(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素毎に、輝度成分と２種類の色差成分とから成るカラー入力信号の３つの成分値が入力され、前記３つの成分値をベクトル量子化して符号化する画像符号化装置において、
対象画素の３つの成分値から、前回の対象画素に基づく予測値の各成分値をそれぞれ差分した３つの差分値を、ベクトル量子化して符合化する差分ベクトル量子化部と、
前記対象画素の前記３つの成分値をベクトル量子化して符号化する絶対値ベクトル量子化部と、
前記３つの差分値の各一つを第１〜第３の比較範囲の対応する各一つと比較して、符号選択を判定する第１判定部と、
前記第１判定部からの出力に基づいて、前記差分ベクトル量子化部からの出力と、前記絶対値ベクトル量子化部からの出力とのいずれか一方を選択する符号セレクタと、
を有し、
前記差分ベクトル量子化部には、前記３つの差分値を示すビットのうち、前記３つの比較範囲内にある下位側ビットのみが入力され、
前記絶対値ベクトル量子化部には、前記３つの成分値の最上位ビットを含む上位側ビットのみが入力され、
前記差分ベクトル量子化部は、前記３つの比較範囲内に存在する３つの差分値がプロットされる、三軸を含む仮想の差分ベクトル量子化空間を等価的に有し、前記差分ベクトル量子化空間において、前記３つの比較範囲の上限閾値と下限閾値とで囲まれる直方体空間内に配置され、かつ前記３つの差分値の全てが零である点を中心とする球体にのみ、複数の差分ベクトル量子化代表値が割り当てられ、前記球体の外側の前記直方体の角隅部には前記複数の差分ベクトル量子化代表値が配置されず、
前記符号セレクタは、前記３つの差分値に対応する差分ベクトル量子化代表値が存在しない時には、前記絶対値ベクトル量子化部の出力を選択することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記差分ベクトル量子化空間にて前記各差分値がいずれも０となる原点に近づくほど前記複数の差分ベクトル量子化代表値が密に配置され、前記原点から遠ざかるほど前記複数の差分ベクトル量子化代表値が粗に配置されていることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記絶対値ベクトル量子化部は、前記３つの成分値がプロットされる、三軸を含む仮想の絶対値ベクトル量子化空間を等価的に有し、球体である前記絶対値ベクトル量子化空間内に、複数の絶対値分ベクトル量子化代表値を割り当てることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記絶対値ベクトル量子化部は、
前記各々の成分値をスカラ量子化する複数のプリスカラ量子化器と、
前記複数のプリスカラ量子化器からの出力に基づいて、前記複数の絶対値分ベクトル量子化代表値の中から一つを出力する絶対値ベクトル量子化器と、
を含むことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像符号化装置と、
前記画像符号化装置にてベクトル量子化された符号化信号が入力され、前記符号化信号をベクトル逆量子化して復号化する画像復号化装置と、を有する集積回路装置であって、
前記符号化信号が入力され、前記符号化信号が差分ベクトル量子化された符号であるか絶対値ベクトル量子化された符号であるかを判定する第２判定部と、
前記符号化信号が入力され、前記符号化信号のうち差分ベクトル量子化された符号を逆量子化して復号化する差分ベクトル逆量子化部と、
前記符号化信号が入力され、前記符号化信号のうち絶対値ベクトル量子化された符号を逆量子化して復号化する絶対値ベクトル逆量子化部と、
前記第２判定部からの出力に基づいて、前記差分ベクトル逆量子化部からの出力と、前記絶対値ベクトル逆量子化部からの出力とのいずれか一方を選択する復号セレクタと、
を有することを特徴とする集積回路装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記符号化信号はＮ個の符号のいずれか一つであり、前記Ｎ個の符号のうちのＭ（Ｍ＜Ｎ）個が差分ベクトル量子化された符号であり、前記Ｎ個の符号のうちの（Ｎ−Ｍ）個が絶対値ベクトル量子化された符号であり、
前記第２判定部は、前記符号化信号の符号が前記Ｍ個に属するか前記（Ｎ−Ｍ）個に属するかを判定することを特徴とする集積回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像符号化装置を有することを特徴とする集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化装置、画像復号化装置及び集積回路装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像符号化装置及び画像復号化装置として、特許文献１−３に開示されたものがある。特許文献１−３に開示された画像符号化装置では、ラスタ順序で入力される画像を小ブロック単位で符号化するために、ブロック手段が必須である。同様に、特許文献１−３に開示された画像復号化装置では、ブロック単位で復号化された画像をラスタ順序に戻すアン・ブロック化手段が必須である。
【０００３】
このブロック化手段またはアン・ブロック化手段では、例えば特許文献２の図１０に示すブロックラインメモリが必要となり、コストアップする。
【０００４】
特許文献１では、画像を小ブロックに分割し、ブロック毎にアダマール返還や離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform)を行い、変換係数を非線形量子化する。そのため、該当ブロックに大きく濃淡が変化するエッジが含まれていると、エッジ部の高周波成分による量子化誤差がブロック内の画素全てに分散される。従って、特にグラフィック系（例えば文字を含む画像や地図画像等）では、画質の劣化が目立つ。
【０００５】
特許文献４では、要素成分毎に、直前画素の局部復号画素値との差分を非線形量子化するため。局部復号された直前画素の量子化誤差の悪影響を受ける。端的な例として、図１７（Ａ）に示すような原画像を符号化し、その後復号化した図１７（Ｂ）に示す画像を得る例について説明する。図１７（Ａ）に示す原画像は、均一な縦ストライプパターンＬＳＰと、この縦ストライプパターンＬＳＰの左側ではラインｎの画素値が他のラインと異なっている。この場合、ラインｎ中であって縦ストライプパターン１に位置する画素（ｎ，ｍ）を符号化する際、局部復号された直前画素（ｎ，ｍ−１）の値が他のラインｎ−１，ｎ＋１と異なる値となる。このため、図１７（Ｂ）に示すラインｎ上の画素（ｎ，ｍ）（ｎ，ｍ＋１）等の復号画像には、他のラインｎ−１，ｎ＋１等とは異なる量子化ノイズが生じ、他のラインｎ−１，ｎ＋１等の復号画像と比較して劣化が目立つという問題が生ずる。
【特許文献１】特開２０００−９２３３２号公報
【特許文献２】特開平９−８３８０９号公報
【特許文献３】特開２００４−１０４６２４号公報
