JP2008017295A - カラー画像符号化方法、装置及びプログラム、並びに、カラー画像復号方法、装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】色成分間の相関の高いブロックに対して効率良く符号化処理/復号処理を行う。
【解決手段】第1カラーフォーマットに基づくN色画像の符号化において、N色成分の信号をそれぞれ変換してN個の第1変換カラー成分を生成し、N個の第1変換カラー成分の変換係数について当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換してN個の第2変換カラー成分を生成し、N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化してN個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成し、N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に一次元データ列に並べ替え、一次元データ列を符号化する。
【選択図】図1
【解決手段】第1カラーフォーマットに基づくN色画像の符号化において、N色成分の信号をそれぞれ変換してN個の第1変換カラー成分を生成し、N個の第1変換カラー成分の変換係数について当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換してN個の第2変換カラー成分を生成し、N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化してN個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成し、N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に一次元データ列に並べ替え、一次元データ列を符号化する。
【選択図】図1
Description
本発明は、カラー画像符号化方法、装置及びプログラム、並びに、カラー画像復号方法、装置及びプログラムに関するものであり、とりわけ、色成分が同じ解像度のカラー画像を対象として、予測符号化する方法、装置及びプログラム、並びに、復号する方法、装置及びプログラムに関するものである。
静止画像や動画像データの伝送や蓄積を効率よく行うために、圧縮符号化技術が用いられる。動画像の場合ではMPEG1〜4やH.261〜H.264の方式が広く用いられている。
これらの符号化方式では、符号化の対象となる画像を複数のブロックに分割した上で符号化・復号処理を行う。MPEG4やH.264においては、符号化効率をさらに高めるため、画面内の予測符号化については、対象ブロックと同じ画面内にある隣接する既再生の画像信号(圧縮された画像データを復元されたもの)を用いて予測信号を生成した上で、それを対象ブロックの信号から引き算した差分信号を符号化する。画面間の予測符号化については、対象ブロックと異なる画面内にある隣接する既再生の画像信号を参照し、動きの補正を行い、予測信号を生成し、それを対象ブロックの信号から引き算した差分信号を符号化する。
一方で、画像の撮影・表示はRGBのカラーフォーマットで行われている。ところが、人間の視覚特性は、輝度信号と比べて色信号に対する感度が低いことから、RGBの信号をYUVのカラーフォーマットに変換し、かつUVの成分を間引くことによって、入力画像のデータ量を少なくする工夫をする。そのためほとんど全ての符号化方式はYUV4:2:0の入力画像を前提としている(1画素12ビット相当)。このようなYUV信号を用いた符号化方式は、例えば特許文献1に記載されている。
最近、表示デバイスの高性能化により、色成分に対する画質の要求が高くなってきている。事前に色信号の解像度が間引かれた画像を前提とする符号化方式では、高画質のカラー画像を符号化することはできない。映画制作の現場においては色成分に対する要求は特に厳しい。そのため、色に対する要求を満たすためにYUVの信号の解像度を落とさずに処理する(例えば1画素を24ビットで処理する)符号化方式が構築されている。この場合、RGBと同様に1画素24ビットのYUV信号を使うメリットがなくなるため、RGB成分をそのまま符号化する方式が登場している。
米国特許公報第4520401号
RGB成分をそのまま符号化する方式では、符号化の単位となる1つのブロック当りには3つの成分(R成分、G成分、B成分)があり、各成分はMxM個(M=16または8)のサンプルから構成されている。以下では、上記3つの成分を、R−ブロック、G−ブロック、B−ブロックと呼ぶ。従来では、R−ブロックに含まれる信号(または差分信号)はR−ブロック内で直交変換され、同様にG−ブロックとB−ブロックもそれぞれのブロック内で直交変換される。即ち、R−ブロック、G−ブロック、B−ブロックの相互間に高い相関があった場合においても、よりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換していなかった。そのため、効率よく符号を割り当てて符号化することが困難であった。
また、2次元の変換係数をエントロピー符号化する際に、係数をスキャンして1次元の係数列に並べ替えるが、このスキャン処理もR−ブロック、G−ブロック、B−ブロックそれぞれで、各ブロック内に閉じて行う。そのために値の大きい係数をなるべく集めて、エントロピー符号化に適した並べ替えができなかった。
本発明は、上記課題を解決し、RGBのカラーフォーマットで符号化/復号する際に、色成分間の相関の高いブロックに対して効率良く符号化処理/復号処理を行うことを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像符号化方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化方法であって、前記N色成分の信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換ステップと、前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換ステップと、前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、前記スキャンステップでは、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、ことを特徴とする。
なお、上記カラー画像符号化方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分から構成される画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項1記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
また、本発明に係るカラー画像符号化方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を符号化するカラー画像符号化方法であって、対象画像の各N色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各N色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各N色成分に対する残差信号を生成する予測ステップと、前記N色成分の残差信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換ステップと、前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換ステップと、前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、前記スキャンステップでは、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、ことを特徴とする。
なお、上記カラー画像符号化方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項3記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像復号方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャンステップと、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換ステップと、前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換ステップと、を具備し、前記逆スキャンステップでは、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替える、ことを特徴とする。
