(57)【要約】【課題】所定のデータ削減法の有無を伴って符号化対象データを圧縮する符号化装置、復号装置及びこれらのプログラムを提供する。【解決手段】本発明の符号化装置１は、符号化対象データを圧縮する第１の符号化部１０、符号化対象データのデータ量を削減してから圧縮する第２の符号化部１２、第２の符号化部１２の符号化データを復号した結果からデータ補完して復元データを生成するデータ復元部１６、第１の符号化部１０の符号化データを復号した復号データと当該復元データとを比較して符号化対象データとの類似判定を行う比較判定部１７及びその判定結果に応じて第１，第２の符号化部１０，１２の当該類似する方の符号化データを出力する切替部１３を備える。本発明の復号装置２は、符号化装置１からの圧縮データから復号データを生成し、復号データがデータ補完を要するものは補完して復元データを生成し、復号データと復元データを切り替えて出力する。【選択図】図１
2015231143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のデータ削減法の有無を伴って符号化対象データを圧縮する符号化装置であって、
符号化対象データを第１の符号化処理で圧縮し、第１の符号化データを生成する第１の符号化手段と、
前記符号化対象データのデータ量を予め定めたデータ削減法により削減してから第２の符号化処理で圧縮し、第２の符号化データを生成する第２の符号化手段と、
前記第２の符号化データについて復号した結果に対して前記データ削減法により削減したデータを補完して復元データを生成するデータ復元手段と、
前記第１の符号化データについて復号して得られる復号データと前記復元データとを比較して、前記復号データと前記復元データのいずれが前記符号化対象データに類似するかを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段の判定結果に応じて、前記第１の符号化データと前記第２の符号化データのうち当該類似する方に対応する符号化データを選択し、圧縮データとして出力する切替手段と、
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記データ復元手段は、前記データ削減法による削減結果に対し複数の異なる条件でデータ復元を試み、当該複数の異なる条件による復元結果の中で最も前記符号化対象データに類似する結果を与える最適な復元の条件を求め、該最適な復元の条件を基に当該復元データを生成する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
所定のデータ削減法の有無を伴って符号化されたデータを復号する復号装置であって、
請求項１に記載の符号化装置から出力された圧縮データに対して、該圧縮データの種別に応じた復号処理を施し、復号データを生成する復号手段と、
前記圧縮データの種別を基に該復号手段により生成された復号データがデータの補完を要するものか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて該復号手段により生成した復号データに対して、当該予め定めたデータ削減法に対応するデータ補完法によりデータの補完を行い、復元データを生成するデータ復元手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて該復号手段で生成した復号データと該データ復元手段で生成した復元データを切り替えて、復号出力データとして出力する切替手段と、
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項４】
前記データ復元手段は、前記符号化装置から出力される、当該最適な復元の条件を示す制御値を示す補助情報を基に復元データを生成することを特徴とする、請求項３に記載の復号装置。
【請求項５】
コンピュータに、
符号化対象データを第１の符号化処理で圧縮し、第１の符号化データを生成するステップと、
前記符号化対象データのデータ量を予め定めたデータ削減法により削減してから第２の符号化処理で圧縮し、第２の符号化データを生成するステップと、
前記第２の符号化データについて復号した結果に対して前記データ削減法により削減したデータを補完して復元データを生成するステップと、
前記第１の符号化データについて復号して得られる復号データと前記復元データとを比較して、前記復号データと前記復元データのいずれが前記符号化対象データに類似するかを判定するステップと、
当該判定の結果に応じて、前記第１の符号化データと前記第２の符号化データのうち当該類似する方に対応する符号化データを選択し、圧縮データとして出力するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項６】
コンピュータに、
請求項１に記載の符号化装置から出力された圧縮データに対して、該圧縮データの種別に応じた復号処理を施し、復号データを生成するステップと、
