(57)【要約】【課題】  複数コンポーネントからなる画像データを効率良く符号化／復号化する。【解決手段】  画像データのサンプルを色コンポーネント毎に格納するｎ個の画像メモリと、符号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストに対応するパラメータを色コンポーネント毎に格納するｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリを備え、画像メモリ制御手段が、画素のサンプルを前記画像メモリに書き込む際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して読み書きし、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御手段が、コンテクスト・パラメータを読み書きする際に、前記ｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリを色コンポーネントに応じて選択して読み書きする。【選択図】  図１
2006108980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ色の色コンポーネントから成る画像データを符号化する画像符号化装置であって、入力された画像データを色コンポーネント毎に格納するｎ個の画像メモリと、符号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストに対応するコンテクスト・パラメータを、色コンポーネント毎に格納するｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリと、画像データをサンプル・インタリーブ形式で入力する画像データ入力手段と、
前記画像データ入力手段に入力された符号化対象画素のサンプルを前記画像メモリに書き込む際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して書き込み、符号化対象画素の周辺画素のサンプルを前記画像メモリから読み出す際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して読み出す画像メモリ制御手段と、符号化対象画素のサンプル予測値を、前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルに基づいて生成する予測値生成手段と、
前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルのコンテクストを判別するコンテクスト判別手段と、
前記ｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して、コンテクスト・パラメータを読み書きするコンテクスト・パラメータ・メモリ制御手段と、
前記選択されたコンテクスト・パラメータ・メモリから読み出されたコンテクスト・パラメータを基に、前記符号化対象画素のサンプルと、前記予測値生成手段によって生成された符号化対象画素のサンプル予測値との予測誤差値を生成する予測誤差値生成手段と、
前記予測誤差値生成手段によって生成された予測誤差値を基に、前記コンテクスト・パラメータを更新し、前記コンテクスト・パラメータ・メモリへ書き込むコンテクスト・パラメータ更新手段と、
前記コンテクスト・パラメータを基に、前記予測誤差値を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段によって符号化されたデータを出力する符号化データ出力手段とを有することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
ｎ色の色コンポーネントから成るサンプル・インタリーブ形式で符号化された画像データを復号化する画像復号化装置であって、復号化され復元された画像データのサンプルを色コンポーネント毎に格納するｎ個の画像メモリと、復号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストに対応するコンテクスト・パラメータを色コンポーネント毎に格納するｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリと、符号化データ入力手段と、復号化対象画素の周辺画素のサンプルを前記画像メモリから読み出す際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して読み出し、復元された画素のサンプルを前記画像メモリに書き込む際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して書き込む画像メモリ制御手段と、