なお、上記カラー画像復号方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項5記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
また、本発明に係るカラー画像復号方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャンステップと、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換ステップと、前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換ステップと、過去において符号化し再生された画像を参照して前記N色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各N色成分の信号に加算することで各N色成分に対する再生信号を生成する予測ステップと、を具備し、前記逆スキャンステップでは、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替える、ことを特徴とする。
なお、上記カラー画像復号方法は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項7記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
以上説明した本発明に係るカラー画像符号化方法及び本発明に係るカラー画像復号方法によれば、N色成分の信号をそれぞれ変換してN個の第1変換カラー成分を生成し(第1変換を行い)、N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換してN個の第2変換カラー成分を生成する(第2変換を行う)ことで、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる。
また、スキャン処理では、N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える。このようにN個の第2変換カラー成分をまたがった形で、N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を一次元のデータ列に並べ替えるため、値の大きい係数の順にスキャンするようになり、エントロピー符号化に適した並び替えをもたらす。
以上のように、本発明によれば、色成分間の相関の高いブロックに対して効率良く符号化処理/復号処理を行うことができ、本発明の目的を達成することができる。
以上説明した本発明に係るカラー画像符号化方法は、以下のようにカラー画像符号化装置に係る発明及びカラー画像符号化プログラムに係る発明として捉えることができ、同様の作用・効果を奏する。また、本発明に係るカラー画像復号方法は、以下のようにカラー画像復号装置に係る発明及びカラー画像復号プログラムに係る発明として捉えることができ、同様の作用・効果を奏する。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像符号化装置は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化装置であって、前記N色成分の信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換手段と、前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換手段と、前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、前記スキャン手段は、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明に係るカラー画像符号化装置は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を符号化するカラー画像符号化装置であって、対象画像の各N色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各N色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各N色成分に対する残差信号を生成する予測手段と、前記N色成分の残差信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換手段と、前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換手段と、前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、前記スキャン手段は、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像復号装置は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号装置であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャン手段と、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換手段と、前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換手段と、を具備し、前記逆スキャン手段は、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明に係るカラー画像復号装置は、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号装置であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャン手段と、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換手段と、前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換手段と、過去において符号化し再生された画像を参照して前記N色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各N色成分の信号に加算することで各N色成分に対する再生信号を生成する予測手段と、を具備し、前記逆スキャン手段は、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像符号化プログラムは、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化プログラムであって、コンピュータを、前記N色成分の信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換手段と、前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換手段と、前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段として機能させ、前記スキャン手段は、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像復号プログラムは、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号プログラムであって、コンピュータを、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャン手段と、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換手段と、前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換手段として機能させ、前記逆スキャン手段は、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、N色成分の信号をそれぞれ変換してN個の第1変換カラー成分を生成し、N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換してN個の第2変換カラー成分を生成する。例えば、符号化の単位となる1つのブロック当りの3つの成分であるR−ブロック、G−ブロック、B−ブロックに対し、それぞれのブロック内で、第1変換カラー成分(第1R−変換ブロック、第1G−変換ブロック、第1B−変換ブロック)を生成し、これら第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換してN個の第2変換カラー成分を生成する。以上のように、N色成分の信号をそれぞれ変換してN個の第1変換カラー成分を生成し(第1変換を行い)、N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換してN個の第2変換カラー成分を生成する(第2変換を行う)ことで、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる、という効果が得られる。
