(57)【要約】【課題】色成分間の相関の高いブロックに対して効率良く符号化処理／復号処理を行う。【解決手段】第１カラーフォーマットに基づくＮ色画像の符号化において、Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換してＮ個の第１変換カラー成分を生成し、Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換してＮ個の第２変換カラー成分を生成し、Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化してＮ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成し、Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に一次元データ列に並べ替え、一次元データ列を符号化する。【選択図】図１
2008017295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化方法であって、
前記Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換ステップと、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換ステップと、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、
前記スキャンステップでは、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像符号化方法。
【請求項２】
前記カラー画像符号化方法は、
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分から構成される画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、
前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項１記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像符号化方法。
【請求項３】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を符号化する符号化方法であって、
対象画像の各Ｎ色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各Ｎ色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各Ｎ色成分に対する残差信号を生成する予測ステップと、
前記Ｎ色成分の残差信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換ステップと、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換ステップと、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、
前記スキャンステップでは、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像符号化方法。
【請求項４】
前記カラー画像符号化方法は、
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、
前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項３記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像符号化方法。
【請求項５】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、
前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャンステップと、
前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換ステップと、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換ステップと、を具備し、
前記逆スキャンステップでは、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像復号方法。
【請求項６】
前記カラー画像復号方法は、
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、
前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項５記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像復号方法。
【請求項７】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生する復号方法であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、
前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャンステップと、
前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換ステップと、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換ステップと、
過去において符号化し再生された画像を参照して前記Ｎ色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各Ｎ色成分の信号に加算することで各Ｎ色成分に対する再生信号を生成する予測ステップと、を具備し、
前記逆スキャンステップでは、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替える、
ことを特徴とするカラー画像復号方法。
【請求項８】
前記カラー画像復号方法は、
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、
前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項７記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることを特徴とするカラー画像復号方法。
【請求項９】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化装置であって、
前記Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換手段と、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、
前記スキャン手段は、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像符号化装置。
【請求項１０】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を符号化する符号化装置であって、
対象画像の各Ｎ色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各Ｎ色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各Ｎ色成分に対する残差信号を生成する予測手段と、
前記Ｎ色成分の残差信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換手段と、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、
前記スキャン手段は、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像符号化装置。
【請求項１１】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号装置であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、
前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャン手段と、
前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換手段と、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換手段と、を具備し、