【特許文献４】特開２００１−２５７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の幾つかの態様によれば、画像を小ブロック単位で符号化または復号化することなく、しかも、濃淡が大きく変化する画像のエッジ部分については直前画素とは依存関係のない符号化を行い、これを復号化することで画質の劣化を低減した画像符号化装置、画像復号化装置及び集積回路装置等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、画素毎にカラー入力信号の複数の各成分値が入力され、前記各成分値をベクトル量子化して符号化する画像符号化装置において、対象画素の各成分値から、前回の対象画素に基づく予測値の各成分値をそれぞれ差分した各差分値を、ベクトル量子化して符合化する差分ベクトル量子化部と、前記対象画素の前記各成分値をベクトル量子化して符号化する絶対値ベクトル量子化部と、前記各差分値を各々の比較範囲と比較して、符号選択を判定する判定部と、前記判定部からの出力に基づいて、前記差分ベクトル量子化部からの出力と、前記絶対値ベクトル量子化部からの出力とのいずれか一方を選択する符号セレクタと、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様によれば、カラー入力信号の各成分値（YCrCb、YUV、RGB等）を符号化するのに、差分ベクトル量子化と絶対値ベクトル量子化とを使い分けている。どちらを使うは、差分ベクトル量子化の過程で得られる各差分値に基づいて決められる。前の画素値（予測値）と対象画素値との各差分ちが各々の比較範囲内にある場合は、差分ベクトル量子化が選択され、各差分値のいずれか一つでも各々の比較範囲外であれば絶対値ベクトル量子化を選択する。こうすると、濃淡が大きく変化する画像のエッジ部分については直前画素とは依存関係のない符号化（絶対値ベクトル量子化）を行うことができる。濃淡が大きく変化しなければ、直前画素との依存関係のある符号化（差分ベクトル量子化）を行うことができる。しかも、本発明の一態様では、画像を小ブロック単位で符号化する必要もないので、ブロック手段が不要となり画像符号化装置の小型化を図ることができる。
【０００９】
本発明の一態様では、前記カラー入力信号の複数の各成分値を、輝度成分と２種類の色差成分とすることができる。ＲＧＢ信号の絶対値ベクトル量子化空間よりも、輝度成分と２種類の色差成分の信号（YCrCb、YUV等）の絶対値ベクトル量子化空間は狭いので、量子化代表値を効率よく割り当てることができるからである。
【００１０】
例えば、前記判定部は、前記各差分値を前記各々の比較範囲と比較する複数の比較器と、前記複数の比較器からの出力に基づいて、前記各差分値が前記各々の比較範囲内にあるときには、前記差分ベクトル量子化部からの出力を選択し、それ以外の時には前記絶対値ベクトル量子化部からの出力を選択する符号選択信号を生成する符号選択信号生成部とを含むことができる。
【００１１】
こうすると、前の画素値（予測値）と対象画素値との各差分値（マイナスの場合は絶対値）が小さい場合は、差分ベクトル量子化を選択でき、各差分値のいずれか一つでも大きければ絶対値ベクトル量子化を選択できる。なお、第１〜第３の比較器と符号選択信号生成部とは、ＲＯＭ(Read Only Memory)、論理合成部またはテーブル等で構成することができる。
【００１２】
本発明の一態様では、前記差分ベクトル量子化部は、前記各々の比較範囲内に存在する各差分値のみをベクトル量子化する差分ベクトル量子化器を含むことができる。差分ベクトル量子化器は、各々の比較範囲内に存在する各差分値のみをベクトル量子化することで、差分ベクトル量子化に割り当てられる符号の個数を少なくでき、圧縮効率が高まる。
【００１３】
本発明の一態様では、前記差分ベクトル量子化器は、前記各々の比較範囲内に存在する各差分値がプロットされ得る各軸を含む仮想の差分ベクトル量子化空間を等価的に有し、前記差分ベクトル量子化空間に、複数の差分ベクトル量子化代表値を定義付することができる。こうして、各々の比較範囲内に存在する各差分値のみをベクトル量子化することができる。
【００１４】
本発明の一態様では、前記差分ベクトル量子化空間にて前記各差分値がいずれも０となる原点に近づくほど前記複数の差分ベクトル量子化代表値が密に配置され、前記原点から遠ざかるほど前記複数の差分ベクトル量子化代表値を粗に配置することができる。
【００１５】
こうすると、前段の画素に対して画像の色の変化が小さい画素は密に量子化される。よって、変化の少ない画素間を原画像に忠実に符号化できる。一方、前段の画素値に対して色の変化が大きい画素は粗く量子化されが、差分ベクトル量子化は各差分値が各々の比較範囲にある。よって、濃淡が大きく変化する画像のエッジ部分については、直前画素とは依存関係のない符号化を担保できる。
【００１６】
本発明の一態様では、前記差分ベクトル量子化空間において、前記各々の比較範囲の上限閾値と下限閾値とで囲まれる直方体空間内のうち、前記直方体空間内の角隅部には前記複数の差分ベクトル量子化代表値が配置されず、前記各々の差分値に対応する差分ベクトル量子化代表値が存在しない時には、前記符号セレクタは、前記判定部からの前記符号化選択信号に基づいて、前記絶対値ベクトル量子化部の出力を選択することができる。
【００１７】
こうすることで、各差分値が各々の比較範囲内に存在する場合であっても、少なくとも一つの差分値が飛びぬけて大きい場合には、差分ベクトル量子化でなく絶対値ベクトル量子化を選択できる。
【００１８】
本発明の一態様では、前記各差分値を示すビットのうち、前記各々の比較範囲内にある下位ビットのみを前記差分ベクトル量子化器に入力させることができる。各差分値が各々の比較範囲に存在する場合には、上位ビットの論理は不問だからである。
【００１９】
本発明の一態様では、前記絶対値ベクトル量子化部は、前記各々の成分値がプロットされ得る各軸を含む仮想の絶対値ベクトル量子化空間を等価的に有し、球体である前記絶対値ベクトル量子化空間内に、複数の絶対値分ベクトル量子化代表値を割り当てることができる。
【００２０】
特に、ＹＣｂＣｒ空間やＹＵＶ空間は、色差信号を含むことからＲＧＢ空間よりも狭いので、有限数の絶対値ベクトル量子化代表値を狭い空間に比較的密に配置することができる。よって、ＹＣｂＣｒ空間やＹＵＶ空間での絶対値ベクトル量子化では、ＲＧＢ空間に比べて無駄な符号を持たずに効率のよい符号化が可能となる。
【００２１】
本発明の一態様では、前記絶対値ベクトル量子化部には、前記各成分値の上位側ビットのみが入力されてもよい。絶対値ベクトル量子化は、各差分値の少なくとも一つが比較範囲を超えた場合に選択されるので、下位ビットを用いて細かく量子化することの必要性が少ないからである。
【００２２】
この場合には、前記絶対値ベクトル量子化部は、前記各々の成分値をスカラ量子化する複数のプリスカラ量子化器と、前記複数のプリスカラ量子化器からの出力に基づいて、前記複数の絶対値分ベクトル量子化代表値の中から一つを出力する絶対値ベクトル量子化器と、を含むことができる。
【００２３】
