JP4725127B2 - 復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、アナログ信号を利用した不正コピーを防止する復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。

近年、テレビ番組などのコンテンツをデジタル信号でHD（ハードディスク）やDVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に記録するデジタル記録再生装置が急速に普及してきている。

HDやDVDを記録媒体とするデジタル記録再生装置の普及により、視聴者であるユーザが、テレビ番組などを高品質に記録媒体に記録することが容易にできるようになった。

一方で、デジタル記録再生装置の普及により、DVDなどで販売されている、テレビ番組や映画などのコンテンツを不正にコピーすることが容易になるという側面もある。

図１は、記録媒体に記録されたコンテンツを再生し、ディスプレイに表示させるとともに、再生されたコンテンツを他の記録媒体に記録する画像処理システムの構成の一例を示している。

図１において、画像処理システム１は、DVDなどの光ディスク等の記録媒体に記録されたコンテンツの画像信号を再生し、その結果得られるアナログ画像信号Vanを出力する再生装置１１、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanを画像として表示するディスプレイ１２、および、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanを利用して、光ディスク等の記録媒体に記録する記録装置１３により構成されている。

再生装置１１は、復号化部２１とD/A（Digital-to-Analog）変換部２２とから構成されている。復号化部２１は、図示せぬ記録媒体から読み出した符号化デジタル画像信号を復号化し、その結果得られるデジタル画像信号をD/A変換部２２に供給する。D/A変換部２２は、復号化部２１から供給されたデジタル画像信号をアナログ信号に変換し、その結果得られるアナログ画像信号Vanを出力する。

ディスプレイ１２は、例えばCRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、D/A変換部２２からのアナログ画像信号Vanを画像として表示する。これにより、ユーザは、記録媒体に記録されている画像信号に対応する画像を見ることができる。

また、再生装置１１から出力されたアナログ画像信号Vanは、記録装置１３にも供給(入力)される。

記録装置１３は、A/D（Analog-to-Digital）変換部３１、符号化部３２、および記録部３３により構成され、入力されるアナログ画像信号Vanを光ディスク等の図示せぬ記録媒体に記録する。

A/D変換部３１には、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanが入力される。A/D変換部３１は、入力されたアナログ画像信号Vanをデジタル信号に変換し、その結果得られるデジタル画像信号Vdgを符号化部３２に供給する。符号化部３２は、A/D変換部３１からのデジタル画像信号Vdgを符号化し、その結果得られる符号化デジタル画像信号Vcdを記録部３３に供給する。記録部３３は、符号化デジタル画像信号Vcdを記録媒体に記録する。

以上のように構成される画像処理システム１では、再生装置１１から出力されたアナログ画像信号Vanを利用して、再生された記録媒体と異なる記録媒体に画像信号を記録することができる。即ち、再生装置１１が出力するアナログ画像信号Vanを利用して、コンテンツ（の画像信号）が、不正にコピーされるおそれがある。

従来、このようなアナログ画像信号Vanを利用した不正コピーを防止するために、著作権保護がなされている場合には、アナログ画像信号Vanをスクランブル処理して出力する、あるいはアナログ画像信号Vanの出力を禁止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、再生側の圧縮復号部または記録側の圧縮符号化部のいずれか一方もしくは両方に雑音情報発生部を設け、デジタルビデオデータに１回の処理では画像再生時に識別できない程度の雑音情報を埋め込むことにより、コピー自体は可能であるが、複数回繰り返すと画像が著しく劣化し、これによって実質的にコピーの回数を制限するデジタルビデオ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１のようにアナログ画像信号Vanをスクランブル処理して出力する、あるいはアナログ画像信号Vanの出力を禁止する方法では、不正コピーを防止することはできるが、ディスプレイ１２に正常な画像を表示することもできなくなるという問題が発生する。

また、特許文献２のように、再生側の圧縮復号部または記録側の圧縮符号化部で雑音情報を埋め込む方法では、雑音情報発生部とこれを埋め込むための回路が必要となり、回路規模が増大するという問題がある。

そこで、画像が表示されなくなることや回路規模の増大を招くこと等の不都合を発生することなく、アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止する手法が、本出願人により提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−２４５２７０号公報 特開平１０−２８９５２２号公報 特開２００４−２８９６８５号公報

特許文献３に記載の手法では、アナログ画像信号をA/D変換することにより得られるデジタル画像信号の位相ズレ等のアナログノイズに着目し、そのデジタル画像信号を位相ズレを利用した符号化を行なうことによってコピー前の画像の質を落とさずに、良好な質を維持したままでのコピーを不可能とし、これによりアナログ画像信号を利用した不正コピーを防止するが、デジタルコンテンツの流通が一般的になっている近年においては、上述のように不正コピーを防止するための別の手法の提案が要請されている。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、アナログ信号を利用した不正コピーを防止することができるようにするものである。

本発明の復号装置は、入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力手段と、入力手段により入力された量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化手段と、逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、最も低い周波数成分のDCT係数を、その範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整手段と、出力調整手段による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換手段と、逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加手段とを備えることを特徴とする。

本発明の復号方法、記録媒体のプログラム、およびプログラムは、入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力ステップと、入力ステップにより入力された量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、最も低い周波数成分のDCT係数を、その範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整ステップと、出力調整ステップの処理による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換ステップと、逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の復号装置および方法、プログラムにおいては、入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数が入力され、入力された量子化DCT係数が逆量子化され、逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値が加算されることで、量子化時における最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、最も低い周波数成分のDCT係数が、その範囲の量子化閾値に、より近い値に変換され、変換により得られたDCT係数が逆DCT変換され、逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズが付加される。

本発明によれば、アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。

請求項１に記載の復号装置は、
入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力手段（例えば、図７のデータ分解回路２５２）と、
入力手段により入力された量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化手段（例えば、図２１の逆量子化回路２７３）と、
逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、最も低い周波数成分のDCT係数を、その範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整手段（例えば、図２１の出力調整回路２７４）と、
出力調整手段による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換手段（例えば、図２１の逆DCT回路２７５）と、
逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加手段（例えば、図３５のノイズ付加部３５３）と
を備えることを特徴とする復号装置。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図２は、本発明を適用した画像処理システム５０の構成例を示している。

再生装置５１は、例えばDVDなどの光ディスク等の記録媒体６１に記録された画像（オリジナルのコンテンツ）または記録媒体６２に記録装置５３により記録された画像（コピーのコンテンツ）を再生し、その結果得られたアナログ画像信号Van1を、ディスプレイ５２および記録装置５３に出力する。

ディスプレイ５２は、CRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、再生装置５１から出力されたアナログ画像信号Van1に対応する画像を表示する。

