JPWO2015064403A1 - 画像処理装置および方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、より容易に符号化効率を向上させる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。デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定する設定部と、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する符号化部とを備える。本開示は、例えば、RAWデータを符号化する画像符号化装置、または、RAWデータが符号化された符号化データを復号する画像復号装置等の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、より容易に符号化効率を向上させる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、イメージセンサ等において生成され、デモザイク処理等が行われる前の画像データであるRAWデータの圧縮の要求が高まっている。
また、画像データの符号化方式としてMPEG-4 Part10 （Advanced Video Coding、以下AVCと記す）がある。近年、更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）と、ISO/IEC（International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission）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（例えば、非特許文献１参照）。
Benjamin Bross, Woo-Jin Han, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, Ye-Kui Wang, Thomas Wiegand, " High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 10 (for FDIS & Last Call)", JCTVC-L1003_version 34, 2013-03-19
しかしながら、RAWデータは相関性の低い画素同士が隣接するため、HEVCのような画像符号化方式では効率よく符号化することが困難であった。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができるようにするものである。
本技術の一側面の画像処理装置は、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定する設定部と、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する符号化部とを備える画像処理装置である。
前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を設定することができる。
前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータのコンポーネント数を示す情報を設定することができる。
前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの各コンポーネントの識別情報を設定することができる。
前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの構成を示す情報を設定することができる。
前記設定部は、前記パッキング情報として、前記符号化部がビットストリーム制約を行うかを示す情報を設定することができる。
前記設定部は、前記パッキング情報として、前記符号化部がインループフィルタを用いるかを示す情報を設定することができる。
前記設定部は、前記付加情報として、SEI（Supplemental Enhancement Information）を設定することができる。
前記設定部は、さらに、前記RAWデータに対する前記パッキング処理に応じて、パラメータセットを設定することができる。
本技術の一側面の画像処理方法は、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定し、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する画像処理方法である。
本技術の他の側面の画像処理装置は、ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号する復号部と、前記ビットストリームに含まれる付加情報から、前記パッキング処理に関する情報であって、前記復号部により前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの前記画素データを前記パッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する抽出部とを備える画像処理装置である。
前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を抽出することができる。
前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータのコンポーネント数を示す情報を抽出することができる。
前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの各コンポーネントの識別情報を抽出することができる。
前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの構成を示す情報を抽出することができる。
前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記符号化データの生成においてビットストリーム制約が行われたかを示す情報を抽出することができる。
前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記符号化データの生成においてインループフィルタが用いられていないかを示す情報を抽出することができる。
前記抽出部は、前記ビットストリームに含まれるSEI（Supplemental Enhancement Information）から、前記パッキング情報を抽出することができる。
前記抽出部により抽出された前記パッキング情報を用いて、前記復号部により前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータに対して、前記アンパッキング処理を行うアンパッキング処理部をさらに備えることができる。
本技術の他の側面の画像処理方法は、ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号し、前記ビットストリームに含まれる付加情報から、前記パッキング処理に関する情報であって、前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの前記画素データを前記パッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する画像処理方法である。
本技術の一側面においては、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報が設定され、パッキング処理が行われたRAWデータが符号化され、得られた符号化データと、設定部により設定された付加情報とを含むビットストリームが生成される。
本技術の他の側面においては、ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データが復号され、ビットストリームに含まれる付加情報から、パッキング処理に関する情報であって、符号化データが復号されて得られたパッキング処理が行われたRAWデータの画素データをパッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報が抽出される。
本開示によれば、画像を符号化・復号することができる。特に、より容易に符号化効率を向上させることができる。
コーディングユニットの構成例を説明する図である。 階層画像符号化方式の例を示す図である。 スペーシャルなスケーラブル符号化の例を説明する図である。 テンポラルなスケーラブル符号化の例を説明する図である。 信号雑音比のスケーラブル符号化の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 パッキング処理の例を説明する図である。 各パッキング処理の特徴の例を説明する図である。 シンタクスおよびセマンティクスの例を示す図である。 CFAP SEIのシンタクスの例を示す図である。 CFAP SEIのセマンティクスの例を示す図である。 CFAP_typeの例を示す図である。 CFAP SEIの設定例を示す図である。 CFAP SEIの設定例を示す図である。 CFAP SEIの設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 各種シンタクス要素の設定例を示す図である。 画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。 パッキング部の主な構成例を示すブロック図である。 画像符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 ベースレイヤ画像符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 エンハンスメントレイヤ画像符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 RAW画像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。 パッキング処理の流れの例を説明するフローチャートである。 画像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。 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。 ベースレイヤ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。 エンハンスメントレイヤ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。 画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。 画像復号部の主な構成例を示すブロック図である。 復号部の主な構成例を示すブロック図である。 ベースレイヤ画像復号部の主な構成例を示すブロック図である。 エンハンスメントレイヤ画像復号部の主な構成例を示すブロック図である。 アンパッキング部の構成例を示すブロック図である。 RAW画像復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 画像復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 ベースレイヤ復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 エンハンスメントレイヤ復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 アンパッキング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。 コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。 テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 ビデオセットの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 ビデオプロセッサの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 ビデオプロセッサの概略的な構成の他の例を示すブロック図である。
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（パッキングおよびパッキング情報の伝送）
２．第２の実施の形態（画像符号化装置）
３．第３の実施の形態（画像復号装置）
４．第４の実施の形態（多視点画像符号化・多視点画像復号装置）
５．第５の実施の形態（コンピュータ）
６．第６の実施の形態（応用例）
７．第７の実施の形態（セット・ユニット・モジュール・プロセッサ）
＜１．第１の実施の形態＞
＜画像符号化の標準化の流れ＞
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720x480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）を割り当てることができる。また、MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば1920x1088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）を割り当てることができる。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。
更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L （ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Q6/16 VCEG（Video Coding Expert Group））という標準の規格化が進められた。H.26LはMPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、現在、MPEG4の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われた。
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と記す）という名の元に国際標準となった。
さらに、このH．264/AVC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、H．264/AVC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、4000x2000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。
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（International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission）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。HEVC規格については、2013年1月にドラフト版仕様であるCommittee draftが発行されている（例えば、非特許文献１参照）。
＜符号化方式＞
以下においては、HEVC（High Efficiency Video Coding）方式の画像符号化・復号に適用する場合を例に、本技術を説明する。
＜コーディングユニット＞
AVC（Advanced Video Coding）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。しかしながら、16x16画素のマクロブロックでは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；４０００画素x２０００画素）といった大きな画枠に対して最適ではない。
これに対して、HEVC方式においては、図１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、16x16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１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。2Nx2N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、NxN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、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、4x4及び8x8に加え、16x16及び32x32直交変換を用い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128x128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。
よって、以下、LCUは、AVC方式におけるマクロブロックをも含むものとし、CUは、AVC方式におけるブロック（サブブロック）をも含むものとする。つまり、以下の説明に用いる「ブロック」は、ピクチャ内の任意の部分領域を示し、その大きさ、形状、および特性等は限定されない。つまり、「ブロック」には、例えば、TU、PU、SCU、CU、LCU、サブブロック、マクロブロック、またはスライス等任意の領域（処理単位）が含まれる。もちろん、これら以外の部分領域（処理単位）も含まれる。サイズや処理単位等を限定する必要がある場合は、適宜説明する。
また、本明細書において、CTU（Coding Tree Unit）は、LCU(最大数のCU)のCTB（Coding Tree Block）と、そのLCUベース（レベル）で処理するときのパラメータを含む単位であるとする。また、CTUを構成するCU（Coding Unit）は、CB(Coding Block)と、そのCUベース（レベル）で処理するときのパラメータを含む単位であるとする。
＜モード選択＞
ところで、AVCそしてHEVC符号化方式において、より高い符号化効率を達成するには、適切な予測モードの選択が重要である。
かかる選択方式の例として、JM (Joint Model) と呼ばれるH.264/MPEG-4 AVCの参照ソフトウエア (http://iphome.hhi.de/suehring/tml/index.htm において公開されている) に実装されている方法を挙げることが出来る。
JMにおいては、以下に述べる、High Complexity Modeと、Low Complexity Modeの2通りのモード判定方法を選択することが可能である。どちらも、それぞれの予測モードModeに関するコスト関数値を算出し、これを最小にする予測モードを当該ブロック乃至マクロブロックに対する最適モードとして選択する。
High Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１）のように示される。
Figure 2015064403
ここで、Ωは、当該ブロック乃至マクロブロックを符号化するための候補モードの全体集合Ｄは、当該予測モードで符号化した場合の、復号画像と入力画像の差分エネルギーである。λは、量子化パラメータの関数として与えられるLagrange未定乗数である。Ｒは、直交変換係数を含んだ、当該モードで符号化した場合の総符号量である。
つまり、High Complexity Modeでの符号化を行うには、上記パラメータＤ及びＲを算出するため、全ての候補モードにより、一度、仮エンコード処理を行う必要があり、より高い演算量を要する。
Low Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（２）のように示される。
Figure 2015064403
ここで、Dは、High Complexity Modeの場合と異なり、予測画像と入力画像の差分エネルギーとなる。QP2Quant(QP)は、量子化パラメータQPの関数として与えられ、HeaderBitは、直交変換係数を含まない、動きベクトルや、モードといった、Headerに属する情報に関する符号量である。
すなわち、Low Complexity Modeにおいては、それぞれの候補モードに関して、予測処理を行う必要があるが、復号画像までは必要ないため、符号化処理まで行う必要はない。このため、High Complexity Modeより低い演算量での実現が可能である。
＜階層符号化＞
ところで、これまでの、MPEG2、AVCといった画像符号化方式は、スケーラビリティ（scalability）機能を有していた。スケーラブル符号化（階層符号化）とは、画像を複数レイヤ化（階層化）し、レイヤ毎に符号化する方式である。図２は、階層画像符号化方式の一例を示す図である。
図２に示されるように、画像の階層化においては、スケーラビリティ機能を有する所定のパラメータを基準として１の画像が複数の階層（レイヤ）に分割される。つまり、階層化された画像（階層画像）は、その所定のパラメータの値が互いに異なる複数の階層（レイヤ）の画像を含む。この階層画像の複数のレイヤは、他のレイヤの画像を利用せずに自身のレイヤの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースレイヤ（base layer）と、他のレイヤの画像を利用して符号化・復号を行うノンベースレイヤ（non-base layer）（エンハンスメントレイヤ（Enhancement layer）とも称する）とによりなる。ノンベースレイヤは、ベースレイヤの画像を利用するようにしても良いし、他のノンベースレイヤの画像を利用するようにしてもよい。
一般的に、ノンベースレイヤは、冗長性が低減されるように、自身の画像と、他のレイヤの画像との差分画像のデータ（差分データ）により構成される。例えば、１の画像をベースレイヤとノンベースレイヤ（エンハンスメントレイヤとも称する）に２階層化した場合、ベースレイヤのデータのみで元の画像よりも低品質な画像が得られ、ベースレイヤのデータとノンベースレイヤのデータを合成することで、元の画像（すなわち高品質な画像）が得られる。
このように画像を階層化することにより、状況に応じて多様な品質の画像を容易に得ることができる。例えば携帯電話のような、処理能力の低い端末に対しては、ベースレイヤのみの画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の低い、或いは、画質の良くない動画像を再生し、テレビやパーソナルコンピュータのような、処理能力の高い端末に対しては、ベースレイヤに加えて、エンハンスメントレイヤの画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の高い、或いは、画質の高い動画像を再生するといったように、トランスコード処理を行うことなく、端末やネットワークの能力に応じた画像圧縮情報を、サーバから送信することが可能となる。
＜スケーラブルなパラメータ＞
このような階層画像符号化・階層画像復号（スケーラブル符号化・スケーラブル復号）において、スケーラビリティ（scalability）機能を有するパラメータは、任意である。例えば、図３に示されるような空間解像度をそのパラメータとしてもよい（spatial scalability）。このスペーシャルスケーラビリティ（spatial scalability）の場合、レイヤ毎に画像の解像度が異なる。つまり、図３に示されるように、各ピクチャが、元の画像より空間的に低解像度のベースレイヤと、ベースレイヤの画像と合成することにより元の画像（元の空間解像度）が得られるエンハンスメントレイヤの２階層に階層化される。もちろん、この階層数は一例であり、任意の階層数に階層化することができる。
また、このようなスケーラビリティ性を持たせるパラメータとして、他には、例えば、図４に示されるような、時間解像度を適用しても良い（temporal scalability）。このテンポラルスケーラビリティ（temporal scalability）の場合、レイヤ毎にフレームレートが異なる。つまり、この場合、図４に示されるように、互いに異なるフレームレートのレイヤに階層化されており、低フレームレートのレイヤに、高フレームレートのレイヤを加えることで、より高フレームレートの動画像を得ることができ、全てのレイヤを加えることで、元の動画像（元のフレームレート）を得ることができる。この階層数は一例であり、任意の階層数に階層化することができる。
さらに、このようなスケーラビリティ性を持たせるパラメータとして、他には、例えば、図５に示されるような、信号雑音比（SNR（Signal to Noise ratio））を適用しても良い（SNR scalability）。このSNRスケーラビリティ（SNR scalability）の場合、レイヤ毎にSN比が異なる。つまり、この場合、図５に示されるように、各ピクチャが、元の画像よりSNRの低いベースレイヤと、ベースレイヤの画像と合成することにより元の画像（元のSNR）が得られるエンハンスメントレイヤの２階層に階層化される。すなわち、ベースレイヤ（base layer）画像圧縮情報においては、低PSNRの画像に関する情報が伝送されており、これに、エンハンスメントレイヤ（enhancement layer）画像圧縮情報を加えることで、高PSNR画像を再構築することが可能である。もちろん、この階層数は一例であり、任意の階層数に階層化することができる。
