JP6883219B2 - 符号化装置及び符号化方法、並びに、システム - Google Patents

符号化装置及び符号化方法、並びに、システム Download PDF

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Description

本技術は、符号化装置及び符号化方法、並びに、システムに関し、特に、例えば、伝送効率及び画質を向上させることができるようにする符号化装置及び符号化方法、並びに、システムに関する
画像において、テクスチャは、例えば、画像中の細かい模様等であり、高域（高周波数帯域）の信号であることが多い。例えば、AVC(Advanced Video Coding)等のFFT(Fast Fourier Transform)（周波数帯域分解）ベースの符号化方式では、画像を、主に高域成分から劣化させるため、画像のテクスチャ（の一部）が失われ、復号側で得られる画像の画質が劣化する。
画像のテクスチャが失われることによる画質の劣化を抑制する方法としては、復号側において、画像の符号化で失われたテクスチャを復元するために、画像を符号化した符号化データの他に、画像のテクスチャを、別途伝送する方法がある（例えば、特許文献１や非特許文献１を参照）。
例えば、非特許文献１をベースとした方法では、符号化装置において、元画像からテクスチャ成分が除去され、そのテクスチャ成分を除去した後の元画像が符号化される。そして、符号化装置では、符号化により得られる符号化データとともに、少量のテクスチャ成分（画像）と合成パラメータとが伝送される。
一方、復号装置では、符号化データが復号され、その復号により得られる復号画像に、符号化装置からのテクスチャ成分が、合成パラメータを用いて合成され、元画像を復元した復元画像が生成される。
特許文献１では、符号化装置において、テクスチャ（テクスチャパターン）を縮小して伝送し、復号装置において、超解像技術により、縮小されたテクスチャを拡大する技術が提案されている。
国際公開第2011/090798号
A. Dumitras and B. Haskell: "An Encoder-Decoder Texture Replacement Method with Application to Content-Based Movie Coding", IEEE Transaction son Circuits and Systems for Video Technology, vol. 14, No. 6, Jun. 2004
符号化装置から復号装置に伝送するテクスチャ成分の数（パターン数）が少ない場合、入力画像のテクスチャを十分に復元することができず、復元画像の画質が劣化する。
符号化装置から復号装置に伝送するテクスチャ成分の数を多くすれば、復元画像の画質を向上させることができるが、符号化装置から復号装置に伝送するテクスチャ成分の数が多い分、伝送効率が劣化する。
なお、ランダムノイズ等の一定パターンの画像を変形することによって、テクスチャを復元する方法があるが、かかる方法では、細線のようなパターンを生成することが困難であり、十分な数のテクスチャを表現することはできない。
また、超解像技術により、縮小されたテクスチャを拡大する場合、縮小時に失われたテクスチャの高域成分を復元することは困難であるという不定問題により、テクスチャを縮小せずに伝送する場合に比較して、テクスチャの表現力が落ちる。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、伝送効率及び画質を向上させることができるようにするものである。
本技術の符号化装置は、入力画像を非可逆符号化方式で符号化する符号化部と、複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースと、前記データベースに前記テクスチャ成分を登録する登録部と、データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送する伝送部とを備え、前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、前記登録部は、前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録し、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていることを、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記データベースに本登録する符号化装置である。
本技術の符号化方法は、入力画像を非可逆符号化方式で符号化することと、複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースに前記テクスチャ成分を登録することと、前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送することとを含み、前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録することと、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていることを、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記データベースに本登録することをさらに含む符号化方法である。
本技術の符号化装置及び符号化方法においては、入力画像が非可逆符号化方式で符号化され、複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとが伝送される。また、前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、前記入力画像のテクスチャ成分の基底が、新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録され、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていることを、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底が、前記データベースに本登録される。
本技術のシステムは、符号化装置と復号装置からなるシステムにおいて、前記符号化装置は、入力画像を非可逆符号化方式で符号化する符号化部と、複数のテクスチャ成分が登録されている第１のデータベースと、前記第１のデータベースに前記テクスチャ成分を登録する登録部と、前記第１のデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送する伝送部とを備え、前記第１のデータベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、前記登録部は、前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記第１のデータベースに仮登録し、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていることを、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記第１のデータベースに本登録し、前記復号装置は、前記符号化データと、前記識別情報とを受け取る受け取り部と、前記符号化データを、復号画像に復号する復号部と、複数のテクスチャ成分が登録されている第２のデータベースと、前記第２のデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記識別情報により識別される前記マッチ成分としての前記テクスチャ成分と、前記復号画像とを合成する合成部とを備え、前記第２のデータベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、前記符号化装置に、前記第２のデータベースに登録するデータを要求することにより取得し、前記第２のデータベースを更新する第１の更新部をさらに備えるシステムである。
本技術のシステムは、復号装置によって、入力画像を非可逆符号化方式で符号化した符号化データと、前記入力画像にマッチするテクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報とが受け取られる。そして、前記符号化データが、復号画像に復号され、複数のテクスチャ成分が登録されている第２のデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記識別情報により識別される前記マッチ成分としての前記テクスチャ成分と、前記復号画像とが合成される。また、前記第２のデータベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、符号化装置に、前記第２のデータベースに登録するデータが要求されて取得され、前記第２のデータベースが更新される。
なお、符号化装置や復号装置は、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。
また、コンピュータに実行させるプログラムは、伝送媒体を介して伝送すること、又は、記録媒体に記録することにより、提供することができる。
さらに、符号化装置や復号装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
本技術によれば、伝送効率及び画質を向上させることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第１の構成例を示すブロック図である。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第２の構成例を示すブロック図である。 符号化装置３０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。 復号装置４０の復号処理の例を説明するフローチャートである。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第３の構成例を示すブロック図である。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第４の構成例を示すブロック図である。 テクスチャ成分を基底化する基底学習の概要を説明する図である。 基底を用いてテクスチャ成分を生成する基底合成の概要を説明する図である。 符号化装置５０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。 復号装置６０の復号処理の例を説明するフローチャートである。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第５の構成例を示すブロック図である。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第６の構成例を示すブロック図である。 符号化装置５０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。 復号装置６０の復号処理の例を説明するフローチャートである。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第７の構成例を示すブロック図である。 テクスチャDB６３のDBデータを更新するのに、符号化装置５０及び復号装置６０が行う処理の例を説明するフローチャートである。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第８の構成例を示すブロック図である。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第９の構成例を示すブロック図である。 符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第１０の構成例を示すブロック図である。 登録部１５１の構成例を示すブロック図である。 符号化装置５０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。 多視点画像符号化方式の例を示す図である。 本技術を適用した多視点画像符号化装置の主な構成例を示す図である。 本技術を適用した多視点画像復号装置の主な構成例を示す図である。 階層画像符号化方式の例を示す図である。 本技術を適用した階層画像符号化装置の主な構成例を示す図である。 本技術を適用した階層画像復号装置の主な構成例を示す図である。 コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。 テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 ビデオセットの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 ビデオプロセッサの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 ビデオプロセッサの概略的な構成の他の例を示すブロック図である。
＜コーデックの第１の構成例＞
図１は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第１の構成例を示すブロック図である。
図１において、コーデックは、符号化装置１０及び復号装置２０を有する。
符号化装置１０は、テクスチャ成分抽出部１１、除去部１２、及び、符号化部１３を有する。
テクスチャ成分抽出部１１には、符号化装置１０に入力される入力画像としての、元画像（動画、静止画）が供給される。
テクスチャ成分抽出部１１は、入力画像から、その入力画像のテクスチャ成分を抽出し、除去部１２に供給するとともに、復号装置２０に伝送する。
除去部１２には、テクスチャ成分抽出部１１から入力画像のテクスチャ成分が供給される他、入力画像が供給される。
除去部１２は、入力画像と、テクスチャ成分抽出部１１からの、入力画像のテクスチャ成分との差分を演算することで、入力画像から、その入力画像のテクスチャ成分を除去し、テクスチャ成分が除去された入力画像を、符号化部１３での符号化の対象の符号化対象画像として、符号化部１３に供給する。
ここで、除去部１２で得られる符号化対象画像は、入力画像から、テクスチャ成分、すなわち、高域成分を除去した画像であるので、入力画像の低域成分ある、ということができる。
符号化部１３は、例えば、予測符号化と直交交換とを組み合せたハイブリッド方式としてのMPEG(Moving Picture Experts Group)や、AVC，HEVC(High Efficiency Video Coding)、その他の非（不）可逆符号化方式で、除去部１２からの符号化対象画像を符号化し、その結果得られる符号化データを、復号装置２０に伝送する。
ここで、符号化部１３での非可逆符号化方式の符号化では、AVC等のように、画像が周波数領域の信号に変換され、その周波数領域の信号が量子化されることで、画像に含まれる、レベルが低い周波数成分、すなわち、例えば、テクスチャ成分等の高域成分が失われる。
復号装置２０は、復号部２１、テクスチャ成分復元部２２、及び、合成部２３を有する。
復号部２１は、符号化装置１０（の符号化部１３）から伝送されてくる符号化データを受信することにより受け取り、符号化部１３の符号化方式に対応する方式で復号する。復号部２１は、符号化データの復号により得られる復号画像を、合成部２３に供給する。
ここで、復号部２１で得られる復号画像は、符号化対象画像、すなわち、入力画像の低域成分に相当する。
テクスチャ成分復元部２２は、符号化装置１０（のテクスチャ成分抽出部１１）から伝送されてくるテクスチャ成分を受信し、必要な処理を行って、入力画像のテクスチャ成分を復元して、合成部２３に供給する。
合成部２３は、復号部２１からの復号画像としての入力画像の低域成分と、テクスチャ成分復元部２２からの入力画像のテクスチャ成分とを合成することにより、入力画像（元画像）を復元した復元画像を生成し、復号装置２０から出力される出力画像として出力する。
図１のコーデックでは、符号化装置１０から復号装置２０に、入力画像のテクスチャ成分を伝送するので、復号装置２０では、入力画像のテクスチャを復元した出力画像を得ること、すなわち、出力画像の画質を向上させることができる。
但し、図１のコーデックでは、符号化装置１０から復号装置２０に、入力画像のテクスチャ成分を伝送するので、伝送効率が劣化する。
符号化装置１０から復号装置２０に伝送するテクスチャ成分の数（パターン数）を少なくすることにより、伝送効率を改善することができるが、符号化装置１０から復号装置２０に伝送するテクスチャ成分の数を少なくすると、出力画像の画質が劣化する。
＜コーデックの第２の構成例＞
図２は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第２の構成例を示すブロック図である。
図２において、コーデックは、符号化装置３０及び復号装置４０を有する。
符号化装置３０は、テクスチャDB(database)３１、テクスチャ成分取得部３２、除去部３３、符号化部３４、及び、伝送部３５を有する。
テクスチャDB３１には、様々なパターンのテクスチャ成分、すなわち、複数（種類のテクスチャ）のテクスチャ成分が登録されている。
テクスチャ成分取得部３２には、入力画像としての元画像が供給される。
テクスチャ成分取得部３２は、入力画像の所定のブロックごとに、そのブロックに最もマッチするテクスチャ成分であるマッチ成分を、テクスチャDB３１に登録されているテクスチャ成分から取得し、除去部３３に供給する。すなわち、テクスチャ成分取得部３２はテクスチャDB３１に登録されているテクスチャ成分から、例えば、入力画像の所定のブロックとの画素値の自乗誤差の総和を最小にするテクスチャ成分を、マッチ成分として取得し、除去部３３に供給する。
さらに、テクスチャ成分取得部３２は、マッチ成分を識別する識別情報を、伝送部３５に供給する。
ここで、テクスチャDB３１には、テクスチャ成分が、そのテクスチャ成分を識別するユニークな識別情報とともに登録されている。
除去部３３には、テクスチャ成分取得部３２からマッチ成分が供給される他、入力画像が供給される。
除去部３３は、入力画像と、テクスチャ成分取得部３２からの、入力画像のマッチ成分との差分を演算することで、入力画像から、その入力画像のマッチ成分としてのテクスチャ成分を除去し、テクスチャ成分が除去された入力画像を、符号化部３４での符号化の対象の符号化対象画像として、符号化部３４に供給する。
ここで、除去部３３で得られる符号化対象画像は、入力画像から、テクスチャ成分、すなわち、高域成分を除去した画像であるので、入力画像の低域成分ある、ということができる。
符号化部３４は、例えば、MPEGや、AVC，HEVC、その他の非可逆符号化方式で、除去部３３からの符号化対象画像を符号化し、その結果得られる符号化データを、伝送部３５に供給する。
図２では、符号化部３４の符号化対象画像は、テクスチャ成分が除去された入力画像であり、入力画像そのものが符号化対象画像である場合に比較して、効率的な符号化を行うこと、すなわち、符号化データのデータ量を少なくすることができる。
ここで、符号化部３４での非可逆符号化方式の符号化では、図１の符号化部１３と同様に、画像が周波数領域の信号に変換され、その周波数領域の信号が量子化されることで、テクスチャ成分等の高域成分が失われる。
伝送部３５は、テクスチャ成分取得部３２からの識別情報と、符号化部３４からの符号化データとを伝送する。伝送部３５が伝送する識別情報及び符号化データは、図示せぬ伝送媒体を介して、復号装置４０に供給されるか、又は、図示せぬ記録媒体に記録され、さらに、その記録媒体から読み出されて、復号装置４０に供給される。
なお、伝送部３５は、識別情報と、符号化データとを、別個に伝送することもできるし、一体的に伝送すること、すなわち、例えば、識別情報と符号化データとを多重化等して伝送することもできる。
また、テクスチャ成分取得部３２は、入力画像の所定のブロックごとに、そのブロックに最もマッチするテクスチャ成分であるマッチ成分を取得するので、マッチ成分、ひいては、識別情報は、ブロックごとに得ることができる。
伝送部３５は、識別情報を、ブロックごとに伝送することもできるし、ブロックよりも大きいセグメンテーション単位、すなわち、例えば、フレーム単位等でまとめて伝送することもできる。
復号装置４０は、受け取り部４１、復号部４２、テクスチャDB４３、テクスチャ成分取得部４４、及び、合成部４５を有する。
受け取り部４１は、伝送部３５から伝送されてくる符号化データ及び識別情報を受信すること等により受け取り、符号化データを、復号部４２に供給するとともに、識別情報を、テクスチャ成分取得部４４に供給する。
復号部４２は、受け取り部４１からの符号化データを、符号化部３４の符号化方式に対応する方式で復号し、その結果得られる復号画像を、合成部４５に供給する。
ここで、復号部４２で得られる復号画像は、符号化対象画像、すなわち、ここでは、入力画像の低域成分に相当する。
テクスチャDB４３には、様々なパターンのテクスチャ成分、すなわち、複数のテクスチャ成分が登録されている。例えば、テクスチャDB４３には、符号化装置３０のテクスチャDB３１に登録されているのと同一の複数のテクスチャ成分が、少なくとも登録されている。
テクスチャ成分取得部４４は、受け取り部４１からの識別情報により識別されるマッチ成分としてのテクスチャ成分を、テクスチャDB４３に登録されているテクスチャ成分から取得し、合成部４５に供給する。
合成部４５は、復号部４２からの復号画像としての入力画像の低域成分と、テクスチャ成分取得部４４からのマッチ成分としてのテクスチャ成分とを合成することにより、入力画像（元画像）を復元した復元画像を生成し、出力画像として出力する。
図２のコーデックでは、符号化装置３０及び復号装置４０において、複数のテクスチャ成分が、テクスチャDB３１及び４３にあらかじめ登録（保持）されており、その複数のテクスチャ成分のうちの、入力画像にマッチするマッチ成分としてのテクスチャ成分を識別する識別情報が、符号化装置３０から復号装置４０に伝送される。
したがって、復号装置４０では、識別情報により識別されるマッチ成分としてのテクスチャ成分を用いて、入力画像のテクスチャを復元した出力画像を得ること、すなわち、出力画像の画質を向上させることができる。
さらに、図２のコーデックでは、符号化装置３０及び復号装置４０において、複数のテクスチャ成分が、テクスチャDB３１及び４３にあらかじめ登録されており、符号化装置３０から復号装置４０に、入力画像にマッチするマッチ成分としてのテクスチャ成分そのものではなく、そのテクスチャ成分を識別する識別情報が伝送されるので、テクスチャ成分そのものが伝送される図１のコーデックに比較して、伝送効率（圧縮効率）を向上させることができる。また、図２のコーデックでは、入力画像からテクスチャ成分が除去された画像を、符号化対象画像として、その符号化対象画像が、符号化部３４で符号化されるので、入力画像そのものを、符号化部３４で符号化する場合に比較して、圧縮効率を向上させることができ、その結果、伝送効率を向上させることができる。
以上のように、図２のコーデックによれば、出力画像の画質を向上させるとともに、伝送効率を向上させることができる。
なお、テクスチャDB３１及び４３にあらかじめ登録しておくテクスチャ成分の数を多くすることにより、伝送効率を低下させることなく、出力画像の画質をより向上させることができる。
図３は、図２の符号化装置３０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。
符号化装置３０は、符号化装置３０に供給される入力画像のフレームを、順次、注目フレームとして、図３のフローチャートに従った符号化処理を行う。
すなわち、テクスチャ成分取得部３２は、入力画像の注目フレームを、テクスチャDB３１のテクスチャ成分とマッチするマッチ成分を検出するためのブロックに分割（区分け）する。そして、ステップＳ１１において、テクスチャ成分取得部３２は、入力画像の注目フレームのブロックから、まだ注目ブロックに選択していない１つのブロックを注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、テクスチャ成分取得部３２は、入力画像の注目ブロックに最もマッチするテクスチャ成分であるマッチ成分を、テクスチャDB３１に登録されているテクスチャ成分から取得する。
ここで、テクスチャ成分取得部３２は、例えば、テクスチャDB３１に登録されているテクスチャ成分の中で、注目ブロックのテクスチャに最も類似するテクスチャ成分を、マッチ成分として取得する。
テクスチャ成分取得部３２は、注目ブロックについて取得したマッチ成分を、除去部３３に供給して、処理は、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、テクスチャ成分取得部３２は、マッチ成分を識別する識別情報を、テクスチャDB３１から取得し、伝送部３５に供給して、処理は、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、テクスチャ成分取得部３２は、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択したかどうかを判定する。
ステップＳ１４において、まだ、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ１１に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ１４において、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５では、伝送部３５は、入力画像の注目フレームの各ブロックと、そのブロックについて取得されたマッチ成分の識別情報（テクスチャ成分取得部３２からの識別情報）とを対応付けた識別情報マップを生成し、処理は、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、除去部３３は、入力画像の注目フレームの各ブロックから、テクスチャ成分取得部３２からの各ブロックのマッチ成分を除去することで得られる入力画像の（注目フレームの）低域成分、すなわち、入力画像とマッチ成分としてのテクスチャ成分との差分を、符号化対象画像として生成し、符号化部３４に供給して、処理は、ステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７では、符号化部３４は、非可逆符号化方式で、除去部３３からの符号化対象画像を符号化し、その結果得られる符号化データを、伝送部３５に供給して、処理は、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、伝送部３５は、識別情報マップと、符号化部３４からの符号化データとを伝送し、符号化装置３０は、入力画像の注目フレームに対する処理を終了する。
