(57)【要約】【課題】入力映像に映像符号化を行ったときの画質劣化を減らすこと。【解決手段】映像符号化装置は、画面分割部１０１によって分割されたブロックの入力映像に対して、変換基底４０１を用いて周波数領域へと空間変換処理を行い、その結果を変換係数とする逆行列ベース変換部１０２と、変換係数を量子化する量子化部１０３と、量子化部１０３によって量子化された変換係数をもとに、符号化ストリームを作成するエントロピー符号化部１０４とを有している。変換基底４０１は、符号化ストリームを空間逆変換処理によって復号化するときに用いられる逆変換基底４０３に対して、逆行列演算を行い、その結果を整数化したものである。【選択図】図１
2015061143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像の画像をブロックに分割する画面分割部と、
前記画面分割部によって分割された前記ブロックの前記入力映像の画像と予測画像との差分画像に対して、変換基底を用いて周波数領域へと空間変換処理を行い、その結果を変換係数とする逆行列ベース変換部と、
前記逆行列ベース変換部によって変換された前記変換係数をもとに、符号化ストリームを作成するエントロピー符号化部とを有しており、
前記変換基底は、前記符号化ストリームを空間逆変換処理によって復号化するときに用いられる逆変換基底に対して、逆行列演算を行い、その結果を整数化したものであることを特徴とする
映像符号化装置。
【請求項２】
Ｈ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）の前記空間逆変換処理をＩＤＣＴ（Inverse Discrete Cosine Transform）で行うときに用いられる前記逆変換基底は、前記ブロックが３２×３２サイズである以下の行列Ｔ３２に対する転置行列であり、
{64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64}
{90 90 88 85 82 78 73 67 61 54 46 38 31 22 13  4 -4-13-22-31-38-46-54-61-67-73-78-82-85-88-90-90}
{90 87 80 70 57 43 25  9 -9-25-43-57-70-80-87-90-90-87-80-70-57-43-25 -9  9 25 43 57 70 80 87 90}
{90 82 67 46 22 -4-31-54-73-85-90-88-78-61-38-13 13 38 61 78 88 90 85 73 54 31  4-22-46-67-82-90}
{89 75 50 18-18-50-75-89-89-75-50-18 18 50 75 89 89 75 50 18-18-50-75-89-89-75-50-18 18 50 75 89}
{88 67 31-13-54-82-90-78-46 -4 38 73 90 85 61 22-22-61-85-90-73-38  4 46 78 90 82 54 13-31-67-88}
{87 57  9-43-80-90-70-25 25 70 90 80 43 -9-57-87-87-57 -9 43 80 90 70 25-25-70-90-80-43  9 57 87}
{85 46-13-67-90-73-22 38 82 88 54 -4-61-90-78-31 31 78 90 61  4-54-88-82-38 22 73 90 67 13-46-85}
{83 36-36-83-83-36 36 83 83 36-36-83-83-36 36 83 83 36-36-83-83-36 36 83 83 36-36-83-83-36 36 83}
{82 22-54-90-61 13 78 85 31-46-90-67  4 73 88 38-38-88-73 -4 67 90 46-31-85-78-13 61 90 54-22-82}
{80  9-70-87-25 57 90 43-43-90-57 25 87 70 -9-80-80 -9 70 87 25-57-90-43 43 90 57-25-87-70  9 80}
{78 -4-82-73 13 85 67-22-88-61 31 90 54-38-90-46 46 90 38-54-90-31 61 88 22-67-85-13 73 82  4-78}
{75-18-89-50 50 89 18-75-75 18 89 50-50-89-18 75 75-18-89-50 50 89 18-75-75 18 89 50-50-89-18 75}
{73-31-90-22 78 67-38-90-13 82 61-46-88 -4 85 54-54-85  4 88 46-61-82 13 90 38-67-78 22 90 31-73}
{70-43-87  9 90 25-80-57 57 80-25-90 -9 87 43-70-70 43 87 -9-90-25 80 57-57-80 25 90  9-87-43 70}
{67-54-78 38 85-22-90  4 90 13-88-31 82 46-73-61 61 73-46-82 31 88-13-90 -4 90 22-85-38 78 54-67}
{64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64}
{61-73-46 82 31-88-13 90 -4-90 22 85-38-78 54 67-67-54 78 38-85-22 90  4-90 13 88-31-82 46 73-61}
{57-80-25 90 -9-87 43 70-70-43 87  9-90 25 80-57-57 80 25-90  9 87-43-70 70 43-87 -9 90-25-80 57}
{54-85 -4 88-46-61 82 13-90 38 67-78-22 90-31-73 73 31-90 22 78-67-38 90-13-82 61 46-88  4 85-54}
{50-89 18 75-75-18 89-50-50 89-18-75 75 18-89 50 50-89 18 75-75-18 89-50-50 89-18-75 75 18-89 50}
{46-90 38 54-90 31 61-88 22 67-85 13 73-82  4 78-78 -4 82-73-13 85-67-22 88-61-31 90-54-38 90-46}
{43-90 57 25-87 70  9-80 80 -9-70 87-25-57 90-43-43 90-57-25 87-70 -9 80-80  9 70-87 25 57-90 43}
{38-88 73 -4-67 90-46-31 85-78 13 61-90 54 22-82 82-22-54 90-61-13 78-85 31 46-90 67  4-73 88-38}
{36-83 83-36-36 83-83 36 36-83 83-36-36 83-83 36 36-83 83-36-36 83-83 36 36-83 83-36-36 83-83 36}
{31-78 90-61  4 54-88 82-38-22 73-90 67-13-46 85-85 46 13-67 90-73 22 38-82 88-54 -4 61-90 78-31}
{25-70 90-80 43  9-57 87-87 57 -9-43 80-90 70-25-25 70-90 80-43 -9 57-87 87-57  9 43-80 90-70 25}
{22-61 85-90 73-38 -4 46-78 90-82 54-13-31 67-88 88-67 31 13-54 82-90 78-46  4 38-73 90-85 61-22}
{18-50 75-89 89-75 50-18-18 50-75 89-89 75-50 18 18-50 75-89 89-75 50-18-18 50-75 89-89 75-50 18}
{13-38 61-78 88-90 85-73 54-31  4 22-46 67-82 90-90 82-67 46-22 -4 31-54 73-85 90-88 78-61 38-13}