前記復号化対象画素のサンプル予測値を、前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルに基づき生成する予測値生成手段と、
前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルのコンテクストを判別するコンテクスト判別手段と、
前記ｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して、コンテクスト・パラメータを読み書きするコンテクスト・パラメータ・メモリ制御手段と、
前記選択されたコンテクスト・パラメータ・メモリから読み出されたコンテクスト・パラメータと、前記予測値生成手段によって生成された復号化対象画素のサンプル予測値を基に、前記符号化データ入力部から入力された符号化データを予測誤差値に復号化する復号化手段と、
前記予測誤差値生成手段によって生成された予測誤差値を基に、前記コンテクスト・パラメータを更新し、前記コンテクスト・パラメータ・メモリへ書き込むコンテクスト・パラメータ更新手段と、
前記復号化手段によって復号化された予測誤差値と、前記予測値生成手段に生成された復号化対象画素のサンプル予測値と、前記コンテクスト・パラメータを基に、画素のサンプルを復元する画素復元手段と、
前記画素復元手段によって復元された画素のサンプルを出力する画像データ出力手段とを有することを特徴とする画像復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像データの符号化を行う符号化装置、及び復号化を行う復号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、静止画像を電子データとして圧縮し外部に伝送したりメモリに格納したりする用途が増加している。これら画像の中でも、特に医療用の静止画像等については画質を劣化させない様に可逆（ロスレス）圧縮符号化されることが好ましい。
【０００３】
可逆圧縮符号化の方式としては、いわゆるJPEG-LSが知られている。JPEG-LSの圧縮アルゴリズムについては、以下の標準化勧告として知られている。
【０００４】
図３は従来の画像符号化装置の構成を表す図である。
【０００５】
図１２は、従来の画像符号化装置がクロック・サイクル毎に実行する処理の内容と、処理対象のサンプルの色コンポーネントＲ、Ｇ、Ｂを表す。以下、従来の画像符号化装置の動作を説明する。なお、色コンポーネントＲ、Ｇ、Ｂのサンプルを夫々サンプルＲ、サンプルＧ、サンプルＢと表記する。
【０００６】
画像メモリ３０３とコンテクスト・パラメータ・メモリ３０８はクロック同期式SRAMであり、アドレスが入力されてから１クロック・サイクル後に当該アドレスに対応するデータの読み書きが完了する。
【０００７】
画像データ入力部３０１には、１クロック・サイクル毎にサンプル・インタリーブ形式で符号化対象の画像データが入力される。
【０００８】
クロック・サイクルＴ１において、入力された符号化対象画素のサンプルＲの周辺画素のサンプル（図４）を画像メモリ３０３から読み出すために、画像メモリ制御部３１８が読み出しアドレスを生成する。
【０００９】
次のクロック・サイクルＴ２において、符号化対象画素の周辺画素のサンプルＲが画像メモリ３０３から読み出される。
【００１０】
また、前記符号化対象画素のサンプルを画像メモリ３０３に書き込むために、メモリ制御部３１８によって書き込みアドレスが生成され、クロック・サイクルＴ３において前記符号化対象画素のサンプルＲが画像メモリ３０３に書き込まれる。
【００１１】
予測値生成部３０５は、前記周辺画素のサンプルＲから符号化対象画素のサンプルＲの予測値を生成する。
【００１２】
コンテクスト判別部３０６は、前記周辺画素のサンプルＲのコンテクストを判別する。該コンテクストに対応するコンテクスト・パラメータをコンテクスト・パラメータ・メモリ３０８から読み出すために、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部３１９が読み出しアドレスを生成する。なお、従来例の画像符号化装置では、各色コンポーネントＲ，Ｇ，Ｂに対し共通のコンテクスト・パラメータが使われる。
【００１３】
コンテクスト・パラメータ・メモリからのコンテクスト・パラメータ読み出しに１クロック・サイクルを要するため、前記予測値は遅延器３２３によって１クロック・サイクル遅延される。また、周辺画素読み出しとコンテクスト・パラメータ読み出しに２クロック・サイクルを要するため、符号化対象画素のサンプルＲは遅延器３２１及び３２４によって２クロック・サイクル遅延される。
【００１４】
クロック・サイクルＴ３において、予測値修正部３１０は前記コンテクスト・パラメータを基に予測値を修正する。予測誤差値生成部３１１は修正された予測値と遅延された符号化対象画素のサンプルＲを基に、予測誤差値を生成する。
