JPWO2013137047A1 - 画像処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができるようにする画像処理装置および方法に関する。差分ＱＰ生成部は、タイル初期ＱＰバッファからタイル初期ＱＰが供給されると、ピクチャ初期ＱＰバッファにピクチャ初期ＱＰを要求し、取得する。差分ＱＰ生成部は、ピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰを生成し、生成した差分ＱＰをシンタクス設定部１６１に供給する。シンタクス設定部は、ピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰを、タイルに対する量子化パラメータの初期値（TILE_int_QP）として、符号化ストリームにおける、対応するタイルの先頭付近に設定する。本開示は、例えば、画像処理装置に適用することができる。

Description

本開示は画像処理装置および方法に関し、特に、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができるようにした画像処理装置および方法に関する。

近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮する符号化方式を採用して画像を圧縮符号する装置が普及しつつある。この符号化方式には、例えば、MPEG（Moving Picture Experts Group）などがある。

特に、MPEG2(ISO/IEC 13818-2)は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準である。例えば、MPEG2は、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば720×480画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば4乃至8Mbpsの符号量（ビットレート）が割り当てられる。また、MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば1920×1088画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば18乃至22 Mbpsの符号量（ビットレート）が割り当てられる。これにより、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。

MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、1998年12月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。

標準化のスケジュールとしては、2003年3月にはH．264及びMPEG-4 Part10 （Advanced Video Coding、以下AVC方式と称する）という国際標準となっている。

さらに、このAVC方式の拡張として、RGBや4:2:2、4:4:4といった、業務用に必要な符号化ツールや、MPEG-2で規定されていた8x8DCTや量子化マトリクスをも含んだFRExt (Fidelity Range Extension) の標準化が2005年2月に完了した。これにより、AVC方式を用いて、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となって、Blu-Ray Disc（商標）等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。

しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の4倍の、4000×2000画素程度の画像を圧縮したい、あるいは、インターネットのような、限られた伝送容量の環境において、ハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、先述の、ITU-T傘下のVCEG (=Video Coding Expert Group) において、符号化効率の改善に関する検討が継続され行なわれている。

ところで、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；4000画素×2000画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない恐れがあった。

そこで、現在、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IECの共同の標準化団体であるJCTVC（Joint Collaboration Team - Video Coding）により、HEVC（High Efficiency Video Coding）と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている。

このHEVC方式においては、AVC方式におけるマクロブロックと同様の処理単位としてコーディングユニット（ＣＵ（Coding Unit））が定義されている。このＣＵは、AVC方式のマクロブロックのようにサイズが16×16画素に固定されず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定される。また、それぞれのシーケンスにおいては、ＣＵの最大サイズ(ＬＣＵ=Largest Coding Unit)と最小サイズ(ＳＣＵ=Smallest Coding Unit)も規定されている。

ＣＵは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）であるプレディクションユニット（Prediction Unit（ＰＵ））に分割され、また、直交変換の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）である、トランスフォームユニット（Transform Unit（ＴＵ））に分割される。

また、HEVC方式においては、量子化パラメータに関する情報が復号側に送られる。その際、まず、量子化パラメータに関する情報として、画像圧縮情報中のピクチャパラメータセット(Picture Parameter Set:PPS)において、ピクチャにおける初期量子化パラメータが設定される。このとき、同時に、どの粒度（サイズ）のＣＵにより量子化パラメータが復号側に送られるのかが設定される。

次に、スライスヘッダにおいて、ピクチャにおける初期量子化パラメータと、スライスにおける初期量子化パラメータとの差分が設定される。これにより、復号側で、スライスにおける初期量子化パラメータが算出される。

さらに、ピクチャパラメータセットにおいて設定されたサイズまたはそれ以上のサイズのＣＵの先頭で、スライスにおける初期量子化パラメータと、ＣＵにおける量子化パラメータとの差分が設定される。これにより、復号側で、ＣＵにおける量子化パラメータが算出される。

ところで、HEVC方式においては、非特許文献１において、タイル(TILE)が、並列処理のためのツールとして規定されている。タイルは、ピクチャの分割単位の１つである。タイルは、画像圧縮情報中のシーケンスパラメータセット(Sequence Parameter Set:SPS)またはピクチャパラメータセットにおいて、各タイルのロウ（行）サイズおよびコラム（列）サイズがＬＣＵ を単位に指定されている。

それぞれのタイルに含まれるＬＣＵは、ラスタスキャン順に処理され、それぞれのピクチャに含まれるタイルは、ラスタスキャン順に処理される。また、スライスは、タイルを含んでいてもよく、タイルの途中にスライス境界があってもよい。

また、非特許文献２には、画像圧縮情報中に、タイルがどこから始まるのかを示す情報を指定し、復号側へ伝送することが提案されている。

Arild Fuldseth, Michael Horowitz, Shilin Xu, Andrew Segall, Minhua Zhou,"Tiles", JCTVC-F335, Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (VCEG)6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011 Kiran Misra, Andrew Segall, "New results for parallel decoding for Tiles", JCTVC-F594, Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (VCEG)6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011

上述したように、スライスは、タイルを含んでいてもよく、タイルの途中にスライス境界があってもよい。しかしながら、例えば、水平方向に３つのタイル０乃至２に分割されたピクチャに対してタイルの単位で並列処理が実行される際に、そのピクチャが、２つのスライス０および１に分割されており、２つのスライス０および１の境界が、タイル１にある場合を考える。

このような場合、タイル２の先頭のＣＵの量子化パラメータを再構築するためには、復号側に伝送されている、タイル１の途中にあるスライス０および１の境界近くのスライス１のヘッダにアクセスしなければならない。

すなわち、タイル２は、タイル１におけるスライスヘッダの処理が終わらないと、処理を行うことができず、タイル毎の並列処理の妨げとなってしまっていた。

本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができるものである。

本開示の一側面の画像処理装置は、符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とを受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築する量子化パラメータ再構築部と、前記量子化パラメータ再構築部により再構築された量子化パラメータを用いて、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号して、前記画像を生成する復号部とを備える。

前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける所定の位置に設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取ることができる。

前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取ることができる。

前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける前記ピクチャの最初のスライスヘッダにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取ることができる。

前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける前記タイル先頭付近において設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取ることができる。

前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおけるスライスデータにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取ることができる。

前記受け取り部は、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を受け取り、前記量子化パラメータ再構築部は、前記受け取り部により受け取られた前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築することができる。

本開示の一側面の画像処理方法は、画像処理装置が、符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とを受け取り、受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築し、再構築された量子化パラメータを用いて、受け取られた符号化ストリームを復号して、前記画像を生成する。

本開示の他の側面の画像処理装置は、画像を符号化して、符号化ストリームを生成する符号化部と、前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定する初期値設定部と、前記初期値設定部により設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、前記符号化部により生成された符号化ストリームとを伝送する伝送部とを備える。

前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおける所定の位置に、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定することができる。

前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定することができる。

前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおける前記ピクチャの最初のスライスヘッダに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定することができる。

前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるタイルの先頭付近に、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定することができる。

前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるスライスデータに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定することができる。

前記伝送部は、前記タイルの量子化パラメータの初期値を用いて生成される前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を伝送することができる。

本開示の他の側面の画像処理方法は、画像処理装置が、画像を符号化して、符号化ストリームを生成し、前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定し、設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、生成された符号化ストリームとを伝送する。

本開示の一側面においては、符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とが受け取られる。そして、受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータが再構築され、再構築された量子化パラメータを用いて、受け取られた符号化ストリームが復号されて、前記画像が生成される。

本開示の他の側面においては、画像が符号化されて、符号化ストリームが生成され、前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値が設定される。そして、設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、生成された符号化ストリームとが伝送される。

なお、上述の画像処理装置は、独立した装置であっても良いし、１つの画像符号化装置または画像復号装置を構成している内部ブロックであってもよい。

本開示の一側面によれば、画像を復号することができる。特に、タイル分割されたピクチャにおいて、復号の処理効率を向上させることができる。

本開示の他の側面によれば、画像を符号化することができる。特に、タイル分割されたピクチャにおいて、復号の処理効率を向上させることができる。

画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。 コーディングユニットの構成例を説明する図である。 タイルについて説明する図である。 タイルとスライスの関係の例を示す図である。 HEVC方式のピクチャパラメータセットのシンタクスの例を示す図である。 HEVC方式のピクチャパラメータセットのシンタクスの例を示す図である。 HEVC方式のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 HEVC方式のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 HEVC方式のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 HEVC方式のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 HEVC方式のトランスフォームユニットのシンタクスの例を示す図である。 スライスとタイルの関係の他の例を示す図である。 タイルに対する量子化パラメータの初期値の例を示す図である。 タイルに対する量子化パラメータの初期値の例を示す図である。 量子化初期値設定部および可逆符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 量子化パラメータ初期値設定処理の流れの例を説明するフローチャートである。 タイルの符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 量子化初期値設定部および可逆符号化部の主な構成の他の例を示すブロック図である。 量子化パラメータ初期値設定処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。 第２の方法の場合のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 第２の方法の場合のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 第２の方法の場合のシーケンスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 第２の方法の場合のピクチャスパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 第２の方法の場合のピクチャパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 第２の方法の場合の他のシンタックスの例として、スライスデータのシンタクスの例を示す図である。 画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。 量子化初期値復号部および可逆復号部の主な構成例を示すブロック図である。 復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 タイルの復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 量子化初期値復号部および可逆復号部の主な構成の他の例を示すブロック図である。 復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 多視点画像符号化方式の例を示す図である。 本技術を適用した多視点画像符号化装置の主な構成例を示す図である。 本技術を適用した多視点画像復号装置の主な構成例を示す図である。 階層画像符号化方式の例を示す図である。 本技術を適用した階層画像符号化装置の主な構成例を示す図である。 本技術を適用した階層画像復号装置の主な構成例を示す図である。 コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。 テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 スケーラブル符号化利用の一例を示すブロック図である。 スケーラブル符号化利用の他の例を示すブロック図である。 スケーラブル符号化利用のさらに他の例を示すブロック図である。

以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
２．第２の実施の形態（画像復号装置）
３．第３の実施の形態（多視点画像符号化・多視点画像復号装置）
４．第４の実施の形態（階層画像符号化・階層画像復号装置）
５．第３の実施の形態（コンピュータ）
６．応用例
７．スケーラブル符号化の応用例

＜１．第１の実施の形態＞
［画像符号化装置］
図１は、画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。

図１に示される画像符号化装置１００は、例えば、HEVC（High Efficiency Video Coding）に準ずる方式の予測処理を用いて画像データを符号化する。

図１に示されるように画像符号化装置１００は、A/D変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、蓄積バッファ１０７、逆量子化部１０８、および逆直交変換部１０９を有する。また、画像符号化装置１００は、演算部１１０、デブロックフィルタ１１１、フレームメモリ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き予測・補償部１１５、予測画像選択部１１６、およびレート制御部１１７を有する。

画像符号化装置１００は、さらに、タイル分割部１２１および量子化初期値設定部１２２を有する。

A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、変換後の画像データ（デジタルデータ）を、画面並べ替えバッファ１０２に供給し、記憶させる。

画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group Of Picture）に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替える。そして、画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１０３に供給する。なお、この画像は、タイル分割部１２１にも供給される。画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５にも供給する。

演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。

例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算する。

直交変換部１０４は、演算部１０３から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。なお、この直交変換の方法は任意である。直交変換部１０４は、その変換係数を量子化部１０５に供給する。

量子化部１０５は、レート制御部１１７から供給される量子化パラメータを用いて、直交変換部１０４から供給される変換係数を量子化する。なお、この量子化の方法は任意である。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。

可逆符号化部１０６は、量子化部１０５において量子化された変換係数を任意の符号化方式で符号化する。係数データは、レート制御部１１７の制御の下で量子化されているので、この符号量は、レート制御部１１７が設定した目標値となる（若しくは目標値に近似する）。

可逆符号化部１０６は、イントラ予測のモードを示す情報などをイントラ予測部１１４から取得し、インター予測のモードを示す情報や差分動きベクトル情報などを動き予測・補償部１１５から取得する。また、可逆符号化部１０６は、タイル分割部１２１から、タイル分割情報として、タイル境界のアドレスを取得する。可逆符号化部１０６は、量子化初期値設定部１２２から、量子化パラメータの初期値に関する情報を取得する。

可逆符号化部１０６は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データ（符号化ストリームとも称する）のヘッダ情報の一部とする（多重化する）。可逆符号化部１０６は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。

可逆符号化部１０６の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、AVC方式で定められているCAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）などが挙げられる。

蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ１０７は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、例えば、後段の図示せぬ記録装置（記録媒体）や伝送路などに出力する。すなわち、蓄積バッファ１０７は、符号化データを伝送する伝送部でもある。

また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化する。この逆量子化の方法は、量子化部１０５による量子化処理に対応する方法であればどのような方法であってもよい。逆量子化部１０８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。

逆直交変換部１０９は、逆量子化部１０８から供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。この逆直交変換の方法は、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法であればどのようなものであってもよい。逆直交変換された出力（復元された差分情報）は、演算部１１０に供給される。

演算部１１０は、逆直交変換部１０９から供給された逆直交変換結果である、復元された差分情報に、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５からの予測画像を加算し、局部的に復号された画像（復号画像）を得る。その復号画像は、デブロックフィルタ１１１またはフレームメモリ１１２に供給される。