また、スキャン処理では、N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える。このようにN個の第2変換カラー成分をまたがった形で、N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を一次元のデータ列に並べ替えるため、値の大きい係数の順にスキャンするようになり、エントロピー符号化に適した並び替えをもたらす、という効果が得られる。
以下、本発明に係る実施形態について、図1から図14を用いて説明する。
[カラー画像符号化装置の構成]
図1は本実施形態に係るカラー画像符号化装置100を示すブロック図である。このカラー画像符号化装置100は、入力端子101、ブロック分割器102、予測信号生成器103、フレームメモリ104、減算器105、第1変換器(第1変換手段)106、第2変換器(第2変換手段)107、量子化器(量子化手段)108、スキャン器(スキャン手段)109、エントロピー符号化器(エントロピー符号化手段)110、逆量子化器111、第2逆変換器112、第1逆変換器113、加算器114、及び出力端子115を含んで構成されている。予測信号生成器103及び減算器105は、本発明に係る予測手段として機能する。
図1は本実施形態に係るカラー画像符号化装置100を示すブロック図である。このカラー画像符号化装置100は、入力端子101、ブロック分割器102、予測信号生成器103、フレームメモリ104、減算器105、第1変換器(第1変換手段)106、第2変換器(第2変換手段)107、量子化器(量子化手段)108、スキャン器(スキャン手段)109、エントロピー符号化器(エントロピー符号化手段)110、逆量子化器111、第2逆変換器112、第1逆変換器113、加算器114、及び出力端子115を含んで構成されている。予測信号生成器103及び減算器105は、本発明に係る予測手段として機能する。
以下、カラー画像符号化装置100の各部の機能について概説する。入力端子101は、複数枚の画像からなる動画像の信号を入力する端子である。ブロック分割器102は、入力端子101から入力された符号化対象の画像を複数の領域に分割する。本実施形態では、8x8の画素からなるブロックに分割するが、それ以外のブロックの大きさまたは形に分割してもよい。予測信号生成器103は、符号化処理の対象となる対象領域(対象ブロック)に対して予測信号を生成する。フレームメモリ104は、画像データを記憶するためのメモリである。
減算器105は、ブロック分割器102で分割されて得られた対象領域から、予測信号生成器103にて生成された予測信号を減算して、残差信号を生成する。第1変換器106は、上記の残差信号を離散コサイン変換する。第2変換器107は、詳細は後述するが、第1変換器106による変換後の第1のカラーフォーマットの信号について、RGB各成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換する。量子化器108は、第2変換器107による変換後の第2のカラーフォーマットの信号に対応する変換係数を量子化する。
逆量子化器111は、量子化された変換係数を逆量子化する。第2逆変換器112は、詳細は後述するが、逆量子化された変換係数について、RGB各成分間で相互に対応する変換係数を、第2カラーフォーマットから第1カラーフォーマットに逆変換する。第1逆変換器113は、第2逆変換器112による変換後の第1のカラーフォーマットの信号を逆離散コサイン変換する。加算器114は、逆離散コサイン変換された差分信号とラインL103から送られた予測信号とを加算して対象ブロックの信号を再生し、再生後の対象ブロックの信号をフレームメモリ104に格納する。
スキャン器109は、詳細は後述するが、量子化された係数を1次元の係数列に並べ替える。本実施形態では、3つの色成分の変換係数をまたがって1つの1次元の係数列に並べ替える。エントロピー符号化器110は、スキャン器109による並べ替え後の係数列を、予測信号の生成方法に関する情報とともに符号化し、符号化信号を出力端子115から送出する。出力端子115は、符号化信号を出力する端子である。
[カラー画像符号化装置の動作]
以下、上記のように構成されたカラー画像符号化装置100の動作について述べる。複数枚の画像からなる動画像の信号は入力端子101に入力される。本実施形態では、RGBの3色成分を有する画像を符号化の対象とし、それぞれの成分は同じ解像度(即ち、同じサンプル数、1サンプルは8ビット)をもつ。なお、RGBのほかにYUV4:4:4のカラーフォーマットを対象としてもよいし、N色成分(N>3)を有する画像を対象としてもよい。例えば、RGBAの画像フォーマットやCYMKのフォーマットを用いてもよい。さらに、複数のスペクトル(multi spectrum)から構成される画像・映像を入力してもよく、この場合各スペクトルは下記に述べる色成分に対応させて処理すればよい。
以下、上記のように構成されたカラー画像符号化装置100の動作について述べる。複数枚の画像からなる動画像の信号は入力端子101に入力される。本実施形態では、RGBの3色成分を有する画像を符号化の対象とし、それぞれの成分は同じ解像度(即ち、同じサンプル数、1サンプルは8ビット)をもつ。なお、RGBのほかにYUV4:4:4のカラーフォーマットを対象としてもよいし、N色成分(N>3)を有する画像を対象としてもよい。例えば、RGBAの画像フォーマットやCYMKのフォーマットを用いてもよい。さらに、複数のスペクトル(multi spectrum)から構成される画像・映像を入力してもよく、この場合各スペクトルは下記に述べる色成分に対応させて処理すればよい。
符号化の対象となる画像はブロック分割器102にて、複数の領域に分割される。本実施形態では、8x8の画素からなるブロックに分割されるが、それ以外のブロックの大きさまたは形に分割してもよい。また、1つのブロックには3色成分があり、以下ではR−ブロック、G−ブロック、B−ブロックと呼ぶ。次に、符号化処理の対象となるブロック(以下「対象ブロック」と呼ぶ)に対して、予測信号を生成する。予測信号は、R−ブロック、G−ブロック、B−ブロックのそれぞれに対して生成される。本実施形態では、2種類の予測方法が用いられる。即ち、画面間予測と画面内予測である。
画面間予測では、過去に符号化されたのちに復元された再生画像を参照画像として、この参照画像から対象ブロックに対する誤差の最も小さい予測信号を与える動き情報を求める。この処理は動き検出とよばれる。また場合に応じて、対象ブロックを再分割し、再分割された小領域に対し画面間予測方法を決定してもよい。この場合、各種の分割方法の中から、対象ブロック全体に対し最も効率のよい分割方法及びそれぞれの動き情報を決定する。本実施形態では、画面間予測は予測信号生成器103にて行われ、対象ブロックはラインL102、参照画像はL104経由で入力される。参照画像としては、過去に符号化され復元された複数の画像を参照画像として用いる。参照画像として用いる手法は、従来の技術であるMPEG−2、MPEG−4、H.264のうちいずれか1つの方法と同様であるので、説明を省略する。このようにして決定された動き情報及び小領域の分割方法はラインL115経由でエントロピー符号化器110に送られ符号化した上で出力端子115から送出される。予測信号生成器103では、小領域の分割方法及びそれぞれの小領域に対応する動き情報をもとにフレームメモリ104から参照画像信号を取得し、R−ブロック、G−ブロック、B−ブロックそれぞれに対する予測信号を生成する。このように生成された画面間予測信号はラインL103経由で減算器105に送られる。
画面内予測では、対象ブロックに空間的に隣接する既再生の画素値を用いて画面内予測信号を生成する。具体的には予測信号生成器103では、フレームメモリ104から同じ画面内にある既再生の画素信号を取得し、所定の方法で予測信号を生成する画面内予測方法を決定し、その予測方法をもとに画面内予測信号を生成する。このように生成された画面間予測信号(RGBの3つの成分)は減算器105に送られる。一方、予測方法に関する情報は、ラインL115経由でエントロピー符号化器110に送られ、エントロピー符号化器110により符号化され、符号化後の信号は出力端子115から送出される。
上述のように求められた画面間予測信号と画面内予測信号に対し、誤差の最も小さいものが選択され、減算器105に送られる。但し、一枚目の画像については、過去の画像がないため、全ての対象ブロックは画面内予測で処理される。なお、本実施形態は写真などの静止画像の符号化・復号にも適用できる。