【００１５】
予測誤差値修正部３１４は、前記予測誤差値を前記コンテクスト・パラメータに基づいて修正した後、可変長符号化部３１５においてGolomb-Rice符号化して出力する。
【００１６】
クロック・サイクルＴ４において、次のサンプルＧの符号化処理が開始される。同時に、コンテクスト・パラメータ更新部３１２はサンプルＲの予測誤差値に基づいてコンテクスト・パラメータを更新する。更新されたコンテクスト・パラメータは、クロック・サイクルＴ５において、コンテクスト・パラメータ・メモリ３０８に書き込まれる。クロック・サイクルＴ６において、コンテクスト・パラメータ・メモリ３０８からコンテクスト・パラメータが読み出され、該コンテクスト・パラメータを用いて、サンプルＧに対する予測値修正、予測誤差値生成、予測誤差値修正及び可変長符号化が行われる。
【非特許文献１】lossless and near-lossless coding of continuous tone still images"ISO/IEC JTC1/SC29 WG1 14495
【特許文献１】特開2000-115781号公報
【特許文献２】特開2000-115783号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上説明した従来の画像符号化装置のスループットは、図１２から明らかなように１／３（サンプル／サイクル）である。従来の画像符号化装置では、各色コンポーネントに共通のコンテクスト・パラメータが使われるため、コンテクスト・パラメータの更新とメモリへの書き込みを終了（図１２のＴ４、Ｔ５）しないと、次の色コンポーネントに対する予測値修正や可変長符号化（図１２のＴ６）を開始できない。そのため、１クロック・サイクルで複数の色コンポーネントをパイプライン処理することができず、高速化が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本発明の画像符号化装置は、以下の構成を備える。即ち、ｎ色の色コンポーネントから成る画像データを符号化する画像符号化装置であって、入力された画像データを色コンポーネント毎に格納するｎ個の画像メモリ（例えば本実施形態における１０３Ｒ〜１０３Ｂに相当）と、符号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストに対応するコンテクスト・パラメータを、色コンポーネント毎に格納するｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリ（同じく１０８Ｒ〜１０８Ｂに相当）と、画像データをサンプル・インタリーブ形式で入力する画像データ入力手段（同じく１０１）と、前記画像データ入力手段に入力された符号化対象画素のサンプルを前記画像メモリに書き込む際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して書き込み、符号化対象画素の周辺画素のサンプルを前記画像メモリから読み出す際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して読み出す画像メモリ制御手段（同じく１１８）と、符号化対象画素のサンプル予測値を、前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルに基づいて生成する予測値生成手段（同じく１０５）と、前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルのコンテクストを判別するコンテクスト判別手段（同じく１０６）と、前記ｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して、コンテクスト・パラメータを読み書きするコンテクスト・パラメータ・メモリ制御手段（同じく１１９）と、前記選択されたコンテクスト・パラメータ・メモリから読み出されたコンテクスト・パラメータを基に、前記符号化対象画素のサンプルと、前記予測値生成手段によって生成された符号化対象画素のサンプル予測値との予測誤差値を生成する予測誤差値生成手段（同じく１１１）と、前記予測誤差値生成手段によって生成された予測誤差値を基に、前記コンテクスト・パラメータを更新し、前記コンテクスト・パラメータ・メモリへ書き込むコンテクスト・パラメータ更新手段（同じく１１２）と、前記コンテクスト・パラメータを基に、前記予測誤差値を符号化する符号化手段（同じく１１５）と、前記符号化手段によって符号化されたデータを出力する符号化データ出力手段（同じく１１６）を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像復号化装置は、以下の構成を備える。