JPWO2018037737A1 - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する処理制御部、を備える、画像処理装置。【選択図】図３

Description

本開示は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。
画像符号化において、係数エネルギーの集中度を高める（低域に変換係数を集中させる）ために、プライマリ変換後の変換係数に対し、プライマリ変換とは異なるセカンダリ変換を適用することが開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
Jianle Chen, Elena Alshina, Gary J. Sullivan, Jens-Rainer Ohm, JillBoyce, "Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 3",JVET-C1001_v3, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU−T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 3rd Meeting:Geneva, CH,26 May − 1 June 2016
しかし、非特許文献１のように、複数の変換が適用された後の変換係数は、元の画像特性に対する周波数領域とは異なる領域に変換され得るため、周波数領域用のスケーリングリスト（量子化行列）を用いた帯域制御に影響を与える。
したがって、複数の変換が適用される場合においても、スケーリングリストを用いた帯域制御を可能とする仕組みが提供されることが望ましい。
本開示によれば、処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する処理制御部、を備える、画像処理装置が提供される。
また、本開示によれば、プロセッサが、処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御すること、を含む、画像処理方法が提供される。
また、本開示によれば、コンピュータに、処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する機能を実現させるための、プログラムが提供される。
以上説明したように本開示によれば、複数の変換が適用される場合においても、スケーリングリストを用いた帯域制御が可能となる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
スケーリングリスト処理に係る既存の処理の流れを概略的に示す説明図である。 Y=Clip3(coeffMin,coeffMax,X)のグラフである。 本開示の第一の実施形態に係る処理の流れを概略的に示す説明図である。 同実施形態に係る画像符号化装置１０の構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る処理部１４の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 変換の数が１の場合の既存の手法に従った符号化時の処理の流れの一例を示すフローチャート図である。 同実施形態に係る新たな手法に従った符号化時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る画像復号装置６０の構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る逆処理部６３の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 変換の数が１の場合の既存の手法に従った復号時の処理の流れの一例を示すフローチャート図である。 同実施形態に係る新たな手法に従った復号時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の第二の実施形態に係る処理部１４−２の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る符号化時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る逆処理部６３−２の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る復号化時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 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。 ネットワークシステムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第一の実施形態
２．第二の実施形態
３．ハードウェア構成例
４．応用例
５．まとめ
＜１．第一の実施形態＞
［１−１．概要］
例えば、非特許文献１には、係数エネルギーの集中度を高める（低域に変換係数を集中させる）ために、周波数領域に変換するプライマリ変換を適用した後の変換係数に対し、セカンダリ変換を適用することが開示されている。しかし、複数の変換が適用された後の変換係数は、元の画像特性に対する周波数領域とは異なる領域に変換され得るため、周波数領域用のスケーリングリストを用いた帯域制御（スケーリングリスト処理）に影響を与える。
図１は、プライマリ変換後の変換係数に対し、セカンダリ変換を適用する場合のスケーリングリスト処理に係る既存の処理の流れを概略的に示す説明図である。
図１に示すように、プライマリ変換（Ｓ１１）が適用された後の変換係数に対し、セカンダリ変換（Ｓ１２）が適用される。続いて、セカンダリ変換後の変換係数に対し、量子化処理とスケーリングリスト処理（Ｓ１３）が行われる。以上が符号化時の処理である。
続いて、復号時には、逆量子化処理とスケーリングリスト処理（Ｓ１４）が行われ、続いて逆セカンダリ変換（Ｓ１５）が行われ、さらに、逆プライマリ変換（Ｓ１６）が適用される。
上述したように、非特許文献１に記載の方法では、（逆）量子化処理とスケーリングリスト処理が同時に、または連続して行われる。例えば、ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）では、逆量子化処理とスケーリングリスト処理が同時に行われる。以下、ＨＥＶＣにおける復号時のスケーリングリスト処理について説明する。
ＨＥＶＣでは、処理ブロック中の位置（ｘ，ｙ）における、逆量子化後の変換係数値ｄ[x][y]は、スケーリングリストにおける位置（ｘ，ｙ）に対応する要素の値であるスケーリングファクタｍ[x][y]を用いて、次式（１）のように算出されている。
Figure 2018037737
式（１）において、TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y]は、処理ブロック中の位置（ｘ，ｙ）における量子化レベル値（量子化データ）を表している。また、式（１）において、levelScale[qP%6]<<(qP/6)、及び(1<<(bdShift-1)))>>bdShift)は、量子化パラメータqPを用いた量子化処理に係る値である。また、Clip3(coeffMin,coeffMax,X)は、数値Xを係数の最小値coeffMin以上、係数の最大値coeffMax以下に丸めた値を意味する。
図２は、Y=Clip3(coeffMin,coeffMax,X)のグラフである。図２に示すように、Clip3(coeffMin,coeffMax,X)の値は、coeffMin以上、かつcoeffMax以下となる。
式（１）に示すように、ＨＥＶＣでは、逆量子化処理の際に、スケーリングリストに係るスケーリングファクタｍ[x][y]をかけることでスケーリングリスト処理が行われていた。また、同様に、ＨＥＶＣでは、量子化とスケーリングリスト処理が同時に行われていた。
しかし、例えば非特許文献１に記載のセカンダリ変換である回転行列を適用した後の変換係数は、元の画像特性に対する周波数領域とは異なる領域に変換されてしまう。したがって、周波数領域用のスケーリングリストを用いて、（逆）量子化処理の中でスケーリングリスト処理を行った場合、適切な帯域制御を行うことが困難である。
そこで、上記事情を一着眼点にして本開示の実施形態を創作するに至った。本実施形態による画像符号化装置、または画像復号装置は、変換情報に基づいて変換処理、またはスケーリングリスト処理を制御することで、スケーリングリスト処理による帯域制御を可能とする。
図３は、本実施形態に係る処理の流れを概略的に示す説明図である。図３に示すように、本実施形態では、プライマリ変換（Ｓ２１）が適用された後の変換係数に対し、スケーリングリスト処理（Ｓ２２）が行われる。続いて、スケーリングリスト処理後の係数に対して、セカンダリ変換（Ｓ２３）が適用された後に、量子化パラメータｑＰを用いた量子化処理（Ｓ２４）が行われる。以上が符号化時の処理である。
続いて、復号時には、まず逆量子化処理（Ｓ２５）が行われ、続いて逆セカンダリ変換（Ｓ２６）が適用される。さらに、スケーリングリスト処理（Ｓ２７）が行われた後に、逆プライマリ変換（Ｓ２８）が適用される。
