WO2013065567A1 - 画像処理装置および方法 - Google Patents

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WO2013065567A1
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unit
quantization
image
image processing
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佐藤　数史
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ソニー株式会社
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    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards

Definitions

  • the present disclosure relates to an image processing apparatus and method, and relates to an image processing apparatus and method that suppresses a reduction in encoding efficiency.
  • MPEG compressed by orthogonal transform such as discrete cosine transform and motion compensation
  • a device that conforms to a method such as Moving (Pictures Experts Group) has been widely used for both information distribution in broadcasting stations and information reception in general households.
  • MPEG2 International Organization for Standardization
  • IEC International Electrotechnical Commission
  • MPEG2 was mainly intended for high-quality encoding suitable for broadcasting, but it did not support encoding methods with a lower code amount (bit rate) than MPEG1, that is, a higher compression rate. With the widespread use of mobile terminals, the need for such an encoding system is expected to increase in the future, and the MPEG4 encoding system has been standardized accordingly. Regarding the image coding system, the standard was approved as an international standard in December 1998 as ISO / IEC 14496-2.
  • H.26L International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector
  • Q6 / 16 VCEG Video Coding Expert Group
  • H.26L is known to achieve higher encoding efficiency than the conventional encoding schemes such as MPEG2 and MPEG4, although a large amount of calculation is required for encoding and decoding.
  • Joint ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Model of Enhanced-Compression Video Coding has been implemented based on this H.26L and incorporating functions not supported by H.26L to achieve higher coding efficiency. It was broken.
  • AVC Advanced Video Coding
  • encoding unit a hierarchical structure including macroblocks and sub-macroblocks is defined as an encoding processing unit (encoding unit).
  • this macroblock size is set to 16 pixels ⁇ 16 pixels for a large image frame such as UHD (Ultra High Definition: 4000 pixels ⁇ 2000 pixels), which is the target of the next generation encoding method. Not optimal.
  • coding unit (Coding Unit)
  • CU Coding Unit
  • coefficient data generated from image data to be encoded is encoded after being quantized.
  • a quantization parameter ( ⁇ QP) is encoded by, for example, Golomb code and transmitted from the encoding side to the decoding side. If the range of values that can be taken by the quantization parameter is expanded, the code amount of the quantization parameter is greatly increased, and as a result, the coding efficiency of the entire bitstream may be reduced.
  • the present disclosure has been made in view of such a situation, and an object thereof is to suppress an increase in code amount due to an improvement in quantization accuracy and to suppress a decrease in encoding efficiency.
  • One aspect of the present disclosure includes a conversion unit that converts a quantization parameter used for quantization of image data into a plurality of parameters, and a transmission that transmits the plurality of parameters in which the quantization parameter is converted by the conversion unit.
  • An image processing apparatus that converts a quantization parameter used for quantization of image data into a plurality of parameters, and a transmission that transmits the plurality of parameters in which the quantization parameter is converted by the conversion unit.
  • the conversion unit can convert the quantization parameter into a first quantization parameter and a second quantization parameter.
  • the conversion unit may use a quotient obtained by dividing the quantization parameter by 2 as the first quantization parameter and a remainder as the second quantization parameter.
  • the conversion unit can realize division of the quantization parameter by a shift operation.
  • the conversion unit may further calculate a differential first quantization parameter that is a difference value between the first quantization parameter of the attention area to be processed and a predicted first quantization parameter that is a predicted value thereof. it can.
  • the conversion unit can calculate the predicted first quantization parameter using the first quantization parameter in the peripheral region of the region of interest.
  • the conversion unit uses the region adjacent to the left of the region of interest as the peripheral region, and the region adjacent to the left of the region of interest cannot be used.
  • a region processed immediately before the region of interest can be set as the peripheral region.
  • the transmission unit may encode the differential first quantization parameter and transmit the encoded differential first quantization parameter and the second quantization parameter.
  • the image processing apparatus may further include a quantization unit that quantizes the image data, and the conversion unit may convert the quantization parameter used for the quantization of the image data by the quantization unit into a plurality of parameters.
  • An encoding unit that encodes the quantized image data is further provided, and the transmission unit adds the plurality of parameters to the encoded data of the image data generated by the encoding unit and transmits the encoded data. be able to.
  • One aspect of the present disclosure is also an image processing method of an image processing device, in which a conversion unit converts a quantization parameter used for quantization of image data into a plurality of parameters, and a transmission unit An image processing method for transmitting the plurality of parameters in which the conversion parameters are converted.
  • An image processing apparatus includes a reconstruction unit that reconstructs a quantization parameter.
  • the acquisition unit is a difference value between a first quantization parameter obtained by converting the quantization parameter of a target region to be processed and a predicted first quantization parameter that is a predicted value of the first quantization parameter.
  • the difference first quantization parameter and the second quantization parameter obtained by converting the quantization parameter of the region of interest are acquired, and the reconstruction unit is configured to obtain the difference of the region of interest acquired by the acquisition unit.
  • the first quantization parameter of the attention area is reconstructed using one quantization parameter, and the reconstructed first quantization parameter of the attention area and the second quantization parameter of the attention area are obtained. Can be used to reconstruct the quantization parameter of the region of interest.
  • the reconstructing unit calculates the predicted first quantization parameter using the first quantization parameter in the peripheral region of the attention area, and calculates the calculated first quantization parameter for the difference of the attention area. In addition to one quantization parameter, the first quantization parameter of the region of interest can be reconstructed.
  • the first quantization parameter may be a quotient obtained by dividing the quantization parameter by 2
  • the second quantization parameter may be a remainder obtained by dividing the quantization parameter by 2.
  • the reconstruction unit can reconstruct the first quantization parameter of the region of interest by multiplying the first quantization parameter by 2 and adding the second quantization parameter.
  • the reconstruction unit can realize multiplication of the quantization parameter by a shift operation.
  • the acquisition unit can acquire the differential first quantization parameter by decoding the encoded differential first quantization parameter.
  • the image processing apparatus may further include an inverse quantization unit that inversely quantizes the quantized image data using the quantization parameter reconstructed by the reconstruction unit.
  • Another aspect of the present disclosure is also an image processing method of an image processing device, in which an acquisition unit acquires and reconstructs a plurality of parameters obtained by converting quantization parameters used for quantization of image data.
  • a unit is an image processing method in which the quantization parameter is reconstructed using the acquired plurality of parameters.
  • a quantization parameter used for quantization of image data is converted into a plurality of parameters, and a plurality of parameters obtained by converting the quantization parameters are transmitted.
  • a plurality of parameters obtained by transforming quantization parameters used for quantization of image data are acquired, and the quantization parameters are reconstructed using the acquired plurality of parameters.
  • an image can be processed.
  • a reduction in encoding efficiency can be suppressed.
  • FIG. 20 is a block diagram illustrating a main configuration example of a computer. It is a block diagram which shows the main structural examples of a television apparatus. It is a block diagram which shows the main structural examples of a mobile terminal device. It is a block diagram which shows the main structural examples of a recording / reproducing machine. It is a block diagram which shows the main structural examples of an imaging device.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration example of an image encoding device that is an image processing device to which the present technology is applied.
  • the image encoding apparatus 100 shown in FIG. 1 is, for example, a HEVC (High Efficiency Video Coding) encoding scheme
  • the image data of the moving image is encoded as in the H.264 and MPEG (Moving Picture Experts Group) 4 Part 10 (AVC (Advanced Video Coding)) coding system.
  • H.264 and MPEG Motion Picture Experts Group
  • AVC Advanced Video Coding
  • the image encoding device 100 includes an A / D conversion unit 101, a screen rearrangement buffer 102, a calculation unit 103, an orthogonal transformation unit 104, a quantization unit 105, a lossless encoding unit 106, and a storage buffer. 107.
  • the image coding apparatus 100 also includes an inverse quantization unit 108, an inverse orthogonal transform unit 109, a calculation unit 110, a loop filter 111, a frame memory 112, a selection unit 113, an intra prediction unit 114, a motion prediction / compensation unit 115, and a prediction.
  • An image selection unit 116 and a rate control unit 117 are included.
  • the image encoding device 100 includes a quantization parameter encoding unit 121.
  • the A / D conversion unit 101 A / D converts the input image data, supplies the converted image data (digital data) to the screen rearrangement buffer 102, and stores it.
  • the screen rearrangement buffer 102 rearranges the images of the frames in the stored display order in the order of frames for encoding in accordance with GOP (Group Of Picture), and the images in which the order of the frames is rearranged. This is supplied to the calculation unit 103.
  • the screen rearrangement buffer 102 supplies each frame image to the calculation unit 103 for each predetermined partial area that is a processing unit (encoding unit) of the encoding process.
  • the screen rearrangement buffer 102 supplies the image in which the order of the frames has been rearranged to the intra prediction unit 114 and the motion prediction / compensation unit 115 for each partial region.
  • the calculation unit 103 subtracts the prediction image supplied from the intra prediction unit 114 or the motion prediction / compensation unit 115 via the prediction image selection unit 116 from the image read from the screen rearrangement buffer 102, and the difference information Is output to the orthogonal transform unit 104. For example, in the case of an image on which intra coding is performed, the calculation unit 103 subtracts the prediction image supplied from the intra prediction unit 114 from the image read from the screen rearrangement buffer 102. For example, in the case of an image on which inter coding is performed, the arithmetic unit 103 subtracts the predicted image supplied from the motion prediction / compensation unit 115 from the image read from the screen rearrangement buffer 102.
  • the orthogonal transform unit 104 performs orthogonal transform such as discrete cosine transform and Karhunen-Loeve transform on the difference information supplied from the computation unit 103. Note that this orthogonal transformation method is arbitrary.
  • the orthogonal transform unit 104 supplies the transform coefficient obtained by the orthogonal transform to the quantization unit 105.
  • the quantization unit 105 quantizes the transform coefficient supplied from the orthogonal transform unit 104.
  • the quantization unit 105 supplies the quantized transform coefficient to the lossless encoding unit 106.
  • the quantization unit 105 supplies the quantization parameter used for the quantization to the quantization parameter encoding unit 121.
  • the lossless encoding unit 106 encodes the transform coefficient quantized by the quantization unit 105 using an arbitrary encoding method, and generates encoded data (bit stream). Since the coefficient data is quantized under the control of the rate control unit 117, the code amount of the encoded data becomes the target value set by the rate control unit 117 (or approximates the target value).
  • the lossless encoding unit 106 acquires intra prediction information including information indicating an intra prediction mode from the intra prediction unit 114, and moves inter prediction information including information indicating an inter prediction mode, motion vector information, and the like. Obtained from the prediction / compensation unit 115. Further, the lossless encoding unit 106 acquires filter coefficients used in the loop filter 111 and the like.
  • the lossless encoding unit 106 also acquires a parameter relating to quantization from the quantization parameter encoding unit 121.
  • the lossless encoding unit 106 acquires the first differential quantization parameter and the second quantization parameter generated by the quantization parameter encoding unit 121 as parameters relating to quantization. These parameters will be described later.
  • the lossless encoding unit 106 encodes these various types of information using an arbitrary encoding method, and includes (multiplexes) the information in the encoded data (bit stream). For example, the lossless encoding unit 106 binarizes and encodes the above-described quantization parameters (for example, the difference first quantization parameter and the second quantization parameter) for each parameter, and encodes the encoded data of the image data. Store in header information etc.
  • the lossless encoding unit 106 supplies the encoded data generated in this way to the storage buffer 107 for storage.
  • Examples of the encoding scheme of the lossless encoding unit 106 include variable length encoding or arithmetic encoding.
  • Examples of variable length coding include H.264.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • Examples of arithmetic coding include CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding).
  • the accumulation buffer 107 temporarily holds the encoded data supplied from the lossless encoding unit 106.
  • the accumulation buffer 107 outputs the stored encoded data as a bit stream at a predetermined timing, for example, to a recording device (recording medium) or a transmission path (not shown) in the subsequent stage. That is, various types of encoded information are supplied to a device that decodes encoded data obtained by encoding image data by the image encoding device 100 (hereinafter also referred to as a decoding-side device).
  • the transform coefficient quantized by the quantization unit 105 is also supplied to the inverse quantization unit 108.
  • the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the quantized transform coefficient by a method corresponding to the quantization by the quantization unit 105.
  • the inverse quantization unit 108 supplies the obtained transform coefficient to the inverse orthogonal transform unit 109.
  • the inverse orthogonal transform unit 109 performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient supplied from the inverse quantization unit 108 by a method corresponding to the orthogonal transform performed by the orthogonal transform unit 104.
  • the inversely orthogonally transformed output (difference information restored locally) is supplied to the calculation unit 110.
  • the calculation unit 110 converts the inverse orthogonal transform result supplied from the inverse orthogonal transform unit 109, that is, locally restored difference information, into the intra prediction unit 114 or the motion prediction / compensation unit 115 via the predicted image selection unit 116. Are added to the predicted image to obtain a locally reconstructed image (hereinafter referred to as a reconstructed image).
  • the reconstructed image is supplied to the loop filter 111 or the frame memory 112.
  • the loop filter 111 includes a deblocking filter, an adaptive loop filter, and the like, and appropriately performs a filtering process on the reconstructed image supplied from the calculation unit 110.
  • the loop filter 111 removes block distortion of the reconstructed image by performing deblocking filter processing on the reconstructed image.
  • the loop filter 111 improves the image quality by performing loop filter processing using a Wiener filter on the deblocking filter processing result (reconstructed image from which block distortion has been removed). I do.
  • the loop filter 111 may further perform other arbitrary filter processing on the reconstructed image. Further, the loop filter 111 can supply information such as filter coefficients used for the filter processing to the lossless encoding unit 106 and encode it as necessary.
  • the loop filter 111 supplies a filter processing result (hereinafter referred to as a decoded image) to the frame memory 112.
  • the frame memory 112 stores the reconstructed image supplied from the calculation unit 110 and the decoded image supplied from the loop filter 111, respectively.
  • the frame memory 112 supplies the stored reconstructed image to the intra prediction unit 114 via the selection unit 113 at a predetermined timing or based on a request from the outside such as the intra prediction unit 114.
  • the frame memory 112 also stores the decoded image stored at a predetermined timing or based on a request from the outside such as the motion prediction / compensation unit 115 via the selection unit 113. 115.
  • the selection unit 113 indicates the supply destination of the image output from the frame memory 112. For example, in the case of intra prediction, the selection unit 113 reads an image (reconstructed image) that has not been subjected to filter processing from the frame memory 112 and supplies it to the intra prediction unit 114 as peripheral pixels.
  • the selection unit 113 reads out an image (decoded image) that has been filtered from the frame memory 112, and supplies it as a reference image to the motion prediction / compensation unit 115.
  • the intra prediction unit 114 When the intra prediction unit 114 acquires an image (peripheral image) of a peripheral region located around the processing target region from the frame memory 112, the intra prediction unit 114 basically uses a pixel value of the peripheral image to predict a prediction unit (PU ( Prediction (Unit))) is used as a processing unit to perform intra prediction (in-screen prediction) for generating a predicted image.
  • the intra prediction unit 114 performs this intra prediction in a plurality of modes (intra prediction modes) prepared in advance.
  • the intra prediction unit 114 generates predicted images in all candidate intra prediction modes, evaluates the cost function value of each predicted image using the input image supplied from the screen rearrangement buffer 102, and selects the optimum mode. select. When the intra prediction unit 114 selects the optimal intra prediction mode, the intra prediction unit 114 supplies the predicted image generated in the optimal mode to the predicted image selection unit 116.
  • the intra prediction unit 114 appropriately supplies intra prediction information including information related to intra prediction, such as an optimal intra prediction mode, to the lossless encoding unit 106 to be encoded.
  • the motion prediction / compensation unit 115 basically uses the input image supplied from the screen rearrangement buffer 102 and the reference image supplied from the frame memory 112 as a processing unit, using PU (inter PU) as a processing unit. (Inter prediction) is performed, motion compensation processing is performed according to the detected motion vector, and a predicted image (inter predicted image information) is generated.
  • the motion prediction / compensation unit 115 performs such inter prediction in a plurality of modes (inter prediction modes) prepared in advance.
  • the motion prediction / compensation unit 115 generates a prediction image in all candidate inter prediction modes, evaluates the cost function value of each prediction image, and selects an optimal mode.
  • the motion prediction / compensation unit 115 supplies the predicted image generated in the optimal mode to the predicted image selection unit 116.
  • the motion prediction / compensation unit 115 supplies inter prediction information including information related to inter prediction, such as an optimal inter prediction mode, to the lossless encoding unit 106 to be encoded.
  • the predicted image selection unit 116 selects a supply source of a predicted image to be supplied to the calculation unit 103 or the calculation unit 110.
  • the prediction image selection unit 116 selects the intra prediction unit 114 as a supply source of the prediction image, and supplies the prediction image supplied from the intra prediction unit 114 to the calculation unit 103 and the calculation unit 110.
  • the predicted image selection unit 116 selects the motion prediction / compensation unit 115 as a supply source of the predicted image, and calculates the predicted image supplied from the motion prediction / compensation unit 115 as the calculation unit 103. To the arithmetic unit 110.
  • the rate control unit 117 controls the quantization operation rate of the quantization unit 105 based on the code amount of the encoded data stored in the storage buffer 107 so that overflow or underflow does not occur.
  • the quantization parameter encoding unit 121 converts the quantization parameter into a plurality of parameters. That is, the quantization parameter encoding unit 121 uses the quantization parameter supplied from the quantization unit 105 to generate a plurality of quantization parameters. For example, the quantization parameter encoding unit 121 generates a differential first quantization parameter and a second quantization parameter as parameters relating to quantization. These parameters will be described later.
  • the quantization parameter encoding unit 121 supplies the generated parameters related to quantization to the lossless encoding unit 106, encodes them, and transmits them to the decoding side apparatus.
  • coding unit a coding unit (CU (Coding Unit)) defined in the HEVC encoding scheme will be described first.
  • the coding unit is also called a coding tree block (CTB (Coding Tree Block)), and is a partial region of a multi-layer structure of a picture unit image that plays the same role as a macroblock in AVC. That is, CU is a unit (encoding unit) of encoding processing. While the size of the macroblock is fixed to 16 ⁇ 16 pixels, the size of the CU is not fixed, and is specified in the image compression information in each sequence.