前記圧縮データの種別を基に該復号データがデータの補完を要するものか否かを判定するステップと、
該判定の結果に応じて、該復号データに対して当該予め定めたデータ削減法に対応するデータ補完法によりデータの補完を行い、復元データを生成するステップと、
該判定の結果に応じて該復号データと該復元データを切り替えて復号出力データとして出力するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像データ等を圧縮する符号化装置、復号装置及びこれらのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像の圧縮伝送のための符号化装置及び復号装置として、送信側の符号化装置において当該映像の解像度を下げてから既存の映像符号化処理を施してビットストリームを生成して伝送し、受信側の復号装置において既存の映像復号処理によって復号した復号映像の解像度を上げ、当該映像を復元する技法が知られている（例えば、特許文献１，２，３参照)。これらの技法は、解像度の変換を行わずに既存の映像符号化処理を施して伝送する方式に比べ、包括的に符号化歪を目立たなくすることができ、特に高圧縮時において符号化歪を目立たなくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４１９７９５号明細書
【特許文献２】特許第５４５２３３７号明細書
【特許文献３】特許第５４１７２９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１や特許文献２の技法は、解像度の変換を行わずに既存の映像符号化処理を施して伝送する方式に比べ、包括的には符号化歪を目立たなくすることができるものの、その圧縮率、或いは符号化対象データ（映像に限らず音声等のデータを含む）によっては、既存の符号化処理より符号化歪が目立たない場合もあれば、目立つ場合もある。したがって、特許文献１や特許文献２の技法を改善し、特に、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質（明暗、色調或いは細密さ等を含む）に応じてデータ削減の有無を判定、好適にはその削減量を最適化し、既存の符号化方式に比べて符号化歪を目立たなくする圧縮技法が望まれる。
【０００５】
本発明の目的は、上述の問題を鑑みて、解像度変換等の所定のデータ削減法の有無を伴って符号化対象データを圧縮する符号化装置、復号装置及びこれらのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決するため、本発明の符号化装置は、所定のデータ削減法の有無を伴って符号化対象データを圧縮する符号化装置であって、符号化対象データを第１の符号化処理で圧縮し、第１の符号化データを生成する第１の符号化手段と、前記符号化対象データのデータ量を予め定めたデータ削減法により削減してから第２の符号化処理で圧縮し、第２の符号化データを生成する第２の符号化手段と、前記第２の符号化データについて復号した結果に対して前記データ削減法により削減したデータを補完して復元データを生成するデータ復元手段と、前記第１の符号化データについて復号して得られる復号データと前記復元データとを比較して、前記復号データと前記復元データのいずれが前記符号化対象データに類似するかを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段の判定結果に応じて、前記第１の符号化データと前記第２の符号化データのうち当該類似する方に対応する符号化データを選択し、圧縮データとして出力する切替手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の符号化装置において、前記データ復元手段は、前記データ削減法による削減結果に対し複数の異なる条件でデータ復元を試み、当該複数の異なる条件による復元結果の中で最も前記符号化対象データに類似する結果を与える最適な復元の条件を求め、該最適な復元の条件を基に当該復元データを生成する手段を有することを特徴とする。
【０００８】
更に、本発明の復号装置は、所定のデータ削減法の有無を伴って符号化されたデータを復号する復号装置であって、本発明の符号化装置から出力された圧縮データに対して、該圧縮データの種別に応じた復号処理を施し、復号データを生成する復号手段と、前記圧縮データの種別を基に該復号手段により生成された復号データがデータの補完を要するものか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて該復号手段により生成した復号データに対して、当該予め定めたデータ削減法に対応するデータ補完法によりデータの補完を行い、復元データを生成するデータ復元手段と、前記判定手段の判定結果に応じて該復号手段で生成した復号データと該データ復元手段で生成した復元データを切り替えて、復号出力データとして出力する切替手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