(57)【要約】【課題】適応型スキャン部の処理効率を高めることで、全体的な処理効率を高めることが可能な画像符号化装置を提供する。【解決手段】画像符号化装置１は、周波数変換部、量子化部、適応型スキャン部１０及び符号化部を少なくとも備える。適応型スキャン部１０は、入替データに基づいて、係数データを入替処理する係数データ入替処理部２０と、非ゼロ度数データを更新する度数更新処理部３０と、更新された非ゼロ度数データを用いて、置換情報を生成する置換情報生成処理部４０と、置換情報に基づいて、非ゼロ度数データ及び入替データについて置換処理を実行する置換処理部５０と、入替データ及び非ゼロ度数データを記憶するデータ記憶部６０とから構成される。【選択図】図２
2014225722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを所定画素数のブロック単位で周波数変換して係数化する周波数変換部と、
前記周波数変換部により係数化されたブロック単位のｎ個の係数データを量子化する量子化部と、
前記ブロックの画素位置ｉと、各画素位置ｉの係数データＺ（ｉ）が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データＦ（ｉ）、及び前記ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替えるための入替データＰ（ｉ）であって、現在の画素位置ｉと、当該画素位置ｉの係数データＺ（ｉ）を、入れ替えによって組み入れるべき画素位置ｉ’との関係を表す入替データＰ（ｉ）を用いて、前記量子化部により量子化されたブロック単位の係数データＺ（ｉ）を該ブロック内で入替処理する適応型スキャン部と、
前記入替処理後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）を符号化して圧縮する符号化部とを少なくとも備えた画像符号化装置において、
前記適応型スキャン部は、
前記非ゼロ度数データＦ（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を記憶するデータ記憶部と、
前記量子化部により量子化された係数データＺ（ｉ）を、前記データ記憶部に記憶された入替データＰ（ｉ）に基づいて、前記ブロック内で入替処理する係数データ入替処理部と、
前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データＦ（ｉ）を読み出すとともに、前記入替処理後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）が非ゼロであるか否かを確認し、前記非ゼロである画素位置ｉの非ゼロ度数に１を加えて、前記読み出した非ゼロ度数データＦ（ｉ）を更新し、更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）とする度数更新処理部と、
前記度数更新処理部によって更新された非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を用い、前後するＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを順次比較し、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、Ｐ（ｉ−１）とＰ（ｉ）とを置換すべきか否かの置換情報Ｒ（ｉ）を生成する置換情報生成処理部と、
前記データ記憶部に記憶された入替データＰ（ｉ）を読み出すとともに、前記置換情報生成処理部によって生成された置換情報Ｒ（ｉ）に基づいて、前記度数更新処理部により更新されたＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、及び前記読み出したＰ（ｉ−１）とＰ（ｉ）との置換処理を行い、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ｉ）及び入替データＰ’（ｉ）で前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データＦ（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を更新する置換処理部とを備えて構成されることを特徴とする画像符号化装置。但し、前記ｎは２以上の整数であり、前記ｉは１〜ｎの整数である。
【請求項２】
前記度数更新処理部、置換情報生成処理部及び置換処理部は、それぞれ、前記１ブロックを構成するｎ個の係数データＺ（ｉ）群を、１サイクルでの処理数をｍ個として、複数サイクル繰り返して処理するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。但し、前記ｎは、３以上の整数であり、前記ｍは２以上の整数で、前記ｎより小さい整数である。また、前記ｉは１〜ｎの整数である。
【請求項３】
前記置換処理部は、（ｎ−１）個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、３つの入力ポートＡ，Ｂ，Ｃ及び２つの出力ポートＤ，Ｅを有し、
ｊ番目の置換器の出力ポートＥは、（ｊ＋１）番目の置換器の入力ポートＡに順次接続され、
１番目の置換器の入力ポートＡには、前記非ゼロ度数データＦ’（１）及び入替データＰ（１）が入力され、ｊ番目の前記置換部の入力ポートＢには、前記非ゼロ度数データＦ’（ｊ＋１）及び入替データＰ（ｊ＋１）が入力され、ｊ番目の前記置換部の入力ポートＣには、前記置換情報Ｒ（ｊ＋１）が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートＣから入力された置換情報Ｒ（ｊ＋１）に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ｊ）及び入替データＰ’（ｊ）が前記各置換器の出力ポートＤから出力され、（ｎ−１）番目の置換器の出力ポートＥから、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ｎ）及び入替データＰ’（ｎ）が出力されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。但し、前記ｎは２以上の整数であり、前記ｉは１〜ｎの整数である。また、前記ｊは１〜（ｎ−１）の整数である。
【請求項４】
前記１ブロックを構成するｎ個の係数データＺ（ｉ）群を、１サイクルでの処理数をｍ個として、複数サイクル繰り返して処理するように構成されてなり、
前記置換処理部は、１サイクルで処理する前記係数データＺ（ｉ）群の数をｍ個として、１番目から（ｍ−１）番目までの（ｍ−１）個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、３つの入力ポートＡ，Ｂ，Ｃ及び２つの出力ポートＤ，Ｅを有し、
ｋ番目の置換器の出力ポートＥは、ｋ＋１番目の置換器の入力ポートＡに順次接続され、