デブロックフィルタ１１１は、演算部１１０から供給される復号画像に対して適宜デブロックフィルタ処理を行う。例えば、デブロックフィルタ１１１は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。

デブロックフィルタ１１１は、フィルタ処理結果（フィルタ処理後の復号画像）をフレームメモリ１１２に供給する。なお、上述したように、演算部１１０から出力される復号画像は、デブロックフィルタ１１１を介さずにフレームメモリ１１２に供給することができる。つまり、デブロックフィルタ１１１によるフィルタ処理は省略することができる。

フレームメモリ１１２は、供給される復号画像を記憶し、所定のタイミングにおいて、記憶している復号画像を参照画像として、選択部１１３に供給する。

選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像の供給先を選択する。例えば、インター予測の場合、選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像を動き予測・補償部１１５に供給する。

イントラ予測部１１４は、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像である処理対象ピクチャ内の画素値を用いて、基本的にプレディクションユニット（ＰＵ）を処理単位として予測画像を生成するイントラ予測（画面内予測）を行う。イントラ予測部１１４は、予め用意された複数のイントラ予測モードでこのイントラ予測を行う。

イントラ予測部１１４は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。

また、上述したように、イントラ予測部１１４は、採用されたイントラ予測モードを示すイントラ予測モード情報等を、適宜可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。

動き予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像とを用いて、基本的にＰＵを処理単位として、動き予測（インター予測）を行う。動き予測・補償部１１５は、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。動き予測・補償部１１５は、予め用意された複数のインター予測モードでこのようなインター予測を行う。

動き予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と動きベクトルの情報などを用いて、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。動き予測・補償部１１５は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで予測画像を生成し、生成した予測画像を予測画像選択部１１６に供給する。

動き予測・補償部１１５は、採用されたインター予測モードを示す情報や、符号化データを復号する際に、そのインター予測モードで処理を行うために必要な情報等を可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。

予測画像選択部１１６は、演算部１０３や演算部１１０に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元として動き予測・補償部１１５を選択し、その動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。

レート制御部１１７は、蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。

また、レート制御部１１７は、符号量の目標値に関する情報に基づいて量子化パラメータを設定し、その量子化パラメータを、量子化部１０５に供給する。レート制御部１１７は、そのうち、ピクチャにおける初期量子化パラメータ（以下、ピクチャ初期ＱＰと称する）と、各タイルにおける初期量子化パラメータ（以下、タイル初期ＱＰと称する）を量子化初期値設定部１２２に供給する。

タイル分割部１２１には、ユーザにより指定された、ピクチャをどのようにタイル分割して処理を行うかに関する設定が、図示せぬ操作入力部などを介して入力される。タイル分割部１２１は、画面並べ替えバッファ１０２からの入力画像を参照し、ピクチャをどのようにタイル分割して処理を行うかに関する設定に基づいて、タイル分割を決定する。タイル分割部１２１は、決定したタイル境界のアドレスなどを、タイル分割情報として、量子化初期値設定部１２２および可逆符号化部１０６に供給する。

量子化初期値設定部１２２は、タイル分割部１２１からのタイル分割情報を参照し、レート制御部１１７から供給される情報を用いて、各タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定する。各タイルに対する量子化パラメータの初期値とは、符号化側においてタイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータの差分を生成する際、復号側においてタイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータを再構築する際に初期値として用いられる値のことである。その際、タイルに対する量子化パラメータの初期値は、当該ピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定される。

量子化初期値設定部１２２は、タイルに対する量子化パラメータの初期値、およびタイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータに関する情報などを、量子化パラメータの初期値に関する情報として、可逆符号化部１０６に供給する。

［コーディングユニット］
次に、HEVC方式で規定されているコーディングユニットについて説明する。マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；４０００画素×２０００画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない。

そこで、AVC方式においては、マクロブロックとサブマクロブロックによる階層構造が規定されているが、例えば、HEVC方式においては、図２に示されるように、コーディングユニット（ＣＵ（Coding Unit））が規定されている。

ＣＵは、Coding Tree Block（CTB）とも呼ばれ、AVC方式におけるマクロブロックと同様の役割を果たす、ピクチャ単位の画像の部分領域である。後者は、１６×１６画素の大きさに固定されているのに対し、前者の大きさは固定されておらず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定されることになる。

例えば、出力となる符号化データに含まれるシーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））において、ＣＵの最大サイズ（ＬＣＵ（Largest Coding Unit））と最小サイズ（（ＳＣＵ（Smallest Coding Unit））が規定される。

それぞれのＬＣＵ内においては、ＳＣＵのサイズを下回らない範囲で、split-flag=1とすることにより、より小さなサイズのＣＵに分割することができる。図２の例では、ＬＣＵの大きさが１２８であり、最大階層深度が５となる。２Ｎ×２Ｎの大きさのＣＵは、split_flagの値が「１」である時、１つ下の階層となる、Ｎ×Ｎの大きさのＣＵに分割される。

更に、ＣＵは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）であるプレディクションユニット（Prediction Unit（ＰＵ））に分割される。ＰＵは、また、直交変換の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）である、トランスフォームユニット（Transform Unit（ＴＵ））に分割される。現在、HEVC方式においては、４×４及び８×８に加え、１６×１６及び３２×３２直交変換を用いることが可能である。

インターＰＵにおいては、１つのＣＵの大きさが２Ｎ×２Ｎである場合、２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、およびＮ×Ｎのいずれかの大きさに分割することが可能である。なお、上述したシーケンスパラメータセットにおいては、inter _4×4_enable_flagが定義されており、この値が０に設定されることで、４×４ブロックサイズのインターＣＵの使用を禁止することが可能である。

以上のHEVC方式のように、ＣＵを定義し、そのＣＵを単位として各種処理を行うような符号化方式の場合、AVC方式におけるマクロブロックはＬＣＵに相当し、ブロック（サブブロック）はＣＵに相当すると考えることができる。また、AVC方式における動き補償ブロックは、ＰＵに相当すると考えることができる。ただし、ＣＵは、階層構造を有するので、その最上位階層のＬＣＵのサイズは、例えば128×128画素のように、AVC方式のマクロブロックより大きく設定されることが一般的である。

［タイルの概要］
HEVC方式においては、非特許文献１において、タイルが、並列処理のために規定されている。タイルは、ピクチャの分割単位の１つである。タイルは、画像圧縮情報中のシーケンスパラメータセット(Sequence Parameter Set:SPS)またはピクチャパラメータセット(Picture Parameter Set:PPS)において、各タイルのロウ（行）サイズおよびコラム（列）サイズがＬＣＵ を単位に指定されている。

図３の例においては、ＬＣＵに分割されたピクチャが示されている。数字が付された矩形は、ＬＣＵを表しており、ピクチャは、さらに、太線で示されるロウ境界およびコラム境界で区切られた各タイルＴ０乃至タイルＴ８で分割されている。

例えば、左上に位置するタイルＴ０は、ロウが３でコラムが４で指定されており、１乃至１２が付されたＬＣＵを含むように構成されている。タイルＴ０の右隣のタイルＴ１は、ロウが３でコラムが６で指定されており、１３乃至３０が付されたＬＣＵを含むように構成されている。タイルＴ１の右隣のタイルＴ２は、ロウが３でコラムが３で指定されており、３１乃至３９が付されたＬＣＵを含むように構成されている。

図３に示されるように、各タイルに含まれるＬＣＵは、図３に示される、付された数字の順であるラスタスキャン順に処理が行われる。また、ピクチャに含まれるタイルも、図３に示されるタイルＴ０乃至タイルＴ８の順であるラスタスキャン順に処理が行われる。

また、図４に示されるように、タイルの途中に、スライスの境界があってもよい。すなわち、図４の例においては、ピクチャの横方向を３つのタイルＴ１１乃至タイルＴ１３に分割する２つのコラム境界が示されている。そして、タイルＴ１１の途中である９が付されたＬＣＵと１０が付されたＬＣＵの間に、スライス境界が示されている。

［HEVC方式のシンタクスの例］
次に、HEVC方式のシンタクスを参照して、量子化パラメータに関する情報について説明する。

図５および図６は、HEVC方式のピクチャパラメータセットのシンタクスの例を示す図である。各行の左端の数字は説明のために付した行番号である。

図５の例において、第１０行目のpic_init_qp_minus26には、各ピクチャにおける初期量子化パラメータが設定される。第１４行目のmax_cu_qp_delta_depthには、どの粒度（深度）のＣＵにより量子化パラメータが伝送されるかが設定される。

図７乃至図１０は、HEVC方式のシーケンスパラメータセットのシンタクスの例を示す図である。各行の左端の数字は説明のために付した行番号である。

図８の例において、第６２行目のslice_qp_deltaは、スライスの初期量子化パラメータと、ピクチャの初期量子化パラメータとの差分情報である。これにより、復号側で、スライスにおける初期量子化パラメータが算出される。

図１１は、HEVC方式のトランスフォームユニットのシンタクスの例を示す図である。各行の左端の数字は説明のために付した行番号である。

図１１の例において、第４行目のcu_qp_deltaは、スライスの初期量子化パラメータと、スライスにおける最初のＣＵの量子化パラメータとの差分情報である。これにより、復号側で、最初のＣＵの量子化パラメータが算出される。

このcu_qp_deltaは、図５のmax_cu_qp_delta_depthにより指定されたサイズもしくはそれ以上のサイズのＣＵの先頭のトランスフォームユニットにおいて復号側に伝送される。なお、図５のmax_cu_qp_delta_depthにより指定されたサイズより小さいサイズのＣＵの量子化パラメータは、例えば、隣接領域のうち、相関のある隣接領域の量子化パラメータが用いられるので、復号側に伝送する必要がない。

以上のように、HEVC方式においては、量子化パラメータに関する情報として、まず、画像圧縮情報中のピクチャパラメータセットにおいて、ピクチャにおける初期量子化パラメータが設定される。その際、同時に、どの粒度のＣＵにより量子化パラメータが復号側に送られるのかが設定される。

次に、スライスヘッダにおいて、ピクチャにおける初期量子化パラメータと、スライスにおける初期量子化パラメータとの差分が設定される。これにより、復号側で、スライスにおける初期量子化パラメータが算出される。

さらに、ピクチャパラメータセットにおいて設定されたサイズまたはそれ以上のサイズのＣＵの先頭で、スライスにおける初期量子化パラメータと、ＣＵにおける量子化パラメータとの差分が設定される。これにより、復号側で、ＣＵにおける量子化パラメータが算出される。

しかしながら、このような量子化パラメータに関する情報の送信方法は、図３および図４を参照して説明したタイル分割がピクチャに対してなされる場合に適用していなかった。

［スライスとタイルの関係の例］
例えば、図１２のＡにおいて、ピクチャは、その横方向が、３つのタイルＴ０乃至タイルＴ２で分割されている。また、ピクチャは、ハッチがされていないスライス０と、ハッチがなされているスライス１に分割されており、その境界が、タイルＴ１に含まれている。

図１２のＢには、図１２のＡの場合に符号化側から伝送される符号化ストリーム（画像圧縮情報）が示されている。図１２のＢの例において、三角は、各スライスヘッダを表しており、丸は、タイルＴ２先頭のＣＵを表している。

スライス０のスライスヘッダは、スライス０の先頭付近であって、かつ、タイルＴ０の先頭付近に配置される。これに対して、スライス１のスライスヘッダは、スライス１の先頭付近であって、かつ、タイルＴ１の途中に配置される。

また、タイルＴ２は、スライスＴ１に含まれている。したがって、タイルＴ２の先頭のＣＵにおいて、量子化パラメータを再構築しようとする場合、タイルＴ１の途中に配置されているスライス１のスライスヘッダにアクセスする必要があった。

すなわち、タイルＴ２は、タイルＴ１におけるスライス１のスライスヘッダの処理が終わらないと、処理を行うことができず、タイル毎の並列処理の妨げになってしまっていた。

［本技術の説明］
そこで、画像符号化装置１００においては、タイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、すなわち、タイル間の量子化パラメータに関する処理に依存性を解消すべく、タイルに対する量子化パラメータの初期値が設定される。

換言するに、復号側に、タイルに対する量子化パラメータの初期値として、符号化ストリームにおけるどの情報（所定の位置に設定されている値）を参照させるかが設定される。なお、タイル間の量子化パラメータに関する処理とは、量子化パラメータを用いて行う処理のことであり、例えば、量子化処理があげられるが、量子化パラメータを用いて行うその他の処理も含まれる。

これにより、画面内量子化制御処理を可能にしながら、タイル分割に基づく並列処理を行うことが可能となる。

図１３および図１４を参照して、具体的に説明する。図１３および図１４には、タイルＴ０乃至タイルＴ２に分割されたピクチャの符号化ストリームが概念的に示されている。図１３および図１４の例において、三角は、スライスヘッダを表し、四角は、ピクチャパラメータセットを表し、丸は、タイルＴ１およびタイルＴ２の先頭の各ＣＵを表している。