即ち、ｎ色の色コンポーネントから成るサンプル・インタリーブ形式で符号化された画像データを復号化する画像復号化装置であって、復号化され復元された画像データのサンプルを色コンポーネント毎に格納するｎ個の画像メモリ（例えば本実施形態における２０３Ｒ〜２０３Ｂに相当）と、復号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストに対応するコンテクスト・パラメータを色コンポーネント毎に格納するｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリ（同じく２０８Ｒ〜２０８Ｂに相当）と、符号化データ入力手段（同じく２０１に相当）と、復号化対象画素の周辺画素のサンプルを前記画像メモリから読み出す際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して読み出し、復元された画素のサンプルを前記画像メモリに書き込む際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して書き込む画像メモリ制御手段（同じく２１８に相当）と、前記復号化対象画素のサンプル予測値を、前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルに基づき生成する予測値生成手段（同じく２０５に相当）と、前記選択された画像メモリから読み出された周辺画素のサンプルのコンテクストを判別するコンテクスト判別手段（同じく２０６に相当）と、前記ｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して、コンテクスト・パラメータを読み書きするコンテクスト・パラメータ・メモリ制御手段（同じく２１９に相当）と、前記選択されたコンテクスト・パラメータ・メモリから読み出されたコンテクスト・パラメータと、前記予測値生成手段によって生成された復号化対象画素のサンプル予測値を基に、前記符号化データ入力部から入力された符号化データを予測誤差値に復号化する復号化手段（同じく２１５に相当）と、前記予測誤差値生成手段によって生成された予測誤差値を基に、前記コンテクスト・パラメータを更新し、前記コンテクスト・パラメータ・メモリへ書き込むコンテクスト・パラメータ更新手段（同じく２１２に相当）と、前記復号化手段によって復号化された予測誤差値と、前記予測値生成手段に生成された復号化対象画素のサンプル予測値と、前記コンテクスト・パラメータを基に、画素のサンプルを復元する画素復元手段（同じく２１１に相当）と、前記画素復元手段によって復元された画素のサンプルを出力する画像データ出力手段（同じく２１６に相当）を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の画像符号化装置及び画像復号化装置によれば、画像データのサンプルを色コンポーネント毎に格納するｎ個の画像メモリと、符号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストに対応するパラメータを色コンポーネント毎に格納するｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリを備え、画像メモリ制御手段が、画素のサンプルを前記画像メモリに書き込む際に、前記ｎ個の画像メモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択して読み書きし、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御手段が、コンテクスト・パラメータを読み書きする際に、前記ｎ個のコンテクスト・パラメータ・メモリを色コンポーネントに応じて選択して読み書きするため、画像データを構成するサンプルに対する符号化及び復号化がパイプライン処理により行われるので、高速に符号化及び復号化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態の画像符号化装置について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態の画像符号化装置の構成を表す図である。本発明の画像符号化装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３コンポーネントから成るサンプル・インタリーブ形式の８ビット精度の画像データを符号化する。図１０は、本実施形態の画像符号化装置がクロック・サイクル毎に実行する処理の内容と、処理対象のサンプルの色コンポーネントＲ、Ｇ、Ｂを表す。
【００２３】
本発明の実施形態の画像符号化装置は、画像データ入力部１０１、画像メモリ１０３Ｒ〜Ｂ、予測値生成部１０５、コンテクスト判別部１０６、コンテクスト・パラメータ・メモリ１０８Ｒ〜Ｂ、予測値修正部１１０、予測誤差値生成部１１１、コンテクスト・パラメータ・更新部１１２、予測誤差値修正部１１４、可変長符号化部１１５、符号化データ出力部１１６、制御部１１７、画像メモリ制御部１１８、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部１１９、選択器１０２、１０４、１０７、１０９、１１３、遅延器１２１〜１２６から構成される。
