(57)【要約】  動き補償予測部１により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部３を設け、量子化部６が量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化する。
2010146772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像から動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記入力画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像の差分画像を算出する差分画像算出手段と、上記予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を量子化する量子化手段と、上記量子化手段により量子化された差分画像及び上記予測画像生成手段により検出された動きベクトルを可変長符号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置。
【請求項２】
入力画像から動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記入力画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像の差分画像を算出する差分画像算出手段と、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を符号化する際の符号化モードを判別する符号化モード判別手段と、上記符号化モード判別手段により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を量子化する量子化手段と、上記量子化手段により量子化された差分画像、上記予測画像生成手段により検出された動きベクトル及び上記符号化モード判別手段により判別された符号化モードを可変長符号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置。
【請求項３】
入力画像から動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記入力画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像の差分画像を算出する差分画像算出手段と、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を符号化する際の符号化モードを判別する符号化モード判別手段と、上記符号化モード判別手段により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、上記符号化モードがインター予測モードである場合、上記予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を量子化する量子化手段と、上記量子化手段により量子化された差分画像、上記予測画像生成手段により検出された動きベクトル及び上記符号化モード判別手段により判別された符号化モードを可変長符号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置。
【請求項４】
入力画像から動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記入力画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像の差分画像を算出する差分画像算出手段と、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を直交変換して、上記差分画像の直交変換係数を出力する直交変換手段と、上記直交変換手段から出力された直交変換係数からエッジパターンを抽出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記エッジパターンに対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記直交変換手段から出力された直交変換係数を量子化する量子化手段と、上記量子化手段により量子化された直交変換係数、上記予測画像生成手段により検出された動きベクトル及び上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを示すマトリクス情報を可変長符号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置。
【請求項５】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして符号化手段へ出力するスキャン手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項６】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして符号化手段へ出力するスキャン手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項７】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして符号化手段へ出力するスキャン手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の画像符号化装置。
【請求項８】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして符号化手段へ出力するスキャン手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項９】
ストリームから可変長符号化されている量子化後の差分画像と動きベクトルを可変長復号する復号手段と、上記復号手段により可変長復号された動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記復号手段により可変長復号された量子化後の差分画像を逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段により逆量子化された差分画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像を加算する画像加算手段とを備えた画像復号装置。
【請求項１０】
ストリームから可変長符号化されている量子化後の差分画像、動きベクトル及び符号化モードを可変長復号する復号手段と、上記復号手段により可変長復号された動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記復号手段により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記復号手段により可変長復号された量子化後の差分画像を逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段により逆量子化された差分画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像を加算する画像加算手段とを備えた画像復号装置。
【請求項１１】
