２を介して、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、直交変換部３０３に供給される。このとき画像情報は、加算器（減算器）３０２において、連続するフレームの参照画像情報を減算されない。
【０１９７】
直交変換部３０３に供給された画像情報の画素値で構成される４画素×４ラインの変換ブロックは、直交変換部３０３において、変換ブロック単位で直交変換処理が施され、１６個の周波数領域の変換係数により構成される、４×４の変換ブロックに変換され、スキャン部３０４に供給される。そして、制御部３２１に制御されたスキャン部３０４において、４×４の変換ブロック内の、１６個の変換係数は、所定の順番でスキャンされ、スキャンされた順番で量子化部３０５に供給される。
【０１９８】
量子化部３０５に供給された変換係数は、制御部３２１により、外部より取得された品質情報に基づいて決定された量子化処理の精度で、量子化処理が施され、符号化部３０６に供給される。そして、符号化部３０６において、量子化された変換係数は、最適な可変長符号化テーブルを用いたエントロピー符号化処理により符号化されて蓄積バッファ３０７に供給される。
【０１９９】
符号化部３０６により符号化された画像情報は、蓄積バッファ３０７により一時的に保持された後、画像圧縮情報として画像情報符号化装置３００の外部に出力される。
【０２００】
ところで、画像情報符号化装置３００にフレーム単位で入力された画像情報がインター符号化される画像に対応した画像情報である場合、その画像情報は、フレームメモリ３０１により一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２に供給されるとともに、動き予測部３１６に供給される。
【０２０１】
動き予測部３１６に供給された画像情報は、動き予測部３１６により、フレームメモリ３１５より供給された画像情報とともに、動きベクトル情報作成処理に用いられる。動きベクトル情報作成処理により作成された動きベクトル情報は、動き補償部３１７と符号化部３０６に供給される。
【０２０２】
また、フレームメモリ３０１から加算器（減算器）３０２に供給された画像情報は、動き補償部３１７より供給された参照画像情報を減算された後、直交変換部３０３に供給される。
【０２０３】
そして、参照画像情報を減算された画像情報である差分情報は、イントラ符号化の場合と同様に、直交変換部３０３において直交変換され、スキャン部３０４において制御部３２１により決定された方式でスキャンされ、量子化部３０５において、制御部３２１により決定された精度で量子化され、符号化部３０６において符号化され、蓄積バッファ３０７に一時的に保持された後、画像圧縮情報として、画像情報符号化装置３００の外部に出力される。
【０２０４】
ところで、量子化部３０５より出力された画像情報は、参照画像情報を作成するために、逆量子化部３１１にも供給され、逆量子化部３１１において、制御部３２１により決定された精度で逆量子化され、逆スキャン部３１２において、制御部３２１により決定された方式で逆スキャンされ、逆直交変換部３１３において逆直交変換され、加算器３１４を介してフレームメモリ３１５に供給され、記憶される。
【０２０５】
図１７のフローチャートを参照して、画像情報符号化装置３００において、局部的に行われる復号画像情報生成処理について説明する。
【０２０６】
最初に、ステップＳ４１において、直交変換部３０３は、画像情報符号化装置３００のフレームメモリ３０１に一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２を介して供給された、４画素×４ラインの８ビットの画素値により構成される変換ブロックに対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、１６個の周波数領域の変換係数により構成される変換ブロックに変換し、スキャン部３０４に供給する。
【０２０７】
ステップＳ４２において、制御部３２１は、スキャン部３０４において実行されるスキャン処理の方法であるスキャンモードを設定する。スキャン部３０４は、１回のスキャンで変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするシングルスキャンモード、および、２回のスキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするダブルスキャンモードの２通りのスキャンモードを有しており、制御部３２１は、これらのいずれかを選択し、スキャン部３０４にその情報を供給する。
【０２０８】
図１８は、スキャン部３０４によるスキャン方法の例を示す図である。
【０２０９】
図１８Ａには、シングルスキャンモードのスキャンの順序が示されている。スキャン部３０４は、シングルスキャンモードの場合、４×４の変換ブロック３７１を構成する１６個の変換係数を、左上の変換係数（番号０の変換係数）から、右下の変換係数（番号１５の変換係数）まで、矢印のようにジグザグにスキャンを行う。従って、シングルスキャンモードの場合、スキャン部３０４は、変換ブロック内の全ての変換係数を、１回でスキャンする。
【０２１０】
図１８Ｂには、ダブルスキャンモードのスキャンの順序が示されている。スキャン部３０４は、ダブルスキャンモードの場合、スキャン番号０（ｓｃａｎ＿０）とスキャン番号１（ｓｃａｎ＿１）の２回のスキャンを行う。スキャン番号０（ｓｃａｎ＿０）のスキャンルートは、４×４の変換ブロック３７２を構成する変換係数の内、左上隅の変換係数（上側の番号０の変換係数）から右端の下から２番目の変換係数（上側の番号７の変換係数）までを、図示する矢印のような順番で進み、スキャン番号１（ｓｃａｎ＿１）のスキャンルートは、４×４の変換ブロック３７２を構成する変換係数の内、左端の上から２番目の変換係数（下側の番号０の変換係数）から右下隅の変換係数（下側の番号７の変換係数）までを、図示する矢印のような順番で進む。
【０２１１】
図１７に戻り、制御部３２１によりスキャンモードが設定されるとスキャン部３０４は、ステップＳ４３において、設定されたモードで、取得した変換係数を変換ブロック毎にスキャンする。スキャンされた変換係数は、量子化部３０５に供給される。
【０２１２】
ステップＳ４４において、制御部３２１は、予めユーザにより入力された品質情報に基づいて、量子化部３０５により実行される量子化処理における高精度用の量子化精度および通常精度用の量子化精度を決定する。なお、品質情報は、画像情報のヘッダ部に含まれて画像情報符号化装置３００に供給され、フレームメモリ３０１において抽出され、制御部３２１に供給されるようにしてもよいし、その他の方法で、画像情報符号化装置３００の外部より制御部３２１に供給されるようにしてもよい。
【０２１３】
制御部３２１は、予め保持している、図１９に示すようなテーブルを用いて、決定した量子化精度に対応する量子化精度に関する情報を量子化部３０５に供給する。
【０２１４】
図１９に示される量子化精度に関するテーブルにおいて、用意された量子化精度（Ｂｉｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）は、８ビット、９ビット、１０ビット、および１１ビットの４種類であり、それぞれに対して、品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）０乃至３と、乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）１，２，４、および８が割り当てられている。例えば、品質番号が「０」に対応する量子化精度（Ｂｉｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）は、８ビットであり、その時の乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）は、「１」である。
【０２１５】
制御部３２１は、図１９に示されるテーブルを用いて、取得した品質情報において要求される精度から、量子化部３０５に供給する量子化精度に関する情報を生成する。例えば、取得した品質情報により要求される高精度用量子化精度が１０ビットであり、通常精度用量子化精度が８ビットである場合、制御部３２１は、品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）「２」を含む情報を、高精度用量子化精度に関する情報として、量子化部３０５の第１量子化処理部３３２（図１５）に供給し、品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）「０」を含む情報を、通常精度用量子化精度に関する情報として、量子化部３０５の第２量子化処理部３３３（図１５）に供給する。
【０２１６】
なお、上述したステップＳ４４の処理は、制御部３２１によって、スキャンされた変換係数が量子化部３０５に供給される度に実行されるようにしてもよいし、スキャンされた１６個の変換係数が量子化部３０５に供給される度、すなわち、変換ブロック１個分の変換係数が量子化部３０５に供給される度に実行されるようにしてもよいし、マクロブロック単位、スライス単位、フレーム単位、ＧＯＰ単位、およびシーケンス単位等、その他のタイミングで実行されるようにしてもよい。
【０２１７】
図１７に戻り、ステップＳ４５において、変換係数を供給された量子化部３０５は、内蔵する係数分離部３３１（図１５）において、係数分離処理を実行し、取得した変換係数を、通常精度で量子化する変換係数と、高精度で量子化する変換係数とに分離する。係数分離処理の詳細については、図２１のフローチャートを参照して後述する。
【０２１８】
量子化部３０５は、ステップＳ４６において、係数分離処理を施された変換係数について、係数分離処理により割り当てられた量子化精度が通常精度か否かを判定する。そして、割り当てられた量子化精度が通常精度であると判定した場合、量子化部３０５は、ステップＳ４７に処理を進め、第２量子化処理部３３３において、制御部３２１により供給された品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を含む量子化精度に関する情報に基づいた精度で、後述するように、図２０に示す量子化テーブルを用いて、その変換係数を通常精度に基づいて量子化する。量子化部３０５における量子化処理は、式（８）のように表される。
【０２１９】
【数３】
【０２２０】
式（８）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ステップＳ４３においてスキャンされた変換係数の値である。２つの［ ］には、それぞれ、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定され、１６個の変換係数が４行×４列に並べられた変換ブロック内における位置を示す。例えば、図１８Ａの変換ブロック３７１において、ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［０］ ［０］は、番号「０」の位置の変換係数の値であり、ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［３］ ［０］は、番号「９」の位置の変換係数の値であり、ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［３］
［３］は、番号「１５」の位置の変換係数の値である。
【０２２１】
また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］は、図２０に示す量子化テーブルの値である。図２０の、量子化部３０５における量子化処理に用いられる量子化テーブルおよび逆量子化テーブルにおいて、変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］は、量子化処理または逆量子化処理に用いられる変数であり、｛ ｝に囲まれた左右２つの要素は、それぞれ、量子化処理および逆量子化処理に用いられる値の組み合わせである。変数Ｍは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、何段目の要素の値を変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］として設定するかを表し、変数Ｎは、「０」または「１」の値に設定され、量子化処理に用いられる左側の要素の値を変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］に設定するか、逆量子化処理に用いられる右側の要素の値を変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］に設定するかを指定する。例えば、変数Ｍの値が「２」で、変数Ｎの値が「０」の場合、変数ＪＱ［２］［０］の値は、「４９２」に設定される。
【０２２２】
従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、ユーザの指示や図１４の蓄積バッファ３０７に蓄積されたデータ量等に基づいて、制御部３２１により「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］は、図２０に示されるテーブルの、（ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ）番目の左側の要素の値が設定される。
【０２２３】
なお、例えば、図１４の直交変換部３０３において実行される直交変換処理が整数精度のＤＣＴである場合、図２０に示されるテーブルの変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］の値は、以下の式（９）を満たすような値に設定するのが望ましい。
【０２２４】
【数４】
【０２２５】
図２０に示されるテーブルにおいては、変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］の値は、整数値に制限されているので誤差が生じてしまい、式（９）を満たしていないが、なるべく近い値をとるように設定されている。
【０２２６】
変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒは、制御部３２１より供給された量子化精度に関する情報に基づいて、図１９に示す乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）の値、すなわち、「１」，「２」，「４」または「８」が設定される。また、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０２２７】
すなわち、量子化部３０５は、式（８）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］の絶対値に変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］および変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒを乗算し、四捨五入の為に定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔを加算した後、定数ＪＱＱ１で除算した値を、量子化した変換係数（ｌｅｖｅｌ）として出力する。
【０２２８】
上述した式（８）のように、変換係数を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１に供給し、処理をステップＳ４９に進める。
【０２２９】
また、ステップＳ４６において、割り当てられた量子化精度が高精度であると判定した場合、量子化部３０５は、処理をステップＳ４８に進め、第１量子化処理部３３２において、その変換係数を高精度により量子化する。なお、この場合の量子化部３０５における量子化処理は、通常精度の場合と同様に、上述した式（８）のように表されるので、その説明は省略する。
【０２３０】
以上のようにして、変換係数を低精度と高精度により量子化すると係数合成部３３４が両者を合成する。量子化部３０５は、合成した変換係数（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１に供給し、処理をステップＳ４９に進める。
【０２３１】
ステップＳ４９において、量子化部３０５は、全ての変換係数について処理したか否かを判定し、全ての変換係数を処理していないと判定した場合、ステップＳ４５に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０２３２】
また、ステップＳ４９において、全ての変換係数について処理したと判定した場合、量子化部３０５は、ステップＳ５０に処理を進める。
【０２３３】
ステップＳ５０において、制御部３２１は、ステップＳ４４の場合と同様に、逆量子化部３１１により実行される逆量子化処理における高精度用の逆量子化精度および通常精度用の逆量子化精度を決定し、それらの逆量子化精度に関する情報を逆量子化部３１１に供給する。なお、このとき、高精度の逆量子化精度は、高精度の量子化精度と同じ精度に決定され、通常精度の逆量子化精度は、通常精度の量子化精度と同じ精度に決定される。
【０２３４】
また、上述したステップＳ５０の処理は、ステップＳ４４の場合と同様に、制御部３２１によって、量子化された変換係数が逆量子化部３１１に供給される度に実行されるようにしてもよいし、量子化された１６個の変換係数が逆量子化部３１１に供給される度、すなわち、変換ブロック１個分の変換係数が逆量子化部３１１に供給される度に実行されるようにしてもよいし、マクロブロック単位、スライス単位、フレーム単位、ＧＯＰ単位、およびシーケンス単位等、その他のタイミングで実行されるようにしてもよい。
【０２３５】
そして、ステップＳ５１において、変換係数を供給された逆量子化部３１１は、内蔵する図１６の係数分離部３５１において、ステップＳ４５と同様の係数分離処理を実行し、取得した変換係数を、通常精度で逆量子化する変換係数と、高精度で逆量子化する変換係数とに分離する。係数分離処理の詳細については、図２１のフローチャートを参照して後述する。
【０２３６】
逆量子化部３１１は、通常精度および高精度の２種類の精度で変換係数を逆量子化することができ、ステップＳ５２において、係数分離処理を施された変換係数について、係数分離処理により割り当てられた逆量子化精度が通常精度か否かを判定する。そして、割り当てられた逆量子化精度が通常精度であると判定した場合、逆量子化部３１１は、ステップＳ５３に処理を進め、第２逆量子化処理部３５３において、制御部３２１により供給された品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を含む逆量子化精度に関する情報に基づいた精度で、図２０に示す逆量子化テーブルを用いて、その変換係数を通常精度により逆量子化する。逆量子化部３１１における逆量子化処理は、式（１０）のように表される。
【０２３７】
【数５】
【０２３８】
式（１０）において、変数ｌｅｖｅｌは、量子化部３０５において量子化された変換係数の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］は、図２０に示す逆量子化テーブルの値である。
【０２３９】
図２０において、変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］は、上述したように、量子化処理または逆量子化処理に用いられる変数であり、例えば、変数Ｍの値が「５」で、変数Ｎの値が「１」の場合、変数ＪＱ［５］［１］の値は、「６９１２」に設定される。
【０２４０】
従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、ユーザの指示や図１４の蓄積バッファ３０７に蓄積されたデータ量等に基づいて、制御部３２１により「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］は、図２０に示す量子化テーブルの、（ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ）番目の右側の要素の値が設定される。
【０２４１】
変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒは、制御部３２１より供給された量子化精度に関する情報に基づいて、図１９に示す乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）の値、すなわち、「１」，「２」，「４」または「８」が設定される。
【０２４２】
すなわち、逆量子化部３１１は、式（１０）において、量子化された変換係数ｌｅｖｅｌに変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］を乗算し、変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒで除算した値を、逆量子化した変換係数（ｉｌｅｖ）として出力する。
【０２４３】
上述した式（１０）のように、変換係数を逆量子化すると逆量子化部３１１は、逆量子化した変換係数（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２に供給し、処理をステップＳ５５に進める。
【０２４４】
また、ステップＳ５２において、割り当てられた逆量子化精度が高精度であると判定した場合、逆量子化部３１１は、処理をステップＳ５４に進め、第１逆量子化処理部３５２において、その変換係数を高精度により逆量子化する。なお、この場合の逆量子化部３１１における逆量子化処理は、通常精度の場合と同様に、上述した式（１０）のように表されるので、その説明は省略する。
【０２４５】
以上のようにして、変換係数を低精度と高精度により逆量子化すると、係数合成部３５４が両者を合成する。逆量子化部３１１は、合成した変換係数（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２に供給し、処理をステップＳ５５に進める。
【０２４６】
ステップＳ５５において、逆量子化部３１１は、全ての変換係数について処理したか否かを判定し、全ての変換係数を処理していないと判定した場合、ステップＳ５１に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０２４７】
また、ステップＳ５５において、全ての変換係数について処理したと判定した場合、逆量子化部３１１は、ステップＳ５６に処理を進める。
【０２４８】
ステップＳ５６において、制御部３２１は、逆スキャン部３１２において実行される逆スキャン処理の方法である逆スキャンモードを設定する。逆スキャン部３１２は、１回の逆スキャンで変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするシングル逆スキャンモード、および、２回の逆スキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするダブル逆スキャンモードの２通りの逆スキャンモードを有しており、制御部３２１は、これらのいずれかを選択し、逆スキャン部３１２にその情報を供給する。
【０２４９】
なお、上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードは、それぞれ、スキャン部３０４におけるシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードに対応しており、制御部３２１は、逆スキャン部３１２が、スキャン部３０４においてシングルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対して、シングル逆スキャンモードで逆スキャンし、スキャン部３０４においてダブルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対しては、ダブル逆スキャンモードで逆スキャンし、４×４の変換ブロックを生成するように、逆スキャンモードを選択する。
【０２５０】
制御部３２１が逆スキャンモードを設定すると逆スキャン部３１２は、ステップＳ５７において、設定されたモードで、取得した変換係数を逆スキャンし、４×４の変換ブロックを生成する。逆スキャンされた変換係数は、生成された変換ブロック毎に、逆直交変換部３１３に供給される。
【０２５１】
ステップＳ５８において、逆直交変換部３１３は、逆スキャン部３１２により供給された画像情報に対して、変換ブロック毎に、直交変換部３０３の直交変換処理に対応する逆直交変換処理を施す。逆直交変換部３１３は、逆直交変換した画像情報を復号画像情報として加算器３１４に供給し、復号画像情報生成処理を終了する。
【０２５２】
次に、図１７のステップＳ４５において実行される係数分離処理の詳細について、図２１のフローチャートを参照して説明する。
【０２５３】
最初に、ステップＳ７１において、量子化部３０５の係数分離部３３１は、制御部３２１により設定された、入力された変換係数に対するスキャンモードがダブルスキャンモードであるか否かを判定する。入力された変換係数に対するスキャンモードが、図１８Ｂに示すようなダブルスキャンモードであると判定された場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７２に処理を進め、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔに値「２」を代入する。
【０２５４】
そして、ステップＳ７３において、係数分離部３３１は、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿０であるか否かを判定する。変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒは、変換係数の番号を示しており、スキャン部３０４にスキャンされた順番を表している。すなわち、図１８Ｂに示されるようなダブルスキャンモードにおいて、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が「４」であるとすると、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値は、０乃至７のうちのいずれかの値であり、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒに対応する変換係数は、図１８Ｂの番号「４」の位置の変換係数である。
【０２５５】
従って、図１８Ｂに示される例の場合、ステップＳ７３において、係数分離部３３１は、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左上隅の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「０」の位置の変換係数）、若しくは、変換ブロック３７２の上端の左から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「１」の位置の変換係数）であるか否かを判定する。
【０２５６】
ステップＳ７３において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さくない（変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値以上である）と判定した場合、若しくは、スキャンルートがｓｃａｎ＿０ではない（スキャンルートがｓｃａｎ＿１である）と判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７４に処理を進め、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿１であるか否かを判定する。
【０２５７】
すなわち、図１８Ｂに示される例の場合、ステップＳ７３において、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左上隅の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「０」の位置の変換係数）、若しくは、変換ブロック３７２の上端の左から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「１」の位置の変換係数）ではないと判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７４において、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左端の上から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿１における番号「０」の位置の変換係数）であるか否かを判定する。
【０２５８】
変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値より小さくない（変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値以上である）と判定したか、若しくは、スキャンルートがｓｃａｎ＿１ではない（スキャンルートがｓｃａｎ＿０である）と判定した場合、係数分離部３３１は、処理をステップＳ７５に進め、この変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２５９】
また、ステップＳ７３において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿０であると判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７６に処理を進める。さらに、ステップＳ７４において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿１であると判定した場合、係数分離部３３１は、処理をステップＳ７６に進める。
【０２６０】
ステップＳ７６において、係数分離部３３１は、変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２６１】
すなわち、図１８Ｂに示される例において、係数分離部３３１は、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左上隅の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「０」の位置の変換係数）、変換ブロック３７２の上端の左から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「１」の位置の変換係数）、または、変換ブロック３７２の左端の上から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿１における番号「０」の位置の変換係数）である場合、変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、それ以外の変換係数である場合、変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定する。
【０２６２】
一方、ステップＳ７１において、入力された変換係数に対するスキャンモードがダブルスキャンモードではない（シングルスキャンモードである）と判定された場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７７に処理を進め、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔに値「３」を代入する。
【０２６３】
そして、ステップＳ７８において、係数分離部３３１は、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さいか否かを判定し、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さくない（３，４，５，・・・、または１５である）と判定した場合、ステップＳ７９に処理を進め、この変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２６４】
また、ステップＳ７８において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さい（０，１または２である）と判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ８０に処理を進め、この変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２６５】
すなわち、図１８Ａに示される例において、係数分離部３３１は、入力された変換係数が、変換ブロック３７１の左上隅の変換係数（番号「０」の位置の変換係数）、変換ブロック３７１の上端の左から２番目の変換係数（番号「１」の位置の変換係数）、または、変換ブロック３７１の左端の上から２番目の変換係数（番号「２」の位置の変換係数）である場合、変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、それ以外の変換係数である場合、変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定する。
【０２６６】
以上のようにして、量子化部３０５は、係数分離部３３１において、入力された変換係数を、割り当てる量子化精度によって２組に分離する。
【０２６７】
なお、図１７のステップＳ５１において、逆量子化部３１１により実行される係数分離処理は、上述した量子化部３０５における係数分離処理の場合と同様であり、逆量子化部３１１の係数分離部３５１において、図２１に示される係数分離処理が実行され、入力された変換係数が、割り当てる量子化精度によって２組に分離される。なお、その場合、係数分離処理を終了した係数分離部３５１は、図１７のステップＳ５２に処理を進める。
【０２６８】
以上のようにして、生成された復号画像情報は、図１４の逆直交変換部３１３により加算器３１４に供給される。復号画像情報は、その加算器３１４において、動き補償部３１７より供給された参照画像情報を加算された後、フレームメモリ３１５に一時的に蓄積される。この画像情報は、所定のタイミングで、動き予測部３１６に供給され、動きベクトル情報の作成処理に用いられる。また、同様に、フレームメモリ３１５に蓄積される画像情報は、所定のタイミングで、動き補償部３１７に供給され、参照画像情報の作成処理に用いられる。
【０２６９】
図１４の画像情報符号化装置３００は、以上のようにして、入力画像情報を圧縮し、出力画像情報として出力する。これにより、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を、効率よく、最適な圧縮率で圧縮することができる。
【０２７０】
以上においては、図１４の画像情報符号化装置３００の量子化部３０５および逆量子化部３１１は、それぞれ、予め用意された量子化テーブルまたは逆量子化テーブルを用いて、変換係数に対して量子化処理または逆量子化処理を行うように説明したが、これに限らず、量子化部３０５および逆量子化部３１１が、量子化精度または逆量子化精度に応じた複数の量子化テーブルまたは逆量子化テーブルの中から選択されたテーブルを用いて、変換係数に対して量子化処理または逆量子化処理を行うようにしてもよい。
【０２７１】
図２２は、このような場合における図１４の制御部３２１の内部の構成例を示す図である。なお、図１４の画像情報符号化装置３００の各部に対応する部分については、同一の符号を付してある。
【０２７２】
図２２において、制御部３２１は、外部より入力された品質情報に基づいて、各処理の精度に関する情報を含む制御信号を供給する制御信号供給部４０１、取得した制御信号に基づいて、使用する量子化テーブルおよび逆量子化テーブルを選択するテーブル選択部４０２、選択された量子化テーブルを、量子化部３０５に供給する量子化テーブル供給部４０３、選択された逆量子化テーブルを、逆量子化部３１１に供給する逆量子化テーブル供給部４０４により構成され、スキャン部３０４、量子化部３０５、逆量子化部３１１、および逆スキャン部３１２の各部を制御する。
【０２７３】
制御部３２１の制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、量子化部３０５による量子化処理の精度、および、逆量子化部３１１による逆量子化処理の精度を決定し、それらの量子化精度および逆量子化精度に関する情報を含む制御信号を、テーブル選択部４０２に供給する。制御信号供給部４０１は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度および逆量子化精度を決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、テーブル選択部４０２に供給する。
【０２７４】
制御部３２１に供給される品質情報は、入力画像情報のヘッダ部より抽出されたり、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部３２１に入力される。
【０２７５】
また、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、取得した品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体であるネットワークの伝送速度、伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度や記録容量などの情報に基づいて、量子化精度および逆量子化精度を決定する。
【０２７６】
さらに、制御信号供給部４０１は、同様に、品質情報に基づいて、要求された品質を保つように、スキャン部３０４によるスキャンモード、および、逆スキャン部３１２による逆スキャンモードを決定し、それらの情報を、それぞれ、スキャン部３０４および逆スキャン部３１２に供給する。
【０２７７】
テーブル選択部４０２は、制御信号供給部４０１より供給された制御信号に基づいて、複数の量子化テーブルの中から、量子化処理に使用する量子化テーブルを選択し、その量子化テーブルを指定する情報を量子化テーブル供給部４０３に供給する。また、テーブル選択部４０２は、同様に、制御信号供給部４０１より供給された制御信号に基づいて、複数の逆量子化テーブルの中から、逆量子化処理に使用する逆量子化テーブルを選択し、その逆量子化テーブルを指定する情報を逆量子化テーブル供給部４０４に供給する。
【０２７８】
量子化テーブル供給部４０３は、テーブル選択部４０２により供給された量子化テーブルを指定する情報に基づいて、指定された量子化テーブルを量子化部３０５に供給する。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４は、テーブル選択部４０２により供給された逆量子化テーブルを指定する情報に基づいて、指定された逆量子化テーブルを逆量子化部３１１に供給する。
