JP2014060713A - 画像復号方法および画像復号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い符号化効率で符号化された画像の復号におけるエラー耐性を向上させることができる画像復号方法を提供する。
【解決手段】画像復号方法は、第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得ステップ（Ｓ３０１）と、設定情報に応じて設定された第１量子化マトリックスを用いて、画像の係数を逆量子化する逆量子化ステップ（Ｓ３０２）とを含み、逆量子化ステップ（Ｓ３０２）では、設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、特定情報によって特定される第２量子化マトリックスが参照可能である場合、第２量子化マトリックスを第１量子化マトリックスと設定し、設定情報に特定情報が含まれ、かつ、特定情報によって特定される第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを第１量子化マトリックスと設定する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、画像を復号する画像復号方法に関する。

画像（動画像を含む）を復号する画像復号方法に関する技術として、非特許文献１に記載の技術がある。

ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０「ＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ１０ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ」

しかしながら、符号化効率の向上の影響によって、想定外のエラーが画像の復号において発生する可能性がある。

そこで、本発明は、高い符号化効率で符号化された画像の復号におけるエラー耐性を向上させることができる画像復号方法を提供する。

本発明の一態様に係る画像復号方法は、画像を復号する画像復号方法であって、前記画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得ステップと、前記設定情報に応じて設定された前記第１量子化マトリックスを用いて、前記画像の係数を復号する復号ステップとを含み、前記復号ステップでは、前記設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能である場合、前記第２量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定し、前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム、または、コンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明に係る画像復号方法は、高い符号化効率で符号化された画像の復号におけるエラー耐性を向上させることができる。

図１は、実施の形態１に係る画像符号化装置の構成を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る符号化全体のフローを示す図である。 図３は、実施の形態１に係る量子化マトリックスの符号化フローを示す図である。 図４は、実施の形態１および実施の形態２に係る画像復号装置の構成を示す図である。 図５は、実施の形態１および実施の形態２に係る復号全体のフローを示す図である。 図６は、実施の形態１に係る量子化マトリックスの復号フローを示す図である。 図７は、実施の形態２に係る量子化マトリックスの復号フローの第１例を示す図である。 図８は、実施の形態２に係る量子化マトリックスの復号フローの第２例を示す図である。 図９は、実施の形態２に係る量子化マトリックスの復号フローの第３例を示す図である。 図１０は、実施の形態２に係る画像復号装置の特徴的な構成を示す図である。 図１１は、実施の形態２に係る画像復号装置の特徴的な動作フローを示す図である。 図１２は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図１３は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図１４は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図１５は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図１６は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図１７Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図１７Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図１８は、多重化データの構成を示す図である。 図１９は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図２０は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図２１は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図２２は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図２３は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図２４は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図２５は、映像データを識別するステップを示す図である。 図２６は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図２７は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図２８は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図２９は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図３０Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図３０Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、画像を復号する画像復号方法に関して、課題を見出した。以下、具体的に説明する。

近年、デジタル映像機器の技術進歩が著しく、ビデオカメラまたはテレビチューナから入力された映像信号（時系列順に並んだ複数のピクチャ）を圧縮符号化しＤＶＤまたはハードディスク等の記録メディアに記録する機会が増えている。

映像信号の符号化は、画像を予測するステップ、予測画像と符号化対象画像との差分を求めるステップ、差分画像を周波数係数に変換するステップ、周波数係数を量子化するステップ、および、量子化結果および予測情報等を可変長符号化するステップで構成される。

量子化には、量子化マトリックスが使用される場合がある。そして、視覚的に劣化が目立たない高域成分の係数が粗く量子化され、逆に視覚的に劣化が目立つ低域成分の係数が細かく量子化されることによって符号化効率が向上する。また、４×４および８×８などの周波数変換サイズと、画面内予測および画面間予測などの予測モードと、輝度および色差などの画素成分とに対応して数種類の量子化マトリックスが使われる。

なお、量子化とは、予め定められた間隔でサンプリングした値を予め定められたレベルに対応づけてデジタル化することをいい、この技術分野では、丸め、ラウンディング、および、スケーリングといった表現が用いられる場合もある。

量子化マトリックスを使用する方法として、画像符号化装置によって直接設定された量子化マトリックスを使用する方法と、デフォルトの量子化マトリックスを使用する方法とがある。画像符号化装置は、量子化マトリックスを直接設定することにより、画像の特徴に応じた量子化マトリックスを設定することができる。しかし、この場合、画像符号化装置は、量子化マトリックスを符号化するため、その分の符号量が増加するというデメリットがある。

一方、量子化マトリックスを使用せず、高域成分の係数も低域成分の係数も同じように量子化する方法もある。なお、この方法は、係数が全て同じ値である量子化マトリックスを用いる方法に等しい。

Ｈ．２６４／ＡＶＣまたはＭＰＥＧ−４ ＡＶＣと呼ばれる動画像符号化規格（非特許文献１参照）では、量子化マトリックスは、ＳＰＳ（シーケンスパラメータセット：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）またはＰＰＳ（ピクチャパラメータセット：Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）で指定される。ＳＰＳは、シーケンスに対して用いられるパラメータを含み、ＰＰＳは、ピクチャに対して用いられるパラメータを含む。ＳＰＳとＰＰＳとは、単にパラメータセットと呼ばれる場合がある。

ＳＰＳおよびＰＰＳのそれぞれにおけるＭａｔｒｉｘＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇとＬｉｓｔＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇとによって量子化マトリックスが設定される。ＳＰＳのＭａｔｒｉｘＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇが０の場合、量子化マトリックスは使われず、高域成分の係数も低域成分の係数も同じように量子化される。逆に、１の場合、ＬｉｓｔＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇを用いて対象シーケンスで使う量子化マトリックスが設定される。

周波数変換サイズ、予測モードおよび画素成分に応じて複数の量子化マトリックスが存在する。ＬｉｓｔＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇは、量子化マトリックス毎に存在し、それぞれ、デフォルトの量子化マトリックスを使うか否かを示す。デフォルトの量子化マトリックスが使われない場合、使用される量子化マトリックスが別のシンタックス（ｓｙｎｔａｘ）を用いて符号化される。