{ 9-25 43-57 70-80 87-90 90-87 80-70 57-43 25 -9 -9 25-43 57-70 80-87 90-90 87-80 70-57 43-25  9}
{ 4-13 22-31 38-46 54-61 67-73 78-82 85-88 90-90 90-90 88-85 82-78 73-67 61-54 46-38 31-22 13 -4}
Ｈ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣの前記空間変換処理をＤＣＴで行うときに用いられる前記変換基底は、前記ブロックが３２×３２サイズである以下の行列Ｅ３２であることを特徴とする
請求項１に記載の映像符号化装置。
{ 2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048 2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048 }
{ 2888  2856  2806  2731  2624  2476  2325  2143  1965  1732  1469  1231   988   697   410   118 -118  -410  -697  -988 -1231 -1469 -1732 -1965 -2143 -2325 -2476 -2624 -2731 -2806 -2856 -2888 }
{ 2890  2758  2556  2246  1830  1389   806   290  -290  -806 -1389 -1830 -2246 -2556 -2758 -2890 -2890 -2758 -2556 -2246 -1830 -1389  -806  -290   290   806  1389  1830  2246  2556  2758  2890 }
{ 2856  2624  2143  1469   697  -118  -988 -1732 -2325 -2731 -2888 -2806 -2476 -1965 -1231  -410   410  1231  1965  2476  2806  2888  2731  2325  1732   988   118  -697 -1469 -2143 -2624 -2856 }
{ 2852  2406  1596   570  -570 -1596 -2406 -2852 -2852 -2406 -1596  -570   570  1596  2406  2852  2852  2406  1596   570  -570 -1596 -2406 -2852 -2852 -2406 -1596  -570   570  1596  2406  2852 }
{ 2806  2143   988  -410 -1732 -2624 -2888 -2476 -1469  -118  1231  2325  2856  2731  1965   697  -697 -1965 -2731 -2856 -2325 -1231   118  1469  2476  2888  2624  1732   410  -988 -2143 -2806 }
{ 2758  1830   290 -1389 -2556 -2890 -2246  -806   806  2246  2890  2556  1389  -290 -1830 -2758 -2758 -1830  -290  1389  2556  2890  2246   806  -806 -2246 -2890 -2556 -1389   290  1830  2758 }
{ 2731  1469  -410 -2143 -2888 -2325  -697  1231  2624  2806  1732  -118 -1965 -2856 -2476  -988   988  2476  2856  1965   118 -1732 -2806 -2624 -1231   697  2325  2888  2143   410 -1469 -2731 }
{ 2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658  2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658  2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658  2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658 }
{ 2624   697 -1732 -2888 -1965   410  2476  2731   988 -1469 -2856 -2143   118  2325  2806  1231 -1231 -2806 -2325  -118  2143  2856  1469  -988 -2731 -2476  -410  1965  2888  1732  -697 -2624 }
{ 2556   290 -2246 -2758  -806  1830  2890  1389 -1389 -2890 -1830   806  2758  2246  -290 -2556 -2556  -290  2246  2758   806 -1830 -2890 -1389  1389  2890  1830  -806 -2758 -2246   290  2556 }
{ 2476  -118 -2624 -2325   410  2731  2143  -697 -2806 -1965   988  2856  1732 -1231 -2888 -1469  1469  2888  1231 -1732 -2856  -988  1965  2806   697 -2143 -2731  -410  2325  2624   118 -2476 }
{ 2406  -570 -2852 -1596  1596  2852   570 -2406 -2406   570  2852  1596 -1596 -2852  -570  2406  2406  -570 -2852 -1596  1596  2852   570 -2406 -2406   570  2852  1596 -1596 -2852  -570  2406 }
{ 2325  -988 -2888  -697  2476  2143 -1231 -2856  -410  2624  1965 -1469 -2806  -118  2731  1732 -1732 -2731   118  2806  1469 -1965 -2624   410  2856  1231 -2143 -2476   697  2888   988 -2325 }
{ 2246 -1389 -2758   290  2890   806 -2556 -1830  1830  2556  -806 -2890  -290  2758  1389 -2246 -2246  1389  2758  -290 -2890  -806  2556  1830 -1830 -2556   806  2890   290 -2758 -1389  2246 }
{ 2143 -1732 -2476  1231  2731  -697 -2856   118  2888   410 -2806  -988  2624  1469 -2325 -1965  1965  2325 -1469 -2624   988  2806  -410 -2888  -118  2856   697 -2731 -1231  2476  1732 -2143 }
{ 2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048 }
{ 1965 -2325 -1469  2624   988 -2806  -410  2888  -118 -2856   697  2731 -1231 -2476  1732  2143 -2143 -1732  2476  1231 -2731  -697  2856   118 -2888   410  2806  -988 -2624  1469  2325 -1965 }