減算器105にて対象ブロックの各色成分(RGB)の信号(ラインL102経由)から、対応する予測信号(ラインL103経由)を引き算し、RGB成分の差分信号を生成する。この差分信号は第1変換器106にて離散コサイン変換される。本実施形態では、R―ブロック、G−ブロック、B−ブロックそれぞれの差分信号を変換し、図2に示す第1R−変換ブロック(201)、第1G−変換ブロック(202)、第1B−変換ブロック(203)を生成する。図2に示すように、第1R−変換ブロック201については、円形で示す変換係数204、207、210などが存在し、第1G−変換ブロック202については変換係数205、208、211などが存在し、第1B−変換ブロック203については変換係数206、209、212などが存在する。
次に、第1R−変換ブロック201、第1G−変換ブロック202、第1B−変換ブロック203のそれぞれの係数は、ラインL106経由で第2変換器107に伝送される。第2変換器107では、入力された第1R−変換ブロック201、第1G−変換ブロック202、第1B−変換ブロック203はそれぞれ、図3に示す変換式により、第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックに変換される。図3に示す式において、変換係数(R,G,B)301はそれぞれ、第1R−変換ブロック201、第1G−変換ブロック202、第1B−変換ブロック203に対応する変換係数である。即ち、図2にて実線の円形で示したRGB各成分間で相互に対応する第1の変換係数204、205、206は、図3の式の変換係数301に代入され、第2の変換係数303に変換される。同様に、RGB各成分間で相互に対応する図2の変換係数207、208、209は、図3の式の変換係数301に代入され、第2の変換係数に変換される。また、RGB各成分間で相互に対応する図2の変換係数210、211、212は、図3の式の変換係数301に代入され、第2の変換係数に変換される。このように、第2の変換器107では、第1のカラーフォーマットの信号について、RGB各成分間で相互に対応する変換係数が、図3の式により第2のカラーフォーマットに変換される。
なお、本実施形態では第2カラーフォーマットとしてYUVのカラーフォーマットを用いるが、それ以外のカラーフォーマットを用いてもよい。なお、図3の式としては、直交変換を用いてもいいし、人間の色に対する感度に基づいて感度の高い色に重みを高くした変換を用いてもよい。このように人間の視覚に合わせた信号の変換により、感度の低い色に対し粗く処理しても人間の目に感知できないため、圧縮率を一層高めることができる。
このように得られた第2の変換係数はラインL107経由で量子化器108に送られ、量子化処理が施される。量子化された係数はスキャン器109にて、1次元の係数列に並べ替える。本実施形態では、3つの色成分の変換係数をまたがって1つの1次元の係数列に並べ替えることが特徴である。以下、1次元の係数列への並べ替え処理に関する各種の態様を、図4〜図7に基づいて説明する。
図5は、第2カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第1処理を示す。この図5には、第2R−変換ブロック501、第2G−変換ブロック502、第2B−変換ブロック503を示す。これら変換ブロック501、502、503のそれぞれに含まれる変換係数は、変換係数(以下「係数」ともいう)a〜rである。図5にて各係数に書かれている数値は、並べ替える順番を示す(図4、図6、図7でも同様)。この処理では、各色成分の各係数を1つずつ順番に並べ替える。即ち、変換ブロック501の係数a(順番1)から順に、変換ブロック502の係数a(順番2)、変換ブロック503の係数a(順番3)、変換ブロック501の係数b(順番4)、変換ブロック502の係数b(順番5)、…といった形で、数値の順番に最後まで全ての係数を並べ替えて、1次元の係数列504を生成する。
図6は、第2カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第2処理を示す。この処理では、各色成分の一部の係数を順番に並べ替える。即ち、変換ブロック601の4つの係数a、b、e、fから始まり、次に変換ブロック602の4つの係数a、b、e、f、さらに変換ブロック603の4つの係数a、b、e、fに続いた後に、また変換ブロック601に戻って、数値の順番に最後まで全ての係数を並べ替えて、1次元の係数列604を生成する。
図7は、第2カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第3処理を示す。この処理は、変換ブロック702と703に存在する破線で示す係数が量子化によってゼロになった場合の並べ替え処理である。この場合、変換ブロック701の係数を全て数値の順番に並べ替えてから、変換ブロック702のゼロになっていない係数を全て数値の順番に並べ替え、最後に変換ブロック703のゼロになっていない係数を全て数値の順番に並べ替えて、1次元の係数列704を生成する。この場合、図7に示される破線の係数をゼロにすることによって、実質的に4:2:0のカラー解像度に相当する状態になり、さらに圧縮率を向上させる効果が得られる。
なお、図4には、第2カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第4処理を示す。この処理では、1つの変換ブロック401の全ての係数を並べ替えてから、次の変換ブロック402の全ての係数を並べ替え、最後に変換ブロック403の全ての係数を並べ替えることで、1次元の係数列404を生成する。このような第4処理を採用してもよい。
最後に、エントロピー符号化器110は、スキャン器109による並べ替え後の係数列を、予測信号の生成方法に関する情報とともに符号化し、符号化信号を出力端子115から送出する。
後続の対象ブロックに対する画面内予測もしくは画面間予測を行うために、圧縮された対象ブロックの信号は逆処理し復元される。即ち、量子化された変換係数は逆量子化器111にて逆量子化された後に第2逆変換器112にて第2カラーフォーマットから第1カラーフォーマットに変換する。具体的には図3に示す行列演算の逆処理を行う。即ち、行列302の逆行列を用いて係数303に対し演算を行うことにより、係数301を生成する。このように生成された第1カラーフォーマットの変換係数は、色成分ごとに、第1逆変換器113にて逆変換される。本実施形態では逆離散コサイン変換を用いる。逆離散コサイン変換された差分信号は、加算器114により、ラインL103から送られた予測信号と加算され、これにより対象ブロックの信号が再生される。再生された対象ブロックの信号はフレームメモリ104に格納される。
なお、本実施形態では、第1変換器106と第1逆変換器113を用いるが、これらの変換器に代わる他の変換処理、例えばウェーブレットを用いてもよい。この場合、画面をブロック分割せず、画面全体に対して変換を行うため、図1のブロック分割器102がなくてもよい。
また、対象画像を予測符号化しない場合、予測信号の生成並びに圧縮画像の再生などの処理が不要となり、図1において一点鎖線116で囲まれた機能ブロックがなくてもよい。
[カラー画像符号化方法に係る処理]
以下、本実施形態によるカラー画像符号化方法に係る処理を図8に基づいて説明する。図8は本実施形態によるカラー画像符号化方法を示す流れ図であり、図8に示す処理はカラー画像符号化装置100によって実行される。まずステップ802では、RGBの3色成分を有する画像を入力し、ステップ803では、RGBそれぞれの成分をNxN画素(N=16または8)のブロックに分割する。
以下、本実施形態によるカラー画像符号化方法に係る処理を図8に基づいて説明する。図8は本実施形態によるカラー画像符号化方法を示す流れ図であり、図8に示す処理はカラー画像符号化装置100によって実行される。まずステップ802では、RGBの3色成分を有する画像を入力し、ステップ803では、RGBそれぞれの成分をNxN画素(N=16または8)のブロックに分割する。
ステップ804では、処理済みのブロックをカウントするためのカウンターiを0に初期化し、ステップ805では、i番目のブロックについて、そのRGBの各成分に対し予測信号を生成し、i番目のブロックの信号から、対応する成分の予測信号を引き算することで差分信号を生成する。予測符号化を行わない場合は、ステップ805を実行しなくてもよい。
ステップ806では、成分ごとの画素信号をその成分内で離散コサイン変換して、周波数領域の係数を生成する。予測符号化を行う場合、周波数領域に変換する対象となる画素信号は差分信号であり、予測符号化を行わない場合、変換の対象となる画素信号はステップ802に入力される原画像の信号である。このステップ806によって第1R−変換ブロック、第1G−変換ブロック、第1B−変換ブロックが生成される。
次に、ステップ807にて、第1R−変換ブロック、第1G−変換ブロック、第1B−変換ブロックを、図3に示す変換式で第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックに変換する。この処理は、前述したとおり、第1R−変換ブロック、第1G−変換ブロック、第1B−変換ブロックの間で相互に対応する変換係数(計3つの変換係数)を対象として実行される。本実施形態では、YUVに相当するカラーフォーマットに変換するが、それ以外のカラーフォーマットに変換してもよい。次のステップ808では、第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックのそれぞれに含まれる係数を量子化し、量子化変換係数を生成する。