本発明の他の態様は、画素毎にカラー入力信号の複数の各成分値がベクトル量子化されている符号化信号が入力され、前記符号化信号をベクトル逆量子化して復号化する画像復号化装置において、前記符号化信号が入力され、前記符号化信号が差分ベクトル量子化された符号であるか絶対値ベクトル量子化された符号であるかを判定する判定部と、前記符号化信号が入力され、前記符号化信号のうち差分ベクトル量子化された符号を逆量子化して復号化する差分ベクトル逆量子化部と、前記符号化信号が入力され、前記符号化信号のうち絶対値ベクトル量子化された符号を逆量子化して復号化する絶対値ベクトル逆量子化部と、前記判定部からの出力に基づいて、前記差分ベクトル逆量子化部からの出力と、前記絶対値ベクトル逆量子化部からの出力とのいずれか一方を選択する復号セレクタと、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、本発明の一態様のようにして、差分ベクトル量子化と絶対値ベクトル量子化とを使い分けて出力された符号が出力され、その符号が画像復号化装置に入力されると、その符号に基づいて差分ベクトル逆量子化と絶対値ベクトル逆量子化とを使い分けて復号することができる。
【００２５】
本発明の他の多様でも、上述した通り、前記カラー入力信号の複数の各成分値は、輝度成分と、２種類の色差成分であることが好ましい。
【００２６】
本発明の他の態様では、前記符号化信号はＮ個の符号のいずれか一つであり、前記Ｎ個の符号のうちのＭ（Ｍ＜Ｎ）個が差分ベクトル量子化された符号であり、前記Ｎ個の符号のうちの（Ｎ−Ｍ）個が絶対値ベクトル量子化された符号であり、前記判定部は、前記符号化信号の符号が前記Ｍ個に属するか前記（Ｎ−Ｍ）個に属するかを判定することができる。つまり、符号をみれば、差分ベクトル逆量子化すべきか、あるいは絶対値ベクトル逆量子化すべきかを判定できる。
【００２７】
本発明のさらに他の態様は、上述した画像符号化装置または画像復号化装置を有する集積回路装置を定義している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２９】
（画像符号化装置）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像符号化装置１の概略ブロック図である。図１において、この画像符号化装置１は、画素毎に入力カラー信号の複数の各成分値（例えばＹ，Ｃｒ，Ｃｂ）が入力され、各成分値Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂをベクトル量子化して符号化するものである。画像符号化装置１は、大別して、差分ベクトル量子化部１０と、判定部２０と、絶対値ベクトル量子化部５０と、符号セレクタ９０とを有する。
【００３０】
差分ベクトル量子化部１０は、対象画素の各成分値Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂから、前回の対象画素に基づく予測値の各成分値をそれぞれ差分した各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂを、ベクトル量子化して符合化する。絶対値ベクトル量子化部５０は、対象画素の各成分値をベクトル量子化して符号化する。判定部２０は、各差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂを各々の比較範囲と比較して、符号選択を判定する。符号セレクタ９０は、判定部２０からの出力に基づいて、差分ベクトル量子化部１０からの出力Ｃ１と、絶対値ベクトル量子化部５０からの出力５０Ｃ２とのいずれか一方を選択して符号化信号Ｃ（Ｃ１またはＣ２）を出力する。より具体的には、符号セレクタ９０は、各差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂのそれぞれが各々の比較範囲内にある場合には、差分ベクトル量子化部１０の出力Ｃ１を選択し、それ以外の場合には絶対値ベクトル量子化部５０の出力Ｃ２を選択する。
【００３１】
ここで、本実施形態では、成分ひとつずつ独立に量子化されるスカラ量子化に対し、複数の成分をまとめて量子化するベクトル量子化を用いている。また、２種類のベクトル量子化が使い分けられ、差分ベクトル量子化部１０では対象画素の信号成分と前回の対象画素に基づく予測値の信号成分との差分をベクトル量子化している（差分ベクトル量子化モード）。一方、絶対値ベクトル量子化部５０では、前回の対象画素に基づく予測値の信号成分とは独立して、対象画素の信号成分の絶対値をベクトル量子化している（絶対値ベクトル量子化モード）。
【００３２】
（差分ベクトル量子化モードでの量子化）
図２は、図１に示す画像符号化装置１の差分ベクトル量子化部１０の細部を示している。この差分ベクトル量子化部１０は、差分器１１、差分ベクトル量子化器１５、差分ベクトル逆量子化器３０、加算器４０、絶対値ベクトル逆量子化器６０、予測値セレクタ７０及び画素遅延回路８０を有する。
【００３３】
差分器１１には、この画像符号化装置１への入力であるカラー画素の各成分が入力される。本実施形態では、入力カラー画素の各成分を、例えば輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとするが、他の信号、例えば輝度成分Ｙと２種類の色差成分ＵＶからなるＹＵＶ信号等であっても良い。カラー画像の各成分がＲＧＢであっても良いが、図５及び図６の比較を後述するように、図６に示すＲＧＢ空間は図５に示すＹ，Ｃｒ，Ｃｂ空間よりも広がる点で不利がある。
【００３４】
図２に示す差分器１１には、符号化対象画素のＹ，Ｃｒ，Ｃｂ成分と、その前の対象画素に基づく予測値のＹ，Ｃｒ，Ｃｂ成分とが入力されて、成分毎に差分値Ｖ１が得られる。
【００３５】
この画像符号化装置１は、成分毎の差分値Ｖ１が各々の比較範囲内にある時には差分ベクトル量子化モードとなり、差分値Ｖ１が各々の比較範囲外にある時には絶対値ベクトル量子化モードとなる。このいずれかのモードで量子化された符号の総数をＮとすると、差分ベクトル量子化モードにはＭ（Ｍ＜Ｎ）個の符号として例えば０〜Ｍ−１個が割り当てられ、絶対値ベクトル量子化モードには（Ｎ−Ｍ）個の符号として例えばＭ〜Ｎ−１が割り当てられている。
【００３６】
具体的には、この２つのモードでのベクトル量子化では、例えば色信号ＹＣｂＣｒの各成分がそれぞれ８ビットである場合に、各成分の計２４ビットを例えば１０ビット（０〜１０２３：Ｎ＝１０２４）に圧縮する。差分ベクトル量子化モードに割り当てられる量子化代表値（符号）の数Ｍを、一例として０〜２９９の３００個（Ｍ＝３００）とした時、絶対値ベクトル量子化モードに割り当てられる量子化代表値の数（Ｎ−Ｍ）は、３００〜１０２３の７２４個となる。
【００３７】
ここで、差分ベクトル量子化モードに割り当てられる量子化代表値の個数Ｍを大きくすると、なだらかに変化した箇所を忠実に再現するが、絶対値量子化モードに割り当てられる量子化代表値の数（Ｎ−Ｍ）が減るので、急に変化する箇所はラフにしか再現できず、本実施形態の目的と反してしまう。逆に、絶対値ベクトル量子化モードに割り当てられる量子化代表値の個数（Ｎ−Ｍ）を多くし過ぎると、なだらかに変化した箇所を忠実に再現することができなくなり画質が劣化する。よって、符号総数Ｎに対する差分ベクトル量子化代表値の個数Ｍは、両者のバランスを考えて設定する必要があり、具体的には画質を見ながら評価して決定される。
【００３８】
