(57)【要約】【課題】煩雑な操作を必要とすることなく、波放送の通信回線とは異なる回線を有していない視聴者にも高精細画像を提供する。【解決手段】第２の入力画像をスケーラブル符号化し、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成するスケーラブル符号化部２と、生成した基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを蓄積する基本レイヤストリーム蓄積部４および拡張レイヤストリーム蓄積部５と、蓄積された基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを読み出して多重化し、通信路１０１に出力するストリーム多重部７と、ストリーム多重部７が多重化したストリームの伝送レートが伝送路１０１の伝送容量以下となるように、スケーラブル符号化部２の符号量を制御する符号化レート制御部８とを備える。【選択図】図２
2016116069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路の伝送帯域で送信可能な第１の入力画像と、前記第１の入力画像よりも高精細な入力画像であって前記伝送路の伝送帯域で送信できない第２の入力画像とを符号化して前記伝送路に出力する画像符号化装置において、
前記第２の入力画像をスケーラブル符号化し、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成するスケーラブル符号化部と、
前記スケーラブル符号化部が生成した基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された前記基本レイヤストリームおよび前記拡張レイヤストリームを読み出して多重化し、前記伝送路に出力するストリーム多重部と、
前記ストリーム多重部が多重化したストリームの伝送レートが前記伝送路の伝送容量以下となるように、前記スケーラブル符号化部の符号量を制御する符号化レート制御部とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記第１の入力画像を符号化し、放送ストリームを生成する放送符号化部を備え、
前記蓄積部は、前記放送符号化部が生成した放送ストリームを蓄積し、
前記ストリーム多重部は、前記蓄積部に蓄積された放送ストリームを読み出し、前記基本レイヤストリームと前記拡張レイヤストリームと共に多重化し、
前記符号化レート制御部は、前記ストリーム多重部が前記放送ストリームと、前記基本レイヤストリームと、前記拡張レイヤストリームとを多重化したストリームの伝送レートが前記伝送路の伝送容量以下となるように、前記スケーラブル符号化部に加えて前記放送符号化部の符号量を制御することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記ストリーム多重部は、前記拡張レイヤストリームと前記基本レイヤストリームとを多重化することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記ストリーム多重部は、前記拡張レイヤストリーム、前記放送ストリームおよび前記基本レイヤストリームを多重化することを特徴とする請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記符号化レート制御部は、前記スケーラブル符号化部が生成する前記基本レイヤストリームの符号量を前記伝送路の最大伝送レート以下に設定すると共に、前記拡張レイヤストリームの符号量を画像符号化において規定された最大符号化量以下に設定する制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項３記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記符号化レート制御部は、前記スケーラブル符号化部が生成する前記基本レイヤストリームの符号量を前記伝送路の最大伝送レート以下に設定すると共に、前記拡張レイヤストリームの符号量を画像符号化において規定された最大符号化量以下に設定する制御を行い、前記放送符号化部が生成する放送ストリームの符号量を前記伝送路の最大伝送レートと前記拡張レイヤストリームの符号量とから設定する制御を行うことを特徴とする請求項２または請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項７】
符号化されたストリームを受信して復号する画像復号装置において、
少なくともスケーラブル符号化の拡張レイヤストリームとスケーラブル符号化の基本レイヤストリームとが多重化されて構成された前記符号化されたストリームから前記拡張レイヤストリームおよび前記基本レイヤストリームを分離する分配部と、
前記分配部で分離された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された前記拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを復号して第１の出力画像および第２の出力画像を取得し、取得した第１の出力画像と第２の出力画像とを同期させて出力するスケーラブル復号部とを備えたことを特徴とする画像復号装置。
【請求項８】
前記スケーラブル復号部は、前記基本レイヤストリームのヘッダ情報を参照して関連する拡張レイヤストリームを特定し、前記基本レイヤストリームおよび前記特定した拡張レイヤストリームを復号することにより、前記第１の出力画像と前記第２の出力画像とを同期させることを特徴とする請求項７記載の画像復号装置。
【請求項９】
前記分配部は、ユーザ指示に基づいて、分配した前記拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを前記蓄積部に蓄積させることを特徴とする請求項７または請求項８記載の画像復号装置。
【請求項１０】
伝送路の伝送帯域で送信可能な第１の入力画像と、前記第１の入力画像よりも高精細な入力画像であって前記伝送路の伝送帯域で送信できない第２の入力画像とを符号化して前記伝送路に出力する画像符号化方法において、
スケーラブル符号化部が、前記第２の入力画像をスケーラブル符号化し、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成するステップと、
蓄積部が、前記スケーラブル符号化手段が生成した基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを蓄積するステップと、
