(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を符号化する符号化装置において、
前記画像を複数のブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得する基準値取得手段と、
２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出する基準値差分算出手段と、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出する画素値差分算出手段と、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化する量子化手段と、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める演算パラメータ算出手段と、
前記量子化手段による量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力する出力手段と
を備える符号化装置。
【請求項２】
前記所定の演算は、固定の係数と、前記ブロックを代表する代表値とを用いた線形演算であり、
前記演算パラメータ算出手段は、前記代表値を、前記演算パラメータとして求める
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とするとき、
前記演算パラメータ算出手段は、前記第１の基準値を求めるのに用いられる第１の代表値と、前記第２の基準値を求めるのに用いられる第２の代表値とを、前記ブロック毎に求め、
前記基準値取得手段は、前記固定の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記固定の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得する
請求項２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記所定の演算は、所定の係数と、前記ブロックを代表する代表値としての、前記ブロックの画素値の最大値又は最小値とを用いた線形演算であり、
前記演算パラメータ算出手段は、前記所定の係数を、前記演算パラメータとして求める
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とし、
かつ、前記ブロックの画素値の最小値を第１の代表値とするとともに、前記ブロックの画素値の最大値を第２の代表値とするとき、
前記演算パラメータ算出手段は、前記第１の基準値を求めるのに前記第１の代表値とともに用いられる第１の係数と、前記第２の基準値を求めるのに前記第２の代表値とともに用いられる第２の係数とを求め、
前記基準値取得手段は、前記第１の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記第２の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得する
請求項４に記載の符号化装置。
【請求項６】
画像を符号化する符号化装置の符号化方法において、
前記画像を複数のブロックにブロック化し、
前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得し、
２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出し、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出し、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求め、
前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力する
ステップを含む符号化方法。
【請求項７】
画像を符号化する符号化装置として、コンピュータを機能させるプログラムにおいて、
前記画像を複数のブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得する基準値取得手段と、
２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出する基準値差分算出手段と、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出する画素値差分算出手段と、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化する量子化手段と、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める演算パラメータ算出手段と、
前記量子化手段による量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力する出力手段と
して、コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項８】
画像を符号化した符号化データを復号する復号装置において、
前記符号化データは、
前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出し、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める
ことにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、
前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、２つの前記基準値を取得する基準値取得手段と、
２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得する基準値差分取得手段と、
前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求める逆量子化手段と、
前記画素値差分と、前記基準値とを加算する加算手段と
を備える復号装置。
【請求項９】
前記演算パラメータは、前記ブロックを代表する代表値であり、
前記基準値取得手段は、前記所定の演算として、固定の係数と、前記代表値とを用いた線形演算を行うことにより、前記基準値を取得する
請求項８に記載の復号装置。
【請求項１０】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とするとき、
前記演算パラメータは、前記ブロック毎に求められた、前記第１の基準値を求めるのに用いられる第１の代表値と、前記第２の基準値を求めるのに用いられる第２の代表値であり、
前記基準値取得手段は、前記固定の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記固定の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得する
請求項９に記載の復号装置。
【請求項１１】
前記演算パラメータは、所定の係数であり、
前記基準値取得手段は、前記所定の演算として、前記所定の係数と、前記ブロックを代表する代表値としての、前記ブロックの画素値の最小値又は最大値とを用いた線形演算を行うことにより、前記基準値を取得する
請求項８に記載の復号装置。
【請求項１２】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とし、
かつ、前記ブロックの画素値の最小値を第１の代表値とするとともに、前記ブロックの画素値の最大値を第２の代表値とするとき、
前記演算パラメータは、前記第１の基準値を求めるのに前記第１の代表値とともに用いられる第１の係数と、前記第２の基準値を求めるのに前記第２の代表値とともに用いられる第２の係数であり、
前記基準値取得手段は、前記第１の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記第２の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得する
請求項１１に記載の復号装置。
【請求項１３】
画像を符号化した符号化データを復号する復号装置の復号方法において、
前記符号化データは、
前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、
前記注目画素の画素値と前記基準値との差分である画素値差分を算出し、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める
ことにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、
前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、前記基準値を取得し、
２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得し、
前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求め、
前記画素値差分と、前記基準値とを加算する
ステップを含む復号方法。
【請求項１４】
画像を符号化した符号化データを復号する復号装置として、コンピュータを機能させるプログラムにおいて、
前記符号化データは、
前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、
前記注目画素の画素値と前記基準値との差分である画素値差分を算出し、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める
ことにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、
前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、前記基準値を取得する基準値取得手段と、
２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得する基準値差分取得手段と、
前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求める逆量子化手段と、
前記画素値差分と、前記基準値とを加算する加算手段と
して、コンピュータを機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びにプログラムに関し、特に、例えば、量子化誤差を小にすることにより、人間にとって良好な品質の復号結果を得るようにした符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、画像の圧縮方法については、種々の方法が提案されているが、そのうちの１つに、ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図１を参照して、従来のADRCについて説明する。
【０００４】
図１は、横軸を位置（x,y）とするとともに、縦軸を画素値として、あるブロックを構成する画素を示している。
【０００５】
従来のADRCにおいては、画像が複数のブロックにブロック化され、ブロック内の画素の画素値の最大値MAXと最小値MINとが検出される。そして、最大値MAXと最小値MINとの差DR=MAX-MINを、ブロックの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレンジDRに基づいて、ブロック内の画素の画素値がnビットに再量子化される（但し、nは、元の画素値のビット数よりも小さい値）。
【０００６】