差分ベクトル量子化器１５は、各成分の差分値を軸とする仮想的な三次元空間（差分ベクトル量子化空間）上に配置されたＭ個の量子化代表値の中から、入力された各成分の差分値の座標に空間的に最も近い（量子化誤差が最小となる）量子化代表値を選択する。そして、差分ベクトル量子化器１５は、その代表値に割り当てられたユニークな符号を差分ベクトル量子化符号Ｃ１として出力する。なお、差分ベクトル量子化の量子化代表値には、０〜Ｍ−１のＭ個の符号が割り当てられる。
【００３９】
図３は、仮想的な差分ベクトル量子化空間における量子化代表値の配置を示す模式図である。図３に示すように、黒点で示す差分ベクトル量子化代表値は、各成分の差分値が０に近い空間は密に配置され、各成分の差分値が原点から離れるに従って粗に配置される。従って、差分値Ｖ１が小さい、つまり、前段の画素に対して画像の色の変化が小さい画素は密に量子化される。一方、差分値Ｖ１が大きい、つまり、前段の画素値に対して色の変化が大きい画素は粗く量子化される。この差分ベクトル量子化における量子化代表値は例えばテーブル化され、入力値Ｖ１に対して空間的に最も近い代表値を選択した値が差分ベクトル量子化符号Ｃ１となる。
【００４０】
ここで、差分ベクトル量子化器１５は、各成分の差分値Ｖ１の空間的な位置が原点より一定距離以上は離れているときには、差分ベクトル量子化が無効であることを示す信号を出力する。この信号が、符号選択信号Ｓ１となる。なお、符号選択信号Ｓ１が、差分ベクトル量子化の無効を意味する時には、絶対値ベクトル量子化部５０にて量子化が行われる。
【００４１】
なお、図３に示す三次元空間の各軸は、一般のスカラ量子化における各成分ＹＣｒＣｂの絶対値でなく差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂがプロットされる。しかも上述の通り、差分値が大きい時には差分ベクトル量子化が無効であるので、図３に示す三次元空間の各軸は、スカラ量子化の場合よりも短く、その三次元空間は小さいので、割り当てるべき代表値の数Ｍを少なくできる。よって、図３に示す小さな三次元空間に代表値を密に配置して個数Ｍを増やすか、あるいは、絶対値ベクトル量子化の代表値を空間的に密に配置して個数（Ｎ−Ｍ）を増やす等して、Ｎ個の符合を圧縮制度が高まるように効率よく割り当てることができる。
【００４２】
図４は、判定部２０及び差分ベクトル量子化器１５の回路ブロック図の一例である。上述の通り、ＹＣｒＣｂの各ビットを８ビット（Ｙ：０〜２５５、Ｃｒ，Ｃｂ：−１２８〜＋１２７）とすると、差分器１１からの出力である各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂはそれぞれ−２５５〜＋２５５の範囲となる。よって、図６に示すように、差分ベクトル量子化器１５の入力である各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂとしてそれぞれ９ビットが必要である。
【００４３】
判定部２０は、第１〜第３の比較器２１，２２，２３を有する。第１の比較器２１は、Ｙ成分差分値ＤＹを上限値及び下限値と比較し、その比較範囲内であるか否かを判定する。この第１の比較器２１は、比較範囲内であれば論理の１を、比較範囲外であれば論理の０を出力する。第２，第３の比較器２２，２３も同様であり、入力される成分差分値ＤＣｒ，ＤＣｂを比較範囲と比較して、比較範囲内であれば論理の１を、比較範囲外であれば論理の０をそれぞれ出力する。
【００４４】
なお、本実施形態では、Ｙ成分差分値ＤＹを比較する第１の比較器２１での比較範囲を例えば−６４≦ＤＹ＜＋６４とし、第２，第３の比較器２２，２３での比較範囲を−３２≦ＤＣｒまたはＤＣｂ＜＋３２とした。
【００４５】
これら第１〜第３の比較器２１〜２３の出力は、符号選択信号生成部例えば論理積回路２４に入力され。ここで、図４では、差分ベクトル量子化器１５からの判定信号Ｓ２も論理積回路２４に入力させているが、これについては後述する。
【００４６】
先ず、第１〜第３の比較器２１〜２３の出力と、論理積回路２４の出力の関係について説明する。論理積回路２４は、少なくとも第１〜第３の比較器２１〜２３の出力が論理の１である時に、符号選択信号Ｓ１として、有効信号である論理の１を出力する。換言すれば、各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂが各々の比較範囲内である時、つまり差分値Ｖ１が小さい時に、符号選択信号Ｓ１は有効となり得る。各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂのいずれか一つでも比較範囲外である時、つまり差分値Ｖ１が大きい時には、論理積回路２４の出力である符号選択信号Ｓ１は無効（論理の０）となる。この場合には、上述の通り絶対値ベクトル量子化モードが選択される。
【００４７】
図４に示すように、第１〜第３の比較器２１〜２３の出力を入力とする差分ベクトル量子化器１５が設けられている。この差分ベクトル量子化器１５は、図３に示す仮想的な三次元空間上に配置されたＭ個の量子化代表値の中から、入力された各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂの座標に空間的に最も近い量子化代表値を選択し、その代表値に割り当てられたユニークな符号を差分ベクトル量子化符号Ｃ１として出力する。なお、差分ベクトル量子化器１５は、テーブル、論理合成部またはＲＯＭ等にて形成することができる。つまり、差分ベクトル量子化器１５を構成するテーブル、論理合成部またはＲＯＭ等の動作は、図３に示す仮想的な三次元空間上に配置されたＭ個の量子化代表値の中から、入力された各成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂの座標に空間的に最も近い量子化代表値を選択するものと等価である。
【００４８】
この際、差分ベクトル量子化器１５には、各９ビットの成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂが入力されるのではなく、その下位ビット群のみが入力されている。各９ビットの成分差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂが各々の比較範囲にある場合には、上位ビットの論理は不問であるからである。この場合、Ｙ成分差分値ＤＹは、第１の比較器２１での比較範囲内の値である下位６ビットが、Ｃｒ差成分差分値ＤＣｒとＣｂ成分差分値ＤＣｂは、第２，第３の比較器２２，２３の比較範囲内の値である下位５ビットが、それぞれ差分ベクトル量子化器１５に入力されている。こうして、入力ビット数を削減できるので、回路規模を縮小できる。
【００４９】
ここで、図４に示すように、差分ベクトル量子化器１５からの判定信号Ｓ２が論理積回路２４に入力されている。この理由は、図３に示すように、各々の比較範囲の上限閾値と下限閾値とで囲まれる直方体空間（図示せず）内のうち、その直方体空間内の角隅部には前記複数の差分ベクトル量子化代表値が配置されず、球体の内部に配置されるからである。よって、量子化ベクトル代表値の存在空間を直方体でなく球体とすると、第１〜第３の比較器２１〜２３での比較範囲内の入力値であっても、差分ベクトル量子化器１５で代表値を割り当てられない領域が存在する。そのような場合には、差分ベクトル量子化器１５からの判定信号Ｓ２が論理の０（量子化せず）となり、この判定信号Ｓ２によって論理積回路２４の出力信号Ｓ１が論理の０となり、絶対値ベクトル量子化モードが選択されることになる。なお、量子化ベクトル代表値の存在空間を図３の通り球体とすると、Ｍ個の代表値の割り当てを効率よく行うことができる。