  • CTB Coding Tree Block
  • a CU having the largest size is referred to as a large coding unit (LCU (Largest Coding Unit)), and a CU having the smallest size is referred to as a smallest coding unit (SCU (Smallest Coding Unit)). That is, the LCU is the maximum coding unit, and the SCU is the minimum coding unit.
  • the sizes of these areas are specified, It is a square and is limited to a size represented by a power of 2. That is, each area obtained by dividing a (square) CU at a certain level into 2 ⁇ 2 is a (square) CU one level below.
  • Figure 2 shows an example of coding unit (Coding Unit) defined in HEVC.
  • split_flag When the value of split_flag is “1”, the CU having the size of 2Nx2N is divided into CUs having the size of NxN that is one level below.
  • the CU is divided into prediction units (Prediction Units (PU)) that are regions (partial regions of images in units of pictures) that are processing units of intra or inter prediction, and are regions that are processing units of orthogonal transformation It is divided into transform units (Transform Unit (TU)), which is (a partial area of an image in units of pictures).
  • Prediction Units PU
  • TU Transform Unit
  • inter prediction PU Inter Prediction Unit
  • 4N sizes of 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, and NxN can be set for a 2Nx2N CU.
  • one PU of the same size as that CU two PUs obtained by dividing the CU vertically or horizontally, or four PUs obtained by dividing the CU into two vertically and horizontally respectively.
  • the image encoding apparatus 100 performs each process related to encoding using a partial region of an image in units of pictures as a processing unit.
  • a processing unit uses a CU defined by HEVC as a coding unit. That is, LCU is the maximum coding unit and SCU is the minimum coding unit.
  • the processing unit of each encoding process by the image encoding apparatus 100 is not limited to this, and is arbitrary.
  • a macroblock or sub-macroblock defined by AVC may be used as a processing unit.
  • the “(partial) area” includes all the above-mentioned various areas (for example, macroblock, sub-macroblock, LCU, CU, SCU, PU, TU, etc.). May be). Of course, units other than those described above may be included, and units that are impossible according to the content of the description are appropriately excluded.
  • the quantization unit 105 performs quantization, which is processing for rounding the result obtained by dividing the coefficient data by the quantization step to an integer value.
  • the quantization unit 105 can reduce the coefficient value by this quantization. Therefore, the image coding apparatus 100 can reduce the code amount by coding the coefficient (quantized value) of the quantization result as compared with the case of coding the orthogonal transform coefficient before quantization. .
  • the code amount can be adjusted according to the size of the quantization step. Therefore, the bit stream rate can be controlled by controlling the size of the quantization step.
  • a quantization step having the same size as the quantization step used for quantization is required.
  • the quantization parameter is transmitted to the decoding side device instead of the quantization step.
  • a predetermined relationship is defined in advance between the quantization step (QS) and the quantization parameter (QP). For example, in the case of AVC, a relationship such as the following formula (1) is defined.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the quantization step (QS) and the quantization parameter (QP). As shown in the graph of FIG. 3, when the quantization parameter is increased by 6, the quantization step is doubled.
  • the range of values that the quantization step can take is defined in advance according to the desired range of the quantization step. For example, in the case of AVC, values from 0 to 51 are defined as quantization parameter values so that the maximum value of the quantization step is 256 times the minimum value.
  • the quantization parameter (QP) used for quantization in the encoding device is transmitted to the decoding device.
  • the quantization parameter QP in CU units.
  • the CU has a hierarchical structure, and a plurality of sizes of CUs can be formed in the LCU.
  • the image encoding apparatus 100 can transmit the quantization parameter only for a CU having an arbitrary size or larger.
  • the size of the quantization parameter to be transmitted to the CU is specified by, for example, max_cu_qp_delta_depth that is a syntax element in the picture parameter set shown in FIG.
  • the quantization parameter of the target CU instead of the quantization parameter of the target CU that is the processing target CU, the quantization parameter of the target CU and the quantization parameters of the CUs around the target CU A difference value (difference quantization parameter) is transmitted.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the syntax of the conversion coefficient. As illustrated in FIG. 5, for example, a parameter cu_qp_delta representing the differential quantization parameter of the target CU is transmitted for each CU that is greater than or equal to the size specified by the syntax element max_cu_qp_delta_depth.
  • the difference quantization parameter cu_qp_delta is calculated according to the following equation (2).
  • LeftQP is the quantization parameter of the CU located to the left of the target CU
  • PrevQP is the quantization parameter of the CU processed immediately before the target CU. That is, the difference value between the quantization parameter of the attention CU and the quantization parameter of the CU processed immediately before the attention CU is transmitted.
  • the relationship between the quantization parameter and the quantization step may be redefined as shown in the following equation (3).
  • the range of values that can be taken by the quantization parameter for the same quantization step value range is wider than before redefining the relationship between the quantization parameter and the quantization step. End up.
  • the range of values that the quantization parameter can take becomes 0 to 103.
  • the differential quantization parameter is encoded and transmitted. For this reason, if the range of values that the differential quantization parameter can take increases, the amount of code may increase.
  • the value that the difference quantization parameter (deltaQP) can take is -26 to 26.
  • the differential quantization parameter is first binarized by replacing it with unsigned data, so the range of possible values is 0 to 51. Therefore, the differential quantization parameter is encoded using a table as shown in FIG.
  • the differential quantization parameter is encoded using a table as shown in B of FIG.
  • the image coding apparatus 100 suppresses an increase in the amount of code due to the improvement of the quantization accuracy by converting the quantization parameter into a plurality of parameters.
  • the quantization parameter encoding unit 121 converts the quantization parameter QP supplied from the quantization unit 105 to the first quantization parameter QP 1 and the second quantization parameter QP 1 as shown in the following equations (4) and (5). It converted to a quantization parameter QP 2.
  • QP 1 QP / 2 (4)
  • QP 2 QP% 2 (5)
  • QP / 2 (that is, the first quantization parameter QP 1 ) indicates a quotient when the quantization parameter QP is divided by 2
  • QP% 2 (that is, the second quantization parameter).
  • QP 2 indicates the remainder when the quantization parameter QP is divided by 2.
  • the quantization parameter encoding unit 121 calculates a difference value (difference first quantization parameter) from the predicted value for the first quantization parameter QP 1 , supplies it to the lossless encoding unit 106, and encodes it. .
  • the value of the second quantization parameter QP 2 is either “0” or “1”, that is, 1-bit binary data. Therefore, the quantization parameter encoding unit 121 supplies the second quantization parameter QP 2 to the lossless encoding unit 106 as it is.
  • the lossless encoding unit 106 encodes the differential first quantization parameter, multiplexes the encoded result and the second quantization parameter QP 2 into encoded data, and transmits the encoded data to the decoding side apparatus.
  • the relationship with the quantization step QS defined as in Expression (1) is redefined as in Expression (3). If the range of values that the quantization parameter QP can take is 0 to 51 before this redefinition, the range of values that the quantization parameter QP can take after the redefinition is expanded to 0 to 103. The range of values that the first quantization parameter QP 1 can take is 0 to 51. Therefore, the code amount of the differential first quantization parameter is the same as the code amount of the differential quantization parameter before redefinition.
  • the code amount after redefinition only increases by the amount of the second quantization parameter QP 2 , that is, by 1 bit, compared with that before redefinition. Therefore, the image coding apparatus 100 can significantly suppress an increase in the code amount as compared with a case where the redefined quantization parameter QP is coded as it is.
  • the operations (QP / 2 and QP% 2) in the above equations (4) and (5) can be realized by shifting. That is, the image coding apparatus 100 can easily convert the quantization parameter into a plurality of parameters (can suppress an increase in calculation load for this conversion).
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a main configuration example of the quantization parameter encoding unit in FIG.
  • the quantization parameter encoding unit 121 includes a quantization parameter buffer 151, a first quantization parameter calculation unit 152, a second quantization parameter calculation unit 153, a first quantization parameter buffer 154, and a prediction.
  • a first quantization parameter calculation unit 155 and a difference first quantization parameter calculation unit 156 are included.
  • the quantization parameter buffer 151 stores the quantization parameter QP supplied from the quantization unit 105.
  • the quantization parameter QP is that of the target CU (target region) that is the processing target used for the quantization processing by the quantization unit 105.
  • the quantization parameter buffer 151 uses the first quantization parameter calculation unit 152 and the second quantization parameter calculation for the quantization parameter QP of the target CU stored by itself at a predetermined timing or according to a request from the outside. To the unit 153.
  • the first quantization parameter calculation unit 152 calculates the first quantization parameter QP 1 using the supplied quantization parameter QP, for example, as in the above-described equation (4).
  • the first quantization parameter calculation unit 152 supplies the calculated first quantization parameter QP 1 to the first quantization parameter buffer 154 and the differential first quantization parameter calculation unit 156.
  • the second quantization parameter calculation unit 153 calculates the second quantization parameter QP 2 using the supplied quantization parameter QP, for example, as in the above equation (5). Second quantization parameter calculation unit 153, a second quantization parameter QP 2 calculated is supplied to the lossless coding unit 106, it is multiplexed and transmitted to the encoded data.
  • the first quantization parameter buffer 154 stores the supplied first quantization parameter QP 1 .
  • the first quantization parameter buffer 154 supplies the first quantization parameter stored therein to the prediction first quantization parameter calculation unit 155 according to the request of the prediction first quantization parameter calculation unit 155.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 155 predicts the first quantization parameter of the target CU.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 155 predicts the first quantization parameter of the target CU using the first quantization parameter (peripheral first quantization parameter) of the peripheral CU located around the target CU.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 155 selects peripheral CUs. For example, when the rule of Expression (2) is followed, the predicted first quantization parameter calculation unit 155 determines that the left CU is a neighboring CU when the CU (left CU) adjacent to the left of the CU of interest is available. Choose as. Also, for example, when the left CU is unavailable (including the case where it does not exist) because the target CU is located at the left end of the effective pixel region or slice, the predicted first quantization parameter calculation unit 155 Selects the CU processed immediately before the focused CU (immediately preceding CU) as a peripheral CU.
  • the CU is configured as shown in the example of FIG. 8 in the target LCU to be processed. If the CU 20 indicated by the diagonal line pattern is the attention CU, the left CU becomes the CU 41 of the LCU adjacent to the left of the attention LCU. When this CU 41 is available, this CU 41 is selected as a peripheral CU. When the CU 41 is unavailable (including the case where it does not exist), the CU 13 that is the immediately preceding CU is selected as the peripheral CU.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 155 reads the first quantization parameter (peripheral first quantization parameter) of the peripheral CU thus selected from the first quantization parameter buffer 154.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 155 predicts the first quantization parameter of the target CU using the read neighboring first quantization parameter. That is, the predicted first quantization parameter calculation unit 155 uses the read first peripheral quantization parameter as the predicted value (predicted first quantization parameter) of the first quantization parameter of the CU of interest, as the difference first quantization parameter. It supplies to the calculation part 156.
  • the difference first quantization parameter calculation unit 156 includes the first quantization parameter of the target CU supplied from the first quantization parameter calculation unit 152 and the predicted first quantization supplied from the prediction first quantization parameter calculation unit 155. The difference value (difference first quantization parameter) with the quantization parameter is calculated.
  • the difference first quantization parameter calculation unit 156 performs the difference first quantization between the target CU and the left CU. Calculate the parameters. Further, when the left CU is unavailable, the difference first quantization parameter calculation unit 156 calculates a difference first quantization parameter between the target CU and the immediately preceding CU.
  • the difference first quantization parameter calculation unit 156 supplies the calculated difference first quantization parameter to the lossless encoding unit 106, encodes it, multiplexes the encoded data, and transmits the encoded data.
  • the quantization parameter encoding unit 121 converts the quantization parameter into a plurality of parameters and encodes them, it is possible to suppress an increase in the code amount. That is, the image encoding device 100 can suppress a reduction in encoding efficiency due to an improvement in quantization accuracy.
  • step S101 the A / D converter 101 performs A / D conversion on the input image.
  • step S102 the screen rearrangement buffer 102 stores the A / D converted image, and rearranges the picture from the display order to the encoding order.
  • step S103 the intra prediction unit 114 performs an intra prediction process in the intra prediction mode.
  • step S104 the motion prediction / compensation unit 115 performs an inter motion prediction process for performing motion prediction and motion compensation in the inter prediction mode.
  • step S105 the predicted image selection unit 116 determines the optimal prediction mode based on the cost function values output from the intra prediction unit 114 and the motion prediction / compensation unit 115. That is, the predicted image selection unit 116 selects one of the predicted image generated by the intra prediction unit 114 and the predicted image generated by the motion prediction / compensation unit 115.
  • step S106 the calculation unit 103 calculates a difference between the image rearranged by the process of step S102 and the predicted image selected by the process of step S105.
  • the data amount of the difference data is reduced compared to the original image data. Therefore, the data amount can be compressed as compared with the case where the image is encoded as it is.
  • step S107 the orthogonal transform unit 104 orthogonally transforms the difference information generated by the process in step S106. Specifically, orthogonal transformation such as discrete cosine transformation and Karhunen-Loeve transformation is performed, and transformation coefficients are output.
  • step S108 the quantization unit 105 quantizes the orthogonal transform coefficient obtained by the process in step S107.
  • step S109 the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the orthogonal transform coefficient quantized by the process in step S108 by a method corresponding to the quantization in step S108.
  • step S110 the inverse orthogonal transform unit 109 performs inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient obtained by the process of step S109 by a method corresponding to the process of step S107.
  • step S111 the calculation unit 110 adds the predicted image to the locally decoded difference information, and generates a locally decoded image (an image corresponding to an input to the calculation unit 103).
  • step S112 the loop filter 111 filters the image generated by the process of step S111. Thereby, block distortion and the like are removed.
  • step S113 the frame memory 112 stores an image from which block distortion has been removed by the process of step S112. It should be noted that an image that has not been filtered by the loop filter 111 is also supplied from the calculation unit 110 and stored in the frame memory 112.
  • the image stored in the frame memory 112 is used for the processing in step S103 and the processing in step S104.
  • step S114 the quantization parameter encoding unit 121 converts the quantization parameter used in the quantization process in step S108 into a plurality of parameters.
  • step S115 the lossless encoding unit 106 encodes the transform coefficient quantized by the process in step S108, and generates encoded data. That is, lossless encoding such as variable length encoding or arithmetic encoding is performed on the difference image (secondary difference image in the case of inter).
  • the lossless encoding unit 106 encodes information related to the prediction mode of the prediction image selected by the process of step S105, and adds the encoded information to the encoded data obtained by encoding the difference image. For example, when the intra prediction mode is selected, the lossless encoding unit 106 encodes the intra prediction mode information. For example, when the inter prediction mode is selected, the lossless encoding unit 106 encodes the inter prediction mode information. These pieces of information are added (multiplexed) to the encoded data as header information, for example.
  • the lossless encoding unit 106 encodes the quantization parameter generated in step S114 as necessary, and adds (multiplexes) the encoded data to the encoded data.
  • step S116 the accumulation buffer 107 accumulates the encoded data generated by the process in step S115.
  • the encoded data stored in the storage buffer 107 is read out as appropriate, and transmitted to a decoding-side device via an arbitrary transmission path (including not only a communication path but also a storage medium).
  • step S117 the rate control unit 117 controls the quantization operation rate of the quantization unit 105 based on the compressed image accumulated in the accumulation buffer 107 by the processing in step S116 so that overflow or underflow does not occur. .
  • step S117 ends, the encoding process ends.
  • the quantization parameter buffer 151 acquires and stores the quantization parameter used in the quantization process in step S151.
  • step S152 the first quantization parameter calculation unit 152 calculates the first quantization parameter from the quantization parameter acquired in step S151 using, for example, Expression (4).
  • step S153 the second quantization parameter calculation unit 153 calculates the second quantization parameter from the quantization parameter acquired in step S151 using, for example, Expression (5).
  • step S154 the predicted first quantization parameter calculation unit 155 selects a peripheral CU, for example, according to the rule of Expression (2), and calculates a predicted first quantization parameter using the first quantization parameter of the peripheral CU. .
  • step S155 the difference first quantization parameter calculation unit 156 uses the first quantization parameter calculated in step S152 and the predicted first quantization parameter calculated in step S154, and uses the difference first quantization parameter. Is calculated.
  • step S156 the differential first quantization parameter calculation unit 156 supplies the differential first quantization parameter calculated in step S155 to the lossless encoding unit 106 for transmission.
  • step S157 the first quantization parameter buffer 154 stores the first quantization parameter calculated in step S152.
  • step S158 the second quantization parameter calculation unit 153 supplies the second quantization parameter calculated by the process in step S153 to the lossless encoding unit 106 for transmission.
  • step S158 the second quantization parameter calculation unit 153 ends the quantization parameter encoding process, and returns the process to FIG.
  • the image encoding device 100 can suppress a reduction in encoding efficiency due to an improvement in quantization accuracy.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a main configuration example of an image decoding device that is an image processing device to which the present technology is applied.
  • An image decoding apparatus 200 shown in FIG. 11 corresponds to the above-described image encoding apparatus 100, correctly decodes a bit stream (encoded data) generated by encoding image data by the image encoding apparatus 100, and generates a decoded image. Is generated.
  • the image decoding apparatus 200 includes a storage buffer 201, a lossless decoding unit 202, an inverse quantization unit 203, an inverse orthogonal transform unit 204, a calculation unit 205, a loop filter 206, a screen rearrangement buffer 207, and a D A / A converter 208 is included.
  • the image decoding apparatus 200 includes a frame memory 209, a selection unit 210, an intra prediction unit 211, a motion prediction / compensation unit 212, and a selection unit 213.
  • the image decoding device 200 includes a quantization parameter decoding unit 221.
  • the accumulation buffer 201 accumulates the transmitted encoded data, and supplies the encoded data to the lossless decoding unit 202 at a predetermined timing.
  • the lossless decoding unit 202 decodes the information supplied from the accumulation buffer 201 and encoded by the lossless encoding unit 106 in FIG. 1 by a method corresponding to the encoding method of the lossless encoding unit 106.
  • the lossless decoding unit 202 supplies the quantized coefficient data of the difference image obtained by decoding to the inverse quantization unit 203.
  • the lossless decoding unit 202 refers to information on the optimal prediction mode obtained by decoding the encoded data, and determines whether the intra prediction mode or the inter prediction mode is selected as the optimal prediction mode. . That is, the lossless decoding unit 202 determines whether the prediction mode employed in the transmitted encoded data is intra prediction or inter prediction.
