JPWO2008120434A1 - 復号化回路、復号化方法、符号化回路及び符号化方法 - Google Patents

Abstract

単一回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性のある復号化回路を提供する。パターン格納部１０は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納し、制御部１９は、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込み、パターン読出制御部１１は、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出し、可変長復号化部２１は、供給される符号化データから係数データを復元し、逆スキャン処理部３９は、パターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、復元した係数データを並び替える。

Description

本発明は、画像の圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路及び復号化方法に関し、特に、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路及び復号化方法に関するものである。

また、本発明は、画像の圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路及び符号化方法に関し、特に、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路及び符号化方法に関するものである。

近年、ネットワークの高速化や、パーソナルコンピュータ及びデジタルテレビジョン受信機などの一般家庭への急速な普及により、各種マルチメディアサービスが広く実用化されている。とりわけ、デジタル放送システムやインターネットを利用したコンテンツ配信システムなどでは、映像や音声などのコンテンツデータをＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式などの規格に基づいて圧縮符号化し、圧縮符号化したコンテンツデータである符号化データの断片をパケットとし、パケットの集合をストリーム信号として伝送したり、あるいはハードディスク、ＤＶＤ又はメモリカードなどに記録するような形態が一般的となっている。また、このようなストリーム信号を受け取る、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置又は携帯電話機などの情報機器は、ストリーム信号に含まれる符号化データを抽出し、抽出した符号化データに対して復号化処理を施すことで、コンテンツデータを復元する。

このような、画像を圧縮符号化する方式として、静止画像を圧縮符号化する方式では、デジタルカメラなどに広く利用されているＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式がある。また、動画像を圧縮符号化する方式では、ＣＤ−ＲＯＭなどへ動画像を記録するＭＰＥＧ−１方式がある。これによって、例えば離散コサイン変換に基づく画像圧縮符号化手法などの基本技術が確立された。このような基本技術に基づき、例えばデジタル放送で利用されているＭＰＥＧ−２方式、インターネットを利用したコンテンツなどに利用されるＭＰＥＧ−４方式、そしてさらに高圧縮符号化を目的としたＭＰＥＧ−４ＡＶＣ方式などが画像信号を扱う分野で標準方式として利用されている。

このような画像圧縮符号化の基本アルゴリズムは、動き補償予測方式に、直交変換方式の１つである上述の離散コサイン変換方式を組み合わせたハイブリッド圧縮符号化方式である。ハイブリッド圧縮符号化方式では、画像に対して１画面内データそのものを離散コサイン変換したデータと、動き補償画面間予測したデータに対して離散コサイン変換したデータとの両方を組み合わせて画像圧縮符号化が行われる。

このような画像圧縮符号化において、離散コサイン変換は、マクロブロックと呼ばれるブロック単位で行われる。このマクロブロックを構成する各画素データは、離散コサイン変換により、直流成分から高周波成分までの周波数ごとの振幅強度を示す複数の係数値へと変換される。このような各係数値は、まず、各圧縮符号化方式に基づいた手法で量子化されることで、量子化係数値へと変換される。さらに、各量子化係数値は、可変長符号化による圧縮率を向上させるため、各データの順序を示すスキャンパターンに応じて並び替えられる。その後、並び替えられた各量子化係数値は、順次、スキャンパターンの順序に従って可変長符号化処理が施される。

なお、このような可変長符号化として、先行するゼロの量子化係数値の個数であるランと、非ゼロの量子化係数値であるレベルとを組として一意的な符号を割り当ててデータの圧縮を図るランレベル符号化が用いられる。このようなアルゴリズムを基本として画像の圧縮符号化が行われ、上述のように圧縮された係数データを含む符号化データが生成される。

また、圧縮符号化により生成された符号化データに対し、その圧縮符号化に対応した復号化処理を行うことで画像が復元できる（例えば、特許文献１参照）。すなわち、符号化データに含まれるランとレベルとのデータから、スキャンパターンの順序に従った量子化係数値が復元される。さらに、圧縮符号化におけるスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータに従って量子化係数値が並び替えられる。これにより、マクロブロック上の所定位置に配置されたそれぞれの量子化係数値が復元される。さらに、これら量子化係数値に対して逆量子化が行われ、逆量子化により復元された各係数値に対して逆離散コサイン変換が施されることで、マクロブロック単位の画素データが復元される。

図１２は、復号化処理を行う従来の復号化回路の構成を示すブロック図である。図１２に示す従来の復号化回路は、シンボル復号部９１、アドレス出力部９２及びデータ貯蔵部９３を備える。

シンボル復号部９１は、受信されるランレベル符号化されたシンボルデータを復号化して、ランのゼロと、それに追従するレベルにより表わされるデータとを出力する。アドレス出力部９２は、複数のスキャンパターンのそれぞれのスキャン順序に基づいてスキャンアドレスを貯蔵し、選択されたスキャンパターンに応じたスキャンアドレスをクロックパルスに同期させて出力する。データ貯蔵部９３は、アドレス出力部９２から出力されるスキャンアドレスが指定する貯蔵位置にシンボル復号部９１から出力されるデータを貯蔵する。

従来の復号化回路は、このような構成により、ランレベル符号化されたシンボルデータをランレベル符号化に使用されたスキャンパターンに基づきランレベル復号化して、後段の機器での使用に適した形態で貯蔵する。このように、従来の復号化回路は、画像データの有するパターンによりランレベル符号化に多様なスキャンパターンが求められる場合であっても、ランレベル符号化されたシンボルデータを後段の機器での使用に適した形態に変換及び貯蔵することができる。

しかしながら、従来の復号化回路のように、あらかじめ複数のスキャンパターンに対応させたスキャンアドレスを貯蔵しておく場合、例えば、新たな符号化方式が提案されたときなど、迅速に対応することが難しく、復号化処理を行うためのＬＳＩ（大規模集積回路）などの再設計が必要になるなどの課題があった。また、従来の復号化回路のように、それぞれのスキャンパターンに対応させたスキャンアドレスを貯蔵する場合、スキャンパターンの種類が増加するのに伴って、それらのスキャンアドレスを貯蔵しておくメモリなどの容量も増加するため、回路規模が大きくなるという課題もあった。
特開平１１−４６３６３号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化回路、復号化方法、符号化回路及び符号化方法を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係る復号化回路は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路であって、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元部と、前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元部で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部とを備える。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部によって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出部によって、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数復元部によって、供給される符号化データから係数データが復元される。その後、逆スキャン処理部によって、パターン読出部によりパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データが並び替えられる。

本発明によれば、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化回路を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態１における復号化回路の構成を示すブロック図である。 画像符号化方式ごとに規定されているスキャンパターンの一例を示す図である。 ジグザグスキャンパターンを示す図である。 垂直優先スキャンパターンを示す図である。 水平優先スキャンパターンを示す図である。 縦横４×４画素のブロックに対応させたスキャンパターンの一例を示す図である。 パターン格納部の各テーブルに設定されたスキャンパターンの種類、及び各テーブルから出力されるスキャンパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における復号化回路の動作例を示す図である。 本発明の実施の形態１における復号化回路を特定の企業や国で独自に開発された符号化方式に対応させた際に選択されるスキャンパターンデータについて説明するための図である。 本発明の実施の形態２における符号化回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３における画像再生装置の構成を示すブロック図である。 従来の復号化回路の構成を示すブロック図である。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における復号化回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、画像データを圧縮符号化することにより生成された符号化データを含む符号化ストリームを取得し、符号化データから元の画像データを復元する復号化回路の一例について説明する。

図１に示すように、復号化回路には、符号化データを含む符号化ストリームが供給される。復号化回路に供給される符号化データは、画像の圧縮符号化処理により生成される。画像の圧縮符号化処理では、画像データが所定画素数のブロック単位で離散コサイン変換され、離散コサイン変換により生成されたブロックごとの各係数値が量子化される。そして、量子化により生成された各量子化係数値が所定のスキャンパターンに従って並び替えられ、並び替えられた量子化係数値に対してランレベル符号化が施される。

本実施の形態における復号化回路は、このような画像の圧縮符号化処理により生成された符号化データに対して、ランレベル符号化されたデータからスキャンパターンの順序に従った量子化係数値に対応する係数データを復元する。そして、復号化回路は、復元した係数データをスキャンパターンに従って並び替えることにより、ブロック上の所定位置に配置されたそれぞれの係数データを復元する。復号化回路は、このように復元したブロック内の各係数データに対して、逆量子化及び逆離散コサイン変換を施すことで、ブロック内の各画素に対応した画像データを復元する。復号化回路は、復元した画像データを復号化データとして出力する。

特に、本実施の形態における復号化回路は、画像の符号化方式として国際標準化機関で規格化された、静止画像を対象にしたＪＰＥＧ方式、動画像を対象にしたＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式、ＭＰＥＧ−４方式、Ｈ．２６３方式、及びＭＰＥＧ−４ＡＶＣ方式とも呼ばれるＨ．２６４方式などに対応可能な構成としている。また、本実施の形態における復号化回路は、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応可能な構成としている。さらに、これらの符号化方式に加えて、本実施の形態における復号化回路は、将来提案される符号化方式に対しても対応可能な構成としている。

なお、本実施の形態では、直交変換の１つである離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いる符号化方式により符号化された符号化データを復号化する例について説明するが、画像データから周波数ごとの成分を求めるような手法を用いた他の変換を利用する符号化方式に対しても対応可能であり、このような離散コサイン変換以外の変換を利用した符号化データを復号化する復号化回路であってもよい。

図１に示す復号化回路は、パターン格納部１０、パターン読出制御部１１、パターンメモリ１７、テーブルアドレス発生部１８、制御部１９、可変長復号化部２１、符号化情報抽出部２２、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３、逆量子化部２４、逆離散コサイン変換部（以下、逆ＤＣＴ変換部と呼ぶ）２５、読出アドレス発生部２６及び逆スキャン処理部３９を備える。

図１において、復号化回路に入力された符号化ストリームは、まず可変長復号化部２１に供給される。可変長復号化部２１は、供給された符号化ストリームに含まれる符号化データから量子化係数値及び以下で説明する抽出情報などを復元する。すなわち、供給された符号化データのうち、例えば量子化係数値は一般的にランレベル符号化されたデータで構成されている。そのため、まず、可変長復号化部２１は、ゼロの量子化係数値の個数であるランデータと、非ゼロの量子化係数値であるレベルデータとを復元する。次に、可変長復号化部２１は、復元したランデータとレベルデータとから、符号化処理におけるスキャンパターンの順序に従った１次元の量子化係数列を復元する。

可変長復号化部２１は、このように復元した量子化係数値を係数データとして、順次、符号化情報抽出部２２に供給する。同様に、可変長復号化部２１は、量子化係数値以外の抽出情報についても復元し、符号化情報抽出部２２に供給する。なお、本実施の形態において可変長復号化部２１は、符号化データから係数データを復元する係数復元部として機能する。

次に、符号化情報抽出部２２は、可変長復号化部２１において復元したデータから、復号化処理を行うための符号化データに関する情報を抽出情報として抽出する。符号化情報抽出部２２は、このような抽出情報として、符号化データの種別に関した情報としての符号化種別情報、ピクチャ種別情報、走査種別情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報などを抽出する。

このような抽出情報において、符号化種別情報は、符号化データを生成するのに用いられた画像符号化方式を示す情報である。ピクチャ種別情報は、現在供給されている符号化データが、例えばＭＰＥＧ−２方式において、Ｉピクチャと呼ばれる画面内符号化処理により生成されたデータ、Ｐピクチャと呼ばれる画面間前方予測符号化処理により生成されたデータ、及びＢピクチャと呼ばれる画面間双方向予測符号化処理により生成されたデータのうちのどのデータであるかを示す情報である。なお、ＰピクチャやＢピクチャにはピクチャ内にイントラのマクロブロックが含まれる場合があり、このような情報はマクロブロック種別情報として別途抽出される。本実施の形態の復号化回路では、このようなピクチャ種別情報及びマクロブロック種別情報を用いて、現在処理中のブロックが画面内符号化であるイントラか、あるいは画面間符号化であるインターや非イントラかを示す情報であるイントラ／インター情報として利用している。

走査種別情報は、符号化データが、順次走査であるフレーム単位の動画像で生成されたデータ、あるいは飛び越し走査であるフィールド単位の動画像で生成されたデータであるかを示す情報である。また、ブロック分割サイズ情報は、離散コサイン変換を行うときのブロックサイズを示す情報である。このようなブロックは、各符号化方式により、縦横所定の個数のブロック要素で構成される２次元マトリックス状のマクロブロックとして規定されている。

例えば、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２及びＭＰＥＧ−４方式では、輝度の画像データに対し縦横８×８画素で構成される４つのブロック、及び色差の画像データに対し縦横８×８画素で構成される２つのブロックが規定され、これらのブロックを併せてマクロブロックが構成され、縦横８×８画素で構成される各ブロックに対して離散コサイン変換が行われる。また、Ｈ．２６４方式では、拡張方式として縦横８×８画素で構成されるブロックに対して離散コサイン変換が行われるとともに、通常は縦横８×８画素をさらに分割した縦横４×４画素で構成されるブロックに対して離散コサイン変換を近似した整数変換が行われる。また、このような離散コサイン変換や離散コサイン変換を近似した整数変換により生成された各係数は、周波数ごとに区分される同様のブロック上の所定位置に配置される。

符号化情報抽出部２２は、符号化ストリームから抽出した抽出情報を制御部１９及びパターン読出制御部１１に通知する。本実施の形態では、符号化情報抽出部２２は、抽出情報においてピクチャレベルの比較的低頻度で出現する情報である、符号化種別情報、ピクチャ種別情報及び走査種別情報を制御部１９に通知し、また、高頻度で出現する情報である、イントラ／インター情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報をパターン読出制御部１１に通知する。また、符号化情報抽出部２２は、可変長復号化部２１が復元した係数データを、順次、逆スキャン処理部３９に供給する。

逆スキャン処理部３９は、スキャンパターンの順序に従った１次元の係数データ列に対して、そのスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータに従って並び替えを行うことにより、２次元のブロック上の所定位置に配置された係数データを復元する。本実施の形態では、このような逆スキャン処理を実行するため、逆スキャン処理部３９は、マクロブロックにおける４つの輝度のブロックに対応する４つの係数メモリと、２つの色差のブロックに対応する２つの係数メモリとを有している。

すなわち、図１に示すように、逆スキャン処理部３９は、縦横１６×１６画素のマトリックスで構成される輝度のブロックを４分割したブロックＹ０に対応する係数メモリ３０、ブロックＹ１に対応する係数メモリ３１、ブロックＹ２に対応する係数メモリ３２及びブロックＹ３に対応する係数メモリ３３と、縦横８×８画素のマトリックスで構成される色差のブロックであるブロックＣｂに対応する係数メモリ３４及びブロックＣｒに対応する係数メモリ３５とを有している。

また、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５は、それらメモリに書込データが供給されるとともに係数書込アドレスが与えられることで、供給された書込データをその係数書込アドレスに格納する。また、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５は、係数読出アドレスが与えられると、その係数読出アドレスに格納されているデータを読出データとして出力する。すなわち、各係数メモリのアドレスとブロック要素位置とを対応付けておくことにより、所定のブロック要素位置に係数データを格納したり、所定のブロック要素位置の係数データを読み出したりすることができる。

なお、本実施の形態では、逆スキャン処理部３９において、ＭＰＥＧ−２方式又はＭＰＥＧ−４方式のように現在広く利用されている符号化方式のマクロブロックに対応させて、６つの係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５を設けた一例を挙げているが、例えば、縦横８×８画素のブロック要素の係数メモリを１つだけ設け、その係数メモリを時分割で利用するような構成であってもよい。

逆スキャン処理部３９は、符号化情報抽出部２２から順次供給されるスキャンパターンの順序に従った係数データを、スキャンパターンに従って並び替える。そのため、逆スキャン処理部３９には、以下で説明するパターン読出制御部１１から、ブロックごとのスキャンパターンに対応した係数書込アドレスが供給される。それぞれの係数書込アドレスは、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に書込アドレスとして供給される。また、符号化情報抽出部２２から順次供給される係数データは、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に書込データとして供給される。

このような逆スキャン処理部３９の構成により、１次元の係数データ列として供給される各係数データは、各ブロックに対応付けられた係数メモリにおいて、スキャンパターンに従った書込アドレスに格納されることとなる。逆スキャン処理部３９は、このような処理により、各係数データを並び替え、２次元のブロックに対応した係数メモリ上の所定アドレスに配置された係数データを復元する。

次に、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に格納された係数データを読み出す。ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、特に、ＭＰＥＧ−４方式又はＨ．２６３方式などに対応させるために設けられている。例えば、ＭＰＥＧ−２方式では、イントラでの処理における各ブロックの直流成分（以下、ＤＣ成分と呼ぶ）だけを差分符号化するが、ＭＰＥＧ−４方式及びＨ．２６３方式では、ＤＣ成分と交流成分（以下、ＡＣ成分と呼ぶ）の両方に対して適応的に予測符号化することによって、イントラの各ブロックの符号化効率の改善を図っている。

このため、本実施の形態の復号化回路では、ＭＰＥＧ−４方式及びＨ．２６３方式のようにＤＣ／ＡＣ予測を利用した方式の符号化データが供給されたとき、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、まず、処理の対象となるブロックの上ブロック及び左のブロックのＤＣ成分を参照して予測方向を判定するとともに、予測値を求める。さらに、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、予測方向及び予測値を利用して、供給された係数データのＤＣ成分及び所定のＡＣ成分の再生を行い、このようなＤＣ／ＡＣ予測処理を行った係数データを逆量子化部２４に供給する。