図３に示すように、本実施形態ではプライマリ変換の直後にスケーリングリスト処理を行うことにより、元の画像特性に対する周波数領域に存在するデータに対してスケーリングリスト処理が行われるため、スケーリングリストによる帯域制御が可能となる。
なお、本実施形態に係る変換の数は、プライマリ変換とセカンダリ変換の２つに限定されず、より多数（３以上）であってもよい。例えば、図１に示した符号化時、及び復号時の処理を、より多数の変換処理に一般化すると、それぞれ以下の式（２）、（３）のように表すことが可能である。
Ｃ＝Ｑ（ＳＬ（Ｆｎ＊．．．Ｆ２＊Ｆ１（Ｒ）））…（２）
Ｒ＝（Ｆ’１＊Ｆ’２＊．．．Ｆ’ｎ＊ＳＬ’（ＤＱ（Ｃ）））…（３）
なお、Ｃは量子化データ、Ｑは量子化処理、ＳＬは符号化時のスケーリングリスト処理、Ｆ１はプライマリ変換（ＤＣＴまたはＤＳＴ等）、Ｆ２はセカンダリ変換、Ｆｎはｎ番目の変換、＊は畳み込み演算、Ｒは残差画像を意味する。また、Ｆ’ａはＦａの逆変換を、ＳＬ’は復号時のスケーリングリスト処理を意味する。
また、図３に示した本実施形態による符号化時、及び復号時の処理を、より多数の変換処理に一般化すると、それぞれ以下の式（４）、（５）のように表すことが可能である。
Ｃ＝Ｑ＊Ｆｎ＊．．．Ｆ２＊ＳＬ（Ｆ１（Ｒ））…（４）
Ｒ＝（Ｆ’１＊ＳＬ’（Ｆ’２＊．．．Ｆ’ｎ＊ＤＱ（Ｃ）））…（５）
本実施形態によれば、変換の数が３以上であっても、上式（４）、（５）のように、プライマリ変換の直後にスケーリングリスト処理を行うことで、スケーリングリストによる帯域制御が可能となる。
なお、本実施形態において、逆量子化後の変換係数値dnは、次式（６）のように表される。ここで、変換係数値dnは、ｎ番目の逆変換用の変換係数値である。
Figure 2018037737
上式（６）のように、本実施形態では逆量子処理において、スケーリングファクタｍ[x][y]が用いられず、量子化パラメータｑＰを用いた処理が行われる。
また、本実施形態において、復号時のスケーリングリスト処理により得られる逆プライマリ変換用の変換係数値d0は、次式（７）のように表される。
Figure 2018037737
ここで、d1[xTbY][yTbY][cIdx][x][y]は、逆セカンダリ変換後の係数値を意味する。なお、変換の数が１（プライマリ変換のみ）である場合、式（６）、（７）により得られる変換係数値d0[x][y]は、式（１）により得られる変換係数値ｄ[x][y]と基本的に同一の結果が得られる。ただし、量子化レベル値（量子化データ）TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y]がcoeffMin以上coeffMax以下の範囲に収まらない場合には、両者の結果は異なり得る。
以上、本実施形態の概要を説明した。続いて、本実施形態に係る構成、及び処理の流れについて説明する。なお、以下では簡単のため、適用される変換の数が最大でも２である例を説明するが、上述したように、本実施形態に係る変換の数は係る例に限定されず、３以上でもよい。
［１−２．画像符号化装置の構成］
（１）全体的な構成
図４は、本実施形態に係る画像処理装置の一態様である画像符号化装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図４を参照すると、画像符号化装置１０は、並び替えバッファ１１、制御部１２、減算部１３、処理部１４、可逆符号化部１６、蓄積バッファ１７、逆処理部２１、加算部２３、デブロックフィルタ２４、ＳＡＯフィルタ２５、フレームメモリ２６、スイッチ２７、モード設定部２８、イントラ予測部３０及びインター予測部４０を備える。
並び替えバッファ１１は、符号化すべき映像を構成する一連の画像の画像データを、符号化処理に係るＧＯＰ（Group of Pictures）構造に応じて並び替える。並び替えバッファ１１は、並び替え後の画像データを制御部１２、減算部１３、イントラ予測部３０、及びインター予測部４０へ出力する。
制御部１２は、各部へ供給される符号化パラメータを、例えば、RDO（Rate-Distortion Optimization）に基づいて決定する。決定された符号化パラメータは、各ブロックへ供給される。
例えば、符号化パラメータは、処理対象の変換ブロックに適用される変換に係る変換情報を含んでもよい。例えば、変換情報は、処理対象の変換ブロックにセカンダリ変換が適用されるか否かを示す情報（例えば、JVET-B1001、2.5.2 Secondary Transformsを参照）を含んでもよい。また、変換情報は、処理対象の変換ブロックに適用される変換の数を示す情報を含んでもよい。また、変換情報は、処理対象の変換ブロックに適用される変換の種類を示す情報を含んでもよい。
また、符号化パラメータは、スケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストを示すスケーリングリスト情報（例えば、JCTVC-W1005, 7.3.4 Scaling list data syntax）を含んでもよい。また、符号化パラメータは、（逆）量子化に用いられる量子化パラメータ（ｑＰ）を含んでもよい。
なお、制御部１２が決定する符号化パラメータは任意であり、上述した情報に限定されず多様な情報を含み得る。符号化パラメータは画像にＨＥＶＣのＣＴＵ（Coding Tree Unit）、ＣＵ（Coding Unit）、ＴＵ（Transform Unit）及びＰＵ（Prediction Unit）をどのように設定すべきかを示すブロック情報、イントラ予測に関する情報、及びインター予測に関する情報を含み得る。
減算部１３は、並び替えバッファ１１から入力される画像データと予測画像データとの差分である予測誤差データを算出し、算出した予測誤差データを処理部１４へ出力する。
処理部１４は、制御部１２から入力される変換情報、スケーリングリスト情報、量子化パラメータ等に基づいて、直交変換処理、スケーリングリスト処理、及び量子化処理を行う。処理部１４は、量子化後のデータ（以下、量子化データという）を可逆符号化部１６及び逆処理部２１へ出力する。なお、処理部１４のより詳細な構成について、後にさらに説明する。
可逆符号化部１６は、処理部１４から入力される量子化データを符号化することにより、符号化ストリームを生成する。また、可逆符号化部１６は、制御部１２により決定された符号化パラメータを符号化して、符号化されたパラメータを符号化ストリームのヘッダ領域に挿入する。可逆符号化部１６は、生成した符号化ストリームを蓄積バッファ１７へ出力する。
蓄積バッファ１７は、可逆符号化部１６から入力される符号化ストリームを半導体メモリなどの記憶媒体を用いて一時的に蓄積する。そして、蓄積バッファ１７は、蓄積した符号化ストリームを、伝送路の帯域に応じたレートで、図示しない伝送部（例えば、通信インタフェース又は周辺機器との接続インタフェースなど）へ出力する。
逆処理部２１、及び加算部２３は、ローカルデコーダを構成する。ローカルデコーダは、符号化されたデータから原画像を再構築（リコンストラクト）する役割を有する。
逆処理部２１は、処理部１４により実行された処理の逆処理を行う。例えば、逆処理部２１は、制御部１２から入力される変換情報、スケーリングリスト情報、量子化パラメータ等に基づいて、逆量子化処理、スケーリングリスト処理、及び逆直交変換処理を行うことにより、予測誤差データを復元する。そして、逆処理部２１は、復元した予測誤差データを加算部２３へ出力する。なお、逆処理部２１により行われる逆処理（逆量子化処理、スケーリングリスト処理、及び逆直交変換処理）は、後述する画像復号装置において行われる逆処理と同様の処理である。したがって、当該逆処理については、画像復号装置に関する説明において、図９を参照して後述する。
加算部２３は、逆処理部２１から入力される復元された予測誤差データとイントラ予測部３０又はインター予測部４０から入力される予測画像データとを加算することにより、復号画像データ（リコンストラクト画像）を生成する。そして、加算部２３は、生成した復号画像データをデブロックフィルタ２４及びフレームメモリ２６へ出力する。
デブロックフィルタ２４及びＳＡＯフィルタ２５は、それぞれ、リコンストラクト画像の画質の向上を目的とするインループフィルタである。デブロックフィルタ２４は、加算部２３から入力される復号画像データをフィルタリングすることによりブロック歪みを除去し、フィルタリング後の復号画像データをＳＡＯフィルタ２５へ出力する。ＳＡＯフィルタ２５は、デブロックフィルタ２４から入力される復号画像データにエッジオフセット処理又はバンドオフセット処理を適用することによりノイズを除去し、処理後の復号画像データをフレームメモリ２６へ出力する。
フレームメモリ２６は、加算部２３から入力されるフィルタリング前の復号画像データ、及びＳＡＯフィルタ２５から入力されるインループフィルタの適用後の復号画像データを記憶媒体を用いて記憶する。
スイッチ２７は、イントラ予測のために使用されるフィルタリング前の復号画像データをフレームメモリ２６から読み出し、読み出した復号画像データを参照画像データとしてイントラ予測部３０に供給する。また、スイッチ２７は、インター予測のために使用されるフィルタリング後の復号画像データをフレームメモリ２６から読み出し、読み出した復号画像データを参照画像データとしてインター予測部４０に供給する。