第１の方法として、各タイルの先頭のＣＵが参照する、タイルに対する量子化パラメータの初期値は、１番前のタイルの外（タイルより前）に配置される情報に設定される。

すなわち、量子化初期値設定部１２２は、例えば、図１３のＡに示されるように、各タイルに対する量子化パラメータの初期値として、１番前のタイルより前に配置されるピクチャパラメータセットに設定する。具体的には、図５に示されたピクチャパラメータセットのpic_init_qp_minus26（既存のピクチャにおける初期量子化パラメータ）が、各タイルに対する量子化パラメータの初期値として設定される。

したがって、この場合、各タイルに対する量子化パラメータの初期値（ピクチャにおける初期ＱＰ）とタイルにおける初期ＱＰとの差分が、CU_delta_QPとして、タイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定される。

また、量子化初期値設定部１２２は、例えば、図１３のＢに示されるように、各タイルに対する量子化パラメータの初期値として、１番前のタイルより前に配置される、ピクチャにおける最初のスライスヘッダに設定する。以下、最初のスライスを、第１スライスとも称する。

具体的には、図８に示された第１スライスヘッダにおけるslice_qp_delta（既存の第１のスライスにおける初期量子化パラメータ）が、各タイルに対する量子化パラメータの初期値として設定される。

したがって、この場合、各タイルに対する量子化パラメータの初期値（第１スライスにおける初期ＱＰ）とタイルにおける初期ＱＰとの差分が、CU_delta_QPとして、タイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定される。

なお、前者の場合（以降、第１のＡの方法とも称する）、スライスヘッダに設定されている量子化パラメータに関する情報がスキップされてしまうため、演算量が削減され、処理が短縮される。ただし、その反面、ピクチャがタイル分割されている、またはタイル分割されていないで、量子化パラメータに対する処理プロセスが変更してしまう。

これに対して、後者の場合（以降、第１のＢの方法とも称する）、ピクチャがタイル分割されている、またはタイル分割されていないで、量子化パラメータに対する処理プロセスの変更がない。

次に、第２の方法として、図１４に丸で示されるように、各タイルの先頭付近に、各タイルの先頭のＣＵが参照する、各タイルに対する量子化パラメータの初期値（TILE_int_QP）を新たに設定する。

したがって、この場合、各タイルに対する量子化パラメータの初期値（TILE_int_QP）とタイルを構成する最初のＣＵのＱＰとの差分が、CU_delta_QPとして、タイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定される。

各タイルの先頭付近の一例として、各タイルに対する量子化パラメータの初期値は、例えば、非特許文献２において提案されているタイルの先頭を示す情報（エントリーポイント）に含まれるようにしてもよい。

なお、第１の方法は、ピクチャ先頭で、初期値をバッファに格納しておき、それぞれのタイル先頭でこれを参照することになるため、ピクチャバッファの容量を増大させるが、第２の方法は、かかる回路の増大が起こることはない。

一方、第２の方法は、それぞれのタイルの先頭において初期値を伝送する必要があるため、第１の方法に比して、符号化効率が低下する。第１の方法においては、このような符号量の増大は生じない。

以上の第１の方法または第２の方法を適用することにより、画面内量子化制御処理を可能にしながら、それぞれのタイルの最初のＣＵに対する量子化パラメータの再構築を行うことが可能となる。すなわち、タイル分割に基づく並列処理を行うことが可能となる。

［量子化初期値設定部および可逆符号化部の構成例］
図１５は、図１４を参照して上述した第２の方法を実行する量子化初期値設定部１２２および可逆符号化部１０６の主な構成例を示すブロック図である。

図１５の例の量子化初期値設定部１２２は、タイル初期ＱＰバッファ１５１、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２、および差分ＱＰ生成部１５３を含むように構成される。

可逆符号化部１０６は、少なくとも、シンタクス設定部１６１を含むように構成される。

タイル分割部１２１から、タイル初期ＱＰバッファ１５１およびシンタクス設定部１６１に、タイル境界のアドレスが供給される。タイル初期ＱＰバッファ１５１は、タイル境界のアドレスが供給されると、レート制御部１１７に、タイル初期ＱＰを要求して取得する。タイル初期ＱＰは、例えば、タイルを構成する最初のＣＵの量子化パラメータである。あるいは、タイル初期ＱＰは、例えば、タイルを構成する最初のＣＵの量子化パラメータに近い値などであってもよいし、どんな値であってもよい。タイル初期ＱＰバッファ１５１は、取得したタイル初期ＱＰを、差分ＱＰ生成部１５３に供給する。

ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２には、レート制御部１１７から、ピクチャ初期ＱＰが供給される。ピクチャ初期ＱＰは、例えば、ピクチャを構成する最初のＣＵの量子化パラメータである。あるいは、ピクチャ初期ＱＰは、例えば、ピクチャを構成する最初のＣＵの量子化パラメータに近い値などであってもよいし、どんな値であってもよい。ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２は、差分ＱＰ生成部１５３からの要求に応じて、ピクチャ初期ＱＰを差分ＱＰ生成部１５３およびシンタクス設定部１６１に供給する。

差分ＱＰ生成部１５３は、タイル初期ＱＰバッファ１５１からタイル初期ＱＰが供給されると、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２にピクチャ初期ＱＰを要求し、取得する。差分ＱＰ生成部１５３は、ピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰを生成し、生成した差分ＱＰをシンタクス設定部１６１に供給する。

シンタクス設定部１６１は、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２からのピクチャ初期ＱＰおよび差分ＱＰ生成部１５３からのピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰなどを、量子化パラメータの初期値に関する情報として、シンタクスを設定する。

すなわち、シンタクス設定部１６１は、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２からのピクチャ初期ＱＰを、符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットのpic_init_qp_minus26に設定する。また、シンタクス設定部１６１は、ピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰを、タイルに対する量子化パラメータの初期値（TILE_int_QP）として、符号化ストリームにおける、対応するタイルの先頭付近に設定する。

なお、図１５の例の場合、従来と同様であるので図示されていないが、タイルに対する量子化パラメータの初期値とタイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータの差分は、例えば、量子化部１０５において算出されるものとする。

例えば、タイルに対する量子化パラメータの初期値が、量子化部１０５に供給される。これに対応して、量子化部１０５において、タイルに対する量子化パラメータの初期値とタイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータの差分が、ＣＵの量子化パラメータに関する情報として、シンタクス設定部１６１に供給される。そして、シンタクス設定部１６１において、供給されたＣＵの量子化パラメータに関する情報は、タイルにおける最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定される。

また、シンタクス設定部１６１には、タイル分割情報も供給される。このタイル分割情報も復号側に伝送されるが、その際、例えば、タイル分割情報に基づき、非特許文献２に記載のように、タイルの先頭付近に、タイル境界であることを示す情報を設定するようにしてもよい。

さらに、図１５の例においては、第２の方法の例が示されているが、図１５の機能ブロックにより、図１３のＡに示された第１のＡの方法を行うことも可能である。

ただし、第１のＡの方法の場合、シンタクス設定部１６１は、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２からのピクチャ初期ＱＰおよび差分ＱＰ生成部１５３から差分ＱＰを、量子化パラメータの初期値に関する情報として、シンタクスを設定する。

すなわち、シンタクス設定部１６１が、ピクチャ初期ＱＰを、タイルに対する量子化パラメータの初期値として、符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットのpic_init_qp_minus26に設定することが第２の方法と異なる。また、シンタクス設定部１６１が、ピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰを、タイルにおける最初のＣＵの差分ＱＰとして、符号化ストリームにおける、対応するタイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定することが第２の方法と異なる。

［符号化処理の流れ］
次に、以上のような画像符号化装置１００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１６のフローチャートを参照して、第２の方法の場合の符号化処理の流れの例を説明する。

タイル分割部１２１には、ユーザにより指定された、ピクチャをどのようにタイル分割して処理を行うかに関する設定が、図示せぬ操作入力部などを介して入力される。

タイル分割部１２１は、ステップＳ１０１において、画面並べ替えバッファ１０２からの入力画像を参照して、ピクチャをどのようにタイル分割して処理を行うかに関する設定に基づいて、タイル分割を決定する。タイル分割部１２１は、決定したタイル境界のアドレスなどであるタイル分割情報を、量子化初期値設定部１２２のタイル初期ＱＰバッファ１５１および可逆符号化部１０６に供給する。

量子化初期値設定部１２２は、ステップＳ１０２において、各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理を行う。ステップＳ１０２の各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理は、図１７を参照して後述するが、この処理により、例えば、第２の方法の場合、シンタクス設定部１６１に、ピクチャ初期ＱＰおよびタイル初期ＱＰに関する情報が供給される。

シンタクス設定部１６１は、ステップＳ１０３において、量子化パラメータ初期値に関する情報の符号化処理として、供給されたパラメータの符号化処理を行う。

例えば、第２の方法の場合、シンタクス設定部１６１は、符号化処理として、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２からのピクチャ初期ＱＰを、符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットのpic_init_qp_minus26に設定する。また、シンタクス設定部１６１は、タイル初期ＱＰに関する情報を、タイルに対する量子化パラメータの初期値（TILE_int_QP）として、符号化ストリームにおける、対応するタイルの先頭付近に設定する。

このようにして量子化パラメータ初期値に関する情報が符号化されて、蓄積バッファ１０７に出力され、復号側へ伝送される。

その後、ステップＳ１０４において、画像符号化装置１００の各部は、並列処理による各タイルの符号化処理を行う。各タイルの符号化処理とは、スライスヘッダ未満におけるタイル毎のDCT係数や動きベクトルなどの符号化処理のことである。この各タイルの符号化処理は、図１８を参照して後述する。

ステップＳ１０４の各タイルの符号化処理により、タイル毎の情報以下が符号化され、後述する画像復号装置２００に伝送される。

［各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理の流れ］
次に、図１７のフローチャートを参照して、図１６のステップＳ１０２における各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理について説明する。

ステップＳ１１１において、量子化初期値設定部１２２は、量子化パラメータの初期値として、図１４を参照して上述した第２の方法である新たな量子化パラメータの初期値（TILE_int_QP）を設定する。

タイル初期ＱＰバッファ１５１は、タイル境界のアドレスが供給されると、ステップＳ１１２において、レート制御部１１７に、タイル初期ＱＰを要求して取得する。タイル初期ＱＰバッファ１５１は、取得したタイル初期ＱＰを、差分ＱＰ生成部１５３に供給する。

差分ＱＰ生成部１５３は、タイル初期ＱＰバッファ１５１からタイル初期ＱＰが供給されると、ステップＳ１１３において、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２にピクチャ初期ＱＰを要求して取得する。

差分ＱＰ生成部１５３は、ステップＳ１１４において、ピクチャ初期ＱＰとタイル初期ＱＰとの差分ＱＰを生成する。差分ＱＰ生成部１５３は、生成した差分ＱＰを、タイル初期ＱＰに関する情報として、シンタクス設定部１６１に供給する。

［各タイルの符号化処理の流れ］
次に、図１８のフローチャートを参照して、図１６のステップＳ１０４の各タイルの符号化処理について説明する。

ステップＳ１２１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ１２２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。ステップＳ１２３において、イントラ予測部１１４は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。

ステップＳ１２４において、動き予測・補償部１１５は、インター予測モードでの動き予測や動き補償を行うインター動き予測処理を行う。

ステップＳ１２４の処理により、当該ＰＵの輝度信号の動きベクトルが探索され、コスト関数値が計算され、全てのインター予測モードの中から、最適インター予測モードが決定される。そして、最適インター予測モードの予測画像が生成される。

決定された最適インター予測モードの予測画像とコスト関数値は、動き予測・補償部１１５から予測画像選択部１１６に供給される。また、決定された最適インター予測モードの情報や動きベクトルの情報も、可逆符号化部１０６に供給され、後述するステップＳ１３４において、可逆符号化される。

ステップＳ１２５において、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５から出力された各コスト関数値に基づいて、最適なモードを決定する。つまり、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４により生成された予測画像と、動き予測・補償部１１５により生成された予測画像のいずれか一方を選択する。

ステップＳ１２６において、演算部１０３は、ステップＳ１２２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ１２５の処理により選択された予測画像との差分を演算する。差分データは元の画像データに較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に較べて、データ量を圧縮することができる。

ステップＳ１２７において、直交変換部１０４は、ステップＳ１２６の処理により生成された差分情報を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、変換係数が出力される。

ステップＳ１２８において、量子化部１０５は、レート制御部１１７からの量子化パラメータを用いて、ステップＳ１２７の処理により得られた直交変換係数を量子化する。なお、この量子化の方法は任意であるが、例えば、指定されたサイズまたはサイズ以上のＣＵの量子化パラメータは、レート制御部１１７から供給される。これに対して、そのサイズより小さいサイズのＣＵの量子化パラメータは、例えば、隣接領域のうち、相関のある隣接領域の量子化パラメータが用いられる。

ステップＳ１２８の処理により量子化された差分情報は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ１２９において、逆量子化部１０８は、ステップＳ１２８の処理により生成された量子化された直交変換係数（量子化係数とも称する）を量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ１３０において、逆直交変換部１０９は、ステップＳ１２９の処理により得られた直交変換係数を、直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。

ステップＳ１３１において、演算部１１０は、予測画像を局部的に復号された差分情報に加算し、局部的に復号された画像（演算部１０３への入力に対応する画像）を生成する。ステップＳ１３２においてデブロックフィルタ１１１は、ステップＳ１３１の処理により得られた局部的な復号画像に対して、デブロックフィルタ処理を適宜行う。