なお、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、ＤＣ／ＡＣ予測を利用していない符号化方式の符号化データが供給されたときには、このようなＤＣ／ＡＣ予測処理を実行せずに、逆スキャン処理部３９から読み出した係数データを逆量子化部２４に供給する。また、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、このようにして判定した予測方向や予測の有無を予測情報としてパターン読出制御部１１に通知する。

また、読出アドレス発生部２６は、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に格納された係数データを読み出すための読出アドレスを生成する。読出アドレス発生部２６は、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３の指示に応じた係数読出アドレスを生成する。すなわち、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、係数データを取り出すため、読出アドレス発生部２６に対して係数読出アドレスを生成するよう指示する。これにより、読出アドレス発生部２６から出力される係数読出アドレスに格納された係数データが、係数メモリからＤＣ／ＡＣ予測処理部２３に供給される。

逆量子化部２４は、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から供給された各係数データに対して逆量子化を行う。これによって、各ブロックのブロック要素に対応付けられた係数値が復元される。逆量子化部２４は、このように復元した係数値を、順次、逆ＤＣＴ変換部２５に供給する。

逆ＤＣＴ変換部２５は、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に格納された係数データを読出し、逆量子化部２４による逆量子化で生成された各係数値に対してブロック単位で逆離散コサイン変換を施す。これにより、ブロック内の各画素に対応した画像データが復元される。このようにして、逆ＤＣＴ変換部２５により復元された画像データが復号化データとして出力される。

また、本実施の形態の復号化回路は、上述したように、各種の符号化方式におけるスキャンパターンに適応させるため、パターン格納部１０、パターン読出制御部１１、パターンメモリ１７、テーブルアドレス発生部１８及び制御部１９を備えている。パターン格納部１０は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納する。パターン読出制御部１１は、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すための読み出し制御を行う。制御部１９は、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するための書き込み制御、及びパターン読出制御部１１の制御を行う。

さらに、テーブルアドレス発生部１８は、制御部１９の制御に応じてパターン格納部１０の各データ格納番地を示すアドレスを発生する。パターンメモリ１７は、パターン格納部１０のそれぞれのテーブルに格納する一まとめのスキャンパターンデータを符号化方式及び種別ごとに区分して記憶する。

これにより、制御部１９は、供給される符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターンメモリ１７から読み出し、読み出したそれぞれのスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するよう書き込み制御を行う。また、パターン読出制御部１１の制御により読み出されたスキャンパターンデータが逆スキャン処理部３９に供給される。逆スキャン処理部３９は、供給されたスキャンパターンデータに従って、可変長復号化部２１で復元した係数データを並び替える。本実施の形態の復号化回路は、このようにして、各種の符号化方式におけるスキャンパターンに対応させて復号化処理を実行している。

本実施の形態の復号化回路においてこのような処理を実行するため、パターン格納部１０は、図１に示すように、複数のスキャンパターンデータをそれぞれに格納する複数のテーブルを備えている。図１では、パターン格納部１０は、ｍ個のテーブルＴ１〜Ｔｍを備えた一例を示している。パターン格納部１０は、例えば、ＲＡＭなど読み出しや書き換えが可能なメモリで構成される。このような構成のパターン格納部１０に対して、テーブルアドレス発生部１８から格納アドレスを供給しながら、書き込み信号などを含む書込制御信号とともに格納データ（スキャンパターンデータ）が供給されると、指定した格納アドレスに格納データが格納される。また、パターン格納部１０に対して、テーブルアドレス発生部１８から読出アドレスを供給しながら、読み出し信号などを含む読出制御信号が与えられると、指定される読出アドレスに格納されている格納データが出力される。

また、制御部１９は、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報に応じて、パターンメモリ１７からその抽出情報に対応した一まとめのスキャンパターンデータを読み出し、読み出したスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するよう書き込み制御を行う。このように、制御部１９は、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込部として機能する。

図１では、パターンメモリ１７が、符号化方式及び種別に対応付けた一まとめのスキャンパターンデータを、それぞれスキャンパターンＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎというように区分して記憶している。制御部１９は、複数のスキャンパターンＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎから、例えばスキャンパターンＰｎを選択するというように、一まとめのスキャンパターンデータを取り出す。さらに、制御部１９は、所定の格納アドレスを発生するようテーブルアドレス発生部１８を制御しながら、順次、スキャンパターンデータをパターンメモリ１７から取り出し、書込制御信号をパターン格納部１０に出力する。

このようにして、制御部１９は、パターン格納部１０の各テーブルに、パターンメモリ１７から取り出したスキャンパターンデータを格納する。さらに、制御部１９は、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報に基づき、処理を行う符号化データとパターン格納部１０に格納した各スキャンパターンデータとを対応付ける。そして、制御部１９は、符号化データとスキャンパターンデータとの対応付けに基づき、スキャンパターンの選択方法などを示すパターン選択情報を生成する。さらに、制御部１９は、このパターン選択情報をパターン読出制御部１１に通知する。また、上述したように、制御部１９に通知される抽出情報は、比較的低頻度で出現する情報である符号化種別情報、ピクチャ種別情報及び走査種別情報である。このため、パターン選択情報も低頻度の情報である。

パターン読出制御部１１は、制御部１９から通知されるパターン選択情報、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報、及びＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から通知される予測情報に応じて、供給される符号化データに対応したスキャンパターンを示すスキャンパターンデータを選択し、選択したスキャンパターンデータが逆スキャン処理部３９に供給されるように読み出し制御を行う。このような処理を実行するため、パターン読出制御部１１は、図１に示すように、読出制御部１２及びセレクタ１３を備える。

セレクタ１３は、パターン格納部１０の各テーブルから出力されるスキャンパターンデータを選択し、テーブルと係数メモリとを対応付けて、選択されたスキャンパターンデータを逆スキャン処理部３９のそれぞれの係数メモリに供給する。読出制御部１２は、パターン格納部１０から読み出すスキャンパターンデータの読み出し制御とともにセレクタ１３の選択制御を行う。読出制御部１２には、制御部１９からパターン選択情報が通知され、符号化情報抽出部２２からは抽出情報が通知され、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３からは予測情報が通知される。

読出制御部１２は、制御部１９によってあらかじめ設定されたパターン選択情報に基づき、抽出情報及び予測情報に応じて、パターン格納部１０の各テーブルに格納されたスキャンパターンデータを選択するように、セレクタ１３を制御する。例えば、符号化方式がＭＰＥＧ４方式である場合、まず、制御部１９は、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターン（ｚｉｇｚａｇ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）、垂直優先スキャンパターン（ａｌｔｅｒｎａｔｅ−ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）、水平優先スキャンパターン（ａｌｔｅｒｎａｔｅ−ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）を格納する。そして、制御部１９は、読出制御部１２へパターン選択情報を出力することにより、イントラ／インター情報及び予測情報に応じて適切なスキャンパターンデータを選択するように読出制御部１２の動作を設定する。

パターン選択情報には、イントラ／インター情報及び予測情報とスキャンパターンとを対応付ける情報が含まれる。すなわち、パターン選択情報により、符号化データがイントラである場合に選択するスキャンパターン及び符号化データがインターである場合に選択するスキャンパターンが特定可能となる。

これにより、読出制御部１２は、イントラ／インター情報においてインターが通知されたときにはパターン格納部１０に格納されたジグザグスキャンパターンのテーブルを固定的に選択するよう、セレクタ１３を制御する。また、読出制御部１２は、イントラ／インター情報においてイントラが通知されたときには、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３からの予測情報に適応的に応答して、予測方向に応じたスキャンパターンのテーブルを選択するよう、セレクタ１３を制御する。セレクタ１３によってそれぞれ選択されたスキャンパターンデータは、それぞれ係数書込アドレスとして係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

本実施の形態の復号化回路は、以上説明したような構成であり、このような構成により、単一の回路で各種の画像符号化方式におけるスキャンパターンに対応させて復号化処理を行うことができる復号化回路を実現している。

次に、各画像符号化方式において規定されるスキャンパターンについて説明する。図２は、画像符号化方式ごとに規定されているスキャンパターンの一例を示す図である。また、図３〜図６は、画像符号化方式ごとに規定されているスキャンパターンの一例を示した図である。図３は、ジグザグスキャンパターンを示す図であり、図４は、垂直優先スキャンパターンを示す図であり、図５は、水平優先スキャンパターンを示す図である。図３〜図５では、縦横８×８画素で構成したブロックに対する各スキャンパターンを示しており、矢印によりスキャンパターンの順序を示している。

また、図６は、縦横８×８画素のマトリックスのブロックよりも小さい縦横４×４画素のブロックに対し、縦横４×４画素のブロックを４個組み合わせて、縦横８×８画素のマトリックスとしたブロックに対応するスキャンパターンデータの一例を示している。図６に示すスキャンパターンを利用することにより、縦横４×４画素のブロックを用いた画像符号化方式などに対しても縦横８×８画素を用いた画像符号化方式との回路の共用化を図ることができる。

図２では、静止画像を圧縮符号化する方式として広く利用されているＪＰＥＧ方式、動画像を圧縮符号化する方式として広く利用されているＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式、ＭＰＥＧ−４方式、及び電気通信に関する国際標準機関であるＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）勧告により規定されているＨ．２６４方式におけるスキャンパターンを示している。

図２に示すように、ＪＰＥＧ方式では、静止画像を対象としているため、走査種別又はマクロブロック種別に関係なく、図３で示すようなジグザグスキャンパターンが用いられている。また、ＭＰＥＧ−１方式は、動画像を対象とした圧縮符号化方式であるが、走査種別又はマクロブロック種別に関係なく、ジグザグスキャンパターンのみが用いられている。ＭＰＥＧ−２方式では、ジグザグスキャンパターンに加えて、フィールド単位に飛び越し走査、すなわちインターレースした動画像に対する圧縮効率が高い図４に示すような垂直優先スキャンパターンも規定されている。ＭＰＥＧ−２方式では、ピクチャごとに、このような２種類のスキャンパターンから画像の特徴に応じたスキャンパターンが選択され、選択されたスキャンパターンを用いた圧縮符号化が行われる。

また、ＭＰＥＧ−４方式では、上述したようにＤＣ／ＡＣ予測処理が行われ、ＤＣ／ＡＣ予測処理に付随してスキャンパターンが変更される。すなわち、ＭＰＥＧ−４方式では、符号化処理でのマクロブロック種別がイントラの場合において、対象となるブロックのＡＣ成分の予測が無効である場合には予測無しとして図３に示すジグザグスキャンパターンが適用され、対象となるブロックのＡＣ成分が左ブロックから予測される場合には図４に示す垂直優先スキャンパターンが適用され、対象となるブロックのＡＣ成分が上ブロックから予測される場合には図５に示す水平優先スキャンパターンが適用される。また、ＭＰＥＧ−４方式では、符号化処理でのマクロブロック種別がインターの場合においては、ジグザグスキャンパターンのみが適用される。また、ＪＰＥＧ方式、ＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式及びＭＰＥＧ−４方式では、図２の直交変換単位で示すように、離散コサイン変換を行うブロックサイズとして縦横８×８画素とするブロックサイズが規定されている。

また、Ｈ．２６４方式では、拡張方式として縦横８×８画素の適用が可能であるとともに、通常は、縦横４×４画素で構成される各ブロックに対して離散コサイン変換が行われる。そして、縦横４×４画素で構成されるブロック上に配置された量子化係数値に対して、ジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのいずれかのスキャンパターンが適用される。Ｈ．２６４方式では、符号化処理での走査種別がフレームの場合にはジグザグスキャンパターンが適用され、走査種別がフィールドの場合には垂直優先スキャンパターンが適用される。

なお、図２では、国際標準化機関で規格化された符号化方式のスキャンパターンについてのみ挙げているが、例えば、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式では、さらに、図２に示す直交変換単位とは異なったブロック形状を利用したり、図３〜図５に示すスキャンパターンとは異なったスキャンパターンを利用したりするような手法がある。

このような各符号化方式において、例えば、符号化処理でジグザグスキャンパターンを用いる場合、次のようにして係数データを並び替える。すなわち、図３〜図５に示すような縦横８×８画素のブロックの横方向をｘとし、縦方向をｙとし、ブロックの各要素位置をｘｙ（ただし、ｘ及びｙは０から７までの範囲の整数）で示すと、縦横８×８画素に対する離散コサイン変換により、２次元空間周波数に対応して、左上のブロック要素００にはＤＣ成分に対応した係数値が配置される。また、ブロック要素のｘが増大するに従って、より高い水平周波数のＡＣ成分に対応した係数値が配置され、ブロック要素のｙが増大するに従って、より高い垂直周波数のＡＣ成分に対応した係数値が配置される。

このように、各ブロック要素に配置された係数値は量子化され、それぞれ量子化係数値を示す係数データに変換される。ブロック要素ｘｙに配置される係数データをｋｘｙとすると、このような各係数データは、所定のスキャンパターン、すなわちこの場合、図３に示すジグザグスキャンパターンに従って、ｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・というような順序の１次元の係数データ列に並び替えられる。このように並び替えられた各係数データはランレベル符号化され、符号化データが生成される。

一方、本実施の形態における復号化回路は、このような画像の圧縮符号化処理により生成された符号化データに対して、まず、ランレベル符号化されたデータからスキャンパターンの順序に従った係数データを復元する。例えば、ジグザグスキャンパターンを用いた符号化データが復号化回路に供給された場合、可変長復号化部２１で復元された係数データは、上述のジグザグスキャンパターンに従った、ｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・というような順序の１次元の係数データ列である。復号化回路は、このような順序の各係数データをそれぞれ所定のブロック要素位置に配置させるため、パターン格納部１０に格納したスキャンパターンデータを利用している。

すなわち、可変長復号化部２１で復元され符号化情報抽出部２２から供給されるジグザグスキャンパターンに従った順序の係数データｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・に対し、パターン格納部１０に格納されたジグザグスキャンパターンに対応するテーブルからは、係数データのブロック要素位置に対応したデータ列００、１０、０１、０２、１１、２０、・・・とするようなスキャンパターンデータが出力される。このようなスキャンパターンデータが、供給される係数データに同期しながら、係数書込アドレスとして逆スキャン処理部３９の係数メモリに供給される。

これにより、例えば、ジグザグスキャンパターンに従った順序の係数データが逆スキャン処理部３９の書き込みの対象係数メモリに供給される場合、係数データｋ００が供給されるときには係数書込アドレス００が供給されており、係数メモリのブロック要素００に対応した位置に係数データｋ００が格納される。同様にして、順次、係数メモリのブロック要素１０に係数データｋ１０、ブロック要素０１に係数データｋ０１、ブロック要素０２に係数データｋ０２、ブロック要素１１に係数データｋ１１、ブロック要素２０に係数データｋ２０というように、各係数データが係数メモリに格納される。本実施の形態における復号化回路は、このようなスキャンパターンデータを利用した１次元の係数データ列の並び替えにより、ブロック上の所定位置に２次元的に配置されたそれぞれの係数データを復元する。

なお、本実施の形態では、圧縮符号化の規格に沿うとともに説明をわかり易くするため、２次元的に配置された係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に係数データを並べ替えているが、例えば、アドレスが連続するような１次元的な記憶領域に係数データを格納してもよい。すなわち、ブロック要素位置と係数メモリにおける係数データを格納するアドレスとの対応が取られた状態でスキャンパターンによる並び替えが行われ、逆ＤＣＴ変換部２５における逆離散コサイン変換の処理において、ブロック要素位置と係数メモリにおけるデータが格納されたアドレスとの対応が取られた状態で処理ができればよい。

例えば、ブロック要素００から０７までをアドレス０番地から７番地までとし、ブロック要素１０から１７までをアドレス８番地から１５番地までとするようにブロック要素位置と係数メモリドレスとの対応付けを行い、ブロック要素１０のデータが必要なときはアドレス８番地のデータを取り出すような構成などでよい。

また、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５は、例えば、一体化したメモリで構成され、記憶領域をそれぞれのブロックに対応させて分割して利用するような構成であってもよい。また、上述したように、例えば、縦横８×８画素のブロック要素の係数メモリを１つだけ設け、その係数メモリを時分割で利用するような構成であってもよい。

図７は、パターン格納部１０の各テーブルに設定されたスキャンパターンの種類、及び各テーブルから出力されるスキャンパターンの一例を示す図である。図７において、例えば、テーブルＴ１には、ジグザグスキャンパターンが設定されている。テーブルＴ１からは、図３の矢印で示す順序に従って、データ列００、１０、０１、０２、１１、２０、・・・、７７で表されるスキャンパターンデータが出力される。また、テーブルＴ２には、水平優先スキャンパターンが設定されている。テーブルＴ２からは、図５の矢印で示す順序に従って、データ列００、１０、２０、３０、０１、１１、・・・、７７で表されるスキャンパターンデータが出力される。また、テーブルＴ３には、垂直優先スキャンパターンが設定されている。テーブルＴ３からは、図４の矢印で示す順序に従って、データ列００、０１、０２、０３、１０、１１、・・・、７７で表されるスキャンパターンデータが出力される。