スケーラビリティ性を持たせるパラメータは、上述した例以外であっても、もちろんよい。例えば、ベースレイヤ（base layer）が８ビット（bit）画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ（enhancement layer）を加えることにより、10ビット（bit）画像が得られるビット深度スケーラビリティ（bit-depth scalability）がある。
また、ベースレイヤ（base layer）が4:2:0フォーマットのコンポーネント画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ（enhancement layer）を加えることにより、4:2:2フォーマットのコンポーネント画像が得られるクロマスケーラビリティ（chroma scalability）がある。
＜RAWデータ＞
ところで、近年、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの利用が行われるようになってきた。
多くのデジタルカメラ等で採用されている単板式のCCD（Charge Coupled Device）イメージセンサやCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサでは各画素が単色の色情報しか持たない。このため、一般的には、撮影時に、各画素に対してその周辺画素から足りない色情報を集め与えることで色情報を補完し、フルカラー画像を作り出す「デモザイク」（de-mosaic）処理が行われる。また、多くのデジタルカメラでは、デモザイクに並行して色や明るさのトーン等を自動レタッチする画像処理が行われ、完成した画像が、例えばJPEG（Joint Photographic Experts Group）やTIFF（Tagged Image File Format）などの汎用画像フォーマットで保存される。
しかしながら、デモザイクや自動レタッチ等の精度は完成画像の画質に大きな影響を及ぼす恐れがあった。また、これらの処理（現像処理とも称する）の後は、ホワイトバランス（色温度）などが固定されてしまうため容易に修正することができなくなってしまう恐れがあった。また、最終保存に使われるJPEGフォーマットは、通常非可逆圧縮であり、水平方向の色情報の間引きも行われるため、元データと比較すると原理的に画質が劣化してしまう恐れがあった。さらに、これらフォーマットの色深度は通常各色8ビット（合計24ビット）しかないため、例えば12ビットの精度があるイメージセンサから受け取った情報を大幅に切り捨てるほかなく、撮影後の露出（画像の明暗や輝度）調整が困難になる恐れがあった。
このように、画質劣化の抑制や、画質に関する各種パラメータの調整の自由度の維持等を目的として、デモザイク前の生データ、すなわちRAWデータの利用が行われるようになってきた。例えば、デジタルカメラ等において、撮像により得られたRAWデータを保存し、ユーザ等が後でそのRAWデータを自由に画像処理することができるようにする機能が搭載されるようになってきた。
しかしながら、RAWデータは、JPEGデータ等と比較すると、そのデータサイズが大きく、保存や伝送等を行うのに不利である。特に、近年においては、画素数の増大等により、そのデータサイズもより大きくなる一方であり、RAWデータの取扱い（保存や伝送等）がより困難になってきていた。
＜RAWデータの符号化＞
そこで、RAWデータの圧縮の要求が高まり、さらに、より高圧縮な方法が望まれていた。上述したHEVCは、画像データを高効率に符号化することができる。しかしながら、RAWデータは、イメージセンサ等から得られたままのデータであるので、その各画素データが有する情報の色（帯域）は、そのイメージセンサ等の各画素に配置されるフィルタの配列に依存する。
一般的に、このフィルタは、画素領域全体がなるべく一様になるように配列されるので、複数色（複数の帯域）のフィルタが配置される場合、互いに異なる色（帯域）のフィルタが隣接するように配列される。つまり、このようなイメージセンサ等から得られるRAWデータは、互いの相関性が低い画素同士が隣接することになる。
HEVCのような画像符号化方式は、画像の空間方向若しくは時間方向の相関性を利用して情報量を圧縮するため、このように相関性の低い画素同士が隣接するRAWデータの符号化に単純に適用しても、効率よく符号化することが困難であった。
＜パッキング処理＞
そこで、符号化側において、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理を行い、そのパッキング処理が行われたRAWデータを符号化するようにする。つまり、RAW画像データを符号化する際、その符号化の前の処理（プレ処理）として、RAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理を行うようにする。
このように符号化の前にパッキング処理を行うことにより、相関性の高い画素を集めた画像を符号化することができるようになる。そのため、通常のデモザイク処理後の画像データを符号化する場合と同様の方法で（RAWデータ用の特別な処理を必要とせずに）、通常のデモザイク処理後の画像データの場合と同様に、RAWデータを高効率に符号化することができる。つまり、より容易に符号化効率を向上させることができる。
パッキング処理は、例えば、RAWデータの各画素データを、互いの相関性が高いデータ毎に分離し、その互いの相関性が高いデータ毎に分離された各画素データ群を再配置し、パッキング処理の逆処理であるアンパッキング処理のために、パッキング処理に関するパッキング情報を生成するようにしてもよい。
このようにすることにより、RAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えることができるとともに、パッキング情報を利用して容易に元のRAWデータを復元することができる。
＜分離＞
RAWデータの各画素データを互いの相関性が高いデータ毎に分離する方法は、任意である。例えば、各画素データの互いの相関性を調査し、その調査結果に基づいて分離を行うようにしてもよい。また、例えば、予め与えられた情報を用いるようにしてもよい。例えば、同種のフィルタが割り当てられた画素毎に各画素データを分離するようにしてもよい。例えば、カラーフィルタが割り当てられている場合、同色のカラーフィルタが割り当てられた画素毎に各画素データを分離するようにしてもよい。例えば、RGBのカラーフィルタが割り当てられている場合、画素データを、赤（R）のフィルタが割り当てられた画素の画素データ、緑（G）のフィルタが割り当てられた画素の画素データ、青（B）のフィルタが割り当てられた画素の画素データの３つのグループ（画素データ群）に分離するようにしてもよい。
もちろん、カラーフィルタの色および色数は任意である。また、このフィルタが、例えば赤外光フィルタ等の可視光以外のフィルタを有していてもよい。例えば、全帯域を透過するフィルタが割り当てられる画素（若しくはフィルタが割り当てられない画素）であるホワイト画素（W）が含まれるようにしてもよい。また、例えば、デプスデータ（Depth）を検出する画素が含まれるようにしてもよい。さらに、例えば、RGBと赤外光のフィルタからなるフィルタが割り当てられるようにしてもよい。この場合、例えば、画素データを、赤（R）のフィルタが割り当てられた画素の画素データ、緑（G）のフィルタが割り当てられた画素の画素データ、青（B）のフィルタが割り当てられた画素の画素データ、赤外光のフィルタが割り当てられた画素の画素データの４つのグループ（画素データ群）に分離するようにしてもよい。
また、予め与えられた情報を用いる場合であっても、フィルタ以外の情報に基づいて分離を行うようにしてもよい。例えば、画素の一部若しくは全部が、フィルタ以外の情報に基づいて分離を行うようにしてもよい。
以上のように、割り当てられたフィルタの情報を利用することにより、各画素データ間の相関性の調査が不要になるので、より容易に画素データの分離を行うことができる。
＜再配置＞
以上のように相関性が高いデータ毎に分離された各画素データ群を再配置する方法は、任意である。
例えば、図６に示されるように、各画素データ群を、所定の色空間の各コンポーネントとして再配置するようにしてもよい。図６の例の場合、図中左に示されるように、RAWデータには、ベイヤ（Bayer）配列のRGBのカラーフィルタが割り当てられている。このRAWデータに対して符号化のプレ処理としてパッキング処理が行われ、図中右に示されるように、各色の画素よりなる画素データ群に分離される。そして、各画素データ群が、YCbCr色空間の各コンポーネント（カラープレーン）として再配置される。より具体的には、白四角で示される緑（G）画素データ群が、YCbCrコンポーネント信号の輝度（Y）に対応づけられ、右上左下斜線模様の四角で示される青（B）画素データ群が、YCbCrコンポーネント信号の色差（Cb）に対応づけられ、右下左上斜線模様の四角で示される赤（R）画素データ群が、YCbCrコンポーネント信号の色差（Cr）に対応づけられている。なお、各画素データ群を再配置する色空間は任意であり、例えばYUV等、YCbCr以外の色空間であってもよい。
以上のようにカラープレーンに分離されたRAWデータは、例えば、4:2:0、4:2:2、若しくは4:4:4等の、所定の色フォーマットとして符号化される。どの色フォーマットで符号化するかは、各カラープレーンの画素数比による。例えば、図６の場合、カラーフィルタがベイヤ配列であるので、緑（G）の画素データ群の画素数が、赤（R）の画素データ群や青（B）の画素データ群の２倍である。したがって、色フォーマットは、4:2:0となる。
なお、各カラープレーン（コンポーネント）は、互いに独立に符号化するようにしてもよいし、各カラープレーンを共通に（一緒に）符号化するようにしてもよい。
また、以上のような符号化を、図７の例のように、RAWデータの画像の部分領域毎に行うようにしてもよい。図７の例の場合、図６の場合と同様にベイヤ（Bayer）配列のRGBのカラーフィルタが割り当てられたRAWデータがパッキング処理により色毎に分離されて再配置された各画素データ群が、例えばタイル若しくはスライス等といった、所定の部分領域毎に符号化される。このようにすることにより、その部分領域（タイルやスライス等）毎に復号することができる。
また、例えば、図８に示されるように、各画素データ群を、１の画像の互いに異なる部分領域として再配置するようにしてもよい。図８の例の場合、図６の場合と同様にベイヤ（Bayer）配列のRGBのカラーフィルタが割り当てられたRAWデータがパッキング処理により、空間的に分離されて再配置される。例えば、分離された各画素データ群が、１の画像の互いに異なる部分領域（例えばタイルやスライス等）に再配置される。
この場合、RAWデータは、１の成分（例えば輝度（Y）のみ）の１の画像として符号化される。すなわち、全ての画素データ群が輝度成分としてみなされ、RAWデータは、4:0:0フォーマットとして符号化される。また、その際、RAWデータは、上述したように各画素データ群を分離するのに用いた部分領域（タイルやスライス等）毎に符号化される。
さらに、例えば、図９に示されるように、各画素データ群を、階層化された画像データの互いに異なる階層（レイヤ）のデータとして再配置するようにしてもよい。図９の例の場合、RAWデータが、図６の場合と同様にパッキング処理により、互いの相関性が高いデータ毎に空間的に分離されて再配置される。例えば、分離された各画素データ群が、１の画像の互いに異なる階層（レイヤ０乃至レイヤ３）に再配置される。
各階層（レイヤ）のデータは、互いに独立に符号化するようにしてもよいし、共通に（一緒に）符号化するようにしてもよい。例えば、階層間で（画素データ群間で）相関がある場合、レイヤ間予測を用いて符号化を行うことにより、符号化効率を向上させることができる。また、例えば、Depth情報のように、階層間で（画素データ群間で）相関がない場合、各階層（レイヤ）のデータを互いに独立に符号化することにより、階層（レイヤ）毎に復号することができるようになる。
また、例えば、図１０に示されるように、デモザイク処理が行われた画像データを、一部の階層に再配置するようにしてもよい。換言するに、上述した階層の一部に、デモザイク処理が行われた画像データを配置するようにしてもよい。図１０の例の場合、図６の場合と同様にベイヤ（Bayer）配列のRGBのカラーフィルタが割り当てられたRAWデータがパッキング処理により、色毎に分離され、各色の画素データ群が空間的に分離されて再配置される。例えば、分離された各画素データ群が、１の画像の互いに異なる階層（レイヤ１乃至レイヤ３）に再配置される。そして、所定の階層（レイヤ０）には、RAWデータを現像（デモザイク処理や、色や明るさのトーン等をレタッチする画像処理等）した画像データ（若しくは、その画像を縮小したサムネイル画像のデータ（サムネイル画像データ））が配置される。
図９の場合と同様に、各階層（レイヤ）のデータは、互いに独立に符号化するようにしてもよいし、共通に（一緒に）符号化するようにしてもよい。
さらに、例えば、図１１に示されるように、各画素データ群を、複数の画像の互いに異なる部分領域として再配置するようにしてもよい。図１１の例の場合、図６の場合と同様にベイヤ（Bayer）配列のRGBのカラーフィルタが割り当てられたRAWデータがパッキング処理される。このとき、図１１に示されるように、同じ緑（G）のフィルタが割り当てられた画素であっても、緑（G0）の画素と緑（G1）の画素とは、互いに位相が異なる（空間的に左右に１ピクセルずれている）ため、イントラ予測等が正しく行われない恐れがある。そこで、図１１の例では、この緑（G0）の画素と緑（G1）の画素とが互いに異なる画素データ群に分離され、再配置される。
図１１の例では、緑（G0）の画素データ群と緑（G1）の画素データ群とが、互いに異なる画像（フレーム）に再配置される。例えば、緑（G0）の画素データ群がフレーム０に再配置され、緑（G1）の画素データ群がフレーム１に再配置される。
なお、赤（R）の画素データ群や青（B）の画素データ群は、それぞれ、いずれのフレーム（フレーム０若しくはフレーム１）に再配置されるようにしてもよい。このとき、赤（R）の画素データ群や青（B）の画素データ群は、緑（G0）の画素データ群や緑（G1）の画素データ群と異なる部分領域（タイルやスライス等）に再配置されるようにしてもよいし、緑（G0）の画素データ群や緑（G1）の画素データ群と異なる階層（レイヤ）に再配置されるようにしてもよい。
このように複数の画像（フレーム）に再配置された各画素データ群は、その画像（フレーム）毎に符号化される。
なお、緑（G0）の画素データ群と緑（G1）の画素データ群とが、図８を参照して上述したように、同一画像の互いに異なる部分領域（タイルやスライス等）に再配置されるようにしてもよい。この場合、緑（G0）の画素データ群、緑（G1）の画素データ群、赤（R）の画素データ群、および青（B）の画素データ群の４つの画素データ群が、互いに異なる部分領域（タイルやスライス等）に再配置される。この場合の符号化は、図８を参照して説明した場合と同様に行われる。
また、緑（G0）の画素データ群と緑（G1）の画素データ群とが、図９や図１０を参照して上述したように、同一画像の互いに異なる階層（レイヤ）に再配置されるようにしてもよい。この場合、緑（G0）の画素データ群、緑（G1）の画素データ群、赤（R）の画素データ群、および青（B）の画素データ群の４つの画素データ群が、互いに異なる階層（レイヤ）に再配置される。この場合の符号化は、図９や図１０を参照して説明した場合と同様に行われる。
なお、緑（G0）の画素と緑（G1）の画素とは、高い相関性を有する。そのため、図１１の例のように、緑（G0）の画素データ群と緑（G1）の画素データ群とを、互いに異なる画像（フレーム若しくはレイヤ）に再配置する場合、図１２の例のように、これらの画素データ間（フレーム間若しくはレイヤ間）にインター（Inter）予測を適用することにより、符号化効率を向上させることができる。なお、上述したように、緑（G0）の画素と緑（G1）の画素とは、空間位置が互いに異なる（位置がずれている）。このずれは、プレ処理として調整するようにしてもよいが、インター予測において動きベクトルを用いて調整するようにしてもよい。
また、以上のように分離された画素データ群は、一般的に、各画素の位置が離散的（とびとび）である。したがって、符号化の際のデブロッキングフィルタ（Deblocking filter）やSAO（Sample adaptive offset）等の処理が正しく動作しない恐れがある。そこで、符号化において、これらの処理を行うインループフィルタ（In-loop filter）処理を禁止する（実行しない）ように制御してもよい。例えば、プレ処理において、上述したようなパッキング処理を行う場合、パラメータセットにおいて、このインループフィルタ処理に関するシンタクス要素の値を、インループフィルタ処理を実行しないようにする値に設定するようにしてもよい。
＜パッキング処理の特徴＞
上述したパッキング方法の特徴を図１４に示す。例えば、各コンポーネント（画素データ群）をカラープレーンに分離するように再配置し、各カラープレーンを一緒に符号化する場合、パラメータが共通化されるので、各成分を独立に復号することができなくなる。また、この場合、複数のピクチャやスライスに再配置を行わない限り、対応可能なコンポーネント数が３以下に制限される。なお、この方法の場合、HEVC規格のバージョン１の仕様のデコーダで対応することができる。また、各カラープレーンを独立に符号化する場合、対応可能なコンポーネント数が３以下に制限される。
タイルやスライス等の部分領域を用いて、4;0;0フォーマットで符号化する方法の場合、任意の数のコンポーネントに対応可能である。複数階層（レイヤ）に再配置を行う方法の場合、階層数の制限以下（例えば６４階層以下）であれば、任意の数のコンポーネントに対応可能である。また、符号化の際にレイヤ間予測を行うことにより、コンポーネント間の相関を利用して符号化効率の向上を図ることができる。レイヤ間予測を行うことにより符号化効率が向上するか否かは、例えばコンポーネント間の相関性の高さ等、種々の条件による。例えばDepthデータのように他のコンポーネントとの相関性が低い場合は、独立に符号化する方が望ましい場合も考えられる。
また、例えばベースレイヤに現像処理後の画像（若しくはそのサムネイル画像）を配置することにより、HEVC規格のバージョン１の仕様のデコーダには、その現像処理後の画像（若しくはそのサムネイル画像）を復号させるようにすることができる。
符号化のプレ処理として、以上のようなパッキング処理を行うことにより、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
なお、パッキング処理の内容は、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるものであれば、どのようなものであってもよく、上述した例に限らない。
＜パッキング情報の提供＞
上述したようにRAWデータに対してパッキング処理を行ってから符号化して得られた符号化データを復号すると、パッキング処理後のRAWデータが得られる。つまり、元のRAWデータを復元するためには、復号処理の後に、さらに、パッキング処理の逆処理であるアンパッキング処理を行う必要がある。
実行されたパッキング処理に対して正しい方法でアンパッキング処理を行わせるためには、パッキング処理の際に生成される、そのパッキング処理に関する情報であるパッキング情報を復号側に提供するのが望ましい。もちろん、パッキング情報の提供を省略し、予め定められた方法でパッキング処理とアンパッキング処理が行われるようにしてもよいが、処理方法が限定されてしまう。そのため、符号化側と復号側の仕様が限定され、システムの汎用性が低減してしまう。上述したようにパッキング情報を授受することにより、パッキング処理（アンパッキング処理）の処理内容の自由度の低減を抑制することができ、システムの汎用性の低減を抑制することができる。すなわち、より多様な仕様のエンコーダで符号化された符号化データを、より多様な仕様のデコーダで正しく復号することができるようにすることができる。
このパッキング情報の提供方法は任意である。例えば、パッキング情報を符号化データのビットストリームとは異なるデータとして提供することもできる。
また、パッキング情報を符号化データのビットストリームに含めて提供することもできる。例えば、符号化側において、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定し、パッキング処理が行われたRAWデータを符号化し、得られた符号化データと、設定された付加情報とを含むビットストリームを生成するようにしてもよい。
このようにすることにより、ビットストリームとは別にパッキング情報の提供方法を設ける必要がないので、パッキング情報の授受がより容易になる。また、１つのビットストリームにまとめられることにより、授受するデータの管理が容易になる。つまり、復号側においてより容易にパッキング情報を取得（パッキング処理の内容を把握）することができ、符号化データを正しく復号（アンパッキング処理も含む）することができる。つまり、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜パッキング情報の付加＞
パッキング情報のビットストリームへの含め方は、符号化方法に準拠するのが望ましい。このようにすることにより、その符号化方法に準拠する仕様のデコーダによって、ビットストリームを復号し、アンパッキング処理することができる。つまり、より容易にビットストリームを正しく復号（アンパッキング処理も含む）することができる。つまり、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
例えば、RAWデータに対するパッキング処理に応じて、パラメータセットを設定するようにしてもよい。例えば、ビットストリームの内容がRAWデータであるか否かを示すフラグ（general_camera_sensor_image_packed_flag）を、ビデオパラメータセット（VPS（Video Parameter Set））やシーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））等において設定するようにしてもよい。
図１５のＡにそのシンタクスの例を示す。また、図１５のＢにそのセマンティクスの例を示す。general_camera_sensor_image_packed_flagは、ビットストリームの内容がカメラセンサ画像（RAW画像）のデータ（すなわちRAWデータ）の符号化データであるか否かを示すフラグ情報である。
そして、パッキング情報を含む付加情報として、SEI（Supplemental Enhancement Information）を設けるようにしてもよい。例えば、パッキング情報を含む付加情報として、Color filter array packing information SEI（CFAP SEI）を設定するようにしてもよい。
その場合、例えば、general_camera_sensor_image_packed_flagの値が「１」であれば、このCFAP SEIが存在することを示し、general_camera_sensor_image_packed_flagの値が「０」であれば、このCFAP SEIが存在しないことを示すようにしてもよい。なお、デコーダが、CFAP SEIを処理することができない場合、このgeneral_camera_sensor_image_packed_flagの値を無視すればよい。
図１６にCFAP SEIのシンタクスの例を示す。図１７に、セマンティクスの例を示す。図１６に示されるように、CFAP SEIにおいては、CFAP_id, CFAP_type, CFAP_component_num, CFAP_component_id[i], CFAP_mapping_info[i], CFAP_bitstream_constraint_indication_flag, CFAP_no_inloop_filter_used_flag等のシンタクス要素が設定される。
図１７に示されるように、CFAP_idは、CFAP_SEI同士を区別するためのIDである。任意の値を設定することができる。１つのビットストリームに複数のCFAP_SEIを設定する場合に有意である。CFAP_typeは、パッキング処理のタイプ（パッキング処理における画素データの並び替え方法）を示す情報である。CFAP_typeの値の例を図１８に示す。図１８の例の場合、CFAP_type = 0は、図６の例のように、コンポーネントをカラープレーンに分離する方法を示す。また、CFAP_type = 1は、図８の例のように、コンポーネントをスライスに再配置し、YUV400フォーマットで符号化する方法を示す。また、CFAP_type = 2は、図８の例のように、コンポーネントをタイルに再配置し、YUV400フォーマットで符号化する方法を示す。さらに、CFAP_type = 3は、図９の例のように、コンポーネントをレイヤに再配置する方法を示す。