前記１番目の置換器の入力ポートＡには、非ゼロ度数データＦ’（ａ）及び入替データＰ（ａ）が入力され、ｋ番目の前記置換部の入力ポートＢには、前記非ゼロ度数データＦ’（ａ＋１）及び入替データＰ（ａ＋１）が入力され、ｋ番目の前記置換部の入力ポートＣには、前記置換情報Ｒ（ａ＋１）が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートＣから入力された置換情報Ｒ（ａ＋１）に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ａ）及び入替データＰ’（ａ）が前記各置換器の出力ポートＤから出力され、（ｍ−１）番目の置換器の出力ポートＥから、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ａ＋１）及び入替データＰ’（ａ＋１）が出力されるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の画像符号化装置。但し、前記ｎは、３以上の整数であり、前記ｉは１〜ｎの整数である。また、前記ｍは２以上の整数で、前記ｎより小さい整数であり、前記ｋは１〜（ｍ−１）の整数である。また、前記ａは、ａ＝［ｋ＋（ｒ−１）×（ｍ−１）］であり、前記ｒは繰り返し時の回数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを圧縮して符号化する画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、通信における負担等の軽減を目的として、画像データを圧縮し、符号化する画像符号化装置が知られている。そして、近年では、より高い圧縮率で圧縮可能な符号化の規格が提案されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
前記規格に従った画像符号化装置の概略構成を図６に示す。同図６に示すように、この画像符号化装置１００は、色空間変換部１１０と、周波数変換部１２０と、量子化部１３０と、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０と、適応型スキャン部１５０と、ＶＬＣ符号化部１６０と、ビットストリーム出力部１７０とからなる。
【０００４】
前記色空間変換部１１０は、入力された画像データを画素（ピクセル）毎に処理し、原画像データがＲＧＢデータである場合には、ＹＵＶデータに変換し、画像データがＣＭＹＫデータである場合には、ＹＵＶＫデータに変換する。
【０００５】
前記周波数変換部１２０は、前記色空間変換部１１０によって変換された画像データを、４×４画素を一つのブロックとしてラスター方向に順次処理し、各画素のデータを周波数帯域毎の係数に変換する処理を行う。この周波数変換部１２０では、１ブロック（４×４画素）に対して、４×４画素の左上の１画素がブランクで、残り１５画素がＨＰ係数である第１階層のデータと、４×４画素の左上の１画素がブランクで、残り１５画素がＬＰ係数である第２階層のデータと、１画素のＤＣ係数からなる第３階層のデータとが生成され、１ブロック毎に、これらの第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データが前記量子化部１３０に出力される。
【０００６】
前記量子化部１３０は、前記周波数変換部１２０により係数化された第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データを、それぞれ設定された量子化パラメータで除算して量子化する処理を行い、処理後の第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データをＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０に出力する。
【０００７】
前記ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０は、前記量子化部１３０から入力した、ブロック毎の前記第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データについて、それぞれ、隣接するブロック間での係数値の比較を行って予測モードを導出し、予測モードに対し設定された演算式に従って、相関の高いブロック間で減算する処理を行う。そして、処理後の第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データをブロック毎に適応型スキャン部１５０に出力する。
【０００８】
前記適応型スキャン部１５０は、第１階層データ及び第２階層データについて、ブロック毎に、その係数データを、定められた手法によって入れ替える処理を行う。この入替処理は、ブロックの左上部側に非ゼロの係数を集めることで（逆に右下部側に係数値がゼロのものが集まる）、符号化の際の圧縮率を高めるために行われる。
【０００９】
前記適応型スキャン部１５０は、図７に示すように、Ｐ／Ｓ変換部１５１、係数データ入替処理部１５２、非ゼロデータ加算部１５３、比較・置換処理部１５４及びデータ記憶部１５５から構成され、比較・置換処理部１５４は、図９に示すように、セレクタ１５６、レジスタ１５７、比較部１５８及び置換部１５９から構成される。そして、この適応型スキャン部１５０においては、図８に示すような処理が実行される。
【００１０】
以下、この適応型スキャン部１５０における処理について説明する。尚、以下では、第１階層データの処理について説明するが、第２階層データの処理についても同様である。また、図１０〜図１６は、適応型スキャン処理を説明するための説明図である。
【００１１】
前記ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０から出力された第１階層データは、図１０及び図１１に示すような４×４画素に対応するブロック単位で扱われる。尚、図１０中の数字は、ブロック内での画素の位置（座標位置）を表しており、図１１に示したＨＰ係数をデータテーブル形式で表すと図１２に示すものとなる。
【００１２】
前記入替処理は、前記量子化部により量子化された係数データＺ（ｉ）を、前記データ記憶部に記憶された入替データＰ（ｉ）に基づいて、前記ブロック内で入替処理して、入替処理後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）を生成する。その後、非ゼロ度数を更新するための度数更新処理は、前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データＦ（ｉ）を読み出すとともに、前記入替処理後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）が非ゼロであるか否かを確認し、前記非ゼロである画素位置ｉの非ゼロ度数に１を加えて、前記読み出した非ゼロ度数データＦ（ｉ）を更新し、更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）とする。ついで、前記入替データＰ（ｉ）と前記度数更新データＦ（ｉ）を置換するための置換処理は、前記入替処理後の前記各座標位置ｉの係数データＺ’（ｉ）が非ゼロであった度数との関係を表す度数更新処理後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）、及び前記ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替えるための入替データＰ（ｉ）を用いて行われる。尚、入替データＰ（ｉ）は、前記ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０における予測モードに応じて予め設定されており、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０において導出された予測モードに対応した入替データＰ（ｉ）が使用される。また、入替データＰ（ｉ）、非ゼロ度数データＦ（ｉ）は予め初期値が設定されている。この入替データＰ（ｉ）及び非ゼロ度数データＦ（ｉ）の初期値の一例を図１３に示している。これら入替データＰ（ｉ）及び非ゼロ度数データＦ（ｉ）は前記データ記憶部１５５に格納されている。