【００５０】
差分ベクトル逆量子化器３０は、差分器１１にフィードバックされる予測画素値Ｖ５を生成するために局部復号処理を行うものである。この差分ベクトル逆量子化器３０は、差分ベクトル量子化符号Ｃ１である量子化代表値（０〜Ｍ−１）を逆量子化して、差分逆量子化値Ｖ２を生成する。この差分逆量子化値Ｖ２は、図３に示す量子化代表値を逆量子化するため、必ずしも差分値Ｖ１とは一致せず、量子化誤差が生ずる。ただし、上述の通り、符号総数Ｎに対する差分ベクトル量子化代表値の個数Ｍは、なだらかに変化した箇所を比較的忠実に再現するように割り当てられるので、量子化誤差に伴う画質の劣化を最小限に止めることができる。
【００５１】
加算器４０は、差分逆量子化値Ｖ２に、前段の画素を画素遅延回路８０にて遅延させた予測画素値Ｖ５を加算して、差分量子化局部復号画素値Ｖ３を生成する。
【００５２】
（絶対値ベクトル量子化モードでの量子化）
次に、絶対値ベクトル量子化モードについて説明する。絶対値ベクトル量子化部５０には、入力カラー画像の各成分として、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとが入力される。絶対値ベクトル量子化部５０は、図５に示すように、ＹＣｂＣｒの各成分を軸とする三次元の絶対値ベクトル量子化空間上に配置された（Ｎ−Ｍ）個の代表値の中から、入力された各成分の差分値の座標に空間的に最も近い（量子化誤差が最小となる）量子化代表値を選択し、その代表値に割り当てられたユニークな符号を絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２として出力する。
【００５３】
ここで、図５に示す絶対値ベクトル量子化の量子化代表値の配置について、図６に示すＲＧＢ空間での量子化代表値と比較して説明する。図６に示すＲＧＢ空間では、図６中に示す直方体の中の全体に量子化値が存在する。
【００５４】
しかし、図５のＹＣｂＣｒ空間では、量子化値が存在する空間は直方体内でなく、球体の中に存在する。これは、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０〜２５５としたとき、ＲＧＢとＹＣｂＣｒとが、例えば次の関係にあるからである。
Ｙ＝０．２５７Ｒ＋０．５０４Ｇ＋０．０９８Ｂ＋１６
Ｃｂ＝−０．１４８Ｒ−０．２９１Ｇ＋０．４３９Ｂ＋１２８
Ｃｒ＝０．４３９Ｒ−０．３６８Ｇ−０．０７１Ｂ＋１２８
この球体は、中心がＹ軸を通り、球体の頂点Ｐ（Ｙ：最大値２５５、Ｃｂ＝Ｃ＝０）が真っ白の画素値を意味し、Ｙ軸、Ｃｒ軸及びＣｂ軸の交点である球体の原点０（Ｙ＝Ｃｂ＝Ｃ＝０）は真っ黒の画素値を意味する。
【００５５】
このように、図５のＹＣｂＣｒ空間は図６のＲＧＢ空間よりも狭いので、有限数（Ｎ−Ｍ）個の絶対値ベクトル量子化代表値を比較的密に配置することができる。よって、ＹＣｂＣｒ空間での絶対値ベクトル量子化では、ＲＧＢ空間に比べて無駄な符号を持たずに効率のよい符号化が可能となる。
【００５６】
図７は、絶対値ベクトル量子化部５０の一例を示している。絶対値ベクトル量子化部５０への入力であるＹＣｒＣｂの各ビットは、８ビット（Ｙ：０〜２５５、Ｃｒ，Ｃｂ：−１２８〜＋１２７）である。
【００５７】
絶対値ベクトル量子化部５０での絶対値ベクトル量子化の意義は、差分ベクトル量子化モードが選択されない場合、つまり、前の画素との画素値の差分が大きい場合には、前の画素に依存させずに対象画素のみで量子化を行なうことにある。この際、図６のＲＧＢ空間でなく図５のＹＣｒＣｂ空間だと有限の（Ｎ−Ｍ）個の代表値を無駄なく利用できる利点がある。ただし、ＹＣｒＣｂの各ビットが８ビット、計２４ビットの入力をそのまま用いると絶対値ベクトル量子化部５０の回路規模が大きくなる。
【００５８】
そこで、図７に示すように、入力であるＹＣｒＣｂの各８ビットをビット削減するためのプリスカラ量子化器５１〜５３を設けている。このプリスカラ量子化器５１〜５３により、Ｙ成分は上位５ビットに量子化され、Ｃｒ，Ｃｂ成分はそれぞれ上位４ビットに量子化される。絶対値ベクトル量子化は、各差分値の少なくとも一つが比較範囲を超えた場合に選択されるので、下位ビットを用いて細かく量子化することの必要性が少ないからである。
【００５９】
そして、Ｙ成分５ビット、Ｃｒ，Ｃｂ成分各上位４ビットが絶対値ベクトル量子化器５４に入力される。絶対値ベクトル量子化器５４は、図５に示すＹＣｒＣｂ空間の球体中の代表値の中から、入力値に最も近い代表値を出力する。この絶対値ベクトル量子化器５４もまた、テーブル、論理合成部またはＲＯＭ等にて形成することができる。
【００６０】
図２に示す絶対値ベクトル逆量子化器６０は、差分器１１にフィードバックされる予測画素値Ｖ５を生成するために局部復号処理を行うものである。この絶対値ベクトル逆量子化器６０は、絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２である絶対値ベクトル量子化代表値を逆量子化して、絶対値局部復号画素値Ｖ４を生成する。この絶対値局部復号画素値Ｖ４は、図５に示す球体内の量子化代表値を逆量子化するため、必ずしも入力値であるＹＣｒＣｂ成分とは一致せず、量子化誤差が生ずる。ただし、上述の通り、符号総数Ｎに対する絶対値ベクトル量子化代表値の個数（Ｎ−Ｍ）は、急に変化する箇所を比較的忠実に再現するように割り当てられるので、量子化誤差に伴う画質の劣化を最小限に止めることができる。
【００６１】
予測値セレクタ７０は、判定部２０からの符号選択信号Ｓ１に基づいて、信号Ｓ１の論理が１（差分ベクトル量子化が有効）であれば差分量子化局部復号画素値Ｖ３を選択して出力し、信号Ｓ１の論理が０（差分ベクトル量子化が無効）であれば絶対値局部復号画素値Ｖ４を選択して出力する。
【００６２】
画素遅延回路８０は、予測値セレクタ７０の出力を遅延させるものである。この画素遅延回路８０からの出力である予測画素値Ｖ５は、差分器１１及び加算器４０に、前の画素値として入力される。
【００６３】
本実施形態では、符号化された出力Ｃ（Ｃ１またはＣ２）は、なだらかに変化した箇所を比較的忠実に再現する差分ベクトル量子化符号Ｃ１、急に変化する箇所を比較的忠実に再現する絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２かである。よって、なだらかに変化する箇所も、急激に変化する箇所も比較的忠実に復号でき、復号画像の画質を改善できる。特に、濃淡が大きく変化する画像のエッジ部分については直前画素とは依存関係のない絶対値ベクトル量子化により符号化されているので、これを復号しても大きな量子化ノイズは発生しない。
【００６４】
また、本実施形態では画像をブロックすることなく符号化できるので、ブロック単位で符号化するためのブロック化手段が不要であり、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
（画像符号化装置の動作）