なお、CFAP_typeの値は任意である。各パッキング方法について、図１８に示される例以外の値を割り当てるようにしてもよい。例えば、数字以外の値を割り当てるようにしてもよい。また、図１８に示されるパッキング方法以外のパッキング方法についてCFAP_typeに値を割り当てるようにしてもよい。なお、図１８に示されるCFAP_typeの値にパッキング方法を割り当てるテーブル情報は、符号化規格として予め定義されていてもよいし、例えばCFAP SEIやパラメータセット等に含めて復号側に伝送されるようにしてもよい。その場合、任意のパッキングタイプをテーブルに追加することができる。
CFAP_component_numは、パッキング処理が行われたRAWデータのコンポーネント数を示す情報である。CFAP_component_numには、１以上の値が設定される。例えばベイヤ配列のカラーフィルタ（Bayer filter）の場合、RGBの3色なので、CFAP_component_numの値は「3」に設定される。また、例えばベイヤ配列のカラーフィルタ（Bayer filter）であって、緑（G）を空間位相によって緑（G0）と緑（G1）に分ける場合、RG0G1Bの４コンポーネントとして扱われるので、CFAP_component_numの値は「4」に設定される。
CFAP_component_id[i]は、パッキング処理が行われたRAWデータの各コンポーネントの識別情報である。この値は、各コンポーネントを識別することができる限り、任意の値を設定することができる。
CFAP_mapping_info[i]は、パッキング処理が行われたRAWデータの構成を示す情報である。この値は、CFAP_typeと組み合わせて用いられる。詳細については後述する。
CFAP_bitstream_constraint_indication_flagは、エンコーダが符号化の際になんらかのビットストリーム制約を行うかを示す情報である。この値が「1」の場合、エンコーダが何らかのビットストリーム制約を行ったことを示し、具体的な追加情報が伝送されることを示す。また、この値が「0」の場合、ビットストリーム制約が無いことを示す。
CFAP_no_inloop_filter_used_flagは、エンコーダが符号化の際にインループフィルタを用いるかを示す情報である。この値が「1」の場合、このビットストリーム中でインループ（In-loop）フィルタ（例えば、でブロッキング（Deblocking）フィルタや、SAO等）が用いられていないことを示す。また、この値が「0」の場合、そういった制約は無い。なお、このCFAP_no_inloop_filter_used_flagが伝送されない場合、復号側において、その値が「0」であるものとされる。
なお、CFAP SEIで定義するパッキング情報は、パッキング処理に関するものであればどのようなものであってもよく、上述したシンタクス要素の例に限定されない。
＜CFAP SEIの設定例＞
図１９は、以上のようなCFAP SEIの設定例を示す図である。図１９の例では、図１９のＡに示されるように、CFAP_typeの値が「1」に設定され、CFAP_component_numの値が「3」に設定され、CFAP_mapping_info[0]の値が「0」に設定され、CFAP_mapping_info[1]の値が「1」に設定され、CFAP_mapping_info[2]の値が「2」に設定されている。この場合、図１９のＢに示されるように、スライス分割でコンポーネントが分けられる。そして、スライス番号0のスライスにコンポーネント番号0のコンポーネント（例えばG）のが格納され、スライス番号1のスライスにコンポーネント番号1のコンポーネント（例えばR）が格納され、スライス番号2のスライスにコンポーネント番号2のコンポーネント（例えばB）が格納される。そして、符号化は、4:0:0フォーマットで行われる。このことは、例えば、ビットストリーム中においてchroma_format_idcの値が「0」に設定されていることからも把握することができるが、メタデータ（CFAP SEI）においてCFAP_typeの値（「1」）を参照することにより、より容易に把握することができる。
図２０は、CFAP SEIの他の設定例を示す図である。図２０の例では、図２０のＡに示されるように、CFAP_typeの値が「3」に設定され、CFAP_component_numの値が「3」に設定され、CFAP_mapping_info[0]の値が「1」に設定され、CFAP_mapping_info[1]の値が「2」に設定され、CFAP_mapping_info[2]の値が「3」に設定されている。この場合、図２０のＢに示されるように、レイヤにコンポーネントが分けられる。そして、レイヤ番号1のレイヤにコンポーネント番号0のコンポーネント（例えばG）が格納され、レイヤ番号2のレイヤにコンポーネント番号1のコンポーネント（例えばR）が格納され、レイヤ番号3のレイヤにコンポーネント番号2のコンポーネント（例えばB）が格納される。なお、レイヤ番号0のレイヤにはコンポーネント番号が割り当てられていない。これは、レイヤ番号0のレイヤに通常の（現像処理後の）YUV画像が格納されることを示す。
図２１は、CFAP SEIのさらに他の設定例を示す図である。図２１の例では、コンポーネントが２つのフレームに再配置される。そのため、２つのにCFAP_SEIが設定されている。図２１のＡに示されるように、１フレーム目に関するCFAP_SEIでは、CFAP_idの値が「0」に設定され、CFAP_typeの値が「2」に設定され、CFAP_component_numの値が「2」に設定され、CFAP_component_id[0]の値が「0」に設定され、CFAP_mapping_info[0]の値が「0」に設定され、CFAP_component_id[1]の値が「2」に設定され、CFAP_mapping_info[1]の値が「1」に設定されている。
また、２フレーム目に関するCFAP_SEIでは、CFAP_idの値が「1」に設定され、CFAP_typeの値が「2」に設定され、CFAP_component_numの値が「2」に設定され、CFAP_component_id[0]の値が「1」に設定され、CFAP_mapping_info[0]の値が「0」に設定され、CFAP_component_id[1]の値が「3」に設定され、CFAP_mapping_info[1]の値が「1」に設定されている。
この場合、図２１のＢに示されるように、フレーム番号0のフレームのタイル番号0のタイルにコンポーネント番号0のコンポーネント（例えばG0）が格納され、タイル番号1のタイルにコンポーネント番号2のコンポーネント（例えばR）が格納される。また、フレーム番号1のフレームのタイル番号0のタイルにコンポーネント番号1のコンポーネント（例えばG1）が格納され、タイル番号1のタイルにコンポーネント番号3のコンポーネント（例えばB）が格納される。
以上のように、CFAP_SEIの各シンタクス要素の値を設定することにより、様々なパッキング方法を表現することができる。つまり、復号側において、このCFAP_SEIを参照することにより、容易に正しくアンパッキング処理を行うことができる。
＜パラメータセット＞
また、上述した各種のパッキング処理の内容に応じて、各種パラメータセットの各種シンタクス要素を、適宜設定するようにしてもよい。
図２２に、コンポーネントをカラープレーンに分離し、YCを共通に符号化する（図６の例）の場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。また、図２３に、コンポーネントをカラープレーンに分離し、YCを独立に符号化する（図６の例）の場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。なお、図２３には、図２２に示される例と設定が異なる部分についてのみ示している。さらに、図２４に、コンポーネントをカラープレーンに分離し、符号化をスライスやタイル等の部分領域毎に行う（図７の例の）場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。なお、図２４には、図２２に示される例と設定が異なる部分についてのみ示している。図２４に示されるように、ピクチャパラメータセットにおいて一部のシンタクス要素の設定を変更し、部分領域の数だけスライスヘッダを設けるだけで、容易に、このような部分領域毎の符号化・復号に対応することができる。
図２５に、コンポーネントを輝度（Y）のスライスやタイル等の部分領域に分離し、4:0:0フォーマットとして符号化する（図８の例）の場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。なお、図２５には、図２２に示される例と設定が異なる部分についてのみ示している。また、図２６に、コンポーネントを階層（レイヤ）に分離する（図９の例）の場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。なお、図２６には、図２２に示される例と設定が異なる部分についてのみ示している。さらに、図２７に、コンポーネントを階層（レイヤ）に分離し、ベースレイヤに現像処理されたサムネイル画像を格納する（図１０の例）の場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。なお、図２７には、図２２および図２６に示される例と設定が異なる部分についてのみ示している。
図２８に、インループフィルタ（In-loop filter）を禁止する（図１３の例の）場合における各種シンタクス要素の設定例を示す。
以上のように、パッキング処理の内容に応じて、各種パラメータセットの各種シンタクス要素の値を適宜設定するようにすることにより、エンコーダは、パッキング処理されたRAWデータを適切に符号化することができる。また、デコーダは、そのパラメータセットを参照することにより、より容易に、その符号化データを正しく復号することができる。すなわち、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜アンパッキング処理＞
また、以上のような符号化側の処理に対応するように、復号側において、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号し、復号されて得られる、各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理が行われたRAWデータに対して、その画素データをパッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理を行うようにする。
また、そのアンパッキング処理において、パッキング処理に関するパッキング情報をパースし、パースされたパッキング情報に基づいて、パッキング処理が行われたRAWデータの各画素データを分離し、パースされたパッキング情報に基づいて、互いの相関性が高いデータ毎に分離された各画素データを、パッキング処理が行われる前の並びに戻すように再配置するようにしてもよい。
その際、パッキング処理により同種のフィルタが割り当てられた画素毎に並べ替えられた各画素データを分離し、フィルタの配列に従って各画素データを再配置するようにしてもよい。また、パッキング処理により同色のカラーフィルタが割り当てられた画素毎に並べ替えられた各画素データを分離し、カラーフィルタの配列に従って各画素データを再配置するようにしてもよい。また、互いの相関性が高いデータ毎に所定の色空間の各コンポーネントに並べ替えられた各画素データを分離するようにしてもよい。また、互いの相関性が高いデータ毎に１または複数の画像の互いに異なる部分領域に並べ替えられた各画素データを分離するようにしてもよい。また、互いの相関性が高いデータ毎に、階層化された画像データの互いに異なる階層に並べ替えられた各画素データを分離するようにしてもよい。また、デモザイク処理が行われた画像データが配置される一部の階層を除く、その他の階層に並べ替えられた各画素データを分離するようにしてもよい。
また、復号の際に、各コンポーネントがRAWデータの画像の部分領域毎に符号化された符号化データを、部分領域毎に復号するようにしてもよい。
以上のようにすることにより、相関性の高い画素を集めるようにパッキング処理されたRAWデータの符号化データを、通常のデモザイク処理後の画像データが符号化された符号化データを復号する場合と同様の方法で（RAWデータ用の特別な処理を必要とせずに）、正しく復号してアンパッキング処理することができる。つまり、より容易に、上述したパッキング処理を伴う符号化方法に対応する方法で正しく復号（アンパッキング処理を含む）することができる。すなわち、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜パッキング情報の利用＞
また、以上のような符号化側の処理に対応するように、復号側において、ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号し、そのビットストリームに含まれる付加情報から、パッキング処理に関する情報であって、符号化データが復号されて得られたパッキング処理が行われたRAWデータの画素データをパッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出するようにしてもよい。
なお、そのパッキング情報として、パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を抽出するようにしてもよい。また、パッキング処理が行われたRAWデータのコンポーネント数を示す情報を抽出するようにしてもよい。また、パッキング処理が行われたRAWデータの各コンポーネントの識別情報を抽出するようにしてもよい。また、パッキング処理が行われたRAWデータの構成を示す情報を抽出するようにしてもよい。また、符号化データの生成においてビットストリーム制約が行われたかを示す情報を抽出するようにしてもよい。また、符号化データの生成においてインループフィルタが用いられていないかを示す情報を抽出するようにしてもよい。
なお、ビットストリームに含まれるSEI（Supplemental Enhancement Information）から、そのパッキング情報を抽出するようにしてもよい。また、抽出されたパッキング情報を用いて、符号化データが復号されて得られたパッキング処理が行われたRAWデータに対して、アンパッキング処理を行うようにしてもよい。
以上のように、ビットストリームからパッキング情報を抽出し、アンパッキング処理に利用するようにすることにより、デコーダは、上述したようにパッキング処理されたRAWデータが符号化された符号化データを、より容易に適切に復号し、アンパッキング処理することができる。すなわち、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜２．第２の実施の形態＞
＜画像符号化装置＞
次に、以上のような本技術を実現する装置とその方法について説明する。図２９は、本技術を適用した画像処理装置の一態様である、画像符号化装置を示す図である。図２９に示される画像符号化装置１００は、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータを、より容易に高効率に符号化する装置である。図２９に示されるように、画像符号化装置１００は、カメラセンサ１０１、パッキング部１０２、画像符号化部１０３、および伝送部１０４を有する。
カメラセンサ１０１は、画素領域に入射された被写体からの光を光電変換することにより被写体を撮像してRAWデータを生成し、そのRAWデータをパッキング部１０２に供給する。なお、RAWデータを得てパッキング部１０２に供給することができればよいので、カメラセンサ１０１以外の処理部であってもよい。例えば、カメラセンサ１０１の代わりに、外部からRAWデータを取得する入力部等を設けるようにしてもよい。
パッキング部１０２は、供給されたRAWデータに対して、第１の実施の形態において説明したような、各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理を行う。また、パッキング部１０２は、そのパッキング処理に関するパッキング情報を生成する。パッキング部１０２は、パッキング処理されたRAWデータとパッキング情報を、画像符号化部１０３に供給する。
画像符号化部１０３は、第１の実施の形態において説明したように、供給されたパッキング処理後のRAWデータを、デモザイク処理後の画像データを符号化する場合と基本的に同様の方法で符号化する。また、画像符号化部１０３は、得られたパッキング情報に基づいてパラメータセットを設定したり、付加情報を生成したりする。画像符号化部１０３は、得られた符号化データと、パッキング情報を含む付加情報とを含むビットストリームを生成する。画像符号化部１０３は、得られたビットストリームを伝送部１０４に供給する。
伝送部１０４は、供給されたビットストリームを、例えば記録媒体や伝送路等を介して、復号側に伝送する。つまり、伝送部１０４は、ビットストリームを記録媒体に記録したり、ネットワーク等の伝送路に送信したりする。
なお、パッキング部１０２および画像符号化部１０３を１つの処理部（RAWデータ符号化部１０５）として構成するようにしてもよい。つまり、例えば、このRAWデータ符号化部１０５（パッキング部１０２および画像符号化部１０３）を１つの画像処理装置として構成するようにしてもよい。
＜パッキング部＞
図３０は、図２９のパッキング部１０２の主な構成例を示すブロック図である。図３０に示されるように、パッキング部１０２は、分離部１１１、再配置部１１２、およびパッキング情報生成部１１３を有する。
分離部１１１は、供給されるRAWデータの各画素データを、例えば第１の実施の形態において説明したような方法で、互いの相関性が高いデータ毎に分離する。分離部１１１は、互いの相関性が高いデータ毎に分離された各画素データ群を再配置部１１２に供給する。
再配置部１１２は、供給された各画素データ群を、例えば第１の実施の形態において説明したような方法で再配置する。再配置部１１２は、各画素データ群を再配置したRAWデータを、パッキング情報生成部１１３に供給する。
パッキング情報生成部１１３は、例えば、第１の実施の形態において説明したような、供給されるRAWデータに行われたパッキング処理に関するパッキング情報を生成する。パッキング情報生成部１１３は、供給されたパッキング処理後のRAWデータと、生成したパッキング情報を画像符号化部１０３（図２９）に供給する。
＜画像符号化部＞
図３１は、図２９の画像符号化部１０３の主な構成例を示すブロック図である。図３１に示されるように、画像符号化部１０３は、設定部１２１および符号化部１２２を有する。
設定部１２１は、供給されたパッキング情報に基づいて、供給されたパッキング処理後のRAWデータの符号化データに付加するパラメータセットや付加情報（例えばCFAP_SEI）を設定する。設定部１２１は、設定したパラメータセットや付加情報（例えばCFAP_SEI）を、供給されたパッキング情報やパッキング処理後のRAWデータとともに、符号化部１２２に供給する。
符号化部１２２は、供給されたパラメータセットや付加情報（例えばCFAP_SEI）に基づいて、供給されたパッキング処理後のRAWデータを、現像処理後の画像データを符号化する場合と基本的に同様の方法で符号化する。符号化部１２２は、その符号化により得られた符号化データ、並びに、供給されたパラメータセットや付加情報等を含むビットストリーム（符号化ストリームとも称する）を生成し、伝送部１０４（図２９）に供給する。
＜符号化部＞
図３２は、図３１の符号化部１２２の主な構成例を示すブロック図である。符号化部１２２の符号化方法は任意であるが、例えば、符号化部１２２は、パッキング処理後のRAWデータに対して、階層画像符号化（スケーラブル符号化）を行う。図３２においては、パッキング処理後のRAWデータがベースレイヤとエンハンスメントレイヤの２階層よりなり、符号化部１２２が、そのRAWデータを階層画像符号化（スケーラブル符号化）する場合について説明する。図３２に示されるように、符号化部１２２は、ベースレイヤ画像符号化部１３１、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２、多重化部１３３、および制御部１３４を有する。
ベースレイヤ画像符号化部１３１には、パッキング処理後のRAWデータのベースレイヤのデータ（ベースレイヤ画像とも称する）が供給される。ベースレイヤ画像符号化部１３１は、そのベースレイヤのデータを符号化し、その符号化データを含むビットストリームであるベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。
エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２には、パッキング処理後のRAWデータのエンハンスメントレイヤのデータ（エンハンスメントレイヤ画像とも称する）が供給される。エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２は、そのエンハンスメントレイヤのデータを符号化し、その符号化データを含むビットストリームであるエンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームを生成する。
多重化部１３３は、ベースレイヤ画像符号化部１３１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、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２において生成されたエンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、RAWデータの各階層の符号化データを含むビットストリームである階層画像符号化ストリームを生成する。また、多重化部１３３は、制御部１３４から供給されるパラメータセットや付加情報（例えばCFAP_SEI）を、その階層画像符号化ストリームに格納する。多重化部１３３は、生成した階層画像符号化ストリームを伝送部１０４（図２９）に伝送する。
制御部１３４は、設定部１２１（図３１）から供給されるパラメータセットや付加情報（例えばCFAP_SEI）に基づいてベースレイヤ画像符号化部１３１およびエンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２を制御することにより、各レイヤの符号化を制御する。また、制御部１３４は、そのパラメータセットや付加情報（例えばCFAP_SEI）を多重化部１３３に供給する。
＜ベースレイヤ画像符号化部＞
図３３は、図３２のベースレイヤ画像符号化部１３１の主な構成例を示すブロック図である。図３３に示されるように、ベースレイヤ画像符号化部１３１は、画面並べ替えバッファ１４２、演算部１４３、直交変換部１４４、量子化部１４５、可逆符号化部１４６、蓄積バッファ１４７、逆量子化部１４８、および逆直交変換部１４９を有する。また、ベースレイヤ画像符号化部１３１は、演算部１５０、ループフィルタ１５１、フレームメモリ１５２、選択部１５３、イントラ予測部１５４、インター予測部１５５、予測画像選択部１５６、およびレート制御部１５７を有する。ベースレイヤ画像符号化部１３１の各処理部（画面並べ替えバッファ１４２乃至レート制御部１５７）は、制御部１３４（図３２）に制御されて動作する。
画面並べ替えバッファ１４２は、入力されたデジタルデータの画像データ（ベースレイヤ画像情報）の各フレームを表示の順番に記憶する。また、画面並べ替えバッファ１４２は、その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、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１４３に供給する。また、画面並べ替えバッファ１４２は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部１５４およびインター予測部１５５にも供給する。
演算部１４３は、画面並べ替えバッファ１４２から読み出された画像から、予測画像選択部１５６を介してイントラ予測部１５４若しくはインター予測部１５５から供給される予測画像を減算する。例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部１４３は、画面並べ替えバッファ１４２から読み出された画像から、イントラ予測部１５４から供給される予測画像を減算する。また、例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１４３は、画面並べ替えバッファ１４２から読み出された画像から、インター予測部１５５から供給される予測画像を減算する。演算部１４３は、その減算結果（差分情報）を、直交変換部１４４に出力する。
直交変換部１４４は、演算部１４３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。直交変換部１４４は、その変換係数を量子化部１４５に供給する。