以下、このように構成された復号化回路の詳細な動作について説明する。

図８は、本発明の実施の形態１における復号化回路の動作例を示す図である。図８では、可変長復号化部２１で復元され符号化情報抽出部２２から出力された係数データを、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータに従って、逆スキャン処理部３９の係数メモリのブロック要素に対応付けたアドレスに格納する動作例を示している。また、図８では、ＭＰＥＧ−４方式により符号化された符号化データに対して復号化処理を行う例を挙げ、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０に係数データを格納するときの動作を代表して示している。以下、このようなＭＰＥＧ−４方式に基づいて符号化された符号化データに対しての復号化処理の動作例について説明する。

まず、復号化回路に符号化ストリームが供給されると、可変長復号化部２１は、符号化ストリームに含まれる符号化データを復元する。符号化情報抽出部２２は、システムデータなどから、復号化処理を行うための符号化データに関する情報を抽出情報として抽出する。すなわち、この動作例の場合、符号化情報抽出部２２は、まず、供給される符号化データがＭＰＥＧ−４方式に基づき生成された符号化データであることを検出し、符号化種別がＭＰＥＧ−４方式であるとする符号化種別情報を制御部１９に通知する。

制御部１９は、符号化情報抽出部２２からの符号化種別情報に応じて、パターンメモリ１７にあらかじめ記憶されている各種のスキャンパターンデータから、ＭＰＥＧ−４方式に対応した一まとめのスキャンパターンデータを取り出す。さらに、制御部１９は、順次、ＭＰＥＧ−４方式に対応したスキャンパターンデータを取り出しながら、テーブルアドレス発生部１８が所定のアドレスを出力するように制御するとともに書込制御信号をパターン格納部１０に出力する。これにより、制御部１９は、パターン格納部１０の各テーブルに、取り出したスキャンパターンデータを格納する。

図８では、このようにしてパターン格納部１０に格納したスキャンパターンデータの一例を示している。図２に示したように、ＭＰＥＧ−４方式の場合、マクロブロック種別がイントラのとき、スキャンパターンとして、ジグザグスキャンパターン、垂直優先スキャンパターン及び水平優先スキャンパターンがＤＣ／ＡＣ予測に応じて適応的に切り替えられる。このため、図８に例示するように、制御部１９は、ＤＣ／ＡＣ予測に応じたスキャンパターンを各ブロックに対応させるため、テーブルＴ１にジグザグスキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納し、テーブルＴ２に水平優先スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納し、テーブルＴ３に垂直優先スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納している。

また、制御部１９は、このとき、パターン選択情報により、これらスキャンパターンの設定と対応付けて読出制御部１２が動作するよう、読出制御部１２の動作を設定する。すなわち、例えば、読出制御部１２にマクロブロック種別情報としてインターが通知される場合、ジグザグスキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納されたテーブルＴ１を選択するよう、制御部１９は、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。

同様に、読出制御部１２にマクロブロック種別情報としてイントラが通知される場合、ＤＣ／ＡＣ予測に応じてジグザグスキャンパターン、水平優先スキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンが格納されたテーブルＴ１〜Ｔ３のスキャンパターンデータを適応的に選択するよう、制御部１９は、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。すなわち、制御部１９は、予測情報において、予測なしと通知された場合にはテーブルＴ１を選択するよう、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。また、制御部１９は、予測方向が上から予測と通知された場合にはテーブルＴ２を選択するよう、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。さらに、制御部１９は、予測方向が左から予測と通知された場合にはテーブルＴ３を選択するよう、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。

一方、読出制御部１２は、制御部１９からのパターン選択情報により設定された動作に従い、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３からの予測情報、及び符号化情報抽出部２２からの抽出情報に応じて、パターン格納部１０の各テーブルに格納されたＭＰＥＧ−４に対応するスキャンパターンデータを適切に選択するように、セレクタ１３を制御する。

すなわち、読出制御部１２は、まず符号化情報抽出部２２からの抽出情報に含まれるイントラ／インター情報に基づき、供給される符号化データがイントラであるかインターであるかを判定する。読出制御部１２は、供給される符号化データがインターの場合には、テーブルＴ１を選択するようセレクタ１３を制御する。これにより、例えばブロックＹ０がインターの場合には、ブロックＹ０に対応した係数メモリ３０に、テーブルＴ１に格納されたジグザグスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給される。

一方、読出制御部１２は、供給される符号化データがイントラの場合には、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から通知される予測情報に基づいてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、予測情報において、予測なしと通知された場合にはテーブルＴ１を選択するようセレクタ１３を制御し、予測方向が上から予測と通知された場合にはテーブルＴ２を選択するようセレクタ１３を制御し、予測方向が左から予測と通知された場合にはテーブルＴ３を選択するようセレクタ１３を制御する。

これにより、例えば、ブロックＹ０に対応した係数メモリ３０に対して、ＤＣ／ＡＣ予測において予測なしの場合には、テーブルＴ１に格納されたジグザグスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給され、予測方向が上から予測の場合には、テーブルＴ２に格納された水平優先スキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給され、予測方向が左から予測の場合には、テーブルＴ３に格納された垂直優先スキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給される。このようにして、それぞれの係数メモリには、符号化処理におけるＤＣ／ＡＣ予測に適応して係数データが格納されることとなる。

より具体的な動作例として、セレクタ１３により選択されたスキャンパターンデータは、係数書込アドレスとして、図８に示すように、係数メモリ３０の書込アドレス端子Ｗａｄに供給される。また、係数メモリ３０のデータ入力端子Ｄｉｎには、可変長復号化部２１で復元された係数データが供給される。

すなわち、例えば、図８に示すように、読出制御部１２は、符号化情報抽出部２２からジグザグスキャンパターンに従った順序で係数データｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・が順次データ入力端子Ｄｉｎへと供給されるのに同期させて、セレクタ１３で選択したジグザグスキャンパターンに対応するスキャンパターンデータ列００、１０、０１、０２、１１、２０、・・・を書込アドレス端子Ｗａｄに供給する。これにより、図８に例示するようなブロックＹ０上の所定位置に２次元的に配置されたそれぞれの係数データを復元することができる。

また、係数メモリ３０の読出アドレス端子Ｒａｄに係数読出アドレスが入力されると、その係数読出アドレスに格納されているデータがデータ出力端子Ｄｏから読出データとして出力される。このようにして、所定のブロック要素位置に係数データを格納するとともに、所定のブロック要素位置の係数データを読み出し、復元された係数データに対する離散コサイン変換などの実行が可能となる。

なお、以上、ＭＰＥＧ−４方式の場合の動作例について説明したが、例えば、ＪＰＥＧ方式又はＭＰＥＧ−１方式の符号化データが供給される場合には、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータを格納しておき、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給するようセレクタ１３を設定すればよい。

また、ＭＰＥＧ−２方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンに対応したスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、制御部１９は、ピクチャごとにスキャンパターンを対応付けて読出制御部１２の動作を設定する。読出制御部１２は、ジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのいずれのスキャンパターンであるかを表すパターン選択情報に応じてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、ピクチャごとに判定したパターン選択情報に応じて、ジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのうちのいずれかのスキャンパターンデータを選択する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、Ｈ．２６４方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、パターン格納部１０に、縦横４×４画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、縦横４×４画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターン、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、制御部１９は、ブロック分割サイズごと及び走査種別ごとにスキャンパターンを対応付けて読出制御部１２の動作を設定する。読出制御部１２は、パターン選択情報に応じてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、ブロック分割サイズ情報及び走査種別情報を判定し、判定したブロック分割サイズ情報及び走査種別情報に応じて、パターン格納部１０に格納されている複数のスキャンパターンデータの中からいずれかのスキャンパターンデータを選択する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、パターン格納部１０は、縦横４×４画素のブロックに対応させるため、図６で示したような縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。さらに、パターン格納部１０は、縦横８×８画素のブロックに対応させるため、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。

また、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、その符号化方式により規定されるスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納しておき、パターン読出制御部１１は、その符号化方式による規定に基づいて、適切なスキャンパターンに従って係数データを係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給する構成とすればよい。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における復号化回路を特定の企業や国で独自に開発された符号化方式に対応させた際に選択されるスキャンパターンデータについて説明するための図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す例では、ピクチャ種別及び走査種別などによって異なったスキャンパターンが用いられるとともに、ＤＣ／ＡＣ予測のような予測に応じてもスキャンパターンが変更されるような符号化方式に復号化回路を対応させている。すなわち、低頻度で出現する種別情報（抽出情報）が切り替わるのに応じて、制御部１９は、パターン格納部１０の各スキャンパターンデータを書き換えるように制御する。

図９（Ａ）は、ピクチャ種別がＩピクチャである符号化データ又は走査種別がフレームである符号化データを復号化する場合に選択されるスキャンパターンについて説明するための図であり、図９（Ｂ）は、ピクチャ種別がＰ、Ｂピクチャである符号化データ又は走査種別がフィールドである符号化データを復号化する場合に選択されるスキャンパターンについて説明するための図である。なお、図９（Ａ）に示す復号化回路で使用される符号化データの種別を第１の種別とし、図９（Ｂ）に示す復号化回路で使用される符号化データの種別を第２の種別とする。このように、制御部１９が、ピクチャ種別情報又は走査種別情報に応じて、パターン格納部１０の各スキャンパターンデータを書き換えるとともに、セレクタ１３により、書き換えられた各スキャンパターンデータが適応的に選択される。

すなわち、図９（Ａ）に示すように、供給される符号化データが第１の種別である場合には、イントラに対するスキャンパターンＰ１１、Ｐ１２及びＰ１３と、さらにインターに対するスキャンパターンＰ１４が各ブロックに選択的に用いられる。また、図９（Ｂ）に示すように、供給される符号化データが第２の種別である場合には、スキャンパターンＰ２１〜Ｐ２８のいずれかのスキャンパターンが各ブロックに選択的に用いられる。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、このような符号化方式に本実施の形態の復号化回路を対応させたときの一例を示している。

このように、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式に対応するため、本実施の形態の復号化回路において、制御部１９は、符号化情報抽出部２２からの抽出情報に含まれるピクチャ種別情報又は走査種別情報に応じたスキャンパターンデータをパターンメモリ１７から読み出し、読み出したスキャンパターンデータをパターン格納部１０に記憶する。例えば、符号化データが図９（Ａ）に示すような第１の種別である場合、制御部１９は、テーブルＴ１にスキャンパターンＰ１１、テーブルＴ２にスキャンパターンＰ１２、テーブルＴ３にスキャンパターンＰ１３及びテーブルＴ４にスキャンパターンＰ１４を格納する。また、例えば、符号化データが図９（Ｂ）に示すような第２の種別である場合、制御部１９は、テーブルＴ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・、Ｔ８にスキャンパターンＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、・・・、Ｐ２８をそれぞれ格納する。

また、読出制御部１２は、制御部１９から通知される抽出情報に基づいたパターン選択情報、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報及びＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から通知される予測情報に応じてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、通知されたパターン選択情報がイントラであり、かつ通知された予測情報が予測なしである場合にはテーブルＴ１を選択するようセレクタ１３を制御する。また、読出制御部１２は、予測情報において予測方向が上から予測と通知された場合にはテーブルＴ２を選択し、予測情報において予測方向が左から予測と通知された場合にはテーブルＴ３を選択するようセレクタ１３を制御する。また、読出制御部１２は、パターン選択情報がインターである場合にはテーブルＴ４を選択するようセレクタ１３を制御する。

このように、本実施の形態の復号化回路は、制御部１９の制御によりパターン格納部１０に適宜スキャンパターンを設定できるとともに、読出制御部１２の制御によりパターン格納部１０に格納されたスキャンパターンを、適宜、適応的に選択して係数メモリ３０〜３５に供給できる。そのため、本実施の形態の復号化回路は、このような特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態１における復号化回路は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部１０と、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む制御部１９と、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出制御部１１と、供給される符号化データから係数データを復元する可変長復号化部２１と、パターン読出制御部１１によりパターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、可変長復号化部２１で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部３９とを備える。そして、制御部１９は、供給される符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む。

このため、例えば、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部１０の容量を増大させることなく、パターン格納部１０にその新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができる。その結果、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応できる汎用性を有した復号化回路を提供することができる。

なお、以上の説明では、図１に示すような機能ブロックで構成される復号化回路により符号化データを復号化する実施の形態の一例を挙げて説明したが、例えば、供給される符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込ステップと、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、供給される符号化データから係数データを復元する係数復元ステップと、パターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、復元した係数データを並び替える逆スキャン処理ステップとを含む復号化方法であってもよい。具体的には、このような復号化方法の各処理ステップを実行するプログラムをメモリなどに記憶させ、例えば、マイクロプロセッサのようなＣＰＵが、メモリに記憶されたプログラムを順次読み取り、読み取ったプログラムに従って処理を実行するような構成であってもよい。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における符号化回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、供給された画像データに対して圧縮符号化することにより、符号化データを生成する符号化回路の一例を挙げて説明する。なお、図１０において、図１と同一の符号を付した構成要素は、図１と同一の機能を有しており、詳細な説明は省略する。

また、本実施の形態の符号化回路は、画像の符号化方式として規格化された、ＪＰＥＧ方式、ＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式、ＭＰＥＧ−４方式、Ｈ．２６３方式及びＨ．２６４方式などに対応するとともに、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応可能な符号化回路を実現している。さらに、本実施の形態の符号化回路は、これらの符号化方式に加えて、将来提案される符号化方式に対しても対応可能な構成としている。

また、本実施の形態では、直交変換の１つである離散コサイン変換を用いる符号化方式により画像データを符号化する例について説明するが、画像データから周波数ごとの成分を求めるような手法を用いた他の変換を利用する符号化方式に対しても対応可能であり、このような離散コサイン変換以外の変換を利用した符号化回路であってもよい。

図１０に示すように、本実施の形態における符号化回路には、画像データが供給される。本実施の形態における符号化回路は、供給された画像データに対して、ブロック単位で離散コサイン変換し、離散コサイン変換により生成されたブロックごとの各係数値を量子化する。そして、符号化回路は、量子化により生成した各量子化係数値を係数データとして所定のスキャンパターンに従って並び替える。符号化回路は、並び替えた係数データに対してランレベル符号化し、ランレベル符号化したデータを符号化データとして出力する。

図１０に示す符号化回路は、パターン格納部１０、パターン読出制御部１１、パターンメモリ１７、テーブルアドレス発生部１８、制御部１９、可変長符号化部４１、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３、量子化部４４、ＤＣＴ変換部４５、書込アドレス発生部４６及びスキャン処理部４９を備える。

図１０において、符号化回路に入力された画像データは、まず、ＤＣＴ変換部４５に供給される。ＤＣＴ変換部４５は、供給された画像データに対して、例えば縦横８×８画素のブロック単位で離散コサイン変換を施すことで、ブロック上の所定ブロック要素に対応した周波数ごとに区分され、区分された各周波数成分に対応するそれぞれの係数値を生成する。

量子化部４４は、ＤＣＴ変換部４５から供給された各係数値に対して量子化を行う。これによって、各ブロックのブロック要素に対応付けられた係数データが生成される。量子化部４４は、このように生成した係数データを、順次、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３に供給する。

ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、量子化部４４から供給された係数データに対し、ＤＣ成分とＡＣ成分との両方に対して適応的に予測符号化する。すなわち、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、ＭＰＥＧ−４方式やＨ．２６３方式などに基づき符号化処理を行う場合、このようなＤＣ成分とＡＣ成分との両方に対する予測符号化処理を行い、予測符号化処理を行った係数データを出力する。また、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、ＤＣ／ＡＣ予測を利用していない符号化方式に対しては、予測符号化処理を行わずに係数データを出力する。

さらに、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、スキャン処理部４９に含まれる係数メモリに、出力した係数データを格納するため、書込アドレス発生部４６を制御する。また、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、予測に関する情報を可変長符号化部４１に通知する。また、ＤＣＴ変換部４５、量子化部４４及びＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３により、画像データから係数データを生成する係数生成部が構成される。

次に、書込アドレス発生部４６は、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３の制御に応じて、スキャン処理部４９に含まれる係数メモリの所定アドレスにデータを書き込むためのアドレスを発生する。

ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３から出力された係数データは、スキャン処理部４９に供給される。スキャン処理部４９は、ＤＣＴ変換部４５により生成されたブロック単位の各係数データをスキャンパターンに従って並び替えることにより、１次元の係数データ列を生成する。本実施の形態では、このような処理を実行するため、スキャン処理部４９は、マクロブロックにおける４つの輝度のブロックＹ０〜Ｙ３に対応する４つの係数メモリ３０、３１、３２及び３３と、２つの色差のブロックＣｂ，Ｃｒに対応する２つの係数メモリ３４及び３５とを有している。

すなわち、まず、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３からの係数データは、各係数メモリ３０〜３５に供給される。これとともに、書込アドレス発生部４６からは、各係数データを各係数メモリ３０〜３５の所定アドレスに順次書き込むためのアドレスが、各係数メモリ３０〜３５に供給される。これにより、所定の係数メモリには、ブロック上の各ブロック要素、すなわち各周波数成分に対応した係数データが格納される。

一方、スキャン処理部４９は、各係数メモリから、順次スキャンパターンの順序に従って係数データを取り込み、１次元の係数データ列に並び替える。そのため、スキャン処理部４９には、パターン読出制御部１１から、ブロックごとのスキャンパターンに対応した係数読出アドレスが供給される。それぞれの係数読出アドレスは、各係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に読出アドレスとして供給される。このようなスキャン処理部４９の構成により、係数メモリに格納されたブロック単位の各係数データは、スキャンパターンに従った１次元の係数データ列として出力されることとなる。スキャン処理部４９は、このような処理により、各係数データを並び替え、２次元のブロックに対応した係数メモリ上の所定アドレスに配置された係数データから、スキャンパターンに従った１次元の係数データ列を生成する。