【００２４】
画像メモリ１０３Ｒ〜Ｂとコンテクスト・パラメータ・メモリ１０８Ｒ〜Ｂはクロック同期式ＳＲＡＭであり、アドレスが入力されてから１クロック・サイクル後に当該アドレスに対応するデータの読み書きが完了する。
【００２５】
画像データ入力部１０１には、符号化対象の画像データが１クロック・サイクル毎にサンプル・インタリーブ形式で入力される。
【００２６】
クロック・サイクルＴ１において、画像メモリ制御部１１８は、図４に示す符号化対象の画素のサンプルの周辺画素ａ，ｂ，ｃ，ｄのサンプルの読み出しアドレスを生成する。
【００２７】
クロック・サイクルＴ２において、画像メモリ制御部１１８は、サンプルの色コンポーネントに対応する画像メモリの読み出しデータを選択器１０４によって選択する。同時に、前記符号化対象画素のサンプルを画像メモリ３０３に書き込むために、メモリ制御部３１８は書き込みアドレスを生成し、書き込み先のメモリをサンプルの色コンポーネントに応じて選択器１０２により選択する。クロック・サイクルＴ３において前記符号化対象画素のサンプルが選択された画像メモリに書き込まれる。
【００２８】
クロック・サイクルＴ２において、選択器１０４から出力された周辺画素のサンプルは、コンテクスト判別部１０６及び予測値生成部１０５に出力される。
【００２９】
予測値生成部１０５は、符号化対象画素のサンプルｘの周辺画素ａ，ｂ，ｃ（位置関係は図３参照）のサンプル値を入力とし、このサンプル値ａ，ｂ，ｃに基づいて予測値Ｐを以下の式より求める。
【００３０】
【数１】
2006108980.tif 000003
【００３１】
予測値Ｐは遅延器１２３によって１クロック・サイクル遅延された後、後述する予測値修正部１１０に入力される。
【００３２】
コンテクスト判別部１０６は、符号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストを表すコンテクスト番号Ｑとその位相を表す位相フラグＳＩＧＮを生成するものであり、以下の処理を行う。まず、符号化対象画素の周辺画素のサンプルａ，ｂ，ｃ，ｄから、差分値ｄ−ｂ，ｂ−ｃ，ｃ−ａを求め、各々図５に示す対応に従って−４，−３，−２，−１，０，１，２，３，４の９レベルの値に量子化し、量子化値Ｑ１（ｄ−ｂ），Ｑ２（ｂ−ｃ），Ｑ３（ｃ−ａ）を求める。
次に、以下の計算式
Ｑ＝Ｑ１（ｄ−ｂ）×８１＋Ｑ２（ｂ−ｃ）×９＋Ｑ３（ｃ−ａ）
により周辺画素のサンプルのコンテクストを表すコンテクスト番号Ｑを生成する。次にコンテクスト番号Ｑの符号の正負を調べ、正である場合には位相フラグＳＩＧＮを1に設定し、負である場合には位相フラグＳＩＧＮを−１に設定すると共に、コンテクスト番号Ｑの正負を反転する。以上の処理により、０〜３６５までの値をとるコンテクスト番号Ｑと、１または−１の値をとる位相フラグＳＩＧＮが生成される。位相フラグＳＩＧＮは遅延器１２２によって１クロック・サイクル遅延された後、予測値修正部１１０に入力される。
【００３３】
コンテクスト・パラメータ・メモリ１０８Ｒ〜Ｂには、４つのコンテクスト・パラメータＮ，Ａ，Ｂ，Ｃが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各コンポーネント毎にそれぞれ格納される。これらの値は符号化の開始時にＮ＝１、Ａ＝４、Ｂ＝Ｃ＝０に初期化される。パラメータＮ［Ｑ］はコンテクスト番号Ｑに対応するコンテクスト（以下、コンテクストＱと表す）の生起回数であり、Ａ［Ｑ］は予測誤差の絶対値の累計であり、Ｂ［Ｑ］は予測誤差の累計であり、Ｃ［Ｑ］は予測値生成部１０５によって生成された予測値を修正するための値である。
【００３４】
クロック・サイクルＴ３において、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部１１９は、コンテクストＱのコンテクスト・パラメータを、サンプルの色コンポーネントに応じて選択器１０７及び選択器１０９を制御してコンテクスト・パラメータ・メモリ１０８Ｒ〜Ｂから読み出す。
【００３５】
予測値修正部１１０は、コンテクスト・パラメータ・メモリから読み出されたコンテクストＱの予測修正値Ｃ［Ｑ］と、遅延器１２２から出力された位相フラグＳＩＧＮを用いて、遅延器１２３から出力された予測値Ｐを以下の式により修正し、修正された予測値Ｐ”を出力する。
【００３６】
【数２】
2006108980.tif 000004
【００３７】
予測誤差値生成部１１１は、遅延器１２１及び１２４によって遅延された符号化対象画素のサンプル値Ｉと修正された予測値Ｐ”を基に予測誤差Ｅｒｒｖａｌを以下の式により生成する。