前記逆スキャン手段は、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像復号装置。
【請求項１２】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生する復号装置であって、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、
前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャン手段と、
前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換手段と、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換手段と、
過去において符号化し再生された画像を参照して前記Ｎ色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各Ｎ色成分の信号に加算することで各Ｎ色成分に対する再生信号を生成する予測手段と、を具備し、
前記逆スキャン手段は、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像復号装置。
【請求項１３】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化プログラムであって、
コンピュータを、
前記Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換手段と、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、
前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段として機能させ、
前記スキャン手段は、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像符号化プログラム。
【請求項１４】
第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号プログラムであって、
コンピュータを、
前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、
前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャン手段と、
前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、
前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換手段と、
前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換手段として機能させ、
前記逆スキャン手段は、
前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替えるよう構成されている、
ことを特徴とするカラー画像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像符号化方法、装置及びプログラム、並びに、カラー画像復号方法、装置及びプログラムに関するものであり、とりわけ、色成分が同じ解像度のカラー画像を対象として、予測符号化する方法、装置及びプログラム、並びに、復号する方法、装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静止画像や動画像データの伝送や蓄積を効率よく行うために、圧縮符号化技術が用いられる。動画像の場合ではＭＰＥＧ１〜４やＨ．２６１〜Ｈ．２６４の方式が広く用いられている。
【０００３】
これらの符号化方式では、符号化の対象となる画像を複数のブロックに分割した上で符号化・復号処理を行う。ＭＰＥＧ４やＨ．２６４においては、符号化効率をさらに高めるため、画面内の予測符号化については、対象ブロックと同じ画面内にある隣接する既再生の画像信号（圧縮された画像データを復元されたもの）を用いて予測信号を生成した上で、それを対象ブロックの信号から引き算した差分信号を符号化する。画面間の予測符号化については、対象ブロックと異なる画面内にある隣接する既再生の画像信号を参照し、動きの補正を行い、予測信号を生成し、それを対象ブロックの信号から引き算した差分信号を符号化する。
【０００４】
一方で、画像の撮影・表示はＲＧＢのカラーフォーマットで行われている。ところが、人間の視覚特性は、輝度信号と比べて色信号に対する感度が低いことから、ＲＧＢの信号をＹＵＶのカラーフォーマットに変換し、かつＵＶの成分を間引くことによって、入力画像のデータ量を少なくする工夫をする。そのためほとんど全ての符号化方式はＹＵＶ４：２：０の入力画像を前提としている（１画素１２ビット相当）。このようなＹＵＶ信号を用いた符号化方式は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００５】
最近、表示デバイスの高性能化により、色成分に対する画質の要求が高くなってきている。事前に色信号の解像度が間引かれた画像を前提とする符号化方式では、高画質のカラー画像を符号化することはできない。映画制作の現場においては色成分に対する要求は特に厳しい。そのため、色に対する要求を満たすためにＹＵＶの信号の解像度を落とさずに処理する（例えば１画素を２４ビットで処理する）符号化方式が構築されている。この場合、ＲＧＢと同様に１画素２４ビットのＹＵＶ信号を使うメリットがなくなるため、ＲＧＢ成分をそのまま符号化する方式が登場している。
【特許文献１】米国特許公報第４５２０４０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＲＧＢ成分をそのまま符号化する方式では、符号化の単位となる１つのブロック当りには３つの成分（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）があり、各成分はＭｘＭ個（Ｍ＝１６または８）のサンプルから構成されている。以下では、上記３つの成分を、Ｒ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックと呼ぶ。従来では、Ｒ−ブロックに含まれる信号（または差分信号）はＲ−ブロック内で直交変換され、同様にＧ−ブロックとＢ−ブロックもそれぞれのブロック内で直交変換される。即ち、Ｒ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックの相互間に高い相関があった場合においても、よりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換していなかった。そのため、効率よく符号を割り当てて符号化することが困難であった。
【０００７】
また、２次元の変換係数をエントロピー符号化する際に、係数をスキャンして１次元の係数列に並べ替えるが、このスキャン処理もＲ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックそれぞれで、各ブロック内に閉じて行う。そのために値の大きい係数をなるべく集めて、エントロピー符号化に適した並べ替えができなかった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決し、ＲＧＢのカラーフォーマットで符号化／復号する際に、色成分間の相関の高いブロックに対して効率良く符号化処理／復号処理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像符号化方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化方法であって、前記Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換ステップと、前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換ステップと、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、前記スキャンステップでは、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、ことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記カラー画像符号化方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分から構成される画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項１記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