図４は、図２の復号装置４０の復号処理の例を説明するフローチャートである。
ステップＳ２１において、受け取り部４１は、符号化装置３０から伝送されてくる１フレーム分の符号化データ及び識別情報マップを受信する（受け取る）。さらに、受け取り部４１は、符号化データを、復号部４２に供給するとともに、識別情報マップを、テクスチャ成分取得部４４に供給し、処理は、ステップＳ２１からステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、復号部４２は、受け取り部４１からの符号化データを復号し、その結果得られる復号画像（のフレーム）を、合成部４５に供給して、処理は、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３では、テクスチャ成分取得部４４は、受け取り部４１からの識別情報マップのブロックの中で、まだ、注目ブロックに選択していないブロックの１つを、注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４では、テクスチャ成分取得部４４は、テクスチャDB４３のテクスチャ成分から、注目ブロックの識別情報により識別される（識別情報が表す）テクスチャ成分を、注目ブロックのマッチ成分として取得する。そして、テクスチャ成分取得部４４は、注目ブロックのマッチ成分を、合成部４５に供給して、処理は、ステップＳ２４からステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５では、テクスチャ成分取得部４４は、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択したかどうかを判定する。
ステップＳ２５において、まだ、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ２３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ２５において、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、合成部４５は、テクスチャ成分取得部４４からのブロックごとのマッチ成分としてのテクスチャ成分を、復号部４２からの復号画像（のフレーム）の、対応するブロックの位置に合成することにより、入力画像（元画像）を復元した復元画像（のフレーム）を生成し、出力画像として出力して、１フレーム分の符号化データ及び識別情報マップに対する処理を終了する。
＜コーデックの第３の構成例＞
図５は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第３の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図２の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図５において、コーデックは、符号化装置３０及び復号装置４０を有する点で、図２の場合と共通する。
さらに、図５において、符号化装置３０は、テクスチャDB３１、テクスチャ成分取得部３２、符号化部３４、及び、伝送部３５を有する点で、図２の場合と共通し、復号装置４０は、受け取り部４１、復号部４２、テクスチャDB４３、テクスチャ成分取得部４４、及び、合成部４５を有する点で、図２の場合と共通する。
但し、図５において、符号化装置３０は、除去部３３を有しない点で、図２の場合と相違する。
図５において、符号化装置３０は、除去部３３を有しないため、符号化部３４には、テクスチャ成分が除去された入力画像、すなわち、入力画像の低域成分ではなく、入力画像そのものが符号化対象画像として供給される。
したがって、図５において、符号化部３４は、符号化対象画像としての入力画像そのものを符号化する。
符号化部３４では、符号化対象画像が、図２で説明したように、例えば、MPEGや、AVC，HEVC、その他の非可逆符号化方式で符号化される。
符号化部３４の非可逆符号化方式での符号化によれば、符号化対象画像としての入力画像の高域成分、すなわち、例えば、テクスチャ成分の少なくとも一部が失われる。
但し、復号装置４０では、合成部４５は、復号部４２からの復号画像、すなわち、（少なくとも一部の）テクスチャ成分が失われた入力画像と、テクスチャ成分取得部４４からのマッチ成分としてのテクスチャ成分とを合成する。
これにより、合成部４５では、符号化部３４の符号化で失われたテクスチャ成分を復元した復元画像が、出力画像として生成される。
以上のように、図５のコーデックでは、符号化装置３０の符号化部３４において、入力画像の低域成分ではなく、入力画像そのものを符号化対象画像として、非可逆符号化方式での符号化が行われる点を除き、図２のコーデックと同様の処理が行われる。
したがって、図５のコーデックによれば、図２の場合と同様に、出力画像の画質を向上させるとともに、伝送効率を向上させることができる。
＜コーデックの第４の構成例＞
図６は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第４の構成例を示すブロック図である。
図６において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する。
符号化装置５０は、テクスチャDB５１、分離部５２、基底合成部５３、マッチ成分決定部５４、除去部５５、符号化部５６、及び、伝送部５７を有する。
テクスチャDB５１には、様々な種類のテクスチャ成分、すなわち、複数のテクスチャ成分が登録されている。
但し、テクスチャDB５１には、テクスチャ成分が基底化（基底学習）され、基底の形で登録されている。テクスチャ成分の基底は、有限個の線形結合により、テクスチャを表現することができる画像成分である。
分離部５２には、入力画像としての元画像が供給される。分離部５２は、入力画像をフィルタリングすることによって、入力画像から、入力画像の低域成分を分離し、基底合成部５３に供給する。
基底合成部５３は、テクスチャDB５１に基底が登録されている複数のテクスチャ成分それぞれについて、分離部５２からの入力画像の低域成分と、テクスチャDB５１に登録されている基底とを用いた基底合成を行う。
基底合成部５３は、基底合成により、テクスチャDB５１に基底が登録されている複数のテクスチャ成分それぞれについて、入力画像のテクスチャ成分を復元した復元成分としてのテクスチャ成分を生成し、マッチ成分決定部５４に供給する。
マッチ成分決定部５４には、基底合成部５３から、テクスチャDB５１に基底が登録されている複数のテクスチャ成分それぞれについての復元成分が供給される他、入力画像が供給される。
マッチ成分決定部５４は、入力画像の所定のブロックごとに、そのブロックに最もマッチする復元成分としてのテクスチャ成分であるマッチ成分を、基底合成部５３からの復元成分の中から決定し、除去部５５に供給する。
すなわち、マッチ成分決定部５４は、入力画像（のフレーム）を、マッチ成分を決定するブロックに分割する。マッチ成分を決定するブロックとしては、例えば、横×縦が16×16画素のブロック等の任意のサイズのブロックを採用することができる。
さらに、マッチ成分決定部５４は、入力画像のブロックごとに、基底合成部５３からの復元成分の中で、ブロックに対する誤差が最小の復元成分を、マッチ成分に決定する。
復元成分の、ブロックに対する誤差としては、例えば、S/N、すなわち、復元成分とブロックとの画素値どうしの差分の自乗の総和（自乗誤差の総和）や、復元成分とブロックとのアクティビティ等の所定の特徴量どうしの差分等を採用することができる。
さらに、マッチ成分決定部５４は、マッチ成分を識別する識別情報を、伝送部５７に供給する。
すなわち、テクスチャDB５１には、図２のテクスチャDB３１と同様に、テクスチャ成分の基底が、そのテクスチャ成分を識別するユニークな識別情報とともに登録されている。
マッチ成分決定部５４は、入力画像の各ブロックについてマッチ成分に決定したテクスチャ成分（の基底）の識別情報を、テクスチャDB５１から取得し、伝送部５７に供給する。
識別情報としては、例えば、6ビット等の、テクスチャ成分よりもサイズ（データ量）が十分小さいビット列を採用することができる。6ビットによれば、最大で、64=26種類のテクスチャ成分の基底を識別することができる。
除去部５５には、マッチ成分決定部５４からマッチ成分が供給される他、入力画像が供給される。
除去部５５は、入力画像と、マッチ成分決定部５４からの、入力画像の（ブロックごとの）マッチ成分との差分を演算することで、入力画像から、その入力画像のマッチ成分としてのテクスチャ成分を除去し、テクスチャ成分が除去された入力画像を、符号化部５６での符号化の対象の符号化対象画像として、符号化部５６に供給する。
ここで、除去部５５で得られる符号化対象画像は、入力画像から、テクスチャ成分、すなわち、高域成分を除去した画像であるので、入力画像の低域成分である、ということができる。
符号化部５６は、例えば、予測符号化と直交交換とを組み合せたハイブリッド方式としてのMPEGや、AVC，HEVC、その他の非可逆符号化方式で、除去部５５からの符号化対象画像を符号化し、その結果得られる符号化データを、伝送部５７に供給する。
ここで、符号化部５６での非可逆符号化方式の符号化では、図１の符号化部１３と同様に、画像が周波数領域の信号に変換され、その周波数領域の信号が量子化されることで、テクスチャ成分等の高域成分が失われる。
伝送部５７は、マッチ成分決定部５４からの識別情報と、符号化部５６からの符号化データとを伝送する。伝送部５７が伝送する識別情報及び符号化データは、図示せぬ伝送媒体を介して、復号装置６０に供給されるか、又は、図示せぬ記録媒体に記録され、さらに、その記録媒体から読み出されて、復号装置６０に供給される。
なお、伝送部５７は、図２の伝送部３５と同様に、識別情報と、符号化データとを、別個に伝送することもできるし、一体的に伝送することもできる。
また、伝送部５７は、識別情報を、ブロックごとに伝送することもできるし、ブロックよりも大きいセグメンテーション単位、すなわち、例えば、フレーム単位等でまとめて伝送することもできる。
復号装置６０は、受け取り部６１、復号部６２、テクスチャDB６３、基底合成部６４、分離部６５、及び、合成部６６を有する。
受け取り部６１は、伝送部５７から伝送されてくる符号化データ及び識別情報を受信し（受け取り）、符号化データを、復号部６２に供給するとともに、識別情報を、基底合成部６４に供給する。
復号部６２は、受け取り部６１からの符号化データを、符号化部５６の符号化方式に対応する方式で復号し、その結果得られる復号画像を、分離部６５及び合成部６６に供給する。
ここで、復号部６２で得られる復号画像は、符号化対象画像、すなわち、ここでは、入力画像の低域成分に相当する。
テクスチャDB６３には、様々な種類のテクスチャ成分、すなわち、複数のテクスチャ成分が登録されている。例えば、テクスチャDB６３には、符号化装置５０のテクスチャDB５１に登録されているのと同一の複数のテクスチャ成分が、少なくとも登録されている。
なお、テクスチャDB６３では、テクスチャDB５１と同様に、テクスチャ成分が基底化され、基底の形で登録されている。
基底合成部６４には、受け取り部６１から識別情報が供給される他、分離部６５から復号画像の低域成分が供給される。
基底合成部６４は、入力画像のブロックに対応する復号画像のブロックごとに、受け取り部６１からの識別情報により識別されるマッチ成分としてのテクスチャ成分の基底を、テクスチャDB６３に登録されているテクスチャ成分の基底から取得する。
さらに、基底合成部６４は、復号画像のブロックごとに、分離部６５から供給される復号画像の低域成分と、テクスチャDB６３から取得した基底とを用いた基底合成を、基底合成部５３と同様に行う。基底合成部６４は、基底合成により、復号画像のブロックごとに、入力画像のテクスチャ成分としてのマッチ成分を復元した復元成分としてのテクスチャ成分を生成し、合成部６６に供給する。
分離部６５は、復号部６２からの復号画像をフィルタリングすることによって、復号画像から、復号画像の低域成分を分離し、基底合成部６４に供給する。
ここで、分離部５２及び６５で行われるフィルタリングの通過帯域は、例えば、同一になっている。
そして、図６では、復号画像は、入力画像の低域成分（に相当する画像）であるため、分離部６５では、復号画像に生じている歪みが除去される程度で、復号画像の低域成分として、その復号画像とほぼ同様の画像が得られる。
したがって、図６において、分離部６５は、必須ではなく、復号装置６０は、分離部６５なしで構成することができる。
合成部６６は、復号部６２からの復号画像としての入力画像の低域成分と、基底合成部６４からのマッチ成分としてのテクスチャ成分とを合成することにより、入力画像（元画像）を復元した復元画像を生成し、出力画像として出力する。
図６のコーデックでは、符号化装置５０及び復号装置６０において、複数のテクスチャ成分が、テクスチャDB５１及び６３にあらかじめ登録（保持）されており、その複数のテクスチャ成分のうちの、入力画像にマッチするマッチ成分としてのテクスチャ成分を識別する識別情報が、符号化装置５０から復号装置６０に伝送される。
したがって、復号装置６０では、識別情報により識別されるマッチ成分としてのテクスチャ成分を用いて、入力画像のテクスチャを復元した出力画像を得ること、すなわち、出力画像の画質を向上させることができる。
さらに、図６のコーデックでは、符号化装置５０及び復号装置６０において、複数のテクスチャ成分が、テクスチャDB５１及び６３にあらかじめ登録されており、符号化装置５０から復号装置６０に、入力画像にマッチするマッチ成分としてのテクスチャ成分そのものではなく、そのテクスチャ成分を識別する識別情報が伝送されるので、テクスチャ成分そのものが伝送される図１のコーデックに比較して、伝送効率（圧縮効率）を向上させることができる。また、図６のコーデックでは、入力画像からテクスチャ成分が除去された画像を、符号化対象画像として、その符号化対象画像が、符号化部５６で符号化されるので、入力画像そのものを、符号化部５６で符号化する場合に比較して、圧縮効率を向上させることができ、その結果、伝送効率を向上させることができる。
以上のように、図６のコーデックによれば、図２のコーデックと同様に、出力画像の画質を向上させるとともに、伝送効率を向上させることができる。
さらに、図６のコーデックでは、テクスチャDB５１及び６３において、テクスチャ成分が、基底の形で登録されている。したがって、テクスチャ成分を、そのまま画像の形で登録する場合に比較して、テクスチャDB５１及び６３に必要な容量を削減することができる。
また、テクスチャ成分を、基底の形で登録することにより、各種類のテクスチャについて、様々なパターンのテクスチャ成分を生成することができる。
すなわち、テクスチャは、例えば、森や、岩、水（面）、布等のテクスチャを有する物体（対象）によって種類分けすることができる。
また、森等の各種類のテクスチャには、様々なパターンのテクスチャが存在する。
各種類のテクスチャとして、様々なパターンのテクスチャ成分を用意し、そのまま（画像）の形で、テクスチャDB５１及び６３に登録する場合には、テクスチャDB５１及び６３に必要な容量が大になる。
これに対して、各種類のテクスチャ成分を、基底の形で、テクスチャDB５１及び６３に登録することにより、テクスチャDB５１及び６３に必要な容量を大きく削減することができる。
さらに、テクスチャ成分の基底を用いて、基底合成を行うことにより、各種類のテクスチャとして、様々なパターンのテクスチャ成分を生成することができる。
＜基底学習及び基底合成＞
図７は、テクスチャ成分を基底化する基底学習の概要を説明する図である。
基底学習では、森や、岩、水、布等のテクスチャの種類ごとに、テクスチャ成分としての画像が、学習用の学習画像として用意され、その学習画像を用いて、各種類のテクスチャ成分の基底が求められる。
すなわち、まず、学習画像を、高解像度の高解像度画像として、その高解像度画像のフィルタリング（例えば、図６の分離部５２や６５と同様のフィルタリング）を行うことにより、高解像度画像の低域成分である、低解像度の低解像度画像が求められる。
さらに、学習画像としての高解像度画像と、その高解像度画像から求められた低解像度画像とをペアにして、基底学習が行われ、高解像度の高解像度基底と、低解像度の低解像度基底とのペアが求められる。高解像度基底としての各基底と、低解像度基底としての各基底とは、対応している。すなわち、高解像度基底の中には、低解像度基底としての各基底に対応する（ペアになっている）基底が存在する。
基底学習の方法としては、例えば、K-SVD方式や、K-means法等を採用することができる。
図８は、基底を用いてテクスチャ成分を生成する基底合成の概要を説明する図である。
基底合成は、例えば、Matching Pursuitsの方法により行うことができる。
いま、ある画像を注目画像とするとともに、注目画像からテクスチャ成分の一部又は全部を除去した、注目画像の低域成分を、テクスチャを復元する対象の復元対象画像とすることとする。
基底合成では、テクスチャを復元するブロックが、例えば、ラスタスキャン順で、順次、注目ブロックとして、復元対象画像から選択される。
さらに、ある種類のテクスチャの低解像度基底としての基底から、複数の基底が、選択基底として選択され、その選択基底の線形結合により、注目ブロック（の画像）を予測した予測ブロックが生成される。
基底合成では、低解像度基底から選択しうる組み合わせの基底が、選択基底として順次選択され、その選択基底の線形結合により求められる予測ブロックが、注目ブロックになるべく一致するように、すなわち、例えば、予測ブロックと注目ブロックとの誤差が統計的に最小になるように、選択基底の線形結合に用いられる係数w0,w1,...が決定される。
なお、係数wiの個数は、選択基底の個数に一致する。また、低解像度基底から選択しうる、選択基底の組み合わせのすべてについて、係数wiを決定する場合には、係数wiの決定に要する演算コストが膨大になることがあるため、選択基底に選択する基底の最大数を、所定値に制限して、その制限の範囲の選択基底の組み合わせについてだけ、係数wiを決定することができる。
低解像度基底から選択した選択基底の各組み合わせについて係数wiが決定された後は、その各組み合わせについての係数wiの中で、例えば、予測ブロックの、注目ブロックに対する誤差が最小の係数wiが、テクスチャ成分生成用の生成係数wiに決定される。
さらに、誤差が最小の予測ブロックが得られるときの選択基底としての低解像度基底とペアの高解像度基底が、テクスチャ成分生成用の生成基底に決定される。
そして、生成基底と生成係数wiとの線形結合、すなわち、生成基底と生成係数wiとの積和演算により、テクスチャを復元したテクスチャ復元画像の注目ブロック（正確には、復元対象画像の注目ブロックと同一位置のテクスチャ復元画像のブロック）のテクスチャ成分が求められる。
なお、基底合成は、Matching Pursuitsの方法の他、例えば、Iterative Reweighted Least Square等により行うことができる。また、基底学習及び基底合成については、例えば、Jianchao YangJ., Huang T.S., Yi MaWright. (2010). Image Super-Resolution via Sparse Representation. Image Processing, IEEE Transaction, Vol.19, Issue 11, pp.2861-2873.に記載されている。
図９は、図６の符号化装置５０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。
符号化装置５０は、符号化装置５０に供給される入力画像のフレームを、順次、注目フレームとして、図９のフローチャートに従った符号化処理を行う。
すなわち、ステップＳ４１において、分離部５２は、入力画像の注目フレームから、低域成分を分離し、基底合成部５３に供給する。
基底合成部５３は、入力画像の注目フレームを、マッチ成分を決定するブロックに分割する。そして、処理は、ステップＳ４１からステップＳ４２に進み、基底合成部５３は、入力画像の注目フレームのブロックから、まだ注目ブロックに選択していない１つのブロックを注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３では、基底合成部５３は、テクスチャDB５１に基底が登録（記憶）されている複数（種類）のテクスチャ成分から、まだ、注目成分に選択していない１つのテクスチャ成分を、注目成分に選択し、処理は、ステップＳ４４に進む。
ステップＳ４４では、基底合成部５３は、分離部５２からの入力画像の低域成分のうちの、注目ブロックの低域成分と、注目成分の基底とを用いて基底合成を行うことで、注目ブロックのテクスチャ成分を復元した復元成分を求める。
基底合成部５３は、注目ブロックの復元成分を、マッチ成分決定部５４に供給して、処理は、ステップＳ４４からステップＳ４５に進む。
ステップＳ４５では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックの復元成分の、入力画像の注目ブロックに対する誤差を算出し、処理は、ステップＳ４６に進む。
ステップＳ４６では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さいかどうかを判定する。
ここで、注目ブロックについての最小誤差とは、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中で、いままでに注目成分に選択されたテクスチャ成分に対して求められた注目ブロックの復元成分の誤差の中の最小値であり、注目ブロックについての最小誤差の初期値としては、所定の大きな値が採用される。
ステップＳ４６において、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さくないと判定された場合、処理は、ステップＳ４７をスキップして、ステップＳ４８に進む。
また、ステップＳ４６において、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さいと判定された場合、処理は、ステップＳ４７に進む。
ステップＳ４７では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックについての最小誤差を、注目ブロックの復元成分の誤差、すなわち、最新の誤差に更新し、処理は、ステップＳ４８に進む。
ステップＳ４８では、マッチ成分決定部５４は、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、注目ブロックの復元成分の誤差を取得したかどうかを判定する。
ステップＳ４８において、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、まだ、注目ブロックの復元成分の誤差を取得していないと判定された場合、処理は、ステップＳ４３に戻る。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中に、まだ、注目成分に選択されていないテクスチャ成分が存在する場合、処理は、ステップＳ４８からステップＳ４３に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。
また、ステップＳ４８において、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、注目ブロックの復元成分の誤差を取得したと判定された場合、処理は、ステップＳ４９に進む。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分のすべてに対して、注目ブロックの復元成分の誤差が求められ、その誤差の中で、最小の誤差が、注目ブロックについての最小誤差として求められた場合、処理は、ステップＳ４８からステップＳ４９に進む。
ステップＳ４９では、マッチ成分決定部５４が、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中で、注目ブロックについての最小誤差が得られたテクスチャ成分をマッチ成分に決定する。さらに、マッチ成分決定部５４は、マッチ成分の識別情報を取得し、伝送部５７に供給して、処理は、ステップＳ４９からステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０では、基底合成部５３は、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択したかどうかを判定する。
ステップＳ５０において、まだ、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ４２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ５０において、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ５１に進む。
ステップＳ５１では、伝送部５７は、入力画像の注目フレームの各ブロックと、そのブロックのマッチ成分の識別情報（マッチ成分決定部５４からの識別情報）とを対応付けた識別情報マップを生成し、処理は、ステップＳ５２に進む。
ステップＳ５２では、除去部５５は、入力画像の注目フレームの各ブロックから、基底合成部５３からの各ブロックのマッチ成分を除去することで得られる入力画像の（注目フレームの）低域成分、すなわち、入力画像とマッチ成分としてのテクスチャ成分との差分を、符号化対象画像として生成し、符号化部５６に供給して、処理は、ステップＳ５３に進む。
ステップＳ５３では、符号化部５６は、非可逆符号化方式で、除去部５５からの符号化対象画像を符号化し、その結果得られる符号化データを、伝送部５７に供給して、処理は、ステップＳ５４に進む。
ステップＳ５４では、伝送部５７は、識別情報マップと、符号化部５６からの符号化データとを伝送し、符号化装置５０は、入力画像の注目フレームに対する処理を終了する。
図１０は、図６の復号装置６０の復号処理の例を説明するフローチャートである。