即ち、ADRCでは、ブロックの各画素値px,yから、最小値MINが減算され、その減算値(px,y-MIN)が、ダイナミックレンジDRに基づく量子化間隔(ある量子化値から次の量子化値までの間隔)Δ=DR/2nで除算される。そして、その除算の結果得られる除算値(px,y-MIN)/Δ（但し、小数点以下切捨て）が、画素値px,yのADRC結果としてのコード(ADRCコード)とされる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１４４９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のADRCでは、ブロック内の画素値すべてが、図１に示されるように、共通のダイナミックレンジDRに基づいて量子化されるため、即ち、同一の量子化間隔Δ=DR/2nで量子化されるため、最大値MAXと最小値MINとの差が大であるブロックほど、ADRCによる量子化誤差が大となる。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、量子化誤差を小にすることにより、人間にとって良好な品質の復号結果を得ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面の符号化装置、又はプログラムは、画像を符号化する符号化装置、画像を符号化する符号化装置として、コンピュータを機能させるプログラムであり、前記画像を複数のブロックにブロック化するブロック化手段と、前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得する基準値取得手段と、２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出する基準値差分算出手段と、前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出する画素値差分算出手段と、前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化する量子化手段と、前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める演算パラメータ算出手段と、前記量子化手段による量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力する出力手段とを備える符号化装置、又は符号化装置として、コンピュータを機能させるプログラムである。
【００１１】
前記所定の演算が、固定の係数と、前記ブロックを代表する代表値とを用いた線形演算であるとき、前記演算パラメータ算出手段では、前記代表値を、前記演算パラメータとして求めることができる。
【００１２】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とするとき、前記演算パラメータ算出手段では、前記第１の基準値を求めるのに用いられる第１の代表値と、前記第２の基準値を求めるのに用いられる第２の代表値とを、前記ブロック毎に求め、前記基準値取得手段では、前記固定の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記固定の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００１３】
前記所定の演算が、所定の係数と、前記ブロックを代表する代表値としての、前記ブロックの画素値の最大値又は最小値とを用いた線形演算であるとき、前記演算パラメータ算出手段では、前記所定の係数を、前記演算パラメータとして求めることができる。
【００１４】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とし、かつ、前記ブロックの画素値の最小値を第１の代表値とするとともに、前記ブロックの画素値の最大値を第２の代表値とするとき、前記演算パラメータ算出手段では、前記第１の基準値を求めるのに前記第１の代表値とともに用いられる第１の係数と、前記第２の基準値を求めるのに前記第２の代表値とともに用いられる第２の係数とを求め、前記基準値取得手段では、前記第１の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記第２の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００１５】
本発明の第１の側面の符号化方法は、画像を符号化する符号化装置の符号化方法であり、前記画像を複数のブロックにブロック化し、前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得し、２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出し、前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出し、前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求め、前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力するステップを含む。
【００１６】
本発明の第１の側面においては、前記画像が複数のブロックにブロック化され、前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値が取得され、２つの前記基準値どうしの差である基準値差分が算出され、前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分が算出され、前記画素値差分が、前記基準値差分に基づいて量子化され、前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータが求められ、前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータが、前記画像の符号化結果として出力される。
【００１７】
本発明の第２の側面の復号装置、又はプログラムは、画像を符号化した符号化データを復号する復号装置、又は画像を符号化した符号化データを復号する復号装置として、コンピュータを機能させるプログラムであり、前記符号化データは、前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出し、前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求めることにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、２つの前記基準値を取得する基準値取得手段と、２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得する基準値差分取得手段と、前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求める逆量子化手段と、前記画素値差分と、前記基準値とを加算する加算手段とを備える復号装置、又は復号装置として、コンピュータを機能させるプログラムである。
【００１８】
前記演算パラメータが、前記ブロックを代表する代表値であるとき、前記基準値取得手段では、前記所定の演算として、固定の係数と、前記代表値とを用いた線形演算を行うことにより、前記基準値を取得することができる。
【００１９】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とし、前記演算パラメータが、前記ブロック毎に求められた、前記第１の基準値を求めるのに用いられる第１の代表値と、前記第２の基準値を求めるのに用いられる第２の代表値であるとき、前記基準値取得手段では、前記固定の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記固定の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００２０】
前記演算パラメータが、所定の係数であるとき、前記基準値取得手段では、前記所定の演算として、前記所定の係数と、前記ブロックを代表する代表値としての、前記ブロックの画素値の最小値又は最大値とを用いた線形演算を行うことにより、前記基準値を取得することができる。
【００２１】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値とし、かつ、前記ブロックの画素値の最小値を第１の代表値とするとともに、前記ブロックの画素値の最大値を第２の代表値とし、前記演算パラメータが、前記第１の基準値を求めるのに前記第１の代表値とともに用いられる第１の係数と、前記第２の基準値を求めるのに前記第２の代表値とともに用いられる第２の係数であるとき、前記基準値取得手段では、前記第１の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記第２の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００２２】
本発明の第２の側面の復号方法は、画像を符号化した符号化データを復号する復号装置の復号方法であり、前記符号化データは、前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、前記注目画素の画素値と前記基準値との差分である画素値差分を算出し、前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求めることにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、前記基準値を取得し、２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得し、前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求め、前記画素値差分と、前記基準値とを加算するステップを含む。
【００２３】
本発明の第２の側面においては、前記演算パラメータを用いて前記所定の演算が行われることにより、前記基準値が取得され、２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分が取得される。そして、前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果が逆量子化されることにより、前記画素値差分が求められ、前記画素値差分と、前記基準値とが加算される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、量子化誤差を小にすることにより、人間にとって良好な品質の復号結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２６】
本発明の第１の側面の復号装置、又はプログラムは、
画像を符号化する符号化装置（例えば、図３の符号化装置３１）、又は画像を符号化する符号化装置として、コンピュータを機能させるプログラムであり、
前記画像を複数のブロックにブロック化するブロック化手段（例えば、図３のブロック化部６１）と、
前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得する基準値取得手段（例えば、図３の線形予測器６４や６７）と、
２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出する基準値差分算出手段（例えば、図３の基準値差分器６８）と、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出する画素値差分算出手段（例えば、図３の画素値差分器７０）と、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化する量子化手段（例えば、図３の量子化器７１）と、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める演算パラメータ算出手段（例えば、図３のブロック代表値算出部６２や６５）と、
前記量子化手段による量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力する出力手段（例えば、図３の出力部７２）と
を備える符号化装置、又は符号化装置として、コンピュータを機能させるプログラムである。
【００２７】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値（例えば、図３の基準値ｂx,y）とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値（例えば、図３の基準値ｔx,y）とするとき、