このように得られた量子化係数は、ステップ809にて、第2カラーフォーマットの色成分をまたがって、一次元の係数列に並べ替える。その並べ替え方法としては、前述した図4〜図7の何れの方法を採用してもよい。そして、次のステップ810では、一次元の係数列を算術符号化または可変長符号化でエントロピー符号化する。なお、図8には示されていないが、この時点で、エントロピー符号化されたデータは、外部に出力されるか、又は、蓄積媒体に格納される。
次に、ステップ811では、上記ステップ808で量子化された変換係数を逆量子化し、ステップ812では逆量子化された変換係数を、第2のカラーフォーマットから第1のカラーフォーマットの周波数係数へ逆変換する。これにより、変換係数は、第2(YUV)カラーフォーマットから第1(RGB)カラーフォーマットに変換される。具体的には、図3に示す行列演算の逆処理を行う。即ち、行列302の逆行列を用いて係数303に対し演算を行うことにより、係数301を生成する。
ステップ813では、上記のように生成された第1のカラーフォーマットの変換係数を、色成分ごとに、逆離散コサイン変換により逆変換する。そして、ステップ814では、逆離散コサイン変換された画素信号を、ステップ805で生成された予測信号と加算することで対象ブロックの信号を再生し、再生した対象ブロックの信号をフレームメモリ104に格納する。ステップ815では、カウンターiを1つインクリメントし、ステップ816で最後のブロックの処理が終了したと判断されるまで、ブロック1つ1つについてステップ805〜815の処理を繰り返し実行する。そして、ステップ816で、動画像を構成する1つの画像の全ブロックに対し処理が終了したと判断されると、動画像を構成する次の画像についてステップ802〜816の処理を実行する。以後、動画像を構成する画像1つ1つについてステップ802〜816の処理を繰り返し実行する。そして、ステップ817で、動画像を構成する全ての画像に対し処理が終了したと判断されると、図8の処理を終了する。
なお、ブロック分割しないで符号化処理を行う方式(例えばウェーブレット)では、画面全体に対して変換を行うため、ステップ803、804、815、816がなくてもよい。
また、対象画像を予測符号化しない場合は、ステップ805、811〜814が不要となる。
[カラー画像復号装置の構成]
次に、本実施形態に係るカラー画像復号装置について説明する。図9は本実施形態に係るカラー画像復号装置900を示すブロック図である。このカラー画像復号装置900は、入力端子901、データ解析器(エントロピー復号手段)902、スキャン器(逆スキャン手段)903、逆量子化器(逆量子化手段)904、第2逆変換器(第2逆変換手段)905、第1逆変換器(第1逆変換手段)906、フレームメモリ907、予測信号生成器908、加算器909、及び出力端子910を含んで構成されている。予測信号生成器908及び加算器909は予測手段として機能する。
次に、本実施形態に係るカラー画像復号装置について説明する。図9は本実施形態に係るカラー画像復号装置900を示すブロック図である。このカラー画像復号装置900は、入力端子901、データ解析器(エントロピー復号手段)902、スキャン器(逆スキャン手段)903、逆量子化器(逆量子化手段)904、第2逆変換器(第2逆変換手段)905、第1逆変換器(第1逆変換手段)906、フレームメモリ907、予測信号生成器908、加算器909、及び出力端子910を含んで構成されている。予測信号生成器908及び加算器909は予測手段として機能する。
以下、カラー画像復号装置900の各部の機能について概説する。入力端子901は、上述した画像予測符号化方法で圧縮符号化された圧縮データを入力する端子である。データ解析器902は、入力端子901で入力した圧縮データを解析することにより、対象ブロックの残差信号、予測信号の生成に関連する予測信号生成関連情報、量子化パラメータを抽出する。
スキャン器903は、詳細は後述するが、1次元の係数列を3色成分に並べ替えて、第2カラーフォーマットに基づいた第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックに割り当てる。逆量子化器904は、第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックに含まれている量子化された係数を逆量子化する。第2逆変換器905は、詳細は後述するが、逆量子化された係数について第2カラーフォーマットから第1カラーフォーマットへの変換を行う。
第1逆変換器906は、第2逆変換器905による変換後の第1カラーフォーマットの変換係数を、色成分ごとに逆離散コサイン変換する。フレームメモリ907は、画像データを記憶するためのメモリである。予測信号生成器908は、ラインL902bから送られた予測信号の生成に関連する情報に基づいて、フレームメモリ907にアクセスし、フレームメモリ907から取り出した第1カラーフォーマットの各成分について予測信号を生成する。
加算器909は、逆離散コサイン変換された3色成分の差分信号とラインL908から送られた3色成分の予測信号とを加算して対象ブロックの信号を再生し、再生後の対象ブロックの信号をフレームメモリ907に格納するとともに出力端子910から送出する。出力端子910は、再生後の対象ブロックの信号を出力する端子である。
[カラー画像復号装置の動作]
以下、上記のように構成されたカラー画像復号装置900の動作について述べる。上述した方法で圧縮符号化された圧縮データ(ビットストリームともいう)は入力端子901から入力される。この圧縮データには、RGBの色成分(第1カラーフォーマット)を有する画像を複数のブロックに分割された対象ブロックを予測符号化された差分信号、及び予測信号の生成に関連する情報が含まれている。このうち予測信号の生成に関連する情報としては、画面内予測の場合は予測方法に関するモード情報、画面間予測の場合は動きベクトル及び動き補償時のブロックの大きさなどに関する情報が含まれている。予測符号化されない場合は、予測信号の生成に関連する情報がなくてもよい。この場合、加算器909、及び図9において一点鎖線911で囲まれた構成(予測信号生成器908、フレームメモリ907)がなくてもよい。
以下、上記のように構成されたカラー画像復号装置900の動作について述べる。上述した方法で圧縮符号化された圧縮データ(ビットストリームともいう)は入力端子901から入力される。この圧縮データには、RGBの色成分(第1カラーフォーマット)を有する画像を複数のブロックに分割された対象ブロックを予測符号化された差分信号、及び予測信号の生成に関連する情報が含まれている。このうち予測信号の生成に関連する情報としては、画面内予測の場合は予測方法に関するモード情報、画面間予測の場合は動きベクトル及び動き補償時のブロックの大きさなどに関する情報が含まれている。予測符号化されない場合は、予測信号の生成に関連する情報がなくてもよい。この場合、加算器909、及び図9において一点鎖線911で囲まれた構成(予測信号生成器908、フレームメモリ907)がなくてもよい。
データ解析器902にて、圧縮データより、対象ブロックの差分信号に対応する1次元の係数列、予測信号の生成に関連する情報、量子化パラメータを抽出する。本実施の形態では、逆算術符号化を用いるが可変長復号方法を用いてもよい。この1次元の係数列には、第2カラーフォーマットに基づいた3色成分(YUV)の変換係数が含まれている。スキャン器903では、1次元の係数列を3色成分に並べ替えて、第2カラーフォーマットに基づいた第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックに割り当てる。
スキャン器903における並べ替え処理では、図4〜図7を用いて前述したように、数値の順番に1次元の係数列が3色成分に並べ替えられる。例えば、図4を用いて具体的に説明すると、1次元係数列404にある各升目を順に走査し、数字で示されている係数を第2R−変換ブロック401、第2G−変換ブロック402、第2B−変換ブロック403に示されている数値の係数に割り当てて並べ替える。また、図7のケースについては、変換ブロック702、703に破線で示されたゼロの値の係数に対応して、ゼロを埋め込んだ上で、後続の処理を行うことになる。
