JP2021072485A - 符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法、符号化プログラム及び復号化プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理にデータ圧縮率を向上させ、復号化後の画質低下を抑制する符号化装置を提供する。【解決手段】画像を画像ブロックに分割する画像分割手段と、画像ブロックを第一符号化方式によって符号化する第一符号化手段と、画像ブロックを第二符号化方式によって符号化する第二符号化手段と、第一符号化手段における符号化の品質の判定をする符号化品質判定手段と、判定に基づいて、画像ブロックを第一符号化方式によって符号化された第一固定長符号化データか画像ブロックを第二符号化方式によって符号化した第二固定長符号化データのいずれか一方を固定長データとして出力する符号化フォーマット選択出力手段と、を有する符号化装置による。【選択図】図７

Description

本発明は、符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法、符号化プログラム及び復号化プログラムに関する。

近年、デジタル画像の解像度が向上し、画像処理が対象とするデータのデータサイズが大きくなっている。また、画像処理の高度化・複雑化も進み、画像処理の実行においてメモリアクセス処理の負荷が高まっている。一方、画像処理の効率を向上させるニーズも高く、画像処理時に生ずるメモリアクセス処理の効率化の重要性が高まっている。

メモリアクセス処理の効率化を図るには、処理対象のデータサイズ（データ量）を小さくすればよい。データサイズを小さくするデータ圧縮技術の一種として、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、以下「ＤＣＴ変換」と表記する。）を利用した処理が知られている。ＤＣＴ変換は、画像データを固定長ビット列に符号化する処理である。詳細には、離散信号である画像データを、水平及び垂直の二次元のコサイン周波数で構成された空間周波数分布を用いて、どの空間周波数がどの程度含まれているかを示す係数（ＤＣＴ係数）に変換することで、データ量を圧縮する。

また、他のデータ圧縮技術として、画像データを水平周波数方向と垂直周波数方向に複数のブロックに分割すると共に低域周波数のブロックほど細かくするＷａｖｅｌｅｔ変換も知られている。ＤＣＴ変換やＷａｖｅｌｅｔ変換は、写真のような連続した階調を持つ画像のデータ量を圧縮する処理として適している。

また、他のデータ圧縮技術としてＧＢＴＣ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ＢＴＣ）方式が知られている。ＧＢＴＣ方式は、１ブロックを４×４ドットとし、４／８圧縮においては１ドットに３ｂｉｔの８種類の色を割り振り、３／８圧縮においては１ドットに２ｂｉｔの４種類の色を割り振り、２／８圧縮においては１ｂｉｔに２種類の色を割り振る方式である。

例えば、デジタルカメラにおける画像処理を想定すると、光学系を介して取得された被写体像に基づくＲＧＢ画像データをＹＵＶ画像データに変換して記録する、という一連の処理の途中において、何らかの方式によってデータサイズを圧縮（伸長）する処理が行われる。画像処理には様々な種類がある。例えば、幾何変換を利用して画像の歪みを補正する歪曲補正処理を想定すると、補正処理の実行中に生ずるメモリアクセス数は多く、かつ、メモリへの書き込み・読み出しの対象となるデータ量も大量である。データ量が大量かつメモリアクセス数も多い場合、処理対象となる画像データを固定長ビット列として扱うことができれば、画像処理の効率化を図ることができる。

ＤＣＴ変換を利用して画像データを固定長ビット列に符号化する技術として、出力されるＤＣＴ係数から画像中のエッジの縦、横、斜めを認識し、ＤＣＴ係数のリミッタを切り替えたリミッタ処理を実行して固定長ビット列に符号化する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、Ｗａｖｅｌｅｔ変換後に複数のモードで量子化して、符号長を求め、各モードでの符号長が固定長の符号長を超えた場合は、ＧＢＴＣ方式で符号化技術も開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

デジタルカメラなどの画像処理装置で扱われる画像データは、ＲＧＢ画像データからＹＵＶ画像データに変換されて画像処理に用いられることがある。ＹＵＶ画像データを符号化した固定長ビット列には、輝度成分（Ｙ成分）と二つの色差成分（Ｕ成分、Ｖ成分）のそれぞれ対応するビット列が含まれる。この固定長ビット列から画像データを復元した場合、復元後の画像の質を考慮すると、元の画像に含まれているエッジが弱い部分（ＹＵＶ成分のスカラー量が低量又は中量の部分）の輝度（Ｙ）に相当するＤＣＴ成分のビット長はある程度の長さを確保する必要がある。仮に、ＹＵＶ成分のスカラー量が低量又は中量である部分の輝度（Ｙ）のＤＣＴ成分のビット長が短いと、復号化後の画像のエッジ部分がなまった状態になる。一方、輝度（Ｙ）のＤＣＴ係数のビット長を長くすると、Ｕ成分とＶ成分のＤＣＴ係数のビット長が短くなり、Ｕ成分とＶ成分を再現するデータ量を少なくなるので、復号化後の画像における色の再現性が低下する。

なお、特許文献１に開示されている技術では、ＤＣＴ係数から、エッジを縦、横、斜めの大きく三種類に分けて認識している。この技術では、各エッジの特徴を十分に把握することは困難である。また、特許文献１に開示されている技術は、ＤＣＴ係数を制限する制限値（リミッタ）が、ＤＣＴ係数のスカラー量に関わらず一律に設定されているので、ＤＣＴ係数に対するリミッタ処理が一律に行われる。したがって、特許文献１に開示の技術を用いても、復号化後の画像に含まれるエッジの再現性に課題が生ずる。

また、特許文献２に開示されている技術を用いると、どのような画像でも固定長の符号にすることが可能であるが、複数のモードで量子化した符号長が固定長の符号長以内であっても、復号すると画質が劣化することがあり、高画質を保障できるものではない。

以上の従来技術を利用しても、画像処理で利用されるメモリアクセス処理において、固定長符号化処理を行うときに、高い圧縮率と、復元後の画質低下の防止を両立させるには課題がある。

本発明は、画像処理にデータ圧縮率を向上させ、復号化後の画質低下を抑制する符号化装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、入力された画像を固定長データに符号化する符号化装置であって、前記画像を画像ブロックに分割する画像分割手段と、前記画像ブロックを第一符号化方式によって符号化する第一符号化手段と、前記画像ブロックを第二符号化方式によって符号化する第二符号化手段と、前記第一符号化手段における符号化の品質の判定をする符号化品質判定手段と、前記判定に基づいて、前記画像ブロックを前記第一符号化方式によって符号化された第一固定長符号化データか前記画像ブロックを前記第二符号化方式によって符号化した第二固定長符号化データのいずれか一方を固定長データとして出力する符号化フォーマット選択出力手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像処理にデータ圧縮率を向上させ、復号化後の画質低下を抑制することができる。