ステップＳ６１において、受け取り部６１は、符号化装置５０から伝送されてくる１フレーム分の符号化データ及び識別情報マップを受信する（受け取る）。さらに、受け取り部６１は、符号化データを、復号部６２に供給するとともに、識別情報マップを、基底合成部６４に供給し、処理は、ステップＳ６１からステップＳ６２に進む。
ステップＳ６２では、復号部６２は、受け取り部６１からの符号化データを復号し、その結果得られる復号画像（のフレーム）を、分離部６５及び合成部６６に供給して、処理は、ステップＳ６３に進む。
ステップＳ６３では、分離部６５は、復号部６２からの復号画像から、その復号画像の低域成分を分離し、基底合成部６４に供給して、処理は、ステップＳ６４に進む。
ステップＳ６４では、基底合成部６４は、受け取り部６１からの識別情報マップのブロックの中で、まだ、注目ブロックに選択していないブロックの１つを、注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ６５に進む。
ステップＳ６５では、基底合成部６４は、テクスチャDB６３のテクスチャ成分の基底から、注目ブロックの識別情報により識別される（識別情報が表す）テクスチャ成分の基底を、注目成分の基底として取得し、処理は、ステップＳ６６に進む。
ステップＳ６６では、基底合成部６４は、分離部６５からの復号画像の低域成分のうちの、注目ブロックの低域成分と、注目成分の基底とを用いて、基底合成部５３と同様の基底合成を行うことで、注目ブロックのマッチ成分としてのテクスチャ成分を復元する。
そして、基底合成部６４は、注目ブロックのマッチ成分を、合成部６６に供給して、処理は、ステップＳ６６からステップＳ６７に進む。
ステップＳ６７では、基底合成部６４は、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択したかどうかを判定する。
ステップＳ６７において、まだ、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ６４に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ６７において、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ６８に進む。
ステップＳ６８では、合成部６６は、基底合成部６４からのブロックごとのマッチ成分としてのテクスチャ成分を、復号部６２からの復号画像（のフレーム）の、対応するブロックの位置に合成することにより、入力画像（元画像）を復元した復元画像（のフレーム）を生成し、出力画像として出力して、１フレーム分の符号化データ及び識別情報マップに対する処理を終了する。
＜コーデックの第５の構成例＞
図１１は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第５の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図６の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図１１において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する点で、図６の場合と共通する。
さらに、図１１において、符号化装置５０は、テクスチャDB５１ないしマッチ成分決定部５４、符号化部５６、及び、伝送部５７を有する点で、図６の場合と共通し、復号装置６０は、受け取り部６１ないし合成部６６を有する点で、図６の場合と共通する。
但し、図１１において、符号化装置５０は、除去部５５を有しない点で、図６の場合と相違する。
図１１において、符号化装置５０は、除去部５５を有しないため、符号化部５６には、テクスチャ成分が除去された入力画像、すなわち、入力画像の低域成分ではなく、入力画像そのものが符号化対象画像として供給される。
したがって、図１１において、符号化部５６は、符号化対象画像としての入力画像そのものを符号化する。
符号化部５６では、符号化対象画像が、図６で説明したように、例えば、MPEGや、AVC，HEVC、その他の非可逆符号化方式で符号化される。
符号化部５６の非可逆符号化方式での符号化によれば、符号化対象画像としての入力画像そのもののテクスチャ成分の少なくとも一部が失われる。
但し、復号装置６０では、合成部６６は、復号部６２からの復号画像、すなわち、（少なくとも一部の）テクスチャ成分が失われた入力画像と、基底合成部６４からのマッチ成分としてのテクスチャ成分とが合成される。
これにより、合成部６６では、符号化部５６の符号化で失われたテクスチャ成分を復元した復元画像が、出力画像として生成される。
以上のように、図１１のコーデックでは、符号化装置５０の符号化部５６において、入力画像の低域成分ではなく、入力画像そのものを符号化対象画像として、非可逆符号化方式での符号化が行われる点を除き、図６のコーデックと同様の処理が行われる。
したがって、図１１のコーデックによれば、図６の場合と同様に、出力画像の画質を向上させるとともに、伝送効率を向上させることができる。
ここで、図１１のコーデックでは、復号装置６０において、復号画像と、マッチ成分としてのテクスチャ成分とが合成されることにより、符号化部５６の符号化で失われたテクスチャを復元した復元画像が、出力画像として生成される。すなわち、符号化部５６において、多くのテクスチャ成分が除去されてしまうような高圧縮の符号化を行っても、復号装置６０では、その除去されたテクスチャ成分を復元することができる。
＜コーデックの第６の構成例＞
図１２は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第６の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図６の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図１２において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する点で、図６の場合と共通する。
さらに、図１２において、符号化装置５０は、テクスチャDB５１、基底合成部５３、マッチ成分決定部５４、符号化部５６、及び、伝送部５７を有する点で、図６の場合と共通し、復号装置６０は、受け取り部６１ないし基底合成部６４、及び、合成部６６を有する点で、図６の場合と共通する。
但し、図１２において、符号化装置５０は、分離部５２及び除去部５５を有しない点で、図６の場合と相違する。さらに、図１２において、符号化装置５０は、復号部８１を新たに有する点で、図６の場合と相違する。
また、図１２において、復号装置６０は、分離部６５を有しない点で、図６の場合と相違する。
以上のように、図１２において、符号化装置５０は、除去部５５を有しないため、符号化装置５０では、図１１の場合と同様に、符号化部５６において、テクスチャ成分が除去された入力画像、すなわち、入力画像の低域成分ではなく、入力画像そのものが符号化対象画像として符号化される。
また、図１２の符号化装置５０では、復号部８１には、符号化部５６で符号化対象画像としての入力画像そのものを符号化した符号化データが供給される。
復号部８１は、符号化部５６からの符号化データを、復号部６２と同様に復号し、その結果得られる復号画像を、基底合成部５３に供給する。
ここで、図１１で説明したように、符号化部５６の非可逆符号化方式での符号化によれば、符号化対象画像としての入力画像そのもののテクスチャ成分の少なくとも一部が失われる。
したがって、復号部８１で得られる復号画像は、入力画像のテクスチャ成分が失われた画像、すなわち、入力画像の低域成分に相当する画像となる。
図１２では、基底合成部５３は、入力画像の低域成分そのものに代えて、入力画像の低域成分に相当する復号画像を用いて基底合成を行う。
以上のように、図１２では、符号化装置５０において、基底合成部５３が、入力画像の低域成分に相当する復号画像を用いて基底合成を行うのに応じて、復号装置６０でも、基底合成部６４が、復号部６２で得られる復号画像を用いて基底合成を行う。
そのため、図１２では、復号装置６０が、図６（及び図１１）の分離部６５を有しない構成になっている。
図１３は、図１２の符号化装置５０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。
符号化装置５０は、符号化装置５０に供給される入力画像のフレームを、順次、注目フレームとして、図１３のフローチャートに従った符号化処理を行う。
すなわち、ステップＳ７１において、符号化部５６は、非可逆符号化方式で、符号化対象画像としての入力画像の注目フレームを符号化し、その結果得られる符号化データを、伝送部５７及び復号部８１に供給して、処理は、ステップＳ７２に進む。
ステップＳ７２では、復号部８１は、注目フレームの符号化データを復号し、その結果得られる、入力画像の注目フレームの低域成分に相当する復号画像を、基底合成部５３に供給する。
基底合成部５３は、注目フレームの復号画像を、マッチ成分を決定するブロックに分割する。そして、処理は、ステップＳ７２からステップＳ７３に進み、基底合成部５３は、注目フレームの復号画像のブロックから、まだ注目ブロックに選択していない１つのブロックを注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ７４に進む。
ステップＳ７４では、基底合成部５３は、テクスチャDB５１に基底が登録されている複数（種類）のテクスチャ成分から、まだ、注目成分に選択していない１つのテクスチャ成分を、注目成分に選択し、処理は、ステップＳ７５に進む。
ステップＳ７５では、基底合成部５３は、復号部８１からの復号画像のうちの、注目ブロックと、注目成分の基底とを用いて基底合成を行うことで、入力画像の注目ブロック（正確には、復号画像の注目ブロックと同一位置の入力画像のブロック）のテクスチャ成分を復元した復元成分を求める。
基底合成部５３は、入力画像の注目ブロックの復元成分を、マッチ成分決定部５４に供給して、処理は、ステップＳ７５からステップＳ７６に進む。
ステップＳ７６では、マッチ成分決定部５４は、入力画像の注目ブロックの復元成分の、入力画像の注目ブロックに対する誤差を算出し、処理は、ステップＳ７７に進む。
ステップＳ７７では、マッチ成分決定部５４は、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さいかどうかを判定する。
ここで、注目ブロックについての最小誤差とは、図９で説明した場合と同様に、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中で、いままでに注目成分に選択されたテクスチャ成分に対して求められた入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差の中の最小値であり、注目ブロックについての最小誤差の初期値としては、所定の大きな値が採用される。
ステップＳ７７において、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さくないと判定された場合、処理は、ステップＳ７８をスキップして、ステップＳ７９に進む。
また、ステップＳ７７において、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さいと判定された場合、処理は、ステップＳ７８に進む。
ステップＳ７８では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックについての最小誤差を、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差、すなわち、最新の誤差に更新し、処理は、ステップＳ７９に進む。
ステップＳ７９では、マッチ成分決定部５４は、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差を取得したかどうかを判定する。
ステップＳ７９において、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、まだ、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差を取得していないと判定された場合、処理は、ステップＳ７４に戻る。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中に、まだ、注目成分に選択されていないテクスチャ成分が存在する場合、処理は、ステップＳ７９からステップＳ７４に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。
また、ステップＳ７９において、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差を取得したと判定された場合、処理は、ステップＳ８０に進む。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分のすべてに対して、入力画像の注目ブロックの復元成分の誤差が求められ、その誤差の中で、最小の誤差が、注目ブロックについての最小誤差として求められた場合、処理は、ステップＳ７９からステップＳ８０に進む。
ステップＳ８０では、マッチ成分決定部５４が、入力画像の注目ブロックの復元成分としてのテクスチャ成分の中で、注目ブロックについての最小誤差が得られたテクスチャ成分をマッチ成分に決定する。さらに、マッチ成分決定部５４は、マッチ成分の識別情報を取得し、伝送部５７に供給して、処理は、ステップＳ８０からステップＳ８１に進む。
ステップＳ８１では、基底合成部５３は、注目フレームの復号画像の全ブロックを、注目ブロックとして選択したかどうかを判定する。
ステップＳ８１において、まだ、注目フレームの復号画像の全ブロックを、注目ブロックとして選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ７３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ８１において、注目フレームの復号画像の全ブロックを、注目ブロックとして選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ８２に進む。
ステップＳ８２では、伝送部５７は、入力画像の注目フレームの各ブロックと、そのブロックのマッチ成分の識別情報（伝送部５７からの識別情報）とを対応付けた識別情報マップを生成し、処理は、ステップＳ８３に進む。
ステップＳ８３では、伝送部５７は、識別情報マップと、符号化部５６からの符号化データとを伝送し、符号化装置５０は、入力画像の注目フレームに対する処理を終了する。
図１４は、図１２の復号装置６０の復号処理の例を説明するフローチャートである。
ステップＳ９１において、受け取り部６１は、符号化装置５０から伝送されてくる１フレーム分の符号化データ及び識別情報マップを受信する（受け取る）。さらに、受け取り部６１は、符号化データを、復号部６２に供給するとともに、識別情報マップを、基底合成部６４に供給し、処理は、ステップＳ９１からステップＳ９２に進む。
ステップＳ９２では、復号部６２は、受け取り部６１からの符号化データを復号し、その結果得られる復号画像（のフレーム）を、基底合成部６４及び合成部６６に供給して、処理は、ステップＳ９３に進む。
ステップＳ９３では、基底合成部６４は、受け取り部６１からの識別情報マップのブロックの中で、まだ、注目ブロックに選択していないブロックの１つを、注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ９４に進む。
ステップＳ９４では、基底合成部６４は、テクスチャDB６３のテクスチャ成分の基底から、注目ブロックの識別情報により識別される（識別情報が表す）テクスチャ成分の基底を、注目成分の基底として取得し、処理は、ステップＳ９５に進む。
ステップＳ９５では、基底合成部６４は、分離部６５からの復号画像のうちの注目ブロック（正確には、識別情報マップのブロックのうちの、注目ブロックと同一位置の復号画像のブロック）と、注目成分の基底とを用いて、基底合成部５３と同様の基底合成を行うことで、注目ブロックのマッチ成分としてのテクスチャ成分を復元する。
そして、基底合成部６４は、注目ブロックのマッチ成分を、合成部６６に供給して、処理は、ステップＳ９５からステップＳ９６に進む。
ステップＳ９６では、基底合成部６４は、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択したかどうかを判定する。
ステップＳ９６において、まだ、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ９３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ９６において、識別情報マップの全ブロックを、注目ブロックに選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ９７に進む。
ステップＳ９７では、合成部６６は、基底合成部６４からのブロックごとのマッチ成分としてのテクスチャ成分を、復号部６２からの復号画像（のフレーム）の、対応するブロックの位置に合成することにより、入力画像（元画像）を復元した復元画像（のフレーム）を生成し、出力画像として出力して、１フレーム分の符号化データ及び識別情報マップに対する処理を終了する。
＜コーデックの第７の構成例＞
図１５は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第７の構成例を示すブロック図である。
ここで、コーデックにおいて、テクスチャDB５１や６３のテクスチャ成分（の基底）は、必要に応じて、更新することができる。
以下、テクスチャDB５１や６３のテクスチャ成分を更新することが可能なコーデックの構成例について、図６の第４の構成例のコーデックに、テクスチャ成分の更新の機能を追加する場合を例に説明する。
なお、テクスチャ成分の更新の機能は、図６の第４の構成例の以外の構成例（例えば、図２の第２の構成例や、図５の第３の構成例、図１１の第５の構成例、図１２の第６の構成例等）のコーデックに追加することができる。
図１５は、テクスチャDB６３のテクスチャ成分の基底の更新が可能なコーデックの構成例を示している。
なお、図中、図６の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図１５において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する点で、図６の場合と共通する。
さらに、図１５において、符号化装置５０は、テクスチャDB５１ないし伝送部５７を有する点で、図６の場合と共通し、復号装置６０は、受け取り部６１ないし合成部６６を有する点で、図６の場合と共通する。
但し、図１５において、符号化装置５０は、データ伝送部１０１を新たに有する点で、図６の場合と相違する。さらに、図１５において、復号装置６０は、更新部１１１を新たに有する点で、図６の場合と相違する。
データ伝送部１０１は、復号装置６０の更新部１１１からの要求に応じて、テクスチャDB５１に登録されたDBデータとしてのテクスチャ成分の基底（及び識別情報）を、更新部１１１に伝送する。
更新部１１１は、符号化装置５０のデータ伝送部１０１を介して、テクスチャDB５１に登録されたDBデータとしてのテクスチャ成分の基底を参照し、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底の中で、復号装置６０のテクスチャDB６３に登録されていないテクスチャ成分（以下、未登録成分ともいう）の基底が存在するかどうかを確認する。
そして、未登録成分の基底が存在する場合、更新部１１１は、その未登録成分の基底を、符号化装置５０のデータ伝送部１０１に要求して取得し、未登録成分の基底を、テクスチャDB６３に登録することで、テクスチャDB６３の登録内容としてのDBデータを更新する。
なお、未登録成分の基底には、種類が異なるテクスチャ成分の基底は勿論、種類が同一のテクスチャ成分の基底であっても、新たな基底学習により得られる新たな基底（いわば、新しいバージョンの基底）も含まれる。
図１６は、テクスチャDB６３のDBデータを更新するのに、符号化装置５０及び復号装置６０が行う処理の例を説明するフローチャートである。
符号化装置５０では、ステップＳ１１１において、データ伝送部１０１が、復号装置６０の更新部１１１から、DBデータの要求があったかどうかを判定する。
ステップＳ１１１において、DBデータの要求がなかったと判定された場合、処理は、処理は、ステップＳ１１１に戻る。
また、ステップＳ１１１において、DBデータの要求があったと判定された場合、処理は、処理は、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、データ伝送部１０１は、テクスチャDB５１から、更新部１１１から要求があったDBデータとしてのテクスチャ成分の基底（及び識別情報）を取得し、更新部１１１に伝送する。そして、処理は、ステップＳ１１２からステップＳ１１１に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、復号装置６０では、ステップＳ１２１において、更新部１１１が、テクスチャDB６３の更新タイミングであるかどうかを判定する。
ここで、テクスチャDB６３の更新タイミングとしては、例えば、復号部６２において、あるコンテンツの復号を開始する直前のタイミングや、復号を開始した後の、ブロックの処理を開始する直前のタイミングや、フレームの処理を開始する直前のタイミング、定期的又は不定期なタイミング、その他の任意のタイミングを採用することができる。
ステップＳ１２１において、テクスチャDB６３の更新タイミングでないと判定された場合、処理は、ステップＳ１２１に戻る。
また、ステップＳ１２１において、テクスチャDB６３の更新タイミングであると判定された場合、処理は、ステップＳ１２２に進む。
ステップＳ１２２では、更新部１１１は、未登録のDBデータ、すなわち、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底の中で、テクスチャDB６３に登録されていない未登録成分の基底があるかどうかを判定する。
ステップＳ１２２において、未登録成分の基底がないと判定された場合、処理は、ステップＳ１２１に戻る。
また、ステップＳ１２２において、未登録成分の基底があると判定された場合、処理は、ステップＳ１２３に進む。
ステップＳ１２３では、更新部１１１は、未登録のDBデータ、すなわち、未登録成分の基底を、符号化装置５０のデータ伝送部１０１に要求して、処理は、ステップＳ１２４に進む。
ステップＳ１２４では、更新部１１１は、データ伝送部１０１から、未登録成分の基底が伝送されてくるのを待って受信する。さらに、更新部１１１は、データ伝送部１０１からの未登録成分の基底を、テクスチャDB６３に登録することで、テクスチャDB６３のDBデータを更新し、処理は、ステップＳ１２４からステップＳ１２１に戻る。
以上のように、復号装置６０では、符号化装置５０のテクスチャDB５１に登録されているが、復号装置６０のテクスチャDB６３に登録されていない未登録成分の基底がある場合には、その未登録成分の基底を、符号化装置５０から取得して、テクスチャDB６３に登録し、復号装置６０のテクスチャDB６３のDBデータに、符号化装置５０のテクスチャDB５１のDBデータが含まれるようにすることができる。
＜コーデックの第８の構成例＞
図１７は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第８の構成例を示すブロック図である。
すなわち、図１７は、テクスチャDB５１及び６３のテクスチャ成分の基底の更新が可能なコーデックの構成例を示している。
なお、図中、図６の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図１７において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する点で、図６の場合と共通する。
さらに、図１７において、符号化装置５０は、テクスチャDB５１ないし伝送部５７を有する点で、図６の場合と共通し、復号装置６０は、受け取り部６１ないし合成部６６を有する点で、図６の場合と共通する。
但し、図１７において、符号化装置５０は、更新部１２１を新たに有する点で、図６の場合と相違する。さらに、図１７において、復号装置６０は、更新部１３１を新たに有する点で、図６の場合と相違する。
更新部１２１は、必要に応じて、インターネット上のサーバ等の外部のサーバ１４１にアクセスし、そのサーバ１４１から、テクスチャ成分の基底（及び識別情報）を取得する。
すなわち、サーバ１４１には、様々な種類のテクスチャ成分の基底が適宜アップロードされており、更新部１２１は、必要に応じて、サーバ１４１から、所定のテクスチャ成分の基底をダウンロードすることにより取得する。
さらに、更新部１２１は、サーバ１４１から取得したテクスチャ成分の基底を、テクスチャDB５１に登録することで、テクスチャDB５１のDBデータを更新する。
ここで、更新部１２１において、サーバ１４１から取得するテクスチャの基底は、必要に応じて決定することができる。
すなわち、更新部１２１では、符号化装置５０で符号化する入力画像としての元画像の品質、具体的には、例えば、画像のS/Nや、解像度（SD(Standard Definition)画像であるか、又は、HD(High Definition)画像であるか等）、周波数帯域等に応じて、その品質を維持することが可能な（品質を維持するのに適切な）テクスチャ成分の基底を取得することができる。
また、更新部１２１では、例えば、既存の種類のテクスチャの基底であるが、バージョンが新しい基底（例えば、より表現効果の高いテクスチャ成分の基底）や、新たな種類のテクスチャ成分の基底等の、新たなテクスチャ成分の基底が、サーバ１４１にアップロードされた場合に、その新たなテクスチャ成分の基底を取得することができる。
なお、更新部１２１は、サーバ１４１から、テクスチャ成分の基底をダウンロード（取得）する他、必要に応じて、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底を、サーバ１４１にアップロードすることができる。