ステップＳ１３３において、フレームメモリ１１２は、ステップＳ１３２の処理によりデブロックフィルタ処理が施された復号画像を記憶する。なお、フレームメモリ１１２にはデブロックフィルタ１１１によりフィルタ処理されていない画像も演算部１１０から供給され、記憶される。

ステップＳ１３４において、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１２８の処理により量子化された変換係数を符号化する。すなわち、差分画像に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。

また、このとき、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１２５の処理により選択された予測画像の予測モードに関する情報を符号化し、差分画像を符号化して得られる符号化データに付加する。つまり、可逆符号化部１０６は、イントラ予測部１１４から供給される最適イントラ予測モード情報、または、動き予測・補償部１１５から供給される最適インター予測モードに応じた情報なども符号化し、符号化データに付加する。

ステップＳ１３５において蓄積バッファ１０７は、ステップＳ１３４の処理により得られた符号化データを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路や記録媒体を介して復号側に伝送される。

ステップＳ１３６においてレート制御部１１７は、ステップＳ１３５の処理により蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量（発生符号量）に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。

ステップＳ１３６の処理が終了すると、符号化処理が終了される。

［量子化初期値設定部および可逆符号化部の他の構成例］
図１９は、図１３のＢを参照して上述した第１のＢの方法を実行する量子化初期値設定部１２２および可逆符号化部１０６の主な構成例を示すブロック図である。

図１９の例の量子化初期値設定部１２２は、タイル初期ＱＰバッファ１８１、ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２、第１スライス初期ＱＰバッファ１８３、差分ＱＰ生成部１８４、および差分ＱＰ生成部１８５を含むように構成される。

可逆符号化部１０６は、少なくとも、シンタクス設定部１９１を含むように構成される。

タイル分割部１２１から、タイル初期ＱＰバッファ１８１およびシンタクス設定部１９１に、タイル境界のアドレスが供給される。タイル初期ＱＰバッファ１８１は、タイル境界のアドレスが供給されると、レート制御部１１７に、タイル初期ＱＰを要求して取得する。タイル初期ＱＰバッファ１８１は、取得したタイル初期ＱＰを、差分ＱＰ生成部１８５に供給する。

ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２には、レート制御部１１７から、ピクチャ初期ＱＰが供給される。ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２は、差分ＱＰ生成部１８４からの要求に応じて、ピクチャ初期ＱＰを差分ＱＰ生成部１８４およびシンタクス設定部１９１に供給する。

第１スライス初期ＱＰバッファ１８３には、レート制御部１１７から、第１スライスにおける初期量子化パラメータ（以下、第１スライス初期ＱＰと称する）が供給される。第１スライス初期ＱＰは、例えば、第１スライスを構成する最初のＣＵの量子化パラメータである。あるいは、第１スライス初期ＱＰは、例えば、第１スライスを構成する最初のＣＵの量子化パラメータに近い値などであってもよいし、どんな値であってもよい。第１スライス初期ＱＰバッファ１８３は、差分ＱＰ生成部１８５からの要求に応じて、第１スライス初期ＱＰを差分ＱＰ生成部１８４および差分ＱＰ生成部１８５に供給する。

差分ＱＰ生成部１８４は、第１スライス初期ＱＰバッファ１８３から第１スライス初期ＱＰが供給されると、ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２にピクチャ初期ＱＰを要求し、取得する。差分ＱＰ生成部１８４は、ピクチャ初期ＱＰと第１スライス初期ＱＰとの差分である第１スライス差分ＱＰを生成し、生成した第１スライス差分ＱＰを、第１スライス初期ＱＰに関する情報として、シンタクス設定部１９１に供給する。

差分ＱＰ生成部１８５は、タイル初期ＱＰバッファ１８１からタイル初期ＱＰが供給されると、第１スライス初期ＱＰバッファ１８３に第１スライス初期ＱＰを要求し、取得する。差分ＱＰ生成部１８５は、第１スライス初期ＱＰとタイル初期ＱＰと差分であるタイル差分ＱＰを生成し、生成したタイル差分ＱＰを、タイル初期ＱＰに関する情報として、シンタクス設定部１９１に供給する。

シンタクス設定部１９１は、ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２からのピクチャ初期ＱＰ、差分ＱＰ生成部１８４からの第１スライス差分ＱＰ、および差分ＱＰ生成部１８５からのタイル差分ＱＰなどを、量子化パラメータの初期値に関する情報として、シンタクスを設定する。

すなわち、シンタクス設定部１９１は、ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２からのピクチャ初期ＱＰを、符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットのpic_init_qp_minus26に設定する。また、シンタクス設定部１９１は、タイルに対する量子化パラメータの初期値として、差分ＱＰ生成部１８４からの第１スライス差分ＱＰを、最初のスライスヘッダにおけるslice_qp_deltaに設定する。シンタクス設定部１９１は、第１スライス初期ＱＰとタイル初期ＱＰとのタイル差分ＱＰを、ＣＵの量子化パラメータに関する情報として、符号化ストリームにおける、対応するタイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定する。

また、シンタクス設定部１９１には、シンタクス設定部１６１の場合と同様に、タイル分割情報も供給される。このタイル分割情報も復号側に伝送されるが、その際、例えば、タイル分割情報に基づき、非特許文献２に記載のように、タイルの先頭付近に、タイル境界であることを示す情報を設定するようにしてもよい。

なお、図１５に示される第２の方法の構成と、図１９に示される第１のＢの方法の構成の違いは、以下の点にある。すなわち、図１５の第２の方法の構成においては、タイル初期ＱＰとピクチャ初期ＱＰの差分が各タイルの先頭において符号化される。これに対して、図１９に示される第１のＢの方法の構成においては、タイル初期ＱＰと第１スライス初期ＱＰとの差分が符号化される。

また、第１のＢの方法の場合の符号化処理の流れは、図１６を参照して上述した符号化処理と、ステップＳ１０２における各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理のみが異なり、その他は、基本的に同様の処理である。したがって、第１のＢの方法の場合における図１６のステップＳ１０２の例について、次に説明する。

［各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理の流れ］
次に、図２０のフローチャートを参照して、図１６のステップＳ１０２における各タイルの量子化パラメータ初期値の設定処理の他の例について説明する。

ステップＳ１５１において、量子化初期値設定部１２２は、量子化パラメータの初期値として、図１３のＢを参照して上述した第１のＢの方法である第１スライスヘッダにおけるslice_qp_deltaを設定する。

タイル初期ＱＰバッファ１８１は、タイル境界のアドレスが供給されると、ステップＳ１５２において、レート制御部１１７に、タイル初期ＱＰを要求して取得する。タイル初期ＱＰバッファ１８１は、取得したタイル初期ＱＰを、差分ＱＰ生成部１８５に供給する。

差分ＱＰ生成部１８４は、ステップＳ１５３において、ピクチャ初期ＱＰバッファ１５２にピクチャ初期ＱＰを要求して取得する。このとき、ピクチャ初期ＱＰは、シンタクス設定部１９１にも供給される。

差分ＱＰ生成部１８４および差分ＱＰ生成部１８５は、ステップＳ１５４において、第１スライス初期ＱＰバッファ１８３に、第１スライス初期ＱＰを要求し、取得する。

差分ＱＰ生成部１８４は、ステップＳ１５５において、ピクチャ初期ＱＰと第１スライス初期ＱＰとの第１スライス差分ＱＰを生成する。差分ＱＰ生成部１５３は、生成した第１スライス差分ＱＰを、タイルに対する量子化パラメータの初期値として、シンタクス設定部１６１に供給する。

差分ＱＰ生成部１８５は、ステップＳ１５６において、第１スライス初期ＱＰとタイル初期ＱＰとのタイル差分ＱＰを生成する。差分ＱＰ生成部１８５は、生成したタイル差分ＱＰを、ＣＵの量子化パラメータに関する情報として、シンタクス設定部１６１に供給する。

これに対応して、シンタクス設定部１６１により、図１６のステップＳ１０３において、量子化パラメータ初期値に関する情報の符号化処理が実行される。例えば、第１のＢの方法の場合、符号化処理として、シンタクス設定部１９１は、ピクチャ初期ＱＰバッファ１８２からのピクチャ初期ＱＰを、符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットのpic_init_qp_minus26に設定する。

また、シンタクス設定部１９１は、タイルに対する量子化パラメータの初期値として、差分ＱＰ生成部１８４からの第１スライス差分ＱＰを、最初のスライスヘッダにおけるslice_qp_deltaに設定する。シンタクス設定部１９１は、第１スライス初期ＱＰとタイル初期ＱＰとのタイル差分ＱＰを、ＣＵの量子化パラメータに関する情報として、符号化ストリームにおける、対応するタイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定する。

以上のように、画像符号化装置１００においては、タイルに対する量子化パラメータの初期値を、タイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、タイル間の量子化パラメータに関する処理に依存性を解消すべく、設定するようにした。

これにより、次に説明する復号側において、画面内量子化制御処理を可能にしながら、タイル分割に基づく並列処理を行うことが可能となる。

なお、図３を参照して上述した第１の方法においては、図５乃至図１１を参照して上述したシンタクスに変更は生じないが、図４を参照して上述した第２の方法においては、シーケンスパラメータセットおよびピクチャパラメータセットに変更が必要となる。

［第２の方法のシンタクスの例］
図２１乃至図２３は、シーケンスパラメータセットのシンタクスの例を示す図であり、図２４および図２５は、ピクチャパラメータセットのシンタクスの例を示す図である。各行の左端の数字は説明のために付した行番号である。

図２２乃至図２３の第７６行目乃至第７９行目と、図２４の第３３行目乃至第３６行目には、各タイルに対する量子化パラメータの初期値に関する情報であるtile_init_delta_qpが設定される。tile_init_delta_qpは、各タイルに対する量子化パラメータの初期値と、ピクチャの量子化パラメータの初期値との差分値である。この場合、全てのタイル分の情報が一度にここに書き込まれるため、tile_init_delta_qpは、配列値となっている。

なお、第２の方法の場合、上述したシーケンスパラメータセットおよびピクチャパラメータセットの変更に代えて、次に示すように、スライスデータを変更するようにしてもよい。

［第２の方法の他のシンタクスの例］
図２６は、スライスデータのシンタクスの例を示す図である。各行の左端の数字は説明のために付した行番号である。

図２６の第２６行目に、entry_point_marker_two_3bytesが設定される。entry_point_marker_two_3bytesは、非特許文献２において提案されているタイルの先頭を示す情報（エントリーポイントのマーカ）である。

第２８行目に、各タイルに対する量子化パラメータの初期値に関する情報であるtile_init_delta_qpが設定される。tile_init_delta_qpは、各タイルに対する量子化パラメータの初期値と、ピクチャの量子化パラメータの初期値との差分値である。図２６の例の場合、タイル毎に量子化パラメータの初期値に関する情報が書き込まれるため、タイルの量子化パラメータの初期値に関する情報は、スカラー値となっている。

すなわち、図２６のスライスデータにおいては、第２６行目のマーカが、エントリポイントの役目を果たす。したがって、このスライスデータに含まれるエントリポイント（の後）に、各タイルに対する量子化パラメータの初期値に関する情報を設定して、復号側に伝送することができる。

なお、図２２乃至図２５の例の場合、全てのタイルに対する量子化パラメータの初期値に関する情報を一度に、画像圧縮情報に書き込むことができるため、処理量が少なくて済むという利点を有している。

これに対して、図２６の例の場合、レート制御部１１７の動作に応じてタイル初期量子化パラメータ差分を決定する際、シーケンスパラメータセットおよびピクチャパラメータセットに戻って２パス符号化を行う必要がないという利点を有している。

＜２．第２の実施の形態＞
［画像復号装置］
次に、以上のように符号化された符号化データ（符号化ストリーム）の復号について説明する。図２７は、図１の画像符号化装置１００に対応する画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。

図２７に示される画像復号装置２００は、図１の画像符号化装置１００が生成した符号化データを、その符号化方法に対応する復号方法で復号する。なお、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００と同様に、プレディクションユニット（ＰＵ）毎にインター予測を行うものとする。

また、図１の画像符号化装置１００においては、ユーザによりピクチャをどのようにタイル分割するかが設定され、この設定に基づいた並列処理が実行された。これに対して、図２７の画像復号装置２００においては、入力となる符号化ストリームとともにどのようにタイル分割するかに関する情報であるタイル分割情報が伝送されており、これに基づいて、並列処理が行われる。

図２７に示されるように画像復号装置２００は、蓄積バッファ２０１、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５、デブロックフィルタ２０６、画面並べ替えバッファ２０７、およびD/A変換部２０８を有する。また、画像復号装置２００は、フレームメモリ２０９、選択部２１０、イントラ予測部２１１、動き予測・補償部２１２、および選択部２１３を有する。

さらに、画像復号装置２００は、タイル分割復号部２２１、および量子化初期値復号部２２２を有する。

蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを受け取る受け取り部でもある。蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを受け取って、蓄積し、所定のタイミングにおいてその符号化データを可逆復号部２０２に供給する。

可逆復号部２０２は、符号化データに付加されている当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報やタイル分割情報などを取得する。可逆復号部２０２は、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報を、量子化初期値復号部２２２に供給し、タイル分割情報を、タイル分割復号部２２１に供給する。