前記演算パラメータ算出手段（例えば、図３のブロック代表値算出部６２や６５）では、前記第１の基準値を求めるのに用いられる第１の代表値（例えば、図３の代表値Ｂ）と、前記第２の基準値を求めるのに用いられる第２の代表値（例えば、図３の代表値Ｔ）とを、前記ブロック毎に求め、
前記基準値取得手段（例えば、図３の線形予測器６４や６７）では、前記固定の係数（例えば、図３の係数ωb）と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記固定の係数（例えば、図３の係数ωt）と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００２８】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値（例えば、図１０の基準値ｂx,y）とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値（例えば、図１０の基準値ｔx,y）とし、
かつ、前記ブロックの画素値の最小値を第１の代表値（例えば、図１０の代表値Ｂ）とするとともに、前記ブロックの画素値の最大値を第２の代表値（例えば、図１０の代表値Ｔ）とするとき、
前記演算パラメータ算出手段（例えば、図１０の係数算出部１５２や１５５）では、前記第１の基準値を求めるのに前記第１の代表値とともに用いられる第１の係数（例えば、図１０の係数ωb）と、前記第２の基準値を求めるのに前記第２の代表値とともに用いられる第２の係数（例えば、図１０の係数ωt）とを求め、
前記基準値取得手段（例えば、図１０の線形予測器１５３や１５６）では、前記第１の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記第２の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００２９】
本発明の第１の側面の符号化方法は、
画像を符号化する符号化装置（例えば、図３の符号化装置３１）の符号化方法であり、
前記画像を複数のブロックにブロック化し（例えば、図６のステップＳ３１）、
前記ブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値を取得し（例えば、図６のステップＳ３４やステップＳ３５）、
２つの前記基準値どうしの差である基準値差分を算出し（例えば、図６のステップＳ３６）、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出し（例えば、図６のステップＳ３８）、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し（例えば、図６のステップＳ３９）、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求め（例えば、図６のステップＳ３２やステップＳ３３）、
前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを、前記画像の符号化結果として出力する（例えば、図６のステップＳ４０）
ステップを含む。
【００３０】
本発明の第２の側面の復号装置、又はプログラムは、
画像を符号化した符号化データを復号する復号装置（例えば、図７の復号装置３２）、又は画像を符号化した符号化データを復号する復号装置として、コンピュータを機能させるプログラムであり、
前記符号化データは、
前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、
前記注目画素の画素値と、前記基準値との差分である画素値差分を算出し、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める
ことにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、
前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、２つの前記基準値を取得する基準値取得手段（例えば、図７の線形予測器１０３や１０５）と、
２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得する基準値差分取得手段（例えば、図７の基準値差分器１０６）と、
前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求める逆量子化手段（例えば、図７の逆量子化器１０８）と、
前記画素値差分と、前記基準値とを加算する加算手段（例えば、図７の加算器１０９）と
を備える復号装置、又は復号装置として、コンピュータを機能させるプログラムである。
【００３１】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値（例えば、図７の基準値ｂx,y）とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値（例えば、図７の基準値ｔx,y）とするとき、
前記演算パラメータは、前記ブロック毎に求められた、前記第１の基準値を求めるのに用いられる第１の代表値（例えば、図７の代表値Ｂ）と、前記第２の基準値を求めるのに用いられる第２の代表値（例えば、図７の代表値Ｔ）であり、
前記基準値取得手段（例えば、図７の線形予測器１０３や１０５）では、前記固定の係数（例えば、図７の係数ωb）と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記固定の係数（例えば、図７の係数ωt）と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００３２】
２つの前記基準値のうちの、前記注目画素の画素値以下の基準値を第１の基準値（例えば、図１２の基準値ｂx,y）とするとともに、前記注目画素の画素値以上の基準値を第２の基準値（例えば、図１２の基準値ｔx,y）とし、
かつ、前記ブロックの画素値の最小値を第１の代表値（例えば、図１２の代表値Ｂ）とするとともに、前記ブロックの画素値の最大値を第２の代表値（例えば、図１２の代表値Ｔ）とするとき、
前記演算パラメータは、前記第１の基準値を求めるのに前記第１の代表値とともに用いられる第１の係数（例えば、図１２の係数ωb）と、前記第２の基準値を求めるのに前記第２の代表値とともに用いられる第２の係数（例えば、図１２の係数ωt）であり、
前記基準値取得手段（例えば、図１２の線形予測器１９２や１９３）では、前記第１の係数と前記第１の代表値とを用いて、前記第１の基準値を求めるとともに、前記第２の係数と前記第２の代表値とを用いて、前記第２の基準値を求めることにより、前記第１及び第２の基準値を取得することができる。
【００３３】
本発明の第２の側面の復号方法は、
画像を符号化した符号化データを復号する復号装置（例えば、図７の復号装置３２）の復号方法であり、
前記符号化データは、
前記画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、前記注目画素の画素値以上の値と、前記注目画素の画素値以下の値の２つの基準値どうしの差である基準値差分を算出し、
前記注目画素の画素値と前記基準値との差分である画素値差分を算出し、
前記画素値差分を、前記基準値差分に基づいて量子化し、
前記基準値を求めるための所定の演算に用いる演算パラメータであって、前記演算パラメータを用いた前記所定の演算により求められる前記基準値と前記注目画素の画素値との差分を最小化する前記演算パラメータを求める
ことにより得られる前記画素値差分の量子化結果、及び前記演算パラメータを含み、
前記演算パラメータを用いて前記所定の演算を行うことにより、前記基準値を取得し（例えば、図８のステップＳ６２やステップＳ６３）、
２つの前記基準値どうしの差である前記基準値差分を取得し（例えば、図８のステップＳ６４）、
前記基準値差分に基づいて、前記量子化結果を逆量子化することにより、前記画素値差分を求め（例えば、図８のステップＳ６６）、
前記画素値差分と、前記基準値とを加算する（例えば、図８のステップＳ６７）
ステップを含む。
【００３４】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３５】
図２は、本発明を適用した画像伝送システムの一実施の形態の構成例を示している。
【００３６】
図２の画像伝送システム１は、符号化装置３１及び復号装置３２により構成される。
【００３７】
伝送すべき画像データは、符号化装置３１に供給されるようになっており、符号化装置３１は、そこに供給される画像データを、（再）量子化することにより符号化する。
【００３８】
符号化装置３１が画像データを符号化することにより得られる符号化データは、例えば、半導体メモリ、光磁気ディスク、磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ、相変化ディスク等でなる記録媒体３３に記録されるか、例えば、地上波、衛星回線、CATV（Cable Television）網、インターネット、公衆回線などでなる伝送媒体３４を介して伝送される。
【００３９】
復号装置３２は、記録媒体３３又は伝送媒体３４を介して提供される符号化データを受信して、逆量子化することにより復号する。この復号により得られた復号画像データは、例えば、図示せぬモニタに供給されて表示される。
【００４０】
図３は、図２の符号化装置３１の第１の構成例を示すブロック図である。
【００４１】
図３の符号化装置３１は、ブロック化部６１、ブロック代表値算出部６２、記憶部６３、メモリ６４aを内蔵する線形予測器６４、ブロック代表値算出部６５、記憶部６６、メモリ６７aを内蔵する線形予測器６７、基準値差分器６８、量子化間隔算出部６９、画素値差分器７０、量子化器７１及び出力部７２により構成される。
【００４２】
ブロック化部６１には、符号化対象である画像データが、例えば、１フレーム（又はフィールド）単位で供給される。ブロック化部６１は、そこに供給された１フレーム（の画像データ）を注目フレームとして、注目フレームを、所定の画素数で構成される複数のブロックに分割するブロック化を行い、ブロック代表値算出部６２，６５及び画素値差分器７０に供給する。
【００４３】
ブロック代表値算出部６２は、ブロック化部６１からのブロックと、記憶部６３に記憶されている第１の係数ωbとに基づいて、注目フレームの各ブロックを代表する第１の代表値Ｂを、ブロック毎に算出し、線形予測器６４及び出力部７２に供給する。
【００４４】
記憶部６３は、各ブロックの各画素を注目画素として、注目画素の画素値ｐx,y以下の第１の基準値ｂx,yを求めるのに、第１の代表値Ｂとともに用いられる第１の係数ωbとして、固定の係数ωbを記憶する。
【００４５】
ここで、画素値ｐx,yは、注目フレームの、左からｘ番目の、上からｙ番目の位置にある画素の画素値を表す。
【００４６】
また、固定の係数ωbとしては、例えば、画像を拡大するための、画素（画素値）の線形補間に用いられる係数等を採用することができる。
【００４７】
線形予測器６４は、ブロック代表値算出部６２から供給されるブロック毎の第１の代表値Ｂを、内蔵するメモリ６４aに記憶する。
【００４８】
線形予測器６４は、メモリ６４aに記憶される第１の代表値Ｂと、記憶部６３に記憶されている第１の係数ωbとを用いた線形演算を行うことにより、注目画素の画素値ｐx,y以下の第１の基準値ｂx,yを求め、基準値差分器６８及び画素値差分器７０に供給する。
【００４９】
ブロック代表値算出部６５は、ブロック化部６１からのブロックと、記憶部６６に記憶されている第２の係数ωtとに基づいて、注目フレームの各ブロックを代表する第２の代表値Ｔを、ブロック毎に算出し、線形予測器６７及び出力部７２に供給する。
【００５０】
記憶部６６は、注目画素の画素値ｐx,y以上の第２の基準値ｔx,yを求めるのに、第２の代表値Ｔとともに用いられる第２の係数ωtとして、固定の係数ωtを記憶する。
【００５１】
なお、固定の係数ωtとしては、例えば、画像を拡大するための、画素の線形補間に用いられる係数等を採用することができる。