次に、逆量子化器904にて、第2R−変換ブロック、第2G−変換ブロック、第2B−変換ブロックに含まれている量子化されている係数を逆量子化する。その結果を第2逆変換器905にて第2カラーフォーマットから第1カラーフォーマットに変換する。具体的には図3に示す行列演算の逆処理を行う。即ち、行列302の逆行列を用いて係数303に対し演算を行うことにより、係数301を生成する。このように生成された第1カラーフォーマットの変換係数は、色成分ごとに、第1逆変換器906にて逆変換される。本実施形態では、逆離散コサイン変換を用いる。逆離散コサイン変換された3色成分の差分信号は、加算器909により、ラインL908から送られた3色成分の予測信号と加算され、対象ブロックの信号が再生される。そして、再生された対象ブロックの信号はフレームメモリ907に格納される。予測信号生成器908はラインL902bから送られた予測信号の生成に関連する情報に基づいて、フレームメモリ907にアクセスし、第1カラーフォーマットの各成分について予測信号を生成する。本実施形態では、H.264/AVCと同じ方法で画面内もしくは画面間の予測信号を生成する。
[カラー画像復号方法に係る処理]
以下、本実施形態によるカラー画像復号方法に係る処理を図10に基づいて説明する。図10は本実施形態によるカラー画像復号方法を示す流れ図であり、図10に示す処理はカラー画像復号装置900によって実行される。まずステップ1002では、圧縮データが入力され、ステップ1003では、圧縮データに対しエントロピー復号を行い、量子化された変換係数、量子化に関する情報、及び予測信号生成関連情報を抽出する。次のステップ1004では、予測信号生成関連情報に基づいて予測信号を生成する。なお、本実施形態では、H.264/AVCと同じ方法で画面内もしくは画面間の予測信号を生成する。
以下、本実施形態によるカラー画像復号方法に係る処理を図10に基づいて説明する。図10は本実施形態によるカラー画像復号方法を示す流れ図であり、図10に示す処理はカラー画像復号装置900によって実行される。まずステップ1002では、圧縮データが入力され、ステップ1003では、圧縮データに対しエントロピー復号を行い、量子化された変換係数、量子化に関する情報、及び予測信号生成関連情報を抽出する。次のステップ1004では、予測信号生成関連情報に基づいて予測信号を生成する。なお、本実施形態では、H.264/AVCと同じ方法で画面内もしくは画面間の予測信号を生成する。
ステップ1005では、1次元の係数列になっている量子化された変換係数を2次元の配列に並べ替える。この2次元の配列は第2カラーフォーマットに基づいた3色成分である。例えば、図4を用いて具体的に説明すると、1次元係数列404にある各升目を順に走査し、数字で示されている係数を第2R−変換ブロック401、第2G−変換ブロック402、第2B−変換ブロック403に示されている数値の係数に割り当てて並べ替える。また、図7のケースについては、変換ブロック702、703に破線で示されたゼロの値の係数に対応して、ゼロを埋め込んだ上で、後続の処理を行うことになる。次のステップ1006では、3色成分ごとに量子化された変換係数を、量子化情報を用いて逆量子化する。そしてステップ1007では、逆量子化された変換係数を、第2カラーフォーマットから第1カラーフォーマットの周波数係数へ変換する。具体的には図3に示す行列演算の逆処理を行う。
ステップ1008では、上記のように生成された第1カラーフォーマットの変換係数を色成分ごとに逆変換し、再生差分信号を生成する。次のステップ1009では、上記生成した再生差分信号を予測信号と加算することで再生画像信号を生成し、次の対象ブロックの再生のために、上記生成した再生画像信号をフレームメモリ907に格納する。以後、ステップ1010で全てのデータに対し処理が終了したと判断されるまで、ステップ1003〜1009の処理を繰り返し実行する。そして、ステップ1010で、全てのデータに対し処理が終了したと判断されると、図10の処理を終了する。
なお、予測符号化されない場合は、予測信号の生成に係る処理がなくてもよいため、ステップ1004、1009が不要となる。
また、本実施形態におけるカラー画像の符号化・復号方法は、図4〜図7に示したパターンで、色空間をまたがって係数を並べ替えたが、図4〜図7のパターンを複数組み合わせて、適用してもよい。即ち、一枚の画像にあるブロックによって用いるパターンを変えてもよい。但しその場合、ブロックごとに、どのパターンを用いて並べ替えたかを示す指示情報を送信側から受信側に送る必要があり、圧縮データに含める必要がある。受信側では、各ブロックにおいて、この指示情報をもとに1次元の係数列を2次元の係数配列に並べ替える。さらに、動画像に含まれる各画像に対し、異なる並べ替えパターンを適用してもよい。その場合、各画像の符号化データの先頭に用いられた並べ替えパターンに関する情報を付加して伝送もしくは蓄積する必要がある。
また、本実施形態では、第1変換器と第2変換器を用いたが、その二つの変換器と等価である一つの変換器に置き換えてもよい。この1つの変換器としては、第1カラーフォーマットに基づいた3色成分の3次元の信号(画面の水平・垂直の軸、並びに色の軸)を第2カラーフォーマットに基づいた3色成分の信号に変換できるものであればよい。同様に、第1逆変換器と第2逆変換器を用いたが、その二つの逆変換器と等価である一つの逆変換器に置き換えてもよい。
また、本実施形態では、カラー画像符号化装置が量子化器を備え、カラー画像復号装置が逆量子化器を備えた例を説明したが、符号化方式として可逆符号化方式を採用する場合は、カラー画像符号化装置は量子化器を備える必要はなく、これに伴い、カラー画像復号装置も逆量子化器を備える必要はない。
[カラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムについて]
さて、本発明に係るカラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムは、記録媒体に格納されて提供することもできる。記録媒体としては、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD、あるいはROM等の記録媒体、あるいは半導体メモリ等が例示される。
さて、本発明に係るカラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムは、記録媒体に格納されて提供することもできる。記録媒体としては、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD、あるいはROM等の記録媒体、あるいは半導体メモリ等が例示される。
図11は、コンピュータをカラー画像符号化装置として機能させるためのカラー画像符号化プログラムのモジュールを示すブロック図である。カラー画像符号化プログラムP100は、ブロック分割モジュールP102、予測信号生成モジュールP103、記憶モジュールP104、減算モジュールP105、第1変換モジュールP106、第2変換モジュールP107、量子化モジュールP108、逆量子化モジュールP109、第2逆変換モジュールP110、第1逆変換モジュールP111、加算モジュールP112、スキャンモジュールP113、及びエントロピー符号化モジュールP114を含んで構成されている。
上記各モジュールが実行されることにより実現される機能は、上述したカラー画像符号化装置100の各構成要素と同じである。即ち、画像予測符号化プログラムP100の各モジュールの機能は、ブロック分割器102、予測信号生成器103、フレームメモリ104、減算器105、第1変換器106、第2変換器107、量子化器108、逆量子化器111、第2逆変換器112、第1逆変換器113、加算器114、スキャン器109、及びエントロピー符号化器110の機能と同様である。
また、図12は、コンピュータをカラー画像復号装置として機能させるためのカラー画像復号プログラムのモジュールを示すブロック図である。カラー画像復号プログラムP900は、データ解析モジュールP902、スキャンモジュールP903、逆量子化モジュールP904、第2逆変換モジュールP905、第1逆変換モジュールP906、加算モジュールP907、予測信号生成モジュールP908、及び記憶モジュールP909を含んで構成されている。
上記各モジュールが実行されることにより実現される機能は、上述したカラー画像復号装置900の各構成要素と同じである。即ち、カラー画像復号プログラムP900の各モジュールの機能は、データ解析器902、スキャン器903、逆量子化器904、第2逆変換器905、第1逆変換器906、加算器909、予測信号生成器908、及びフレームメモリ907の機能と同様である。
このように構成されたカラー画像符号化プログラムP100及びカラー画像復号プログラムP900は、記録媒体10に記憶され、後述するコンピュータにおいて実行される。
図13は、記録媒体10に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータのハードウェア構成を示す図であり、図14は、記録媒体10に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータの斜視図である。コンピュータとして、CPUを具備しソフトウエアによる処理や制御を行うDVDプレーヤ、セットトップボックス、携帯電話などを含む。