{ 1830 -2556  -806  2890  -290 -2758  1389  2246 -2246 -1389  2758   290 -2890   806  2556 -1830 -1830  2556   806 -2890   290  2758 -1389 -2246  2246  1389 -2758  -290  2890  -806 -2556  1830 }
{ 1732 -2731  -118  2806 -1469 -1965  2624   410 -2856  1231  2143 -2476  -697  2888  -988 -2325  2325   988 -2888   697  2476 -2143 -1231  2856  -410 -2624  1965  1469 -2806   118  2731 -1732 }
{ 1596 -2852   570  2406 -2406  -570  2852 -1596 -1596  2852  -570 -2406  2406   570 -2852  1596  1596 -2852   570  2406 -2406  -570  2852 -1596 -1596  2852  -570 -2406  2406   570 -2852  1596 }
{ 1469 -2888  1231  1732 -2856   988  1965 -2806   697  2143 -2731   410  2325 -2624   118  2476 -2476  -118  2624 -2325  -410  2731 -2143  -697  2806 -1965  -988  2856 -1732 -1231  2888 -1469 }
{ 1389 -2890  1830   806 -2758  2246   290 -2556  2556  -290 -2246  2758  -806 -1830  2890 -1389 -1389  2890 -1830  -806  2758 -2246  -290  2556 -2556   290  2246 -2758   806  1830 -2890  1389 }
{ 1231 -2806  2325  -118 -2143  2856 -1469  -988  2731 -2476   410  1965 -2888  1732   697 -2624  2624  -697 -1732  2888 -1965  -410  2476 -2731   988  1469 -2856  2143   118 -2325  2806 -1231 }
{ 1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153  1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153  1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153  1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153 }
{  988 -2476  2856 -1965   118  1732 -2806  2624 -1231  -697  2325 -2888  2143  -410 -1469  2731 -2731  1469   410 -2143  2888 -2325   697  1231 -2624  2806 -1732  -118  1965 -2856  2476  -988 }
{  806 -2246  2890 -2556  1389   290 -1830  2758 -2758  1830  -290 -1389  2556 -2890  2246  -806  -806  2246 -2890  2556 -1389  -290  1830 -2758  2758 -1830   290  1389 -2556  2890 -2246   806 }
{  697 -1965  2731 -2856  2325 -1231  -118  1469 -2476  2888 -2624  1732  -410  -988  2143 -2806  2806 -2143   988   410 -1732  2624 -2888  2476 -1469   118  1231 -2325  2856 -2731  1965  -697 }
{  570 -1596  2406 -2852  2852 -2406  1596  -570  -570  1596 -2406  2852 -2852  2406 -1596   570   570 -1596  2406 -2852  2852 -2406  1596  -570  -570  1596 -2406  2852 -2852  2406 -1596   570 }
{  410 -1231  1965 -2476  2806 -2888  2731 -2325  1732  -988   118   697 -1469  2143 -2624  2856 -2856  2624 -2143  1469  -697  -118   988 -1732  2325 -2731  2888 -2806  2476 -1965  1231  -410 }
{  290  -806  1389 -1830  2246 -2556  2758 -2890  2890 -2758  2556 -2246  1830 -1389   806  -290  -290   806 -1389  1830 -2246  2556 -2758  2890 -2890  2758 -2556  2246 -1830  1389  -806   290 }
{  118  -410   697  -988  1231 -1469  1732 -1965  2143 -2325  2476 -2624  2731 -2806  2856 -2888  2888 -2856  2806 -2731  2624 -2476  2325 -2143  1965 -1732  1469 -1231   988  -697   410  -118 }
【請求項３】
前記ブロックのサイズが３２×３２サイズよりも小さいときには、前記行列Ｅ３２の行列要素から、以下の式で示されるように一部の要素を抜粋した行列を、前記変換基底とすることを特徴とする
請求項２に記載の映像符号化装置。
【数１】
2015061143.tif 000004
Ｅｎは、Ｅ３２から抽出された部分行列。
ｎは、ブロック（ｎ×ｎ）のサイズを示す４以上の整数であり、２のべき乗数である（ｎ＝４，８，１６）。
ｉは、行列表現の列インデックス。
ｊは、行列表現の行インデックス。
（ｉ，ｊ＝０，…，ｎ−１）
【請求項４】
前記逆行列ベース変換部は、ｎ点の前記空間変換処理を、ｎ／２点の前記空間変換処理とｎ／２点の行列乗算とに分解する部分的なバタフライ構造により、前記変換係数を求めることを特徴とする
請求項３に記載の映像符号化装置。
ただし、ｎは４以上の整数であり、２のべき乗数である。
【請求項５】
Ｈ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）の前記空間逆変換処理をＩＤＳＴ（Inverse Discrete Sine Transform）で行うときに用いられる前記逆変換基底は、前記ブロックが４×４サイズである以下の行列Ｓ４に対する転置行列であり、
{29  55  74  84}
{74  74   0 -74}
{84 -29 -74  55}
{55 -84  74 -29}
Ｈ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣの前記空間変換処理をＤＳＴで行うときに用いられる前記変換基底は、前記ブロックが４×４サイズである以下の行列Ｆ４であることを特徴とする
請求項１に記載の映像符号化装置。
{  928  1760  2362  2688 }
{ 2362  2362     0 -2362 }
{ 2688  -928 -2362  1760 }
{ 1760 -2688  2362  -928 }
【請求項６】
前記映像符号化装置は、さらに、符号量比較部およびスイッチを備えており、
前記符号量比較部は、