記録装置５３は、再生装置５１から出力されたアナログ画像信号Van1を符号化して、記録媒体６２に記録する（コピーする）。

すなわち画像処理システム５０では、記録媒体（例えば、記録媒体６１または記録媒体６２）に記録されているコンテンツが再生復号される結果得られたアナログ画像信号Vanに基づく、記録媒体６２等へのコンテンツ（の画像信号）のコピーが可能であるが、後述するように復号することで、コンテンツがコピーされる毎に、画質（例えば、S/N(Signal-to-Noise)、視覚的劣化の評価）が劣化するようになされている。

記録装置５３はまた、記録媒体６２に記録するために符号化した画像を再生してディスプレイ８３に表示することができる。これによりユーザは記録媒体６２に記録された画像（コピー）が所定の再生装置（例えば、再生装置５１）で再生されたときの画像の品質等を確認することができる。

再生装置５１と記録装置５３の詳細について説明する。

はじめに再生装置５１の構成例を説明する。

再生装置５１の復号化部７１は、記録媒体６１から読み出された符号化デジタル画像信号（オリジナルのコンテンツの符号化デジタル画像信号）や記録媒体６２から読み出された符号化デジタル画像信号（コピーのコンテンツの符号化デジタル画像信号）を復号化し（復号し）、その結果得られる復号化デジタル画像信号Vdg0をD/A変換部７２に供給する。

D/A（Digital-to-Analog）変換部７２は、復号化部７１から供給された復号化デジタル画像信号Vdg0をアナログ信号に変換し、その結果得られるアナログ画像信号Van1をディスプレイ５２および記録装置５３に出力する。

次に記録装置５３の構成例を説明する。

記録部８１（符号化装置）は、再生装置５１から供給されたアナログ画像信号Van1を符号化デジタル画像信号Vcd1に符号化して、記録媒体６２に記録したり、再生部８２に供給したりする。

すなわち記録部８１のA/D（Analog-to-Digital）変換部９１は、再生装置５１から供給されたアナログ画像信号Van1をデジタル信号に変換し、その結果得られたデジタル画像信号Vdg1を符号化部９２に供給する。

符号化部９２は、A/D変換部９１から供給されたデジタル画像信号Vdg1を符号化し、その結果得られる符号化デジタル画像信号Vcd1を媒体記録部９３および再生部８２（の復号化部９４）に供給する。

媒体記録部９３は、符号化部９２から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1を記録媒体６２に記録する（再生装置５１からのアナログ画像信号Van1を利用したコピーが行われる）。

再生部８２（復号装置）は、記録部８１から供給された、記録媒体６２に記録される符号化デジタル画像信号Vcd1と同じ符号化デジタル画像信号Vcd1を再生し、再生した画像をディスプレイ８３に表示させる。

すなわち再生部８２の復号化部９４は、記録部８１の符号化部９２から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号化し（復号し）、その結果得られる復号化デジタル画像信号Vdg2をD/A変換部９５に供給する。

D/A変換部９５は、復号化部９４から供給された復号化デジタル画像信号Vdg2をアナログ信号に変換し、その結果得られるアナログ画像信号Van2をディスプレイ８３に出力する。

ディスプレイ８３は、CRTやLCD等で構成され、再生部８２（のD/A変換部９５）から出力されたアナログ画像信号Van2に対応する画像を表示する。これにより、ユーザは、記録媒体６２に記録される符号化デジタル画像信号Vcd1が再度再生されて表示されたときの画像を確認することができる。

次に、記録装置５３の記録部８１の符号化部９２の第１の実施の形態の構成例を、図３を参照して説明する。この符号化部９２では、ADRC（Adaptive Dynamic Range Coding）処理が行われる。

入力端子１５１には、A/D変換部９１（図２）から符号化部９２に供給されたデジタル画像信号Vdg1（入力画像）が入力され、そのデジタル画像信号Vdg1は、フレーム単位で、ブロック化回路１５２に供給される。

ブロック化回路１５２は、入力端子１５１を介して供給されたデジタル画像信号Vdg1に対応する、６４０×４８０画素などの所定の画素数を有する入力フレーム（有効画面の画像）を、例えば、図４に示すように、４×４画素（水平方向×垂直方向）の大きさのブロックBLに分割する。なお、図４中の丸印（○）は、フレームを構成する各画素を表している。

ブロック化回路１５２は、分割した各ブロックBLのそれぞれを順次注目ブロックBLcとして、最大値検出回路１５３、最小値検出回路１５４、および減算器１５６にそれぞれ供給する。

最大値検出回路１５３は、ブロック化回路１５２から供給された注目ブロックBLcを構成する画素の画素値の最大値Vcdmaxを検出し、減算器１５５に供給する。

最小値検出回路１５４は、ブロック化回路１５２から供給された注目ブロックBLcを構成する画素の画素値の最小値Vcdminを検出し、減算器１５５、減算器１５６、および出力端子１５８にそれぞれ供給する。

減算器１５５は、最大値検出回路１５３から供給された注目ブロックBLcの最大値Vcdmaxから、最小値検出回路１５４から供給された注目ブロックBLcの最小値Vcdminを減算し、その減算結果（すなわち注目ブロックBLcの画素値のダイナミックレンジVcddr（＝Vcdmax−Vcdmin））を、量子化回路１５７および出力端子１５８にそれぞれ供給する。

減算器１５６は、ブロック化回路１５２から供給された注目ブロックBLcを構成する各画素の画素値から、最小値検出回路１５４から供給された最小値Vcdminをそれぞれ減算し、その減算結果（すなわち最小値Vcdmin分オフセットされた注目ブロックBLc）を量子化回路１５７に供給する。

量子化回路１５７は、減算器１５６から供給された注目ブロックBLc（最小値Vcdmin分オフセットされた注目ブロックBLc）の各画素の画素値を、減算器１５５から供給されたダイナミックレンジVcddrに応じて決定される量子化ステップで量子化する。

具体的には量子化回路１５７は、量子化ビット数をｎとすると、ダイナミックレンジVcddr（最大値Vcdmaxと最小値Vcdminとの差）が、出力において２ⁿ−１等分されるようにレベル範囲を設定し、入力データ（画素値）がどのレベル範囲に属するかによって、ｎビットのコード信号を割り当てる。

図５Ａは、量子化ビット数が２（ｎ＝２）の場合のレベル範囲を示しており、この場合、ダイナミックレンジVcddrが３（＝２²−１）等分されるようにレベル範囲（すなわち最小値Vcdmin乃至閾値th1、閾値th1乃至閾値th2、閾値th2乃至閾値th3、そして閾値th3乃至最大値Vcdmaxの４個のレベル範囲）が設定され、入力データ（画素値）がどのレベル範囲に属するかによって、入力データ（画素値）に２ビットのコード信号（00、01、10、または11）が割り当てられる。なお図５Ａ中の閾値th1、閾値th2、および閾値th3は、レベル範囲の境界を示す閾値である。

図３に戻り量子化回路１５７は、割り当てられたコード信号を符号化データVcdoとして出力端子１５８に出力する。

なお、量子化ビット数ｎは、所定の数に固定しておく、またはダイナミックレンジVcddrに応じて変化させることができるが、ダイナミックレンジVcddrに応じて変化させる場合、量子化ビット数ｎはダイナミックレンジVcddrが大きいほど大きな数となる。