モード設定部２８は、イントラ予測部３０及びインター予測部４０から入力されるコストの比較に基づいて、ブロックごとに予測符号化モードを設定する。モード設定部２８は、イントラ予測モードを設定したブロックについては、イントラ予測部３０により生成される予測画像データを減算部１３へ出力すると共に、イントラ予測に関する情報を可逆符号化部１６へ出力する。また、モード設定部２８は、インター予測モードを設定したブロックについては、インター予測部４０により生成される予測画像データを減算部１３へ出力すると共に、インター予測に関する情報を可逆符号化部１６へ出力する。
イントラ予測部３０は、原画像データ及び復号画像データに基づいて、ＨＥＶＣのＰＵ（Prediction Unit）の各々についてイントラ予測処理を実行する。例えば、イントラ予測部３０は、探索範囲に含まれる予測モード候補の各々について、予測誤差及び発生する符号量に基づくコストを評価する。次に、イントラ予測部３０は、コストが最小となる予測モードを最適な予測モードとして選択する。また、イントラ予測部３０は、選択した最適な予測モードに従って予測画像データを生成する。そして、イントラ予測部３０は、最適な予測モードを示す予測モード情報を含むイントラ予測に関する情報、対応するコスト、及び予測画像データを、モード設定部２８へ出力する。
インター予測部４０は、原画像データ及び復号画像データに基づいて、ＨＥＶＣのＰＵの各々についてインター予測処理（動き補償）を実行する。インター予測処理（動き検出及び動き補償）を実行する。例えば、インター予測部４０は、ＨＥＶＣにより仕様化されている探索範囲に含まれる予測モード候補の各々について、予測誤差及び発生する符号量に基づくコストを評価する。次に、インター予測部４０は、コストが最小となる予測モード、即ち圧縮率が最も高くなる予測モードを、最適な予測モードとして選択する。また、インター予測部４０は、選択した最適な予測モードに従って予測画像データを生成する。そして、インター予測部４０は、インター予測に関する情報、対応するコスト、及び予測画像データを、モード設定部２８へ出力する。
（２）処理部
図５は、図４に示した処理部１４の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図５を参照すると、処理部１４は、プライマリ変換部１４１、スケーリングリスト処理部１４２、処理制御部１４３、セカンダリ変換部１４４、及び量子化部１４５を有する。
プライマリ変換部１４１は、減算部１３から入力される予測誤差データに対して、プライマリ変換処理を実行する。プライマリ変換部１４１によるプライマリ変換は、例えば離散コサイン変換又は離散サイン変換などの直行変換処理であってよい。より具体的には、プライマリ変換部１４１は、減算部１３から入力される予測誤差データを、ＴＵごとに、空間領域の画像信号から周波数領域の変換係数データに変換する。そしてプライマリ変換部１４１は、変換係数データをスケーリングリスト処理部１４２へ出力する。
スケーリングリスト処理部１４２は、プライマリ変換部１４１から入力された変換係数データに対してスケーリングリスト処理を行う。例えば、スケーリングリスト処理部１４２は制御部１２が決定したスケーリングリスト情報に含まれるスケーリングリストで変換係数データを割る（除算する）ことで、スケーリングリスト処理を行ってもよい。スケーリングリスト処理部１４２は、スケーリングリスト処理後の係数データ（以下、スケーリングリスト係数データという）を、処理制御部１４３へ出力する。
処理制御部１４３は、制御部１２から入力される、処理対象ブロックの変換に関する変換情報に基づいて、後述するセカンダリ変換部１４４による変換処理、及び量子化部１４５による量子化処理を制御する。例えば、本実施形態に係る処理制御部１４３は、変換情報に基づき、処理対象のブロックに対してセカンダリ変換を行うか否かを判定してもよい。
なお、処理制御部１４３が上記の判定を行うためには、例えば変換情報に処理対象のブロックに対してセカンダリ変換を行うか否かを示す情報（例えばフラグ）が含まれていてもよいし、処理対象のブロックに対する変換の数や種類を示す情報が含まれていてもよい。
処理制御部１４３は、処理対象のブロックに対してセカンダリ変換を行うと判定した場合、スケーリングリスト処理部１４２から入力されたスケーリングリスト係数データを、セカンダリ変換部１４４へ出力する。係る場合、後述するように量子化部１４５にはセカンダリ変換部１４４による変換処理後の変換係数データが入力される。
また、処理制御部１４３は、処理対象のブロックに対してセカンダリ変換を行わないと判定した場合、スケーリングリスト処理部１４２から入力されたスケーリングリスト係数データを、量子化部１４５へ出力する。係る場合、セカンダリ変換部１４４へのデータ入力はスキップされ、セカンダリ変換部１４４による変換処理は行わないため、量子化部１４５にはスケーリングリスト係数データが入力される。
すなわち、処理制御部１４３は、変換情報に基づいて、セカンダリ変換部１４４による変換処理、及び量子化部１４５による量子化処理への入力を制御し得る。
セカンダリ変換部１４４は、処理制御部１４３から、スケーリングリスト係数データが入力された場合に、プライマリ変換とは異なる他の変換（セカンダリ変換）に係る変換処理（セカンダリ変換処理）を行う。本実施形態に係るセカンダリ変換処理は特に限定されないが、例えば非特許文献１に記載されるセカンダリ変換処理のような、周波数領域以外の領域へ変換する変換処理であってもよい。また、セカンダリ変換部１４４が行うセカンダリ変換処理は、制御部１２により決定される変換情報に基づいて、予め用意された複数の変換処理の中から特定されてもよい。セカンダリ変換部１４４は、セカンダリ変換処理後の変換係数データを量子化部１４５へ出力する。
量子化部１４５は、制御部１２により決定される量子化パラメータｑＰに基づく量子化処理を行う。量子化部１４５は、処理制御部１４３の制御に従い、セカンダリ変換部１４４による変換処理後の変換係数データ、またはスケーリングリスト係数データを入力データとして、量子化処理を行う。量子化部１４５は、量子化処理後の量子化データを可逆符号化部１６及び逆処理部２１へ出力する。
上述した処理部１４の構成によれば、プライマリ変換部１４１による周波数領域への変換処理の直後にスケーリングリスト処理が行われ得る。したがって、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
［１−３．符号化時の処理の流れ］
（１）既存の手法
図６は、変換の数が１の場合の既存の手法に従った符号化時の処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
図６を参照すると、まず変換処理が行われ（Ｓ３２）、続いて量子化とスケーリングリスト処理が行われる（Ｓ３４）。続いて、符号化処理が行われる（Ｓ３６）。
（２）新たな手法
図７は、上述した本実施形態に係る新たな手法に従った符号化時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図７を参照すると、まずプライマリ変換部１４１は、減算部１３から入力される予測誤差データに対して、プライマリ変換処理を実行する（Ｓ１０２）。続いて、スケーリングリスト処理部１４２がプライマリ変換部１４１から入力された変換係数データに対してスケーリングリスト処理を行う（Ｓ１０４）。続いて、処理制御部１４３が、変換情報に基づいてセカンダリ変換を行うか否かを判定する（Ｓ１０６）。
セカンダリ変換を行うと判定された場合（Ｓ１０６においてＹＥＳ）、セカンダリ変換部１４４へスケーリングリスト係数データが出力され、セカンダリ変換部１４４がセカンダリ変換を行う（Ｓ１０８）。続いて、量子化部１４５は、セカンダリ変換部１４４による変換処理後の変換係数データに対して量子化処理を行う（Ｓ１１０）。
一方、セカンダリ変換を行わないと判定された場合（Ｓ１０６においてＮＯ）、量子化部１４５へスケーリングリスト係数データが出力され、量子化部１４５は、スケーリングリスト係数データに対して量子化処理を行う（Ｓ１１２）。
最後に、可逆符号化部１６がステップＳ１１０またはステップＳ１１２の処理により得られた量子化データを符号化する。また、この時、可逆符号化部１６は、変換情報等を含む各種符号化パラメータを符号化する。
なお、上述した各処理の処理単位は任意であり、互いに同一でなくてもよい。したがって、各ステップの処理は、適宜、他のステップの処理等と並行して、または、処理順を入れ替えて実行することもできる。
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１０は、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、周波数領域への変換処理の直後にスケーリングリスト処理を行うことが出来る。したがって、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
［１−４．画像復号装置の構成］
（１）全体的な構成
続いて、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８は、本実施形態に係る画像処理装置の一態様である画像復号装置６０の構成の一例を示すブロック図である。図８を参照すると、蓄積バッファ６１、可逆復号部６２、逆処理部６３、加算部６５、デブロックフィルタ６６、ＳＡＯフィルタ６７、並び替えバッファ６８、Ｄ／Ａ（Digital to Analogue）変換部６９、フレームメモリ７０、セレクタ７１ａ及び７１ｂ、イントラ予測部８０並びにインター予測部９０を備える。