スキャン処理部４９から出力された係数データ列は、可変長符号化部４１に供給される。可変長符号化部４１は、スキャンパターンに従った順序の係数データに対して可変長符号化処理としてのランレベル符号化処理を行い、符号化データとして出力する。

また、スキャンパターンに従った１次元の係数データ列をスキャン処理部４９の係数メモリから読み出すため、本実施の形態２においては、実施の形態１と同様のパターンメモリ１７、制御部１９、テーブルアドレス発生部１８及びパターン格納部１０によるスキャンパターンデータの供給処理が実行される。

すなわち、制御部１９及びパターン読出制御部１１には、符号化処理における符号化種別情報、ピクチャ種別情報、走査種別情報及びブロック分割サイズ情報などの符号化データの種別を示す種別情報が通知される。これに対し、まず、制御部１９は、通知される種別情報に応じて、パターンメモリ１７からその種別情報に対応した一まとめのスキャンパターンデータを読み出し、読み出したスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するよう書き込み制御を行う。このように、制御部１９は、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込部として機能する。

また、パターン格納部１０に格納されるスキャンパターンデータは、図３〜図６に示したパターンと同様のパターンである。このようにして、制御部１９は、所定の格納アドレスを発生するようテーブルアドレス発生部１８を制御しながら、順次、スキャンパターンデータをパターンメモリ１７から取り出し、書込制御信号をパターン格納部１０に出力し、パターン格納部１０の各テーブルに、取り出したスキャンパターンデータを格納する。さらに、制御部１９は、所定の手順に従ってパターン格納部１０からスキャンパターンデータが出力されるようパターン読出制御部１１を制御する。

パターン読出制御部１１は、通知される種別情報に応じて、生成する符号化データに対応したスキャンパターンを示すスキャンパターンデータを選択し、選択したスキャンパターンデータがスキャン処理部４９に供給されるように読み出し制御を行う。このような処理を実行するため、パターン読出制御部１１は、実施の形態１と同様に、セレクタ１３及び読出制御部１２を備えている。

読出制御部１２は、制御部１９からの制御信号によりスキャンパターンデータの読み出し処理を実行するように指示されると、種別情報に応じて、パターン格納部１０の各テーブルに格納されたスキャンパターンデータを選択するように、セレクタ１３を制御する。セレクタ１３によって選択されたスキャンパターンデータは、それぞれ係数読出アドレスとして係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、制御部１９には、可変長符号化部４１から、読出指示信号が通知される。すなわち、可変長符号化部４１は、ランレベル符号化処理を開始するとき、制御部１９に対して読出指示信号を出力し、係数メモリから係数データを読み出すように指示する。読出指示信号に応じて、制御部１９は、所定の種別に対応したスキャンパターンデータを選択するようパターン読出制御部１１を制御する。これにより、各係数メモリにはスキャンパターンに対応した係数読出アドレスが順次供給され、その結果、係数メモリに格納された係数データがスキャンパターンの順序に従って、係数メモリから読出データとして出力される。

本実施の形態の符号化回路は、以上説明したような構成であり、このような構成により、単一の回路で各種の画像符号化方式におけるスキャンパターンに対応させて符号化処理を行うことができる。

すなわち、例えば、ＪＰＥＧ方式又はＭＰＥＧ−１方式の符号化データを生成する場合には、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターンのスキャンパターンデータを格納しておき、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給するようセレクタ１３を設定すればよい。

また、ＭＰＥＧ−２方式の符号化データを生成する場合、制御部１９は、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、読出制御部１２は、種別情報に応じて、ピクチャごとにジグザグスキャンパターンであるか垂直優先スキャンパターンであるかを判定し、セレクタ１３によるいずれかのスキャンパターンデータの選択を制御する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、Ｈ．２６４方式の符号化データを生成する場合、制御部１９は、パターン格納部１０に、縦横４×４画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、縦横４×４画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターン、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、読出制御部１２は、ブロック分割サイズ情報を判定し、判定したブロック分割サイズ情報に応じて、セレクタ１３によるいずれかのスキャンパターンデータの選択を制御する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、パターン格納部１０は、縦横４×４画素のブロックに対応させるため、図６で示したような縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。さらに、パターン格納部１０は、縦横８×８画素のブロックに対応させるため、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。

また、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、その符号化方式により規定されるスキャンパターンをパターン格納部１０に格納しておき、パターン読出制御部１１は、その符号化方式による規定に基づいて、適切なスキャンパターンを係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給する構成とすればよい。

このように、本実施の形態の符号化回路は、制御部１９の制御によりパターン格納部１０に適宜スキャンパターンを設定できるとともに、読出制御部１２の制御によりパターン格納部１０に格納されたスキャンパターンを適宜選択して係数メモリに供給できる。そのため、本実施の形態の符号化回路は、このような特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態２における符号化回路は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部１０と、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む制御部１９と、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出制御部１１と、画像データから係数データを生成するＤＣＴ変換部４５、量子化部４４及びＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３と、パターン読出制御部１１によりパターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、生成した係数データを並び替えるスキャン処理部４９とを備える。そして、制御部１９は、生成する符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む。

このため、例えば、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部１０の容量を増大させることなく、パターン格納部１０にその新たなスキャンパターンを格納できる。その結果、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応できる汎用性を有した符号化回路を提供することができる。

なお、以上の説明では、図１０に示すような機能ブロックで構成される符号化回路により符号化データを生成する実施の形態の一例を挙げて説明したが、例えば、生成する符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込ステップと、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、画像データから係数データを生成する係数生成ステップと、パターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、生成した係数データを並び替えるスキャン処理ステップとを含む符号化方法であってもよい。具体的には、このような符号化方法の各処理ステップを実行するプログラムをメモリなどに記憶させ、例えば、マイクロプロセッサのようなＣＰＵが、メモリに記憶されたプログラムを順次読み取り、読み取ったプログラムに従って処理を実行するような構成であってもよい。

また、以上の説明では実施の形態１の場合、符号化情報抽出部２２は、抽出情報においてピクチャレベルの比較的低頻度で出現する情報である符号化種別情報、ピクチャ種別情報及び走査種別情報を制御部１９に通知し、また、高頻度で出現する情報であるイントラ／インター情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報をパターン読出制御部１１に通知しているが、本発明は特にこれに限定されない。符号化情報抽出部２２は、抽出情報に含まれる符号化種別情報、ピクチャ種別情報、走査種別情報、イントラ／インター情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報を制御部１９に通知してもよい。そして、制御部１９は、これらの情報に基づきパターン読出制御部１１を制御してもよい。

また、本発明を上記実施の形態１，２に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態１，２に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。

すなわち、復号化回路及び符号化回路を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）に含まれるとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩである。

また、上記の回路を構成する構成要素の各部は、個別に１チップ化されていてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ又はウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

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

また、本発明は、上記に示す復号化方法及び符号化方法であるとしてもよい。また、これらの復号化方法及び符号化方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）及び半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線通信回線、有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク又はデータ放送などを経由して伝送してもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。

また、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記記録媒体に記録して移送することにより、又は上記プログラム又は上記デジタル信号を上記ネットワークなどを経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせてもよい。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における画像再生装置の構成を示すブロック図である。なお、画像再生装置は、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、光ディスクレコーダ、光ディスクプレーヤ、テレビ、携帯情報端末装置及び携帯電話機を含む。

図１１に示す画像再生装置１００は、符号化ストリーム取得部１０１、復号化回路１０２及び出力部１０３を備える。符号化ストリーム取得部１０１は、符号化ストリームを取得する。なお、符号化ストリーム取得部１０１は、ネットワークを介して符号化ストリームを取得したり、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の光ディスクを読み取ることにより符号化ストリームを取得したり、アンテナを介して放送波から符号化ストリームを取得したりする。

復号化回路１０２は、実施の形態１で述べた復号化回路である。復号化回路１０２は、符号化ストリーム取得部１０１によって取得された符号化ストリームから画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを抽出し、抽出した符号化データを復号化する。出力部１０３は、復号化回路１０２によって復号化された画像データをモニタ１１０に出力する。モニタ１１０は、出力部１０３によって出力された画像データを表示する。

画像再生装置１００は、実施の形態１で述べた復号化回路を搭載しているので、本実施の形態における画像再生装置１００は、単一回路で各種の符号化方式に対応した復号化を行うことができる。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

本発明の一局面に係る復号化回路は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路であって、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元部と、前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元部で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部とを備える。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部によって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出部によって、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数復元部によって、供給される符号化データから係数データが復元される。その後、逆スキャン処理部によって、パターン読出部によりパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データが並び替えられる。

したがって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化回路を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン書込部は、供給される前記符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、供給される符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、供給される符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン書込部は、さらに、供給される前記符号化データの符号化方式で規定された種別に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、さらに、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン書込部は、前記種別に基づく処理単位で前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に基づく処理単位でスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に基づく処理単位で、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン格納部は、複数のスキャンパターンデータを格納し、前記パターン読出部は、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択し、選択した前記スキャンパターンデータを前記逆スキャン処理部に供給することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、複数のスキャンパターンデータが格納され、パターン読出によって、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択され、選択されたスキャンパターンデータが逆スキャン処理部に供給される。

したがって、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される符号化データに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロック単位で選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロックの構造に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン格納部は、縦横８×８の係数で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納するとともに、前記縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックを形成し、形成したブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、縦横８×８の係数で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。また、パターン格納部には、縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックが形成され、形成されたブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。

したがって、画像データが縦横８×８の係数で構成されるブロックで係数データに変換されている場合、当該ブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。また、画像データが縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロック単位で複数の係数データに変換されている場合、当該ブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックが形成され、形成されたブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記予測処理の内容は、ＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向であることが好ましい。

この構成によれば、供給される符号化データのブロックに施されるＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することができる。

本発明の他の局面に係る復号化方法は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化方法であって、供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部に書き込むパターン書込ステップと、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元ステップと、前記パターン読出ステップにおいて前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元ステップにおいて復元した係数データを並び替える逆スキャン処理ステップとを含む。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込ステップにおいて、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出ステップにおいて、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数復元ステップにおいて、供給される符号化データから係数データが復元される。その後、逆スキャン処理ステップにおいて、パターン読出ステップにおいてパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数復元ステップで復元した係数データが並び替えられる。

したがって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化方法を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

本発明の他の局面に係る符号化回路は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路であって、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、生成する前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、供給される前記画像データから前記係数データを生成する係数生成部と、前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数生成部で生成した係数データを並び替えるスキャン処理部とを備える。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部によって、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出部によって、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数生成部によって、供給される画像データから係数データが生成される。その後、スキャン処理部によって、パターン読出部によりパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データが並び替えられる。

したがって、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した符号化を行うことができ、汎用性を有した符号化回路を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン書込部は、前記符号化データを生成する画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、符号化データを生成する画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、符号化データを生成する画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン書込部は、さらに、生成する前記符号化データの符号化方式で規定された種別に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、さらに、生成する符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、生成する符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン格納部は、複数のスキャンパターンデータを格納し、前記パターン読出部は、複数のスキャンパターンデータの中から、生成する前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択し、選択した前記スキャンパターンデータを前記スキャン処理部に供給することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、複数のスキャンパターンデータが格納され、パターン読出部によって、複数のスキャンパターンデータの中から、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択され、選択されたスキャンパターンデータがスキャン処理部に供給される。

したがって、複数のスキャンパターンデータの中から、生成する符号化データに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロック単位で選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロックの構造に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン格納部は、縦横８×８画素で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納するとともに、前記縦横８×８画素で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８画素のブロックを形成し、形成したブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、縦横８×８画素で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。また、パターン格納部には、縦横８×８画素で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８画素のブロックが形成され、形成されたブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。

したがって、画像データが縦横８×８画素で構成されるブロック単位で複数の係数データに変換される場合、当該ブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。また、画像データが縦横８×８画素で構成されるブロックよりも小さいブロック単位で複数の係数データに変換される場合、当該ブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８画素のブロックが形成され、形成されたブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データが画面内符号化されるか画面間符号化されるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データが画面内符号化されるか画面間符号化されるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データが画面内符号化されるか画面間符号化されるかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記予測処理の内容は、ＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向であることが好ましい。

この構成によれば、生成する符号化データのブロックに施されるＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することができる。

本発明の他の局面に係る符号化方法は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化方法であって、生成する前記係数データに応じた前記スキャンパターンデータを、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部に書き込むパターン書込ステップと、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、供給される前記画像データから前記係数データを生成する係数生成ステップと、前記パターン読出ステップにおいて前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数生成ステップにおいて生成した係数データを並び替えるスキャン処理ステップとを含む。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部ステップにおいて、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出ステップにおいて、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数生成ステップにおいて、供給される画像データから係数データが生成される。その後、スキャン処理ステップにおいて、パターン読出ステップにおいてパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数生成ステップで生成した係数データが並び替えられる。

したがって、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した符号化を行うことができ、汎用性を有した符号化方法を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

本発明の他の局面に係る画像再生装置は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを取得する符号化データ取得部と、前記符号化データ取得部によって取得された符号化データを復号化する上記の復号化回路と、前記復号化回路によって復号化された画像データを出力する出力部とを備える。

この構成によれば、符号化データ取得部によって、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データが取得される。そして、上記の復号化回路によって、符号化データ取得部により取得された符号化データが復号化され、出力部によって、復号化回路により復号化された画像データが出力される。

したがって、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置及び携帯電話機などの画像再生装置に上記の復号化回路を適用することができる。

本発明に係る復号化回路及び復号化方法は、例えば、画像の符号化方式に基づき符号化されたデータである符号化データに対して復号化処理を施す機能を備えたＬＳＩなどの集積回路、このような集積回路を備えた、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置又は携帯電話機などの情報機器、及びその他の装置に利用することが可能である。

また、本発明に係る符号化回路及び符号化方法は、例えば、画像の符号化方式に基づき符号化データを生成する機能を備えたＬＳＩなどの集積回路、このような集積回路を備えた、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置又は携帯電話機などの情報機器、及びその他の装置に利用することが可能である。

本発明は、画像の圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路及び復号化方法に関し、特に、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路及び復号化方法に関するものである。

また、本発明は、画像の圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路及び符号化方法に関し、特に、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路及び符号化方法に関するものである。

近年、ネットワークの高速化や、パーソナルコンピュータ及びデジタルテレビジョン受信機などの一般家庭への急速な普及により、各種マルチメディアサービスが広く実用化されている。とりわけ、デジタル放送システムやインターネットを利用したコンテンツ配信システムなどでは、映像や音声などのコンテンツデータをＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式などの規格に基づいて圧縮符号化し、圧縮符号化したコンテンツデータである符号化データの断片をパケットとし、パケットの集合をストリーム信号として伝送したり、あるいはハードディスク、ＤＶＤ又はメモリカードなどに記録するような形態が一般的となっている。また、このようなストリーム信号を受け取る、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置又は携帯電話機などの情報機器は、ストリーム信号に含まれる符号化データを抽出し、抽出した符号化データに対して復号化処理を施すことで、コンテンツデータを復元する。

このような、画像を圧縮符号化する方式として、静止画像を圧縮符号化する方式では、デジタルカメラなどに広く利用されているＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式がある。また、動画像を圧縮符号化する方式では、ＣＤ−ＲＯＭなどへ動画像を記録するＭＰＥＧ−１方式がある。これによって、例えば離散コサイン変換に基づく画像圧縮符号化手法などの基本技術が確立された。このような基本技術に基づき、例えばデジタル放送で利用されているＭＰＥＧ−２方式、インターネットを利用したコンテンツなどに利用されるＭＰＥＧ−４方式、そしてさらに高圧縮符号化を目的としたＭＰＥＧ−４ＡＶＣ方式などが画像信号を扱う分野で標準方式として利用されている。

このような画像圧縮符号化の基本アルゴリズムは、動き補償予測方式に、直交変換方式の１つである上述の離散コサイン変換方式を組み合わせたハイブリッド圧縮符号化方式である。ハイブリッド圧縮符号化方式では、画像に対して１画面内データそのものを離散コサイン変換したデータと、動き補償画面間予測したデータに対して離散コサイン変換したデータとの両方を組み合わせて画像圧縮符号化が行われる。

このような画像圧縮符号化において、離散コサイン変換は、マクロブロックと呼ばれるブロック単位で行われる。このマクロブロックを構成する各画素データは、離散コサイン変換により、直流成分から高周波成分までの周波数ごとの振幅強度を示す複数の係数値へと変換される。このような各係数値は、まず、各圧縮符号化方式に基づいた手法で量子化されることで、量子化係数値へと変換される。さらに、各量子化係数値は、可変長符号化による圧縮率を向上させるため、各データの順序を示すスキャンパターンに応じて並び替えられる。その後、並び替えられた各量子化係数値は、順次、スキャンパターンの順序に従って可変長符号化処理が施される。

なお、このような可変長符号化として、先行するゼロの量子化係数値の個数であるランと、非ゼロの量子化係数値であるレベルとを組として一意的な符号を割り当ててデータの圧縮を図るランレベル符号化が用いられる。このようなアルゴリズムを基本として画像の圧縮符号化が行われ、上述のように圧縮された係数データを含む符号化データが生成される。