本発明に係る符号化装置及び復号化装置を適用可能な画像形成システムの実施形態を示す構成図。 上記画像形成システムの機能ブロック図。 本発明に係る符号化装置の実施形態が備える画像処理ブロックの機能構成図。 本発明に係る符号化装置の実施形態が備える可変長動画圧縮ブロックの機能構成図。 本発明に係る符号化装置及び復号化装置で用いられるＤＣＴ処理のアルゴリズムとなる算出式の例を示す図。 本発明に係る符号化方法及び復号化方法の本実施形態で処理対象とする画像データの例（ａ）と画素ブロックの例（ｂ）を示す図。 本発明の実施形態である符号化装置の機能ブロックを示す図。 本実施形態に係るＤＣＴ係数の例を示す図。 本実施形態に係る差分判定部の処理内容の例を説明する図。 本実施形態に係る差分判定部の処理内容の別例を説明する図。 本実施形態に係るＧＢＴＣ方式による固定長圧縮処理の概要を示す図。 本実施形態に係る符号化装置において生成される固定長ビット列のフォーマットの例を示す図。 本発明の実施形態である復号化装置の機能ブロックを示す図。 本発明に係る符号化方法及び復号化方法を含む画像処理方法の実施形態を示すフローチャート。 本発明に係る符号化方法及び復号化方法を含む画像処理方法の詳細な実施形態を示すフローチャート。 本実施形態に係る符号化方法の実施形態を示すフローチャート。 本実施形態に係る復号化方法の実施形態を示すフローチャート。

本発明は、符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法、符号化プログラム及び復号化プログラムに関し、主に、画像データを固定長符号（固定長データ）に圧縮する符号化装置及び、固定長データから画像データを復元する復号化装置に関する。当該復号化装置及び復号化装置を適用可能な装置として、画像処理装置が含まれる。また、画像処理装置のうち、撮像機能を搭載した撮像装置も、本発明に係る装置を適用可能な装置に含まれる。

本発明を画像処理装置に適用することで、画像処理中のメモリアクセス時には画像データを固定長圧縮した固定長データを扱うことができ、メモリアクセス時の処理負荷の低減と、メモリのコストの低減を図ることができる。また、画像処理装置としてのＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｒｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に本発明を適用することで、ＡＳＩＣの消費電流の低減や、パッケージコストの低減、またはＡＳＩＣの冷却装置のコスト低減も図ることができる。

本発明は、固定長符号化処理において、逆量子化処理と差分量算出処理を利用し、符号化品質を判定することが可能となる。この符号化判定によって、復元後の画質の低下をより抑制可能な符号化方法を選択的に用いることができる。

以上の特徴を備える本発明に係る符号化装置等及び復号化装置等の実施形態について、以下詳細に説明する。

［本実施形態に係る符号化装置及び復号化装置の概要］
本実施形態に係る符号化装置は、固定長符号化時において、復号化後のＤＣＴ係数の誤差が所定の閾値（基準値）を超える場合は、復号化後の画像に劣化が生ずることが予測されるときには、固定長符号化方式にＧＢＴＣを利用するように制御される。すなわち、ＤＣＴ変換による固定長符号化処理では復号化後の画質のレベルが所定のレベルを下回ることが予測されるときは、ＤＣＴ変換よりは画質の劣化が生じない固定長符号方式を採用する。一方、ＤＣＴ変換による固定長符号化処理でも復号化後の画質のレベルが所定のレベルを維持できることが予測されるときは、ＤＣＴ変換を採用する。

また、本実施形態に係る復号化装置は、復号対象の固定長符号の符号化方式を判定し、判定結果に基づいて、所定の復号化処理を実行する。

本実施形態に係る符号化装置、復号化装置によれば、処理対象のデータの復元品質の劣化度合いを判定することで、固定長符号化方法を適宜選択して実行することができる。また、復号化装置が実行する復号化方法は、符号化装置で選択された固定長符号化方法に基づいて選択することができる。これらにより、データ圧縮による復元品質の劣化が所定レベル以上であるときは、劣化が少ない方式による方式での固定長符号化を実行し、画質の劣化が許容可能なレベルであるときは圧縮率の高い方式による固定長符号化を実行することができる。

以下説明する符号化装置の実施形態は、固定長符号化処理装置であって、離散コサイン変換処理（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、以下「ＤＣＴ変換」と表記する。）と、ＧＢＴＣ方式を用いた固定長符号化処理（以下「ＧＢＴＣ変換」と表記する。）を利用可能なものである。ＤＣＴ変換に符号化品質に基づいて、ＤＣＴ変換による固定長符号化を採用するか、ＧＢＴＣ変換による固定長符号化を採用するかを選択する。また、復号化装置の実施形態は、固定長復号化処理装置であって、上記の固定長符号化処理装置に対応し、ＤＣＴ変換またはＧＢＴＣ変換のいずれで生成された固定長符号であるかに基づいて、復号化方式を選択的に実行する装置である。なお、以下の説明において、ＤＣＴ変化により得られる生成される係数を「ＤＣＴ係数」と表記する。

［本発明に係る符号化装置／復号化装置の実施形態］
本発明に係る符号化装置及び復号化装置の実施形態として、撮像機能により取得した画像データに対して画像処理を行うときに、符号化装置及び復号化装置に含まれるデータ圧縮／復元処理を利用可能な画像処理システムを例とする。図１は、本実施形態に係る画像処理システムの例であるデジタルカメラ１００の構成例を示す概略図である。

本実施形態に係るデジタルカメラ１００は、光学系１０２と、撮像素子１０３と、Ａ／Ｄコンバータ１０４と、プロセッサ１０１と、メモリコントローラ１０５と、固定長用メモリ１０６と、動画像メモリ１０７と、を備える。

光学系１０２は、被写体像を撮像素子１０３が有する撮影面に結像させる光学レンズで構成される。光学系１０２を構成する光学レンズには、例えば広角レンズが含まれている。光学系１０２には、例えば、光学レンズを二枚用いて光学系１０２を構成することで画角を３６０度にするものも適用可能である。この場合、いわゆる全天球画像を撮像することもできる。

撮像素子１０３は、光学系１０２により集光された被写体光を電気信号に変換して、所定の時間間隔で出力する光電変換素子である。撮像素子１０３は、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮影素子を用いることができる。撮像素子１０３から出力された電気信号は、画像信号としてＡ／Ｄコンバータ１０４に入力される。

Ａ／Ｄコンバータ１０４は、撮像素子１０３から出力された画像信号（アナログ信号）をデジタル変換して画像データとしてプロセッサ１０１に適宜出力する。この画像データが後段のプロセッサ１０１による画像処理の対象となる。

プロセッサ１０１は、いわゆるコンピュータと同様の演算処理部や記憶領域を備えるハードウェアであって、例えば、歪曲補正処理などの幾何変換処理を含む画像処理を実行するＡＳＩＣである。プロセッサ１０１は、画像処理を行うにあたり、画像データを固定長ビット列に変換する符号化処理と、固定長ビット列から画像データを復元する復号化処理を実行する。すなわち、プロセッサ１０１が本発明に係る符号化装置及び復号化装置でもある。