量子化部１４５は、直交変換部１４４から供給される変換係数を量子化する。量子化部１４５は、レート制御部１５７から供給される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、その量子化を行う。量子化部１４５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１４６に供給する。
可逆符号化部１４６は、量子化部１４５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１５７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１５７が設定した目標値となる（若しくは目標値に近似する）。
また、可逆符号化部１４６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１５４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インター予測部１５５から取得する。さらに、可逆符号化部１４６は、シーケンスパラメータセット（SPS）、およびピクチャパラメータセット（PPS）等を含むベースレイヤのNAL（Network Abstraction Layer）ユニットを適宜生成し、任意の方法で符号化する。
可逆符号化部１４６は、これらの各種情報を、量子化部１４５から供給された、量子化された変換係数を符号化した符号化データとともに、蓄積バッファ１４７に供給して蓄積させる。
可逆符号化部１４６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、H．264/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１４７は、可逆符号化部１４６から供給された符号化データ等を、一時的に保持する。蓄積バッファ１４７は、所定のタイミングにおいて、保持しているデータを、ベースレイヤの符号化データ等を含むビットストリーム（ベースレイヤ画像符号化ストリームとも称する）として、多重化部１３３（図３２）に出力する。すなわち、蓄積バッファ１４７は、ベースレイヤ画像符号化ストリームを伝送する伝送部でもある。
また、量子化部１４５において量子化された変換係数は、逆量子化部１４８にも供給される。逆量子化部１４８は、その量子化された変換係数を、量子化部１４５による量子化に対応する方法で逆量子化する。逆量子化部１４８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１４９に供給する。
逆直交変換部１４９は、逆量子化部１４８から供給された変換係数を、直交変換部１４４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。逆直交変換された出力（復元された差分情報）は、演算部１５０に供給される。
演算部１５０は、逆直交変換部１４９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１５６を介してイントラ予測部１５４若しくはインター予測部１５５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、ループフィルタ１５１またはフレームメモリ１５２に供給される。
ループフィルタ１５１は、デブロックフィルタや適応ループフィルタ等を含み、演算部１５０から供給される再構成画像に対して適宜フィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ１５１は、再構成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再構成画像のブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ１５１は、そのデブロックフィルタ処理結果（ブロック歪みの除去が行われた再構成画像）に対して、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。ループフィルタ１５１は、フィルタ処理結果（以下、復号画像と称する）をフレームメモリ１５２に供給する。
なお、ループフィルタ１５１が、再構成画像に対してさらに、他の任意のフィルタ処理を行うようにしてもよい。また、ループフィルタ１５１は、必要に応じて、フィルタ処理に用いたフィルタ係数等の情報を可逆符号化部１４６に供給し、それを符号化させるようにすることもできる。
フレームメモリ１５２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１５３に供給する。
より具体的には、フレームメモリ１５２は、演算部１５０から供給される再構成画像と、ループフィルタ１５１から供給される復号画像とをそれぞれ記憶する。フレームメモリ１５２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部１５４等の外部からの要求に基づいて、記憶している再構成画像を、選択部１５３を介してイントラ予測部１５４に供給する。また、フレームメモリ１５２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、インター予測部１５５等の外部からの要求に基づいて、記憶している復号画像を、選択部１５３を介して、インター予測部１５５に供給する。
選択部１５３は、フレームメモリ１５２から供給される参照画像の供給先を選択する。例えば、イントラ予測の場合、選択部１５３は、フレームメモリ１５２から供給される参照画像をイントラ予測部１５４に供給する。また、例えば、インター予測の場合、選択部１５３は、フレームメモリ１５２から供給される参照画像をインター予測部１５５に供給する。
イントラ予測部１５４は、処理対象のフレームの画像であるカレントピクチャについて、予測処理を行い、予測画像を生成する。イントラ予測部１５４は、この予測処理を、所定のブロック毎に（ブロックを処理単位として）行う。つまり、イントラ予測部１５４は、カレントピクチャの、処理対象であるカレントブロックの予測画像を生成する。その際、イントラ予測部１５４は、選択部１５３を介してフレームメモリ１５２から参照画像として供給される再構成画像を用いて予測処理（画面内予測（イントラ予測とも称する））を行う。つまり、イントラ予測部１５４は、再構成画像に含まれる、カレントブロックの周辺の画素値を用いて予測画像を生成する。このイントラ予測に利用される周辺画素値は、カレントピクチャの、過去に処理された画素の画素値である。このイントラ予測には（すなわち、予測画像の生成の仕方には）、複数の方法（イントラ予測モードとも称する）が、候補として予め用意されている。イントラ予測部１５４は、この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１５４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１４２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１５４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１５６に供給する。
また、上述したように、イントラ予測部１５４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１４６に供給し、符号化させる。
インター予測部１５５は、カレントピクチャについて、予測処理を行い、予測画像を生成する。インター予測部１５５は、この予測処理を、所定のブロック毎に（ブロックを処理単位として）行う。つまり、インター予測部１５５は、カレントピクチャの、処理対象であるカレントブロックの予測画像を生成する。その際、インター予測部１５５は、画面並べ替えバッファ１４２から供給される入力画像の画像データと、フレームメモリ１５２から参照画像として供給される復号画像の画像データとを用いて、予測処理を行う。この復号画像は、カレントピクチャより前に処理されたフレームの画像（カレントピクチャでない他のピクチャ）である。つまり、インター予測部１５５は、他のピクチャの画像を用いて予測画像を生成する予測処理（画面間予測（インター予測とも称する））を行う。
このインター予測は、動き予測と動き補償よりなる。より具体的には、インター予測部１５５は、入力画像と参照画像を用いて、カレントブロックについて動き予測を行い、動きベクトルを検出する。そして、インター予測部１５５は、参照画像を用いて、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、カレントブロックの予測画像（インター予測画像情報）を生成する。このインター予測には（すなわち、予測画像の生成の仕方には）、複数の方法（インター予測モードとも称する）が、候補として予め用意されている。インター予測部１５５は、この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。
インター予測部１５５は、候補となる全てのインター予測モードで予測画像を生成する。インター予測部１５５は、画面並べ替えバッファ１４２から供給される入力画像と、生成した差分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。インター予測部１５５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生成された予測画像を、予測画像選択部１５６に供給する。
インター予測部１５５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１４６に供給し、符号化させる。必要な情報としては、例えば、生成された差分動きベクトルの情報や、予測動きベクトル情報として予測動きベクトルのインデックスを示すフラグなどがある。
予測画像選択部１５６は、演算部１４３や演算部１５０に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、イントラ符号化の場合、予測画像選択部１５６は、予測画像の供給元としてイントラ予測部１５４を選択し、そのイントラ予測部１５４から供給される予測画像を演算部１４３や演算部１５０に供給する。また、例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部１５６は、予測画像の供給元としてインター予測部１５５を選択し、そのインター予測部１５５から供給される予測画像を演算部１４３や演算部１５０に供給する。
レート制御部１５７は、蓄積バッファ１４７に蓄積された符号化データの符号量に基づいて、オーバ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１４５の量子化動作のレートを制御する。
また、フレームメモリ１５２は、必要に応じて、記憶しているベースレイヤ復号画像等の情報を、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２（図３２）に供給する。なお、フレームメモリ１５２が、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２から供給されるエンハンスメントレイヤ復号画像等の情報を取得し、記憶するようにしてもよい。この情報は、必要に応じて、参照画像等として、選択部１５３を介して、イントラ予測部１５４若しくはインター予測部１５５に供給される。
＜エンハンスメントレイヤ画像符号化部＞
図３４は、図３２のエンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２の主な構成例を示すブロック図である。図３４に示されるように、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２は、図３３のベースレイヤ画像符号化部１３１と基本的に同様の構成を有する。
つまり、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２は、図３４に示されるように、画面並べ替えバッファ１６２、演算部１６３、直交変換部１６４、量子化部１６５、可逆符号化部１６６、蓄積バッファ１６７、逆量子化部１６８、および逆直交変換部１６９を有する。また、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２は、演算部１７０、ループフィルタ１７１、フレームメモリ１７２、選択部１７３、イントラ予測部１７４、インター予測部１７５、予測画像選択部１７６、およびレート制御部１７７を有する。
これらの画面並べ替えバッファ１６２乃至レート制御部１７７は、図３３の画面並べ替えバッファ１４２乃至レート制御部１５７に対応し、それぞれ、対応する処理部と同様の処理を行う。ただし、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２の各部は、ベースレイヤではなく、エンハンスメントレイヤ画像情報の符号化についての処理を行う。したがって、画面並べ替えバッファ１６２乃至レート制御部１７７の処理の説明として、上述した図３３の画面並べ替えバッファ１４２乃至レート制御部１５７についての説明を適用することができるが、その場合、処理するデータは、ベースレイヤのデータではなく、エンハンスメントレイヤのデータであるものとする必要がある。また、データの入力元や出力先の処理部は、適宜、画面並べ替えバッファ１６２乃至レート制御部１７７の中の対応する処理部に置き換えて読む必要がある。
また、フレームメモリ１７２は、ベースレイヤ画像符号化部１３１から供給されるベースレイヤ復号画像等の情報を取得し、記憶する。この情報は、必要に応じて、参照画像等として、選択部１７３を介して、イントラ予測部１７４若しくはインター予測部１７５に供給される。なお、フレームメモリ１７２が、必要に応じて、記憶しているエンハンスメントレイヤ復号画像を、ベースレイヤ画像符号化部１３１（図３２）に供給するようにしてもよい。
以上のような構成にすることにより、画像符号化装置１００は、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜RAW画像符号化処理の流れ＞
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３５のフローチャートを参照して、RAW画像符号化処理の流れの例を説明する。
RAW画像符号化処理が開始されると、画像符号化装置１００のカメラセンサ１０１（図２９）は、ステップＳ１０１において、被写体を撮像する等してRAWデータを取得する。ステップＳ１０２において、パッキング部１０２は、ステップＳ１０１において取得されたRAWデータを、第１の実施の形態において説明したようにパッキングする。パッキング処理の詳細については後述する。
ステップＳ１０３において、画像符号化部１０３は、ステップＳ１０２の処理によりパッキングされたRAWデータを符号化する。ステップＳ１０４において、伝送部１０４は、ステップＳ１０３の処理により生成されたパッキングされたRAWデータの符号化データやパッキング情報等を含むビットストリーム（符号化ストリーム）を、例えば任意の記録媒体や伝送媒体を介して、復号側に伝送する。
ステップＳ１０４の処理が終了すると、RAW画像符号化処理が終了する。
＜パッキング処理の流れ＞
次に、ステップＳ１０２（図３５）において実行されるパッキング処理の流れの例を、図３６のフローチャートを参照して説明する。
パッキング処理が開始されると、分離部１１１は、ステップＳ１１１において、RAW画像の画素データを、第１の実施の形態において説明したように、相関性に基づいて分離する。ステップＳ１１２において、再配置部１１２は、分離された各画素データ群を、第１の実施の形態において説明したように再配置する。ステップＳ１１３において、パッキング情報生成部１１３は、以上のようなパッキング処理について、第１の実施の形態において説明したようなパッキング情報を生成する。ステップＳ１１３の処理が終了すると、パッキング処理が終了し、処理は、図３５に戻る。
＜画像符号化処理の流れ＞
次に、ステップＳ１０３（図３５）において実行される画像符号化処理の流れの例を、図３７のフローチャートを参照して説明する。
画像符号化処理が開始されると、設定部１２１（図３１）は、ステップＳ１１３において生成されたパッキング情報に基づいて、第１の実施の形態において説明したように、各種パラメータセットやCFAP SEI等を設定する。
ステップＳ１２２において、符号化部１２２は、ステップＳ１２１において設定されたパラメータセット等を用いて、第１の実施の形態において説明したように、パッキングされた画像データを符号化する。符号化の詳細については後述する。
ステップＳ１２２の処理が終了すると、画像符号化処理が終了し、処理は、図３５に戻る。
＜符号化処理の流れ＞
次に、図３８のフローチャートを参照して、ステップＳ１２２（図３７）において実行される符号化処理の流れの例を説明する。
符号化処理が開始されると、制御部１３４は、ステップＳ１３１において、パラメータセット等に基づいて、ベースレイヤ画像符号化部１３１乃至多重化部１３３の各部を制御する。
ステップＳ１３２において、ベースレイヤ画像符号化部１３１は、パッキングされたRAWデータのベースレイヤを符号化する。ステップＳ１３３において、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２は、パッキングされたRAWデータのエンハンスメントレイヤを符号化する。
ステップＳ１３４において、多重化部１３３は、ステップＳ１３２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、ステップＳ１３３において生成されたエンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームとを（すなわち、各レイヤのビットストリームを）多重化し、１系統の階層画像符号化ストリームを生成する。なお、多重化部１３３は、必要に応じて、各種パラメータセットやCFAP SEI等の付加情報を、階層画像符号化ストリームに含める。多重化部１３３は、その階層画像符号化ストリームを出力し、復号側に伝送する。
ステップＳ１３４の処理が終了すると、符号化処理が終了し、処理は、図３７に戻る。符号化部１２２は、このような符号化処理を各ピクチャについて繰り返し実行する。ただし、ピクチャ毎に行う必要の無い処理は、適宜省略される。
＜ベースレイヤ符号化処理の流れ＞
次に、図３８のステップＳ１３２において、ベースレイヤ画像符号化部１３１により実行されるベースレイヤ符号化処理の流れの例を、図３９のフローチャートを参照して説明する。
ベースレイヤ符号化処理が開始されると、ベースレイヤ画像符号化部１３１の画面並べ替えバッファ１４２は、ステップＳ１４１において、入力された動画像の各フレーム（ピクチャ）の画像をその表示する順番に記憶し、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Ｓ１４２において、イントラ予測部１５４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Ｓ１４３において、インター予測部１５５は、インター予測モードでの動き予測や動き補償等を行うインター予測処理を行う。
ステップＳ１４４において、予測画像選択部１５６は、コスト関数値等に基づいて、予測画像を選択する。つまり、予測画像選択部１５６は、ステップＳ１４２のイントラ予測により生成された予測画像と、ステップＳ１４３のインター予測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Ｓ１４５において、演算部１４３は、ステップＳ１４１の処理によりフレーム順を並び替えられた入力画像と、ステップＳ１４４の処理により選択された予測画像との差分を演算する。つまり、演算部１４３は、入力画像と予測画像との差分画像の画像データを生成する。このようにして求められた差分画像の画像データは、元の画像データに比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比べて、データ量を圧縮することができる。
ステップＳ１４６において、直交変換部１４４は、ステップＳ１４５の処理により生成された差分画像の画像データを直交変換する。
ステップＳ１４７において、量子化部１４５は、レート制御部１５７により算出された量子化パラメータを用いて、ステップＳ１４６の処理により得られた直交変換係数を量子化する。
ステップＳ１４８において、逆量子化部１４８は、ステップＳ１４７の処理により生成された量子化された係数（量子化係数とも称する）を、量子化部１４５の特性に対応する特性で逆量子化する。
ステップＳ１４９において、逆直交変換部１４９は、ステップＳ１４８の処理により得られた直交変換係数を逆直交変換する。
ステップＳ１５０において、演算部１５０は、ステップＳ１４９の処理により復元された差分画像に、ステップＳ１４４の処理により選択された予測画像を加算することにより、再構成画像の画像データを生成する。
ステップＳ１５１においてループフィルタ１５１は、ステップＳ１５０の処理により生成された再構成画像の画像データにループフィルタ処理を行う。これにより、再構成画像のブロック歪み等が除去される。
ステップＳ１５２において、フレームメモリ１５２は、ステップＳ１５１の処理により得られた復号画像（ベースレイヤ復号画像）やステップＳ１５０の処理により得られた再構成画像等のデータを記憶する。
ステップＳ１５３において、可逆符号化部１４６は、ステップＳ１４７の処理により得られた、量子化された係数を符号化する。すなわち、差分画像に対応するデータに対して、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１４６は、ステップＳ１４４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１４６は、イントラ予測部１５４から供給される最適イントラ予測モード情報、または、インター予測部１５５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Ｓ１５４において蓄積バッファ１４７は、ステップＳ１５３の処理により得られた符号化データ等を蓄積する。蓄積バッファ１４７に蓄積された符号化データ等は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとして適宜読み出され、多重化部１３３に供給されてエンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームと多重化された後、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Ｓ１５５においてレート制御部１５７は、ステップＳ１５４の処理により蓄積バッファ１４７に蓄積された符号化データ等の符号量（発生符号量）に基づいて、オーバ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１４５の量子化動作のレートを制御する。また、レート制御部１５７は、量子化パラメータに関する情報を、量子化部１４５に供給する。
ステップＳ１５６において、フレームメモリ１５２は、ベースレイヤ復号画像等を含むベースレイヤの情報を、エンハンスメントレイヤ符号化処理に供給する。
ステップＳ１５６の処理が終了すると、ベースレイヤ符号化処理が終了し、処理は図３８に戻る。
＜エンハンスメントレイヤ符号化処理の流れ＞
次に、図３８のステップＳ１３３において、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２により実行されるエンハンスメントレイヤ符号化処理の流れの例を、図４０のフローチャートを参照して説明する。
エンハンスメントレイヤ符号化処理が開始されると、フレームメモリ１７２は、ステップＳ１６１において、ステップＳ１５６（図３９）の処理によりベースレイヤ画像符号化処理から供給されるベースレイヤ復号画像等を含むベースレイヤの情報を取得し、記憶する。
ステップＳ１６２乃至ステップＳ１７６の各処理は、ベースレイヤ符号化処理（図３９）のステップＳ１４１乃至ステップＳ１５５の各処理に対応し、対応する処理と基本的に同様に実行される。ただし、ベースレイヤ符号化処理の各処理がベースレイヤに対して行われたのに対し、このエンハンスメントレイヤ符号化処理の各処理は、エンハンスメントレイヤに対して行われる。
ステップＳ１７６の処理が終了すると、エンハンスメントレイヤ符号化処理が終了し、処理は、図３８に戻る。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置１００は、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
なお、以上においては、画像符号化装置１００が、パッキング処理された、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの２階層（２レイヤ）のRAWデータを符号化する場合について説明したが、画像符号化装置１００が符号化するRAWデータの階層数（レイヤ数）は任意である。すなわち、画像符号化装置１００の符号化部１２２がRAWデータの階層数（レイヤ数）分の符号化部を有していれば良い。
例えば、１階層（ベースレイヤのみ）のRAWデータを符号化する場合、画像符号化装置１００は、ベースレイヤのみを符号化すればよいので、符号化部１２２において、エンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２を省略することができる。