【００１１】
また、本発明に係るカラー画像符号化方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を符号化するカラー画像符号化方法であって、対象画像の各Ｎ色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各Ｎ色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各Ｎ色成分に対する残差信号を生成する予測ステップと、前記Ｎ色成分の残差信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換ステップと、前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換ステップと、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化ステップと、前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャンステップと、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化ステップと、を具備し、前記スキャンステップでは、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える、ことを特徴とする。
【００１２】
なお、上記カラー画像符号化方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割する分割ステップをさらに具備し、前記分割ステップでの分割後の前記小領域それぞれに対し、請求項３記載のカラー画像符号化方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像復号方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャンステップと、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換ステップと、前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換ステップと、を具備し、前記逆スキャンステップでは、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替える、ことを特徴とする。
【００１４】
なお、上記カラー画像復号方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項５記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
【００１５】
また、本発明に係るカラー画像復号方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号ステップと、前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャンステップと、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化ステップと、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換ステップと、前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換ステップと、過去において符号化し再生された画像を参照して前記Ｎ色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各Ｎ色成分の信号に加算することで各Ｎ色成分に対する再生信号を生成する予測ステップと、を具備し、前記逆スキャンステップでは、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替える、ことを特徴とする。
【００１６】
なお、上記カラー画像復号方法は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を小領域に分割した上で各小領域についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号方法であり、前記各小領域に対応するビットストリームそれぞれに対し、請求項７記載のカラー画像復号方法に基づく処理が実行されることが望ましい。
【００１７】
以上説明した本発明に係るカラー画像符号化方法及び本発明に係るカラー画像復号方法によれば、Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換してＮ個の第１変換カラー成分を生成し（第１変換を行い）、Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換してＮ個の第２変換カラー成分を生成する（第２変換を行う）ことで、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる。
【００１８】
また、スキャン処理では、Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える。このようにＮ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を一次元のデータ列に並べ替えるため、値の大きい係数の順にスキャンするようになり、エントロピー符号化に適した並び替えをもたらす。
【００１９】
以上のように、本発明によれば、色成分間の相関の高いブロックに対して効率良く符号化処理／復号処理を行うことができ、本発明の目的を達成することができる。
【００２０】
以上説明した本発明に係るカラー画像符号化方法は、以下のようにカラー画像符号化装置に係る発明及びカラー画像符号化プログラムに係る発明として捉えることができ、同様の作用・効果を奏する。また、本発明に係るカラー画像復号方法は、以下のようにカラー画像復号装置に係る発明及びカラー画像復号プログラムに係る発明として捉えることができ、同様の作用・効果を奏する。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像符号化装置は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化装置であって、前記Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換手段と、前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、前記スキャン手段は、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係るカラー画像符号化装置は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像を符号化するカラー画像符号化装置であって、対象画像の各Ｎ色成分に対し、過去において符号化し再生された画像を参照して予測信号を生成し、生成した予測信号を前記対象画像の各Ｎ色成分の信号から減算し、該減算結果に基づいて各Ｎ色成分に対する残差信号を生成する予測手段と、前記Ｎ色成分の残差信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換手段と、前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段と、を具備し、前記スキャン手段は、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像復号装置は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号装置であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャン手段と、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換手段と、前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換手段と、を具備し、前記逆スキャン手段は、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係るカラー画像復号装置は、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像から構成される動画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号装置であって、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャン手段と、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換手段と、前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換手段と、過去において符号化し再生された画像を参照して前記Ｎ色成分に対応する予測信号を生成し、生成した予測信号を各Ｎ色成分の信号に加算することで各Ｎ色成分に対する再生信号を生成する予測手段と、を具備し、前記逆スキャン手段は、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像符号化プログラムは、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像を符号化するカラー画像符号化プログラムであって、コンピュータを、前記Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第１変換手段と、前記Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する第２変換手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の信号それぞれを量子化し、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を生成する量子化手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を、一次元のデータ列に並べ替えるスキャン手段と、前記一次元のデータ列を符号化するエントロピー符号化手段として機能させ、前記スキャン手段は、前記Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像復号プログラムは、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を有する画像についての量子化係数を一次元の量子化係数列に並べ替え該一次元の量子化係数列を符号化することによって生成されるビットストリームを再生するカラー画像復号プログラムであって、コンピュータを、前記ビットストリームを復号し、前記一次元の量子化係数列を復元するエントロピー復号手段と、前記一次元の量子化係数列を第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替える逆スキャン手段と、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に並べ替えられた後の、前記Ｎ色成分それぞれに対応した量子化係数を逆量子化し、Ｎ個の第２変換カラー成分を生成する逆量子化手段と、前記Ｎ個の第２変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第２変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第１カラーフォーマットに逆変換し、Ｎ個の第１変換カラー成分を生成する第２逆変換手段と、前記Ｎ個の第１変換カラー成分それぞれを逆変換し、第１カラーフォーマットに基づいたＮ色成分を生成する第１逆変換手段として機能させ、前記逆スキャン手段は、前記一次元の量子化係数列の少なくとも一部を、所定の規則にしたがって、前記第２カラーフォーマットに基づいたＮ色成分に割り当てることで、当該一次元の量子化係数列を当該Ｎ色成分に並べ替えるよう構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換してＮ個の第１変換カラー成分を生成し、Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換してＮ個の第２変換カラー成分を生成する。例えば、符号化の単位となる１つのブロック当りの３つの成分であるＲ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックに対し、それぞれのブロック内で、第１変換カラー成分（第１Ｒ−変換ブロック、第１Ｇ−変換ブロック、第１Ｂ−変換ブロック）を生成し、これら第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換してＮ個の第２変換カラー成分を生成する。以上のように、Ｎ色成分の信号をそれぞれ変換してＮ個の第１変換カラー成分を生成し（第１変換を行い）、Ｎ個の第１変換カラー成分の変換係数について、当該Ｎ個の第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換してＮ個の第２変換カラー成分を生成する（第２変換を行う）ことで、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる、という効果が得られる。
【００２８】
また、スキャン処理では、Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分からＮ番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える。このようにＮ個の第２変換カラー成分をまたがった形で、Ｎ個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を一次元のデータ列に並べ替えるため、値の大きい係数の順にスキャンするようになり、エントロピー符号化に適した並び替えをもたらす、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施形態について、図１から図１４を用いて説明する。
【００３０】
［カラー画像符号化装置の構成］
図１は本実施形態に係るカラー画像符号化装置１００を示すブロック図である。このカラー画像符号化装置１００は、入力端子１０１、ブロック分割器１０２、予測信号生成器１０３、フレームメモリ１０４、減算器１０５、第１変換器（第１変換手段）１０６、第２変換器（第２変換手段）１０７、量子化器（量子化手段）１０８、スキャン器（スキャン手段）１０９、エントロピー符号化器（エントロピー符号化手段）１１０、逆量子化器１１１、第２逆変換器１１２、第１逆変換器１１３、加算器１１４、及び出力端子１１５を含んで構成されている。予測信号生成器１０３及び減算器１０５は、本発明に係る予測手段として機能する。
【００３１】
以下、カラー画像符号化装置１００の各部の機能について概説する。入力端子１０１は、複数枚の画像からなる動画像の信号を入力する端子である。ブロック分割器１０２は、入力端子１０１から入力された符号化対象の画像を複数の領域に分割する。本実施形態では、８ｘ８の画素からなるブロックに分割するが、それ以外のブロックの大きさまたは形に分割してもよい。予測信号生成器１０３は、符号化処理の対象となる対象領域（対象ブロック）に対して予測信号を生成する。フレームメモリ１０４は、画像データを記憶するためのメモリである。
【００３２】
減算器１０５は、ブロック分割器１０２で分割されて得られた対象領域から、予測信号生成器１０３にて生成された予測信号を減算して、残差信号を生成する。第１変換器１０６は、上記の残差信号を離散コサイン変換する。第２変換器１０７は、詳細は後述するが、第１変換器１０６による変換後の第１のカラーフォーマットの信号について、ＲＧＢ各成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換する。量子化器１０８は、第２変換器１０７による変換後の第２のカラーフォーマットの信号に対応する変換係数を量子化する。
【００３３】
逆量子化器１１１は、量子化された変換係数を逆量子化する。第２逆変換器１１２は、詳細は後述するが、逆量子化された変換係数について、ＲＧＢ各成分間で相互に対応する変換係数を、第２カラーフォーマットから第１カラーフォーマットに逆変換する。第１逆変換器１１３は、第２逆変換器１１２による変換後の第１のカラーフォーマットの信号を逆離散コサイン変換する。加算器１１４は、逆離散コサイン変換された差分信号とラインＬ１０３から送られた予測信号とを加算して対象ブロックの信号を再生し、再生後の対象ブロックの信号をフレームメモリ１０４に格納する。
【００３４】
スキャン器１０９は、詳細は後述するが、量子化された係数を１次元の係数列に並べ替える。本実施形態では、３つの色成分の変換係数をまたがって１つの１次元の係数列に並べ替える。エントロピー符号化器１１０は、スキャン器１０９による並べ替え後の係数列を、予測信号の生成方法に関する情報とともに符号化し、符号化信号を出力端子１１５から送出する。出力端子１１５は、符号化信号を出力する端子である。
【００３５】
［カラー画像符号化装置の動作］