【００１３】
ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０から、予測モードに関する情報と、第１階層データとが１ブロック分ずつＰ／Ｓ変換部１５１に入力される。前記Ｐ／Ｓ変換部１５１は、まず、１ブロック分の第１階層データ（ＨＰ係数データ）である係数データＺ（ｉ）を係数データ入替処理部１５２に入力する。係数データ入替処理部１５２は、データ記憶部１５５より読み出した入替データＰ（ｉ）の値（最初のブロックの場合は初期値となる）に従い、係数データＺ（ｉ）を並べ替えて、保持し、Ｚ（１）〜Ｚ（１５）までの１ブロックの全ての係数データの並べ替えを終了した後、並べ替えた係数データＺ’（１）〜Ｚ’（１５）をパラレルデータとしてＶＬＣ符号化部１６０に出力する。図１４の入替後の係数データＺ’（ｉ）の欄に、この入替処理後のデータを示している。図１４に示した例では、入替データＰ（ｉ）にしたがって、入替処理前の座標位置２の係数データＺ（２）（値は１１）が新たなブロックの座標位置５に組み入れられ、同じく入替処理前の座標位置８の係数データＺ（８）（値は９Ａ）が新たなブロックの座標位置４に組み入れられている。この処理は、図８に示したステップＳ２に相当するものであり、このようにして生成された第１階層データを図１６に示している。
【００１４】
次に、この入替処理後に、係数データ入替処理部１５２は、予測モードに関する情報を非ゼロデータ加算部１５３に出力し、ついで、入替処理後の第１階層データ（ＨＰ係数データ）Ｚ’（１）〜Ｚ’（１５）を座標位置１から順に非ゼロデータ加算部１５３に入力する。
【００１５】
前記非ゼロデータ加算部１５３では、係数データ入替処理部１５２からのＨＰ係数データＺ’（ｉ）の入力と同期して、前記データ記憶部１５５内から、対応する座標位置ｉの非ゼロ度数データＦ（ｉ）を読み出し、係数データ入替処理部１５２から入力したＨＰ係数データが非ゼロである場合には、読み出した非ゼロ度数データＦ（ｉ）に１を加算し、ＨＰ係数データが非ゼロでない場合には、読み出した非ゼロ度数データＦ（ｉ）をそのまま非ゼロ度数データＦ’（ｉ）として前記比較・置換処理部１５４に出力する。
【００１６】
この処理は、図８に示したステップＳ６〜Ｓ８に相当するものであり、図１４に、この加算処理後のデータを示している。図１４に示した例では、座標位置４の係数データＺ’（４）が９Ａ、座標位置５の係数データＺ’（５）が１１で非ゼロであるため、座標位置４の非ゼロ度数データＦ（４）＝２８に１が加算されて更新後の非ゼロ度数データＦ’（４）が２９となり、座標位置５の非ゼロ度数データＦ（５）＝２４に１が加算されて更新後の非ゼロ度数データＦ’（５）が２５となっている。非ゼロデータ加算部１５３は、このようにして加算処理した座標位置ｉ＝１〜１５の更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を座標位置ｉごとに比較・置換処理部１５４に出力する。
【００１７】
比較・置換処理部１５４では、非ゼロデータ加算部１５３から出力した前後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを比較し、Ｆ’（ｉ）がＦ’（ｉ−１）よりも大きい場合に、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを置換して、Ｆ”（ｉ−１）＝Ｆ’（ｉ）、Ｆ”（ｉ）＝Ｆ’（ｉ−１）とする処理、及びデータ記憶部１５５から読み出した前後の入替データＰ（ｉ−１）とＰ（ｉ）とを置換して、Ｐ’（ｉ−１）＝Ｐ（ｉ）、Ｐ’（ｉ）＝Ｐ（ｉ−１）とする処理を行う。
【００１８】
具体的には、図９において、前記比較部１５８の下側の入力ポートに、座標位置１のＦ’（１）及びＰ（１）が入力されると、ｉ＝１の条件でセレクタ１５６により選択されたＦ’（１）とＰ（１）がそれぞれレジスタ１５７に一時記憶される。
【００１９】
ついで、座標位置２のＦ’（２）及びＰ（２）が入力されると、比較部１５８はレジスタ１５７からＦ’（１）及びＰ（１）を読み出し、Ｆ’（１）と非ゼロデータ加算部１５３から出力したＦ’（２）とを比較し、Ｆ’（１）＜Ｆ’（２）であれば、置換実行信号（Ｒ（２）＝１）とともにＦ’（１），Ｆ’（２），Ｐ（１）及びＰ（２）を置換部１５９に出力する。そして、置換部１５９は、座標位置１のＦ”（１）としてＦ’（２）を、座標位置１のＰ’（１）としてＰ（２）をデータ記憶部１５５に出力し、座標位置２のＦ”（２）としてＦ’（１）を、Ｐ’（２）としてＰ（１）をセレクタ１５６を介してそれぞれレジスタ１５７に一時記憶する。
【００２０】
一方、Ｆ’（１）≧Ｆ’（２）であれば、比較部１５８は置換非実行信号（Ｒ（２）＝０）とともにＦ’（１），Ｆ’（２），Ｐ（１）及びＰ（２）を置換部１５９に出力し、置換部１５９は、座標位置１のＦ’（１）及びＰ（１）をＦ”（１）及びＰ’（１）としてデータ記憶部１５５に出力し、座標位置２のＦ’（２）及びＰ（２）をセレクタ１５６を介してそれぞれレジスタ１５７に一時記憶する。以後、残りの座標位置ｉ＝３〜１５のＦ’（３〜１５）及びＰ（３〜１５）について、同様の処理を繰り返す。
【００２１】
以上の処理は、図８に示したステップＳ１０〜Ｓ１２に相当するものであり、図１５にこの置換処理後のデータを示している。図１５に示した例は、図１４に示したものを置換処理したものであり、図１４に示した置換前の状態でＦ’（４）＞Ｆ’（３）となっているので、座標位置３のＰ（３）と座標位置４のＰ（４）とを置換し、座標位置３のＦ’（３）と座標位置４のＦ’（４）とを置換している。
【００２２】
尚、前記データ記憶部１５５に格納されたＦ（ｉ）及びＰ（ｉ）は、それぞれ、比較・置換処理部１５４から出力されるＦ”（ｉ）及びＰ’（ｉ）によって更新される。
【００２３】
適応型スキャン部１５０では、以上のような処理が行われ、非ゼロの度数及び予め設定された入替データに従って、係数データが入れ替えられた第１階層データが生成される。また、第２階層データについても同様の処理が行われ、係数データが入れ替えられた第２階層データが生成される。尚、前記第３階層データについては、そのまま、前記ＶＬＣ符号化部１６０に出力される。
【００２４】
前記ＶＬＣ符号化部１６０は、前記適応型スキャン部１５０で処理された第１階層データ、２階層データ及び第３階層データに対してエントロピー符号化処理を施し、コードストリームを生成して、前記ビットストリーム出力部１７０に出力し、ビットストリーム出力部１７０は、入力された１画像データ分のビットストリームを１纏めにして１つのファイルを形成し、形成されたファイルを外部に出力する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】ＪＰＥＧ  ＸＲ勧告書ITU-T T.832 : Information technology -JPEG XR image coding system - Image coding specification. [online].Recommendation T.832(01/12). Approval 2012-01-13. Status : In force.Retrieved from the Internet : <URL : http://www.itu.int/rec/T-REC-T.832-201201-I/en>.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ところで、圧縮対象の画像データは、技術進歩に伴う解像度の向上によって、そのデータ量が急増しており、上記従来の画像符号化装置１００では、データ量の増加によって、その処理に長時間を要するため、更なる効率化が求められている。