前記逆行列ベース変換部に入力される第１信号と、前記逆行列ベース変換部および前記量子化部によって変換された前記変換係数を逆量子化して前記空間逆変換処理した結果の第２信号とを信号比較し、それらの信号が略等しいときに、
前記エントロピー符号化部が前記第１信号を符号化するときの第１符号量と、前記第２信号を得る前記変換係数を符号化するときの第２符号量とを比較し、
前記スイッチは、前記符号量比較部によって比較された符号量が小さい方の信号を、前記エントロピー符号化部に出力することを特徴とする
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の映像符号化装置の各処理部の機能を、コンピュータに実現させるための映像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像符号化装置、および、映像符号化プログラムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像符号化技術は、高効率の映像圧縮を実現するために、以下に示すように、様々な標準が規定されている。
・Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−４  ＡＶＣ（Advanced Video Coding）：以下「ＡＶＣ」と略す。
・Ｈ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）：以下「ＨＥＶＣ」と略す。
【０００３】
これらの映像符号化技術による映像情報の圧縮符号化処理では、まず、入力画像の離散信号は、符号化ユニットなどの処理単位領域であるブロック（例えば、３２×３２サイズの正方形ブロック）に分割される。そして、入力画像のブロックごとに、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform：離散コサイン変換）やＤＳＴ（Discrete Sine Transform：離散サイン変換）などの空間変換処理（以下、変換処理）を用いることにより、周波数領域へ変換した変換係数を求める。周波数領域では、一般的に信号成分が低周波領域に偏る（空間的な冗長性が減る）ので、高効率の映像圧縮を実現することができる。
【０００４】
この変換処理において各ブロックに乗算される変換基底（ＤＣＴではＤＣＴ基底）として、非特許文献１には、ＨＥＶＣで用いられている変換基底Ｔ３２が、以下のような３２×３２サイズの行列として開示されている。また、３２×３２より小さい変換基底も変換基底Ｔ３２の要素を一部抽出した行列として開示されている。
{64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64}
{90 90 88 85 82 78 73 67 61 54 46 38 31 22 13  4 -4-13-22-31-38-46-54-61-67-73-78-82-85-88-90-90}
{90 87 80 70 57 43 25  9 -9-25-43-57-70-80-87-90-90-87-80-70-57-43-25 -9  9 25 43 57 70 80 87 90}
{90 82 67 46 22 -4-31-54-73-85-90-88-78-61-38-13 13 38 61 78 88 90 85 73 54 31  4-22-46-67-82-90}
{89 75 50 18-18-50-75-89-89-75-50-18 18 50 75 89 89 75 50 18-18-50-75-89-89-75-50-18 18 50 75 89}
{88 67 31-13-54-82-90-78-46 -4 38 73 90 85 61 22-22-61-85-90-73-38  4 46 78 90 82 54 13-31-67-88}
{87 57  9-43-80-90-70-25 25 70 90 80 43 -9-57-87-87-57 -9 43 80 90 70 25-25-70-90-80-43  9 57 87}
{85 46-13-67-90-73-22 38 82 88 54 -4-61-90-78-31 31 78 90 61  4-54-88-82-38 22 73 90 67 13-46-85}
{83 36-36-83-83-36 36 83 83 36-36-83-83-36 36 83 83 36-36-83-83-36 36 83 83 36-36-83-83-36 36 83}
{82 22-54-90-61 13 78 85 31-46-90-67  4 73 88 38-38-88-73 -4 67 90 46-31-85-78-13 61 90 54-22-82}
{80  9-70-87-25 57 90 43-43-90-57 25 87 70 -9-80-80 -9 70 87 25-57-90-43 43 90 57-25-87-70  9 80}
{78 -4-82-73 13 85 67-22-88-61 31 90 54-38-90-46 46 90 38-54-90-31 61 88 22-67-85-13 73 82  4-78}
{75-18-89-50 50 89 18-75-75 18 89 50-50-89-18 75 75-18-89-50 50 89 18-75-75 18 89 50-50-89-18 75}
{73-31-90-22 78 67-38-90-13 82 61-46-88 -4 85 54-54-85  4 88 46-61-82 13 90 38-67-78 22 90 31-73}
{70-43-87  9 90 25-80-57 57 80-25-90 -9 87 43-70-70 43 87 -9-90-25 80 57-57-80 25 90  9-87-43 70}
{67-54-78 38 85-22-90  4 90 13-88-31 82 46-73-61 61 73-46-82 31 88-13-90 -4 90 22-85-38 78 54-67}
{64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64 64-64-64 64}
{61-73-46 82 31-88-13 90 -4-90 22 85-38-78 54 67-67-54 78 38-85-22 90  4-90 13 88-31-82 46 73-61}
{57-80-25 90 -9-87 43 70-70-43 87  9-90 25 80-57-57 80 25-90  9 87-43-70 70 43-87 -9 90-25-80 57}
{54-85 -4 88-46-61 82 13-90 38 67-78-22 90-31-73 73 31-90 22 78-67-38 90-13-82 61 46-88  4 85-54}
{50-89 18 75-75-18 89-50-50 89-18-75 75 18-89 50 50-89 18 75-75-18 89-50-50 89-18-75 75 18-89 50}
{46-90 38 54-90 31 61-88 22 67-85 13 73-82  4 78-78 -4 82-73-13 85-67-22 88-61-31 90-54-38 90-46}
{43-90 57 25-87 70  9-80 80 -9-70 87-25-57 90-43-43 90-57-25 87-70 -9 80-80  9 70-87 25 57-90 43}
{38-88 73 -4-67 90-46-31 85-78 13 61-90 54 22-82 82-22-54 90-61-13 78-85 31 46-90 67  4-73 88-38}
{36-83 83-36-36 83-83 36 36-83 83-36-36 83-83 36 36-83 83-36-36 83-83 36 36-83 83-36-36 83-83 36}
{31-78 90-61  4 54-88 82-38-22 73-90 67-13-46 85-85 46 13-67 90-73 22 38-82 88-54 -4 61-90 78-31}
{25-70 90-80 43  9-57 87-87 57 -9-43 80-90 70-25-25 70-90 80-43 -9 57-87 87-57  9 43-80 90-70 25}