ストリーム多重部が、前記蓄積部に蓄積された前記基本レイヤストリームおよび前記拡張レイヤストリームを読み出して多重化し、前記伝送路に出力するステップと、
前記符号化レート制御部が、前記多重化したストリームの伝送レートが前記伝送路の伝送容量以下となるように、前記スケーラブル符号化の符号量を制御するステップとを備えたことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１１】
符号化されたストリームを受信して復号する画像復号方法において、
分配部が、少なくともスケーラブル符号化の拡張レイヤストリームとスケーラブル符号化の基本レイヤストリームとが多重化されて構成された前記符号化されたストリームから前記拡張レイヤストリームおよび前記基本レイヤストリームを分離するステップと、
蓄積部が、前記分離された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを蓄積するステップと、
スケーラブル復号部が、前記蓄積された前記拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを復号して第１の出力画像および第２の出力画像を取得し、取得した第１の出力画像と第２の出力画像とを同期させて出力するステップとを備えたことを特徴とする画像復号方法。
【請求項１２】
伝送路の伝送帯域で送信可能な第１の入力画像と、前記第１の入力画像よりも高精細な入力画像であって前記伝送路の伝送帯域で送信できない第２の入力画像とを符号化して前記伝送路に出力する画像符号化装置であって、前記第２の入力画像をスケーラブル符号化し、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成するスケーラブル符号化部と、前記スケーラブル符号化手段が生成した基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された前記基本レイヤストリームおよび前記拡張レイヤストリームを読み出して多重化し、前記伝送路に出力するストリーム多重部と、前記ストリーム多重部が多重化したストリームの伝送レートが前記伝送路の伝送容量以下となるように、前記スケーラブル符号化部の符号量を制御する符号化レート制御部とを有する画像符号化装置と、
符号化されたストリームを受信して復号する画像復号装置であって、少なくともスケーラブル符号化の拡張レイヤストリームとスケーラブル符号化の基本レイヤストリームとが多重化されて構成された前記符号化されたストリームから前記拡張レイヤストリームおよび前記基本レイヤストリームを分離する分配部と、前記分配部で分離された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、前記蓄積部に蓄積された前記拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを復号して第１の出力画像および第２の出力画像を取得し、取得した第１の出力画像と第２の出力画像とを同期させて出力するスケーラブル復号部とを有する画像復号装置とを備えた画像符号化復号システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像を符号化する画像符号化装置及び画像符号化方法と、画像を復号する画像復号装置及び画像復号方法と、画像符号化復号システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上波デジタル放送では、１９２０画素×１０８０ラインのＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）画像で放送が行われている。ＨＤＴＶ画像よりも解像度の高い４Ｋあるいは８Ｋと称されるＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）画像はＨＤＴＶ画像よりも高い符号化ビットレートが必要であるため、地上波デジタル放送の伝送帯域で送信することはできない。そのため、異なる回線などを使用してＵＨＤＴＶ画像を伝送する方法が特許文献１に記載されている。
【０００３】
図１０は、従来の高精細画像に対応した符号化処理および復号処理を示す図である。
図１０を参照しながら、特許文献１に記載されたＵＨＤＴＶ画像を伝送する方法を説明する。映像信号符号化装置３００への入力画像は高精細画像のＵＨＤＴＶ画像などである。入力画像はダウンコンバート部３１２により、ＨＤＴＶ画像などに縮小される。縮小された画像は下位層符号化部３１１により符号化が行われ、下位層ビットストリームが蓄積部３１４に保持される。下位層符号化部３１１で生成される局部復号画像をアップコンバート部３１３に入力し、入力画像と同じ解像度に変換する。入力画像は変換された局部復号画像をもとに上位層符号化部３１０により符号化が行われ、上位層ビットストリームが記録部３１５に蓄積される。記録部３１５に蓄積された上位層ビットストリームは記録媒体３２０により、視聴者に送信される。上位層ビットストリームの送信完了後に、蓄積部３１４に保持されていた下位層ビットストリームが送信部３１６により通信路３２１を通して視聴者に送信される。
【０００４】
視聴者側の映像信号復号装置３０１では下位層ビットストリームを受信部３３４で受信し、下位層復号部３３１に出力する。これと同期して、記録媒体３２０に保持されている上位層ビットストリームを再生部３３３により読み出し、上位層復号部３３０に出力する。下位層復号部３３１ではＨＤＴＶ画像の復号を行い、通常の解像度の出力画像として映像信号復号装置３０１から出力すると共にアップコンバート部３３２にも出力する。アップコンバート部３３２は映像信号符号化装置３００のアップコンバート部３１３と同様に解像度変換を行う。解像度変換された復号画像を基に、上位層復号部３３０は上位層ビットストリームの復号を行い、高解像度の出力画像として映像信号復号装置３０１から出力する。このようにすることで、視聴者は上位層ストリームが存在しない場合には、通常の解像度の画像を視聴し、上位層ストリームが存在する場合には、高解像度の画像を視聴することができる。