【００２７】
特に、前記適応型スキャン部１５０では、前後の非ゼロ度数Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを比較した後、非ゼロ度数Ｆ’（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）について置換処理を、当該処理を１サイクルとして、係数データの数だけ、前記サイクルを繰り返す処理を行うので、第１階層データ及び第２階層データの総数と同じサイクル数だけ処理を繰り返さなければならず、その処理に長時間を要していた。このため、この従来の適応型スキャン部１５０の処理は、当該画像符号化装置１００における処理効率を低下させるネック要因の一つになっていた。尚、前記１サイクルの処理は、１クロック内で処理されるものであり、レジスタ１５７を用いた電子回路では、データの読み出しのタイミングとしてクロックが用いられるため、従来の適応型スキャン部１５０における処理時間は、１クロックのサイクル数倍（＝１クロック×サイクル数）の時間を要していた。
【００２８】
本発明は、以上の実情に鑑み、なされたものであって、適応型スキャン部の処理効率を高めることで、全体的な処理効率を高めることが可能な画像符号化装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記課題を解決するため、本発明の画像符号化装置は、
画像データを所定画素数のブロック単位で周波数変換して係数化する周波数変換部と、
前記周波数変換部により係数化されたブロック単位のｎ個の係数データを量子化する量子化部と、
前記ブロックの画素位置ｉと、各画素位置ｉの係数データＺ（ｉ）が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データＦ（ｉ）、及び前記ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替えるための入替データＰ（ｉ）であって、現在の画素位置ｉと、当該画素位置ｉの係数データＺ（ｉ）を、入れ替えによって組み入れるべき画素位置ｉ’との関係を表す入替データＰ（ｉ）を用いて、前記量子化部により量子化されたブロック単位の係数データＺ（ｉ）を該ブロック内で入替処理する適応型スキャン部と、
前記入替処理後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）を符号化して圧縮する符号化部とを少なくとも備えた画像符号化装置において、
前記適応型スキャン部は、
前記非ゼロ度数データＦ（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を記憶するデータ記憶部と、
前記量子化部により量子化された係数データＺ（ｉ）を、前記データ記憶部に記憶された入替データＰ（ｉ）に基づいて、前記ブロック内で入替処理する係数データ入替処理部と、
前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データＦ（ｉ）を読み出すとともに、前記入替処理後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）が非ゼロであるか否かを確認して、前記非ゼロである画素位置ｉの非ゼロ度数に１を加えて、前記読み出した非ゼロ度数データＦ（ｉ）を更新し、更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）とする度数更新処理部と、
前記度数更新処理部によって更新された非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を用い、前後するＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを順次比較し、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、Ｐ（ｉ−１）とＰ（ｉ）とを置換すべきか否かの置換情報Ｒ（ｉ）を生成する置換情報生成処理部と、
前記データ記憶部に記憶された入替データＰ（ｉ）を読み出すとともに、前記置換情報生成処理部によって生成された置換情報Ｒ（ｉ）に基づいて、前記度数更新処理部により更新されたＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、及び前記読み出したＰ（ｉ−１）とＰ（ｉ）との置換処理を行い、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ｉ）及び入替データＰ’（ｉ）で前記データ記憶部に記憶された非ゼロ度数データＦ（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を更新する置換処理部とを備えた画像符号化装置に係る。但し、前記ｎは２以上の整数であり、前記ｉは１〜ｎの整数である。
【００３０】
また、本発明の画像符号化装置では、
前記置換処理部は、（ｎ−１）個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、３つの入力ポートＡ，Ｂ，Ｃ及び２つの出力ポートＤ，Ｅを有し、
ｊ番目の置換器の出力ポートＥは、（ｊ＋１）番目の置換器の入力ポートＡに順次接続され、
１番目の置換器の入力ポートＡには、前記非ゼロ度数データＦ’（１）及び入替データＰ（１）が入力され、ｊ番目の前記置換部の入力ポートＢには、前記非ゼロ度数データＦ’（ｊ＋１）及び入替データＰ（ｊ＋１）が入力され、ｊ番目の前記置換部の入力ポートＣには、前記置換情報Ｒ（ｊ＋１）が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートＣから入力された置換情報Ｒ（ｊ＋１）に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ｊ）及び入替データＰ’（ｊ）が前記各置換器の出力ポートＤから出力され、（ｎ−１）番目の置換器の出力ポートＥから、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ｎ）及び入替データＰ’（ｎ）が出力されるように構成される。但し、前記ｎは２以上の整数であり、前記ｉは１〜ｎの整数である。また、ｊは１〜（ｎ−１）の整数である。
【００３１】
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、まず、１画像分の画像データが周波数変換部に入力される。そして、周波数変換部において、画像データは所定画素数のブロック単位で周波数変換されて係数化され、ついで、係数化されたブロック単位の係数データは、量子化部において量子化され、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０において、予測モードを導出するとともに、相関の高いブロック間で減算する処理を行った後、適応型スキャン部に入力される。