蓄積バッファ６１は、図示しない伝送部（例えば、通信インタフェース又は周辺機器との接続インタフェースなど）を介して画像符号化装置１０から受信される符号化ストリームを記憶媒体を用いて一時的に蓄積する。
可逆復号部６２は、蓄積バッファ６１から入力される符号化ストリームから、符号化の際に使用された符号化方式に従って量子化データを復号する。また、可逆復号部６２は、符号化ストリームのヘッダ領域に挿入されている符号化パラメータを復号する。可逆復号部６２により復号される符号化パラメータは、例えば、上述した変換情報、スケーリングリスト情報、量子化パラメータ、イントラ予測に関する情報、インター予測に関する情報等を含み得る。
可逆復号部６２は、量子化データ、変換情報、スケーリングリスト情報、及び量子化パラメータを逆処理部６３へ出力する。また、可逆復号部６２は、イントラ予測に関する情報をイントラ予測部８０へ出力する。また、可逆復号部６２は、インター予測に関する情報をインター予測部９０へ出力する。
逆処理部６３は、可逆復号部６２から入力される量子化データに対し、符号化の際に処理部１４（図４，５）により行われた処理の逆処理を実行し、予測誤差データを生成する。逆処理部６３は、生成した予測誤差データを加算部６５へ出力する。なお、逆処理部６３のより詳細な構成について、後にさらに説明する。
加算部６５は、逆処理部６３から入力される予測誤差データと、セレクタ７１ｂから入力される予測画像データとを加算することにより、復号画像データを生成する。そして、加算部６５は、生成した復号画像データをデブロックフィルタ６６及びフレームメモリ７０へ出力する。
デブロックフィルタ６６は、加算部６５から入力される復号画像データをフィルタリングすることによりブロック歪みを除去し、フィルタリング後の復号画像データをＳＡＯフィルタ６７へ出力する。
ＳＡＯフィルタ６７は、デブロックフィルタ６６から入力される復号画像データにエッジオフセット処理又はバンドオフセット処理を適用することによりノイズを除去し、処理後の復号画像データを並び替えバッファ６８及びフレームメモリ７０へ出力する。
並び替えバッファ６８は、ＳＡＯフィルタ６７から入力される画像を並び替えることにより、時系列の一連の画像データを生成する。そして、並び替えバッファ６８は、生成した画像データをＤ／Ａ変換部６９へ出力する。
Ｄ／Ａ変換部６９は、並び替えバッファ６８から入力されるデジタル形式の画像データをアナログ形式の画像信号に変換する。そして、Ｄ／Ａ変換部６９は、例えば、画像復号装置６０と接続されるディスプレイ（図示せず）にアナログ画像信号を出力することにより、復号された映像を表示させる。
フレームメモリ７０は、加算部６５から入力されるフィルタリング前の復号画像データ、及びＳＡＯフィルタ６７から入力されるフィルタリング後の復号画像データを記憶媒体を用いて記憶する。
セレクタ７１ａは、可逆復号部６２により取得されるモード情報に応じて、画像内のブロックごとに、フレームメモリ７０からの画像データの出力先をイントラ予測部８０とインター予測部９０との間で切り替える。例えば、セレクタ７１ａは、イントラ予測モードが指定された場合には、フレームメモリ７０から供給されるフィルタリング前の復号画像データを参照画像データとしてイントラ予測部８０へ出力する。また、セレクタ７１ａは、インター予測モードが指定された場合には、フィルタリング後の復号画像データを参照画像データとしてインター予測部９０へ出力する。
セレクタ７１ｂは、可逆復号部６２により取得されるモード情報に応じて、加算部６５へ供給すべき予測画像データの出力元をイントラ予測部８０とインター予測部９０との間で切り替える。例えば、セレクタ７１ｂは、イントラ予測モードが指定された場合には、イントラ予測部８０から出力される予測画像データを加算部６５へ供給する。また、セレクタ７１ｂは、インター予測モードが指定された場合には、インター予測部９０から出力される予測画像データを加算部６５へ供給する。
イントラ予測部８０は、イントラ予測に関する情報とフレームメモリ７０からの参照画像データとに基づいてイントラ予測処理を行い、予測画像データを生成する。そして、イントラ予測部８０は、生成した予測画像データをセレクタ７１ｂへ出力する。
インター予測部９０は、可逆復号部６２から入力されるインター予測に関する情報とフレームメモリ７０からの参照画像データとに基づいてインター予測処理を行い、予測画像データを生成する。そして、インター予測部９０は、生成した予測画像データをセレクタ７１ｂへ出力する。
（２）逆処理部
図９は、図８に示した逆処理部６３の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図９を参照すると、逆処理部６３は、逆量子化部６３１、処理制御部６３２、逆セカンダリ変換部６３３、スケーリングリスト処理部６３４、及び逆プライマリ変換部６３５を有する。
逆量子化部６３１は、可逆復号部６２から入力される量子化データを、符号化の際に使用されたものと同じ量子化パラメータｑＰで逆量子化し、係数データを復元する。例えば、逆量子化部６３１は、式（６）を参照して説明したように、逆量子化処理を行ってもよい。逆量子化部６３１は、復元した係数データを処理制御部６３２へ出力する。なお、逆量子化部６３１により復元される係数データは、符号化の際に、セカンダリ変換が行われたか否かによって、セカンダリ変換処理による変換係数データ、またはスケーリングリスト係数データのいずれかでありうる。
処理制御部６３２は、処理対象ブロックの変換に関する変換情報に基づいて、後述する逆セカンダリ変換部６３３による逆変換処理、及びスケーリングリスト処理部６３４によるスケーリングリスト処理を制御する。例えば、本実施形態に係る処理制御部６３２は、変換情報に基づき、処理対象のブロックに対して逆セカンダリ変換を行うか否かを判定してもよい。
なお、処理制御部６３２が上記の判定を行うためには、例えば変換情報に処理対象のブロックに対して、符号化の際にセカンダリ変換が行われたか否かを示す情報（例えばフラグ）が含まれていてもよいし、処理対象のブロックに対する変換の数や種類を示す情報が含まれていてもよい。例えば、処理制御部６３２は、符号化の際にセカンダリ変換が行われていれば、逆セカンダリ変換を行う、と判定し、符号化の際にセカンダリ変換が行われていなければ、逆セカンダリ変換を行わない、と判定してもよい。
処理制御部６３２は、処理対象のブロックに対して逆セカンダリ変換を行うと判定した場合、逆量子化部６３１から入力された係数データを、逆セカンダリ変換部６３３へ出力する。係る場合、後述するようにスケーリングリスト処理部６３４には逆セカンダリ変換部６３３による逆セカンダリ変換処理後の係数データが入力される。
また、処理制御部６３２は、処理対象のブロックに対して逆セカンダリ変換を行わないと判定した場合、逆量子化部６３１から入力された係数データを、スケーリングリスト処理部６３４へ出力する。係る場合、逆セカンダリ変換部６３３へのデータ入力はスキップされ、逆セカンダリ変換部６３３による逆変換処理は行われないため、スケーリングリスト処理部６３４には逆量子化後の係数データが入力される。
すなわち、処理制御部６３２は、変換情報に基づく上記判定に応じて、逆セカンダリ変換部６３３による逆変換処理、及びスケーリングリスト処理部６３４によるスケーリングリスト処理への入力を制御し得る。
逆セカンダリ変換部６３３は、処理制御部６３２から、係数データが入力された場合に、符号化時に行われたセカンダリ変換の逆変換処理（逆セカンダリ変換処理）を行う。逆セカンダリ変換部６３３は、セカンダリ変換処理後の係数データをスケーリングリスト処理部６３４へ出力する。
スケーリングリスト処理部６３４は、可逆復号部６２から入力されるスケーリングリスト情報に基づいて、スケーリングリスト処理を行う。スケーリングリスト処理部６３４は、処理制御部６３２の制御に従い、逆セカンダリ変換部６３３による変換処理後の係数データ、または逆量子化部６３１による逆量子化処理後の係数データを入力データとして、スケーリングリスト処理を行う。
例えば、スケーリングリスト処理部６３４は式（７）を参照して説明したように、スケーリングリスト処理を行ってもよい。スケーリングリスト処理部６３４は、スケーリングリスト処理後の変換係数データを、逆プライマリ変換部６３５へ出力する。
逆プライマリ変換部６３５は、符号化の際に使用されたプライマリ変換処理の変換方式に従い、スケーリングリスト処理部６３４から入力された変換係数データについて逆プライマリ変換を行うことにより、予測誤差データを生成する。逆プライマリ変換部６３５は、生成した予測誤差データを加算部６５へ出力する。
上述した逆処理部６３の構成によれば、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御に応じた復号が可能となる。
［１−５．復号時の処理の流れ］
（１）既存の手法
図１０は、変換の数が１の場合の既存の手法に従った復号時の処理の流れの一例を示すフローチャート図である。なお、図１０は、復号時の処理の流れのうち、復号処理から予測誤差データの生成処理までの処理に注目した処理の流れを示している。
図１０を参照すると、まず復号処理が行われる（Ｓ５２）。続いて逆量子化とスケーリングリスト処理が行われ（Ｓ５４）、その後に逆変換処理が行われて予測誤差データが生成される（Ｓ５６）。
（２）新たな手法