図１０の例では、上位ビットストリームの送信を、記録媒体３２０を使用して行う例を示したが、通信路３２１とは異なる通信路を使用して送信する例についても特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術では、ＵＨＤＴＶ画像などの高精細画像を視聴するときには、ＨＤＴＶ画像視聴用の下位層符号化による下位層ビットストリームの送信前に、ＵＨＤＴＶ画像視聴用の上位層符号化による上位層ビットストリームを記録媒体あるいは地上波放送とは別の回線により送信しておく必要がある。そのため記録媒体を用いて上位層ビットストリームを送信する場合には、高精細画像を視聴するたびに記録媒体の授受を必要とし、使用者にとって操作が煩雑であるという課題があった。また、地上波放送とは異なる回線により上位層ビットストリームを送信する場合には、インターネットなどに加入しておらず、地上波のみを受信している視聴者は高精細画像の視聴ができないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、煩雑な操作を必要とすることなく、波放送の通信回線とは異なる回線を有していない視聴者にも高精細画像を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る画像符号化装置は、第２の入力画像をスケーラブル符号化し、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成するスケーラブル符号化部と、スケーラブル符号化部が生成した基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、蓄積部に蓄積された基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを読み出して多重化し、伝送路に出力するストリーム多重部と、ストリーム多重部が多重化したストリームの伝送レートが伝送路の伝送容量以下となるように、スケーラブル符号化部の符号量を制御する符号化レート制御部とを備える。
【０００９】
この発明に係る画像復号装置は、少なくともスケーラブル符号化の拡張レイヤストリームとスケーラブル符号化の基本レイヤストリームとが多重化されて構成された符号化されたストリームから拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを分離する分配部と、分配部で分離された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、蓄積部に蓄積された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを復号して第１の出力画像および第２の出力画像を取得し、取得した第１の出力画像と第２の出力画像とを同期させて出力するスケーラブル復号部とを備える。
【００１０】
この発明に係る画像符号化復号システムは、第２の入力画像をスケーラブル符号化し、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成するスケーラブル符号化部と、スケーラブル符号化手段が生成した基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、蓄積部に蓄積された基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを読み出して多重化し、伝送路に出力するストリーム多重部と、ストリーム多重部が多重化したストリームの伝送レートが伝送路の伝送容量以下となるように、スケーラブル符号化部の符号量を制御する符号化レート制御部とを有する画像符号化装置と、少なくともスケーラブル符号化の拡張レイヤストリームとスケーラブル符号化の基本レイヤストリームとが多重化されて構成された符号化されたストリームから拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを分離する分配部と、分配部で分離された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを蓄積する蓄積部と、蓄積部に蓄積された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを復号して第１の出力画像および第２の出力画像を取得し、取得した第１の出力画像と第２の出力画像とを同期させて出力するスケーラブル復号部とを有する画像復号装置とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、煩雑な操作を必要とすることなく、放送波の通信回線とは異なる回線を有していない視聴者にも高精細画像を提供することができる。
【００１２】
この発明によれば、煩雑な操作を必要とすることなく、放送波の通信回線とは異なる回線を有していない場合にも高精細画像を受信して視聴することができる。
【００１３】
この発明によれば、煩雑な操作を必要とすることなく、放送波の通信回線とは異なる回線を有していない視聴者にも高精細画像を提供することができ、視聴者も別途新たな通信回線を用意することなく高精細画像を受信して視聴することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る画像符号化復号システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る画像符号化装置の通常放送符号化部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る画像符号化装置の通常放送符号化部の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る画像符号化装置の基本レイヤ符号化部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る画像符号化装置の拡張レイヤ符号化部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る画像符号化装置のストリームの送信を示す説明図である。
【図９】実施の形態１に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の高精細画像に対応した符号化処理および復号処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の説明において、ＨＤＴＶ画像のみによる地上波放送を通常放送と称するものとする。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る画像符号化復号システムの構成を示すブロック図である。