以下、上記のように構成されたカラー画像符号化装置１００の動作について述べる。複数枚の画像からなる動画像の信号は入力端子１０１に入力される。本実施形態では、ＲＧＢの３色成分を有する画像を符号化の対象とし、それぞれの成分は同じ解像度（即ち、同じサンプル数、１サンプルは８ビット）をもつ。なお、ＲＧＢのほかにＹＵＶ４：４：４のカラーフォーマットを対象としてもよいし、Ｎ色成分（Ｎ＞３）を有する画像を対象としてもよい。例えば、ＲＧＢＡの画像フォーマットやＣＹＭＫのフォーマットを用いてもよい。さらに、複数のスペクトル（multi spectrum）から構成される画像・映像を入力してもよく、この場合各スペクトルは下記に述べる色成分に対応させて処理すればよい。
【００３６】
符号化の対象となる画像はブロック分割器１０２にて、複数の領域に分割される。本実施形態では、８ｘ８の画素からなるブロックに分割されるが、それ以外のブロックの大きさまたは形に分割してもよい。また、１つのブロックには３色成分があり、以下ではＲ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックと呼ぶ。次に、符号化処理の対象となるブロック（以下「対象ブロック」と呼ぶ）に対して、予測信号を生成する。予測信号は、Ｒ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックのそれぞれに対して生成される。本実施形態では、２種類の予測方法が用いられる。即ち、画面間予測と画面内予測である。
【００３７】
画面間予測では、過去に符号化されたのちに復元された再生画像を参照画像として、この参照画像から対象ブロックに対する誤差の最も小さい予測信号を与える動き情報を求める。この処理は動き検出とよばれる。また場合に応じて、対象ブロックを再分割し、再分割された小領域に対し画面間予測方法を決定してもよい。この場合、各種の分割方法の中から、対象ブロック全体に対し最も効率のよい分割方法及びそれぞれの動き情報を決定する。本実施形態では、画面間予測は予測信号生成器１０３にて行われ、対象ブロックはラインＬ１０２、参照画像はＬ１０４経由で入力される。参照画像としては、過去に符号化され復元された複数の画像を参照画像として用いる。参照画像として用いる手法は、従来の技術であるＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６４のうちいずれか１つの方法と同様であるので、説明を省略する。このようにして決定された動き情報及び小領域の分割方法はラインＬ１１５経由でエントロピー符号化器１１０に送られ符号化した上で出力端子１１５から送出される。予測信号生成器１０３では、小領域の分割方法及びそれぞれの小領域に対応する動き情報をもとにフレームメモリ１０４から参照画像信号を取得し、Ｒ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックそれぞれに対する予測信号を生成する。このように生成された画面間予測信号はラインＬ１０３経由で減算器１０５に送られる。
【００３８】
画面内予測では、対象ブロックに空間的に隣接する既再生の画素値を用いて画面内予測信号を生成する。具体的には予測信号生成器１０３では、フレームメモリ１０４から同じ画面内にある既再生の画素信号を取得し、所定の方法で予測信号を生成する画面内予測方法を決定し、その予測方法をもとに画面内予測信号を生成する。このように生成された画面間予測信号（ＲＧＢの３つの成分）は減算器１０５に送られる。一方、予測方法に関する情報は、ラインＬ１１５経由でエントロピー符号化器１１０に送られ、エントロピー符号化器１１０により符号化され、符号化後の信号は出力端子１１５から送出される。
【００３９】
上述のように求められた画面間予測信号と画面内予測信号に対し、誤差の最も小さいものが選択され、減算器１０５に送られる。但し、一枚目の画像については、過去の画像がないため、全ての対象ブロックは画面内予測で処理される。なお、本実施形態は写真などの静止画像の符号化・復号にも適用できる。
【００４０】
減算器１０５にて対象ブロックの各色成分（ＲＧＢ）の信号（ラインＬ１０２経由）から、対応する予測信号（ラインＬ１０３経由）を引き算し、ＲＧＢ成分の差分信号を生成する。この差分信号は第１変換器１０６にて離散コサイン変換される。本実施形態では、Ｒ―ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックそれぞれの差分信号を変換し、図２に示す第１Ｒ−変換ブロック（２０１）、第１Ｇ−変換ブロック（２０２）、第１Ｂ−変換ブロック（２０３）を生成する。図２に示すように、第１Ｒ−変換ブロック２０１については、円形で示す変換係数２０４、２０７、２１０などが存在し、第１Ｇ−変換ブロック２０２については変換係数２０５、２０８、２１１などが存在し、第１Ｂ−変換ブロック２０３については変換係数２０６、２０９、２１２などが存在する。
【００４１】
次に、第１Ｒ−変換ブロック２０１、第１Ｇ−変換ブロック２０２、第１Ｂ−変換ブロック２０３のそれぞれの係数は、ラインＬ１０６経由で第２変換器１０７に伝送される。第２変換器１０７では、入力された第１Ｒ−変換ブロック２０１、第１Ｇ−変換ブロック２０２、第１Ｂ−変換ブロック２０３はそれぞれ、図３に示す変換式により、第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックに変換される。図３に示す式において、変換係数（Ｒ，Ｇ，Ｂ）３０１はそれぞれ、第１Ｒ−変換ブロック２０１、第１Ｇ−変換ブロック２０２、第１Ｂ−変換ブロック２０３に対応する変換係数である。即ち、図２にて実線の円形で示したＲＧＢ各成分間で相互に対応する第１の変換係数２０４、２０５、２０６は、図３の式の変換係数３０１に代入され、第２の変換係数３０３に変換される。同様に、ＲＧＢ各成分間で相互に対応する図２の変換係数２０７、２０８、２０９は、図３の式の変換係数３０１に代入され、第２の変換係数に変換される。また、ＲＧＢ各成分間で相互に対応する図２の変換係数２１０、２１１、２１２は、図３の式の変換係数３０１に代入され、第２の変換係数に変換される。このように、第２の変換器１０７では、第１のカラーフォーマットの信号について、ＲＧＢ各成分間で相互に対応する変換係数が、図３の式により第２のカラーフォーマットに変換される。
【００４２】
なお、本実施形態では第２カラーフォーマットとしてＹＵＶのカラーフォーマットを用いるが、それ以外のカラーフォーマットを用いてもよい。なお、図３の式としては、直交変換を用いてもいいし、人間の色に対する感度に基づいて感度の高い色に重みを高くした変換を用いてもよい。このように人間の視覚に合わせた信号の変換により、感度の低い色に対し粗く処理しても人間の目に感知できないため、圧縮率を一層高めることができる。
【００４３】
このように得られた第２の変換係数はラインＬ１０７経由で量子化器１０８に送られ、量子化処理が施される。量子化された係数はスキャン器１０９にて、１次元の係数列に並べ替える。本実施形態では、３つの色成分の変換係数をまたがって１つの１次元の係数列に並べ替えることが特徴である。以下、１次元の係数列への並べ替え処理に関する各種の態様を、図４〜図７に基づいて説明する。
【００４４】
図５は、第２カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第１処理を示す。この図５には、第２Ｒ−変換ブロック５０１、第２Ｇ−変換ブロック５０２、第２Ｂ−変換ブロック５０３を示す。これら変換ブロック５０１、５０２、５０３のそれぞれに含まれる変換係数は、変換係数（以下「係数」ともいう）ａ〜ｒである。図５にて各係数に書かれている数値は、並べ替える順番を示す（図４、図６、図７でも同様）。この処理では、各色成分の各係数を１つずつ順番に並べ替える。即ち、変換ブロック５０１の係数ａ（順番１）から順に、変換ブロック５０２の係数ａ（順番２）、変換ブロック５０３の係数ａ（順番３）、変換ブロック５０１の係数ｂ（順番４）、変換ブロック５０２の係数ｂ（順番５）、…といった形で、数値の順番に最後まで全ての係数を並べ替えて、１次元の係数列５０４を生成する。
【００４５】
図６は、第２カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第２処理を示す。この処理では、各色成分の一部の係数を順番に並べ替える。即ち、変換ブロック６０１の４つの係数ａ、ｂ、ｅ、ｆから始まり、次に変換ブロック６０２の４つの係数ａ、ｂ、ｅ、ｆ、さらに変換ブロック６０３の４つの係数ａ、ｂ、ｅ、ｆに続いた後に、また変換ブロック６０１に戻って、数値の順番に最後まで全ての係数を並べ替えて、１次元の係数列６０４を生成する。
【００４６】