【００５２】
線形予測器６７は、ブロック代表値算出部６５から供給されるブロック毎の第２の代表値Ｔを、内蔵するメモリ６７aに記憶する。
【００５３】
線形予測器６７は、メモリ６７aに記憶される第２の代表値Ｔと、記憶部６６に記憶されている第２の係数ωtとを用いた線形演算を行うことにより、注目画素の画素値ｐx,y以上の第２の基準値ｔx,yを求め、基準値差分器６８に供給する。
【００５４】
基準値差分器６８は、線形予測器６７からの第２の基準値ｔx,yと、線形予測器６４からの第１の基準値ｂx,yとの差分である基準値差分Ｄx,y(=ｔx,y―ｂx,y)を算出し、量子化間隔算出部６９に供給する。
【００５５】
量子化間隔算出部６９は、基準値差分器６８から供給された基準値差分Ｄx,yに基づいて、注目画素の画素値ｐx,yを量子化するための量子化間隔（量子化ステップ）Δx,yを算出し、量子化器７１に供給する。なお、量子化間隔算出部６９には、図示せぬ回路より、例えば、ユーザの操作や、復号画像データに要求される画質（S/N(Signal to Noise ratio)）等に応じて、量子化後の画像データに割り当てるべき量子化ビット数（１画素を表現するためのビット数）ｎが供給されるようになされており、量子化間隔Δx,yは、式Δx,y＝Ｄx,y/２nにしたがって算出される。
【００５６】
画素値差分器７０は、ブロック化部６１からのブロックの各画素を注目画素として、注目画素の画素値ｐx,yと、線形予測器６４から供給される注目画素の第１の基準値ｂx,yとの差分である画素値差分ｄx,y(=ｐx,y−ｂx,y)を算出し、量子化器７１に供給する。
【００５７】
量子化器７１は、画素値差分器７０からの画素値差分ｄx,yを、量子化間隔算出部６９からの量子化間隔Δx,yにしたがって量子化し、その量子化により得られる量子化データＱx,y(=ｄx,y/Δx,y)を、出力部７２に供給する。
【００５８】
出力部７２は、量子化器７１からの量子化データＱx,yとともに、ブロック代表値算出部６２からの注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂ、及びブロック代表値算出部６５からの注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔを多重化し、注目フレームの符号化データとして出力する。
【００５９】
図４は、図３の線形予測器６４が、線形演算（線形一次予測）により、注目画素について、第１の基準値ｂx,yを求める処理を説明する図である。
【００６０】
即ち、図４は、注目フレームを構成するブロックのうちの、縦×横が３×３個の９つのブロック９０乃至９８を示している。
【００６１】
いま、図４のブロック９０乃至９８のうちの、ブロック９４のある画素が注目画素となっているとすると、線形予測器６４は、例えば、式（１）の線形演算により、注目画素の第１の基準値ｂx,yを算出する。
【００６２】
【数１】
0004835554.tif 000002
【００６３】
但し、式（１）において、Ｂiは、注目画素のブロック９４を中心とする３×３のブロック９０乃至９８のうちの、ラスタスキャン順で、i+1番目のブロックの第１の代表値であり、ωbm,iは、第１の係数ωbのうちの、ブロックを構成する画素の中でラスタスキャン順でｍ番目の画素#ｍが注目画素である場合に、第１の代表値Ｂiと乗算される係数を示している。
【００６４】
また、式（１）において、tapは、第１の基準値ｂx,yを求めるのに用いられる第１の代表値Ｂiの数から１を減算した値であり、図４の場合には、８（＝９−１）である。本実施の形態においては、第１の係数ωbとしては、９個の第１の代表値Ｂ0乃至Ｂ8とそれぞれ乗算される９個の第１の係数ωbm,0,ωbm,1,・・・,ωbm,8が、ブロックを構成する画素#ｍ毎に用意されている。
【００６５】
ブロックすべての第１の代表値Ｂは、例えば、整数計画問題の解として、ブロック代表値算出部６２により算出される。
【００６６】
即ち、例えば、第１の代表値Ｂは、上述の式（１）及び以下の式（２）を制約条件とし、以下の式（３）に示す関数を目的関数とするときの整数計画問題の解として得られる。
【００６７】
【数２】
0004835554.tif 000003
【００６８】
【数３】
0004835554.tif 000004
【００６９】
ここで、式（２）は、注目フレームのすべての位置（x,y）の画素について、第１の基準値ｂx,yが、画素値ｐx,y以下の値であることを表す。
【００７０】
また、式（３）は、注目フレームのすべての位置（x,y）の画素について、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y―ｂx,yを最小化することを表す。
【００７１】
従って、ブロック代表値算出部６２では、第１の基準値ｂx,yを求めるための式（１）の線形演算に用いられる第１の代表値Ｂであって、注目フレームのすべての画素についての画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y−ｂx,yの総和を最小化する第１の代表値Ｂが求められる。
【００７２】
線形予測器６７及びブロック代表値算出部６５でも、上述の線形予測器６４及びブロック代表値算出部６２と同様にして、第２の基準値ｔx,y及び第２の代表値Ｔが、それぞれ求められる。
【００７３】
いま、図４のブロック９０乃至９８のうちの、ブロック９４のある画素が注目画素となっているとすると、線形予測器６７は、例えば、式（４）の線形演算により、注目画素の第２の基準値ｔx,yを算出する。
【００７４】
【数４】
0004835554.tif 000005
【００７５】
但し、式（４）において、Ｔiは、注目画素のブロック９４を中心とする３×３のブロック９０乃至９８のうちの、ラスタスキャン順で、i+1番目のブロックの第２の代表値であり、ωtm,iは、第２の係数ωtのうちの、ブロックを構成する画素の中でラスタスキャン順でｍ番目の画素#ｍが注目画素である場合に、第２の代表値Ｔiと乗算される係数を示している。
【００７６】
また、式（４）において、tapは、第２の基準値ｔx,yを求めるのに用いられる第２の代表値Ｔiの数から１を減算した値であり、図４の場合には、８（＝９−１）である。本実施の形態においては、第２の係数ωtとしては、９個の第２の代表値Ｔ0乃至Ｔ8とそれぞれ乗算される９個の第２の係数ωtm,0,ωtm,1,・・・,ωtm,8が、ブロックを構成する画素#ｍ毎に用意されている。
【００７７】
ブロックすべての第２の代表値Ｔは、例えば、整数計画問題の解として、ブロック代表値算出部６５により算出される。
【００７８】
即ち、例えば、第２の代表値Ｔは、上述の式（４）及び以下の式（５）を制約条件とし、以下の式（６）に示す関数を目的関数とするときの整数計画問題の解として得られる。
【００７９】
【数５】
0004835554.tif 000006
【００８０】
【数６】
0004835554.tif 000007
【００８１】
ここで、式（５）は、注目フレームのすべての位置（x,y）の画素について、第２の基準値ｔx,yが、画素値ｐx,y以上の値であることを表す。
【００８２】
また、式（６）は、注目フレームのすべての位置（x,y）の画素について、第２の基準値ｔx,yと画素値ｐx,yとの差分ｔx,y―ｐx,yを最小化することを表す。
【００８３】
従って、ブロック代表値算出部６５では、第２の基準値ｔx,yを求めるための式（４）の線形演算に用いられる第２の代表値Ｔであって、注目フレームのすべての画素についての画素値ｐx,yと第２の基準値ｔx,yとの差分ｔx,y−ｐx,yの総和を最小化する第２の代表値Ｔが求められる。
【００８４】
ここで、基準値差分器６８で求められる、第２の基準値ｔx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分である基準値差分Ｄx,y=ｔx,y-ｂx,yは、式（７）に示すように、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yと、第２の基準値ｔx,yと画素値ｐx,yとの差分ｔx,y-ｐx,yとの和で表される。
【００８５】
【数７】
0004835554.tif 000008
【００８６】
従って、式（３）に示すように、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yを最小化する第１の代表値Ｂから求められる第１の基準値ｂx,y、及び、式（６）に示すように、第２の基準値ｔx,yと画素値ｐx,yとの差分ｔx,y-ｐx,yを最小化する第２の代表値Ｔから求められる第２の基準値ｔx,yによれば、それらの第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yから求められる基準値差分Ｄx,yの総和が、式（８）に示すように最小になる。
【００８７】
【数８】
0004835554.tif 000009
【００８８】
ここで、以上のように、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yを最小化する（第１の代表値Ｂから求められる）、画素値ｐx,y以下の値の第１の基準値ｂx,yを、以下、適宜、最適化された第１の基準値ｂx,yともいう。同様に、第２の基準値ｔx,yと画素値ｐx,yとの差分ｔx,y-ｐx,yを最小化する（第２の代表値Ｔから求められる）、画素値ｐx,y以上の値の第２の基準値ｔx,yを、以下、適宜、最適化された第２の基準値ｔx,yともいう。
【００８９】
図５は、最適化された第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yを示す図である。
【００９０】
図５において、横軸は、画素の位置(x,y)を表し、縦軸は、画素値を表す。
【００９１】
従来のADRCでは、第１の基準値ｂx,yとしては、ブロックの画素値の最小値MINが採用され、第２の基準値ｔx,yとしては、ブロックの画素値の最大値MAXが採用されて、第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yは、いずれも、ブロックの各画素について一定の値であったが、図３の符号化装置３１で行われる符号化では、第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yは、ブロックの画素毎に異なり、その結果、基準値差分Ｄx,yも、ブロックの画素毎に異なる。
【００９２】
そして、上述したように、第１の基準値ｂx,yは、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yを最小化する、画素値ｐx,y以下の値であり、第２の基準値ｔx,yは、第２の基準値ｔx,yと画素値ｐx,yとの差分ｔx,y-ｐx,yを最小化する、画素値ｐx,y以上の値であるから、そのような第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yから求められる基準値差分Ｄx,yは、ブロックの画素値の最小値MINと最大値MAXから求められる、従来のADRCのダイナミックレンジDRに比較して小さくなる。
【００９３】
従って、そのような基準値差分Ｄx,yから求められる量子化間隔Δx,yも、従来のADRCの場合よりも小さくなり、その結果、量子化誤差を低減することができる。
【００９４】
さらに、画素値差分ｄx,yが求められるときに画素値ｐx,yから減算される第１の基準値ｂx,yは、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yを最小化する値、つまり、画素値ｐx,yに（ブロックの画素値の最小値）より近い値であるから、その点からも、従来のADRCの場合よりも、量子化誤差を低減することができる。
【００９５】
次に、図６のフローチャートを参照して、図３の符号化装置３１が行う符号化処理を説明する。
【００９６】
ステップＳ３１において、ブロック化部６１は、そこに供給された１フレーム（の画像データ）を注目フレームとして、注目フレームを複数のブロックにブロック化する。そして、ブロック化部６１は、注目フレームのブロックを、ブロック代表値算出部６２，６５及び画素値差分器７０に供給して、処理は、ステップＳ３１からステップＳ３２に進む。