図１１は、上述した本実施形態に係る新たな手法に従った復号時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１１は、復号時の処理の流れのうち、復号処理から予測誤差データの生成処理までの処理に注目した処理の流れを示している。
図１１を参照すると、まず可逆復号部６２が復号処理を行い、量子化データと符号化パラメータが取得（復号）される（Ｓ２０２）。ここで、取得される符号化パラメータには、変換情報、スケーリングリスト情報、量子化パラメータｑＰ等が含まれ得る。
続いて、逆量子化部６３１が可逆復号部６２から入力される量子化データを、符号化の際に使用されたものと同じ量子化パラメータｑＰで逆量子化する（Ｓ２０４）。続いて、処理制御部６３２が、変換情報に基づいて逆セカンダリ変換を行うか否かを判定する（Ｓ２０６）。
逆セカンダリ変換を行うと判定された場合（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、逆セカンダリ変換部６３３へ逆量子化処理後の係数データが出力され、逆セカンダリ変換部６３３が逆セカンダリ変換を行う（Ｓ２０８）。続いて、スケーリングリスト処理部６３４は、逆セカンダリ変換部６３３による変換処理後の係数データに対してスケーリングリスト処理を行う（Ｓ２１０）。
一方、逆セカンダリ変換を行わないと判定された場合（Ｓ２０６においてＮＯ）、スケーリングリスト処理部６３４へ逆量子化処理後の係数データが出力され、スケーリングリスト処理部６３４は、逆量子化処理後の係数データに対してスケーリングリスト処理を行う（Ｓ２１２）。
そして、逆プライマリ変換部６３５が、ステップＳ２１０またはステップＳ２１２の処理により得られた変換係数データに対して逆プライマリ変換を行い、予測誤差データを生成する（Ｓ２１４）。
なお、上述した各処理の処理単位は任意であり、互いに同一でなくてもよい。したがって、各ステップの処理は、適宜、他のステップの処理等と並行して、または、処理順を入れ替えて実行することもできる。
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６０は、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御に応じた復号を行うことができる。
＜２．第二の実施形態＞
［２−１．概要］
以上、本開示の第一の実施形態について説明した、続いて、以下では、本開示の第二の実施形態として、複数の変換が畳み込み演算による１つの変換で表現された場合について説明する。
例えば、ｎ個の変換の畳み込みＦｎ＊．．．Ｆ２＊Ｆ１をＦｘとすると、本実施形態による符号化時、及び復号時の処理は、それぞれ以下の式（８）、（９）のように表すことが可能である。
Ｃ＝Ｑ（ＳＬｘ（Ｆｘ（Ｒ））…（８）
Ｒ＝（Ｆ’ｘ＊ＳＬｘ’（ＤＱ（Ｃ）））…（９）
なお、ここで、ＳＬｘは第一の実施形態で説明した制御部１２により決定されるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖを用いて、次式（１０）で表される。
ＳＬｘ＝Ｆｘ（ＳＬｃｏｎｖ）…（１０）
例えば、変換の数が２であり、スケーリングリストＳＬｃｏｎｖとセカンダリ変換Ｆ２がそれぞれ以下の式（１１）、（１２）で表される場合、ＳＬｘは例えば以下の式（１３）のようにスケーリングリストＳＬｃｏｎｖとセカンダリ変換Ｆ２の内積演算により得られる。なお、セカンダリ変換Ｆ２の具体的な係数は、例えば複数の変換の中から、変換情報に基づいて決定され得る。
Figure 2018037737
以上、本実施形態の概要を説明した。続いて、本実施形態に係る構成、及び処理の流れについて説明する。なお、以下では簡単のため、適用される変換の数が最大でも２である例を説明するが、上述したように、本実施形態に係る変換の数は係る例に限定されず、３以上でもよい。
［２−２．画像符号化装置の構成］
本実施形態に係る画像符号化装置１０は、第一の実施形態に係る画像符号化装置１０と比較して、処理部、及び逆処理部の機能構成のみが異なる。そこで、以下では、本実施形態に係る画像符号化装置１０が備える処理部１４−２の構成について説明する。なお、本実施形態に係る画像符号化装置１０の備える逆処理部の機能構成は、後述する本実施形態に係る画像復号装置６０が備える逆処理部と同様であるため、ここでの説明は省略する。
図１２は、本実施形態に係る画像符号化装置１０が備える処理部１４−２の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１２を参照すると、処理部１４−２は、処理制御部１４６、変換部１４７、及び量子化・スケーリングリスト処理部１４８を有する。
処理制御部１４６は、制御部１２から入力される、処理対象ブロックの変換に関する変換情報に基づいて、後述する変換部１４７による変換処理、及び量子化・スケーリングリスト処理部１４８による量子化処理、及びスケーリングリスト処理を制御する。
例えば、本実施形態に係る処理制御部１４６は、図５を参照して説明した処理制御部１４３と同様に、変換情報に基づき、処理対象のブロックに対してセカンダリ変換を行うか否かを判定してもよい。
また、本実施形態に係る処理制御部１４６は、変換情報に基づき、変換部１４７により適用される変換Ｆを特定する。例えばセカンダリ変換を行う場合、変換Ｆは、プライマリ変換Ｆ１とセカンダリ変換Ｆ２の畳み込み演算による変換Ｆｘ＝Ｆ２＊Ｆ１であってもよい。一方、セカンダリ変換を行わない場合、変換Ｆは、プライマリ変換Ｆ１であってもよい。処理制御部１４６は、特定した変換Ｆの情報を変換部１４７へ提供する。
また、本実施形態に係る処理制御部１４６は、変換情報に基づき、量子化・スケーリングリスト処理部１４８で行われるスケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストＳＬを特定する。例えばセカンダリ変換を行う場合、特定されるスケーリングリストＳＬは、制御部１２により決定されるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖとセカンダリ変換Ｆ２を用いて式（１３）のように得られるスケーリングリストＳＬｘであってもよい。一方、セカンダリ変換を行わない場合、特定されるスケーリングリストＳＬは、制御部１２で特定されるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖであってもよい。処理制御部１４６は、特定したスケーリングリストＳＬの情報を量子化・スケーリングリスト処理部１４８へ提供する。
変換部１４７は、処理制御部１４６から提供される変換Ｆの情報に基づき、減算部１３から入力される予測誤差データに対して変換処理を行う。変換部１４７は、変換処理後の変換係数データを、量子化・スケーリングリスト処理部１４８へ出力する。
量子化・スケーリングリスト処理部１４８は、処理制御部１４６から提供されるスケーリングリストＳＬの情報に基づき、量子化処理、及びスケーリングリスト処理を行う。なお、量子化・スケーリングリスト処理部１４８は、量子化パラメータｑＰとスケーリングリストＳＬを用いて、スケーリングリスト処理と量子化処理とを同時に行ってもよいし、順次に行ってもよい。量子化・スケーリングリスト処理部１４８は、量子化処理後の量子化データを可逆符号化部１６及び逆処理部２１へ出力する。
上述した処理部１４−２の構成によれば、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。また、畳み込み演算により複数の変換が１の変換で表現されるため、処理量が削減され得る。
［２−３．符号化時の処理の流れ］
図１３は、上述した本実施形態に係る符号化時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１３を参照すると、まず処理制御部１４６は、処理対象のブロックに対してセカンダリ変換を行うか否かを判定する（Ｓ３０２）。セカンダリ変換を行うと判定された場合（Ｓ３０２においてＹＥＳ）、変換部１４７は、プライマリ変換とセカンダリ変換の畳み込み演算による変換処理を行う（Ｓ３０４）。続いて、処理制御部１４６によりスケーリングリストＳＬｘが算出され（Ｓ３０６）、量子化・スケーリングリスト処理部１４８が、算出されたスケーリングリストＳＬｘを用いて量子化処理とスケーリングリスト処理を行う（Ｓ３０８）。
一方、セカンダリ変換を行わないと判定された場合（Ｓ３０２においてＮＯ）、変換部１４７は、プライマリ変換を行い（Ｓ３１０）、量子化・スケーリングリスト処理部１４８は、制御部１２により決定されるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖを用いて量子化処理とスケーリングリスト処理を行う（Ｓ３１２）。
最後に、可逆符号化部１６がステップＳ３０８またはステップＳ３１２の処理により得られた量子化データを符号化する。また、この時、可逆符号化部１６は、変換情報等を含む各種符号化パラメータを符号化する。
なお、上述した各処理の処理単位は任意であり、互いに同一でなくてもよい。したがって、各ステップの処理は、適宜、他のステップの処理等と並行して、または、処理順を入れ替えて実行することもできる。
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１０は、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。また、畳み込み演算により複数の変換が１の変換で表現されるため、処理量が削減され得る。