【０２７９】
次に、図２２に示される制御部３２１を用いた画像情報符号化装置３００による復号画像情報生成処理について、図２３のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図２４を参照して説明する。
【０２８０】
最初に、ステップＳ１０１において、画像情報符号化装置３００のフレームメモリ３０１に一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２を介して供給された、４画素×４ラインの８ビットの画素値により構成される変換ブロックに対して、直交変換部３０３は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、１６個の周波数領域の変換係数により構成される変換ブロックに変換し、スキャン部３０４に供給する。
【０２８１】
ステップＳ１０２において、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、スキャン部３０４において実行されるスキャン処理の方法であるスキャンモードを設定する。スキャン部３０４は、図１８に示されるように、シングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードの２通りのスキャンモードを有している。制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より取得した品質情報に基づいて、これらのモードの、いずれかを選択し、スキャン部３０４にその情報を含む制御信号を供給する。
【０２８２】
制御信号供給部４０１によりスキャンモードの設定情報を含む制御信号が供給されるとスキャン部３０４は、ステップＳ１０３において、設定されたモードで、取得した変換係数を変換ブロック毎にスキャンする。スキャンされた変換係数は、量子化部３０５に供給される。
【０２８３】
ステップＳ１０４において、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より入力された品質情報に基づいて、量子化部３０５により実行される量子化処理の量子化精度、および、逆量子化部３１１により実行される逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それらの情報を含む制御信号をテーブル選択部４０２に供給する。テーブル選択部４０２は、取得した制御信号に含まれる量子化精度および逆量子化精度に関する情報に基づいて、量子化部３０５における量子化処理に用いられる量子化テーブルを選択し、その情報を量子化テーブル供給部４０３に供給するとともに、逆量子化部３１１における逆量子化処理に用いられる逆量子化テーブルを選択し、その情報を逆量子化テーブル供給部４０４に供給する。
【０２８４】
量子化テーブル供給部４０３は、図２４に示すような複数のテーブルを予め保持しており、指定された量子化テーブルを、量子化部３０５に供給する。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４は、図２４に示すような複数のテーブルを予め保持しており、指定された逆量子化テーブルを、逆量子化部３１１に供給する。
【０２８５】
図２４の量子化テーブルおよび逆量子化テーブルにおいて、左から１番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が８ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ８ｂｉｔ）のテーブルであり、左から２番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が９ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ９ｂｉｔ）のテーブルであり、左から３番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が１０ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ １０ｂｉｔ）のテーブルであり、左から４番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が１１ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ １１ｂｉｔ）のテーブルである。
【０２８６】
変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］は、量子化処理または逆量子化処理に用いられる変数であり、図２０に示されるテーブルの場合と同様に、｛ ｝に囲まれた左右２つの要素は、それぞれ、量子化処理および逆量子化処理に用いられる値の組み合わせである。変数Ｐは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値が設定され、何段目の要素の値を変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］として設定するかを表し、変数Ｑは、「０」または「１」の値が設定され、量子化処理に用いられる左側の要素の値を変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］に設定するか、逆量子化処理に用いられる右側の要素の値を変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］に設定するかを指定し、変数Ｒは、図１９のテーブルの品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を表し、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定され、図２４に示される４つのテーブルの内、どのテーブルを用いるかを示す。
【０２８７】
例えば、変数Ｐの値が「２」で、変数Ｑの値が「０」で、変数Ｒの値が「１」の場合、変数ＪＱ［２］［０］［１］の値は、「９８４」に設定される。また、例えば、変数Ｐの値が「５」で、変数Ｑの値が「１」で、変数Ｒの値が「３」の場合、変数ＪＱ［５］［１］［３］の値は、「８６４」に設定される。
【０２８８】
量子化テーブル供給部４０３は、予め保持している、以上に示すような４つのテーブルの内、指定された量子化テーブルを量子化部３０５に供給する。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４は、予め保持している、以上に示すような４つのテーブルの内、指定された逆量子化テーブルを逆量子化部３１１に供給する。
【０２８９】
なお、このとき、変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］の変数ＱおよびＲの値は決定されている。すなわち、量子化テーブル供給部４０３が供給する量子化テーブルの変数Ｑの値は「０」であり、変数Ｒの値は、制御信号供給部４０１により決定された量子化精度に対応する値である。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４が供給する逆量子化テーブルの変数Ｑの値は「１」であり、変数Ｒの値は、制御信号供給部４０１により決定された逆量子化精度に対応する値である。従って、量子化部３０５および逆量子化部３１１が図２４に示されるような４つのテーブルを予め保持しており、テーブル選択部４０２が、制御信号供給部４０１により供給される制御信号に基づいて、変数Ｒの値を決定し、量子化部３０５および逆量子化部３１１に直接供給するようにしてもよい。
【０２９０】
図２３に戻り、ステップＳ１０５において、量子化部３０５は、ステップＳ１０４の処理において選択された量子化テーブルを用いて、スキャン部３０４より供給された変換係数に対して、量子化処理を行う。量子化部３０５における量子化処理は、式（１１）のように表される。
【０２９１】
【数６】
【０２９２】
式（１１）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ステップＳ１０３においてスキャンされた変換係数の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す量子化テーブルにより設定される量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれか値が設定される。さらに、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０２９３】
上述した式（１１）のように、変換係数を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１に供給し、処理をステップＳ１０６に進める。
【０２９４】
そして、ステップＳ１０６において、逆量子化部３１１は、ステップＳ１０４の処理において選択された逆量子化テーブルを用いて、量子化部３０５より供給された、量子化された変換係数に対して、逆量子化を行う。逆量子化部３１１における逆量子化処理は、式（１２）のように表される。
【０２９５】
【数７】
【０２９６】
式（１２）において、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す逆量子化テーブルにより設定される逆量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。
【０２９７】
上述した式（１２）のように、変換係数を逆量子化すると逆量子化部３１１は、逆量子化した変換係数（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２に供給し、処理をステップＳ１０７に進める。
【０２９８】
ステップＳ１０７において、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、逆スキャン部３１２において実行される逆スキャン処理の方法である逆スキャンモードを設定する。逆スキャン部３１２は、スキャン部３０４と同様に、シングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードの２通りの逆スキャンモードを有している。制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より取得した品質情報に基づいて、これらのモードの、いずれかを選択し、逆スキャン部３１２にその情報を含む制御信号を供給する。
【０２９９】
なお、上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードは、それぞれ、スキャン部３０４におけるシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードに対応しており、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、逆スキャン部３１２が、スキャン部３０４においてシングルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対して、シングル逆スキャンモードで逆スキャンし、スキャン部３０４においてダブルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対しては、ダブル逆スキャンモードで逆スキャンし、４×４の変換ブロックを生成するように、逆スキャンモードを選択し、その情報を含む制御信号を逆スキャン部３１２に供給する。
【０３００】
制御信号供給部４０１により逆スキャンモードの設定情報を含む制御信号が供給されると逆スキャン部３１２は、ステップＳ１０８において、設定されたモードで、取得した変換係数に対して逆スキャン処理を行い、４×４の変換ブロックを生成する。逆量子化された変換係数が逆スキャンされて生成された変換ブロックは、逆直交変換部３１３に供給される。
【０３０１】
ステップＳ１０９において、逆直交変換部３１３は、逆スキャン部３１２により供給された画像情報に対して、変換ブロック毎に、直交変換部３０３の直交変換処理に対応する逆直交変換処理を施す。逆直交変換部３１３は、逆直交変換した画像情報を復号画像情報として加算器３１４に供給し、復号画像情報生成処理を終了する。
【０３０２】
図２２に示される制御部３２１を用いた図１４の画像情報符号化装置３００は、以上のようにして、入力画像情報を圧縮し、出力画像情報として出力する。これにより、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を、効率よく、最適な圧縮率で圧縮することができる。
【０３０３】
また、以上においては、図１４の画像情報符号化装置３００の直交変換部３０３、スキャン部３０４、量子化部３０５、逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、および逆直交変換部３１３は、供給される入力画像情報を４画素×４ラインの変換ブロック毎に処理し、復号画像情報を生成するように説明したが、これに限らず、例えば、輝度成分の場合のように、１６画素×１６ラインのマクロブロック単位で供給される入力画像情報を、マクロブロック単位で処理するようにしてもよい。
【０３０４】
図２５は、この場合における図１４の直交変換部３０３の内部の構成例を示す図である。
【０３０５】
図２５において、直交変換部３０３は、画像情報を４画素×４ラインの変換ブロック毎に直交変換処理を行う４×４直交変換部４２１、直交変換された変換係数より直流成分（ＤＣ）を抽出するＤＣ変換係数抽出部４２２、抽出した変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して、スケール処理を施すＤＣ変換係数スケール処理部４２３、スケール処理が施された変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して、直交変換処理を施すＤＣ変換係数直交変換部４２４、並びに、４×４直交変換部４２１、ＤＣ変換係数抽出部４２２、および、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３の動作を制御するループコントローラ４２５により構成され、入力された１６画素×１６ラインのマクロブロック単位の画像情報に対して直交変換処理を施し、直交変換された変換係数の直流成分（ＤＣ）と交流成分（ＡＣ）を分離する。また、直交変換部３０３は、分離した変換係数の直流成分に対して、さらに処理を施す。
【０３０６】
４×４直交変換部４２１は、図１４の加算器（減算器）３０２より、１６画素×１６ラインのマクロブロック単位で供給される画像情報に対して、４画素×４ラインの変換ブロック毎に直交変換処理を施す。なお、４×４直交変換部４２１は、ループコントローラ４２５により制御され、供給されたマクロブロックに含まれる全ての変換ブロックに対して、変換ブロック毎の直交変換処理を行う。すなわち、４×４直交変換部４２１は、供給されたマクロブロックに対して、直交変換処理を１６回繰り返す。供給されたマクロブロックに対する直交変換処理が完了すると、４×４直交変換部４２１は、生成された周波数領域の変換係数を、ＤＣ変換係数抽出部４２２に供給する。
【０３０７】
ＤＣ変換係数抽出部４２２は、供給された変換係数の中から直流成分を抽出する。なお、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、ループコントローラ４２５に制御され、供給されたマクロブロックに含まれる全ての変換係数を処理するまで、直流成分の抽出処理を繰り返す。すなわち、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、ループコントローラ４２５に制御されて直流成分の抽出処理を繰り返し、供給されたマクロブロックに含まれる２５６個の変換係数の中から、１６個の直流成分を抽出する。供給されたマクロブロックに対する直流成分の抽出処理が完了すると、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、抽出された１６個の直流成分を、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３に供給し、直流成分を抽出された変換係数である、２４０個の交流成分をスキャン部３０４に供給する。
【０３０８】
ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ＤＣ変換係数抽出部４２２において、抽出された変換係数の直流成分に対して、所定の係数を乗算し、スケールの調整を行う。なお、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ループコントローラ４２５に制御され、マクロブロック単位で供給された全ての変換係数の直流成分を処理するまで、直流成分のスケール処理を繰り返す。すなわち、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ループコントローラ４２５に制御され、直流成分のスケール処理を１６回繰り返す。マクロブロック単位で供給された変換係数の直流成分のスケール処理が完了すると、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、スケール処理された直流成分を、ＤＣ変換係数直交変換部４２４に供給する。
【０３０９】
ＤＣ変換係数直交変換部４２４は、供給された１６個の直流成分を、１つの変換ブロックとして、直交変換処理を施す。そして、ＤＣ変換係数直交変換部４２４は、直交変換された直流成分をスキャン部３０４に供給する。
【０３１０】
図２６は、直交変換部３０３を図２５に示されるように構成する場合における、図１４のスキャン部３０４、量子化部３０５、逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、および、制御部３２１の内部の構成例を示す図である。なお、図１４の画像情報符号化装置３００の各部に対応する部分については、同一の符号を付してある。
【０３１１】
図２６において、スキャン部３０４は、変換係数の直流成分に対してスキャン処理を行うＤＣスキャン処理部４６１、および、変換係数の交流成分に対してスキャン処理を行うＡＣスキャン処理部４６２により構成される。
【０３１２】
また、量子化部３０５は、スキャンされた変換係数の直流成分に対して量子化処理を行うＤＣ量子化処理部４７１、および、スキャンされた変換係数の交流成分に対して量子化処理を行うＡＣ量子化処理部４７２により構成される。
【０３１３】
さらに、逆量子化部３１１は、量子化された変換係数の直流成分に対して逆量子化処理を行うＤＣ逆量子化処理部４８１、および、量子化された変換係数の交流成分に対して逆量子化処理を行うＡＣ逆量子化処理部４８２により構成される。
【０３１４】
また、逆スキャン部３１２は、逆量子化された変換係数の直流成分に対して逆スキャン処理を行うＤＣ逆スキャン処理部４９１、および、逆量子化された変換係数の交流成分に対して逆スキャン処理を行うＡＣ逆スキャン処理部４９２により構成される。
【０３１５】
さらに、制御部３２１は、スキャンモードおよび逆スキャンモードを決定し、スキャン部３０４および逆スキャン部３１２を制御する制御信号を供給する制御信号供給部５０１、変換係数の交流成分に対する量子化処理の量子化精度、および、変換係数の交流成分に対する逆量子化処理の逆量子化精度を制御するＡＣ精度制御部５０２、変換係数の直流成分に対する量子化処理の量子化精度、および、変換係数の直流成分に対する逆量子化処理の逆量子化精度を制御するＤＣ精度制御部５０３により構成される。
【０３１６】
スキャン部３０４のＤＣスキャン処理部４６１は、図２５の直交変換部３０３のＤＣ変換係数直交変換部４２４により供給された、直交変換された１６個の直流成分からなる４×４の変換ブロックに対して、スキャン処理を行う。このとき、ＤＣスキャン処理部４６１は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれるスキャンモードに関する情報に基づいてスキャンモードを設定し、直流成分のスキャン処理を行う。なお、スキャンモードとしては、図１８を参照して上述したシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３１７】
ＤＣスキャン処理部４６１は、スキャンした直流成分を量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１に供給する。
【０３１８】
同様に、スキャン部３０４のＡＣスキャン処理部４６２は、図２５の直交変換部３０３のＤＣ変換係数抽出部４２２により供給された変換係数の交流成分からなるマクロブロックに対して、４×４の変換ブロック毎のスキャン処理を１６回繰り返す。このとき、ＡＣスキャン処理部４６２は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれるスキャンモードに関する情報に基づいてスキャンモードを設定し、交流成分のスキャン処理を行う。なお、スキャンモードとしても、図１８を参照して上述したシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３１９】
ＡＣスキャン処理部４６２は、スキャンした交流成分を量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２に供給する。
【０３２０】
量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１は、ＤＣスキャン処理部４６１によりスキャンされた１６個の直流成分に対して、制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３に量子化精度を制御されて、量子化処理を行う。そして、１６個全ての直流成分を量子化すると、ＤＣ量子化処理部４７１は、量子化された直流成分を逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３２１】
量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２は、ＡＣスキャン処理部４６２によりスキャンされた交流成分に対して、制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２に量子化精度を制御されて、量子化処理を行う。そして、マクロブロックに含まれる全ての交流成分に対して量子化処理を行うと、ＡＣ量子化処理部４７２は、量子化された交流成分を逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３２２】
逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１は、ＤＣ量子化処理部４７１により量子化された１６個の直流成分に対して、制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３に逆量子化精度を制御されて、逆量子化処理を行う。そして、１６個全ての直流成分を逆量子化すると、ＤＣ逆量子化処理部４８１は、逆量子化された直流成分を逆スキャン部３１２のＤＣ逆スキャン処理部４９１に供給する。
【０３２３】
逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２は、ＡＣ量子化処理部４７２により量子化された交流成分に対して、制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２に逆量子化精度を制御されて、逆量子化処理を行う。そして、マクロブロックに含まれる全ての交流成分に対して逆量子化処理を行うと、ＡＣ逆量子化処理部４８２は、逆量子化された交流成分を逆スキャン部３１２のＡＣ逆スキャン処理部４９２に供給する。
【０３２４】
逆スキャン部３１２のＤＣ逆スキャン処理部４９１は、ＤＣ逆量子化処理部４８１により供給された、逆量子化された１６個の直流成分に対して、逆スキャン処理を行い、４×４の変換ブロックを生成する。このとき、ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれる逆スキャンモードに関する情報に基づいて逆スキャンモードを設定し、直流成分の逆スキャン処理を行う。なお、この逆スキャンモードとしても、図１８を参照して上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３２５】
ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、直流成分を逆スキャンして生成された変換ブロックを、逆直交変換部３１３に供給する。
【０３２６】
逆スキャン部３１２のＡＣ逆スキャン処理部４９２は、ＡＣ逆量子化処理部４８２により供給された、逆量子化された交流成分に対して、逆スキャン処理を行い、１６個の変換ブロックを生成する。なお、各変換ブロックは、直流成分が抽出されているため、１５個の変換係数により構成されている。また、このとき、ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれる逆スキャンモードに関する情報に基づいて逆スキャンモードを設定し、交流成分の逆スキャン処理を行う。なお、逆スキャンモードも、図１８を参照して上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３２７】
ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、交流成分を逆スキャンして生成された１６個の変換ブロックを、逆直交変換部３１３に供給する。
【０３２８】
制御部３２１の制御信号供給部５０１は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、スキャン部３０４によるスキャンモード、および、逆スキャン部３１２による逆スキャンモードを決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、それぞれ、スキャン部３０４および逆スキャン部３１２に供給する。
【０３２９】
制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、ＡＣ量子化処理部４７２による量子化処理の精度、および、ＡＣ逆量子化処理部４８２による逆量子化処理の精度を決定し、それらの量子化精度および逆量子化精度に関する情報を含む制御信号を、ＡＣ量子化処理部４７２およびＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。ＡＣ精度制御部５０２は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度および逆量子化精度を決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、ＡＣ量子化処理部４７２およびＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３３０】
同様に、制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、ＤＣ量子化処理部４７１による量子化処理の精度、および、ＤＣ逆量子化処理部４８１による逆量子化処理の精度を決定し、それらの量子化精度および逆量子化精度に関する情報を含む制御信号を、ＤＣ量子化処理部４７１およびＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。ＤＣ精度制御部５０３は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度および逆量子化精度を決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、ＤＣ量子化処理部４７１およびＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３３１】
制御部３２１に供給される品質情報は、入力画像情報のヘッダ部より抽出されたり、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部３２１に入力される。
【０３３２】
また、制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２およびＤＣ精度制御部５０３は、取得した品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体であるネットワークの伝送速度、伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度や記録容量などの情報に基づいて、量子化精度および逆量子化精度を決定する。
【０３３３】
図２７は、直交変換部３０３が、図２５に示されるように構成される場合における、図１４の逆直交変換部３１３の内部の構成例を示す図である。
【０３３４】
図２７において、逆直交変換部３１３は、変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して逆直交変換処理を行うＤＣ変換係数逆直交変換部５２１、逆直交変換された変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して、再度、スケール処理を施すＤＣ変換係数再スケール処理部５２２、供給された変換係数の直流成分および交流成分の順番を並べ替えて、両成分を合成する変換係数並べ替え部５２３、変換係数に対して、４×４の逆直交変換処理を施す４×４逆直交変換部５２４、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２、変換係数並べ替え部５２３、および４×４逆直交変換部５２４の動作を制御するループコントローラ５２５により構成される。
【０３３５】
ＤＣ変換係数逆直交変換部５２１は、図２６のＤＣ逆スキャン処理部４９１により供給された、変換係数の直流成分からなる４×４の変換ブロックに対して、逆直交変換処理を施す。供給された変換ブロックに対する逆直交変換処理が完了すると、ＤＣ変換係数逆直交変換部５２１は、逆直交変換された変換係数の直流成分からなる４×４の変換ブロックを、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２に供給する。
【０３３６】
ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ＤＣ変換係数逆直交変換部５２１により供給された、逆直交変換された変換係数の直流成分に対して、所定の係数を乗算し、再度、スケールの調整を行う。なお、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ループコントローラ５２５に制御され、マクロブロック単位で供給された全ての変換係数の直流成分を処理するまで、直流成分のスケール処理を繰り返す。すなわち、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ループコントローラ５２５に制御され、直流成分の再スケール処理を１６回繰り返す。マクロブロック単位で供給された変換係数の直流成分の再スケール処理が完了すると、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、再スケール処理された直流成分を、変換係数並べ替え部５２３に供給する。
【０３３７】
変換係数並べ替え部５２３は、変換係数の直流成分、および、変換係数の交流成分からなる変換ブロックを用いて、各変換係数の順番を並べ替えて、両成分を合成し、１つの変換ブロックを生成する。なお、変換係数並べ替え部５２３は、ループコントローラ５２５に制御され、変換係数の各成分が合成され、生成された変換ブロックの数が、マクロブロック１個分になるまで、すなわち、１６個の変換ブロックを生成するまで処理を繰り返す。そして、１６個の変換ブロックを生成すると、変換係数並べ替え部５２３は、生成された１６個の変換ブロックを１個のマクロブロックとして、４×４逆直交変換部５２４に供給する。
【０３３８】
そして４×４逆直交変換部５２４は、変換係数並べ替え部５２３より供給されたマクロブロック単位の画像情報に対して、４×４の変換ブロック毎に、逆直交変換処理を施す。なお、４×４逆直交変換部５２４は、ループコントローラ５２５に制御され、供給されたマクロブロックに含まれる全ての変換ブロックに対して、変換ブロック毎の逆直交変換処理を行う。すなわち、４×４逆直交変換部５２４は、供給されたマクロブロックに対して、逆直交変換処理を１６回繰り返す。供給されたマクロブロックに対する逆直交変換処理が完了すると、４×４逆直交変換部５２４は、逆直交変換されたマクロブロックを、復号画像情報として、図１４の加算器３１４に供給する。
【０３３９】
次に、図２５乃至図２７に示される各部を用いた図１４の画像情報符号化装置３００において局部的に行われる復号画像生成処理について、図２８乃至図３０のフローチャートを参照して説明する。
【０３４０】
最初に、ステップＳ１２１において、直交変換部３０３の４×４直交変換部４２１は、入力された画像情報のマクロブロックに含まれる変換ブロックに対して、４×４直交変換処理を実行する。
【０３４１】
そして、ステップＳ１２２において、ループコントローラ４２５は、供給されたマクロブロック内の全ての（１６個の）変換ブロックについて直交変換処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて直交変換処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ４２５は、ステップＳ１２１に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３４２】
マクロブロック内の全ての変換ブロックについて直交変換処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ４２５は、４×４直交変換部４２１に、処理したマクロブロックをＤＣ変換係数抽出部４２２に供給させ、ステップＳ１２３に処理を進める。
【０３４３】
ステップＳ１２３において、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、供給されたマクロブロックに含まれる変換ブロックから、変換係数の直流成分を抽出し、抽出した直流成分をＤＣ変換係数スケール処理部４２３に供給する。また、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、残りの変換係数の交流成分を、図２６のスキャン部３０４のＡＣスキャン処理部４６２に供給する。
【０３４４】
変換係数の直流成分を取得したＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ステップＳ１２４において、変換係数の直流成分に対しスケール処理を実行する。このスケール処理は、以下の式（１３）のように表すことができる。
【０３４５】
【数８】
【０３４６】
式（１３）において、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆは、スケール処理後の直流成分の値であり、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆ＿ｏｌｄは、スケール処理前の直流成分の値である。すなわち、この処理により、直流成分のレベルが調整される。
【０３４７】
そして、ステップＳ１２５において、ループコントローラ４２５は、ＤＣ変換係数抽出部４２２およびＤＣ変換係数スケール処理部４２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ４２５は、処理をステップＳ１２３に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３４８】
また、ＤＣ変換係数抽出部４２２およびＤＣ変換係数スケール処理部４２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ４２５は、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３に、スケール処理後の変換係数の直流成分をＤＣ変換係数直交変換部４２４に供給させる。
【０３４９】
そして、ＤＣ変換係数直交変換部４２４は、ステップＳ１２６において、供給された変換係数の直流成分に対して直交変換処理を実行し、直交変換された直流成分を図２６のスキャン部３０４のＤＣスキャン処理部４６１に供給して、処理を図２９のステップＳ１３１に進める。
【０３５０】
図２９のステップＳ１３１において、図２６の制御部３２１の制御信号供給部５０１は、ＤＣスキャン処理部４６１におけるＤＣスキャン処理のスキャンモードであるＤＣスキャンモードをシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＤＣスキャン処理部４６１に供給する。ＤＣスキャン処理部４６１は、その制御信号に基づいて、ＤＣスキャンモードを設定する。
【０３５１】
そして、ステップＳ１３２において、ＤＣスキャン処理部４６１は、変換係数の直流成分に対して、ステップＳ１３１において設定されたＤＣスキャンモードにより、ＤＣスキャン処理を実行する。スキャンされた変換係数の直流成分は、量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１に供給される。
【０３５２】
制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３は、ステップＳ１３３において、外部より取得した品質情報に基づいて、量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１により実行される量子化処理の量子化精度、および、逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１により実行される逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それらの情報を含む制御信号を、ＤＣ量子化処理部４７１およびＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３５３】
ステップＳ１３４において、ＤＣ量子化処理部４７１は、ＤＣ精度制御部５０３により供給された制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の直流成分を量子化するＤＣ量子化処理を実行する。ＤＣ量子化処理部４７１におけるＤＣ量子化処理は、式（１４）のように表される。
【０３５４】
【数９】
【０３５５】