更新部１３１は、符号化装置５０の更新部１２１を介して、テクスチャDB５１に登録されたDBデータとしてのテクスチャ成分の基底を参照し、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底の中で、復号装置６０のテクスチャDB６３に登録されていない未登録成分の基底があるかどうかを確認する。
未登録成分の基底がある場合、更新部１３１は、インターネット上のサーバ等の外部のサーバ１４２にアクセスする。そして、更新部１３１は、未登録成分の基底を、サーバ１４２に要求して取得し、未登録成分の基底を、テクスチャDB６３に登録することで、テクスチャDB６３のDBデータに、テクスチャDB５１のDBデータが含まれるように更新する。
ここで、サーバ１４１及び１４２は同期しており、したがって、同一のテクスチャ成分の基底を有する。
また、図１７では、更新部１２１が、サーバ１４１にアクセスし、更新部１３１が、サーバ１４２にアクセスするようにしたが、更新部１２１は、サーバ１４１及び１４２のうちのいずれにアクセスすることもできる。更新部１３１も同様である。
また、図１７では、更新部１２１がアクセスするサーバ１４１と、更新部１３１がアクセスするサーバ１４２とが、別個に用意されているが、更新部１２１がアクセスするサーバ１４１、及び、更新部１３１がアクセスするサーバ１４２としては、例えば、クラウド上のサーバ等の同一のサーバを採用することができる。
なお、符号化装置５０の更新部１２１によるテクスチャDB５１のDBデータの更新は、必須ではない。但し、テクスチャDB５１のDBデータの更新を行う場合には、例えば、入力画像としての元画像のストリームごとに、テクスチャDB５１に登録するテクスチャ成分の基底を切り替える更新を行うことで、テクスチャDB５１の容量がある程度制限されている場合であっても、入力画像に適したテクスチャ成分の基底を使用して、入力画像を処理することができる。
また、符号化装置５０の更新部１２１によるテクスチャDB５１のDBデータの更新や、復号装置６０の更新部１３１によるテクスチャDb６３のDBデータの更新は、例えば、図１５の更新部１１１の場合と同様に、任意のタイミングで行うことができる。
＜コーデックの第９の構成例＞
図１８は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第９の構成例を示すブロック図である。
すなわち、図１８は、テクスチャDB５１及び６３のテクスチャ成分の基底の更新が可能なコーデックの構成例を示している。
なお、図中、図１５の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図１８において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する点で、図１５の場合と共通する。
さらに、図１８において、符号化装置５０は、テクスチャDB５１ないし伝送部５７、及び、データ伝送部１０１を有する点で、図１５の場合と共通し、復号装置６０は、受け取り部６１ないし合成部６６、及び、更新部１１１を有する点で、図１５の場合と共通する。
但し、図１８において、符号化装置５０は、登録部１５１を新たに有する点で、図１５の場合と相違する。
登録部１５１は、入力画像を符号化するにあたって適切なテクスチャ成分の基底を、テクスチャDB５１に登録する。なお、登録部１５１には、他のブロックから必要な情報が供給されるが、登録部１５１に情報を供給する接続線については、図が煩雑になることを防止するため、図示を省略してある。
＜コーデックの第１０の構成例＞
図１９は、符号化で失われるテクスチャを復元するコーデックの第１０の構成例を示すブロック図である。
すなわち、図１９は、テクスチャDB５１及び６３のテクスチャ成分の基底の更新が可能なコーデックの構成例を示している。
なお、図中、図１７又は図１８の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
図１９において、コーデックは、符号化装置５０及び復号装置６０を有する点で、図１７の場合と共通する。
さらに、図１９において、符号化装置５０は、テクスチャDB５１ないし伝送部５７、及び、更新部１２１を有する点で、図１７の場合と共通し、復号装置６０は、受け取り部６１ないし合成部６６、及び、更新部１３１を有する点で、図１７の場合と共通する。
但し、図１９において、符号化装置５０は、図１８の登録部１５１を新たに有する点で、図１７の場合と相違する。
＜登録部１５１の構成例＞
図２０は、図１８及び図１９の登録部１５１の構成例を示すブロック図である。
図２０において、登録部１５１は、基底学習部１６１及び登録判定部１６２を有する。
基底学習部１６１には、入力画像が供給されるとともに、分離部５２から入力画像の低域成分が供給される。
基底学習部１６１は、例えば、入力画像及び入力画像の低域成分を、図７で説明した高解像度画像及び低解像度画像のペアとして用いて、基底学習を行い、入力画像に含まれるテクスチャについて、テクスチャ成分の基底（例えば、図７で説明した高解像度基底及び低解像度基底のペア）を生成する。
そして、基底学習部１６１は、基底学習により生成したテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、その新テクスチャ成分を識別する識別情報とともに、テクスチャDB５１に仮登録する。
なお、基底学習部１６１での基底学習、及び、その基底学習により得られる新テクスチャ成分の基底（及び識別情報）のテクスチャDB５１への仮登録は、任意のタイミングで行うことができる。
すなわち、基底学習部１６１での基底学習、及び、新テクスチャ成分の基底の仮登録は、例えば、入力画像のフレームが符号化装置５０に供給されるごとに、各フレームを対象に行うことができる。
また、基底学習部１６１での基底学習、及び、新テクスチャ成分の基底の仮登録は、例えば、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されていない場合のマッチ成分の、入力画像に対する誤差が、閾値以上であるときに行うことができる。
マッチ成分の、入力画像に対する誤差は、例えば、フレーム単位で計算することができる。さらに、マッチ成分の、入力画像に対する誤差としては、マッチ成分と入力画像との画素値どうしの差分や、マッチ成分と入力画像とのアクティビティ等の所定の特徴量どうしの差分等を採用することができる。
登録判定部１６２には、マッチ成分決定部５４から、テクスチャDB５１に基底が登録されている各テクスチャ成分について、テクスチャ成分の基底から生成された入力画像の（注目ブロックの）テクスチャを復元した復元成分の、入力画像に対する誤差が供給される。
登録判定部１６２は、マッチ成分決定部５４からの復元成分の誤差等を用いて、新テクスチャ成分の基底を本登録するかどうかの登録判定を行う。
そして、登録判定部１６２は、新テクスチャ成分の基底を本登録すると判定した場合、テクスチャDB５１に仮登録されている新テクスチャ成分の基底を、テクスチャDB５１に本登録する。
すなわち、登録判定部１６２は、マッチ成分決定部５４からの復元成分の誤差を用いて、新テクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差が、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差の中で、最小の誤差であるかどうかを認識する。
そして、新テクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差が、最小の誤差である場合、すなわち、新テクスチャ成分がマッチ成分である場合には、登録判定部１６２は、本登録に行うのにあらかじめ決められた所定の条件としての本登録条件が満たされるかどうかを判定する。そして、本登録条件が満たされる場合、登録判定部１６２は、新テクスチャ成分の基底を本登録すると判定し、新テクスチャ成分の基底を本登録する。
本登録条件としては、例えば、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されている場合のマッチ成分（新テクスチャ成分）の、入力画像に対するS/Nが、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されていない場合のマッチ成分の、入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること等を採用することができる。
また、本登録条件としては、例えば、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていること等を採用することができる。
なお、登録判定部１６２では、例えば、本登録条件に関わらず、新テクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差が、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差の中で、最小の誤差である場合には、新テクスチャ成分の基底を本登録することができる。
さらに、登録判定部１６２では、本登録条件が満たされる場合には、新テクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差が、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差の中で、最小の誤差でなくても、新テクスチャ成分の基底を本登録することができる。
ここで、新テクスチャ成分の基底の本登録の方法としては、例えば、新テクスチャ成分の基底を、テクスチャDB５１に追加する方法と上書き（変更）する方法とがある。
新テクスチャ成分の基底の追加では、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底に追加する形で、新テクスチャ成分の基底が登録される。
新テクスチャ成分の基底の上書きでは、テクスチャDB５１に登録されている一部のテクスチャ成分の基底に上書きする形で、新テクスチャ成分の基底が登録される。新テクスチャ成分の基底の上書きにおいて、新テクスチャ成分の基底は、例えば、テクスチャDB５１に登録されているテクスチャ成分の基底のうちの、マッチ成分に決定されたことがないテクスチャ成分の基底や、マッチ成分に決定された時期が最も過去のテクスチャ成分の基底等に上書きすることができる。
新テクスチャ成分の基底の上書きによれば、テクスチャDB５１の容量を節約することができる。
なお、新テクスチャ成分の基底を追加する場合と上書きする場合とでは、テクスチャDB５１に登録されるテクスチャ成分の基底のデータ量が異なる。また、データ量が異なると、RD曲線は異なる。そこで、本登録条件として、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されている場合のRD曲線が、新テクスチャ成分の基底がテクスチャDB５１に登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていることを採用する場合には、新テクスチャ成分の基底を追加するケースと上書きするケースとのそれぞれのケースのRD曲線を求め、新テクスチャ成分の基底を追加するか、又は、上書きするかを、RD曲線に応じて決定することができる。
図２１は、図１８及び図１９の符号化装置５０の符号化処理の例を説明するフローチャートである。
なお、図２１では、基底学習部１６１での基底学習、及び、新テクスチャ成分の基底の仮登録は、入力画像のフレームが符号化装置５０に供給されるごとに、各フレームを対象に行われることとする。
符号化装置５０は、符号化装置５０に供給される入力画像のフレームを、順次、注目フレームとして、図２１のフローチャートに従った符号化処理を行う。
すなわち、ステップＳ１５１において、分離部５２は、入力画像の注目フレームから、低域成分を分離し、基底合成部５３及び登録部１５１に供給する。
登録部１５１（図２０）の基底学習部１６１は、入力画像の注目フレームを、基底学習を行う単位としての学習ブロックに分割し、処理は、ステップＳ１５１からステップＳ１５２に進む。
ステップＳ１５２では、基底学習部１６１は、入力画像の注目フレームの学習ブロックから、まだ、注目学習ブロックに選択していない１つの学習ブロックを、注目学習ブロックに選択し、処理は、ステップＳ１５３に進む。
ステップＳ１５３では、基底学習部１６１は、注目学習ブロックのテクスチャを基底化する基底学習を行い、処理は、ステップＳ１５４に進む。
すなわち、基底学習部１６１は、注目学習ブロックと、分離部５２からの入力画像の低域成分のうちの、注目学習ブロックと同一位置のブロックとのペアを、図７で説明した高解像度画像及び低解像度画像のペアとして用いて、基底学習を行い、注目学習ブロックのテクスチャ成分の基底（例えば、図７で説明した高解像度基底及び低解像度基底のペア）を生成する。
ステップＳ１５４では、基底学習部１６１は、基底学習により得られた注目学習ブロックのテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、その新テクスチャ成分の基底（及び識別情報）を、テクスチャDB５１に仮登録する。
その後、基底合成部５３は、入力画像の注目フレームを、マッチ成分を決定するブロックに分割する。そして、処理は、ステップＳ１５４からステップＳ１５５に進み、基底合成部５３は、入力画像の注目フレームのブロックから、まだ注目ブロックに選択していない１つのブロックを注目ブロックに選択し、処理は、ステップＳ１５６に進む。
ステップＳ１５６では、基底合成部５３は、テクスチャDB５１に基底が登録（仮登録を含む）されている複数（種類）のテクスチャ成分から、まだ、注目成分に選択していない１つのテクスチャ成分を、注目成分に選択し、処理は、ステップＳ１５７に進む。
ステップＳ１５７では、基底合成部５３は、分離部５２からの入力画像の低域成分のうちの、注目ブロックの低域成分と、注目成分の基底とを用いて、例えば、図８で説明した基底合成を行うことで、注目ブロックのテクスチャ成分を復元した復元成分を求める。
基底合成部５３は、注目ブロックの復元成分を、マッチ成分決定部５４に供給して、処理は、ステップＳ１５７からステップＳ１５８に進む。
ステップＳ１５８では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックの復元成分の、入力画像の注目ブロックに対する誤差を算出し、処理は、ステップＳ１５９に進む。
ステップＳ１５９では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さいかどうかを判定する。
ここで、注目ブロックについての最小誤差とは、図９で説明した場合と同様に、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中で、いままでに注目成分に選択されたテクスチャ成分に対して求められた注目ブロックの復元成分の誤差の中の最小値であり、注目ブロックについての最小誤差の初期値としては、所定の大きな値が採用される。
ステップＳ１５９において、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さくないと判定された場合、処理は、ステップＳ１６０をスキップして、ステップＳ１６１に進む。
また、ステップＳ１５９において、注目ブロックの復元成分の誤差が、注目ブロックについての最小誤差よりも小さいと判定された場合、処理は、ステップＳ１６０に進む。
ステップＳ１６０では、マッチ成分決定部５４は、注目ブロックについての最小誤差を、注目ブロックの復元成分の誤差、すなわち、最新の誤差に更新し、処理は、ステップＳ１６１に進む。
ステップＳ１６１では、マッチ成分決定部５４は、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、注目ブロックの復元成分の誤差を取得したかどうかを判定する。
ステップＳ１６１において、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、まだ、注目ブロックの復元成分の誤差を取得していないと判定された場合、処理は、ステップＳ１５６に戻る。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分の中に、まだ、注目成分に選択されていないテクスチャ成分が存在する場合、処理は、ステップＳ１６１からステップＳ１５６に戻り、以下、上述した処理が繰り返される。
また、ステップＳ１６１において、テクスチャDB５１に基底が登録されているすべてのテクスチャ成分について、注目ブロックの復元成分の誤差を取得したと判定された場合、処理は、ステップＳ１６２に進む。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されているテクスチャ成分のすべてに対して、注目ブロックの復元成分の誤差が求められた場合、処理は、ステップＳ１６１からステップＳ１６２に進む。
ステップＳ１６２では、登録部１５１（図２０）の登録判定部１６２は、新テクスチャ成分の基底を本登録するかどうかの登録判定を行う。
ステップＳ１６２において、新テクスチャ成分の基底を本登録しないと判定された場合、処理は、ステップＳ１６３をスキップして、ステップＳ１６４に進む。
すなわち、例えば、テクスチャDB５１に基底が登録されている各テクスチャ成分について、マッチ成分決定部５４で得られた注目ブロックの復元成分の誤差の中で、新テクスチャ成分の基底から得られた復元成分の誤差が、最小の誤差でないか、又は、最小の誤差であっても、本登録条件が満たされない場合、新テクスチャ成分の基底を本登録しないと判定され、新テクスチャ成分の基底の本登録は行われない。
一方、ステップＳ１６２において、新テクスチャ成分の基底を本登録すると判定された場合、処理は、ステップＳ１６３に進む。ステップＳ１６３では、登録判定部１６２は、テクスチャDB５１に仮登録されている新テクスチャ成分の基底を、テクスチャDB５１に本登録して、処理は、ステップＳ１６４に進む。
すなわち、テクスチャDB５１に基底が登録されている各テクスチャ成分について、マッチ成分決定部５４で得られた注目ブロックの復元成分の誤差の中で、新テクスチャ成分の基底から得られた復元成分の誤差が、最小の誤差であり、かつ、本登録条件が満たされる場合、新テクスチャ成分の基底を本登録すると判定され、新テクスチャ成分の基底の本登録が行われる。
ステップＳ１６４では、基底合成部５３は、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択したかどうかを判定する。
ステップＳ１６４において、まだ、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ１５５に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ１６４において、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目ブロックとして選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ１６５に進む。
ステップＳ１６５では、登録部１５１（図２０）の基底学習部１６１は、入力画像の注目フレームの全学習ブロックを、注目学習ブロックとして選択したかどうかを判定する。
ステップＳ１６５において、まだ、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目学習ブロックとして選択していないと判定された場合、処理は、ステップＳ１５２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
また、ステップＳ１６５において、入力画像の注目フレームの全ブロックを、注目学習ブロックとして選択したと判定された場合、処理は、ステップＳ１６６に進む。
ステップＳ１６６では、マッチ成分決定部５４が、入力画像の注目フレームの各ブロックについて、ブロックの復元成分としてのテクスチャ成分の中で、最小誤差が得られたテクスチャ成分をマッチ成分に決定する。さらに、マッチ成分決定部５４は、入力画像の注目フレームの各ブロックについて、マッチ成分の識別情報を取得して、処理は、ステップＳ６６からステップＳ１６７に進む。
ステップＳ１６７では、伝送部５７は、入力画像の注目フレームの各ブロックと、そのブロックのマッチ成分の識別情報（マッチ成分決定部５４からの識別情報）とを対応付けた識別情報マップを生成し、処理は、ステップＳ１６８に進む。
なお、登録部１５１（図２０）の登録判定部１６２は、例えば、この時点で、テクスチャDB５１に本登録されておらず、仮登録されているテクスチャ成分の基底（及び識別情報）を、テクスチャDB５１から削除する。
ステップＳ１６８では、除去部５５は、入力画像の注目フレームの各ブロックから、基底合成部５３からの各ブロックのマッチ成分を除去することで得られる入力画像の（注目フレームの）低域成分、すなわち、入力画像とマッチ成分としてのテクスチャ成分との差分を、符号化対象画像として生成し、符号化部５６に供給して、処理は、ステップＳ１６９に進む。
ステップＳ１６９では、符号化部５６は、非可逆符号化方式で、除去部５５からの符号化対象画像を符号化し、その結果得られる符号化データを、伝送部５７に供給して、処理は、ステップＳ１７０に進む。
ステップＳ１７０では、伝送部５７は、識別情報マップと、符号化部５６からの符号化データとを伝送し、符号化装置５０は、入力画像の注目フレームに対する処理を終了する。
なお、図１８及び図１９の復号装置６０の復号処理は、図１０で説明した復号処理と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したコーデックにおいて、符号化装置５０（又は３０）から、復号装置６０（又は４０）に伝送する識別情報の情報量は、固定の値に制御することもできるし、可変の値に制御することもできる。識別情報の情報量を、固定の値に制御する場合であっても、可変の値に制御する場合であっても、識別情報の情報量が大であるほど、その情報量が大の分だけ、伝送効率は低下するが、復号画像（出力画像）の画質を向上させることができる。
ここで、入力画像において、マッチ成分を決定する対象のブロックや、復号画像において、マッチ成分を合成する対象のブロックを、対象ブロックともいう。また、基底合成により生成されるテクスチャ成分のブロック（領域）を、テクスチャブロックともいう。
また、識別情報の情報量として、例えば、1フレーム（ピクチャ）の入力画像に対して伝送される識別情報のデータ量を採用することとする。この場合、識別情報の情報量は、1個の識別情報のビット数×1フレームの入力画像を構成する対象ブロックの数で表される。
なお、1フレームの入力画像を構成する対象ブロックは、すべてが同一サイズである必要はないが、ここでは、説明を簡単にするため、1フレームの入力画像を構成する対象ブロックのすべては、同一サイズであることとする。
例えば、入力画像の1フレームが1920×1080画素のHD(High Definition)画像であり、その横及び縦方向を、それぞれ10分割して得られる、192×108画素のブロックが、対象ブロックである場合、1フレームは、100個の対象ブロックで構成される。この場合、1フレームの識別情報の数は、対象ブロックの数と同一の100個になる。また、例えば、1フレームは、1000個の対象ブロックで構成される場合、1フレームの識別情報の数は、対象ブロックの数と同一の1000個になる。
なお、1フレームを構成する対象ブロックの数が多くなるほど、対象ブロックのサイズは、小さくなる。本実施の形態では、明示していないが、対象ブロックと、基底合成により生成されるテクスチャブロックとのサイズが同一であることを前提としているが、対象ブロックとテクスチャブロックとのサイズは、同一でなくても良い。すなわち、対象ブロックとしては、テクスチャブロックのサイズ以下のブロックを採用することができる。対象ブロックが、テクスチャブロックより小さい場合には、例えば、テクスチャブロックの中心部分等の一部分のテクスチャを、対象ブロックのテクスチャとして採用することができる。
対象ブロックが小さいほど、復号画像とマッチ成分としてのテクスチャ成分とを合成して得られる復元画像（出力画像）の画質は、概ね向上する。
なお、対象ブロックは、テクスチャブロックのサイズ以下のサイズに制限される。したがって、入力画像は、テクスチャブロックを超えるサイズの対象ブロックに分割することはできず、入力画像を対象ブロックに分割するときの、対象ブロックの数は、テクスチャブロックのサイズにより制限される。
コーデックにおいて、識別情報の情報量を、固定の値に制御する場合には、1個の識別情報のビット数、及び、1フレームの対象ブロックの数それぞれが、固定の値に制御される。又は、識別情報の情報量＝1個の識別情報のビット数×1フレームの対象ブロックの数が固定の値になるように、1個の識別情報のビット数、及び、1フレームの対象ブロックの数のそれぞれが、可変の値に制御される。
なお、テクスチャDB５１に（テクスチャDB３１，４３，６３についても同様）、2N個のテクスチャ成分（の基底）が記憶されている場合には、その2N個のテクスチャ成分は、Nビットの識別情報により識別することができる。この場合、例えば、Nビットで表される2N個の識別情報に、テクスチャDB５１に記憶されている2N個のテクスチャ成分を対応付けるとともに、Nビットより小の、例えば、N-1で表される2N-1個の識別情報に、テクスチャDB５１に記憶されている2N個のテクスチャ成分のうちの、2N-1個のテクスチャ成分を対応付けておくことで、識別情報のビット数を、Nビット又はN-1ビットに制御することができる。
また、1フレームの対象ブロックの数は、対象ブロックがテクスチャブロックのサイズ以下のブロックになる範囲内で制御することができる。
コーデックにおいて、識別情報の情報量を、可変の値に制御する場合には、1個の識別情報のビット数、及び、1フレームの対象ブロックの数のうちの一方又は両方が、適応的に可変の値に制御される。
ここで、識別情報の情報量を、可変の値に制御する場合には、入力画像の画質（ビットレート）や、1フレームのサイズ（画素数）、ジャンル（例えば、スポーツ、アニメ、映画等）等に応じて、識別情報の情報量を、適応的に制御することができる。
また、コーデックでは、識別情報の他、復号画像の画質の向上に寄与するテクスチャ成分の生成に使用することが可能な付加情報を、符号化装置５０（又は３０）で生成し、復号装置６０（又は４０）に伝送することができる。
付加情報（の種類）としては、例えば、マッチ成分としてのテクスチャ成分の振幅を決定するゲイン情報、テクスチャ成分の生成に使用することが可能なパラメータ、入力画像の画像特徴量等がある。