の復号装置において、前記データ復元手段は、前記符号化装置から出力される、当該最適な復元の条件を示す制御値を示す補助情報を基に復元データを生成することを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明のプログラムは、コンピュータに、符号化対象データを第１の符号化処理で圧縮し、第１の符号化データを生成するステップと、前記符号化対象データのデータ量を予め定めたデータ削減法により削減してから第２の符号化処理で圧縮し、第２の符号化データを生成するステップと、前記第２の符号化データについて復号した結果に対して前記データ削減法により削減したデータを補完して復元データを生成するステップと、前記第１の符号化データについて復号して得られる復号データと前記復元データとを比較して、前記復号データと前記復元データのいずれが前記符号化対象データに類似するかを判定するステップと、当該判定の結果に応じて、前記第１の符号化データと前記第２の符号化データのうち当該類似する方に対応する符号化データを選択し、圧縮データとして出力するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【００１１】
更に、本発明のプログラムは、コンピュータに、本発明の符号化装置から出力された圧縮データに対して、該圧縮データの種別に応じた復号処理を施し、復号データを生成するステップと、前記圧縮データの種別を基に該復号データがデータの補完を要するものか否かを判定するステップと、該判定の結果に応じて、該復号データに対して当該予め定めたデータ削減法に対応するデータ補完法によりデータの補完を行い、復元データを生成するステップと、該判定の結果に応じて該復号データと該復元データを切り替えて復号出力データとして出力するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質に応じてデータ削減の有無を判定、好適にはその削減量を最適化し、既存の符号化方式に比べて符号化歪が目立たないよう歪み低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による第１実施形態の符号化装置及び復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明による第２実施形態の符号化装置及び復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、符号化対象データの絵柄Ａと絵柄Ｂについて、本発明に係る符号化装置１，１ａ及び復号装置２，２ａの動作に関するデータ削減・復元処理を行わない場合とデータ削減・復元処理を行う場合のビットレート‐歪特性について模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明による各実施形態の符号化装置及び復号装置について説明する。
【００１５】
〔第１実施形態〕
まず、図１を参照して、本発明による第１実施形態の符号化装置１及び復号装置２について説明する。図１は、本発明による第１実施形態の符号化装置１及び復号装置２の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態の符号化装置１は、解像度変換等の所定のデータ削減法の有無を伴って符号化対象データを圧縮して、ビットストリーム等の圧縮データ（以下、代表してビットストリームとして説明する。）を出力する装置である。一方、本実施形態の復号装置２は、符号化装置１からのビットストリームを復号して復号出力データとして出力する装置である。ここに、符号化対象データとは、符号化可能な任意のデータを云い、例えば、映像（動画像）データ、画像（静止画像）データ、或いは音声データとすることができる。以下では、符号化対象データを映像データとして説明する。
【００１７】
（符号化装置）
符号化装置１は、図１に示すように、第１の符号化部１０と、データ削減部１１と、第２の符号化部１２と、切替部１３と、第１の復号部１４と、第２の復号部１５と、データ復元部１６と、比較判定部１７とを備える。
【００１８】
第１の符号化部１０は、符号化対象データを第１の符号化処理で圧縮し、第１の符号化データを生成する。
【００１９】
第２の符号化部１２は、当該符号化対象データのデータ量を、後述するデータ削減部１１により予め定めたデータ削減法で削減してから第２の符号化処理で圧縮し、第２の符号化データを生成する。
【００２０】
第１の符号化部１０及び第２の符号化部１２は、それぞれ既存の圧縮符号化処理を行う符号化器で実現することができる。第１の符号化部１０と第２の符号化部１２とは同一方式の符号化処理によってデータ圧縮を行ってもよいし、異なる方式の符号化処理によってデータ圧縮を行ってもよい。データ圧縮に用いる符号化処理は、例えば、ＭＰＥＧ‐１、ＭＰＥＧ‐２、ＭＰＥＧ‐４ ｐａｒｔ２、ＭＰＥＧ‐４ ｐａｒｔ １０ ＡＶＣ／Ｈ.２６４, ＭＰＥＧ‐Ｈ ＨＥＶＣ／Ｈ.２６５など任意であるが、非可逆符号化方式であることが圧縮効率を高める上で好適である。