  • the lossless decoding unit 202 supplies information on the prediction mode to the intra prediction unit 211 or the motion prediction / compensation unit 212 based on the determination result.
  • the lossless decoding unit 202 is intra prediction information, which is information about the selected intra prediction mode supplied from the encoding side. Is supplied to the intra prediction unit 211.
  • the lossless decoding unit 202 is an inter that is information about the selected inter prediction mode supplied from the encoding side. The prediction information is supplied to the motion prediction / compensation unit 212.
  • the lossless decoding unit 202 further extracts a quantization parameter (for example, a difference first quantization parameter and a second quantization parameter) added (multiplexed) to the encoded data, and sends it to the quantization parameter decoding unit 221. Supply.
  • a quantization parameter for example, a difference first quantization parameter and a second quantization parameter
  • the inverse quantization unit 203 uses the method corresponding to the quantization method of the quantization unit 105 in FIG. 1 (similar to the inverse quantization unit 108) for the quantized coefficient data obtained by decoding by the lossless decoding unit 202. Method). At that time, the inverse quantization unit 203 performs inverse quantization using the quantization parameter supplied from the quantization parameter decoding unit 221. The inverse quantization unit 203 supplies the inversely quantized coefficient data to the inverse orthogonal transform unit 204.
  • the inverse orthogonal transform unit 204 performs inverse orthogonal transform on the coefficient data supplied from the inverse quantization unit 203 in a method corresponding to the orthogonal transform method of the orthogonal transform unit 104 in FIG.
  • the inverse orthogonal transform unit 204 obtains a difference image corresponding to the difference image before being orthogonally transformed in the image encoding device 100 by the inverse orthogonal transform process.
  • the difference image obtained by the inverse orthogonal transform is supplied to the calculation unit 205.
  • a prediction image is supplied to the calculation unit 205 from the intra prediction unit 211 or the motion prediction / compensation unit 212 via the selection unit 213.
  • the calculation unit 205 adds the difference image and the prediction image, and obtains a reconstructed image corresponding to the image before the prediction image is subtracted by the calculation unit 103 of the image encoding device 100.
  • the arithmetic unit 205 supplies the reconstructed image to the loop filter 206.
  • the loop filter 206 appropriately performs a loop filter process including a deblock filter process and an adaptive loop filter process on the supplied reconstructed image to generate a decoded image.
  • the loop filter 206 removes block distortion by performing a deblocking filter process on the reconstructed image.
  • the loop filter 206 performs image quality improvement by performing loop filter processing using a Wiener filter on the deblock filter processing result (reconstructed image from which block distortion has been removed). I do.
  • the type of filter processing performed by the loop filter 206 is arbitrary, and filter processing other than that described above may be performed. Further, the loop filter 206 may perform filter processing using the filter coefficient supplied from the image encoding device 100 of FIG.
  • the loop filter 206 supplies the decoded image as the filter processing result to the screen rearrangement buffer 207 and the frame memory 209. Note that the filter processing by the loop filter 206 can be omitted. That is, the output of the calculation unit 205 can be stored in the frame memory 209 without being subjected to filter processing.
  • the intra prediction unit 211 uses pixel values of pixels included in this image as pixel values of peripheral pixels.
  • the screen rearrangement buffer 207 rearranges the supplied decoded images. That is, the order of frames rearranged for the encoding order by the screen rearrangement buffer 102 in FIG. 1 is rearranged in the original display order.
  • the D / A conversion unit 208 D / A converts the decoded image supplied from the screen rearrangement buffer 207, and outputs and displays the decoded image on a display (not shown).
  • the frame memory 209 stores supplied reconstructed images and decoded images. Also, the frame memory 209 selects the stored reconstructed image or decoded image from the selection unit 210 at a predetermined timing or based on an external request such as the intra prediction unit 211 or the motion prediction / compensation unit 212. To the intra prediction unit 211 and the motion prediction / compensation unit 212.
  • the intra prediction unit 211 performs basically the same processing as the intra prediction unit 114 in FIG. However, the intra prediction unit 211 performs intra prediction only on a region where a prediction image is generated by intra prediction at the time of encoding.
  • the motion prediction / compensation unit 212 performs inter prediction (including motion prediction and motion compensation) based on the inter prediction information supplied from the lossless decoding unit 202, and generates a predicted image. Note that the motion prediction / compensation unit 212 performs inter prediction only on a region in which inter prediction has been performed at the time of encoding, based on the inter prediction information supplied from the lossless decoding unit 202.
  • the intra prediction unit 211 or the motion prediction / compensation unit 212 supplies the generated predicted image to the calculation unit 205 via the selection unit 213 for each region of the prediction processing unit.
  • the selection unit 213 supplies the prediction image supplied from the intra prediction unit 211 or the prediction image supplied from the motion prediction / compensation unit 212 to the calculation unit 205.
  • the quantization parameter decoding unit 221 acquires a plurality of quantization parameters supplied from the lossless decoding unit 202. This quantization parameter is added to the bitstream and supplied from the encoding device, and is generated by converting the quantization parameter used in the quantization process performed at the time of encoding. It is. The quantization parameter decoding unit 221 reconstructs the quantization parameter used for the quantization process using a plurality of parameters related to quantization.
  • the image coding apparatus 100 which is the coding side apparatus changes the quantization parameter QP into the first quantization parameter QP 1 and the second quantization as in the above-described equations (4) and (5). and it was converted to a parameter QP 2. Then, the image encoding apparatus 100 converts the bit stream to which the encoded data of the difference first quantization parameter generated from the first quantization parameter QP 1 and the second quantization parameter QP 2 are added into the image decoding apparatus 200. Is transmitted.
  • the lossless decoding unit 202 extracts the encoded difference first quantization parameter and second quantization parameter QP 2 from the bitstream.
  • the lossless decoding unit 202 decodes the differential first quantization parameter, and supplies the decoding result and the second quantization parameter to the quantization parameter decoding unit 221.
  • the quantization parameter decoding unit 221 calculates the first quantization parameter QP 1 from the difference first quantization parameter, and uses the first quantization parameter QP 1 and the second quantization parameter QP 2 to calculate the following equation ( As in 6), the quantization parameter QP is reconstructed.
  • the quantization parameter decoding unit 221 can correctly reconstruct the quantization parameter used in the quantization process.
  • the quantization parameter decoding unit 221 supplies the reconstructed quantization parameter to the inverse quantization unit 203.
  • the inverse quantization unit 203 can perform inverse quantization by a method corresponding to the quantization processing of the quantization unit 105. Therefore, the image decoding apparatus 200 can realize suppression of reduction in encoding efficiency.
  • the calculation (2 ⁇ QP 1 ) in the above equation (6) can be realized by shifting. That is, the image decoding apparatus 200 can easily reconstruct the quantization parameter (can suppress an increase in calculation load for the reconfiguration).
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a main configuration example of the quantization parameter decoding unit 221.
  • the quantization parameter decoding unit 221 includes a difference first quantization parameter buffer 251, a second quantization parameter buffer 252, a first quantization parameter buffer 253, and a predicted first quantization parameter calculation unit 254. , A first quantization parameter reconstruction unit 255 and a quantization parameter reconstruction unit 256.
  • the difference first quantization parameter buffer 251 acquires and stores the difference first quantization parameter supplied from the lossless decoding unit 202.
  • the difference first quantization parameter buffer 251 sends the stored difference first quantization parameter to the first quantization parameter reconstruction unit 255 at a predetermined timing or based on a request from another processing unit. Supply.
  • the second quantization parameter buffer 252 acquires the second quantization parameter QP 2 supplied from the lossless decoding unit 202 and stores it.
  • the second quantization parameter buffer 252 sends the stored second quantization parameter QP 2 to the first quantization parameter reconstruction unit 255 at a predetermined timing or based on a request from another processing unit. Supply.
  • the first quantization parameter buffer 253 acquires the first quantization parameter QP 1 supplied from the first quantization parameter reconstruction unit 255 and stores it.
  • the first quantization parameter buffer 253 is configured to store the stored first quantization parameter QP 1 at a predetermined timing or based on a request from another processing unit during processing for another CU. This is supplied to the predicted first quantization parameter calculation unit 254 as the first quantization parameter (peripheral first quantization parameter) of the CU.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 254 identifies a CU that is a neighboring CU, acquires the first quantization parameter of the neighboring CU from the first quantization parameter buffer 253, and uses this as the predicted first quantization parameter. , And supplied to the first quantization parameter reconstruction unit 255.
  • the difference first quantization parameter is a difference value between the first quantization parameter of the target CU and the first quantization parameter of the surrounding CU. Then, as shown in Expression (2), either the left CU or the immediately preceding CU is selected as the peripheral CU.
  • the prediction first quantization parameter calculation unit 254 determines whether or not the left CU is available, as in the case of Expression (2). When the left CU is available, the predicted first quantization parameter calculation unit 254 sets the left CU as the peripheral CU, and uses the first quantization parameter QP 1 of the left CU as the peripheral first quantization parameter. Reading from the first quantization parameter buffer 253.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 254 sets the immediately preceding CU as the peripheral CU, and sets the first quantization parameter QP 1 of the immediately preceding CU as the peripheral first quantum. As a quantization parameter, it is read from the first quantization parameter buffer 253.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 254 sets the first quantization parameter as the predicted value (predicted first quantization parameter) of the first quantization parameter of the target CU using the peripheral first quantization parameter acquired as described above. This is supplied to the reconstruction unit 255.
  • the first quantization parameter reconstructing unit 255 acquires the difference first quantization parameter of the target CU from the difference first quantization parameter buffer 251 and also predicts the target CU from the predicted first quantization parameter calculation unit 254. Obtain a first quantization parameter.
  • the first quantization parameter reconstructing unit 255 reconstructs the first quantization parameter QP 1 by using a method corresponding to Equation (2). That is, the first quantization parameter reconstructing unit 255 reconstructs the first quantization parameter QP 1 by adding the predicted first quantization parameter to the difference first quantization parameter.
  • the first quantization parameter reconstruction unit 255 supplies the reconstructed first quantization parameter QP 1 to the quantization parameter reconstruction unit 256.
  • the quantization parameter reconstructing unit 256 acquires the first quantization parameter QP 1 of the target CU from the first quantization parameter restructuring unit 255, and the second quantization parameter of the target CU from the second quantization parameter buffer 252. Get QP 2 .
  • the quantization parameter reconstruction unit 256 reconstructs the quantization parameter QP of the target CU using the above-described equation (6).
  • the quantization parameter reconstruction unit 256 supplies the reconstructed quantization parameter QP of the target CU to the inverse quantization unit 203.
  • the inverse quantization unit 203 performs inverse quantization on the coefficient data of the target CU using the quantization parameter QP.
  • the quantization parameter decoding unit 221 reconstructs the quantization parameter from a plurality of quantization parameters and performs inverse quantization, so that an increase in the code amount of the parameter to be transmitted can be suppressed. That is, the image decoding apparatus 200 can realize suppression of reduction in encoding efficiency due to improvement in quantization accuracy.
  • step S201 the accumulation buffer 201 accumulates the transmitted encoded data.
  • step S202 the lossless decoding unit 202 decodes the encoded data supplied from the accumulation buffer 201. That is, the I picture, P picture, and B picture encoded by the lossless encoding unit 106 in FIG. 1 are decoded.
  • information such as motion vector information, reference frame information, prediction mode information (intra prediction mode or inter prediction mode), and parameters relating to quantization are also decoded.
  • step S203 the quantization parameter decoding unit 221 reconstructs the quantization parameter using the parameter related to quantization.
  • step S204 the inverse quantization unit 203 inversely quantizes the quantized orthogonal transform coefficient obtained by the process of step S202, using the quantization parameter reconstructed by the process of step S203.
  • step S205 the inverse orthogonal transform unit 204 performs inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient obtained by inverse quantization by the inverse quantization unit 203 by a method corresponding to the orthogonal transform unit 104 in FIG.
  • the difference information corresponding to the input of the orthogonal transform unit 104 output of the calculation unit 103) in FIG. 1 is decoded.
  • step S206 the intra prediction unit 211 or the motion prediction / compensation unit 212 performs image prediction processing corresponding to the prediction mode information supplied from the lossless decoding unit 202, respectively. That is, when intra prediction mode information is supplied from the lossless decoding unit 202, the intra prediction unit 211 performs intra prediction processing in the intra prediction mode.
  • the motion prediction / compensation unit 212 uses various pieces of information regarding the unit size obtained by the process of step S203 to perform inter prediction processing (motion prediction and motion prediction). Compensation).
  • step S207 the calculation unit 205 adds the predicted image obtained by the process of step S206 to the difference information obtained by the process of step S204. As a result, the original image data is decoded.
  • step S208 the loop filter 206 appropriately performs a loop filter process including a deblock filter process and an adaptive loop filter process on the reconstructed image obtained by the process in step S207.
  • step S209 the screen rearrangement buffer 207 rearranges the frames of the decoded image data. That is, the order of frames of the decoded image data rearranged for encoding by the screen rearrangement buffer 102 (FIG. 1) of the image encoding device 100 is rearranged to the original display order.
  • step S210 the D / A converter 208 D / A converts the decoded image data in which the frames are rearranged in the screen rearrangement buffer 207.
  • the decoded image data is output to a display (not shown), and the image is displayed.
  • step S211 the frame memory 209 stores the decoded image filtered by the process in step S208.
  • the difference first quantization parameter buffer 251 acquires and stores the difference first quantization parameter decoded in step S202 in step S251.
  • step S252 the second quantization parameter buffer 252 acquires and stores the second quantization parameter decoded in step S202.
  • the predicted first quantization parameter calculation unit 254 identifies a peripheral CU with respect to the target CU based on the position of the target CU and the like, and predicts the target CU using the first quantization parameter of the peripheral CU. A first quantization parameter is calculated.
  • step S254 the first quantization parameter reconstructing unit 255 uses the difference first quantization parameter of the target CU acquired in step S251 and the predicted first quantization parameter calculated in step S253. Reconstruct one quantization parameter. The first quantization parameter reconstructed at this time is supplied to and stored in the first quantization parameter buffer.
  • step S255 the quantization parameter reconstructing unit 256 uses the second quantization parameter of the target CU acquired in step S252 and the first quantization parameter of the target CU reconstructed in step S254. Reconstruct the CU quantization parameters.
  • the quantization parameter reconstruction unit 256 ends the quantization parameter decoding process and returns the process to FIG.
  • the image decoding apparatus 200 can realize suppression of reduction in encoding efficiency due to improvement in quantization accuracy.
  • the quantization parameter is converted into two parameters.
  • any parameter can be used as the quantization parameter. May be converted to That is, the parameters after conversion may be parameters other than those described above, and the number of parameters after conversion may be three or more.
  • the candidates for the peripheral CU are not limited to the left CU and the immediately preceding CU described above. Any CU other than the CU of interest may be used as a peripheral CU. However, in order to reduce the prediction error of the first quantization parameter, it is desirable to set a CU closer to the target CU as a peripheral CU. Further, the number of candidate CUs is also arbitrary. Furthermore, the method for selecting one of the candidates is also arbitrary, and is not limited to the example described above. Further, the predicted first quantization parameter is not calculated as the first quantization parameter of the peripheral CU as described above, but is calculated by a predetermined calculation using the first quantization parameter of one or a plurality of CUs. You may do it.
  • a CPU (Central Processing Unit) 801 of a computer 800 has various programs according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 802 or a program loaded from a storage unit 813 to a RAM (Random Access Memory) 803. Execute the process.
  • the RAM 803 also appropriately stores data necessary for the CPU 801 to execute various processes.
  • the CPU 801, the ROM 802, and the RAM 803 are connected to each other via a bus 804.
  • An input / output interface 810 is also connected to the bus 804.
  • the input / output interface 810 includes an input unit 811 including a keyboard, a mouse, a touch panel, and an input terminal, a display including a CRT (Cathode Ray Tube), an LCD (Liquid Crystal Display), an OELD (Organic ElectroLuminescence Display), and the like.
  • An output unit 812 including an arbitrary output device such as a speaker, an output terminal, and the like; a storage unit 813 configured by an arbitrary storage medium such as a hard disk and a flash memory; a control unit that controls input and output of the storage medium; a modem;
  • a communication unit 814 including a wired or wireless communication device such as a LAN interface, USB (Universal Serial Bus), and Bluetooth (registered trademark) is connected.
  • the communication unit 814 performs communication processing with other communication devices via a network including the Internet, for example.
  • a drive 815 is also connected to the input / output interface 810 as necessary.
  • a removable medium 821 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately attached to the drive 815.
  • the drive 815 reads out a computer program, data, and the like from the removable medium 821 attached to the drive 815 according to the control of the CPU 801, for example.
  • the read data and computer program are supplied to the RAM 803, for example.
  • the computer program read from the removable medium 821 is installed in the storage unit 813 as necessary.
  • a program constituting the software is installed from a network or a recording medium.
  • the recording medium is distributed to distribute the program to the user separately from the apparatus main body, and includes a magnetic disk (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk ( It only consists of removable media 821 consisting of CD-ROM (including Compact Disc-Read Only Memory), DVD (including Digital Versatile Disc), magneto-optical disk (including MD (Mini Disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 802 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit 813, which is distributed to the user in a state of being incorporated in the apparatus main body in advance.
  • a magnetic disk including a flexible disk
  • an optical disk It only consists of removable media 821 consisting of CD-ROM (including Compact Disc-Read Only Memory), DVD (including Digital Versatile Disc), magneto-optical disk (including MD (Mini Disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 802 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
  • the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but may be performed in parallel or It also includes processes that are executed individually.
  • system represents the entire apparatus composed of a plurality of devices (apparatuses).
  • the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units).
  • the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be combined into a single device (or processing unit).
  • a configuration other than that described above may be added to the configuration of each device (or each processing unit).
  • a part of the configuration of a certain device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit).
  • the image encoding apparatus 100 (FIG. 1) and the image decoding apparatus 200 (FIG. 11) are distributed to satellite broadcasting, cable broadcasting such as cable TV, distribution on the Internet, and terminals by cellular communication.
  • the present invention can be applied to various electronic devices such as a recording device that records an image on a medium such as a transmitter or receiver, an optical disk, a magnetic disk, and a flash memory, or a reproducing device that reproduces an image from these storage media.