【００３２】
適応型スキャン部では、ブロックの画素位置ｉと、各画素位置ｉの係数データＺ（ｉ）が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データＦ（ｉ）、及び前記ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替えるための入替データＰ（ｉ）であって、現在の画素位置ｉと、当該画素位置ｉの係数データＺ（ｉ）を、入れ替えによって組み入れるべき画素位置ｉ’との関係を表す入替データＰ（ｉ）を用いて、前記量子化されたブロック単位の係数データＺ（ｉ）を該ブロック内で入れ替える処理が行われ、入れ替え後のブロック単位の係数データＺ’（ｉ）が符号化部において符号化され、圧縮される。
【００３３】
そして、前記適応型スキャン部における処理は、
前記量子化後のブロック単位の係数データＺ（ｉ）が非ゼロであるか否かを確認して、前記非ゼロである画素位置ｉの非ゼロ度数に１を加えて、非ゼロ度数データＦ（ｉ）を更新し、更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）とする、前記度数更新処理部による処理と、
前記度数更新処理部によって更新された非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を用い、前後するＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを順次比較し、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、Ｐ（ｉ−１）とＰ（ｉ）とを置換すべきかどうかの置換情報Ｒ（ｉ）を生成する、前記置換情報生成処理部による処理と、
前記置換情報生成処理によって生成された置換情報Ｒ（ｉ）に基づいて、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、Ｐ（ｉ−１）とＰ（ｉ）との置換処理を行う前記置換処理部による処理と、
入替データＰ（ｉ）に基づいて、係数データＺ（ｉ）を前記ブロック内で入替処理する、前記係数データ入替処理部による処理とからなる。
【００３４】
従来のように、前後する非ゼロ度数データＦ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを比較した後、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）、Ｐ（ｉ−１）とＰ（ｉ）とを置換するようにすると、係数データＺ（ｉ）の数だけ、その処理サイクルを繰り返さなければならないが、本発明のように、比較処理と置換処理とを切り離し、比較処理によって予め置換情報を生成した後、この置換情報を基に置換処理を施すことで、前記度数更新処理部、置換情報生成処理部及び置換処理部における処理を、複数の係数データＺ（ｉ）群について１サイクルで処理することができる。
【００３５】
尚、この１サイクルの処理は、処理のタイミングとして用いられるクロックの、１クロック内で処理されるものである。
【００３６】
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、あらかじめ置換情報生成部にて生成された置換情報を用いて各置換器での置換を実施するので、置換情報生成の遅延時間を最小に抑えることができ、置換処理部の動作周波数特性の劣化を抑制しつつ、１サイクルでの処理効率を向上させることができる。
【００３７】
また、本発明の画像符号化装置では、
前記度数更新処理部、置換情報生成処理部及び置換処理部は、それぞれ、前記１ブロックを構成するｎ個の係数データＺ（ｉ）群を、１サイクルでの処理数をｍ個として、複数サイクル繰り返して処理するように構成される。但し、前記ｎは３以上の整数であり、前記ｍは２以上の整数で、前記ｎより小さい整数である。また、前記ｉは１〜ｎの整数である。
【００３８】
また、本発明の画像符号化装置では、
前記１ブロックを構成するｎ個の係数データＺ（ｉ）群を、１サイクルでの処理数をｍ個として、複数サイクル繰り返して処理するように構成されてなり、
前記置換処理部は、１サイクルで処理する前記係数データＺ（ｉ）群の数をｍ個として、１番目から（ｍ−１）番目までの（ｍ−１）個の置換器を備え、
前記各置換器は、それぞれ、３つの入力ポートＡ，Ｂ，Ｃ及び２つの出力ポートＤ，Ｅを有し、
ｋ番目の置換器の出力ポートＥは、ｋ＋１番目の置換器の入力ポートＡに順次接続され、
前記１番目の置換器の入力ポートＡには、非ゼロ度数データＦ’（ａ）及び入替データＰ（ａ）が入力され、ｋ番目の前記置換部の入力ポートＢには、前記非ゼロ度数データＦ’（ａ＋１）及び入替データＰ（ａ＋１）が入力され、ｋ番目の前記置換部の入力ポートＣには、前記置換情報Ｒ（ａ＋１）が入力されるとともに、各置換器では、前記入力ポートＣから入力された置換情報Ｒ（ａ＋１）に従って置換処理が実行されて、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ａ）及び入替データＰ’（ａ）が前記各置換器の出力ポートＤから出力され、（ｍ−１）番目の置換器の出力ポートＥから、置換処理後の非ゼロ度数データＦ”（ａ＋１）及び入替データＰ’（ａ＋１）が出力されるように構成されていることを特徴とする。但し、前記ｎは３以上の整数であり、前記ｉは１〜ｎの整数である。また、前記ｍは２以上の整数で、前記ｎより小さい整数であり、前記ｋは１〜（ｍ−１）の整数である。また、前記ａはａ＝［ｋ＋（ｒ−１）×（ｍ−１）］であり、前記ｒは繰り返し時の回数である。
【００３９】
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、１サイクルでの置換処理の処理数を可変にすることで、１ブロックの係数データの処理を複数サイクルに分割することができる。
【００４０】
上記構成を備えた本発明に係る画像符号化装置によれば、あらかじめ置換情報生成部にて生成された置換情報を用いて各置換器での置換を実施するので、置換情報生成の遅延時間を最小に抑えることができ、サイクル分割した各１サイクルで処理できる置換処理器の数をより多く取ることも可能になる。
【００４１】
したがって、本発明に係る適応型スキャン部によれば、従来の適応型スキャン部に比べて、その処理時間が短く、効率的に置換処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上のように、本発明によれば、適応型スキャン部の処理時間を従来に比べて短くすることができ、効率的に置換処理を行うことができる。この結果、従来に比べて、画像符号化装置の全体の処理速度を速めることができ、効率的な符号化処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像符号化装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態に係る適応型スキャン部の構成を示したブロック図である。
【図３】本実施形態に係る置換情報生成部における処理を説明するための説明図である。
【図４】本実施形態に係る置換情報生成部における処理を説明するための説明図である。
【図５】本実施形態に係る置換処理部の構成を示したブロック図である。