さらに、符号化データのスライスヘッダ未満の情報として、DCT係数の他に、予測モード情報、および動きベクトル情報などの復号に必要な情報が付加されている。可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１より供給された、図１の可逆符号化部１０６により符号化された情報を、可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。可逆復号部２０２は、復号して得られた差分画像の量子化された係数データを、逆量子化部２０３に供給する。

また、可逆復号部２０２は、最適な予測モードにイントラ予測モードが選択されたかインター予測モードが選択されたかを判定する。可逆復号部２０２は、その最適な予測モードに関する情報を、イントラ予測部２１１および動き予測・補償部２１２の内、選択されたと判定したモードの方に供給する。つまり、例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてインター予測モードが選択された場合、その最適な予測モードに関する情報が動き予測・補償部２１２に供給される。

逆量子化部２０３は、量子化初期値復号部２２２からのタイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、可逆復号部２０２により復号されて得られた量子化された係数データを、図１の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式で逆量子化し、得られた係数データを逆直交変換部２０４に供給する。

逆直交変換部２０４は、図１の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部２０３から供給される係数データを逆直交変換する。逆直交変換部２０４は、この逆直交変換処理により、画像符号化装置１００において直交変換される前の残差データに対応する復号残差データを得る。

逆直交変換されて得られた復号残差データは、演算部２０５に供給される。また、演算部２０５には、選択部２１３を介して、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２から予測画像が供給される。

演算部２０５は、その復号残差データと予測画像とを加算し、画像符号化装置１００の演算部１０３により予測画像が減算される前の画像データに対応する復号画像データを得る。演算部２０５は、その復号画像データをデブロックフィルタ２０６に供給する。

デブロックフィルタ２０６は、供給された復号画像に対して、デブロックフィルタ処理を適宜施し、それを画面並べ替えバッファ２０７に供給する。デブロックフィルタ２０６は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。

デブロックフィルタ２０６は、フィルタ処理結果（フィルタ処理後の復号画像）を画面並べ替えバッファ２０７およびフレームメモリ２０９に供給する。なお、演算部２０５から出力される復号画像は、デブロックフィルタ２０６を介さずに画面並べ替えバッファ２０７やフレームメモリ２０９に供給することができる。つまり、デブロックフィルタ２０６によるフィルタ処理は省略することができる。

画面並べ替えバッファ２０７は、画像の並べ替えを行う。なお、図２７には図示されていないが、タイル分割復号部２２１などから、フィールド符号化情報が供給されて、フィールド符号化情報に基づいて、画面並べ替えバッファ２０７は、画像の並べ替えを行う。すなわち、図１の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７から供給された画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。

フレームメモリ２０９は、供給される復号画像を記憶し、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部２１１や動き予測・補償部２１２等の外部の要求に基づいて、記憶している復号画像を参照画像として、選択部２１０に供給する。

選択部２１０は、フレームメモリ２０９から供給される参照画像の供給先を選択する。選択部２１０は、イントラ符号化された画像を復号する場合、フレームメモリ２０９から供給される参照画像をイントラ予測部２１１に供給する。また、選択部２１０は、インター符号化された画像を復号する場合、フレームメモリ２０９から供給される参照画像を動き予測・補償部２１２に供給する。

イントラ予測部２１１には、ヘッダ情報を復号して得られたイントラ予測モードを示す情報等が可逆復号部２０２から適宜供給される。イントラ予測部２１１は、図１のイントラ予測部１１４において用いられたイントラ予測モードで、フレームメモリ２０９から取得した参照画像を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成する。イントラ予測部２１１は、生成した予測画像を選択部２１３に供給する。

動き予測・補償部２１２は、ヘッダ情報を復号して得られた情報（最適予測モード情報、動きベクトル情報、および参照画像情報等）を可逆復号部２０２から取得する。

動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から取得された最適予測モード情報が示すインター予測モードで、フレームメモリ２０９から取得した参照画像を用いてインター予測を行い、予測画像を生成する。

選択部２１３は、イントラ予測部２１１からの予測画像または動き予測・補償部２１２からの予測画像を、演算部２０５に供給する。そして、演算部２０５においては、動きベクトルが用いられて生成された予測画像と逆直交変換部２０４からの復号残差データ（差分画像情報）とが加算されて元の画像が復号される。すなわち、動き予測・補償部２１２、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５は、動きベクトルを用いて、符号化データを復号し、元の画像を生成する復号部でもある。

タイル分割復号部２２１は、可逆復号部２０２からのタイル分割情報を取得し、量子化初期値復号部２２２に供給する。

量子化初期値復号部２２２は、タイル分割復号部２２１からのタイル分割情報と、可逆復号部２０２からの当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報とを用いて、タイルに対する量子化パラメータの初期値を再構築する。量子化初期値復号部２２２は、再構築したタイルに対する量子化パラメータの初期値を、逆量子化部２０３に供給する。

［可逆復号部および量子化初期値復号部の構成例］
図２８は、図１４を参照して上述した第２の方法を実行する可逆復号部２０２および量子化初期値復号部２２２の主な構成例を示すブロック図である。すなわち、図２８に示される復号側のブロックは、図１５に示された符号化側のブロックに対応する。

図２８の例において、可逆復号部２０２は、シンタクス受け取り部２５１を含むように構成される。

タイル分割復号部２２１は、タイル差分ＱＰバッファ２６１、ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２、およびタイル初期ＱＰ再構築部２６３を含むように構成される。

シンタクス受け取り部２５１は、符号化ストリームからタイル分割情報を取得し、取得したタイル分割情報を、タイル分割復号部２２１に供給する。シンタクス受け取り部２５１は、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報として、ピクチャ初期ＱＰやタイル初期差分ＱＰなどを取得し、量子化初期値復号部２２２に供給する。

すなわち、シンタクス受け取り部２５１は、符号化ストリームのシーケンスパラメータセットから、ピクチャ初期ＱＰを取得し、取得したピクチャ初期ＱＰを、ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２に供給する。また、シンタクス受け取り部２５１は、符号化ストリームの各タイルの先頭付近から、タイル初期ＱＰに関する情報であるタイル初期差分ＱＰ（図１５の差分ＱＰ）を取得し、取得したタイル初期差分ＱＰをタイル差分ＱＰバッファ２６１に供給する。

タイル差分ＱＰバッファ２６１は、タイル分割復号部２２１からのタイル分割情報を参照して、タイル境界のアドレスのタイミングで、シンタクス受け取り部２５１からのタイル初期差分ＱＰを、タイル初期ＱＰ再構築部２６３に供給する。

ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２は、シンタクス受け取り部２５１からのピクチャ初期ＱＰを、タイル初期ＱＰ再構築部２６３に供給する。

タイル初期ＱＰ再構築部２６３は、タイル差分ＱＰバッファ２６１からのタイル初期差分ＱＰと、ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２からのピクチャ初期ＱＰとを用いて、タイル初期ＱＰを再構築し、再構築したタイル初期ＱＰを、逆量子化部２０３に供給する。

なお、図２８の例においては、図示されていないが、従来と同様に、タイルに対する量子化パラメータの初期値とタイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータの差分が、ＣＵの量子化パラメータに関する情報として、タイルにおける最初のＣＵのトランスフォームユニットに設定されている。したがって、例えば、逆量子化部２０３においては、タイル初期ＱＰ再構築部２６３からのタイル初期ＱＰを用いて、タイルにおける最初のＣＵの量子化パラメータが再構築されて用いられる。

また、図２８の例においては、第２の方法の例が示されているが、図２８の機能ブロックにより、図１３のＡに示された第１のＡの方法を行うことも可能である。

ただし、第１のＡの方法の場合、シンタクス受け取り部２５１は、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報として、タイルに対する量子化パラメータの初期値とタイルの最初のＣＵのＱＰ差分などを取得する。

すなわち、シンタクス受け取り部２５１が、ピクチャ初期ＱＰを、符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットから、タイルに対する量子化パラメータの初期値として受け取ることが第２の方法と異なる。また、第１のＡの方法の場合、シンタクス受け取り部２５１が、タイル初期差分ＱＰを、符号化ストリームにおける、対応するタイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットから、タイルの最初のＣＵのＱＰ差分として受け取ることが第２の方法と異なる。

［復号処理の流れ］
次に、以上のような画像復号装置２００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図２９のフローチャートを参照して、第２の方法の場合の復号処理の流れの例を説明する。

量子化初期値復号部２２２は、ステップＳ２０１において、タイル分割復号部２２１を介して、シンタクス受け取り部２５１から、当該ピクチャのタイル分割に関する情報を受け取る。

量子化初期値復号部２２２は、ステップＳ２０２において、シンタクス受け取り部２５１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報を受け取る。

具体的には、タイル差分ＱＰバッファ２６１は、シンタクス受け取り部２５１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報の１つとして、タイル初期差分ＱＰを受け取る。ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２は、シンタクス受け取り部２５１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報の１つとして、ピクチャ初期ＱＰを受け取る。

そして、タイル差分ＱＰバッファ２６１は、受け取ったタイル初期差分ＱＰをタイル初期ＱＰ再構築部２６３に供給する。ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２は、受け取ったタイル初期差分ＱＰをタイル初期ＱＰ再構築部２６３に供給する。

タイル初期ＱＰ再構築部２６３は、ステップＳ２０３において、量子化パラメータ初期値の再構築を行う。すなわち、タイル初期ＱＰ再構築部２６３は、タイル初期差分ＱＰとピクチャ初期ＱＰとを加算することにより、タイル初期ＱＰを再構築する。タイル初期ＱＰ再構築部２６３は、再構築したタイル初期ＱＰを逆量子化部２０３に供給する。

その後、ステップＳ２０４において、画像復号装置２００の各部は、並列処理による各タイルの復号処理を行う。各タイルの復号処理とは、スライスヘッダ未満におけるタイル毎のDCT係数や動きベクトルなどの復号処理のことである。この各タイルの復号処理は、図３０を参照して後述する。

ステップＳ２０４の各タイルの復号処理により、タイル毎の情報以下が復号され、画像符号化装置１００により符号化された画像が再構築されて、処理は終了する。

［タイルの復号処理の流れ］
次に、図３０のフローチャートを参照して、図２９のステップＳ２０４におけるタイルの復号処理について説明する。

タイルの復号処理が開始されると、ステップＳ２２１において、蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化ストリームを受け取り、蓄積する。ステップＳ２２２において、可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１から供給される符号化ストリーム（符号化された差分画像情報）を復号する。すなわち、図１の可逆符号化部１０６により符号化されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、並びにＢピクチャが復号される。

このとき、ヘッダ情報などの符号化ストリームに含められた差分画像情報以外の各種情報も復号される。可逆復号部２０２は、例えば、予測モード情報、動きベクトル情報などを取得する。可逆復号部２０２は、取得した情報を、対応する部に供給する。

ステップＳ２２３において、逆量子化部２０３は、ステップＳ２２２の処理により得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。このとき、逆量子化部２０３は、量子化初期値復号部２２２からのタイル初期ＱＰを、タイルの最初のＣＵの量子化パラメータとして用いて、あるいは、タイル初期ＱＰから算出されたタイルの最初のＣＵの量子化パラメータとして用いる。なお、図１１を参照して上述したように、指定されたサイズより小さいサイズのＣＵの量子化パラメータは、例えば、隣接領域のうち、相関のある隣接領域の量子化パラメータが用いられる。ステップＳ２２４において逆直交変換部２０４は、ステップＳ２２３において逆量子化された直交変換係数を逆直交変換する。

ステップＳ２２５において、可逆復号部２０２は、ステップＳ２２２において復号した最適な予測モードに関する情報に基づいて、処理対象の符号化データがイントラ符号化されているか否かを判定する。イントラ符号化されていると判定された場合、処理は、ステップＳ２２６に進む。

ステップＳ２２６において、イントラ予測部２１１は、イントラ予測モード情報を取得する。ステップＳ２２７において、イントラ予測部２１１は、ステップＳ２２６において取得したイントラ予測モード情報を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成する。

また、ステップＳ２２６において、処理対象の符号化データがイントラ符号化されていない、すなわち、インター符号化されていると判定された場合、処理は、ステップＳ２２８に進む。

動き予測・補償部２１２は、ステップＳ２２８において、インター予測モード情報を取得し、ステップＳ２２９において、動きベクトル情報を取得する。

ステップＳ２３０において、動き予測・補償部２１２は、ステップＳ２２８で取得したインター予測モードで、ステップＳ２２９で取得した動きベクトルを用いて、予測画像を生成する。生成した予測画像は、選択部２１３に供給される。

ステップＳ２３１において、選択部２１３は、ステップＳ２２７またはステップＳ２３０において生成された予測画像を選択する。ステップＳ２３２において、演算部２０５は、ステップＳ２２４において逆直交変換されて得られた差分画像情報に、ステップＳ２３１において選択された予測画像を加算する。これにより元の画像が復号される。すなわち、動きベクトルが用いられて、予測画像が生成され、生成された予測画像と逆直交変換部２０４からの差分画像情報とが加算されて元の画像が復号される。

ステップＳ２３３において、デブロックフィルタ２０６は、ステップＳ２３２において得られた復号画像に対して、デブロックフィルタ処理を適宜行う。

ステップＳ２３４において、画面並べ替えバッファ２０７は、ステップＳ２３３においてフィルタ処理された画像の並べ替えを行う。すなわち画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。