付加情報としてのゲイン情報は、基底合成により得られるテクスチャ成分のゲインの制御に用いられる。すなわち、基底合成では、必要に応じて、テクスチャ成分の振幅を正規化したテクスチャ成分が求められる。ゲイン情報は、振幅が正規化されたテクスチャ成分の振幅の決定に用いることができる。
付加情報としてのパラメータとしては、例えば、入力画像のテクスチャの帯域情報（入力画像のテクスチャのFFT(Fast Fourier Transform)の結果等）等がある。
例えば、テクスチャDB５１（及びテクスチャDB３１，４３，６３）に記憶されているテクスチャ成分の中で、入力画像（の対象ブロック）に最もマッチするマッチ成分としてのテクスチャ成分が入力画像にマッチする程度が閾値以下である場合には、符号化装置５０（又は３０）は、付加情報としての帯域情報を、復号装置６０（又は４０）に伝送することができる。
この場合、復号装置６０では、付加情報としての帯域情報が表す帯域に類似する帯域となるように、マッチ成分としてのテクスチャ成分をフィルタリングし、そのフィルタリング後のテクスチャ成分を、復号画像に合成することで、復号画像の画質を向上させることができる。
また、付加情報としての画像特徴量としては、入力画像の1フレームや対象ブロック等の所定の領域の画素値のDR(ダイナミックレンジ)や、DRの分散、入力画像の隣接画素差分、入力画像の輝度情報等がある。
例えば、テクスチャDB５１に記憶されているテクスチャ成分の中で、入力画像に最もマッチするマッチ成分としてのテクスチャ成分が入力画像にマッチする程度が閾値以下である場合には、符号化装置５０は、付加情報としての画像特徴量を、復号装置６０に伝送することができる。
この場合、復号装置６０では、付加情報としての画像特徴量に類似する画像特徴量のテクスチャ成分となるように、マッチ成分としてのテクスチャ成分を処理し、その処理後のテクスチャ成分を、復号画像に合成することで、復号画像の画質を向上させることができる。
コーデックにおいて、符号化装置５０から復号装置６０に伝送する付加情報の数は、例えば、コーデック（又はコーデックが搭載される搭載機器）の処理性能や、動作コスト(消費電力や発熱等）等の条件によって、増減することができる。
例えば、コーデックの処理性能が高い場合、すなわち、例えば、1画素あたりの処理に必要な演算回数が多いことが許容される（単位時間当たりの演算回数が多い）場合や、電力対演算コストが優れている場合等においては、識別情報の他に、付加情報としてのパラメータや画像特徴量を追加で伝送し、復号画像の画質を向上させることができる。
また、例えば、コーデックの処理性能が低い場合には、付加情報としてのゲイン情報を、1画素単位で、符号化装置５０から復号装置６０に伝送することができる。この場合、復号装置６０では、その1画素単位のゲイン情報を、そのまま、テクスチャ成分の振幅の制御に用いることができる。
さらに、コーデックの処理性能が高い場合には、付加情報としてのゲイン情報を、複数の画素の単位で、符号化装置５０から復号装置６０に伝送することで、付加情報の伝送量を少なくすることができる。この場合、復号装置６０では、複数の画素の単位のゲイン情報を、1画素単位のゲイン情報となるように補間を行って、テクスチャ成分の振幅の制御に用いることができる。
なお、HEVC等の従来の非可逆符号化方式では、画像のテクスチャは、DCT(Discrete Cosine Transform)され、さらに量子化されて伝送される。この場合、テクスチャの画質を向上させるには、伝送レートを大にして、細かい量子化ステップで量子化を行う必要がある。
一方、符号化装置５０（又は３０）では、テクスチャが、識別情報によって伝送される。このように、符号化装置５０では、テクスチャが、識別情報によって伝送される点で、符号化装置５０は、従来の非可逆符号化方式とは異なる。
ここで、本件出願人は、クラス分類適応処理を先に提案している。
クラス分類適応処理では、例えば、第１の画像が第２の画像に変換される。かかるクラス分類適応処理では、第１の画像の注目している注目画素に対応する第２の画像の対応画素の画素値を求める予測演算に用いられる予測タップとなる画素が、第１の画像から選択されるとともに、注目画素が、一定の規則にしたがって、複数のクラスのうちのいずれかのクラスにクラス分類される。そして、クラス分類適応処理では、第１の画像に相当する生徒画像を用いた予測演算の結果と、第２の画像に相当する教師画像との統計的な誤差としての自乗誤差の総和を最小にする学習により求められた複数のクラスそれぞれごとの、予測演算に用いられるタップ係数から、注目画素のクラスのタップ係数が取得され、その注目画素のクラスのタップ係数と、注目画素の予測タップとを用いた予測演算を行うことにより、対応画素の画素値が求められる。
クラス分類適応処理では、タップ係数の学習において、第１の画像に相当する生徒画像を用いた予測演算の結果と、第２の画像に相当する教師画像との自乗誤差の総和が最小になることを、タップ係数を決定する規範として、タップ係数が求められる。
符号化装置５０（又は３０）でも、テクスチャDB５１（又は３１）に記憶されたテクスチャ成分から、入力画像にマッチするマッチ成分を決定するマッチ成分決定規範として、クラス分類適応処理と同様に、入力画像とテクスチャ成分との自乗誤差の総和が最小になること（以下、自乗誤差最小規範ともいう）を採用することができる。
さらに、符号化装置５０では、マッチ成分決定規範として、自乗誤差最小規範以外の規範を採用し、復号画像の（主としてテクスチャの）画質や主観性能を制御することができる。
自乗誤差最小規範以外のマッチ成分決定規範としては、例えば、定性に近い指標のSSIM(Structural Similarity)等を用いることができる。
以上のように、マッチ成分決定規範として、自乗誤差最小規範以外の規範を採用し、復号画像の画質や主観性能を制御することができる点で、本技術は、自乗誤差最小規範を採用するクラス分類適応処理とは異なる。
ここで、主観性能とは、例えば、精細感、尖鋭感、解像度感、コントラスト感等の画像特性が、画質を評価する評価者の定性的な画質の認知、印象に作用する性能を意味する。
ある特定の主観性能や画質の入力画像に対して、所望の主観性能や画質の復号画像（例えば、より精細感や、尖鋭感が感じられる復号画像等）が得られるマッチ成分決定規範は、特定の主観性能や画質の入力画像に対して、コーデックの調整者や使用者等が定性評価実験を繰り返すことで作成（設計）することができる。
以上のような、所望の主観性能や画質の復号画像が得られるマッチ成分決定規範の作成にあたっては、その作成に用いる入力画像（の主観性能や画質）が既知である必要がある。
＜多視点画像符号化・復号システムへの適用＞
図２２は、多視点画像符号化方式の一例を示す図である。
図２２に示されるように、多視点画像は、複数の視点（ビュー（view））の画像を含む。この多視点画像の複数のビューは、他のビューの情報を利用せずに自身のビューの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースビューと、他のビューの情報を利用して符号化・復号を行うノンベースビューとによりなる。ノンベースビューの符号化・復号は、ベースビューの情報を利用するようにしても良いし、他のノンベースビューの情報を利用するようにしてもよい。
図２２の例のような多視点画像を符号化・復号する場合、多視点画像は、視点毎に符号化される。そして、そのようにして得られた符号化データを復号する場合、各視点の符号化データは、それぞれ（すなわち視点毎に）復号される。このような各視点の符号化・復号に対して、以上の実施の形態において説明した方法を適用してもよい。このようにすることにより、伝送効率及び画質を向上させることができる。つまり、多視点画像の場合も同様に、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜多視点画像符号化・復号システム＞
図２３は、上述した多視点画像符号化・復号を行う多視点画像符号化・復号システムの、多視点画像符号化装置を示す図である。
図２３に示されるように、多視点画像符号化装置１０００は、符号化部１００１、符号化部１００２、及び多重化部１００３を有する。
符号化部１００１は、ベースビュー画像を符号化し、ベースビュー画像符号化ストリームを生成する。符号化部１００２は、ノンベースビュー画像を符号化し、ノンベースビュー画像符号化ストリームを生成する。多重化部１００３は、符号化部１００１において生成されたベースビュー画像符号化ストリームと、符号化部１００２において生成されたノンベースビュー画像符号化ストリームとを多重化し、多視点画像符号化ストリームを生成する。
図２４は、上述した多視点画像復号を行う多視点画像復号装置を示す図である。
図２４に示されるように、多視点画像復号装置１０１０は、逆多重化部１０１１、復号部１０１２、及び復号部１０１３を有する。
逆多重化部１０１１は、ベースビュー画像符号化ストリームとノンベースビュー画像符号化ストリームとが多重化された多視点画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースビュー画像符号化ストリームと、ノンベースビュー画像符号化ストリームとを抽出する。復号部１０１２は、逆多重化部１０１１により抽出されたベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ベースビュー画像を得る。復号部１０１３は、逆多重化部１０１１により抽出されたノンベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ノンベースビュー画像を得る。
例えば、このような多視点画像符号化・復号システムにおいて、多視点画像符号化装置１０００の符号化部１００１及び符号化部１００２として、以上の実施の形態において説明した符号化装置１０を適用してもよい。このようにすることにより、多視点画像の符号化においても、以上の実施の形態において説明した方法を適用することができる。すなわち、伝送効率及び画質を向上させることができる。また例えば、多視点画像復号装置１０１０の復号部１０１２及び復号部１０１３として、以上の実施の形態において説明した復号装置２０を適用してもよい。このようにすることにより、多視点画像の符号化データの復号においても、以上の実施の形態において説明した方法を適用することができる。すなわち、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜階層画像符号化・復号システムへの適用＞
また、上述した一連の処理は、階層画像符号化（スケーラブル符号化）・復号システムに適用することができる。
図２５は、階層画像符号化方式の一例を示す図である。
階層画像符号化（スケーラブル符号化）は、画像データを、所定のパラメータについてスケーラビリティ（scalability）機能を有するように、画像を複数レイヤ化（階層化）し、レイヤ毎に符号化するものである。階層画像復号（スケーラブル復号）は、その階層画像符号化に対応する復号である。
図２５に示されるように、画像の階層化においては、スケーラビリティ機能を有する所定のパラメータを基準として１の画像が複数の画像（レイヤ）に分割される。つまり、階層化された画像（階層画像）は、その所定のパラメータの値が互いに異なる複数の階層（レイヤ）の画像を含む。この階層画像の複数のレイヤは、他のレイヤの画像を利用せずに自身のレイヤの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースレイヤと、他のレイヤの画像を利用して符号化・復号を行うノンベースレイヤ（エンハンスメントレイヤとも称する）とによりなる。ノンベースレイヤは、ベースレイヤの画像を利用するようにしても良いし、他のノンベースレイヤの画像を利用するようにしてもよい。
一般的に、ノンベースレイヤは、冗長性が低減されるように、自身の画像と、他のレイヤの画像との差分画像のデータ（差分データ）により構成される。例えば、１の画像をベースレイヤとノンベースレイヤ（エンハンスメントレイヤとも称する）に２階層化した場合、ベースレイヤのデータのみで元の画像よりも低品質な画像が得られ、ベースレイヤのデータとノンベースレイヤのデータを合成することで、元の画像（すなわち高品質な画像）が得られる。
このように画像を階層化することにより、状況に応じて多様な品質の画像を容易に得ることができる。例えば携帯電話のような、処理能力の低い端末に対しては、ベースレイヤ（base layer）のみの画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の低い、或いは、画質の良くない動画像を再生し、テレビやパーソナルコンピュータのような、処理能力の高い端末に対しては、ベースレイヤ（base layer）に加えて、エンハンスメントレイヤ（enhancement layer）の画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の高い、或いは、画質の高い動画像を再生するといったように、トランスコード処理を行うことなく、端末やネットワークの能力に応じた画像圧縮情報を、サーバから送信することが可能となる。
図２５の例のような階層画像を符号化・復号する場合、階層画像は、レイヤ毎に符号化される。そして、そのようにして得られた符号化データを復号する場合、各レイヤの符号化データは、それぞれ（すなわちレイヤ毎に）復号される。このような各レイヤの符号化・復号に対して、以上の実施の形態において説明した方法を適用してもよい。このようにすることにより、伝送効率及び画質を向上させることができる。つまり、階層画像の場合も同様に、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜スケーラブルなパラメータ＞
このような階層画像符号化・階層画像復号（スケーラブル符号化・スケーラブル復号）において、スケーラビリティ（scalability）機能を有するパラメータは、任意である。例えば、空間解像度をそのパラメータとしてもよい（spatial scalability）。このスペーシャルスケーラビリティ（spatial scalability）の場合、レイヤ毎に画像の解像度が異なる。
また、このようなスケーラビリティ性を持たせるパラメータとして、他には、例えば、時間解像度を適用しても良い（temporal scalability）。このテンポラルスケーラビリティ（temporal scalability）の場合、レイヤ毎にフレームレートが異なる。
さらに、このようなスケーラビリティ性を持たせるパラメータとして、例えば、信号雑音比（SNR（Signal to Noise ratio））を適用しても良い（SNR scalability）。このSNRスケーラビリティ（SNR scalability）の場合、レイヤ毎にSN比が異なる。
スケーラビリティ性を持たせるパラメータは、上述した例以外であっても、もちろんよい。例えば、ベースレイヤ（base layer）が８ビット（bit）画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ（enhancement layer）を加えることにより、10ビット（bit）画像が得られるビット深度スケーラビリティ（bit-depth scalability）がある。
また、ベースレイヤ（base layer）が4:2:0フォーマットのコンポーネント画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ（enhancement layer）を加えることにより、4:2:2フォーマットのコンポーネント画像が得られるクロマスケーラビリティ（chroma scalability）がある。
＜階層画像符号化・復号システム＞
図２６は、上述した階層画像符号化・復号を行う階層画像符号化・復号システムの、階層画像符号化装置を示す図である。
図２６に示されるように、階層画像符号化装置１０２０は、符号化部１０２１、符号化部１０２２、及び多重化部１０２３を有する。
符号化部１０２１は、ベースレイヤ画像を符号化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。符号化部１０２２は、ノンベースレイヤ画像を符号化し、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。多重化部１０２３は、符号化部１０２１において生成されたベースレイヤ画像符号化ストリームと、符号化部１０２２において生成されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、階層画像符号化ストリームを生成する。
図２７は、上述した階層画像復号を行う階層画像復号装置を示す図である。
図２７に示されるように、階層画像復号装置１０３０は、逆多重化部１０３１、復号部１０３２、及び復号部１０３３を有する。
逆多重化部１０３１は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとノンベースレイヤ画像符号化ストリームとが多重化された階層画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。復号部１０３２は、逆多重化部１０３１により抽出されたベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ベースレイヤ画像を得る。復号部１０３３は、逆多重化部１０３１により抽出されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ノンベースレイヤ画像を得る。
例えば、このような階層画像符号化・復号システムにおいて、階層画像符号化装置１０２０の符号化部１０２１及び符号化部１０２２として、以上の実施の形態において説明した符号化装置１０を適用してもよい。このようにすることにより、階層画像の符号化においても、以上の実施の形態において説明した方法を適用することができる。すなわち、伝送効率及び画質を向上させることができる。また例えば、階層画像復号装置１０３０の復号部１０３２及び復号部１０３３として、以上の実施の形態において説明した復号装置２０を適用してもよい。このようにすることにより、階層画像の符号化データの復号においても、以上の実施の形態において説明した方法を適用することができる。すなわち、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜コンピュータ＞
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここでコンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
図２８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
図２８に示されるコンピュータ１１００において、CPU（Central Processing Unit）１１０１、ROM（Read Only Memory）１１０２、RAM（Random Access Memory）１１０３は、バス１１０４を介して相互に接続されている。
バス１１０４にはまた、入出力インタフェース１１１０も接続されている。入出力インタフェース１１１０には、入力部１１１１、出力部１１１２、記憶部１１１３、通信部１１１４、及びドライブ１１１５が接続されている。
入力部１１１１は、例えば、キーボード、マウス、マイクロホン、タッチパネル、入力端子等よりなる。出力部１１１２は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、出力端子等よりなる。記憶部１１１３は、例えば、ハードディスク、RAMディスク、不揮発性のメモリ等よりなる。通信部１１１４は、例えば、ネットワークインタフェースよりなる。ドライブ１１１５は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブルメディア８２１を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１１０１が、例えば、記憶部１１１３に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１１１０及びバス１１０４を介して、RAM１１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。RAM１１０３にはまた、CPU１１０１が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
コンピュータ（CPU１１０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア８２１に記録して適用することができる。その場合、プログラムは、リムーバブルメディア８２１をドライブ１１１５に装着することにより、入出力インタフェース１１１０を介して、記憶部１１１３にインストールすることができる。
また、このプログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の伝送媒体を介して提供することもできる。その場合、プログラムは、通信部１１１４で受信し、記憶部１１１３にインストールすることができる。
その他、このプログラムは、ROM１１０２や記憶部１１１３に、あらかじめインストールしておくこともできる。
＜本技術の応用＞
上述した実施の形態に係る符号化装置１０や復号装置２０は、例えば、衛星放送、ケーブルＴＶ等の有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信等における送信機や受信機、又は、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリ等の媒体に画像を記録する記録装置や、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置等の、様々な電子機器に応用され得る。以下、４つの応用例について説明する。
＜第１の応用例：テレビジョン受像機＞
図２９は、上述した実施の形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示す図である。
テレビジョン装置１２００は、アンテナ１２０１、チューナ１２０２、デマルチプレクサ１２０３、デコーダ１２０４、映像信号処理部１２０５、表示部１２０６、音声信号処理部１２０７、スピーカ１２０８、外部インタフェース（I/F）部１２０９、制御部１２１０、ユーザインタフェース（I/F）部１２１１、及びバス１２１２を備える。
チューナ１２０２は、アンテナ１２０１を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ１２０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ１２０３へ出力する。すなわち、チューナ１２０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置１２００における伝送部としての役割を有する。
デマルチプレクサ１２０３は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ１２０４へ出力する。また、デマルチプレクサ１２０３は、符号化ビットストリームからEPG（Electronic Program Guide）等の補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部１２１０に供給する。なお、デマルチプレクサ１２０３は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。
デコーダ１２０４は、デマルチプレクサ１２０３から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ１２０４は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部１２０５へ出力する。また、デコーダ１２０４は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部１２０７へ出力する。
映像信号処理部１２０５は、デコーダ１２０４から入力される映像データを再生し、表示部１２０６に映像を表示させる。また、映像信号処理部１２０５は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部１２０６に表示させてもよい。また、映像信号処理部１２０５は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去等の追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部１２０５は、例えばメニュー、ボタン又はカーソル等のGUI（Graphical User Interface）の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。
表示部１２０６は、映像信号処理部１２０５から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD（Organic ElectroLuminescence Display）（有機ELディスプレイ）等）の映像面上に映像又は画像を表示する。
音声信号処理部１２０７は、デコーダ１２０４から入力される音声データについてD/A変換及び増幅等の再生処理を行い、スピーカ１２０８から音声を出力させる。また、音声信号処理部１２０７は、音声データについてノイズ除去等の追加的な処理を行ってもよい。
外部インタフェース部１２０９は、テレビジョン装置１２００と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース部１２０９を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ１２０４により復号されてもよい。すなわち、外部インタフェース部１２０９もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置１２００における伝送部としての役割を有する。
制御部１２１０は、CPU等のプロセッサ、並びにRAM及びROM等のメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータ等を記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置１２００の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース部１２１１から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置１２００の動作を制御する。