式（１４）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ＤＣスキャン処理部４６１によるステップＳ１３２の処理においてスキャンされた、変換係数の直流成分の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒ］［０］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す量子化テーブルにより設定される量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。さらに、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０３５６】
上述した式（１４）のように、変換係数を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数の直流成分（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３５７】
ＤＣ逆量子化処理部４８１は、ステップＳ１３５において、ＤＣ精度制御部５０３により供給された制御信号に含まれる逆量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の直流成分を逆量子化するＤＣ逆量子化処理を実行する。ＤＣ逆量子化処理部４８１におけるＤＣ逆量子化処理は、式（１５）のように表される。
【０３５８】
【数１０】
【０３５９】
式（１５）において、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒ］［１］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す逆量子化テーブルにより設定される逆量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。
【０３６０】
上述した式（１５）のように、変換係数の直流成分を逆量子化するとＤＣ逆量子化処理部４８１は、逆量子化した変換係数の直流成分（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２のＤＣ逆スキャン処理部４９１に供給する。
【０３６１】
制御部３２１の制御信号供給部５０１は、ステップＳ１３６において、ＤＣ逆スキャン処理部４９１におけるＤＣ逆スキャン処理の逆スキャンモードであるＤＣ逆スキャンモードをシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＤＣ逆スキャン処理部４９１に供給する。ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、その制御信号に基づいて、ＤＣ逆スキャンモードを設定する。
【０３６２】
そして、ステップＳ１３７において、ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、変換係数の直流成分に対して、ステップＳ１３６において設定されたＤＣ逆スキャンモードにより、ＤＣ逆スキャン処理を実行する。逆スキャンされた変換係数の直流成分は、図２７の逆直交変換部３１３のＤＣ変換係数逆直交変換部５２１に供給される。ステップＳ１３７の処理を終了したＤＣ逆スキャン処理部４９１は、図３０のステップＳ１４１に処理を進める。
【０３６３】
ところで、図２８のステップＳ１２３において、図２５のＤＣ変換係数抽出部４２２は、変換係数の交流成分を図２６のＡＣスキャン処理部４６２に供給する。図２６の制御部３２１の制御信号供給部５０１は、図３０のステップＳ１４１において、ＡＣスキャン処理部４６２におけるＡＣスキャン処理のスキャンモードであるＡＣスキャンモードをシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＡＣスキャン処理部４６２に供給する。ＡＣスキャン処理部４６２は、その制御信号に基づいて、ＡＣスキャンモードを設定する。
【０３６４】
そして、ステップＳ１４２において、ＡＣスキャン処理部４６２は、変換係数の交流成分に対して、ステップＳ１４１において設定されたＡＣスキャンモードにより、ＡＣスキャン処理を実行する。スキャンされた変換係数の交流成分は、量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２に供給される。
【０３６５】
制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２は、ステップＳ１４３において、外部より取得した品質情報に基づいて、量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２により実行される量子化処理の量子化精度、および、逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２により実行される逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それらの情報を含む制御信号を、ＡＣ量子化処理部４７２およびＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３６６】
ステップＳ１４４において、ＡＣ量子化処理部４７２は、ＡＣ精度制御部５０２により供給された制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の交流成分を量子化するＡＣ量子化処理を実行する。ＡＣ量子化処理部４７２におけるＡＣ量子化処理は、式（１６）のように表される。
【０３６７】
【数１１】
【０３６８】
式（１６）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ＡＣスキャン処理部４６２により、ステップＳ１４２においてスキャンされた変換係数の交流成分の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ａｃ＿ｐａｒ］［０］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す量子化テーブルにより設定される量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ａｃ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。さらに、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０３６９】
上述した式（１６）のように、変換係数の交流成分を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数の交流成分（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３７０】
ＡＣ逆量子化処理部４８２は、ステップＳ１４５において、ＡＣ精度制御部５０２により供給された制御信号に含まれる逆量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の交流成分を逆量子化するＡＣ逆量子化処理を実行する。ＡＣ逆量子化処理部４８２におけるＡＣ逆量子化処理は、式（１７）のように表される。
【０３７１】
【数１２】
【０３７２】
式（１７）において、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す逆量子化テーブルにより設定される逆量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。
【０３７３】
上述した式（１７）のように、変換係数の交流成分を逆量子化するとＡＣ逆量子化処理部４８２は、逆量子化した変換係数の交流成分（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２のＡＣ逆スキャン処理部４９２に供給する。
【０３７４】
制御部３２１の制御信号供給部５０１は、ステップＳ１４６において、ＡＣ逆スキャン処理部４９２におけるＡＣ逆スキャン処理の逆スキャンモードであるＡＣ逆スキャンモードをシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＡＣ逆スキャン処理部４９２に供給する。ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、その制御信号に基づいて、ＡＣ逆スキャンモードを設定する。
【０３７５】
そして、ステップＳ１４７において、ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、変換係数の交流成分に対して、ステップＳ１４６において設定されたＡＣ逆スキャンモードにより、ＡＣ逆スキャン処理を実行する。逆スキャンされた変換係数の交流成分は、図２７の逆直交変換部３１３の変換係数並べ替え部５２３に供給される。ステップＳ１４７の処理を終了したＡＣ逆スキャン処理部４９２は、ステップＳ１５１に処理を進める。
【０３７６】
ステップＳ１５１において、図２７のＤＣ変換係数逆直交変換部５２１は、図２６のＤＣ逆スキャン処理部４９１により供給された変換係数の直流成分に対して、逆直交変換処理を実行し、逆直交変換された直流成分をＤＣ変換係数再スケール処理部５２２に供給して、処理をステップＳ１５２に進める。
【０３７７】
逆直交変換された変換係数の直流成分を取得したＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ステップＳ１５２において、変換係数の直流成分に対し、再スケール処理を実行する。この再スケール処理は、以下の式（１８）のように表すことができる。
【０３７８】
【数１３】
【０３７９】
式（１８）において、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆは、再スケール処理後の直流成分の値であり、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆ＿ｏｌｄは、再スケール処理前の直流成分の値である。この処理は、ステップＳ１２４におけるＤＣ変換係数スケール処理部４２３の処理に対応する処理である。再スケール処理を施された変換係数の直流成分は、図２７の変換係数並べ替え部５２３に供給される。
【０３８０】
なお、以上の直流成分と交流成分の処理は、実際には並行して実行される。
【０３８１】
変換係数の直流成分および交流成分が供給された変換係数並べ替え部５２３は、ステップＳ１５３において、取得した変換係数の直流成分および交流成分の順番を並べ替えて、両成分を合成し、１つの変換ブロックを生成する。
【０３８２】
そして、ステップＳ１５４において、ループコントローラ５２５は、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２および変換係数並べ替え部５２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ５２５は、処理をステップＳ１５２に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３８３】
ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２および変換係数並べ替え部５２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ５２５は、変換係数並べ替え部５２３に、生成したマクロブロックを４×４逆直交変換部５２４に供給させる。
【０３８４】
そして、ステップＳ１５５において、４×４逆直交変換部５２４は、供給されたマクロブロックに含まれる変換ブロックに対して、４×４逆直交変換処理を実行し、逆直交変換された変換ブロックを図１４の加算器３１４に供給する。
【０３８５】
ループコントローラ５２５は、ステップＳ１５６において、４×４逆直交変換部５２４が供給されたマクロブロック内の全ての変換ブロックについて逆直交変換処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、４×４逆直交変換部５２４が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて逆直交変換処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ５２５は、ステップＳ１５５に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３８６】
４×４逆直交変換部５２４が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて逆直交変換処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ５２５は、復号画像情報生成処理を終了する。
【０３８７】
図２５乃至２７に示される各部を用いた図１４の画像情報符号化装置３００は、以上のようにして、入力画像情報を圧縮し、出力画像情報として出力する。これにより、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を、効率よく、最適な圧縮率で圧縮することができる。
【０３８８】
次に、図１４に示される画像情報符号化装置３００に対応する画像情報復号装置について、図３１を参照して説明する。
【０３８９】
図３１において、画像情報復号装置６００は、入力画像圧縮情報を一時的に保持する蓄積バッファ６０１、符号化されている入力画像圧縮情報をエントロピー復号する復号部６０２、復号された画像情報を逆量子化する逆量子化部６０３、逆量子化された画像情報に対して、逆スキャン処理を施す逆スキャン部６０４、逆スキャンされた画像情報を逆直交変換する逆直交変換部６０５、逆直交変換された画像情報と参照画像情報を加算する加算器６０６、生成された出力画像情報をフレーム毎に一時的に保持するフレームメモリ６０７、出力画像情報より参照画像情報を生成する動き予測・補償部６１１、および、復号部６０２により供給される品質に関する情報に基づいて、蓄積バッファ６０１、逆量子化部６０３、および逆スキャン部６０４の動作を制御する制御部６２１により構成され、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。
【０３９０】
画像情報復号装置６００の蓄積バッファ６０１は、制御部６２１に制御されて、画像情報符号化装置３００により圧縮された入力画像圧縮情報を一時的に保持し、所定のタイミングで復号部６０２に供給する。
【０３９１】
復号部６０２は、供給された入力画像圧縮情報に対して、変換ブロック毎に、復号処理に最適な復号テーブルを用いて、可変長復号若しくは算術復号等のエントロピー復号処理を施す。処理結果である復号された画像情報は、復号部６０２により、逆量子化部６０３に供給される。また、復号部６０２は、画像圧縮情報に含まれるヘッダ部より品質情報を取得し、制御部６２１に供給する。さらに、復号部６０２は、復号する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６１１に供給する。
【０３９２】
逆量子化部６０３は、復号部６０２により供給された量子化後の変換係数を、制御部６２１により供給された精度に関する情報に基づいて逆量子化し、逆量子化された変換係数を逆スキャン部６０４に供給する。
【０３９３】
逆スキャン部６０４は、逆量子化部６０３により供給された逆量子化された変換係数に対して、逆スキャン処理を施し、変換係数で構成される変換ブロックを生成する。そして、生成された変換ブロックを逆直交変換部６０５に供給する。なお、逆スキャン部６０４は、その動作を制御部６２１に制御されており、制御部６２１により指定された方法により、逆スキャン処理を実行する。
【０３９４】
逆直交変換部６０５は、取得した変換係数に対して逆離散コサイン変換若しくは逆カルーネン・レーベ変換等の逆直交変換処理を施し、加算器６０６に供給する。加算器６０６は、取得した画像情報がインター符号化された画像情報である場合、動き予測・補償部６１１により供給された参照画像情報を加算し、フレームメモリ６０７に供給する。なお、加算器は、取得した画像情報がイントラ符号化により符号化された画像情報である場合、取得した画像をそのままフレームメモリ６０７に供給する。
【０３９５】
フレームメモリ６０７は、加算器６０６より供給された画像情報を出力画像情報として、フレーム毎に、所定のタイミングで画像情報復号装置６００の外部に出力する。また、フレームメモリ６０７は、取得した出力画像情報を動き予測・補償部６１１にも供給する。
【０３９６】
動き予測・補償部６１１は、復号された動きベクトル情報とフレームメモリ６０７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６０６に供給する。加算器６０６は、この参照画像と逆直交変換部６０５の出力とを合成する。
【０３９７】
制御部６２１は、復号部６０２により供給された品質情報に基づいて、蓄積バッファ６０１を制御して、蓄積バッファ６０１が復号部６０２に供給する画像圧縮情報の量を調整する。また、制御部６２１は、復号部６０２により供給された品質情報に基づいて、逆量子化部６０３における逆量子化精度を決定し、その逆量子化精度に関する情報を逆量子化部６０３に供給する。さらに、制御部６２１は、復号部６０２により供給された品質情報に基づいて、逆スキャン部６０４における逆スキャンモードを決定し、その情報を逆スキャン部６０４に供給する。
【０３９８】
画像情報符号化装置３００により圧縮された画像情報である入力画像圧縮情報を取得した画像情報復号装置６００は、画像情報復号処理を実行し、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。図３１の画像情報復号装置６００による、画像情報を復号する画像情報復号処理について、図３２のフローチャートを参照して説明する。
【０３９９】
最初に、ステップＳ２０１において、画像情報復号装置６００の復号部６０２は、復号処理に最適な所定の復号テーブルを用いて、蓄積バッファ６０１に保持された後、供給された入力画像圧縮情報に対して、復号処理を実行する。入力画像圧縮情報を復号した復号部６０２は、復号された画像情報を逆量子化部６０３に供給する。また、復号部６０２は、復号された画像情報のヘッダ部より、要求された画像の品質に関する情報である品質情報（画像情報符号化装置３００に符号化され、送信された品質情報）を抽出し、制御部６２１に供給する。
【０４００】
ステップＳ２０２において、制御部６２１は、復号部６０２より供給された品質情報に基づいて、逆量子化部６０３における逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それに関する情報を逆量子化部６０３に供給する。
【０４０１】
制御部６２１により逆量子化精度に関する情報を供給された逆量子化部６０３は、ステップＳ２０３において、取得した情報に基づいて、逆量子化テーブルを決定し、要求された精度で、復号された画像情報に対して、逆量子化処理を行う。そして、逆量子化部６０３は、逆量子化された画像情報を、逆スキャン部６０４に供給する。
【０４０２】
ステップＳ２０４において、制御部６２１は、復号部６０２より供給された品質情報に基づいて、逆スキャン部６０４における逆スキャン処理の逆スキャンモードを決定する。制御部６２１は、予め用意されている図１８に示されるような、シングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードより使用する逆スキャンモードを選択し、その情報を逆スキャン部６０４に供給する。
【０４０３】
そして、逆スキャン部６０４は、ステップＳ２０５において、制御部６２１より指定された逆スキャンモードを用いて、逆量子化された画像情報に対して逆スキャン処理を施し、逆スキャンされた画像情報を逆直交変換部６０５に供給する。
【０４０４】
逆直交変換部６０５は、ステップＳ２０６において、取得した画像情報に対して、変換ブロック毎に逆直交変換処理を行う。動き予測・補償部６１１は、復号部６０２より供給された動きベクトルに基づいて、フレームメモリ６０７より供給された画像情報を動き補償して参照画像情報を生成し、加算器６０６に供給する。加算器６０６は、この参照画像情報を逆直交変換部６０５より供給された、逆直交変換された画像情報と加算して、フレームメモリ６０７に供給する。但し、イントラ符号化された画像情報は、参照画像情報と加算されない。
【０４０５】
フレームメモリ６０７は、ステップＳ２０７において、供給された画像情報を一時的に保持する。そしてフレームメモリ６０７は、フレーム毎の出力画像情報を生成し、その出力画像情報を、所定のタイミングでフレーム毎に画像情報復号装置６００の外部に出力し、画像情報復号処理を終了する。
【０４０６】
画像情報復号装置６００は、上述したような画像情報復号処理を画像情報が入力される毎に繰り返す。
【０４０７】
以上のようにして、画像情報復号装置６００は、逆量子化処理の精度、および逆スキャンモードを、図１４の画像情報符号化装置３００における量子化処理の精度、および、スキャンモードと同じになるように設定し、要求された品質に応じた精度の、高圧縮率の画像圧縮情報に対応することができる。
【０４０８】
なお、図１４の画像情報符号化装置３００は、上述したように、逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、逆直交変換部３１３、加算器３１４、フレームメモリ３１５、動き予測部３１６、動き補償部３１７、および、制御部３２１により、局部的な復号処理を行っており、その構成は、図３１における逆量子化部６０３、逆スキャン部６０４、逆直交変換部６０５、加算器６０６、フレームメモリ６０７、動き予測・補償部６１１、および制御部６２１にそれぞれ対応している。従って、図１６の逆量子化部３１１、図２２の制御部３２１、図２６の逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、制御部３２１、並びに、図２７の逆直交変換部３１３の構成と動作は、図３１の逆量子化部６０３、逆スキャン部６０４、逆直交変換部６０５、または、制御部６２１の構成と動作としても引用する。
【０４０９】
すなわち、図３１の画像情報復号装置６００の逆量子化部６０３の内部の構成を、図１６に示される逆量子化部３１１と同様の構成とし、量子化された変換係数を２つの精度で逆量子化するようにしてもよい。
【０４１０】
また、図３１の制御部６２１の内部の構成を、図２２に示される制御部３２１と同様の構成とし、複数の逆量子化テーブルの中から、要求された精度に対応するテーブルを選択するようにしてもよい。
【０４１１】
さらに、逆量子化部６０３および逆スキャン部６０４を、図２７に示される逆量子化部３１１および逆スキャン部３１２と同様の構成とし、変換係数の直流成分と交流成分を、それぞれ分けて処理するようにしてもよい。その場合、制御部６２１の内部の構成は、図２６に示される制御部３２１と同様の構成となり、さらに、逆直交変換部６０５の内部の構成も、図２７に示される逆直交変換部３１３と同様の構成となる。
【０４１２】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０４１３】
図３３は、上記処理を実行するパーソナルコンピュータの構成例を表している。パーソナルコンピュータ７００のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７０２に記憶されているプログラム、または記憶部７２３からＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ７０３にはまた、ＣＰＵ７０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０４１４】
ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、およびＲＡＭ７０３は、バス７１０を介して相互に接続されている。このバス７１０にはまた、入出力インタフェース７２０も接続されている。
【０４１５】
入出力インタフェース７２０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部７２１、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部７２２、ハードディスクなどより構成される記憶部７２３、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部４２４が接続されている。通信部７２４は、ネットワークを介しての通信処理を行う。
【０４１６】
入出力インタフェース７２０にはまた、必要に応じてドライブ７３０が接続され、磁気ディスク７３１、光ディスク７３２、光磁気ディスク７３３、或いは半導体メモリ７３４などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部７２３にインストールされる。
【０４１７】
プログラムが記録されている記録媒体は、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク７３１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク７３２（ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ − Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）を含む）、光磁気ディスク７３３（ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ７３４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭ７０２や、記憶部７２３に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０４１８】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０４１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の符号化装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、情報を圧縮することができる。特に、効率よく、より高効率な情報圧縮を実現することができる。
【０４２０】
本発明の復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、情報を伸張することができる。特に、効率よく、より高効率に圧縮された情報を、簡単かつ確実に、効率よく復号することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＣＴ係数の２次元の１変換ブロックを示す図である。
【図２】Ｈ．２６Ｌフォーマットにおける画像情報の構成例を示す図である。
【図３】従来の画像情報符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の差分情報生成部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】イントラ符号化におけるフレーム内のイントラ予測の方向の例を示す図である。
【図６】４画素×４ラインの変換ブロック単位で行われる近隣ブロックからの予測を説明する図である。
【図７】従来の画像情報復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の出力画像情報生成部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用した画像情報符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９の画像情報符号化装置による画像情報符号化処理を説明するフローチャートである。
【図１１】画像情報のピクチャ層のヘッダ部の例を示す図である。
【図１２】本発明を適用した画像情報復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１２の画像情報復号装置による画像情報復号処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明を用いた画像情報符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１４の量子化部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１４の逆量子化部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１７】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理を説明するフローチャートである。
【図１８】スキャン部によるスキャン方法の例を示す図である。
【図１９】量子化精度に関するテーブルの例を示す図である。
【図２０】量子化テーブルおよび逆量子化テーブルの構成例を示す図である。
【図２１】図１７のステップＳ４５において実行される係数分離処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２２】図１４の制御部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２３】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図２４】量子化テーブルおよび逆量子化テーブルの他の構成例を示す図である。
【図２５】図１４の直交変換部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２６】図１４のスキャン部、量子化部、逆量子化部、逆スキャン部、および、制御部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２７】図１４の逆直交変換部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２８】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の、さらに他の例を説明するフローチャートである。
【図２９】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の、さらに他の例を説明する、図２８に続くフローチャートである。
【図３０】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の、さらに他の例を説明する、図２９に続くフローチャートである。
【図３１】本発明を適用した画像情報復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図３２】図３１の画像情報復号装置による、イントラ符号化された画像情報を復号する画像情報復号処理を説明するフローチャートである。
【図３３】本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２００ 画像情報符号化装置， ２０３ 量子化部， ２０４ 符号化部， ２１２ 制御部， ２１３ 量子化ステップサイズ供給部， ２１４ 符号化テーブル供給部， ２５０ 画像情報復号装置， ２５１ 復号部， ２５２ 逆量子化部， ２６２ 制御部， ２６３ 復号テーブル供給部， ２６４ 逆量子化ステップサイズ供給部， ３００ 画像情報符号化装置， ３０３ 直交変換部， ３０４ スキャン部， ３０５ 量子化部， ３１１ 逆量子化部， ３１２ 逆スキャン部， ３１３ 逆直交変換部， ３２１ 制御部， ６００画像情報復号装置， ６０３ 逆量子化部， ６０４ 逆スキャン部， ６２１ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、量子化処理において、符号化処理に対して適正な量子化精度を選択することができるようにすることにより、効率よく、より高効率な情報圧縮を実現することができるようにする符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【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により圧縮するＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、およ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】
画像情報を圧縮するために、画素値により、画像フレーム毎に構成される画像情報は、離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と称する）等の直交変換処理が施される。２次元のＤＣＴは、所定の画素数毎にまとめられたブロック単位で行われ、画素値により構成されていた各ブロックは、直交変換係数で構成されるブロックに変換される。
【０００４】
例えば、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）／ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ） １３８１８−２）や、ＭＰＥＧ４（ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−２）等に代表される、標準化された多くの画像情報圧縮技術において、８画素×８ラインの変換ブロックを単位として画像情報を直交変換する８×８ＤＣＴが用いられている。しかしながら、例えば、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ − Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｈ．２６Ｌ標準等に代表される、最近の若干の標準化された画像情報圧縮技術においては、４画素×４ラインの変換ブロックを単位として画像情報を直交変換する４×４ＤＣＴが用いられている。
【０００５】
ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６Ｌ標準のＤＣＴは、全てのＤＣＴ係数が選択的に算出され、その計算は全て整数演算により行われ、さらに、算出された全てのＤＣＴ係数が整数であるという特徴を有している。これにより、浮動小数点演算能力の低いコンピュータにおいても演算を行うことができる。すなわち、符号化装置と復号装置の浮動小数点演算能力が互いに異なる場合においても、ＤＣＴ演算および逆ＤＣＴ演算の結果に誤差が生じることを防止することができる。
【０００６】
図１は、４画素×４ラインの画素値により構成される１変換ブロックと対応する、ＤＣＴ係数の２次元の１変換ブロックを示す。
【０００７】
図１において、係数Ｄ（０，０）は、図示される２次元の変換ブロックにおける輝度レベル平均値に対応する直流成分のＤＣＴ係数である。
【０００８】
Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）、およびＤ（３，０）や、Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）、およびＤ（３，１）のような行係数は、それぞれ、２次元の変換ブロック内の、その係数を含む垂直方向に位置する全ての係数に含まれる周波数成分を表しており、各行係数が表す周波数成分の周波数は、上述した順に高くなる。
【０００９】
また、Ｄ（０，１），Ｄ（０，２）、およびＤ（０，３）や、Ｄ（１，１），Ｄ（１，２）、およびＤ（１，３）のような列係数は、それぞれ、２次元の変換ブロック内の、その係数を含む水平方向に位置する全ての係数に含まれる周波数成分を表しており、各列係数が表す周波数成分の周波数は、上述した順に高くなる。
【００１０】
ＤＣＴ直交変換処理においては、対応する画像における２次元の相関を利用して、変換されたＤＣＴ係数が特定の周波数要素付近に集中するように、信号レベルが変換される。こうすることにより、符号化装置は、その後の符号化処理を経て、画像情報を高い圧縮率で圧縮することができる。すなわち、対応する画像の再生に必要な情報の量が非常に少なくなる。
【００１１】
例えば、平面画像に対応する画像情報、すなわち、その画像の一部を構成する変換ブロックが良好な自己相関を示す場合、その変換ブロックに含まれる大部分の画素の信号レベルは、互いに、ほぼ等しくなる。
【００１２】
従って、そのような場合、レベルの大きいＤＣＴ係数は、例えば、Ｄ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（０，１）、およびＤ（１，１）のような変換ブロックの低周波成分に対応する一部のＤＣＴ係数に集中し、その他の大部分の係数のレベルは、「０」に近似する非常に小さな値となる。これにより、例えば、ハフマン符号化や、算術符号化といったような、一連の隣接する等しい係数を圧縮するエントロピー符号化処理において、画像情報は高い圧縮率で圧縮される。すなわち、対応する画像の再生に必要な情報の量が非常に少なくなる。
【００１３】
動画像情報を圧縮する技術として有名なＨ．２６Ｌは、ＩＴＵ−Ｔにより定義された、ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ２、およびＭＰＥＧ４等のような様々な規格に採用されている。このＨ．２６Ｌにおいて、動画像情報の１枚のフレームは、１枚のピクチャのみで内部符号化される「イントラピクチャ」、および、それが他の少なくとも１つのピクチャと比較され、予測的にコード化される「インターピクチャ」により構成される。
【００１４】
Ｈ．２６Ｌフォーマットにおける画像情報の構成例を、図２を参照して説明する。
【００１５】
図２において、変換ブロック層１０は、４画素×４ラインの輝度画素の変換ブロック１１、および、２画素×２ラインの色差画素の変換ブロック１２により構成される。
【００１６】
マクロブロック層２０は、１６個の変換ブロック１１（すなわち、Ｙ０乃至Ｙ１５）により構成される輝度画素マクロブロック２１、および、輝度画素マクロブロック２１と同じ画像に対応する、８個の変換ブロック１１（すなわち、Ｃ１８乃至Ｃ２５）、および、２個の変換ブロック１２（すなわち、Ｃ１６およびＣ１７）により構成される色差画素マクロブロック２２により構成される。ここで、色差画素変換ブロックである変換ブロック２３（Ｃ１６）および変換ブロック２４（Ｃ１７）は、直流成分（Ｃ１８，Ｃ１９，Ｃ２２，Ｃ２３の直流成分（Ｃ１６）、または、Ｃ２０，Ｃ２１，Ｃ２４，Ｃ２５の直流成分（Ｃ１７））の色差画素により構成され、同様に色差画素変換ブロックであるＣ１８乃至Ｃ２５は、交流成分の色差画素により構成される。
【００１７】