また、圧縮符号化により生成された符号化データに対し、その圧縮符号化に対応した復号化処理を行うことで画像が復元できる（例えば、特許文献１参照）。すなわち、符号化データに含まれるランとレベルとのデータから、スキャンパターンの順序に従った量子化係数値が復元される。さらに、圧縮符号化におけるスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータに従って量子化係数値が並び替えられる。これにより、マクロブロック上の所定位置に配置されたそれぞれの量子化係数値が復元される。さらに、これら量子化係数値に対して逆量子化が行われ、逆量子化により復元された各係数値に対して逆離散コサイン変換が施されることで、マクロブロック単位の画素データが復元される。

図１２は、復号化処理を行う従来の復号化回路の構成を示すブロック図である。図１２に示す従来の復号化回路は、シンボル復号部９１、アドレス出力部９２及びデータ貯蔵部９３を備える。

シンボル復号部９１は、受信されるランレベル符号化されたシンボルデータを復号化して、ランのゼロと、それに追従するレベルにより表わされるデータとを出力する。アドレス出力部９２は、複数のスキャンパターンのそれぞれのスキャン順序に基づいてスキャンアドレスを貯蔵し、選択されたスキャンパターンに応じたスキャンアドレスをクロックパルスに同期させて出力する。データ貯蔵部９３は、アドレス出力部９２から出力されるスキャンアドレスが指定する貯蔵位置にシンボル復号部９１から出力されるデータを貯蔵する。

従来の復号化回路は、このような構成により、ランレベル符号化されたシンボルデータをランレベル符号化に使用されたスキャンパターンに基づきランレベル復号化して、後段の機器での使用に適した形態で貯蔵する。このように、従来の復号化回路は、画像データの有するパターンによりランレベル符号化に多様なスキャンパターンが求められる場合であっても、ランレベル符号化されたシンボルデータを後段の機器での使用に適した形態に変換及び貯蔵することができる。
特開平１１−４６３６３号公報

しかしながら、従来の復号化回路のように、あらかじめ複数のスキャンパターンに対応させたスキャンアドレスを貯蔵しておく場合、例えば、新たな符号化方式が提案されたときなど、迅速に対応することが難しく、復号化処理を行うためのＬＳＩ（大規模集積回路）などの再設計が必要になるなどの課題があった。また、従来の復号化回路のように、それぞれのスキャンパターンに対応させたスキャンアドレスを貯蔵する場合、スキャンパターンの種類が増加するのに伴って、それらのスキャンアドレスを貯蔵しておくメモリなどの容量も増加するため、回路規模が大きくなるという課題もあった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化回路、復号化方法、符号化回路及び符号化方法を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係る復号化回路は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路であって、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元部と、前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元部で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部とを備える。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部によって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出部によって、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数復元部によって、供給される符号化データから係数データが復元される。その後、逆スキャン処理部によって、パターン読出部によりパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データが並び替えられる。

本発明によれば、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化回路を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における復号化回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、画像データを圧縮符号化することにより生成された符号化データを含む符号化ストリームを取得し、符号化データから元の画像データを復元する復号化回路の一例について説明する。

図１に示すように、復号化回路には、符号化データを含む符号化ストリームが供給される。復号化回路に供給される符号化データは、画像の圧縮符号化処理により生成される。画像の圧縮符号化処理では、画像データが所定画素数のブロック単位で離散コサイン変換され、離散コサイン変換により生成されたブロックごとの各係数値が量子化される。そして、量子化により生成された各量子化係数値が所定のスキャンパターンに従って並び替えられ、並び替えられた量子化係数値に対してランレベル符号化が施される。

本実施の形態における復号化回路は、このような画像の圧縮符号化処理により生成された符号化データに対して、ランレベル符号化されたデータからスキャンパターンの順序に従った量子化係数値に対応する係数データを復元する。そして、復号化回路は、復元した係数データをスキャンパターンに従って並び替えることにより、ブロック上の所定位置に配置されたそれぞれの係数データを復元する。復号化回路は、このように復元したブロック内の各係数データに対して、逆量子化及び逆離散コサイン変換を施すことで、ブロック内の各画素に対応した画像データを復元する。復号化回路は、復元した画像データを復号化データとして出力する。

特に、本実施の形態における復号化回路は、画像の符号化方式として国際標準化機関で規格化された、静止画像を対象にしたＪＰＥＧ方式、動画像を対象にしたＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式、ＭＰＥＧ−４方式、Ｈ．２６３方式、及びＭＰＥＧ−４ＡＶＣ方式とも呼ばれるＨ．２６４方式などに対応可能な構成としている。また、本実施の形態における復号化回路は、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応可能な構成としている。さらに、これらの符号化方式に加えて、本実施の形態における復号化回路は、将来提案される符号化方式に対しても対応可能な構成としている。

なお、本実施の形態では、直交変換の１つである離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いる符号化方式により符号化された符号化データを復号化する例について説明するが、画像データから周波数ごとの成分を求めるような手法を用いた他の変換を利用する符号化方式に対しても対応可能であり、このような離散コサイン変換以外の変換を利用した符号化データを復号化する復号化回路であってもよい。

図１に示す復号化回路は、パターン格納部１０、パターン読出制御部１１、パターンメモリ１７、テーブルアドレス発生部１８、制御部１９、可変長復号化部２１、符号化情報抽出部２２、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３、逆量子化部２４、逆離散コサイン変換部（以下、逆ＤＣＴ変換部と呼ぶ）２５、読出アドレス発生部２６及び逆スキャン処理部３９を備える。

図１において、復号化回路に入力された符号化ストリームは、まず可変長復号化部２１に供給される。可変長復号化部２１は、供給された符号化ストリームに含まれる符号化データから量子化係数値及び以下で説明する抽出情報などを復元する。すなわち、供給された符号化データのうち、例えば量子化係数値は一般的にランレベル符号化されたデータで構成されている。そのため、まず、可変長復号化部２１は、ゼロの量子化係数値の個数であるランデータと、非ゼロの量子化係数値であるレベルデータとを復元する。次に、可変長復号化部２１は、復元したランデータとレベルデータとから、符号化処理におけるスキャンパターンの順序に従った１次元の量子化係数列を復元する。

可変長復号化部２１は、このように復元した量子化係数値を係数データとして、順次、符号化情報抽出部２２に供給する。同様に、可変長復号化部２１は、量子化係数値以外の抽出情報についても復元し、符号化情報抽出部２２に供給する。なお、本実施の形態において可変長復号化部２１は、符号化データから係数データを復元する係数復元部として機能する。

次に、符号化情報抽出部２２は、可変長復号化部２１において復元したデータから、復号化処理を行うための符号化データに関する情報を抽出情報として抽出する。符号化情報抽出部２２は、このような抽出情報として、符号化データの種別に関した情報としての符号化種別情報、ピクチャ種別情報、走査種別情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報などを抽出する。

このような抽出情報において、符号化種別情報は、符号化データを生成するのに用いられた画像符号化方式を示す情報である。ピクチャ種別情報は、現在供給されている符号化データが、例えばＭＰＥＧ−２方式において、Ｉピクチャと呼ばれる画面内符号化処理により生成されたデータ、Ｐピクチャと呼ばれる画面間前方予測符号化処理により生成されたデータ、及びＢピクチャと呼ばれる画面間双方向予測符号化処理により生成されたデータのうちのどのデータであるかを示す情報である。なお、ＰピクチャやＢピクチャにはピクチャ内にイントラのマクロブロックが含まれる場合があり、このような情報はマクロブロック種別情報として別途抽出される。本実施の形態の復号化回路では、このようなピクチャ種別情報及びマクロブロック種別情報を用いて、現在処理中のブロックが画面内符号化であるイントラか、あるいは画面間符号化であるインターや非イントラかを示す情報であるイントラ／インター情報として利用している。

走査種別情報は、符号化データが、順次走査であるフレーム単位の動画像で生成されたデータ、あるいは飛び越し走査であるフィールド単位の動画像で生成されたデータであるかを示す情報である。また、ブロック分割サイズ情報は、離散コサイン変換を行うときのブロックサイズを示す情報である。このようなブロックは、各符号化方式により、縦横所定の個数のブロック要素で構成される２次元マトリックス状のマクロブロックとして規定されている。

例えば、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２及びＭＰＥＧ−４方式では、輝度の画像データに対し縦横８×８画素で構成される４つのブロック、及び色差の画像データに対し縦横８×８画素で構成される２つのブロックが規定され、これらのブロックを併せてマクロブロックが構成され、縦横８×８画素で構成される各ブロックに対して離散コサイン変換が行われる。また、Ｈ．２６４方式では、拡張方式として縦横８×８画素で構成されるブロックに対して離散コサイン変換が行われるとともに、通常は縦横８×８画素をさらに分割した縦横４×４画素で構成されるブロックに対して離散コサイン変換を近似した整数変換が行われる。また、このような離散コサイン変換や離散コサイン変換を近似した整数変換により生成された各係数は、周波数ごとに区分される同様のブロック上の所定位置に配置される。

符号化情報抽出部２２は、符号化ストリームから抽出した抽出情報を制御部１９及びパターン読出制御部１１に通知する。本実施の形態では、符号化情報抽出部２２は、抽出情報においてピクチャレベルの比較的低頻度で出現する情報である、符号化種別情報、ピクチャ種別情報及び走査種別情報を制御部１９に通知し、また、高頻度で出現する情報である、イントラ／インター情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報をパターン読出制御部１１に通知する。また、符号化情報抽出部２２は、可変長復号化部２１が復元した係数データを、順次、逆スキャン処理部３９に供給する。

逆スキャン処理部３９は、スキャンパターンの順序に従った１次元の係数データ列に対して、そのスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータに従って並び替えを行うことにより、２次元のブロック上の所定位置に配置された係数データを復元する。本実施の形態では、このような逆スキャン処理を実行するため、逆スキャン処理部３９は、マクロブロックにおける４つの輝度のブロックに対応する４つの係数メモリと、２つの色差のブロックに対応する２つの係数メモリとを有している。

すなわち、図１に示すように、逆スキャン処理部３９は、縦横１６×１６画素のマトリックスで構成される輝度のブロックを４分割したブロックＹ０に対応する係数メモリ３０、ブロックＹ１に対応する係数メモリ３１、ブロックＹ２に対応する係数メモリ３２及びブロックＹ３に対応する係数メモリ３３と、縦横８×８画素のマトリックスで構成される色差のブロックであるブロックＣｂに対応する係数メモリ３４及びブロックＣｒに対応する係数メモリ３５とを有している。

また、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５は、それらメモリに書込データが供給されるとともに係数書込アドレスが与えられることで、供給された書込データをその係数書込アドレスに格納する。また、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５は、係数読出アドレスが与えられると、その係数読出アドレスに格納されているデータを読出データとして出力する。すなわち、各係数メモリのアドレスとブロック要素位置とを対応付けておくことにより、所定のブロック要素位置に係数データを格納したり、所定のブロック要素位置の係数データを読み出したりすることができる。

なお、本実施の形態では、逆スキャン処理部３９において、ＭＰＥＧ−２方式又はＭＰＥＧ−４方式のように現在広く利用されている符号化方式のマクロブロックに対応させて、６つの係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５を設けた一例を挙げているが、例えば、縦横８×８画素のブロック要素の係数メモリを１つだけ設け、その係数メモリを時分割で利用するような構成であってもよい。

逆スキャン処理部３９は、符号化情報抽出部２２から順次供給されるスキャンパターンの順序に従った係数データを、スキャンパターンに従って並び替える。そのため、逆スキャン処理部３９には、以下で説明するパターン読出制御部１１から、ブロックごとのスキャンパターンに対応した係数書込アドレスが供給される。それぞれの係数書込アドレスは、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に書込アドレスとして供給される。また、符号化情報抽出部２２から順次供給される係数データは、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に書込データとして供給される。

このような逆スキャン処理部３９の構成により、１次元の係数データ列として供給される各係数データは、各ブロックに対応付けられた係数メモリにおいて、スキャンパターンに従った書込アドレスに格納されることとなる。逆スキャン処理部３９は、このような処理により、各係数データを並び替え、２次元のブロックに対応した係数メモリ上の所定アドレスに配置された係数データを復元する。

次に、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に格納された係数データを読み出す。ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、特に、ＭＰＥＧ−４方式又はＨ．２６３方式などに対応させるために設けられている。例えば、ＭＰＥＧ−２方式では、イントラでの処理における各ブロックの直流成分（以下、ＤＣ成分と呼ぶ）だけを差分符号化するが、ＭＰＥＧ−４方式及びＨ．２６３方式では、ＤＣ成分と交流成分（以下、ＡＣ成分と呼ぶ）の両方に対して適応的に予測符号化することによって、イントラの各ブロックの符号化効率の改善を図っている。

このため、本実施の形態の復号化回路では、ＭＰＥＧ−４方式及びＨ．２６３方式のようにＤＣ／ＡＣ予測を利用した方式の符号化データが供給されたとき、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、まず、処理の対象となるブロックの上ブロック及び左のブロックのＤＣ成分を参照して予測方向を判定するとともに、予測値を求める。さらに、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、予測方向及び予測値を利用して、供給された係数データのＤＣ成分及び所定のＡＣ成分の再生を行い、このようなＤＣ／ＡＣ予測処理を行った係数データを逆量子化部２４に供給する。

なお、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、ＤＣ／ＡＣ予測を利用していない符号化方式の符号化データが供給されたときには、このようなＤＣ／ＡＣ予測処理を実行せずに、逆スキャン処理部３９から読み出した係数データを逆量子化部２４に供給する。また、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、このようにして判定した予測方向や予測の有無を予測情報としてパターン読出制御部１１に通知する。

また、読出アドレス発生部２６は、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に格納された係数データを読み出すための読出アドレスを生成する。読出アドレス発生部２６は、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３の指示に応じた係数読出アドレスを生成する。すなわち、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３は、係数データを取り出すため、読出アドレス発生部２６に対して係数読出アドレスを生成するよう指示する。これにより、読出アドレス発生部２６から出力される係数読出アドレスに格納された係数データが、係数メモリからＤＣ／ＡＣ予測処理部２３に供給される。

逆量子化部２４は、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から供給された各係数データに対して逆量子化を行う。これによって、各ブロックのブロック要素に対応付けられた係数値が復元される。逆量子化部２４は、このように復元した係数値を、順次、逆ＤＣＴ変換部２５に供給する。

逆ＤＣＴ変換部２５は、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に格納された係数データを読出し、逆量子化部２４による逆量子化で生成された各係数値に対してブロック単位で逆離散コサイン変換を施す。これにより、ブロック内の各画素に対応した画像データが復元される。このようにして、逆ＤＣＴ変換部２５により復元された画像データが復号化データとして出力される。

また、本実施の形態の復号化回路は、上述したように、各種の符号化方式におけるスキャンパターンに適応させるため、パターン格納部１０、パターン読出制御部１１、パターンメモリ１７、テーブルアドレス発生部１８及び制御部１９を備えている。パターン格納部１０は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納する。パターン読出制御部１１は、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すための読み出し制御を行う。制御部１９は、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するための書き込み制御、及びパターン読出制御部１１の制御を行う。

さらに、テーブルアドレス発生部１８は、制御部１９の制御に応じてパターン格納部１０の各データ格納番地を示すアドレスを発生する。パターンメモリ１７は、パターン格納部１０のそれぞれのテーブルに格納する一まとめのスキャンパターンデータを符号化方式及び種別ごとに区分して記憶する。

これにより、制御部１９は、供給される符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターンメモリ１７から読み出し、読み出したそれぞれのスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するよう書き込み制御を行う。また、パターン読出制御部１１の制御により読み出されたスキャンパターンデータが逆スキャン処理部３９に供給される。逆スキャン処理部３９は、供給されたスキャンパターンデータに従って、可変長復号化部２１で復元した係数データを並び替える。本実施の形態の復号化回路は、このようにして、各種の符号化方式におけるスキャンパターンに対応させて復号化処理を実行している。

本実施の形態の復号化回路においてこのような処理を実行するため、パターン格納部１０は、図１に示すように、複数のスキャンパターンデータをそれぞれに格納する複数のテーブルを備えている。図１では、パターン格納部１０は、ｍ個のテーブルＴ１〜Ｔｍを備えた一例を示している。パターン格納部１０は、例えば、ＲＡＭなど読み出しや書き換えが可能なメモリで構成される。このような構成のパターン格納部１０に対して、テーブルアドレス発生部１８から格納アドレスを供給しながら、書き込み信号などを含む書込制御信号とともに格納データ（スキャンパターンデータ）が供給されると、指定した格納アドレスに格納データが格納される。また、パターン格納部１０に対して、テーブルアドレス発生部１８から読出アドレスを供給しながら、読み出し信号などを含む読出制御信号が与えられると、指定される読出アドレスに格納されている格納データが出力される。

また、制御部１９は、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報に応じて、パターンメモリ１７からその抽出情報に対応した一まとめのスキャンパターンデータを読み出し、読み出したスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するよう書き込み制御を行う。このように、制御部１９は、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込部として機能する。

図１では、パターンメモリ１７が、符号化方式及び種別に対応付けた一まとめのスキャンパターンデータを、それぞれスキャンパターンＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎというように区分して記憶している。制御部１９は、複数のスキャンパターンＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎから、例えばスキャンパターンＰｎを選択するというように、一まとめのスキャンパターンデータを取り出す。さらに、制御部１９は、所定の格納アドレスを発生するようテーブルアドレス発生部１８を制御しながら、順次、スキャンパターンデータをパターンメモリ１７から取り出し、書込制御信号をパターン格納部１０に出力する。