画像符号化復号システムは、画像符号化装置１００と画像復号装置２００で構成され、通信路（伝送路）１０１を介してストリームの送受信が行われる。画像符号化装置１００に入力される第１の入力画像は、例えばＨＤＴＶ画像などの通常放送の伝送帯域で送信可能な画像である。一方、第２の入力画像は、例えばＵＨＤＴＶ画像などの通常放送の伝送帯域では送信できない高精細画像である。画像復号装置２００から出力される第１の出力画像は、復号された例えばＨＤＴＶ画像などの通常放送の伝送帯域で送信可能な画像である。一方、第２の出力画像は、復号された例えばＵＨＤＴＶ画像などの高精細画像である。
【００１６】
図２は、実施の形態１に係る画像符号化装置１００の構成を示すブロック図である。
図２（ａ）は画像符号化装置１００の機能ブロックを示す図であり、通常放送符号化部１、スケーラブル符号化部２、通常放送ストリーム蓄積部３、基本レイヤストリーム蓄積部４、拡張レイヤストリーム蓄積部５、スイッチ６およびストリーム多重部７で構成されている。上述のように、画像符号化装置１００に入力される第１の入力画像は例えばＨＤＴＶ画像であり、第２の入力画像は例えばＵＨＤＴＶ画像である。
【００１７】
通常放送符号化部１は、第１の入力画像に対して通常放送のための符号化を行い、得られた通常放送ストリームを通常放送ストリーム蓄積部３に蓄積する。スケーラブル符号化部２は、第２の入力画像に対してスケーラブル符号化を行い、基本レイヤ符号化部２ａおよび拡張レイヤ符号化部２ｂを備える。基本レイヤ符号化部２ａは、ＨＤＴＶ画像用の基本レイヤストリームを生成し、基本レイヤストリーム蓄積部４に蓄積する。拡張レイヤ符号化部２ｂは、ＵＨＤＴＶ画像用の拡張レイヤストリームを生成し、拡張レイヤストリーム蓄積部５に蓄積する。
【００１８】
スイッチ６は、後段のストリーム多重部７の切り替え制御に基づいて、ストリームの読み出し先を通常放送ストリーム蓄積部３、基本レイヤストリーム蓄積部４および拡張レイヤストリーム蓄積部５のいずれかに切り替える。ストリーム多重部７は、スイッチ６の切り替え制御を行い、通常放送ストリーム蓄積部３、基本レイヤストリーム蓄積部４および拡張レイヤストリーム蓄積部５のいずれかからストリームを読み出し、読み出したストリームを多重して送出する。符号化レート制御部８は、通常放送符号化部１およびスケーラブル符号化部２における符号化レートを制御し、通常放送符号化部１から得られる通常放送ストリームおよびスケーラブル符号化部２から得られる基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームのレートを設定されたレート内とする。
【００１９】
図２（ｂ）は、画像符号化装置１００のハードウェア構成を示すブロック図であり、プロセッサ１００ａとメモリ１００ｂで構成されている。
通常放送符号化部１、スケーラブル符号化部２、スイッチ６およびストリーム多重部７は、プロセッサ１００ａがメモリ１００ｂに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。通常放送ストリーム蓄積部３、基本レイヤストリーム蓄積部４、拡張レイヤストリーム蓄積部５は、メモリ１００ｂ内に記憶されているものとする。
【００２０】
次に、通常放送符号化部１の詳細について説明する。なお、現行の地上波デジタル放送は国、地域により国際標準規格であるＭＰＥＧ−２あるいはＨ．２６４（ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ）を使用している。そのため、ここではＨ．２６４（ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ）で符号化を行う場合について説明するが、ＭＰＥＧ−２でも同様に適用できるものである。
【００２１】
図３は、実施の形態１に係る画像符号化装置１００の通常放送符号化部１の構成を示すブロック図である。
通常放送符号化部１は、ＨＤＴＶ画像である第１の入力画像に対してマクロブロック単位で符号化処理を実施し、イントラ予測部１１、動き探索部１２、動き補償予測部１３、差分器１４、イントラ／インター判定部１５、スイッチ１６、直交変換部１７、量子化部１８、逆量子化部１９、逆直交変換部２０、加算器２１、デブロッキングフィルタ部２２、フレームメモリ２３、エントロピー符号化部２４および送信バッファ２５で構成されている。
【００２２】
イントラ予測部１１は、第１の入力画像のマクロブロック単位で第１の入力画像に最適なイントラ予測モードを選択する。そして、選択したイントラ予測モードによって、既に符号化が終了している周辺の局部復号画像（符号化対象ブロックの周辺のブロックあるいはマクロブロックの局部復号画像）から第１の予測画像を生成する。最後に、第１の入力画像と第１の予測画像の差分画像を生成する。
動き探索部１２は、第１の入力画像に対してマクロブロックと同じかあるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位で、動き補償予測のための参照画像としてフレームメモリ２３により格納されている局部復号画像を比較することで動き探索を実施して、動きベクトルを算出する。
【００２３】
動き補償予測部１３は、動き探索部１２により算出された動きベクトルを用いて、マクロブロックと同じかあるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位で、動き補償予測のための参照画像としてフレームメモリ２３により格納されている局部復号画像に対する動き補償予測処理を実施することで、第２の予測画像を生成する。
差分器１４は、第１の入力画像と動き補償予測部１３により生成された第２の予測画像の差分を求めることで第２の差分画像を生成する。
【００２４】
イントラ／インター判定部１５は、イントラ予測部１１により生成された第１の予測画像と、動き補償予測部１３により生成された第２の予測画像とを比較して最適な予測画像を判定する。判定した最適予測画像は加算器２１に出力され、最適予測画像を示す判定結果はスイッチ１６およびエントロピー符号化部２４に出力される。
スイッチ１６は、イントラ／インター判定部１５から出力された判定結果が、イントラ予測部１１により生成された第１の予測画像が最適予測画像である旨を示していれば、イントラ予測部１１により生成された第１の差分画像を選択して直交変換部１７に出力し、動き補償予測部１３により生成された第２の予測画像が最適予測画像である旨を示していれば、差分器１４により生成された第２の差分画像を選択して直交変換部１７に出力する切替処理を行う。
【００２５】
直交変換部１７は、スイッチ１６から出力された差分画像（以下、最適差分画像と称する）を直交変換し、最適差分画像の変換係数を量子化部１８に出力する。