ステップＳ２３５において、D/A変換部２０８は、ステップＳ２３４においてフレームの順序が並べ替えられた画像をD/A変換する。この画像が図示せぬディスプレイに出力され、画像が表示される。

ステップＳ２３６において、フレームメモリ２０９は、ステップＳ２３５においてフィルタ処理された画像を記憶する。

ステップＳ２３６の処理が終了すると、復号処理が終了される。

［可逆復号部および量子化初期値復号部の他の構成例］
図３１は、図１３のＢを参照して上述した第１のＢの方法を実行する可逆復号部２０２および量子化初期値復号部２２２の主な構成例を示すブロック図である。すなわち、図３１に示される復号側のブロックは、図１９に示された符号化側のブロックに対応する。

図３１の例において、可逆復号部２０２は、シンタクス受け取り部２８１を含むように構成される。

量子化初期値復号部２２２は、タイル差分ＱＰバッファ２９１、第１スライス差分ＱＰバッファ２９２、ピクチャ初期ＱＰバッファ２９３、第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４、およびタイル初期ＱＰ再構築部２９５を含むように構成される。

シンタクス受け取り部２８１は、符号化ストリームからタイル分割情報を取得し、取得したタイル分割情報を、タイル分割復号部２２１に供給する。シンタクス受け取り部２８１は、符号化ストリームの第１スライスヘッダから、タイルに対する量子化パラメータの初期値として、第１スライス差分ＱＰを取得し、取得した第１スライス差分ＱＰを、第１スライス差分ＱＰバッファ２９２に供給する。

また、シンタクス受け取り部２８１は、タイルに対する量子化パラメータの初期値を再構築するための情報として、符号化ストリームのピクチャパラメータセットから、ピクチャ初期ＱＰを取得し、ピクチャ初期ＱＰバッファ２９３に供給する。また、シンタクス受け取り部２８１は、符号化ストリームの各タイルの最初のＣＵのトランスフォームユニットから、タイルの最初のＣＵのＱＰ差分として、タイル初期ＱＰに関する情報であるタイル初期差分ＱＰ（図１９のタイル差分ＱＰ）を取得する。シンタクス受け取り部２８１は、取得したタイル初期差分ＱＰをタイル差分ＱＰバッファ２９１に供給する。

タイル差分ＱＰバッファ２９１は、タイル分割復号部２２１からのタイル分割情報を参照して、タイル境界のアドレスのタイミングで、シンタクス受け取り部２８１からのタイル初期差分ＱＰを、タイル初期ＱＰ再構築部２９５に供給する。

第１スライス差分ＱＰバッファ２９２は、シンタクス受け取り部２８１からの第１スライス差分ＱＰを、第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４に供給する。

ピクチャ初期ＱＰバッファ２９３は、シンタクス受け取り部２８１からのピクチャ初期ＱＰを、第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４に供給する。

第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４は、第１スライス差分ＱＰバッファ２９２からの第１スライス差分ＱＰと、ピクチャ初期ＱＰバッファ２９３からのピクチャ初期ＱＰとを用いて、第１スライス初期ＱＰを再構築する。タイル初期ＱＰ再構築部２９５は、再構築した第１スライス初期ＱＰを、逆量子化部２０３に供給する。

タイル初期ＱＰ再構築部２９５は、タイル差分ＱＰバッファ２９１からのタイル初期差分ＱＰと、第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４からの第１スライス初期ＱＰとを用いて、タイル初期ＱＰを再構築し、再構築したタイル初期ＱＰを、逆量子化部２０３に供給する。

なお、図２８に示される第２の方法の構成と、図３１に示される第１のＢの方法の構成の違いは、以下の点にある。すなわち、図２８の第２の方法の構成においては、タイルに対する量子化パラメータの初期値であるピクチャ初期ＱＰを基に、各タイルの初期ＱＰが再構築される。これに対して、図３１に示される第１のＢの方法の構成においては、タイルに対する量子化パラメータの初期値であるピクチャにおける第１スライスの初期ＱＰを基に、各タイル初期ＱＰ（タイルの最初のＣＵの量子化パラメータ）が再構築される。

［復号処理の流れ］
次に、図３２のフローチャートを参照して、第１のＢの方法の場合の復号処理の流れの例を説明する。

量子化初期値復号部２２２は、ステップＳ２５１において、タイル分割復号部２２１を介して、シンタクス受け取り部２８１から、当該ピクチャのタイル分割に関する情報を受け取る。

量子化初期値復号部２２２は、ステップＳ２５２において、シンタクス受け取り部２８１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報を受け取る。

具体的には、タイル差分ＱＰバッファ２９１は、シンタクス受け取り部２８１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報の１つとして、タイル初期差分ＱＰ（タイルの最初のＣＵの量子化パラメータ）を受け取る。第１スライス差分ＱＰバッファ２９２は、シンタクス受け取り部２８１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報の１つとして、第１スライス差分ＱＰを受け取る。ピクチャ初期ＱＰバッファ２９３は、シンタクス受け取り部２５１から、当該ピクチャの量子化パラメータ初期値に関する情報の１つとして、ピクチャ初期ＱＰを受け取る。

そして、タイル差分ＱＰバッファ２６１は、受け取ったタイル初期差分ＱＰをタイル初期ＱＰ再構築部２９５に供給する。第１スライス差分ＱＰバッファ２９２は、受け取った第１スライス差分ＱＰを第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４に供給する。ピクチャ初期ＱＰバッファ２６２は、受け取った第１スライス差分ＱＰを第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４に供給する。

第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４およびタイル初期ＱＰ再構築部２９５は、ステップＳ２５３およびＳ２５４において、量子化パラメータ初期値の再構築を行う。

すなわち、第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４は、ステップＳ２５３において、第１スライス差分ＱＰと、ピクチャ初期ＱＰとを加算することにより、第１スライス初期ＱＰを再構築する。第１スライス初期ＱＰ再構築部２９４は、再構築した第１スライス初期ＱＰを、タイル初期ＱＰ再構築部２９５に供給する。

タイル初期ＱＰ再構築部２９５は、ステップＳ２５４において、タイル初期差分ＱＰと第１スライス初期ＱＰとを加算することにより、タイル初期ＱＰを再構築する。タイル初期ＱＰ再構築部２６３は、再構築したタイル初期ＱＰを、タイルの最初のＣＵの量子化パラメータとして、逆量子化部２０３に供給する。

その後、ステップＳ２５５において、画像復号装置２００の各部は、図３０を参照して上述した、並列処理による各タイルの復号処理を行う。

ステップＳ２５５の各タイルの復号処理により、タイル毎の情報以下が復号され、画像符号化装置１００により符号化された画像が再構築されて、処理は終了する。

以上のように各処理を行うことにより、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が符号化した符号化データを正しく復号することができ、符号化効率の向上を実現させることができる。

すなわち、画像符号化装置１００においては、タイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、タイルに対する量子化パラメータの初期値が設定されて、量子化パラメータの初期値に関する情報が送られてくる。

このような情報を用いて、量子化パラメータの初期値に関する情報を復号（再構築）し、用いることにより、画像復号装置２００においては、タイル間の量子化パラメータに関する処理を並列で行うことができる。これにより、復号の処理効率が向上される。

なお、上記説明においては、HEVCに準ずる場合を例に説明してきたが、本技術の適用範囲は、HEVCに準ずる例だけに限らない。本技術は、タイル分割を行い、タイルに基づく並列処理を行う、符号化処理および復号処理を行う装置であれば、他の符号化方式を用いる装置でも適用することができる。

さらに、本技術は、例えば、MPEG、H．26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報（ビットストリーム）を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本技術は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。さらに、本技術は、それらの画像符号化装置および画像復号装置などに含まれる動き予測補償装置にも適用することができる。

＜３．第３の実施の形態＞
［多視点画像符号化・多視点画像復号への適用］
上述した一連の処理は、多視点画像符号化・多視点画像復号に適用することができる。図３３は、多視点画像符号化方式の一例を示す。

図３３に示されるように、多視点画像は、複数の視点の画像を含み、その複数の視点のうちの所定の１つの視点の画像が、ベースビューの画像に指定されている。ベースビューの画像以外の各視点の画像は、ノンベースビューの画像として扱われる。

図３３のような多視点画像符号化を行う場合、各ビュー（同一ビュー）において、上述した量子化パラメータの初期値（に関する情報）やタイル分割情報などのパラメータを設定することができる。なお、以下、説明の便宜上、パラメータの一例として、タイル分割情報を省略し、量子化パラメータの初期値のみ記載する。また、各ビュー(異なるビュー)において、他のビューで設定された量子化パラメータの初期値を共有することもできる。

この場合、ベースビューにおいて設定された量子化パラメータの初期値が、少なくとも１つのノンベースビューで用いられる。あるいは、例えば、ノンベースビュー(view_id=i)において設定された量子化パラメータの初期値が、ベースビューおよびノンベースビュー(view_id=j)の少なくともどちらか一方で用いられる。

これにより、動きベクトルの符号化または復号の際に、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができる。

［多視点画像符号化装置］
図３４は、上述した多視点画像符号化を行う多視点画像符号化装置を示す図である。図３４に示されるように、多視点画像符号化装置６００は、符号化部６０１、符号化部６０２、および多重化部６０３を有する。

符号化部６０１は、ベースビュー画像を符号化し、ベースビュー画像符号化ストリームを生成する。符号化部６０２は、ノンベースビュー画像を符号化し、ノンベースビュー画像符号化ストリームを生成する。多重化部６０３は、符号化部６０１において生成されたベースビュー画像符号化ストリームと、符号化部６０２において生成されたノンベースビュー画像符号化ストリームとを多重化し、多視点画像符号化ストリームを生成する。

この多視点画像符号化装置６００の符号化部６０１および符号化部６０２に対して、画像符号化装置１００（図１）を適用することができる。この場合、多視点画像符号化装置６００は、符号化部６０１が設定した量子化パラメータの初期値と、符号化部６０２が設定した量子化パラメータの初期値とを設定して伝送させる。

なお、上述したように符号化部６０１が設定した量子化パラメータの初期値を、符号化部６０１および符号化部６０２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。逆に、符号化部６０２がまとめて設定した量子化パラメータの初期値を、符号化部６０１および符号化部６０２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。

［多視点画像復号装置］
図３５は、上述した多視点画像復号を行う多視点画像復号装置を示す図である。図３５に示されるように、多視点画像復号装置６１０は、逆多重化部６１１、復号部６１２、および復号部６１３を有する。

逆多重化部６１１は、ベースビュー画像符号化ストリームとノンベースビュー画像符号化ストリームとが多重化された多視点画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースビュー画像符号化ストリームと、ノンベースビュー画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６１２は、逆多重化部６１１により抽出されたベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ベースビュー画像を得る。復号部６１３は、逆多重化部６１１により抽出されたノンベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ノンベースビュー画像を得る。

この多視点画像復号装置６１０の復号部６１２および復号部６１３に対して、画像復号装置２００（図２７）を適用することができる。この場合、多視点画像復号装置６１０は、符号化部６０１が設定し、復号部６１２が復号した量子化パラメータの初期値と、符号化部６０２が設定し、復号部６１３が復号した量子化パラメータの初期値を用いて処理を行う。

なお、上述したように符号化部６０１（または、符号化部６０２）が設定した量子化パラメータの初期値を、符号化部６０１および符号化部６０２で共有して用いるように設定して伝送されている場合がある。この場合、多視点画像復号装置６１０においては、符号化部６０１（または、符号化部６０２）が設定し、復号部６１２（または復号部６１３）が復号した量子化パラメータの初期値を用いて処理が行われる。

＜４．第４の実施の形態＞
［階層画像符号化・階層画像復号への適用］
上述した一連の処理は、階層画像符号化・階層画像復号に適用することができる。図３６は、多視点画像符号化方式の一例を示す。

図３６に示されるように、階層画像は、複数の階層(解像度)の画像を含み、その複数の解像度のうちの所定の１つの階層の画像が、ベースレイヤの画像に指定されている。ベースレイヤの画像以外の各階層の画像は、ノンベースレイヤの画像として扱われる。

図３６のような階層画像符号化(空間スケーラビリティ)を行う場合、各レイヤ(同一レイヤ)において、上述した量子化パラメータの初期値を設定することができる。また、各レイヤ(異なるレイヤ)において、他のレイヤで設定された量子化パラメータの初期値を共有することができる。

この場合、ベースレイヤにおいて設定された量子化パラメータの初期値が、少なくとも１つのノンベースレイヤで用いられる。あるいは、例えば、ノンベースレイヤ(layer _id=i)において設定された量子化パラメータの初期値が、ベースレイヤおよびノンベースレイヤ(layer_id=j)の少なくともどちらか一方で用いられる。

これにより、動きベクトルの符号化または復号の際に、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができる。

［階層画像符号化装置］
図３７は、上述した階層画像符号化を行う階層画像符号化装置を示す図である。図３７に示されるように、階層画像符号化装置６２０は、符号化部６２１、符号化部６２２、および多重化部６２３を有する。

符号化部６２１は、ベースレイヤ画像を符号化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。符号化部６２２は、ノンベースレイヤ画像を符号化し、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。多重化部６２３は、符号化部６２１において生成されたベースレイヤ画像符号化ストリームと、符号化部６２２において生成されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、階層画像符号化ストリームを生成する。