{22-61 85-90 73-38 -4 46-78 90-82 54-13-31 67-88 88-67 31 13-54 82-90 78-46  4 38-73 90-85 61-22}
{18-50 75-89 89-75 50-18-18 50-75 89-89 75-50 18 18-50 75-89 89-75 50-18-18 50-75 89-89 75-50 18}
{13-38 61-78 88-90 85-73 54-31  4 22-46 67-82 90-90 82-67 46-22 -4 31-54 73-85 90-88 78-61 38-13}
{ 9-25 43-57 70-80 87-90 90-87 80-70 57-43 25 -9 -9 25-43 57-70 80-87 90-90 87-80 70-57 43-25  9}
{ 4-13 22-31 38-46 54-61 67-73 78-82 85-88 90-90 90-90 88-85 82-78 73-67 61-54 46-38 31-22 13 -4}
【０００５】
このＴ３２は、６ビット程度の精度で整数化されている。なお、本明細書では、行列変数の添え字（例えば、Ｔ３２なら「３２」）が、ブロックのサイズ（例えば、３２×３２サイズ）を示す。
【０００６】
また、非特許文献２には、ＤＳＴの変換基底として、４×４サイズのＳ４が、以下のような４×４サイズの行列として開示されている。
{29  55  74  84}
{74  74   0 -74}
{84 -29 -74  55}
{55 -84  74 -29}
【０００７】
なお、ＤＣＴに対応するＩ（Inverse）ＤＣＴや、ＤＳＴに対応するＩ（Inverse）ＤＳＴなどの、変換処理に対応する逆変換処理では、変換基底の転置行列が、逆変換基底として用いられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】A. Fuldseth, G. Bjontegaard, M. Sadafale, M. Budagavi、"Transform design for HEVC with 16 bit intermediate data representation"、［online］、March 2011、JCTVC-E243, JCT-VC 5th meeting, Geneva、［平成25年9月9日検索］、インターネット〈URL：http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/5_Geneva/wg11/JCTVC-E243-v4.zip〉
【非特許文献２】ITU-T、"Coding of moving video High efficiency video coding"、［online］、04/2013、H.265、［平成25年9月9日検索］、インターネット〈URL：http://www.itu.int/rec/T-REC-H.265-201304-I/en〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＨＥＶＣやＡＶＣでは、映像符号化装置の側と、映像復号化装置の側で、参照画像の不一致を防止するために、逆変換処理が整数精度の演算で規定されている。
しかしながら、ＨＥＶＣに用いられている変換基底は、ＤＣＴやＤＳＴを整数精度に近似した基底行列である。実数表現されたＤＣＴやＤＳＴの変換基底は、理論的に直交行列であるものの、整数近似に伴う計算誤差により、直交行列ではなくなってしまう。よって、ＨＥＶＣに用いられている逆変換基底は、変換基底の転置行列であるが、変換基底の逆行列とはならない。
そのため、入力画像に対して変換基底を用いて符号化し、その符号化したデータに対して逆変換基底を用いて復号化した出力画像は、入力画像から画質劣化が発生してしまう。特に、量子化ステップサイズが小さい場合など量子化誤差の影響が小さい場合に、このような画質劣化が顕著となってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、入力映像に映像符号化を行ったときの画質劣化を減らすことを、主な課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明の映像符号化装置は、
入力映像の画像をブロックに分割する画面分割部と、
前記画面分割部によって分割された前記ブロックの前記入力映像の画像と予測画像との差分画像に対して、変換基底を用いて周波数領域へと空間変換処理を行い、その結果を変換係数とする逆行列ベース変換部と、
前記逆行列ベース変換部によって変換された前記変換係数をもとに、符号化ストリームを作成するエントロピー符号化部とを有しており、
前記変換基底は、前記符号化ストリームを空間逆変換処理によって復号化するときに用いられる逆変換基底に対して、逆行列演算を行い、その結果を整数化したものである
ことを特徴とする。
その他の手段は、後記する。なお、予測画像とは、例えば、ＭＰＥＧ符号化における予測画像である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、入力映像に映像符号化を行ったときの画質劣化を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に関する映像符号化装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に関する逆行列ベース変換部を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に関する映像符号化装置を示す構成図である。
【図４】従来の映像符号化装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、第１実施形態の映像符号化装置を示す構成図である。映像符号化装置は、制御部（ＣＰＵ）、記憶部（メモリ、ハードディスクなど）、および、通信部（ネットワークインタフェース）を備えるコンピュータとして構成される。制御部は、記憶部に読み込んだ各プログラムを実行することで、後記する図１の映像符号化装置の各処理部を構成する。
以下、本実施形態の映像符号化装置や映像復号化装置で採用する標準規格を「ＨＥＶＣ」として説明する。一方、本実施形態の映像符号化装置や映像復号化装置で採用する標準規格は、ＨＥＶＣに限定されず、任意の公開された、または、今後公開される標準規格を用いてもよい。
【００１６】
画面分割部１０１は、映像符号化装置に入力された符号化対象画像である入力映像に対して、符号化ユニットなどの処理単位領域であるブロックに分割する。以下、主なブロックのサイズを、「３２（ピクセル）×３２（ピクセル）」として説明する。
減算器１９１は、画面分割部１０１が出力する入力画像と、スイッチ１９３により選択された予測画像との差分を、予測残差信号として計算する。
逆行列ベース変換部１０２は、減算器１９１が出力する予測残差信号（または、画面分割部１０１の出力画像）に対して、逆行列ベースの変換基底（後記する変換基底４０１）を用いた変換処理を行うことで、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform：離散コサイン変換）やＤＳＴ（Discrete Sine Transform：離散サイン変換）などの変換係数を求める。
量子化部１０３は、逆行列ベース変換部１０２が出力する変換係数を量子化する。
エントロピー符号化部１０４は、量子化部１０３により量子化された変換係数を、可変長符号や算術符号のようなエントロピー符号に変換し、その変換結果を符号化ストリームとして映像復号化装置など（図示省略）に向けて出力する。
【００１７】
逆量子化部１０５は、量子化部１０３により量子化された変換係数を、逆量子化する。
逆変換部１０６は、逆量子化部１０５により逆量子化された変換係数に対して、逆行列ベース変換部１０２の変換処理とは逆の変換処理（ＩＤＣＴ，ＩＤＳＴなど）を行うことにより、予測残差信号を復元する。なお、逆変換部１０６が実行する復号化処理は、映像復号化装置が実行する復号化処理と同じ処理である。
ループ内フィルタ部１０７は、加算器１９２の出力信号に対して、フィルタ処理を行い、その結果（フィルタ処理出力信号）を参照画像バッファ１０８に出力する。なお、ループ内フィルタ部１０７は、ＨＥＶＣなどの場合は、ブロック歪を軽減するデブロッキングフィルタなどとして構成される。