ユーザインタフェース部１２１１は、制御部１２１０と接続される。ユーザインタフェース部１２１１は、例えば、ユーザがテレビジョン装置１２００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部等を有する。ユーザインタフェース部１２１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部１２１０へ出力する。
バス１２１２は、チューナ１２０２、デマルチプレクサ１２０３、デコーダ１２０４、映像信号処理部１２０５、音声信号処理部１２０７、外部インタフェース部１２０９及び制御部１２１０を相互に接続する。
このように構成されたテレビジョン装置１２００において、デコーダ１２０４が、上述した復号装置２０の機能を有するようにしてもよい。つまり、デコーダ１２０４が、符号化データを、以上の実施の形態において説明した方法で復号するようにしてもよい。このようにすることにより、テレビジョン装置１２００は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
また、このように構成されたテレビジョン装置１２００において、映像信号処理部１２０５が、例えば、デコーダ１２０４から供給される画像データを符号化し、得られた符号化データを、外部インタフェース部１２０９を介してテレビジョン装置１２００の外部に出力させることができるようにしてもよい。そして、その映像信号処理部１２０５が、上述した符号化装置１０の機能を有するようにしてもよい。つまり、映像信号処理部１２０５が、デコーダ１２０４から供給される画像データを、以上の実施の形態において説明した方法で符号化するようにしてもよい。このようにすることにより、テレビジョン装置１２００は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜第２の応用例：携帯電話機＞
図３０は、上述した実施の形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示す図である。
携帯電話機１２２０は、アンテナ１２２１、通信部１２２２、音声コーデック１２２３、スピーカ１２２４、マイクロホン１２２５、カメラ部１２２６、画像処理部１２２７、多重分離部１２２８、記録再生部１２２９、表示部１２３０、制御部１２３１、操作部１２３２、及びバス１２３３を備える。
アンテナ１２２１は、通信部１２２２に接続される。スピーカ１２２４及びマイクロホン１２２５は、音声コーデック１２２３に接続される。操作部１２３２は、制御部１２３１に接続される。バス１２３３は、通信部１２２２、音声コーデック１２２３、カメラ部１２２６、画像処理部１２２７、多重分離部１２２８、記録再生部１２２９、表示部１２３０、及び制御部１２３１を相互に接続する。
携帯電話機１２２０は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録等の動作を行う。
音声通話モードにおいて、マイクロホン１２２５により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック１２２３に供給される。音声コーデック１２２３は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック１２２３は、圧縮後の音声データを通信部１２２２へ出力する。通信部１２２２は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部１２２２は、生成した送信信号を、アンテナ１２２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部１２２２は、アンテナ１２２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部１２２２は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック１２２３へ出力する。音声コーデック１２２３は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック１２２３は、生成した音声信号をスピーカ１２２４に供給して音声を出力させる。
また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部１２３１は、操作部１２３２を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部１２３１は、文字を表示部１２３０に表示させる。また、制御部１２３１は、操作部１２３２を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部１２２２へ出力する。通信部１２２２は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部１２２２は、生成した送信信号を、アンテナ１２２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部１２２２は、アンテナ１２２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部１２２２は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部１２３１へ出力する。制御部１２３１は、表示部１２３０に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部１２２９に供給し、その記憶媒体に書き込ませる。
記録再生部１２２９は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、RAM又はフラッシュメモリ等の内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB（Universal Serial Bus）メモリ、又はメモリカード等の外部装着型の記憶媒体であってもよい。
また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部１２２６は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部１２２７へ出力する。画像処理部１２２７は、カメラ部１２２６から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記録再生部１２２９に供給し、その記憶媒体に書き込ませる。
さらに、画像表示モードにおいて、記録再生部１２２９は、記憶媒体に記録されている符号化ストリームを読み出して画像処理部１２２７へ出力する。画像処理部１２２７は、記録再生部１２２９から入力される符号化ストリームを復号し、画像データを表示部１２３０に供給し、その画像を表示させる。
また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部１２２８は、画像処理部１２２７により符号化された映像ストリームと、音声コーデック１２２３から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部１２２２へ出力する。通信部１２２２は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部１２２２は、生成した送信信号を、アンテナ１２２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部１２２２は、アンテナ１２２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部１２２２は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部１２２８へ出力する。多重分離部１２２８は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部１２２７、音声ストリームを音声コーデック１２２３へ出力する。画像処理部１２２７は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部１２３０に供給され、表示部１２３０により一連の画像が表示される。音声コーデック１２２３は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック１２２３は、生成した音声信号をスピーカ１２２４に供給して音声を出力させる。
このように構成された携帯電話機１２２０において、例えば画像処理部１２２７が、上述した符号化装置１０の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部１２２７が、画像データを、以上の実施の形態において説明した方法で符号化するようにしてもよい。このようにすることにより、携帯電話機１２２０は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
また、このように構成された携帯電話機１２２０において、例えば画像処理部１２２７が、上述した復号装置２０の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部１２２７が、符号化データを、以上の実施の形態において説明した方法で復号するようにしてもよい。このようにすることにより、携帯電話機１２２０は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜第３の応用例：記録再生装置＞
図３１は、上述した実施の形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示す図である。
記録再生装置１２４０は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置１２４０は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置１２４０は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置１２４０は、音声データ及び映像データを復号する。
記録再生装置１２４０は、チューナ１２４１、外部インタフェース（I/F）部１２４２、エンコーダ１２４３、HDD（Hard Disk Drive）部１２４４、ディスクドライブ１２４５、セレクタ１２４６、デコーダ１２４７、OSD（On-Screen Display）部１２４８、制御部１２４９、及びユーザインタフェース（I/F）部１２５０を備える。
チューナ１２４１は、アンテナ（図示せず）を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ１２４１は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ１２４６へ出力する。すなわち、チューナ１２４１は、記録再生装置１２４０における伝送部としての役割を有する。
外部インタフェース部１２４２は、記録再生装置１２４０と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース部１２４２は、例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェース等であってよい。例えば、外部インタフェース部１２４２を介して受信される映像データ及び音声データは、エンコーダ１２４３へ入力される。すなわち、外部インタフェース部１２４２は、記録再生装置１２４０における伝送部としての役割を有する。
エンコーダ１２４３は、外部インタフェース部１２４２から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ１２４３は、符号化ビットストリームをセレクタ１２４６へ出力する。
HDD部１２４４は、映像及び音声等のコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラム及びその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD部１２４４は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。
ディスクドライブ１２４５は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ１２４５に装着される記録媒体は、例えばDVD（Digital Versatile Disc）ディスク（DVD-Video、DVD-RAM（DVD - Random Access Memory）、DVD-R（DVD - Recordable）、DVD-RW（DVD - Rewritable）、DVD+R（DVD + Recordable）、DVD+RW（DVD + Rewritable）等）又はBlu-ray（登録商標）ディスク等であってよい。
セレクタ１２４６は、映像及び音声の記録時には、チューナ１２４１又はエンコーダ１２４３から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD１２４４又はディスクドライブ１２４５へ出力する。また、セレクタ１２４６は、映像及び音声の再生時には、HDD１２４４又はディスクドライブ１２４５から入力される符号化ビットストリームをデコーダ１２４７へ出力する。
デコーダ１２４７は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ１２４７は、生成した映像データをOSD部１２４８へ出力する。また、デコーダ１２４７は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。
OSD部１２４８は、デコーダ１２４７から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD部１２４８は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソル等のGUIの画像を重畳してもよい。
制御部１２４９は、CPU等のプロセッサ、並びにRAM及びROM等のメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータ等を記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置１２４０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース部１２５０から入力される操作信号に応じて、記録再生装置１２４０の動作を制御する。
ユーザインタフェース部１２５０は、制御部１２４９と接続される。ユーザインタフェース部１２５０は、例えば、ユーザが記録再生装置１２４０を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部等を有する。ユーザインタフェース部１２５０は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部１２４９へ出力する。
このように構成された記録再生装置１２４０において、例えばエンコーダ１２４３が、上述した符号化装置１０の機能を有するようにしてもよい。つまり、エンコーダ１２４３が、画像データを、以上の実施の形態において説明方法で符号化するようにしてもよい。このようにすることにより、記録再生装置１２４０は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
また、このように構成された記録再生装置１２４０において、例えばデコーダ１２４７が、上述した復号装置２０の機能を有するようにしてもよい。つまり、デコーダ１２４７が、符号化データを、以上の実施の形態において説明した方法で復号するようにしてもよい。このようにすることにより、記録再生装置１２４０は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜第４の応用例：撮像装置＞
図３２は、上述した実施の形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示す図である。
撮像装置１２６０は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。
撮像装置１２６０は、光学ブロック１２６１、撮像部１２６２、信号処理部１２６３、画像処理部１２６４、表示部１２６５、外部インタフェース（I/F）部１２６６、メモリ部１２６７、メディアドライブ１２６８、OSD部１２６９、制御部１２７０、ユーザインタフェース（I/F）部１２７１、及びバス１２７２を備える。
光学ブロック１２６１は、撮像部１２６２に接続される。撮像部１２６２は、信号処理部１２６３に接続される。表示部１２６５は、画像処理部１２６４に接続される。ユーザインタフェース部１２７１は、制御部１２７０に接続される。バス１２７２は、画像処理部１２６４、外部インタフェース部１２６６、メモリ部１２６７、メディアドライブ１２６８、OSD部１２６９、及び制御部１２７０を相互に接続する。
光学ブロック１２６１は、フォーカスレンズ及び絞り機構等を有する。光学ブロック１２６１は、被写体の光学像を撮像部１２６２の撮像面に結像させる。撮像部１２６２は、CCD（Charge Coupled Device）又はCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部１２６２は、画像信号を信号処理部１２６３へ出力する。
信号処理部１２６３は、撮像部１２６２から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正等の種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部１２６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部１２６４へ出力する。
画像処理部１２６４は、信号処理部１２６３から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部１２６４は、生成した符号化データを外部インタフェース部１２６６又はメディアドライブ１２６８へ出力する。また、画像処理部１２６４は、外部インタフェース部１２６６又はメディアドライブ１２６８から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部１２６４は、生成した画像データを表示部１２６５へ出力する。また、画像処理部１２６４は、信号処理部１２６３から入力される画像データを表示部１２６５へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部１２６４は、OSD部１２６９から取得される表示用データを、表示部１２６５へ出力する画像に重畳してもよい。
OSD部１２６９は、例えばメニュー、ボタン又はカーソル等のGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部１２６４へ出力する。
外部インタフェース部１２６６は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース部１２６６は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置１２６０とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース部１２６６には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスク等のリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置１２６０にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース部１２６６は、LAN又はインターネット等のネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。すなわち、外部インタフェース部１２６６は、撮像装置１２６０における伝送部としての役割を有する。
メディアドライブ１２６８に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ１２６８に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD（Solid State Drive）のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。
制御部１２７０は、CPU等のプロセッサ、並びにRAM及びROM等のメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータ等を記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置１２６０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース部１２７１から入力される操作信号に応じて、撮像装置１２６０の動作を制御する。
ユーザインタフェース部１２７１は、制御部１２７０と接続される。ユーザインタフェース部１２７１は、例えば、ユーザが撮像装置１２６０を操作するためのボタン及びスイッチ等を有する。ユーザインタフェース部１２７１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部１２７０へ出力する。
このように構成された撮像装置１２６０において、例えば画像処理部１２６４が、上述した符号化装置１０の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部１２６４が、画像データを、以上の実施の形態において説明した方法で符号化するようにしてもよい。このようにすることにより、撮像装置１２６０は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
また、このように構成された撮像装置１２６０において、例えば画像処理部１２６４が、上述した復号装置２０の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部１２６４が、符号化データを、以上の実施の形態において説明した方法で復号するようにしてもよい。このようにすることにより、撮像装置１２６０は、伝送効率及び画質を向上させることができる。
＜その他の応用例＞
なお、本技術は、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択して使用する、例えばMPEG DASH等のようなHTTPストリーミングにも適用することができる。つまり、このような複数の符号化データ間で、符号化や復号に関する情報を共有することもできる。
また、以上においては、本技術を適用する装置やシステム等の例を説明したが、本技術は、これに限らず、このような装置又はシステムを構成する装置に搭載するあらゆる構成、例えば、システムLSI（Large Scale Integration）等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等（すなわち、装置の一部の構成）として実施することもできる。
＜ビデオセット＞
本技術をセットとして実施する場合の例について、図３３を参照して説明する。
図３３は、本技術を適用したビデオセットの概略的な構成の一例を示す図である。
近年、電子機器の多機能化が進んでおり、その開発や製造において、その一部の構成を販売や提供等として実施する場合、１機能を有する構成として実施を行う場合だけでなく、関連する機能を有する複数の構成を組み合わせ、複数の機能を有する１セットとして実施を行う場合も多く見られるようになってきた。
図３３に示されるビデオセット１３００は、このような多機能化された構成であり、画像の符号化や復号（いずれか一方でもよいし、両方でも良い）に関する機能を有するデバイスに、その機能に関連するその他の機能を有するデバイスを組み合わせたものである。
図３３に示されるように、ビデオセット１３００は、ビデオモジュール１３１１、外部メモリ１３１２、パワーマネージメントモジュール１３１３、及びフロントエンドモジュール１３１４等のモジュール群と、コネクティビティ１３２１、カメラ１３２２、及びセンサ１３２３等の関連する機能を有するデバイスとを有する。
モジュールは、互いに関連するいくつかの部品的機能をまとめ、まとまりのある機能を持った部品としたものである。具体的な物理的構成は任意であるが、例えば、それぞれ機能を有する複数のプロセッサ、抵抗やコンデンサ等の電子回路素子、その他のデバイス等を配線基板等に配置して一体化したものが考えられる。また、モジュールに他のモジュールやプロセッサ等を組み合わせて新たなモジュールとすることも考えられる。
図３３の例の場合、ビデオモジュール１３１１は、画像処理に関する機能を有する構成を組み合わせたものであり、アプリケーションプロセッサ１３３１、ビデオプロセッサ１３３２、ブロードバンドモデム１３３３、及びRFモジュール１３３４を有する。
プロセッサは、所定の機能を有する構成をSoC（System On a Chip）により半導体チップに集積したものであり、例えばシステムLSI（Large Scale Integration）等と称されるものもある。この所定の機能を有する構成は、論理回路（ハードウエア構成）であってもよいし、CPU、ROM、RAM等と、それらを用いて実行されるプログラム（ソフトウエア構成）であってもよいし、その両方を組み合わせたものであってもよい。例えば、プロセッサが、論理回路とCPU、ROM、RAM等とを有し、機能の一部を論理回路（ハードウエア構成）により実現し、その他の機能をCPUにおいて実行されるプログラム（ソフトウエア構成）により実現するようにしてもよい。
図３３のアプリケーションプロセッサ１３３１は、画像処理に関するアプリケーションを実行するプロセッサである。このアプリケーションプロセッサ１３３１において実行されるアプリケーションは、所定の機能を実現するために、演算処理を行うだけでなく、例えばビデオプロセッサ１３３２等、ビデオモジュール１３１１内外の構成を必要に応じて制御することもできる。