例えば、画像データが値０乃至値２５５を取り得る場合、０＜ダイナミックレンジVcddr＜４のときの量子化ビット数は０とされ、５＜ダイナミックレンジVcddr＜１３のときの量子化ビット数は１とされ、１４＜ダイナミックレンジVcddr＜３５のときの量子化ビット数は２とされ、３６＜ダイナミックレンジVcddr＜１０３のとき量子化ビット数は３とされ、１０４＜ダイナミックレンジVcddr＜２５５のとき量子化ビット数は４とされる。

図３に戻り出力端子１５８には、各ブロックBL（注目ブロックBLcとされたブロックBL）の、最小値Vcdmin、ダイナミックレンジVcddr、および符号化デーダ（各画素値のコード信号）Vcdoが入力される。出力端子１５８からは、ブロックBL毎のこれらの情報が、フレーム単位で、媒体記録部９３および再生部８２（図２）に出力される。

次に符号化部９２の動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１において、ブロック化回路１５２は、入力端子１５１を介して入力された１フレーム分のデジタル画像信号Vdg1をブロック化する（図４）。

次にステップＳ２において、ブロック化回路１５２は、ブロック化の結果得られたブロックの中の１個を注目ブロックBLcとして、最大値検出回路１５３、最小値検出回路１５４、および減算器１５６にそれぞれ供給する。

最大値検出回路１５３は、その注目ブロックBLcの画素値の最大値Vcdmaxを検出し、最小値検出回路１５４は、その注目ブロックBLcの画素値の最小値Vcdminを検出する。

ステップＳ３において、減算器１５５は、注目ブロックBLcの最大値Vcdmaxから、注目ブロックBLcの最小値Vcdminを減算してダイナミックレンジVcddrを算出する。

ステップＳ４において、減算器１５６は、注目ブロックBLcを構成する各画素の画素値から、注目ブロックBLcの最小値Vcdminを減算する（注目ブロックBLcが最小値Vcdmin分オフセットされる）。

ステップＳ５において、量子化回路１５７は、注目ブロックBLcのダイナミックレンジVcddrに応じて、最小値Vcdmin分オフセットされた注目ブロックBLcの各画素の画素値を量子化する（図５）。

ステップＳ６において、ブロック化回路１５２は、１フレームを構成する全てのブロックBLを注目ブロックBLcとして出力したか、すなわち、１フレームの全てのブロックBLに対して上述したステップＳ２乃至Ｓ５の処理が行われたかを判定し、まだ処理されていないブロックBLが存在すると判定した場合、ステップＳ２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ６で、全てのブロックBLが処理されたと判定された場合、ステップＳ７に進み、出力端子１５８から、１フレームを構成するブロックBLそれぞれの、最小値Vcdmin、ダイナミックレンジVcddr、および符号化データ（各画素のコード信号）Vcdoからなる１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1が媒体記録部９３および再生部８２に供給（出力）される。

ステップＳ８において、ブロック化回路１５２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームのデジタル画像信号Vdg1がA/D変換部９１から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定した場合、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ８で、処理するフレームがないと判定された場合、即ち、次に処理するフレームがA/D変換部９１から供給されない場合、処理は終了する。

次に、記録装置５３の再生部８２の復号化部９４の第１の実施の形態の構成例を、図７を参照して説明する。この復号化部９４は、図３の符号化部９２（第１の実施の形態）により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号する。

入力端子２５１には、符号化部９２（図３）から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1が入力され、その符号化デジタル画像信号Vcd1は、フレーム単位で、データ分解回路２５２に供給される。

データ分解回路２５２は、出力端子２５１を介して入力される符号化デジタル画像信号Vcd1を、１フレームを構成する各ブロックBLの、最小値Vcdmin、ダイナミックレンジVcddr、および符号化データ（各画素のコード信号）Vcdoに分解し、取得する。

データ分解回路２５２は、分解して得た、ダイナミックレンジVcddrおよび符号化データVcdoを逆量子化回路２５３に、そして最小値Vcdminを加算器２５５にそれぞれブロックBL毎に供給する。

逆量子化回路２５３は、データ分解回路２５２から供給された符号化データ（ブロックBLを構成する各画素のコード信号）Vcdoを、データ分解回路２５２から供給されたダイナミックレンジVcddrに応じた所定の値に逆量子化し、出力調整回路２５４に出力する。

具体的には、逆量子化回路２５３は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、符号化データVcdoとしてのコード信号が11である場合、値L4（最大値Vcdmaxに対応する値）に逆量子化し、コード信号が10である場合、値L3（閾値th3と閾値th2の中間に対応する値）に逆量子化し、コード信号が01である場合、値L2（閾値th2と閾値th1の中間に対応する値）に逆量子化し、そしてコード信号が00である場合、値L1（最小値Vcdminに対応する値）に逆量子化する。

出力調整回路２５４は、逆量子化回路２５３から供給された、画素毎の逆量子化値を、符号化時の量子化の量子化閾値thに寄った値（近辺の値）に変更して、加算器２５５に出力する。

具体的には、上側の閾値に寄った値に変更される。例えば、図８Ａに示す、逆量子化値L2は、上側の閾値th2に寄った値L2’に変更され、逆量子化値L3は、上側の閾値th3に寄った値L3’に変更される。

また下側の閾値に寄った値に変更することもできる。すなわち、図９Ａに示す、逆量子化値L2は、下側の閾値th1に寄った値L2''に変更され、逆量子化値L3は、下側の閾値th2に寄った値L3''に変更される。

なお、詳細は後述するが最大値と最小値である値L4と値L1に対しては値の調整は行われない。

図７に戻り出力調整回路２５４は、このように適宜変更（調整）した逆量子化値を加算器２５５に供給する。

加算器２５５は、出力調整回路２５４から供給された画素毎の逆量子化値に、データ分解回路２５２から供給された最小値Vcdminを加算して、その結果得られた値（画素値）を、ブロック分解回路２５６に供給する。

ブロック分解回路２５６は、加算器２５５から供給された各ブロックBLの各画素の画像値を、ブロック化前の位置に戻し、その結果得られた復号化デジタル画像信号Vdg2を、出力端子２５７に出力する。出力端子２５７からは、復号化デジタル画像信号Vdg2が、D/A変換部９５（図２）に出力される。

次にこの復号化部９４の動作を、図１０のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ２１において、データ分解回路２５２は、入力端子２５１を介して記録部８１の符号化部９２から供給された１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1を、ブロックBL毎の、ダイナミックレンジVcddr、最小値Vcdmin、および符号化データ（各画素のコード信号）Vcdoに分解し、取得する。

データ分解回路２５２は、分解して得た、ダイナミックレンジVcddrおよび符号化データVcdoを逆量子化回路２５３に、そして最小値Vcdminを加算器２５５にそれぞれブロックBL毎に供給する。