【図６】従来の画像符号化装置の概略構成を示したブロック図である。
【図７】従来の適応型スキャン部の構成を示したブロック図である。
【図８】従来の適応型スキャン部における処理手順を示したフローチャートである。
【図９】従来の比較・置換処理部の構成を示したブロック図である。
【図１０】従来の適応型スキャン処理のブロック内での画素位置を説明するための説明図である。
【図１１】従来の適応型スキャン処理のブロック内でのＨＰ係数の一例を説明するための説明図である。
【図１２】従来の適応型スキャン処理のＨＰ係数をデータテーブル形式にした一例を説明するための説明図である。
【図１３】従来の適応型スキャン処理の入替データと非ゼロ度数データの初期値の一例を説明するための説明図である。
【図１４】従来の適応型スキャン処理の係数データの入替と非ゼロ度数の更新を説明するための説明図である。
【図１５】従来の適応型スキャン処理の置換後の入替データと非ゼロ度数データを説明するための説明図である。
【図１６】従来の適応型スキャン処理のブロック内での置換後のＨＰ係数の一例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、図１は本実施形態に係る画像符号化装置１の構成を示したブロック図である。
【００４５】
図１に示すように、本例の画像符号化装置１は、図６の従来の画像符号化装置１００における適応型スキャン部１５０に代えて、これとはその構成が異なる適応型スキャン部１０を備えるもので、この点においてのみ、従来の画像符号化装置１００とその構成が異なっている。したがって、他の構成については、上記画像符号化装置１００におけるものと同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００４６】
前記適応型スキャン部１０は、図２に示すように、係数データ入替処理部２０、度数更新処理部３０、置換情報生成処理部４０、置換処理部５０、及びデータ記憶部６０から構成される。
【００４７】
この適応型スキャン部１０においても、上述した適応型スキャン部１５０と同様に、前記ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０から出力される第１階層データ及び第２階層データについて、図１０及び図１１に示すような４×４画素に対応するブロック単位で処理し、ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替える処理を行う。尚、以下では、第１階層データの処理について説明するが、第２階層データの処理についても同様である。
【００４８】
入替処理は、各座標位置ｉの係数データＺ（ｉ）が非ゼロであった度数との関係を表す非ゼロ度数データＦ（ｉ）、及び前記ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替えるための入替データＰ（ｉ）を用いて行われる。入替データＰ（ｉ）は、前記ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０における予測モードに応じて予め設定されており、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０において導出された予測モードに対応した入替データＰ（ｉ）が使用される。また、入替データＰ（ｉ）及び非ゼロ度数データＦ（ｉ）は予め初期値が設定されている。これら入替データＰ（ｉ）及び非ゼロ度数データＦ（ｉ）は前記データ記憶部６０に格納されている。
【００４９】
ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０は、導出された予測モードに関する情報と、第１階層データＺ（ｉ）を１ブロック分ずつ係数データ入替処理部２０に入力し、係数データ入替処理部２０は、データ記憶部６０より読み出した入替データＰ（ｉ）の値（最初のブロックの場合は初期値となる）に従い、係数データＺ（ｉ）を並べ替え、ＶＬＣ符号化部１６０に出力する。
【００５０】
この後、係数データ入替処理部２０は、まず、予測モードに関する情報を度数更新処理部３０に出力し、ついで、１ブロック分の第１階層データ（ＨＰ係数データ）の内、入替処理後の座標位置１〜８の係数データＺ’（ｉ＝１〜８）を度数更新処理部３０に入力し、ついで、入替処理後の座標位置８〜１５の係数データＺ’（ｉ＝８〜１５）を度数更新処理部３０に入力する。以後、同様にして、係数データ入替処理部２０は、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０から入力されたブロック単位のデータを度数更新処理部３０に入力する。
【００５１】
前記度数更新処理部３０は、係数データ入替処理部２０から座標位置１〜８の入替処理後の係数データＺ’（ｉ＝１〜８）が入力されるのと同期して、前記データ記憶部６０内の、座標位置１〜８の非ゼロ度数データＦ（ｉ＝１〜８）を読み出し、係数データＺ’（ｉ＝１〜８）が非ゼロである座標位置ｉに対応する非ゼロ度数データＦ（ｉ）に１を加算して、更新された非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を生成し、生成した非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を置換情報生成処理部４０に出力する処理を行う。
【００５２】
この処理は、加算器を並設した回路を用いて行われ、１サイクル処理で、８個の非ゼロ度数データＦ（ｉ）を更新し、度数更新処理部３０は、次に、入力される座標位置８〜１５の入替処理後の係数データ’Ｚ（ｉ＝８〜１５）に基づいて、同様に、非ゼロ度数データＦ（ｉ＝８〜１５）を更新して非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を生成し、生成した非ゼロ度数データＦ’（ｉ）を置換情報生成処理部４０に出力する。そして、度数更新処理部３０は、この処理を前記ブロック単位で繰り返して、１つの画像データについて処理を行う。尚、更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝１〜１５）は、図１４に例示したものと同様である。
【００５３】
置換情報生成処理部４０は、度数更新処理部３０から出力した８個の更新後の非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝１〜８）を基に、置換情報Ｒ（ｉ）を生成する。この置換情報Ｒ（ｉ）は、前後の非ゼロ度数Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを比較し、Ｆ’（ｉ）がＦ’（ｉ−１）よりも大きい場合に、後述の置換処理部５０において、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）とを置換して、Ｆ”（ｉ−１）＝Ｆ’（ｉ）、Ｆ”（ｉ）＝Ｆ’（ｉ−１）とする処理、及びＰ（ｉ−１）とＰ（ｉ）とを置換して、Ｐ’（ｉ−１）＝Ｐ（ｉ）、Ｐ’（ｉ）＝Ｐ（ｉ−１）とする処理を行うための情報である。
【００５４】
具体的には、前記置換情報はフラグからなり、図３に示すように、以下の条件でフラグを生成する。
１）Ｆ’（ｉ）＞Ｆ’（ｉ−１）についてはこの条件が真であれば”Ｙ”（「Ｙｅｓ」の意味、以下同様）。
２）Ｆ’（ｉ）＝Ｆ’（ｉ−１）についてはこの条件が真であれば”Ｙ”。