また、例えば、３階層（３レイヤ）のRAWデータを符号化する場合、符号化部１２２が、１つのベースレイヤ画像符号化部１３１と、２つのエンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２とを有し、ベースレイヤ画像符号化部１３１がベースレイヤを符号化し、２つのエンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２が互いに異なるエンハンスメントレイヤを符号化するようにすればよい。
すなわち、例えば、N階層（Nレイヤ）のRAWデータを符号化する場合、符号化部１２２が、１つのベースレイヤ画像符号化部１３１と、（N-1）個のエンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２とを有し、ベースレイヤ画像符号化部１３１がベースレイヤを符号化し、（N-1）個のエンハンスメントレイヤ画像符号化部１３２が、（N-1）個のエンハンスメントレイヤの内、互いに異なるレイヤを符号化するようにすればよい。
＜３．第３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の復号について説明する。図４１は、本技術を適用した画像処理装置の一態様である、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４１に示される画像復号装置２００は、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。
図４１に示されるように、画像復号装置２００は、受け取り部２０１、画像復号部２０２、アンパッキング部２０３、および現像処理部２０４を有する。
受け取り部２０１は、符号化側から伝送される階層画像符号化ストリームを取得する。この階層画像符号化ストリームは、第１の実施の形態および第２の実施の形態において説明したように、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理が行われたRAWデータが符号化された符号化データと、そのパッキング処理に関する情報であるパッキング情報を含むSEIやパラメータセット等を含むビットストリームである。受け取り部２０１は、受け取った階層画像符号化ストリームを画像復号部２０２に供給する。
画像復号部２０２は、供給された階層画像符号化ストリームを、第１の実施の形態において説明したように、デモザイク処理後の画像データが符号化された符号化ストリームを復号する場合と基本的に同様の方法で復号する。ただし、後述するように、画像復号部２０２は、階層画像符号化ストリームに含まれるパッキング情報を抽出する。画像復号部２０２は、復号して得られた、パッキング処理が行われたRAWデータと、抽出したパッキング情報とをアンパッキング部２０３に供給する。
アンパッキング部２０３は、そのパッキング情報に基づいて、パッキング処理が行われたRAWデータに対して、第１の実施の形態において説明したような、画素データをパッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理を行う。これにより、パッキング処理が行われる前のRAWデータが復元される。アンパッキング部２０３は、得られたRAWデータを、現像処理部２０４に供給する。
現像処理部２０４は、供給されたRAWデータに対して、第１の実施の形態において説明したように、デモザイクや自動レタッチ等の現像処理を行う。現像処理部２０４は、現像した画像データを画像復号装置２００の外部に出力する。この画像データは、例えば、画像がモニタに表示されたり、所定の画像処理が施されたり、符号化されたり、記録媒体に記録されたり、伝送媒体を介して他の装置に伝送されたりされる。
なお、画像復号部２０２とアンパッキング部２０３を１つの処理部（RAWデータ復号部２０５）として構成するようにしてもよい。つまり、例えば、このRAWデータ復号部２０５（画像復号部２０２およびアンパッキング部２０３）を１つの画像処理装置として構成するようにしてもよい。
＜画像復号部＞
図４２は、図４１の画像復号部２０２の主な構成例を示すブロック図である。図４２に示されるように、画像復号部２０２は、復号部２１１およびパッキング情報抽出部２１２を有する。
復号部２１１は、供給された階層画像符号化ストリームに対して、符号化部１２２が行う符号化処理に対応する復号処理を行う。第１の実施の形態において説明したように、復号部２１１は、現像処理後の画像データが符号化された符号化データを復号する場合と基本的に同様の方法で階層画像符号化ストリーム復号し、パッキング処理後のRAWデータを得る。復号部２１１は、得られたパッキング処理後のRAWデータや、その符号化データのパラメータセットやSEI（例えばCFAP SEI）等をパッキング情報抽出部２１２に供給する。
パッキング情報抽出部２１２は、供給されたデータ（例えばCFAP SEI）から、アンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する。階層画像符号化ストリームには、例えば第１の実施の形態において説明したような各種のパッキング情報が含まれている。パッキング情報抽出部２１２は、それらのパッキング情報を抽出し、パッキング処理後のRAWデータとともに、アンパッキング部２０３に供給する。
＜復号部＞
図４３は、図４２の復号部２１１の主な構成例を示すブロック図である。復号部２１１の復号方法は、符号化部１２２の符号化方法に対応している限り任意である。例えば、復号部２１１は、パッキング処理後のRAWデータが階層画像符号化（スケーラブル符号化）された符号化データに対して、階層画像復号（スケーラブル復号）を行う。図４３においては、復号部２１１が、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの２階層よりなる、パッキング処理後のRAWデータが階層画像符号化（スケーラブル符号化）された符号化データを、階層画像復号（スケーラブル復号）する場合について説明する。図４３に示されるように、復号部２１１は、逆多重化部２２１、ベースレイヤ画像復号部２２２、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３、および制御部２２４を有する。
逆多重化部２２１は、符号化側から伝送された階層画像符号化ストリームを受け取り、それを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、エンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。また、逆多重化部２２１は、階層画像符号化ストリームに含まれるパラメータセットやSEI（例えばCFAP SEI）等の情報を抽出し、制御部２２４に供給する。
ベースレイヤ画像復号部２２２は、逆多重化部２２１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、パッキング処理後のRAWデータのベースレイヤのデータ（ベースレイヤ画像とも称する）を得る。ベースレイヤ画像復号部２２２は、得られたベースレイヤ画像をパッキング情報抽出部２１２（図４２）に供給する。
エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３は、逆多重化部２２１により抽出されたエンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームを復号し、パッキング処理後のRAWデータのエンハンスメントレイヤのデータ（エンハンスメントレイヤ画像とも称する）を得る。エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３は、得られたエンハンスメントレイヤ画像をパッキング情報抽出部２１２（図４２）に供給する。
制御部２２４は、逆多重化部２２１から供給されたパラメータセット等の情報に基づいて、ベースレイヤ画像復号部２２２およびエンハンスメントレイヤ画像復号部２２３を制御する（各レイヤの復号を制御する）。制御部２２４は、逆多重化部２２１から供給されたパラメータセット等の情報をパッキング情報抽出部２１２（図４２）に供給する。
＜ベースレイヤ画像復号部＞
図４４は、図４３のベースレイヤ画像復号部２２２の主な構成例を示すブロック図である。図４４に示されるようにベースレイヤ画像復号部２２２は、蓄積バッファ２３１、可逆復号部２３２、逆量子化部２３３、逆直交変換部２３４、演算部２３５、ループフィルタ２３６、および画面並べ替えバッファ２３７を有する。また、ベースレイヤ画像復号部２２２は、フレームメモリ２３９、選択部２４０、イントラ予測部２４１、インター予測部２４２、および予測画像選択部２４３を有する。
蓄積バッファ２３１は、伝送されてきた符号化データ（逆多重化部２２１から供給されるベースレイヤ画像符号化ストリーム）を受け取る受け取り部でもある。蓄積バッファ２３１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２３２に供給する。この符号化データには、予測モード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２３２は、蓄積バッファ２３１より供給された、可逆符号化部１４６により符号化された情報を、その符号化方式に対応する復号方式で復号する。可逆復号部２３２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２３３に供給する。
また、可逆復号部２３２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し、その最適な予測モードに関する情報を、イントラ予測部２４１およびインター予測部２４２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、符号化側において最適な予測モードとしてイントラ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（イントラ予測モード情報）がイントラ予測部２４１に供給される。また、例えば、符号化側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（インター予測モード情報）がインター予測部２４２に供給される。
さらに、可逆復号部２３２は、例えば、量子化行列や量子化パラメータ等の、逆量子化に必要な情報を、符号化データから抽出し、逆量子化部２３３に供給する。
逆量子化部２３３は、可逆復号部２３２により復号されて得られた量子化された係数データを、量子化部１４５の量子化方式に対応する方式で逆量子化する。なお、この逆量子化部２３３は、逆量子化部１４８と同様の処理部である。逆量子化部２３３は、得られた係数データ（直交変換係数）を逆直交変換部２３４に供給する。
逆直交変換部２３４は、逆量子化部２３３から供給される直交変換係数を、必要に応じて、直交変換部１４４の直交変換方式に対応する方式で逆直交変換する。なお、この逆直交変換部２３４は、逆直交変換部１４９と同様の処理部である。
この逆直交変換処理により差分画像の画像データが復元される。この復元された差分画像の画像データは、符号化側において直交変換される前の差分画像の画像データに対応する。以下においては、この、逆直交変換部２３４の逆直交変換処理により得られた、復元された差分画像の画像データを、復号残差データとも称する。逆直交変換部２３４は、この復号残差データを、演算部２３５に供給する。また、演算部２３５には、予測画像選択部２４３を介して、イントラ予測部２４１若しくはインター予測部２４２から予測画像の画像データが供給される。
演算部２３５は、この復号残差データと予測画像の画像データとを用いて、差分画像と予測画像とを加算した再構成画像の画像データを得る。この再構成画像は、演算部１４３により予測画像が減算される前の入力画像に対応する。演算部２３５は、その再構成画像をループフィルタ２３６に供給する。
ループフィルタ２３６は、供給された再構成画像に対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜施して復号画像を生成する。例えば、ループフィルタ２３６は、再構成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、ブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ２３６は、そのデブロックフィルタ処理結果（ブロック歪みの除去が行われた再構成画像）に対して、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。
なお、ループフィルタ２３６が行うフィルタ処理の種類は任意であり、上述した以外のフィルタ処理を行ってもよい。また、ループフィルタ２３６が、符号化側から供給された、符号化の際に行われたフィルタ処理に用いられたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うようにしてもよい。さらに、ループフィルタ２３６が、このようなフィルタ処理を省略し、入力されたデータをフィルタ処理せずに出力することもできる。
ループフィルタ２３６は、フィルタ処理結果である復号画像（若しくは再構成画像）を画面並べ替えバッファ２３７およびフレームメモリ２３９に供給する。
画面並べ替えバッファ２３７は、復号画像についてフレームの順番の並べ替えを行う。すなわち、画面並べ替えバッファ２３７は、画面並べ替えバッファ１４２により符号化順に並べ替えられた各フレームの画像を、元の表示順に並べ替える。つまり、画面並べ替えバッファ２３７は、符号化順に供給される各フレームの復号画像の画像データを、その順に記憶し、符号化順に記憶した各フレームの復号画像の画像データを表示順に読み出して、パッキング情報抽出部２１２（図４２）に供給する。
フレームメモリ２３９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２４１やインター予測部２４２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２４０を介してイントラ予測部２４１やインター予測部２４２に供給する。
選択部２４０は、フレームメモリ２３９から供給される参照画像の供給先を選択する。例えば、イントラ予測の場合、選択部２４０は、フレームメモリ２３９から供給される参照画像をイントラ予測部２４１に供給する。また、例えば、インター予測の場合、選択部２４０は、フレームメモリ２３９から供給される参照画像をインター予測部２４２に供給する。
イントラ予測部２４１には、イントラ予測モード情報等が可逆復号部２３２から適宜供給される。イントラ予測部２４１は、イントラ予測部１５４において用いられたイントラ予測モード（最適イントラ予測モード）でイントラ予測を行い、予測画像を生成する。その際、イントラ予測部２４１は、選択部２４０を介してフレームメモリ２３９から供給される再構成画像の画像データを用いてイントラ予測を行う。すなわち、イントラ予測部２４１は、この再構成画像を参照画像（周辺画素）として利用する。イントラ予測部２４１は、生成した予測画像を予測画像選択部２４３に供給する。
インター予測部２４２には、最適予測モード情報や動き情報等が可逆復号部２３２から適宜供給される。インター予測部２４２は、可逆復号部２３２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（最適インター予測モード）で、フレームメモリ２３９から取得した復号画像（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。
予測画像選択部２４３は、イントラ予測部２４１から供給される予測画像またはインター予測部２４２から供給される予測画像を、演算部２３５に供給する。そして、演算部２３５においては、その予測画像と逆直交変換部２３４からの復号残差データ（差分画像情報）とが加算されて再構成画像が得られる。
また、フレームメモリ２３９は、必要に応じて、記憶しているベースレイヤ復号画像等の情報を、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３（図４３）に供給する。なお、フレームメモリ２３９が、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３から供給されるエンハンスメントレイヤ復号画像等の情報を取得し、記憶するようにしてもよい。この情報は、必要に応じて、参照画像等として、選択部２４０を介して、イントラ予測部２４１若しくはインター予測部２４２に供給される。
＜エンハンスメントレイヤ画像復号部＞
図４５は、図４３のエンハンスメントレイヤ画像復号部２２３の主な構成例を示すブロック図である。図４３に示されるように、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３は、図４４のベースレイヤ画像復号部２２２と基本的に同様の構成を有する。
つまり、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３は、図４５に示されるように、蓄積バッファ２５１、可逆復号部２５２、逆量子化部２５３、逆直交変換部２５４、演算部２５５、ループフィルタ２５６、および画面並べ替えバッファ２５７を有する。また、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３は、フレームメモリ２５９、選択部２６０、イントラ予測部２６１、インター予測部２６２、および予測画像選択部２６３を有する。
これらの蓄積バッファ２５１乃至予測画像選択部２６３は、図４４の蓄積バッファ２３１乃至予測画像選択部２４３に対応し、それぞれ、対応する処理部と同様の処理を行う。ただし、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３の各部は、ベースレイヤではなく、エンハンスメントレイヤ画像情報の符号化についての処理を行う。したがって、蓄積バッファ２５１乃至予測画像選択部２６３の処理の説明として、上述した図４４の蓄積バッファ２３１乃至予測画像選択部２４３についての説明を適用することができるが、その場合、処理するデータは、ベースレイヤのデータではなく、エンハンスメントレイヤのデータであるものとする必要がある。また、データの入力元や出力先の処理部は、適宜、蓄積バッファ２５１乃至予測画像選択部２６３の中の対応する処理部に置き換えて読む必要がある。
また、フレームメモリ２５９は、ベースレイヤ画像復号部２２２（図４４）から供給されるベースレイヤ復号画像等の情報を取得し、記憶する。この情報は、必要に応じて、参照画像等として、選択部２６０を介して、イントラ予測部２６１若しくはインター予測部２６２に供給される。なお、フレームメモリ２５９が、必要に応じて、記憶しているエンハンスメントレイヤ復号画像を、ベースレイヤ画像復号部２２２（図４４）に供給するようにしてもよい。
＜アンパッキング部＞
図４６は、図４１のアンパッキング部２０３の主な構成例を示すブロック図である。図４６に示されるように、アンパッキング部２０３は、パッキング情報パース部２７１、分離部２７２、および再配置部２７３を有する。
パッキング情報パース部２７１は、画像復号部２０２（図４１）から供給されるパッキング情報をパースする。パッキング情報パース部２７１は、そのパース結果を、画像復号部２０２（図４１）から供給される、パッキング処理されたRAWデータとともに分離部２７２に供給する。
分離部２７２は、そのパッキング情報のパース結果に基づいて、パッキング処理されたRAWデータの各画素データを分離する。分離部２７２は、分離した各画素データを、パッキング情報のパース結果とともに再配置部２７３に供給する。
再配置部２７３は、そのパッキング情報のパース結果に基づいて、分離された各画素データを、パッキング処理が行われる前の並びに戻すように再配置する。すなわち、パッキング処理が行われる前のRAWデータが復元される。再配置部２７３は、得られたRAWデータを現像処理部２０４（図４１）に供給する。
以上のような構成にすることにより、画像復号装置２００は、より容易に、上述したパッキング処理を伴う符号化方法に対応する方法で正しく復号し、アンパッキング処理することができる。すなわち、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜画像復号処理の流れ＞
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４７のフローチャートを参照して、RAW画像復号処理の流れの例を説明する。
RAW画像復号処理が開始されると、画像復号装置２００の受け取り部２０１は、ステップＳ２０１において、符号化側から伝送された、パッキング処理されたRAWデータが符号化された符号化データを含むビットストリーム（階層画像符号化ストリーム）を受け取る。
ステップＳ２０２において、画像復号部２０２は、ステップＳ２０１において受け取った階層画像符号化ストリームを復号する。
ステップＳ２０３において、アンパッキング部２０３は、ステップＳ２０２の処理により得られた、パッキング処理されたRAWデータに対してアンパッキング処理を行う。
ステップＳ２０４において、現像処理部２０４は、ステップＳ２０３の処理により得られたRAWデータに対して、デモザイク処理や色や明るさのトーン等のレタッチ処理等を含む現像処理を行う。デモザイク処理後の画像データが得られると、RAW画像復号処理が終了する。
＜画像復号処理の流れ＞
次に、図４８のフローチャートを参照して、図４７のステップＳ２０２において実行される画像復号処理の流れの例を説明する。画像復号処理が開始されると、画像復号部２０２の復号部２１１は、ステップＳ２１１において、階層画像符号化ストリームを復号する。ステップＳ２１２において、パッキング情報抽出部２１２は、階層画像符号化ストリームに含まれるSEI（例えばCFAP SEI）からパッキング情報を抽出する。第１の実施の形態において説明したように、例えばCFAP SEIには、各種のパッキング情報が含まれる。パッキング情報抽出部２１２は、そのパッキング情報を抽出し、アンパッキング処理に提供する。なお、パッキング情報がパラメータセットやヘッダ情報等に含まれる場合、パッキング情報抽出部２１２は、それらからパッキング情報を抽出するようにしてもよい。
ステップＳ２１２の処理が終了すると、画像復号処理が終了し、処理は図４７に戻る。
＜復号処理の流れ＞
次に、図４９のフローチャートを参照して、図４８のステップＳ２１１において実行される復号処理の流れの例を説明する。
復号処理が開始されると、画像復号装置２００の逆多重化部２２１は、ステップＳ２２１において、符号化側から伝送される階層画像符号化ストリームをレイヤ毎に逆多重化する。
ステップＳ２２２において、制御部２２４は、ステップＳ２２１において抽出されたパラメータセットやSEI等の情報に基づいて各レイヤの復号を制御する。
ステップＳ２２３において、ベースレイヤ画像復号部２２２は、ベースレイヤ画像符号化ストリームを復号する。ステップＳ２２４において、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３は、エンハンスメントレイヤ画像符号化ストリームを復号する。
ステップＳ２２４の処理が終了すると、復号処理が終了する。
＜ベースレイヤ復号処理の流れ＞
次に、図４７のステップＳ２２３において実行されるベースレイヤ復号処理の流れの例を、図５０のフローチャートを参照して説明する。
ベースレイヤ復号処理が開始されると、ベースレイヤ画像復号部２２２の蓄積バッファ２３１は、ステップＳ２３１において、伝送されてきたベースレイヤ符号化ストリームを蓄積する。ステップＳ２３２において、可逆復号部２３２は、蓄積バッファ２３１から供給されるベースレイヤ符号化ストリームを復号する。すなわち、可逆符号化部１４６により符号化されたＩスライス、Ｐスライス、並びにＢスライス等の画像データが復号される。このとき、ヘッダ情報などのビットストリームに含められた画像データ以外の各種情報も復号される。
ステップＳ２３３において、逆量子化部２３３は、ステップＳ２３２の処理により得られた、量子化された係数を逆量子化する。
ステップＳ２３４において、逆直交変換部２３４は、ステップＳ２３３において逆量子化された係数を逆直交変換する。
ステップＳ２３５において、イントラ予測部２４１およびインター予測部２４２は、予測処理を行い、予測画像を生成する。つまり、可逆復号部２３２において判定された、符号化の際に適用された予測モードで予測処理が行われる。より具体的には、例えば、符号化の際にイントラ予測が適用された場合、イントラ予測部２４１が、符号化の際に最適とされたイントラ予測モードで予測画像を生成する。また、例えば、符号化の際にインター予測が適用された場合、インター予測部２４２が、符号化の際に最適とされたインター予測モードで予測画像を生成する。
ステップＳ２３６において、演算部２３５は、ステップＳ２３４において逆直交変換されて得られた差分画像に、ステップＳ２３５において生成された予測画像を加算する。これにより再構成画像の画像データが得られる。