メモリコントローラ１０５は、プロセッサ１０１が画像処理を行うときに生ずるデータを一時的に保管し記憶する記憶領域への当該データの書き込み及び読み出しを制御する。

固定長用メモリ１０６は、プロセッサ１０１において実行される画像処理に用いられる固定長ビット列を、メモリコントローラ１０５の制御によって書き込み／読み出しを行う不揮発性メモリである。固定長用メモリ１０６には、例えば、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ（Ｄｏｕｂｌｅ−ＤａｔａーＲａｔｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いることができる。固定長用メモリ１０６は、所定の画像処理を実行するときに処理対象のデータを一時的に格納するワークメモリとして機能する。

動画像メモリ１０７は、プロセッサ１０１によって画像処理が行われて生成される動画像を記憶する不揮発性メモリである。動画像メモリ１０７には、例えば、フラッシュメモリを用いることができる。

［プロセッサ１０１の機能ブロック］
次に、プロセッサ１０１の機能ブロックについて詳細に説明する。図２に示すように、プロセッサ１０１によって構成される画像処理ブロックは、画像処理部１１と、固定長符号化部１２と、歪曲補正部１３と、固定長復号化部１４と、可変長動画圧縮部１５と、を有する。プロセッサ１０１に係る各機能ブロックは、プロセッサ１０１が有するハードウェア資源と、本発明に係る符号化プログラムおよび復号化プログラムを含む画像処理プログラムと、の協働により実現される。

画像処理部１１は、光学系１０２、撮像素子１０３及びＡ／Ｄコンバータ１０４によって構成されるデータ入力部２０から出力されてくる画像データをＲＧＢ画像データに変換する画像処理を実行する。画像処理部１１は、ＲＧＢ画像データを生成して固定長符号化部１２に出力する。なお、画像処理部１１の詳細については、後述する。

固定長符号化部１２は、画像処理部１１において生成されたＲＧＢ画像データに対する固定長符号化処理を実行する。したがって、固定長符号化部１２によってＲＧＢ画像データから固定長ビット列が生成される。また、固定長符号化部１２は、歪曲補正部１３により生成された補正画像データ（補正後のＲＧＢ画像データ）に対して固定長符号化処理を実行する。固定長符号化部１２は、補正後のＲＧＢ画像データから変換された固定長ビット列を一時記憶部３０に転送する。このとき、歪曲補正部１３から指定されたアドレスに補正後の固定長ビット列を書き込むように指示する。固定長符号化部１２の詳細については後述する。固定長符号化部１２は、本発明に係る符号化装置の実施形態に相当する。

なお、一時記憶部３０は、プロセッサ１０１の制御により動作するメモリコントローラ１０５及び固定長用メモリ１０６によって構成される。

歪曲補正部１３は、一時記憶部３０に格納された補正前の固定長ビット列から固定長復号化部１４により復号化された画像データを読み込んで、歪曲補正処理を実行する。歪曲補正部１３は、歪曲補正処理によって生成された補正画像データを、固定長符号化部１２に転送する。

固定長復号化部１４は、歪曲補正部１３から指定された固定長ビット列を一時記憶部３０から読み出して復号化して、歪曲補正部１３に転送する。また、固定長復号化部１４は、補正後の固定長ビット列を順次読み込んで復号化し、可変長動画圧縮部１５に転送する。固定長復号化部１４の詳細については後述する。固定長復号化部１４は、本発明に係る復号化装置の実施形態に相当する。

可変長動画圧縮部１５は、固定長復号化部１４から転送されてきた補正後のＲＧＢ画像データに対し動画圧縮処理を実行する。可変長動画圧縮部１５において実行される処理によって、例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式の動画像圧縮処理が行われる。可変長動画圧縮部１５は、動画圧縮処理により生成された動画像データを、動画像メモリ１０７によって構成される画像データ格納部４０に転送する。可変長動画圧縮部１５の詳細については、後述する。

［画像処理部１１の詳細な機能ブロック］
ここで、本実施形態に係る画像処理部１１の詳細な機能ブロックについて図３を用いて説明する。図３に示すように、画像処理部１１は、Ｂｙａｅｒ補正処理部１１１と、フィルタ処理部１１２と、を有する。

Ｂｙａｅｒ補正処理部１１１は、データ入力部２０から画像データを受け取り、ベイヤー型の画像を読み込み補正して通常のＲＧＢ値を生成する。

フィルタ処理部１１２は、Ｂｙａｅｒ補正処理部１１１において生成されたＲＧＢ画像データにフィルタ処理を実行する。フィルタ処理後のＲＧＢ画像データは、固定長符号化部１２に転送される。

［可変長動画圧縮部１５の詳細な機能ブロック］
次に、本実施形態に係る可変長動画圧縮部１５の詳細な機能ブロックについて、図４を用いて説明する。図４に示すように、可変長動画圧縮部１５は、動き検索部１５１と、ＤＣＴ部１５２と、量子化処理部１５３と、可変長符号化部１５４と、逆量子化処理部１５５と、逆ＤＣＴ部１５６と、動き補償部１５７と、を有する。

動き検索部１５１は、固定長復号化部１４から受け取った画像データと、動き補償部１５７からの相関が最も高い前フレームのブロックとの差分データを算出する。

ＤＣＴ部１５２は、動き検索部１５１で算出された差分データを空間周波数に変換するＤＣＴ処理を実行し、量子化処理部１５３に転送する。ＤＣＴ部１５２は、周波数変換手段に相当し、周波数変換ステップを実行する。

量子化処理部１５３は、周波数変換済みのＤＣＴ係数を量子化し、可変長符号化部１５４に転送する。

可変長符号化部１５４は、量子化処理部１５３で生成された量子化データを可変長符号化して圧縮符号を生成する。可変長符号化部１５４は、生成した圧縮符号を画像データ格納部４０に格納する。

逆量子化処理部１５５は、量子化処理部１５３で生成された、「量子化されたブロック」に対し、逆量子化ステップを実行する。逆量子化処理部１５５は、処理結果を、逆ＤＣＴ部１５６に転送する。

逆ＤＣＴ部１５６は、逆量子化処理部１５５から渡された逆量子化データに対して、逆周波数変換処理（逆ＤＣＴ処理）を実行する。逆ＤＣＴ部１５６は、逆周波数変換処理による処理結果を動き補償部１５７に転送する。

動き補償部１５７は、動き補償した前フレームのマクロブロックに、逆ＤＣＴ部１５６から渡された差分データを加算して参照フレームを作成する。動き補償部１５７は、参照フレームを動き検索部１５１に転送する。