図８は、画像符号化装置１の動作フローチャートである。図８において、データが入力されると、図２の差分器１１にて、成分ＹＣｒＣｂ毎に差分がとられる（ステップＳＴ１）。つまり、入力ＹデータをＩＹ、入力ＣｒデータをＩＣｒ、入力ＣｂデータをＩＣｂとし、画素遅延回路８０からの予測ＹデータをＰＹ、予測ＣｒデータをＰＣｒ、予測ＣｂデータをＰＣｂとすると、各成分の差分値ＤＹ＝ＩＹ−ＰＹ、ＤＣｒ＝ＩＣｒ−ＰＣｒ、ＤＣｂ＝ＩＣｂ−ＰＣｂが求められる。
【００６６】
次に、図４に示す第１〜第３の比較器２１〜２３にて、各成分の差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂが各々の比較範囲の内外にあるかが判定される（ステップＳＴ２）。つまり、輝度成分Ｙ用差分閾値をａｙとし、色差成分Ｃ用差分閾値をａｃとすると、各成分の差分値ＤＹ，ＤＣｒ，ＤＣｂが、−ａｙ＜ＤＹ＜ａｙ、−ａｃ＜ＤＣｒ＜ａｃ、−ａｃ＜ＤＣｂ＜ａｃの各範囲の内外かが判定される。これら３つの比較結果のうち一つでも範囲外であれば、ステップＳＴ２の判断はＮＯとなり、ステップＳＴ７に移行して「絶対値ベクトル量子化モード」が選択される。
【００６７】
ステップＳＴ２の判断がＹＥＳであると、図４の差分ベクトル量子化器１５にて、入力値に応じた差分ベクトル量子化符号Ｃ１として、Diff_VQ[DY][DCr][DCb]が例えばテーブルより出力される。この差分ベクトル量子化符号Ｃ１が図３に示す差分ベクトル量子化空間に存在する有効なものであれば、図４の差分ベクトル量子化器１５からの判定信号Ｓ２が論理は１となる。その場合、ステップＳＴ４にて図４の論理積回路２４の出力である符号選択信号Ｓ１が論理の１となって、差分ベクトル量子化は有効となる。しかし、差分ベクトル量子化器１５への入力値が、図３に示す差分ベクトル量子化空間に存在しない時には、図４の差分ベクトル量子化器１５からの判定信号Ｓ２が論理の０となる。その場合、ステップＳＴ４にて図４論理積回路２４の出力である符号選択信号Ｓ１が論理の０（差分ベクトル量子化は無効）となる。よって、ステップＳＴ４の判断はＮＯとなり、ステップＳＴ７に移行する。
【００６８】
ステップＳＴ４がＹＥＳであれば、図２の差分ベクトル逆量子化器４０にて、差分ベクトル量子化符号Ｃ１（Diff_VQ[DY][DCr][DCb]）が成分毎に逆量子化される（ステップＳＴ５）。つまり、差分ベクトル逆量子化器４０からは、各成分の差分ベクトル逆量子化値Ｖ２とし、ＤＹ’＝Diff_IVQ_Y[Code]、ＤＣｒ’＝Diff_IVQ_Cr[Code]、ＤＣｂ’＝Diff_IVQ_Cb[Code]が例えばテーブルより出力される。続いて、図２の加算器４０にて、この各成分の差分ベクトル逆量子化値Ｖ２に予測画素値Ｖ５が加算される（ステップＳＴ６）。ここで、前回の対象画素値に基づく各成分の予測画素値をそれぞれＰＹ，ＰＣｒ，ＰＣｂとすると、今回の対象画素値に基づく新たな予測画素値ＰＹ，ＰＣｒ，ＰＣｂとして、ＰＹ＝ＰＹ＋ＤＹ’、ＰＣｒ＝ＰＣｒ＋ＤＣｒ’、ＰＣｂ＝ＰＣｂ＋ＤＣｒ’に更新される。
【００６９】
一方、上述の通りステップＳＴ２の判断がＮＯとなると、ステップＳＴ７に移行して「絶対値ベクトル量子化モード」が選択される。ステップＳＴ７では、図７に示すプリスカラ量子化器５１〜５３にて、各々の成分値Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂをスカラ量子化して、Ｙ＝SQY[Y]、Cr＝SQY[Cr]、Cb＝SQY[Cb]が例えばテーブルより出力される。さらに、図７に示す絶対値ベクトル量子化器５４にて、図２の絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２として、Code=ABS_VQ[Y][Cr][Cb]が例えばテーブルより出力される。
【００７０】
ステップＳＴ８では、図２に示す絶対値ベクトル逆量子化器６０にて、絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２を逆量子化した絶対値量子化局部復号画素値Ｖ４が生成される。つまり、今回の対象画素値に基づく新たな予測画素値ＰＹ，ＰＣｒ，ＰＣｂとして、ＰＹ＝ABS_VQ[Y]、ＰＣｒ＝Code=ABS_VQ[Cr]、ＰＣｂ＝Code=ABS_VQ[Cb]が、例えばテーブルより出力される。
【００７１】
なお、ステップＳＴ６，８にて得られた２種類の予測画素値Ｖ３，Ｖ４の一方が、符号選択信号Ｓ１に従って予測値セレクタ７０にて選択され、遅延回路８０を経て予測画素値Ｖ５が生成される。つまり、符号選択信号Ｓ１が論理の１であれば予測画素値Ｖ３が選択され、符号選択信号Ｓ１が論理の０であれば予測画素値Ｖ４が選択される。この予測画素値Ｖ５が、差分器１１にフィードバックされる。
【００７２】
また、ステップイＳＴ４での判断に基づいて、図２の符号セレクタ９０では、ステップＳＴ３で得られた差分ベクトル量子化符号Ｃ１と、ステップＳＴ７にて得られた絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２との一方が選択されて、符号化信号Ｃ（Ｃ１またはＣ２）が出力される（ステップ９）。つまり、符号選択信号Ｓ１が論理の１であれば差分ベクトル量子化符号Ｃ１が選択され、符号選択信号Ｓ１が論理の０であれば絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２が選択される。なお、ステップＳＴ９の符号出力のタイミングは、ステップＳＴ５，６，８の前のタイミングであっても良い。
【００７３】
（画像復号化装置）
次に、画像復号化装置について図９を参照して説明する。図９は、本発明の一実施形態に係る画像復号化装置１００の概略ブロック図である。図９において、この画像復号化装置１００は、図１または図２に示す画像符号化装置によって符号化された符号化信号Ｃ（Ｃ１またしＣ２）をベクトル逆量子化して復号化するものである。画像復号化装置１００は、大別して、判定部１１０、差分ベクトル逆量子化部１２０と、絶対値ベクトル逆量子化部１３０と、復号セレクタ１４０とを有する。
【００７４】
判定部１１０は、符号化信号Ｃ（Ｃ１またはＣ２）が入力され、その符号化信号Ｃが差分ベクトル量子化された符号Ｃ１であるか絶対値ベクトル量子化された符号Ｃ２であるかを判定して、符号判定信号Ｓ３を出力する。差分ベクトル逆量子化部１２０は、符号化信号Ｃ（Ｃ１またしＣ２）が入力され、符号化信号のうち差分ベクトル量子化された符号Ｃ１を逆量子化して復号化する。絶対値ベクトル逆量子化部１３０は、符号化信号Ｃ（Ｃ１またしＣ２）が入力され、その符号化信号Ｃのうち絶対値ベクトル量子化された符号Ｃ２を逆量子化して復号化する。復号セレクタ１４０は、判定部１１０からの符号判定信号Ｓ３に基づいて、差分ベクトル逆量子化部１２０からの出力と、絶対値ベクトル逆量子化部１３０からの出力とのいずれか一方を選択して、復号化信号（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）を出力する。
【００７５】
ここで、図９に示す画像復号化装置１００は、図１または図２に示す画像符号化装置１にて符号化された信号Ｃ（Ｃ１またしＣ２）であり、判定部１１０からの出力に基づいて、差分ベクトル逆量子化部１２０での差分ベクトル逆量子化モードまたは絶対値ベクトル逆量子化部１３０での絶対値ベクトル逆量子化モードのいずれか一方のモードが実施される。