  • a recording device that records an image on a medium such as a transmitter or receiver
  • an optical disk a magnetic disk
  • a flash memory or a reproducing device that reproduces an image from these storage media.
  • FIG. 16 shows an example of a schematic configuration of a television apparatus to which the above-described embodiment is applied.
  • the television apparatus 900 includes an antenna 901, a tuner 902, a demultiplexer 903, a decoder 904, a video signal processing unit 905, a display unit 906, an audio signal processing unit 907, a speaker 908, an external interface 909, a control unit 910, a user interface 911, And a bus 912.
  • Tuner 902 extracts a signal of a desired channel from a broadcast signal received via antenna 901, and demodulates the extracted signal. Then, the tuner 902 outputs the encoded bit stream obtained by the demodulation to the demultiplexer 903. That is, the tuner 902 has a role as a transmission unit in the television device 900 that receives an encoded stream in which an image is encoded.
  • the demultiplexer 903 separates the video stream and audio stream of the viewing target program from the encoded bit stream, and outputs each separated stream to the decoder 904. Further, the demultiplexer 903 extracts auxiliary data such as EPG (Electronic Program Guide) from the encoded bit stream, and supplies the extracted data to the control unit 910. Note that the demultiplexer 903 may perform descrambling when the encoded bit stream is scrambled.
  • EPG Electronic Program Guide
  • the decoder 904 decodes the video stream and audio stream input from the demultiplexer 903. Then, the decoder 904 outputs the video data generated by the decoding process to the video signal processing unit 905. In addition, the decoder 904 outputs audio data generated by the decoding process to the audio signal processing unit 907.
  • the video signal processing unit 905 reproduces the video data input from the decoder 904 and causes the display unit 906 to display the video.
  • the video signal processing unit 905 may cause the display unit 906 to display an application screen supplied via a network.
  • the video signal processing unit 905 may perform additional processing such as noise removal on the video data according to the setting.
  • the video signal processing unit 905 may generate a GUI (Graphical User Interface) image such as a menu, a button, or a cursor, and superimpose the generated image on the output image.
  • GUI Graphic User Interface
  • the display unit 906 is driven by a drive signal supplied from the video signal processing unit 905, and displays an image on a video screen of a display device (for example, a liquid crystal display, a plasma display, or an OELD (Organic ElectroLuminescence Display) (organic EL display)). Or an image is displayed.
  • a display device for example, a liquid crystal display, a plasma display, or an OELD (Organic ElectroLuminescence Display) (organic EL display)). Or an image is displayed.
  • the audio signal processing unit 907 performs reproduction processing such as D / A conversion and amplification on the audio data input from the decoder 904, and outputs audio from the speaker 908.
  • the audio signal processing unit 907 may perform additional processing such as noise removal on the audio data.
  • the external interface 909 is an interface for connecting the television apparatus 900 to an external device or a network.
  • a video stream or an audio stream received via the external interface 909 may be decoded by the decoder 904. That is, the external interface 909 also has a role as a transmission unit in the television apparatus 900 that receives an encoded stream in which an image is encoded.
  • the control unit 910 includes a processor such as a CPU and memories such as a RAM and a ROM.
  • the memory stores a program executed by the CPU, program data, EPG data, data acquired via a network, and the like.
  • the program stored in the memory is read and executed by the CPU when the television apparatus 900 is activated.
  • the CPU executes the program to control the operation of the television device 900 according to an operation signal input from the user interface 911, for example.
  • the user interface 911 is connected to the control unit 910.
  • the user interface 911 includes, for example, buttons and switches for the user to operate the television device 900, a remote control signal receiving unit, and the like.
  • the user interface 911 detects an operation by the user via these components, generates an operation signal, and outputs the generated operation signal to the control unit 910.
  • the bus 912 connects the tuner 902, the demultiplexer 903, the decoder 904, the video signal processing unit 905, the audio signal processing unit 907, the external interface 909, and the control unit 910 to each other.
  • the decoder 904 has the function of the image decoding apparatus 200 (FIG. 11) according to the above-described embodiment. Therefore, the decoder 904 can correctly decode and reconstruct the quantized parameter that has been converted into a plurality of parameters and perform the re-quantization process using the quantized parameter. Therefore, the television device 900 can realize suppression of reduction in encoding efficiency due to improvement in quantization accuracy.
  • FIG. 17 shows an example of a schematic configuration of a mobile phone to which the above-described embodiment is applied.
  • a mobile phone 920 includes an antenna 921, a communication unit 922, an audio codec 923, a speaker 924, a microphone 925, a camera unit 926, an image processing unit 927, a demultiplexing unit 928, a recording / reproducing unit 929, a display unit 930, a control unit 931, an operation A portion 932 and a bus 933.
  • the antenna 921 is connected to the communication unit 922.
  • the speaker 924 and the microphone 925 are connected to the audio codec 923.
  • the operation unit 932 is connected to the control unit 931.
  • the bus 933 connects the communication unit 922, the audio codec 923, the camera unit 926, the image processing unit 927, the demultiplexing unit 928, the recording / reproducing unit 929, the display unit 930, and the control unit 931 to each other.
  • the mobile phone 920 has various operation modes including a voice call mode, a data communication mode, a shooting mode, and a videophone mode, and is used for sending and receiving voice signals, sending and receiving e-mail or image data, taking images, and recording data. Perform the action.
  • the analog voice signal generated by the microphone 925 is supplied to the voice codec 923.
  • the audio codec 923 converts an analog audio signal into audio data, A / D converts the compressed audio data, and compresses it. Then, the audio codec 923 outputs the compressed audio data to the communication unit 922.
  • the communication unit 922 encodes and modulates the audio data and generates a transmission signal. Then, the communication unit 922 transmits the generated transmission signal to a base station (not shown) via the antenna 921. In addition, the communication unit 922 amplifies a radio signal received via the antenna 921 and performs frequency conversion to acquire a received signal.
  • the communication unit 922 demodulates and decodes the received signal to generate audio data, and outputs the generated audio data to the audio codec 923.
  • the audio codec 923 decompresses the audio data and performs D / A conversion to generate an analog audio signal. Then, the audio codec 923 supplies the generated audio signal to the speaker 924 to output audio.
  • the control unit 931 generates character data constituting the e-mail in response to an operation by the user via the operation unit 932.
  • the control unit 931 causes the display unit 930 to display characters.
  • the control unit 931 generates e-mail data in response to a transmission instruction from the user via the operation unit 932, and outputs the generated e-mail data to the communication unit 922.
  • the communication unit 922 encodes and modulates email data and generates a transmission signal. Then, the communication unit 922 transmits the generated transmission signal to a base station (not shown) via the antenna 921.
  • the communication unit 922 amplifies a radio signal received via the antenna 921 and performs frequency conversion to acquire a received signal.
  • the communication unit 922 demodulates and decodes the received signal to restore the email data, and outputs the restored email data to the control unit 931.
  • the control unit 931 displays the content of the electronic mail on the display unit 930 and stores the electronic mail data in the storage medium of the recording / reproducing unit 929.
  • the recording / reproducing unit 929 has an arbitrary readable / writable storage medium.
  • the storage medium may be a built-in storage medium such as a RAM or a flash memory, or an externally mounted storage medium such as a hard disk, a magnetic disk, a magneto-optical disk, an optical disk, a USB memory, or a memory card. May be.
  • the camera unit 926 images a subject to generate image data, and outputs the generated image data to the image processing unit 927.
  • the image processing unit 927 encodes the image data input from the camera unit 926 and stores the encoded stream in the storage medium of the recording / playback unit 929.
  • the demultiplexing unit 928 multiplexes the video stream encoded by the image processing unit 927 and the audio stream input from the audio codec 923, and the multiplexed stream is the communication unit 922. Output to.
  • the communication unit 922 encodes and modulates the stream and generates a transmission signal. Then, the communication unit 922 transmits the generated transmission signal to a base station (not shown) via the antenna 921.
  • the communication unit 922 amplifies a radio signal received via the antenna 921 and performs frequency conversion to acquire a received signal.
  • These transmission signal and reception signal may include an encoded bit stream.
  • the communication unit 922 demodulates and decodes the received signal to restore the stream, and outputs the restored stream to the demultiplexing unit 928.
  • the demultiplexing unit 928 separates the video stream and the audio stream from the input stream, and outputs the video stream to the image processing unit 927 and the audio stream to the audio codec 923.
  • the image processing unit 927 decodes the video stream and generates video data.
  • the video data is supplied to the display unit 930, and a series of images is displayed on the display unit 930.
  • the audio codec 923 decompresses the audio stream and performs D / A conversion to generate an analog audio signal. Then, the audio codec 923 supplies the generated audio signal to the speaker 924 to output audio.
  • the image processing unit 927 has the function of the image encoding device 100 (FIG. 1) and the function of the image decoding device 200 (FIG. 11) according to the above-described embodiment. Accordingly, for an image encoded and decoded by the mobile phone 920, the image processing unit 927 converts the quantization parameter used for quantization into a plurality of parameters and encodes them, or decodes the plurality of parameters. It is possible to correctly reconstruct the quantization parameter and perform an inverse quantization process using the quantization parameter. Therefore, the cellular phone 920 can suppress a reduction in encoding efficiency due to an improvement in quantization accuracy.
  • the mobile phone 920 has been described.
  • an imaging function similar to that of the mobile phone 920 such as a PDA (Personal Digital Assistant), a smartphone, an UMPC (Ultra Mobile Personal Computer), a netbook, a notebook personal computer, or the like.
  • the image encoding device and the image decoding device to which the present technology is applied can be applied to any device as in the case of the mobile phone 920.
  • FIG. 18 shows an example of a schematic configuration of a recording / reproducing apparatus to which the above-described embodiment is applied.
  • the recording / reproducing device 940 encodes audio data and video data of a received broadcast program and records the encoded data on a recording medium.
  • the recording / reproducing device 940 may encode audio data and video data acquired from another device and record them on a recording medium, for example.
  • the recording / reproducing device 940 reproduces data recorded on the recording medium on a monitor and a speaker, for example, in accordance with a user instruction. At this time, the recording / reproducing device 940 decodes the audio data and the video data.
  • the recording / reproducing apparatus 940 includes a tuner 941, an external interface 942, an encoder 943, an HDD (Hard Disk Drive) 944, a disk drive 945, a selector 946, a decoder 947, an OSD (On-Screen Display) 948, a control unit 949, and a user interface. 950.
  • Tuner 941 extracts a signal of a desired channel from a broadcast signal received via an antenna (not shown), and demodulates the extracted signal. Then, the tuner 941 outputs the encoded bit stream obtained by the demodulation to the selector 946. That is, the tuner 941 serves as a transmission unit in the recording / reproducing apparatus 940.
  • the external interface 942 is an interface for connecting the recording / reproducing apparatus 940 to an external device or a network.
  • the external interface 942 may be, for example, an IEEE1394 interface, a network interface, a USB interface, or a flash memory interface.
  • video data and audio data received via the external interface 942 are input to the encoder 943. That is, the external interface 942 serves as a transmission unit in the recording / reproducing device 940.
  • the encoder 943 encodes video data and audio data when the video data and audio data input from the external interface 942 are not encoded. Then, the encoder 943 outputs the encoded bit stream to the selector 946.
  • the HDD 944 records an encoded bit stream in which content data such as video and audio is compressed, various programs, and other data on an internal hard disk. Further, the HDD 944 reads out these data from the hard disk when reproducing video and audio.
  • the disk drive 945 performs recording and reading of data to and from the mounted recording medium.
  • the recording medium mounted on the disk drive 945 is, for example, a DVD disk (DVD-Video, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW, etc.) or a Blu-ray (registered trademark) disk. It may be.
  • the selector 946 selects an encoded bit stream input from the tuner 941 or the encoder 943 when recording video and audio, and outputs the selected encoded bit stream to the HDD 944 or the disk drive 945. In addition, the selector 946 outputs the encoded bit stream input from the HDD 944 or the disk drive 945 to the decoder 947 during video and audio reproduction.
  • the decoder 947 decodes the encoded bit stream and generates video data and audio data. Then, the decoder 947 outputs the generated video data to the OSD 948. The decoder 904 outputs the generated audio data to an external speaker.
  • OSD 948 reproduces the video data input from the decoder 947 and displays the video. Further, the OSD 948 may superimpose a GUI image such as a menu, a button, or a cursor on the video to be displayed.
  • the control unit 949 includes a processor such as a CPU and memories such as a RAM and a ROM.
  • the memory stores a program executed by the CPU, program data, and the like.
  • the program stored in the memory is read and executed by the CPU when the recording / reproducing apparatus 940 is activated, for example.
  • the CPU controls the operation of the recording / reproducing apparatus 940 in accordance with an operation signal input from the user interface 950, for example, by executing the program.
  • the user interface 950 is connected to the control unit 949.
  • the user interface 950 includes, for example, buttons and switches for the user to operate the recording / reproducing device 940, a remote control signal receiving unit, and the like.
  • the user interface 950 detects an operation by the user via these components, generates an operation signal, and outputs the generated operation signal to the control unit 949.
  • the encoder 943 has the function of the image encoding apparatus 100 (FIG. 1) according to the above-described embodiment.
  • the decoder 947 has the function of the image decoding device 200 (FIG. 11) according to the above-described embodiment. Therefore, the encoder 943 and the decoder 947 convert the quantization parameter used for quantization into a plurality of parameters and encode each of the images encoded and decoded by the recording / reproducing device 940, or decode the plurality of parameters.
  • the quantization parameter can be correctly reconstructed, and the inverse quantization process can be performed using the quantization parameter. Therefore, the recording / reproducing apparatus 940 can suppress a reduction in encoding efficiency due to an improvement in quantization accuracy.
  • FIG. 19 illustrates an example of a schematic configuration of an imaging apparatus to which the above-described embodiment is applied.
  • the imaging device 960 images a subject to generate an image, encodes the image data, and records it on a recording medium.
  • the imaging device 960 includes an optical block 961, an imaging unit 962, a signal processing unit 963, an image processing unit 964, a display unit 965, an external interface 966, a memory 967, a media drive 968, an OSD 969, a control unit 970, a user interface 971, and a bus. 972.
  • the optical block 961 is connected to the imaging unit 962.
  • the imaging unit 962 is connected to the signal processing unit 963.
  • the display unit 965 is connected to the image processing unit 964.
  • the user interface 971 is connected to the control unit 970.
  • the bus 972 connects the image processing unit 964, the external interface 966, the memory 967, the media drive 968, the OSD 969, and the control unit 970 to each other.
  • the optical block 961 includes a focus lens and a diaphragm mechanism.
  • the optical block 961 forms an optical image of the subject on the imaging surface of the imaging unit 962.
  • the imaging unit 962 includes an image sensor such as a CCD or a CMOS, and converts an optical image formed on the imaging surface into an image signal as an electrical signal by photoelectric conversion. Then, the imaging unit 962 outputs the image signal to the signal processing unit 963.
  • the signal processing unit 963 performs various camera signal processing such as knee correction, gamma correction, and color correction on the image signal input from the imaging unit 962.
  • the signal processing unit 963 outputs the image data after the camera signal processing to the image processing unit 964.
  • the image processing unit 964 encodes the image data input from the signal processing unit 963 and generates encoded data. Then, the image processing unit 964 outputs the generated encoded data to the external interface 966 or the media drive 968. The image processing unit 964 also decodes encoded data input from the external interface 966 or the media drive 968 to generate image data. Then, the image processing unit 964 outputs the generated image data to the display unit 965. In addition, the image processing unit 964 may display the image by outputting the image data input from the signal processing unit 963 to the display unit 965. Further, the image processing unit 964 may superimpose display data acquired from the OSD 969 on an image output to the display unit 965.
  • the OSD 969 generates a GUI image such as a menu, a button, or a cursor, and outputs the generated image to the image processing unit 964.
  • the external interface 966 is configured as a USB input / output terminal, for example.
  • the external interface 966 connects the imaging device 960 and a printer, for example, when printing an image.
  • a drive is connected to the external interface 966 as necessary.
  • a removable medium such as a magnetic disk or an optical disk is attached to the drive, and a program read from the removable medium can be installed in the imaging device 960.
  • the external interface 966 may be configured as a network interface connected to a network such as a LAN or the Internet. That is, the external interface 966 has a role as a transmission unit in the imaging device 960.
  • the recording medium mounted on the media drive 968 may be any readable / writable removable medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, an optical disk, or a semiconductor memory.
  • a recording medium may be fixedly mounted on the media drive 968, and a non-portable storage unit such as an internal hard disk drive or an SSD (Solid State Drive) may be configured.
  • the control unit 970 includes a processor such as a CPU and memories such as a RAM and a ROM.
  • the memory stores a program executed by the CPU, program data, and the like.
  • the program stored in the memory is read and executed by the CPU when the imaging device 960 is activated, for example.
  • the CPU controls the operation of the imaging device 960 according to an operation signal input from the user interface 971 by executing the program.
  • the user interface 971 is connected to the control unit 970.
  • the user interface 971 includes, for example, buttons and switches for the user to operate the imaging device 960.
  • the user interface 971 detects an operation by the user via these components, generates an operation signal, and outputs the generated operation signal to the control unit 970.
  • the image processing unit 964 has the functions of the image encoding apparatus 100 (FIG. 1) and the image decoding apparatus 200 (FIG. 11) according to the above-described embodiment. Accordingly, for an image encoded and decoded by the imaging device 960, the image processing unit 964 converts the quantization parameter used for quantization into a plurality of parameters and encodes them, or decodes the plurality of parameters. It is possible to correctly reconstruct the quantization parameter and perform an inverse quantization process using the quantization parameter. Therefore, the imaging device 960 can suppress a reduction in encoding efficiency due to an improvement in quantization accuracy.
  • the image encoding device and the image decoding device to which the present technology is applied can be applied to devices and systems other than the above-described devices.
  • the term “associate” means that an image (which may be a part of an image such as a slice or a block) included in the bitstream and information corresponding to the image can be linked at the time of decoding. Means. That is, information may be transmitted on a transmission path different from that of the image (or bit stream). Information may be recorded on a recording medium (or another recording area of the same recording medium) different from the image (or bit stream). Furthermore, the information and the image (or bit stream) may be associated with each other in an arbitrary unit such as a plurality of frames, one frame, or a part of the frame.
  • this technique can also take the following structures.