［２−４．画像復号装置の構成］
続いて、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。本実施形態に係る画像復号装置６０は、第一の実施形態に係る画像復号装置６０と比較して、逆処理部の機能構成のみが異なる。そこで、以下では、本実施形態に係る画像復号装置６０が備える逆処理部６３−２の構成について説明する。
図１４は、本実施形態に係る画像復号装置６０が備える逆処理部６３−２の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図１４を参照すると、逆処理部６３−２は、処理制御部６３６、逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７、及び逆変換部６３８を有する。
処理制御部６３６は、処理対象ブロックの変換に関する変換情報に基づいて、後述する逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７による量子化処理、及びスケーリングリスト処理と、逆変換部６３８による逆変換処理とを制御する。
例えば、本実施形態に係る処理制御部６３６は、図９を参照して説明した処理制御部６３２と同様に、変換情報に基づき、処理対象のブロックに対して逆セカンダリ変換を行うか否かを判定してもよい。
また、本実施形態に係る処理制御部６３６は、変換情報に基づき、逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７で行われるスケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストＳＬを特定する。例えば逆セカンダリ変換を行う場合、特定されるスケーリングリストＳＬは、式（１３）のように、可逆復号部６２により復号されるスケーリングリスト情報に含まれるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖとセカンダリ変換Ｆ２の内積演算により得られるスケーリングリストＳＬｘであってもよい。一方、逆セカンダリ変換を行わない場合、特定されるスケーリングリストＳＬは、可逆復号部６２により復号されるスケーリングリスト情報に含まれるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖであってもよい。処理制御部６３６は、特定したスケーリングリストＳＬの情報を逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７へ提供する。
また、本実施形態に係る処理制御部６３６は、変換情報に基づき、逆変換部６３８により適用される逆変換Ｆ’を特定する。例えば逆セカンダリ変換を行う場合、逆変換Ｆ’は、プライマリ変換Ｆ１とセカンダリ変換Ｆ２の畳み込み演算による変換Ｆｘ＝Ｆ２＊Ｆ１の逆変換Ｆ’ｘであってもよい。一方、逆セカンダリ変換を行わない場合、逆変換Ｆは、プライマリ変換Ｆ１の逆変換である逆プライマリ変換Ｆ’１であってもよい。処理制御部１４６は、特定した逆変換Ｆ’の情報を逆変換部６３８へ提供する。
逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７は、処理制御部６３６から提供されるスケーリングリストＳＬの情報に基づき、逆量子化処理、及びスケーリングリスト処理を行う。なお、逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７は、量子化パラメータｑＰとスケーリングリストＳＬを用いて、逆量子化処理とスケーリングリスト処理とを同時に行ってもよいし、順次に行ってもよい。逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７は、逆量子化処理後の変換係数データを逆変換部６３８へ出力する。
逆変換部６３８は、処理制御部６３６から提供される逆変換Ｆ’の情報に基づき、逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７から入力される変換係数データに対して逆変換処理を行うことにより予測誤差データを生成する。逆変換部６３８は、生成した予測誤差データを加算部６５へ出力する。
上述した逆処理部６３−２の構成によれば、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御に応じた復号が可能となる。また、畳み込み演算により複数の変換が１の変換で表現されるため、処理量が削減され得る。
［２−５．復号時の処理の流れ］
図１５は、上述した本実施形態に係る復号時の処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１５は、復号時の処理の流れのうち、復号処理から予測誤差データの生成処理までの処理に注目した処理の流れを示している。
図１５を参照すると、まず可逆復号部６２が復号処理を行い、量子化データと符号化パラメータが取得（復号）される（Ｓ４０２）。ここで、取得される符号化パラメータには、変換情報、スケーリングリスト情報、量子化パラメータｑＰ等が含まれ得る。
続いて、処理制御部６３６は、変換情報に基づいて、処理対象のブロックに対して逆セカンダリ変換を行うか否かを判定する（Ｓ４０４）。
逆セカンダリ変換を行うと判定された場合（Ｓ４０４においてＹＥＳ）、処理制御部６３６によりスケーリングリストＳＬｘが算出される（Ｓ４０６）。続いて、逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７が、算出されたスケーリングリストＳＬｘを用いて逆量子化処理とスケーリングリスト処理を行う（Ｓ４０８）。続いて、逆変換部６３８が、プライマリ変換とセカンダリ変換の畳み込み演算による変換処理の逆変換処理を行って予測誤差データを生成する（Ｓ４１２）。
一方、逆セカンダリ変換を行わないと判定された場合（Ｓ４０４においてＮＯ）、逆量子化・スケーリングリスト処理部６３７が、ステップＳ４０２で復号されたスケーリングリスト情報に含まれるスケーリングリストＳＬｃｏｎｖを用いて逆量子化処理とスケーリングリスト処理を行う（Ｓ４１４）
続いて、逆変換部６３８が、逆プライマリ変換処理を行って予測誤差データを生成する（Ｓ４１６）。
なお、上述した各処理の処理単位は任意であり、互いに同一でなくてもよい。したがって、各ステップの処理は、適宜、他のステップの処理等と並行して、または、処理順を入れ替えて実行することもできる。
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６０は、処理対象ブロックに対して適用される変換の数、種類によらず、スケーリングリスト処理による帯域制御に応じた復号を行うことができる。また、畳み込み演算により複数の変換が１の変換で表現されるため、処理量が削減され得る。
＜３．ハードウェア構成例＞
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１６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１６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。
＜４．応用例＞
上述した実施形態に係る画像符号化装置１０及び画像復号装置６０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。
（１）第１の応用例：テレビジョン受像機
図１７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）９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース（I/F）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が、上述した画像復号装置６０の機能を有するようにしてもよい。つまり、デコーダ９０４が、符号化データを、以上の各実施の形態において説明した方法で復号するようにしてもよい。このようにすることにより、テレビジョン装置９００は、スケーリングリスト処理による帯域制御に応じた復号が可能となる。
また、このように構成されたテレビジョン装置９００において、映像信号処理部９０５が、例えば、デコーダ９０４から供給される画像データを符号化し、得られた符号化データを、外部インタフェース９０９を介してテレビジョン装置９００の外部に出力させることができるようにしてもよい。そして、その映像信号処理部９０５が、上述した画像符号化装置１０の機能を有するようにしてもよい。つまり、映像信号処理部９０５が、デコーダ９０４から供給される画像データを、以上の各実施の形態において説明した方法で符号化するようにしてもよい。このようにすることにより、テレビジョン装置９００は、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
（２）第２の応用例：携帯電話機
図１８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、例えば画像処理部９２７が、上述した画像符号化装置１０の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部９２７が、画像データを、以上の各実施の形態において説明した方法で符号化するようにしてもよい。このようにすることにより、携帯電話機９２０は、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