また、ＰＰＳのＭａｔｒｉｘＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇが０の場合、ＳＰＳで設定された量子化マトリックスの情報が用いられる。１の場合、対象ピクチャで使われる量子化マトリックスが、ＬｉｓｔＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇを用いて設定される。ＰＰＳのＬｉｓｔＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇも、ＳＰＳのＬｉｓｔＰｒｅｓｅｎｔＦｌａｇと同様に、それぞれ、デフォルトの量子化マトリックスを使うか否かを示す。

また、量子化マトリックスは、直交変換のサイズ毎（４×４、８×８、１６×１６、３２×３２）、色空間のコンポーネント毎（輝度Ｙ、色差Ｃｂ、色差Ｃｒ）、および、予測方法毎（面内予測、面間予測）に、区別して用いられる。これらの種別を特定するための情報がｍａｔｒｉｘＩＤである。

ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０は、面内予測の輝度Ｙで用いられる量子化マトリックスを指す。ｍａｔｒｉｘＩＤ＝１は面内予測の色差Ｃｂで、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝２は面内予測の色差Ｃｒで、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝３は面間予測の輝度Ｙで、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝４は面間予測の色差Ｃｂで、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝５は面間予測の色差Ｃｒで、それぞれ用いられる量子化マトリックスを指す。サイズによっては定義の派生がある。

量子化マトリックスの符号化では、あるサイズについて、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０からｍａｔｒｉｘＩＤ＝５までの量子化マトリックスが順次符号化される。これら６種について全て異なる量子化マトリックスを符号化し画質を最大化することも可能であるが、一方で量子化マトリックスの符号量増加を抑えるために、同じ量子化マトリックスをコピーすることも可能である。

具体的には、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが０であることは、既に送付済みの量子化マトリックス等をコピーして使うことを意味する。同フラグが１であることは、量子化マトリックスの内容（マトリックス値）を符号化することを意味する。ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇが０である場合、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｐｒｅｄ＿ｍａｔｒｉｘ＿ｉｄ＿ｄｅｌｔａが符号化される。

なお、本明細書では、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇをｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｐｒｅｄ＿ｍａｔｒｉｘ＿ｉｄ＿ｄｅｌｔａをＤｅｌｔａＩＤとそれぞれ略す場合もある。

対象ｍａｔｒｉｘＩＤの数値からＤｅｌｔａＩＤを減じた値をＲｅｆＩＤと呼び、ＲｅｆＩＤがコピー元のｍａｔｒｉｘＩＤを示す。例えば、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝２（面内予測の色差Ｃｒで用いられる量子化マトリックス）について、ＤｅｌｔａＩＤ＝１の場合、ＲｅｆＩＤ＝１である。ＲｅｆＩＤ＝１は面内予測の色差Ｃｂを指す。したがって、この場合、既に符号化済みの面内予測の色差Ｃｂで用いられる量子化マトリックスが、面内予測の色差Ｃｒの量子化マトリックスとしても使われる。

複数のサイズと複数のｍａｔｒｉｘＩＤとの組み合わせに対応する複数の量子化マトリックスがまとめられたデータ単位をｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａと呼ぶ。ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａは、ＳＰＳまたはＰＰＳの中に符号化される。

しかしながら、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａに誤りが存在する場合、画像を復号することは困難である。例えば、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａに含まれるＤｅｌｔａＩＤの誤りによって、コピー元の量子化マトリックスが参照可能でない場合がある。そして、このような場合、画像復号装置は、画像の復号を継続することができずに、画像の復号を停止する可能性がある。

また、上記の動作では、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０から５の全てについて、ＤｅｌｔａＩＤが符号化される。特に、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の場合にも、実際にはコピー元の量子化マトリックスが存在しないにも関わらず、ＤｅｌｔａＩＤが符号化される。したがって、符号量が無駄に増加する。

そこで、本発明の一態様に係る画像復号方法は、画像を復号する画像復号方法であって、前記画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得ステップと、前記設定情報に応じて設定された前記第１量子化マトリックスを用いて、前記画像の係数を復号する復号ステップとを含み、前記復号ステップでは、前記設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能である場合、前記第２量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定し、前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定してもよい。

これにより、量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な別の量子化マトリックスが用いられる。例えば、符号化効率の向上のため、複数のマトリックス値の代わりに、量子化マトリックスを特定するための特定情報が符号化される場合がある。しかし、特定情報が誤っている場合、特定情報によって特定される量子化マトリックスが参照可能でない可能性がある。このような場合に、参照可能な別の量子化マトリックスが用いられる。したがって、高い符号化効率で符号化された画像の復号におけるエラー耐性が向上する。

例えば、前記取得ステップでは、複数の量子化マトリックスをそれぞれ順番付けて設定するための前記設定情報を取得してもよい。

これにより、複数の量子マトリックスのそれぞれの順番に従って、複数の量子マトリックスを設定することが可能である。

また、例えば、前記復号ステップでは、前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスの順番が前記複数の量子化マトリックスにいずれかに付される先頭の順番よりも小さい場合、前記第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定してもよい。

これにより、量子化マトリックスが存在しない場合、別の量子化マトリックスを用いて係数が復号される。

また、例えば、前記復号ステップでは、前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスの順番が前記第１量子化マトリックスの順番よりも大きい場合、前記第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定してもよい。

これにより、まだ量子化マトリックスが設定されていない場合、別の量子化マトリックスを用いて係数が復号される。

また、例えば、前記復号ステップでは、前記設定情報に前記第１量子化マトリックスの順番から前記第２量子化マトリックスの順番を差し引いた差分を示す前記特定情報が含まれ、前記差分が前記第１量子化マトリックスの順番よりも大きい場合、前記第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定してもよい。

これにより、量子化マトリックスが存在しない場合、別の量子化マトリックスを用いて係数が復号される。

また、例えば、前記復号ステップでは、前記設定情報に前記第１量子化マトリックスの順番から前記第２量子化マトリックスの順番を差し引いた差分を示す前記特定情報が含まれ、前記差分が負数である場合、前記第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定してもよい。