【００２１】
ここで、第１の符号化部１０及び第２の符号化部１２で異なるデータ圧縮方式の圧縮を行う場合には、その一方が他方の上位互換を有するように構成することが、符号化処理の実装負担を軽減する上で好適である。例えば、第２の符号化部１２が第１の符号化部１０の上位互換性を有し、復号装置２側の復号部２０は第１の符号化部１０による圧縮データと第２の符号化部１２による圧縮データのいずれをも復号可能であるように構成する。あるいは逆に、第１の符号化部１０が第２の符号化部１２の上位互換性を有し、復号装置２側の復号部２０は第１の符号化部１０による圧縮データと第２の符号化部１２による圧縮データのいずれをも復号可能であるように構成してもよい。
【００２２】
ただし、上記にも拘わらず、各出力ビットストリームをコンテナ化する際や多重化する際において復号処理に用いるべき方式を同定可能な情報を付加するように構成すれば、第１の符号化部１０と第２の符号化部１２が互換性を有する必要はない。即ち、符号化装置１が出力する個々の圧縮データに対して、そのデータ圧縮方式や第１の符号化部１０と第２の符号化部１２のいずれの符号化処理によるものかを識別する情報を多重伝送するか、又は個々の圧縮データに関するシーケンスヘッダ情報内に挿入する。
【００２３】
データ削減部１１は、符号化対象データのデータ量を第１の符号化部１０や第２の符号化部１２とは異なるデータ削減法で削減する。このデータ削減法としては、例えば、映像の解像度の削減、映像の階調数の削減、映像の色数の削減、映像のフレーム周波数の削減、或いはこれらの組み合わせとすることができる。
【００２４】
映像の解像度の削減法としては、例えば、入力映像の空間方向標本点を水平及び垂直に所定の間隔で間引くやり方がある。また、当該所定の間隔で間引く処理の前に、入力映像に対して空間方向のフィルタ処理（例えば、低域通過型フィルタ処理）を行なうように構成してもよい。
【００２５】
映像の色数の削減法としては、例えば、映像の各画素の三原色成分からなるベクトル値を所定の関数に代入し、二次元のベクトル値に変換するやり方がある。より具体的には、入力映像のフレームを構成する画素の色ベクトルの分散値に基づき主成分分析を行い、各画素値（三次元の色ベクトル）について、その第一主成分及び第二主成分の各方向のみからなる二次元のベクトル値として出力するように構成することができる。
【００２６】
映像の階調数の削減法としては、例えば、入力映像の各色（或いは輝度、色差の各コンポーネント）のビット深度を減少させる処理が適用可能である。例えば、入力映像のビット深度が１２ビット（４０９６階調）である場合に、その上位８ビットのみを抽出して、８ビット深度（２５６階調）のデータを出力するように構成することができる。
【００２７】
フレーム周波数の削減法としては、入力映像を構成するフレーム列の中から奇数フレーム（又は、偶数フレーム）のみを抽出して出力するように構成することができる。
【００２８】
以下では、データ削減部１１は、データ削減法として、映像の解像度を水平及び垂直方向に１／２に間引く処理を行うものとして説明する。
【００２９】
切替部１３は、後述する比較判定部１７の判定結果に応じて、第１の符号化部１０で生成される第１の符号化データと第２の符号化部１２で生成される第２の符号化データのうち当該類似する方に対応する符号化データを選択し、圧縮データとして出力する。
【００３０】
切替部１３による第１の符号化データと第２の符号化データの切り替えのタイミングは、第１の符号化部１０からの出力と第２の符号化部１２からの出力とを切り替えて出力することが可能なタイミングとすることが好ましい。このようなタイミングは、第１の符号化部１０と第２の符号化部１２の各々の対をなす第１の復号部１４及び第２の復号部１５が復号処理を行う際に、切替部１３による切り替えで悪影響し復号に支障をきたすこと（例えば、復号不可能なフレームが生じることや、復号フレームに誤りを生じるなど）がないものとする。例えば、第１の符号化部１０や第２の符号化部１２がＣｌｏｓｅｄＧＯＰ（GOP: Group Of Pictures）構造によるときは、双方の符号化部１０，１２が揃ってフレーム内符号化（イントラ符号化）を行ったタイミングを起点とし、双方のＧＯＰ間隔の公倍数の周期を用いるタイミングとすることができる。
【００３１】
また、切替部１３は、当該切り替えを行った瞬間に、当該切り替え後に出力すべき圧縮データのパラメータ（解像度、ビット深度、フレーム周波数等の情報)を含む情報を当該圧縮データのビットストリームに付加（例えば、各圧縮データに関するシーケンスヘッダ情報に挿入）するように構成してもよい。
【００３２】
尚、切替部１３の３つの入力（第１の符号化データ、第２の符号化データ及び後述する比較判定部１７の判定結果）は、処理遅延等によって入力タイミングにずれが生じることがある場合には、各入力の前にバッファ（図示せず）を設け、全ての入力のタイミングが同期するよう構成する。