インター予測部１０９は、参照画像バッファ１０８を参照して、動き補償を伴うインター予測を行い、その結果（予測信号）をスイッチ１９３に出力する。
イントラ予測部１１０は、加算器１９２の出力信号である復号画像内の画素などから予測を行い、その結果をスイッチ１９３に出力する。
スイッチ１９３は、インター予測部１０９およびイントラ予測部１１０からの信号のいずれかを、予測画像として出力する。
加算器１９２は、スイッチ１９３からの予測画像と、逆変換部１０６からの予測残差信号とを加算することによって、復号側で生成される復号画像を得る。
【００１８】
基底計算部４００は、行列形式の基底データとして、変換基底４０１と、逆変換基底４０３とを含めて構成される。なお、図１では、基底計算部４００を映像符号化装置の内部に搭載することとしたが、基底計算部４００を構成する装置（基底計算装置）を、映像符号化装置とは別の装置として構成してもよい。さらに、入力映像が流れる前準備として、基底計算装置の扱うデータ（変換基底４０１、逆変換基底４０３）を、図１などの映像符号化装置や映像復号化装置内の記憶手段に書き込んでおいてもよい。
【００１９】
逆変換基底４０３は、逆変換部１０６や映像復号化装置が実行する復号化処理において、変換係数を画像信号に戻すときに用いられる行列である。逆変換基底４０３は、標準規格の逆変換基底があらかじめ入力されている。
なお、逆変換基底４０３は、整数の行列要素をもつ行列として構成され、標準規格のデコーダ標準として公開されている。標準規格の逆変換基底とは、例えば、非特許文献１に記載された行列Ｔ３２に対する転置行列や、非特許文献２に記載された行列Ｓ４に対する転置行列である。
【００２０】
基底計算部４００は、整数要素の逆変換基底４０３を入力として、その逆行列を有理数の精度で計算して、その結果を整数近似（例えば、１１ビット程度の精度での近似）したものを、変換基底４０１とする。
変換基底４０１は、逆行列ベース変換部１０２が実行する符号化処理において、画像信号から変換係数へと変換するときに用いられる行列である。
【００２１】
ここで、整数近似とは、逆行列（有理数）に対して、整数部分が所望のビット精度になるような２のべき乗数（例えば、２の２２乗）をかけて、小数点以下を丸める（例えば四捨五入する）演算である。
なお、映像符号化装置の各処理部は、ハードウェアとして実装してもよいし、ソフトウェアを実行することで実装してもよい。ソフトウェアの場合は、プロセッサの内蔵する乗算命令のビット幅を有効利用できる範囲で高精度化することにより、計算精度を高めることができる。
【００２２】
逆変換基底４０３（Ｔ３２の転置行列）に対する逆行列演算の結果である変換基底４０１（行列Ｅ３２）を、以下のような３２×３２サイズの行列として示す。
{ 2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048 2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048  2048 }
{ 2888  2856  2806  2731  2624  2476  2325  2143  1965  1732  1469  1231   988   697   410   118 -118  -410  -697  -988 -1231 -1469 -1732 -1965 -2143 -2325 -2476 -2624 -2731 -2806 -2856 -2888 }
{ 2890  2758  2556  2246  1830  1389   806   290  -290  -806 -1389 -1830 -2246 -2556 -2758 -2890 -2890 -2758 -2556 -2246 -1830 -1389  -806  -290   290   806  1389  1830  2246  2556  2758  2890 }
{ 2856  2624  2143  1469   697  -118  -988 -1732 -2325 -2731 -2888 -2806 -2476 -1965 -1231  -410   410  1231  1965  2476  2806  2888  2731  2325  1732   988   118  -697 -1469 -2143 -2624 -2856 }
{ 2852  2406  1596   570  -570 -1596 -2406 -2852 -2852 -2406 -1596  -570   570  1596  2406  2852  2852  2406  1596   570  -570 -1596 -2406 -2852 -2852 -2406 -1596  -570   570  1596  2406  2852 }
{ 2806  2143   988  -410 -1732 -2624 -2888 -2476 -1469  -118  1231  2325  2856  2731  1965   697  -697 -1965 -2731 -2856 -2325 -1231   118  1469  2476  2888  2624  1732   410  -988 -2143 -2806 }
{ 2758  1830   290 -1389 -2556 -2890 -2246  -806   806  2246  2890  2556  1389  -290 -1830 -2758 -2758 -1830  -290  1389  2556  2890  2246   806  -806 -2246 -2890 -2556 -1389   290  1830  2758 }
{ 2731  1469  -410 -2143 -2888 -2325  -697  1231  2624  2806  1732  -118 -1965 -2856 -2476  -988   988  2476  2856  1965   118 -1732 -2806 -2624 -1231   697  2325  2888  2143   410 -1469 -2731 }
{ 2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658  2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658  2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658  2658  1153 -1153 -2658 -2658 -1153  1153  2658 }
{ 2624   697 -1732 -2888 -1965   410  2476  2731   988 -1469 -2856 -2143   118  2325  2806  1231 -1231 -2806 -2325  -118  2143  2856  1469  -988 -2731 -2476  -410  1965  2888  1732  -697 -2624 }
{ 2556   290 -2246 -2758  -806  1830  2890  1389 -1389 -2890 -1830   806  2758  2246  -290 -2556 -2556  -290  2246  2758   806 -1830 -2890 -1389  1389  2890  1830  -806 -2758 -2246   290  2556 }
{ 2476  -118 -2624 -2325   410  2731  2143  -697 -2806 -1965   988  2856  1732 -1231 -2888 -1469  1469  2888  1231 -1732 -2856  -988  1965  2806   697 -2143 -2731  -410  2325  2624   118 -2476 }
{ 2406  -570 -2852 -1596  1596  2852   570 -2406 -2406   570  2852  1596 -1596 -2852  -570  2406  2406  -570 -2852 -1596  1596  2852   570 -2406 -2406   570  2852  1596 -1596 -2852  -570  2406 }