【００９７】
ステップＳ３２において、ブロック代表値算出部６２は、ブロック化部６１からの、注目フレームを構成する各ブロックについて、記憶部６３に記憶されている第１の係数ωbを用い、式（１）乃至式（３）を満たす第１の代表値Ｂを算出し、線形予測器６４及び出力部７２に供給して、処理は、ステップＳ３３に進む。
【００９８】
ステップＳ３３において、ブロック代表値算出部６５は、ブロック化部６１からの、注目フレームを構成する各ブロックについて、記憶部６６に記憶されている第２の係数ωtを用い、式（４）乃至式（６）を満たす第２の代表値Ｔを算出し、線形予測器６７及び出力部７２に供給して、処理は、ステップＳ３４に進む。
【００９９】
ステップＳ３４において、線形予測器６４は、ブロック代表値算出部６２から供給された注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂを、内蔵するメモリ６４aに記憶する。
【０１００】
また、ステップＳ３４において、線形予測器６４は、注目フレームのブロックを、順次、注目ブロックとするとともに、注目ブロックの各画素を、順次、注目画素とし、メモリ６４aに記憶されている、注目ブロック及びその周辺のブロックの第１の代表値Ｂiと、記憶部６３に記憶されている第１の係数ωbとを用いて、式（１）の線形演算を行い、その線形演算により得られた注目画素の第１の基準値ｂx,yを、基準値差分器６８及び画素値差分器７０に供給して、処理は、ステップＳ３５に進む。
【０１０１】
ステップＳ３５において、線形予測器６７は、ブロック代表値算出部６５から供給された注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔを、内蔵するメモリ６７aに記憶する。
【０１０２】
また、ステップＳ３５において、線形予測器６７は、メモリ６７aに記憶されている、注目ブロック及びその周辺のブロックの第２の代表値Ｔiと、記憶部６６に記憶されている第２の係数ωtとを用いて、式（４）の線形演算を行い、その線形演算により得られた注目画素の第２の基準値ｔx,yを、基準値差分器６８に供給して、処理は、ステップＳ３６に進む。
【０１０３】
ステップＳ３６において、基準値差分器６８は、注目画素について、線形予測器６７からの第２の基準値ｔx,yと、線形予測器６４からの第１の基準値ｂx,yとの差分である基準値差分Ｄx,yを算出し、量子化間隔算出部６９に供給して、処理は、ステップＳ３７に進む。
【０１０４】
ステップＳ３７において、量子化間隔算出部６９は、基準値差分器６８から供給される基準値差分Ｄx,yに基づいて、注目画素の画素値ｐx,yを量子化するための量子化間隔Δx,yを算出し、量子化器７１に供給して、処理は、ステップＳ３８に進む。
【０１０５】
ステップＳ３８において、画素値差分器７０は、ブロック化部６１からのブロックのうちの注目ブロックの注目画素の画素値ｐx,yと、線形予測器６４から供給された注目画素の第１の基準値ｂx,yとの差分である画素値差分ｄx,yを算出し、量子化器７１に供給して、処理は、ステップＳ３９に進む。
【０１０６】
ステップＳ３９において、量子化器７１は、画素値差分器７０からの画素値差分ｄx,yを、量子化間隔算出部６９からの量子化間隔Δx,yにしたがって量子化し、その量子化により得られた量子化データＱx,y(=ｄx,y/Δx,y)を、出力部７２に供給する。
【０１０７】
そして、注目フレームのすべての画素を注目画素として、ステップＳ３４乃至ステップＳ３９の処理が行われ、注目フレームのすべての画素について、量子化データＱx,yが得られると、処理は、ステップＳ３９からステップＳ４０に進む。
【０１０８】
ステップＳ４０では、出力部７２は、量子化器７１からの注目フレームのすべての画素の量子化データＱx,yとともに、ブロック代表値算出部６２からの注目フレームのブロック毎の第１の代表値Ｂ、及びブロック代表値算出部６５からのブロック毎の第２の代表値Ｔを多重化することにより、注目フレームの符号化データを構成して出力し、処理は、ステップＳ４１に進む。
【０１０９】
ステップＳ４１において、線形予測器６４は、符号化対象とすべき画像データすべてに対する処理が終了したか否かを判定する。
【０１１０】
ステップＳ４１において、符号化対象とすべき画像データすべてに対する処理が終了していないと判定された場合、処理は、ステップＳ３１に戻り、ブロック化部６１は、そこに供給される新たな１フレームを、新たに、注目フレームとして、以下、同様の処理を繰り返す。
【０１１１】
一方、ステップＳ４１において、符号化対象とすべき画像データすべてに対する処理が終了したと判定された場合、符号化処理は終了する。
【０１１２】
図６の符号化処理によれば、上述の式（３）に示すように、差分ｐx,y−ｂx,yの総和を最小にする第１の代表値Ｂが求められるとともに、上述の式（６）に示すように、差分ｔx,y−ｐx,yの総和を最小にする第２の代表値Ｔが求められる。従って、上述の式（７）に示す基準値差分Ｄx,yを小とすることができ、基準値差分Ｄx,yの大きさに比例する量子化間隔Δx,yの大きさを小にすることができる。
【０１１３】
その結果、量子化誤差を小にすることができる。
【０１１４】
さらに、図６の符号化処理では、画素値差分器７０において、画素値ｐx,yとの差分が求められる第１の基準値ｂx,yとして、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y―ｂx,yを最小化する第１の基準値ｂx,y、つまり、画素値ｐx,yに、より近い値の第１の基準値ｂx,yが求められるので、量子化誤差をより小にすることができる。
【０１１５】
また、従来のADRCでは、画素値を量子化して得られる量子化データの他、ブロック毎の最小値MIN、最大値MAX、及びダイナミックレンジDRのうちの２つが、ブロックを符号化した符号化データとなるのに対して、図６の符号化処理では、画素値を量子化して得られる量子化データの他、ブロック毎の第１の代表値Ｂ及び第２の代表値Ｔが、ブロックを符号化した符号化データとなる。
【０１１６】
従って、図６の符号化処理によれば、従来のADRCと比較して、符号化データのデータ量を増加させずに、量子化誤差を低減することができる。
【０１１７】
図７は、図２の復号装置３２の第１の構成例を示すブロック図である。
【０１１８】
図７の復号装置３２は、入力部１０１、記憶部１０２、メモリ１０３aを内蔵する線形予測器１０３、記憶部１０４、メモリ１０５aを内蔵する線形予測器１０５、基準値差分器１０６、量子化間隔算出部１０７、逆量子化器１０８、加算器１０９及びタイリング部１１０により構成される。
【０１１９】
入力部１０１には、例えば、記録媒体３３又は伝送媒体３４（図２）を介して、図３の符号化装置３１が出力した、第１の代表値Ｂ、第２の代表値Ｔ、及び量子化データＱx,yを含む符号化データが、例えば１フレーム単位で入力（供給）される。
【０１２０】
入力部１０１は、そこに入力された１フレーム分の符号化データを注目フレームの符号化データとして、その符号化データを、注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂ、注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔ、及び注目フレームの各画素の量子化データＱx,yに分解し、第２の代表値Ｔを線形予測器１０３に入力し、第１の代表値Ｂを線形予測器１０５に入力するとともに、量子化データＱx,yを逆量子化器１０８に入力する。
【０１２１】
記憶部１０２は、図３の記憶部６６が記憶している第２の係数ωtと同一の第２の係数ωtを記憶している。
【０１２２】
線形予測器１０３は、入力部１０１から供給される、注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔを、内蔵するメモリ１０３aに記憶する。
【０１２３】
線形予測器１０３は、メモリ１０３aに記憶されている第２の代表値Ｔと、記憶部１０２に記憶されている第２の係数ωtとを用いて、図３の線形予測器６７と同様の処理を行うことにより、図３の線形予測器６７が出力する第２の基準値tx,yと同一の第２の基準値tx,yを求め、基準値差分器１０６に供給する。
【０１２４】
記憶部１０４は、図３の記憶部６３に記憶されている第１の係数ωbと同一の第１の係数ωbを記憶している。
【０１２５】
線形予測器１０５は、入力部１０１から供給される、注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂを、内蔵するメモリ１０５aに記憶する。
【０１２６】
線形予測器１０５は、メモリ１０５aに記憶されている第１の代表値Ｂと、記憶部１０４に記憶されている第１の係数ωbとを用いて、図３の線形予測器６４と同様の処理を行うことにより、図３の線形予測器６４が出力する第１の基準値ｂx,yと同一の第１の基準値ｂx,yを求め、基準値差分器１０６及び加算器１０９に供給する。
【０１２７】
基準値差分器１０６は、図３の基準値差分器６８と同様に、線形予測器１０３からの第２の基準値ｔx,yと、線形予測器１０５からの第１の基準値ｂx,yとの基準値差分Ｄx,yを算出し、量子化間隔算出部１０７に供給する。
【０１２８】
量子化間隔算出部１０７は、図３の量子化間隔算出部６９と同様に、基準値差分器１０６から供給された基準値差分Ｄx,yに基づいて、入力部１０１から逆量子化器１０８に供給される量子化データＱx,yを逆量子化するための量子化間隔Δx,yを算出し、逆量子化器１０８に供給する。なお、量子化間隔算出部１０７には、図示せぬ回路より、図３の量子化間隔算出部６９に供給されるのと同一の量子化ビット数ｎが供給されるようになされており、量子化間隔Δx,yは、式Δx,y＝Ｄx,y/２nにしたがって算出される。
【０１２９】
逆量子化器１０８は、入力部１０１からの量子化データＱx,yを、量子化間隔算出部１０７からの量子化間隔Δx,yにしたがって逆量子化し、その逆量子化により得られた画素値差分ｄx,y(＝ｐx,y−ｂx,y)を、加算器１０９に供給する。
【０１３０】
加算器１０９は、線形予測器１０５からの第１の基準値ｂx,yと、逆量子化器１０８からの画素値差分ｄx,yとを加算し、その加算により得られた加算値ｐx,yを、復号結果として、タイリング部１１０に供給する。
【０１３１】
タイリング部１１０は、加算器１０９からの注目フレームの各画素の復号結果としての加算値ｐx,yをタイリングすることにより、注目フレームの復号画像データを生成し、図示せぬモニタに出力する。
【０１３２】
次に、図８のフローチャートを参照して、図７の復号装置３２が行う復号処理を説明する。
【０１３３】
ステップＳ６１において、入力部１０１は、そこに入力された１フレーム分の符号化データを注目フレームの符号化データとして、その注目フレームの符号化データを、第１の代表値Ｂ、第２の代表値Ｔ、及び量子化データＱx,yに分解し、注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔを線形予測器１０３に入力し、注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂを線形予測器１０５に入力するとともに、注目フレームの各画素の量子化データＱx,yを逆量子化器１０８に入力して、処理は、ステップＳ６２に進む。
【０１３４】
ステップＳ６２において、線形予測器１０５は、入力部１０１から供給された注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂを、内蔵するメモリ１０５aに記憶する。
【０１３５】
また、ステップＳ６２において、線形予測器１０５は、注目フレームの画素を、順次、注目画素とし、メモリ１０５aに記憶されている第１の代表値Ｂと、記憶部１０４に記憶されている第１の係数ωbとを用いて、図３の線形予測器６４と同様の処理を行うことにより、図３の線形予測器６４が出力する第１の基準値ｂx,yと同一の第１の基準値ｂx,yを求め、基準値差分器１０６及び加算器１０９に供給して、処理は、ステップＳ６３に進む。
【０１３６】