この階層画像符号化装置６２０の符号化部６２１および符号化部６２２に対して、画像符号化装置１００（図１）を適用することができる。この場合、階層画像符号化装置６２０は、符号化部６２１が設定した量子化パラメータの初期値と、符号化部６０２が設定した量子化パラメータの初期値とを設定して伝送させる。

なお、上述したように符号化部６２１が設定した量子化パラメータの初期値を、符号化部６２１および符号化部６２２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。逆に、符号化部６２２が設定した量子化パラメータの初期値を、符号化部６２１および符号化部６２２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。

［階層画像復号装置］
図３８は、上述した階層画像復号を行う階層画像復号装置を示す図である。図３８に示されるように、階層画像復号装置６３０は、逆多重化部６３１、復号部６３２、および復号部６３３を有する。

逆多重化部６３１は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとノンベースレイヤ画像符号化ストリームとが多重化された階層画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６３２は、逆多重化部６３１により抽出されたベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ベースレイヤ画像を得る。復号部６３３は、逆多重化部６３１により抽出されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ノンベースレイヤ画像を得る。

この階層画像復号装置６３０の復号部６３２および復号部６３３に対して、画像復号装置２００（図２７）を適用することができる。この場合、階層画像復号装置６３０は、符号化部６２１が設定し、復号部６３２が復号した量子化パラメータの初期値と、符号化部６２２が設定し、復号部６３３が復号した量子化パラメータの初期値を用いて処理を行う。

なお、上述したように符号化部６２１（または、符号化部６２２）が設定した量子化パラメータの初期値を、符号化部６２１および符号化部６２２で共有して用いるように設定して伝送されている場合がある。この場合、階層画像復号装置６３０においては、符号化部６２１（または、符号化部６２２）が設定し、復号部６３２（または、復号部６３３）が復号した量子化パラメータの初期値を用いて処理が行われる。

＜５．第５の実施の形態＞
［コンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図３９において、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータ８００において、CPU（Central Processing Unit）８０１，ROM（Read Only Memory）８０２，RAM（Random Access Memory）８０３は、バス８０４により相互に接続されている。

バス８０４には、さらに、入出力インタフェース８０５が接続されている。入出力インタフェース８０５には、入力部８０６、出力部８０７、記憶部８０８、通信部８０９、及びドライブ８１０が接続されている。

入力部８０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部８０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部８０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部８０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ８１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア８１１を駆動する。

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU８０１が、例えば、記憶部８０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース８０５及びバス８０４を介して、RAM８０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ８００（CPU８０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア８１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア８１１をドライブ８１０に装着することにより、入出力インタフェース８０５を介して、記憶部８０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部８０９で受信し、記憶部８０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM８０２や記憶部８０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

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

また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置は、衛星放送、ケーブルＴＶなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、４つの応用例について説明する。

＜６．応用例＞
［第１の応用例：テレビジョン受像機］
図４０は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース９１１、及びバス９１２を備える。

チューナ９０２は、アンテナ９０１を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３へ出力する。即ち、チューナ９０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送手段としての役割を有する。

デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ９０４へ出力する。また、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームからEPG（Electronic Program Guide）などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部９１０に供給する。なお、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。

デコーダ９０４は、デマルチプレクサ９０３から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ９０４は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部９０５へ出力する。また、デコーダ９０４は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部９０７へ出力する。

映像信号処理部９０５は、デコーダ９０４から入力される映像データを再生し、表示部９０６に映像を表示させる。また、映像信号処理部９０５は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部９０６に表示させてもよい。また、映像信号処理部９０５は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部９０５は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI（Graphical User Interface）の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。

表示部９０６は、映像信号処理部９０５から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD（Organic ElectroLuminescence Display）（有機ELディスプレイ）など）の映像面上に映像又は画像を表示する。

音声信号処理部９０７は、デコーダ９０４から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ９０８から音声を出力させる。また、音声信号処理部９０７は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。

外部インタフェース９０９は、テレビジョン装置９００と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース９０９を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ９０４により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース９０９もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送手段としての役割を有する。

制御部９１０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置９００の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９１１から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置９００の動作を制御する。

ユーザインタフェース９１１は、制御部９１０と接続される。ユーザインタフェース９１１は、例えば、ユーザがテレビジョン装置９００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９１０へ出力する。

バス９１２は、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース９０９及び制御部９１０を相互に接続する。

このように構成されたテレビジョン装置９００において、デコーダ９０４は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、テレビジョン装置９００での画像の復号に際して、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができる。

［第２の応用例：携帯電話機］
図４１は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機９２０は、アンテナ９２１、通信部９２２、音声コーデック９２３、スピーカ９２４、マイクロホン９２５、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１、操作部９３２、及びバス９３３を備える。

アンテナ９２１は、通信部９２２に接続される。スピーカ９２４及びマイクロホン９２５は、音声コーデック９２３に接続される。操作部９３２は、制御部９３１に接続される。バス９３３は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、及び制御部９３１を相互に接続する。

携帯電話機９２０は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。

音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック９２３に供給される。音声コーデック９２３は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック９２３は、圧縮後の音声データを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック９２３へ出力する。音声コーデック９２３は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。

また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部９３１は、文字を表示部９３０に表示させる。また、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部９３１へ出力する。制御部９３１は、表示部９３０に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。

記録再生部９２９は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、RAM又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB（Universal Serial Bus）メモリ、又はメモリカードなどの外部装着型の記憶媒体であってもよい。

また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部９２６は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部９２７へ出力する。画像処理部９２７は、カメラ部９２６から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記憶再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。

また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部９２８は、画像処理部９２７により符号化された映像ストリームと、音声コーデック９２３から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部９２８へ出力する。多重分離部９２８は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部９２７、音声ストリームを音声コーデック９２３へ出力する。画像処理部９２７は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部９３０に供給され、表示部９３０により一連の画像が表示される。音声コーデック９２３は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。

このように構成された携帯電話機９２０において、画像処理部９２７は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、携帯電話機９２０での画像の符号化及び復号に際して、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができる。

［第３の応用例：記録再生装置］
図４２は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置９４０は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置９４０は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置９４０は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置９４０は、音声データ及び映像データを復号する。

記録再生装置９４０は、チューナ９４１、外部インタフェース９４２、エンコーダ９４３、HDD（Hard Disk Drive）９４４、ディスクドライブ９４５、セレクタ９４６、デコーダ９４７、OSD（On-Screen Display）９４８、制御部９４９、及びユーザインタフェース９５０を備える。

チューナ９４１は、アンテナ（図示せず）を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９４１は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。即ち、チューナ９４１は、記録再生装置９４０における伝送手段としての役割を有する。

外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース９４２は、例えば、IEEE1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース９４２を介して受信される映像データ及び音声データは、エンコーダ９４３へ入力される。即ち、外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０における伝送手段としての役割を有する。

エンコーダ９４３は、外部インタフェース９４２から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ９４３は、符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。

HDD９４４は、映像及び音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラムおよびその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD９４４は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。

ディスクドライブ９４５は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ９４５に装着される記録媒体は、例えばDVDディスク（DVD-Video、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等）又はBlu-ray（登録商標）ディスクなどであってよい。

セレクタ９４６は、映像及び音声の記録時には、チューナ９４１又はエンコーダ９４３から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD９４４又はディスクドライブ９４５へ出力する。また、セレクタ９４６は、映像及び音声の再生時には、HDD９４４又はディスクドライブ９４５から入力される符号化ビットストリームをデコーダ９４７へ出力する。

デコーダ９４７は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ９４７は、生成した映像データをOSD９４８へ出力する。また、デコーダ９０４は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。

OSD９４８は、デコーダ９４７から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD９４８は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。

制御部９４９は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置９４０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９５０から入力される操作信号に応じて、記録再生装置９４０の動作を制御する。

ユーザインタフェース９５０は、制御部９４９と接続される。ユーザインタフェース９５０は、例えば、ユーザが記録再生装置９４０を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９５０は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９４９へ出力する。

このように構成された記録再生装置９４０において、エンコーダ９４３は、上述した実施形態に係る画像符号化装置の機能を有する。また、デコーダ９４７は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、記録再生装置９４０での画像の符号化及び復号に際して、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができる。

［第４の応用例：撮像装置］
図４３は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置９６０は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。

撮像装置９６０は、光学ブロック９６１、撮像部９６２、信号処理部９６３、画像処理部９６４、表示部９６５、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、制御部９７０、ユーザインタフェース９７１、及びバス９７２を備える。

光学ブロック９６１は、撮像部９６２に接続される。撮像部９６２は、信号処理部９６３に接続される。表示部９６５は、画像処理部９６４に接続される。ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０に接続される。バス９７２は、画像処理部９６４、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、及び制御部９７０を相互に接続する。

光学ブロック９６１は、フォーカスレンズ及び絞り機構などを有する。光学ブロック９６１は、被写体の光学像を撮像部９６２の撮像面に結像させる。撮像部９６２は、CCD（Charge Coupled Device）又はCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部９６２は、画像信号を信号処理部９６３へ出力する。

信号処理部９６３は、撮像部９６２から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正などの種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部９６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部９６４へ出力する。

画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した符号化データを外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８へ出力する。また、画像処理部９６４は、外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した画像データを表示部９６５へ出力する。また、画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを表示部９６５へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部９６４は、OSD９６９から取得される表示用データを、表示部９６５へ出力する画像に重畳してもよい。

OSD９６９は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部９６４へ出力する。

外部インタフェース９６６は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース９６６は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置９６０とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース９６６には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスクなどのリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置９６０にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース９６６は、LAN又はインターネットなどのネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。即ち、外部インタフェース９６６は、撮像装置９６０における伝送手段としての役割を有する。

メディアドライブ９６８に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリなどの、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ９６８に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD（Solid State Drive）のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。

制御部９７０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置９６０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９７１から入力される操作信号に応じて、撮像装置９６０の動作を制御する。

ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０と接続される。ユーザインタフェース９７１は、例えば、ユーザが撮像装置９６０を操作するためのボタン及びスイッチなどを有する。ユーザインタフェース９７１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９７０へ出力する。

このように構成された撮像装置９６０において、画像処理部９６４は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、撮像装置９６０での画像の符号化及び復号に際して、タイル分割されたピクチャにおいて、復号処理を効率的に行うことができる。

＜７．スケーラブル符号化の応用例＞
［第１のシステム］
次に、図４４を参照して、図３６乃至図３８を参照して上述したスケーラブル符号化（階層符号化）されたスケーラブル符号化データの具体的な利用例について説明する。スケーラブル符号化は、例えば、図４４に示される例のように、伝送するデータの選択のために利用される。

図４４に示されるデータ伝送システム１０００において、配信サーバ１００２は、スケーラブル符号化データ記憶部１００１に記憶されているスケーラブル符号化データを読み出し、ネットワーク１００３を介して、パーソナルコンピュータ１００４、AV機器１００５、タブレットデバイス１００６、および携帯電話機１００７等の端末装置に配信する。

その際、配信サーバ１００２は、端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切な品質の符号化データを選択して伝送する。配信サーバ１００２が不要に高品質なデータを伝送しても、端末装置において高画質な画像を得られるとは限らず、遅延やオーバフローの発生要因となる恐れがある。また、不要に通信帯域を占有したり、端末装置の負荷を不要に増大させたりしてしまう恐れもある。逆に、配信サーバ１００２が不要に低品質なデータを伝送しても、端末装置において十分な画質の画像を得ることができない恐れがある。そのため、配信サーバ１００２は、スケーラブル符号化データ記憶部１００１に記憶されているスケーラブル符号化データを、適宜、端末装置の能力や通信環境等に対して適切な品質の符号化データとして読み出し、伝送する。

例えば、スケーラブル符号化データ記憶部１００１は、スケーラブルに符号化されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１を記憶するとする。このスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１は、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの両方を含む符号化データであり、復号することにより、ベースレイヤの画像およびエンハンスメントレイヤの画像の両方を得ることができるデータである。

配信サーバ１００２は、データを伝送する端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切なレイヤを選択し、そのレイヤのデータを読み出す。例えば、配信サーバ１００２は、処理能力の高いパーソナルコンピュータ１００４やタブレットデバイス１００６に対しては、高品質なスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１をスケーラブル符号化データ記憶部１００１から読み出し、そのまま伝送する。これに対して、例えば、配信サーバ１００２は、処理能力の低いAV機器１００５や携帯電話機１００７に対しては、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１からベースレイヤのデータを抽出し、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１と同じコンテンツのデータであるが、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１よりも低品質なスケーラブル符号化データ（BL）１０１２として伝送する。

このようにスケーラブル符号化データを用いることにより、データ量を容易に調整することができるので、遅延やオーバフローの発生を抑制したり、端末装置や通信媒体の負荷の不要な増大を抑制したりすることができる。また、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１は、レイヤ間の冗長性が低減されているので、各レイヤの符号化データを個別のデータとする場合よりもそのデータ量を低減させることができる。したがって、スケーラブル符号化データ記憶部１００１の記憶領域をより効率よく使用することができる。

なお、パーソナルコンピュータ１００４乃至携帯電話機１００７のように、端末装置には様々な装置を適用することができるので、端末装置のハードウエアの性能は、装置によって異なる。また、端末装置が実行するアプリケーションも様々であるので、そのソフトウエアの能力も様々である。さらに、通信媒体となるネットワーク１００３も、例えばインターネットやLAN（Local Area Network）等、有線若しくは無線、またはその両方を含むあらゆる通信回線網を適用することができ、そのデータ伝送能力は様々である。さらに、他の通信等によっても変化する恐れがある。