【００７６】
ここで、符号化信号はＮ個の符号のいずれか一つであり、Ｎ個の符号のうちのＭ（Ｍ＜Ｎ）個が差分ベクトル量子化された符号であり、前記Ｎ個の符号のうちの（Ｎ−Ｍ）個が絶対値ベクトル量子化された符号である。よって、判定部１１０は、符号化信号の符号ＣがＭ個に属する符号Ｃ１であるか、または（Ｎ−Ｍ）個に属する符号Ｃ２であるかを判定定すればよい。
【００７７】
より具体的には、上述の通り符号化信号Ｃ（Ｃ１またはＣ２）は０〜Ｎ−１の符号であり、差分ベクトル量子化された符号Ｃ１であれば０〜Ｍ−１、絶対値ベクトル量子化された符号Ｃ２であればＭ〜Ｎ−１の符号である。よって、判定部１１０は、入力された符号化信号（Ｃ１またはＣ２）が０〜Ｍ−１であれば符号判定信号Ｓ３の論理を１（差分ベクトル逆量子化モード）とし、入力された符号化信号（Ｃ１またはＣ２）がＭ〜Ｎ−１であれば符号判定信号Ｓ３の論理を０（絶対値ベクトル逆量子化モード）とする判定を行なうことができる。
【００７８】
次に、差分ベクトル逆量子化部１２０について、図１０を参照して説明する。この差分ベクトル逆量子化部１２０は、差分ベクトル逆量子化器１２１、画素遅延回路１２２及び加算器１２３を有する。なお、復号セレクタ１４０は、加算器１２３に加算されるべき予測画素値Ｖ９を生成するための予測値セレクタとして兼用される。
【００７９】
ベクトル逆量子化器１２１は、図２の差分ベクトル逆量子化３０と同一の構成とすることができる。つまり、差分ベクトル逆量子化器１２１は、加算器１２３に入力される差分逆量子化値Ｖ６を生成する。この差分ベクトル逆量子化器１２１は、差分ベクトル量子化符号Ｃ１である量子化代表値（０〜Ｍ−１）を逆量子化して、差分逆量子化値Ｖ６を生成する。この差分逆量子化値Ｖ６は、図３に示す量子化代表値を逆量子化するため、必ずしも差分値Ｖ１とは一致せず、量子化誤差が生ずる点は、図２の差分ベクトル逆量子化３０と同じである。ただし、上述の通り、符号総数Ｎに対する差分ベクトル量子化代表値の個数Ｍは、なだらかに変化した箇所を比較的忠実に再現するように割り当てられるので、量子化誤差に伴う画質の劣化を最小限に止めることができる。
【００８０】
加算器１２３は、差分逆量子化値Ｖ６に、予測値セレクタ１４０にて選択された前段の画素の予測値（符号出力Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）を画素遅延回路１２２にて遅延させた予測画素値Ｖ９を加算して、差分量子化復号画素値Ｖ７を生成する。
【００８１】
図９および図１０に示す絶対値ベクトル逆量子化部１３０は、図に示す絶対値ベクトル逆量子化器６０と同一の構成とすることができる。この絶対値ベクトル逆量子化部１３０は、絶対値ベクトル量子化符号Ｃ２である絶対値ベクトル量子化代表値（Ｍ〜Ｎ−１）を逆量子化して、絶対値局部復号画素値Ｖ８を生成する。この絶対値局部復号画素値Ｖ８は、図５に示す球体内の量子化代表値を逆量子化するため、必ずしも図１または図２の画像符号化装置１への入力値であるＹＣｒＣｂ成分とは一致せず、量子化誤差が生ずる。ただし、上述の通り、符号総数Ｎに対する絶対値ベクトル量子化代表値の個数（Ｎ−Ｍ）は、急に変化する箇所を比較的忠実に再現するように割り当てられるので、量子化誤差に伴う画質の劣化を最小限に止めることができる。
【００８２】
復号（予測値）セレクタ１４０は、判定部２０からの符号判定信号Ｓ３に基づいて、例えば信号Ｓ３の論理が１（差分ベクトル逆量子化が有効）であれば差分量子化局部復号画素値Ｖ７を選択して出力し、信号Ｓ３の論理が０（差分ベクトル逆量子化が無効）であれば絶対値局部復号画素値Ｖ８を選択して出力する。この復号（予測値）セレクタ１４０の出力が、復号化された出力（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）となる。
【００８３】
つまり、復号化された出力（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）は、なだらかに変化した箇所を比較的忠実に再現する差分量子化局部復号画素値Ｖ７か、急に変化する箇所を比較的忠実に再現する絶対値局部復号画素値Ｖ８かである。よって、なだらかに変化する箇所も、急激に変化する箇所も比較的忠実に復号でき、復号画像の画質を改善できる。特に、濃淡が大きく変化する画像のエッジ部分については直前画素とは依存関係のない絶対値ベクトル量子化により符号化されているので、これを復号しても大きな量子化ノイズは発生しない。
【００８４】
また、本実施形態では画像をブロックすることなく復号できるので、ブロック単位で復号化された画像をラスタ順序に戻すアン・ブロック化手段が不要であり、コストダウンを図ることができる。
【００８５】
（画像復号化装置の動作）
図１１は、図１０に示す画像復号化装置１００の動作フローチャートである。図１１において、符号化信号Ｃが入力されると、判定部１１０は符号化信号Ｃが例えば０≦Ｃ＜Ｍか否かを判定する（ステップＳＴ１）。つまり、判定部１１０は、入力された符号化信号（Ｃ１またはＣ２）が０〜Ｍ−１であれば符号判定信号Ｓ３の論理を１（差分ベクトル逆量子化モード）とし、入力された符号化信号（Ｃ１またはＣ２）がＭ〜Ｎ−１であれば符号判定信号Ｓ３の論理を０（絶対値ベクトル逆量子化モード）とする判定を行なう。
【００８６】
図１１のステップＳＴ１の判定がＹＥＳであれば、差分ベクトル逆量子化部１２０で差分ベクトル逆量子化モードを実施する（ステップＳＴ２）。つまり、差分ベクトル逆量子化部１２０の差分ベクトル逆量子化器１２１は、差分逆量子化値Ｖ６として、DY’=Diff_IVQ_Y[Code]、DCr’=Diff_IVQ_Cr[Code]、DCb’=Diff_IVQ_Cb[Code]を、例えばテーブルより出力する。
【００８７】
次に図１１のステップＳＴ３に移行し、加算器１２３にて、差分逆量子化値Ｖ６（Dy’,DCr’,DCb’）に、前の画素の予測値Ｖ９を加算して、復号化された符号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを得る。ここで、前の画素の予測値が前回に出力された符号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂであるから、加算器１２１では、今回の出力符号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂとして、前回の出力符号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂに差分逆量子化値Ｖ６（Dy’,DCr’,DCb’）を加算することになる。つまり、加算器１２では、Ｙ＝Ｙ＋Dy’、Ｃｒ＝Ｃｒ＋DCr’、Ｃｂ＝Ｃｂ＋DCb’が計算される。これにより、差分ベクトル量子化符号Ｃ１が逆量子化された差分量子化復号画素値Ｖ７が得られる。
【００８８】
一方、図１１のステップＳＴ１の判定がＮＯであれば、絶対値ベクトル逆量子化部１３０で絶対値ベクトル逆量子化モードを実施する（ステップＳＴ４）。つまり、絶対値ベクトル逆量子化部１３０は、絶対値逆量子化画素値Ｖ８として、Ｙ＝ABS_IVQ_Y[Code]、Ｃｒ＝ABS_IVQ_Cr[Code]、Ｃｂ＝ABS_IVQ_Cb[Code]を、例えばテーブルより出力する。