このようにして、制御部１９は、パターン格納部１０の各テーブルに、パターンメモリ１７から取り出したスキャンパターンデータを格納する。さらに、制御部１９は、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報に基づき、処理を行う符号化データとパターン格納部１０に格納した各スキャンパターンデータとを対応付ける。そして、制御部１９は、符号化データとスキャンパターンデータとの対応付けに基づき、スキャンパターンの選択方法などを示すパターン選択情報を生成する。さらに、制御部１９は、このパターン選択情報をパターン読出制御部１１に通知する。また、上述したように、制御部１９に通知される抽出情報は、比較的低頻度で出現する情報である符号化種別情報、ピクチャ種別情報及び走査種別情報である。このため、パターン選択情報も低頻度の情報である。

パターン読出制御部１１は、制御部１９から通知されるパターン選択情報、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報、及びＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から通知される予測情報に応じて、供給される符号化データに対応したスキャンパターンを示すスキャンパターンデータを選択し、選択したスキャンパターンデータが逆スキャン処理部３９に供給されるように読み出し制御を行う。このような処理を実行するため、パターン読出制御部１１は、図１に示すように、読出制御部１２及びセレクタ１３を備える。

セレクタ１３は、パターン格納部１０の各テーブルから出力されるスキャンパターンデータを選択し、テーブルと係数メモリとを対応付けて、選択されたスキャンパターンデータを逆スキャン処理部３９のそれぞれの係数メモリに供給する。読出制御部１２は、パターン格納部１０から読み出すスキャンパターンデータの読み出し制御とともにセレクタ１３の選択制御を行う。読出制御部１２には、制御部１９からパターン選択情報が通知され、符号化情報抽出部２２からは抽出情報が通知され、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３からは予測情報が通知される。

読出制御部１２は、制御部１９によってあらかじめ設定されたパターン選択情報に基づき、抽出情報及び予測情報に応じて、パターン格納部１０の各テーブルに格納されたスキャンパターンデータを選択するように、セレクタ１３を制御する。例えば、符号化方式がＭＰＥＧ４方式である場合、まず、制御部１９は、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターン（ｚｉｇｚａｇ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）、垂直優先スキャンパターン（ａｌｔｅｒｎａｔｅ−ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）、水平優先スキャンパターン（ａｌｔｅｒｎａｔｅ−ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）を格納する。そして、制御部１９は、読出制御部１２へパターン選択情報を出力することにより、イントラ／インター情報及び予測情報に応じて適切なスキャンパターンデータを選択するように読出制御部１２の動作を設定する。

パターン選択情報には、イントラ／インター情報及び予測情報とスキャンパターンとを対応付ける情報が含まれる。すなわち、パターン選択情報により、符号化データがイントラである場合に選択するスキャンパターン及び符号化データがインターである場合に選択するスキャンパターンが特定可能となる。

これにより、読出制御部１２は、イントラ／インター情報においてインターが通知されたときにはパターン格納部１０に格納されたジグザグスキャンパターンのテーブルを固定的に選択するよう、セレクタ１３を制御する。また、読出制御部１２は、イントラ／インター情報においてイントラが通知されたときには、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３からの予測情報に適応的に応答して、予測方向に応じたスキャンパターンのテーブルを選択するよう、セレクタ１３を制御する。セレクタ１３によってそれぞれ選択されたスキャンパターンデータは、それぞれ係数書込アドレスとして係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

本実施の形態の復号化回路は、以上説明したような構成であり、このような構成により、単一の回路で各種の画像符号化方式におけるスキャンパターンに対応させて復号化処理を行うことができる復号化回路を実現している。

次に、各画像符号化方式において規定されるスキャンパターンについて説明する。図２は、画像符号化方式ごとに規定されているスキャンパターンの一例を示す図である。また、図３〜図６は、画像符号化方式ごとに規定されているスキャンパターンの一例を示した図である。図３は、ジグザグスキャンパターンを示す図であり、図４は、垂直優先スキャンパターンを示す図であり、図５は、水平優先スキャンパターンを示す図である。図３〜図５では、縦横８×８画素で構成したブロックに対する各スキャンパターンを示しており、矢印によりスキャンパターンの順序を示している。

また、図６は、縦横８×８画素のマトリックスのブロックよりも小さい縦横４×４画素のブロックに対し、縦横４×４画素のブロックを４個組み合わせて、縦横８×８画素のマトリックスとしたブロックに対応するスキャンパターンデータの一例を示している。図６に示すスキャンパターンを利用することにより、縦横４×４画素のブロックを用いた画像符号化方式などに対しても縦横８×８画素を用いた画像符号化方式との回路の共用化を図ることができる。

図２では、静止画像を圧縮符号化する方式として広く利用されているＪＰＥＧ方式、動画像を圧縮符号化する方式として広く利用されているＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式、ＭＰＥＧ−４方式、及び電気通信に関する国際標準機関であるＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）勧告により規定されているＨ．２６４方式におけるスキャンパターンを示している。

図２に示すように、ＪＰＥＧ方式では、静止画像を対象としているため、走査種別又はマクロブロック種別に関係なく、図３で示すようなジグザグスキャンパターンが用いられている。また、ＭＰＥＧ−１方式は、動画像を対象とした圧縮符号化方式であるが、走査種別又はマクロブロック種別に関係なく、ジグザグスキャンパターンのみが用いられている。ＭＰＥＧ−２方式では、ジグザグスキャンパターンに加えて、フィールド単位に飛び越し走査、すなわちインターレースした動画像に対する圧縮効率が高い図４に示すような垂直優先スキャンパターンも規定されている。ＭＰＥＧ−２方式では、ピクチャごとに、このような２種類のスキャンパターンから画像の特徴に応じたスキャンパターンが選択され、選択されたスキャンパターンを用いた圧縮符号化が行われる。

また、ＭＰＥＧ−４方式では、上述したようにＤＣ／ＡＣ予測処理が行われ、ＤＣ／ＡＣ予測処理に付随してスキャンパターンが変更される。すなわち、ＭＰＥＧ−４方式では、符号化処理でのマクロブロック種別がイントラの場合において、対象となるブロックのＡＣ成分の予測が無効である場合には予測無しとして図３に示すジグザグスキャンパターンが適用され、対象となるブロックのＡＣ成分が左ブロックから予測される場合には図４に示す垂直優先スキャンパターンが適用され、対象となるブロックのＡＣ成分が上ブロックから予測される場合には図５に示す水平優先スキャンパターンが適用される。また、ＭＰＥＧ−４方式では、符号化処理でのマクロブロック種別がインターの場合においては、ジグザグスキャンパターンのみが適用される。また、ＪＰＥＧ方式、ＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式及びＭＰＥＧ−４方式では、図２の直交変換単位で示すように、離散コサイン変換を行うブロックサイズとして縦横８×８画素とするブロックサイズが規定されている。

また、Ｈ．２６４方式では、拡張方式として縦横８×８画素の適用が可能であるとともに、通常は、縦横４×４画素で構成される各ブロックに対して離散コサイン変換が行われる。そして、縦横４×４画素で構成されるブロック上に配置された量子化係数値に対して、ジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのいずれかのスキャンパターンが適用される。Ｈ．２６４方式では、符号化処理での走査種別がフレームの場合にはジグザグスキャンパターンが適用され、走査種別がフィールドの場合には垂直優先スキャンパターンが適用される。

なお、図２では、国際標準化機関で規格化された符号化方式のスキャンパターンについてのみ挙げているが、例えば、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式では、さらに、図２に示す直交変換単位とは異なったブロック形状を利用したり、図３〜図５に示すスキャンパターンとは異なったスキャンパターンを利用したりするような手法がある。

このような各符号化方式において、例えば、符号化処理でジグザグスキャンパターンを用いる場合、次のようにして係数データを並び替える。すなわち、図３〜図５に示すような縦横８×８画素のブロックの横方向をｘとし、縦方向をｙとし、ブロックの各要素位置をｘｙ（ただし、ｘ及びｙは０から７までの範囲の整数）で示すと、縦横８×８画素に対する離散コサイン変換により、２次元空間周波数に対応して、左上のブロック要素００にはＤＣ成分に対応した係数値が配置される。また、ブロック要素のｘが増大するに従って、より高い水平周波数のＡＣ成分に対応した係数値が配置され、ブロック要素のｙが増大するに従って、より高い垂直周波数のＡＣ成分に対応した係数値が配置される。

このように、各ブロック要素に配置された係数値は量子化され、それぞれ量子化係数値を示す係数データに変換される。ブロック要素ｘｙに配置される係数データをｋｘｙとすると、このような各係数データは、所定のスキャンパターン、すなわちこの場合、図３に示すジグザグスキャンパターンに従って、ｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・というような順序の１次元の係数データ列に並び替えられる。このように並び替えられた各係数データはランレベル符号化され、符号化データが生成される。

一方、本実施の形態における復号化回路は、このような画像の圧縮符号化処理により生成された符号化データに対して、まず、ランレベル符号化されたデータからスキャンパターンの順序に従った係数データを復元する。例えば、ジグザグスキャンパターンを用いた符号化データが復号化回路に供給された場合、可変長復号化部２１で復元された係数データは、上述のジグザグスキャンパターンに従った、ｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・というような順序の１次元の係数データ列である。復号化回路は、このような順序の各係数データをそれぞれ所定のブロック要素位置に配置させるため、パターン格納部１０に格納したスキャンパターンデータを利用している。

すなわち、可変長復号化部２１で復元され符号化情報抽出部２２から供給されるジグザグスキャンパターンに従った順序の係数データｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・に対し、パターン格納部１０に格納されたジグザグスキャンパターンに対応するテーブルからは、係数データのブロック要素位置に対応したデータ列００、１０、０１、０２、１１、２０、・・・とするようなスキャンパターンデータが出力される。このようなスキャンパターンデータが、供給される係数データに同期しながら、係数書込アドレスとして逆スキャン処理部３９の係数メモリに供給される。

これにより、例えば、ジグザグスキャンパターンに従った順序の係数データが逆スキャン処理部３９の書き込みの対象係数メモリに供給される場合、係数データｋ００が供給されるときには係数書込アドレス００が供給されており、係数メモリのブロック要素００に対応した位置に係数データｋ００が格納される。同様にして、順次、係数メモリのブロック要素１０に係数データｋ１０、ブロック要素０１に係数データｋ０１、ブロック要素０２に係数データｋ０２、ブロック要素１１に係数データｋ１１、ブロック要素２０に係数データｋ２０というように、各係数データが係数メモリに格納される。本実施の形態における復号化回路は、このようなスキャンパターンデータを利用した１次元の係数データ列の並び替えにより、ブロック上の所定位置に２次元的に配置されたそれぞれの係数データを復元する。

なお、本実施の形態では、圧縮符号化の規格に沿うとともに説明をわかり易くするため、２次元的に配置された係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に係数データを並べ替えているが、例えば、アドレスが連続するような１次元的な記憶領域に係数データを格納してもよい。すなわち、ブロック要素位置と係数メモリにおける係数データを格納するアドレスとの対応が取られた状態でスキャンパターンによる並び替えが行われ、逆ＤＣＴ変換部２５における逆離散コサイン変換の処理において、ブロック要素位置と係数メモリにおけるデータが格納されたアドレスとの対応が取られた状態で処理ができればよい。

例えば、ブロック要素００から０７までをアドレス０番地から７番地までとし、ブロック要素１０から１７までをアドレス８番地から１５番地までとするようにブロック要素位置と係数メモリドレスとの対応付けを行い、ブロック要素１０のデータが必要なときはアドレス８番地のデータを取り出すような構成などでよい。

また、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５は、例えば、一体化したメモリで構成され、記憶領域をそれぞれのブロックに対応させて分割して利用するような構成であってもよい。また、上述したように、例えば、縦横８×８画素のブロック要素の係数メモリを１つだけ設け、その係数メモリを時分割で利用するような構成であってもよい。

図７は、パターン格納部１０の各テーブルに設定されたスキャンパターンの種類、及び各テーブルから出力されるスキャンパターンの一例を示す図である。図７において、例えば、テーブルＴ１には、ジグザグスキャンパターンが設定されている。テーブルＴ１からは、図３の矢印で示す順序に従って、データ列００、１０、０１、０２、１１、２０、・・・、７７で表されるスキャンパターンデータが出力される。また、テーブルＴ２には、水平優先スキャンパターンが設定されている。テーブルＴ２からは、図５の矢印で示す順序に従って、データ列００、１０、２０、３０、０１、１１、・・・、７７で表されるスキャンパターンデータが出力される。また、テーブルＴ３には、垂直優先スキャンパターンが設定されている。テーブルＴ３からは、図４の矢印で示す順序に従って、データ列００、０１、０２、０３、１０、１１、・・・、７７で表されるスキャンパターンデータが出力される。

以下、このように構成された復号化回路の詳細な動作について説明する。

図８は、本発明の実施の形態１における復号化回路の動作例を示す図である。図８では、可変長復号化部２１で復元され符号化情報抽出部２２から出力された係数データを、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータに従って、逆スキャン処理部３９の係数メモリのブロック要素に対応付けたアドレスに格納する動作例を示している。また、図８では、ＭＰＥＧ−４方式により符号化された符号化データに対して復号化処理を行う例を挙げ、逆スキャン処理部３９の係数メモリ３０に係数データを格納するときの動作を代表して示している。以下、このようなＭＰＥＧ−４方式に基づいて符号化された符号化データに対しての復号化処理の動作例について説明する。

まず、復号化回路に符号化ストリームが供給されると、可変長復号化部２１は、符号化ストリームに含まれる符号化データを復元する。符号化情報抽出部２２は、システムデータなどから、復号化処理を行うための符号化データに関する情報を抽出情報として抽出する。すなわち、この動作例の場合、符号化情報抽出部２２は、まず、供給される符号化データがＭＰＥＧ−４方式に基づき生成された符号化データであることを検出し、符号化種別がＭＰＥＧ−４方式であるとする符号化種別情報を制御部１９に通知する。

制御部１９は、符号化情報抽出部２２からの符号化種別情報に応じて、パターンメモリ１７にあらかじめ記憶されている各種のスキャンパターンデータから、ＭＰＥＧ−４方式に対応した一まとめのスキャンパターンデータを取り出す。さらに、制御部１９は、順次、ＭＰＥＧ−４方式に対応したスキャンパターンデータを取り出しながら、テーブルアドレス発生部１８が所定のアドレスを出力するように制御するとともに書込制御信号をパターン格納部１０に出力する。これにより、制御部１９は、パターン格納部１０の各テーブルに、取り出したスキャンパターンデータを格納する。

図８では、このようにしてパターン格納部１０に格納したスキャンパターンデータの一例を示している。図２に示したように、ＭＰＥＧ−４方式の場合、マクロブロック種別がイントラのとき、スキャンパターンとして、ジグザグスキャンパターン、垂直優先スキャンパターン及び水平優先スキャンパターンがＤＣ／ＡＣ予測に応じて適応的に切り替えられる。このため、図８に例示するように、制御部１９は、ＤＣ／ＡＣ予測に応じたスキャンパターンを各ブロックに対応させるため、テーブルＴ１にジグザグスキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納し、テーブルＴ２に水平優先スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納し、テーブルＴ３に垂直優先スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納している。

また、制御部１９は、このとき、パターン選択情報により、これらスキャンパターンの設定と対応付けて読出制御部１２が動作するよう、読出制御部１２の動作を設定する。すなわち、例えば、読出制御部１２にマクロブロック種別情報としてインターが通知される場合、ジグザグスキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納されたテーブルＴ１を選択するよう、制御部１９は、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。

同様に、読出制御部１２にマクロブロック種別情報としてイントラが通知される場合、ＤＣ／ＡＣ予測に応じてジグザグスキャンパターン、水平優先スキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンが格納されたテーブルＴ１〜Ｔ３のスキャンパターンデータを適応的に選択するよう、制御部１９は、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。すなわち、制御部１９は、予測情報において、予測なしと通知された場合にはテーブルＴ１を選択するよう、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。また、制御部１９は、予測方向が上から予測と通知された場合にはテーブルＴ２を選択するよう、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。さらに、制御部１９は、予測方向が左から予測と通知された場合にはテーブルＴ３を選択するよう、パターン選択情報により読出制御部１２の動作を設定する。

一方、読出制御部１２は、制御部１９からのパターン選択情報により設定された動作に従い、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３からの予測情報、及び符号化情報抽出部２２からの抽出情報に応じて、パターン格納部１０の各テーブルに格納されたＭＰＥＧ−４に対応するスキャンパターンデータを適切に選択するように、セレクタ１３を制御する。

すなわち、読出制御部１２は、まず符号化情報抽出部２２からの抽出情報に含まれるイントラ／インター情報に基づき、供給される符号化データがイントラであるかインターであるかを判定する。読出制御部１２は、供給される符号化データがインターの場合には、テーブルＴ１を選択するようセレクタ１３を制御する。これにより、例えばブロックＹ０がインターの場合には、ブロックＹ０に対応した係数メモリ３０に、テーブルＴ１に格納されたジグザグスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給される。

一方、読出制御部１２は、供給される符号化データがイントラの場合には、ＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から通知される予測情報に基づいてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、予測情報において、予測なしと通知された場合にはテーブルＴ１を選択するようセレクタ１３を制御し、予測方向が上から予測と通知された場合にはテーブルＴ２を選択するようセレクタ１３を制御し、予測方向が左から予測と通知された場合にはテーブルＴ３を選択するようセレクタ１３を制御する。