図13に示すように、コンピュータ30は、フレキシブルディスクドライブ装置、CD−ROMドライブ装置、DVDドライブ装置等の読取装置12と、オペレーティングシステムを常駐させた作業用メモリ(RAM)14と、記録媒体10に記憶されたプログラムを記憶するメモリ16と、ディスプレイといった表示装置18と、入力装置であるマウス20及びキーボード22と、データ等の送受を行うための通信装置24と、プログラムの実行を制御するCPU26とを備えている。コンピュータ30は、記録媒体10が読取装置12に挿入されると、読取装置12から記録媒体10に格納されたカラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムにアクセス可能になり、カラー画像符号化プログラムによって本発明に係るカラー画像符号化装置として動作可能となり、カラー画像復号プログラムによって本発明に係るカラー画像復号装置として動作可能となる。
図14に示すように、カラー画像符号化プログラムもしくはカラー画像復号プログラムは、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号40としてネットワークを介して提供されるものであってもよい。この場合、コンピュータ30は、通信装置24によって受信したカラー画像符号化プログラムもしくはカラー画像復号プログラムをメモリ16に格納し、当該カラー画像符号化プログラムもしくはカラー画像復号プログラムを実行することができる。
[本実施形態の効果]
以上説明した本実施形態によれば、符号化の単位となる1つのブロック当りの3つの成分であるR−ブロック、G−ブロック、B−ブロックに対し、それぞれのブロック内で、第1変換カラー成分(第1R−変換ブロック、第1G−変換ブロック、第1B−変換ブロック)を生成し、これら第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換して3個の第2変換カラー成分を生成する。これにより、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる、という効果が得られる。
以上説明した本実施形態によれば、符号化の単位となる1つのブロック当りの3つの成分であるR−ブロック、G−ブロック、B−ブロックに対し、それぞれのブロック内で、第1変換カラー成分(第1R−変換ブロック、第1G−変換ブロック、第1B−変換ブロック)を生成し、これら第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換して3個の第2変換カラー成分を生成する。これにより、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる、という効果が得られる。
また、スキャン処理では、3個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分から3番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える。このように3個の第2変換カラー成分をまたがった形で、3個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を一次元のデータ列に並べ替えるため、値の大きい係数の順にスキャンするようになり、即ち、0でない係数(非0の係数)が多く存在する所から順に、0の係数が多く存在する所へ向けてスキャンするようになり、エントロピー符号化に適した並び替えをもたらす、という効果が得られる。
さらに、第1変換、第2変換、及び量子化係数の並べ替えを行うことにより、量子化度合いによって従来のYUV信号で符号化した場合と同程度の符号量を維持しつつ、復号装置からの出力信号はRGB信号であり、表示のための信号変換処理は不要のため、処理の軽量化及び電力の節約をもたらす効果もある。
100…カラー画像符号化装置、101…入力端子、102…分割器、103…予測信号生成器、104…フレームメモリ、105…減算器、106…第1変換器、107…第2変換器、108…量子化器、109…スキャン器、110…エントロピー符号化器、111…逆量子化器、112…第2逆変換器、113…第1逆変換器、114…加算器、115…出力端子、900…カラー画像復号装置、901…入力端子、902…データ解析器、903…スキャン器、904…逆量子化器、905…第2逆変換器、906…第1逆変換器、907…フレームメモリ、908…予測信号生成器、909…加算器、910…出力端子。
Claims (14)
- 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化方法であって、
前記N色成分の信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換ステップと、
前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換ステップと、
前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、
前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、
前記スキャンステップでは、
前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像符号化方法。 - 前記カラー画像符号化方法は、
第1カラーフォーマットに基づいたN色成分から構成される画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、
前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項1記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像符号化方法。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を符号化する符号化方法であって、
対象画像の各N色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各N色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各N色成分に対する残差信号を生成する予測ステップと、
前記N色成分の残差信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換ステップと、
前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換ステップと、
前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、
前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、
前記スキャンステップでは、
前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像符号化方法。 - 前記カラー画像符号化方法は、
第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、
前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項3記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像符号化方法。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、
前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャンステップと、
前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、
前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換ステップと、
前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換ステップと、を具備し、
前記逆スキャンステップでは、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像復号方法。 - 前記カラー画像復号方法は、
第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、
前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項5記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像復号方法。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生する復号方法であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、
前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャンステップと、