また、このように構成された携帯電話機９２０において、例えば画像処理部９２７が、上述した画像復号装置６０の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部９２７が、符号化データを、以上の各実施の形態において説明した方法で復号するようにしてもよい。このようにすることにより、携帯電話機９２０は、スケーリングリスト処理による帯域制御に応じた復号が可能となる。
（３）第３の応用例：記録再生装置
図１９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、各種プログラム及びその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、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１０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６０の機能を有する。それにより、記録再生装置９４０が複数の（逆）変換を適用して符号化し又は復号する際に、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
（４）第４の応用例：撮像装置
図２０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又はＣＭＯＳ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１０及び画像復号装置６０の機能を有する。それにより、撮像装置９６０が複数の（逆）変換を適用して符号化し又は復号する際に、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
（５）第５の応用例：ビデオセット
また、本技術は、任意の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。図２１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２１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２１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２１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２１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（その一方または両方）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２１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２１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２２は、本技術を適用したビデオプロセッサ１３３２（図２１）の概略的な構成の一例を示している。
図２２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２２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２１）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、また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、また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、また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、また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また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、上述した画像符号化装置１０の機能若しくは画像復号装置６０の機能またはその両方を有するようにしてもよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、図１〜図１５を参照して上述した各実施の形態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、画像符号化装置１０の機能若しくは画像復号装置６０の機能またはその両方）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
（ビデオプロセッサの他の構成例）
図２３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２３の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオデータを所定の方式で符号化・復号する機能を有する。
より具体的には、図２３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２３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または符号化データの復号を行うようにしてもよい。
図２３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また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、上述した画像符号化装置１０の機能若しくは画像復号装置６０の機能またはその両方を有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、図１〜図１５を参照して上述した各実施の形態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、画像符号化装置１０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１７）、携帯電話機９２０（図１８）、記録再生装置９４０（図１９）、撮像装置９６０（図２０）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〜図１５を参照して上述した各実施の形態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〜図１５を参照して上述した各実施の形態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１７）、携帯電話機９２０（図１８）、記録再生装置９４０（図１９）、撮像装置９６０（図２０）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〜図１５を参照して上述した各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜第６の応用例：ネットワークシステム＞
また、本技術は、複数の装置により構成されるネットワークシステムにも適用することもできる。図２４は、本技術を適用したネットワークシステムの概略的な構成の一例を示している。
図２４に示されるネットワークシステム１６００は、機器同士が、ネットワークを介して画像（動画像）に関する情報を授受するシステムである。このネットワークシステム１６００のクラウドサービス１６０１は、自身に通信可能に接続されるコンピュータ１６１１、AV（Audio Visual）機器１６１２、携帯型情報処理端末１６１３、IoT（Internet of Things）デバイス１６１４等の端末に対して、画像（動画像）に関するサービスを提供するシステムである。例えば、クラウドサービス１６０１は、所謂動画配信（オンデマンドやライブ配信）のような、画像（動画像）のコンテンツの供給サービスを端末に提供する。また、例えば、クラウドサービス１６０１は、端末から画像（動画像）のコンテンツを受け取って保管するバックアップサービスを提供する。また、例えば、クラウドサービス１６０１は、端末同士の画像（動画像）のコンテンツの授受を仲介するサービスを提供する。
クラウドサービス１６０１の物理構成は任意である。例えば、クラウドサービス１６０１は、動画像を保存し、管理するサーバ、動画像を端末に配信するサーバ、動画像を端末から取得するサーバ、ユーザ（端末）や課金を管理するサーバ等の各種サーバや、インターネットやLAN等の任意のネットワークを有するようにしてもよい。