【００３３】
第１の復号部１４は、第１の符号化部１０と対をなし、第１の符号化部１０による第１の符号化処理に対応する復号処理で、当該第１の符号化データを復号して、比較判定部１７に出力する。第１の符号化部１０が局部復号（ローカルデコード）信号を出力可能な符号化器で構成されている場合には、第１の復号部１４を省略し、当該局部復号信号を比較判定部１７に出力するよう構成することができる。
【００３４】
第２の復号部１５は、第２の符号化部１２と対をなし、第２の符号化部１２による第２の符号化処理に対応する復号処理で、当該第２の符号化データを復号して、データ復元部１６に出力する。第２の符号化部１２が局部復号（ローカルデコード）信号を出力可能な符号化器で構成されている場合には、第２の復号部１５を省略し、当該局部復号信号をデータ復元部１６に出力するよう構成することができる。
【００３５】
データ復元部１６は、データ削減部１１の動作と対をなす信号処理を行う機能部であり、当該第２の符号化データについて復号した結果に対して、データ削減部１１によるデータ削減法により削減したデータを補完して復元データを生成し、比較判定部１７に出力する。例えば、データ削減部１１が映像の解像度の削減を行う場合には、データ復元部１６は映像の解像度の増加（アップサンプリング）を行う。映像の解像度の増加は、内挿（例えば、双一次補間内挿、双三次補間内挿、最近傍補間内挿など）によりアップサンプリングすることで実現可能である。アップサンプリングに超解像復元技術を用いても構わない。
【００３６】
比較判定部１７は、第１の復号部１４からの復号データと、データ復元部１６からの復元データとを入力するとともに、符号化対象データを入力し、第１の復号部１４からの復号データと、データ復元部１６からの復元データのいずれが符号化対象データに類似するかを判定し、その判定結果を切替部１３への制御信号として出力する。
【００３７】
この類似の判定基準としては、例えば、
・誤差（絶対値誤差和、二乗誤差和など）が小さいほど類似している。
・ＰＳＮＲ（Peak Signal to Noise Ratio）値が高いほど類似している。
・相関値が高いほど類似している。
・ＳＳＩＭ（Structural Similarity）値が高いほど類似している。
といった指標や、これらの複数を関数（例えば線形結合）で合成した指標を用いることができる。
【００３８】
比較判定部１７の類似判定は、切替部１３の切り替え可能なタイミングを基準とした隣接する２時点間のデータ同士を比較するものとする。例えば、切替部１３が３０フレーム単位で切り替え可能な場合、比較判定部１７も第１の復号部１４からの３０フレームと、データ復元部１６からの３０フレームと、符号化対象データの３０フレームとを互いに比較するものとする。
【００３９】
比較判定部１７への３つの入力は、処理遅延等によりタイミングがずれる場合がある。このため、比較判定部１７の各入力の前に必要に応じてバッファ（図示せず）を設け、比較すべきデータ間の同期をとるものとする。
【００４０】
以上のように、第１実施形態の符号化装置１は、所定のデータ削減法の有無を伴って符号化対象データを圧縮伝送する。
【００４１】
（復号装置）
次に、本発明による第１実施形態の復号装置２について説明する。本実施形態の復号装置２は、符号化装置１から出力された所定のデータ削減法の有無を伴って符号化されたデータを復号する装置であり、復号部２０と、データ復元部２１と、判定部２２と、切替部２３‐１，２３‐２とを備える。
【００４２】
復号部２０は、符号化装置１の第１の符号化部１０から出力された第１の符号化データに対応する圧縮データのビットストリーム、及び第２の符号化部１２から出力された第２の符号化データに対応する圧縮データのビットストリームの双方を復号可能な機能部である。例えば、復号部２０は、内部に複数の異なる復号器を備え、符号化装置１によってビットストリームをコンテナ化或いは多重化した際に付加される情報を基に、該複数の異なる復号器を切り替えるよう構成することができる。したがって、復号部２０は、符号化装置１から出力された圧縮データに対して、該圧縮データの種別に応じた当該第１の符号化処理又は当該第２の符号化処理に対応する復号処理を施し、復号データを生成する。
【００４３】
データ復元部２１は、後述する判定部２２の判定結果に応じて、符号化装置１のデータ復元部１６と同一の動作をする機能部である。したがって、データ復元部２１は、判定部２２の判定結果に応じて復号部２０により生成した復号データに対して、当該予め定めたデータ削減法で削減されているデータを補完する予め定めたデータ補完法によりデータの補完を行い、復元データを生成する。
【００４４】
判定部２２は、復号部２０により生成される復号データに関するシーケンスヘッダ情報（圧縮データのビットストリームがコンテナ化や多重化されている際に、ビットストリームのシーケンスヘッダ内に記述されたエンコーダ切替情報や解像度に関する情報）に基づき、復号部２０による当該復号データが、符号化装置１における第１の符号化部１０による第１の符号化データを復号したものであるか、第２の符号化部１２による第２の符号化データを復号したものであるかを判定する。即ち、判定部２２は、圧縮データの種別を基に復号部２０により生成された復号データがデータの補完を要するものか否かを判定する。