これにより、まだ量子化マトリックスが設定されていない場合、別の量子化マトリックスを用いて係数が復号される。

また、例えば、前記取得ステップでは、面内予測モードおよび面間予測モードを含む複数の予測モードと、輝度成分および色差成分を含む複数の成分との複数の組み合わせにそれぞれ対応する複数の量子化マトリックスをそれぞれ順番付けて設定するための前記設定情報を取得し、前記復号ステップでは、第１予測モードと第１成分との組み合わせに対応する前記第１量子化マトリックスを用いて、前記係数を復号してもよい。

これにより、予測モードと画素成分との組み合わせに応じた量子化マトリックスが用いられる。

また、例えば、前記第３量子化マトリックスは、前記第１量子化マトリックスの順番よりも小さい順番が付された量子化マトリックスであってもよい。

これにより、量子化マトリックスが参照可能でない場合、先に設定された別の量子化マトリックスが用いられる。先に設定された別の量子化マトリックスは、比較的適切な値を有していると想定される。したがって、画像の係数が、比較的適切な値を有する別の量子化マトリックスで復号される。

また、例えば、前記第３量子化マトリックスは、前記複数の量子化マトリックスのうち、先頭の順番が付された量子化マトリックスであってもよい。

これにより、別の量子化マトリックスを選択するための演算量の増加が抑制され、かつ、画像の係数が、比較的適切な値を有する別の量子化マトリックスで復号される。

また、例えば、前記第３量子化マトリックスは、予め定められたデフォルトの量子化マトリックスであってもよい。

これにより、量子化マトリックスが参照可能でない場合、より確実に参照可能なデフォルトの量子化マトリックスが用いられる。デフォルトの量子化マトリックスを用いることにより、演算量の増加が抑制される。

また、例えば、前記第１成分が前記色差成分である場合、前記第３量子化マトリックスは、前記複数の量子化マトリックスのうち前記第１予測モードと前記輝度成分との組み合わせに対応する量子化マトリックスであってもよい。

これにより、色差に対応する量子化マトリックスとして、輝度に対応する別の量子化マトリックスが用いられる。色差に対応する量子化マトリックスと、輝度に対応する別の量子化マトリックスとは、類似すると想定される。したがって、比較的適切な別の量子化マトリックスが用いられる。

また、例えば、前記第１成分が前記輝度成分である場合、前記第３量子化マトリックスは、デフォルトの量子化マトリックスであってもよい。

これにより、輝度に対応する量子化マトリックスとして、より確実に参照可能なデフォルトの量子化マトリックスが用いられる。

また、例えば、前記復号ステップでは、前記設定情報に前記特定情報が含まれず、前記第１量子化マトリックスのマトリックス値が含まれる場合、前記マトリックス値を有する前記第１量子化マトリックスを用いて、前記係数を復号してもよい。

これにより、個別に設定された量子化マトリックスを用いて、画像の係数が適切に復号される。

また、本発明の一態様に係る画像符号化方法および画像復号方法では、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の場合、ＤｅｌｔａＩＤの符号化および復号をスキップする。これにより、データ量および処理量が削減される。

さらに、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム、または、コンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
＜構成（符号化全体）＞
図１は、本実施の形態における画像符号化装置の構成を示す。図１の通り、本実施の形態における画像符号化装置１００は、量子化マトリックス設定部１０１、量子化マトリックス符号化部１０２、ブロック分割部１０３、減算部１０４、変換部１０５、量子化部１０６、係数符号化部１０７、加算部１０８、逆変換部１０９、逆量子化部１１０、予測部１１１、および、フレームメモリ１１２を備える。

＜動作（符号化全体）＞
次に、図２を参照しつつ、符号化全体のフローについて説明する。まず、量子化マトリックス設定部１０１は、処理対象のシーケンスで使用される量子化マトリックスであるＳＰＳ量子化マトリックスを設定する（Ｓ１０１）。ＳＰＳ量子化マトリックスは、外部からの入力、画像の特徴、または、変換スキップ可能フラグ（ＴｒａｎｓｆｏｒｍＳｋｉｐＥｎａｂｌｅＦｌａｇまたはｅｎａｂｌｅ＿ｔｒａｎｓｆｏｒｍ＿ｓｋｉｐ＿ｆｌａｇ）等に応じて設定される。

変換スキップ可能フラグは、画素データを周波数係数に変換する処理をスキップすることを許可するか否かを示すフラグである。変換処理がスキップされることによって符号化効率が向上する場合がある。変換スキップ可能フラグは、０の場合、変換処理のスキップを禁止することを示し、１の場合、変換処理のスキップを許可することを示す。

次に、量子化マトリックス符号化部１０２は、ＳＰＳ量子化マトリックスを符号化する（Ｓ１０２）。詳細は後述する。なお、ピクチャに対する以降の処理（Ｓ１０３〜Ｓ１１５）は、シーケンス内の全ピクチャに対して実施される。したがって、シーケンス内のピクチャ数分、以降の処理が繰り返される。

次に、量子化マトリックス設定部１０１は、処理対象のピクチャで使用される量子化マトリックスであるＰＰＳ量子化マトリックスを設定する（Ｓ１０３）。ＰＰＳ量子化マトリックスは、外部からの入力、画像の特徴、または、変換スキップ可能フラグ等に応じて設定される。次に、量子化マトリックス符号化部１０２は、ＰＰＳ量子化マトリックスを符号化する（Ｓ１０４）。詳細は後述する。

次に、ブロック分割部１０３は、入力画像をブロック（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に分割し、ブロックを順次、減算部１０４と予測部１１１とに出力する（Ｓ１０５）。ブロックは可変サイズを有する。ブロック分割部１０３は、画像の特徴を用いて画像を分割する。ブロックの最小サイズは横８画素×縦８画素であり、最大サイズは横６４画素×縦６４画素である。

なお、ブロックに対する以降の処理（Ｓ１０６〜Ｓ１１４）は１枚のピクチャ内の全ブロックに対し実施される。したがって、ピクチャ内のブロックの個数分、以降の処理が繰り返される。

次に、予測部１１１は、ブロックと、フレームメモリ１１２に格納されている復号画像とから、予測ブロックを生成する（Ｓ１０６）。減算部１０４は、入力画像と予測ブロックとから差分ブロックを生成する（Ｓ１０７）。