ステップＳ２２において、逆量子化回路２５３は、データ分解回路２５２から供給された符号化データ（１ブロックBLを構成する各画素のコード信号）Vcdoを、同様にデータ分解回路２５２から供給されたダイナミックレンジVcddrに応じた所定の値に逆量子化し（図５Ｂ）、出力調整回路２５４に供給する。

次にステップＳ２３において、出力調整回路２５４は、逆量子化回路２５３から供給された各逆量子化値Ｌを、符号化時の量子化の量子化閾値thに寄った値（近辺の値）にそれぞれ変更し（調整し）（図８または図９）、加算器２５５に供給する。

ステップＳ２４において、加算器２５５は、出力調整回路２５４から供給された、出力調整された各逆量子化値Ｌに、データ分解回路２５２から供給された最小値Vcdminをそれぞれ加算して（オフセットを戻し）、その結果得られた値（画素値）を、ブロック分解回路２５６に供給する。

ステップＳ２５において、ブロック分解回路２５６は、加算器２５５から供給された画素値の順序がラスター走査の順序になるように画素値を配置する（ブロックBLの各画像値を、ブロック化前の位置に戻す）。

ステップＳ２６において、データ分解回路２５２は、１フレームを構成するブロックBLについて、まだ処理するブロックBLがあるか否かを判定し、まだ処理していないブロックBLが存在すると判定した場合、ステップＳ２２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ２６で、１フレームの全てのブロックBLについて処理したと判定された場合、ステップＳ２７に進み、出力端子２５７から、１フレーム分の復号化デジタル画像信号Vdg2がD/A変換回路９５に供給（出力）される。

ステップＳ２８において、データ分解回路２５２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームが符号化部９２から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定した場合、ステップＳ２１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ２８で、処理するフレームがない、即ち、次に処理するフレームが符号化部９２から供給されない場合、処理は終了する。

なおここでは、記録装置５３の再生部８２の復号化部９４の構成とその動作を説明したが、再生装置５１の復号化部７１は、復号化部９４と同様の構成を有しており、復号化部９４と同様に動作して、符号化部９２により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1（記録媒体６２に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1）を復号することができる。

次に、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に、コピーの画質（例えば、S/N比など）が劣化する原理について説明する。

再生装置５１（のD/A変換部７２）および再生部８２（のD/A変換部９５）から出力されるアナログ画像信号Van1、Van2は、通常、復号化デジタル画像信号Vdg0、Vdg2をD/A変換器７２、９５でアナログ信号に変換する際にホワイトノイズによる歪み等（以下、アナログ歪みと称する）を伴うので、時間方向で同一の位置で、かつ時間方向で変動が少ない静止部分においても、符号化時の（記録部８１のA/D変換部９１での）A/D変換の際に画素値が変化（変動）する。

記録媒体６１に記録されている符号化デジタル画像信号Vcdが再生装置５１の復号化部７１により再生復号されて（図１０）、例えば図１１Ａに示すように逆量子化値L2を（再生装置５１の復号化部７１での１回目の逆量子化）、図１１Ｂに示すように、上側の閾値th2に寄った値L2'に調整するようにしたので（変更するようにしたので）（再生装置５１の復号化部７１での１回目の出力調整）、画素値としての値L2'が、D/A変換部７２でのD/A変換後のアナログ信号Van1にアナログ歪みが付加されたことによって、記録部８１のA/D変換部９１でのA/D変換で変動すると、その変動が小さきものであっても、図１１Ｃに示すように、符号化部９２での符号化（量子化）の閾値th2を超えるようになり（またぐようになり）、図１１Ｄに示すように、本来値L2のコード０１が割り与えられるべき画素値が、コード１０に量子化され得るようになる。すなわち、再生部８２の復号化部９４での２回目の逆量子化において、本来値L2に逆量子化されるべき画素値が、図１１Ｅに示すように値L3にも逆量子化され得るので、画素値が大きく変動することになり、その結果、ディスプレイ８３に表示される２回目の復号化がなされた画像は、ディスプレイ５２に表示される１回目の復号化がなされた画像に比べ、画質が劣化する（画像データを時間方向にみた場合、大きな歪みとなる）。

なお値L3に逆量子化された画素値は、その後さらなる復号化により（コピーをするための再生復号化により）、図１１Ｆに示すように、値L3’に出力調整される。

なお最大値L4と最小値L1を変更しなかったのは、それらが微小変動してもブロック全体のダイナミックレンジは大きく変化しないため、ダイナミックレンジによって規定される量子化器の特性は大きく変化しないためである。

このような原理により、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に（復号化と符号化が繰り返される毎に）、画質（例えば、S/N比など）が劣化する。その結果、コンテンツをコピーすることに意味を有しないことになるので、アナログ画像信号を利用したコピーが行われなくなる（不正なコピーを防止することができる）。

図１２は、記録装置５３の記録部８１の符号化部９２の第２の実施の形態の構成例を示している。この符号化部９２では、ベクトル量子化が行われる。

入力端子１６１には、A/D変換部９１（図２）から供給されたデジタル画像信号Vdg1（入力画像）が入力され、そのデジタル画像信号Vdg1は、ブロック化回路１６２に供給される。

ブロック化回路１６２は、入力端子１６１を介して供給されたデジタル画像信号Vdg1に対応する、６４０×４８０画素などの所定の画素数を有する入力フレームを、例えば、図４に示したように、４×４画素（水平方向×垂直方向）の大きさのブロックBLに分割する。

ブロック化回路１６２は、分割した各ブロックBLのそれぞれを順次注目ブロックBLcとして、ベクトル量子化（VQ）回路１６３に供給する。

ベクトル量子化回路１６３は、ブロック化回路１６２から供給されたブロックＢＬに対して、ベクトル量子化を行い、その結果得られたコードを出力端子１６４出力する。

ベクトル量子化は、多くの一般的な画像を用いて例えばLBGアルゴリズムで学習したコードブックを用意し、そのコードブックから、ブロックBLのベクトルとユークリッド距離最小のコードが選択されることにより行われる。

出力端子１６４には、ブロックBL毎にコードが入力される。出力端子１６４からは、各ブロックBLのコードが、フレーム単位で、符号化データVcd1として、媒体記録部９３および再生部８２（図２）に出力される。

図１２の符号化部９２の動作を、図１３のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ４１において、ブロック化回路１６２は、入力端子１６１を介して入力された１フレーム分のデジタル画像信号Vdg1をブロック化する（図４）。

ステップ４２において、ブロック化回路１６２は、ブロック化の結果得られたブロックの中の１個を注目ブロックBLcとして、ベクトル量子化回路１６３に供給する。ベクトル量子化回路１６３は、注目ブロックBLcに対し、ベクトル量子化を施す。