ステップＳ６３において、線形予測器１０３は、入力部１０１から供給された注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔを、内蔵するメモリ１０３aに記憶する。
【０１３７】
また、ステップＳ６３において、線形予測器１０３は、メモリ１０３aに記憶されている第２の代表値Ｔと、記憶部１０２に記憶されている第２の係数ωtとを用いて、図３の線形予測器６７と同様の処理を行うことにより、図３の線形予測器６７が出力する第２の基準値tx,yと同一の第２の基準値tx,yを求め、基準値差分器１０６に供給して、処理は、ステップＳ６４に進む。
【０１３８】
ステップＳ６４において、基準値差分器１０６は、図３の基準値差分器６８と同様に、注目画素について、線形予測器１０３からの第２の基準値ｔx,yと、線形予測器１０５からの第１の基準値ｂx,yとの基準値差分Ｄx,yを算出し、量子化間隔算出部１０７に供給して、処理は、ステップＳ６５に進む。
【０１３９】
ステップＳ６５において、量子化間隔算出部１０７は、図３の量子化間隔算出部６９と同様に、基準値差分器１０６から供給された基準値差分Ｄx,yに基づいて、入力部１０１から逆量子化器１０８に供給される、注目画素の量子化データＱx,yを逆量子化するための量子化間隔Δx,yを算出し、逆量子化器１０８に供給して、処理は、ステップＳ６６に進む。
【０１４０】
ステップＳ６６において、逆量子化器１０８は、入力部１０１から供給された、注目画素の量子化データＱx,yを、量子化間隔算出部１０７から供給される量子化間隔Δx,yにしたがって逆量子化し、その逆量子化により得られた注目画素の画素値差分ｄx,yを、加算器１０９に供給して、処理は、ステップＳ６７に進む。
【０１４１】
ステップＳ６７において、加算器１０９は、線形予測器１０５からの注目画素の第１の基準値ｂx,yと、逆量子化器１０８からの注目画素の画素値差分ｄx,yとを加算し、その加算により得られた加算値ｐx,yを、注目画素の復号結果として、タイリング部１１０に供給する。
【０１４２】
そして、注目フレームのすべての画素を注目画素として、ステップＳ６２乃至ステップＳ６７の処理が行われ、注目フレームのすべての画素について、復号結果としての加算値ｐx,yが得られると、処理は、ステップＳ６７からステップＳ６８に進む。
【０１４３】
ステップＳ６８では、タイリング部１１０は、加算器１０９からの注目フレームのすべての画素の復号結果としての加算値ｐx,yをタイリングすることにより、注目フレームの復号画像データを構成し、図示せぬモニタに出力して、処理は、ステップＳ６９に進む。
【０１４４】
ステップＳ６９において、線形予測器１０５は、復号対象とすべき符号化データすべてに対する処理が終了したか否かを判定する。
【０１４５】
ステップＳ６９において、復号対象とすべき符号化データすべてに対する処理が終了していないと判定された場合、処理は、ステップＳ６１に戻り、入力部１０１は、そこに入力される新たな１フレーム分の符号化データを、新たな注目フレームの符号化データとして、以下、同様の処理を繰り返す。
【０１４６】
一方、ステップＳ６９において、復号対象とすべき符号化データすべてに対する処理が終了したと判定された場合、復号処理は終了する。
【０１４７】
図８の復号処理では、図３の符号化装置３１により最小化された基準値差分Ｄx,yに基づいて量子化間隔Δx,yが算出されるため、基準値差分Ｄx,yの大きさに比例する量子化間隔Δx,yの大きさを小にすることができる。従って、逆量子化による量子化誤差を小とすることができるため、復号画像データのS/Nを向上させることができ、グラデーション部分等の見た目が良好な復号画像データを得ることができる。
【０１４８】
図９は、シミュレーションによって得られた復号画像データのS/Nと圧縮率との関係を示している。
【０１４９】
なお、図９において、横軸は、圧縮率（＝[符号化データのデータ量]/[元の画像データのデータ量]）を表し、縦軸は、復号画像データのS/Nを表している。
【０１５０】
図９において、実線は、図３の符号化装置３１により、画像を所定の圧縮率で圧縮した符号化データを、図７の復号装置３２により復号して得られた復号画像データのS/Nを示している。また、点線は、従来のADRCにより、画像を所定の圧縮率で圧縮し符号化データを復号して得られた復号画像データのS/Nを示している。
【０１５１】
図９から、圧縮率にかかわらず、図７の復号装置３２による復号画像データのS/Nが、従来のADRCの復号による復号画像データのS/Nと比較して向上していることが分かる。
【０１５２】
図１０は、図２の符号化装置３１の第２の構成例を示すブロック図である。
【０１５３】
なお、図中、図３の場合に対応する部分については同一の符号を付してあり、以下、その説明は、適宜省略する。
【０１５４】
即ち、図１０の符号化装置３１は、ブロック代表値算出部６２乃至線形予測器６７及び出力部７２それぞれに代えて、ブロック最小値検出部１５１、係数算出部１５２、メモリ１５３aを内蔵する線形予測器１５３、ブロック最大値検出部１５４、係数算出部１５５、メモリ１５６aを内蔵する線形予測器１５６及び出力部１５７が設けられている他は、図３の場合と同様に構成される。
【０１５５】
ブロック最小値検出部１５１には、ブロック化部６１から、注目フレームのブロックが供給される。ブロック最小値検出部１５１は、ブロック化部６１からの注目フレームのブロックを、順次、注目ブロックとして、注目ブロックの画素値の最小値を検出し、ブロックの第１の代表値Ｂとして、係数算出部１５２、線形予測器１５３及び出力部１５７に供給する。
【０１５６】
係数算出部１５２は、ブロック最小値検出部１５１から供給された注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂに基づいて、第１の基準値ｂx,yを求めるのに第１の代表値Ｂとともに用いられる第１の係数ωbを算出し、線形予測器１５３及び出力部１５７に供給する。
【０１５７】
即ち、図３では、ブロック代表値算出部６２において、式（１）の第１の代表値Ｂiを未知の値とするとともに、第１の係数ωbm,iを既知の値として、式（１）乃至式（３）を満たす第１の代表値Ｂiを求めたが、図１０では、係数算出部１５２において、式（１）の第１の代表値Ｂiとして、既知の値であるブロックの最小値を採用するとともに、第１の係数ωbm,iを未知の値として、式（１）乃至式（３）を満たす第１の係数ωbm,iが、注目フレームのブロックの画素＃ｍ毎に求められる。
【０１５８】
線形予測器１５３は、ブロック最小値検出部１５１から供給される注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂと、係数算出部１５２から供給される注目フレームのブロックの画素毎の第１の係数ωbとを内蔵するメモリ１５３aに記憶する。
【０１５９】
線形予測器１５３は、メモリ１５３aに記憶されている第１の代表値Ｂと、メモリ１５３aに記憶されている第１の係数ωbとを用いて、式（１）の線形演算を行い、その線形演算により得られる注目画素の画素値ｐx,y以下の第１の基準値ｂx,yを、基準値差分器６８及び画素値差分器７０に供給する。
【０１６０】
ブロック最大値検出部１５４には、ブロック化部６１から、注目フレームのブロックが供給される。ブロック最大値検出部１５４は、ブロック化部６１からの注目フレームのブロックを、順次、注目ブロックとして、注目ブロックの画素値の最大値を検出し、ブロックの第２の代表値Ｔとして、係数算出部１５５、線形予測器１５６及び出力部１５７に供給する。
【０１６１】
係数算出部１５５は、ブロック最大値検出部１５４から供給された注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔに基づいて、第２の基準値ｔx,yを求めるのに第２の代表値Ｔとともに用いられる第２の係数ωtを算出し、線形予測器１５６及び出力部１５７に供給する。
【０１６２】
即ち、図３では、ブロック代表値算出部６５において、式（４）の第２の代表値Ｔiを未知の値とするとともに、第２の係数ωtm,iを既知の値として、式（４）乃至式（６）を満たす第２の代表値Ｔiを求めたが、図１０では、係数算出部１５５において、式（４）の第２の代表値Ｔiとして、既知の値であるブロックの最大値を採用するとともに、第２の係数ωtm,iを未知の値として、式（４）乃至式（６）を満たす第２の係数ωtm,iが、注目フレームのブロックの画素＃ｍ毎に求められる。
【０１６３】
線形予測器１５６は、ブロック最大値検出部１５４から供給される注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔと、係数算出部１５５から供給される注目フレームのブロックの画素毎の第２の係数ωtと内蔵するメモリ１５６aに記憶する。
【０１６４】
線形予測器１５６は、メモリ１５６aに記憶されている第２の代表値Ｔと、メモリ１５６aに記憶されている第２の係数ωtとを用いて、式（４）の線形演算を行い、その線形演算により得られる注目画素の画素値ｐx,y以上の第２の基準値ｔx,yを、基準値差分器６８に供給する。
【０１６５】
出力部１５７には、量子化器７１から、注目フレームの各画素の量子化データＱx,yが供給される。
【０１６６】
出力部１５７は、量子化器７１からの注目フレームの各画素の量子化データＱx,y、ブロック最小値検出部１５１からの注目フレームの各ブロックの最小値である第１の代表値Ｂ、ブロック最大値検出部１５４からの注目フレームの各ブロックの最大値である第２の代表値Ｔ、係数算出部１５２からの、注目フレームのブロックの画素毎に求められた第１の係数ωb、及び係数算出部１５５からの、注目フレームのブロックの画素毎に求められた第２の係数ωtを多重化し、注目フレームの符号化データとして出力する。
【０１６７】
次に、図１１のフローチャートを参照して、図１０の符号化装置３１が行う符号化処理を説明する。
【０１６８】
ステップＳ９１において、図６のステップＳ３１と同様の処理を行い、処理は、ステップＳ９２に進み、ブロック最小値検出部１５１は、ブロック化部６１からの注目フレームのブロックを、順次、注目ブロックとして、注目ブロックの画素値の最小値を検出し、ブロックの第１の代表値Ｂとして、係数算出部１５２、線形予測器１５３及び出力部１５７に供給して、処理は、ステップＳ９３に進む。
【０１６９】
ステップＳ９３において、係数算出部１５２は、ブロック最小値検出部１５１から供給された注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂに基づいて、第１の基準値ｂx,yを求めるのに第１の代表値Ｂとともに用いられる第１の係数ωbを算出し、線形予測器１５３及び出力部１５７に供給して、処理は、ステップＳ９４に進む。
【０１７０】
ステップＳ９４において、ブロック最大値検出部１５４は、ブロック化部６１からの注目フレームのブロックを、順次、注目ブロックとして、注目ブロックの画素値の最大値を検出し、ブロックの第２の代表値Ｔとして、係数算出部１５５、線形予測器１５６及び出力部１５７に供給して、処理は、ステップＳ９５に進む。
【０１７１】
ステップＳ９５において、係数算出部１５５は、ブロック最大値検出部１５４から注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔに基づいて、第２の基準値ｔx,yを求めるのに第２の代表値Ｔとともに用いられる第２の係数ωtを算出し、線形予測器１５６及び出力部１５７に供給して、処理は、ステップＳ９６に進む。
【０１７２】
ステップＳ９６において、線形予測器１５３は、注目フレームのブロックを、順次、注目ブロックとするとともに、注目ブロックの各画素を、順次、注目画素とし、ブロック最小値検出部１５１から供給される注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂと、係数算出部１５２から供給されるブロックの画素毎の第１の係数ωbとを内蔵するメモリ１５３aに記憶する。
【０１７３】
また、ステップＳ９６において、線形予測器１５３は、メモリ１５３aに記憶されている第１の代表値Ｂと、メモリ１５３aに記憶されている第１の係数ωbとを用いて、式（１）の線形演算を行い、その線形演算により得られる注目画素の画素値ｐx,y以下の第１の基準値ｂx,yを、基準値差分器６８及び画素値差分器７０に供給して、処理は、ステップＳ９７に進む。