［ＤＣＴ変換／逆ＤＣＴ変換］
本実施形態において用いられる、画像データをＤＣＴ係数に変換する周波数変換処理（ＤＣＴ変換）と、ＤＣＴ係数から画像データに変換する逆周波数変換処理（逆ＤＣＴ変換）について説明する。図５は、本実施形態に係るＤＣＴ変換および逆ＤＣＴ変換のアルゴリズムを例示する算術式である。本実施形態に係るＤＣＴ変換は、画像データを所定の画素数で分割した画像ブロックに対し、画像ブロックを構成する画素毎にＤＣＴ係数を生成する処理である。なお、本実施形態においては、４画素単位で二次元的に分割し、計１６画素で構成されるものを「画像ブロック」とする。また、本実施形態に係る逆ＤＣＴ変換は、ＤＣＴ係数から画像ブロックごとに画像データを復元する処理である。

［元画像データと固定長符号の例］
次に、本実施形態に係る画像処理の処理対象となる画像データと当該画像データに係る固定長ビット列の関係について、図６の模式図を用いて説明する。図６（ａ）は、画像処理対象となる元画像データ２０１を模式的に示している。元画像データ２０１は、複数の画素により構成されている。図６（ｂ）は、元画像データ２０１を所定の画素数（例えば、４画素×４画素、つまり４画素単位）に分割した画像ブロックを模式的に示している。

元画像データ２０１が、デジタルカメラ１００で被写体を撮像して得られた画像データの例として説明する。本実施形態に係る符号化処理では、元画像データ２０１を４画素×４画素の画像ブロック２０２に分割して、図６（ｂ）に例示するような画像ブロック２０２にしてから、各画像ブロック２０２に対して固定長符号化処理を実行する。したがって、画像ブロック２０２を、固定長符号化処理の処理単位とする。言い換えると、本実施形態に係る固定長ビット列は、元画像データ２０１の４画素×４画素で構成される画像ブロック２０２ごとに生成される値に基づくものとなる。

［符号化装置の実施形態］
次に、本発明に係る符号化装置の実施形態に相当する固定長符号化部１２の機能ブロックについてより詳細に説明する。図７に示すように、本実施形態に係る固定長符号化部１２は、ブロック化部１２０１と、ＹＵＶ変換部１２０２と、ＤＣＴ変換部１２０３と、量子化部１２０４と、量子化テーブル１２０５と、逆量子化部１２０６と、逆量子化テーブル１２０７と、差分量判定部１２０８と、ＧＢＴＣ符号化部１２０９と、符号化フォーマット選択出力部１２１０と、を有する。なお、逆量子化部１２０６、逆量子化テーブル１２０７、及び差分量判定部１２０８によって、符号化品質判定部１２１１が構成される。符号化品質判定部１２１１は、符号化品質判定手段に相当する。そして、符号化品質判定部１２１１において符号化品質判定ステップが実行される。

ブロック化部１２０１は、画像処理部１１から受け取るＲＧＢ画像データを、４画素×４画素からなる画像ブロック２０２に分割する（図６参照）。ブロック化部１２０１は、画像分割手段に相当し、画像分割部を構成する。ブロック化部１２０１において、画像分割ステップが実行される。

ＹＵＶ変換部１２０２は、ブロック化部１２０１から渡される画像ブロック２０２に対しＹＵＶ変換処理を実行する。したがって、ＹＵＶ変換部１２０２において４画素×４画素からなるＹＵＶ画像ブロックが生成される。このＹＵＶ画像ブロックが、ＹＵＶ変換部１２０２からＤＣＴ変換部１２０３に渡される。

ＤＣＴ変換部１２０３は、ＹＵＶ画像ブロックに対し、ＤＣＴ処理（ＤＣＴ変換）を実行して、当該ＹＵＶ画像ブロックを構成する各画素のＤＣＴ係数を生成する。ＤＣＴ変換部１２０３は、生成したＤＣＴ係数を量子化部１２０４と差分量判定部１２０８に渡す。ＤＣＴ変換部１２０３は、周波数変換手段に相当し、周波数変換部を構成する。

ここで、ＤＣＴ変換部１２０３において生成されるＤＣＴ係数の例を模式的に示す。なおＤＣＴ係数は、水平及び垂直の２次元のコサインカーブの周波数で構成される値であって、各画素の空間周波数にＤＣＴ係数で示される周波数がどの程度含まれているかによって、その値が異なる。図８は、本実施形態に係るあるＹＵＶ画像ブロックを構成する各画素のＤＣＴ係数の値によって、各画素の表現を区別した例である。これをＤＣＴ係数ブロック１０００とする。ＤＣＴ係数ブロック１０００は、４×４のデータブロックとして構成される。図８において、各画素に相当して区別される各領域の「輝度のＤＣＴ係数の値」の大きさによって、各画素の表示パターンを区別している。なお、本実施形態の説明において、４×４の構造における各画素の位置を特定して述べるときは、図８の最上段左上角の画素を第一画素とし、右隣の画素を順に第二画素、第三画素、第四画素として表現する。また、図８の第二段の最左の画素を第五画素とし、以下、順次数字が増え、最下段の最右の画素を第十六画素として表現する。

図８では、ＤＣＴ係数の値を４段階で区別している。これらを第一レベルＤＣＴ係数１００１、第二レベルＤＣＴ係数１００２、第三レベルＤＣＴ係数１００３、第四レベルＤＣＴ係数１００４としている。

第一レベルＤＣＴ係数１００１は、直流成分（ＤＣ）に相当する領域のＤＣＴ係数を表している。図８の例では、第一画素に相当する領域のＤＣＴ係数が第一レベルＤＣＴ係数１００１になっている。

画素に含まれる交流成分（ＡＣ）が低い領域のＤＣＴ係数を、第二レベルＤＣＴ係数１００２とする。図８の例では、第二画素と第五画素に相当する領域のＤＣＴ係数が第二レベルＤＣＴ係数１００２になっている。

画素に含まれる交流成分（ＡＣ）が中程度の領域のＤＣＴ係数を、第三レベルＤＣＴ係数１００３とする。図８の例では、第三画素、第四画素、第六〜第十画素、第十三画素と第十四画素が、第三レベルＤＣＴ係数１００３になっている。

画素に含まれる交流成分が高周波の領域のＤＣＴ係数を、第四レベルＤＣＴ係数１００４とする。図８の例では、第十一画素、第十二画素、第十五画素、第十六画素が、第四レベルＤＣＴ係数１００４になっている。なお、本実施形態に係るＤＣＴ変換では、第四レベルＤＣＴ係数１００４を固定長符号に含めものとする。

上記のように、画素ごとに区別されたＤＣＴ係数を含むＤＣＴ係数ブロック１０００は、画像ブロックを構成する各画素に対応するレベルのＤＣＴ係数のパターン（配置のパターン）によって、異なる複数のパターンを有するものとなる。

図７に戻る。量子化部１２０４は、量子化テーブル１２０５を参照して、ＤＣＴ変換部１２０３から受け取ったＤＣＴ係数ブロック１０００の各画素ブロックに対応する量子化値（量子化係数）を生成する。量子化部１２０４は、取得した量子化値に基づいて、４×４で構成されるＤＣＴ係数ブロック１０００の量子化を実行する。量子化部１２０４は、量子化したＤＣＴ係数を逆量子化部１２０６と符号化フォーマット選択出力部１２１０に渡す。量子化部１２０４は、量子化処理手段に相当する。量子化部１２０４において、量子化ステップが実行される。