  • a conversion unit that converts a quantization parameter used for quantization of image data into a plurality of parameters;
  • An image processing apparatus comprising: a transmission unit that transmits the plurality of parameters obtained by converting the quantization parameter by the conversion unit.
  • the conversion unit converts the quantization parameter into a first quantization parameter and a second quantization parameter.
  • the conversion unit uses a quotient obtained by dividing the quantization parameter by 2 as the first quantization parameter and a remainder as the second quantization parameter.
  • the conversion unit realizes division of the quantization parameter by a shift operation.
  • the conversion unit further calculates a difference first quantization parameter that is a difference value between the first quantization parameter of the target region to be processed and a predicted first quantization parameter that is a predicted value thereof.
  • the image processing apparatus according to any one of (2) to (4).
  • the image processing device according to (5), wherein the conversion unit calculates the predicted first quantization parameter using the first quantization parameter in a peripheral region of the attention region.
  • the conversion unit uses the region adjacent to the left of the region of interest as the peripheral region and uses the region adjacent to the left of the region of interest When it is impossible, the image processing apparatus according to (6), wherein an area processed immediately before the attention area is set as the peripheral area.
  • the transmission unit encodes the differential first quantization parameter, and transmits the encoded differential first quantization parameter and the second quantization parameter.
  • An image processing apparatus according to any one of the above. (9) further comprising a quantization unit that quantizes the image data; The image processing apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the conversion unit converts the quantization parameter used for quantization of the image data by the quantization unit into a plurality of parameters. (10) It further comprises an encoding unit that encodes the quantized image data, The image processing apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the transmission unit transmits the encoded data of the image data generated by the encoding unit with the plurality of parameters added thereto.
  • An image processing method for an image processing apparatus The conversion unit converts the quantization parameter used to quantize the image data into a plurality of parameters, An image processing method, wherein a transmission unit transmits the plurality of parameters obtained by converting the quantization parameter.
  • An acquisition unit that acquires a plurality of parameters in which quantization parameters used for quantization of image data are converted; and the quantization parameter is regenerated using the plurality of parameters acquired by the acquisition unit.
  • An image processing apparatus comprising: a reconstructing unit to construct.
  • the acquisition unit includes a difference between a first quantization parameter obtained by converting the quantization parameter of a target region to be processed and a predicted first quantization parameter that is a predicted value of the first quantization parameter.
  • the reconstructing unit reconstructs the first quantization parameter of the region of interest using the difference first quantization parameter of the region of interest acquired by the acquiring unit, and further reconstructs the region of interest
  • the image processing device (12), wherein the quantization parameter of the region of interest is reconstructed using the first quantization parameter of the region and the second quantization parameter of the region of interest.
  • the reconstruction unit calculates the predicted first quantization parameter using the first quantization parameter in the peripheral region of the attention region, and calculates the calculated first quantization parameter of the attention region.
  • the image processing apparatus wherein the first quantization parameter of the region of interest is reconstructed by adding the difference to the first quantization parameter.
  • the first quantization parameter is a quotient obtained by dividing the quantization parameter by 2
  • the second quantization parameter is a remainder obtained by dividing the quantization parameter by 2. (13) or ( The image processing apparatus according to 14).
  • the reconstruction unit reconstructs the first quantization parameter of the region of interest by multiplying the first quantization parameter by 2 and adding the second quantization parameter. ).
  • the image processing device (16), wherein the reconstruction unit realizes multiplication of the quantization parameter by a shift operation.

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Abstract

本開示は、符号化効率の低減を抑制す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。 本開示の画像処理装置は、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換する変換部と、前記変換部により前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する伝送部とを備える。例えば、画像データを符号化する際に行われる画像データの量子化パラメータが２で除算され、その商を示すパラメータと、余りを示すパラメータとに変換され、伝送される。本開示は画像処理装置に適用することができる。

Description

画像処理装置および方法
　本開示は、画像処理装置および方法に関し、符号化効率の低減を抑制する画像処理装置および方法に関する。
　近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG（Moving Picture Experts Group）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及した。
　特に、MPEG2（ISO（International Organization for Standardization）/IEC（International Electrotechnical Commission） 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、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば４～８Ｍｂｐｓ、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば１８～２２Ｍｂｐｓの符号量（ビットレート）を割り当てることで、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んでいる。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。
　ところで、AVCにおいては、符号化の処理単位（符号化単位）として、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、このマクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；４０００画素×２０００画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない。
　そこで、PostAVC符号化方式となる、HEVC（High Efficiency Video Coding）においては、マクロブロックの代わりの符号化単位としてコーディングユニット（CU（Coding Unit））が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。
　このようなAVCやHEVCにおいては、符号化対象の画像データから生成された係数データは、量子化されてから符号化される。近年においては、この量子化の精度の向上が望まれている。量子化の精度を向上させるためには、例えば、量子化ステップと量子化パラメータとの関係を定義し直すことが考えられる。
Benjamin Bross, Woo-Jin Han, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, Thomas Wiegand," Working Draft 4 of High-Efficiency Video Coding ", JCTVC-F803_d2, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011
　しかしながら、量子化の精度を向上させるように、量子化パラメータと量子化ステップとの関係を単純に定義し直すと、同一レンジに対して量子化パラメータが取り得る値の範囲が増大し、そのために符号量が増大する恐れがあった。
　例えば、HEVCの場合、コーディングユニットと呼ばれる所定のデータ単位毎に、量子化パラメータ（ΔQP）が、例えばゴロム符号等により符号化されて符号化側から復号側に伝送されるが、上述したように量子化パラメータの取り得る値の範囲が拡大すると、この量子化パラメータの符号量が大きく増大してしまい、結果としてビットストリーム全体の符号化効率が低減する恐れがあった。
　本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、量子化精度を向上させることによる符号量の増大を抑制し、符号化効率の低減を抑制することを目的とする。
　本開示の一側面は、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換する変換部と、前記変換部により前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する伝送部とを備える画像処理装置である。
　前記変換部は、前記量子化パラメータを第１量子化パラメータと第２量子化パラメータに変換することができる。
　前記変換部は、前記量子化パラメータを２で除算した商を前記第１量子化パラメータとし、余りを前記第２量子化パラメータとすることができる。
　前記変換部は、前記量子化パラメータの除算をシフト演算により実現することができる。
　前記変換部は、さらに、処理対象である注目領域の前記第１量子化パラメータと、その予測値である予測第１量子化パラメータとの差分値である差分第１量子化パラメータを算出することができる。
　前記変換部は、前記注目領域の周辺領域の前記第１量子化パラメータを用いて前記予測第１量子化パラメータを算出することができる。
　前記変換部は、前記注目領域の左に隣接する領域が利用可能である場合、前記注目領域の左に隣接する領域を前記周辺領域とし、前記注目領域の左に隣接する領域が利用不可能である場合、前記注目領域の直前に処理された領域を前記周辺領域とすることができる。
　前記伝送部は、前記差分第１量子化パラメータを符号化し、符号化された前記差分第１量子化パラメータ、および、前記第２量子化パラメータを伝送することができる。
　前記画像データを量子化する量子化部をさらに備え、前記変換部は、前記量子化部による前記画像データの量子化に用いられた前記量子化パラメータを複数のパラメータに変換することができる。
　量子化された前記画像データを符号化する符号化部をさらに備え、前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記画像データの符号化データに、前記複数のパラメータを付加して伝送することができる。
　本開示の一側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、変換部が、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換し、伝送部が、前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する画像処理方法である。
　本開示の他の側面は、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数のパラメータを用いて、前記量子化パラメータを再構築する再構築部とを備える画像処理装置である。
　前記取得部は、処理対象である注目領域の前記量子化パラメータが変換された第１量子化パラメータと、前記第１量子化パラメータの予測値である予測第１量子化パラメータとの差分値である差分第１量子化パラメータと、前記注目領域の前記量子化パラメータが変換された第２量子化パラメータとを取得し、前記再構築部は、前記取得部に取得された前記注目領域の前記差分第１量子化パラメータを用いて前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築し、さらに、再構築した前記注目領域の前記第１量子化パラメータと前記注目領域の前記第２量子化パラメータとを用いて、前記注目領域の前記量子化パラメータを再構築することができる。
　前記再構築部は、前記注目領域の周辺領域の前記第１量子化パラメータを用いて前記予測第１量子化パラメータを算出し、算出した前記予測第１量子化パラメータを前記注目領域の前記差分第１量子化パラメータに加算して、前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築することができる。
　前記第１量子化パラメータは、前記量子化パラメータを２で除算した商であり、前記第２量子化パラメータは、前記量子化パラメータを２で除算した余りであるようにすることができる。
　前記再構築部は、前記第１量子化パラメータに２を乗算し、前記第２量子化パラメータを加算することにより、前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築することができる。
　前記再構築部は、前記量子化パラメータの乗算をシフト演算により実現することができる。
　前記取得部は、符号化された前記差分第１量子化パラメータを復号して前記差分第１量子化パラメータを取得することができる。
　前記再構築部により再構築された前記量子化パラメータを用いて、量子化された前記画像データを逆量子化する逆量子化部をさらに備えることができる。
　本開示の他の側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、取得部が、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータを取得し、再構築部が、取得された前記複数のパラメータを用いて、前記量子化パラメータを再構築する画像処理方法である。
　本開示の一側面においては、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが複数のパラメータに変換され、量子化パラメータが変換された複数のパラメータが伝送される。
　本開示の他の側面においては、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータが取得され、取得された複数のパラメータを用いて、量子化パラメータが再構築される。
　本開示によれば、画像を処理することができる。特に、符号化効率の低減を抑制することができる。
画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。 コーディングユニットの構成例を説明する図である。 量子化ステップと量子化パラメータとの関係の例を示す図である。 ピクチャパラメータセットのシンタックスの例を示す図である。 変換係数のシンタックスの例を示す図である。 量子化パラメータの符号化に用いられるテーブルの例を説明する図である。 量子化パラメータ符号化部の主な構成例を示すブロック図である。 量子化パラメータの予測について説明する図である。 符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 量子化パラメータ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。 量子化パラメータ復号部の主な構成例を示すブロック図である。 復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 量子化パラメータ復号処理の流れの例を説明する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主な構成例を示すブロック図である。 モバイル端末器の主な構成例を示すブロック図である。 記録再生機の主な構成例を示すブロック図である。 撮像装置の主な構成例を示すブロック図である。
　以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
　２．第２の実施の形態（画像復号装置）
　３．第３の実施の形態（コンピュータ）
　４．第４の実施の形態（テレビジョン受像機）
　５．第５の実施の形態（携帯電話機）
　６．第６の実施の形態（記録再生装置）
　７．第７の実施の形態（撮像装置）
　＜１．第１の実施の形態＞
　［画像符号化装置］
　図１は、本技術を適用した画像処理装置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。
　図１に示される画像符号化装置１００は、例えばHEVC（High Efficiency Video Coding）符号化方式や、H．264及びMPEG（Moving Picture Experts Group）4 Part10（AVC（Advanced Video Coding））符号化方式のように、動画像の画像データを符号化する。
　図１に示されるように画像符号化装置１００は、A/D変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、および蓄積バッファ１０７を有する。また、画像符号化装置１００は、逆量子化部１０８、逆直交変換部１０９、演算部１１０、ループフィルタ１１１、フレームメモリ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き予測・補償部１１５、予測画像選択部１１６、およびレート制御部１１７を有する。さらに、画像符号化装置１００は、量子化パラメータ符号化部１２１を有する。
　A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、変換後の画像データ（デジタルデータ）を画面並べ替えバッファ１０２に供給し、記憶させる。画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group Of Picture）に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替え、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１０３に供給する。画面並べ替えバッファ１０２は、各フレーム画像を、符号化処理の処理単位（符号化単位）となる所定の部分領域毎に演算部１０３に供給する。
　また、画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、同様に部分領域毎に、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５にも供給する。
　演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、イントラ予測部１１４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１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算する。
　直交変換部１０４は、演算部１０３から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。なお、この直交変換の方法は任意である。直交変換部１０４は、その直交変換により得られた変換係数を量子化部１０５に供給する。
　量子化部１０５は、直交変換部１０４から供給される変換係数を量子化する。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。
　また、量子化部１０５は、その量子化に用いた量子化パラメータを量子化パラメータ符号化部１２１に供給する。
　可逆符号化部１０６は、量子化部１０５において量子化された変換係数を、任意の符号化方式で符号化し、符号化データ（ビットストリーム）を生成する。係数データは、レート制御部１１７の制御の下で量子化されているので、この符号化データの符号量は、レート制御部１１７が設定した目標値となる（若しくは目標値に近似する）。
　また、可逆符号化部１０６は、イントラ予測のモードを示す情報等を含むイントラ予測情報をイントラ予測部１１４から取得し、インター予測のモードを示す情報や動きベクトル情報などを含むインター予測情報を動き予測・補償部１１５から取得する。さらに、可逆符号化部１０６は、ループフィルタ１１１において使用されたフィルタ係数等を取得する。
　可逆符号化部１０６は、また、量子化パラメータ符号化部１２１から量子化に関するパラメータを取得する。例えば、可逆符号化部１０６は、量子化に関するパラメータとして、量子化パラメータ符号化部１２１において生成される差分第１量子化パラメータや第２量子化パラメータを取得する。これらのパラメータについては後述する。
　可逆符号化部１０６は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データ（ビットストリーム）に含める（多重化する）。例えば、可逆符号化部１０６は、上述した量子化に関するパラメータ（例えば、差分第１量子化パラメータや第２量子化パラメータ）を、パラメータ毎に２値化して符号化し、画像データの符号化データのヘッダ情報等に格納する。