これにより、例えば、ブロックＹ０に対応した係数メモリ３０に対して、ＤＣ／ＡＣ予測において予測なしの場合には、テーブルＴ１に格納されたジグザグスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給され、予測方向が上から予測の場合には、テーブルＴ２に格納された水平優先スキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給され、予測方向が左から予測の場合には、テーブルＴ３に格納された垂直優先スキャンパターンに対応したスキャンパターンデータが供給される。このようにして、それぞれの係数メモリには、符号化処理におけるＤＣ／ＡＣ予測に適応して係数データが格納されることとなる。

より具体的な動作例として、セレクタ１３により選択されたスキャンパターンデータは、係数書込アドレスとして、図８に示すように、係数メモリ３０の書込アドレス端子Ｗａｄに供給される。また、係数メモリ３０のデータ入力端子Ｄｉｎには、可変長復号化部２１で復元された係数データが供給される。

すなわち、例えば、図８に示すように、読出制御部１２は、符号化情報抽出部２２からジグザグスキャンパターンに従った順序で係数データｋ００、ｋ１０、ｋ０１、ｋ０２、ｋ１１、ｋ２０、・・・が順次データ入力端子Ｄｉｎへと供給されるのに同期させて、セレクタ１３で選択したジグザグスキャンパターンに対応するスキャンパターンデータ列００、１０、０１、０２、１１、２０、・・・を書込アドレス端子Ｗａｄに供給する。これにより、図８に例示するようなブロックＹ０上の所定位置に２次元的に配置されたそれぞれの係数データを復元することができる。

また、係数メモリ３０の読出アドレス端子Ｒａｄに係数読出アドレスが入力されると、その係数読出アドレスに格納されているデータがデータ出力端子Ｄｏから読出データとして出力される。このようにして、所定のブロック要素位置に係数データを格納するとともに、所定のブロック要素位置の係数データを読み出し、復元された係数データに対する離散コサイン変換などの実行が可能となる。

なお、以上、ＭＰＥＧ−４方式の場合の動作例について説明したが、例えば、ＪＰＥＧ方式又はＭＰＥＧ−１方式の符号化データが供給される場合には、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターンに対応したスキャンパターンデータを格納しておき、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給するようセレクタ１３を設定すればよい。

また、ＭＰＥＧ−２方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンに対応したスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、制御部１９は、ピクチャごとにスキャンパターンを対応付けて読出制御部１２の動作を設定する。読出制御部１２は、ジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのいずれのスキャンパターンであるかを表すパターン選択情報に応じてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、ピクチャごとに判定したパターン選択情報に応じて、ジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのうちのいずれかのスキャンパターンデータを選択する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、Ｈ．２６４方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、パターン格納部１０に、縦横４×４画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、縦横４×４画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターン、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、制御部１９は、ブロック分割サイズごと及び走査種別ごとにスキャンパターンを対応付けて読出制御部１２の動作を設定する。読出制御部１２は、パターン選択情報に応じてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、ブロック分割サイズ情報及び走査種別情報を判定し、判定したブロック分割サイズ情報及び走査種別情報に応じて、パターン格納部１０に格納されている複数のスキャンパターンデータの中からいずれかのスキャンパターンデータを選択する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、パターン格納部１０は、縦横４×４画素のブロックに対応させるため、図６で示したような縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。さらに、パターン格納部１０は、縦横８×８画素のブロックに対応させるため、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。

また、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、その符号化方式により規定されるスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納しておき、パターン読出制御部１１は、その符号化方式による規定に基づいて、適切なスキャンパターンに従って係数データを係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給する構成とすればよい。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における復号化回路を特定の企業や国で独自に開発された符号化方式に対応させた際に選択されるスキャンパターンデータについて説明するための図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す例では、ピクチャ種別及び走査種別などによって異なったスキャンパターンが用いられるとともに、ＤＣ／ＡＣ予測のような予測に応じてもスキャンパターンが変更されるような符号化方式に復号化回路を対応させている。すなわち、低頻度で出現する種別情報（抽出情報）が切り替わるのに応じて、制御部１９は、パターン格納部１０の各スキャンパターンデータを書き換えるように制御する。

図９（Ａ）は、ピクチャ種別がＩピクチャである符号化データ又は走査種別がフレームである符号化データを復号化する場合に選択されるスキャンパターンについて説明するための図であり、図９（Ｂ）は、ピクチャ種別がＰ、Ｂピクチャである符号化データ又は走査種別がフィールドである符号化データを復号化する場合に選択されるスキャンパターンについて説明するための図である。なお、図９（Ａ）に示す復号化回路で使用される符号化データの種別を第１の種別とし、図９（Ｂ）に示す復号化回路で使用される符号化データの種別を第２の種別とする。このように、制御部１９が、ピクチャ種別情報又は走査種別情報に応じて、パターン格納部１０の各スキャンパターンデータを書き換えるとともに、セレクタ１３により、書き換えられた各スキャンパターンデータが適応的に選択される。

すなわち、図９（Ａ）に示すように、供給される符号化データが第１の種別である場合には、イントラに対するスキャンパターンＰ１１、Ｐ１２及びＰ１３と、さらにインターに対するスキャンパターンＰ１４が各ブロックに選択的に用いられる。また、図９（Ｂ）に示すように、供給される符号化データが第２の種別である場合には、スキャンパターンＰ２１〜Ｐ２８のいずれかのスキャンパターンが各ブロックに選択的に用いられる。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、このような符号化方式に本実施の形態の復号化回路を対応させたときの一例を示している。

このように、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式に対応するため、本実施の形態の復号化回路において、制御部１９は、符号化情報抽出部２２からの抽出情報に含まれるピクチャ種別情報又は走査種別情報に応じたスキャンパターンデータをパターンメモリ１７から読み出し、読み出したスキャンパターンデータをパターン格納部１０に記憶する。例えば、符号化データが図９（Ａ）に示すような第１の種別である場合、制御部１９は、テーブルＴ１にスキャンパターンＰ１１、テーブルＴ２にスキャンパターンＰ１２、テーブルＴ３にスキャンパターンＰ１３及びテーブルＴ４にスキャンパターンＰ１４を格納する。また、例えば、符号化データが図９（Ｂ）に示すような第２の種別である場合、制御部１９は、テーブルＴ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・、Ｔ８にスキャンパターンＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、・・・、Ｐ２８をそれぞれ格納する。

また、読出制御部１２は、制御部１９から通知される抽出情報に基づいたパターン選択情報、符号化情報抽出部２２から通知される抽出情報及びＤＣ／ＡＣ予測処理部２３から通知される予測情報に応じてセレクタ１３を制御する。すなわち、読出制御部１２は、通知されたパターン選択情報がイントラであり、かつ通知された予測情報が予測なしである場合にはテーブルＴ１を選択するようセレクタ１３を制御する。また、読出制御部１２は、予測情報において予測方向が上から予測と通知された場合にはテーブルＴ２を選択し、予測情報において予測方向が左から予測と通知された場合にはテーブルＴ３を選択するようセレクタ１３を制御する。また、読出制御部１２は、パターン選択情報がインターである場合にはテーブルＴ４を選択するようセレクタ１３を制御する。

このように、本実施の形態の復号化回路は、制御部１９の制御によりパターン格納部１０に適宜スキャンパターンを設定できるとともに、読出制御部１２の制御によりパターン格納部１０に格納されたスキャンパターンを、適宜、適応的に選択して係数メモリ３０〜３５に供給できる。そのため、本実施の形態の復号化回路は、このような特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態１における復号化回路は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部１０と、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む制御部１９と、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出制御部１１と、供給される符号化データから係数データを復元する可変長復号化部２１と、パターン読出制御部１１によりパターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、可変長復号化部２１で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部３９とを備える。そして、制御部１９は、供給される符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む。

このため、例えば、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部１０の容量を増大させることなく、パターン格納部１０にその新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができる。その結果、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応できる汎用性を有した復号化回路を提供することができる。

なお、以上の説明では、図１に示すような機能ブロックで構成される復号化回路により符号化データを復号化する実施の形態の一例を挙げて説明したが、例えば、供給される符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込ステップと、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、供給される符号化データから係数データを復元する係数復元ステップと、パターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、復元した係数データを並び替える逆スキャン処理ステップとを含む復号化方法であってもよい。具体的には、このような復号化方法の各処理ステップを実行するプログラムをメモリなどに記憶させ、例えば、マイクロプロセッサのようなＣＰＵが、メモリに記憶されたプログラムを順次読み取り、読み取ったプログラムに従って処理を実行するような構成であってもよい。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における符号化回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、供給された画像データに対して圧縮符号化することにより、符号化データを生成する符号化回路の一例を挙げて説明する。なお、図１０において、図１と同一の符号を付した構成要素は、図１と同一の機能を有しており、詳細な説明は省略する。

また、本実施の形態の符号化回路は、画像の符号化方式として規格化された、ＪＰＥＧ方式、ＭＰＥＧ−１方式、ＭＰＥＧ−２方式、ＭＰＥＧ−４方式、Ｈ．２６３方式及びＨ．２６４方式などに対応するとともに、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応可能な符号化回路を実現している。さらに、本実施の形態の符号化回路は、これらの符号化方式に加えて、将来提案される符号化方式に対しても対応可能な構成としている。

また、本実施の形態では、直交変換の１つである離散コサイン変換を用いる符号化方式により画像データを符号化する例について説明するが、画像データから周波数ごとの成分を求めるような手法を用いた他の変換を利用する符号化方式に対しても対応可能であり、このような離散コサイン変換以外の変換を利用した符号化回路であってもよい。

図１０に示すように、本実施の形態における符号化回路には、画像データが供給される。本実施の形態における符号化回路は、供給された画像データに対して、ブロック単位で離散コサイン変換し、離散コサイン変換により生成されたブロックごとの各係数値を量子化する。そして、符号化回路は、量子化により生成した各量子化係数値を係数データとして所定のスキャンパターンに従って並び替える。符号化回路は、並び替えた係数データに対してランレベル符号化し、ランレベル符号化したデータを符号化データとして出力する。

図１０に示す符号化回路は、パターン格納部１０、パターン読出制御部１１、パターンメモリ１７、テーブルアドレス発生部１８、制御部１９、可変長符号化部４１、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３、量子化部４４、ＤＣＴ変換部４５、書込アドレス発生部４６及びスキャン処理部４９を備える。

図１０において、符号化回路に入力された画像データは、まず、ＤＣＴ変換部４５に供給される。ＤＣＴ変換部４５は、供給された画像データに対して、例えば縦横８×８画素のブロック単位で離散コサイン変換を施すことで、ブロック上の所定ブロック要素に対応した周波数ごとに区分され、区分された各周波数成分に対応するそれぞれの係数値を生成する。

量子化部４４は、ＤＣＴ変換部４５から供給された各係数値に対して量子化を行う。これによって、各ブロックのブロック要素に対応付けられた係数データが生成される。量子化部４４は、このように生成した係数データを、順次、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３に供給する。

ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、量子化部４４から供給された係数データに対し、ＤＣ成分とＡＣ成分との両方に対して適応的に予測符号化する。すなわち、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、ＭＰＥＧ−４方式やＨ．２６３方式などに基づき符号化処理を行う場合、このようなＤＣ成分とＡＣ成分との両方に対する予測符号化処理を行い、予測符号化処理を行った係数データを出力する。また、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、ＤＣ／ＡＣ予測を利用していない符号化方式に対しては、予測符号化処理を行わずに係数データを出力する。

さらに、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、スキャン処理部４９に含まれる係数メモリに、出力した係数データを格納するため、書込アドレス発生部４６を制御する。また、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３は、予測に関する情報を可変長符号化部４１に通知する。また、ＤＣＴ変換部４５、量子化部４４及びＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３により、画像データから係数データを生成する係数生成部が構成される。

次に、書込アドレス発生部４６は、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３の制御に応じて、スキャン処理部４９に含まれる係数メモリの所定アドレスにデータを書き込むためのアドレスを発生する。

ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３から出力された係数データは、スキャン処理部４９に供給される。スキャン処理部４９は、ＤＣＴ変換部４５により生成されたブロック単位の各係数データをスキャンパターンに従って並び替えることにより、１次元の係数データ列を生成する。本実施の形態では、このような処理を実行するため、スキャン処理部４９は、マクロブロックにおける４つの輝度のブロックＹ０〜Ｙ３に対応する４つの係数メモリ３０、３１、３２及び３３と、２つの色差のブロックＣｂ，Ｃｒに対応する２つの係数メモリ３４及び３５とを有している。

すなわち、まず、ＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３からの係数データは、各係数メモリ３０〜３５に供給される。これとともに、書込アドレス発生部４６からは、各係数データを各係数メモリ３０〜３５の所定アドレスに順次書き込むためのアドレスが、各係数メモリ３０〜３５に供給される。これにより、所定の係数メモリには、ブロック上の各ブロック要素、すなわち各周波数成分に対応した係数データが格納される。

一方、スキャン処理部４９は、各係数メモリから、順次スキャンパターンの順序に従って係数データを取り込み、１次元の係数データ列に並び替える。そのため、スキャン処理部４９には、パターン読出制御部１１から、ブロックごとのスキャンパターンに対応した係数読出アドレスが供給される。それぞれの係数読出アドレスは、各係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に読出アドレスとして供給される。このようなスキャン処理部４９の構成により、係数メモリに格納されたブロック単位の各係数データは、スキャンパターンに従った１次元の係数データ列として出力されることとなる。スキャン処理部４９は、このような処理により、各係数データを並び替え、２次元のブロックに対応した係数メモリ上の所定アドレスに配置された係数データから、スキャンパターンに従った１次元の係数データ列を生成する。

スキャン処理部４９から出力された係数データ列は、可変長符号化部４１に供給される。可変長符号化部４１は、スキャンパターンに従った順序の係数データに対して可変長符号化処理としてのランレベル符号化処理を行い、符号化データとして出力する。

また、スキャンパターンに従った１次元の係数データ列をスキャン処理部４９の係数メモリから読み出すため、本実施の形態２においては、実施の形態１と同様のパターンメモリ１７、制御部１９、テーブルアドレス発生部１８及びパターン格納部１０によるスキャンパターンデータの供給処理が実行される。

すなわち、制御部１９及びパターン読出制御部１１には、符号化処理における符号化種別情報、ピクチャ種別情報、走査種別情報及びブロック分割サイズ情報などの符号化データの種別を示す種別情報が通知される。これに対し、まず、制御部１９は、通知される種別情報に応じて、パターンメモリ１７からその種別情報に対応した一まとめのスキャンパターンデータを読み出し、読み出したスキャンパターンデータをパターン格納部１０に格納するよう書き込み制御を行う。このように、制御部１９は、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込部として機能する。

また、パターン格納部１０に格納されるスキャンパターンデータは、図３〜図６に示したパターンと同様のパターンである。このようにして、制御部１９は、所定の格納アドレスを発生するようテーブルアドレス発生部１８を制御しながら、順次、スキャンパターンデータをパターンメモリ１７から取り出し、書込制御信号をパターン格納部１０に出力し、パターン格納部１０の各テーブルに、取り出したスキャンパターンデータを格納する。さらに、制御部１９は、所定の手順に従ってパターン格納部１０からスキャンパターンデータが出力されるようパターン読出制御部１１を制御する。

パターン読出制御部１１は、通知される種別情報に応じて、生成する符号化データに対応したスキャンパターンを示すスキャンパターンデータを選択し、選択したスキャンパターンデータがスキャン処理部４９に供給されるように読み出し制御を行う。このような処理を実行するため、パターン読出制御部１１は、実施の形態１と同様に、セレクタ１３及び読出制御部１２を備えている。

読出制御部１２は、制御部１９からの制御信号によりスキャンパターンデータの読み出し処理を実行するように指示されると、種別情報に応じて、パターン格納部１０の各テーブルに格納されたスキャンパターンデータを選択するように、セレクタ１３を制御する。セレクタ１３によって選択されたスキャンパターンデータは、それぞれ係数読出アドレスとして係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、制御部１９には、可変長符号化部４１から、読出指示信号が通知される。すなわち、可変長符号化部４１は、ランレベル符号化処理を開始するとき、制御部１９に対して読出指示信号を出力し、係数メモリから係数データを読み出すように指示する。読出指示信号に応じて、制御部１９は、所定の種別に対応したスキャンパターンデータを選択するようパターン読出制御部１１を制御する。これにより、各係数メモリにはスキャンパターンに対応した係数読出アドレスが順次供給され、その結果、係数メモリに格納された係数データがスキャンパターンの順序に従って、係数メモリから読出データとして出力される。

本実施の形態の符号化回路は、以上説明したような構成であり、このような構成により、単一の回路で各種の画像符号化方式におけるスキャンパターンに対応させて符号化処理を行うことができる。

すなわち、例えば、ＪＰＥＧ方式又はＭＰＥＧ−１方式の符号化データを生成する場合には、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターンのスキャンパターンデータを格納しておき、係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給するようセレクタ１３を設定すればよい。