マクロブロック層２０のマクロブロックに含まれる２６個の変換ブロックは、Ｙ０から番号順にＹ１５まで転送され、その次にＣ１６から番号順にＣ２５まで転送される。どの予測データが使用されることになっているか、または、予測誤差が送信されることになっているか否かに関する判定は、これらの変換ブロックのそれぞれに対して行われる。
【００１８】
スライス層３０のスライスは、画像のスキャン方向に現れている１個または複数のマクロブロックにより構成される。スライスの最初の部分に現れる直流成分係数の値と動きベクトルの値の差はリセットされる。また、スライスを構成する最初のマクロブロックは、転送エラー等の場合において、回復処理を行うための位置を示す情報を含んでいる。さらに、スライスは任意の長さであるので、転送エラー等の際に、再生を再開する位置を自由に設定することが可能である。
【００１９】
次に、ピクチャ層４０のピクチャは、画像情報に対応する画像の１フレームまたは１フィールドからなり、少なくとも１個のスライスを含む。ピクチャ層４０は、輝度信号からなるピクチャ４１、色差信号のＣｒ成分からなるピクチャ４２、および、色差信号のＣｂ成分からなるピクチャ４３により構成される。また、ピクチャ層４０のピクチャは、Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ ｆｉｅｌｄ），Ｐピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ），Ｂピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）、または、配信する画像情報を切り替えるためのＳＰピクチャ（Ｐｉｃｔｕｒｅ ｔｏ Ｓｗｉｔｃｈ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍｓ）のいずれかである。
【００２０】
Ｉピクチャは、それ自体と比較して内部符号化される。また、Ｐピクチャは、それに対して時間的に先行して符号化されたＩピクチャまたはＰピクチャと比較され、時間的に前の予測により符号化される。さらに、Ｂピクチャは、自分自身より時間的に前または後ろの、コード化された２つのＩピクチャまたはＰピクチャと比較され、双方向性予測により符号化される。
【００２１】
ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）層５０のＧＯＰは、上述したＩピクチャを少なくとも１個含んでおり、さらに、Ｉピクチャ以外のピクチャ（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ、またはＳＰピクチャ）も含んでいる。
【００２２】
また、ビデオシーケンス層６０のビデオシーケンスは、少なくとも１つのＧＯＰを含んでいる。
【００２３】
ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６Ｌ標準技術においては、直流成分（ＤＣ）の符号化と２次元ＤＣＴ変換係数により構成される変換ブロックの交流成分（ＡＣ）の符号化という互いに異なる２つの技術を定義している。
【００２４】
次に、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６Ｌ標準技術における、２次元ＤＣＴ変換係数の直流成分を符号化し、復号する処理について、図３乃至図８を参照して説明する。
【００２５】
図３は、従来の画像情報符号化装置の構成例を示す図である。
【００２６】
図３において、画像情報符号化装置１００は、入力画像情報より圧縮するための情報である差分情報を生成する差分情報生成部１０１、４画素×４ラインの変換ブロックを単位として直交変換を行う４×４直交変換部１０２、直交変換係数を量子化する量子化部１０３、および、量子化された変換係数をエントロピー符号化する符号化部１０４により構成され、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。
【００２７】
画像情報符号化装置１００に入力された入力画像情報は、差分情報生成部１０１に供給される。差分情報生成部１０１は、入力画像情報より参照画像情報を生成し、その生成した参照画像情報を入力画像情報から減算し、差分情報を生成する。そして、差分情報生成部１０１は、生成した差分情報を、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、４×４直交変換部１０２に供給する。４×４直交変換部１０２は、Ｈ．２６Ｌの場合、供給された４画素×４ラインの変換ブロック毎に、離散コサイン変換（ＤＣＴ）若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換処理を施し、ＤＣＴ係数を生成し、生成されたＤＣＴ係数を量子化部１０３に供給する。
【００２８】
そして、量子化部１０３は、予め保持している、量子化ステップ幅を指定する量子化テーブルを用いて、各ブロックのＤＣＴ係数をすべて量子化する。量子化部１０３は、０．５未満の値を無視し、０．５以上の値を丸めて、量子化処理を行う。量子化部１０３は、量子化されたＤＣＴ係数を符号化部１０４に供給する。符号化部１０４は、可変長のＵＶＬＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｅｓ）テーブルを用いて、量子化されたＤＣＴ係数を符号化し、出力画像圧縮情報として画像情報符号化装置１００の外部に出力する。
【００２９】
図４は、図３の差分情報生成部１０１の詳細な構成例を示す図である。
【００３０】
図４において、差分情報生成部１０１は、入力画像情報を一時的に保持し、タイミングを遅らせる遅延回路１１１、タイミングを遅延された入力画像情報に基づいて、その画像情報より時間的に将来の画像情報を予測し、参照画像情報を生成する予測回路１１２、入力画像情報より参照画像情報を減算する加算器（減算器）１１３により構成されている。
【００３１】
図３の画像情報符号化装置１００に入力された入力画像情報は、図４の差分情報生成部１０１に供給される。差分情報生成部１０１の遅延回路１１１は、差分情報生成部１０１に供給された入力画像情報のタイミングを遅らせてから予測回路１１２に供給する。予測回路１１２は、タイミングが遅延された入力画像情報に基づいて、その画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測し、参照画像情報を生成する。そして、予測回路１１２は、生成した参照画像情報を加算器（減算器）１１３に供給する。加算器（減算器）１１３は、現在の画像情報から参照画像情報を減算し、それらの差分値である差分画像情報を出力する。このようなイントラ符号化におけるイントラ予測は、フレーム内において、図５に、番号１乃至５で示されるような方向に行われる。
【００３２】
図６は、４画素×４ラインの変換ブロック単位で行われる近隣ブロックを予測する様子を示す図である。
【００３３】
イントラ予測モードにおいて、予測は、同じマクロブロックに含まれる変換ブロックに対して行われる。図６において、画素ａ乃至ｐは、符号化対象である４×４変換ブロック中に含まれる画素であり、画素Ａ乃至Ｉは、そのブロックに隣接するブロックに含まれる画素である。画素Ａ乃至Ｉを含む隣接ブロックは、復号されて予測に用いられる。
【００３４】
Ｈ．２６Ｌにおいて、ラベル０乃至５の６つのイントラ予測モードが定義されている。ラベル０は、ＤＣ予測モードで、ラベル１乃至５は、図５に示すような方向に行うイントラ予測である。
【００３５】
例えば、モード０は、直流予測（ＤＣ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）と呼ばれるもので、画素ａ乃至ｐの全ての画素値が以下の式（１）により予測される。
【００３６】
【数１】
もし、画素Ａ乃至Ｈの内、４つの画素が画枠内に存在しない場合、残り４つの画素値の平均値を用いる。
【００３８】
また、例えば、モード１は、垂直／対角線予測（Ｖｅｒｔｉｃａｌ／Ｄｉａｇｏｎａｌ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）と呼ばれるもので、画素Ａ乃至Ｄ全てが画枠内に存在する時のみ用いられる。この時、画素ａ乃至ｐの各画素に対して、以下に示す式（２）乃至式（７）のような予測値が用いられる。
【００３９】
【数２】
以上のようにして、差分情報生成部１０１は、輝度画素に対してだけでなく、色差画素に対しても同様の予測を行う。
【００４１】
Ｉピクチャの最初のブロックや、スライスの最初のブロック等のような場合、初期値として予め定められた予測値が用いられる。Ｈ．２６Ｌの場合、値「１２８」が初期値として用いられる。
【００４２】
以上のような画像情報符号化装置に対応する画像情報復号装置を図７に示す。
【００４３】
図７において、画像情報復号装置１２０は、画像情報符号化装置１００により符号化された変換係数を復号し、量子化された変換係数を取得する復号部１２１、量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化部１２２、変換係数を４×４の変換ブロックを単位として逆直交変換を行う４×４逆直交変換部１２３、および、復号された画像情報である差分情報から出力画像情報を生成する出力画像情報生成部１２４により構成され、入力画像圧縮情報を伸長し、出力画像情報として出力する。
【００４４】
上述した、図７に示される画像情報復号装置１２０の各部は、図３に示される画像情報符号化装置１００を構成する各部に対応している。すなわち、復号部１２１は、図３の符号化部１０４に対応しており、符号化部１０４により符号化された画像圧縮情報を、符号化部１０４における符号化処理に対応するエントロピー復号方法で復号する。
【００４５】
また、逆量子化部１２２は、図３の量子化部１０３に対応しており、量子化部１０３により量子化された画像情報を、量子化部１０３における量子化処理と同じステップ幅の逆量子化ステップ幅で逆量子化し、４×４逆直交変換部１２３は、図３の４×４直交変換部１０２に対応しており、４×４直交変換部１０２により直交変換された画像情報を、４×４直交変換部１０２による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換し、差分情報を生成する。また、出力画像情報生成部１２４は、図３の差分情報生成部１０１により生成された差分情報から出力画像情報を生成する。
【００４６】
図８は、図７の出力画像情報生成部１２４の詳細な構成例を示す図である。
【００４７】
図８において、出力画像情報生成部１２４は、差分情報を一時的に保持し、タイミングを遅らせる遅延回路１３１、タイミングが遅延された差分情報に基づいて、その差分情報より時間的に将来の画像情報を予測し、参照画像情報を生成する予測回路１３２、差分情報に参照画像情報を加算する加算器１３３により構成されている。
【００４８】
４×４逆直交変換部１２３より出力された差分情報は、出力画像情報生成部１２４に供給される。出力画像情報生成部１２４の遅延回路１３１は、出力画像情報生成部１２４の出力画像情報を取得し、その出力画像情報のタイミングを遅らせてから予測回路１３２に供給する。予測回路１３２は、タイミングが遅延された出力画像情報に基づいて、その出力画像情報の対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測し、参照画像情報を生成する。そして、予測回路１３２は、生成した参照画像情報を加算器１３３に供給する。加算器１３３は、４×４逆直交変換部１２３より供給された差分情報に参照画像情報を加算し、符号化する前と同じ画像に対応する出力画像情報を生成し、出力する。
【００４９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のように、例えば、Ｈ２６Ｌのような、これまでの標準化された技術において定義されている、エントロピー符号化処理に用いられる可変長テーブルは、変換係数の全ての値に対応していないという課題があった。
【００５０】
例えば、１次元のＤＣＴ処理において、ＤＣＴ処理結果は、例えば８×８ＤＣＴのための２×２の値によって処理前の値より大きくなる。Ｈ．２６Ｌの技術におけるイントラ画像において、入力画像の画素値は、８ビットで構成され、「０」乃至「２５５」の値をとる。従って、２次元のＤＣＴ変換係数の直流成分は、１１ビットで構成され、「０」乃至「２０４７」の値をとる。この「０」乃至「２０４７」の範囲は、「０」乃至「２５５」の範囲の、およそ８倍である。
【００５１】
Ｈ．２６Ｌにおいては、この直流成分は、符号化処理に用いられる符号化テーブルが８ビットまでしか対応しておらず、１１ビットから８ビットに精度が落とされ、「０」乃至「２５５」の範囲で量子化が行われる。
【００５２】
従って、８ビットでＤＣＴ係数の直流成分および交流成分を符号化する場合、Ｈ．２６Ｌ技術において要求される高品質な画像の画質を劣化させてしまうことがある。
【００５３】
これに対して、１１ビットに対応した符号化テーブルを用意し、量子化処理および符号化処理を１１ビットにより行うようにすることが考えられる。しかしながら、この方法では、さほどの高画質な画像を必要としない場合、無駄な処理が増加してしまう。
【００５４】
例えば、８ビットの低画質な画像を扱う場合に、１１ビットもの画像情報は不必要であるばかりでなく、圧縮率が低下してしまう。このように、これまでの高品質画像情報の符号化技術は、画像の画質を低下させるか、圧縮率の悪い符号化処理を行わなければならない。
【００５５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より高効率な情報圧縮を実現することができるようにするものである。
【００５６】
【課題を解決するための手段】
本発明の符号化装置は、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換手段と、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定手段と、量子化精度決定手段により決定された量子化精度に基づいて、直交変換手段により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化手段と、量子化手段により量子化された変換係数を符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする。
【００５７】
前記品質情報を取得する品質情報取得手段をさらに備えるようにすることができる。
【００５８】
前記品質情報は、入力された画像情報のヘッダ部に含まれており、品質情報取得手段は、ヘッダ部より品質情報を抽出するようにすることができる。
【００５９】
前記品質情報取得手段は、ユーザにより入力された情報を品質情報として取得するようにすることができる。
【００６０】
前記品質情報は、画像情報の、ビデオシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロックを単位とする情報に対応する情報であるようにすることができる。
【００６１】
前記変換ブロックは、４画素×４ラインのブロックであるようにすることができる。
【００６２】
前記直交変換手段は、入力された画像情報を、離散コサイン変換処理するようにすることができる。
【００６３】
前記直交変換手段は、入力された画像情報を、カルーネン・レーベ変換処理するようにすることができる。
【００６４】
入力された画像情報は、各画素値が８ビットにより構成されており、直交変換手段は、８ビットの画像情報を直交変換し、１１ビットの変換係数を生成するようにすることができる。
【００６５】
前記直交変換手段により画像情報を直交変換して得られた変換係数より、直流成分を抽出する直流成分抽出手段と、直流成分抽出手段により抽出された変換係数の直流成分のレベルを調整するレベル調整処理手段と、レベル調整処理手段によりレベルが調整された変換係数の直流成分に対して、直交変換処理を実行する直流成分直交変換手段とをさらに備えるようにすることができる。
【００６６】
前記直交変換手段、直流成分抽出手段、および、レベル調整処理手段を制御し、マクロブロック内の全ての変換ブロックに対して、それぞれ、直交変換処理、直流成分の抽出処理、および直流成分のレベル調整処理を実行させるループ制御手段をさらに備えるようにすることができる。
【００６７】
前記量子化精度決定手段は、品質情報に含まれる、要求されている画質、画像情報を圧縮した画像圧縮情報が伝送される通信媒体の伝送速度若しくは伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度若しくは記録容量の情報に基づいて、量子化精度を決定するようにすることができる。
【００６８】
前記量子化精度決定手段は、量子化精度を８ビット乃至１１ビットの間で決定するようにすることができる。
【００６９】
前記量子化精度決定手段により決定された量子化精度に基づいて、量子化処理における量子化ステップ幅を決定する量子化ステップ幅決定手段をさらに備え、量子化手段は、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅を用いて、変換係数を量子化するようにすることができる。
【００７０】
前記量子化手段は、変換係数を、第１の量子化精度に基づいて量子化される第１のグループと、第１の量子化精度より低い精度である第２の量子化精度に基づいて量子化される第２のグループに分離する変換係数分離手段と、第１のグループに含まれる変換係数を第１の量子化精度に基づいて量子化する第１の量子化処理手段と、第２のグループに含まれる変換係数を第２の量子化精度に基づいて量子化する第２の量子化処理手段と、第１の量子化処理手段により量子化された第１のグループの変換係数と、第２の量子化処理手段により量子化された第２のグループの変換係数を合成する変換係数合成手段とを備え、量子化精度決定手段は、品質情報に基づいて、第１の量子化精度および第２の量子化精度を決定するようにすることができる。
【００７１】
前記変換係数分離手段は、変換係数の直流成分、および一部の低周波の交流成分を第１のグループに分離し、変換係数の残りの交流成分を第２のグループに分離するようにすることができる。
【００７２】
前記量子化手段は、変換係数の直流成分を量子化する直流成分量子化手段と、変換係数の交流成分を量子化する交流成分量子化手段とを備えるようにすることができる。
【００７３】
前記量子化精度決定手段は、直流成分量子化手段における量子化精度を決定する直流成分量子化精度決定手段と、交流成分量子化手段における量子化精度を決定する交流成分量子化精度決定手段とを備えるようにすることができる。
【００７４】
前記量子化精度決定手段により決定される量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の符号化テーブルを保持する符号化テーブル保持手段と、量子化精度決定手段により決定される量子化精度に基づいて、符号化テーブルを選択する符号化テーブル選択手段とをさらに備え、符号化手段は、符号化テーブル選択手段により選択された符号化テーブルを用いて、量子化された変換係数を符号化するようにすることができる。
【００７５】
前記品質情報に基づいて、スキャンモードを決定するスキャンモード決定手段と、スキャンモード決定手段により決定されたスキャンモードで、直交変換手段により直交変換された変換ブロック毎の変換係数をスキャンするスキャン手段とをさらに備え、量子化手段は、スキャン手段によりスキャンされた変換係数を量子化するようにすることができる。
【００７６】
前記スキャンモード決定手段は、１回のスキャンで変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするシングルスキャンモード、および、２回のスキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするダブルスキャンモードのいずれか一方を選択し、スキャン手段において用いられるスキャンモードとして決定するようにすることができる。
【００７７】
前記量子化精度決定手段により決定される量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の量子化テーブルを保持する量子化テーブル保持手段と、量子化精度決定手段により決定される量子化精度に基づいて、量子化テーブルを選択する量子化テーブル選択手段とをさらに備え、量子化手段は、量子化テーブル選択手段により選択された量子化テーブルを用いて、変換係数を量子化するようにすることができる。
【００７８】
本発明の符号化方法は、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、量子化精度決定ステップの処理により決定された量子化精度に基づいて、直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子化された変換係数を符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００７９】
本発明の第１の記録媒体のプログラムは、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、量子化精度決定ステップの処理により決定された量子化精度に基づいて、直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子化された変換係数を符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００８０】
本発明の第１のプログラムは、画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、量子化精度決定ステップの処理により決定された量子化精度に基づいて、直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子化された変換係数を符号化する符号化ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００８１】
本発明の復号装置は、画像圧縮情報を復号する復号手段と、復号手段による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定手段と、逆量子化精度決定手段により決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化手段と、逆量子化手段による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換手段とを備えることを特徴とする。
【００８２】
前記品質情報を取得する品質情報取得手段をさらに備えるようにすることができる。
【００８３】
前記品質情報は、画像圧縮情報が復号された画像情報のヘッダ部に含まれており、品質情報取得手段は、ヘッダ部より品質情報を抽出するようにすることができる。
【００８４】
前記品質情報は、画像情報の、ビデオシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロックを単位とする情報に対応する情報であるようにすることができる。
【００８５】
前記変換ブロックは、４画素×４ラインのブロックであるようにすることができる。
【００８６】
前記逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の復号テーブルを保持する復号テーブル保持手段と、逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度に基づいて、復号テーブルを選択する復号テーブル選択手段とをさらに備え、復号手段は、復号テーブル選択手段により選択された復号テーブルを用いて、入力された画像圧縮情報を復号するようにすることができる。
【００８７】
前記逆量子化精度決定手段は、品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体の伝送速度若しくは伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度若しくは記録容量の情報に基づいて、逆量子化精度を決定するようにすることができる。
【００８８】
前記逆量子化精度決定手段は、逆量子化精度を８ビット乃至１１ビットの間で決定するようにすることができる。
【００８９】
前記逆量子化精度決定手段により決定された逆量子化精度に基づいて、逆量子化ステップ幅を決定する逆量子化ステップ幅決定手段をさらに備え、逆量子化手段は、逆量子化ステップ幅決定手段により決定された逆量子化ステップ幅を用いて、量子化された変換係数を逆量子化するようにすることができる。
【００９０】
前記逆量子化手段は、量子化された変換係数を、第１の逆量子化精度により逆量子化される第１のグループと、第１の逆量子化精度より低い精度である第２の逆量子化精度により逆量子化される第２のグループに分離する変換係数分離手段と、第１のグループに含まれる量子化された変換係数を第１の逆量子化精度に基づいて逆量子化する第１の逆量子化処理手段と、第２のグループに含まれる量子化された変換係数を第２の逆量子化精度に基づいて逆量子化する第２の逆量子化処理手段と、第１の逆量子化処理手段により逆量子化された第１のグループの変換係数と、第２の逆量子化処理手段により逆量子化された第２のグループの変換係数を合成する変換係数合成手段とを備え、逆量子化精度決定手段は、品質情報に基づいて、第１の逆量子化精度および第２の逆量子化精度を決定するようにすることができる。
【００９１】
前記変換係数分離手段は、量子化された変換係数の直流成分、および一部の低周波の交流成分を第１のグループに分離し、量子化された変換係数の残りの交流成分を第２のグループに分離するようにすることができる。
【００９２】
前記逆量子化手段は、量子化された変換係数の直流成分を逆量子化する直流成分逆量子化手段と、量子化された変換係数の交流成分を逆量子化する交流成分逆量子化手段とを備えるようにすることができる。
【００９３】
前記逆量子化精度決定手段は、直流成分逆量子化手段における逆量子化精度を決定する直流成分逆量子化精度決定手段と、交流成分逆量子化手段における逆量子化精度を決定する交流成分逆量子化精度決定手段とを備えるようにすることができる。
【００９４】
前記品質情報に基づいて、逆スキャンモードを決定する逆スキャンモード決定手段と、逆スキャンモード決定手段により決定された逆スキャンモードで、逆量子化手段により逆量子化された変換係数を逆スキャンする逆スキャン手段とをさらに備え、逆直交変換手段は、逆スキャン手段により逆スキャンされた変換ブロック毎の変換係数を逆直交変換するようにすることができる。
【００９５】
前記逆スキャンモード決定手段は、１回の逆スキャンで変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするシングル逆スキャンモード、および、２回の逆スキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするダブル逆スキャンモードのいずれか一方を選択し、逆スキャン手段において用いられる逆スキャンモードとして決定するようにすることができる。
【００９６】
前記逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の逆量子化テーブルを保持する逆量子化テーブル保持手段と、逆量子化精度決定手段により決定される逆量子化精度に基づいて、逆量子化テーブルを選択する逆量子化テーブル選択手段とをさらに備え、逆量子化手段は、逆量子化テーブル選択手段により選択された逆量子化テーブルを用いて、量子化された変換係数を逆量子化するようにすることができる。
【００９７】
前記逆直交変換手段は、逆量子化された変換係数を、逆離散コサイン変換処理するようにすることができる。
【００９８】
前記逆直交変換手段は、逆量子化された変換係数を、逆カルーネン・レーベ変換処理するようにすることができる。
【００９９】
逆量子化された変換係数の直流成分に対して、逆直交変換処理を実行する直流成分逆直交変換手段と、直流成分逆直交変換手段により逆直交変換された変換係数の直流成分のレベルを調整するレベル調整処理手段と、レベル調整処理手段によりレベルが調整された変換係数の直流成分と、変換係数の交流成分を合成する変換係数合成手段とをさらに備え、逆直交変換手段は、変換係数合成手段により合成された変換係数を逆直交変換するようにすることができる。
【０１００】
前記逆直交変換手段、レベル調整処理手段、および変換係数合成手段を制御し、マクロブロック内の全ての変換ブロックに対して、それぞれ、逆直交変換処理、直流成分のレベル調整処理、および、変換係数の合成処理を実行させるループ制御手段をさらに備えるようにすることができる。
【０１０１】
本発明の復号方法は、画像圧縮情報を復号する復号ステップと、復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、逆量子化精度決定ステップの処理により決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップとを含むことを特徴とする。
【０１０２】
本発明の第２の記録媒体のプログラムは、画像圧縮情報を復号する復号ステップと、復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、逆量子化精度決定ステップの処理により決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップとを含むことを特徴とする。
【０１０３】
本発明の第２のプログラムは、画像圧縮情報を復号する復号ステップと、復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、逆量子化精度決定ステップの処理に基づいて決定された逆量子化精度により、画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【０１０４】
本発明の符号化装置および方法、第１の記録媒体、並びに第１のプログラムにおいては、画像情報が変換ブロック毎に直交変換され、画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の量子化精度が決定され、その決定された量子化精度に基づいて、直交変換して得られた変換係数が量子化され、量子化された変換係数が符号化される。
【０１０５】
本発明の復号装置および方法、第２の記録媒体、並びに第２のプログラムにおいては、画像圧縮情報が復号されて得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、画像情報の逆量子化精度が決定され、その決定された逆量子化精度に基づいて、画像情報に含まれる量子化された変換係数が逆量子化され、逆量子化処理により得られた変換係数が、変換ブロック毎に逆直交変換される。
【０１０６】
符号化装置および復号装置は、互いに独立した装置であっても良いし、信号処理装置の符号化処理および復号処理を行うブロックであっても良い。
【０１０７】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明を適用した画像情報符号化装置の構成例を示す図である。
【０１０８】
図９において、画像情報符号化装置２００は、入力画像情報より差分情報を生成する差分情報生成部２０１、生成された差分情報に対して、離散コサイン変換若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換処理を行う４×４直交変換部２０２、直交変換係数に対して量子化処理を実行する量子化部２０３、量子化された直交変換係数に対してエントロピー符号化処理を行う符号化部２０４、予測値の初期値を供給する初期値供給部２１１、品質情報に基づいて量子化精度および符号化精度を制御する制御部２１２、量子化ステップ幅を設定する量子化ステップサイズ供給部２１３、符号化テーブルを符号化部２０４に供給する符号化テーブル供給部２１４、および、変換ブロックの識別子を供給するブロック識別子供給部２１５により構成され、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。
【０１０９】
画像情報符号化装置２００に入力された入力画像情報は、差分情報生成部２０１に供給される。差分情報生成部２０１は、入力画像情報のタイミングを遅延させ、その入力画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する入力画像情報から減算し、差分情報を生成する。このとき、差分情報生成部２０１は、予測処理に用いられる予測値の初期値を初期値供給部２１１より取得する。差分情報生成部２０１は、生成した差分情報を、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、４×４直交変換部２０２に供給する。
【０１１０】
４×４直交変換部２０２は、取得した４画素×４ラインの変換ブロック毎の、８ビットの差分情報に対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、算出された１６個の１１ビットの直交変換係数からなる４×４の変換ブロックを量子化部２０３に供給する。
【０１１１】
量子化部２０３は、４×４直交変換部２０２から供給された１１ビットの各変換係数に対して、量子化ステップサイズ供給部２１３より供給された量子化ステップ幅により量子化処理を施し、量子化された変換係数を符号化部２０４に供給する。
【０１１２】
符号化部２０４は、量子化された変換係数に対して、符号化テーブル供給部２１４より取得した可変長の符号化テーブルを用いて、可変長符号化、若しくは算術符号化等のエントロピー符号化を施し、画像符号化単位のヘッダ部に挿入される情報を生成し、符号化された変換係数を画像圧縮情報として画像情報符号化装置２００の外部に出力する。このとき、符号化部２０４は、ブロック識別子供給部２１５よりブロック識別子を取得し、そのブロック識別子に基づいて変換ブロックの切れ目位置を検出し、検出結果に基づいて符号化を行う。
【０１１３】
初期値供給部２１１は、差分情報生成部２０１における予測処理において使用される予測値の初期値（例えば、「１２８」）を、各スライスの先頭のブロック、または、最初のＩピクチャを処理する際に、差分情報生成部２０１に供給する。これにより、差分情報生成部２０１は、予測処理を行い、タイミングが遅延された入力画像情報から新しい参照画像情報を生成することができ、さらに、生成した参照画像情報より、次の参照画像情報を生成する為の予測値を算出することができる。
【０１１４】
制御部２１２は、画像情報符号化装置２００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、量子化部２０３による変換係数の量子化の精度を決定し、量子化ステップサイズ供給部２１３に制御信号を供給する。制御部２１２は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度を決定し、制御情報を更新する制御信号を供給する。
【０１１５】
制御部２１２に供給される品質情報は、入力画像情報のヘッダ部より抽出されたり、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部２１２に入力される。制御部２１２は、取得した品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体であるネットワークの伝送速度、伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度や記録容量などの情報に基づいて、量子化精度を決定する。
【０１１６】
量子化ステップサイズ供給部２１３は、制御部２１２より供給される制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、量子化部２０３における量子化処理の量子化ステップ幅を決定し、その情報を量子化部２０３に供給する。
【０１１７】
例えば、量子化ステップサイズ供給部２１３は、量子化精度が８ビットの場合、量子化ステップ幅を「８」に設定し、量子化精度が９ビットの場合、量子化ステップ幅を「４」に設定し、量子化精度が１０ビットの場合、量子化ステップ幅を「２」に設定し、量子化精度１１ビットの場合、量子化ステップ幅を「１」に設定する。以上のように設定された量子化ステップ幅に関する情報を、量子化ステップサイズ供給部２１３は、量子化部２０３に供給する。
【０１１８】
量子化部２０３は、量子化ステップサイズ供給部２１３により供給された情報に含まれる量子化ステップサイズで、４×４直交変換部２０２より供給された１１ビットの変換係数を量子化する。
【０１１９】
すなわち、量子化精度が８ビットである場合、量子化された変換係数は、「０」乃至「２５５」の範囲のレベルで表される。また、量子化精度が９ビットの場合、量子化された変換係数は「０」乃至「５１１」の範囲のレベルで表される。同様に、量子化精度が１０ビットの場合、量子化された変換係数は、「０」乃至「１０２３」の範囲のレベルで表される。量子化精度が１１ビットである場合、変換係数は量子化されず（量子化ステップ幅「１」で量子化され）、「０」乃至「２０４７」の範囲のレベルで表される。
【０１２０】
また、制御部２１２より供給された制御信号は、符号化テーブル供給部２１４にも供給される。
【０１２１】
符号化テーブル供給部２１４は、制御部２１２に制御され、要求された品質（ビット数）に対応する符号化テーブルを符号化部２０４に供給する。符号化部２０４は、その供給された符号化テーブルを用いて、量子化された変換係数を符号化する。これにより、符号化部２０４は、量子化部２０３の量子化処理に対応した符号化処理、すなわち、量子化された変換係数に最適な符号化処理を行うことができる。
【０１２２】
ブロック識別子２１５は、処理されているブロックを識別する識別子を符号化部２０４および符号化テーブル供給部２１４に供給する。これにより符号化部２０４および符号化テーブル供給部２１４は、符号化部２０４に供給される、量子化された変換係数群を変換ブロック単位に区切って処理することができる。
【０１２３】
入力画像情報を取得した画像情報符号化装置２００は、画像情報符号化処理を実行し、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。図９の画像情報符号化装置２００による画像情報符号化処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【０１２４】
最初にステップＳ１において、画像情報符号化装置２００の差分情報生成部２０１は、取得した入力画像情報より参照画像情報を生成し、それらの画像情報に基づいて差分情報を生成する。差分情報生成部２０１は、取得した入力画像情報のタイミングを遅らせ、保持している予測値に基づいて、その入力画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する入力画像情報から減算し、差分情報を生成する。その際に用いられる予測値の初期値は、初期値供給部２１１により予め供給され、差分情報生成部２０１が内蔵する記憶部（図示せず）に保持されている。生成された差分情報は、差分情報生成部２０１により、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、４×４直交変換部２０２に供給される。