量子化部１８は、直交変換部１７から出力された最適差分画像の変換係数を直交変換ブロック単位で量子化する。
【００２６】
逆量子化部１９は、量子化部１８により量子化された変換係数を逆量子化し、直交変換部１７から出力された変換係数に相当する変換係数を逆直交変換部２０に出力する。
逆直交変換部２０は、逆量子化部１９から出力された変換係数を逆直交変換し、スイッチ１６から出力された最適差分画像に相当する差分画像を加算器２１に出力する。
【００２７】
加算器２１は、逆直交変換部２０から出力された差分画像とイントラ／インター判定部１５により選択された最適予測画像を加算し、局部復号画像を生成する。生成した局部復号画像はイントラ予測部１１およびデブロッキングフィルタ部２２に出力される。
デブロッキングフィルタ部２２は、加算器２１により生成された局部復号画像に対するデブロッキングフィルタ処理を実施して圧縮に伴う歪みを補償し、歪み補償後の局部復号画像をフレームメモリ２３に格納する。
フレームメモリ２３は、歪み補償後の局部復号画像を格納する記録媒体である。
【００２８】
エントロピー符号化部２４は、量子化部１８により量子化された変換係数と、イントラ／インター判定部１５から出力された判定結果と、最適な予測画像の生成に用いられた予測画像生成用情報（イントラ／インター判定部１５から出力された判定結果が、イントラ予測部１１により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、イントラ予測部１１により選択されたイントラ予測モード、動き補償予測部１３により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、動き探索部１２により算出された動きベクトル）と、量子化パラメータＱＰとをエントロピー符号化してビットストリームを生成する。
ここで、量子化パラメータＱＰは、マクロブロック単位で送信される値である。例えば、８×８ブロックの場合、６４個の係数が存在する。６４個の係数のうち、任意の係数をＣ、量子化された係数をＤ、逆量子化した係数をＥとした場合、量子化パラメータＱＰは以下の式（１）および式（２）を満たす。
Ｄ＝Ｃ／ＱＰ        （１）
Ｅ＝Ｄ×ＱＰ        （２）
【００２９】
送信バッファ２５は、例えば回線などの外部の伝送手段や蓄積メディアと接続されており、エントロピー符号化部２４により生成されたビットストリームを一時的に保持してから、当該ビットストリームを出力する。
【００３０】
次に、通常放送符号化部１の動作について、図４を参照しながら説明する。図４は、実施の形態１に係る画像符号化装置１００の通常放送符号化部１の動作を示すフローチャートである。
通常放送符号化部１のイントラ予測部１１は、第１の入力画像に対して、マクロブロック単位で最適なイントラ予測モードを選択し（ステップＳＴ１）、選択したイントラ予測モードによって既に符号化の終了した周辺の局部復号画像から第１の予測画像を生成する（ステップＳＴ２）。さらに、イントラ予測部１１は第１の入力画像とステップＳＴ２で生成された第１の予測画像との差分画像である第１の差分画像を生成する（ステップＳＴ３）。生成した第１の差分画像をスイッチ１６に出力すると共に、最適なイントラ予測モードをエントロピー符号化部２４に出力する（ステップＳＴ４）。
【００３１】
動き探索部１２は、マクロブロックと同じかあるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位で、第１の入力画像とフレームメモリ２３に格納されている局部復号画像を比較して動き探索を行い、動きベクトルを算出する（ステップＳＴ５）。動き補償予測部１３は、ステップＳＴ５で算出された動きベクトルを用いて、マクロブロックと同じかあるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位でフレームメモリ２３に格納されている局部復号画像に対する動き補償予測処理を実施し、第２の予測画像を生成する（ステップＳＴ６）。差分器１４は、第１の入力画像と、ステップＳＴ６で生成された第２の予測画像との差分を求めて第２の差分画像を生成し（ステップＳＴ７）、生成した第２の差分画像をスイッチ１６に出力する（ステップＳＴ８）。
【００３２】
イントラ／インター判定部１５は、ステップＳＴ２で生成された第１の予測画像と、ステップＳＴ６で生成された第２の予測画像とを比較し、最適予測画像を選択する（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９における最適な予測画像を選択するための判定処理として一般的に広く行われている方法は、入力画像と予測画像の同一画素位置における画素の差分絶対値あるいは差分自乗値をブロック分累算した値を評価値として使用するものである。
当該手法の場合、評価値がより小さい予測画像を最適予測画像として選択する。なお、当該手法は一般的な方法であるため、詳細については記載を省略する。
イントラ／インター判定部１５は、ステップＳＴ９で選択した最適予測画像を加算器２１に出力し、最適予測画像を示す判定結果をスイッチ１６およびエントロピー符号化部２４に出力する（ステップＳＴ１０）。
【００３３】
スイッチ１６は、ステップＳＴ１０で出力された判定結果を参照し、直交変換部１７に出力する差分画像を切り替える処理を行う（ステップＳＴ１１）。具体的には、ステップＳＴ１０の判定結果が、第１予測画像が最適予測画像である旨を示している場合、イントラ予測部１１がステップＳＴ３で生成した第１の差分画像を選択して直交変換部１７に出力する。一方、ステップＳＴ１０の判定結果が、第２予測画像が最適予測画像である旨を示している場合、差分器１４がステップＳＴ７で生成した第２の差分画像を選択して直交変換部１７に出力する。
【００３４】
直交変換部１７は、ステップＳＴ１１で切替処理が行われて出力された最適差分画像を、直交変換ブロック（４×４ブロック、または、８×８ブロック）の単位で直交変換し、最適差分画像の変換係数を量子化部１８に出力する（ステップＳＴ１２）。量子化部１８は、ステップＳＴ１２で出力された最適差分画像の変換係数を直交変換ブロック単位で量子化する（ステップＳＴ１３）。量子化された変換係数は逆量子化部１９およびエントロピー符号化部２４に出力される。
【００３５】
逆量子化部１９は、ステップＳＴ１３で量子化された変換係数を逆量子化し、ステップＳＴ１２で生成された変換係数に相当する変換係数を生成し、逆直交変換部２０に出力する（ステップＳＴ１４）。逆直交変換部２０は、ステップＳＴ１４で生成された変換係数を逆直交変換し、スイッチ１６から出力された最適差分画像に相当する差分画像を生成し、加算器２１に出力する（ステップＳＴ１５）。