次に、変換部１０５は、差分ブロックを周波数係数に変換する（Ｓ１０８）。この時、変換スキップ可能フラグが入力される。変換スキップ可能フラグが１（スキップを許可）の場合、変換部１０５は、差分ブロックの特徴（サイズ等）に応じて変換処理を実施する／しないを切り替える。そして、変換部１０５は、変換処理を実施しない場合、差分ブロックをそのまま量子化部１０６へ出力する。変換部１０５は、変換処理を実施する場合、周波数変換処理を行い、周波数係数を量子化部１０６へ出力する。

一方、変換スキップ可能フラグが０（スキップを禁止）の場合、変換部１０５は、差分ブロックの特徴によらず、周波数変換処理を行い、周波数係数を量子化部１０６へ出力する。

なお、変換処理のスキップは、変換サイズが４×４の場合にのみ実施される。そして、４×４以外の場合、変換スキップ可能フラグによらず、変換処理が行われる。変換サイズは、４×４以上の可変サイズであり、ブロック（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のサイズよりも小さくてもよい。

次に、量子化部１０６は、変換部１０５からの出力データを量子化する（Ｓ１０９）。この時、ステップＳ１０３で設定されたＰＰＳ量子化マトリックスを用いて出力データが量子化される。変換部１０５からの出力データは、変換スキップ可能フラグと、差分ブロックの特徴とに応じて、差分ブロックそのものである場合と、周波数係数である場合とがある。次に、係数符号化部１０７は、量子化結果を符号化する（Ｓ１１０）。符号化には、算術符号化等の可変長符号化が用いられる。

次に、逆量子化部１１０は、量子化結果を逆量子化し、周波数係数または差分ブロックを復元する（Ｓ１１１）。この時、逆量子化部１１０は、ステップＳ１０３で設定されたＰＰＳ量子化マトリックスを用いて量子化結果を逆量子化する。逆量子化とは、量子化された信号を元に戻すことを示すが、より正確には、量子化処理により粗い精度になったデータを、量子化マトリックスを用いて細かい精度に戻す処理である。そのため、量子化処理と同様にスケーリングと表現される場合がある。

次に、逆変換部１０９は、周波数係数を画素データに変換し、差分ブロックを復元する（Ｓ１１２）。この時、変換部１０５から、対象ブロックの周波数変換がスキップされたか否かの情報が逆変換部１０９へ入力される。そして、周波数変換がスキップされた場合、逆周波数変換もスキップされる。なお、この技術分野では、一般に、乗算処理を減らすため、逆量子化と逆変換の処理は同時に行われる。

次に、加算部１０８は、復元された差分ブロックと、予測ブロックとを加算して復号ブロックを生成し、フレームメモリ１１２に格納する（Ｓ１１３）。以降、量子化マトリックス符号化部１０２について詳細を説明する。量子化マトリックス符号化部１０２は、量子化マトリックス（ＳＰＳ量子化マトリックスおよびＰＰＳ量子化マトリックス）を符号化する。

＜動作（量子化マトリックスの符号化）＞
次に、図３を参照しつつ、量子化マトリックスの符号化フローをｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａに基づいて説明する（Ｓ１４１）。量子化マトリックス符号化部１０２は、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａをｓｉｚｅＩＤ（量子化マトリックスのサイズの識別子）毎に符号化する（Ｓ１４２）。また、各サイズについて、量子化マトリックス符号化部１０２は、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａをｍａｔｒｉｘＩＤ（１つのサイズにおける量子化マトリックスの識別子）毎に符号化する（Ｓ１４３）。

つまり、量子化マトリックス符号化部１０２は、ｓｉｚｅＩＤとｍａｔｒｉｘＩＤとの各組み合わせについて、量子化マトリックスを符号化する。

量子化マトリックスの符号化には３つの種類ある。一つ目は、量子化マトリックスの内容を符号化する通常の動作である。二つ目は、現在のｍａｔｒｉｘＩＤよりも若い番号で同じ内容の量子化マトリックス（Ｌｏｗｅｒマトリックス）を再利用するように指示する動作である。三つ目は、予め定められたデフォルトの量子化マトリックス（Ｄｅｆａｕｌｔマトリックス）を利用するように指示する動作である。再利用される量子化マトリックスのｍａｔｒｉｘＩＤをＲｅｆＩＤと呼ぶ。

上記一つ目の動作（内容の符号化）の場合（Ｓ１４４でＹｅｓ）、量子化マトリックス符号化部１０２は、ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅを１として符号化し（Ｓ１４５）、当該量子化マトリックスの内容（ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ）を符号化する（Ｓ１４６）。例えば、量子化マトリックスの内容（ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ）は、量子化マトリックスのマトリックス値を含む。

上記二つ目あるいは三つ目の動作の場合（Ｓ１４４でＮｏ）、量子化マトリックス符号化部１０２は、ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅを０として符号化し（Ｓ１４７）、ｍａｔｒｉｘＩＤが０よりも大きいかを判定する（Ｓ１４８）。真の場合（Ｓ１４８でＹｅｓ）、上記二つ目の動作と三つ目の動作とで以降の処理が異なる（Ｓ１４９）。

二つ目の動作の場合（再利用可能な量子化マトリックスが参照される場合）、量子化マトリックス符号化部１０２は、ＤｅｌｔａＩＤ＝ｍａｔｒｉｘＩＤ−ＲｅｆＩＤを計算し、ＤｅｌｔａＩＤを符号化する（Ｓ１５１）。三つ目の動作の場合（デフォルトの量子化マトリックスが参照される場合）、量子化マトリックス符号化部１０２は、ＤｅｌｔａＩＤを０として符号化する（Ｓ１５０）。

量子化マトリックス符号化部１０２は、これらの動作をｍａｔｒｉｘＩＤ毎に繰り返す（Ｓ１５２）。さらに、量子化マトリックス符号化部１０２は、これらの動作をｓｉｚｅＩＤ毎に繰り返す（Ｓ１５３）。

本実施の形態では、量子化マトリックス符号化部１０２は、分岐のステップＳ１４８において、ｍａｔｒｉｘＩＤ＞０の場合、ＤｅｌｔａＩＤの符号化を行い、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の場合、ＤｅｌｔａＩＤの符号化を行わない。これにより、データ量の削減が可能である。複数のサイズのそれぞれについてＤｅｌｔａＩＤの符号量が削減されるため、符号量の削減の効果は小さくはない。特に、低ビットレートで画像が符号化される場合、削減の効果は大きい。