　可逆符号化部１０６は、このように生成された符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。可逆符号化部１０６の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、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１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ１０７は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、ビットストリームとして、例えば、後段の図示せぬ記録装置（記録媒体）や伝送路などに出力する。つまり、符号化された各種情報が、画像符号化装置１００によって画像データが符号化されて得られた符号化データを復号する装置（以下、復号側の装置とも称する）に供給される。
　また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化する。逆量子化部１０８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。
　逆直交変換部１０９は、逆量子化部１０８から供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換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（局所的に復元された差分情報）は、演算部１１０に供給される。
　演算部１１０は、逆直交変換部１０９から供給された逆直交変換結果、すなわち、局所的に復元された差分情報に、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を加算し、局所的に再構成された画像（以下、再構成画像と称する）を得る。その再構成画像は、ループフィルタ１１１またはフレームメモリ１１２に供給される。
　ループフィルタ１１１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１１０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１１１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１１１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１１１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１１１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１０６に供給し、それを符号化させるようにすることもできる。
　ループフィルタ１１１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１１２に供給する。
　フレームメモリ１１２は、演算部１１０から供給される再構成画像と、ループフィルタ１１１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１１２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部１１４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１１３を介してイントラ予測部１１４に供給する。また、フレームメモリ１１２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、動き予測・補償部１１５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１１３を介して、動き予測・補償部１１５に供給する。
　選択部１１３は、フレームメモリ１１２から出力される画像の供給先を示す。例えば、イントラ予測の場合、選択部１１３は、フレームメモリ１１２からフィルタ処理されていない画像（再構成画像）を読み出し、周辺画素として、イントラ予測部１１４に供給する。
　また、例えば、インター予測の場合、選択部１１３は、フレームメモリ１１２からフィルタ処理された画像（復号画像）を読み出し、参照画像として、それを動き予測・補償部１１５に供給する。
　イントラ予測部１１４は、フレームメモリ１１２から、処理対象領域の周辺に位置する周辺領域の画像（周辺画像）を取得すると、その周辺画像の画素値を用いて、基本的にプレディクションユニット（PU（Prediction Unit））を処理単位として予測画像を生成するイントラ予測（画面内予測）を行う。イントラ予測部１１４は、予め用意された複数のモード（イントラ予測モード）でこのイントラ予測を行う。
　イントラ予測部１１４は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。
　また、イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モード等、イントラ予測に関する情報を含むイントラ予測情報を、適宜可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
　動き予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、フレームメモリ１１２から供給される参照画像とを用いて、基本的にPU（inter PU）を処理単位として、動き予測（インター予測）を行い、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。動き予測・補償部１１５は、予め用意された複数のモード（インター予測モード）でこのようなインター予測を行う。
　つまり、動き予測・補償部１１５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し、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。動き予測・補償部１１５は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。
　また、動き予測・補償部１１５は、最適なインター予測モード等、インター予測に関する情報を含むインター予測情報を可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
　予測画像選択部１１６は、演算部１０３や演算部１１０に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、イントラ符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元としてイントラ予測部１１４を選択し、そのイントラ予測部１１４から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。また、例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元として動き予測・補償部１１５を選択し、その動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。
　レート制御部１１７は、蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
　量子化パラメータ符号化部１２１は、量子化部１０５において量子化処理に用いられた量子化パラメータを量子化部１０５から取得すると、その量子化パラメータを複数のパラメータに変換する。つまり、量子化パラメータ符号化部１２１は、量子化部１０５から供給された量子化パラメータを用いて、複数の量子化に関するパラメータを生成する。例えば、量子化パラメータ符号化部１２１は、量子化に関するパラメータとして、差分第１量子化パラメータや第２量子化パラメータを生成する。これらのパラメータについては後述する。量子化パラメータ符号化部１２１は、生成した量子化に関するパラメータを可逆符号化部１０６に供給し、符号化させて復号側の装置に伝送させる。
　［コーディングユニット］
　ここで、まず、HEVC符号化方式において定められている、コーディングユニット（CU（Coding Unit））について説明する。
　コーディングユニット（CU）は、コーディングツリーブロック（CTB（Coding Tree Block））とも呼ばれ、AVC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多層構造の部分領域である。つまり、CUは、符号化処理の単位（符号化単位）である。マクロブロックの大きさが１６×１６画素に固定されているのに対し、CU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指定されることになる。
　特に、最大の大きさを持つCUを、ラージストコーディングユニット（LCU（Largest Coding Unit）と呼び、また、最小の大きさを持つCUをスモーレストコーディングユニット（SCU（Smallest Coding Unit））と称する。すなわち、LCUは、最大符号化単位であり、SCUは、最小符号化単位である。例えば画像圧縮情報に含まれるシーケンスパラメータセットにおいて、これらの領域のサイズが指定されることになるが、それぞれ、正方形で、２の冪乗で表される大きさに限定される。つまり、ある階層の（正方形の）CUが2x2に４分割された各領域が１階層下の（正方形の）CUとなる。
　図２に、HEVCで定義されているコーディングユニット（Coding Unit）の例を示す。図２の例では、LCUの大きさが128（2N（N=64））であり、最大階層深度が５（Depth=4）となる。2Nx2Nの大きさのCUは、split_flagの値が「１」である場合、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。
　インター予測のPU（Inter Prediction Unit）の場合、大きさ2Nx2NのCUに対して、2Nx2N、2NxN、Nx2N、NxNの４種類のサイズが設定可能である。つまり、１つのCUに対して、そのCUと同サイズの１つPU、そのCUを縦若しくは横に２分割した２つのPU、若しくは、そのCUを縦および横にそれぞれ２分割した４つのPUを定義することができる。
　画像符号化装置１００は、このようなピクチャ単位の画像の部分領域を処理単位として符号化に関する各処理を行う。以下においては、画像符号化装置１００が、HEVCで定義されるCUを符号化単位とする場合について説明する。つまり、LCUが最大符号化単位となり、SCUが最小符号化単位となる。ただし、画像符号化装置１００による符号化の各処理の処理単位は、これに限らず、任意である。例えば、AVCで定義されるマクロブロックやサブマクロブロックを処理単位とするようにしてもよい。
　なお、以下において、「（部分）領域」には、上述した各種領域（例えば、マクロブロック、サブマクロブロック、LCU、CU、SCU、PU、およびTU等）が全て含まれる（それらのいずれかであってもよい）。もちろん、上述した以外の単位が含まれてもよいし、説明の内容に応じて不可能な単位は、適宜、除外するものとする。
　［量子化パラメータ］
　次に、量子化について説明する。量子化部１０５は、係数データに対して量子化ステップで除算した結果を整数値に丸める処理である量子化を行う。量子化部１０５は、この量子化により係数の値を小さくすることができる。したがって、画像符号化装置１００は、この量子化結果の係数（量子化値）を符号化することにより、量子化前の直交変換係数を符号化する場合よりも、符号量を低減させることができる。
　換言するに、量子化ステップのサイズによって符号量の調整が可能である。したがって、量子化ステップのサイズを制御することにより、ビットストリームのレート制御が可能になる。
　逆量子化の際には、量子化に用いられた量子化ステップと同一のサイズの量子化ステップが必要になる。AVCやHEVCでは、この量子化ステップの代わりに量子化パラメータが復号側の装置に伝送される。この量子化ステップ（QS）と量子化パラメータ（QP）との間に所定の関係が予め定義される。例えば、AVCの場合、以下の式（１）のような関係が定義されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　・・・（１）
　図３は、この量子化ステップ（QS）と量子化パラメータ（QP）との関係の例をグラフとして示す図である。図３のグラフに示されるように、量子化パラメータが６増えると量子化ステップが２倍になるようになされている。
　また、以上のような関係に従って、量子化ステップの所望のレンジに合わせて、量子化ステップの取り得る値の範囲が予め定義される。例えばAVCの場合、量子化ステップの最大値が最小値の２５６倍となるように、量子化パラメータの値として０乃至５１までの値が定義されている。
　上述したように、符号化側の装置において量子化に用いられた量子化パラメータ（QP）は、復号側の装置に伝送される。例えば、HEVCの場合、量子化パラメータQPをCU単位で伝送することが可能である。上述したようにCUは階層化構造を有し、LCU内に複数の大きさのCUを形成することができる。画像符号化装置１００は、このうち、任意の大きさ以上のCUについてのみ量子化パラメータを伝送させるようにすることができる。
　どの大きさのCUまで量子化パラメータを伝送するかは、例えば、図４に示されるピクチャパラメータセットにおけるシンタクス要素であるmax_cu_qp_delta_depthにより指定される。
　また、HEVCの場合、符号量を低減させるため、処理対象のCUである注目CUの量子化パラメータの代わりに、その注目CUの量子化パラメータと、注目CUの周辺のCUの量子化パラメータとの差分値（差分量子化パラメータ）が伝送される。
　図５は、変換係数のシンタックスの例を示す図である。図５に示されるように、例えば、その注目CUの差分量子化パラメータを表すcu_qp_deltaなるパラメータが、上述したシンタクス要素max_cu_qp_delta_depthにより指定される大きさ以上のCU毎に伝送される。
　この差分量子化パラメータcu_qp_deltaは、以下の式（２）に従って算出される。
　If(left_available)
　　QP=cu_qp_delta + LeftQP
　Else
　　QP=cu_qp_delta + PrevQP
　・・・（２）
　ここで、LeftQPは、注目CUの左に位置するCUの量子化パラメータであり、PrevQPは、注目CUの直前に処理されたCUの量子化パラメータである。つまり、注目CUの量子化パラメータと、注目CUの左のCU、若しくは、注目CUの直前に処理されたCUの量子化パラメータとの差分値が伝送される。
　［量子化精度の向上と符号量の増大］
　以上のような量子化に対して、近年においては、さらなる精度の向上が望まれている。つまり、量子化パラメータによって量子化ステップの値をより細かく制御できるようにすることが望まれている。
　このように量子化の精度を向上させるためには、例えば、以下の式（３）に示されるように、量子化パラメータと量子化ステップとの関係を定義し直せばよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　・・・（３）
　式（３）の例の場合、量子化パラメータが１２増えると量子化ステップが２倍になるようになされている。
　ただし、この方法の場合、同じ量子化ステップの値の範囲に対して、量子化パラメータが取り得る値の範囲が、量子化パラメータと量子化ステップとの関係を定義し直す前に比べて広くなってしまう。
　例えば、AVCの場合と同様に量子化ステップの最大値が最小値の２５６倍となるようにすると、量子化パラメータが取り得る値の範囲が０乃至１０３になる。
　量子化パラメータの取り得る値の範囲が広がれば、当然、その差分量子化パラメータの取り得る値の範囲も広がる。上述したように、差分量子化パラメータは、符号化されて伝送される。そのため、差分量子化パラメータの取り得る値の範囲が広がると、その符号量が増大してしまう恐れがあった。
　例えばAVCの場合、差分量子化パラメータ（deltaQP）が取り得る値は-26乃至26である。例えばCABACで符号化する場合、差分量子化パラメータは、まず、符号なしのデータに置き換えて２値化されるので、その取り得る値の範囲は、0乃至51となる。したがって、差分量子化パラメータは、図６のＡに示されるようなテーブルを用いて符号化される。
　これに対して、量子化ステップと、上述した式（３）のような関係を有する量子化パラメータの場合、差分量子化パラメータの取り得る値の範囲は、0乃至103となる。したがって、差分量子化パラメータは、図６のＢに示されるようなテーブルを用いて符号化される。
　このため、特に、画面内で量子化パラメータを変化させる場合、cu_qp_deltaの符号量が増大してしまう恐れがあった。
　［量子化パラメータの変換］
　そこで、画像符号化装置１００は、量子化パラメータを複数のパラメータに変換することにより、このような量子化精度の向上による符号量の増大を抑制する。
　例えば、量子化パラメータ符号化部１２１は、量子化部１０５から供給された量子化パラメータQPを、以下の式（４）および式（５）のように、第１量子化パラメータQP1と第２量子化パラメータQP2とに変換する。
　QP1 = QP/2　・・・（４）
　QP2 = QP%2　・・・（５）
　式（４）においてQP/2（すなわち第１量子化パラメータQP1）は、量子化パラメータQPを２で除算したときの商を示し、式（５）においてQP%2（すなわち第２量子化パラメータQP2）は、量子化パラメータQPを２で除算したときの余りを示す。
　量子化パラメータ符号化部１２１は、第１量子化パラメータQP1について、予測値との差分値（差分第１量子化パラメータ）を算出し、それを可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
　また、第２量子化パラメータQP2の値は、「０」若しくは「１」のいずれか、すなわち、１ビットの２値データとなる。したがって、量子化パラメータ符号化部１２１は、第２量子化パラメータQP2をそのまま可逆符号化部１０６に供給する。
　可逆符号化部１０６は、差分第１量子化パラメータを符号化し、その符号化結果と第２量子化パラメータQP2とを符号化データに多重化し、復号側の装置に伝送させる。
　例えば、式（１）のように定義される量子化ステップQSとの関係を、式（３）のように定義し直すとする。この再定義前において、この量子化パラメータQPの取り得る値の範囲が0乃至51であったとすると、再定義後において、量子化パラメータQPの取り得る値の範囲は0乃至103に拡大するが、第１量子化パラメータQP1の取り得る値の範囲は0乃至51である。したがって、差分第１量子化パラメータの符号量は、再定義前の差分量子化パラメータの符号量と同一である。
　したがって、再定義後の符号量は、再定義前と比べて、第２量子化パラメータQP2の分、すなわち、１ビット分増大するのみである。したがって、画像符号化装置１００は、再定義後の量子化パラメータQPをそのまま符号化する場合と比べて、符号量の増大を大幅に抑制することができる。
　なお、以上の式（４）および式（５）の演算（QP/2やQP%2）は、シフトにより実現することができる。すなわち、画像符号化装置１００は、量子化パラメータを容易に複数のパラメータに変換することができる（この変換のための演算の負荷の増大を抑制することができる）。
　［量子化パラメータ符号化部］
　図７は、図１の量子化パラメータ符号化部の主な構成例を示すブロック図である。図７に示されるように、量子化パラメータ符号化部１２１は、量子化パラメータバッファ１５１、第１量子化パラメータ算出部１５２、第２量子化パラメータ算出部１５３、第１量子化パラメータバッファ１５４、予測第１量子化パラメータ算出部１５５、および差分第１量子化パラメータ算出部１５６を有する。
　量子化パラメータバッファ１５１は、量子化部１０５から供給される量子化パラメータQPを記憶する。この量子化パラメータQPは、量子化部１０５による量子化処理に用いられた、処理対象である注目CU（注目領域）のものである。量子化パラメータバッファ１５１は、所定のタイミングにおいて、若しくは、外部からの要求に従って、自身が記憶している注目CUの量子化パラメータQPを、第１量子化パラメータ算出部１５２および第２量子化パラメータ算出部１５３に供給する。
　第１量子化パラメータ算出部１５２は、供給された量子化パラメータQPを用いて、例えば、上述した式（４）のように第１量子化パラメータQP1を算出する。第１量子化パラメータ算出部１５２は、算出した第１量子化パラメータQP1を第１量子化パラメータバッファ１５４および差分第１量子化パラメータ算出部１５６に供給する。
　第２量子化パラメータ算出部１５３は、供給された量子化パラメータQPを用いて、例えば、上述した式（５）のように第２量子化パラメータQP2を算出する。第２量子化パラメータ算出部１５３は、算出した第２量子化パラメータQP2を可逆符号化部１０６に供給し、符号化データに多重化して伝送させる。
　第１量子化パラメータバッファ１５４は、供給された第１量子化パラメータQP1を記憶する。第１量子化パラメータバッファ１５４は、予測第１量子化パラメータ算出部１５５の要求に従って、自身が記憶している第１量子化パラメータを予測第１量子化パラメータ算出部１５５に供給する。
　予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、注目CUの第１量子化パラメータを予測する。予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、注目CUの周辺に位置する周辺CUの第１量子化パラメータ（周辺第１量子化パラメータ）を用いて、注目CUの第１量子化パラメータを予測する。
　まず、予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、周辺CUの選択を行う。例えば、式（２）の規則に従う場合、予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、注目CUの左に隣接するCU（左CU）が利用可能（available）である場合、その左CUを周辺CUとして選択する。また、例えば、注目CUが有効画素領域やスライスの左端に位置する等して、左CUが参照不可能（unavailable）である場合（存在しない場合も含む）、予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、注目CUの直前に処理されたCU（直前CU）を周辺CUとして選択する。
　例えば、処理対象である注目LCU内においてCUが図８の例のように構成されるとする。斜線模様で示されるCU20を注目CUとすると、左CUは、注目LCUの左に隣接するLCUのCU４１となる。このCU４１が利用可能（available）である場合、このCU４１が周辺CUとして選択される。また、CU４１が利用不可能（unavailable）である場合（存在しない場合も含む）、直前CUであるCU13が周辺CUとして選択される。
　予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、このように選択した周辺CUの第１量子化パラメータ（周辺第１量子化パラメータ）を、第１量子化パラメータバッファ１５４から読み出す。予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、読み出した周辺第１量子化パラメータを用いて、注目CUの第１量子化パラメータを予測する。つまり、予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、読み出した周辺第１量子化パラメータを、注目CUの第１量子化パラメータの予測値（予測第１量子化パラメータ）として、差分第１量子化パラメータ算出部１５６に供給する。
　差分第１量子化パラメータ算出部１５６は、第１量子化パラメータ算出部１５２から供給された注目CUの第１量子化パラメータと、予測第１量子化パラメータ算出部１５５から供給された予測第１量子化パラメータとの差分値（差分第１量子化パラメータ）を算出する。
　つまり、例えば、式（２）の規則に従う場合、左CUが利用可能（available）であるとき、差分第１量子化パラメータ算出部１５６は、注目CUと左CUとの間の差分第１量子化パラメータを算出する。また、左CUが利用不可能（unavailable）であるとき、差分第１量子化パラメータ算出部１５６は、注目CUと直前CUとの間の差分第１量子化パラメータを算出する。
　差分第１量子化パラメータ算出部１５６は、算出した差分第１量子化パラメータを、可逆符号化部１０６に供給し、符号化させ、符号化データに多重化して伝送させる。
　このように、量子化パラメータ符号化部１２１は、量子化パラメータを、複数のパラメータに変換し、符号化させるので、その符号量の増大を抑制させることができる。つまり、画像符号化装置１００は、量子化精度の向上による符号化効率の低減を抑制することができる。
　［符号化処理の流れ］
　次に、以上のような画像符号化装置１００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図９のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。
　ステップＳ１０１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ１０２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。
　ステップＳ１０３において、イントラ予測部１１４は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。ステップＳ１０４において、動き予測・補償部１１５は、インター予測モードでの動き予測や動き補償を行うインター動き予測処理を行う。
　ステップＳ１０５において、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５から出力された各コスト関数値に基づいて、最適予測モードを決定する。つまり、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４により生成された予測画像と、動き予測・補償部１１５により生成された予測画像のいずれか一方を選択する。
　ステップＳ１０６において、演算部１０３は、ステップＳ１０２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ１０５の処理により選択された予測画像との差分を演算する。差分データは元の画像データに較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に較べて、データ量を圧縮することができる。
　ステップＳ１０７において、直交変換部１０４は、ステップＳ１０６の処理により生成された差分情報を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、変換係数が出力される。ステップＳ１０８において、量子化部１０５は、ステップＳ１０７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Ｓ１０８の処理により量子化された差分情報は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ１０９において、逆量子化部１０８はステップＳ１０８の処理により量子化された直交変換係数を、ステップＳ１０８の量子化に対応する方法で逆量子化する。ステップＳ１１０において、逆直交変換部１０９は、ステップＳ１０９の処理により得られた直交変換係数を、ステップＳ１０７の処理に対応する方法で逆直交変換する。
　ステップＳ１１１において、演算部１１０は、予測画像を局部的に復号された差分情報に加算し、局部的に復号された画像（演算部１０３への入力に対応する画像）を生成する。ステップＳ１１２においてループフィルタ１１１は、ステップＳ１１１の処理により生成された画像をフィルタリングする。これによりブロック歪み等が除去される。
　ステップＳ１１３において、フレームメモリ１１２は、ステップＳ１１２の処理によりブロック歪みの除去等が行われた画像を記憶する。なお、フレームメモリ１１２にはループフィルタ１１１によりフィルタ処理されていない画像も演算部１１０から供給され、記憶される。
　このフレームメモリ１１２に記憶された画像は、ステップＳ１０３の処理やステップＳ１０４の処理に利用される。
　ステップＳ１１４において、量子化パラメータ符号化部１２１は、ステップＳ１０８の量子化処理において用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換する。
　ステップＳ１１５おいて、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０８の処理により量子化された変換係数を符号化し、符号化データを生成する。すなわち、差分画像（インターの場合、２次差分画像）に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。