【０１７４】
ステップＳ９７において、線形予測器１５６は、ブロック最大値検出部１５４から供給される注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔと、係数算出部１５５から供給されるブロックの画素毎の第２の係数ωtと内蔵するメモリ１５６aに記憶する。
【０１７５】
また、ステップＳ９７において、線形予測器１５６は、メモリ１５６aに記憶されている第２の代表値Ｔと、メモリ１５６aに記憶されている第２の係数ωtとを用いて、式（４）の線形演算を行い、その線形演算により得られる注目画素の画素値ｐx,y以上の第２の基準値ｔx,yを、基準値差分器６８に供給する。
【０１７６】
ステップＳ９７の処理の終了後、処理は、ステップＳ９８に進み、ステップＳ９８乃至ステップＳ１０１では、図６のステップＳ３６乃至ステップＳ３９の処理と同様の処理が行われる。
【０１７７】
そして、注目フレームのすべての画素を注目画素として、ステップＳ９６乃至ステップＳ１０１の処理が行われ、注目フレームのすべての画素について、量子化データＱx,yが得られると、処理は、ステップＳ１０１からステップＳ１０２に進む。
【０１７８】
ステップＳ１０２では、出力部１５７は、量子化器７１からの注目フレームの各画素の量子化データＱx,y、ブロック最小値検出部１５１からの注目フレームの各ブロックの最小値である第１の代表値Ｂ、ブロック最大値検出部１５４からの注目フレームの各ブロックの最大値である第２の代表値Ｔ、係数算出部１５２からの、注目フレームのブロックの画素毎に求められた第１の係数ωb、及び係数算出部１５５からの、注目フレームのブロックの画素毎に求められた第２の係数ωtを多重化することにより、注目フレームの符号化データを構成して出力する。
【０１７９】
ステップＳ１０２の処理の終了後、処理は、ステップＳ１０３に進み、線形予測器１５３は、符号化対象とすべき画像データすべてに対する処理が終了したか否かを判定する。
【０１８０】
ステップＳ１０３において、符号化対象とすべき画像データすべてに対する処理が終了していないと判定された場合、処理は、ステップＳ９１に戻り、ブロック化部６１は、そこに供給される新たな１フレームを、新たに、注目フレームとして、以下、同様の処理を繰り返す。
【０１８１】
一方、ステップＳ１０３において、符号化対象とすべき画像データすべてに対する処理が終了したと判定された場合、符号化処理は終了する。
【０１８２】
図１１の符号化処理によれば、上述の式（３）に示すように、差分ｐx,y−ｂx,yの総和を最小にする第１の係数ωbが求められるとともに、上述の式（６）に示すように、差分ｔx,y−ｐx,yの総和を最小にする第２の係数ωtが求められる。従って、上述の式（７）に示す基準値差分Ｄx,yを小とすることができるため、基準値差分Ｄx,yの大きさに比例する量子化間隔Δの大きさを小にすることができる。
【０１８３】
その結果、量子化誤差を小にすることができる。
【０１８４】
さらに、図１１の符号化処理では、画素値差分器７０において、画素値ｐx,yとの差分が求められる第１の基準値ｂx,yとして、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y―ｂx,yを最小化する第１の基準値ｂx,y、つまり、画素値ｐx,yに、より近い値の第１の基準値ｂx,yが求められるので、量子化誤差をより小にすることができる。
【０１８５】
図１２は、図２の復号装置３２の第２の構成例を示すブロック図である。
【０１８６】
なお、図中、図７の場合に対応する部分については同一の符号を付してあり、以下、その説明は、適宜省略する。
【０１８７】
即ち、図１２の復号装置３２は、入力部１０１、記憶部１０２及び線形予測器１０３、並びに記憶部１０４及び線形予測器１０５に代えて、入力部１９１、メモリ１９２aを内蔵する線形予測器１９２、及びメモリ１９３aを内蔵する線形予測器１９３が、それぞれ設けられている他は、図７の場合と同様に構成される。
【０１８８】
入力部１９１には、例えば、記録媒体３３又は伝送媒体３４を介して、図１０の符号化装置３１が出力した、第１の代表値Ｂ、第２の代表値Ｔ、第１の係数ωb、第２の係数ωt、及び量子化データＱx,yを含む符号化データが、例えば１フレーム単位で入力される。
【０１８９】
入力部１９１は、そこに入力された１フレーム分の符号化データを、注目フレームの符号化データとして、その符号化データを、注目フレームのブロック毎の第１の代表値Ｂ及び第２の代表値Ｔ、注目フレームのブロックの画素毎の第１の係数ωb及び第２の係数ωt、並びに、注目フレームの各画素の量子化データＱx,yに分解し、第２の代表値Ｔ及び第２の係数ωtを線形予測器１９２に入力し、第１の代表値Ｂ及び第１の係数ωbを線形予測器１９３に入力するとともに、量子化データＱx,yを逆量子化器１０８に入力する。
【０１９０】
線形予測器１９２は、入力部１９１から供給された注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔと注目フレームのブロックの画素毎の第２の係数ωtとを、内蔵するメモリ１９２aに記憶する。
【０１９１】
線形予測器１９２は、メモリ１９２aに記憶されている第２の代表値Ｔと第２の係数ωtとを用いて、図１０の線形予測器１５６と同様の処理を行うことにより、図１０の線形予測器１５６が出力する第２の基準値tx,yと同一の第２の基準値tx,yを求め、基準値差分器１０６に供給する。
【０１９２】
線形予測器１９３は、入力部１９１から供給された注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂと注目フレームのブロックの画素毎の第１の係数ωbとを、内蔵するメモリ１９３aに記憶する。
【０１９３】
線形予測器１９３は、メモリ１９３aに記憶されている第１の代表値Ｂと第１の係数ωbとを用いて、図１０の線形予測器１５３と同様の処理を行うことにより、図１０の線形予測器１５３が出力する第１の基準値ｂx,yと同一の第１の基準値ｂx,yを求め、基準値差分器１０６及び加算器１０９に供給する。
【０１９４】
次に、図１３のフローチャートを参照して、図１２の復号装置３２が行う復号処理を説明する。
【０１９５】
ステップＳ１２１において、入力部１９１は、そこに入力された１フレーム分の符号化データを、注目フレームの符号化データとして、その符号化データを、注目フレームのブロック毎の第１の代表値Ｂ及び第２の代表値Ｔ、注目フレームのブロックの画素毎の第１の係数ωb及び第２の係数ωt、並びに、注目フレームの各画素の量子化データＱx,yに分解し、第２の代表値Ｔ及び第２の係数ωtを線形予測器１９２に入力し、第１の代表値Ｂ及び第１の係数ωbを線形予測器１９３に入力するとともに、量子化データＱx,yを逆量子化器１０８に入力して、処理は、ステップＳ１２２に進む。
【０１９６】
ステップＳ１２２において、線形予測器１９３は、入力部１９１から供給された注目フレームのブロックすべての第１の代表値Ｂと注目フレームのブロックの画素毎の第１の係数ωbとを、内蔵するメモリ１９３aに記憶する。
【０１９７】
また、ステップＳ１２２において、線形予測器１９３は、注目フレームの画素を、順次、注目画素とし、メモリ１９３aに記憶されている第１の代表値Ｂと第１の係数ωbとを用いて、図１０の線形予測器１５３と同様の処理を行うことにより、図１０の線形予測器１５３が出力する第１の基準値ｂx,yと同一の第１の基準値ｂx,yを求め、基準値差分器１０６及び加算器１０９に供給して、処理は、ステップＳ１２３に進む。
【０１９８】
ステップＳ１２３において、線形予測器１９２は、入力部１９１から供給された注目フレームのブロックすべての第２の代表値Ｔと注目フレームのブロックの画素毎の第２の係数ωtとを、内蔵するメモリ１９２aに記憶する。
【０１９９】
また、ステップＳ１２３において、線形予測器１９２は、メモリ１９２aに記憶されている第２の代表値Ｔと第２の係数ωtとを用いて、図１０の線形予測器１５６と同様の処理を行うことにより、図１０の線形予測器１５６が出力する第２の基準値tx,yと同一の第２の基準値tx,yを求め、基準値差分器１０６に供給して、処理は、ステップＳ１２４に進み、ステップＳ１２４乃至ステップＳ１２８において、図８のステップＳ６４乃至ステップＳ６８と同様の処理を行う。
【０２００】
ステップＳ１２８の処理の終了後、処理は、ステップＳ１２９に進み、線形予測器１９３は、復号対象とすべき符号化データすべてに対する処理が終了したか否かを判定する。
【０２０１】
ステップＳ１２９において、復号対象とすべき符号化データすべてに対する処理が終了していないと判定された場合、処理は、ステップＳ１２１に戻り、入力部１９１は、そこに入力される新たな１フレーム分の符号化データを、新たな注目フレームの符号化データとして、以下、同様の処理を繰り返す。
【０２０２】
一方、ステップＳ１２９において、復号対象とすべき符号化データすべてに対する処理が終了したと判定された場合、復号処理は終了する。
【０２０３】
図１３の復号処理では、図１０の符号化装置３１により最小化された基準値差分Ｄx,yに基づいて量子化間隔Δx,yが算出されるため、基準値差分Ｄx,yの大きさに比例する量子化間隔Δx,yの大きさを小にすることができる。従って、逆量子化による量子化誤差を小とすることができるため、復号画像データのS/Nを向上させることができ、グラデーション部分等の見た目が良好な復号画像データを得ることができる。
【０２０４】
図３の符号化装置３１では、固定の係数ωb（ωt）と、変数である代表値Ｂ（Ｔ）とを用いて基準値ｂx,y(ｔx,y)を算出し、図１０の符号化装置３１では、変数である係数ωbと、固定の代表値としての、ブロック内の画素値の最小値（最大値）とを用いて基準値ｂx,yを算出することとしたが、図１４に示すように、これ以外の手法によっても、基準値ｂx,yを算出することができる。
【０２０５】
図１４は、基準値ｂx,y(ｔx,y)を算出する４つの手法を示している。
【０２０６】
基準値ｂx,yの算出の手法としては（基準値tx,yの算出についても同様）、式（１）の第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiのうちの、第１の係数ωbm,iを固定値とし、第１の代表値Ｂiを変数として、変数である第１の代表値Ｂiを求めてから、第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiを用いて第１の基準値ｂx,yを算出する手法（１）、第１の係数ωbm,iを変数とし、第１の代表値Ｂiを固定値として、変数である第１の係数ωbm,iを求めてから、第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiを用いて第１の基準値ｂx,yを算出する手法（２）、第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiの両方を変数として、変数である第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiを求めてから、第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiを用いて第１の基準値ｂx,yを算出する手法（３a）、並びに、第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiの両方を固定値として、その固定値である第１の係数ωbm,i及び第１の代表値Ｂiを用いて第１の基準値ｂx,yを算出する手法（３ｂ）がある。
【０２０７】
図３の符号化装置３１では、手法（１）により第１の基準値ｂx,yが算出され、図１０の符号化装置３１では、手法（２）により第１の基準値ｂx,yが算出される。
【０２０８】
なお、手法（３a）は、手法（１）及び手法（２）を組み合わせることにより実現される。具体的には、手法（３a）では、まず、手法（２）において、第１の係数ωbm,iを変数とし、第１の代表値Ｂiを固定値として、変数である第１の係数ωbm,iを求め、その後、手法（１）において、第１の係数ωbm,iを、手法（２）で求めた値に固定し、第１の代表値Ｂiを変数として、変数である第１の代表値Ｂiを求めた上で、手法（２）により算出された第１の係数ωbm,iと、手法（１）により算出された代表値Ｂiとを用いて、第１の基準値ｂx,yが算出される。