ストリームから可変長符号化されている量子化後の差分画像、動きベクトル及び符号化モードを可変長復号する復号手段と、上記復号手段により可変長復号された動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記復号手段により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、上記符号化モードがインター予測モードである場合、上記予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記復号手段により可変長復号された量子化後の差分画像を逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段により逆量子化された差分画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像を加算する画像加算手段とを備えた画像復号装置。
【請求項１２】
ストリームから可変長符号化されている量子化後の直交変換係数、動きベクトル及び量子化マトリクスを示すマトリクス情報を可変長復号する復号手段と、上記復号手段により可変長復号された動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成手段と、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記復号手段により可変長復号されたマトリクス情報が示す量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段と、上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記復号手段により可変長復号された量子化後の直交変換係数を逆量子化し、逆量子化後の直交変換係数を逆直交変換して差分画像を出力する逆量子化手段と、上記逆量子化手段から出力された差分画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像を加算する画像加算手段とを備えた画像復号装置。
【請求項１３】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして逆量子化手段へ出力する逆スキャン手段を備えたことを特徴とする請求項９記載の画像復号装置。
【請求項１４】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして逆量子化手段へ出力する逆スキャン手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の画像復号装置。
【請求項１５】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして逆量子化手段へ出力する逆スキャン手段を備えたことを特徴とする請求項１１記載の画像復号装置。
【請求項１６】
予め用意されている量子化マトリクス毎に、量子化係数のスキャン順が定義されている場合、量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、上記量子化マトリクスから量子化係数をスキャンして逆量子化手段へ出力する逆スキャン手段を備えたことを特徴とする請求項１２記載の画像復号装置。
【請求項１７】
予測画像生成手段が入力画像から動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成処理ステップと、差分画像算出手段が上記入力画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像の差分画像を算出する差分画像算出処理ステップと、量子化マトリクス選択手段が上記予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択処理ステップと、量子化手段が上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記差分画像算出手段により算出された差分画像を量子化する量子化処理ステップと、符号化手段が上記量子化手段により量子化された差分画像及び上記予測画像生成手段により検出された動きベクトルを可変長符号化する符号化処理ステップとを備えた画像符号化方法。
【請求項１８】
復号手段がストリームから可変長符号化されている量子化後の差分画像と動きベクトルを可変長復号する復号処理ステップと、予測画像生成手段が上記復号手段により可変長復号された動きベクトルを用いて予測画像を生成する予測画像生成処理ステップと、量子化マトリクス選択手段が上記予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、上記輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択処理ステップと、逆量子化手段が上記量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、上記復号手段により可変長復号された量子化後の差分画像を逆量子化する逆量子化処理ステップと、画像加算手段が上記逆量子化手段により逆量子化された差分画像と上記予測画像生成手段により生成された予測画像を加算する画像加算処理ステップとを備えた画像復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力画像を可変長符号化する画像符号化装置及び画像符号化方法と、画像符号化装置により可変長符号化された入力画像を復号する画像復号装置及び画像復号方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フレーム内符号化（イントラ符号化）を行う従来の画像符号化装置として、以下、国際標準方式を採用している画像符号化装置を説明する。
従来の画像符号化装置は、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１０９１８（通称ＪＰＥＧ：非特許文献１を参照）や、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−２（通称ＭＰＥＧ−４ｖｉｓｕａｌ：非特許文献２を参照）のように、画面を８画素×８ラインのブロックに分割し、分割したブロック毎に、２次元の離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて、空間領域から周波数領域に変換する。
そして、符号化対象のブロックの変換係数（空間領域から周波数領域への変換係数）と、そのブロックに隣接するブロックの変換係数との差分による予測処理を実施して予測残差変換係数を求める。
そして、その予測残差変換係数に対する所定の量子化処理を実施して量子化値を求め、その量子化値を可変長符号化（ハフマン符号化）する。【０００３】
ここで、画像符号化装置は、量子化処理を実施する際、量子化マトリクスを参照して、量子化値を求めるが、周波数帯に応じて量子化の重み付けが行われることがある。
例えば、低域では細かく量子化し、高域では粗く量子化するケースなどが考えられる（図１４を参照）。
例えば、異なる重み付けが行われている量子化マトリクスを必要に応じて切り替えることができれば、符号量の削減や、主観画質の向上を図ることができるが、画像符号化装置が、参照する量子化マトリクスを切り替えた場合、画像復号装置でも、同じ量子化マトリクスを参照する必要があるため、画像符号化装置が、参照する量子化マトリクスを画像復号装置に送信する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １０９１８−１「Information technology --Digital compression and coding of continuous-tone still images -- Part 1: Requirements and guidelines」