【００３６】
加算器２１は、ステップＳＴ１５で逆直交変換部２０が生成した差分画像とステップＳＴ９でイントラ／インター判定部１５が選択した最適予測画像とを加算し、局部復号画像を生成する（ステップＳＴ１６）。加算器２１は、ステップＳＴ１６で生成した局部復号画像をデブロッキングフィルタ部２２に出力すると共に、イントラ予測における予測画像生成のためにイントラ予測部１１に出力する（ステップＳＴ１７）。デブロッキングフィルタ部２２は、ステップＳＴ１７で出力された局部復号画像に対してデブロッキングフィルタ処理を行い、圧縮に伴う歪みを補償した歪み補償後の局部復号画像を生成し、フレームメモリ２３に格納する（ステップＳＴ１８）。
【００３７】
エントロピー符号化部２４は、ステップＳＴ１３で量子化された変換係数、ステップＳＴ１０で出力された最適予測画像を示す判定結果、ステップＳＴ１０で出力された最適予測画像を生成する情報（ステップＳＴ４で出力されたイントラ予測モードとステップＳＴ５で算出された動きベクトルのどちらか一方の情報）と量子化パラメータＱＰとを、エントロピー符号化してビットストリームを生成する（ステップＳＴ１９）。送信バッファ２５がステップＳＴ１９で生成されたビットストリームを出力し（ステップＳＴ２０）、処理を終了する。
【００３８】
次に、図２で示したスケーラブル符号化部２の基本レイヤ符号化部２ａの詳細について説明する。図５は、この発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１００の基本レイヤ符号化部２ａの構成を示すブロック図である。
基本レイヤ符号化部２ａは、ＵＨＤＴＶ画像である第２の入力画像をＨＤＴＶ画像の解像度に変換した画像に対してマクロブロック単位で符号化処理を実施するものであり、画像縮小部３０、イントラ予測部１１ａ、動き探索部１２ａ、動き補償予測部１３ａ、差分器１４ａ、イントラ／インター判定部１５ａ、スイッチ１６ａ、直交変換部１７ａ、量子化部１８ａ、逆量子化部１９ａ、逆直交変換部２０ａ、加算器２１ａ、デブロッキングフィルタ部２２ａ、フレームメモリ２３ａ、エントロピー符号化部２４ａ、送信バッファ２５ａおよび画像拡張部３１で構成されている。
【００３９】
なお、イントラ予測部１１ａ、動き探索部１２ａ、動き補償予測部１３ａ、差分器１４ａ、イントラ／インター判定部１５ａ、スイッチ１６ａ、直交変換部１７ａ、量子化部１８ａ、逆量子化部１９ａ、逆直交変換部２０ａ、加算器２１ａ、デブロッキングフィルタ部２２ａ、フレームメモリ２３ａ、エントロピー符号化部２４ａおよび送信バッファ２５ａは、通常放送符号化部１のイントラ予測部１１、動き探索部１２、動き補償予測部１３、差分器１４、イントラ／インター判定部１５、スイッチ１６、直交変換部１７、量子化部１８、逆量子化部１９、逆直交変換部２０、加算器２１、デブロッキングフィルタ部２２、フレームメモリ２３、エントロピー符号化部２４、送信バッファ２５と同一の機能を有していることから説明を省略する。
【００４０】
画像縮小部３０および画像拡張部３１のみが、図２で示した通常放送符号化部１と異なる処理を行う。画像縮小部３０は、入力されたＵＨＤＴＶ画像である第２の入力画像の解像度をＨＤＴＶ画像の解像度に変換し、変換後の画像をイントラ予測部１１ａ、動き探索部１２ａおよび差分器１４ａに出力する。画像拡張部３１は、デブロッキングフィルタ部２２ａから出力される歪み補償後の局部復号画像に対して解像度の変換を行い、第２の入力画像の解像度と同一の解像度に変換した第１の復号画像を出力する。エントロピー符号化部２４ａにより、高精細画像からＨＤＴＶ画像と同一の解像度の基本レイヤストリームが生成される。
【００４１】
次に、図２で示したスケーラブル符号化部２の拡張レイヤ符号化部２ｂの詳細について説明する。図６は、この発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１００の拡張レイヤ符号化部２ｂの構成を示すブロック図である。
拡張レイヤ符号化部２ｂは、ＵＨＤＴＶ画像である第２の入力画像および基本レイヤ符号化部２ａから入力される第１の復号画像に対してマクロブロック単位で符号化処理を実施するものであり、画像遅延部４０、乗算器４１，４２、加算器４３、イントラ予測部１１ｂ、動き探索部１２ｂ、動き補償予測部１３ｂ、差分器１４ｂ、イントラ／インター判定部１５ｂ、スイッチ１６ｂ、直交変換部１７ｂ、量子化部１８ｂ、逆量子化部１９ｂ、逆直交変換部２０ｂ、加算器２１ｂ、デブロッキングフィルタ部２２ｂ、フレームメモリ２３ｂ、エントロピー符号化部２４ｂおよび送信バッファ２５ｂで構成されている。
【００４２】
なお、イントラ予測部１１ｂ、動き探索部１２ｂ、動き補償予測部１３ｂ、差分器１４ｂ、イントラ／インター判定部１５ｂ、スイッチ１６ｂ、直交変換部１７ｂ、量子化部１８ｂ、逆量子化部１９ｂ、逆直交変換部２０ｂ、加算器２１ｂ、デブロッキングフィルタ部２２ｂ、フレームメモリ２３ｂ、エントロピー符号化部２４ｂおよび送信バッファ２５ｂは、通常放送符号化部１のイントラ予測部１１、動き探索部１２、動き補償予測部１３、差分器１４、イントラ／インター判定部１５、スイッチ１６、直交変換部１７、量子化部１８、逆量子化部１９、逆直交変換部２０、加算器２１、デブロッキングフィルタ部２２、フレームメモリ２３、エントロピー符号化部２４、送信バッファ２５と同一の機能を有していることから説明を省略する。
【００４３】
画像遅延部４０、乗算器４１，４２および加算器４３が、図２で示した通常放送符号化部１と異なる処理を行う。画像遅延部４０は、ＵＨＤＴＶ画像である第２の入力画像の入力を受け付け、基本レイヤ符号化部２ａから当該第２の入力画像に対応した第１の復号画像が入力させるまで、第２の入力画像の出力を遅延させる。乗算器４１は基本レイヤ符号化部２ａから入力された第１の復号画像を（１−Ｗ）倍し、乗算器４２は動き補償予測部１３ｂで得られた予測画像をＷ倍する。ここで、Ｗは０から１の間の任意の値である。加算器４３は、乗算器４１で（１−Ｗ）倍された画像と、乗算器４２でＷ倍された予測画像とを加算する。差分器１４ｂは、画像遅延部４０から入力される遅延された第２の入力画像と、加算器４３で加算された画像との差分画像をスイッチ１６ｂに出力し、エントロピー符号化部２４ｂにより拡張レイヤストリームが生成される。
【００４４】
次に、図２で示した画像符号化装置１００全体の動作について、図７および図８を参照しながら説明する。