【０１２５】
次に、ステップＳ２において、４×４直交変換部２０２は、取得した８ビットの画素値を構成要素とする変換ブロックに対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施す。算出された１６個の１１ビット直交変換係数からなる４×４の変換ブロックは、４×４直交変換部２０２により、量子化部２０３に供給される。
【０１２６】
制御部２１２は、例えば、入力画像情報のヘッダ部より抽出された品質情報を予め取得し、保持している。図１１は、画像情報のピクチャ層のヘッダ部の例を示す図である。
【０１２７】
図１１において、ピクチャ層のヘッダ２２０には、２ビットの、要求される量子化精度に関する情報（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が含まれている。制御部２１２は、この要求される量子化精度に関する情報を含む品質情報を取得する。
【０１２８】
なお、上述した品質情報は、画像情報のピクチャ層以外の層、例えば、シーケンス層、またはＧＯＰ層等のヘッダ部に記載されているようにしてもよい。
【０１２９】
また、上述した品質情報は、画像情報の符号化時に、ユーザが入力してもよいし、外部の他の装置より供給されるようにしてもよい。
【０１３０】
図１０に戻り、ステップＳ３において、制御部２１２は、取得した品質情報に基づいて、量子化部２０３による量子化処理の量子化精度を設定し、その情報を含む制御信号を量子化ステップサイズ供給部２１３に供給する。
【０１３１】
制御部２１２より制御信号を取得した量子化ステップサイズ供給部２１３は、取得した制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、８ビット乃至１１ビットにおいて量子化ステップ幅を決定し、量子化部２０３にその情報を供給する。量子化部２０３は、ステップＳ４において、量子化ステップサイズ供給部２１３より取得した量子化ステップ幅に関する情報に基づいて、４×４直交変換部２０２により供給された変換係数の量子化を行う。量子化された変換係数は、符号化部２０４に供給される。
【０１３２】
制御部２１２により供給された制御信号は、符号化テーブル供給部２１４にも供給される。ブロック識別子供給部２１５は、符号化テーブル供給部２１４および符号化部２０４に、符号化対象の変換ブロックの識別子を供給する。ステップＳ５において、符号化テーブル供給部２１４は、取得した制御信号に含まれる量子化精度に関する情報、および、ブロック識別子供給部２１５により供給されたブロック識別子に基づいて、ブロック毎に最適な符号化テーブルを選択する。そして、符号化テーブル供給部２１４は、選択された符号化テーブルを符号化部２０４に供給する。
【０１３３】
符号化部２０４は、ステップＳ６において、ブロック識別子供給部２１５により供給されたブロック識別子に基づいて、ブロックを識別し、符号化テーブル供給部２１４に供給された符号化テーブルを用いて、量子化部２０３により供給された、量子化された変換係数を符号化する。
【０１３４】
変換係数の符号化が終了すると符号化部２０４は、符号化され、圧縮された差分情報である出力画像圧縮情報を画像情報符号化装置２００の外部に出力し、画像情報符号化処理を終了する。
【０１３５】
画像情報符号化装置２００は、上述したような画像情報符号化処理を画像情報が入力される毎に繰り返す。
【０１３６】
以上のようにして、画像情報符号化装置２００は、量子化処理の精度、および符号化処理の精度を、複数用意された精度の中から選択して、要求された品質に応じた精度の画像圧縮情報を生成する、高圧縮率の画像圧縮を行うことができる。
【０１３７】
なお、以上においては、画像情報符号化装置２００の各部の画像情報のデータ部についての動作について説明したが、画像情報符号化装置２００は、画像情報のヘッダ部についても同様に処理し、圧縮したヘッダ情報を画像圧縮情報に含めて出力する。すなわち、画像情報符号化装置２００より出力される画像圧縮情報には、上述した品質情報を含むヘッダ情報が含まれている。
【０１３８】
次に、図９に示される画像情報符号化装置２００に対応する画像情報復号装置について説明する。図１２は、本発明を適用した画像情報復号装置の構成例を示す図である。
【０１３９】
図１２において、画像情報復号装置２５０は、符号化されている入力画像圧縮情報をエントロピー復号する復号部２５１、復号された画像情報を逆量子化する逆量子化部２５２、逆量子化された画像情報を逆直交変換する４×４逆直交変換部２５３、逆直交変換された画像情報より出力画像情報を生成する出力画像情報生成部２５４、ブロック識別子を供給するブロック識別子供給部２６１、復号処理の精度および逆量子化処理の精度を制御する制御部２６２、復号処理に用いられる復号テーブルを供給する復号テーブル供給部２６３、逆量子化処理における逆量子化ステップ幅を決定する逆量子化ステップサイズ供給部２６４、および、予測値の初期値を供給する初期値供給部２６５により構成され、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。
【０１４０】
画像情報復号装置２５０の復号部２５１は、ブロック識別子供給部２６１により供給されたブロック識別子に基づいて入力画像圧縮情報の変換ブロックを認識し、その入力画像圧縮情報に対して、変換ブロック毎に、復号テーブル供給部２６３より供給された復号処理に最適な復号テーブルを用いて、可変長復号若しくは算術復号等の処理を施す。処理結果である復号された画像情報は、復号部２５１により、逆量子化部２５２に供給される。また、復号部２５１は、画像圧縮情報に含まれるヘッダ部より品質情報を取得し、制御部２６２に供給する。
【０１４１】
逆量子化部２５２は、復号部２５１により供給された量子化後の変換係数を、逆量子化ステップサイズ供給部２６４より供給された最適な逆量子化ステップ幅に関する情報に基づいて逆量子化し、逆量子化された１１ビットの変換係数を４×４逆直交変換部２５３に供給する。
【０１４２】
４×４逆直交変換部２５３は、取得した変換係数に対して逆離散コサイン変換若しくは逆カルーネン・レーベ変換等の逆直交変換処理を施し、出力画像情報生成部２５４に供給する。
【０１４３】
出力画像情報生成部２５４は、逆直交変換された画像情報である差分情報のタイミングを遅延させ、その差分情報に対応する画像より時間的に後の、現在の画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する差分情報に加算し、出力画像情報を生成する。このとき、出力画像情報生成部２５４は、予測処理に用いられる予測値の初期値を初期値供給部２６５より取得する。出力画像情報生成部２５４は、生成した出力画像情報を画像情報復号装置２５０の外部に出力する。
【０１４４】
ブロック識別子供給部２６１は、処理されているブロックを識別する識別子を復号部２５１および復号テーブル供給部２６３に供給する。これにより復号部２５１および復号テーブル供給部２６３は、復号部２５１に供給される、入力画像圧縮情報を変換ブロック単位に区切って処理することができる。
【０１４５】
制御部２６２は、復号部２５１より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、復号部２５１による画像情報の復号処理の精度を決定し、復号テーブル供給部２６３に制御信号を供給する。制御部２６２は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度を更新し、復号テーブル供給部２６３に新たな制御信号を供給する。
【０１４６】
なお、制御部２６２に供給される品質情報は、上述した以外にも、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部２６２に入力されるようにしてもよい。
【０１４７】
復号テーブル供給部２６３は、制御部２６２に制御され、要求された品質（ビット数）に対応する復号テーブルを復号部２５１に供給する。復号部２５１は、その供給された復号テーブルを用いて、符号化された画像情報である入力画像圧縮情報を復号する。
【０１４８】
また、制御部２６２より出力された制御信号は、逆量子化ステップサイズ供給部２６４にも供給される。
【０１４９】
逆量子化ステップサイズ供給部２６４は、制御部２６２より供給された制御信号に基づいて、最適な逆量子化ステップ幅、すなわち、図９の画像情報符号化装置２００による量子化処理における量子化ステップ幅と同じステップ幅の逆量子化ステップ幅を選択し、逆量子化部２５２に供給する。
【０１５０】
逆量子化部２５２は、逆量子化ステップサイズ供給部２６４により供給された情報に含まれる逆量子化ステップ幅で、復号部２５１より供給された画像情報を逆量子化する。
【０１５１】
初期値供給部２６５は、出力画像情報生成部２５４における予測処理において使用される予測値の初期値（例えば、「１２８」）を、各スライスの先頭のブロック、または、最初のＩピクチャを処理する際に、出力画像情報生成部２５４に供給し、出力画像情報生成部２５４に保持されている予測値をリセットする。
【０１５２】
画像情報符号化装置２００により圧縮された画像情報である入力画像圧縮情報を取得した画像情報復号装置２５０は、画像情報復号処理を実行し、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。図１２の画像情報復号装置２５０による画像情報復号処理について、図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１５３】
最初に、ステップＳ２１において、画像情報復号装置２５０の復号テーブル供給部２６３は、制御部２６２より供給された制御信号に含まれる復号処理の精度に関する情報に基づいて、復号部２５１の復号処理に用いられる最適な復号テーブルを選択する。この場合、最適な復号テーブルは、画像情報の符号化処理に用いられた符号化テーブルが対応する量子化精度と同じ精度の逆量子化精度に対応するテーブルである。
【０１５４】
なお、復号テーブル供給部２６３は、ブロック識別子供給部２６１によりブロック識別子が供給されており、そのブロック識別子に基づいて変換ブロックを認識し、その変換ブロック毎に、最適な復号テーブルを選択する。復号テーブルを選択した復号テーブル供給部２６３は、選択した復号テーブルを復号部２５１に供給し、処理をステップＳ２２に進める。
【０１５５】
ステップＳ２２において、復号部２５１は、復号テーブル供給部２６３により供給された復号テーブルを用いて、画像情報復号装置２５０の外部より供給された入力画像圧縮情報に対して、復号処理を実行する。これにより、入力画像圧縮情報は制御部２６２において設定された復号処理の精度により復号される。入力画像圧縮情報を復号した復号部２５１は、復号された画像情報を逆量子化部２５２に供給する。このとき、復号された画像情報は、図９に示される画像情報符号化装置２００の量子化部２０３の出力に対応する。
【０１５６】
また、復号部２５１は、復号された画像情報のヘッダ部より次の変換ブロックに対する品質情報を取得し、制御部２６２に供給する。制御部２６２は、この品質情報に基づいて、入力画像圧縮情報の次の変換ブロックに対する復号処理の精度を決定し、その情報を復号テーブル供給部２６３に供給する。なお、この品質情報の更新は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に行われる。
【０１５７】
ステップＳ２３において、制御部２６２は、以上のようにして復号部２５１より供給された品質情報に基づいて、逆量子化処理の精度を決定する。復号処理および逆量子化処理の精度を決定した制御部２６２は、それらの情報を含む制御信号を復号テーブル供給部２６３および逆量子化ステップサイズ供給部２６４に供給する。
【０１５８】
制御信号を取得した逆量子化ステップサイズ供給部２６４は、制御信号に含まれる逆量子化精度に基づいて、逆量子化ステップ幅を決定し、その情報を逆量子化部２５２に供給する。ステップＳ２４において、逆量子化部２５２は、逆量子化ステップサイズ供給部２６４より供給された情報に基づいて設定した逆量子化ステップ幅で、復号された画像情報を逆量子化する。逆量子化を行った逆量子化部２５２は、逆量子化された画像情報を、変換ブロック毎に４×４逆直交変換部２５３に供給する。このとき、逆量子化された画像情報は、図９に示される画像情報符号化装置２００の４×４直交変換部２０２の出力に対応する。
【０１５９】
次に、ステップＳ２５において、４×４逆直交変換部２５３は、入力された周波数成分の変換係数を構成要素とする変換ブロックに対して逆直交変換処理を施す。逆直交変換された変換ブロックは、４×４の画素値により構成され、出力画像情報生成部２５４に供給される。このとき、逆直交変換された画像情報は、図９に示される画像情報符号化装置２００の差分情報生成部２０１の出力に対応する差分情報である。
【０１６０】
ステップＳ２６において、出力画像情報生成部２５４は、出力画像情報のタイミングを遅らせ、保持している予測値に基づいて、その出力画像情報に対応する画像より時間的に後の、現在の出力画像を予測して参照画像情報を生成し、その参照画像情報を、対応する差分情報に加算し、出力画像情報を生成する。その際に用いられる予測値の初期値は、初期値供給部２６５により予め供給され、出力画像情報生成部２５４が内蔵する記憶部（図示せず）に保持されている。生成された出力画像情報は、出力画像情報生成部２５４により、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、画像情報復号装置２５０の外部に出力される。出力画像情報を出力した出力画像情報生成部２５４は、画像情報復号処理を終了する。
【０１６１】
画像情報復号装置２５０は、上述したような画像情報復号処理を画像情報が入力される毎に繰り返す。
【０１６２】
以上のようにして、画像情報復号装置２５０は、逆量子化処理の精度、および復号処理の精度を、図９の画像情報符号化装置２００における量子化処理の精度、および、符号化処理の精度と同じになるように、複数用意された精度の中から選択して、要求された品質に応じた精度の、高圧縮率の画像圧縮情報に対応することができる。
【０１６３】
また、以上のような画像情報符号化処理および画像情報復号処理は、ＭＰＥＧ方式等の画像圧縮方式に用いられる、ループを用いて画像の動き予測および動き補償を行う画像情報符号化装置および画像情報復号装置においても適用できる。
【０１６４】
図１４は、この場合における画像情報符号化装置の構成例を示す図である。
【０１６５】
図１４において、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を一時的に蓄積するフレームメモリ３０１、入力画像情報に参照画像情報を加算する加算器（減算器）３０２、入力画像情報に直交変換処理を施す直交変換部３０３、変換ブロック毎の変換係数を所定の順番でスキャンするスキャン部３０４、変換係数を量子化する量子化部３０５、量子化された変換係数をエントロピー符号化する符号化部３０６、符号化された画像情報を蓄積する蓄積バッファ３０７、量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化部３１１、逆量子化された変換係数を逆スキャンする逆スキャン部３１２、逆スキャンされた変換係数に逆直交変換処理を行う逆直交変換部３１３、逆直交変換された復号画像情報に参照画像情報を加算する加算器３１４、画像情報を蓄積するフレームメモリ３１５、動き予測を行う動き予測部３１６、動き補償を行う動き補償部３１７、および、符号化の精度を制御する制御部３２１により構成され、入力画像情報を圧縮し、出力画像圧縮情報として出力する。
【０１６６】
画像情報符号化装置３００のフレームメモリ３０１は、画像情報符号化装置３００の外部においてサンプリングされ、画像情報符号化装置３００に入力された入力画像情報を一時的に格納した後、取得した画像情報に対応する画像がイントラ（画像内）符号化を行う画像である場合、８ビットの画素値により構成される４画素×４ラインの変換ブロック毎に加算器（減算器）３０２を介して直交変換部３０３に供給する。また、フレームメモリ３０１は、インター（画像間）符号化が行われる画像の場合、入力画像情報を動き予測部３１６に供給する。
【０１６７】
直交変換部３０３は、入力された８ビットの画素値により構成される４画素×４ラインの変換ブロックに対して離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、算出された１１ビットの変換係数をスキャン部３０４に供給する。
【０１６８】
スキャン部３０４は、後述するように、制御部３２１に制御されて、変換ブロック内の変換係数を、例えば、ジグザグスキャン方式等の予め決められた所定の順番でスキャンし、順番に量子化部３０５に供給する。
【０１６９】
量子化部３０５は、制御部３２１の制御に基づいた精度で、取得した変換係数を量子化する。量子化部３０５は、後述するように、取得した変換係数を内部で２組に分離し、それぞれに対して、互いに異なる精度により量子化を行うことができる。量子化部３０５は、変換係数を量子化した後、その量子化された変換係数を符号化部３０６および逆量子化部３１１に供給する。
【０１７０】
符号化部３０６は、量子化された変換係数に対して、最適な符号化テーブルを選択し、その符号化テーブルを用いて、可変長符号化または算術符号化等のエントロピー符号化処理を行う。また、符号化部３０６は、後述するように、動き予測部３１６により供給された動きベクトル情報に対しても、同様に、エントロピー符号化処理を施す。さらに、符号化部３０６は、画像情報のヘッダ部についても同様に処理する。すなわち、画像情報符号化装置３００より出力される画像圧縮情報には、上述した品質情報を含むヘッダ情報が含まれている。
【０１７１】
符号化部３０６は、それらの符号化された画像情報等を蓄積バッファ３０７に供給し、一時的に蓄積させる。
【０１７２】
蓄積バッファ３０７は、符号化部３０６より供給された符号化された画像情報等を一時的に蓄積した後、画像圧縮情報として画像情報符号化装置３００の外部に出力する。
【０１７３】
また、蓄積バッファ３０７は、蓄積されたデータ量に関する情報を制御部３２１に供給する。制御部３２１は、その情報に基づいて量子化部３０５および逆量子化部３１１を制御し、蓄積バッファ３０７に蓄積されているデータ残量が許容上限値まで増量すると、量子化部３０５および逆量子化部３１１の量子化スケールを大きくすることにより、量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは逆に、蓄積バッファ３０７に蓄積されているデータ残量が許容下限値まで減少すると、制御部３２１は、量子化部３０５および逆量子化部３１１の量子化スケールを小さくすることにより、量子化データのデータ量を増大させる。このようにして、制御部３２１は、蓄積バッファ３０７のオーバフローまたはアンダフローを防止する。
【０１７４】
また、量子化部３０５は量子化後の変換係数を逆量子化部３１１に供給する。逆量子化部３１１は、制御部３２１に制御され、その変換係数を逆量子化し、逆スキャン部３１２は、制御部３２１に制御され、逆量子化後の変換係数を逆スキャンし、変換ブロック毎に、逆直交変換部３１３に供給する。逆直交変換部３１３は、変換ブロック毎の逆量子化された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、その情報を加算器３１４に供給する。
【０１７５】
加算器３１４は、逆直交変換部３１３より供給された復号画像情報に、動き補償部３１７より供給された参照画像情報を加算し、フレームメモリ３１５に供給して蓄積させる。
【０１７６】
フレームメモリ３１５は、加算器３１４より供給された画像情報を、一時的に保持した後、所定のタイミングで動き予測部３１６および動き補償部３１７に供給する。
【０１７７】
動き予測部３１６は、フレームメモリ３０１より供給された画像情報、および、フレームメモリ３１５より供給された画像情報に基づいて、動きベクトル情報を算出し、動き補償部３１７および符号化部３０６に供給する。
【０１７８】
動き補償部３１７は、動き予測部３１６により供給された動きベクトル情報およびフレームメモリ３１５より供給された画像情報に基づいて、参照画像情報を生成し、この参照画像情報を加算器（減算器）３０２に供給し、加算器（減算器）３０２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。
【０１７９】
制御部３２１は、スキャン部３０４におけるスキャン方式を決定し、スキャン情報としてスキャン部３０４に供給する。同様に、制御部３２１は、逆スキャン部３１２における逆スキャン方式を決定し、逆スキャン情報として逆スキャン部３１２に供給する。スキャン部３０４および逆スキャン部３１２は、これらの情報に基づいて、制御部３２１に決定された方式で、スキャンおよび逆スキャンをそれぞれ行う。
【０１８０】
また、制御部３２１は、量子化部３０５における量子化処理の精度を決定し、量子化部３０５に供給する。このとき、量子化部３０５は、通常精度と高精度の２種類の精度で量子化を行うことができるので、制御部３２１は、通常精度と高精度のそれぞれに対して、精度のレベルを決定し、量子化部３０５に供給する。
【０１８１】
同様に、制御部３２１は、逆量子化部３１１における逆量子化処理の精度を決定し、逆量子化部３１１に供給する。このとき、逆量子化部３１１は、通常精度と高精度の２種類の精度で逆量子化を行うことができるので、制御部３２１は、通常精度と高精度のそれぞれに対して、精度のレベルを決定し、逆量子化部３１１に供給する。
【０１８２】
図１５は、図１４の量子化部３０５の詳細な構成例を示す図である。
【０１８３】
図１５において、量子化部３０５は、変換ブロックを構成する変換係数を、直流成分および一部の（基準値より低い周波数の）交流成分の変換係数と、残りの（基準値より高い周波数の）交流成分の変換係数に分離する係数分離部３３１、直流成分および低周波成分で構成される一部の交流成分の変換係数に対して高精度な量子化処理を行う第１量子化処理部３３２、残りの交流成分の変換係数に対して通常の精度（第１量子化処理部３３２における場合より低精度）で量子化処理を行う第２量子化処理部３３３、量子化された各成分を合成する係数合成部３３４により構成されている。
【０１８４】
係数分離部３３１は、制御部３２１に制御され、入力された変換係数を、直流成分と低周波の交流成分により構成される変換係数と、それ以外の交流成分により構成される変換係数に分離する。図１４の直交変換部３０３は、変換ブロック毎に画像情報を直交変換し、周波数成分からなる変換係数で構成される変換ブロックに変換し、スキャン部３０４は、その変換ブロックをスキャンして、スキャンした順番で、周波数成分からなる変換係数を抽出し、量子化部３０５に供給するので、係数分離部３３１は、変換ブロック毎に入力された変換係数の数をカウントし、所定の順番で入力された所定の数の変換係数を抽出して、その他の（残りの数の）変換係数と分離する。
【０１８５】
例えば、係数分離部３３１は、入力された変換係数を、変換ブロック毎にカウントし、１番目乃至３番目に入力された変換係数を、直流成分と低周波の交流成分の変換係数として抽出し、それ以外の順番で入力された変換係数と分離する。係数分離部３３１は、分離した直流成分と低周波の交流成分からなる変換係数を第１量子化処理部３３２に、それ以外の交流成分からなる変換係数を第２量子化処理部３３３に、それぞれ供給する。
【０１８６】
第１量子化処理部３３２は、制御部３２１により設定された高精度用の量子化精度に基づいて、後述するように、取得した直流成分と低周波の交流成分からなる変換係数を量子化する。第１量子化処理部３３２は、量子化された変換係数を係数合成部３３４に供給する。
【０１８７】
また、第２量子化処理部３３３は、第１量子化処理部３３２と同様に、制御部３２１により設定された通常精度用の量子化精度に基づいて、後述するように、取得した交流成分からなる変換係数を量子化する。第２量子化処理部３３３は、量子化された変換係数を係数合成部３３４に供給する。
【０１８８】
係数合成部３３４は、第１量子化処理部３３２および第２量子化処理部３３３より供給された、２組の量子化された変換係数を変換ブロック毎に合成し、１つの変換ブロックとして、図１４の符号化部３０６および逆量子化部３１１に供給する。
【０１８９】
図１６は、図１４の逆量子化部３１１の詳細な構成例を示す図である。
【０１９０】
図１６において、逆量子化部３１１は、変換ブロックを構成する変換係数を、直流成分と低周波の一部の交流成分からなる変換係数と、残りの交流成分からなる変換係数に分離する係数分離部３５１、直流成分と低周波の一部の交流成分からなる変換係数に対して高精度な逆量子化処理を行う第１逆量子化処理部３５２、残りの交流成分からなる変換係数に対して通常精度の逆量子化処理を行う第２逆量子化処理部３５３、逆量子化された各成分を合成する係数合成部３５４により構成されている。
【０１９１】
係数分離部３５１は、図１５の係数分離部３３１と同様に、制御部３２１に制御され、入力された変換係数を、直流成分と低周波の一部の交流成分からなる変換係数と、それ以外の交流成分からなる変換係数に分離する。そして、係数分離部３５１は、分離した直流成分と低周波の交流成分の変換係数、およびそれ以外の交流成分の変換係数を、それぞれ、第１逆量子化処理部３５２および第２逆量子化処理部３５３に供給する。
【０１９２】
第１逆量子化処理部３５２は、図１５の第１量子化処理部３３２と同様に、制御部３２１により設定された高精度用の逆量子化精度により、取得した直流成分と低周波の交流成分の変換係数を逆量子化し、逆量子化された変換係数を係数合成部３５４に供給する。
【０１９３】
また、第２逆量子化処理部３５３は、第１逆量子化処理部３５２と同様に、制御部３２１により設定された通常精度用の逆量子化精度により、取得した交流成分の変換係数を量子化し、量子化された変換係数を係数合成部３５４に供給する。
【０１９４】
係数合成部３５４は、第１逆量子化処理部３５２および第２逆量子化処理部３５３より供給された、２組の量子化された変換係数を変換ブロック毎に合成し、１つの変換ブロックとして、図１４の逆スキャン部３１２に供給する。
【０１９５】
次に、図１４の画像情報符号化装置３００の動作について説明する。
【０１９６】
画像情報符号化装置３００にフレーム単位で入力された画像情報がイントラ符号化されるフレームの画像情報である場合、その画像情報は、フレームメモリ３０１により一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２を介して、４画素×４ラインの変換ブロック毎に、直交変換部３０３に供給される。このとき画像情報は、加算器（減算器）３０２において、連続するフレームの参照画像情報を減算されない。
【０１９７】
直交変換部３０３に供給された画像情報の画素値で構成される４画素×４ラインの変換ブロックは、直交変換部３０３において、変換ブロック単位で直交変換処理が施され、１６個の周波数領域の変換係数により構成される、４×４の変換ブロックに変換され、スキャン部３０４に供給される。そして、制御部３２１に制御されたスキャン部３０４において、４×４の変換ブロック内の、１６個の変換係数は、所定の順番でスキャンされ、スキャンされた順番で量子化部３０５に供給される。
【０１９８】
量子化部３０５に供給された変換係数は、制御部３２１により、外部より取得された品質情報に基づいて決定された量子化処理の精度で、量子化処理が施され、符号化部３０６に供給される。そして、符号化部３０６において、量子化された変換係数は、最適な可変長符号化テーブルを用いたエントロピー符号化処理により符号化されて蓄積バッファ３０７に供給される。
【０１９９】
符号化部３０６により符号化された画像情報は、蓄積バッファ３０７により一時的に保持された後、画像圧縮情報として画像情報符号化装置３００の外部に出力される。
【０２００】
ところで、画像情報符号化装置３００にフレーム単位で入力された画像情報がインター符号化される画像に対応した画像情報である場合、その画像情報は、フレームメモリ３０１により一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２に供給されるとともに、動き予測部３１６に供給される。
【０２０１】
動き予測部３１６に供給された画像情報は、動き予測部３１６により、フレームメモリ３１５より供給された画像情報とともに、動きベクトル情報作成処理に用いられる。動きベクトル情報作成処理により作成された動きベクトル情報は、動き補償部３１７と符号化部３０６に供給される。
【０２０２】
また、フレームメモリ３０１から加算器（減算器）３０２に供給された画像情報は、動き補償部３１７より供給された参照画像情報を減算された後、直交変換部３０３に供給される。
【０２０３】
そして、参照画像情報を減算された画像情報である差分情報は、イントラ符号化の場合と同様に、直交変換部３０３において直交変換され、スキャン部３０４において制御部３２１により決定された方式でスキャンされ、量子化部３０５において、制御部３２１により決定された精度で量子化され、符号化部３０６において符号化され、蓄積バッファ３０７に一時的に保持された後、画像圧縮情報として、画像情報符号化装置３００の外部に出力される。
【０２０４】
ところで、量子化部３０５より出力された画像情報は、参照画像情報を作成するために、逆量子化部３１１にも供給され、逆量子化部３１１において、制御部３２１により決定された精度で逆量子化され、逆スキャン部３１２において、制御部３２１により決定された方式で逆スキャンされ、逆直交変換部３１３において逆直交変換され、加算器３１４を介してフレームメモリ３１５に供給され、記憶される。
【０２０５】
図１７のフローチャートを参照して、画像情報符号化装置３００において、局部的に行われる復号画像情報生成処理について説明する。
【０２０６】
最初に、ステップＳ４１において、直交変換部３０３は、画像情報符号化装置３００のフレームメモリ３０１に一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２を介して供給された、４画素×４ラインの８ビットの画素値により構成される変換ブロックに対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、１６個の周波数領域の変換係数により構成される変換ブロックに変換し、スキャン部３０４に供給する。
【０２０７】
ステップＳ４２において、制御部３２１は、スキャン部３０４において実行されるスキャン処理の方法であるスキャンモードを設定する。スキャン部３０４は、１回のスキャンで変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするシングルスキャンモード、および、２回のスキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするダブルスキャンモードの２通りのスキャンモードを有しており、制御部３２１は、これらのいずれかを選択し、スキャン部３０４にその情報を供給する。
【０２０８】
図１８は、スキャン部３０４によるスキャン方法の例を示す図である。
【０２０９】
図１８Ａには、シングルスキャンモードのスキャンの順序が示されている。スキャン部３０４は、シングルスキャンモードの場合、４×４の変換ブロック３７１を構成する１６個の変換係数を、左上の変換係数（番号０の変換係数）から、右下の変換係数（番号１５の変換係数）まで、矢印のようにジグザグにスキャンを行う。従って、シングルスキャンモードの場合、スキャン部３０４は、変換ブロック内の全ての変換係数を、１回でスキャンする。
【０２１０】
図１８Ｂには、ダブルスキャンモードのスキャンの順序が示されている。スキャン部３０４は、ダブルスキャンモードの場合、スキャン番号０（ｓｃａｎ＿０）とスキャン番号１（ｓｃａｎ＿１）の２回のスキャンを行う。スキャン番号０（ｓｃａｎ＿０）のスキャンルートは、４×４の変換ブロック３７２を構成する変換係数の内、左上隅の変換係数（上側の番号０の変換係数）から右端の下から２番目の変換係数（上側の番号７の変換係数）までを、図示する矢印のような順番で進み、スキャン番号１（ｓｃａｎ＿１）のスキャンルートは、４×４の変換ブロック３７２を構成する変換係数の内、左端の上から２番目の変換係数（下側の番号０の変換係数）から右下隅の変換係数（下側の番号７の変換係数）までを、図示する矢印のような順番で進む。
【０２１１】
図１７に戻り、制御部３２１によりスキャンモードが設定されるとスキャン部３０４は、ステップＳ４３において、設定されたモードで、取得した変換係数を変換ブロック毎にスキャンする。スキャンされた変換係数は、量子化部３０５に供給される。
【０２１２】
ステップＳ４４において、制御部３２１は、予めユーザにより入力された品質情報に基づいて、量子化部３０５により実行される量子化処理における高精度用の量子化精度および通常精度用の量子化精度を決定する。なお、品質情報は、画像情報のヘッダ部に含まれて画像情報符号化装置３００に供給され、フレームメモリ３０１において抽出され、制御部３２１に供給されるようにしてもよいし、その他の方法で、画像情報符号化装置３００の外部より制御部３２１に供給されるようにしてもよい。
【０２１３】
制御部３２１は、予め保持している、図１９に示すようなテーブルを用いて、決定した量子化精度に対応する量子化精度に関する情報を量子化部３０５に供給する。
【０２１４】
図１９に示される量子化精度に関するテーブルにおいて、用意された量子化精度（Ｂｉｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）は、８ビット、９ビット、１０ビット、および１１ビットの４種類であり、それぞれに対して、品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）０乃至３と、乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）１，２，４、および８が割り当てられている。例えば、品質番号が「０」に対応する量子化精度（Ｂｉｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）は、８ビットであり、その時の乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）は、「１」である。
【０２１５】
制御部３２１は、図１９に示されるテーブルを用いて、取得した品質情報において要求される精度から、量子化部３０５に供給する量子化精度に関する情報を生成する。例えば、取得した品質情報により要求される高精度用量子化精度が１０ビットであり、通常精度用量子化精度が８ビットである場合、制御部３２１は、品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）「２」を含む情報を、高精度用量子化精度に関する情報として、量子化部３０５の第１量子化処理部３３２（図１５）に供給し、品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）「０」を含む情報を、通常精度用量子化精度に関する情報として、量子化部３０５の第２量子化処理部３３３（図１５）に供給する。
【０２１６】
なお、上述したステップＳ４４の処理は、制御部３２１によって、スキャンされた変換係数が量子化部３０５に供給される度に実行されるようにしてもよいし、スキャンされた１６個の変換係数が量子化部３０５に供給される度、すなわち、変換ブロック１個分の変換係数が量子化部３０５に供給される度に実行されるようにしてもよいし、マクロブロック単位、スライス単位、フレーム単位、ＧＯＰ単位、およびシーケンス単位等、その他のタイミングで実行されるようにしてもよい。
【０２１７】
図１７に戻り、ステップＳ４５において、変換係数を供給された量子化部３０５は、内蔵する係数分離部３３１（図１５）において、係数分離処理を実行し、取得した変換係数を、通常精度で量子化する変換係数と、高精度で量子化する変換係数とに分離する。係数分離処理の詳細については、図２１のフローチャートを参照して後述する。
【０２１８】
量子化部３０５は、ステップＳ４６において、係数分離処理を施された変換係数について、係数分離処理により割り当てられた量子化精度が通常精度か否かを判定する。そして、割り当てられた量子化精度が通常精度であると判定した場合、量子化部３０５は、ステップＳ４７に処理を進め、第２量子化処理部３３３において、制御部３２１により供給された品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を含む量子化精度に関する情報に基づいた精度で、後述するように、図２０に示す量子化テーブルを用いて、その変換係数を通常精度に基づいて量子化する。量子化部３０５における量子化処理は、式（８）のように表される。
【０２１９】
【数３】
式（８）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ステップＳ４３においてスキャンされた変換係数の値である。２つの［ ］には、それぞれ、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定され、１６個の変換係数が４行×４列に並べられた変換ブロック内における位置を示す。例えば、図１８Ａの変換ブロック３７１において、ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［０］ ［０］は、番号「０」の位置の変換係数の値であり、ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［３］ ［０］は、番号「９」の位置の変換係数の値であり、ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［３］
［３］は、番号「１５」の位置の変換係数の値である。
【０２２１】
また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］は、図２０に示す量子化テーブルの値である。図２０の、量子化部３０５における量子化処理に用いられる量子化テーブルおよび逆量子化テーブルにおいて、変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］は、量子化処理または逆量子化処理に用いられる変数であり、｛ ｝に囲まれた左右２つの要素は、それぞれ、量子化処理および逆量子化処理に用いられる値の組み合わせである。変数Ｍは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、何段目の要素の値を変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］として設定するかを表し、変数Ｎは、「０」または「１」の値に設定され、量子化処理に用いられる左側の要素の値を変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］に設定するか、逆量子化処理に用いられる右側の要素の値を変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］に設定するかを指定する。例えば、変数Ｍの値が「２」で、変数Ｎの値が「０」の場合、変数ＪＱ［２］［０］の値は、「４９２」に設定される。