【非特許文献２】ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−２「Information technology -- Coding of audio-visual objects -- Part 2: Visual」
【発明の概要】
【０００５】
従来の画像符号化装置は以上のように構成されているので、量子化マトリクスを必要に応じて切り替えることができれば、符号量の削減や、主観画質の向上を図ることができる。しかし、参照する量子化マトリクスを切り替えた場合、画像復号装置でも、同じ量子化マトリクスを参照する必要があるため、参照する量子化マトリクスを切り替えて、その量子化マトリクスを画像復号装置に送信すると、その量子化マトリクス分の符号量が増えてしまうため、符号化効率が低下してしまうなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、画像復号装置と共通の情報を用いて、量子化マトリクスを切り替えるようにして、符号化効率を下げることなく、画質を向上させることができる画像符号化装置及び画像符号化方法を得ることを目的とする。
【０００７】
また、この発明は、画像符号化装置と共通の情報を用いて、量子化マトリクスを切り替えるようにして、画像符号化装置からの情報がなくても、正しい量子化マトリクスを生成して復号することができる画像復号装置及び画像復号方法を得ることを目的とする。
【０００８】
この発明に係る画像符号化装置は、予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段を設け、量子化手段が量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、差分画像算出手段により算出された差分画像を量子化するようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る画像復号装置は、予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段を設け、逆量子化手段が量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、復号手段により可変長復号された量子化後の差分画像を逆量子化するようにしたものである。
【００１０】
この発明によれば、予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段を設け、量子化手段が量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、差分画像算出手段により算出された差分画像を量子化するように構成したので、画像復号装置と共通の情報である予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、符号化効率を下げることなく、画質を向上させることができる効果がある。
【００１１】
この発明によれば、予測画像生成手段により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択手段を設け、逆量子化手段が量子化マトリクス選択手段により選択された量子化マトリクスを参照して、復号手段により可変長復号された量子化後の差分画像を逆量子化するように構成したので、画像符号化装置と共通の情報である予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、画像符号化装置からの情報なしに逆量子化手段により参照される量子化マトリクスを選択することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による画像符号化装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による画像復号装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による画像符号化装置の処理内容の要部を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１による画像復号装置の処理内容の要部を示すフローチャートである。
【図５】予め用意されている量子化マトリクスの一例を示す説明図である。
【図６】量子化マトリクスに定義されているスキャン順を示す説明図である。
【図７】一般的なスキャン順（ジグザグスキャン順）を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２による画像符号化装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態２による画像復号装置を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態３による画像符号化装置を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による画像復号装置を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による画像符号化装置を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による画像復号装置を示す構成図である。
【図１４】低域では細かく量子化し、高域では粗く量子化する場合の量子化マトリクスの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による画像符号化装置を示す構成図である。
図１において、動き補償予測部１は所定のブロックサイズに分割されている入力画像を入力すると、その入力画像とメモリ１１により格納されている参照画像から動きベクトルを検出し、その動きベクトルを用いて、その参照画像に対する動き補償処理（符号化モード判定部４により判別された符号化モードに対応する動き補償処理）を実施することで、予測画像を生成する処理を実施する。なお、動き補償予測部１は予測画像生成手段を構成している。
【００１４】
減算器２は入力画像と動き補償予測部１により生成された予測画像の差分画像を算出する処理を実施する。なお、減算器２は差分画像算出手段を構成している。
量子化マトリクス選択部３は動き補償予測部１により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。なお、量子化マトリクス選択部３は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００１５】
符号化モード判定部４は減算器２により算出された差分画像を符号化する際の符号化モードを判別する処理を実施する。なお、符号化モード判定部４は符号化モード判別手段を構成している。
直交変換部５は減算器２により算出された差分画像を直交変換して、その差分画像の直交変換係数を量子化部６に出力する処理を実施する。なお、直交変換部５は直交変換手段を構成している。
【００１６】
量子化部６は量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化して、その直交変換係数の量子化値を逆量子化部７及び可変長符号化部１２に出力する処理を実施する。なお、量子化部６は量子化手段を構成している。