【００８９】
図１１のステップＳＴ５では、判定部１１０からの符号判定信号Ｓ３に基づいて、差分ベクトル逆量子化部１２０からの差分量子化復号画素値Ｖ７か、絶対値ベクトル逆量子化部１３０からの絶対値量子化復号画素値Ｖ８かのいずれか一方が、復号セレクタ１４０にて選択されて出力される。
【００９０】
なお、復号セレクタ１４０は予測値セレクタとしても兼用され、その出力を前の画素の予測値として差分ベクトル逆量子化部１２０に供給する。
【００９１】
（集積回路装置）
図１２は、画像出力システムを電子機器である携帯電話機に適用した実施形態を示している。図１２において、ベースバンドエンジン（ＢＢＥ：広義には第１の集積回路装置）２００は携帯電話機の基本機能を司るＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）であり、インターネット経由で受信した動画や静止画、カメラで撮影した自然画、携帯電話機の操作上で必要なメニュー画面、アイコンなどの文字・図形情報等の各種画像データの出力源である。
【００９２】
図１２において、携帯電話機のディスプレイパネル例えば液晶パネル３００が設けられている。この液晶パネル３００は、２枚のガラス基板３０１，３０２間に液晶を封入したものである。大きなガラス基板３０１は例えばアクティブマトリクス基板であり、各画素にアクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）が設けられている。各画素のＴＦＴのドレイン端子に透明画素電極が、ソース端子にデータ線であるソース線が、ゲート端子に走査線であるゲート線がそれぞれ接続されている。このガラス基板３０１と対向するガラス基板３０２には透明電極が設けられている。ガラス基板３０１上には、ガラス基板３０１の短辺に沿って、液晶パネル３００を駆動するドライバＩＣ（広義には第２の集積回路）４００がＣＯＧ実装されている。ドライバＩＣ４００は、液晶パネル３００のゲート線に走査信号を、ソース線にデータ信号を供給して液晶パネル３００を表示駆動する。
【００９３】
ベースバンドエンジン２００とドライバＩＣ４００とは、複数本のバスライン３０３で接続され、画像データ、水平・垂直同期信号、クロック信号、各種コマンドが転送される。
【００９４】
本実施形態では、図１３に示すように、ドライバＩＣ４００に、画像符号化装置（エンコーダともいう）１と、圧縮画像データメモリ４０１と、画像復号化装置（デコーダともいう）１００と、エンコードされた画像データに基づいて液晶パネル３００を駆動するドライバ部４０２とが搭載されている。これにより、圧縮画像データメモリ４０１の記憶容量を少なくでき、ドライバＩＣ４００の小型化が図られる。
【００９５】
あるいは、図１４に示すように、画像符号化装置（エンコーダ）１をベースバンドエンジン２００に搭載しても良い。
【００９６】
あるいは、図１５に示すように、ベースバンドエンジン２００と液晶パネル３００との間に、表示コントロールＩＣ（広義には第３の集積回路装置）５００を追加した実施形態を示している。図１５では、画像符号化装置（エンコーダ）１をベースバンドエンジン２００に搭載している。表示コントロールＩＣ５００は、ベースバンドエンジン２００の表示動作に必要なタスクを低減するために設けられ、圧縮画像データメモリ５０１、デコーダ１００及びデータ加工部５０２を有することができる。
【００９７】
図１５に示す実施形態に代えて、図１６に示すように、表示コントロールＩＣ５００に画像符号化装置（エンコーダ）１を搭載しても良い。
【００９８】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像符号化装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す画像符号化装置の差分ベクトル量子化部を具体的にしたブロック図である。
【図３】仮想的な差分ベクトル量子化空間上に配置されたＭ個の量子化代表値の分布を示す模式図である。
【図４】図２に示す判定部及び差分ベクトル量子化器の回路ブロック図である。
【図５】仮想的な絶対値ベクトル量子化空間上に配置された（Ｎ−Ｍ）個の代表値の分布を示す模式図である。
【図６】カラー画像信号をＲＧＢとしたときの絶対値ベクトル量子化空間を示す模式図である。
【図７】図２に示す絶対値ベクトル量子化部の回路ブロック図である。
【図８】画像符号化装置の動作フローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る画像復号化装置の概略ブロック図である。
【図１０】図９に示す画像復号化装置の差分ベクトル逆量子化部を具体的にしたブロック図である。
【図１１】画像復号化装置の動作フローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号化装置が搭載される電子機器の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示す電子機器での画像符号化装置及び画像復号化装置の配置の一例を示す図である。
【図１４】図１２に示す電子機器での画像符号化装置及び画像復号化装置の配置の他の例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号化装置が搭載される電子機器の他の例を示す図である。
【図１６】図１５と同種の電子機器での画像符号化装置及び画像復号化装置の配置の他の例を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）（Ｂ）は、直前画素の局部復号画素値との差分を非線形量子化した時に、局部復号された直前画素の量子化誤差の悪影響を受ける例を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  画像符号化装置、１０  差分ベクトル量子化部、１１  差分器、
１５  差分ベクトル量子化器、２０  判定部、２１〜２３  第１〜第３の比較器、
２４  符号選択信号生成部、３０  差分ベクトル逆量子化器、４０  加算器、
５０  絶対値ベクトル量子化部、５１〜５３  プリスカラ量子化器、
５４  絶対値ベクトル量子化器、６０  絶対値ベクトル逆量子化器、
７０  予測値セレクタ、８０  画素遅延回路、９０  符号セレクタ、
１００  画像復号化装置、１１０  判定部、１２０  差分ベクトル逆量子化部、
１２１  差分セレクタ逆量子化器、１２２  画素遅延回路、１２３  加算器、
１３０  絶対値ベクトル逆量子化部、１４０  復号（予測値）セレクタ、
Ｓ１  符号選択信号、Ｓ３  符号判定信号、２００，４００，５００  集積回路装置、
３００  ディスプレイパネル
【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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【図５】
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