【０２２２】
従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、ユーザの指示や図１４の蓄積バッファ３０７に蓄積されたデータ量等に基づいて、制御部３２１により「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］は、図２０に示されるテーブルの、（ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ）番目の左側の要素の値が設定される。
【０２２３】
なお、例えば、図１４の直交変換部３０３において実行される直交変換処理が整数精度のＤＣＴである場合、図２０に示されるテーブルの変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］の値は、以下の式（９）を満たすような値に設定するのが望ましい。
【０２２４】
【数４】
図２０に示されるテーブルにおいては、変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］の値は、整数値に制限されているので誤差が生じてしまい、式（９）を満たしていないが、なるべく近い値をとるように設定されている。
【０２２６】
変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒは、制御部３２１より供給された量子化精度に関する情報に基づいて、図１９に示す乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）の値、すなわち、「１」，「２」，「４」または「８」が設定される。また、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０２２７】
すなわち、量子化部３０５は、式（８）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］の絶対値に変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］および変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒを乗算し、四捨五入の為に定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔを加算した後、定数ＪＱＱ１で除算した値を、量子化した変換係数（ｌｅｖｅｌ）として出力する。
【０２２８】
上述した式（８）のように、変換係数を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１に供給し、処理をステップＳ４９に進める。
【０２２９】
また、ステップＳ４６において、割り当てられた量子化精度が高精度であると判定した場合、量子化部３０５は、処理をステップＳ４８に進め、第１量子化処理部３３２において、その変換係数を高精度により量子化する。なお、この場合の量子化部３０５における量子化処理は、通常精度の場合と同様に、上述した式（８）のように表されるので、その説明は省略する。
【０２３０】
以上のようにして、変換係数を低精度と高精度により量子化すると係数合成部３３４が両者を合成する。量子化部３０５は、合成した変換係数（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１に供給し、処理をステップＳ４９に進める。
【０２３１】
ステップＳ４９において、量子化部３０５は、全ての変換係数について処理したか否かを判定し、全ての変換係数を処理していないと判定した場合、ステップＳ４５に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０２３２】
また、ステップＳ４９において、全ての変換係数について処理したと判定した場合、量子化部３０５は、ステップＳ５０に処理を進める。
【０２３３】
ステップＳ５０において、制御部３２１は、ステップＳ４４の場合と同様に、逆量子化部３１１により実行される逆量子化処理における高精度用の逆量子化精度および通常精度用の逆量子化精度を決定し、それらの逆量子化精度に関する情報を逆量子化部３１１に供給する。なお、このとき、高精度の逆量子化精度は、高精度の量子化精度と同じ精度に決定され、通常精度の逆量子化精度は、通常精度の量子化精度と同じ精度に決定される。
【０２３４】
また、上述したステップＳ５０の処理は、ステップＳ４４の場合と同様に、制御部３２１によって、量子化された変換係数が逆量子化部３１１に供給される度に実行されるようにしてもよいし、量子化された１６個の変換係数が逆量子化部３１１に供給される度、すなわち、変換ブロック１個分の変換係数が逆量子化部３１１に供給される度に実行されるようにしてもよいし、マクロブロック単位、スライス単位、フレーム単位、ＧＯＰ単位、およびシーケンス単位等、その他のタイミングで実行されるようにしてもよい。
【０２３５】
そして、ステップＳ５１において、変換係数を供給された逆量子化部３１１は、内蔵する図１６の係数分離部３５１において、ステップＳ４５と同様の係数分離処理を実行し、取得した変換係数を、通常精度で逆量子化する変換係数と、高精度で逆量子化する変換係数とに分離する。係数分離処理の詳細については、図２１のフローチャートを参照して後述する。
【０２３６】
逆量子化部３１１は、通常精度および高精度の２種類の精度で変換係数を逆量子化することができ、ステップＳ５２において、係数分離処理を施された変換係数について、係数分離処理により割り当てられた逆量子化精度が通常精度か否かを判定する。そして、割り当てられた逆量子化精度が通常精度であると判定した場合、逆量子化部３１１は、ステップＳ５３に処理を進め、第２逆量子化処理部３５３において、制御部３２１により供給された品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を含む逆量子化精度に関する情報に基づいた精度で、図２０に示す逆量子化テーブルを用いて、その変換係数を通常精度により逆量子化する。逆量子化部３１１における逆量子化処理は、式（１０）のように表される。
【０２３７】
【数５】
式（１０）において、変数ｌｅｖｅｌは、量子化部３０５において量子化された変換係数の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］は、図２０に示す逆量子化テーブルの値である。
【０２３９】
図２０において、変数ＪＱ［Ｍ］［Ｎ］は、上述したように、量子化処理または逆量子化処理に用いられる変数であり、例えば、変数Ｍの値が「５」で、変数Ｎの値が「１」の場合、変数ＪＱ［５］［１］の値は、「６９１２」に設定される。
【０２４０】
従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、ユーザの指示や図１４の蓄積バッファ３０７に蓄積されたデータ量等に基づいて、制御部３２１により「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］は、図２０に示す量子化テーブルの、（ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ）番目の右側の要素の値が設定される。
【０２４１】
変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒは、制御部３２１より供給された量子化精度に関する情報に基づいて、図１９に示す乗数（ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）の値、すなわち、「１」，「２」，「４」または「８」が設定される。
【０２４２】
すなわち、逆量子化部３１１は、式（１０）において、量子化された変換係数ｌｅｖｅｌに変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］を乗算し、変数ｄｃａｃ＿ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒで除算した値を、逆量子化した変換係数（ｉｌｅｖ）として出力する。
【０２４３】
上述した式（１０）のように、変換係数を逆量子化すると逆量子化部３１１は、逆量子化した変換係数（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２に供給し、処理をステップＳ５５に進める。
【０２４４】
また、ステップＳ５２において、割り当てられた逆量子化精度が高精度であると判定した場合、逆量子化部３１１は、処理をステップＳ５４に進め、第１逆量子化処理部３５２において、その変換係数を高精度により逆量子化する。なお、この場合の逆量子化部３１１における逆量子化処理は、通常精度の場合と同様に、上述した式（１０）のように表されるので、その説明は省略する。
【０２４５】
以上のようにして、変換係数を低精度と高精度により逆量子化すると、係数合成部３５４が両者を合成する。逆量子化部３１１は、合成した変換係数（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２に供給し、処理をステップＳ５５に進める。
【０２４６】
ステップＳ５５において、逆量子化部３１１は、全ての変換係数について処理したか否かを判定し、全ての変換係数を処理していないと判定した場合、ステップＳ５１に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０２４７】
また、ステップＳ５５において、全ての変換係数について処理したと判定した場合、逆量子化部３１１は、ステップＳ５６に処理を進める。
【０２４８】
ステップＳ５６において、制御部３２１は、逆スキャン部３１２において実行される逆スキャン処理の方法である逆スキャンモードを設定する。逆スキャン部３１２は、１回の逆スキャンで変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするシングル逆スキャンモード、および、２回の逆スキャンにより変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするダブル逆スキャンモードの２通りの逆スキャンモードを有しており、制御部３２１は、これらのいずれかを選択し、逆スキャン部３１２にその情報を供給する。
【０２４９】
なお、上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードは、それぞれ、スキャン部３０４におけるシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードに対応しており、制御部３２１は、逆スキャン部３１２が、スキャン部３０４においてシングルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対して、シングル逆スキャンモードで逆スキャンし、スキャン部３０４においてダブルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対しては、ダブル逆スキャンモードで逆スキャンし、４×４の変換ブロックを生成するように、逆スキャンモードを選択する。
【０２５０】
制御部３２１が逆スキャンモードを設定すると逆スキャン部３１２は、ステップＳ５７において、設定されたモードで、取得した変換係数を逆スキャンし、４×４の変換ブロックを生成する。逆スキャンされた変換係数は、生成された変換ブロック毎に、逆直交変換部３１３に供給される。
【０２５１】
ステップＳ５８において、逆直交変換部３１３は、逆スキャン部３１２により供給された画像情報に対して、変換ブロック毎に、直交変換部３０３の直交変換処理に対応する逆直交変換処理を施す。逆直交変換部３１３は、逆直交変換した画像情報を復号画像情報として加算器３１４に供給し、復号画像情報生成処理を終了する。
【０２５２】
次に、図１７のステップＳ４５において実行される係数分離処理の詳細について、図２１のフローチャートを参照して説明する。
【０２５３】
最初に、ステップＳ７１において、量子化部３０５の係数分離部３３１は、制御部３２１により設定された、入力された変換係数に対するスキャンモードがダブルスキャンモードであるか否かを判定する。入力された変換係数に対するスキャンモードが、図１８Ｂに示すようなダブルスキャンモードであると判定された場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７２に処理を進め、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔに値「２」を代入する。
【０２５４】
そして、ステップＳ７３において、係数分離部３３１は、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿０であるか否かを判定する。変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒは、変換係数の番号を示しており、スキャン部３０４にスキャンされた順番を表している。すなわち、図１８Ｂに示されるようなダブルスキャンモードにおいて、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が「４」であるとすると、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値は、０乃至７のうちのいずれかの値であり、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒに対応する変換係数は、図１８Ｂの番号「４」の位置の変換係数である。
【０２５５】
従って、図１８Ｂに示される例の場合、ステップＳ７３において、係数分離部３３１は、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左上隅の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「０」の位置の変換係数）、若しくは、変換ブロック３７２の上端の左から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「１」の位置の変換係数）であるか否かを判定する。
【０２５６】
ステップＳ７３において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さくない（変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値以上である）と判定した場合、若しくは、スキャンルートがｓｃａｎ＿０ではない（スキャンルートがｓｃａｎ＿１である）と判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７４に処理を進め、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿１であるか否かを判定する。
【０２５７】
すなわち、図１８Ｂに示される例の場合、ステップＳ７３において、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左上隅の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「０」の位置の変換係数）、若しくは、変換ブロック３７２の上端の左から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「１」の位置の変換係数）ではないと判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７４において、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左端の上から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿１における番号「０」の位置の変換係数）であるか否かを判定する。
【０２５８】
変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値より小さくない（変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値以上である）と判定したか、若しくは、スキャンルートがｓｃａｎ＿１ではない（スキャンルートがｓｃａｎ＿０である）と判定した場合、係数分離部３３１は、処理をステップＳ７５に進め、この変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２５９】
また、ステップＳ７３において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿０であると判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７６に処理を進める。さらに、ステップＳ７４において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が（ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔ−１）の値より小さく、かつ、スキャンルートがｓｃａｎ＿１であると判定した場合、係数分離部３３１は、処理をステップＳ７６に進める。
【０２６０】
ステップＳ７６において、係数分離部３３１は、変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２６１】
すなわち、図１８Ｂに示される例において、係数分離部３３１は、入力された変換係数が、変換ブロック３７２の左上隅の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「０」の位置の変換係数）、変換ブロック３７２の上端の左から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿０における番号「１」の位置の変換係数）、または、変換ブロック３７２の左端の上から２番目の変換係数（ｓｃａｎ＿１における番号「０」の位置の変換係数）である場合、変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、それ以外の変換係数である場合、変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定する。
【０２６２】
一方、ステップＳ７１において、入力された変換係数に対するスキャンモードがダブルスキャンモードではない（シングルスキャンモードである）と判定された場合、係数分離部３３１は、ステップＳ７７に処理を進め、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔに値「３」を代入する。
【０２６３】
そして、ステップＳ７８において、係数分離部３３１は、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さいか否かを判定し、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さくない（３，４，５，・・・、または１５である）と判定した場合、ステップＳ７９に処理を進め、この変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２６４】
また、ステップＳ７８において、変数ｃｏｅｆｆ＿ｎｒの値が、変数ｄｃａｃ＿ｌｉｍｉｔの値より小さい（０，１または２である）と判定した場合、係数分離部３３１は、ステップＳ８０に処理を進め、この変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、係数分離処理を終了して、図１７のフローチャートのステップＳ４５に処理を進める。
【０２６５】
すなわち、図１８Ａに示される例において、係数分離部３３１は、入力された変換係数が、変換ブロック３７１の左上隅の変換係数（番号「０」の位置の変換係数）、変換ブロック３７１の上端の左から２番目の変換係数（番号「１」の位置の変換係数）、または、変換ブロック３７１の左端の上から２番目の変換係数（番号「２」の位置の変換係数）である場合、変換係数に対する量子化精度を高精度に設定し、それ以外の変換係数である場合、変換係数に対する量子化精度を通常精度に設定する。
【０２６６】
以上のようにして、量子化部３０５は、係数分離部３３１において、入力された変換係数を、割り当てる量子化精度によって２組に分離する。
【０２６７】
なお、図１７のステップＳ５１において、逆量子化部３１１により実行される係数分離処理は、上述した量子化部３０５における係数分離処理の場合と同様であり、逆量子化部３１１の係数分離部３５１において、図２１に示される係数分離処理が実行され、入力された変換係数が、割り当てる量子化精度によって２組に分離される。なお、その場合、係数分離処理を終了した係数分離部３５１は、図１７のステップＳ５２に処理を進める。
【０２６８】
以上のようにして、生成された復号画像情報は、図１４の逆直交変換部３１３により加算器３１４に供給される。復号画像情報は、その加算器３１４において、動き補償部３１７より供給された参照画像情報を加算された後、フレームメモリ３１５に一時的に蓄積される。この画像情報は、所定のタイミングで、動き予測部３１６に供給され、動きベクトル情報の作成処理に用いられる。また、同様に、フレームメモリ３１５に蓄積される画像情報は、所定のタイミングで、動き補償部３１７に供給され、参照画像情報の作成処理に用いられる。
【０２６９】
図１４の画像情報符号化装置３００は、以上のようにして、入力画像情報を圧縮し、出力画像情報として出力する。これにより、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を、効率よく、最適な圧縮率で圧縮することができる。
【０２７０】
以上においては、図１４の画像情報符号化装置３００の量子化部３０５および逆量子化部３１１は、それぞれ、予め用意された量子化テーブルまたは逆量子化テーブルを用いて、変換係数に対して量子化処理または逆量子化処理を行うように説明したが、これに限らず、量子化部３０５および逆量子化部３１１が、量子化精度または逆量子化精度に応じた複数の量子化テーブルまたは逆量子化テーブルの中から選択されたテーブルを用いて、変換係数に対して量子化処理または逆量子化処理を行うようにしてもよい。
【０２７１】
図２２は、このような場合における図１４の制御部３２１の内部の構成例を示す図である。なお、図１４の画像情報符号化装置３００の各部に対応する部分については、同一の符号を付してある。
【０２７２】
図２２において、制御部３２１は、外部より入力された品質情報に基づいて、各処理の精度に関する情報を含む制御信号を供給する制御信号供給部４０１、取得した制御信号に基づいて、使用する量子化テーブルおよび逆量子化テーブルを選択するテーブル選択部４０２、選択された量子化テーブルを、量子化部３０５に供給する量子化テーブル供給部４０３、選択された逆量子化テーブルを、逆量子化部３１１に供給する逆量子化テーブル供給部４０４により構成され、スキャン部３０４、量子化部３０５、逆量子化部３１１、および逆スキャン部３１２の各部を制御する。
【０２７３】
制御部３２１の制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、量子化部３０５による量子化処理の精度、および、逆量子化部３１１による逆量子化処理の精度を決定し、それらの量子化精度および逆量子化精度に関する情報を含む制御信号を、テーブル選択部４０２に供給する。制御信号供給部４０１は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度および逆量子化精度を決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、テーブル選択部４０２に供給する。
【０２７４】
制御部３２１に供給される品質情報は、入力画像情報のヘッダ部より抽出されたり、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部３２１に入力される。
【０２７５】
また、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、取得した品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体であるネットワークの伝送速度、伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度や記録容量などの情報に基づいて、量子化精度および逆量子化精度を決定する。
【０２７６】
さらに、制御信号供給部４０１は、同様に、品質情報に基づいて、要求された品質を保つように、スキャン部３０４によるスキャンモード、および、逆スキャン部３１２による逆スキャンモードを決定し、それらの情報を、それぞれ、スキャン部３０４および逆スキャン部３１２に供給する。
【０２７７】
テーブル選択部４０２は、制御信号供給部４０１より供給された制御信号に基づいて、複数の量子化テーブルの中から、量子化処理に使用する量子化テーブルを選択し、その量子化テーブルを指定する情報を量子化テーブル供給部４０３に供給する。また、テーブル選択部４０２は、同様に、制御信号供給部４０１より供給された制御信号に基づいて、複数の逆量子化テーブルの中から、逆量子化処理に使用する逆量子化テーブルを選択し、その逆量子化テーブルを指定する情報を逆量子化テーブル供給部４０４に供給する。
【０２７８】
量子化テーブル供給部４０３は、テーブル選択部４０２により供給された量子化テーブルを指定する情報に基づいて、指定された量子化テーブルを量子化部３０５に供給する。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４は、テーブル選択部４０２により供給された逆量子化テーブルを指定する情報に基づいて、指定された逆量子化テーブルを逆量子化部３１１に供給する。
【０２７９】
次に、図２２に示される制御部３２１を用いた画像情報符号化装置３００による復号画像情報生成処理について、図２３のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図２４を参照して説明する。
【０２８０】
最初に、ステップＳ１０１において、画像情報符号化装置３００のフレームメモリ３０１に一時的に保持された後、加算器（減算器）３０２を介して供給された、４画素×４ラインの８ビットの画素値により構成される変換ブロックに対して、直交変換部３０３は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはカルーネン・レーベ変換等に代表される直交変換処理を施し、１６個の周波数領域の変換係数により構成される変換ブロックに変換し、スキャン部３０４に供給する。
【０２８１】
ステップＳ１０２において、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、スキャン部３０４において実行されるスキャン処理の方法であるスキャンモードを設定する。スキャン部３０４は、図１８に示されるように、シングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードの２通りのスキャンモードを有している。制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より取得した品質情報に基づいて、これらのモードの、いずれかを選択し、スキャン部３０４にその情報を含む制御信号を供給する。
【０２８２】
制御信号供給部４０１によりスキャンモードの設定情報を含む制御信号が供給されるとスキャン部３０４は、ステップＳ１０３において、設定されたモードで、取得した変換係数を変換ブロック毎にスキャンする。スキャンされた変換係数は、量子化部３０５に供給される。
【０２８３】
ステップＳ１０４において、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より入力された品質情報に基づいて、量子化部３０５により実行される量子化処理の量子化精度、および、逆量子化部３１１により実行される逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それらの情報を含む制御信号をテーブル選択部４０２に供給する。テーブル選択部４０２は、取得した制御信号に含まれる量子化精度および逆量子化精度に関する情報に基づいて、量子化部３０５における量子化処理に用いられる量子化テーブルを選択し、その情報を量子化テーブル供給部４０３に供給するとともに、逆量子化部３１１における逆量子化処理に用いられる逆量子化テーブルを選択し、その情報を逆量子化テーブル供給部４０４に供給する。
【０２８４】
量子化テーブル供給部４０３は、図２４に示すような複数のテーブルを予め保持しており、指定された量子化テーブルを、量子化部３０５に供給する。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４は、図２４に示すような複数のテーブルを予め保持しており、指定された逆量子化テーブルを、逆量子化部３１１に供給する。
【０２８５】
図２４の量子化テーブルおよび逆量子化テーブルにおいて、左から１番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が８ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ８ｂｉｔ）のテーブルであり、左から２番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が９ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ９ｂｉｔ）のテーブルであり、左から３番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が１０ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ １０ｂｉｔ）のテーブルであり、左から４番目のテーブルは、量子化精度および逆量子化精度が１１ビットの場合（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ １１ｂｉｔ）のテーブルである。
【０２８６】
変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］は、量子化処理または逆量子化処理に用いられる変数であり、図２０に示されるテーブルの場合と同様に、｛ ｝に囲まれた左右２つの要素は、それぞれ、量子化処理および逆量子化処理に用いられる値の組み合わせである。変数Ｐは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値が設定され、何段目の要素の値を変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］として設定するかを表し、変数Ｑは、「０」または「１」の値が設定され、量子化処理に用いられる左側の要素の値を変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］に設定するか、逆量子化処理に用いられる右側の要素の値を変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］に設定するかを指定し、変数Ｒは、図１９のテーブルの品質番号（ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を表し、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定され、図２４に示される４つのテーブルの内、どのテーブルを用いるかを示す。
【０２８７】
例えば、変数Ｐの値が「２」で、変数Ｑの値が「０」で、変数Ｒの値が「１」の場合、変数ＪＱ［２］［０］［１］の値は、「９８４」に設定される。また、例えば、変数Ｐの値が「５」で、変数Ｑの値が「１」で、変数Ｒの値が「３」の場合、変数ＪＱ［５］［１］［３］の値は、「８６４」に設定される。
【０２８８】
量子化テーブル供給部４０３は、予め保持している、以上に示すような４つのテーブルの内、指定された量子化テーブルを量子化部３０５に供給する。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４は、予め保持している、以上に示すような４つのテーブルの内、指定された逆量子化テーブルを逆量子化部３１１に供給する。
【０２８９】
なお、このとき、変数ＪＱ［Ｐ］［Ｑ］［Ｒ］の変数ＱおよびＲの値は決定されている。すなわち、量子化テーブル供給部４０３が供給する量子化テーブルの変数Ｑの値は「０」であり、変数Ｒの値は、制御信号供給部４０１により決定された量子化精度に対応する値である。同様に、逆量子化テーブル供給部４０４が供給する逆量子化テーブルの変数Ｑの値は「１」であり、変数Ｒの値は、制御信号供給部４０１により決定された逆量子化精度に対応する値である。従って、量子化部３０５および逆量子化部３１１が図２４に示されるような４つのテーブルを予め保持しており、テーブル選択部４０２が、制御信号供給部４０１により供給される制御信号に基づいて、変数Ｒの値を決定し、量子化部３０５および逆量子化部３１１に直接供給するようにしてもよい。
【０２９０】
図２３に戻り、ステップＳ１０５において、量子化部３０５は、ステップＳ１０４の処理において選択された量子化テーブルを用いて、スキャン部３０４より供給された変換係数に対して、量子化処理を行う。量子化部３０５における量子化処理は、式（１１）のように表される。
【０２９１】
【数６】
式（１１）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ステップＳ１０３においてスキャンされた変換係数の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［０］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す量子化テーブルにより設定される量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれか値が設定される。さらに、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０２９３】
上述した式（１１）のように、変換係数を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１に供給し、処理をステップＳ１０６に進める。
【０２９４】
そして、ステップＳ１０６において、逆量子化部３１１は、ステップＳ１０４の処理において選択された逆量子化テーブルを用いて、量子化部３０５より供給された、量子化された変換係数に対して、逆量子化を行う。逆量子化部３１１における逆量子化処理は、式（１２）のように表される。
【０２９５】
【数７】
式（１２）において、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す逆量子化テーブルにより設定される逆量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。
【０２９７】
上述した式（１２）のように、変換係数を逆量子化すると逆量子化部３１１は、逆量子化した変換係数（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２に供給し、処理をステップＳ１０７に進める。
【０２９８】
ステップＳ１０７において、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、逆スキャン部３１２において実行される逆スキャン処理の方法である逆スキャンモードを設定する。逆スキャン部３１２は、スキャン部３０４と同様に、シングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードの２通りの逆スキャンモードを有している。制御信号供給部４０１は、画像情報符号化装置３００の外部より取得した品質情報に基づいて、これらのモードの、いずれかを選択し、逆スキャン部３１２にその情報を含む制御信号を供給する。
【０２９９】
なお、上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードは、それぞれ、スキャン部３０４におけるシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードに対応しており、制御部３２１の制御信号供給部４０１は、逆スキャン部３１２が、スキャン部３０４においてシングルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対して、シングル逆スキャンモードで逆スキャンし、スキャン部３０４においてダブルスキャンモードによりスキャンした変換係数に対しては、ダブル逆スキャンモードで逆スキャンし、４×４の変換ブロックを生成するように、逆スキャンモードを選択し、その情報を含む制御信号を逆スキャン部３１２に供給する。
【０３００】
制御信号供給部４０１により逆スキャンモードの設定情報を含む制御信号が供給されると逆スキャン部３１２は、ステップＳ１０８において、設定されたモードで、取得した変換係数に対して逆スキャン処理を行い、４×４の変換ブロックを生成する。逆量子化された変換係数が逆スキャンされて生成された変換ブロックは、逆直交変換部３１３に供給される。
【０３０１】
ステップＳ１０９において、逆直交変換部３１３は、逆スキャン部３１２により供給された画像情報に対して、変換ブロック毎に、直交変換部３０３の直交変換処理に対応する逆直交変換処理を施す。逆直交変換部３１３は、逆直交変換した画像情報を復号画像情報として加算器３１４に供給し、復号画像情報生成処理を終了する。
【０３０２】
図２２に示される制御部３２１を用いた図１４の画像情報符号化装置３００は、以上のようにして、入力画像情報を圧縮し、出力画像情報として出力する。これにより、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を、効率よく、最適な圧縮率で圧縮することができる。
【０３０３】
また、以上においては、図１４の画像情報符号化装置３００の直交変換部３０３、スキャン部３０４、量子化部３０５、逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、および逆直交変換部３１３は、供給される入力画像情報を４画素×４ラインの変換ブロック毎に処理し、復号画像情報を生成するように説明したが、これに限らず、例えば、輝度成分の場合のように、１６画素×１６ラインのマクロブロック単位で供給される入力画像情報を、マクロブロック単位で処理するようにしてもよい。