量子化部６により算出された量子化係数は、スキャン部６ａに渡されてスキャンが行われる。その際、スキャン部６ａは、量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスに定義されているスキャン順に従って量子化係数をスキャンして、その量子化係数を可変長符号化部１２に出力する処理を実施する。
【００１７】
逆量子化部７は量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスを参照して、量子化部６から出力された量子化値を逆量子化することで、直交変換部５から出力された直交変換係数に相当する直交変換係数を算出する処理を実施する。
逆直交変換部８は逆量子化部７から出力された直交変換係数を逆直交変換して、減算器２から出力された差分画像に相当する差分画像を算出する処理を実施する。
加算器９は動き補償予測部１により生成された予測画像と逆直交変換部８により算出された差分画像を加算して、局部復号画像を生成する処理を実施する。
【００１８】
デブロッキングフィルタ１０は加算器９から出力された局部復号画像の歪みを補償し、歪み補償後の局部復号画像を参照画像として出力する処理を実施する。
メモリ１１はデブロッキングフィルタ１０から出力された参照画像を格納する記録媒体である。
可変長符号化部１２は動き補償予測部１により検出された動きベクトル、符号化モード判定部４により判別された符号化モード及び量子化部６から出力された量子化値を可変長符号化する処理を実施する。
ここでは、記載を省略しているが、符号化制御部１４から量子化部６及び逆量子化部７に出力される制御信号等についても可変長符号化される。
なお、可変長符号化部１２は符号化手段を構成している。
【００１９】
送信バッファ１３は可変長符号化部１２の符号化結果を一時的に格納し、その符号化結果をビットストリームとして画像復号装置に送信する処理を実施する。
符号化制御部１４は送信バッファ１３によるビットストリームの送信量を監視し、その監視結果に応じて符号化モード判定部４、量子化部６、逆量子化部７及び可変長符号化部１２の処理を制御する。
【００２０】
図２はこの発明の実施の形態１による画像復号装置を示す構成図である。
図２において、可変長復号部２１は画像符号化装置から送信されたビットストリームを受信し、そのビットストリームから動きベクトル（図１の動き補償予測部１により検出された動きベクトル）、符号化モード（図１の符号化モード判定部４により判別された符号化モード）及び量子化値（図１の量子化部６から出力された量子化値）を可変長復号する処理を実施する。なお、可変長復号部２１は復号手段を構成している。
【００２１】
動き補償部２２は可変長復号部２１により可変長復号された動きベクトルを用いて、メモリ２８により格納されている参照画像に対する動き補償処理（可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードに対応する動き補償処理）を実施することで、予測画像（図１の動き補償予測部１により生成された予測画像に相当する画像）を生成する処理を実施する。なお、動き補償部２２は予測画像生成手段を構成している。
量子化マトリクス選択部２３は動き補償部２２により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。なお、量子化マトリクス選択部２３は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００２２】
逆スキャン部２４ａは量子化マトリクス選択部２３により選択された量子化マトリクスを参照して、その量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって可変長復号部２１により可変長復号された量子化係数の逆スキャンを行う。
逆量子化部２４は量子化マトリクス選択部２３により選択された量子化マトリクスを参照して、逆スキャン部２４ａから出力された量子化値を逆量子化することで、図１の直交変換部５から出力された直交変換係数に相当する直交変換係数を算出する処理を実施する。
逆直交変換部２５は逆量子化部２４から出力された直交変換係数を逆直交変換して、図１の減算器２から出力された差分画像に相当する差分画像を算出する処理を実施する。
なお、逆量子化部２４及び逆直交変換部２５から逆量子化手段が構成されている。
加算器２６は動き補償部２２により生成された予測画像と逆直交変換部２５により算出された差分画像を加算して、復号画像を生成する処理を実施する。なお、加算器２６は画像加算手段を構成している。
【００２３】
デブロッキングフィルタ２７は加算器２６から出力された復号画像の歪みを補償し、歪み補償後の復号画像（図１の入力画像に相当する画像）を参照画像としてメモリ２８に出力するとともに、その復号画像を外部出力する処理を実施する。
メモリ２８はデブロッキングフィルタ２７から出力された参照画像を格納する記録媒体である。
図３はこの発明の実施の形態１による画像符号化装置の処理内容の要部を示すフローチャートであり、図４はこの発明の実施の形態１による画像復号装置の処理内容の要部を示すフローチャートである。
【００２４】
次に動作について説明する。
最初に、画像符号化装置の処理内容を説明する。
まず、動き補償予測部１は、所定のブロックサイズに分割されている入力画像を入力すると、その入力画像とメモリ１１により格納されている参照画像から動きベクトルを検出する。
動き補償予測部１は、動きベクトルを検出すると、その動きベクトルを用いて、その参照画像に対する動き補償処理（符号化モード判定部４により判別された符号化モードに対応する動き補償処理）を実施することで、予測画像を生成する。
【００２５】
減算器２は、動き補償予測部１が予測画像を生成すると、入力画像と予測画像の差分画像を算出して、その差分画像を符号化モード判定部４に出力する。
符号化モード判定部４は、減算器２が差分画像を算出すると、その差分画像を符号化する際の符号化モードを判別する。
直交変換部５は、減算器２が差分画像を算出すると、その差分画像を直交変換して、その差分画像の直交変換係数を量子化部６に出力する。
【００２６】
量子化マトリクス選択部３は、予め複数の量子化マトリクスを用意している（例えば、複数の量子化マトリクスを内部メモリに格納している）。
ここで、図５は予め用意されている量子化マトリクスの一例を示す説明図である。
特に、図５（ａ）は、予測画像の輝度が暗い場合に適する量子化マトリクス例であり、図５（ｂ）は、予測画像の輝度が明るい場合に適する量子化マトリクス例である。
【００２７】
量子化マトリクス選択部３は、動き補償予測部１が予測画像を生成すると、直交変換サイズ毎に、その予測画像における輝度の平均値と分散値を算出する（ステップＳＴ１）。
なお、この実施の形態１では、直交変換サイズ毎としているが、これは一例に過ぎず、マクロブロック毎に行ってもよい。
量子化マトリクス選択部３は、予測画像における輝度の平均値と分散値を算出すると、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値と分散値に対応する量子化マトリクスを選択する（ステップＳＴ２）。
【００２８】
以下、具体的な量子化マトリクスの選択例を説明する。
ここでは、下記に示すように、４つの量子化マトリクスが用意されている場合を例にして説明する。
（１）予測画像の輝度の平均値が基準輝度値（予め設定されている輝度の基準値）より暗く、かつ、輝度の分散値が基準分散値（予め設定されている分散の基準値）より大きい場合に適する量子化マトリクスＡ
（２）予測画像の輝度の平均値が基準輝度値より暗く、かつ、輝度の分散値が基準分散値より小さい場合に適する量子化マトリクスＢ
（３）予測画像の輝度の平均値が基準輝度値より明るく、かつ、輝度の分散値が基準分散値より大きい場合に適する量子化マトリクスＣ