＜構成（復号全体）＞
図４は、本実施の形態における画像復号装置の構成を示す。図４の通り、本実施の形態における画像復号装置２００は、係数復号部２０１、量子化マトリックス復号部２０２、逆量子化部２０３、逆変換部２０４、加算部２０５、および、フレームメモリ２０６を備える。

＜動作（復号全体）＞
次に、図５を参照しつつ、復号全体のフローについて説明する。まず、量子化マトリックス復号部２０２は、処理対象のシーケンスで使用される量子化マトリックスであるＳＰＳ量子化マトリックスを復号する（Ｓ２０１）。詳細は後述する。なお、ピクチャに対する以降の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０８）は、シーケンス内の全ピクチャに対して実施されるため、シーケンス内のピクチャ数分、処理が繰り返される。

次に、量子化マトリックス復号部２０２は、処理対象のピクチャで使用される量子化マトリックスであるＰＰＳ量子化マトリックスを復号する（Ｓ２０２）。詳細は後述する。なお、ブロックに対する以降の処理（Ｓ２０３〜Ｓ２０７）は１枚のピクチャ内の全ブロックに対し実施されるため、ピクチャ内のブロックの個数分、処理が繰り返される。

次に、係数復号部２０１は、符号列から量子化結果を復号する（Ｓ２０３）。逆量子化部２０３は、量子化結果を逆量子化し、周波数係数または差分ブロックを復元する（Ｓ２０４）。この時、ステップＳ２０２で復号されたＰＰＳ量子化マトリックスを用いて逆量子化が行われる。

次に、逆変換部２０４は、周波数係数を画素データに変換し、差分ブロックを復元する（Ｓ２０５）。この時、符号列から対象ブロックの周波数変換をスキップしたか否かのフラグが取得される。そして、周波数変換がスキップされている場合、逆周波数変換もスキップされる。なお、変換処理のスキップは変換サイズが４×４の場合にのみ実施され、４×４以外の場合、フラグによらず変換処理が行われる。

次に、加算部２０５は、フレームメモリ２０６に格納されている復号画像（予測画像）と差分ブロックとを加算して復号ブロックを生成し、復号ブロックを新たにフレームメモリ２０６に格納する（Ｓ２０６）。ブロック（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のサイズは可変サイズである。例えば、最小サイズは横８画素×縦８画素であり、最大サイズは横６４画素×縦６４画素である。

以降、量子化マトリックス復号部２０２について詳細を説明する。量子化マトリックス復号部２０２は、量子化マトリックス（ＳＰＳ量子化マトリックスおよびＰＰＳ量子化マトリックス）を復号する。

＜動作（量子化マトリックスの復号）＞
次に、図６を参照しつつ、量子化マトリックスの復号フローをｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａに基づいて説明する（Ｓ１６１）。符号化フローと同様に、量子化マトリックス復号部２０２は、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａをｓｉｚｅＩＤ（量子化マトリックスのサイズの識別子）毎に復号する（Ｓ１４２）。また、各サイズについて、量子化マトリックス復号部２０２は、ｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａをｍａｔｒｉｘＩＤ（１つのサイズにおける量子化マトリックスの識別子）毎に復号する（Ｓ１４３）。

つまり、量子化マトリックス復号部２０２は、ｓｉｚｅＩＤとｍａｔｒｉｘＩＤとの各組み合わせについて、量子化マトリックスを復号する。

具体的には、まず、量子化マトリックス復号部２０２は、処理対象のｓｉｚｅＩＤおよびｍａｔｒｉｘＩＤについて、ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅを復号する（Ｓ１６２）。そして、量子化マトリックス復号部２０２は、ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが０であるか１であるかを判定する（Ｓ１６３）。

ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが１の場合、量子化マトリックスは、上記の一つ目の動作で符号化されている。したがって、量子化マトリックス復号部２０２は、当該ｓｉｚｅＩＤおよびｍａｔｒｉｘＩＤに対応する量子化マトリックスの内容（ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ）を直接復号する（Ｓ１６７）。例えば、量子化マトリックスの内容（ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ）は、量子化マトリックスのマトリックス値を含む。

ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが０の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤが０よりも大きいかを判定する（Ｓ１６８）。ｍａｔｒｉｘＩＤ＞０の場合（Ｓ１６８でＹｅｓ）、量子化マトリックス復号部２０２は、ＤｅｌｔａＩＤを復号する（Ｓ１６９）。次に、量子化マトリックス復号部２０２は、ＤｅｌｔａＩＤが０であるか否かを判定する（Ｓ１７０）。ＤｅｌｔａＩＤが０である場合（Ｓ１７０でＹｅｓ）、量子化マトリックス復号部２０２は、予め定められたデフォルトの量子化マトリックスを参照する（Ｓ１７２）。

ＤｅｌｔａＩＤが０でない場合（Ｓ１７０でＮｏ）、量子化マトリックス復号部２０２は、ＲｅｆＩＤ＝ｍａｔｒｉｘＩＤ−ＤｅｌｔａＩＤによってＲｅｆＩＤを算出する。そして、量子化マトリックス復号部２０２は、既に復号された同じサイズの量子化マトリックスのうち、ＲｅｆＩＤの値と一致するｍａｔｒｉｘＩＤに対応する量子化マトリックスを参照する（同じ内容を用いる）（Ｓ１７１）。

ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の場合（Ｓ１６８でＮｏ）、量子化マトリックス復号部２０２は、デフォルトの量子化マトリックスを参照する（Ｓ１７２）。

量子化マトリックス復号部２０２は、これらの動作をｍａｔｒｉｘＩＤ毎の繰り返す（Ｓ１５２）。さらに、量子化マトリックス復号部２０２は、これらの動作をｓｉｚｅＩＤ毎に繰り返す（Ｓ１５３）。

本実施の形態では、量子化マトリックス復号部２０２は、分岐のステップＳ１６８において、ｍａｔｒｉｘＩＤ＞０の場合、ＤｅｌｔａＩＤを復号し、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の場合、ＤｅｌｔａＩＤを復号しない。これにより、処理量およびデータ量が削減される。