図７は、第２カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第３処理を示す。この処理は、変換ブロック７０２と７０３に存在する破線で示す係数が量子化によってゼロになった場合の並べ替え処理である。この場合、変換ブロック７０１の係数を全て数値の順番に並べ替えてから、変換ブロック７０２のゼロになっていない係数を全て数値の順番に並べ替え、最後に変換ブロック７０３のゼロになっていない係数を全て数値の順番に並べ替えて、１次元の係数列７０４を生成する。この場合、図７に示される破線の係数をゼロにすることによって、実質的に４：２：０のカラー解像度に相当する状態になり、さらに圧縮率を向上させる効果が得られる。
【００４７】
なお、図４には、第２カラーフォーマットの変換係数を並べ替える第４処理を示す。この処理では、１つの変換ブロック４０１の全ての係数を並べ替えてから、次の変換ブロック４０２の全ての係数を並べ替え、最後に変換ブロック４０３の全ての係数を並べ替えることで、１次元の係数列４０４を生成する。このような第４処理を採用してもよい。
【００４８】
最後に、エントロピー符号化器１１０は、スキャン器１０９による並べ替え後の係数列を、予測信号の生成方法に関する情報とともに符号化し、符号化信号を出力端子１１５から送出する。
【００４９】
後続の対象ブロックに対する画面内予測もしくは画面間予測を行うために、圧縮された対象ブロックの信号は逆処理し復元される。即ち、量子化された変換係数は逆量子化器１１１にて逆量子化された後に第２逆変換器１１２にて第２カラーフォーマットから第１カラーフォーマットに変換する。具体的には図３に示す行列演算の逆処理を行う。即ち、行列３０２の逆行列を用いて係数３０３に対し演算を行うことにより、係数３０１を生成する。このように生成された第１カラーフォーマットの変換係数は、色成分ごとに、第１逆変換器１１３にて逆変換される。本実施形態では逆離散コサイン変換を用いる。逆離散コサイン変換された差分信号は、加算器１１４により、ラインＬ１０３から送られた予測信号と加算され、これにより対象ブロックの信号が再生される。再生された対象ブロックの信号はフレームメモリ１０４に格納される。
【００５０】
なお、本実施形態では、第１変換器１０６と第１逆変換器１１３を用いるが、これらの変換器に代わる他の変換処理、例えばウェーブレットを用いてもよい。この場合、画面をブロック分割せず、画面全体に対して変換を行うため、図１のブロック分割器１０２がなくてもよい。
【００５１】
また、対象画像を予測符号化しない場合、予測信号の生成並びに圧縮画像の再生などの処理が不要となり、図１において一点鎖線１１６で囲まれた機能ブロックがなくてもよい。
【００５２】
［カラー画像符号化方法に係る処理］
以下、本実施形態によるカラー画像符号化方法に係る処理を図８に基づいて説明する。図８は本実施形態によるカラー画像符号化方法を示す流れ図であり、図８に示す処理はカラー画像符号化装置１００によって実行される。まずステップ８０２では、ＲＧＢの３色成分を有する画像を入力し、ステップ８０３では、ＲＧＢそれぞれの成分をＮｘＮ画素（Ｎ＝１６または８）のブロックに分割する。
【００５３】
ステップ８０４では、処理済みのブロックをカウントするためのカウンターｉを０に初期化し、ステップ８０５では、ｉ番目のブロックについて、そのＲＧＢの各成分に対し予測信号を生成し、ｉ番目のブロックの信号から、対応する成分の予測信号を引き算することで差分信号を生成する。予測符号化を行わない場合は、ステップ８０５を実行しなくてもよい。
【００５４】
ステップ８０６では、成分ごとの画素信号をその成分内で離散コサイン変換して、周波数領域の係数を生成する。予測符号化を行う場合、周波数領域に変換する対象となる画素信号は差分信号であり、予測符号化を行わない場合、変換の対象となる画素信号はステップ８０２に入力される原画像の信号である。このステップ８０６によって第１Ｒ−変換ブロック、第１Ｇ−変換ブロック、第１Ｂ−変換ブロックが生成される。
【００５５】
次に、ステップ８０７にて、第１Ｒ−変換ブロック、第１Ｇ−変換ブロック、第１Ｂ−変換ブロックを、図３に示す変換式で第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックに変換する。この処理は、前述したとおり、第１Ｒ−変換ブロック、第１Ｇ−変換ブロック、第１Ｂ−変換ブロックの間で相互に対応する変換係数（計３つの変換係数）を対象として実行される。本実施形態では、ＹＵＶに相当するカラーフォーマットに変換するが、それ以外のカラーフォーマットに変換してもよい。次のステップ８０８では、第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックのそれぞれに含まれる係数を量子化し、量子化変換係数を生成する。
【００５６】
このように得られた量子化係数は、ステップ８０９にて、第２カラーフォーマットの色成分をまたがって、一次元の係数列に並べ替える。その並べ替え方法としては、前述した図４〜図７の何れの方法を採用してもよい。そして、次のステップ８１０では、一次元の係数列を算術符号化または可変長符号化でエントロピー符号化する。なお、図８には示されていないが、この時点で、エントロピー符号化されたデータは、外部に出力されるか、又は、蓄積媒体に格納される。
【００５７】
次に、ステップ８１１では、上記ステップ８０８で量子化された変換係数を逆量子化し、ステップ８１２では逆量子化された変換係数を、第２のカラーフォーマットから第１のカラーフォーマットの周波数係数へ逆変換する。これにより、変換係数は、第２（ＹＵＶ）カラーフォーマットから第１（ＲＧＢ）カラーフォーマットに変換される。具体的には、図３に示す行列演算の逆処理を行う。即ち、行列３０２の逆行列を用いて係数３０３に対し演算を行うことにより、係数３０１を生成する。
【００５８】
ステップ８１３では、上記のように生成された第１のカラーフォーマットの変換係数を、色成分ごとに、逆離散コサイン変換により逆変換する。そして、ステップ８１４では、逆離散コサイン変換された画素信号を、ステップ８０５で生成された予測信号と加算することで対象ブロックの信号を再生し、再生した対象ブロックの信号をフレームメモリ１０４に格納する。ステップ８１５では、カウンターｉを１つインクリメントし、ステップ８１６で最後のブロックの処理が終了したと判断されるまで、ブロック１つ１つについてステップ８０５〜８１５の処理を繰り返し実行する。そして、ステップ８１６で、動画像を構成する１つの画像の全ブロックに対し処理が終了したと判断されると、動画像を構成する次の画像についてステップ８０２〜８１６の処理を実行する。以後、動画像を構成する画像１つ１つについてステップ８０２〜８１６の処理を繰り返し実行する。そして、ステップ８１７で、動画像を構成する全ての画像に対し処理が終了したと判断されると、図８の処理を終了する。
【００５９】
なお、ブロック分割しないで符号化処理を行う方式（例えばウェーブレット）では、画面全体に対して変換を行うため、ステップ８０３、８０４、８１５、８１６がなくてもよい。
【００６０】
また、対象画像を予測符号化しない場合は、ステップ８０５、８１１〜８１４が不要となる。
【００６１】
［カラー画像復号装置の構成］
次に、本実施形態に係るカラー画像復号装置について説明する。図９は本実施形態に係るカラー画像復号装置９００を示すブロック図である。このカラー画像復号装置９００は、入力端子９０１、データ解析器（エントロピー復号手段）９０２、スキャン器（逆スキャン手段）９０３、逆量子化器（逆量子化手段）９０４、第２逆変換器（第２逆変換手段）９０５、第１逆変換器（第１逆変換手段）９０６、フレームメモリ９０７、予測信号生成器９０８、加算器９０９、及び出力端子９１０を含んで構成されている。予測信号生成器９０８及び加算器９０９は予測手段として機能する。
【００６２】
以下、カラー画像復号装置９００の各部の機能について概説する。入力端子９０１は、上述した画像予測符号化方法で圧縮符号化された圧縮データを入力する端子である。データ解析器９０２は、入力端子９０１で入力した圧縮データを解析することにより、対象ブロックの残差信号、予測信号の生成に関連する予測信号生成関連情報、量子化パラメータを抽出する。
【００６３】
スキャン器９０３は、詳細は後述するが、１次元の係数列を３色成分に並べ替えて、第２カラーフォーマットに基づいた第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックに割り当てる。逆量子化器９０４は、第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックに含まれている量子化された係数を逆量子化する。第２逆変換器９０５は、詳細は後述するが、逆量子化された係数について第２カラーフォーマットから第１カラーフォーマットへの変換を行う。
【００６４】
第１逆変換器９０６は、第２逆変換器９０５による変換後の第１カラーフォーマットの変換係数を、色成分ごとに逆離散コサイン変換する。フレームメモリ９０７は、画像データを記憶するためのメモリである。予測信号生成器９０８は、ラインＬ９０２ｂから送られた予測信号の生成に関連する情報に基づいて、フレームメモリ９０７にアクセスし、フレームメモリ９０７から取り出した第１カラーフォーマットの各成分について予測信号を生成する。