量子化テーブル１２０５は、量子化部１２０４における量子化処理に用いられる量子化値を格納したテーブルデータを格納している。量子化値は、量子化部１２０４によって読み出される。

ＤＣＴ変換部１２０３、量子化部１２０４、量子化テーブル１２０５によって、ＹＵＶ画像ブロックに対して、第一符号化方式であるＤＣＴ変換が行われて、ＤＣＴ係数を含む固定長ビット列が生成される。したがって、ＤＣＴ変換部１２０３、量子化部１２０４、量子化テーブル１２０５が第一符号化手段を構成する。そして、ＤＣＴ変換部１２０３、量子化部１２０４、量子化テーブル１２０５において、第一符号化ステップが実行される。

量子化部１２０４において量子化されたＤＣＴ係数は、第一符号化方式によって符号化された第一固定長符号化データに相当する。

逆量子化部１２０６は、量子化部１２０４から渡されたＤＣＴ係数に対し、逆量子化テーブル１２０７から読み出した逆量子化値を用いて逆量子化処理を実行する。逆量子化処理によって、復号周波数変換係数が生成される。逆量子化部１２０６は、逆量子化処理の結果を、差分量判定部１２０８に渡す。逆量子化部１２０６は、逆量子化手段に相当する。

逆量子化テーブル１２０７には、量子化されたＤＣＴ係数を、ＤＣＴ係数に戻すための逆量子化値が格納されている。

差分量判定部１２０８は、ＤＣＴ変換部１２０３から渡されたＤＣＴ係数（周波数変換係数）と、逆量子化部１２０６から渡されたＤＣＴ係数（復号周波数変換係数）の差分を算出し、ＤＣＴ係数ブロック１０００の差分量を算出する。差分量判定部１２０８は、算出された差分量が予め規定する閾値を超えるか否かを判定する。差分量判定部１２０８は、閾値を用いた判定処理の結果に基づく指示コードを符号化フォーマット選択出力部１２１０に渡す。差分量判定部１２０８は、差分量判定手段に相当する。

ここで、差分量判定部１２０８における処理の詳細について、図９及び図１０を用いて説明する。図９及び図１０における、（ａ）はＤＣＴ変換部１２０３から差分量判定部１２０８に渡されたＤＣＴ係数ブロック１０００（量子化される前のＤＣＴ係数）を例示している。（ｂ）は、量子化部１２０４から逆量子化部１２０６に渡された量子化されたＤＣＴ係数を例示している。（ｃ）は、逆量子化部１２０６において逆量子化処理が実行されたＤＣＴ係数ブロック１０００を例示している。

差分量判定部１２０８は、ＤＣＴ変換部１２０３から渡されたＤＣＴ係数ブロック１０００（図９（ａ））と、一旦量子化された後に逆量子化されたＤＣＴ係数ブロック１０００（図９（ｃ））の差分を算出し、その合計値である差分量を算出する。差分量判定部１２０８は、差分量が予め規定する閾値を超えるか否かを判定する。

図９に例示したＤＣＴ係数ブロック１０００では、差分量は「９６」になる。ここで、閾値が「２００」に設定されている場合を例に説明すると、図９の場合では、差分量は閾値を超えない。この場合、差分量判定部１２０８は、符号化フォーマット選択出力部１２１０に対して「差分量が閾値以下である」ことを示す指示コードを渡す。

図９に例示したＤＣＴ係数ブロック１０００において、差分量が閾値を超えない原因は、量子化処理において、白部分の水平／垂直で高周波数である領域の値が小さい為に、量子化前の値と逆量子化後の値のＤＣＴ係数の差が小さくなるからである。この場合、復号処理を逆ＤＣＴ処理で行っても差が小さくなるため、復号後の画質の劣化は少なくなる。

図１０に例示したＤＣＴ係数ブロック１０００において、差分量判定部１２０８が、ＤＣＴ変換部１２０３から渡されたＤＣＴ係数ブロック１０００（図１０（ａ））と、一旦量子化された後に逆量子化されたＤＣＴ係数ブロック１０００（図１０（ｃ））の差分を算出し、その合計値である差分量を算出すると「３０２」になる。本実施形態に係る閾値は「２００」とする。したがって、図１０の例では、差分量が閾値を超えることになる。この場合、差分量判定部１２０８は、符号化フォーマット選択出力部１２１０に対して「差分量が閾値を超える」ことを示す指示コードを渡す。

図１０に例示したＤＣＴ係数ブロック１０００において、差分量が閾値を超えない原因は、白部分の水平／垂直で高周波数である領域の値が大きい為に、量子化前の値と逆量子化後の差が大きくなるからである。この場合、復号処理を逆ＤＣＴ処理で行っても差が大きくなるため、復号後の画質の劣化が大きくなる。したがって、この場合は、符号化方式をＧＢＴＣ方式に切り替えた方が、画質の劣化を防止できる。

ＧＢＴＣ符号化部１２０９は、ブロック化部１２０１から渡された画像ブロック２０２に対して、図１１に例示する第二符号化方式であるＧＢＴＣ方式による固定長圧縮処理を実行する。ＧＢＴＣ符号化部１２０９は、ＧＢＴＣ方式で固定長符号化されたデータを符号化フォーマット選択出力部１２１０に渡す。したがって、ＧＢＴＣ符号化部１２０９は、第二符号化手段を構成する。ＧＢＴＣ符号化部１２０９において、第二符号化ステップが実行される。

符号化フォーマット選択出力部１２１０は、差分量判定部１２０８から渡された指示コードに基づいて、固定長符号化処理を実行して出力する元データを選択する。より詳細には、符号化フォーマット選択出力部１２１０は、固定長符号化処理の実行対象を、量子化部１２０４から渡されたＤＣＴ係数に、ＧＢＴＣ符号化部１２０９から渡されたデータにするかを選択する。符号化フォーマット選択出力部１２１０は、選択したデータに基づいて、固定長符号データを一時記憶部３０に出力する。符号化フォーマット選択出力部１２１０は、符号化フォーマット選択出力手段を構成する。符号化フォーマット選択出力部１２１０によって、符号化フォーマット選択出力ステップが実行される。

ここで、本実施形態に係る固定長符号フォーマットの例を図１２に示す。図１２（ａ）は、ＤＣＴ符号フォーマットを例示している。図１２（ｂ）は、ＧＢＴＣ符号フォーマットを例示している。なお、図１２（ｃ）は、ＧＢＴＣ符号フォーマットの一つのプレーンの詳細な構造を示している。

ＤＣＴ符号（図１２（ａ））、ＧＢＴＣ符号（図１２（ｂ））のいずれにおいても、最上位ビットには、識別情報が格納される。ここで、ＤＣＴ符号の識別情報は「０」とし、ＧＢＴＣ符号の識別情報は「１」とする。この識別情報は、復号化装置における復号化処理において認識される。