（実施の形態２）
実施の形態１では、状況に応じて、ＤｅｌｔａＩＤの符号化および復号が省略される場合がある。ところで、このＤｅｌｔａＩＤの誤りによって、画像復号装置が量子化マトリックスを復号できない可能性がある。本実施の形態は、それを解決する方法および装置を示す。なお、実施の形態１と同じ用語等を用いることにより、実施の形態１に示された説明が本実施の形態では省略される場合がある。また、図４および図５等に示された実施の形態１の構成および動作が本実施の形態でも用いられる。

まず、画像復号装置が量子化マトリックスを復号できない可能性を説明する。具体的には、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの場合に問題が発生する。ＤｅｌｔａＩＤ＝０の場合、デフォルトの量子化マトリックスが参照される。ＤｅｌｔａＩＤ＝１の場合、１つ前のマトリックスが参照される。ＤｅｌｔａＩＤ＝ｍａｔｒｉｘＩＤの場合、先頭のマトリックスが参照される。しかし、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの場合、動作が不定である。

この状況は、例えば、伝送路においてエラーが発生した場合、あるいは、ＤｅｌｔａＩＤを負数で符号化することで合計のデータ量が削減される場合に起こりうる。このような場合、図７の通り、デフォルトの量子化マトリックスが参照されることで、各量子化マトリックスが復号される。以下、具体的に説明する。

処理対象のｓｉｚｅＩＤおよびｍａｔｒｉｘＩＤについて（Ｓ１６１、Ｓ１４２およびＳ１４３）、量子化マトリックス復号部２０２は、ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅを復号する（Ｓ１６２）。ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが１である場合、量子化マトリックス復号部２０２は、量子化マトリックスの内容（ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ）を直接復号する（Ｓ１６７）。例えば、量子化マトリックスの内容（ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ）は、量子化マトリックスのマトリックス値を含む。

ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが０である場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ＤｅｌｔａＩＤを復号し（Ｓ１６９）、ＤｅｌｔａＩＤとｍａｔｒｉｘＩＤとの大小比較を行う（Ｓ１８０）。ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの場合（Ｓ１８０でＹｅｓ）、量子化マトリックス復号部２０２は、デフォルトの量子化マトリックスを参照する（Ｓ１８１）。

ＤｅｌｔａＩＤ≦ｍａｔｒｉｘＩＤの場合（Ｓ１８０でＮｏ）、量子化マトリックス復号部２０２は、デフォルトの量子化マトリックス（Ｄｅｆａｕｌｔマトリックス）、または、番号の若い量子化マトリックス（Ｌｏｗｅｒマトリックス）を参照する（Ｓ１８２）。

例えば、ＤｅｌｔａＩＤ＝０の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、デフォルトの量子化マトリックスを参照する。そして、ＤｅｌｔａＩＤ≦ｍａｔｒｉｘＩＤである場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ＲｅｆＩＤ（＝ｍａｔｒｉｘＩＤ−ＤｅｌｔａＩＤ）の量子化マトリックスを参照する（Ｓ１８２）。

なお、変換のスキップが可能であるか否かを示す変換スキップ可能フラグが真である場合、４×４の直交変換サイズでフラットな量子化マトリックスが用いられる。フラットな量子化マトリックスは、どの周波数位置にも同値の量子化ステップが設定されている量子化マトリックスである。

あるいは、変換スキップ可能フラグの値とは無関係に、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの場合、デフォルトの量子化マトリックスが用いられてもよい。あるいは、変換スキップ可能フラグの値とは無関係に、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの場合、フラットな量子化マトリックスが用いられてもよい。

また、図８に示すように、ｍａｔｒｉｘＩＤが０よりも大きいか否かで動作が変更されてもよい。図８では、図７のステップＳ１８１に代えて、ステップＳ１８３〜Ｓ１８５が追加されている。具体的には、ｍａｔｒｉｘＩＤ＞０の場合（Ｓ１８３でＹｅｓ）、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０（面内予測の輝度）に対応する量子化マトリックスを参照する（Ｓ１８４）。

色差（色差信号）に対応する量子化マトリックスは輝度（輝度信号）に対応する量子化マトリックスと同等に調整されることが多い。したがって、比較的適切な量子化マトリックスが参照される。

ステップＳ１８３の判定において、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、デフォルトの量子化マトリックスを参照する（Ｓ１８５）。

あるいは、図９に示すように、予測モードの違いが考慮されてもよい。図９では、図７のステップＳ１８１に代えて、ステップＳ１９０〜Ｓ１９３が追加されている。例えば、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝４あるいは５の場合（面間予測の色差信号）、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝３（面間予測の輝度信号）の量子化マトリックスを参照する。

つまり、ｍａｔｒｉｘＩＤに応じて処理が異なる（Ｓ１９０）。上記の通り、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝４、５の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝３の量子化マトリックスを参照する（Ｓ１９１）。ｍａｔｒｉｘＩＤ＝１、２の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝０の量子化マトリックスを参照する（Ｓ１９２）。これら以外の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、デフォルトの量子化マトリックスを参照する（Ｓ１９３）。

あるいは、色差Ｃｒの場合、量子化マトリックス復号部２０２は、色差Ｃｂを参照してもよい。つまり、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝６（面間予測の色差Ｃｒ）の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝５（面間予測の色差Ｃｂ）の量子化マトリックスを参照してもよい。また、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝２（面内予測の色差Ｃｒ）の場合、量子化マトリックス復号部２０２は、ｍａｔｒｉｘＩＤ＝１（面内予測の色差Ｃｂ）の量子化マトリックスを参照してもよい。

なお、図７および図８において、量子化マトリックス復号部２０２は、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの判定を行わずに、ＲｅｆＩＤ＝ｍａｔｒｉｘＩＤ−ＤｅｌｔａＩＤを算出し、ＲｅｆＩＤが負数の場合にＲｅｆＩＤを０で上書きしてもよい。