【００６５】
加算器９０９は、逆離散コサイン変換された３色成分の差分信号とラインＬ９０８から送られた３色成分の予測信号とを加算して対象ブロックの信号を再生し、再生後の対象ブロックの信号をフレームメモリ９０７に格納するとともに出力端子９１０から送出する。出力端子９１０は、再生後の対象ブロックの信号を出力する端子である。
【００６６】
［カラー画像復号装置の動作］
以下、上記のように構成されたカラー画像復号装置９００の動作について述べる。上述した方法で圧縮符号化された圧縮データ（ビットストリームともいう）は入力端子９０１から入力される。この圧縮データには、ＲＧＢの色成分（第１カラーフォーマット）を有する画像を複数のブロックに分割された対象ブロックを予測符号化された差分信号、及び予測信号の生成に関連する情報が含まれている。このうち予測信号の生成に関連する情報としては、画面内予測の場合は予測方法に関するモード情報、画面間予測の場合は動きベクトル及び動き補償時のブロックの大きさなどに関する情報が含まれている。予測符号化されない場合は、予測信号の生成に関連する情報がなくてもよい。この場合、加算器９０９、及び図９において一点鎖線９１１で囲まれた構成（予測信号生成器９０８、フレームメモリ９０７）がなくてもよい。
【００６７】
データ解析器９０２にて、圧縮データより、対象ブロックの差分信号に対応する１次元の係数列、予測信号の生成に関連する情報、量子化パラメータを抽出する。本実施の形態では、逆算術符号化を用いるが可変長復号方法を用いてもよい。この１次元の係数列には、第２カラーフォーマットに基づいた３色成分（ＹＵＶ）の変換係数が含まれている。スキャン器９０３では、１次元の係数列を３色成分に並べ替えて、第２カラーフォーマットに基づいた第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックに割り当てる。
【００６８】
スキャン器９０３における並べ替え処理では、図４〜図７を用いて前述したように、数値の順番に１次元の係数列が３色成分に並べ替えられる。例えば、図４を用いて具体的に説明すると、１次元係数列４０４にある各升目を順に走査し、数字で示されている係数を第２Ｒ−変換ブロック４０１、第２Ｇ−変換ブロック４０２、第２Ｂ−変換ブロック４０３に示されている数値の係数に割り当てて並べ替える。また、図７のケースについては、変換ブロック７０２、７０３に破線で示されたゼロの値の係数に対応して、ゼロを埋め込んだ上で、後続の処理を行うことになる。
【００６９】
次に、逆量子化器９０４にて、第２Ｒ−変換ブロック、第２Ｇ−変換ブロック、第２Ｂ−変換ブロックに含まれている量子化されている係数を逆量子化する。その結果を第２逆変換器９０５にて第２カラーフォーマットから第１カラーフォーマットに変換する。具体的には図３に示す行列演算の逆処理を行う。即ち、行列３０２の逆行列を用いて係数３０３に対し演算を行うことにより、係数３０１を生成する。このように生成された第１カラーフォーマットの変換係数は、色成分ごとに、第１逆変換器９０６にて逆変換される。本実施形態では、逆離散コサイン変換を用いる。逆離散コサイン変換された３色成分の差分信号は、加算器９０９により、ラインＬ９０８から送られた３色成分の予測信号と加算され、対象ブロックの信号が再生される。そして、再生された対象ブロックの信号はフレームメモリ９０７に格納される。予測信号生成器９０８はラインＬ９０２ｂから送られた予測信号の生成に関連する情報に基づいて、フレームメモリ９０７にアクセスし、第１カラーフォーマットの各成分について予測信号を生成する。本実施形態では、Ｈ．２６４／ＡＶＣと同じ方法で画面内もしくは画面間の予測信号を生成する。
【００７０】
［カラー画像復号方法に係る処理］
以下、本実施形態によるカラー画像復号方法に係る処理を図１０に基づいて説明する。図１０は本実施形態によるカラー画像復号方法を示す流れ図であり、図１０に示す処理はカラー画像復号装置９００によって実行される。まずステップ１００２では、圧縮データが入力され、ステップ１００３では、圧縮データに対しエントロピー復号を行い、量子化された変換係数、量子化に関する情報、及び予測信号生成関連情報を抽出する。次のステップ１００４では、予測信号生成関連情報に基づいて予測信号を生成する。なお、本実施形態では、Ｈ．２６４／ＡＶＣと同じ方法で画面内もしくは画面間の予測信号を生成する。
【００７１】
ステップ１００５では、１次元の係数列になっている量子化された変換係数を２次元の配列に並べ替える。この２次元の配列は第２カラーフォーマットに基づいた３色成分である。例えば、図４を用いて具体的に説明すると、１次元係数列４０４にある各升目を順に走査し、数字で示されている係数を第２Ｒ−変換ブロック４０１、第２Ｇ−変換ブロック４０２、第２Ｂ−変換ブロック４０３に示されている数値の係数に割り当てて並べ替える。また、図７のケースについては、変換ブロック７０２、７０３に破線で示されたゼロの値の係数に対応して、ゼロを埋め込んだ上で、後続の処理を行うことになる。次のステップ１００６では、３色成分ごとに量子化された変換係数を、量子化情報を用いて逆量子化する。そしてステップ１００７では、逆量子化された変換係数を、第２カラーフォーマットから第１カラーフォーマットの周波数係数へ変換する。具体的には図３に示す行列演算の逆処理を行う。
【００７２】
ステップ１００８では、上記のように生成された第１カラーフォーマットの変換係数を色成分ごとに逆変換し、再生差分信号を生成する。次のステップ１００９では、上記生成した再生差分信号を予測信号と加算することで再生画像信号を生成し、次の対象ブロックの再生のために、上記生成した再生画像信号をフレームメモリ９０７に格納する。以後、ステップ１０１０で全てのデータに対し処理が終了したと判断されるまで、ステップ１００３〜１００９の処理を繰り返し実行する。そして、ステップ１０１０で、全てのデータに対し処理が終了したと判断されると、図１０の処理を終了する。
【００７３】
なお、予測符号化されない場合は、予測信号の生成に係る処理がなくてもよいため、ステップ１００４、１００９が不要となる。
【００７４】
また、本実施形態におけるカラー画像の符号化・復号方法は、図４〜図７に示したパターンで、色空間をまたがって係数を並べ替えたが、図４〜図７のパターンを複数組み合わせて、適用してもよい。即ち、一枚の画像にあるブロックによって用いるパターンを変えてもよい。但しその場合、ブロックごとに、どのパターンを用いて並べ替えたかを示す指示情報を送信側から受信側に送る必要があり、圧縮データに含める必要がある。受信側では、各ブロックにおいて、この指示情報をもとに１次元の係数列を２次元の係数配列に並べ替える。さらに、動画像に含まれる各画像に対し、異なる並べ替えパターンを適用してもよい。その場合、各画像の符号化データの先頭に用いられた並べ替えパターンに関する情報を付加して伝送もしくは蓄積する必要がある。
【００７５】
また、本実施形態では、第１変換器と第２変換器を用いたが、その二つの変換器と等価である一つの変換器に置き換えてもよい。この１つの変換器としては、第１カラーフォーマットに基づいた３色成分の３次元の信号（画面の水平・垂直の軸、並びに色の軸）を第２カラーフォーマットに基づいた３色成分の信号に変換できるものであればよい。同様に、第１逆変換器と第２逆変換器を用いたが、その二つの逆変換器と等価である一つの逆変換器に置き換えてもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、カラー画像符号化装置が量子化器を備え、カラー画像復号装置が逆量子化器を備えた例を説明したが、符号化方式として可逆符号化方式を採用する場合は、カラー画像符号化装置は量子化器を備える必要はなく、これに伴い、カラー画像復号装置も逆量子化器を備える必要はない。
【００７７】
［カラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムについて］
さて、本発明に係るカラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムは、記録媒体に格納されて提供することもできる。記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはＲＯＭ等の記録媒体、あるいは半導体メモリ等が例示される。
【００７８】
図１１は、コンピュータをカラー画像符号化装置として機能させるためのカラー画像符号化プログラムのモジュールを示すブロック図である。カラー画像符号化プログラムＰ１００は、ブロック分割モジュールＰ１０２、予測信号生成モジュールＰ１０３、記憶モジュールＰ１０４、減算モジュールＰ１０５、第１変換モジュールＰ１０６、第２変換モジュールＰ１０７、量子化モジュールＰ１０８、逆量子化モジュールＰ１０９、第２逆変換モジュールＰ１１０、第１逆変換モジュールＰ１１１、加算モジュールＰ１１２、スキャンモジュールＰ１１３、及びエントロピー符号化モジュールＰ１１４を含んで構成されている。