　なお、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０５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。例えば、イントラ予測モードが選択された場合、可逆符号化部１０６は、イントラ予測モード情報を符号化する。また、例えば、インター予測モードが選択された場合、可逆符号化部１０６は、インター予測モード情報を符号化する。これらの情報は、例えばヘッダ情報等として符号化データに付加（多重化）される。
　また、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１１４において生成された量子化に関するパラメータを、必要に応じて符号化し、符号化データに付加（多重化）する。
　ステップＳ１１６において蓄積バッファ１０７は、ステップＳ１１５の処理により生成された符号化データを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、任意の伝送路（通信路だけでなく記憶媒体等も含む）を介して復号側の装置に伝送される。
　ステップＳ１１７においてレート制御部１１７は、ステップＳ１１６の処理により蓄積バッファ１０７に蓄積された圧縮画像に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
　ステップＳ１１７の処理が終了すると、符号化処理が終了される。
　［量子化パラメータ符号化処理の流れ］
　次に図１０のフローチャートを参照して、図９のステップＳ１１４において実行される量子化パラメータ符号化処理の流れの例を説明する。
　量子化パラメータ符号化処理が開始されると、量子化パラメータバッファ１５１は、ステップＳ１５１において、量子化処理に用いられた量子化パラメータを取得し、記憶する。
　ステップＳ１５２において、第１量子化パラメータ算出部１５２は、ステップＳ１５１において取得された量子化パラメータから、例えば式（４）を用いて、第１量子化パラメータを算出する。
　ステップＳ１５３において、第２量子化パラメータ算出部１５３は、ステップＳ１５１において取得された量子化パラメータから、例えば式（５）を用いて、第２量子化パラメータを算出する。
　ステップＳ１５４において、予測第１量子化パラメータ算出部１５５は、例えば式（２）の規則に従って周辺CUを選択し、その周辺CUの第１量子化パラメータを用いて予測第１量子化パラメータを算出する。
　ステップＳ１５５において、差分第１量子化パラメータ算出部１５６は、ステップＳ１５２において算出された第１量子化パラメータと、ステップＳ１５４において算出された予測第１量子化パラメータを用いて、差分第１量子化パラメータを算出する。
　ステップＳ１５６において、差分第１量子化パラメータ算出部１５６は、ステップＳ１５５において算出した差分第１量子化パラメータを可逆符号化部１０６に供給し、伝送させる。
　ステップＳ１５７において、第１量子化パラメータバッファ１５４は、ステップＳ１５２において算出された第１量子化パラメータを記憶する。
　ステップＳ１５８において、第２量子化パラメータ算出部１５３は、ステップＳ１５３の処理により算出された第２量子化パラメータを可逆符号化部１０６に供給し、伝送させる。
　ステップＳ１５８の処理が終了すると、第２量子化パラメータ算出部１５３は、量子化パラメータ符号化処理を終了し、処理を図９に戻す。
　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、量子化精度の向上による符号化効率の低減を抑制することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
　［画像復号装置］
　図１１は、本技術を適用した画像処理装置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。図１１に示される画像復号装置２００は、上述した画像符号化装置１００に対応し、画像符号化装置１００が画像データを符号化して生成したビットストリーム（符号化データ）を正しく復号し、復号画像を生成する。
　図１１に示されるように画像復号装置２００は、蓄積バッファ２０１、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５、ループフィルタ２０６、画面並べ替えバッファ２０７、およびD/A変換部２０８を有する。また、画像復号装置２００は、フレームメモリ２０９、選択部２１０、イントラ予測部２１１、動き予測・補償部２１２、および選択部２１３を有する。
　さらに、画像復号装置２００は、量子化パラメータ復号部２２１を有する。
　蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを蓄積し、所定のタイミングにおいてその符号化データを可逆復号部２０２に供給する。可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１より供給された、図１の可逆符号化部１０６により符号化された情報を、可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。可逆復号部２０２は、復号して得られた差分画像の量子化された係数データを、逆量子化部２０３に供給する。
　また、可逆復号部２０２は、符号化データを復号して得られた最適な予測モードに関する情報を参照し、最適な予測モードにイントラ予測モードが選択されたかインター予測モードが選択されたかを判定する。つまり、可逆復号部２０２は、伝送されてきた符号化データにおいて採用された予測モードが、イントラ予測であるか、インター予測であるかを判定する。
　可逆復号部２０２は、その判定結果に基づいて、その予測モードに関する情報を、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２に供給する。例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてイントラ予測モードが選択された場合、可逆復号部２０２は、符号化側から供給された、その選択されたイントラ予測モードに関する情報であるイントラ予測情報をイントラ予測部２１１に供給する。また、例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてインター予測モードが選択された場合、可逆復号部２０２は、符号化側から供給された、その選択されたインター予測モードに関する情報であるインター予測情報を動き予測・補償部２１２に供給する。
　可逆復号部２０２は、さらに、符号化データに付加（多重化）された量子化に関するパラメータ（例えば、差分第１量子化パラメータと第２量子化パラメータ）を抽出し、量子化パラメータ復号部２２１に供給する。
　逆量子化部２０３は、可逆復号部２０２により復号されて得られた量子化された係数データを、図１の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式（逆量子化部１０８と同様の方式）で逆量子化を行う。その際、逆量子化部２０３は、量子化パラメータ復号部２２１から供給された量子化パラメータを用いて逆量子化を行う。逆量子化部２０３は、逆量子化された係数データを逆直交変換部２０４に供給する。
　逆直交変換部２０４は、図１の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部２０３から供給される係数データを逆直交変換する。逆直交変換部２０４は、この逆直交変換処理により、画像符号化装置１００において直交変換される前の差分画像に対応する差分画像を得る。
　逆直交変換されて得られた差分画像は、演算部２０５に供給される。また、演算部２０５には、選択部２１３を介して、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２から予測画像が供給される。
　演算部２０５は、差分画像と予測画像とを加算し、画像符号化装置１００の演算部１０３により予測画像が減算される前の画像に対応する再構成画像を得る。演算部２０５は、その再構成画像をループフィルタ２０６に供給する。
　ループフィルタ２０６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２０６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２０６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２０６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２０６が、図１の画像符号化装置１００から供給さ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。
　ループフィルタ２０６は、フィルタ処理結果である復号画像を画面並べ替えバッファ２０７およびフレームメモリ２０９に供給する。なお、このループフィルタ２０６によるフィルタ処理は省略することもできる。つまり、演算部２０５の出力が、フィルタ処理されずに、フレームメモリ２０９に格納されるようにすることもできる。例えば、イントラ予測部２１１は、この画像に含まれる画素の画素値を周辺画素の画素値として利用する。
　画面並べ替えバッファ２０７は、供給された復号画像の並べ替えを行う。すなわち、図１の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７から供給された復号画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。
　フレームメモリ２０９は、供給される再構成画像や復号画像を記憶する。また、フレームメモリ２０９は、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部２１１や動き予測・補償部２１２等の外部の要求に基づいて、記憶している再構成画像や復号画像を、選択部２１０を介してイントラ予測部２１１や動き予測・補償部２１２に供給する。
　イントラ予測部２１１は、図１のイントラ予測部１１４と基本的に同様の処理を行う。ただし、イントラ予測部２１１は、符号化の際にイントラ予測により予測画像が生成された領域に対してのみ、イントラ予測を行う。
　動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から供給されるインター予測情報に基づいてインター予測（動き予測や動き補償を含む）を行い、予測画像を生成する。なお、動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から供給されるインター予測情報に基づいて、符号化の際にインター予測が行われた領域に対してのみ、インター予測を行う。
　イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２は、予測処理単位の領域毎に、生成した予測画像を、選択部２１３を介して演算部２０５に供給する。
　選択部２１３は、イントラ予測部２１１から供給される予測画像、若しくは、動き予測・補償部２１２から供給される予測画像を演算部２０５に供給する。
　量子化パラメータ復号部２２１は、可逆復号部２０２から供給される、複数の量子化に関するパラメータを取得する。この量子化に関するパラメータは、ビットストリームに付加され、符号化側の装置から供給されたものであり、符号化時に行われた量子化処理において用いられた量子化パラメータを変換して生成されたものである。量子化パラメータ復号部２２１は、複数の量子化に関するパラメータを用いて、量子化処理に用いられた量子化パラメータを再構築する。
　例えば、符号化側の装置である画像符号化装置１００が、上述した式（４）や式（５）のようにして、量子化パラメータQPを、第１量子化パラメータQP1と第２量子化パラメータQP2とに変換したとする。そして、その画像符号化装置１００が、第１量子化パラメータQP1から生成した差分第１量子化パラメータの符号化データと第２量子化パラメータQP2とが付加されたビットストリームを画像復号装置２００に伝送したとする。
　可逆復号部２０２は、符号化された差分第１量子化パラメータと第２量子化パラメータQP2とを、そのビットストリームから抽出する。可逆復号部２０２は、差分第１量子化パラメータを復号し、その復号結果と第２量子化パラメータを量子化パラメータ復号部２２１に供給する。
　量子化パラメータ復号部２２１は、その差分第１量子化パラメータから第１量子化パラメータQP1を算出し、その第１量子化パラメータQP1と第２量子化パラメータQP2を用いて以下の式（６）のように、量子化パラメータQPを再構築する。
　QP = 2×QP1＋QP2　・・・（６）
　このようにすることにより、量子化パラメータ復号部２２１は、量子化処理に用いられた量子化パラメータを正しく再構築することができる。量子化パラメータ復号部２２１は、再構築した量子化パラメータを逆量子化部２０３に供給する。
　このようにすることにより、逆量子化部２０３は、量子化部１０５の量子化処理に対応する方法で逆量子化することができる。したがって、画像復号装置２００は、符号化効率の低減の抑制を実現することができる。
　なお、以上の式（６）の演算（2×QP1）は、シフトにより実現することができる。すなわち、画像復号装置２００は、量子化パラメータを容易に再構築することができる（この再構築のための演算の負荷の増大を抑制することができる）。
　［量子化パラメータ復号部］
　図１２は、量子化パラメータ復号部２２１の主な構成例を示すブロック図である。図１２に示されるように、量子化パラメータ復号部２２１は、差分第１量子化パラメータバッファ２５１、第２量子化パラメータバッファ２５２、第１量子化パラメータバッファ２５３、予測第１量子化パラメータ算出部２５４、第１量子化パラメータ再構築部２５５、および、量子化パラメータ再構築部２５６を有する。
　差分第１量子化パラメータバッファ２５１は、可逆復号部２０２から供給される差分第１量子化パラメータを取得し、記憶する。差分第１量子化パラメータバッファ２５１は、所定のタイミングにおいて、若しくは、他の処理部からの要求に基づいて、記憶している差分第１量子化パラメータを、第１量子化パラメータ再構築部２５５に供給する。
　第２量子化パラメータバッファ２５２は、可逆復号部２０２から供給される第２量子化パラメータQP2を取得し、記憶する。第２量子化パラメータバッファ２５２は、所定のタイミングにおいて、若しくは、他の処理部からの要求に基づいて、記憶している第２量子化パラメータQP2を、第１量子化パラメータ再構築部２５５に供給する。
　第１量子化パラメータバッファ２５３は、第１量子化パラメータ再構築部２５５から供給される第１量子化パラメータQP1を取得し、記憶する。第１量子化パラメータバッファ２５３は、他のCUに対する処理の際に、所定のタイミングにおいて、若しくは、他の処理部からの要求に基づいて、記憶している第１量子化パラメータQP1を、周辺CUの第１量子化パラメータ（周辺第１量子化パラメータ）として、予測第１量子化パラメータ算出部２５４に供給する。
　予測第１量子化パラメータ算出部２５４は、周辺CUとするCUを特定し、第１量子化パラメータバッファ２５３からその周辺CUの第１量子化パラメータを取得し、それを予測第１量子化パラメータとして、第１量子化パラメータ再構築部２５５に供給する。
　第１の実施の形態において上述したように、差分第１量子化パラメータは、注目CUの第１量子化パラメータと、その周辺CUの第１量子化パラメータとの差分値である。そして、式（２）に示されるように、左CU若しくは直前CUのいずれか一方が、周辺CUとして選択される。
　したがって、予測第１量子化パラメータ算出部２５４は、式（２）の場合と同様に、左CUが利用可能（available）であるか否かを判定する。左CUが利用可能（available）である場合、予測第１量子化パラメータ算出部２５４は、左CUを周辺CUとし、その左CUの第１量子化パラメータQP1を、周辺第１量子化パラメータとして第１量子化パラメータバッファ２５３から読み出す。
　また、左CUが利用不可能（unavailable）である場合、予測第１量子化パラメータ算出部２５４は、直前CUを周辺CUとし、その直前CUの第１量子化パラメータQP1を、周辺第１量子化パラメータとして第１量子化パラメータバッファ２５３から読み出す。
　予測第１量子化パラメータ算出部２５４は、以上のように取得した周辺第１量子化パラメータを、注目CUの第１量子化パラメータの予測値（予測第１量子化パラメータ）として第１量子化パラメータ再構築部２５５に供給する。
　第１量子化パラメータ再構築部２５５は、差分第１量子化パラメータバッファ２５１から、注目CUの差分第１量子化パラメータを取得するとともに、予測第１量子化パラメータ算出部２５４から、注目CUの予測第１量子化パラメータを取得する。第１量子化パラメータ再構築部２５５は、それらを用いて、式（２）に対応させた方法で第１量子化パラメータQP1を再構築する。つまり、第１量子化パラメータ再構築部２５５は、差分第１量子化パラメータに予測第１量子化パラメータを加算することにより、第１量子化パラメータQP1を再構築する。第１量子化パラメータ再構築部２５５は、再構築した第１量子化パラメータQP1を量子化パラメータ再構築部２５６に供給する。
　量子化パラメータ再構築部２５６は、第１量子化パラメータ再構築部２５５から注目CUの第１量子化パラメータQP1を取得するとともに、第２量子化パラメータバッファ２５２から注目CUの第２量子化パラメータQP2を取得する。量子化パラメータ再構築部２５６は、それらを用いて、上述した式（６）のように、注目CUの量子化パラメータQPを再構築する。量子化パラメータ再構築部２５６は、再構築した注目CUの量子化パラメータQPを逆量子化部２０３に供給する。
　逆量子化部２０３は、その量子化パラメータQPを用いて注目CUの係数データの逆量子化を行う。
　このように、量子化パラメータ復号部２２１は、複数の量子化に関するパラメータから量子化パラメータを再構築し、逆量子化させるので、伝送するパラメータの符号量の増大を抑制させることができる。つまり、画像復号装置２００は、量子化精度の向上による符号化効率の低減の抑制を実現することができる。
　［復号処理の流れ］
　次に、以上のような画像復号装置２００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１３のフローチャートを参照して、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、ステップＳ２０１において、蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを蓄積する。ステップＳ２０２において、可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１から供給される符号化データを復号する。すなわち、図１の可逆符号化部１０６により符号化されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、並びにＢピクチャが復号される。
　このとき、動きベクトル情報、参照フレーム情報、予測モード情報（イントラ予測モード、またはインター予測モード）、並びに、量子化に関するパラメータ等の情報も復号される。
　ステップＳ２０３において、量子化パラメータ復号部２２１は、量子化に関するパラメータを用いて、量子化パラメータを再構築する。
　ステップＳ２０４において、逆量子化部２０３は、ステップＳ２０３の処理により再構築された量子化パラメータを用いて、ステップＳ２０２の処理により得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。
　ステップＳ２０５において逆直交変換部２０４は逆量子化部２０３により逆量子化されて得られた直交変換係数を、図１の直交変換部１０４に対応する方法で逆直交変換する。これにより図１の直交変換部１０４の入力（演算部１０３の出力）に対応する差分情報が復号されたことになる。
　ステップＳ２０６において、イントラ予測部２１１、または動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から供給される予測モード情報に対応して、それぞれ画像の予測処理を行う。すなわち、可逆復号部２０２からイントラ予測モード情報が供給された場合、イントラ予測部２１１は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。また、可逆復号部２０２からインター予測モード情報が供給された場合、動き予測・補償部２１２は、ステップＳ２０３の処理により得られたユニットサイズに関する各種情報を用いて、インター予測処理（動き予測および動き補償を含む）を行う。
　ステップＳ２０７において、演算部２０５は、ステップＳ２０４の処理により得られた差分情報に、ステップＳ２０６の処理により得られた予測画像を加算する。これにより元の画像データが復号される。
　ステップＳ２０８において、ループフィルタ２０６は、ステップＳ２０７の処理により得ら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行う。
　ステップＳ２０９において、画面並べ替えバッファ２０７は、復号画像データのフレームの並べ替えを行う。すなわち、復号画像データの、画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２（図１）により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。
　ステップＳ２１０において、D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７においてフレームが並べ替えられた復号画像データをD/A変換する。この復号画像データが図示せぬディスプレイに出力され、その画像が表示される。
　ステップＳ２１１において、フレームメモリ２０９は、ステップＳ２０８の処理によりフィルタリングされた復号画像を記憶する。
　［量子化パラメータ復号処理の流れ］
　次に、図１３のステップＳ２０３において実行される量子化パラメータ復号処理の流れの例を、図１４のフローチャートを参照して説明する。
　量子化パラメータ復号処理が開始されると、差分第１量子化パラメータバッファ２５１は、ステップＳ２５１において、ステップＳ２０２において復号された差分第１量子化パラメータを取得し、記憶する。
　ステップＳ２５２において、第２量子化パラメータバッファ２５２は、ステップＳ２０２において復号された第２量子化パラメータを取得し、記憶する。
　ステップＳ２５３において、予測第１量子化パラメータ算出部２５４は、注目CUの位置等に基づいて、注目CUに対する周辺CUを特定し、その周辺CUの第１量子化パラメータを用いて、注目CUの予測第１量子化パラメータを算出する。
　ステップＳ２５４において、第１量子化パラメータ再構築部２５５は、ステップＳ２５１において取得された注目CUの差分第１量子化パラメータと、ステップＳ２５３において算出された予測第１量子化パラメータとを用いて、第１量子化パラメータを再構築する。このとき再構築された第１量子化パラメータは、第１量子化パラメータバッファに供給され、記憶される。
　ステップＳ２５５において、量子化パラメータ再構築部２５６は、ステップＳ２５２において取得された注目CUの第２量子化パラメータと、ステップＳ２５４において再構築された注目CUの第１量子化パラメータとを用いて、注目CUの量子化パラメータを再構築する。
　量子化パラメータを再構築すると、量子化パラメータ再構築部２５６は、量子化パラメータ復号処理を終了し、処理を図１３に戻す。
　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、量子化精度の向上による符号化効率の低減の抑制を実現することができる。
　以上においては、量子化パラメータを２つのパラメータに変換したが、単純に再定義後の量子化パラメータを符号化する場合よりも符号量を低減させることができる限り、量子化パラメータをどのようなパラメータに変換してもよい。つまり、変換後のパラメータは、上述した以外のパラメータであっても良く、また、変換後のパラメータの数が３つ以上であっても良い。
　また、周辺CUの候補は、上述した左CUと直前CUに限らない。注目CU以外のCUであれば、どのCUを周辺CUとしてもよい。ただし、第１量子化パラメータの予測誤差を低減させるために、注目CUにより近いCUを周辺CUとするのが望ましい。また、候補とするCUの数も任意である。さらに、その候補の中から１つを選択する方法も任意であり、上述した例に限らない。また、予測第１量子化パラメータは、上述したように周辺CUの第１量子化パラメータとするのではなく、１つ若しくは複数のCUの第１量子化パラメータを用いた所定の演算により算出されるようにしてもよい。
　＜３．第３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。この場合、例えば、図１５に示されるようなコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
　図１５において、コンピュータ８００のCPU（Central Processing Unit）８０１は、ROM（Read Only Memory）８０２に記憶されているプログラム、または記憶部８１３からRAM（Random Access Memory）８０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。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。
　CPU８０１、ROM８０２、およびRAM８０３は、バス８０４を介して相互に接続されている。このバス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、キーボード、マウス、タッチパネル、および入力端子などよりなる入力部８１１、CRT（Cathode Ray Tube）、LCD（Liquid Crystal Display）、およびOELD（Organic ElectroLuminescence Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカ等の任意の出力デバイスや出力端子等よりなる出力部８１２、ハードディスクやフラッシュメモリ等の任意の記憶媒体やその記憶媒体の入出力を制御する制御部等により構成される記憶部８１３、モデム、LANインタフェース、USB（Universal Serial Bus）、並びにBluetooth（登録商標）等、有線や無線の任意の通信デバイスよりなる通信部８１４が接続されている。通信部８１４は、例えばインターネットを含むネットワークを介して他の通信デバイスとの通信処理を行う。
入出力インタフェース８１０にはまた、必要に応じてドライブ８１５が接続される。そのドライブ８１５には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア８２１が適宜装着される。ドライブ８１５は、例えばCPU８０１の制御に従って、自身に装着されたリムーバブルメディア８２１からコンピュータプログラムやデータ等を読み出す。その読み出されたデータやコンピュータプログラムは、例えば、RAM８０３に供給される。また、リムーバブルメディア８２１から読み出されたコンピュータプログラムは、必要に応じて記憶部８１３にインストールされる。
　上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
　この記録媒体は、例えば、図１５に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、若しくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア８２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM８０２や、記憶部８１３に含まれるハードディスクなどで構成される。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
　また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
　また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
　また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　上述した実施形態に係る画像符号化装置１００（図１）および画像復号装置２００（図１１）は、衛星放送、ケーブルＴＶなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、４つの応用例について説明する。