ＤＣＴ符号において、量子化された輝度のＤＣＴ係数は４画素×４画素の画像ブロックの輝度（Ｙ）をＤＣＴ変換し、そのＤＣＴ係数を量子化したものである。輝度（Ｙ）のＤＣＴ係数は、図８を用いて説明したように、領域ごと（画素ごと）に量子化値が異なる。これによって、ＤＣＴ係数のビット数を少なくしている（ビット長を短くしている）。

また、ＤＣＴ符号において、量子化されたＵ成分のＤＣＴ係数は、４画素×４画素の画像ブロックのＵ成分をＤＣＴ変換し、そのＤＣＴ係数を量子化したものである。Ｕ成分のＤＣＴ係数の量子化値は、輝度（Ｙ）の量子化値よりも大きくし、ビット長を短くしている。同様に、量子化されたＶ成分のＤＣＴ係数は、４画素×４画素の画像ブロックのＶ成分をＤＣＴ変換し、そのＤＣＴ係数を量子化したものである。Ｖ成分のＤＣＴ係数の量子化値も輝度（Ｙ）の量子化値よりも大きくし、ビット長を短くしている。

ＧＢＴＣ符号は、４画素×４画素の画像ブロックのＲ・Ｇ・Ｂのプレーンごとに符号化される。各プレーンは、図１２（ｃ）に例示するように、ＬＡ、ＬＤとピクセルコードで構成されている。ピクセルコードは、４画素×４画素の１６画素分で構成されている。各画素は、２ｂｉｔの４レベルの値で表現される。

［復号化装置の実施形態］
続いて、本発明に係る復号化装置の実施形態に相当する固定長復号化部１４の詳細な機能ブロックについて図１３を用いて説明する。図１３に示すように、本実施形態に係る固定長復号化部１４は、符号解析部１４０１と、逆量子化部１４０２と、逆量子化テーブル１４０３と、逆ＤＣＴ変換部１４０４と、ＲＧＢ変換部１４０５と、ＧＢＴＣ復号化部１４０６と、復号切替部１４０７と、逆ブロック化部１４０８と、を有する。

符号解析部１４０１は、図１２に示したフォーマットからなる固定長ビット列を一時記憶部３０から読み出して、固定長ビット列の先頭ビットの値を参照し、当該固定長ビット列の固定長符号化方式を識別する。符号解析部１４０１は、参照した先頭ビットの値に基づいて、固定長ビット列を逆量子化部１４０２又はＧＢＴＣ復号化部１４０６に渡す。また、符号解析部１４０１は、識別した固定長符号化方式を示す情報を復号切替部１４０７に通知する。符号解析部１４０１は、符号解析手段に相当する。符号解析部１４０１において、符号解析ステップが実行される。

逆量子化部１４０２は、逆量子化テーブル１４０３を参照し、符号解析部１４０１から渡された固定長ビット列に対して逆ＤＣＴ量子化処理を実行し、逆量子化後ＤＣＴ係数（量子化前ＤＣＴ係数）を算出する。逆量子化部１４０２は、逆量子化後ＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換部１４０４に渡す。逆量子化部１４０２は、逆量子化手段に相当する。

逆量子化テーブル１４０３には、ＤＣＴ係数を逆量子化するためのシフト値が格納されている。

逆ＤＣＴ変換部１４０４は、逆量子化部１４０２から渡された「逆量子化処理の結果として得られた輝度、Ｕ成分、Ｖ成分のＤＣＴ係数」に基づく逆ＤＣＴ変換処理を実行する。この処理により、ＹＵＶ画像データが得られる。得られたＹＵＶ画像データは、ＲＧＢ変換部１４０５に転送される。逆ＤＣＴ変換部１４０４は、逆周波数変換処理手段に相当し、逆周波数変換処理部を構成する。

逆量子化部１４０２及び逆ＤＣＴ変換部１４０４は、第一復号化手段に相当する。逆量子化部１４０２及び逆ＤＣＴ変換部１４０４によって、第一固定長符号化データを第一復号化方式によって復号化する第一復号化ステップが実行される。

ＲＧＢ変換部１４０５は、転送されてきたＹＵＶ画像データに対するＲＧＢ画像データへの変換処理を実行する。ＲＧＢ変換部１４０５によって、４画素×４画素の画素ブロックからなるＲＧＢ画像データが出力されて、復号切替部１４０７に渡される。

ＧＢＴＣ復号化部１４０６は、符号解析部１４０１から渡された固定長ビット列に対してＧＢＴＣ復号化処理を実行して、ＲＧＢ画像データへの変換処理を実行する。生成された４画素×４画素の画素ブロックからなるＲＧＢ画像データは、復号切替部１４０７に渡される。ＧＢＴＣ復号化部１４０６は、第二復号化手段に相当する。ＧＢＴＣ復号化部１４０６によって、第二固定長符号化データを第二復号化方式によって復号化する第二復号化ステップが実行される。

復号切替部１４０７は、符号解析部１４０１からの通知に基づいて、ＲＧＢ変換部１４０５から渡されたＲＧＢ画像データの画素ブロックか、ＧＢＴＣ復号化部１４０６から渡されたＲＧＢ画像データの画素ブロックのいずれかを、逆ブロック化部１４０８に渡す。

逆ブロック化部１４０８は、逆ブロック化部１４０８から渡された画素ブロックを２次元の画像データに展開して、ＲＧＢ画像データを生成する。逆ブロック化部１４０８は、生成したＲＧＢ画像データを一時記憶部３０に転送する。逆ブロック化部１４０８は、画像ブロック統合手段に相当し、画像ブロック統合部を構成する。逆ブロック化部１４０８において、画像ブロック統合ステップが実行される。

［符号化方法及び復号化方法の実施形態］
次に、本発明に係る符号化方法及び復号化方法の実施形態について説明する。図１４は、上記にて説明をしたデジタルカメラ１００の動作の流れを例示している。本実施形態に係る符号化方法と復号化方法は、デジタルカメラ１００のような画像処理装置において実行される一連の画像処理の中で行われる。

まず、光学系１０２を介して被写体の反射光を撮像素子１０３の撮像面に集光させ、撮像素子１０３から出力される画像信号を取り込む（Ｓ１４０１）。続いて、Ａ／Ｄコンバータ１０４によって、画像信号から画像データが生成されてプロセッサ１０１に入力される（Ｓ１４０２）。続いて、プロセッサ１０１において画像データ処理が実行される（Ｓ１４０３）。画像データ処理の詳細は後述する。プロセッサ１０１における画像データ処理によって動画像データが生成されて出力され、動画像メモリ１０７に格納される（Ｓ１４０４）。