【０２０９】
また、上述の実施の形態では、第１の基準値ｂx,yの最適化（画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yを最小化する、画素値ｐx,y以下の値の第１の基準値ｂx,yを求めること）を行うとともに、第２の基準値ｔx,yの最適化（第２の基準値ｔx,yと画素値ｐx,yとの差分ｔx,y-ｐx,yを最小化する、画素値ｐx,y以上の値の第２の基準値ｔx,yを求めること）を行うようにしたが、図１５及び図１６に示すように、最適化は、第１の基準値ｂx,yと第２の基準値ｔx,yのうちのいずれか一方だけ行い、他方は、固定値を採用することが可能である。
【０２１０】
即ち、図１５は、第２の基準値ｔx,yを固定値として、第１の基準値ｂx,yを最適化した場合を示している。
【０２１１】
また、図１６は、第１の基準値ｂx,yを固定値として、第２の基準値ｔx,yを最適化した場合を示している。
【０２１２】
ここで、図１５及び図１６において、横軸は、ブロックの画素の位置(x,y)を表し、縦軸は、画素の画素値を表す。
【０２１３】
また、図１５では、固定値の第２の基準値ｔx,yとして、ブロックの画素値の最大値が採用されており、図１６では、固定値の第１の基準値ｂx,yとして、ブロックの画素値の最小値が採用されている。
【０２１４】
なお、第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yが最適化されている場合というのは、第１の基準値ｂx,y及び基準値差分Ｄx,y、又は第２の基準値ｔx,y及び基準値差分Ｄx,yが最適化されているということもできる。
【０２１５】
上述した符号化装置３１が行う符号化処理（図６及び図１１）、及び復号装置３２が行う復号処理（図８及び図１３）は、専用のハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。上述した符号化処理及び復号処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、いわゆる組み込み型のコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータ等に、プログラム格納媒体からインストールされる。
【０２１６】
図１７は、上述した符号化処理及び復号処理をプログラムにより実行するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【０２１７】
CPU(Central Processing Unit)９０１は、ROM(Read Only Memory)９０２、または記憶部９０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM(Random Access Memory)９０３には、CPU９０１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU９０１、ROM９０２、およびRAM９０３は、バス９０４により相互に接続されている。
【０２１８】
CPU９０１にはまた、バス９０４を介して入出力インタフェース９０５が接続されている。入出力インタフェース９０５には、キーボード、マウス、マイクロホン等よりなる入力部９０６、モニタ、スピーカ等よりなる出力部９０７が接続されている。CPU９０１は、入力部９０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU９０１は、処理の結果を出力部９０７に出力する。
【０２１９】
入出力インタフェース９０５に接続されている記憶部９０８は、例えばハードディスクからなり、CPU９０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部９０９は、インターネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０２２０】
入出力インタフェース９０５に接続されているドライブ９１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア９１１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部９０８に転送され、記憶される。
【０２２１】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図１７に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)，DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア９１１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM９０２や、記憶部９０８を構成するハードディスク等により構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデム等のインタフェースである通信部９０９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０２２２】
なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２２３】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２２４】
さらに、本実施の形態では、第１の基準値ｂx,yを求める式（１）の線形演算に、注目画素のブロックを中心とする３×３個の９ブロックそれぞれの９個の第１の代表値Ｂ0乃至Ｂ8（図４）と９個の第１の係数ωbm,0乃至ωbm,8を用いることとしたが、第１の基準値ｂx,yを求めるのに用いる第１の代表値及び第１の係数の個数は、９個に限定されるものではない。
【０２２５】
即ち、第１の基準値ｂx,yは、例えば、注目画素のブロックと、その上下左右のそれぞれに隣接するブロックとの合計５ブロックそれぞれの５個の第１の代表値と５個の第１の係数とを用いて求めること等が可能である。第２の基準値ｔx,yについても同様である。
【０２２６】
さらに、本実施の形態では、１フレームの画素すべてについて、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y―ｂx,yを最小化する第１の基準値ｂx,yを求めることとしたが、第１の基準値ｂx,yとしては、例えば、1フレームを構成する一部のブロックの画素すべてや、複数フレームの画素すべてについて、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y―ｂx,yを最小化する値を求めることが可能である。第２の基準値ｔx,yについても同様である。
【０２２７】
また、本実施の形態では、画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y―ｂx,yを、画素値差分ｄx,yとして求め、その画素値差分ｄx,yを量子化するようにしたが、画素値差分ｄx,yとしては、画素値ｐx,yと第２の基準値ｔx,yとの差分ｐx,y―ｔx,yを採用することができる。この場合、逆量子化によって得られる画素値差分ｄx,yには、第１の基準値ｂx,yではなく、第２の基準値ｔx,yが加算される。
【０２２８】
以上のように、符号化装置３１では、画像をブロック化して得られるブロックの各画素を注目画素として、注目画素の画素値ｐx,y以上の値と、注目画素の画素値ｐx,y以下の値の２つの基準値である第１の基準値ｂx,yと第２の基準値ｔx,yとの差である基準値差分Ｄx,y=ｔx,y-ｂx,yを算出し、注目画素の画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分である画素値差分ｄx,y=ｐx,y-ｂx,yを算出し、画素値差分ｄx,yを、基準値差分Ｄx,yに基づいて量子化し、第１の基準値ｂx,yを求めるための式（１）の線形演算に用いる演算パラメータとしての第１の代表値Ｂ、又は第１の係数ωbであって、演算パラメータを用いた式（１）の線形演算により求められる注目画素の画素値ｐx,yと第１の基準値ｂx,yとの差分ｐx,y-ｂx,yを最小化する演算パラメータを求める（第２の基準値ｔx,yを求めるための式（４）の線形演算に用いる演算パラメータとしての第２の代表値Ｔ、又は第２の係数ωtであって、演算パラメータを用いた式（４）の線形演算により求められる第２の基準値ｔx,yと注目画素の画素値ｐx,yとの差分ｔx,y-ｐx,yを最小化する演算パラメータを求める）ので、量子化誤差を小にし、S/Nの良い復号画像データを得ることができる。
【０２２９】
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２３０】
【図１】従来のADRCを説明する図である。
【図２】本発明を適用した画像伝送システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の符号化装置３１の第１の構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の基準値ｂx,yの求め方を説明する図である。
【図５】基準値差分Ｄx,yの総和が最小となるように、最適化された第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yを示す図である。
【図６】図３の符号化装置３１が行う符号化処理を説明するフローチャートである。
【図７】図２の復号装置３２の第１の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の復号装置３２が行う復号処理を説明するフローチャートである。
【図９】復号画像データのS/Nを示す図である。
【図１０】図２の符号化装置３１の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の符号化装置３１が行う符号化処理を説明する図である。
【図１２】図２の復号装置３２の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１２の復号装置３２が行う復号処理を説明するフローチャートである。
【図１４】第１の基準値ｂx,y及び第２の基準値ｔx,yを算出する４つの手法を示す図である。
【図１５】固定の第２の基準値ｔx,yと最適化された第１の基準値ｂx,yとを示す図である。
【図１６】固定の第１の基準値ｂx,yと最適化された第２の基準値ｔx,yとを示す図である。
【図１７】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２３１】
１  画像伝送システム，  ３１  符号化装置，  ３２  復号装置，  ６１  ブロック化部，  ６２  ブロック代表値算出部，  ６３  記憶部,  ６４  線形予測器，  ６５  ブロック代表値算出部,  ６６  記憶部,  ６７  線形予測器,  ６８  基準値差分器，  ６９  量子化間隔算出部,  ７０  画素値差分器,  ７１  量子化器,  ７２  出力部,  １０１  入力部,  １０２  記憶部,  １０３  線形予測器,  １０４  記憶部,  １０５  線形予測器,  １０６  基準値差分器,  １０７  量子化間隔算出部,  １０８  逆量子化器,  １０９  加算器,  １１０  タイリング部,  １５１  ブロック最小値検出部，  １５２  係数算出部,  １５３  線形予測器,  １５４  ブロック最大値検出部,  １５５  係数算出部,  １５６  線形予測器,  １５７  出力部,  １９１  入力部,  １９２,１９３  線形予測器
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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