（４）予測画像の輝度の平均値が基準輝度値より明るく、かつ、輝度の分散値が基準分散値より小さい場合に適する量子化マトリクスＤ
【００２９】
量子化マトリクス選択部３は、予測画像における輝度の平均値と基準輝度値を比較して、輝度の平均値が基準輝度値より暗いか、明るいかを判別する。
また、量子化マトリクス選択部３は、予測画像における輝度の分散値と基準分散値を比較して、輝度の分散値が基準分散値より大きいか、小さいかを判別する。
【００３０】
量子化マトリクス選択部３は、予測画像の輝度の平均値が基準輝度値より暗い場合、輝度の分散値が基準分散値より大きければ、量子化マトリクスＡを選択し、輝度の分散値が基準分散値より小さければ、量子化マトリクスＢを選択する。
また、量子化マトリクス選択部３は、予測画像の輝度の平均値が基準輝度値より明るい場合、輝度の分散値が基準分散値より大きければ、量子化マトリクスＣを選択し、輝度の分散値が基準分散値より小さければ、量子化マトリクスＤを選択する。
【００３１】
なお、輝度の平均値が暗くて、輝度の分散値が小さいところは、一般的にノイズが目立ち易く、輝度の平均値が明るくて、輝度の分散値が大きいところは、一般的にノイズが目立ち難い傾向がある。
したがって、輝度の平均値が暗いところでは、図５（ａ）の量子化マトリクスのように、低域を細かく量子化する量子化マトリクスを使用し、輝度の平均値が明るいところでは、図５（ｂ）の量子化マトリクスのように、高域では粗く量子化する量子化マトリクスを使用する。
これにより、符号量を削減することができるとともに、ブロックノイズを低減して画像の品質を高めることができる。
【００３２】
量子化部６は、量子化マトリクス選択部３が量子化マトリクスを選択すると、その量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化して、その直交変換係数の量子化値（例えば、直交変換係数を量子化係数で除算した値）を逆量子化部７及び可変長符号化部１２に出力する（ステップＳＴ３）。
ここで、図６は量子化マトリクスに定義されているスキャン順を示す説明図である。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の量子化マトリクスに定義されているスキャン順を示しており、図６（ｂ）における数字の若番順に量子化係数をスキャンする。
図７は一般的なスキャン順（ジグザグスキャン順）を示す説明図である。
【００３３】
したがって、スキャン部６ａは、量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスから量子化係数をスキャンする際、その量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって量子化係数をスキャンする。
これにより、量子化マトリクスの重みに基づいて、その量子化マトリクスのスキャン順が定義されていれば、例えば“０”以外の量子化係数を先にスキャンして、残りの“０”の量子化係数のスキャンを省略するなどが可能になる。
この場合、可変長符号化対象の係数を減らして、符号量を削減することができる。
【００３４】
逆量子化部７は、量子化部６から量子化値を受けると、量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスを参照して、その量子化値を逆量子化することで、直交変換部５から出力された直交変換係数に相当する直交変換係数（例えば、量子化値に量子化係数を乗算した値）を算出する。
逆量子化部７における量子化係数のスキャン順は、量子化部６における量子化係数のスキャン順と同様である。
【００３５】
逆直交変換部８は、逆量子化部７が直交変換係数を算出すると、その直交変換係数を逆直交変換して、減算器２から出力された差分画像に相当する差分画像を算出する。
加算器９は、逆直交変換部８が差分画像を算出すると、その差分画像と動き補償予測部１により生成された予測画像を加算して、局部復号画像を生成する。
デブロッキングフィルタ１０は、加算器９から局部復号画像を受けると、その局部復号画像の歪み（例えば、ブロックノイズ）を補償し、歪み補償後の局部復号画像を参照画像としてメモリ１１に格納する。
【００３６】
可変長符号化部１２は、動き補償予測部１により検出された動きベクトル、符号化モード判定部４により判別された符号化モード及び量子化部６から出力された量子化値を可変長符号化する処理を実施する。
送信バッファ１３は、可変長符号化部１２の符号化結果を一時的に格納し、その符号化結果をビットストリームとして画像復号装置に送信する。
【００３７】
次に、画像復号装置の処理内容を説明する。
可変長復号部２１は、画像符号化装置から送信されたビットストリームを受信すると、そのビットストリームから動きベクトル（図１の動き補償予測部１により検出された動きベクトル）、符号化モード（図１の符号化モード判定部４により判別された符号化モード）及び量子化値（図１の量子化部６から出力された量子化値）を可変長復号する。
動き補償部２２は、可変長復号部２１から動きベクトルを受けると、その動きベクトルを用いて、メモリ２８により格納されている参照画像に対する動き補償処理（可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードに対応する動き補償処理）を実施することで、予測画像（図１の動き補償予測部１により生成された予測画像に相当する画像）を生成する。
【００３８】
量子化マトリクス選択部２３は、図１の量子化マトリクス選択部３と同じ量子化マトリクスを予め用意している。
量子化マトリクス選択部２３は、動き補償部２２が予測画像を生成すると、図１の量子化マトリクス選択部３と同様に、その予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出する（ステップＳＴ１１）。
量子化マトリクス選択部２３は、予測画像における輝度の平均値と分散値を算出すると、図１の量子化マトリクス選択部３と同様に、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値と分散値に対応する量子化マトリクスを選択する（ステップＳＴ１２）。即ち、図１の量子化マトリクス選択部３が選択する量子化マトリクスと同じ量子化マトリクスを選択する。
逆スキャン部２４ａでは、量子化マトリクス選択部２３が量子化マトリクスを選択すると、その量子化マトリクスに定義されている逆スキャン方法に基づいてスキャンを行う。即ち、図１のスキャン部６ａと同じスキャン方法を用いる。
【００３９】
逆量子化部２４は、量子化マトリクス選択部２３が量子化マトリクスを選択すると、図１の逆量子化部７と同様に、その量子化マトリクスを参照して、可変長復号部２１により可変長復号された量子化値を逆量子化することで、図１の直交変換部５から出力された直交変換係数に相当する直交変換係数を算出する（ステップＳＴ１３）。
逆直交変換部２５は、逆量子化部２４が直交変換係数を算出すると、その直交変換係数を逆直交変換して、図１の減算器２から出力された差分画像に相当する差分画像を算出する。
加算器２６は、逆直交変換部２５が差分画像を算出すると、その差分画像と動き補償予測部２２により生成された予測画像を加算して、復号画像を生成する。
【００４０】
デブロッキングフィルタ２７は、加算器２６から復号画像を受けると、図１のデブロッキングフィルタ１０と同様に、その復号画像の歪み（例えば、ブロックノイズ）を補償し、歪み補償後の復号画像（図１の入力画像に相当する画像）を参照画像としてメモリ２８に格納するとともに、その復号画像を外部出力する。