{ 2325  -988 -2888  -697  2476  2143 -1231 -2856  -410  2624  1965 -1469 -2806  -118  2731  1732 -1732 -2731   118  2806  1469 -1965 -2624   410  2856  1231 -2143 -2476   697  2888   988 -2325 }
{ 2246 -1389 -2758   290  2890   806 -2556 -1830  1830  2556  -806 -2890  -290  2758  1389 -2246 -2246  1389  2758  -290 -2890  -806  2556  1830 -1830 -2556   806  2890   290 -2758 -1389  2246 }
{ 2143 -1732 -2476  1231  2731  -697 -2856   118  2888   410 -2806  -988  2624  1469 -2325 -1965  1965  2325 -1469 -2624   988  2806  -410 -2888  -118  2856   697 -2731 -1231  2476  1732 -2143 }
{ 2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048  2048 -2048 -2048  2048 }
{ 1965 -2325 -1469  2624   988 -2806  -410  2888  -118 -2856   697  2731 -1231 -2476  1732  2143 -2143 -1732  2476  1231 -2731  -697  2856   118 -2888   410  2806  -988 -2624  1469  2325 -1965 }
{ 1830 -2556  -806  2890  -290 -2758  1389  2246 -2246 -1389  2758   290 -2890   806  2556 -1830 -1830  2556   806 -2890   290  2758 -1389 -2246  2246  1389 -2758  -290  2890  -806 -2556  1830 }
{ 1732 -2731  -118  2806 -1469 -1965  2624   410 -2856  1231  2143 -2476  -697  2888  -988 -2325  2325   988 -2888   697  2476 -2143 -1231  2856  -410 -2624  1965  1469 -2806   118  2731 -1732 }
{ 1596 -2852   570  2406 -2406  -570  2852 -1596 -1596  2852  -570 -2406  2406   570 -2852  1596  1596 -2852   570  2406 -2406  -570  2852 -1596 -1596  2852  -570 -2406  2406   570 -2852  1596 }
{ 1469 -2888  1231  1732 -2856   988  1965 -2806   697  2143 -2731   410  2325 -2624   118  2476 -2476  -118  2624 -2325  -410  2731 -2143  -697  2806 -1965  -988  2856 -1732 -1231  2888 -1469 }
{ 1389 -2890  1830   806 -2758  2246   290 -2556  2556  -290 -2246  2758  -806 -1830  2890 -1389 -1389  2890 -1830  -806  2758 -2246  -290  2556 -2556   290  2246 -2758   806  1830 -2890  1389 }
{ 1231 -2806  2325  -118 -2143  2856 -1469  -988  2731 -2476   410  1965 -2888  1732   697 -2624  2624  -697 -1732  2888 -1965  -410  2476 -2731   988  1469 -2856  2143   118 -2325  2806 -1231 }
{ 1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153  1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153  1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153  1153 -2658  2658 -1153 -1153  2658 -2658  1153 }
{  988 -2476  2856 -1965   118  1732 -2806  2624 -1231  -697  2325 -2888  2143  -410 -1469  2731 -2731  1469   410 -2143  2888 -2325   697  1231 -2624  2806 -1732  -118  1965 -2856  2476  -988 }
{  806 -2246  2890 -2556  1389   290 -1830  2758 -2758  1830  -290 -1389  2556 -2890  2246  -806  -806  2246 -2890  2556 -1389  -290  1830 -2758  2758 -1830   290  1389 -2556  2890 -2246   806 }
{  697 -1965  2731 -2856  2325 -1231  -118  1469 -2476  2888 -2624  1732  -410  -988  2143 -2806  2806 -2143   988   410 -1732  2624 -2888  2476 -1469   118  1231 -2325  2856 -2731  1965  -697 }
{  570 -1596  2406 -2852  2852 -2406  1596  -570  -570  1596 -2406  2852 -2852  2406 -1596   570   570 -1596  2406 -2852  2852 -2406  1596  -570  -570  1596 -2406  2852 -2852  2406 -1596   570 }
{  410 -1231  1965 -2476  2806 -2888  2731 -2325  1732  -988   118   697 -1469  2143 -2624  2856 -2856  2624 -2143  1469  -697  -118   988 -1732  2325 -2731  2888 -2806  2476 -1965  1231  -410 }
{  290  -806  1389 -1830  2246 -2556  2758 -2890  2890 -2758  2556 -2246  1830 -1389   806  -290  -290   806 -1389  1830 -2246  2556 -2758  2890 -2890  2758 -2556  2246 -1830  1389  -806   290 }
{  118  -410   697  -988  1231 -1469  1732 -1965  2143 -2325  2476 -2624  2731 -2806  2856 -2888  2888 -2856  2806 -2731  2624 -2476  2325 -2143  1965 -1732  1469 -1231   988  -697   410  -118 }
【００２３】