ステップＳ４３において、ブロック化回路１６２は、１フレームを構成する全てのブロックBLを注目ブロックBLcとして出力したか、すなわち、１フレームの全てのブロックBLに対してベクトル量子化処理が行われたかを判定し、まだ処理されていないブロックBLが存在すると判定した場合、ステップＳ４２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ４３で、全てのブロックBLが処理されたと判定された場合、ステップＳ４４に進み、出力端子１６４から、１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1が媒体記録部９３および再生部９２に供給（出力）される。

ステップＳ４５において、ブロック化回路１６２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームがA/D変換部９１から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定された場合、ステップＳ４１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ４５で、処理するフレームがないと判定された場合、即ち、次に処理するフレームがA/D変換部９１から供給されない場合、処理は終了する。

図１４は、記録装置５３の再生部８２の復号化部９４の第２の実施の形態の構成例を示している。この復号化部９４は、図１２の符号化部９２（第２の実施の実施の形態）により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号する。

入力端子２６１には、符号化部９２（図１２）から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1が入力され、その符号化デジタル画像信号Vcd1は、逆ベクトル量子化（VQ）回路２６２に供給される。

逆ベクトル量子化回路２６２は、入力端子２６１を介して供給された符号化デジタル画像信号Vcd1（コード）を、ブロック毎に逆ベクトル量子化し、出力調整回路２６３に供給する。

具体的には、逆ベクトル量子化回路２６２は、符号化デジタル画像Vcd1として供給されたコードに対応する値（代表ベクトル）（代表点）をコードブックから選択し出力する。このコードブックは符号化部９２のベクトル量子化回路１６３が用いたものと同一のものである。

出力調整回路２６３は、逆ベクトル量子化回路２６２から供給された逆量子化値を調整して、ブロック分解回路２６４に供給する。

具体的には出力調整回路２６３は、図１５Ａに示す、ベクトル空間における逆量子化値（代表点Ｐ）を、図１５Ｂに示すように、量子化閾値th（例えば最も近い量子化閾値th）に寄ったベクトルの値に変更する。これによってブロックBLの各画素値が変化する。

図１４に戻り、ブロック分解回路２６４は、出力調整回路２６３から供給された、各ブロックBLの画素毎の画素値を、ブロック化前の位置に戻し、その結果得られた復号化デジタル画像信号Vdg2を、出力端子２６５に出力する。出力端子２６５からは、復号化デジタル画像信号Vdg2が、D/A変換回路９５（図２）出力される。

次に図１４の復号化部９４の動作を、図１６のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ５１において、逆ベクトル量子化回路２６２は、入力端子２６１を介して記録部８１の符号化部９２から供給された１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1を入力し、ステップＳ５２において、そのフレームを構成するブロックBLに対して逆ベクトル量子化を行う。

次にステップＳ５３において、出力調整回路２６３は、逆ベクトル量子化回路２６２から供給された各逆量子化値を量子化閾値thに寄った値（近辺の値）に変更（調整）する。（図１５Ｂ）。

ステップＳ５４において、ブロック分解回路２６４は、出力調整回路２５４から供給された画素値を、その順序がラスター走査の順序になるように配置する（ブロックBLの各画素値を、ブロック化前の位置に戻す）。

ステップＳ５５において、逆ベクトル量子化回路２６２は、１フレームを構成する全てのブロックBLについて逆ベクトル量子化処理したか否かを判定し、まだ処理してないブロックBLがあると判定し場合、ステップＳ５２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ５５で、１フレームの全てのブロックBLについて逆ベクトル量子化処理したと判定された場合、ステップＳ５６に進み、出力端子２６５から、１フレーム分の復号化デジタル画像信号Vdg2がD/A変換回路９５に供給（出力）される。

ステップＳ５７において、逆ベクトル量子化回路２６２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームが符号化部９２から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定された場合、ステップＳ５１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ５７において、処理するフレームがない、即ち、次に処理するフレームが符号化部９２から供給されない場合、処理は終了する。

なおこの例の場合も、記録装置５３の再生部８２の復号化部９４の構成とその動作を説明したが、再生装置５１の復号化部７１は、この復号化部９４と同様の構成を有しており、この復号化部９４と同様に動作して、符号化部９２により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1（記録媒体６２に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1）を復号することができる。

次に、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に、コピーの画質が劣化する原理について説明する。

例えば図１７Ａに示す逆量子化された代表点Ｐを（再生装置５１の復号化部７１での１回目の逆ベクトル量子化）、図１７Ｂに示すように、ベクトル空間の量子化閾値thに寄った値に調整（変更）するようにしたので（再生装置５１の復号化部７１での１回目の出力調整）、代表点Ｐが、その後アナログ信号Van1に変換されてアナログ歪みが付加され、記録部８１のA/D変換部９１でのA/D変換で変動すると、その変動が小さいものであっても、図１７Ｃに示すように閾値thを超えるようになる（またぐようになる）。すなわち、再生部８２の復号化部９４での２回目の逆ベクトル量子化において、代表点Ｐが、図１７Ｄに示すように大きく変動することになり、その結果、ブロックBL全体の画素値が変動し、視覚的にも大きな歪みとなる（画質が劣化する）。

なおその後さらなる復号化により（コピーをするための再生復号化により）、図１７Ｅに示すように、代表点Ｐは、他の閾値に寄った値に出力調整される。

このような原理により、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に（復号化と符号化が繰り返される毎に）、画質（例えば、S/N比など）が劣化する。その結果、コンテンツをコピーすることに意味を有しないことになるので、アナログ画像信号を利用したコピーが行われなくなる（不正なコピーを防止することができる）。

図１８は、記録装置５３の記録部８１の符号化部９２の第３の実施の形態の構成例を示している。この符号化部９２では、離散コサイン変換（DCT：Discrete Cosine Transform）などの直交変換を用いて、画像データを空間周波数領域に変換する符号化が行われる。この符号化によれば、隣接画素との相関を利用して低域周波数領域に変換係数を偏らせることで、データ圧縮を行うことができる。なおこの例の場合、直交変換としてDCTを用いるものとする。

入力端子１７１には、A/D変換部９１（図２）から供給されたデジタル画像信号Vdg1（入力画像）が入力され、そのデジタル画像信号Vdg1は、ブロック化回路１７２に供給される。

ブロック化回路１７２は、入力端子１７１を介して供給されたデジタル画像信号Vdg1に対応する、６４０×４８０画素などの所定の画素数を有する入力フレームを、例えば、図１９に示すように、８×８画素の大きさのブロックBLに分割する。なお、図１９中の丸印（○）は、フレームを構成する各画素を表している。

ブロック化回路１７２は、分割した各ブロックBLのそれぞれを順次注目ブロックBLcとして、DCT回路１７３に供給する。

DCT回路１７３は、ブロック化回路１７２から供給されたブロックBLに対し、直交変換としてのDCTを行い、DCT係数を算出する。DCT回路１７３は、算出したDCT係数を、量子化回路１７４に供給する。

量子化回路１７４は、DCT回路１７３から供給されたブロックBLのDCT係数を、量子化テーブルを用いて量子化する。

エントロピー符号化回路１７５は、量子化回路１７４から供給された量子化されたブロックBLのDCT係数に対してエントロピー符号化、例えばハフマン符号化を行って、その結果得られた符号化データを、出力端子１７６に出力する。

出力端子１７６からは、ブロックBL毎の符号化データが入力される。出力端子１７６からは、各ブロックBLの符号化データが、フレーム単位で、符号化データVcdとして、媒体記録部９３および再生部８２（図２）に出力される。

図１８の符号化部９２の動作を、図２０のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ７１において、ブロック化回路１７２は、入力端子１７１を介して入力された１フレーム分のデジタル画像信号Vdg1をブロック化する（図１９）。

次にステップＳ７２において、ブロック化回路１７２は、１フレームを構成するブロックBLの中の１つを、注目ブロックBLcとしてDCT回路１７３に出力する。DCT回路１７３は、注目ブロックＢＬに対し、直交変換（DCT）処理を施す。

ステップＳ７３において、量子化回路１７４は、DCT回路１７３から供給されたDCT係数を、量子化テーブルを用いて量子化する。

ステップＳ７４において、エントリピー符号化回路１７５は、量子化回路１６４から供給された量子化されたブロックBLのDCT係数に対してエントロピー符号化、例えばハフマン符号化を行う。

ステップＳ７５において、ブロック化回路１７２は、１フレームを構成する全てのブロックBLを注目ブロックBLcとして出力したか、すなわち、１フレームの全てのブロックBLに対して上述したステップＳ７２乃至Ｓ７４の処理が行われたかを判定し、まだ処理されていないブロックBLが存在すると判定した場合、ステップＳ７２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ７５で、全てのブロックBLが処理されたと判定された場合、ステップＳ７６に進み、出力端子１７６から、１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1が媒体記録部９３および復号化部９４に供給（出力）される。

ステップＳ７７において、ブロック化回路１７２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームがA/D変換部９１から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定された場合、ステップＳ７１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ７７で、処理するフレームがないと判定された場合、即ち、次に処理するフレームがA/D変換部９１から供給されない場合、処理は終了する。

図２１は、記録装置５３の再生部８２の復号化部９４の第３の実施例の構成例を示している。この復号化部９４は、図１８の符号化部９２（第３の実施の実施の形態）により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号する。

入力端子２７１には、符号化部９２（図１８）から供給された符号化デジタル画像信号Vcd1が入力され、その符号化デジタル画像信号Vcd1は、エントリピー復号化回路２７２に供給される。

エントロピー復号化回路２７２は、入力端子２７１を介して供給された符号化デジタル画像信号Vcd1（エントロピー符号化データ、例えばハフマン符号化データ）を復号化し、その結果得られたブロックBLの量子化されたDCT係数を、ブロックBL毎に逆量子化回路２７３に供給する。

逆量子化回路２７３は、エントロピー復号化回路２７２から供給されたブロックBLの量子化されたDCT係数に対して逆量子化を行い、その結果得られたDCT係数を、出力調整回路２７４に供給する。

出力調整回路２７４は、逆量子化回路２７３から供給されたブロックBLのDCT係数に対し、出力の調整を行う。

具体的には出力調整回路２７４は、図２２Ａに示す、例えば左上のDCT係数（最も周波数成分の小さいDCT係数）が、図２２Ｂに示すように、量子化閾値thに寄った値（近辺の値）に変更する（調整する）。なおDCT係数は、８の倍数の値になるので（１、８、１６、２４）、閾値thは、その値の中間値（４、１２、２０）となる。すなわち図２２の例では、値８が、閾値１２に寄った値１１に変更されている。

図２１に戻り逆DCT回路２７５は、出力調整回路２７４から供給された調整されたブロックBLのDCT係数に対し、逆DCT処理を行い、その結果得られた値（画素値）を、ブロック分解回路２７６に供給する。

ブロック分解回路２７６は、逆DCT回路２７５から供給されたブロックの各画素値をブロック化前の位置に戻し、その結果得られた復号化デジタル画像信号Vdg2を、出力端子２７７に出力する。出力端子２７７からは、復号化デジタル画像信号Vdg2が、D/A変換回路９５（図２）に出力される。

次に図２１の復号化９４の動作を、図２３のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ９１において、エントロピー復号化回路２７２は、入力端子２７１を介して記録部８１の符号化部９２から供給された１フレーム分の符号化デジタル画像信号Vcd1を入力し、ステップＳ９２において、そのフレームを構成するブロックBLのデータ（エントロピー符号されたDCT係数）を、エントロピー復号化する。

次にステップＳ９３において、逆量子化回路２７３は、量子化されたDCT係数を、逆量子化し、ステップＳ９４において、出力調整回路２７４は、逆量子化されたDCT係数を、量子化閾値に寄った値に調整する（変更）する（図２２Ｂ）。

ステップＳ９５において、逆DCT回路２７５は、DCT係数を逆直交変換（逆DCT）し、その結果得られた値（画素値）を、ブロック分解回路２７６に供給する。

ステップＳ９６において、ブロック分解回路２７６は、逆DCT回路２７５から供給された画素値を、その順序がラスター走査の順序になるように配置する。

ステップＳ９７において、エントロピー復号化回路２７２は、１フレームを構成する全てのブロックBLについて復号処理したか否かを判定し、まだ処理してないブロックBLがあると判定し場合、ステップＳ９２に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ９７で、１フレームの全てのブロックBLについて復号処理したと判定された場合、ステップＳ９８に進み、出力端子２７７から、１フレーム分の復号化デジタル画像信号Vdg2がD/A変換回路９５（図２）に供給される。

ステップＳ９９において、エントロピー復号化回路２７２は、まだ処理するフレームがあるか、即ち、次に処理するフレームが符号化部９２から供給されたか否かを判定し、まだ処理するフレームがあると判定された場合、ステップＳ９１に戻り、それ以降の処理が同様に行われる。

ステップＳ９９で、処理するフレームがない、即ち、次に処理するフレームが符号化部９２から供給されない場合、処理は終了する。

なおこの例の場合も、記録装置５３の再生部８２の復号化部９４の構成とその動作を説明したが、再生装置５１の復号化部７１は、復号化部９４と同様の構成を有しており、復号化部９４と同様に動作して、符号化部９２により符号化された符号化デジタル画像信号Vcd1（記録媒体６２に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1）を復号することができる。

次に、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に、コピーの画質（例えば、S/N比など）が劣化する原理について説明する。