ステップＳ２３７において、ループフィルタ２３６は、ステップＳ２３６の処理により得られた再構成画像の画像データに対して、デブロックフィルタ処理や適応ループフィルタ処理等を含むループフィルタ処理を適宜行う。
ステップＳ２３８において、画面並べ替えバッファ２３７は、ステップＳ２３７のフィルタ処理により得られた復号画像の各フレームの並べ替えを行う。すなわち、符号化の際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。画面並べ替えバッファ２３７は、復号画像の各フレームを並べ替えた順に読み出し、パッキング情報抽出部２１２に供給する。
ステップＳ２３９において、フレームメモリ２３９は、ステップＳ２３７の処理により得られた復号画像やステップＳ２２６の処理により得られた再構成画像等のデータを記憶する。
ステップＳ２４０において、フレームメモリ２３９は、記憶しているベースレイヤ復号画像等の情報を、エンハンスメントレイヤ復号処理に供給する。
ステップＳ２４０の処理が終了すると、ベースレイヤ復号処理が終了し、処理は図４９に戻る。
＜エンハンスメントレイヤ復号処理の流れ＞
次に、図４９のステップＳ２２４において、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３により実行されるエンハンスメントレイヤ復号処理の流れの例を、図５１のフローチャートを参照して説明する。
エンハンスメントレイヤ復号処理が開始されると、フレームメモリ２５９は、ステップＳ２５１において、ステップＳ２４０（図５０）の処理によりベースレイヤ復号処理から供給されるベースレイヤ復号画像等を含むベースレイヤの情報を取得し、記憶する。
ステップＳ２５２乃至ステップＳ２６０の各処理は、ベースレイヤ復号処理（図５０）のステップＳ２３１乃至ステップＳ２３９の各処理に対応し、対応する処理と基本的に同様に実行される。ただし、ベースレイヤ復号処理の各処理がベースレイヤに対して行われたのに対し、このエンハンスメントレイヤ復号処理の各処理は、エンハンスメントレイヤに対して行われる。
ステップＳ２６０の処理が終了すると、エンハンスメントレイヤ復号処理が終了し、処理は、図４９に戻る。
＜アンパッキング処理の流れ＞
次に、図５２のフローチャートを参照して、図４７のステップＳ２０３において実行されるアンパッキング処理の流れの例を説明する。
アンパッキング処理が開始されると、アンパッキング部２０３のパッキング情報パース部２７１（図４６）は、ステップＳ２７１において、ステップＳ２１２（図４８）の処理により抽出されたパッキング情報をパースする。
ステップＳ２７２において、分離部２７２は、ステップＳ２７１の処理により得られたパッキング情報のパース結果に基づいて、ステップＳ２１１（図４８）の処理により符号化データが復号されて得られた、パッキング処理されたRAWデータの各画素データ群を分離する。
ステップＳ２７３において、再配置部２７３は、ステップＳ２７１の処理により得られたパッキング情報のパース結果に基づいて、ステップＳ２７２において分離された各画素データを、パッキング処理される前の並びに再配置する。この処理により、パッキング処理される前のRAWデータが復元される。
ステップＳ２７３の処理が終了すると、アンパッキング処理が終了し、処理は図４８に戻る。
以上のように各処理を実行することにより、画像復号装置２００は、RAWデータが符号化された符号化データを容易に正しく復号することができる。すなわち、画像復号装置２００は、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
なお、以上においては、画像復号装置２００が、パッキング処理された、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの２階層（２レイヤ）のRAWデータが符号化された符号化データを復号する場合について説明したが、画像復号装置２００が復号する符号化データのRAWデータの階層数（レイヤ数）は任意である。すなわち、画像復号装置２００の復号部２１１がRAWデータの階層数（レイヤ数）分の符号化部を有していれば良い。
例えば、１階層（ベースレイヤのみ）のRAWデータが符号化された符号化データを復号する場合、画像復号装置２００は、ベースレイヤのみを符号化すればよいので、復号部２１１（図４３）において、エンハンスメントレイヤ画像復号部２２３を省略することができる。
また、例えば、３階層（３レイヤ）のRAWデータが符号化された符号化データを復号する場合、復号部２１１が、１つのベースレイヤ画像復号部２２２と、２つのエンハンスメントレイヤ画像復号部２２３とを有し、ベースレイヤ画像復号部２２２がベースレイヤを符号化し、２つのエンハンスメントレイヤ画像復号部２２３が互いに異なるエンハンスメントレイヤを符号化するようにすればよい。
すなわち、例えば、N階層（Nレイヤ）のRAWデータが符号化された符号化データを復号する場合、復号部２１１が、１つのベースレイヤ画像復号部２２２と、（N-1）個のエンハンスメントレイヤ画像復号部２２３とを有し、ベースレイヤ画像復号部２２２がベースレイヤを符号化し、（N-1）個のエンハンスメントレイヤ画像復号部２２３が、（N-1）個のエンハンスメントレイヤの内、互いに異なるレイヤを符号化するようにすればよい。
本技術の適用範囲は、RAWデータを符号化・復号可能なあらゆる画像符号化装置及び画像復号装置に適用することができる。
また、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。
＜４．第４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５３は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
図５３に示されるように、多視点画像は、複数の視点（ビュー（view））の画像を含む。この多視点画像の複数のビューは、他のビューの情報を利用せずに自身のビューの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースビューと、他のビューの情報を利用して符号化・復号を行うノンベースビューとによりなる。ノンベースビューの符号化・復号は、ベースビューの情報を利用するようにしても良いし、他のノンベースビューの情報を利用するようにしてもよい。
つまり、多視点画像符号化・復号におけるビュー間の参照関係は、階層画像符号化・復号におけるレイヤ間の参照関係と同様である。したがって、図５３のような多視点画像の符号化・復号において、上述した方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、多視点画像の場合も同様に、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜多視点画像符号化装置＞
図５４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５４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。
第２の実施の形態において説明した画像符号化装置１００の符号化部１２２として、このような多視点画像符号化装置６００を適用すればよい。このようにすることにより、画像符号化装置１００は、第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で、各視点の画像がRAWデータの多視点画像を符号化することができる。すなわち、画像符号化装置１００は、各視点の画像がRAWデータの多視点画像の符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜多視点画像復号装置＞
図５５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５５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。
第３の実施の形態において説明した画像復号装置２００の復号部２１１として、このような多視点画像復号装置６１０を適用すればよい。このようにすることにより、画像復号装置２００は、各視点の画像がRAWデータの多視点画像が第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で符号化された符号化データを正しく復号することができる。すなわち、画像復号装置２００は、各視点の画像がRAWデータの多視点画像の符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜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させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここでコンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
図５６は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
図５６に示されるコンピュータ８００において、CPU（Central Processing Unit）８０１、ROM（Read Only Memory）８０２、RAM（Random Access Memory）８０３は、バス８０４を介して相互に接続されている。
バス８０４にはまた、入出力インタフェース８１０も接続されている。入出力インタフェース８１０には、入力部８１１、出力部８１２、記憶部８１３、通信部８１４、およびドライブ８１５が接続されている。
入力部８１１は、例えば、キーボード、マウス、マイクロホン、タッチパネル、入力端子などよりなる。出力部８１２は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、出力端子などよりなる。記憶部８１３は、例えば、ハードディスク、RAMディスク、不揮発性のメモリなどよりなる。通信部８１４は、例えば、ネットワークインタフェースよりなる。ドライブ８１５は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディア８２１を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU８０１が、例えば、記憶部８１３に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース８１０およびバス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。RAM８０３にはまた、CPU８０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
コンピュータ（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８２１に記録して適用することができる。その場合、プログラムは、リムーバブルメディア８２１をドライブ８１５に装着することにより、入出力インタフェース８１０を介して、記憶部８１３にインストールすることができる。
また、このプログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することもできる。その場合、プログラムは、通信部８１４で受信し、記憶部８１３にインストールすることができる。
その他、このプログラムは、ROM８０２や記憶部８１３に、あらかじめインストールしておくこともできる。
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、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
また、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。
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、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術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。
例えば、本技術は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
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、例えば、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．第６の実施の形態＞
＜第１の応用例：テレビジョン受像機＞
図５７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（I/F）部９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース（I/F）部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における伝送部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部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部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部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における伝送部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部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部９１１は、制御部９１０と接続される。ユーザインタフェース部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部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部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２００の機能を有する。つまり、デコーダ９０４は、RAWデータが第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で符号化された符号化データを、第１の実施の形態や第３の実施の形態において説明した方法で正しく復号することができる。したがって、テレビジョン装置９００は、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜第２の応用例：携帯電話機＞
図５８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に供給し、その記憶媒体に書き込ませる。
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録再生部９２９に供給し、その記憶媒体に書き込ませる。
さらに、画像表示モードにおいて、記録再生部９２９は、記憶媒体に記録されている符号化ストリームを読み出して画像処理部９２７へ出力する。画像処理部９２７は、記録再生部９２９から入力される符号化ストリームを復号し、画像データを表示部９３０に供給し、その画像を表示させる。
また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部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１００や画像復号装置２００の機能を有する。つまり、画像処理部９２７は、RAWデータを第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で符号化したり、その符号化により得られる符号化データを、第１の実施の形態や第３の実施の形態において説明した方法で正しく復号したりすることができる。したがって、携帯電話機９２０は、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜第３の応用例：記録再生装置＞
図５９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、音声データおよ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（I/F）部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、およびユーザインタフェース（I/F）部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における伝送部としての役割を有する。
外部インタフェース部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部９４２は、例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース部９４２を介して受信される映像データおよび音声データは、エンコーダ９４３へ入力される。即ち、外部インタフェース部９４２は、記録再生装置９４０における伝送部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部９４２から入力される映像データおよび音声データが符号化されていない場合に、映像データおよ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、映像およ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、映像および音声の再生時に、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および読み出しを行う。ディスクドライブ９４５に装着される記録媒体は、例えばDVD（Digital Versatile Disc）ディスク（DVD-Video、DVD-RAM（DVD - Random Access Memory）、DVD-R（DVD - Recordable）、DVD-RW（DVD - Rewritable）、DVD+R（DVD + Recordable）、DVD+RW（DVD + Rewritable）等）又はBlu-ray（登録商標）ディスクなどであってよい。
セレクタ９４６は、映像およ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９４７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部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部９５０は、制御部９４９と接続される。ユーザインタフェース部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およびスイッチ、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部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１００の機能を有する。つまり、エンコーダ９４３は、RAWデータを第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で符号化することができる。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２００の機能を有する。つまり、デコーダ９４７は、RAWデータが第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で符号化された符号化データを、第１の実施の形態や第３の実施の形態において説明した方法で正しく復号することができる。それにより、記録再生装置９４０は、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
＜第４の応用例：撮像装置＞
図６０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（I/F）部９６６、メモリ部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（I/F）部９７１、およびバス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部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部９６６、メモリ部９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、および制御部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部９６６また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部９６６また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部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部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部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部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部９６６は、撮像装置９６０における伝送部としての役割を有する。
メディアドライブ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部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部９７１は、制御部９７０と接続される。ユーザインタフェース部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部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１００や画像復号装置２００の機能を有する。つまり、画像処理部９６４は、RAWデータを第１の実施の形態や第２の実施の形態において説明した方法で符号化したり、その符号化により得られる符号化データを、第１の実施の形態や第３の実施の形態において説明した方法で正しく復号したりすることができる。したがって、撮像装置９６０は、RAWデータの符号化において、より容易に符号化効率を向上させることができる。
なお、本技術は、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択して使用する、例えばMPEG DASH等のようなHTTPストリーミングにも適用することができる。つまり、このような複数の符号化データ間で、符号化や復号に関する情報を共有することもできる。
＜７．第７の実施の形態＞
＜実施のその他の例＞
以上において本技術を適用する装置やシステム等の例を説明したが、本技術は、これに限らず、このような装置またはシステムを構成する装置に搭載するあらゆる構成、例えば、システムLSI（Large Scale Integration）等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等（すなわち、装置の一部の構成）として実施することもできる。
＜ビデオセット＞
本技術をセットとして実施する場合の例について、図６１を参照して説明する。図６１は、本技術を適用したビデオセットの概略的な構成の一例を示している。
近年、電子機器の多機能化が進んでおり、その開発や製造において、その一部の構成を販売や提供等として実施する場合、１機能を有する構成として実施を行う場合だけでなく、関連する機能を有する複数の構成を組み合わせ、複数の機能を有する１セットとして実施を行う場合も多く見られるようになってきた。
図６１に示されるビデオセット１３００は、このような多機能化された構成であり、画像の符号化や復号（いずれか一方でもよいし、両方でも良い）に関する機能を有するデバイスに、その機能に関連するその他の機能を有するデバイスを組み合わせたものである。
図６１に示されるように、ビデオセット１３００は、ビデオモジュール１３１１、外部メモリ１３１２、パワーマネージメントモジュール１３１３、およびフロントエンドモジュール１３１４等のモジュール群と、コネクティビティ１３２１、カメラ１３２２、およびセンサ１３２３等の関連する機能を有するデバイスとを有する。
モジュールは、互いに関連するいくつかの部品的機能をまとめ、まとまりのある機能を持った部品としたものである。具体的な物理的構成は任意であるが、例えば、それぞれ機能を有する複数のプロセッサ、抵抗やコンデンサ等の電子回路素子、その他のデバイス等を配線基板等に配置して一体化したものが考えられる。また、モジュールに他のモジュールやプロセッサ等を組み合わせて新たなモジュールとすることも考えられる。
図６１の例の場合、ビデオモジュール１３１１は、画像処理に関する機能を有する構成を組み合わせたものであり、アプリケーションプロセッサ、ビデオプロセッサ、ブロードバンドモデム１３３３、およびRFモジュール１３３４を有する。