図７は実施の形態１による画像符号化装置１００の動作を示すフローチャートであり、図８は実施の形態１に係る画像符号化装置１００のストリームの送信を示す説明図である。なお、以下では通常放送ストリーム、拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを送信する場合を例に説明する。
まず、画像符号化装置１００は、高精細画像に対する放送を行う前に、符号化レート制御部８が通常放送符号化部１およびスケーラブル符号化部２の符号化レートを制御する（ステップＳＴ３１）。通常放送符号化部１は、ステップＳＴ３１で制御された符号化レートで第１の入力画像の符号化を行い、通常放送ストリームを生成して通常放送ストリーム蓄積部３に蓄積する（ステップＳＴ３２）。スケーラブル符号化部２は、ステップＳＴ３１で制御された符号化レートで第２の入力画像の符号化を行い、基本レイヤストリームを生成して基本レイヤストリーム蓄積部４に蓄積し（ステップＳＴ３３）、拡張レイヤストリームを生成して拡張レイヤストリーム蓄積部５に蓄積する（ステップＳＴ３４）。
【００４５】
ストリーム多重部７は、まずスイッチ６を切り替えて通常放送ストリーム蓄積部３および拡張レイヤストリーム蓄積部５からそれぞれ通常放送ストリームおよび拡張レイヤストリームを読み出し（ステップＳＴ３５）、通常放送ストリームおよび拡張レイヤストリームを多重させる（ステップＳＴ３６）。次に基本レイヤストリーム蓄積部４から基本レイヤストリームを読み出し（ステップＳＴ３７）、ステップＳＴ３７で読み出した基本レイヤストリームをステップＳＴ３６で多重したストリームの後段に多重させて通信路１０１に送出し（ステップＳＴ３８）、処理を終了する。
なお、ステップＳＴ３７で読み出した基本レイヤストリームはステップＳＴ３６で多重したストリームの後段に多重させることなく、ステップＳＴ３６で多重したストリームの送出後に単独で送出するように構成してもよい。
【００４６】
上述のように、画像符号化装置１００は、高精細画像に対する送信を行う前に、スケーラブル符号化部２により基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを生成し、基本レイヤストリーム蓄積部４および拡張レイヤストリーム蓄積部５に蓄積しておく。ストリーム多重部７によるストリームの送信は、図８に示すように、基本レイヤストリーム送信の前に、通常放送ストリームと拡張レイヤストリームとを多重させて送信する。通常放送ストリームは、基本レイヤストリームとは異なる番組のストリームである。
【００４７】
図８で示した各ストリームの伝送レートの制御は符号化レート制御部８によって行われ、高精細画像の基本ストリーム生成における基本レイヤ符号化部２ａの量子化部１８ａの符号量は、地上波放送の最大伝送レート以下になるように制御する。一方、高精細画像の拡張レイヤストリーム生成における拡張レイヤ符号化部２ｂの量子化部１８ｂの符号量は画像符号化の規格で定められた最大符号量以下になるように符号量を制御する。
また、拡張レイヤストリームを基本レイヤストリームの送信以前に送信するために、拡張レイヤストリームの符号量を元に、通常放送符号化部１の量子化部１８における通常放送ストリームの符号量を制御する。例えば、番組ジャンル毎の画像特性により、設定された画質を得るために必要な符号量が異なるため、番組ジャンル毎に地上波放送の最大伝送レートよりも小さい伝送レートとなるように符号量を制御する。当該制御により余った伝送レートを利用して拡張レイヤストリームを多重して送信する。
【００４８】
次に、上述した画像符号化装置１００により送出されたストリームを復号する、視聴者側の画像復号装置２００について説明する。
図９は、実施の形態１に係る画像復号装置２００の構成を示すブロック図である。
図９（ａ）は画像復号装置２００の機能ブロックを示す図であり、ストリーム分配部５１、スイッチ５２、通常放送ストリーム蓄積部５３、基本レイヤストリーム蓄積部５４、拡張レイヤストリーム蓄積部５５、通常放送復号部５６、スケーラブル復号部５７およびスイッチ５８で構成されている。
【００４９】
ストリーム分配部５１は、地上波放送の通信路１０１を介して画像符号化装置１００から放送ストリームが入力されると、入力された放送ストリームに付随しているストリームの種別を示す情報を参照して、通常放送ストリーム、基本レイヤストリームおよび拡張レイヤストリームを、スイッチ５２を介してそれぞれ通常放送ストリーム蓄積部５３、基本レイヤストリーム蓄積部５４および拡張レイヤストリーム蓄積部５５に分配し、蓄積させる。通常放送復号部５６は、通常放送ストリーム蓄積部５３に蓄積された通常放送ストリームを読み出して復号を行い、スイッチ５８を介して第１の出力画像として出力する。第１の出力画像は例えばＨＤＴＶ画像などの通常の解像度の画像である。
【００５０】
一方、通常放送ストリームに多重されて送信された拡張レイヤストリームは、基本レイヤストリームが当該画像復号装置２００に送信されるまで、拡張レイヤストリーム蓄積部５５に蓄積される。基本レイヤストリームが送信されて基本レイヤストリーム蓄積部５４に蓄積され、さらに提示時刻に到達すると、スケーラブル復号部５７は基本レイヤストリーム蓄積部５４に蓄積された基本レイヤストリームと、拡張レイヤストリーム蓄積部５５に蓄積された拡張レイヤストリームとを読み出す。スケーラブル復号部５７は、読み出した基本レイヤストリームからＨＤＴＶ画像を復号し、復号したＨＤＴＶ画像と拡張レイヤストリームとから高精細画像の復号を行う。復号されたＨＤＴＶ画像はスイッチ５８を介して第１の出力画像として出力され、復号された高精細画像は第２の出力画像として出力される。
【００５１】
図９（ｂ）は、画像復号装置２００のハードウェア構成を示すブロック図であり、プロセッサ２００ａとメモリ２００ｂで構成されている。
ストリーム分配部５１、スイッチ５２、通常放送復号部５６、スケーラブル復号部５７およびスイッチ５８は、プロセッサ２００ａがメモリ２００ｂに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。通常放送ストリーム蓄積部５３、基本レイヤストリーム蓄積部５４、拡張レイヤストリーム蓄積部５５は、メモリ２００ｂ内に記憶されているものとする。
【００５２】
次に、スケーラブル復号部５７における、基本レイヤストリームと拡張レイヤストリームの復号および画像出力における同期方法について説明する。