【０３０４】
図２５は、この場合における図１４の直交変換部３０３の内部の構成例を示す図である。
【０３０５】
図２５において、直交変換部３０３は、画像情報を４画素×４ラインの変換ブロック毎に直交変換処理を行う４×４直交変換部４２１、直交変換された変換係数より直流成分（ＤＣ）を抽出するＤＣ変換係数抽出部４２２、抽出した変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して、スケール処理を施すＤＣ変換係数スケール処理部４２３、スケール処理が施された変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して、直交変換処理を施すＤＣ変換係数直交変換部４２４、並びに、４×４直交変換部４２１、ＤＣ変換係数抽出部４２２、および、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３の動作を制御するループコントローラ４２５により構成され、入力された１６画素×１６ラインのマクロブロック単位の画像情報に対して直交変換処理を施し、直交変換された変換係数の直流成分（ＤＣ）と交流成分（ＡＣ）を分離する。また、直交変換部３０３は、分離した変換係数の直流成分に対して、さらに処理を施す。
【０３０６】
４×４直交変換部４２１は、図１４の加算器（減算器）３０２より、１６画素×１６ラインのマクロブロック単位で供給される画像情報に対して、４画素×４ラインの変換ブロック毎に直交変換処理を施す。なお、４×４直交変換部４２１は、ループコントローラ４２５により制御され、供給されたマクロブロックに含まれる全ての変換ブロックに対して、変換ブロック毎の直交変換処理を行う。すなわち、４×４直交変換部４２１は、供給されたマクロブロックに対して、直交変換処理を１６回繰り返す。供給されたマクロブロックに対する直交変換処理が完了すると、４×４直交変換部４２１は、生成された周波数領域の変換係数を、ＤＣ変換係数抽出部４２２に供給する。
【０３０７】
ＤＣ変換係数抽出部４２２は、供給された変換係数の中から直流成分を抽出する。なお、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、ループコントローラ４２５に制御され、供給されたマクロブロックに含まれる全ての変換係数を処理するまで、直流成分の抽出処理を繰り返す。すなわち、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、ループコントローラ４２５に制御されて直流成分の抽出処理を繰り返し、供給されたマクロブロックに含まれる２５６個の変換係数の中から、１６個の直流成分を抽出する。供給されたマクロブロックに対する直流成分の抽出処理が完了すると、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、抽出された１６個の直流成分を、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３に供給し、直流成分を抽出された変換係数である、２４０個の交流成分をスキャン部３０４に供給する。
【０３０８】
ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ＤＣ変換係数抽出部４２２において、抽出された変換係数の直流成分に対して、所定の係数を乗算し、スケールの調整を行う。なお、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ループコントローラ４２５に制御され、マクロブロック単位で供給された全ての変換係数の直流成分を処理するまで、直流成分のスケール処理を繰り返す。すなわち、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ループコントローラ４２５に制御され、直流成分のスケール処理を１６回繰り返す。マクロブロック単位で供給された変換係数の直流成分のスケール処理が完了すると、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、スケール処理された直流成分を、ＤＣ変換係数直交変換部４２４に供給する。
【０３０９】
ＤＣ変換係数直交変換部４２４は、供給された１６個の直流成分を、１つの変換ブロックとして、直交変換処理を施す。そして、ＤＣ変換係数直交変換部４２４は、直交変換された直流成分をスキャン部３０４に供給する。
【０３１０】
図２６は、直交変換部３０３を図２５に示されるように構成する場合における、図１４のスキャン部３０４、量子化部３０５、逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、および、制御部３２１の内部の構成例を示す図である。なお、図１４の画像情報符号化装置３００の各部に対応する部分については、同一の符号を付してある。
【０３１１】
図２６において、スキャン部３０４は、変換係数の直流成分に対してスキャン処理を行うＤＣスキャン処理部４６１、および、変換係数の交流成分に対してスキャン処理を行うＡＣスキャン処理部４６２により構成される。
【０３１２】
また、量子化部３０５は、スキャンされた変換係数の直流成分に対して量子化処理を行うＤＣ量子化処理部４７１、および、スキャンされた変換係数の交流成分に対して量子化処理を行うＡＣ量子化処理部４７２により構成される。
【０３１３】
さらに、逆量子化部３１１は、量子化された変換係数の直流成分に対して逆量子化処理を行うＤＣ逆量子化処理部４８１、および、量子化された変換係数の交流成分に対して逆量子化処理を行うＡＣ逆量子化処理部４８２により構成される。
【０３１４】
また、逆スキャン部３１２は、逆量子化された変換係数の直流成分に対して逆スキャン処理を行うＤＣ逆スキャン処理部４９１、および、逆量子化された変換係数の交流成分に対して逆スキャン処理を行うＡＣ逆スキャン処理部４９２により構成される。
【０３１５】
さらに、制御部３２１は、スキャンモードおよび逆スキャンモードを決定し、スキャン部３０４および逆スキャン部３１２を制御する制御信号を供給する制御信号供給部５０１、変換係数の交流成分に対する量子化処理の量子化精度、および、変換係数の交流成分に対する逆量子化処理の逆量子化精度を制御するＡＣ精度制御部５０２、変換係数の直流成分に対する量子化処理の量子化精度、および、変換係数の直流成分に対する逆量子化処理の逆量子化精度を制御するＤＣ精度制御部５０３により構成される。
【０３１６】
スキャン部３０４のＤＣスキャン処理部４６１は、図２５の直交変換部３０３のＤＣ変換係数直交変換部４２４により供給された、直交変換された１６個の直流成分からなる４×４の変換ブロックに対して、スキャン処理を行う。このとき、ＤＣスキャン処理部４６１は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれるスキャンモードに関する情報に基づいてスキャンモードを設定し、直流成分のスキャン処理を行う。なお、スキャンモードとしては、図１８を参照して上述したシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３１７】
ＤＣスキャン処理部４６１は、スキャンした直流成分を量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１に供給する。
【０３１８】
同様に、スキャン部３０４のＡＣスキャン処理部４６２は、図２５の直交変換部３０３のＤＣ変換係数抽出部４２２により供給された変換係数の交流成分からなるマクロブロックに対して、４×４の変換ブロック毎のスキャン処理を１６回繰り返す。このとき、ＡＣスキャン処理部４６２は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれるスキャンモードに関する情報に基づいてスキャンモードを設定し、交流成分のスキャン処理を行う。なお、スキャンモードとしても、図１８を参照して上述したシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３１９】
ＡＣスキャン処理部４６２は、スキャンした交流成分を量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２に供給する。
【０３２０】
量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１は、ＤＣスキャン処理部４６１によりスキャンされた１６個の直流成分に対して、制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３に量子化精度を制御されて、量子化処理を行う。そして、１６個全ての直流成分を量子化すると、ＤＣ量子化処理部４７１は、量子化された直流成分を逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３２１】
量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２は、ＡＣスキャン処理部４６２によりスキャンされた交流成分に対して、制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２に量子化精度を制御されて、量子化処理を行う。そして、マクロブロックに含まれる全ての交流成分に対して量子化処理を行うと、ＡＣ量子化処理部４７２は、量子化された交流成分を逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３２２】
逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１は、ＤＣ量子化処理部４７１により量子化された１６個の直流成分に対して、制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３に逆量子化精度を制御されて、逆量子化処理を行う。そして、１６個全ての直流成分を逆量子化すると、ＤＣ逆量子化処理部４８１は、逆量子化された直流成分を逆スキャン部３１２のＤＣ逆スキャン処理部４９１に供給する。
【０３２３】
逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２は、ＡＣ量子化処理部４７２により量子化された交流成分に対して、制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２に逆量子化精度を制御されて、逆量子化処理を行う。そして、マクロブロックに含まれる全ての交流成分に対して逆量子化処理を行うと、ＡＣ逆量子化処理部４８２は、逆量子化された交流成分を逆スキャン部３１２のＡＣ逆スキャン処理部４９２に供給する。
【０３２４】
逆スキャン部３１２のＤＣ逆スキャン処理部４９１は、ＤＣ逆量子化処理部４８１により供給された、逆量子化された１６個の直流成分に対して、逆スキャン処理を行い、４×４の変換ブロックを生成する。このとき、ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれる逆スキャンモードに関する情報に基づいて逆スキャンモードを設定し、直流成分の逆スキャン処理を行う。なお、この逆スキャンモードとしても、図１８を参照して上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３２５】
ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、直流成分を逆スキャンして生成された変換ブロックを、逆直交変換部３１３に供給する。
【０３２６】
逆スキャン部３１２のＡＣ逆スキャン処理部４９２は、ＡＣ逆量子化処理部４８２により供給された、逆量子化された交流成分に対して、逆スキャン処理を行い、１６個の変換ブロックを生成する。なお、各変換ブロックは、直流成分が抽出されているため、１５個の変換係数により構成されている。また、このとき、ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、制御部３２１の制御信号供給部５０１により供給された制御信号に含まれる逆スキャンモードに関する情報に基づいて逆スキャンモードを設定し、交流成分の逆スキャン処理を行う。なお、逆スキャンモードも、図１８を参照して上述したシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードのいずれかが選択的に決定される。
【０３２７】
ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、交流成分を逆スキャンして生成された１６個の変換ブロックを、逆直交変換部３１３に供給する。
【０３２８】
制御部３２１の制御信号供給部５０１は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、スキャン部３０４によるスキャンモード、および、逆スキャン部３１２による逆スキャンモードを決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、それぞれ、スキャン部３０４および逆スキャン部３１２に供給する。
【０３２９】
制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、ＡＣ量子化処理部４７２による量子化処理の精度、および、ＡＣ逆量子化処理部４８２による逆量子化処理の精度を決定し、それらの量子化精度および逆量子化精度に関する情報を含む制御信号を、ＡＣ量子化処理部４７２およびＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。ＡＣ精度制御部５０２は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度および逆量子化精度を決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、ＡＣ量子化処理部４７２およびＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３３０】
同様に、制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３は、画像情報符号化装置３００の外部より供給された品質情報（ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、要求された品質を保つように、ＤＣ量子化処理部４７１による量子化処理の精度、および、ＤＣ逆量子化処理部４８１による逆量子化処理の精度を決定し、それらの量子化精度および逆量子化精度に関する情報を含む制御信号を、ＤＣ量子化処理部４７１およびＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。ＤＣ精度制御部５０３は、画像情報のシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、変換ブロック毎に、量子化精度および逆量子化精度を決定し、それらに関する情報を含む制御信号を、ＤＣ量子化処理部４７１およびＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３３１】
制御部３２１に供給される品質情報は、入力画像情報のヘッダ部より抽出されたり、ユーザにより入力されたり、他の装置より供給されたりするなどして、制御部３２１に入力される。
【０３３２】
また、制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２およびＤＣ精度制御部５０３は、取得した品質情報に含まれる、要求されている画質、画像圧縮情報が伝送される通信媒体であるネットワークの伝送速度、伝送容量、または、画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度や記録容量などの情報に基づいて、量子化精度および逆量子化精度を決定する。
【０３３３】
図２７は、直交変換部３０３が、図２５に示されるように構成される場合における、図１４の逆直交変換部３１３の内部の構成例を示す図である。
【０３３４】
図２７において、逆直交変換部３１３は、変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して逆直交変換処理を行うＤＣ変換係数逆直交変換部５２１、逆直交変換された変換係数の直流成分（ＤＣ）に対して、再度、スケール処理を施すＤＣ変換係数再スケール処理部５２２、供給された変換係数の直流成分および交流成分の順番を並べ替えて、両成分を合成する変換係数並べ替え部５２３、変換係数に対して、４×４の逆直交変換処理を施す４×４逆直交変換部５２４、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２、変換係数並べ替え部５２３、および４×４逆直交変換部５２４の動作を制御するループコントローラ５２５により構成される。
【０３３５】
ＤＣ変換係数逆直交変換部５２１は、図２６のＤＣ逆スキャン処理部４９１により供給された、変換係数の直流成分からなる４×４の変換ブロックに対して、逆直交変換処理を施す。供給された変換ブロックに対する逆直交変換処理が完了すると、ＤＣ変換係数逆直交変換部５２１は、逆直交変換された変換係数の直流成分からなる４×４の変換ブロックを、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２に供給する。
【０３３６】
ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ＤＣ変換係数逆直交変換部５２１により供給された、逆直交変換された変換係数の直流成分に対して、所定の係数を乗算し、再度、スケールの調整を行う。なお、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ループコントローラ５２５に制御され、マクロブロック単位で供給された全ての変換係数の直流成分を処理するまで、直流成分のスケール処理を繰り返す。すなわち、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ループコントローラ５２５に制御され、直流成分の再スケール処理を１６回繰り返す。マクロブロック単位で供給された変換係数の直流成分の再スケール処理が完了すると、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、再スケール処理された直流成分を、変換係数並べ替え部５２３に供給する。
【０３３７】
変換係数並べ替え部５２３は、変換係数の直流成分、および、変換係数の交流成分からなる変換ブロックを用いて、各変換係数の順番を並べ替えて、両成分を合成し、１つの変換ブロックを生成する。なお、変換係数並べ替え部５２３は、ループコントローラ５２５に制御され、変換係数の各成分が合成され、生成された変換ブロックの数が、マクロブロック１個分になるまで、すなわち、１６個の変換ブロックを生成するまで処理を繰り返す。そして、１６個の変換ブロックを生成すると、変換係数並べ替え部５２３は、生成された１６個の変換ブロックを１個のマクロブロックとして、４×４逆直交変換部５２４に供給する。
【０３３８】
そして４×４逆直交変換部５２４は、変換係数並べ替え部５２３より供給されたマクロブロック単位の画像情報に対して、４×４の変換ブロック毎に、逆直交変換処理を施す。なお、４×４逆直交変換部５２４は、ループコントローラ５２５に制御され、供給されたマクロブロックに含まれる全ての変換ブロックに対して、変換ブロック毎の逆直交変換処理を行う。すなわち、４×４逆直交変換部５２４は、供給されたマクロブロックに対して、逆直交変換処理を１６回繰り返す。供給されたマクロブロックに対する逆直交変換処理が完了すると、４×４逆直交変換部５２４は、逆直交変換されたマクロブロックを、復号画像情報として、図１４の加算器３１４に供給する。
【０３３９】
次に、図２５乃至図２７に示される各部を用いた図１４の画像情報符号化装置３００において局部的に行われる復号画像生成処理について、図２８乃至図３０のフローチャートを参照して説明する。
【０３４０】
最初に、ステップＳ１２１において、直交変換部３０３の４×４直交変換部４２１は、入力された画像情報のマクロブロックに含まれる変換ブロックに対して、４×４直交変換処理を実行する。
【０３４１】
そして、ステップＳ１２２において、ループコントローラ４２５は、供給されたマクロブロック内の全ての（１６個の）変換ブロックについて直交変換処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて直交変換処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ４２５は、ステップＳ１２１に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３４２】
マクロブロック内の全ての変換ブロックについて直交変換処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ４２５は、４×４直交変換部４２１に、処理したマクロブロックをＤＣ変換係数抽出部４２２に供給させ、ステップＳ１２３に処理を進める。
【０３４３】
ステップＳ１２３において、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、供給されたマクロブロックに含まれる変換ブロックから、変換係数の直流成分を抽出し、抽出した直流成分をＤＣ変換係数スケール処理部４２３に供給する。また、ＤＣ変換係数抽出部４２２は、残りの変換係数の交流成分を、図２６のスキャン部３０４のＡＣスキャン処理部４６２に供給する。
【０３４４】
変換係数の直流成分を取得したＤＣ変換係数スケール処理部４２３は、ステップＳ１２４において、変換係数の直流成分に対しスケール処理を実行する。このスケール処理は、以下の式（１３）のように表すことができる。
【０３４５】
【数８】
式（１３）において、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆは、スケール処理後の直流成分の値であり、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆ＿ｏｌｄは、スケール処理前の直流成分の値である。すなわち、この処理により、直流成分のレベルが調整される。
【０３４７】
そして、ステップＳ１２５において、ループコントローラ４２５は、ＤＣ変換係数抽出部４２２およびＤＣ変換係数スケール処理部４２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ４２５は、処理をステップＳ１２３に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３４８】
また、ＤＣ変換係数抽出部４２２およびＤＣ変換係数スケール処理部４２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ４２５は、ＤＣ変換係数スケール処理部４２３に、スケール処理後の変換係数の直流成分をＤＣ変換係数直交変換部４２４に供給させる。
【０３４９】
そして、ＤＣ変換係数直交変換部４２４は、ステップＳ１２６において、供給された変換係数の直流成分に対して直交変換処理を実行し、直交変換された直流成分を図２６のスキャン部３０４のＤＣスキャン処理部４６１に供給して、処理を図２９のステップＳ１３１に進める。
【０３５０】
図２９のステップＳ１３１において、図２６の制御部３２１の制御信号供給部５０１は、ＤＣスキャン処理部４６１におけるＤＣスキャン処理のスキャンモードであるＤＣスキャンモードをシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＤＣスキャン処理部４６１に供給する。ＤＣスキャン処理部４６１は、その制御信号に基づいて、ＤＣスキャンモードを設定する。
【０３５１】
そして、ステップＳ１３２において、ＤＣスキャン処理部４６１は、変換係数の直流成分に対して、ステップＳ１３１において設定されたＤＣスキャンモードにより、ＤＣスキャン処理を実行する。スキャンされた変換係数の直流成分は、量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１に供給される。
【０３５２】
制御部３２１のＤＣ精度制御部５０３は、ステップＳ１３３において、外部より取得した品質情報に基づいて、量子化部３０５のＤＣ量子化処理部４７１により実行される量子化処理の量子化精度、および、逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１により実行される逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それらの情報を含む制御信号を、ＤＣ量子化処理部４７１およびＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３５３】
ステップＳ１３４において、ＤＣ量子化処理部４７１は、ＤＣ精度制御部５０３により供給された制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の直流成分を量子化するＤＣ量子化処理を実行する。ＤＣ量子化処理部４７１におけるＤＣ量子化処理は、式（１４）のように表される。
【０３５４】
【数９】
式（１４）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ＤＣスキャン処理部４６１によるステップＳ１３２の処理においてスキャンされた、変換係数の直流成分の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒ］［０］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す量子化テーブルにより設定される量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。さらに、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０３５６】
上述した式（１４）のように、変換係数を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数の直流成分（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１のＤＣ逆量子化処理部４８１に供給する。
【０３５７】
ＤＣ逆量子化処理部４８１は、ステップＳ１３５において、ＤＣ精度制御部５０３により供給された制御信号に含まれる逆量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の直流成分を逆量子化するＤＣ逆量子化処理を実行する。ＤＣ逆量子化処理部４８１におけるＤＣ逆量子化処理は、式（１５）のように表される。
【０３５８】
【数１０】
式（１５）において、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒ］［１］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す逆量子化テーブルにより設定される逆量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｄｃ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。
【０３６０】
上述した式（１５）のように、変換係数の直流成分を逆量子化するとＤＣ逆量子化処理部４８１は、逆量子化した変換係数の直流成分（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２のＤＣ逆スキャン処理部４９１に供給する。
【０３６１】
制御部３２１の制御信号供給部５０１は、ステップＳ１３６において、ＤＣ逆スキャン処理部４９１におけるＤＣ逆スキャン処理の逆スキャンモードであるＤＣ逆スキャンモードをシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＤＣ逆スキャン処理部４９１に供給する。ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、その制御信号に基づいて、ＤＣ逆スキャンモードを設定する。
【０３６２】
そして、ステップＳ１３７において、ＤＣ逆スキャン処理部４９１は、変換係数の直流成分に対して、ステップＳ１３６において設定されたＤＣ逆スキャンモードにより、ＤＣ逆スキャン処理を実行する。逆スキャンされた変換係数の直流成分は、図２７の逆直交変換部３１３のＤＣ変換係数逆直交変換部５２１に供給される。ステップＳ１３７の処理を終了したＤＣ逆スキャン処理部４９１は、図３０のステップＳ１４１に処理を進める。
【０３６３】
ところで、図２８のステップＳ１２３において、図２５のＤＣ変換係数抽出部４２２は、変換係数の交流成分を図２６のＡＣスキャン処理部４６２に供給する。図２６の制御部３２１の制御信号供給部５０１は、図３０のステップＳ１４１において、ＡＣスキャン処理部４６２におけるＡＣスキャン処理のスキャンモードであるＡＣスキャンモードをシングルスキャンモードおよびダブルスキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＡＣスキャン処理部４６２に供給する。ＡＣスキャン処理部４６２は、その制御信号に基づいて、ＡＣスキャンモードを設定する。
【０３６４】
そして、ステップＳ１４２において、ＡＣスキャン処理部４６２は、変換係数の交流成分に対して、ステップＳ１４１において設定されたＡＣスキャンモードにより、ＡＣスキャン処理を実行する。スキャンされた変換係数の交流成分は、量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２に供給される。
【０３６５】
制御部３２１のＡＣ精度制御部５０２は、ステップＳ１４３において、外部より取得した品質情報に基づいて、量子化部３０５のＡＣ量子化処理部４７２により実行される量子化処理の量子化精度、および、逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２により実行される逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それらの情報を含む制御信号を、ＡＣ量子化処理部４７２およびＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３６６】
ステップＳ１４４において、ＡＣ量子化処理部４７２は、ＡＣ精度制御部５０２により供給された制御信号に含まれる量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の交流成分を量子化するＡＣ量子化処理を実行する。ＡＣ量子化処理部４７２におけるＡＣ量子化処理は、式（１６）のように表される。
【０３６７】
【数１１】
式（１６）において、変数ＳｃａｎＣｏｎｆｆ ［ ］ ［ ］は、ＡＣスキャン処理部４６２により、ステップＳ１４２においてスキャンされた変換係数の交流成分の値である。また、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ａｃ＿ｐａｒ］［０］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す量子化テーブルにより設定される量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ａｃ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。さらに、定数ｑｐ＿ｃｏｎｓｔの値は、「３４９５２５」であり、定数ＪＱＱ１の値は、「１０４８５７６」である。
【０３６９】
上述した式（１６）のように、変換係数の交流成分を量子化すると量子化部３０５は、量子化した変換係数の交流成分（ｌｅｖｅｌ）を逆量子化部３１１のＡＣ逆量子化処理部４８２に供給する。
【０３７０】
ＡＣ逆量子化処理部４８２は、ステップＳ１４５において、ＡＣ精度制御部５０２により供給された制御信号に含まれる逆量子化精度に関する情報に基づいて、要求された精度で、変換係数の交流成分を逆量子化するＡＣ逆量子化処理を実行する。ＡＣ逆量子化処理部４８２におけるＡＣ逆量子化処理は、式（１７）のように表される。
【０３７１】
【数１２】
式（１７）において、変数ＪＱ ［ｑｕａｎｔ＿ｐａｒ］［１］［ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ］は、図２４に示す逆量子化テーブルにより設定される逆量子化係数の値である。従って、変数ｑｕａｎｔ＿ｐａｒは、「０」乃至「３２」のうちのいずれかの値に設定され、変数ｄｃａｃ＿ｐｒｅｃｉｓｉｏｎは、「０」乃至「３」のうちのいずれかの値が設定される。
【０３７３】
上述した式（１７）のように、変換係数の交流成分を逆量子化するとＡＣ逆量子化処理部４８２は、逆量子化した変換係数の交流成分（ｉｌｅｖ）を逆スキャン部３１２のＡＣ逆スキャン処理部４９２に供給する。
【０３７４】
制御部３２１の制御信号供給部５０１は、ステップＳ１４６において、ＡＣ逆スキャン処理部４９２におけるＡＣ逆スキャン処理の逆スキャンモードであるＡＣ逆スキャンモードをシングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードより選択して決定し、その情報を含む制御信号を、ＡＣ逆スキャン処理部４９２に供給する。ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、その制御信号に基づいて、ＡＣ逆スキャンモードを設定する。
【０３７５】
そして、ステップＳ１４７において、ＡＣ逆スキャン処理部４９２は、変換係数の交流成分に対して、ステップＳ１４６において設定されたＡＣ逆スキャンモードにより、ＡＣ逆スキャン処理を実行する。逆スキャンされた変換係数の交流成分は、図２７の逆直交変換部３１３の変換係数並べ替え部５２３に供給される。ステップＳ１４７の処理を終了したＡＣ逆スキャン処理部４９２は、ステップＳ１５１に処理を進める。
【０３７６】
ステップＳ１５１において、図２７のＤＣ変換係数逆直交変換部５２１は、図２６のＤＣ逆スキャン処理部４９１により供給された変換係数の直流成分に対して、逆直交変換処理を実行し、逆直交変換された直流成分をＤＣ変換係数再スケール処理部５２２に供給して、処理をステップＳ１５２に進める。
【０３７７】
逆直交変換された変換係数の直流成分を取得したＤＣ変換係数再スケール処理部５２２は、ステップＳ１５２において、変換係数の直流成分に対し、再スケール処理を実行する。この再スケール処理は、以下の式（１８）のように表すことができる。
【０３７８】
【数１３】
式（１８）において、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆは、再スケール処理後の直流成分の値であり、変数ｄｃ＿ｃｏｅｆｆ＿ｏｌｄは、再スケール処理前の直流成分の値である。この処理は、ステップＳ１２４におけるＤＣ変換係数スケール処理部４２３の処理に対応する処理である。再スケール処理を施された変換係数の直流成分は、図２７の変換係数並べ替え部５２３に供給される。
【０３８０】
なお、以上の直流成分と交流成分の処理は、実際には並行して実行される。
【０３８１】
変換係数の直流成分および交流成分が供給された変換係数並べ替え部５２３は、ステップＳ１５３において、取得した変換係数の直流成分および交流成分の順番を並べ替えて、両成分を合成し、１つの変換ブロックを生成する。
【０３８２】
そして、ステップＳ１５４において、ループコントローラ５２５は、ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２および変換係数並べ替え部５２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ５２５は、処理をステップＳ１５２に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３８３】
ＤＣ変換係数再スケール処理部５２２および変換係数並べ替え部５２３が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて、処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ５２５は、変換係数並べ替え部５２３に、生成したマクロブロックを４×４逆直交変換部５２４に供給させる。
【０３８４】
そして、ステップＳ１５５において、４×４逆直交変換部５２４は、供給されたマクロブロックに含まれる変換ブロックに対して、４×４逆直交変換処理を実行し、逆直交変換された変換ブロックを図１４の加算器３１４に供給する。
【０３８５】
ループコントローラ５２５は、ステップＳ１５６において、４×４逆直交変換部５２４が供給されたマクロブロック内の全ての変換ブロックについて逆直交変換処理を行ったか否かを判定する。まだ、未処理の変換ブロックが存在し、４×４逆直交変換部５２４が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて逆直交変換処理を行っていないと判定した場合、ループコントローラ５２５は、ステップＳ１５５に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３８６】
４×４逆直交変換部５２４が、マクロブロック内の全ての変換ブロックについて逆直交変換処理を行ったと判定した場合、ループコントローラ５２５は、復号画像情報生成処理を終了する。
【０３８７】
図２５乃至２７に示される各部を用いた図１４の画像情報符号化装置３００は、以上のようにして、入力画像情報を圧縮し、出力画像情報として出力する。これにより、画像情報符号化装置３００は、入力画像情報を、効率よく、最適な圧縮率で圧縮することができる。
【０３８８】
次に、図１４に示される画像情報符号化装置３００に対応する画像情報復号装置について、図３１を参照して説明する。
【０３８９】
図３１において、画像情報復号装置６００は、入力画像圧縮情報を一時的に保持する蓄積バッファ６０１、符号化されている入力画像圧縮情報をエントロピー復号する復号部６０２、復号された画像情報を逆量子化する逆量子化部６０３、逆量子化された画像情報に対して、逆スキャン処理を施す逆スキャン部６０４、逆スキャンされた画像情報を逆直交変換する逆直交変換部６０５、逆直交変換された画像情報と参照画像情報を加算する加算器６０６、生成された出力画像情報をフレーム毎に一時的に保持するフレームメモリ６０７、出力画像情報より参照画像情報を生成する動き予測・補償部６１１、および、復号部６０２により供給される品質に関する情報に基づいて、蓄積バッファ６０１、逆量子化部６０３、および逆スキャン部６０４の動作を制御する制御部６２１により構成され、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。