プロセッサは、所定の機能を有する構成をSoC（System On a Chip）により半導体チップに集積したものであり、例えばシステムLSI（Large Scale Integration）等と称されるものもある。この所定の機能を有する構成は、論理回路（ハードウエア構成）であってもよいし、CPU、ROM、RAM等と、それらを用いて実行されるプログラム（ソフトウエア構成）であってもよいし、その両方を組み合わせたものであってもよい。例えば、プロセッサが、論理回路とCPU、ROM、RAM等とを有し、機能の一部を論理回路（ハードウエア構成）により実現し、その他の機能をCPUにおいて実行されるプログラム（ソフトウエア構成）により実現するようにしてもよい。
図６１のアプリケーションプロセッサ１３３１は、画像処理に関するアプリケーションを実行するプロセッサである。このアプリケーションプロセッサ１３３１において実行されるアプリケーションは、所定の機能を実現するために、演算処理を行うだけでなく、例えばビデオプロセッサ１３３２等、ビデオモジュール１３１１内外の構成を必要に応じて制御することもできる。
ビデオプロセッサ１３３２は、画像の符号化・復号（その一方若しくは両方）に関する機能を有するプロセッサである。
ブロードバンドモデム１３３３は、インターネットや公衆電話回線網等の広帯域の回線を介して行われる有線若しくは無線（またはその両方）の広帯域通信により送信するデータ（デジタル信号）をデジタル変調する等してアナログ信号に変換したり、その広帯域通信により受信したアナログ信号を復調してデータ（デジタル信号）に変換したりする。ブロードバンドモデム１３３３は、例えば、ビデオプロセッサ１３３２が処理する画像データ、画像データが符号化されたストリーム、アプリケーションプログラム、設定データ等、任意の情報を処理する。
RFモジュール１３３４は、アンテナを介して送受信されるRF（Radio Frequency）信号に対して、周波数変換、変復調、増幅、フィルタ処理等を行うモジュールである。例えば、RFモジュール１３３４は、ブロードバンドモデム１３３３により生成されたベースバンド信号に対して周波数変換等を行ってRF信号を生成する。また、例えば、RFモジュール１３３４は、フロントエンドモジュール１３１４を介して受信されたRF信号に対して周波数変換等を行ってベースバンド信号を生成する。
なお、図６１において点線１３４１に示されるように、アプリケーションプロセッサ１３３１とビデオプロセッサ１３３２を、一体化し、１つのプロセッサとして構成されるようにしてもよい。
外部メモリ１３１２は、ビデオモジュール１３１１の外部に設けられた、ビデオモジュール１３１１により利用される記憶デバイスを有するモジュールである。この外部メモリ１３１２の記憶デバイスは、どのような物理構成により実現するようにしてもよいが、一般的にフレーム単位の画像データのような大容量のデータの格納に利用されることが多いので、例えばDRAM（Dynamic Random Access Memory）のような比較的安価で大容量の半導体メモリにより実現するのが望ましい。
パワーマネージメントモジュール１３１３は、ビデオモジュール１３１１（ビデオモジュール１３１１内の各構成）への電力供給を管理し、制御する。
フロントエンドモジュール１３１４は、RFモジュール１３３４に対してフロントエンド機能（アンテナ側の送受信端の回路）を提供するモジュールである。図６１に示されるように、フロントエンドモジュール１３１４は、例えば、アンテナ部１３５１、フィルタ１３５２、および増幅部１３５３を有する。
アンテナ部１３５１は、無線信号を送受信するアンテナおよびその周辺の構成を有する。アンテナ部１３５１は、増幅部１３５３から供給される信号を無線信号として送信し、受信した無線信号を電気信号（RF信号）としてフィルタ１３５２に供給する。フィルタ１３５２は、アンテナ部１３５１を介して受信されたRF信号に対してフィルタ処理等を行い、処理後のRF信号をRFモジュール１３３４に供給する。増幅部１３５３は、RFモジュール１３３４から供給されるRF信号を増幅し、アンテナ部１３５１に供給する。
コネクティビティ１３２１は、外部との接続に関する機能を有するモジュールである。コネクティビティ１３２１の物理構成は、任意である。例えば、コネクティビティ１３２１は、ブロードバンドモデム１３３３が対応する通信規格以外の通信機能を有する構成や、外部入出力端子等を有する。
例えば、コネクティビティ１３２１が、Bluetooth（登録商標）、IEEE 802.11（例えばWi-Fi（Wireless Fidelity、登録商標））、NFC（Near Field Communication）、IrDA（InfraRed Data Association）等の無線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した信号を送受信するアンテナ等を有するようにしてもよい。また、例えば、コネクティビティ１３２１が、USB（Universal Serial Bus）、HDMI（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）等の有線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した端子を有するようにしてもよい。さらに、例えば、コネクティビティ１３２１が、アナログ入出力端子等のその他のデータ（信号）伝送機能等を有するようにしてもよい。
なお、コネクティビティ１３２１が、データ（信号）の伝送先のデバイスを含むようにしてもよい。例えば、コネクティビティ１３２１が、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等の記録媒体に対してデータの読み出しや書き込みを行うドライブ（リムーバブルメディアのドライブだけでなく、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）、NAS（Network Attached Storage）等も含む）を有するようにしてもよい。また、コネクティビティ１３２１が、画像や音声の出力デバイス（モニタやスピーカ等）を有するようにしてもよい。
カメラ１３２２は、被写体を撮像し、被写体の画像データを得る機能を有するモジュールである。カメラ１３２２の撮像により得られた画像データは、例えば、ビデオプロセッサ１３３２に供給されて符号化される。
センサ１３２３は、例えば、音声センサ、超音波センサ、光センサ、照度センサ、赤外線センサ、イメージセンサ、回転センサ、角度センサ、角速度センサ、速度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、磁気識別センサ、衝撃センサ、温度センサ等、任意のセンサ機能を有するモジュールである。センサ１３２３により検出されたデータは、例えば、アプリケーションプロセッサ１３３１に供給されてアプリケーション等により利用される。
以上においてモジュールとして説明した構成をプロセッサとして実現するようにしてもよいし、逆にプロセッサとして説明した構成をモジュールとして実現するようにしてもよい。
以上のような構成のビデオセット１３００において、後述するようにビデオプロセッサ１３３２に本技術を適用することができる。したがって、ビデオセット１３００は、本技術を適用したセットとして実施することができる。
＜ビデオプロセッサの構成例＞
図６２は、本技術を適用したビデオプロセッサ１３３２（図６１）の概略的な構成の一例を示している。
図６２の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオ信号およびオーディオ信号の入力を受けてこれらを所定の方式で符号化する機能と、符号化されたビデオデータおよびオーディオデータを復号し、ビデオ信号およびオーディオ信号を再生出力する機能とを有する。
図６２に示されるように、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオ入力処理部１４０１、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３、ビデオ出力処理部１４０４、フレームメモリ１４０５、およびメモリ制御部１４０６を有する。また、ビデオプロセッサ１３３２は、エンコード・デコードエンジン１４０７、ビデオES（Elementary Stream）バッファ１４０８Ａおよび１４０８Ｂ、並びに、オーディオESバッファ１４０９Ａおよび１４０９Ｂを有する。さらに、ビデオプロセッサ１３３２は、オーディオエンコーダ１４１０、オーディオデコーダ１４１１、多重化部（MUX（Multiplexer））１４１２、逆多重化部（DMUX（Demultiplexer））１４１３、およびストリームバッファ１４１４を有する。
ビデオ入力処理部１４０１は、例えばコネクティビティ１３２１（図６１）等から入力されたビデオ信号を取得し、デジタル画像データに変換する。第１画像拡大縮小部１４０２は、画像データに対してフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行う。第２画像拡大縮小部１４０３は、画像データに対して、ビデオ出力処理部１４０４を介して出力する先でのフォーマットに応じて画像の拡大縮小処理を行ったり、第１画像拡大縮小部１４０２と同様のフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行ったりする。ビデオ出力処理部１４０４は、画像データに対して、フォーマット変換やアナログ信号への変換等を行って、再生されたビデオ信号として例えばコネクティビティ１３２１等に出力する。
フレームメモリ１４０５は、ビデオ入力処理部１４０１、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３、ビデオ出力処理部１４０４、およびエンコード・デコードエンジン１４０７によって共用される画像データ用のメモリである。フレームメモリ１４０５は、例えばDRAM等の半導体メモリとして実現される。
メモリ制御部１４０６は、エンコード・デコードエンジン１４０７からの同期信号を受けて、アクセス管理テーブル１４０６Ａに書き込まれたフレームメモリ１４０５へのアクセススケジュールに従ってフレームメモリ１４０５に対する書き込み・読み出しのアクセスを制御する。アクセス管理テーブル１４０６Ａは、エンコード・デコードエンジン１４０７、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３等で実行される処理に応じて、メモリ制御部１４０６により更新される。
エンコード・デコードエンジン１４０７は、画像データのエンコード処理、並びに、画像データが符号化されたデータであるビデオストリームのデコード処理を行う。例えば、エンコード・デコードエンジン１４０７は、フレームメモリ１４０５から読み出した画像データを符号化し、ビデオストリームとしてビデオESバッファ１４０８Ａに順次書き込む。また、例えば、ビデオESバッファ１４０８Ｂからビデオストリームを順次読み出して復号し、画像データとしてフレームメモリ１４０５に順次書き込む。エンコード・デコードエンジン１４０７は、これらの符号化や復号において、フレームメモリ１４０５を作業領域として使用する。また、エンコード・デコードエンジン１４０７は、例えばマクロブロック毎の処理を開始するタイミングで、メモリ制御部１４０６に対して同期信号を出力する。
ビデオESバッファ１４０８Ａは、エンコード・デコードエンジン１４０７によって生成されたビデオストリームをバッファリングして、多重化部（MUX）１４１２に供給する。ビデオESバッファ１４０８Ｂは、逆多重化部（DMUX）１４１３から供給されたビデオストリームをバッファリングして、エンコード・デコードエンジン１４０７に供給する。
オーディオESバッファ１４０９Ａは、オーディオエンコーダ１４１０によって生成されたオーディオストリームをバッファリングして、多重化部（MUX）１４１２に供給する。オーディオESバッファ１４０９Ｂは、逆多重化部（DMUX）１４１３から供給されたオーディオストリームをバッファリングして、オーディオデコーダ１４１１に供給する。
オーディオエンコーダ１４１０は、例えばコネクティビティ１３２１等から入力されたオーディオ信号を例えばデジタル変換し、例えばMPEGオーディオ方式やAC3（AudioCode number 3）方式等の所定の方式で符号化する。オーディオエンコーダ１４１０は、オーディオ信号が符号化されたデータであるオーディオストリームをオーディオESバッファ１４０９Ａに順次書き込む。オーディオデコーダ１４１１は、オーディオESバッファ１４０９Ｂから供給されたオーディオストリームを復号し、例えばアナログ信号への変換等を行って、再生されたオーディオ信号として例えばコネクティビティ１３２１等に供給する。
多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化する。この多重化の方法（すなわち、多重化により生成されるビットストリームのフォーマット）は任意である。また、この多重化の際に、多重化部（MUX）１４１２は、所定のヘッダ情報等をビットストリームに付加することもできる。つまり、多重化部（MUX）１４１２は、多重化によりストリームのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームに変換する。また、例えば、多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、記録用のファイルフォーマットのデータ（ファイルデータ）に変換する。
逆多重化部（DMUX）１４１３は、多重化部（MUX）１４１２による多重化に対応する方法で、ビデオストリームとオーディオストリームとが多重化されたビットストリームを逆多重化する。つまり、逆多重化部（DMUX）１４１３は、ストリームバッファ１４１４から読み出されたビットストリームからビデオストリームとオーディオストリームとを抽出する（ビデオストリームとオーディオストリームとを分離する）。つまり、逆多重化部（DMUX）１４１３は、逆多重化によりストリームのフォーマットを変換（多重化部（MUX）１４１２による変換の逆変換）することができる。例えば、逆多重化部（DMUX）１４１３は、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等から供給されたトランスポートストリームを、ストリームバッファ１４１４を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。また、例えば、逆多重化部（DMUX）１４１３は、例えばコネクティビティ１３２１により各種記録媒体から読み出されたファイルデータを、ストリームバッファ１４１４を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。
ストリームバッファ１４１４は、ビットストリームをバッファリングする。例えば、ストリームバッファ１４１４は、多重化部（MUX）１４１２から供給されたトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等に供給する。
また、例えば、ストリームバッファ１４１４は、多重化部（MUX）１４１２から供給されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ１３２１等に供給し、各種記録媒体に記録させる。
さらに、ストリームバッファ１４１４は、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して取得したトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部（DMUX）１４１３に供給する。
また、ストリームバッファ１４１４は、例えばコネクティビティ１３２１等において各種記録媒体から読み出されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部（DMUX）１４１３に供給する。
次に、このような構成のビデオプロセッサ１３３２の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ１３２１等からビデオプロセッサ１３３２に入力されたビデオ信号は、ビデオ入力処理部１４０１において４：２：２Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式のデジタル画像データに変換され、フレームメモリ１４０５に順次書き込まれる。このデジタル画像データは、第１画像拡大縮小部１４０２または第２画像拡大縮小部１４０３に読み出されて、４：２：０Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式へのフォーマット変換および拡大縮小処理が行われ、再びフレームメモリ１４０５に書き込まれる。この画像データは、エンコード・デコードエンジン１４０７によって符号化され、ビデオストリームとしてビデオESバッファ１４０８Ａに書き込まれる。
また、コネクティビティ１３２１等からビデオプロセッサ１３３２に入力されたオーディオ信号は、オーディオエンコーダ１４１０によって符号化され、オーディオストリームとして、オーディオESバッファ１４０９Ａに書き込まれる。
ビデオESバッファ１４０８Ａのビデオストリームと、オーディオESバッファ１４０９Ａのオーディオストリームは、多重化部（MUX）１４１２に読み出されて多重化され、トランスポートストリーム若しくはファイルデータ等に変換される。多重化部（MUX）１４１２により生成されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して外部ネットワークに出力される。また、多重化部（MUX）１４１２により生成されたファイルデータは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、例えばコネクティビティ１３２１等に出力され、各種記録媒体に記録される。
また、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して外部ネットワークからビデオプロセッサ１３３２に入力されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、逆多重化部（DMUX）１４１３により逆多重化される。また、例えばコネクティビティ１３２１等において各種記録媒体から読み出され、ビデオプロセッサ１３３２に入力されたファイルデータは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、逆多重化部（DMUX）１４１３により逆多重化される。つまり、ビデオプロセッサ１３３２に入力されたトランスポートストリームまたはファイルデータは、逆多重化部（DMUX）１４１３によりビデオストリームとオーディオストリームとに分離される。
オーディオストリームは、オーディオESバッファ１４０９Ｂを介してオーディオデコーダ１４１１に供給され、復号されてオーディオ信号が再生される。また、ビデオストリームは、ビデオESバッファ１４０８Ｂに書き込まれた後、エンコード・デコードエンジン１４０７により順次読み出されて復号されてフレームメモリ１４０５に書き込まれる。復号された画像データは、第２画像拡大縮小部１４０３によって拡大縮小処理されて、フレームメモリ１４０５に書き込まれる。そして、復号された画像データは、ビデオ出力処理部１４０４に読み出されて、４：２：２Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式にフォーマット変換され、さらにアナログ信号に変換されて、ビデオ信号が再生出力される。
このように構成されるビデオプロセッサ１３３２に本技術を適用する場合、エンコード・デコードエンジン１４０７に、上述した各実施形態に係る本技術を適用すればよい。つまり、例えば、エンコード・デコードエンジン１４０７が、上述した実施の形態に係る画像符号化装置１００や画像復号装置２００の機能を有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、図１乃至図５２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、エンコード・デコードエンジン１４０７において、本技術（すなわち、上述した各実施形態に係る画像符号化装置や画像復号装置の機能）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
＜ビデオプロセッサの他の構成例＞
図６３は、本技術を適用したビデオプロセッサ１３３２の概略的な構成の他の例を示している。図６３の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオデータを所定の方式で符号化・復号する機能とを有する。
より具体的には、図６３に示されるように、ビデオプロセッサ１３３２は、制御部１５１１、ディスプレイインタフェース１５１２、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、および内部メモリ１５１５を有する。また、ビデオプロセッサ１３３２は、コーデックエンジン１５１６、メモリインタフェース１５１７、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８、ネットワークインタフェース１５１９、およびビデオインタフェース１５２０を有する。
制御部１５１１は、ディスプレイインタフェース１５１２、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、およびコーデックエンジン１５１６等、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の動作を制御する。
図６３に示されるように、制御部１５１１は、例えば、メインCPU１５３１、サブCPU１５３２、およびシステムコントローラ１５３３を有する。メインCPU１５３１は、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の動作を制御するためのプログラム等を実行する。メインCPU１５３１は、そのプログラム等に従って制御信号を生成し、各処理部に供給する（つまり、各処理部の動作を制御する）。サブCPU１５３２は、メインCPU１５３１の補助的な役割を果たす。例えば、サブCPU１５３２は、メインCPU１５３１が実行するプログラム等の子プロセスやサブルーチン等を実行する。システムコントローラ１５３３は、メインCPU１５３１およびサブCPU１５３２が実行するプログラムを指定する等、メインCPU１５３１およびサブCPU１５３２の動作を制御する。
ディスプレイインタフェース１５１２は、制御部１５１１の制御の下、画像データを例えばコネクティビティ１３２１等に出力する。例えば、ディスプレイインタフェース１５１２は、デジタルデータの画像データをアナログ信号に変換し、再生されたビデオ信号として、またはデジタルデータの画像データのまま、コネクティビティ１３２１のモニタ装置等に出力する。
ディスプレイエンジン１５１３は、制御部１５１１の制御の下、画像データに対して、その画像を表示させるモニタ装置等のハードウエアスペックに合わせるように、フォーマット変換、サイズ変換、色域変換等の各種変換処理を行う。
画像処理エンジン１５１４は、制御部１５１１の制御の下、画像データに対して、例えば画質改善のためのフィルタ処理等、所定の画像処理を施す。
内部メモリ１５１５は、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、およびコーデックエンジン１５１６により共用される、ビデオプロセッサ１３３２の内部に設けられたメモリである。内部メモリ１５１５は、例えば、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、およびコーデックエンジン１５１６の間で行われるデータの授受に利用される。例えば、内部メモリ１５１５は、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、またはコーデックエンジン１５１６から供給されるデータを格納し、必要に応じて（例えば、要求に応じて）、そのデータを、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、またはコーデックエンジン１５１６に供給する。この内部メモリ１５１５は、どのような記憶デバイスにより実現するようにしてもよいが、一般的にブロック単位の画像データやパラメータ等といった小容量のデータの格納に利用することが多いので、例えばSRAM（Static Random Access Memory）のような比較的（例えば外部メモリ１３１２と比較して）小容量だが応答速度が高速な半導体メモリにより実現するのが望ましい。
コーデックエンジン１５１６は、画像データの符号化や復号に関する処理を行う。このコーデックエンジン１５１６が対応する符号化・復号の方式は任意であり、その数は１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、コーデックエンジン１５１６は、複数の符号化・復号方式のコーデック機能を備え、その中から選択されたもので画像データの符号化若しくは符号化データの復号を行うようにしてもよい。