地上波デジタル放送のようにストリームをＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）で送信する場合には、フレームのストリーム単位にＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）化が行われる。各ＰＥＳにはＰＥＳに含まれるフレームのストリームの復号時刻や提示時刻を表す時刻情報を保持するＰＥＳヘッダが含まれている。
【００５３】
画像符号化装置１００において、基本レイヤストリームのＰＥＳヘッダに同一時刻のフレームが含まれる拡張レイヤストリームのＰＥＳヘッダに記載されている時刻情報などの情報を記述しておく。画像復号装置２００ではスケーラブル復号部５７が基本レイヤストリームを復号するときに、ＰＥＳヘッダの情報により関連する拡張レイヤストリームのＰＥＳを特定し、特定したＰＥＳを復号することにより、同期をとることができる。ＭＭＴ（ＭＰＥＧ Ｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）と呼ばれる形式で送信する場合にも、基本レイヤストリームに同様の情報を記述しておけばよい。
【００５４】
視聴者が高精細画像を視聴する場合には、電子番組表などに高精細画像の視聴が可能である旨の情報を表示しておき、視聴者がリモコンなどの入力装置（不図示）を介して高精細画像での視聴を選択すると、当該選択指示は画像復号装置２００に入力されたストリーム分配部５１が分配した拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを、スイッチ５２を介して基本レイヤストリーム蓄積部５４および拡張レイヤストリーム蓄積部５５に蓄積させる。
【００５５】
以上のように、この実施の形態１によれば、画像符号化装置１００が、第１の入力画像を符号化して通常放送ストリームを生成する通常放送符号化部１と、ＵＨＤＴＶ画像などの高精細な第２の入力画像をスケーラブル符号化して拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを生成するスケーラブル符号化部２と、蓄積された通常放送ストリーム、拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを読み出して多重化するストリーム多重部７と、多重化したストリームの伝送レートが通信路１０１の伝送容量以下となるように、通常放送符号化部１およびスケーラブル符号化部２の符号量を制御する符号化レート制御部８とを備えるように構成したので、記録媒体の授受を行うことなく、また通常放送である例えば地上波デジタル放送以外の通信路、例えばインーネットなどの通信路を保持していない視聴者に対しても高精細画像の符号化データを提供することができる。
【００５６】
また、この実施の形態１によれば、画像復号装置２００が、符号化されたストリームの付加情報を参照して多重化された放送ストリーム、スケーラブル符号化の拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを分離するストリーム分配部５１と、分離された拡張レイヤストリームおよび基本レイヤストリームを復号し、復号した出力画像を同期させて出力するスケーラブル復号部５７とを備えるように構成したので、記録媒体の授受を行うことなく、また通常放送である例えば地上波デジタル放送以外の通信路、例えばインーネットなどの通信路を保持していない視聴者であっても、高精細画像を復号して視聴することができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態１では、通常放送として地上波デジタル放送を例に説明を行ったが、衛星放送およびインターネット放送についても上述した画像符号化装置１００および画像復号装置２００を適用することができる。また、画像の符号化方式においても、Ｈ．２６４以外にＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣを使用しても構わない。
【００５８】
また、上述した実施の形態１では、通常放送符号化部１、スケーラブル符号化部２における基本レイヤ符号化部２ａと拡張レイヤ符号化部２ｂをそれぞれ異なる構成として説明を行ったが、イントラ予測部１１、動き探索部１２、動き補償予測部１３、差分器１４、イントラ／インター判定部１５、スイッチ１６、直交変換部１７、量子化部１８、逆量子化部１９、逆直交変換部２０、加算器２１、デブロッキングフィルタ部２２、フレームメモリ２３およびエントロピー符号化部２４までの各構成を一構成あるいは二構成として時分割で動作するように構成してもよい。
【００５９】
また、上述した実施の形態１では、画像符号化装置１００が通常放送ストリームと拡張レイヤストリームとを多重して送信する構成を示したが、例えば深夜番組放送が行われていない時間帯に拡張レイヤストリームのみで送信してもよい。
【００６０】
上記以外にも、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  通常放送符号化部、２  スケーラブル符号化部、２ａ  基本レイヤ符号化部、２ｂ拡張レイヤ符号化部、３  通常放送ストリーム蓄積部、４  基本レイヤストリーム蓄積部、５  拡張レイヤストリーム蓄積部、６，１６，１６ａ，１６ｂ，５２，５８  スイッチ、７  ストリーム多重部、１１，１１ａ，１１ｂ  イントラ予測部、１２，１２ａ，１２ｂ  動き探索部、１３，１３ａ，１３ｂ  動き補償予測部、１４，１４ａ，１４ｂ  差分器、１５，１５ａ，１５ｂ  イントラ／インター判定部、１７，１７ａ，１７ｂ  直交変換部、１８，１８ａ，１８ｂ  量子化部、１９，１９ａ，１９ｂ  逆量子化部、２０，２０ａ，２０ｂ  逆直交変換部、２１，２１ａ，２１ｂ，４３  加算器、２２，２２ａ，２２ｂ  デブロッキングフィルタ部、２３，２３ａ，２３ｂ  フレームメモリ、２４，２４ａ，２４ｂ  エントロピー符号化部、２５，２５ａ，２５ｂ  送信バッファ、３０  画像縮小部、３１  画像拡張部、４０  画像遅延部、４１，４２  乗算器、５１  ストリーム分配部、５３  通常放送ストリーム蓄積部、５４  基本レイヤストリーム蓄積部、５５  拡張レイヤストリーム蓄積部、５６  通常放送復号部、５７  スケーラブル復号部、１００  画像符号化装置、１００ａ，２００ａ  プロセッサ、１００ｂ，２００ｂ  メモリ、１０１  通信路、２００  画像復号装置。
２
【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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