［画像データ処理の詳細］
Ｓ１４０３における画像データ処理において、本発明に係る符号化方法及び復号化方法は適用される。したがって、当該画像データ処理を実行する画像処理プログラムに、本発明に係る符号化プログラム及び復号化プログラムが含まれる。以下、画像データ処理（Ｓ１４０３）の詳細について説明しつつ、符号化方法及び復号化方法、符号化プログラム及び復号化プログラムの実行についても言及する。

図１５は、Ｓ１４０３における画像データ処理の詳細な流れを示すフローチャートである。まず、固定長符号化部１２においてＲＧＢ画像データが固定長ビット列に符号化される（Ｓ１５０１）。生成された固定長ビット列は、一時記憶部３０に一旦格納される（Ｓ１５０２）。続いて、一旦格納されている固定長ビット列を歪曲補正部１３の指示に基づいて固定長復号化部１４が読み出す（Ｓ１５０３）。

続いて、固定長復号化部１４が、固定長ビット列を復号化する（Ｓ１５０４）。固定長ビット列からＹＵＶ画像データに復号化されたものを用いて、歪曲補正部１３が歪曲補正処理を実行する（Ｓ１５０５）。

歪曲補正処理が行われたＹＵＶ画像データに対し、再度、固定長ビット列化処理が行われる（Ｓ１５０６）。生成された固定長ビット列は、一時記憶部３０に一旦格納される（Ｓ１５０７）。続いて、一旦格納されている固定長ビット列を可変長動画圧縮部１５の指示に基づいて固定長復号化部１４が読み出す（Ｓ１５０８）。

続いて、固定長復号化部１４が、固定長ビット列を復号化する（Ｓ１５０９）。固定長ビット列からＹＵＶ画像データに復号化されたものを用いて、可変長動画圧縮部１５が動画像データを生成する（Ｓ１５１０）。続いて、生成された動画像データを画像データ格納部４０に格納する（Ｓ１５１１）。

［固定長符号化処理の詳細］
次に、固定長符号化処理（Ｓ１５０１、Ｓ１５０６）における詳細な処理の流れについて、図１６のフローチャートを用いながら説明する。

まず、画像処理部１１によって生成されたＲＧＢ画像データをメモリから読み出し、ブロック化部１２０１において、４画素×４画素の画像ブロックを生成する。生成された画像ブロックは、ＹＵＶ変換部１２０２とＧＢＴＣ符号化部１２０９に対して渡される（Ｓ１６０１）。

続いて、ＹＵＶ変換部１２０２に渡された画像ブロックに対して、ＲＧＢ形式からＹＵＶ形式に変換するＹＵＶ変換処理が実行されて、生成されたＹＵＶ画像ブロック３００をＤＣＴ変換部１２０３に転送され（Ｓ１６０２）。これらと並行して、ＧＢＴＣ符号化部１２０９に渡された画像ブロックに対して、ＧＢＴＣ符号化部１２０９において、ＧＢＴＣ符号化処理が実行される（Ｓ１６０７）。

Ｓ１６０２においてＹＵＶ形式に変換された４画素×４画素のＹＵＶ画像ブロック（ＹＵＶ画像ブロック３００）に対し、ＤＣＴ変換部１２０３が離散コサイン変換（ＤＣＴ）を利用した周波数変換処理を実行する（Ｓ１６０３）。ＤＣＴ変換部１２０３は、周波数変換処理によりＤＣＴ係数ブロック１０００を量子化部１２０４に転送する。

量子化部１２０４は、転送されてきたＤＣＴ係数ブロック１０００の各ブロックに対応するＤＣＴ係数に対し、量子化テーブル１２０５を参照して量子化処理を実行する（Ｓ１６０４）。量子化部１２０４は、量子化処理によって生成される量子化後ＤＣＴ係数ブロックを、符号化フォーマット選択出力部１２１０と、符号化品質判定部１２１１に転送する。

続いて、符号化品質判定部１２１１において、差分量が閾値を超えたか否かの判定が行われる（Ｓ１６０５）。差分量が閾値を超えていなければ（Ｓ１６０５／ＮＯ）、ＤＴＣ係数の固定長符号化処理が実行されて、出力される（Ｓ１６０６）。差分量が閾値を超えていれば（Ｓ１６０５／ＹＥＳ）、ＧＢＴＣ符号の固定長符号化処理が実行されて、出力される（Ｓ１６０８）。

［固定長復号化処理の詳細］
次に、固定長復号化処理（Ｓ１５０４、Ｓ１５０９）における詳細な処理の流れについて、図１７のフローチャートを用いながら説明する。

まず、符号解析部１４０１が一時記憶部３０から該当する固定長ビット列を読み出して、固定長ビット列に含まれる処理対象のビット列を解析し、解析結果を復号切替部１４０７に通知する。また、解析された固定長ビット列を、逆量子化部１４０２と、ＧＢＴＣ復号化部１４０６に渡す（Ｓ１７０１）。

逆量子化部１４０２は、逆量子化テーブル１４０３を参照して、符号解析部１４０１から渡された量子化された輝度、Ｕ成分、Ｙ成分、のＤＣＴ係数に対して、逆量子化処理を実行し、結果を逆ＤＣＴ変換部１４０４に渡す（Ｓ１７０２）。

逆ＤＣＴ変換部１４０４は、転送されてきたＤＣＴ係数に基づいて逆ＤＣＴ変換を行い、ＹＵＶ画像データを生成する。生成したＹＵＶ画像データはＲＧＢ変換部１４０５に転送される（Ｓ１７０３）。

ＲＧＢ変換部１４０５は、逆ＤＣＴ変換部１４０４から渡されたＹＵＶ画像データを画素ブロックに変換し、復号切替部１４０７に渡す（Ｓ１７０４）。

Ｓ１７０２、Ｓ１７０３、Ｓ１７０４と並行して、ＧＢＴＣ復号化部１４０６は、符号解析部１４０１から渡されたＧＢＴＣ固定長符号に対して、ＧＢＴＣ復号化処理を実行してＲＧＢ画素ブロックに変換し、変換結果を復号切替部１４０７に渡す（Ｓ１７０７）。

続いて、復号切替部１４０７は、符号解析部１４０１から通知された識別信号に基づいて、ＲＧＢ変換部１４０５又はＧＢＴＣ復号化部１４０６から渡されたＲＧＢ画素ブロックを逆ブロック化部１４０８に渡す（Ｓ１７０５）。識別信号が「０」であれば（Ｓ１７０５／ＹＥＳ）、ＤＣＴ固定長復号に基づくデータとしてＲＧＢ変換部１４０５から渡されたＲＧＢ画素ブロックを逆ブロック化部１４０８に渡す。識別信号が「１」であれば（Ｓ１７０５／ＮＯ）、ＧＢＴＣ復号化部１４０６からＧＢＴＣ復号に基づくデータとして渡されたＲＧＢ画素ブロックを逆ブロック化部１４０８に渡す。