また、図７、図８および図９において、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤの判定が行われる（Ｓ１８０）。しかし、ＤｅｌｔａＩＤ＜０の場合も動作が不定である。したがって、ステップＳ１８０において、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤまたはＤｅｌｔａＩＤ＜０の判定が行われてもよい。そして、ＤｅｌｔａＩＤ＞ｍａｔｒｉｘＩＤまたはＤｅｌｔａＩＤ＜０の場合、図７、図８および図９に示されたエラー制御（Ｓ１８１、Ｓ１８３〜Ｓ１８５およびＳ１９０〜Ｓ１９３）が行われてもよい。

また、上記の説明では、量子化マトリックス復号部２０２が動作の主体として示されているが、動作の主体は量子化マトリックス復号部２０２に限られない。例えば、量子化マトリックス復号部２０２が量子化マトリックスを参照せずに、逆量子化部２０３が量子化マトリックスを参照してもよい。

また、量子化マトリックスのサイズ（変換サイズ）は、典型的には、最大３２×３２および最小４×４であるが、それ以上でもそれ以下でもよい。また、量子化マトリックスのサイズ（変換サイズ）は固定サイズでもよい。

図１０および図１１は、上記の例に係る画像復号装置の特徴的な構成および動作を示す。上記の例は、以下のように、まとめられる。

図１０は、上記の例に係る画像復号装置の特徴的な構成を示す。図１０に示された画像復号装置３００は、取得部３０１および復号部３０２を備える。図１０の取得部３０１は、主に、図４の量子化マトリックス復号部２０２に対応し、図１０の復号部３０２は、主に、図４の逆量子化部２０３に対応する。

図１１は、図１０に示された画像復号装置３００の特徴的な動作を示す。画像復号装置３００は、以下の動作を行う。

まず、取得部３０１は、画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する（Ｓ３０１）。復号部３０２は、設定情報に応じて設定された第１量子化マトリックスを用いて、画像の係数を復号する（Ｓ３０２）。

ここで、復号部３０２は、設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、特定情報によって特定される第２量子化マトリックスが参照可能である場合、第２量子化マトリックスを第１量子化マトリックスと設定する。一方、設定情報に特定情報が含まれ、かつ、特定情報によって特定される第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを第１量子化マトリックスと設定する。

これにより、量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な別の量子化マトリックスが用いられる。したがって、高い符号化効率で符号化された画像の復号におけるエラー耐性が向上する。

例えば、取得部３０１は、複数の量子化マトリックスをそれぞれ順番付けて設定するための設定情報を取得してもよい。複数の量子化マトリックスは、面内予測モードおよび面間予測モードを含む複数の予測モードと、輝度成分および色差成分を含む複数の成分との複数の組み合わせにそれぞれ対応してもよい。第１量子化マトリックス、および、画像の係数は、複数の予測モードの第１予測モードと、複数の成分の第１成分との組み合わせに対応してもよい。

また、例えば、第２量子化マトリックスの順番が複数の量子化マトリックスの先頭の順番よりも小さい場合、第３量子化マトリックスが用いられてもよい。また、例えば、第２量子化マトリックスの順番が第１量子化マトリックスの順番よりも大きい場合、第３量子化マトリックスが用いられてもよい。

また、例えば、特定情報は、第１量子化マトリックスの順番から第２量子化マトリックスの順番を差し引いた差分を示してもよい。特定情報によって示される差分が第１量子化マトリックスの順番よりも大きい場合、第３量子化マトリックスが用いられてもよい。特定情報によって示される差分が負数である場合、第３量子化マトリックスが用いられてもよい。

第３量子化マトリックスは、デフォルトの量子化マトリックスでもよい。第３量子化マトリックスは、第１量子化マトリックスの順番よりも順番が小さい量子化マトリックスでもよい。第３量子化マトリックスは、順番が最初である第３量子化マトリックスでもよい。第１量子化マトリックスの順番が最初である場合、デフォルトの量子化マトリックスが用いられてもよい。

第１量子化マトリックスが第１予測モードと色差成分との組み合わせに対応する場合、第１予測モードと輝度成分との組み合わせに対応する量子化マトリックスが用いられてもよい。第１量子化マトリックスが第１予測モードと輝度成分との組み合わせに対応する場合、デフォルトの量子化マトリックスが用いられてもよい。

設定情報に第１量子化マトリックスのマトリックス値が含まれる場合、第１量子化マトリックスが用いられてもよい。

設定情報は、ｓｌ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ、ＤｅｌｔａＩＤ、ｓｌ＿ｆｏｒ＿ｍａｔｒｉｘ、または、これらを含むｓｃａｌｉｎｇ＿ｌｉｓｔ＿ｄａｔａなどに対応する。特定情報は、ＤｅｌｔａＩＤ、ＲｅｆＩＤ、または、ｍａｔｒｉｘＩＤなどに対応する。

以上の動作が任意に組み合わされてもよい。また、本実施の形態における上記の例に基づいて、種々の変形が加えられてもよい。

以上の各実施の形態において、機能ブロックの各々は、ＭＰＵおよびメモリ等によって実現されてもよい。また、機能ブロックの各々による処理は、ソフトウェア（プログラム）によって実現されてもよく、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されていてもよい。そして、このようなソフトウェアは、ダウンロード等によって配布されてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録されて配布されてもよい。なお、各機能ブロックは、ハードウェア（専用回路）によって実現されてもよい。

つまり、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

言い換えると、画像符号化装置および画像復号装置は、処理回路（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、当該処理回路に電気的に接続された（当該処理回路からアクセス可能な）記憶装置（Ｓｔｏｒａｇｅ）とを備える。処理回路は、専用のハードウェアおよびプログラム実行部の少なくとも一方を含み、記憶装置を用いて処理を実行する。記憶装置は、設定される第１量子化マトリックス、参照される第２量子化マトリックス、第３量子化マトリックスの少なくともいずれか１つを、少なくとも一時的には保持し、処理回路はそれを用いて復号する。また、記憶装置は、処理回路がプロラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。

ここで、上記各実施の形態の画像復号装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、画像を復号する画像復号方法であって、前記画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得ステップと、前記設定情報に応じて設定された前記第１量子化マトリックスを用いて、前記画像の係数を復号する復号ステップとを含み、前記復号ステップでは、前記設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能である場合、前記第２量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定し、前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する、画像復号方法を実行させる。