【００４５】
例えば、データ削減部１１がデータ削減法として映像の解像度を削減する場合、判定部２２は復号部２０が復号した圧縮データのビットストリームのシーケンスヘッダ情報に含まれる映像の解像度に関する情報に基づき、該映像がデータ削減部１１を経て第２の符号化部１２により生成されたものであるか否かを判定し、その判定結果を制御信号として切替部２３‐１，２３‐２に出力する。
【００４６】
切替部２３‐１，２３−２は、判定部２２の判定結果が「データ削減部１１を経て第２の符号化部１２により生成されたものである」旨を示すものであった場合には、復号部２０で生成した復号データについてデータ復元部２１により復元データを生成させた後、復号出力データとして出力するよう切り替える。
【００４７】
一方、判定部２２の判定結果が「第１の符号化部１０により生成されたものである」旨を示すものであった場合には、切替部２３‐１，２３−２は、復号部２０で生成した復号データを復号出力データとして直接的に出力するよう切り替える。
【００４８】
したがって、切替部２３‐１，２３−２は、判定部２２の判定結果に応じて、復号部２０で生成した復号データとデータ復元部２１で生成した復元データを切り替えて、復号出力データとして出力する。
【００４９】
尚、切替部２３‐１を省略し、復号部２０からの復号データを直接、データ復元部２１と切替部２３‐２に分配するよう構成してもよい。
【００５０】
また、切替部２３‐１の出力や切替部２３‐２の各入力には必要に応じてバッファ（図示せず）を設け、復号部２０からの復号データ、データ復元部２１からの復元データ、及び判定部２２からの制御信号のタイミングを同期させるものとする。
【００５１】
以上のように、第１実施形態の復号装置２は、符号化装置１によって所定のデータ削減法の有無を伴って符号化されたデータを復号する。これにより、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質に応じてデータ削減の有無を判定し、既存の符号化方式に比べて符号化歪が目立たないよう歪み低減することが可能となる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、図２を参照して、本発明による第２実施形態の符号化装置１ａ及び復号装置２ａについて説明する。図２は、本発明による第２実施形態の符号化装置１ａ及び復号装置２ａの構成例を示すブロック図である。尚、図２において、図１と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。第２実施形態の符号化装置１ａ及び復号装置２ａは、第１実施形態の符号化装置１及び復号装置２と比較して、データ削減部１１の代わりにデータ削減部１１ａを、データ復元部１６の代わりにデータ復元部１６ａを、データ復元部２１の代わりにデータ復元部２１ａを備える点で相違する。以下、この相違点について説明する。
【００５３】
データ削減部１１ａは、第１実施形態のデータ削減部１１の機能を有する他に、データ削減法を実行する際、データ復元部１６ａとの間で削減結果に対し複数の異なる条件でデータ復元を試みさせ、当該複数の異なる条件による復元結果の中で最も符号化対象データに類似する結果を与える最適な復元の条件を求めさせ、この最適な復元の条件を示す制御値を生成し、この制御値を基に当該データ削減法を実行し、この制御値を基に動作するようデータ復元部１６ａに対して制御信号を出力するとともに、データ復元部２１ａに対して補助情報を伝送する機能を有する。
【００５４】
データ復元部１６ａは、第１実施形態のデータ復元部１６の機能を有する他に、データ削減部１１ａにおける削減結果に対し複数の異なる条件でデータ復元を試み、当該複数の異なる条件による復元結果の中で最も符号化対象データに類似する結果を与える最適な復元の条件を求め、該最適な復元の条件をデータ削減部１１ａに出力する機能を有する。そして、データ復元部１６ａは、第１実施形態のデータ復元部１６の機能を実行する際に、データ削減部１１ａからの当該制御信号を基に復元データを生成する。
【００５５】
データ復元部２１ａは、第１実施形態のデータ復元部２１の機能を実行する際に、データ削減部１１ａから得られる当該最適な復元の条件を示す制御値を示す補助情報を基に復元データを生成する。
【００５６】
当該補助情報は、切替部１３から復号部２０へのビットストリームとは別のストリームや媒体によって伝送しても構わないし、これらを多重化して伝送しても構わない。
【００５７】
これにより、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質に応じてデータ削減の有無を判定、好適にはその削減量を最適化し、既存の符号化方式に比べて符号化歪が目立たないよう、更に歪み低減することが可能となる。