【０３９０】
画像情報復号装置６００の蓄積バッファ６０１は、制御部６２１に制御されて、画像情報符号化装置３００により圧縮された入力画像圧縮情報を一時的に保持し、所定のタイミングで復号部６０２に供給する。
【０３９１】
復号部６０２は、供給された入力画像圧縮情報に対して、変換ブロック毎に、復号処理に最適な復号テーブルを用いて、可変長復号若しくは算術復号等のエントロピー復号処理を施す。処理結果である復号された画像情報は、復号部６０２により、逆量子化部６０３に供給される。また、復号部６０２は、画像圧縮情報に含まれるヘッダ部より品質情報を取得し、制御部６２１に供給する。さらに、復号部６０２は、復号する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６１１に供給する。
【０３９２】
逆量子化部６０３は、復号部６０２により供給された量子化後の変換係数を、制御部６２１により供給された精度に関する情報に基づいて逆量子化し、逆量子化された変換係数を逆スキャン部６０４に供給する。
【０３９３】
逆スキャン部６０４は、逆量子化部６０３により供給された逆量子化された変換係数に対して、逆スキャン処理を施し、変換係数で構成される変換ブロックを生成する。そして、生成された変換ブロックを逆直交変換部６０５に供給する。なお、逆スキャン部６０４は、その動作を制御部６２１に制御されており、制御部６２１により指定された方法により、逆スキャン処理を実行する。
【０３９４】
逆直交変換部６０５は、取得した変換係数に対して逆離散コサイン変換若しくは逆カルーネン・レーベ変換等の逆直交変換処理を施し、加算器６０６に供給する。加算器６０６は、取得した画像情報がインター符号化された画像情報である場合、動き予測・補償部６１１により供給された参照画像情報を加算し、フレームメモリ６０７に供給する。なお、加算器は、取得した画像情報がイントラ符号化により符号化された画像情報である場合、取得した画像をそのままフレームメモリ６０７に供給する。
【０３９５】
フレームメモリ６０７は、加算器６０６より供給された画像情報を出力画像情報として、フレーム毎に、所定のタイミングで画像情報復号装置６００の外部に出力する。また、フレームメモリ６０７は、取得した出力画像情報を動き予測・補償部６１１にも供給する。
【０３９６】
動き予測・補償部６１１は、復号された動きベクトル情報とフレームメモリ６０７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６０６に供給する。加算器６０６は、この参照画像と逆直交変換部６０５の出力とを合成する。
【０３９７】
制御部６２１は、復号部６０２により供給された品質情報に基づいて、蓄積バッファ６０１を制御して、蓄積バッファ６０１が復号部６０２に供給する画像圧縮情報の量を調整する。また、制御部６２１は、復号部６０２により供給された品質情報に基づいて、逆量子化部６０３における逆量子化精度を決定し、その逆量子化精度に関する情報を逆量子化部６０３に供給する。さらに、制御部６２１は、復号部６０２により供給された品質情報に基づいて、逆スキャン部６０４における逆スキャンモードを決定し、その情報を逆スキャン部６０４に供給する。
【０３９８】
画像情報符号化装置３００により圧縮された画像情報である入力画像圧縮情報を取得した画像情報復号装置６００は、画像情報復号処理を実行し、入力画像圧縮情報を伸張し、出力画像情報として出力する。図３１の画像情報復号装置６００による、画像情報を復号する画像情報復号処理について、図３２のフローチャートを参照して説明する。
【０３９９】
最初に、ステップＳ２０１において、画像情報復号装置６００の復号部６０２は、復号処理に最適な所定の復号テーブルを用いて、蓄積バッファ６０１に保持された後、供給された入力画像圧縮情報に対して、復号処理を実行する。入力画像圧縮情報を復号した復号部６０２は、復号された画像情報を逆量子化部６０３に供給する。また、復号部６０２は、復号された画像情報のヘッダ部より、要求された画像の品質に関する情報である品質情報（画像情報符号化装置３００に符号化され、送信された品質情報）を抽出し、制御部６２１に供給する。
【０４００】
ステップＳ２０２において、制御部６２１は、復号部６０２より供給された品質情報に基づいて、逆量子化部６０３における逆量子化処理の逆量子化精度を決定し、それに関する情報を逆量子化部６０３に供給する。
【０４０１】
制御部６２１により逆量子化精度に関する情報を供給された逆量子化部６０３は、ステップＳ２０３において、取得した情報に基づいて、逆量子化テーブルを決定し、要求された精度で、復号された画像情報に対して、逆量子化処理を行う。そして、逆量子化部６０３は、逆量子化された画像情報を、逆スキャン部６０４に供給する。
【０４０２】
ステップＳ２０４において、制御部６２１は、復号部６０２より供給された品質情報に基づいて、逆スキャン部６０４における逆スキャン処理の逆スキャンモードを決定する。制御部６２１は、予め用意されている図１８に示されるような、シングル逆スキャンモードおよびダブル逆スキャンモードより使用する逆スキャンモードを選択し、その情報を逆スキャン部６０４に供給する。
【０４０３】
そして、逆スキャン部６０４は、ステップＳ２０５において、制御部６２１より指定された逆スキャンモードを用いて、逆量子化された画像情報に対して逆スキャン処理を施し、逆スキャンされた画像情報を逆直交変換部６０５に供給する。
【０４０４】
逆直交変換部６０５は、ステップＳ２０６において、取得した画像情報に対して、変換ブロック毎に逆直交変換処理を行う。動き予測・補償部６１１は、復号部６０２より供給された動きベクトルに基づいて、フレームメモリ６０７より供給された画像情報を動き補償して参照画像情報を生成し、加算器６０６に供給する。加算器６０６は、この参照画像情報を逆直交変換部６０５より供給された、逆直交変換された画像情報と加算して、フレームメモリ６０７に供給する。但し、イントラ符号化された画像情報は、参照画像情報と加算されない。
【０４０５】
フレームメモリ６０７は、ステップＳ２０７において、供給された画像情報を一時的に保持する。そしてフレームメモリ６０７は、フレーム毎の出力画像情報を生成し、その出力画像情報を、所定のタイミングでフレーム毎に画像情報復号装置６００の外部に出力し、画像情報復号処理を終了する。
【０４０６】
画像情報復号装置６００は、上述したような画像情報復号処理を画像情報が入力される毎に繰り返す。
【０４０７】
以上のようにして、画像情報復号装置６００は、逆量子化処理の精度、および逆スキャンモードを、図１４の画像情報符号化装置３００における量子化処理の精度、および、スキャンモードと同じになるように設定し、要求された品質に応じた精度の、高圧縮率の画像圧縮情報に対応することができる。
【０４０８】
なお、図１４の画像情報符号化装置３００は、上述したように、逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、逆直交変換部３１３、加算器３１４、フレームメモリ３１５、動き予測部３１６、動き補償部３１７、および、制御部３２１により、局部的な復号処理を行っており、その構成は、図３１における逆量子化部６０３、逆スキャン部６０４、逆直交変換部６０５、加算器６０６、フレームメモリ６０７、動き予測・補償部６１１、および制御部６２１にそれぞれ対応している。従って、図１６の逆量子化部３１１、図２２の制御部３２１、図２６の逆量子化部３１１、逆スキャン部３１２、制御部３２１、並びに、図２７の逆直交変換部３１３の構成と動作は、図３１の逆量子化部６０３、逆スキャン部６０４、逆直交変換部６０５、または、制御部６２１の構成と動作としても引用する。
【０４０９】
すなわち、図３１の画像情報復号装置６００の逆量子化部６０３の内部の構成を、図１６に示される逆量子化部３１１と同様の構成とし、量子化された変換係数を２つの精度で逆量子化するようにしてもよい。
【０４１０】
また、図３１の制御部６２１の内部の構成を、図２２に示される制御部３２１と同様の構成とし、複数の逆量子化テーブルの中から、要求された精度に対応するテーブルを選択するようにしてもよい。
【０４１１】
さらに、逆量子化部６０３および逆スキャン部６０４を、図２７に示される逆量子化部３１１および逆スキャン部３１２と同様の構成とし、変換係数の直流成分と交流成分を、それぞれ分けて処理するようにしてもよい。その場合、制御部６２１の内部の構成は、図２６に示される制御部３２１と同様の構成となり、さらに、逆直交変換部６０５の内部の構成も、図２７に示される逆直交変換部３１３と同様の構成となる。
【０４１２】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０４１３】
図３３は、上記処理を実行するパーソナルコンピュータの構成例を表している。パーソナルコンピュータ７００のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７０２に記憶されているプログラム、または記憶部７２３からＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ７０３にはまた、ＣＰＵ７０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０４１４】
ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、およびＲＡＭ７０３は、バス７１０を介して相互に接続されている。このバス７１０にはまた、入出力インタフェース７２０も接続されている。
【０４１５】
入出力インタフェース７２０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部７２１、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部７２２、ハードディスクなどより構成される記憶部７２３、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部４２４が接続されている。通信部７２４は、ネットワークを介しての通信処理を行う。
【０４１６】
入出力インタフェース７２０にはまた、必要に応じてドライブ７３０が接続され、磁気ディスク７３１、光ディスク７３２、光磁気ディスク７３３、或いは半導体メモリ７３４などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部７２３にインストールされる。
【０４１７】
プログラムが記録されている記録媒体は、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク７３１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク７３２（ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ − Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）を含む）、光磁気ディスク７３３（ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ７３４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭ７０２や、記憶部７２３に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０４１８】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０４１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の符号化装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、情報を圧縮することができる。特に、効率よく、より高効率な情報圧縮を実現することができる。
【０４２０】
本発明の復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムによれば、情報を伸張することができる。特に、効率よく、より高効率に圧縮された情報を、簡単かつ確実に、効率よく復号することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＣＴ係数の２次元の１変換ブロックを示す図である。
【図２】Ｈ．２６Ｌフォーマットにおける画像情報の構成例を示す図である。
【図３】従来の画像情報符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の差分情報生成部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】イントラ符号化におけるフレーム内のイントラ予測の方向の例を示す図である。
【図６】４画素×４ラインの変換ブロック単位で行われる近隣ブロックからの予測を説明する図である。
【図７】従来の画像情報復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の出力画像情報生成部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用した画像情報符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９の画像情報符号化装置による画像情報符号化処理を説明するフローチャートである。
【図１１】画像情報のピクチャ層のヘッダ部の例を示す図である。
【図１２】本発明を適用した画像情報復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１２の画像情報復号装置による画像情報復号処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明を用いた画像情報符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１４の量子化部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１４の逆量子化部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１７】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理を説明するフローチャートである。
【図１８】スキャン部によるスキャン方法の例を示す図である。
【図１９】量子化精度に関するテーブルの例を示す図である。
【図２０】量子化テーブルおよび逆量子化テーブルの構成例を示す図である。
【図２１】図１７のステップＳ４５において実行される係数分離処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２２】図１４の制御部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２３】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図２４】量子化テーブルおよび逆量子化テーブルの他の構成例を示す図である。
【図２５】図１４の直交変換部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２６】図１４のスキャン部、量子化部、逆量子化部、逆スキャン部、および、制御部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２７】図１４の逆直交変換部の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２８】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の、さらに他の例を説明するフローチャートである。
【図２９】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の、さらに他の例を説明する、図２８に続くフローチャートである。
【図３０】図１４の画像情報符号化装置による復号画像情報生成処理の、さらに他の例を説明する、図２９に続くフローチャートである。
【図３１】本発明を適用した画像情報復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図３２】図３１の画像情報復号装置による、イントラ符号化された画像情報を復号する画像情報復号処理を説明するフローチャートである。
【図３３】本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２００ 画像情報符号化装置， ２０３ 量子化部， ２０４ 符号化部， ２１２ 制御部， ２１３ 量子化ステップサイズ供給部， ２１４ 符号化テーブル供給部， ２５０ 画像情報復号装置， ２５１ 復号部， ２５２ 逆量子化部， ２６２ 制御部， ２６３ 復号テーブル供給部， ２６４ 逆量子化ステップサイズ供給部， ３００ 画像情報符号化装置， ３０３ 直交変換部， ３０４ スキャン部， ３０５ 量子化部， ３１１ 逆量子化部， ３１２ 逆スキャン部， ３１３ 逆直交変換部， ３２１ 制御部， ６００画像情報復号装置， ６０３ 逆量子化部， ６０４ 逆スキャン部， ６２１ 制御部
Claims (48)
- 入力された画像情報を符号化する符号化装置であって、
前記画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換手段と、
前記画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定手段と、
前記量子化精度決定手段により決定された前記量子化精度に基づいて、前記直交変換手段により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化手段と、
前記量子化手段により量子化された前記変換係数を符号化する符号化手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。 - 前記品質情報を取得する品質情報取得手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記品質情報は、入力された前記画像情報のヘッダ部に含まれており、前記品質情報取得手段は、前記ヘッダ部より前記品質情報を抽出する
ことを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。 - 前記品質情報取得手段は、ユーザにより入力された情報を前記品質情報として取得する
ことを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。 - 前記品質情報は、前記画像情報の、ビデオシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、前記変換ブロックを単位とする情報に対応する情報である
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記変換ブロックは、４画素×４ラインのブロックである
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記直交変換手段は、入力された前記画像情報を、離散コサイン変換処理する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記直交変換手段は、入力された前記画像情報を、カルーネン・レーベ変換処理する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 入力された前記画像情報は、各画素値が８ビットにより構成されており、
前記直交変換手段は、８ビットの前記画像情報を直交変換し、１１ビットの変換係数を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記直交変換手段により前記画像情報を直交変換して得られた前記変換係数より、直流成分を抽出する直流成分抽出手段と、
前記直流成分抽出手段により抽出された前記変換係数の直流成分のレベルを調整するレベル調整処理手段と、
前記レベル調整処理手段によりレベルが調整された前記変換係数の直流成分に対して、前記直交変換処理を実行する直流成分直交変換手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記直交変換手段、前記直流成分抽出手段、および、前記レベル調整処理手段を制御し、マクロブロック内の全ての前記変換ブロックに対して、それぞれ、前記直交変換処理、前記直流成分の抽出処理、および前記直流成分のレベル調整処理を実行させるループ制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の符号化装置。 - 前記量子化精度決定手段は、前記品質情報に含まれる、要求されている画質、前記画像情報を圧縮した画像圧縮情報が伝送される通信媒体の伝送速度若しくは伝送容量、または、前記画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度若しくは記録容量の情報に基づいて、前記量子化精度を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記量子化精度決定手段は、前記量子化精度を８ビット乃至１１ビットの間で決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記量子化精度決定手段により決定された前記量子化精度に基づいて、量子化処理における量子化ステップ幅を決定する量子化ステップ幅決定手段をさらに備え、
前記量子化手段は、前記量子化ステップ幅決定手段により決定された前記量子化ステップ幅を用いて、前記変換係数を量子化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記量子化手段は、
前記変換係数を、第１の量子化精度に基づいて量子化される第１のグループと、前記第１の量子化精度より低い精度である第２の量子化精度に基づいて量子化される第２のグループに分離する変換係数分離手段と、
前記第１のグループに含まれる前記変換係数を前記第１の量子化精度に基づいて量子化する第１の量子化処理手段と、
前記第２のグループに含まれる前記変換係数を前記第２の量子化精度に基づいて量子化する第２の量子化処理手段と、
前記第１の量子化処理手段により量子化された前記第１のグループの前記変換係数と、前記第２の量子化処理手段により量子化された前記第２のグループの前記変換係数を合成する変換係数合成手段と
を備え、
前記量子化精度決定手段は、前記品質情報に基づいて、前記第１の量子化精度および前記第２の量子化精度を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記変換係数分離手段は、
前記変換係数の直流成分、および一部の低周波の交流成分を前記第１のグループに分離し、
前記変換係数の残りの交流成分を前記第２のグループに分離する
ことを特徴とする請求項１５に記載の符号化装置。 - 前記量子化手段は、
前記変換係数の直流成分を量子化する直流成分量子化手段と、
前記変換係数の交流成分を量子化する交流成分量子化手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記量子化精度決定手段は、
前記直流成分量子化手段における量子化精度を決定する直流成分量子化精度決定手段と、
前記交流成分量子化手段における量子化精度を決定する交流成分量子化精度決定手段と
を備えることを特徴とする請求項１７に記載の符号化装置。 - 前記量子化精度決定手段により決定される前記量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の符号化テーブルを保持する符号化テーブル保持手段と、
前記量子化精度決定手段により決定される前記量子化精度に基づいて、前記符号化テーブルを選択する符号化テーブル選択手段と
をさらに備え、
前記符号化手段は、前記符号化テーブル選択手段により選択された前記符号化テーブルを用いて、前記量子化された変換係数を符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記品質情報に基づいて、スキャンモードを決定するスキャンモード決定手段と、
前記スキャンモード決定手段により決定された前記スキャンモードで、前記直交変換手段により直交変換された前記変換ブロック毎の変換係数をスキャンするスキャン手段と
をさらに備え、
前記量子化手段は、前記スキャン手段によりスキャンされた前記変換係数を量子化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 前記スキャンモード決定手段は、１回のスキャンで前記変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするシングルスキャンモード、および、２回のスキャンにより前記変換ブロック内の全ての変換係数をスキャンするダブルスキャンモードのいずれか一方を選択し、前記スキャン手段において用いられるスキャンモードとして決定する
ことを特徴とする請求項２０に記載の符号化装置。 - 前記量子化精度決定手段により決定される前記量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の量子化テーブルを保持する量子化テーブル保持手段と、
前記量子化精度決定手段により決定される前記量子化精度に基づいて、前記量子化テーブルを選択する量子化テーブル選択手段と
をさらに備え、
前記量子化手段は、前記量子化テーブル選択手段により選択された前記量子化テーブルを用いて、前記変換係数を量子化する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 入力された画像情報を符号化する符号化装置の符号化方法であって、
前記画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、
前記画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、
前記量子化精度決定ステップの処理により決定された前記量子化精度により、前記直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、
前記量子化ステップの処理により量子化された前記変換係数を符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。 - 入力された画像情報を符号化する符号化装置用のプログラムであって、
前記画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、
前記画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、
前記量子化精度決定ステップの処理により決定された前記量子化精度に基づいて、前記直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、
前記量子化ステップの処理により量子化された前記変換係数を符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 入力された画像情報を符号化する符号化装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記画像情報を、変換ブロック毎に直交変換する直交変換ステップと、
前記画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の量子化精度を決定する量子化精度決定ステップと、
前記量子化精度決定ステップの処理により決定された前記量子化精度に基づいて、前記直交変換ステップの処理により直交変換して得られた変換係数を量子化する量子化ステップと、
前記量子化ステップの処理により量子化された前記変換係数を符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。 - 入力された画像圧縮情報を復号する復号装置であって、
前記画像圧縮情報を復号する復号手段と、
前記復号手段による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定手段と、
前記逆量子化精度決定手段により決定された前記逆量子化精度に基づいて、前記画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段による逆量子化処理により得られた前記変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換手段と
を備えることを特徴とする復号装置。 - 前記品質情報を取得する品質情報取得手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記品質情報は、前記画像圧縮情報が復号された前記画像情報のヘッダ部に含まれており、前記品質情報取得手段は、前記ヘッダ部より前記品質情報を抽出する
ことを特徴とする請求項２７に記載の復号装置。 - 前記品質情報は、前記画像情報の、ビデオシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、マクロブロック、または、前記変換ブロックを単位とする情報に対応する情報である
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記変換ブロックは、４画素×４ラインのブロックである
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆量子化精度決定手段により決定される前記逆量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の復号テーブルを保持する復号テーブル保持手段と、
前記逆量子化精度決定手段により決定される前記逆量子化精度に基づいて、前記復号テーブルを選択する復号テーブル選択手段と
をさらに備え、
前記復号手段は、前記復号テーブル選択手段により選択された前記復号テーブルを用いて、入力された前記画像圧縮情報を復号する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆量子化精度決定手段は、前記品質情報に含まれる、要求されている画質、前記画像圧縮情報が伝送される通信媒体の伝送速度若しくは伝送容量、または、前記画像圧縮情報が記録される記録媒体の記録密度若しくは記録容量の情報に基づいて、前記逆量子化精度を決定する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆量子化精度決定手段は、前記逆量子化精度を８ビット乃至１１ビットの間で決定する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆量子化精度決定手段により決定された前記逆量子化精度に基づいて、逆量子化ステップ幅を決定する逆量子化ステップ幅決定手段をさらに備え、
前記逆量子化手段は、前記逆量子化ステップ幅決定手段により決定された前記逆量子化ステップ幅を用いて、前記量子化された変換係数を逆量子化する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆量子化手段は、
前記量子化された変換係数を、第１の逆量子化精度に基づいて逆量子化される第１のグループと、前記第１の逆量子化精度より低い精度である第２の逆量子化精度に基づいて逆量子化される第２のグループに分離する変換係数分離手段と、
前記第１のグループに含まれる前記量子化された変換係数を前記第１の逆量子化精度に基づいて逆量子化する第１の逆量子化処理手段と、
前記第２のグループに含まれる前記量子化された変換係数を前記第２の逆量子化精度に基づいて逆量子化する第２の逆量子化処理手段と、
前記第１の逆量子化処理手段により逆量子化された前記第１のグループの前記変換係数と、前記第２の逆量子化処理手段により逆量子化された前記第２のグループの前記変換係数を合成する変換係数合成手段と
を備え、
前記逆量子化精度決定手段は、前記品質情報に基づいて、前記第１の逆量子化精度および前記第２の逆量子化精度を決定する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記変換係数分離手段は、
前記量子化された変換係数の直流成分、および一部の低周波の交流成分を前記第１のグループに分離し、
前記量子化された変換係数の残りの交流成分を前記第２のグループに分離する
ことを特徴とする請求項３５に記載の復号装置。 - 前記逆量子化手段は、
前記量子化された変換係数の直流成分を逆量子化する直流成分逆量子化手段と、
前記量子化された変換係数の交流成分を逆量子化する交流成分逆量子化手段と
を備えることを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆量子化精度決定手段は、
前記直流成分逆量子化手段における逆量子化精度を決定する直流成分逆量子化精度決定手段と、
前記交流成分逆量子化手段における逆量子化精度を決定する交流成分逆量子化精度決定手段と
を備えることを特徴とする請求項３７に記載の復号装置。 - 前記品質情報に基づいて、逆スキャンモードを決定する逆スキャンモード決定手段と、
前記逆スキャンモード決定手段により決定された前記逆スキャンモードで、前記逆量子化手段により逆量子化された前記変換係数を逆スキャンする逆スキャン手段と
をさらに備え、
前記逆直交変換手段は、前記逆スキャン手段により逆スキャンされた前記変換ブロック毎の変換係数を逆直交変換する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆スキャンモード決定手段は、１回の逆スキャンで前記変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするシングル逆スキャンモード、および、２回の逆スキャンにより前記変換ブロック内の全ての変換係数を逆スキャンするダブル逆スキャンモードのいずれか一方を選択し、前記逆スキャン手段において用いられる逆スキャンモードとして決定する
ことを特徴とする請求項３９に記載の復号装置。 - 前記逆量子化精度決定手段により決定される前記逆量子化精度の各精度にそれぞれ対応する、複数の逆量子化テーブルを保持する逆量子化テーブル保持手段と、
前記逆量子化精度決定手段により決定される前記逆量子化精度に基づいて、前記逆量子化テーブルを選択する逆量子化テーブル選択手段と
をさらに備え、
前記逆量子化手段は、前記逆量子化テーブル選択手段により選択された前記逆量子化テーブルを用いて、前記量子化された変換係数を逆量子化する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆直交変換手段は、前記逆量子化された変換係数を、逆離散コサイン変換処理する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆直交変換手段は、前記逆量子化された変換係数を、逆カルーネン・レーベ変換処理する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 逆量子化された前記変換係数の直流成分に対して、前記逆直交変換処理を実行する直流成分逆直交変換手段と、
前記直流成分逆直交変換手段により逆直交変換された前記変換係数の直流成分のレベルを調整するレベル調整処理手段と、
前記レベル調整処理手段によりレベルが調整された前記変換係数の直流成分と、前記変換係数の交流成分を合成する変換係数合成手段と
をさらに備え、
前記逆直交変換手段は、前記変換係数合成手段により合成された前記変換係数を逆直交変換する
ことを特徴とする請求項２６に記載の復号装置。 - 前記逆直交変換手段、前記レベル調整手段、および前記変換係数合成手段を制御し、マクロブロック内の全ての前記変換ブロックに対して、それぞれ、前記逆直交変換処理、前記直流成分のレベル調整処理、および、前記変換係数の合成処理を実行させるループ制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４４に記載の復号装置。 - 入力された画像圧縮情報を復号する復号装置の符号化方法であって、
前記画像圧縮情報を復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、
前記逆量子化精度決定ステップの処理により決定された前記逆量子化精度に基づいて、前記画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた前記変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。 - 入力された画像圧縮情報を復号する復号装置用のプログラムであって、
前記画像圧縮情報を復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、
前記逆量子化精度決定ステップの処理により決定された前記逆量子化精度に基づいて、前記画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた前記変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 入力された画像圧縮情報を復号する復号装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記画像圧縮情報を復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理による復号処理により得られた画像情報が対応する画像の画質情報を含む品質情報に基づいて、前記画像情報の逆量子化精度を決定する逆量子化精度決定ステップと、
前記逆量子化精度決定ステップの処理により決定された前記逆量子化精度に基づいて、前記画像情報に含まれる量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップの処理による逆量子化処理により得られた前記変換係数を、変換ブロック毎に逆直交変換する逆直交変換ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
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|---|---|---|---|---|
| JP2009505496A (ja) * | 2005-08-12 | 2009-02-05 | マイクロソフト コーポレーション | 画像圧縮に関する変換係数の予測 |
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-
2002
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