逆変換基底４０３（行列Ｓ４の転置行列）に対する逆行列演算の結果である変換基底４０１（行列Ｆ４）を、以下のような４×４サイズの行列として示す。
{  928  1760  2362  2688 }
{ 2362  2362     0 -2362 }
{ 2688  -928 -2362  1760 }
{ 1760 -2688  2362  -928 }
【００２４】
なお、基底計算部４００は、変換基底４０１である「３２×３２」の行列の要素を一部抽出することで、「３２×３２」より小さい変換基底４０１ａを生成することができる。以下が、行列の要素を一部抽出する式である。
【００２５】
【数１】
2015061143.tif 000003
Ｅｎは、Ｅ３２から抽出された部分行列。
ｎは、行列（ｎ×ｎ）のサイズを示す４以上の整数であり、２のべき乗数である（ｎ＝４，８，１６）。
ｉは、行列表現の列インデックス。
ｊは、行列表現の行インデックス。
（ｉ，ｊ＝０，…，ｎ−１）
【００２６】
以上の例示した各変換基底４０１ａは、従来の変換行列より整数精度を示すビット数が大きいため、２次元変換処理の中間結果を求める処理時や、量子化処理時のシフト演算のシフト量を調整することにより、高精度に変換係数を求めることができる。
なお、整数化の精度として、行列Ｅ３２，行列Ｆ４では、１１ビット程度の整数行列に近似する例を示したが、これ以外の精度に近似した変換基底４０１ａを用いてもよい。ここで、予測残差信号や２次元変換処理の中間結果が１６ビット整数の場合、１１ビット程度に近似した変換基底４０１を用いた逆行列ベース変換部１０２の演算結果（３２×３２サイズの変換係数）は、３２ビット整数の範囲で演算可能である。
【００２７】
図２は、逆行列ベース変換部を示す説明図である。逆行列ベース変換部１０２は、それぞれのブロックの大きさに対応する変換基底４０１と予測残差信号との行列乗算による実装も可能である。一方、変換基底４０１は、従来の変換基底と同様に対称性を有しているので、図２に示すように、部分的なバタフライ構造で実装することも可能である。この部分的なバタフライ構造は、非特許文献１の第３節「Matrix multiplication and partial butterfly」に記載されている。
【００２８】
部分的なバタフライ構造では、例えば８点の変換Ｅ８の場合、入力８点に対してバタフライ演算（和と差を求める演算）を行うことにより、４点の変換Ｅ４と、４点の行列乗算とに分解できる。さらに、４点の変換Ｅ４を、２点の変換Ｅ２と、２点の行列乗算とに分解するように、再帰的に（階層的に）変換の演算単位を小さくしていくことで、乗算回数を削減することができる。
【００２９】
図２では、列ベクトルｘ＝（ｘ０  ｘ１  …  ｘ７）Ｔに、行列Ｅ８を乗算して得られる列ベクトルｙ＝（ｙ０  ｙ１  …  ｙ７）Ｔを求めるｙ＝Ｅ８ｘの例を示す。ｙを求める演算は、行列Ｅ８に対称性があるので、以下に示すように、偶数行の演算と奇数行の演算とに分解できる。
列ベクトルｙの偶数行（例えば、ｙ０）は、偶対称な係数に対する入力どうし（例えば、ｘ０とｘ７）を加算した後、４点の変換Ｅ４を実行したものである。
列ベクトルｙの奇数行（例えば、ｙ１）は、奇対称な係数に対する入力どうし（例えば、ｘ３とｘ４）を減算した後、４点の行列乗算を実行したものである。
【００３０】
図３は、第２実施形態の映像符号化装置を示す構成図である。以下、図３の構成要素のうちの図１の構成要素との差分に着目して、説明する。
図３の映像符号化装置には、図１と比べて、空間変換に関する処理（逆行列ベース変換部１０２、量子化部１０３）をバイパスした経路（減算器１９１→スイッチ２１２）が追加されている。
図３の映像符号化装置には、図１と比べて、空間逆変換に関する処理（逆量子化部１０５、逆変換部１０６）をバイパスした経路（スイッチ２１２→加算器１９２）が追加されている。
これらのバイパスは、ロスレス符号化のための技術として、ＨＥＶＣで規定されている。映像符号化装置は、空間変換や空間逆変換に関する処理をバイパスする（例えば、減算器１９１の出力を、そのままエントロピー符号化部１０４に入力する）ことにより、演算誤差を発生させない画像（ロスレス画像）を作成し、符号化ストリームに流すことができる。
【００３１】
さらに、図３の映像符号化装置には、図１と比べて、スイッチ２１２および符号量比較部２１１が追加されている。符号量比較部２１１は、符号化に関する処理をバイパスした場合と、バイパスしない場合とで、演算誤差が発生しないときには、両信号の符号量を比較して、符号量が小さくなる方の符号化モードを選択し、その符号化モードをスイッチ２１２に設定する。なお、符号量比較部２１１は、以下の２つの残差信号が等しいとき（または、信号差分が所定閾値より少ないとき）に、演算誤差が発生しないと判断する。
・バイパスした場合の信号：画面分割部１０１→減算器１９１によって得られる予測残差信号。
・バイパスしない場合の信号：画面分割部１０１→減算器１９１→逆行列ベース変換部１０２→量子化部１０３→逆量子化部１０５→逆変換部１０６によって得られる残差信号。
【００３２】
ここで、符号量比較部２１１が参照する「符号量」とは、エントロピー符号化部１０４がエントロピー符号化する際に、符号化ストリームに必要なデータ量である。また、符号化モードとは、スイッチ２１２が、符号量が小さい出力信号（量子化部１０３の出力信号、または、減算器１９１の出力信号）を、エントロピー符号化部１０４に出力するための設定である。
なお、ＨＥＶＣではバイパスするか否かを符号化ユニット単位でシグナリングすることができるため、符号量比較部２１１は、符号化モードの設定を符号化ユニット単位で行うこともできる。
【００３３】
このように、符号量比較部２１１が、バイパスしない信号とバイパスした信号とをスイッチ２１２で選択させる構成により、高圧縮率のバイパスしない信号を、適宜活用することができる。よって、符号化ストリームの画像品質を落とさずに、符号化ストリームの圧縮効率を高めることができる。
【００３４】
以上説明した本実施形態では、ＤＣＴやＤＳＴなどの空間変換処理を用いる映像符号化装置において、空間変換処理の変換基底４０１として、逆変換基底４０３から逆行列演算を行った結果を用いることを主な特徴とする。
このような変換基底４０１を用いることで、変換基底４０１と逆変換基底４０３とがほぼ逆変換となることが保証され、映像復号化装置や逆変換部１０６で得られる残差信号と、減算器１９１の出力である予測残差信号との誤差を小さくすることができる。よって、映像符号化装置の出力する符号化ストリームを、映像復号化装置が復号化した結果の出力映像は、映像符号化装置に入力される入力映像からの画質劣化が少なくて済む。特に、量子化部１０３による量子化誤差が小さいときでも、画像劣化の低減効果は大きい。
【００３５】
図４は、従来の映像符号化装置を示す構成図である。図４の映像符号化装置と、図１の映像符号化装置とを比較すると、主な相違点は、変換部３０２および基底計算部５００（変換基底５０１、逆変換基底５０３）である。
変換部３０２は、行列Ｔ３２や行列Ｓ４として示される変換基底５０１を用いて、空間変換処理を行う。そのため、基底計算部５００は、変換基底５０１を入力として、その転置行列を計算し、その結果を逆変換基底５０３とする。
このため、直交行列でない変換基底５０１と、逆変換基底５０３との間には、逆変換となることが保証されているとはいえず、図４の映像符号化装置が出力する符号化ストリームを、映像符号化装置が逆変換基底５０３を用いて復号化したとしても、入力画像からの画質劣化が多く発生してしまうこともある。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  画面分割部
１０２  逆行列ベース変換部
１０３  量子化部
１０４  エントロピー符号化部
１０５  逆量子化部
１０６  逆変換部
１０７  ループ内フィルタ部
１０８  参照画像バッファ
１０９  インター予測部
１１０  イントラ予測部
１９１  減算器
１９２  加算器
１９３  スイッチ
２１１  符号量比較部
２１２  スイッチ
３０２  変換部
４００  基底計算部
４０１  変換基底
４０３  逆変換基底
５００  基底計算部
５０１  変換基底
５０３  逆変換基底
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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