コンピュータ１６１１は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーション等のような情報処理装置により構成される。AV機器１６１２は、例えば、テレビジョン受像機、ハードディスクレコーダ、ゲーム機器、カメラ等のような画像処理装置により構成される。携帯型情報処理端末１６１３は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯電話機、スマートフォン等のような携帯型の情報処理装置により構成される。IoTデバイス１６１４は、例えば、機械、家電、家具、その他の物、ICタグ、カード型デバイス等、画像に関する処理を行う任意の物体により構成される。これらの端末は、いずれも通信機能を有し、クラウドサービス１６０１に接続し（セッションを確立し）、クラウドサービス１６０１と情報の授受を行う（すなわち通信を行う）ことができる。また、各端末は、他の端末と通信を行うこともできる。端末間の通信は、クラウドサービス１６０１を介して行うようにしてもよいし、クラウドサービス１６０１を介さずに行うようにしてもよい。
以上のようなネットワークシステム１６００に本技術を適用し、端末間や、端末とクラウドサービス１６０１との間で画像（動画像）のデータが授受される際に、その画像データを各実施の形態において上述したように符号化・復号するようにしてもよい。つまり、端末（コンピュータ１６１１乃至IoTデバイス１６１４）やクラウドサービス１６０１が、それぞれ、上述した画像符号化装置１０や画像復号装置６０の機能を有するようにしてもよい。このようにすることにより、複数の（逆）変換を適用して符号化し又は復号する際に、スケーリングリスト処理による帯域制御が可能となる。
＜５．まとめ＞
以上、説明したように本開示の実施形態によれば、複数の変換が適用される場合においても、スケーリングリストを用いた帯域制御が可能である。
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、特許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。
以上の各実施の形態において説明した本技術に関する制御情報を符号化側から復号側に伝送するようにしてもよい。例えば、上述した本技術を適用することを許可（または禁止）するか否かを制御する制御情報を伝送するようにしてもよい。また、例えば、上述した本技術を適用することを許可（または禁止）するブロックサイズの上限若しくは下限、またはその両方を指定する制御情報を伝送するようにしてもよい。
本技術は、プライマリ変換、セカンダリ変換、および符号化（復号、逆セカンダリ変換、および逆プライマリ変換）を行う任意の画像符号化・復号に適用することができる。つまり、変換（逆変換）、量子化（逆量子化）、符号化（復号）、予測等の仕様は任意であり、上述した例に限定されない。例えば、変換（逆変換）において、（逆）プライマリ変換および（逆）セカンダリ変換以外の（逆）変換（すなわち３以上の（逆）変換）が行われるようにしてもよい。また、符号化（復号）は、可逆な方式であってもよいし、非可逆な方式であってもよい。さらに、量子化（逆量子化）や予測等は省略するようにしてもよい。また、フィルタ処理等の上述していない処理が行われるようにしてもよい。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する処理制御部、を備える、画像処理装置。
（２）
前記処理制御部は、前記変換情報に基づいて、処理対象ブロックに適用された変換の逆変換に係る逆変換処理をさらに制御する、前記（１）に記載の画像処理装置。
（３）
前記処理制御部は、前記変換情報に基づいて、前記逆変換処理への入力を制御する、前記（２）に記載の画像処理装置。
（４）
前記処理制御部は、前記変換情報に基づいて、画像データと予測画像データとの差分である予測誤差データに対する変換とは異なる他の変換の逆変換に係る逆変換処理を行うか否かの判定を行う、前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の画像処理装置。
（５）
前記処理制御部は、前記判定に応じて、前記スケーリングリスト処理への入力を制御する、前記（４）に記載の画像処理装置。
（６）
前記処理制御部は、前記逆変換処理を行うと判定した場合に、当該逆変換処理後の係数データが前記スケーリングリスト処理への入力データとなるように、前記スケーリングリスト処理への入力を制御する、前記（５）に記載の画像処理装置。
（７）
前記処理制御部は、前記逆変換処理を行わないと判定した場合に、逆量子化の係数データが前記スケーリングリスト処理への入力データとなるように、前記スケーリングリスト処理への入力を制御する、前記（５）または（６）に記載の画像処理装置。
（８）
前記処理制御部は、前記判定に応じて、前記スケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストを特定する、前記（４）に記載の画像処理装置。
（９）
前記処理制御部は、前記逆変換処理を行うと判定した場合に、所定のスケーリングリストと、前記他の変換との内積演算により、前記スケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストを特定する、前記（８）に記載の画像処理装置。
（１０）
前記逆変換処理は、畳み込み演算に基づいて行われる、前記（８）または（９）に記載の画像処理装置。
（１１）
前記変換情報は、前記処理対象ブロックに所定の変換が適用されたか否かを示す情報を含む、前記（１）に記載の画像処理装置。
（１２）
前記変換情報は、前記処理対象ブロックに適用された変換の数を示す情報を含む、前記（１）に記載の画像処理装置。
（１３）
プロセッサが、処理対象の処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御すること、を含む、画像処理方法。
（１４）
コンピュータに、
処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する機能を実現させるための、プログラム。
１０ 画像符号化装置
１２ 制御部
１３ 減算部
１４ 処理部
１６ 時可逆符号化部
１７ 蓄積バッファ
２１ 逆処理部
２３ 加算部
３０ イントラ予測部
４０ インター予測部
６０ 画像復号装置
６１ 蓄積バッファ
６２ 可逆復号部
６３ 逆処理部
６５ 加算部
７０ フレームメモリ
８０ イントラ予測部
９０ インター予測部
１４１ プライマリ変換部
１４２ スケーリングリスト処理部
１４３ 処理制御部
１４４ セカンダリ変換部
１４５ 量子化部
１４６ 処理制御部
１４７ 変換部
１４８ 量子化・スケーリングリスト処理部
６３１ 逆量子化部
６３２ 処理制御部
６３３ 逆セカンダリ変換部
６３４ スケーリングリスト処理部
６３５ 逆プライマリ変換部
６３６ 処理制御部
６３７ 逆量子化・スケーリングリスト処理部
６３８ 逆変換部

Claims (14)

  1. 処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する処理制御部、を備える、画像処理装置。
  2. 前記処理制御部は、前記変換情報に基づいて、処理対象ブロックに適用された変換の逆変換に係る逆変換処理をさらに制御する、請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 前記処理制御部は、前記変換情報に基づいて、前記逆変換処理への入力を制御する、請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 前記処理制御部は、前記変換情報に基づいて、画像データとの予測画像データとの差分である予測誤差データに対する変換とは異なる他の変換の逆変換に係る逆変換処理を行うか否かの判定を行う、請求項１に記載の画像処理装置。
  5. 前記処理制御部は、前記判定に応じて、前記スケーリングリスト処理への入力を制御する、請求項４に記載の画像処理装置。
  6. 前記処理制御部は、前記逆変換処理を行うと判定した場合に、当該逆変換処理後の係数データが前記スケーリングリスト処理への入力データとなるように、前記スケーリングリスト処理への入力を制御する、請求項５に記載の画像処理装置。
  7. 前記処理制御部は、前記逆変換処理を行わないと判定した場合に、逆量子化の係数データが前記スケーリングリスト処理への入力データとなるように、前記スケーリングリスト処理への入力を制御する、請求項５に記載の画像処理装置。
  8. 前記処理制御部は、前記判定に応じて、前記スケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストを特定する、請求項４に記載の画像処理装置。
  9. 前記処理制御部は、前記逆変換処理を行うと判定した場合に、所定のスケーリングリストと、前記他の変換との内積演算により、前記スケーリングリスト処理に用いられるスケーリングリストを特定する、請求項８に記載の画像処理装置。
  10. 前記逆変換処理は、畳み込み演算に基づいて行われる、請求項８に記載の画像処理装置。
  11. 前記変換情報は、前記処理対象ブロックに所定の変換が適用されたか否かを示す情報を含む、請求項１に記載の画像処理装置。
  12. 前記変換情報は、前記処理対象ブロックに適用された変換の数を示す情報を含む、請求項１に記載の画像処理装置。
  13. プロセッサが、処理対象の処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御すること、を含む、画像処理方法。
  14. コンピュータに、
    処理対象ブロックに適用された変換に関する変換情報に基づいて、スケーリングリスト処理を制御する機能を実現させるための、プログラム。
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