記録媒体６１に記録された符号化デジタル画像信号Vcdが再生装置５１の復号化部７１により再生復号されて、例えば図２４Ａに示すようにDCT係数（値８）（量子化テーブルの値）を（１回目の逆量子化）、図２４Ｂに示すように、上側の閾値１２に寄った値１１に調整するようにしたので（変更することで）（１回目の出力調整）、その後アナログ信号Van1に変更されてアナログ歪みが付加され、記録部８１にA/D変換部９１でのA/D変換で、画素値が変動すると、その変動が小さいものであっても、図２４Ｃに示すように、符号化部９２での符号化（量子化）の値１２が得られるようになる。すなわち再生部８２の復号化部９４での２回目の量子化において、本来値８となるべきDCT係数が、図２４Ｄに示すように値１６になり得るので、ブロック全体の画素値が大きく変動することになり、その結果、ディスプレイ８３に表示される２回目の復号化がなされた画像は、ディスプレイ５２に表示される１回目の復号化がなされた画像に比べ、画質が劣化する。

なおその後さらなる復号化により（コピーをするための再生復号化により）、図２４Ｅに示すように、値１６のDCT係数は、値１９に出力調整される。

このような原理により、上述した画像処理システム５０で、コンテンツ（画像）がコピーされる毎に（復号化と符号化が繰り返される毎に）、画質（例えば、S/N比など）が劣化する。その結果、コンテンツをコピーすることに意味を有しないことになるので、アナログ画像信号を利用したコピーが行われなくなる（不正なコピーを防止することができる）。

なお以上において画像処理システム５０では、アナログ歪みがない場合には、いずれの符号化においても閾値をまたがないため、再度符号化／復号化しても、出力は1回目と全く変わらず、通常の品質での再生が可能となる。

なお上述した復号化部９４（図７、図１４、図２１）では、量子化されたデータを閾値近辺の値に変更する出力調整回路２５４、２６３、２７４がそれぞれ設けられていたが、逆量子化回路２５３、２６２、２７３で、閾値近辺の値になるように逆量子化することもできる。

図２５、図２８、図３１は、逆量子化回路が閾値近辺の値になるように逆量子化を行う場合の第１の実施の形態（図７）、第２の実施の形態（図１４）、および第３の実施の形態（図２１）に対応する復号化部９４の構成例を示している。

図２５の復号化部９４について説明する。なお、図２５において、図７の復号化部９４と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明を省略する。

すなわちこの復号化部９４には、図７の復号化部９４の出力調整回路２５４が取り除かれ、逆量子化回路２５３に代えて逆量子化回路２８１が設けられている。

逆量子化回路２８１は、データ分解回路２５２から供給された符号化データ（ブロックBLを構成する画素毎のコード）Vcdoを、データ分解回路２５２から供給されたダイナミックVcddrに応じた所定の値に逆量子化し、加算器２５５に出力する。

具体的には、逆量子化回路２８１は、図２６Ａおよび図２６Ｂに示すように、符号化データVcdoとしてのコード信号が11である場合、値L4（最大値Vcdmaxに対応する値）に逆量子化し、コード信号が10である場合、閾値th3に寄った値L3'に逆量子化し、コード信号が01である場合、閾値th2に寄った値L2'に逆量子化し、そして、コード信号が00である場合、値L1（Vcdminに対応する値）に逆量子化する。

図２６の例では上側の閾値に寄った値に変更されるが、下側の閾値に寄った値に変更することもできる。

このように逆量子化することで、図７の出力調整回路２５４からの出力と同様の逆量子化値を得ることができる。

図２５の復号化部９４の動作を、図２７のフローチャートを参照して説明する。

図７の復号化部９４の処理では、図１０のステップＳ２３で、出力調整部２５４が逆量子化値を調整していたが、図２５の復号化部９４では、逆量子化値そのものが調整された値（閾値に寄った値）になっているので、図２７のフローチャートでは、図１０のステップＳ２３に相当する処理が省かれている。その他の処理は、図１０のフローチャートの各ステップの処理と同様であるので、その説明は省略する。

図２８の復号化部９４について説明する。なお、図２８において、図１４の復号化部９４と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明を省略する。

すなわちこの復号化部９４には、図１４の出力調整回路２６３が取り除かれ、逆ベクトル量子化回路２６２に代えて、逆ベクトル量子化回路２９１が設けられている。

逆ベクトル量子化回路２９１は、入力端子２６１を介して供給された符号化デジタル画像信号Vcd1（ブロックBLのコード）を、逆ベクトル量子化し、ブロック分解回路２６４に供給する。

具体的には、逆ベクトル量子化回路２９１は、符号化デジタル画像Vcd1として供給されたコード（図２９Ａの例では００１）に対応する値をコードブックから選択するが、そのコードブックには、図２９Ｂに示すように閾値thに寄った値が登録されているので、閾値thに寄った値が選択される。

このように逆ベクトル量子化することで、図１４の出力調整回路２６３からの出力と同様の逆量子化値を得ることができる。

図２８の復号化部９４の動作を、図３０のフローチャートを参照して説明する。

図１４の復号化部９４の処理では、図１６のステップＳ５３で、出力調整部２６３が逆量子化値を調整していたが、図２８の復号化部９４では、逆量子化値そのものが調整された値（閾値に寄った値）になっているので、図３０のフローチャートでは、図１６のステップＳ５３に相当する処理が省かれている。その他の処理は、図１６のフローチャートの各ステップの処理と同様であるので、その説明は省略する。

図３１の復号化部９４について説明する。なお、図３１において、図２１の復号化部９４と対応する部分については、同一の符号を付してあり、その説明を省略する。

すなわちこの復号化部９４には、図２１の出力調整回路２７４が取り除かれ、逆量子化回路２７３に代えて、逆量子化回路３０１が設けられている。

逆量子化回路３０１は、エントリピー復号回路２７２から供給されたブロックBLの量子化されたDCT係数に対して逆量子化を行い、その結果得られたDCT係数を、逆DCT回路２７５に供給する。

具体的には、逆量子化回路３０１は、図３２Ａに示すように、本来値８に逆量子化されるべきDCT係数を、閾値１２に寄った値１１に逆量子化する。

このように逆量子化することで、図２１の出力調整回路２７４の出力と同様の逆量子化値を得ることができる。

図３１の復号化部９４の動作を、図３３のフローチャートを参照して説明する。

図２１の復号化部９４の処理では、図２３のステップＳ９４で、出力調整部２７４が逆量子化値を調整していたが、図３１の復号化部９４では、逆量子化値そのものが調整された値（閾値に寄った値）になっているので、図３３のフローチャートでは、図２３のステップＳ９４に相当する処理が省かれている。その他の処理は、図２３のフローチャートの各ステップの処理と同様であるので、その説明は省略する。

なお上述した画像処理システム５０は、自然に発生するアナログ歪みを利用しているため、アナログ歪みがない場合には、いずれの復号化符号化においても閾値をまたぐような画素値の変動が生じないので、画質の劣化が生じない。

そこで、図３４に示すように、再生装置５１から出力されるアナログ画像信号Van1に対して、意図的にアナログ歪みを生じさせるノイズ（アナログノイズ）を付加させるようにすることも可能である。