【００４１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、動き補償予測部１により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部３を設け、量子化部６が量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化するように構成したので、画像復号装置と共通の情報である予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、量子化部６により参照される量子化マトリクスの情報を符号化する必要がなくなるため、符号化効率を下げることなく、画質を向上させることができる画像符号化装置が得られる効果がある。
【００４２】
また、この実施の形態１によれば、動き補償部２２により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部２３を設け、逆量子化部２４が量子化マトリクス選択部２３により選択された量子化マトリクスを参照して、可変長復号部２１により可変長復号された量子化値を逆量子化するように構成したので、画像符号化装置と共通の情報である予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、画像符号化装置からの情報なしに逆量子化部２４により参照される量子化マトリクスを選択することができる画像復号装置が得られる効果がある。
【００４３】
また、この実施の形態１によれば、量子化部６が量子化マトリクス選択部３により選択された量子化マトリクスからスキャン部６ａで量子化係数をスキャンする際、予め、その量子化マトリクスに定義されているスキャン順にしたがって、その量子化マトリクスから量子化係数をスキャンするように構成したので、符号化対象の係数を減らして、符号量を削減することができる効果を奏する。
この実施の形態１の量子化マトリクス選択部３では、予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する構成としているが、輝度の平均値の大きさだけで選択するようにしてもよい。また、輝度の分散値の大きさだけで選択するようにしてもよい。
この場合、符号化の性能が若干落ちるが、選択に必要とする処理量を削減することができるため、携帯端末のような低消費電力向けの画像符号化装置には有効である。
また、この実施の形態１の量子化マトリクス選択部３では、予測画像における輝度信号を用いているが、輝度信号と一緒に色差信号を用いることも有効である。
この場合、選択のための処理量が増えるが、符号化性能を一層高めることができる。
また、輝度信号と色差信号で選択する量子化マトリクスを変えることも有効である。
この場合、選択のための処理量が増えるが、符号化性能を高めることができる。
【００４４】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２による画像符号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
量子化マトリクス選択部１５は符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。
ただし、量子化マトリクス選択部１５は符号化モード判定部４により判別された符号化モードがインター予測モードである場合、特定の量子化マトリクスを選択するようにしてもよいし、後述する実施の形態３の方式で、量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
なお、量子化マトリクス選択部１５は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００４５】
図９はこの発明の実施の形態２による画像復号装置を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
量子化マトリクス選択部２９は可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。
ただし、量子化マトリクス選択部２９は可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがインター予測モードである場合、特定の量子化マトリクスを選択するようにしてもよいし、後述する実施の形態３の方式で、量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
なお、量子化マトリクス選択部２９は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００４６】
上記実施の形態１では、量子化マトリクス選択部３，２３が、予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択するものについて示したが、量子化マトリクス選択部１５，２９が、イントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【００４７】
画像符号化装置の量子化マトリクス選択部１５は、予め複数の量子化マトリクスを用意している。例えば、複数のイントラ予測方向にそれぞれ対応している量子化マトリクスを用意している。
量子化マトリクス選択部１５は、符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する。
【００４８】
例えば、イントラ予測方向が水平方向であれば、水平方向にエッジがあると考えられるので、水平方向に重みが置かれている量子化マトリクスを選択し、イントラ予測方向が垂直方向であれば、垂直方向にエッジがあると考えられるので、垂直方向に重みが置かれている量子化マトリクスを選択する。
なお、予め用意されている量子化マトリクスには、上記実施の形態１と同様に、スキャン順が定義されており、重みや画像の特徴（エッジパターン）に応じてスキャン順が切り替えられる。
【００４９】
画像復号装置の量子化マトリクス選択部２９は、図８の量子化マトリクス選択部１５と同じ量子化マトリクスを予め用意している。
量子化マトリクス選択部２９は、可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードであれば、図８の量子化マトリクス選択部１５と同様に、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する。
【００５０】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部１５を設け、量子化部６が量子化マトリクス選択部１５により選択された量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化するように構成したので、画像復号装置と共通の情報であるイントラ予測方向を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、量子化部６により参照される量子化マトリクスの情報を符号化する必要がなくなるため、符号化効率を下げることなく、画質を向上させることができる画像符号化装置が得られる効果がある。
【００５１】
また、この実施の形態２によれば、可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部２９を設け、逆量子化部２４が量子化マトリクス選択部２９により選択された量子化マトリクスを参照して、可変長復号部２１により可変長復号された量子化値を逆量子化するように構成したので、画像符号化装置と共通の情報であるイントラ予測方向を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、画像符号化装置からの情報なしに逆量子化部２４により参照される量子化マトリクスを選択することができる画像復号装置が得られる効果がある。