　＜４．第４の実施の形態＞
　［テレビジョン装置］
　図１６は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース９１１、及びバス９１２を備える。
　チューナ９０２は、アンテナ９０１を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３へ出力する。即ち、チューナ９０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送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９１１から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置９００の動作を制御する。
　ユーザインタフェース９１１は、制御部９１０と接続される。ユーザインタフェース９１１は、例えば、ユーザがテレビジョン装置９００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９１０へ出力する。
　バス９１２は、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース９０９及び制御部９１０を相互に接続する。
　このように構成されたテレビジョン装置９００において、デコーダ９０４は、上述した実施形態に係る画像復号装置２００（図１１）の機能を有する。従って、デコーダ９０４は、複数のパラメータに変換して符号化された量子化パラメータを正しく復号して再構築し、その量子化パラメータを用いて逆量子化処理を行うことができる。したがって、テレビジョン装置９００は、量子化精度の向上による符号化効率の低減の抑制を実現することができる。
　＜５．第５の実施の形態＞
　［携帯電話機］
　図１７は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機９２０は、アンテナ９２１、通信部９２２、音声コーデック９２３、スピーカ９２４、マイクロホン９２５、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１、操作部９３２、及びバス９３３を備える。
　アンテナ９２１は、通信部９２２に接続される。スピーカ９２４及びマイクロホン９２５は、音声コーデック９２３に接続される。操作部９３２は、制御部９３１に接続される。バス９３３は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、及び制御部９３１を相互に接続する。
　携帯電話機９２０は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。
　音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック９２３に供給される。音声コーデック９２３は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック９２３は、圧縮後の音声データを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号をアンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック９２３へ出力する。音声コーデック９２３は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。
　また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部９３１は、文字を表示部９３０に表示させる。また、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号をアンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部９３１へ出力する。制御部９３１は、表示部９３０に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。
　記録再生部９２９は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、RAM又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB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の記憶媒体に記憶させる。
　また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部９２８は、画像処理部９２７により符号化された映像ストリームと、音声コーデック９２３から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号をアンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部９２８へ出力する。多重分離部９２８は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部９２７、音声ストリームを音声コーデック９２３へ出力する。画像処理部９２７は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部９３０に供給され、表示部９３０により一連の画像が表示される。音声コーデック９２３は、音声ストリームを伸張し及びＤ／Ａ変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。
　このように構成された携帯電話機９２０において、画像処理部９２７は、上述した実施形態に係る画像符号化装置１００（図１）の機能と、画像復号装置２００（図１１）の機能とを有する。従って、携帯電話機９２０で符号化及び復号される画像について、画像処理部９２７は、量子化に用いた量子化パラメータを複数のパラメータに変換してそれぞれ符号化したり、その複数のパラメータを復号して量子化パラメータを正しく再構築し、その量子化パラメータを用いて逆量子化処理を行ったりすることができる。したがって、携帯電話機９２０は、量子化精度の向上による符号化効率の低減を抑制することができる。
　また、以上においては携帯電話機９２０として説明したが、例えば、PDA（Personal Digital Assistants）、スマートフォン、UMPC（Ultra Mobile Personal Computer）、ネットブック、ノート型パーソナルコンピュータ等、この携帯電話機９２０と同様の撮像機能や通信機能を有する装置であれば、どのような装置であっても携帯電話機９２０の場合と同様に、本技術を適用した画像符号化装置および画像復号装置を適用することができる。
　＜６．第６の実施の形態＞
　［記録再生装置］
　図１８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における伝送部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９４２から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ９４３は、符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。
　HDD９４４は、映像及び音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラムおよびその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD９４４は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。
　ディスクドライブ９４５は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ９４５に装着される記録媒体は、例えばDVDディスク（DVD-Video、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等）又はBlu-ray（登録商標）ディスクなどであってよい。
　セレクタ９４６は、映像及び音声の記録時には、チューナ９４１又はエンコーダ９４３から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをＨＤＤ９４４又はディスクドライブ９４５へ出力する。また、セレクタ９４６は、映像及び音声の再生時には、HDD９４４又はディスクドライブ９４５から入力される符号化ビットストリームをデコーダ９４７へ出力する。
　デコーダ９４７は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ９４７は、生成した映像データをOSD９４８へ出力する。また、デコーダ９０４は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。
　OSD９４８は、デコーダ９４７から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD９４８は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。
　制御部９４９は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置９４０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９５０から入力される操作信号に応じて、記録再生装置９４０の動作を制御する。
　ユーザインタフェース９５０は、制御部９４９と接続される。ユーザインタフェース９５０は、例えば、ユーザが記録再生装置９４０を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９５０は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９４９へ出力する。
　このように構成された記録再生装置９４０において、エンコーダ９４３は、上述した実施形態に係る画像符号化装置１００（図１）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２００（図１１）の機能を有する。従って、記録再生装置９４０で符号化及び復号される画像について、エンコーダ９４３およびデコーダ９４７は、量子化に用いた量子化パラメータを複数のパラメータに変換してそれぞれ符号化したり、その複数のパラメータを復号して量子化パラメータを正しく再構築し、その量子化パラメータを用いて逆量子化処理を行ったりすることができる。したがって、記録再生装置９４０は、量子化精度の向上による符号化効率の低減を抑制することができる。
　＜７．第７の実施の形態＞
　［撮像装置］
　図１９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１００（図１）の機能と画像復号装置２００（図１１）の機能を有する。従って、撮像装置９６０で符号化及び復号される画像について、画像処理部９６４は、量子化に用いた量子化パラメータを複数のパラメータに変換してそれぞれ符号化したり、その複数のパラメータを復号して量子化パラメータを正しく再構築し、その量子化パラメータを用いて逆量子化処理を行ったりすることができる。したがって、撮像装置９６０は、量子化精度の向上による符号化効率の低減を抑制することができる。
　もちろん、本技術を適用した画像符号化装置および画像復号装置は、上述した装置以外の装置やシステムにも適用可能である。
　なお、本明細書では、量子化パラメータが、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。量子化行列パラメータを伝送する手法は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像（スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい）と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の記録媒体（又は同一の記録媒体の別の記録エリア）に記録されてもよい。さらに、情報と画像（又はビットストリーム）とは、例えば、複数フレーム、１フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示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。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
　（１）　画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換する変換部と、
　前記変換部により前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する伝送部と
　を備える画像処理装置。
　（２）　前記変換部は、前記量子化パラメータを第１量子化パラメータと第２量子化パラメータに変換する
　前記（１）に記載の画像処理装置。
　（３）　前記変換部は、前記量子化パラメータを２で除算した商を前記第１量子化パラメータとし、余りを前記第２量子化パラメータとする
　前記（２）に記載の画像処理装置。
　（４）　前記変換部は、前記量子化パラメータの除算をシフト演算により実現する
　前記（３）に記載の画像処理装置。
　（５）　前記変換部は、さらに、処理対象である注目領域の前記第１量子化パラメータと、その予測値である予測第１量子化パラメータとの差分値である差分第１量子化パラメータを算出する
　前記（２）乃至（４）のいずれかに記載の画像処理装置。
　（６）　前記変換部は、前記注目領域の周辺領域の前記第１量子化パラメータを用いて前記予測第１量子化パラメータを算出する
　前記（５）に記載の画像処理装置。
　（７）　前記変換部は、前記注目領域の左に隣接する領域が利用可能である場合、前記注目領域の左に隣接する領域を前記周辺領域とし、前記注目領域の左に隣接する領域が利用不可能である場合、前記注目領域の直前に処理された領域を前記周辺領域とする
　前記（６）に記載の画像処理装置。
　（８）　前記伝送部は、前記差分第１量子化パラメータを符号化し、符号化された前記差分第１量子化パラメータ、および、前記第２量子化パラメータを伝送する
　前記（５）乃至（７）のいずれかに記載の画像処理装置。
　（９）　前記画像データを量子化する量子化部をさらに備え、
　前記変換部は、前記量子化部による前記画像データの量子化に用いられた前記量子化パラメータを複数のパラメータに変換する
　前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の画像処理装置。
　（１０）　量子化された前記画像データを符号化する符号化部をさらに備え、
　前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記画像データの符号化データに、前記複数のパラメータを付加して伝送する
　前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
　（１１）　画像処理装置の画像処理方法であって、
　変換部が、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換し、
　伝送部が、前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する
　画像処理方法。
　（１２）　画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータを取得する取得部と、　前記取得部により取得された前記複数のパラメータを用いて、前記量子化パラメータを再構築する再構築部と
　を備える画像処理装置。
　（１３）　前記取得部は、処理対象である注目領域の前記量子化パラメータが変換された第１量子化パラメータと、前記第１量子化パラメータの予測値である予測第１量子化パラメータとの差分値である差分第１量子化パラメータと、前記注目領域の前記量子化パラメータが変換された第２量子化パラメータとを取得し、
　前記再構築部は、前記取得部に取得された前記注目領域の前記差分第１量子化パラメータを用いて前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築し、さらに、再構築した前記注目領域の前記第１量子化パラメータと前記注目領域の前記第２量子化パラメータとを用いて、前記注目領域の前記量子化パラメータを再構築する
　前記（１２）に記載の画像処理装置。
　（１４）　前記再構築部は、前記注目領域の周辺領域の前記第１量子化パラメータを用いて前記予測第１量子化パラメータを算出し、算出した前記予測第１量子化パラメータを前記注目領域の前記差分第１量子化パラメータに加算して、前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築する
　前記（１３）に記載の画像処理装置。
　（１５）　前記第１量子化パラメータは、前記量子化パラメータを２で除算した商であり、前記第２量子化パラメータは、前記量子化パラメータを２で除算した余りである
　前記（１３）または（１４）に記載の画像処理装置。
　（１６）　前記再構築部は、前記第１量子化パラメータに２を乗算し、前記第２量子化パラメータを加算することにより、前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築する
　前記（１５）に記載の画像処理装置。
　（１７）　前記再構築部は、前記量子化パラメータの乗算をシフト演算により実現する
　前記（１６）に記載の画像処理装置。
　（１８）　前記取得部は、符号化された前記差分第１量子化パラメータを復号して前記差分第１量子化パラメータを取得する
　前記（１３）乃至（１７）のいずれかに記載の画像処理装置。
　（１９）　前記再構築部により再構築された前記量子化パラメータを用いて、量子化された前記画像データを逆量子化する逆量子化部をさらに備える
　前記（１２）乃至（１８）のいずれかに記載の画像処理装置。
　（２０）　画像処理装置の画像処理方法であって、
　取得部が、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータを取得し、
　再構築部が、取得された前記複数のパラメータを用いて、前記量子化パラメータを再構築する
　画像処理方法。
　１００　画像符号化装置，　１２１　量子化パラメータ符号化部，　１５１　量子化パラメータバッファ，　１５２　第１量子化パラメータ算出部，　１５３　第２量子化パラメータ算出部，　１５４　第１量子化パラメータバッファ，　１５５　予測第１量子化パラメータ算出部，　１５６　差分第１量子化パラメータ算出部，　２００　画像復号装置，　２２１　量子化パラメータ復号部，　２５１　差分第１量子化パラメータバッファ，　２５２　第２量子化パラメータバッファ，　２５３　第１量子化パラメータバッファ，　２５４　予測第１量子化パラメータ算出部，　２５５　第１量子化パラメータ再構築部，　１５６　量子化パラメータ再構築部

Claims (20)

  1. 　画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換する変換部と、
    　前記変換部により前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する伝送部と
    　を備える画像処理装置。
  2. 　前記変換部は、前記量子化パラメータを第１量子化パラメータと第２量子化パラメータに変換する
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 　前記変換部は、前記量子化パラメータを２で除算した商を前記第１量子化パラメータとし、余りを前記第２量子化パラメータとする
    　請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 　前記変換部は、前記量子化パラメータの除算をシフト演算により実現する
    　請求項３に記載の画像処理装置。
  5. 　前記変換部は、さらに、処理対象である注目領域の前記第１量子化パラメータと、その予測値である予測第１量子化パラメータとの差分値である差分第１量子化パラメータを算出する
    　請求項２に記載の画像処理装置。
  6. 　前記変換部は、前記注目領域の周辺領域の前記第１量子化パラメータを用いて前記予測第１量子化パラメータを算出する
    　請求項５に記載の画像処理装置。
  7. 　前記変換部は、前記注目領域の左に隣接する領域が利用可能である場合、前記注目領域の左に隣接する領域を前記周辺領域とし、前記注目領域の左に隣接する領域が利用不可能である場合、前記注目領域の直前に処理された領域を前記周辺領域とする
    　請求項６に記載の画像処理装置。
  8. 　前記伝送部は、前記差分第１量子化パラメータを符号化し、符号化された前記差分第１量子化パラメータ、および、前記第２量子化パラメータを伝送する
    　請求項５に記載の画像処理装置。
  9. 　前記画像データを量子化する量子化部をさらに備え、
    　前記変換部は、前記量子化部による前記画像データの量子化に用いられた前記量子化パラメータを複数のパラメータに変換する
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  10. 　量子化された前記画像データを符号化する符号化部をさらに備え、
    　前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記画像データの符号化データに、前記複数のパラメータを付加して伝送する
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  11. 　画像処理装置の画像処理方法であって、
    　変換部が、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータを複数のパラメータに変換し、
    　伝送部が、前記量子化パラメータが変換された前記複数のパラメータを伝送する
    　画像処理方法。
  12. 　画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータを取得する取得部と、
    　前記取得部により取得された前記複数のパラメータを用いて、前記量子化パラメータを再構築する再構築部と
    　を備える画像処理装置。
  13. 　前記取得部は、処理対象である注目領域の前記量子化パラメータが変換された第１量子化パラメータと、前記第１量子化パラメータの予測値である予測第１量子化パラメータとの差分値である差分第１量子化パラメータと、前記注目領域の前記量子化パラメータが変換された第２量子化パラメータとを取得し、
    　前記再構築部は、前記取得部に取得された前記注目領域の前記差分第１量子化パラメータを用いて前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築し、さらに、再構築した前記注目領域の前記第１量子化パラメータと前記注目領域の前記第２量子化パラメータとを用いて、前記注目領域の前記量子化パラメータを再構築する
    　請求項１２に記載の画像処理装置。
  14. 　前記再構築部は、前記注目領域の周辺領域の前記第１量子化パラメータを用いて前記予測第１量子化パラメータを算出し、算出した前記予測第１量子化パラメータを前記注目領域の前記差分第１量子化パラメータに加算して、前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築する
    　請求項１３に記載の画像処理装置。
  15. 　前記第１量子化パラメータは、前記量子化パラメータを２で除算した商であり、前記第２量子化パラメータは、前記量子化パラメータを２で除算した余りである
    　請求項１３に記載の画像処理装置。
  16. 　前記再構築部は、前記第１量子化パラメータに２を乗算し、前記第２量子化パラメータを加算することにより、前記注目領域の前記第１量子化パラメータを再構築する
    　請求項１５に記載の画像処理装置。
  17. 　前記再構築部は、前記量子化パラメータの乗算をシフト演算により実現する
    　請求項１６に記載の画像処理装置。
  18. 　前記取得部は、符号化された前記差分第１量子化パラメータを復号して前記差分第１量子化パラメータを取得する
    　請求項１３に記載の画像処理装置。
  19. 　前記再構築部により再構築された前記量子化パラメータを用いて、量子化された前記画像データを逆量子化する逆量子化部をさらに備える
    　請求項１２に記載の画像処理装置。
  20. 　画像処理装置の画像処理方法であって、
    　取得部が、画像データの量子化に用いられた量子化パラメータが変換された複数のパラメータを取得し、
    　再構築部が、取得された前記複数のパラメータを用いて、前記量子化パラメータを再構築する
    　画像処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015137145A1 (ja) * 2014-03-11 2015-09-17 ソニー株式会社 画像符号化装置および方法、並びに画像復号装置および方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6417815B2 (ja) * 2014-09-19 2018-11-07 富士ゼロックス株式会社 情報処理装置及び情報処理プログラム
JP7180255B2 (ja) * 2018-10-01 2022-11-30 カシオ計算機株式会社 ゴロムパラメータを算出する算出装置、その算出装置を備えるゴロム符号化装置、そのゴロム符号化装置を備える電子機器、ゴロムパラメータの算出方法、及び、ゴロムパラメータを算出する算出装置のプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131789A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Sanyo Electric Co Ltd 画像符号化方式
JP2001292450A (ja) * 2000-04-05 2001-10-19 Sony Corp 符号化装置及びその方法並びに復号化装置及びその方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131789A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Sanyo Electric Co Ltd 画像符号化方式
JP2001292450A (ja) * 2000-04-05 2001-10-19 Sony Corp 符号化装置及びその方法並びに復号化装置及びその方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANLE CHEN ET AL.: "Higher granularity of quantization parameter scaling and adaptive delta QP signaling", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6TH MEETING, 14 July 2011 (2011-07-14), TORINO, IT *
KENJI KONDO ET AL.: "Improvement of delta-QP Coding", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6TH MEETING, 14 July 2011 (2011-07-14), TORINO, IT *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015137145A1 (ja) * 2014-03-11 2015-09-17 ソニー株式会社 画像符号化装置および方法、並びに画像復号装置および方法
US10148959B2 (en) 2014-03-11 2018-12-04 Sony Corporation Image coding device and method, and image decoding device and method

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