【００５８】
従って、以上に説明した符号化装置１，１ａと復号装置２，２ａの動作により、符号化装置１，１ａへ入力された符号化対象データに応じて、データ削減部１１，１１ａ及びデータ復元部１６，１６ａの適用の有無を制御し、効率的にデータを伝送し、データ復元部２１，２１ａの適用の有無を制御することにより効率的にデータを蓄積することが可能となる。
【００５９】
また、各実施形態の符号化装置１，１ａと復号装置２，２ａの各々は、それぞれの各構成要素の機能について、コンピュータにより実現することができ、当該コンピュータに、本発明に係る各構成要素を実現させるためのプログラムは、当該コンピュータの内部又は外部に備えられるメモリ（図示せず）に記憶される。コンピュータに備えられる中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの制御で、各構成要素の機能を実現するための処理内容が記述されたプログラムを、適宜、メモリから読み込んで実行することにより、各実施形態の装置のそれぞれの各構成要素の機能をそれぞれコンピュータにより実現させることができる。ここで、各構成要素の機能をハードウェアの一部で実現してもよい。
【００６０】
次に、本発明により、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質に応じてデータ削減の有無を判定、好適にはその削減量を最適化し、既存の符号化方式に比べて符号化歪が目立たなくなる点について補足説明を行う。
【００６１】
一般に、符号化方式では、量子化（ＱＰ）の値によってビットレートを調整することができ、例えば圧縮率は、各伝送路で目標とするビットレート（ターゲットビットレート）によって異なる値を取りうるが、ターゲットビットレートを視点に見た場合、各符号化処理にて指定される圧縮率で、任意の符号化対象データに対して、その符号化歪（例えば、ＰＳＮＲ値）を評価し、データ削減・復元を行わない場合とデータ削減・復元を行う場合とでいずれが良いかを判定することができる。
【００６２】
図３（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ符号化対象データの絵柄Ａと絵柄Ｂについて、本発明に係る符号化装置１，１ａ及び復号装置２，２ａの動作に関するデータ削減・復元処理を行わない場合とデータ削減・復元処理を行う場合のビットレート‐歪特性について模式的に示す説明図である。
【００６３】
データ削減・復元処理を行わない場合と、データ削減・復元処理を行なう場合とでは、ビットレート‐歪特性のカーブの形が異なり、絵柄やビットレートによっては、データ削減・復元処理を付加したほうが良好なＰＳＮＲ値になる場合や、データ削減・復元処理を付加しないほうが良好なＰＳＮＲ値になる場合がある。
【００６４】
そこで、本発明では、ターゲットビットレートにおける各符号化処理にて個々に指定される圧縮率で、符号化対象データ（絵柄等）毎にその原データと圧縮・復号後データの類似性を比較し（ここで示す例では、符号化歪としてＰＳＮＲ値を評価し）、符号化対象データ（絵柄等）に応じてデータ削減・復元処理を行うべきか否かを判定して出力するように構成しているため、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質に応じてデータ削減の有無を判定、好適にはその削減量を最適化することとなり、既存の符号化方式に比べて符号化歪を目立たなくすることが可能となる。
【００６５】
以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、符号化装置１と復号装置２との間は伝送路で接続されることを想定して説明したが、符号化装置１の出力を媒体に蓄積しておき、該媒体から読み出したデータを復号装置２で処理して復号データを得るよう構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、圧縮率や符号化対象データの種別又はデータの性質に応じてデータ削減の有無を判定、好適にはその削減量を最適化し、既存の符号化方式に比べて符号化歪を目立たなくすることが可能となるので、データ圧縮の用途に有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１ａ  符号化装置
２，２ａ  復号装置
１０  第１の符号化部
１１，１１ａ  データ削減部
１２  第２の符号化部
１３  切替部
１４  第１の復号部
１５  第２の復号部
１６，１６ａ  データ復元部
１７  比較判定部
２０  復号部
２１，２１ａ  データ復元部
２２  判定部
２３‐１，２３‐２ 切替部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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