【００５２】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３による画像符号化装置を示す構成図であり、図において、図１及び図８と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
量子化マトリクス選択部１６は符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、その符号化モードがインター予測モードである場合、動き補償予測部１により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。なお、量子化マトリクス選択部１６は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００５３】
図１１はこの発明の実施の形態３による画像復号装置を示す構成図であり、図において、図２及び図９と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
量子化マトリクス選択部３０は可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、その符号化モードがインター予測モードである場合、動き補償部２２により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。なお、量子化マトリクス選択部３０は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００５４】
上記実施の形態１では、量子化マトリクス選択部３，２３が、予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択し、上記実施の形態２では、量子化マトリクス選択部１５，２９が、イントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択するものについて示したが、量子化マトリクス選択部１６，３０が、符号化モードがイントラ予測モードであれば、イントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、符号化モードがインター予測モードであれば、予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【００５５】
画像符号化装置の量子化マトリクス選択部１６は、予め複数の量子化マトリクスを用意している。例えば、複数のイントラ予測方向にそれぞれ対応している量子化マトリクスと、複数の輝度の平均値及び分散値にそれぞれ対応している量子化マトリクスとを用意している。
量子化マトリクス選択部１６は、符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、図８の量子化マトリクス選択部１５と同様に、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する。
一方、符号化モード判定部４により判別された符号化モードがインター予測モードである場合、図１の量子化マトリクス選択部３と同様に、動き補償予測部１により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する。
【００５６】
画像復号装置の量子化マトリクス選択部３０は、図１０の量子化マトリクス選択部１６と同じ量子化マトリクスを予め用意している。
量子化マトリクス選択部３０は、図１０の量子化マトリクス選択部１６と同様に、可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択する。
一方、可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがインター予測モードである場合、動き補償部２２により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する。
【００５７】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、その符号化モードがインター予測モードである場合、動き補償予測部１により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部１６を設け、量子化部６が量子化マトリクス選択部１６により選択された量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化するように構成したので、画像復号装置と共通の情報であるイントラ予測方向や予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、量子化部６により参照される量子化マトリクスの情報を符号化する必要がなくなるため、符号化効率を下げることなく、画質を向上させることができる画像符号化装置が得られる効果がある。
また、符号化モード判定部４により判別された符号化モードがイントラ予測モード・インター予測モードのいずれであっても、適正な量子化マトリクスを選択することができる効果を奏する。
【００５８】
また、この実施の形態３によれば、可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モードである場合、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、イントラ予測モードにおけるイントラ予測方向に対応する量子化マトリクスを選択し、その符号化モードがインター予測モードである場合、動き補償部２２により生成された予測画像における輝度の平均値及び分散値を算出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、その予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部３０を設け、逆量子化部２４が量子化マトリクス選択部３０により選択された量子化マトリクスを参照して、可変長復号部２１により可変長復号された量子化値を逆量子化するように構成したので、画像符号化装置と共通の情報であるイントラ予測方向や予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、画像符号化装置からの情報なしに逆量子化部２４により参照される適正な量子化マトリクスを選択することができる画像復号装置が得られる効果がある。
また、可変長復号部２１により可変長復号された符号化モードがイントラ予測モード・インター予測モードのいずれであっても、適正な量子化マトリクスを選択することができる効果を奏する。
【００５９】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４による画像符号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
量子化マトリクス選択部１７は直交変換部５から出力された直交変換係数からエッジパターンを抽出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、そのエッジパターンに対応する量子化マトリクスを選択する処理を実施する。なお、量子化マトリクス選択部１７は量子化マトリクス選択手段を構成している。