ビデオプロセッサ１３３２は、画像の符号化・復号（その一方若しくは両方）に関する機能を有するプロセッサである。
ブロードバンドモデム１３３３は、インターネットや公衆電話回線網等の広帯域の回線を介して行われる有線若しくは無線（又はその両方）の広帯域通信により送信するデータ（デジタル信号）をデジタル変調する等してアナログ信号に変換したり、その広帯域通信により受信したアナログ信号を復調してデータ（デジタル信号）に変換したりする。ブロードバンドモデム１３３３は、例えば、ビデオプロセッサ１３３２が処理する画像データ、画像データが符号化されたストリーム、アプリケーションプログラム、設定データ等、任意の情報を処理する。
RFモジュール１３３４は、アンテナを介して送受信されるRF（Radio Frequency）信号に対して、周波数変換、変復調、増幅、フィルタ処理等を行うモジュールである。例えば、RFモジュール１３３４は、ブロードバンドモデム１３３３により生成されたベースバンド信号に対して周波数変換等を行ってRF信号を生成する。また、例えば、RFモジュール１３３４は、フロントエンドモジュール１３１４を介して受信されたRF信号に対して周波数変換等を行ってベースバンド信号を生成する。
なお、図３３において点線１３４１に示されるように、アプリケーションプロセッサ１３３１とビデオプロセッサ１３３２を、一体化し、１つのプロセッサとして構成されるようにしてもよい。
外部メモリ１３１２は、ビデオモジュール１３１１の外部に設けられた、ビデオモジュール１３１１により利用される記憶デバイスを有するモジュールである。この外部メモリ１３１２の記憶デバイスは、どのような物理構成により実現するようにしてもよいが、一般的にフレーム単位の画像データのような大容量のデータの格納に利用されることが多いので、例えばDRAM（Dynamic Random Access Memory）のような比較的安価で大容量の半導体メモリにより実現するのが望ましい。
パワーマネージメントモジュール１３１３は、ビデオモジュール１３１１（ビデオモジュール１３１１内の各構成）への電力供給を管理し、制御する。
フロントエンドモジュール１３１４は、RFモジュール１３３４に対してフロントエンド機能（アンテナ側の送受信端の回路）を提供するモジュールである。図３３に示されるように、フロントエンドモジュール１３１４は、例えば、アンテナ部１３５１、フィルタ１３５２、及び増幅部１３５３を有する。
アンテナ部１３５１は、無線信号を送受信するアンテナ及びその周辺の構成を有する。アンテナ部１３５１は、増幅部１３５３から供給される信号を無線信号として送信し、受信した無線信号を電気信号（RF信号）としてフィルタ１３５２に供給する。フィルタ１３５２は、アンテナ部１３５１を介して受信されたRF信号に対してフィルタ処理等を行い、処理後のRF信号をRFモジュール１３３４に供給する。増幅部１３５３は、RFモジュール１３３４から供給されるRF信号を増幅し、アンテナ部１３５１に供給する。
コネクティビティ１３２１は、外部との接続に関する機能を有するモジュールである。コネクティビティ１３２１の物理構成は、任意である。例えば、コネクティビティ１３２１は、ブロードバンドモデム１３３３が対応する通信規格以外の通信機能を有する構成や、外部入出力端子等を有する。
例えば、コネクティビティ１３２１が、Bluetooth（登録商標）、IEEE 802.11（例えばWi-Fi（Wireless Fidelity、登録商標））、NFC（Near Field Communication）、IrDA（InfraRed Data Association）等の無線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した信号を送受信するアンテナ等を有するようにしてもよい。また、例えば、コネクティビティ１３２１が、USB（Universal Serial Bus）、HDMI（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）等の有線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した端子を有するようにしてもよい。さらに、例えば、コネクティビティ１３２１が、アナログ入出力端子等のその他のデータ（信号）伝送機能等を有するようにしてもよい。
なお、コネクティビティ１３２１が、データ（信号）の伝送先のデバイスを含むようにしてもよい。例えば、コネクティビティ１３２１が、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等の記録媒体に対してデータの読み出しや書き込みを行うドライブ（リムーバブルメディアのドライブだけでなく、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）、NAS（Network Attached Storage）等も含む）を有するようにしてもよい。また、コネクティビティ１３２１が、画像や音声の出力デバイス（モニタやスピーカ等）を有するようにしてもよい。
カメラ１３２２は、被写体を撮像し、被写体の画像データを得る機能を有するモジュールである。カメラ１３２２の撮像により得られた画像データは、例えば、ビデオプロセッサ１３３２に供給されて符号化される。
センサ１３２３は、例えば、音声センサ、超音波センサ、光センサ、照度センサ、赤外線センサ、イメージセンサ、回転センサ、角度センサ、角速度センサ、速度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、磁気識別センサ、衝撃センサ、温度センサ等、任意のセンサ機能を有するモジュールである。センサ１３２３により検出されたデータは、例えば、アプリケーションプロセッサ１３３１に供給されてアプリケーション等により利用される。
以上においてモジュールとして説明した構成をプロセッサとして実現するようにしてもよいし、逆にプロセッサとして説明した構成をモジュールとして実現するようにしてもよい。
以上のような構成のビデオセット１３００において、後述するようにビデオプロセッサ１３３２に本技術を適用することができる。したがって、ビデオセット１３００は、本技術を適用したセットとして実施することができる。
＜ビデオプロセッサの構成例＞
図３４は、本技術を適用したビデオプロセッサ１３３２（図３３）の概略的な構成の一例を示す図である。
図３４の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオ信号及びオーディオ信号の入力を受けてこれらを所定の方式で符号化する機能と、符号化されたビデオデータ及びオーディオデータを復号し、ビデオ信号及びオーディオ信号を再生出力する機能とを有する。
図３４に示されるように、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオ入力処理部１４０１、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３、ビデオ出力処理部１４０４、フレームメモリ１４０５、及びメモリ制御部１４０６を有する。また、ビデオプロセッサ１３３２は、エンコード・デコードエンジン１４０７、ビデオES（Elementary Stream）バッファ１４０８Ａ及び１４０８Ｂ、並びに、オーディオESバッファ１４０９Ａ及び１４０９Ｂを有する。さらに、ビデオプロセッサ１３３２は、オーディオエンコーダ１４１０、オーディオデコーダ１４１１、多重化部（MUX（Multiplexer））１４１２、逆多重化部（DMUX（Demultiplexer））１４１３、及びストリームバッファ１４１４を有する。
ビデオ入力処理部１４０１は、例えばコネクティビティ１３２１（図３３）等から入力されたビデオ信号を取得し、デジタル画像データに変換する。第１画像拡大縮小部１４０２は、画像データに対してフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行う。第２画像拡大縮小部１４０３は、画像データに対して、ビデオ出力処理部１４０４を介して出力する先でのフォーマットに応じて画像の拡大縮小処理を行ったり、第１画像拡大縮小部１４０２と同様のフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行ったりする。ビデオ出力処理部１４０４は、画像データに対して、フォーマット変換やアナログ信号への変換等を行って、再生されたビデオ信号として例えばコネクティビティ１３２１等に出力する。
フレームメモリ１４０５は、ビデオ入力処理部１４０１、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３、ビデオ出力処理部１４０４、及びエンコード・デコードエンジン１４０７によって共用される画像データ用のメモリである。フレームメモリ１４０５は、例えばDRAM等の半導体メモリとして実現される。
メモリ制御部１４０６は、エンコード・デコードエンジン１４０７からの同期信号を受けて、アクセス管理テーブル１４０６Ａに書き込まれたフレームメモリ１４０５へのアクセススケジュールに従ってフレームメモリ１４０５に対する書き込み・読み出しのアクセスを制御する。アクセス管理テーブル１４０６Ａは、エンコード・デコードエンジン１４０７、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３等で実行される処理に応じて、メモリ制御部１４０６により更新される。
エンコード・デコードエンジン１４０７は、画像データのエンコード処理、並びに、画像データが符号化されたデータであるビデオストリームのデコード処理を行う。例えば、エンコード・デコードエンジン１４０７は、フレームメモリ１４０５から読み出した画像データを符号化し、ビデオストリームとしてビデオESバッファ１４０８Ａに順次書き込む。また、例えば、ビデオESバッファ１４０８Ｂからビデオストリームを順次読み出して復号し、画像データとしてフレームメモリ１４０５に順次書き込む。エンコード・デコードエンジン１４０７は、これらの符号化や復号において、フレームメモリ１４０５を作業領域として使用する。また、エンコード・デコードエンジン１４０７は、例えばマクロブロック毎の処理を開始するタイミングで、メモリ制御部１４０６に対して同期信号を出力する。
ビデオESバッファ１４０８Ａは、エンコード・デコードエンジン１４０７によって生成されたビデオストリームをバッファリングして、多重化部（MUX）１４１２に供給する。ビデオESバッファ１４０８Ｂは、逆多重化部（DMUX）１４１３から供給されたビデオストリームをバッファリングして、エンコード・デコードエンジン１４０７に供給する。
オーディオESバッファ１４０９Ａは、オーディオエンコーダ１４１０によって生成されたオーディオストリームをバッファリングして、多重化部（MUX）１４１２に供給する。オーディオESバッファ１４０９Ｂは、逆多重化部（DMUX）１４１３から供給されたオーディオストリームをバッファリングして、オーディオデコーダ１４１１に供給する。
オーディオエンコーダ１４１０は、例えばコネクティビティ１３２１等から入力されたオーディオ信号を例えばデジタル変換し、例えばMPEGオーディオ方式やAC3（AudioCode number 3）方式等の所定の方式で符号化する。オーディオエンコーダ１４１０は、オーディオ信号が符号化されたデータであるオーディオストリームをオーディオESバッファ１４０９Ａに順次書き込む。オーディオデコーダ１４１１は、オーディオESバッファ１４０９Ｂから供給されたオーディオストリームを復号し、例えばアナログ信号への変換等を行って、再生されたオーディオ信号として例えばコネクティビティ１３２１等に供給する。
多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化する。この多重化の方法（すなわち、多重化により生成されるビットストリームのフォーマット）は任意である。また、この多重化の際に、多重化部（MUX）１４１２は、所定のヘッダ情報等をビットストリームに付加することもできる。つまり、多重化部（MUX）１４１２は、多重化によりストリームのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームに変換する。また、例えば、多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、記録用のファイルフォーマットのデータ（ファイルデータ）に変換する。
逆多重化部（DMUX）１４１３は、多重化部（MUX）１４１２による多重化に対応する方法で、ビデオストリームとオーディオストリームとが多重化されたビットストリームを逆多重化する。つまり、逆多重化部（DMUX）１４１３は、ストリームバッファ１４１４から読み出されたビットストリームからビデオストリームとオーディオストリームとを抽出する（ビデオストリームとオーディオストリームとを分離する）。つまり、逆多重化部（DMUX）１４１３は、逆多重化によりストリームのフォーマットを変換（多重化部（MUX）１４１２による変換の逆変換）することができる。例えば、逆多重化部（DMUX）１４１３は、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等から供給されたトランスポートストリームを、ストリームバッファ１４１４を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。また、例えば、逆多重化部（DMUX）１４１３は、例えばコネクティビティ１３２１により各種記録媒体から読み出されたファイルデータを、ストリームバッファ１４１４を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。
ストリームバッファ１４１４は、ビットストリームをバッファリングする。例えば、ストリームバッファ１４１４は、多重化部（MUX）１４１２から供給されたトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等に供給する。
また、例えば、ストリームバッファ１４１４は、多重化部（MUX）１４１２から供給されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ１３２１等に供給し、各種記録媒体に記録させる。
さらに、ストリームバッファ１４１４は、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して取得したトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部（DMUX）１４１３に供給する。
また、ストリームバッファ１４１４は、例えばコネクティビティ１３２１等において各種記録媒体から読み出されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部（DMUX）１４１３に供給する。
次に、このような構成のビデオプロセッサ１３３２の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ１３２１等からビデオプロセッサ１３３２に入力されたビデオ信号は、ビデオ入力処理部１４０１において４：２：２Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式のデジタル画像データに変換され、フレームメモリ１４０５に順次書き込まれる。このデジタル画像データは、第１画像拡大縮小部１４０２又は第２画像拡大縮小部１４０３に読み出されて、４：２：０Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式へのフォーマット変換及び拡大縮小処理が行われ、再びフレームメモリ１４０５に書き込まれる。この画像データは、エンコード・デコードエンジン１４０７によって符号化され、ビデオストリームとしてビデオESバッファ１４０８Ａに書き込まれる。
また、コネクティビティ１３２１等からビデオプロセッサ１３３２に入力されたオーディオ信号は、オーディオエンコーダ１４１０によって符号化され、オーディオストリームとして、オーディオESバッファ１４０９Ａに書き込まれる。
ビデオESバッファ１４０８Ａのビデオストリームと、オーディオESバッファ１４０９Ａのオーディオストリームは、多重化部（MUX）１４１２に読み出されて多重化され、トランスポートストリーム若しくはファイルデータ等に変換される。多重化部（MUX）１４１２により生成されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して外部ネットワークに出力される。また、多重化部（MUX）１４１２により生成されたファイルデータは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、例えばコネクティビティ１３２１等に出力され、各種記録媒体に記録される。
また、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して外部ネットワークからビデオプロセッサ１３３２に入力されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、逆多重化部（DMUX）１４１３により逆多重化される。また、例えばコネクティビティ１３２１等において各種記録媒体から読み出され、ビデオプロセッサ１３３２に入力されたファイルデータは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、逆多重化部（DMUX）１４１３により逆多重化される。つまり、ビデオプロセッサ１３３２に入力されたトランスポートストリーム又はファイルデータは、逆多重化部（DMUX）１４１３によりビデオストリームとオーディオストリームとに分離される。
オーディオストリームは、オーディオESバッファ１４０９Ｂを介してオーディオデコーダ１４１１に供給され、復号されてオーディオ信号が再生される。また、ビデオストリームは、ビデオESバッファ１４０８Ｂに書き込まれた後、エンコード・デコードエンジン１４０７により順次読み出されて復号されてフレームメモリ１４０５に書き込まれる。復号された画像データは、第２画像拡大縮小部１４０３によって拡大縮小処理されて、フレームメモリ１４０５に書き込まれる。そして、復号された画像データは、ビデオ出力処理部１４０４に読み出されて、４：２：２Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式にフォーマット変換され、さらにアナログ信号に変換されて、ビデオ信号が再生出力される。
このように構成されるビデオプロセッサ１３３２に本技術を適用する場合、エンコード・デコードエンジン１４０７に、上述した実施の形態に係る本技術を適用すればよい。つまり、例えば、エンコード・デコードエンジン１４０７が、上述した符号化装置１０の機能若しくは復号装置２０の機能又はその両方を有するようにしてもよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、上述した実施の形態の符号化装置１０や復号装置２０と同様の効果を得ることができる。
なお、エンコード・デコードエンジン１４０７において、本技術（すなわち、符号化装置１０の機能若しくは復号装置２０の機能又はその両方）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
＜ビデオプロセッサの他の構成例＞
図３５は、本技術を適用したビデオプロセッサ１３３２の概略的な構成の他の例を示す図である。
図３５の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオデータを所定の方式で符号化・復号する機能を有する。
より具体的には、図３５に示されるように、ビデオプロセッサ１３３２は、制御部１５１１、ディスプレイインタフェース１５１２、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、及び内部メモリ１５１５を有する。また、ビデオプロセッサ１３３２は、コーデックエンジン１５１６、メモリインタフェース１５１７、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８、ネットワークインタフェース１５１９、及びビデオインタフェース１５２０を有する。
制御部１５１１は、ディスプレイインタフェース１５１２、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、及びコーデックエンジン１５１６等、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の動作を制御する。
図３５に示されるように、制御部１５１１は、例えば、メインCPU１５３１、サブCPU１５３２、及びシステムコントローラ１５３３を有する。メインCPU１５３１は、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の動作を制御するためのプログラム等を実行する。メインCPU１５３１は、そのプログラム等に従って制御信号を生成し、各処理部に供給する（つまり、各処理部の動作を制御する）。サブCPU１５３２は、メインCPU１５３１の補助的な役割を果たす。例えば、サブCPU１５３２は、メインCPU１５３１が実行するプログラム等の子プロセスやサブルーチン等を実行する。システムコントローラ１５３３は、メインCPU１５３１及びサブCPU１５３２が実行するプログラムを指定する等、メインCPU１５３１及びサブCPU１５３２の動作を制御する。
ディスプレイインタフェース１５１２は、制御部１５１１の制御の下、画像データを例えばコネクティビティ１３２１等に出力する。例えば、ディスプレイインタフェース１５１２は、デジタルデータの画像データをアナログ信号に変換し、再生されたビデオ信号として、又はデジタルデータの画像データのまま、コネクティビティ１３２１のモニタ装置等に出力する。
ディスプレイエンジン１５１３は、制御部１５１１の制御の下、画像データに対して、その画像を表示させるモニタ装置等のハードウエアスペックに合わせるように、フォーマット変換、サイズ変換、色域変換等の各種変換処理を行う。
画像処理エンジン１５１４は、制御部１５１１の制御の下、画像データに対して、例えば画質改善のためのフィルタ処理等、所定の画像処理を施す。
内部メモリ１５１５は、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、及びコーデックエンジン１５１６により共用される、ビデオプロセッサ１３３２の内部に設けられたメモリである。内部メモリ１５１５は、例えば、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、及びコーデックエンジン１５１６の間で行われるデータの授受に利用される。例えば、内部メモリ１５１５は、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、又はコーデックエンジン１５１６から供給されるデータを格納し、必要に応じて（例えば、要求に応じて）、そのデータを、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、又はコーデックエンジン１５１６に供給する。この内部メモリ１５１５は、どのような記憶デバイスにより実現するようにしてもよいが、一般的にブロック単位の画像データやパラメータ等といった小容量のデータの格納に利用することが多いので、例えばSRAM（Static Random Access Memory）のような比較的（例えば外部メモリ１３１２と比較して）小容量だが応答速度が高速な半導体メモリにより実現するのが望ましい。
コーデックエンジン１５１６は、画像データの符号化や復号に関する処理を行う。このコーデックエンジン１５１６が対応する符号化・復号の方式は任意であり、その数は１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、コーデックエンジン１５１６は、複数の符号化・復号方式のコーデック機能を備え、その中から選択されたもので画像データの符号化又は符号化データの復号を行うようにしてもよい。
図３５に示される例において、コーデックエンジン１５１６は、コーデックに関する処理の機能ブロックとして、例えば、MPEG-2 Video１５４１、AVC/H.264１５４２、HEVC/H.265１５４３、HEVC/H.265(Scalable)１５４４、HEVC/H.265(Multi-view)１５４５、及びMPEG-DASH１５５１を有する。
MPEG-2 Video１５４１は、画像データをMPEG-2方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。AVC/H.264１５４２は、画像データをAVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265１５４３は、画像データをHEVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Scalable)１５４４は、画像データをHEVC方式でスケーラブル符号化したりスケーラブル復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Multi-view)１５４５は、画像データをHEVC方式で多視点符号化したり多視点復号したりする機能ブロックである。
MPEG-DASH１５５１は、画像データをMPEG-DASH（MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）方式で送受信する機能ブロックである。MPEG-DASHは、HTTP（HyperText Transfer Protocol）を使ってビデオのストリーミングを行う技術であり、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択し伝送することを特徴の１つとする。MPEG-DASH１５５１は、規格に準拠するストリームの生成やそのストリームの伝送制御等を行い、画像データの符号化・復号については、上述したMPEG-2 Video１５４１乃至HEVC/H.265(Multi-view)１５４５を利用する。
メモリインタフェース１５１７は、外部メモリ１３１２用のインタフェースである。画像処理エンジン１５１４やコーデックエンジン１５１６から供給されるデータは、メモリインタフェース１５１７を介して外部メモリ１３１２に供給される。また、外部メモリ１３１２から読み出されたデータは、メモリインタフェース１５１７を介してビデオプロセッサ１３３２（画像処理エンジン１５１４若しくはコーデックエンジン１５１６）に供給される。