【００７９】
上記各モジュールが実行されることにより実現される機能は、上述したカラー画像符号化装置１００の各構成要素と同じである。即ち、画像予測符号化プログラムＰ１００の各モジュールの機能は、ブロック分割器１０２、予測信号生成器１０３、フレームメモリ１０４、減算器１０５、第１変換器１０６、第２変換器１０７、量子化器１０８、逆量子化器１１１、第２逆変換器１１２、第１逆変換器１１３、加算器１１４、スキャン器１０９、及びエントロピー符号化器１１０の機能と同様である。
【００８０】
また、図１２は、コンピュータをカラー画像復号装置として機能させるためのカラー画像復号プログラムのモジュールを示すブロック図である。カラー画像復号プログラムＰ９００は、データ解析モジュールＰ９０２、スキャンモジュールＰ９０３、逆量子化モジュールＰ９０４、第２逆変換モジュールＰ９０５、第１逆変換モジュールＰ９０６、加算モジュールＰ９０７、予測信号生成モジュールＰ９０８、及び記憶モジュールＰ９０９を含んで構成されている。
【００８１】
上記各モジュールが実行されることにより実現される機能は、上述したカラー画像復号装置９００の各構成要素と同じである。即ち、カラー画像復号プログラムＰ９００の各モジュールの機能は、データ解析器９０２、スキャン器９０３、逆量子化器９０４、第２逆変換器９０５、第１逆変換器９０６、加算器９０９、予測信号生成器９０８、及びフレームメモリ９０７の機能と同様である。
【００８２】
このように構成されたカラー画像符号化プログラムＰ１００及びカラー画像復号プログラムＰ９００は、記録媒体１０に記憶され、後述するコンピュータにおいて実行される。
【００８３】
図１３は、記録媒体１０に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータのハードウェア構成を示す図であり、図１４は、記録媒体１０に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータの斜視図である。コンピュータとして、ＣＰＵを具備しソフトウエアによる処理や制御を行うＤＶＤプレーヤ、セットトップボックス、携帯電話などを含む。
【００８４】
図１３に示すように、コンピュータ３０は、フレキシブルディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置等の読取装置１２と、オペレーティングシステムを常駐させた作業用メモリ（ＲＡＭ）１４と、記録媒体１０に記憶されたプログラムを記憶するメモリ１６と、ディスプレイといった表示装置１８と、入力装置であるマウス２０及びキーボード２２と、データ等の送受を行うための通信装置２４と、プログラムの実行を制御するＣＰＵ２６とを備えている。コンピュータ３０は、記録媒体１０が読取装置１２に挿入されると、読取装置１２から記録媒体１０に格納されたカラー画像符号化プログラム及びカラー画像復号プログラムにアクセス可能になり、カラー画像符号化プログラムによって本発明に係るカラー画像符号化装置として動作可能となり、カラー画像復号プログラムによって本発明に係るカラー画像復号装置として動作可能となる。
【００８５】
図１４に示すように、カラー画像符号化プログラムもしくはカラー画像復号プログラムは、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号４０としてネットワークを介して提供されるものであってもよい。この場合、コンピュータ３０は、通信装置２４によって受信したカラー画像符号化プログラムもしくはカラー画像復号プログラムをメモリ１６に格納し、当該カラー画像符号化プログラムもしくはカラー画像復号プログラムを実行することができる。
【００８６】
［本実施形態の効果］
以上説明した本実施形態によれば、符号化の単位となる１つのブロック当りの３つの成分であるＲ−ブロック、Ｇ−ブロック、Ｂ−ブロックに対し、それぞれのブロック内で、第１変換カラー成分（第１Ｒ−変換ブロック、第１Ｇ−変換ブロック、第１Ｂ−変換ブロック）を生成し、これら第１変換カラー成分間で相互に対応する変換係数を第２カラーフォーマットに変換して３個の第２変換カラー成分を生成する。これにより、相関の高い変換係数はよりエネルギーの集中度の高いフォーマットに変換され、そのため効率よく符号を割り当てて符号化することができる、という効果が得られる。
【００８７】
また、スキャン処理では、３個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数のうち、１つ目の第２変換カラー成分から３番目の第２変換カラー成分まで、各第２変換カラー成分それぞれについて、対応する少なくとも１つの量子化係数を順番に、一次元のデータ列に並べ替える。このように３個の第２変換カラー成分をまたがった形で、３個の第２変換カラー成分それぞれに対応する量子化係数を一次元のデータ列に並べ替えるため、値の大きい係数の順にスキャンするようになり、即ち、０でない係数（非０の係数）が多く存在する所から順に、０の係数が多く存在する所へ向けてスキャンするようになり、エントロピー符号化に適した並び替えをもたらす、という効果が得られる。
【００８８】
さらに、第１変換、第２変換、及び量子化係数の並べ替えを行うことにより、量子化度合いによって従来のＹＵＶ信号で符号化した場合と同程度の符号量を維持しつつ、復号装置からの出力信号はＲＧＢ信号であり、表示のための信号変換処理は不要のため、処理の軽量化及び電力の節約をもたらす効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施形態に係るカラー画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】カラー画像符号化装置において３つの色成分を離散コサイン変換した後の信号を示す模式図である。
【図３】カラー画像符号化装置において第１カラーフォーマットから第２カラーフォーマットに変換する処理で用いられる数式である。
【図４】カラー画像符号化装置において第２カラーフォーマットに変換された信号の変換係数を１次元の係数列に並べ替える第４処理を説明するための模式図である。
【図５】カラー画像符号化装置において第２カラーフォーマットに変換された信号の変換係数を１次元の係数列に並べ替える第１処理を説明するための模式図である。
【図６】カラー画像符号化装置において第２カラーフォーマットに変換された信号の変換係数を１次元の係数列に並べ替える第２処理を説明するための模式図である。
【図７】カラー画像符号化装置において第２カラーフォーマットに変換された信号の変換係数を１次元の係数列に並べ替える第３処理を説明するための模式図である。
【図８】本実施形態に係るカラー画像符号化方法に係る処理を示す流れ図である。
【図９】本実施形態に係るカラー画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態に係るカラー画像復号方法に係る処理を示す流れ図である。
【図１１】本実施形態に係るカラー画像符号化プログラムのモジュール構成を示すブロック図である。
【図１２】本実施形態に係るカラー画像復号プログラムのモジュール構成を示すブロック図である。
【図１３】記録媒体に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータのハードウェア構成を示す図である。
【図１４】記録媒体に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータの斜視図である。
【符号の説明】
【００９０】
１００…カラー画像符号化装置、１０１…入力端子、１０２…分割器、１０３…予測信号生成器、１０４…フレームメモリ、１０５…減算器、１０６…第１変換器、１０７…第２変換器、１０８…量子化器、１０９…スキャン器、１１０…エントロピー符号化器、１１１…逆量子化器、１１２…第２逆変換器、１１３…第１逆変換器、１１４…加算器、１１５…出力端子、９００…カラー画像復号装置、９０１…入力端子、９０２…データ解析器、９０３…スキャン器、９０４…逆量子化器、９０５…第２逆変換器、９０６…第１逆変換器、９０７…フレームメモリ、９０８…予測信号生成器、９０９…加算器、９１０…出力端子。
【図１】
2008017295.tif 000003
【図２】
2008017295.tif 000004
【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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