可変長符号化部１８は動き補償予測部１により検出された動きベクトル、符号化モード判定部４により判別された符号化モード、量子化部６から出力された量子化値及び量子化マトリクス選択部１７により選択された量子化マトリクスを示すマトリクス情報を可変長符号化する処理を実施する。なお、可変長符号化部１８は符号化手段を構成している。
【００６０】
図１３はこの発明の実施の形態４による画像復号装置を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
可変長復号部３１は画像符号化装置から送信されたビットストリームを受信し、そのビットストリームから動きベクトル（図１２の動き補償予測部１により検出された動きベクトル）、符号化モード（図１２の符号化モード判定部４により判別された符号化モード）、量子化値（図１２の量子化部６から出力された量子化値）及びマトリクス情報（図１２の量子化マトリクス選択部１７から出力されたマトリクス情報）を可変長復号する処理を実施する。なお、可変長復号部３１は復号手段を構成している。
量子化マトリクス選択部３２は予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、可変長復号部３１により可変長復号されたマトリクス情報が示す量子化マトリクスを選択する処理を実施する。なお、量子化マトリクス選択部３２は量子化マトリクス選択手段を構成している。
【００６１】
上記実施の形態１では、量子化マトリクス選択部３，２３が、予測画像における輝度の平均値及び分散値に対応する量子化マトリクスを選択するものについて示したが、量子化マトリクス選択部１７，３２が、直交変換係数から抽出されたエッジパターンに対応する量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【００６２】
画像符号化装置の量子化マトリクス選択部１７は、予め複数の量子化マトリクスを用意している。例えば、複数のエッジパターンにそれぞれ対応している量子化マトリクスを用意している。
量子化マトリクス選択部１７は、直交変換部５から直交変換係数を受けると、その直交変換係数からエッジパターンを抽出する。
【００６３】
量子化マトリクス選択部１７は、直交変換係数からエッジパターンを抽出すると、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、そのエッジパターンに対応する量子化マトリクスを選択する。
なお、予め用意されている量子化マトリクスには、上記実施の形態１と同様に、スキャン順が定義されており、エッジパターンに応じてスキャン順が切り替えられる。
【００６４】
可変長符号化部１８は、図１の可変長符号化部１２と同様に、動き補償予測部１により検出された動きベクトル、符号化モード判定部４により判別された符号化モード及び量子化部６から出力された量子化値を可変長符号化する他に、量子化マトリクス選択部１７により選択された量子化マトリクスを示すマトリクス情報を可変長符号化する。
【００６５】
画像復号装置の可変長復号部３１は、図２の可変長復号部２１と同様に、画像符号化装置から送信されたビットストリームを受信し、そのビットストリームから動きベクトル（図１２の動き補償予測部１により検出された動きベクトル）、符号化モード（図１２の符号化モード判定部４により判別された符号化モード）及び量子化値（図１２の量子化部６から出力された量子化値）を可変長復号する他に、マトリクス情報（図１２の量子化マトリクス選択部１７から出力されたマトリクス情報）を可変長復号する。
【００６６】
量子化マトリクス選択部３２は、図１２の量子化マトリクス選択部１７と同じ量子化マトリクスを予め用意している。
量子化マトリクス選択部３２は、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、可変長復号部３１により可変長復号されたマトリクス情報が示す量子化マトリクスを選択する。即ち、画像符号化装置の量子化マトリクス選択部１７により選択された量子化マトリクスと同じ量子化マトリクスを選択する。
【００６７】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、直交変換部５から出力された直交変換係数からエッジパターンを抽出し、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、そのエッジパターンに対応する量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部１７を設け、量子化部６が量子化マトリクス選択部１７により選択された量子化マトリクスを参照して、直交変換部５から出力された直交変換係数を量子化するように構成したので、画像復号装置と共通の情報を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、符号化効率を下げることなく、画質を向上させることができる画像符号化装置が得られる効果がある。
【００６８】
また、この実施の形態２によれば、予め用意されている複数の量子化マトリクスの中から、可変長復号部２１により可変長復号されたマトリクス情報が示す量子化マトリクスを選択する量子化マトリクス選択部３２を設け、逆量子化部２４が量子化マトリクス選択部３２により選択された量子化マトリクスを参照して、可変長復号部３１により可変長復号された量子化値を逆量子化するように構成したので、画像符号化装置と共通の情報を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになり、その結果、画像符号化装置からの情報なしに逆量子化部２４により参照される適正な量子化マトリクスを選択することができる画像復号装置が得られる効果がある。
【００６９】
なお、この実施の形態４では、直交変換係数から得られるエッジパターンによって量子化マトリクスを選択するものについて示しているが、これは一例に過ぎず、例えば、直交変換係数の分散によって量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
また、この実施の形態４では、直交変換係数の特徴によって量子化マトリクスを選択するものについて示しているが、量子化マトリクスを選択するに際して、上記実施の形態１で示している予測画像における輝度の平均値や分散値などと組み合わせてもよい。この場合、処理量が増加するが、符号化効率を一層高めることができる効果を奏する。
【００７０】
上記実施の形態１〜４では、インター予測モードの場合、予測画像の輝度や分散から量子化マトリクスを選択するものについて示しているが、これは一例に過ぎず、例えば、動きベクトルの方向や大きさを使用して量子化マトリクスを選択するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
この発明に係る画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化方法及び画像復号方法は、共通の情報である予測画像を用いて、量子化マトリクスを切り替えることができるようになるため、入力画像を可変長符号化する画像符号化装置及び画像符号化方法と、画像符号化装置により可変長符号化された入力画像を復号する画像復号装置及び画像復号方法等に用いるのに適している。
【図１】
2010146772.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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