また、各構成要素は、回路であってもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路であってもよい。また、各構成要素は、汎用的なプロセッサで実現されてもよいし、専用のプロセッサで実現されてもよい。

また、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。また、画像符号化復号装置が、画像符号化装置および画像復号装置を備えていてもよい。

また、各実施の形態において説明された処理は、単一の装置（システム）を用いる集中処理で実現されてもよく、あるいは、複数の装置を用いる分散処理で実現されてもよい。また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であって、複数であってもよい。すなわち、上記プログラムを実行するコンピュータは、集中処理を行ってもよいし、分散処理を行ってもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る画像復号装置などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

（実施の形態３）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。

さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。

図１２は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。

このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。

しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１２のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。

カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。

コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。

また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。

また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。

以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。

なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１３に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。

図１４は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。

また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。

まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。

また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。

また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。

一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図１５に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。

以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。

図１６に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。

以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。

また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図１４に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。

図１７Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。

さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図１７Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。

電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。

携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。

さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。

データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。

多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。

データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。

また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。

このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。

また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。

（実施の形態４）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。

ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。

この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。

図１８は、多重化データの構成を示す図である。図１８に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。

多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。

図１９は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。

図２０は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２０における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２０の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。

図２１は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図２１下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。

また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。

図２２はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。

記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。

多重化データ情報ファイルは、図２３に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。

多重化データ情報は図２３に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。

ストリーム属性情報は図２４に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。

本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。

また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図２５に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。

このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。

（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図２６に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。

例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。

なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。

また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。

なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。

この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図２７は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。

より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図２６のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図２６の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態４で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態４で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図２９のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。

図２８は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。

さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。

また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。

さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。

このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。

（実施の形態７）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。

この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３０Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明の一態様は、逆量子化に特徴を有していることから、例えば、逆量子化については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー復号、デブロッキング・フィルタ、動き補償のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。

また、処理を一部共有化する他の例を図３０Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。

このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。

本発明は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。

１００ 画像符号化装置
１０１ 量子化マトリックス設定部
１０２ 量子化マトリックス符号化部
１０３ ブロック分割部
１０４ 減算部
１０５ 変換部
１０６ 量子化部
１０７ 係数符号化部
１０８、２０５ 加算部
１０９、２０４ 逆変換部
１１０、２０３ 逆量子化部
１１１ 予測部
１１２、２０６ フレームメモリ
２００、３００ 画像復号装置
２０１ 係数復号部
２０２ 量子化マトリックス復号部
３０１ 取得部
３０２ 復号部

Claims (13)

1. 画像を復号する画像復号方法であって、
   前記画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得ステップと、
   前記設定情報に応じて設定された前記第１量子化マトリックスを用いて、前記画像の係数を復号する復号ステップとを含み、
   前記復号ステップでは、
   前記設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能である場合、前記第２量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定し、
   前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する、
   画像復号方法。
2. 前記取得ステップでは、複数の量子化マトリックスをそれぞれ順番付けて設定するための前記設定情報を取得する
   請求項１に記載の画像復号方法。
3. 前記復号ステップでは、前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスの順番が前記複数の量子化マトリックスにいずれかに付される先頭の順番よりも小さい場合、前記第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する、
   請求項２に記載の画像復号方法。
4. 前記復号ステップでは、前記設定情報に前記第１量子化マトリックスの順番から前記第２量子化マトリックスの順番を差し引いた差分を示す前記特定情報が含まれ、前記差分が前記第１量子化マトリックスの順番よりも大きい場合、前記第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する、
   請求項２又は３に記載の画像復号方法。
5. 前記取得ステップでは、面内予測モードおよび面間予測モードを含む複数の予測モードと、輝度成分および色差成分を含む複数の成分との複数の組み合わせにそれぞれ対応する複数の量子化マトリックスをそれぞれ順番付けて設定するための前記設定情報を取得し、
   前記復号ステップでは、第１予測モードと第１成分との組み合わせに対応する前記第１量子化マトリックスを用いて、前記係数を復号する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像復号方法。
6. 前記第３量子化マトリックスは、前記第１量子化マトリックスの順番よりも小さい順番が付された量子化マトリックスである
   請求項２又は３に記載の画像復号方法。
7. 前記第３量子化マトリックスは、前記複数の量子化マトリックスのうち、先頭の順番が付された量子化マトリックスである、
   請求項６に記載の画像復号方法。
8. 前記第３量子化マトリックスは、予め定められたデフォルトの量子化マトリックスである、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像復号方法。
9. 前記第１成分が前記色差成分である場合、前記第３量子化マトリックスは、前記複数の量子化マトリックスのうち前記第１予測モードと前記輝度成分との組み合わせに対応する量子化マトリックスである、
   請求項５に記載の画像復号方法。
10. 前記第１成分が前記輝度成分である場合、前記第３量子化マトリックスは、デフォルトの量子化マトリックスである、
    請求項５に記載の画像復号方法。
11. 前記復号ステップでは、前記設定情報に前記特定情報が含まれず、前記第１量子化マトリックスのマトリックス値が含まれる場合、前記マトリックス値を有する前記第１量子化マトリックスを用いて、前記係数を復号する
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像復号方法。
12. 画像を復号する画像復号装置であって、
    前記画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得部と、
    前記設定情報に応じて設定された前記第１量子化マトリックスを用いて、前記画像の係数を復号する復号部とを備え、
    前記復号部は、
    前記設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能である場合、前記第２量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定し、
    前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する、
    画像復号装置。
13. 画像を復号する画像復号装置であって、
    処理回路と、
    前記処理回路から接続される記憶装置とを備え、
    前記処理回路は、前記記憶装置を用いて、
    前記画像の復号に用いる第１量子化マトリックスを設定するための設定情報を取得する取得ステップと、
    前記設定情報に応じて設定された前記第１量子化マトリックスを用いて、前記画像の係数を復号する復号ステップとを実行し、
    前記復号ステップでは、
    前記設定情報に第２量子化マトリックスを特定するための特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能である場合、前記第２量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定し、
    前記設定情報に前記特定情報が含まれ、かつ、前記特定情報によって特定される前記第２量子化マトリックスが参照可能でない場合、参照可能な第３量子化マトリックスを前記第１量子化マトリックスと設定する、
    画像復号装置。

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