そこで、配信サーバ１００２は、データ伝送を開始する前に、データの伝送先となる端末装置と通信を行い、端末装置のハードウエア性能や、端末装置が実行するアプリケーション（ソフトウエア）の性能等といった端末装置の能力に関する情報、並びに、ネットワーク１００３の利用可能帯域幅等の通信環境に関する情報を得るようにしてもよい。そして、配信サーバ１００２が、ここで得た情報を基に、適切なレイヤを選択するようにしてもよい。

なお、レイヤの抽出は、端末装置において行うようにしてもよい。例えば、パーソナルコンピュータ１００４が、伝送されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１を復号し、ベースレイヤの画像を表示しても良いし、エンハンスメントレイヤの画像を表示しても良い。また、例えば、パーソナルコンピュータ１００４が、伝送されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１から、ベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１０１２を抽出し、記憶したり、他の装置に転送したり、復号してベースレイヤの画像を表示したりするようにしてもよい。

もちろん、スケーラブル符号化データ記憶部１００１、配信サーバ１００２、ネットワーク１００３、および端末装置の数はいずれも任意である。また、以上においては、配信サーバ１００２がデータを端末装置に伝送する例について説明したが、利用例はこれに限定されない。データ伝送システム１０００は、スケーラブル符号化された符号化データを端末装置に伝送する際、端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切なレイヤを選択して伝送するシステムであれば、任意のシステムに適用することができる。

そして、以上のような図４４のようなデータ伝送システム１０００においても、図３６乃至図３８を参照して上述した階層符号化・階層復号への適用と同様に本技術を適用することにより、図３６乃至図３８を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。

［第２のシステム］
また、スケーラブル符号化は、例えば、図４５に示される例のように、複数の通信媒体を介する伝送のために利用される。

図４５に示されるデータ伝送システム１１００において、放送局１１０１は、地上波放送１１１１により、ベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を伝送する。また、放送局１１０１は、有線若しくは無線またはその両方の通信網よりなる任意のネットワーク１１１２を介して、エンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を伝送する（例えばパケット化して伝送する）。

端末装置１１０２は、放送局１１０１が放送する地上波放送１１１１の受信機能を有し、この地上波放送１１１１を介して伝送されるベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を受け取る。また、端末装置１１０２は、ネットワーク１１１２を介した通信を行う通信機能をさらに有し、このネットワーク１１１２を介して伝送されるエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を受け取る。

端末装置１１０２は、例えばユーザ指示等に応じて、地上波放送１１１１を介して取得したベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を、復号してベースレイヤの画像を得たり、記憶したり、他の装置に伝送したりする。

また、端末装置１１０２は、例えばユーザ指示等に応じて、地上波放送１１１１を介して取得したベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１と、ネットワーク１１１２を介して取得したエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２とを合成して、スケーラブル符号化データ（BL+EL）を得たり、それを復号してエンハンスメントレイヤの画像を得たり、記憶したり、他の装置に伝送したりする。

以上のように、スケーラブル符号化データは、例えばレイヤ毎に異なる通信媒体を介して伝送させることができる。したがって、負荷を分散させることができ、遅延やオーバフローの発生を抑制することができる。

また、状況に応じて、伝送に使用する通信媒体を、レイヤ毎に選択することができるようにしてもよい。例えば、データ量が比較的多いベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を帯域幅の広い通信媒体を介して伝送させ、データ量が比較的少ないエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を帯域幅の狭い通信媒体を介して伝送させるようにしてもよい。また、例えば、エンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を伝送する通信媒体を、ネットワーク１１１２とするか、地上波放送１１１１とするかを、ネットワーク１１１２の利用可能帯域幅に応じて切り替えるようにしてもよい。もちろん、任意のレイヤのデータについて同様である。

このように制御することにより、データ伝送における負荷の増大を、より抑制することができる。

もちろん、レイヤ数は任意であり、伝送に利用する通信媒体の数も任意である。また、データ配信先となる端末装置１１０２の数も任意である。さらに、以上においては、放送局１１０１からの放送を例に説明したが、利用例はこれに限定されない。データ伝送システム１１００は、スケーラブル符号化された符号化データを、レイヤを単位として複数に分割し、複数の回線を介して伝送するシステムであれば、任意のシステムに適用することができる。

そして、以上のような図４５のデータ伝送システム１１００においても、図３６乃至図３８を参照して上述した階層符号化・階層復号への適用と同様に本技術を適用することにより、図３６乃至図３８を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。

［第３のシステム］
また、スケーラブル符号化は、例えば、図４６に示される例のように、符号化データの記憶に利用される。

図４６に示される撮像システム１２００において、撮像装置１２０１は、被写体１２１１を撮像して得られた画像データをスケーラブル符号化し、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１として、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給する。

スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、撮像装置１２０１から供給されるスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１を、状況に応じた品質で記憶する。例えば、通常時の場合、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１からベースレイヤのデータを抽出し、低品質でデータ量の少ないベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１２２２として記憶する。これに対して、例えば、注目時の場合、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、高品質でデータ量の多いスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１のまま記憶する。

このようにすることにより、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、必要な場合のみ、画像を高画質に保存することができるので、画質劣化による画像の価値の低減を抑制しながら、データ量の増大を抑制することができ、記憶領域の利用効率を向上させることができる。

例えば、撮像装置１２０１が監視カメラであるとする。撮像画像に監視対象（例えば侵入者）が写っていない場合（通常時の場合）、撮像画像の内容は重要でない可能性が高いので、データ量の低減が優先され、その画像データ（スケーラブル符号化データ）は、低品質に記憶される。これに対して、撮像画像に監視対象が被写体１２１１として写っている場合（注目時の場合）、その撮像画像の内容は重要である可能性が高いので、画質が優先され、その画像データ（スケーラブル符号化データ）は、高品質に記憶される。

なお、通常時であるか注目時であるかは、例えば、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２が、画像を解析することにより判定しても良い。また、撮像装置１２０１が判定し、その判定結果をスケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に伝送するようにしてもよい。

なお、通常時であるか注目時であるかの判定基準は任意であり、判定基準とする画像の内容は任意である。もちろん、画像の内容以外の条件を判定基準とすることもできる。例えば、収録した音声の大きさや波形等に応じて切り替えるようにしてもよいし、所定の時間毎に切り替えるようにしてもよいし、ユーザ指示等の外部からの指示によって切り替えるようにしてもよい。

また、以上においては、通常時と注目時の２つの状態を切り替える例を説明したが、状態の数は任意であり、例えば、通常時、やや注目時、注目時、非常に注目時等のように、３つ以上の状態を切り替えるようにしてもよい。ただし、この切り替える状態の上限数は、スケーラブル符号化データのレイヤ数に依存する。

また、撮像装置１２０１が、スケーラブル符号化のレイヤ数を、状態に応じて決定するようにしてもよい。例えば、通常時の場合、撮像装置１２０１が、低品質でデータ量の少ないベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１２２２を生成し、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給するようにしてもよい。また、例えば、注目時の場合、撮像装置１２０１が、高品質でデータ量の多いベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１を生成し、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給するようにしてもよい。

以上においては、監視カメラを例に説明したが、この撮像システム１２００の用途は任意であり、監視カメラに限定されない。

そして、以上のような図４６の撮像システム１２００においても、図３６乃至図３８を参照して上述した階層符号化・階層復号への適用と同様に本技術を適用することにより、図３６乃至図３８を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。

なお、本明細書では、量子化パラメータ初期値に関する情報などやタイル分割情報、動きベクトル情報、および予測モード情報などの各種情報が、符号化ストリームに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像（スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい）と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の記録媒体（又は同一の記録媒体の別の記録エリア）に記録されてもよい。さらに、情報と画像（又はビットストリーム）とは、例えば、複数フレーム、１フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１） 符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築する量子化パラメータ再構築部と、
前記量子化パラメータ再構築部により再構築された量子化パラメータを用いて、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号して、前記画像を生成する復号部と
を備える画像処理装置。
（２） 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける所定の位置に設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
前記（１）に記載の画像処理装置。
（３） 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（４） 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける前記ピクチャの最初のスライスヘッダにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（５） 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける前記タイル先頭付近において設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（６） 前記符号化ストリームにおけるスライスデータにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（７） 前記受け取り部は、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を受け取り、
前記量子化パラメータ再構築部は、前記受け取り部により受け取られた前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築する
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の画像処理装置。
（８） 画像処理装置が、
符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とを受け取り、
受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築し、
再構築された量子化パラメータを用いて、受け取られた符号化ストリームを復号して、前記画像を生成する
画像処理方法。
（９） 画像を符号化して、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定する初期値設定部と、
前記初期値設定部により設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、前記符号化部により生成された符号化ストリームとを伝送する伝送部と
を備える画像処理装置。
（１０） 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおける所定の位置に、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
前記（９）に記載の画像処理装置。
（１１） 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
前記（９）または（１０）に記載の画像処理装置。
（１２） 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおける前記ピクチャの最初のスライスヘッダに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
前記（９）または（１０）に記載の画像処理装置。
（１３） 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるタイルの先頭付近に、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
前記（９）または（１０）に記載の画像処理装置。
（１４） 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるスライスデータに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
前記（９）または（１０）に記載の画像処理装置。
（１５） 前記伝送部は、前記タイルの量子化パラメータの初期値を用いて生成される前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を伝送する
前記（９）乃至（１４）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１６） 画像処理装置が、
画像を符号化して、符号化ストリームを生成し、
前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定し、
設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、生成された符号化ストリームとを伝送する
画像処理方法。

１００ 画像符号化装置， １０５ 量子化部， １０６ 可逆符号化部， １１７ レート制御部， １２１ タイル分割部， １２２ 量子化初期値設定部， １５１ タイル初期ＱＰバッファ， １５２ ピクチャ初期ＱＰバッファ， １５３ 差分ＱＰ生成部， １６１ シンタクス設定部， １８１ タイル初期ＱＰバッファ， １８２ ピクチャ初期ＱＰバッファ， １８３ 第１スライス初期ＱＰバッファ， １８４，１８５ 差分ＱＰ生成部， １９１ シンタクス設定部， ２００ 画像復号装置， ２２１ タイル分割復号部， ２２２ 量子化初期値復号部， ２５１ シンタクス受け取り部， ２６１ タイル差分ＱＰバッファ， ２６２ ピクチャ初期ＱＰバッファ， ２６３ タイル初期ＱＰ再構築部， ２８１ シンタクス受け取り部， ２９１ タイル差分ＱＰバッファ， ２９２ 第１スライス差分ＱＰバッファ， ２９３ ピクチャ初期ＱＰバッファ， ２９４ 第１スライス初期ＱＰ再構築部， ２９５ タイル初期ＱＰ再構築部

Claims (16)

1. 符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とを受け取る受け取り部と、
   前記受け取り部により受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築する量子化パラメータ再構築部と、
   前記量子化パラメータ再構築部により再構築された量子化パラメータを用いて、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号して、前記画像を生成する復号部と
   を備える画像処理装置。
2. 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける所定の位置に設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
   請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける前記ピクチャの最初のスライスヘッダにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
   請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおける前記タイル先頭付近において設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
   請求項２に記載の画像処理装置。
6. 前記受け取り部は、前記符号化ストリームにおけるスライスデータにおいて設定されている値を、前記タイルの量子化パラメータの初期値として受け取る
   請求項２に記載の画像処理装置。
7. 前記受け取り部は、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を受け取り、
   前記量子化パラメータ再構築部は、前記受け取り部により受け取られた前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築する
   請求項１に記載の画像処理装置。
8. 画像処理装置が、
   符号化ストリームと、画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値とを受け取り、
   受け取られた前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を用いて、前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータを再構築し、
   再構築された量子化パラメータを用いて、受け取られた符号化ストリームを復号して、前記画像を生成する
   画像処理方法。
9. 画像を符号化して、符号化ストリームを生成する符号化部と、
   前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定する初期値設定部と、
   前記初期値設定部により設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、前記符号化部により生成された符号化ストリームとを伝送する伝送部と
   を備える画像処理装置。
10. 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおける所定の位置に、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
    請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるピクチャパラメータセットに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
    請求項１０に記載の画像処理装置。
12. 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおける前記ピクチャの最初のスライスヘッダに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
    請求項１０に記載の画像処理装置。
13. 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるタイルの先頭付近に、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
    請求項１０に記載の画像処理装置。
14. 前記初期値設定部は、前記符号化ストリームにおけるスライスデータに、前記タイルの量子化パラメータの初期値を設定する
    請求項１０に記載の画像処理装置。
15. 前記伝送部は、前記タイルの量子化パラメータの初期値を用いて生成される前記タイルを構成するコーディングユニットの量子化パラメータに関する情報を伝送する
    請求項９に記載の画像処理装置。
16. 画像処理装置が、
    画像を符号化して、符号化ストリームを生成し、
    前記画像の複数のタイルに分割されているピクチャにおいてタイル間の量子化パラメータに関する処理の独立性を確保するように、前記タイルに対する量子化パラメータの初期値を設定し、
    設定されたタイルに対する量子化パラメータの初期値と、生成された符号化ストリームとを伝送する
    画像処理方法。

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