図６３に示される例において、コーデックエンジン１５１６は、コーデックに関する処理の機能ブロックとして、例えば、MPEG-2 Video１５４１、AVC/H.264１５４２、HEVC/H.265１５４３、HEVC/H.265(Scalable)１５４４、HEVC/H.265(Multi-view)１５４５、およびMPEG-DASH１５５１を有する。
MPEG-2 Video１５４１は、画像データをMPEG-2方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。AVC/H.264１５４２は、画像データをAVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265１５４３は、画像データをHEVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Scalable)１５４４は、画像データをHEVC方式でスケーラブル符号化したりスケーラブル復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Multi-view)１５４５は、画像データをHEVC方式で多視点符号化したり多視点復号したりする機能ブロックである。
MPEG-DASH１５５１は、画像データをMPEG-DASH（MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）方式で送受信する機能ブロックである。MPEG-DASHは、HTTP（HyperText Transfer Protocol）を使ってビデオのストリーミングを行う技術であり、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択し伝送することを特徴の１つとする。MPEG-DASH１５５１は、規格に準拠するストリームの生成やそのストリームの伝送制御等を行い、画像データの符号化・復号については、上述したMPEG-2 Video１５４１乃至HEVC/H.265(Multi-view)１５４５を利用する。
メモリインタフェース１５１７は、外部メモリ１３１２用のインタフェースである。画像処理エンジン１５１４やコーデックエンジン１５１６から供給されるデータは、メモリインタフェース１５１７を介して外部メモリ１３１２に供給される。また、外部メモリ１３１２から読み出されたデータは、メモリインタフェース１５１７を介してビデオプロセッサ１３３２（画像処理エンジン１５１４若しくはコーデックエンジン１５１６）に供給される。
多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、符号化データのビットストリーム、画像データ、ビデオ信号等、画像に関する各種データの多重化や逆多重化を行う。この多重化・逆多重化の方法は任意である。例えば、多重化の際に、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、複数のデータを１つにまとめるだけでなく、所定のヘッダ情報等をそのデータに付加することもできる。また、逆多重化の際に、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、１つのデータを複数に分割するだけでなく、分割した各データに所定のヘッダ情報等を付加することもできる。つまり、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、多重化・逆多重化によりデータのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、ビットストリームを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームや、記録用のファイルフォーマットのデータ（ファイルデータ）に変換することができる。もちろん、逆多重化によりその逆変換も可能である。
ネットワークインタフェース１５１９は、例えばブロードバンドモデム１３３３やコネクティビティ１３２１等向けのインタフェースである。ビデオインタフェース１５２０は、例えばコネクティビティ１３２１やカメラ１３２２等向けのインタフェースである。
次に、このようなビデオプロセッサ１３３２の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等を介して外部ネットワークからトランスポートストリームを受信すると、そのトランスポートストリームは、ネットワークインタフェース１５１９を介して多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン１５１６により復号される。コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、例えば、画像処理エンジン１５１４により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン１５１３により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース１５１２を介して例えばコネクティビティ１３２１等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン１５１６により再符号化され、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８により多重化されてファイルデータに変換され、ビデオインタフェース１５２０を介して例えばコネクティビティ１３２１等に出力され、各種記録媒体に記録される。
さらに、例えば、コネクティビティ１３２１等により図示せぬ記録媒体から読み出された、画像データが符号化された符号化データのファイルデータは、ビデオインタフェース１５２０を介して多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン１５１６により復号される。コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、画像処理エンジン１５１４により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン１５１３により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース１５１２を介して例えばコネクティビティ１３２１等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン１５１６により再符号化され、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８により多重化されてトランスポートストリームに変換され、ネットワークインタフェース１５１９を介して例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等に供給され図示せぬ他の装置に伝送される。
なお、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の間での画像データやその他のデータの授受は、例えば、内部メモリ１５１５や外部メモリ１３１２を利用して行われる。また、パワーマネージメントモジュール１３１３は、例えば制御部１５１１への電力供給を制御する。
このように構成されるビデオプロセッサ１３３２に本技術を適用する場合、コーデックエンジン１５１６に、上述した各実施形態に係る本技術を適用すればよい。つまり、例えば、コーデックエンジン１５１６が、上述した実施の形態に係る画像符号化装置１００や画像復号装置２００を実現する機能ブロックを有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、図１乃至図５２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、コーデックエンジン１５１６において、本技術（すなわち、上述した各実施形態に係る画像符号化装置や画像復号装置の機能）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
以上にビデオプロセッサ１３３２の構成を２例示したが、ビデオプロセッサ１３３２の構成は任意であり、上述した２例以外のものであってもよい。また、このビデオプロセッサ１３３２は、１つの半導体チップとして構成されるようにしてもよいが、複数の半導体チップとして構成されるようにしてもよい。例えば、複数の半導体を積層する３次元積層LSIとしてもよい。また、複数のLSIにより実現されるようにしてもよい。
＜装置への適用例＞
ビデオセット１３００は、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオセット１３００は、テレビジョン装置９００（図５７）、携帯電話機９２０（図５８）、記録再生装置９４０（図５９）、撮像装置９６０（図６０）等に組み込むことができる。ビデオセット１３００を組み込むことにより、その装置は、図１乃至図５２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、上述したビデオセット１３００の各構成の一部であっても、ビデオプロセッサ１３３２を含むものであれば、本技術を適用した構成として実施することができる。例えば、ビデオプロセッサ１３３２のみを本技術を適用したビデオプロセッサとして実施することができる。また、例えば、上述したように点線１３４１により示されるプロセッサやビデオモジュール１３１１等を本技術を適用したプロセッサやモジュール等として実施することができる。さらに、例えば、ビデオモジュール１３１１、外部メモリ１３１２、パワーマネージメントモジュール１３１３、およびフロントエンドモジュール１３１４を組み合わせ、本技術を適用したビデオユニット１３６１として実施することもできる。いずれの構成の場合であっても、図１乃至図５２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。
つまり、ビデオプロセッサ１３３２を含むものであればどのような構成であっても、ビデオセット１３００の場合と同様に、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオプロセッサ１３３２、点線１３４１により示されるプロセッサ、ビデオモジュール１３１１、または、ビデオユニット１３６１を、テレビジョン装置９００（図５７）、携帯電話機９２０（図５８）、記録再生装置９４０（図５９）、撮像装置９６０（図６０）等に組み込むことができる。そして、本技術を適用したいずれかの構成を組み込むことにより、その装置は、ビデオセット１３００の場合と同様に、図１乃至図５２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。
また、本明細書では、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。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１） デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定する設定部と、
前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する符号化部と
を備える画像処理装置。
（２） 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を設定する
（１）、（３）乃至（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（３） 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータのコンポーネント数を示す情報を設定する
（１）、（２）、（４）乃至（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（４） 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの各コンポーネントの識別情報を設定する
（１）乃至（３）、（５）乃至（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（５） 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの構成を示す情報を設定する
（１）乃至（４）、（６）乃至（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（６） 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記符号化部がビットストリーム制約を行うかを示す情報を設定する
（１）乃至（５）、（７）乃至（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（７） 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記符号化部がインループフィルタを用いるかを示す情報を設定する
（１）乃至（６）、（８）、（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（８） 前記設定部は、前記付加情報として、SEI（Supplemental Enhancement Information）を設定する
（１）乃至（７）、（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（９） 前記設定部は、さらに、前記RAWデータに対する前記パッキング処理に応じて、パラメータセットを設定する
（１）乃至（８）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１０） デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定し、
前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する
画像処理方法。
（１１） ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号する復号部と、
前記ビットストリームに含まれる付加情報から、前記パッキング処理に関する情報であって、前記復号部により前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの前記画素データを前記パッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する抽出部と
を備える画像処理装置。
（１２） 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を抽出する
（１１）、（１３）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１３） 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータのコンポーネント数を示す情報を抽出する
（１１）、（１２）、（１４）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１４） 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの各コンポーネントの識別情報を抽出する
（１１）乃至（１３）、（１５）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１５） 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの構成を示す情報を抽出する
（１１）乃至（１４）、（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１６） 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記符号化データの生成においてビットストリーム制約が行われたかを示す情報を抽出する
（１１）乃至（１５）、（１７）乃至（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１７） 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記符号化データの生成においてインループフィルタが用いられていないかを示す情報を抽出する
（１１）乃至（１６）、（１８）、（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１８） 前記抽出部は、前記ビットストリームに含まれるSEI（Supplemental Enhancement Information）から、前記パッキング情報を抽出する
（１１）乃至（１７）、（１９）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１９） 前記抽出部により抽出された前記パッキング情報を用いて、前記復号部により前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータに対して、前記アンパッキング処理を行うアンパッキング処理部をさらに備える
（１１）乃至（１８）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２０） ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号し、
前記ビットストリームに含まれる付加情報から、前記パッキング処理に関する情報であって、前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの前記画素データを前記パッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する
画像処理方法。
１００ 画像符号化装置， １０１ カメラセンサ， １０２ パッキング部， １０３ 画像符号化部， １０４ 伝送部， １０５ RAWデータ符号化部， １１１ 分離部， １１２ 再配置部， １１３ パッキング情報生成部， １２１ 設定部， １２２ 符号化部， １３１ ベースレイヤ画像符号化部， １３２ エンハンスメントレイヤ画像符号化部， １３３ 多重化部， １３４ 制御部， ２００ 画像復号装置， ２０１ 受け取り部， ２０２ 画像復号部， ２０３ アンパッキング部， ２０４ 現像処理部， ２１１ 復号部， ２１２ パッキング情報抽出部， ２２１ 逆多重化部， ２２２ ベースレイヤ画像復号部， ２２３ エンハンスメントレイヤ画像復号部， ２２４ 制御部， ２７１ パッキング情報パース部， ２７２ 分離部， ２７３ 再配置部

Claims (20)

  1. デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定する設定部と、
    前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する符号化部と
    を備える画像処理装置。
  2. 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータのコンポーネント数を示す情報を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  4. 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの各コンポーネントの識別情報を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  5. 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの構成を示す情報を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  6. 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記符号化部がビットストリーム制約を行うかを示す情報を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  7. 前記設定部は、前記パッキング情報として、前記符号化部がインループフィルタを用いるかを示す情報を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  8. 前記設定部は、前記付加情報として、SEI（Supplemental Enhancement Information）を設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  9. 前記設定部は、さらに、前記RAWデータに対する前記パッキング処理に応じて、パラメータセットを設定する
    請求項１に記載の画像処理装置。
  10. デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータの各画素データを互いの相関性の高さに応じて並べ替えるパッキング処理に関するパッキング情報を含む付加情報を設定し、
    前記パッキング処理が行われた前記RAWデータを符号化し、得られた符号化データと、前記設定部により設定された前記付加情報とを含むビットストリームを生成する
    画像処理方法。
  11. ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号する復号部と、
    前記ビットストリームに含まれる付加情報から、前記パッキング処理に関する情報であって、前記復号部により前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの前記画素データを前記パッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する抽出部と
    を備える画像処理装置。
  12. 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理における前記画素データの並び替え方法を示す情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  13. 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータのコンポーネント数を示す情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  14. 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの各コンポーネントの識別情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  15. 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの構成を示す情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  16. 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記符号化データの生成においてビットストリーム制約が行われたかを示す情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  17. 前記抽出部は、前記パッキング情報として、前記符号化データの生成においてインループフィルタが用いられていないかを示す情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  18. 前記抽出部は、前記ビットストリームに含まれるSEI（Supplemental Enhancement Information）から、前記パッキング情報を抽出する
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  19. 前記抽出部により抽出された前記パッキング情報を用いて、前記復号部により前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータに対して、前記アンパッキング処理を行うアンパッキング処理部をさらに備える
    請求項１１に記載の画像処理装置。
  20. ビットストリームに含まれる、デモザイク処理が行われる前の画像データであるRAWデータが符号化された符号化データを復号し、
    前記ビットストリームに含まれる付加情報から、前記パッキング処理に関する情報であって、前記符号化データが復号されて得られた前記パッキング処理が行われた前記RAWデータの前記画素データを前記パッキング処理が行われる前の並びに戻すアンパッキング処理に用いられるパッキング情報を抽出する
    画像処理方法。
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