前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、
前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換ステップと、
前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換ステップと、
過去において符号化し再生された画像を参照して前記N色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各N色成分の信号に加算することで各N色成分に対する再生信号を生成する予測ステップと、を具備し、
前記逆スキャンステップでは、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像復号方法。 - 前記カラー画像復号方法は、
第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、
前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項7記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像復号方法。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化装置であって、
前記N色成分の信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換手段と、
前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換手段と、
前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、
前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、
前記スキャン手段は、
前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像符号化装置。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像を符号化する符号化装置であって、
対象画像の各N色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各N色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各N色成分に対する残差信号を生成する予測手段と、
前記N色成分の残差信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換手段と、
前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換手段と、
前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、
前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、
前記スキャン手段は、
前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像符号化装置。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号装置であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、
前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャン手段と、
前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、
前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換手段と、
前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換手段と、を具備し、
前記逆スキャン手段は、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像復号装置。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生する復号装置であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、
前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャン手段と、
前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、
前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換手段と、
前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換手段と、
過去において符号化し再生された画像を参照して前記N色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各N色成分の信号に加算することで各N色成分に対する再生信号を生成する予測手段と、を具備し、
前記逆スキャン手段は、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像復号装置。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化プログラムであって、
コンピュータを、
前記N色成分の信号をそれぞれ変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第1変換手段と、
前記N個の第1変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第1変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第2カラーフォーマットに変換し、N個の第2変換カラー成分を生成する第2変換手段と、
前記N個の第2変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、
前記N個の第2変換カラー成分をまたがった形で、前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段として機能させ、
前記スキャン手段は、
前記N個の第2変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、1つ目の第2変換カラー成分からN番目の第2変換カラー成分まで、各第2変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも1つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像符号化プログラム。 - 第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号プログラムであって、
コンピュータを、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、
前記一次元の量子化係数列を第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替える逆スキャン手段と、
前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に並べ替えられた後の、前記N色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、N個の第2変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、
前記N個の第2変換カラー成分の変換係数について、当該N個の第2変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第1カラーフォーマットに逆変換し、N個の第1変換カラー成分を生成する第2逆変換手段と、
前記N個の第1変換カラー成分それぞれを逆変換し、第1カラーフォーマットに基づいたN色成分を生成する第1逆変換手段として機能させ、
前記逆スキャン手段は、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第2カラーフォーマットに基づいたN色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該N色成分に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像復号プログラム。
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