３）Ｆ’（ｉ）＞Ｆ’（ｉ−１）の条件が真であれば、置換情報Ｒ（ｉ）を１にする。
４）座標位置の判断でＦ’（ｉ）＞Ｆ’（ｉ−１）の条件が偽の場合でも、Ｆ’（ｉ）＝Ｆ’（ｉ−１）の条件が真であり、かつ、前の座標位置の置換情報Ｒ（ｉ）が１であれば、置換情報Ｒ（ｉ）を１にする。
５）上記３）及び４）以外の場合には、置換情報Ｒ（ｉ）を０にする。
【００５５】
上述したように、Ｆ’（ｉ）がＦ’（ｉ−１）よりも大きい場合に、Ｆ’（ｉ−１）とＦ’（ｉ）との置換、及びＰ（ｉ−１）とＰ（ｉ）との置換を行うが、図３に示すように、Ｆ‘（２）＞Ｆ’（１）で、Ｆ’（２）〜Ｆ’（５）が同値の場合、Ｆ’（１）〜Ｆ’（５）を順次置換していく必要があるので、上記３）及び４）に記載した条件で、座標位置２〜５の置換情報Ｒ（ｉ）を１にする。
【００５６】
前記置換情報生成処理部４０では、以上のようにして、置換情報Ｒ（ｉ）を生成する。そして、前記置換情報生成処理部４０は、度数更新処理部３０から出力した８個の非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝１〜８）から生成した置換情報Ｒ（ｉ＝２〜８）及び非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝１〜８）を前記置換処理部５０に出力する。また、データ記憶部６０から読み出した入替データＰ（ｉ＝１〜８）も前記置換処理部５０に出力し、置換処理部５０は、置換情報Ｒ（ｉ＝２〜８）を基に置換した非ゼロ度数データＦ”（ｉ＝１〜８）及び入替データＰ’（ｉ＝１〜８）をデータ記憶部６０に出力する。
【００５７】
そして、置換情報生成処理部４０は、次に、度数更新処理部３０から出力した８個の非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝８〜１５）について同様に処理して置換情報Ｒ（ｉ＝９〜１５）を生成し（図４参照）、置換情報Ｒ（ｉ＝９〜１５）及び非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝９〜１５）、データ記憶部６０から読み出した入替データＰ（ｉ＝９〜１５）を前記置換処理部５０に出力し、置換処理部５０は、置換情報Ｒ（ｉ＝９〜１５）を基に置換した非ゼロ度数データＦ”（ｉ＝９〜１５）及び入替データＰ’（ｉ＝９〜１５）をデータ記憶部６０に出力する。
【００５８】
置換情報生成処理部４０は、このようにして、２サイクルで１ブロック分の置換情報Ｒ（ｉ＝２〜１５）を生成し、この処理をブロック単位で繰り返して、１つの画像データについて処理を行う。
【００５９】
この置換処理部５０は、図５に示すように、並設された７個の置換器、即ち、第１置換器６１，第２置換器６２，第３置換器６３，第４置換器６４，第５置換器６５，第６置換器６６及び第７置換器６７と、レジスタ６８とセレクタ６９とを備えている。前記第１〜７置換器６１〜６７は，それぞれ、非ゼロ度数データＦ’（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）が入力される入力ポートＡと、非ゼロ度数データＦ’（ｉ＋１）及び入替データＰ（ｉ＋１）が入力される入力ポートＢと、置換情報Ｒ（ｉ＋１）が入力される入力ポートＣと、置換後の非ゼロ度数データＦ”（ｉ）及び入替データＰ’（ｉ）を出力する出力ポートＤと、置換後の非ゼロ度数データＦ”（ｉ＋１）及び入替データＰ’（ｉ＋１）を出力する出力ポートＥとを備えている。
【００６０】
そして、第１置換器６１の非ゼロ度数データＦ”（ｉ＋１）及び入替データＰ’（ｉ＋１）を出力する出力ポートＥは、第２置換器６２の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を入力する入力ポートＡに接続され、同様にして、第２〜６置換器６２〜６６の非ゼロ度数データＦ”（ｉ＋１）及び入替データＰ’（ｉ＋１）を出力する出力ポートＥは、第３〜７置換器６３〜６７の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を入力する入力ポートＡにそれぞれ接続されている。斯くして、第１〜第６置換器６１〜６６から出力される非ゼロ度数データＦ”（ｉ＋１）及び入替データＰ’（ｉ＋１）は、それぞれ第２〜第７置換器６２〜６７に対して非ゼロ度数データＦ’（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）として入力される。
【００６１】
また、各第１〜７置換器６１〜６７の非ゼロ度数データＦ”（ｉ）及び入替データＰ’（ｉ）を出力する出力ポートＤは、テーブルデータ記憶部６０に接続され、第７置換器６７の非ゼロ度数データＦ”（ｉ＋１）及び入替データＰ’（ｉ＋１）を出力する出力ポートＥもテーブルデータ記憶部６０に接続されている。尚、この第７置換器６７の非ゼロ度数データＦ”（ｉ＋１）及び入替データＰ’（ｉ＋１）を出力する出力ポートＥは、前記レジスタ６８にも接続され、非ゼロ度数データＦ”（８）及び入替データＰ’（８）のみ、レジスタ６８に出力される。また、レジスタ６８の出力ポートは、セレクタ６９を介し、第１置換器６１の非ゼロ度数データＦ’（ｉ）及び入替データＰ（ｉ）を入力する入力ポートＡに接続され、各ブロックの初回のｉ＝１のセレクト条件で、置換情報生成処理部４０から出力した非ゼロ度数データＦ’（１）及びデータ記憶部６０から読み出された入替データＰ（１）が第１置換器６１に入力され、それ以外のセレクト条件で、このレジスタ６８に保持された非ゼロ度数データＦ”（８）及び入替データＰ’（８）が第１置換器６１の入力ポートＡに入力される。
【００６２】
斯くして、この置換処理部５０では、まず、前記置換情報生成処理部４０から置換情報Ｒ（ｉ＝２〜８）及び非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝１〜８）、データ記憶部６０から入替データＰ（ｉ＝１〜８）が、それぞれ、第１〜７置換器６１〜６７に入力される。即ち、Ｆ’（１），Ｐ（１），Ｆ’（２），Ｐ（２）及びＲ（２）が第１置換器６１に入力され、Ｆ’（３），Ｐ（３）及びＲ（３）が第２置換器６２に入力され、同様にして、第３〜７置換器６３〜６７に、それぞれ、Ｆ’（ｉ＝４〜８），Ｐ（ｉ＝４〜８）及びＲ（ｉ＝４〜８）が入力される。
【００６３】
そして、第１置換器６１では、置換情報Ｒ（２）に基づいて非ゼロ度数データＦ’（１）とＦ’（２）との置換処理及び入替データＰ（１）とＰ（２）との置換処理が行われる。即ち、置換情報Ｒ（２）が１であれば、Ｆ”（１）としてＦ’（２）が出力され、Ｐ’（１）としてＰ（２）が出力されるとともに、第２置換器６２にＦ’（２）としてＦ’（１）が入力され、Ｐ（２）としてＰ（１）が入力される。一方、置換情報Ｒ（２）が０であれば、Ｆ”（１）としてＦ’（１）が出力され、Ｐ’（１）としてＰ（１）が出力されるとともに、第２置換器６２にＦ’（２）としてＦ’（２）が入力され、Ｐ（２）としてＰ（２）が入力される。
【００６４】
第２〜７置換器６２〜６７においても、同様の処理が行われ、第２〜７置換器６２〜６７から、それぞれ、Ｆ”（ｉ＝２〜８）及びＰ’（ｉ＝２〜８）が出力される。そして、このようにして出力されたＦ”（ｉ＝１〜８）及びＰ’（ｉ＝１〜８）がデータ記憶部６０に入力される。また、Ｆ”（８）及びＰ’（８）については、レジスタ６８にも入力され、次の処理のために、このレジスタ６８に保持される。
【００６５】