最後に、逆ブロック化部１４０８が渡されたＲＧＢ画素ブロックを、二次元データに展開してＲＧＢ画像データを生成し、一時記憶部３０に転送する（Ｓ１７０６）。

以上のように、本実施形態に係る符号化方法及び復号化方法によれば、データの圧縮率は従来どおり確保することでデータアクセス処理に係る負荷を軽減させることができ、かつ、復元後の画像の質は従来よりも向上させることができる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１１ ：画像処理部
１２ ：固定長符号化部
１３ ：歪曲補正部
１４ ：固定長復号化部
１５ ：可変長動画圧縮部
２０ ：データ入力部
３０ ：一時記憶部
４０ ：画像データ格納部
１００ ：デジタルカメラ
１０１ ：プロセッサ
１０２ ：光学系
１０３ ：撮像素子
１０４ ：Ａ／Ｄコンバータ
１０５ ：メモリコントローラ
１０６ ：固定長用メモリ
１０７ ：動画像メモリ
１１１ ：Ｂｙａｅｒ補正処理部
１１２ ：フィルタ処理部
１５１ ：動き検索部
１５２ ：ＤＣＴ部
１５３ ：量子化処理部
１５４ ：可変長符号化部
１５５ ：逆量子化処理部
１５６ ：逆ＤＣＴ部
１５７ ：動き補償部
２０１ ：元画像データ
２０２ ：画像ブロック
３００ ：ＹＵＶ画像ブロック
１０００ ：ＤＣＴ係数ブロック
１００１ ：第一レベルＤＣＴ係数
１００２ ：第二レベルＤＣＴ係数
１００３ ：第三レベルＤＣＴ係数
１００４ ：第四レベルＤＣＴ係数
１２０１ ：ブロック化部
１２０２ ：ＹＵＶ変換部
１２０３ ：ＤＣＴ変換部
１２０４ ：量子化部
１２０５ ：量子化テーブル
１２０６ ：逆量子化部
１２０７ ：逆量子化テーブル
１２０８ ：差分量判定部
１２０９ ：ＧＢＴＣ符号化部
１２１０ ：符号化フォーマット選択出力部
１２１１ ：符号化品質判定部
１４０１ ：符号解析部
１４０２ ：逆量子化部
１４０３ ：逆量子化テーブル
１４０４ ：逆ＤＣＴ変換部
１４０５ ：ＲＧＢ変換部
１４０６ ：ＧＢＴＣ復号化部
１４０７ ：復号切替部
１４０８ ：逆ブロック化部

特開２００４−１１２３４５号公報 特開２００１−２２４０２７号公報

Claims (10)

1. 入力された画像を固定長データに符号化する符号化装置であって、
   前記画像を画像ブロックに分割する画像分割手段と、
   前記画像ブロックを第一符号化方式によって符号化する第一符号化手段と、
   前記画像ブロックを第二符号化方式によって符号化する第二符号化手段と、
   前記第一符号化手段における符号化の品質の判定をする符号化品質判定手段と、
   前記判定に基づいて、前記画像ブロックを前記第一符号化方式によって符号化された第一固定長符号化データか前記画像ブロックを前記第二符号化方式によって符号化した第二固定長符号化データのいずれか一方を固定長データとして出力する符号化フォーマット選択出力手段と、
   を有することを特徴とする符号化装置。
2. 前記第一符号化手段は、
   前記画像ブロックを周波数変換する周波数変換係数を生成する周波数変換手段と、
   前記周波数変換係数を量子化する量子化処理手段と、
   を有し、
   前記符号化品質判定手段は、
   前記量子化された周波数変換係数に対し逆量子化処理を行って復号周波数変換係数を生成する逆量子化手段と、
   前記周波数変換係数と前記復号周波数変換係数の差分量を算出し、当該差分量が所定の閾値以下であるか否かを判定する差分量判定手段と、
   を有し、
   前記符号化フォーマット選択出力手段は、前記差分量が前記閾値以下であるとき前記第一符号化方式によって符号化した第一固定長符号化データを出力し、
   前記差分量が前記閾値を超えるときときは前記第二符号化方式によって符号化した第二固定長符号化データを出力する、
   請求項１に記載の符号化装置。
3. 前記符号化フォーマット選択出力手段は、出力される固定長符号化データに対して符号化方式を識別する識別情報を付加して出力する、
   請求項１又は２に記載の符号化装置。
4. 前記画像分割手段は、前記画像を４画素単位で分割した１６画素からなる画像ブロックを生成する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の符号化装置。
5. 前記第二符号化方式は、ＧＢＴＣ方式である、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の符号化装置。
6. 固定長データを画像に復号化する復号化装置であって、
   前記固定長データを解析し、当該固定長データの符号化方式を特定する符号解析手段と、
   特定された復号化方式が第一復号化方式であれば、第一固定長符号化データから所定の画素数からなる画像ブロックを生成する第一復号化手段と、
   特定された復号化方式が第二復号化方式であれば、第二固定長符号化データから所定の画素数からなる画像ブロックを生成する第二復号化手段と、
   前記第一復号化手段又は前記第二復号化手段において生成された画像ブロックを統合して画像を生成する画像ブロック統合手段と、
   を有することを特徴とする復号化装置。
7. 前記第一復号化手段は、
   前記固定長データに含まれる量子化係数に対して逆量子化処理を行い、周波数変換係数を生成する逆量子化手段と、
   前記周波数変換係数に対し逆周波数変換処理を行い、所定の画素数からなる画像ブロックを生成する逆周波数変換処理手段と、
   を有する、
   請求項６に記載の復号化装置。
8. 前記第二復号化方式は、ＧＢＴＣ方式である、
   請求項６又は７に記載の符号化装置。
9. コンピュータにおいて、入力された画像を固定長データに符号化する符号化プログラムであって、
   前記画像を画像ブロックに分割する画像分割ステップと、
   前記画像ブロックを第一符号化方式によって符号化する第一符号化ステップと、
   前記画像ブロックを第二符号化方式によって符号化する第二符号化ステップと、
   前記第一符号化ステップにおける符号化の品質の判定をする符号化品質判定ステップと、
   前記判定に基づいて、前記画像ブロックを前記第一符号化方式によって符号化された第一固定長符号化データか前記画像ブロックを前記第二符号化方式によって符号化した第二固定長符号化データのいずれか一方を固定長データとして出力する符号化フォーマット選択出力ステップと、
   を含むことを特徴とする符号化プログラム。
10. コンピュータにおいて、固定長データを画像に復号化する処理を実行させる復号化プログラムであって、
    前記固定長データを解析し、当該固定長データの符号化方式を特定する符号解析ステップと、
    特定された復号化方式が第一復号化方式であれば、第一固定長符号化データから所定の画素数からなる画像ブロックを生成する第一復号化ステップと、
    特定された復号化方式が第二復号化方式であれば、第二固定長符号化データから所定の画素数からなる画像ブロックを生成する第二復号化ステップと、
    前記第一復号化ステップ又は前記第二復号化ステップにおいて生成された画像ブロックを統合して画像を生成する画像ブロック統合ステップと、
    を含むことを特徴とする復号化プログラム。
    

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