また、ＭＰＥＧ−２方式の符号化データを生成する場合、制御部１９は、パターン格納部１０にジグザグスキャンパターン及び垂直優先スキャンパターンのスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、読出制御部１２は、種別情報に応じて、ピクチャごとにジグザグスキャンパターンであるか垂直優先スキャンパターンであるかを判定し、セレクタ１３によるいずれかのスキャンパターンデータの選択を制御する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、Ｈ．２６４方式の符号化データを生成する場合、制御部１９は、パターン格納部１０に、縦横４×４画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、縦横４×４画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターン、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータをそれぞれ格納する。さらに、読出制御部１２は、ブロック分割サイズ情報を判定し、判定したブロック分割サイズ情報に応じて、セレクタ１３によるいずれかのスキャンパターンデータの選択を制御する。選択されたスキャンパターンデータは、セレクタ１３から係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給される。

また、パターン格納部１０は、縦横４×４画素のブロックに対応させるため、図６で示したような縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横４×４画素のブロックを４つ組み合わせた縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。さらに、パターン格納部１０は、縦横８×８画素のブロックに対応させるため、縦横８×８画素のブロックに対応したジグザグスキャンパターン、及び縦横８×８画素のブロックに対応した垂直優先スキャンパターンに対するスキャンパターンデータをそれぞれ格納してもよい。

また、特定の企業や国が独自に開発した符号化方式の符号化データが供給される場合、制御部１９は、その符号化方式により規定されるスキャンパターンをパターン格納部１０に格納しておき、パターン読出制御部１１は、その符号化方式による規定に基づいて、適切なスキャンパターンを係数メモリ３０、３１、３２、３３、３４及び３５に供給する構成とすればよい。

このように、本実施の形態の符号化回路は、制御部１９の制御によりパターン格納部１０に適宜スキャンパターンを設定できるとともに、読出制御部１２の制御によりパターン格納部１０に格納されたスキャンパターンを適宜選択して係数メモリに供給できる。そのため、本実施の形態の符号化回路は、このような特定の企業や国が独自に開発した符号化方式にも対応させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態２における符号化回路は、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部１０と、スキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む制御部１９と、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出制御部１１と、画像データから係数データを生成するＤＣＴ変換部４５、量子化部４４及びＤＣ／ＡＣ予測符号化処理部４３と、パターン読出制御部１１によりパターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、生成した係数データを並び替えるスキャン処理部４９とを備える。そして、制御部１９は、生成する符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込む。

このため、例えば、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部１０の容量を増大させることなく、パターン格納部１０にその新たなスキャンパターンを格納できる。その結果、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応できる汎用性を有した符号化回路を提供することができる。

なお、以上の説明では、図１０に示すような機能ブロックで構成される符号化回路により符号化データを生成する実施の形態の一例を挙げて説明したが、例えば、生成する符号化データに応じたスキャンパターンを示すスキャンパターンデータをパターン格納部１０に書き込むパターン書込ステップと、パターン格納部１０に格納されたスキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、画像データから係数データを生成する係数生成ステップと、パターン格納部１０から読み出したスキャンパターンデータに従って、生成した係数データを並び替えるスキャン処理ステップとを含む符号化方法であってもよい。具体的には、このような符号化方法の各処理ステップを実行するプログラムをメモリなどに記憶させ、例えば、マイクロプロセッサのようなＣＰＵが、メモリに記憶されたプログラムを順次読み取り、読み取ったプログラムに従って処理を実行するような構成であってもよい。

また、以上の説明では実施の形態１の場合、符号化情報抽出部２２は、抽出情報においてピクチャレベルの比較的低頻度で出現する情報である符号化種別情報、ピクチャ種別情報及び走査種別情報を制御部１９に通知し、また、高頻度で出現する情報であるイントラ／インター情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報をパターン読出制御部１１に通知しているが、本発明は特にこれに限定されない。符号化情報抽出部２２は、抽出情報に含まれる符号化種別情報、ピクチャ種別情報、走査種別情報、イントラ／インター情報、マクロブロック種別情報及びブロック分割サイズ情報を制御部１９に通知してもよい。そして、制御部１９は、これらの情報に基づきパターン読出制御部１１を制御してもよい。

また、本発明を上記実施の形態１，２に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態１，２に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。

すなわち、復号化回路及び符号化回路を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）に含まれるとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩである。

また、上記の回路を構成する構成要素の各部は、個別に１チップ化されていてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ又はウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

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

また、本発明は、上記に示す復号化方法及び符号化方法であるとしてもよい。また、これらの復号化方法及び符号化方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）及び半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線通信回線、有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク又はデータ放送などを経由して伝送してもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。

また、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記記録媒体に記録して移送することにより、又は上記プログラム又は上記デジタル信号を上記ネットワークなどを経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせてもよい。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における画像再生装置の構成を示すブロック図である。なお、画像再生装置は、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、光ディスクレコーダ、光ディスクプレーヤ、テレビ、携帯情報端末装置及び携帯電話機を含む。

図１１に示す画像再生装置１００は、符号化ストリーム取得部１０１、復号化回路１０２及び出力部１０３を備える。符号化ストリーム取得部１０１は、符号化ストリームを取得する。なお、符号化ストリーム取得部１０１は、ネットワークを介して符号化ストリームを取得したり、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の光ディスクを読み取ることにより符号化ストリームを取得したり、アンテナを介して放送波から符号化ストリームを取得したりする。

復号化回路１０２は、実施の形態１で述べた復号化回路である。復号化回路１０２は、符号化ストリーム取得部１０１によって取得された符号化ストリームから画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを抽出し、抽出した符号化データを復号化する。出力部１０３は、復号化回路１０２によって復号化された画像データをモニタ１１０に出力する。モニタ１１０は、出力部１０３によって出力された画像データを表示する。

画像再生装置１００は、実施の形態１で述べた復号化回路を搭載しているので、本実施の形態における画像再生装置１００は、単一回路で各種の符号化方式に対応した復号化を行うことができる。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

本発明の一局面に係る復号化回路は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路であって、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元部と、前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元部で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部とを備える。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部によって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出部によって、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数復元部によって、供給される符号化データから係数データが復元される。その後、逆スキャン処理部によって、パターン読出部によりパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データが並び替えられる。

したがって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化回路を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン書込部は、供給される前記符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、供給される符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、供給される符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン書込部は、さらに、供給される前記符号化データの符号化方式で規定された種別に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、さらに、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン書込部は、前記種別に基づく処理単位で前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に基づく処理単位でスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、供給される符号化データの符号化方式で規定された種別に基づく処理単位で、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン格納部は、複数のスキャンパターンデータを格納し、前記パターン読出部は、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択し、選択した前記スキャンパターンデータを前記逆スキャン処理部に供給することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、複数のスキャンパターンデータが格納され、パターン読出部によって、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択され、選択されたスキャンパターンデータが逆スキャン処理部に供給される。

したがって、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される符号化データに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロック単位で選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロックの構造に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン格納部は、縦横８×８の係数で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納するとともに、前記縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックを形成し、形成したブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、縦横８×８の係数で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。また、パターン格納部には、縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックが形成され、形成されたブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。

したがって、画像データが縦横８×８の係数で構成されるブロックで係数データに変換されている場合、当該ブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。また、画像データが縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロック単位で複数の係数データに変換されている場合、当該ブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックが形成され、形成されたブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、供給される符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、供給される符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数復元部で復元した係数データを並び替えることができる。

また、上記の復号化回路において、前記予測処理の内容は、ＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向であることが好ましい。

この構成によれば、供給される符号化データのブロックに施されるＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することができる。

本発明の他の局面に係る復号化方法は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化方法であって、供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部に書き込むパターン書込ステップと、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元ステップと、前記パターン読出ステップにおいて前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元ステップにおいて復元した係数データを並び替える逆スキャン処理ステップとを含む。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込ステップにおいて、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出ステップにおいて、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数復元ステップにおいて、供給される符号化データから係数データが復元される。その後、逆スキャン処理ステップにおいて、パターン読出ステップにおいてパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数復元ステップで復元した係数データが並び替えられる。

したがって、供給される符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した復号化を行うことができ、汎用性を有した復号化方法を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンに対応したスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

本発明の他の局面に係る符号化回路は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路であって、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、生成する前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、供給される前記画像データから前記係数データを生成する係数生成部と、前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数生成部で生成した係数データを並び替えるスキャン処理部とを備える。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部によって、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出部によって、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数生成部によって、供給される画像データから係数データが生成される。その後、スキャン処理部によって、パターン読出部によりパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データが並び替えられる。

したがって、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した符号化を行うことができ、汎用性を有した符号化回路を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン書込部は、前記符号化データを生成する画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、符号化データを生成する画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、符号化データを生成する画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン書込部は、さらに、生成する前記符号化データの符号化方式で規定された種別に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことが好ましい。

この構成によれば、パターン書込部によって、さらに、生成する符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。したがって、生成する符号化データの符号化方式で規定された種別に応じたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン格納部は、複数のスキャンパターンデータを格納し、前記パターン読出部は、複数のスキャンパターンデータの中から、生成する前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択し、選択した前記スキャンパターンデータを前記スキャン処理部に供給することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、複数のスキャンパターンデータが格納され、パターン読出部によって、複数のスキャンパターンデータの中から、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択され、選択されたスキャンパターンデータがスキャン処理部に供給される。

したがって、複数のスキャンパターンデータの中から、生成する符号化データに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロック単位で選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロックの構造に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン格納部は、縦横８×８画素で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納するとともに、前記縦横８×８画素で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８画素のブロックを形成し、形成したブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納することが好ましい。

この構成によれば、パターン格納部には、縦横８×８画素で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。また、パターン格納部には、縦横８×８画素で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８画素のブロックが形成され、形成されたブロックに対応させたスキャンパターンデータが格納される。

したがって、画像データが縦横８×８画素で構成されるブロック単位で複数の係数データに変換される場合、当該ブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。また、画像データが縦横８×８画素で構成されるブロックよりも小さいブロック単位で複数の係数データに変換される場合、当該ブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８画素のブロックが形成され、形成されたブロックに対応するスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データが画面内符号化されるか画面間符号化されるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データが画面内符号化されるか画面間符号化されるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データが画面内符号化されるか画面間符号化されるかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記パターン読出部は、生成する前記符号化データの前記ブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することが好ましい。

この構成によれば、パターン読出部によって、生成する符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータが選択される。したがって、生成する符号化データのブロックに施される予測処理の内容に応じて選択されたスキャンパターンデータに従って、係数生成部で生成した係数データを並び替えることができる。

また、上記の符号化回路において、前記予測処理の内容は、ＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向であることが好ましい。

この構成によれば、生成する符号化データのブロックに施されるＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することができる。

本発明の他の局面に係る符号化方法は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化方法であって、生成する前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部に書き込むパターン書込ステップと、前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、供給される前記画像データから前記係数データを生成する係数生成ステップと、前記パターン読出ステップにおいて前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数生成ステップにおいて生成した係数データを並び替えるスキャン処理ステップとを含む。

この構成によれば、パターン格納部には、スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータが格納され、パターン書込部ステップにおいて、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれる。そして、パターン読出ステップにおいて、パターン格納部に格納されたスキャンパターンデータが読み出され、係数生成ステップにおいて、供給される画像データから係数データが生成される。その後、スキャン処理ステップにおいて、パターン読出ステップにおいてパターン格納部から読み出したスキャンパターンデータに従って、係数生成ステップで生成した係数データが並び替えられる。

したがって、生成する符号化データに応じたスキャンパターンデータがパターン格納部に書き込まれるので、単一の回路で各種の画像符号化方式に対応した符号化を行うことができ、汎用性を有した符号化方法を提供することができる。また、新たなスキャンパターンを用いた符号化方式が提案されたとしても、パターン格納部の容量を増大させることなく、パターン格納部に新たなスキャンパターンを格納することができ、将来提案されるような未知の規格にも迅速に対応することができ、ＬＳＩなどの再設計も不要となる。

本発明の他の局面に係る画像再生装置は、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを取得する符号化データ取得部と、前記符号化データ取得部によって取得された符号化データを復号化する上記の復号化回路と、前記復号化回路によって復号化された画像データを出力する出力部とを備える。

この構成によれば、符号化データ取得部によって、画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データが取得される。そして、上記の復号化回路によって、符号化データ取得部により取得された符号化データが復号化され、出力部によって、復号化回路により復号化された画像データが出力される。

したがって、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置及び携帯電話機などの画像再生装置に上記の復号化回路を適用することができる。

本発明に係る復号化回路及び復号化方法は、例えば、画像の符号化方式に基づき符号化されたデータである符号化データに対して復号化処理を施す機能を備えたＬＳＩなどの集積回路、このような集積回路を備えた、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置又は携帯電話機などの情報機器、及びその他の装置に利用することが可能である。

また、本発明に係る符号化回路及び符号化方法は、例えば、画像の符号化方式に基づき符号化データを生成する機能を備えたＬＳＩなどの集積回路、このような集積回路を備えた、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、携帯情報端末装置又は携帯電話機などの情報機器、及びその他の装置に利用することが可能である。

本発明の実施の形態１における復号化回路の構成を示すブロック図である。 画像符号化方式ごとに規定されているスキャンパターンの一例を示す図である。 ジグザグスキャンパターンを示す図である。 垂直優先スキャンパターンを示す図である。 水平優先スキャンパターンを示す図である。 縦横４×４画素のブロックに対応させたスキャンパターンの一例を示す図である。 パターン格納部の各テーブルに設定されたスキャンパターンの種類、及び各テーブルから出力されるスキャンパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における復号化回路の動作例を示す図である。 本発明の実施の形態１における復号化回路を特定の企業や国で独自に開発された符号化方式に対応させた際に選択されるスキャンパターンデータについて説明するための図である。 本発明の実施の形態２における符号化回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３における画像再生装置の構成を示すブロック図である。 従来の復号化回路の構成を示すブロック図である。

Claims (16)

1. 画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化回路であって、
   前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、
   供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、
   前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、
   供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元部と、
   前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元部で復元した係数データを並び替える逆スキャン処理部とを備えることを特徴とする復号化回路。
2. 前記パターン書込部は、供給される前記符号化データを生成した画像圧縮符号化処理の符号化方式に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことを特徴とする請求項１記載の復号化回路。
3. 前記パターン書込部は、さらに、供給される前記符号化データの符号化方式で規定された種別に応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことを特徴とする請求項２記載の復号化回路。
4. 前記パターン書込部は、前記種別に基づく処理単位で前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むことを特徴とする請求項３記載の復号化回路。
5. 前記パターン格納部は、複数のスキャンパターンデータを格納し、
   前記パターン読出部は、複数のスキャンパターンデータの中から、供給される前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択し、選択した前記スキャンパターンデータを前記逆スキャン処理部に供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の復号化回路。
6. 前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロック単位で、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することを特徴とする請求項５記載の復号化回路。
7. 前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックの構造に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じたスキャンパターンデータを選択することを特徴とする請求項６記載の復号化回路。
8. 前記パターン格納部は、
   縦横８×８の係数で構成されるブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納するとともに、
   前記縦横８×８の係数で構成されるブロックよりも小さいブロックを複数組み合わせることにより、縦横８×８の係数のブロックを形成し、形成したブロックに対応させたスキャンパターンデータを格納することを特徴とする請求項５記載の復号化回路。
9. 前記パターン読出部は、供給される前記符号化データが画面内符号化されているか画面間符号化されているかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することを特徴とする請求項７又は８記載の復号化回路。
10. 前記パターン読出部は、供給される前記符号化データがフィールド構造であるかフレーム構造であるかに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することを特徴とする請求項７又は８記載の復号化回路。
11. 前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックがさらに複数のサブブロックに分割されているか否かに応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することを特徴とする請求項７又は８記載の復号化回路。
12. 前記パターン読出部は、供給される前記符号化データの前記ブロックに施される予測処理の内容に応じて、複数のスキャンパターンデータの中から、前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを選択することを特徴とする請求項６記載の復号化回路。
13. 前記予測処理の内容は、ＤＣ／ＡＣ予測における予測の有無及び予測の方向であることを特徴とする請求項１２記載の復号化回路。
14. 画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により生成された符号化データを復号化する復号化方法であって、
    供給される前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部に書き込むパターン書込ステップと、
    前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、
    供給される前記符号化データから前記係数データを復元する係数復元ステップと、
    前記パターン読出ステップにおいて前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数復元ステップにおいて復元した係数データを並び替える逆スキャン処理ステップとを含むことを特徴とする復号化方法。
15. 画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化回路であって、
    前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部と、
    生成する前記符号化データに応じた前記スキャンパターンデータを前記パターン格納部に書き込むパターン書込部と、
    前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出部と、
    供給される前記画像データから前記係数データを生成する係数生成部と、
    前記パターン読出部により前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数生成部で生成した係数データを並び替えるスキャン処理部とを備えることを特徴とする符号化回路。
16. 画像データを所定画素数のブロック単位で複数の係数データに変換し、変換した複数の係数データをデータの順序を示すスキャンパターンに従い並び替える画像圧縮符号化処理により符号化データを生成する符号化方法であって、
    生成する前記係数データに応じた前記スキャンパターンデータを、前記スキャンパターンに対応するスキャンパターンデータを格納するパターン格納部に書き込むパターン書込ステップと、
    前記パターン格納部に格納された前記スキャンパターンデータを読み出すパターン読出ステップと、
    供給される前記画像データから前記係数データを生成する係数生成ステップと、
    前記パターン読出ステップにおいて前記パターン格納部から読み出した前記スキャンパターンデータに従って、前記係数生成ステップにおいて生成した係数データを並び替えるスキャン処理ステップとを含むことを特徴とする符号化方法。

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