図３４の画像処理システム５０では、記録装置５３の記録部８１に、ノイズ付加部３５１が新たに設けられている他は、図２の画像処理システム５０と同様に構成されている。

再生装置５１から出力されたアナログ画像信号Van1は、記録装置５３のノイズ付加部３５１に入力される。ノイズ付加部３５１は、入力されるアナログ画像信号Van1にノイズを付加して、A/D変換部９１に供給する。

以上のように、自然に生じるアナログ歪みだけでなく、意図的にノイズを付加することによりアナログ歪みを生じさせた（アナログ歪みを伴う）アナログ画像信号Van1が符号化される。この場合、２回目以降の符号化および復号化によって、画質がさらに著しく劣化することになる。

なお、再生装置５１がノイズを付加してからアナログ画像信号Van1を出力するようにしてもよい。

図３５は、再生装置５１がノイズを付加してからアナログ画像信号Van1を出力する場合の画像処理システム５０の構成例を示している。図３５の画像処理システム５０では、再生装置５１に、ノイズ付加部３５２がさらに設けられており、それに対応して、再生装置５１と同様の構成とされる記録装置５３の再生部８２においても、ノイズ付加部３５３が設けられている他は、図２の画像処理システム５０と同様に構成されている。

再生装置５１のノイズ付加部３５２には、記録媒体６１から再生されたアナログ画像信号がD/A変換部７２から供給される。ノイズ付加部３５２は、D/A変換部７２からのアナログ画像信号にノイズを付加し、その結果得られるアナログ画像信号Van1をディスプレイ５２および記録装置５３に出力する。

記録装置５３の再生部８２においても同様に、アナログ画像信号がD/A変換部９５からノイズ付加部３５３に供給される。ノイズ付加部３５３は、D/A変換部９５からのアナログ画像信号にノイズを付加し、その結果得られるアナログ画像信号Van2をディスプレイ８３に出力する。

上述した記録確認処理、符号化処理、復号化処理などの一連の処理は、専用のハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアによって行う場合、例えば、その一連の処理は、図２０に示されるような（パーソナル）コンピュータにプログラムを実行させることにより実現することができる。

図３６において、CPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５０８からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５０５も接続されている。

入出力インタフェース５０５には、キーボード、マウス、入力端子などよりなる入力部５０６、CRT(Cathode Ray Tube)，LCD(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、出力端子、並びにスピーカなどよりなる出力部５０７、ハードディスクなどより構成される記憶部５０８、ターミナルアダプタ、A/DSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデムや、LAN (Local Area Network)カード等より構成される通信部５０９が接続されている。通信部５０９は、インターネットなどの各種のネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース５０５にはまた、ドライブ５１０が接続され、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read/D Only Memory) DVD Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）を含む）、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア（記録媒体）５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５０８にインストールされる。

なお、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

従来の画像処理システムの構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した画像処理システムの構成例を示すブロック図である。 図２の符号化部９２の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図３のブロック化回路１５２の処理を説明する図である。 図３の量子化回路１５７の処理を説明する図である。 第１の実施の形態の符号化処理を説明するフローチャートである。 図２の復号化部９４の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図７の出力調整回路２５４の処理を説明する図である。 図７の出力調整回路２５４の処理を説明する他の図である。 第１の実施の形態の復号化処理を説明するフローチャートである。 第１の実施の形態の復号化処理を説明する図である。 図２の符号化部９２の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 第２の実施の形態の符号化処理を説明するフローチャートである。 図２の復号化部９４の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図１４の出力調整回路２６３の処理を説明する図である。 第２の実施の形態の復号化処理を説明するフローチャートである。 第２の実施の形態の復号化処理を説明する図である。 図２の符号化部９２の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図１８のブロック化回路１７２の処理を説明する図である。 第３の実施の形態の符号化処理を説明するフローチャートである。 図２の復号化部９４の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図２１の出力調整回路２７４の処理を説明する図である。 第３の実施の形態の復号化処理を説明するフローチャートである。 第３の実施の形態の復号化処理を説明する図である。 図２の復号化部９４の第１の実施の形態の他の構成例を示すブロック図である。 図２５の逆量子化回路２８１の処理を説明する図である。 第１の実施の形態の復号化処理を説明する他のフローチャートである。 図２の復号化部９４の第２の実施の形態の他の構成例を示すブロック図である。 図２８の逆ベクトル量子化回路２９１の処理を説明する図である。 第２の実施の形態の復号化処理を説明する他のフローチャートである。 図２の復号化部９４の第３の実施の形態の他の構成例を示すブロック図である。 図３１の逆量子化回路３０１の処理を説明する図である。 第３の実施の形態の復号化処理を説明する他のフローチャートである。 本発明を適用した画像処理システムの他の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した画像処理システムの他の構成例を示すブロック図である。 パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

５０ 画像処理システム， ５１ 再生装置， ５３ 記録装置， ７１復号化部， ７２ D/A変換部， ８１ 記録部， ８２ 再生部， ９２ 符号化部， ９４ 復号化部， ２５４ 出力調整回路， ２５４ 出力調整回路， ２６３ 出力調整回路， ２７４ 出力調整回路， ２８１ 逆量子化回路， ２９１ 逆ベクトル量子化回路， ３０１ エントロピー復号化回路

Claims (4)

1. 入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力手段と、
   前記入力手段により入力された前記量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化手段と、
   前記逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における前記最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、前記最も低い周波数成分のDCT係数を、前記範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整手段と、
   前記出力調整手段による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換手段と、
   前記逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加手段と
   を備えることを特徴とする復号装置。
2. 入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力ステップと、
   前記入力ステップにより入力された前記量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
   前記逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における前記最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、前記最も低い周波数成分のDCT係数を、前記範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整ステップと、
   前記出力調整ステップの処理による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換ステップと、
   前記逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加ステップと
   を含むことを特徴とする復号方法。
3. 入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力ステップと、
   前記入力ステップにより入力された前記量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
   前記逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における前記最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、前記最も低い周波数成分のDCT係数を、前記範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整ステップと、
   前記出力調整ステップの処理による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換ステップと、
   前記逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加ステップと
   を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムが記録されている記録媒体。
4. 入力画像データがDCT変換されて得られたDCT係数が、さらに量子化された量子化DCT係数を入力する入力ステップと、
   前記入力ステップにより入力された前記量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
   前記逆量子化により得られたDCT係数のうち、最も低い周波数成分のDCT係数のみに予め定められた補正値を加算することで、量子化時における前記最も低い周波数成分のDCT係数が対応する範囲内で、前記最も低い周波数成分のDCT係数を、前記範囲の量子化閾値に、より近い値に変換する出力調整ステップと、
   前記出力調整ステップの処理による変換により得られたDCT係数を逆DCT変換する逆DCT変換ステップと、
   前記逆DCT変換により得られた画像データに、ノイズを付加するノイズ付加ステップと
   を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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