【００３８】
【数３】
2006108980.tif 000005
【００３９】
さらに、予測誤差値Ｅｒｒｖａｌの範囲を−１２８〜１２７に収めるために、以下の式により予測誤差値Ｅｒｒａｖａｌを修正する。
【００４０】
【数４】
2006108980.tif 000006
【００４１】
予測誤差値修正部１１４は、コンテクストＱの生起回数Ｎ［Ｑ］と予測誤差の絶対値の累計Ａ［Ｑ］と予測誤差の累計Ｂ［Ｑ］を基に、予測誤差値生成部１１１で生成された予測誤差値Ｅｒｒｖａｌを修正し、修正された予測誤差値ＭＥｒｒｖａｌを生成する。以下、その手順を説明する。
【００４２】
まず、パラメータｋを図６に示す手順で算出する。なお、パラメータｋは後述する可変長符号化部１１５のGolomb-Rice符号化においても使用される。
【００４３】
次に、図７に示す手順で予測値Ｅｒｒｖａｌを修正しＭＥｒｒｖａｌを生成する。
【００４４】
可変長復号化部１１５は、修正された予測値ＭＥｒｒｖａｌをパラメータｋを用いてGolomb-Rice符号化する。Golomb-Rice符号化の手順は次の通りである。
【００４５】
まず、ＭＥｒｒｖａｌを２進数表現する。次にこれを下位ｋビット部分と上位の残りのビト部分に分割する。次に下位ｋビット部分に、上位の残りのビット部分を１０進数で表現される数だけの「０」のビットを付加し、最後に「１」のビットを付加して符号語とする。
【００４６】
具体例をあげて説明する。ｋ＝２、ＭＥｒｒｖａｌ＝１３の場合には、ＭＥｒｒｖａｌの２進数表現「１１０１」を生成し、この下位２ビット「０１」を最初の１〜２ビット目のGolomb-Rice符号化データとし、残りの上位２ビットの「１１」を１０進数で表す数「３」の０（「０００」）を３〜５ビット目のGolomb-Rice符号化データとし、最後に「１」のビットをGolomb-Rice符号化データとして付加する。この場合の最終的なGolomb-Rice符号化データは「０１０００１」となる。
【００４７】
可変長復号化部１１５によって符号化されたデータは符号化データ出力部１１６を介して外部へ出力される。
【００４８】
次に、クロック・サイクルＴ４において、コンテクスト・パラメータ更新部１１２は、図８に示す手順で、コンテクストＱのパラメータＮ［Ｑ］、Ａ［Ｑ］、Ｂ［Ｑ］及びＣ［Ｑ］を更新する。クロック・サイクルＴ５において、更新されたコンテクスト・パラメータは、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部２１９によって選択されたコンテクスト・パラメータ・メモリに書き込まれる。
【００４９】
本実施形態の画像符号化装置は、色コンポーネント毎にコンテクスト・パラメータ・メモリ１０８Ｒ〜１０８Ｂを備えている。よって、図１０に示すように、色コンポーネントＲのコンテクスト・パラメータの更新とメモリへの書き込み処理（クロック・サイクルＴ４及びＴ５）が終了する前に、色コンポーネントＧのコンテクスト・パラメータを読み出して符号化を行う（クロック・サイクルＴ５）ことが可能である。従って、本実施形態の画像符号化装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色コンポーネントのサンプルに対する符号化処理がパイプライン処理されることで、スループットは１サンプル／サイクルとなり、従来の画像符号化装置よりも高速に符号化することができる。
【００５０】
次に、本実施形態の画像復号化装置について説明する。
【００５１】
図２は、本実施形態の画像復号化装置の構成を表す図である。本実施形態の画像復号化装置は、符号化データ入力部２０１、画像メモリ２０３Ｒ〜Ｂ、予測値生成部２０５、コンテクスト判別部２０６、コンテクスト・パラメータ・メモリ２０８Ｒ〜Ｂ、予測値修正部２１０、画素復元部２１１、コンテクスト・パラメータ・更新部２１２、予測誤差値修正部２１４、可変長復号化部２１５、復元画像データ出力部２１６、制御部２１７、画像メモリ制御部２１８、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部２１９、選択器２０２、２０４、２０７、２０９、２１３、遅延器２２１〜２２７から構成される。
【００５２】
本実施形態の画像復号化装置の動作を説明する。
【００５３】
画像メモリ制御部２１８は、図４に示す符号化対象の画素のサンプルの周辺画素ａ，ｂ，ｃ，ｄのサンプルの読み出しアドレスを生成する。次のクロック・サイクルにおいて、前記周辺画素のサンプルが読み出される。
【００５４】
予測値生成部２０５は、周辺画素のサンプル値ａ，ｂ，ｃに基づいて復号化対象画素のサンプル予測値Ｐを求める。
【００５５】
コンテクスト判別部２０６は、復号化対象画素の周辺画素のサンプルのコンテクストを表すコンテクスト番号Ｑとその位相を表す位相フラグＳＩＧＮを生成する。