多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、符号化データのビットストリーム、画像データ、ビデオ信号等、画像に関する各種データの多重化や逆多重化を行う。この多重化・逆多重化の方法は任意である。例えば、多重化の際に、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、複数のデータを１つにまとめるだけでなく、所定のヘッダ情報等をそのデータに付加することもできる。また、逆多重化の際に、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、１つのデータを複数に分割するだけでなく、分割した各データに所定のヘッダ情報等を付加することもできる。つまり、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、多重化・逆多重化によりデータのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、ビットストリームを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームや、記録用のファイルフォーマットのデータ（ファイルデータ）に変換することができる。もちろん、逆多重化によりその逆変換も可能である。
ネットワークインタフェース１５１９は、例えばブロードバンドモデム１３３３やコネクティビティ１３２１等向けのインタフェースである。ビデオインタフェース１５２０は、例えばコネクティビティ１３２１やカメラ１３２２等向けのインタフェースである。
次に、このようなビデオプロセッサ１３３２の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して外部ネットワークからトランスポートストリームを受信すると、そのトランスポートストリームは、ネットワークインタフェース１５１９を介して多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン１５１６により復号される。コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、例えば、画像処理エンジン１５１４により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン１５１３により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース１５１２を介して例えばコネクティビティ１３２１等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン１５１６により再符号化され、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８により多重化されてファイルデータに変換され、ビデオインタフェース１５２０を介して例えばコネクティビティ１３２１等に出力され、各種記録媒体に記録される。
さらに、例えば、コネクティビティ１３２１等により図示せぬ記録媒体から読み出された、画像データが符号化された符号化データのファイルデータは、ビデオインタフェース１５２０を介して多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン１５１６により復号される。コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、画像処理エンジン１５１４により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン１５１３により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース１５１２を介して例えばコネクティビティ１３２１等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン１５１６により再符号化され、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８により多重化されてトランスポートストリームに変換され、ネットワークインタフェース１５１９を介して例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等に供給され図示せぬ他の装置に伝送される。
なお、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の間での画像データやその他のデータの授受は、例えば、内部メモリ１５１５や外部メモリ１３１２を利用して行われる。また、パワーマネージメントモジュール１３１３は、例えば制御部１５１１への電力供給を制御する。
このように構成されるビデオプロセッサ１３３２に本技術を適用する場合、コーデックエンジン１５１６に、上述した実施の形態に係る本技術を適用すればよい。つまり、例えば、コーデックエンジン１５１６が、上述した符号化装置１０の機能若しくは復号装置２０の機能又はその両方を有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、上述した符号化装置１０や復号装置２０と同様の効果を得ることができる。
なお、コーデックエンジン１５１６において、本技術（すなわち、符号化装置１０や復号装置２０の機能）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
以上にビデオプロセッサ１３３２の構成を２例示したが、ビデオプロセッサ１３３２の構成は任意であり、上述した２例以外のものであってもよい。また、このビデオプロセッサ１３３２は、１つの半導体チップとして構成されるようにしてもよいが、複数の半導体チップとして構成されるようにしてもよい。例えば、複数の半導体を積層する３次元積層LSIとしてもよい。また、複数のLSIにより実現されるようにしてもよい。
＜装置への適用例＞
ビデオセット１３００は、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオセット１３００は、テレビジョン装置１２００（図２９）、携帯電話機１２２０（図３０）、記録再生装置１２４０（図３１）、撮像装置１２６０（図３２）等に組み込むことができる。ビデオセット１３００を組み込むことにより、その装置は、上述した符号化装置１０や復号装置２０と同様の効果を得ることができる。
なお、上述したビデオセット１３００の各構成の一部であっても、ビデオプロセッサ１３３２を含むものであれば、本技術を適用した構成として実施することができる。例えば、ビデオプロセッサ１３３２のみを本技術を適用したビデオプロセッサとして実施することができる。また、例えば、上述したように点線１３４１により示されるプロセッサやビデオモジュール１３１１等を、本技術を適用したプロセッサやモジュール等として実施することができる。さらに、例えば、ビデオモジュール１３１１、外部メモリ１３１２、パワーマネージメントモジュール１３１３、及びフロントエンドモジュール１３１４を組み合わせ、本技術を適用したビデオユニット１３６１として実施することもできる。いずれの構成の場合であっても、上述した符号化装置１０や復号装置２０と同様の効果を得ることができる。
つまり、ビデオプロセッサ１３３２を含むものであればどのような構成であっても、ビデオセット１３００の場合と同様に、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオプロセッサ１３３２、点線１３４１により示されるプロセッサ、ビデオモジュール１３１１、又は、ビデオユニット１３６１を、テレビジョン装置１２００（図２９）、携帯電話機１２２０（図３０）、記録再生装置１２４０（図３１）、撮像装置１２６０（図３２）等に組み込むことができる。そして、本技術を適用したいずれかの構成を組み込むことにより、その装置は、ビデオセット１３００の場合と同様に、上述した符号化装置１０や復号装置２０と同様の効果を得ることができる。
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
また、例えば、１つの装置（又は処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（又は処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（又は処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（又は処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（又は各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（又は処理部）の構成の一部を他の装置（又は他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。
また、例えば、本技術は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、例えば、上述したプログラムは、任意の装置において実行することができる。その場合、その装置が、必要な機能（機能ブロック等）を有し、必要な情報を得ることができるようにすればよい。
また、例えば、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、プログラムを記述するステップの処理が、本明細書で説明する順序に沿って時系列に実行されるようにしても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで個別に実行されるようにしても良い。つまり、矛盾が生じない限り、各ステップの処理が上述した順序と異なる順序で実行されるようにしてもよい。さらに、このプログラムを記述するステップの処理が、他のプログラムの処理と並列に実行されるようにしても良いし、他のプログラムの処理と組み合わせて実行されるようにしても良い。
なお、本明細書において複数説明した本技術は、矛盾が生じない限り、それぞれ独立に単体で実施することができる。もちろん、任意の複数の本技術を併用して実施することもできる。例えば、いずれかの実施の形態において説明した本技術を、他の実施の形態において説明した本技術と組み合わせて実施することもできる。また、上述した任意の本技術を、上述していない他の技術と併用して実施することもできる。
また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
＜１＞
入力画像を非可逆符号化方式で符号化する符号化部と、
複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースと、
前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送する伝送部と
を備える符号化装置。
＜２＞
前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されている
＜１＞に記載の符号化装置。
＜３＞
前記入力画像から、前記入力画像の低域成分を分離する分離部と、
前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて、前記入力画像の低域成分と、前記テクスチャ成分の基底とを用いた基底合成により、前記入力画像のテクスチャ成分を復元した復元成分を生成する基底合成部と、
前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて生成された前記復元成分の中で、前記入力画像に対する誤差が最小の前記復元成分を、前記マッチ成分に決定するマッチ成分決定部と
をさらに備える＜２＞に記載の符号化装置。
＜４＞
前記符号化データを復号画像に復号する復号部と、
前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて、前記復号画像と、前記テクスチャ成分の基底とを用いた基底合成により、前記入力画像のテクスチャ成分を復元した復元成分を生成する基底合成部と、
前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて生成された前記復元成分の中で、前記入力画像に対する誤差が最小の前記復元成分を、前記マッチ成分に決定するマッチ成分決定部と
をさらに備える＜２＞に記載の符号化装置。
＜５＞
前記符号化データを復号する復号装置からの要求に応じて、前記データベースのデータを伝送するデータ伝送部をさらに備える
＜２＞ないし＜４＞のいずれかに記載の符号化装置。
＜６＞
サーバからデータを取得し、前記データベースを更新する更新部をさらに備える
＜２＞ないし＜４＞のいずれかに記載の符号化装置。
＜７＞
前記データベースに前記テクスチャ成分の基底を登録する登録部をさらに備える
＜２＞ないし＜６＞のいずれかに記載の符号化装置。
＜８＞
前記登録部は、
前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録し、
所定の条件が満たされる場合に、前記新テクスチャ成分の基底を、前記データベースに本登録する
＜７＞に記載の符号化装置。
＜９＞
前記登録部は、
前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、
又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていること
を、前記所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記データベースに本登録する
＜８＞に記載の符号化装置。
＜１０＞
前記登録部は、新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対する誤差が、閾値以上である場合に、前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、前記新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録する
＜８＞又は＜９＞に記載の符号化装置。
＜１１＞
前記符号化部は、前記入力画像と前記マッチ成分との差分を符号化する
＜１＞ないし＜１０＞のいずれかに記載の符号化装置。
＜１２＞
入力画像を非可逆符号化方式で符号化することと、
複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送することと
を含む符号化方法。
＜１３＞
入力画像を非可逆符号化方式で符号化した符号化データと、前記入力画像にマッチするテクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報とを受け取る受け取り部と、
前記符号化データを、復号画像に復号する復号部と、
複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースと、
前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記識別情報により識別される前記マッチ成分としての前記テクスチャ成分と、前記復号画像とを合成する合成部と
を備える復号装置。
＜１４＞
前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されている
＜１３＞に記載の復号装置。
＜１５＞
前記復号画像、又は、前記復号画像の低域成分と、前記マッチ成分の基底とを用いた基底合成により、前記マッチ成分を復元した復元成分を生成する基底合成部をさらに備え、
前記合成部は、前記復元成分と、前記復号画像とを合成する
＜１４＞に記載の復号装置。
＜１６＞
前記入力画像を符号化する符号化装置に、前記データベースに登録するデータを要求することにより取得し、前記データベースを更新する更新部をさらに備える
＜１４＞又は＜１５＞に記載の復号装置。
＜１７＞
サーバからデータを取得し、前記データベースを更新する更新部をさらに備える
＜１４＞又は＜１５＞に記載の復号装置。
＜１８＞
入力画像を非可逆符号化方式で符号化した符号化データと、前記入力画像にマッチするテクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報とを受け取ることと、
前記符号化データを、復号画像に復号することと、
複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記識別情報により識別される前記マッチ成分としての前記テクスチャ成分と、前記復号画像とを合成することと
を含む復号方法。
１０ 符号化装置， １１ テクスチャ成分抽出部， １２ 除去部， １３ 符号化部， ２０ 復号装置， ２１ 復号部， ２２ テクスチャ成分復元部， ２３ 合成部， ３０ 符号化装置， ３１ テクスチャDB， ３２ テクスチャ成分取得部， ３３ 除去部， ３４ 符号化部， ３５ 伝送部， ４０ 復号装置， ４１ 受け取り部， ４２ 復号部， ４３ テクスチャDB， ４４ テクスチャ成分取得部， ４５ 合成部， ５０ 符号化装置， ５１ テクスチャDB， ５２ 分離部， ５３ 基底合成部， ５４ マッチ成分決定部， ５５ 除去部， ５６ 符号化部， ５７ 伝送部， ６０ 復号装置， ６１ 受け取り部， ６２ 復号部， ６３ テクスチャDB， ６４ 基底合成部， ６５ 分離部， ６６ 合成部， ８１ 復号部， １０１ データ伝送部， １１１，１２１，１３１ 更新部， １４１，１４２ サーバ， １５１ 登録部， １６１ 基底学習部， １６２ 登録判定部

Claims (12)

  1. 入力画像を非可逆符号化方式で符号化する符号化部と、
    複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースと、
    前記データベースに前記テクスチャ成分を登録する登録部と、
    前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送する伝送部と
    を備え、
    前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、
    前記登録部は、
    前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録し、
    前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、
    又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていること
    を、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記データベースに本登録する
    符号化装置。
  2. 前記入力画像から、前記入力画像の低域成分を分離する分離部と、
    前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて、前記入力画像の低域成分と、前記テクスチャ成分の基底とを用いた基底合成により、前記入力画像のテクスチャ成分を復元した復元成分を生成する基底合成部と、
    前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて生成された前記復元成分の中で、前記入力画像に対する誤差が最小の前記復元成分を、前記マッチ成分に決定するマッチ成分決定部と
    をさらに備える請求項１に記載の符号化装置。
  3. 前記符号化データを復号画像に復号する復号部と、
    前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて、前記復号画像と、前記テクスチャ成分の基底とを用いた基底合成により、前記入力画像のテクスチャ成分を復元した復元成分を生成する基底合成部と、
    前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分それぞれについて生成された前記復元成分の中で、前記入力画像に対する誤差が最小の前記復元成分を、前記マッチ成分に決定するマッチ成分決定部と
    をさらに備える請求項１に記載の符号化装置。
  4. 前記符号化データを復号する復号装置からの要求に応じて、前記データベースのデータを伝送するデータ伝送部をさらに備える
    請求項１に記載の符号化装置。
  5. サーバからデータを取得し、前記データベースを更新する更新部をさらに備える
    請求項１に記載の符号化装置。
  6. 前記登録部は、前記新テクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差が、前記データベースに登録されているテクスチャ成分の基底から生成された復元成分の誤差の中で、最小の誤差である場合、又は前記所定の条件を満たす場合、前記新テクスチャ成分の基底を本登録する
    請求項１に記載の符号化装置。
  7. 前記登録部は、新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対する誤差が、閾値以上である場合に、前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、前記新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録する
    請求項１に記載の符号化装置。
  8. 前記符号化部は、前記入力画像と前記マッチ成分との差分を符号化する
    請求項１に記載の符号化装置。
  9. 入力画像を非可逆符号化方式で符号化することと、
    複数のテクスチャ成分が登録されているデータベースに前記テクスチャ成分を登録することと、
    前記データベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送することと
    を含み、
    前記データベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、
    前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記データベースに仮登録することと、
    前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、
    又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記データベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていること
    を、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記データベースに本登録すること
    をさらに含む符号化方法。
  10. 符号化装置と復号装置からなるシステムにおいて、
    前記符号化装置は、
    入力画像を非可逆符号化方式で符号化する符号化部と、
    複数のテクスチャ成分が登録されている第１のデータベースと、
    前記第１のデータベースに前記テクスチャ成分を登録する登録部と、
    前記第１のデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記入力画像にマッチする前記テクスチャ成分であるマッチ成分を識別する識別情報と、前記入力画像を符号化した符号化データとを伝送する伝送部と
    を備え、
    前記第１のデータベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、
    前記登録部は、
    前記入力画像のテクスチャ成分の基底を、新テクスチャ成分の基底として、前記第１のデータベースに仮登録し、
    前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されている場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/N(Signal to Noise ratio)が、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されていない場合の前記マッチ成分の、前記入力画像に対するS/Nよりも一定値以上優れていること、
    又は、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されている場合のRD(Rate-Distotion)曲線が、前記新テクスチャ成分の基底が前記第１のデータベースに登録されていない場合のRD曲線よりも一定値以上優れていること
    を、所定の条件として、前記新テクスチャ成分の基底を、前記第１のデータベースに本登録し、
    前記復号装置は、
    前記符号化データと、前記識別情報とを受け取る受け取り部と、
    前記符号化データを、復号画像に復号する復号部と、
    複数のテクスチャ成分が登録されている第２のデータベースと、
    前記第２のデータベースに登録されている前記複数のテクスチャ成分のうちの、前記識別情報により識別される前記マッチ成分としての前記テクスチャ成分と、前記復号画像とを合成する合成部と
    を備え、
    前記第２のデータベースには、前記テクスチャ成分を基底化して得られる、前記テクスチャ成分の基底が登録されており、
    前記符号化装置に、前記第２のデータベースに登録するデータを要求することにより取得し、前記第２のデータベースを更新する第１の更新部をさらに備える
    システム。
  11. 前記復号装置は、前記復号画像、又は、前記復号画像の低域成分と、前記マッチ成分の基底とを用いた基底合成により、前記マッチ成分を復元した復元成分を生成する基底合成部をさらに備え、
    前記合成部は、前記復元成分と、前記復号画像とを合成する
    請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記復号装置は、サーバからデータを取得し、前記第２のデータベースを更新する第２の更新部をさらに備える
    請求項１０に記載のシステム。
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