次に、前記置換情報生成処理部４０から、置換情報Ｒ（ｉ＝９〜１５）、非ゼロ度数データＦ’（ｉ＝９〜１５）及びデータ記憶部６０から入替データＰ（ｉ＝９〜１５）が、それぞれ、第１〜７置換器６１〜６７に入力される。また、第１置換器６１には、レジスタ６８からＦ”（８）及びＰ’（８）がセレクタ６９を介してＦ’（８）及びＰ（８）として入力される。
【００６６】
そして、第１〜７置換器６１〜６７において、上記と同様の置換処理が行われ、置換後のＦ”（ｉ＝８〜１５）及びＰ’（ｉ＝８〜１５）が出力され、これらがデータ記憶部６０に入力され、データ記憶部６０では、置換処理部５０から入力されるＦ”（ｉ＝１〜１５）及びＰ’（ｉ＝１〜１５）によって、Ｆ（ｉ）及びＰ（ｉ）が更新される。
【００６７】
置換処理部５０は、このようにして、２サイクルで１ブロック分の置換処理を実行し、この処理をブロック単位で繰り返して、１つの画像データについて処理を行う。１ブロック処理後のＦ”（ｉ）及びＰ’（ｉ）は、図１５に例示したようになる。
【００６８】
以上の構成を備えた本例の画像符号化装置１によれば、まず、外部から前記色空間変換部１１０に１画像分の画像データが入力され、この画像データが色変換処理され、処理後の画像データが周波数変換部１２０に入力される。
【００６９】
周波数変換部１２０では、４×４画素を一つのブロックとしてラスター方向に順次処理し、各画素のデータを周波数帯域毎の係数に変換する処理を行い、処理後の第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データをブロック毎に量子化部１３０に出力する。
【００７０】
量子化部１３０では、周波数変換部１２０により係数化された第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データを、それぞれ設定された量子化パラメータで除算して量子化する処理を行い、処理後の第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データを、ブロック毎にＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０に出力し、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０では、同じくブロック毎の第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データについて予測モードを導出するとともに、相関の高いブロック間で減算する処理を行い、処理後の第１階層データ、第２階層データ及び第３階層データをブロック毎に適応型スキャン部１０に出力する。
【００７１】
適応型スキャン部１０では、前記ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０から入力された第１階層データ及び第２階層データについて、４×４画素に対応するブロック単位で処理し、ブロック内で係数データＺ（ｉ）を入れ替える処理を行い、処理後の第１階層データ及び第２階層データをＶＬＣ符号化処理部１６０に出力する。入替処理後、入替処理を行うための入替データＰ’（ｉ＝１〜８）を生成し、次ブロックの処理ために入替データＰ（ｉ＝１〜８）を更新する処理と、Ｐ’（ｉ＝８〜１５）を生成し、次ブロックの処理ために入替データＰ（ｉ＝８〜１５）を更新する処理との２つのサイクルを実行することで生成する。したがって、本例の適応型スキャン部１０によれば、入替データＰ’（ｉ）を生成するのに、係数データの数と同じサイクル数を繰り返す必要があった従来の適応型スキャン部１５０に比べて、その処理時間が短く、効率的に入替処理を行うことができる。尚、本実施例では、係数の入替処理後、次ブロックの処理のために、入替データＰ（ｉ＝１〜１５）を更新している。非特許文献１の仕様とは異なるが、入替データＰ（ｉ＝１〜１５）の更新後、同じブロックの係数の入替処理をする構成としてもよい。尚、ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部１４０から入力された第３階層データは、そのままＶＬＣ符号化処理部１６０に出力される。
【００７２】
ＶＬＣ符号化処理部１６０では、前記適応型スキャン部１０から出力された第１階層データ、２階層データ及び第３階層データに対してエントロピー符号化処理を施し、コードストリームを生成して、ビットストリーム出力部１７０に出力し、ビットストリーム出力部１７０では、入力された１画像データ分のコードストリームを１纏めにして１つのファイルを形成し、形成されたファイルを外部に出力する。
【００７３】
以上詳述したように、本例の画像符号化装置１によれば、その適応型スキャン部１０において、係数データＺ（ｉ）を入れ替える処理を行うための入替データＰ’（ｉ）が、Ｐ’（ｉ＝１〜８）を生成する処理と、Ｐ’（ｉ＝８〜１５）を生成する処理の２つのサイクルを実行することで生成されるので、従来の適応型スキャン部１５０に比べて、その処理時間が短く、効率的に入替処理を行うことができ、その結果、従来に比べて、画像符号化装置１全体の処理速度を速めることができ、効率的な符号化処理を実現することができる。
【００７４】
尚、１サイクルの処理は、処理のタイミングとして用いられるクロックの、１クロック内で処理されるものであり、したがって、本例では、２クロックで１つのブロックの適応型スキャンが実行される。
【００７５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。例えば、上例では、適応型スキャン部１０における入替データＰ’（ｉ）の生成処理を２サイクルで生成するようにしているが、これに限られるものではなく、３以上のサイクルで入替データＰ’（ｉ）を生成するようにしても良く、また、可能であれば、１サイクルで１ブロック１５個のデータを処理して入替データＰ’（ｉ）を生成するようにしても良い。
【００７６】
この場合、処理サイクルの数に応じて、処理する係数データＺ（ｉ）群の数を設定する必要があるが、前記置換処理部５０における置換器の数は、１サイクルで処理する係数データＺ（ｉ）群の数に応じて設定される。即ち、置換器の数は、（１サイクルで処理する係数データＺ（ｉ）群の数−１）個となる。ただし、本発明の趣旨から言って、係数データの数よりも少ないサイクル数で処理することが肝要である。
【符号の説明】
【００７７】
１    画像符号化装置
１０  適応型スキャン部
２０  係数データ入替処理部
３０  度数更新処理部
４０  置換情報生成処理部
５０  置換処理部
６０  データ記憶部
６１  第１置換器
６２  第２置換器
６３  第３置換器
６４  第４置換器
６５  第５置換器
６６  第６置換器
６７  第７置換器
６８  レジスタ
６９  セレクタ
１１０  色空間変換部
１２０  周波数変換部
１３０  量子化部
１４０  ＤＣ／ＬＰ／ＨＰ予測部
１５０  適応型スキャン部
１５１  Ｐ／Ｓ変換部
１５２  係数データ入替処理部
１５３  非ゼロデータ加算部
１５４  比較・置換処理部
１５５  データ記憶部
１５６  セレクタ
１５７  レジスタ
１５８  比較部
１５９  置換部
１６０  ＶＬＣ符号化部
１７０  ビットストリーム出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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