【００５６】
コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部は、前記コンテクスト番号Ｑに対応するコンテクスト・パラメータを、コンテクスト・パラメータ・メモリ２０８Ｒ〜２０８Ｂの中から読み出す。
【００５７】
予測値修正部２１０は、読み出されたコンテクスト・パラメータを用いて、サンプル予測値Ｐを修正し、修正された予測値Ｐ”を生成する。
【００５８】
符号化データ入力部２０１に入力された符号化データは、遅延器２２１及び２２４で２クロック・サイクル遅延された後、可変長復号化部２１５に入力される。コンテクスト・パラメータ・メモリ２０８Ｒ〜Ｂの中から読み出されたコンテクスト・パラメータを用いて、パラメータｋを図５に示す手順で算出する。パラメータｋによりGolomb-Rice復号化を行ない、予測誤差修正値ＭＥｒｒｖａｌを生成する。
【００５９】
予測誤差値復元部２１４は、コンテクストＱの生起回数Ｎ［Ｑ］と予測誤差の絶対値の累計Ａ［Ｑ］と予測誤差の累計Ｂ［Ｑ］を基に、図９に示す手順で予測誤差修正値ＭＥｒｒｖａｌを予測誤差値Ｅｒｒｖａｌに復元する。さらに、位相フラグＳＩＧＮが−１の場合には、予測誤差値Ｅｒｒｖａｌの符号を反転させる。
【００６０】
画素復元部２１１は、予測誤差復元部２１４で生成された予測誤差値Ｅｒｒｖａｌと、予測値修正部２１０で生成された修正された予測値Ｐ”を基に、以下の式により画素のサンプルＩを復元する。
【００６１】
【数５】
2006108980.tif 000007
【００６２】
復元された画素のサンプルＩは、復元画像データ２１６から外部へ出力されると共に、遅延器２２７によって１クロック・サイクル遅延された後、画像メモリ制御部２１８により、画像メモリ２０３Ｒ〜Ｂのうちサンプルの色コンポーネントに対応する画像メモリに書き込まれる。
【００６３】
コンテクスト・パラメータ更新部２１２は、図８に示す手順で、コンテクストＱのパラメータＮ［Ｑ］、Ａ［Ｑ］、Ｂ［Ｑ］及びＣ［Ｑ］を更新する。更新されたコンテクスト・パラメータは、コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部２１９によって選択されたコンテクスト・パラメータ・メモリに書き込まれる。
【００６４】
本実施形態の画像復号化装置は、色コンポーネント毎にコンテクスト・パラメータ・メモリ２０８Ｒ〜２０８Ｂを備えている。よって、図１１に示すように、クロック・サイクルＴ４及びＴ５において色コンポーネントＲのコンテクスト・パラメータの更新とメモリへの書き込み処理が終了する前に、色コンポーネントＧのコンテクスト・パラメータを読み出すことが可能である。従って、本実施形態の画像復号化装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色コンポーネントのサンプルに対する復号化処理がパイプライン処理されることで、スループットが１サンプル／サイクルとなり、高速に復号化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】画像符号化装置を示す図
【図２】画像復号化装置を示す図
【図３】従来の画像符号化装置
【図４】符号化対象画素とその周辺画素を表す図
【図５】コンテクスト判別に用いられる量子化値
【図６】パラメータｋを求める処理のフローチャート
【図７】予測誤差修正値ＭＥｒｒｖａｌを求める処理のフローチャート
【図８】コンテクスト・パラメータ更新処理のフローチャート
【図９】予測誤差値Ｅｒｒｖａｌを求める処理のフローチャート
【図１０】画像符号化装置の各クロック・サイクルにおける処理を表す図
【図１１】画像復号化装置の各クロック・サイクルにおける処理を表す図
【図１２】従来の画像符号化装置の各クロック・サイクルにおける処理を表す図
【符号の説明】
【００６６】
１０１  画像データ入力部
１２１〜１２６、２２１〜２２７  遅延器
１０３Ｒ〜Ｂ、２０３Ｒ〜Ｂ  画像メモリ
１０５、２０５  予測値生成部
１０６、２０６  コンテクスト判別部
１０８Ｒ〜Ｂ、２０８Ｒ〜Ｂ  コンテクスト・パラメータ・メモリ
１１０、２１０  予測値修正部
１１１  予測誤差値生成部
１１２、２１２  コンテクスト・パラメータ・更新部
１１４、２１４  予測誤差値修正部
１１５  可変長符号化部
２１５  可変長復号化部
１１６  符号化データ出力部
２１６  復元画像データ出力部
１１７、２１７  制御部
１１８、２１８  画像メモリ制御部
１１９、２１９  コンテクスト・パラメータ・メモリ制御部
２０１  符号化データ入力部、
２１１  画素復元部
【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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