(57)【要約】【課題】圧縮符号化画像の復号化に際し、従来の画像復号化装置よりも格段に小さな回路規模で、画像のぼけを抑制したブロック歪除去が可能な画像復号化装置を提供する。【解決手段】入力圧縮符号化画像をエントロピー復号して量子化値を得る手段と、該量子化値を逆量子化して変換係数を得る手段と、該変換係数を逆直交変換して復号画像を得る手段と、該復号画像の歪除去を行い歪除去画像を得る手段と、該復号画像と該歪除去画像との差分を算出して差分画像を得る手段と、該差分画像を所定の単位毎に直交変換して差分変換係数を得る手段と、該差分変換係数が各係数の量子化誤差の範囲外の場合、該差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように該歪除去画像に加算すべき係数修正量を算出する手段と、該係数修正量を逆直交変換して画像修正量を得る手段と、該歪除去画像に該画像修正量を加算することにより出力画像を生成する手段とを備える。【選択図】図１
2009200541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化装置であって、
前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段において得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化手段と、
前記逆量子化手段において得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換手段と、
前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理手段と、
前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データと前記歪除去処理手段から出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出手段と、
前記差分算出手段において得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換手段と、
前記直交変換手段において得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出手段と、
前記係数修正量算出手段において算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換手段と、
前記否除去処理手段から出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換手段において得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成手段と、
を備えることを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２】
前記第１の逆直交変換手段から出力された前記復号画像データを、前記歪除去処理手段、前記差分算出手段、前記直交変換手段、前記係数修正量算出手段、前記第２の逆直交変換手段および前記出力画像生成手段により構成される画像歪処理部に入力して処理することにより生成された前記出力画像データを、前記第１の逆直交変換手段から出力された前記復号画像データに替えて前記画像歪処理部に入力して処理することを少なくとも１回は繰り返した後に得られた画像データを、前記出力画像データに替わる出力画像データとして前記画像歪処理部から出力するように構成する手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画像復号化装置。
【請求項３】
前記圧縮符号化された画像データが予測符号化を用いて符号化された入力圧縮画像データである場合、予測画像生成手段、画像復元手段および復号画像を蓄積する復号画像バッファ手段をさらに備え、
前記エントロピー復号化手段は、前記予測符号化を用いて符号化された圧縮画像データのエントロピー復号を行い、得られた予測方法に関する情報を前記予測画像生成手段に、また、実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値を前記逆量子化手段にそれぞれ出力し、
前記予測画像生成手段は、前記エントロピー復号化手段から出力された予測方法に関する情報と、前記復号画像バッファ手段に蓄積された復号画像の周辺ブロックの画素または前後のフレームの画素を基にして予測画像データを生成して前記画像復元手段に出力し、
前記逆量子化手段は、前記エントロピー復号化手段から入力された実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値を逆量子化し、得られた変換係数を前記第１の逆直交変換手段に出力し、
前記第１の逆直交変換手段は、前記逆量子化手段から入力された実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数を逆直交変換し、得られた差分画像データを前記画像復元手段に出力し、
前記画像復元手段は、前記予測画像生成手段から入力された予測画像データと、前記第１の逆直交変換手段から入力された差分画像データを加算することで画像データを復元し、復元した画像データを前記歪除去処理手段および前記差分算出手段に出力して以降の歪除去処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像復号化装置。
【請求項４】
前記差分算出手段から前記直交変換手段へ入力される前記差分画像データにおける各画素値が所定の範囲外の値である場合に、前記画素値を所定の範囲内の値に修正する差分値制限手段、および／または、前記係数修正量算出手段から前記第２の逆直交変換手段へ入力される前記係数修正量が所定の範囲外の値である場合に、前記係数修正量を所定の範囲内の値に修正する係数値制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像復号化装置。
【請求項５】
前記直交変換手段および前記第２の逆直交変換手段において用いられる直交変換方法（イ）は、前記第１の逆直交変換手段において用いられる直交変換方法（ロ）とは異なり、前記直交変換方法（ロ）に比べてより小さな回路規模で実現できる直交変換方法であることを特徴とする請求項１記載の画像復号化装置。
【請求項６】
前記直交変換手段および前記第２の逆直交変換手段において用いられる前記直交変換方法（イ）に応じて、前記係数修正量算出手段において係数修正量を算出する場合の判断基準となる前記量子化誤差の範囲を変更することを特徴とする請求項５記載の画像復号化装置。
【請求項７】
所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化方法であって、
前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化ステップと、
前記エントロピー復号化ステップにおいて得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップにおいて得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換ステップと、
前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理ステップと、
前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データと前記歪除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出ステップと、
前記差分算出ステップにおいて得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換ステップと、
前記直交変換ステップにおいて得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出ステップと、
前記係数修正量算出ステップにおいて算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換ステップと、
前記否除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換ステップにおいて得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成ステップと、
を備えることを特徴とする画像復号化方法。
【請求項８】
所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化プログラムであって、
前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化ステップと、
前記エントロピー復号化ステップにおいて得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップにおいて得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換ステップと、
前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理ステップと、
前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データと前記歪除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出ステップと、
前記差分算出ステップにおいて得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換ステップと、
前記直交変換ステップにおいて得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出ステップと、
前記係数修正量算出ステップにおいて算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換ステップと、
前記否除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換ステップにおいて得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成ステップと、
を備えることを特徴とする画像復号化ステップをコンピュータに実行させるための画像復号化プログラム。
【請求項９】
所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化集積回路であって、
前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段において得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化手段と、
前記逆量子化手段において得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換手段と、
前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理手段と、
前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データと前記歪除去処理手段から出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出手段と、
前記差分算出手段において得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換手段と、
前記直交変換手段において得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出手段と、
前記係数修正量算出手段において算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換手段と、
前記否除去処理手段から出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換手段において得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成手段と、
を備えることを特徴とする画像復号化集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像に関するデータを復号する画像復号化装置および画像復号化方法に関し、特に画像復号化時の歪除去処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル映像処理技術の発展とともに、扱われる画像データは増加の一途を辿っており、画像符号化による画像データの圧縮符号化は必須となっている。画像符号化において用いられる代表的な方法に変換符号化があるが、この変換符号化においては、画像を所定のブロック単位に分割して直交変換を施し、その直交変換処理により得られた変換係数を量子化する方法が取られている。この場合、画像信号は空間的な相関が高く低周波数領域に信号電力が集中することから、低周波数領域の変換係数は細かく量子化し、高周波数領域の変換係数は粗く量子化することで、高能率な符号化が可能となる。しかし、画像圧縮符号化における圧縮率を高めていくと、復号画像において隣接ブロック間での画像の連続性が失われ、ブロックノイズ（ブロック歪）と呼ばれるブロック形状の歪が見受けられるようになる。ブロックノイズを軽減するための有効な手段としてはローパスフィルタが知られているが、このローパスフィルタは、画像にエッジやテキスチャが含まれている場合、ブロックノイズを軽減するとともにエッジやテキスチャもぼかしてしまうなどの課題を有していた。
【０００３】
特許文献１には、簡単な回路によりこのような課題を解決し、画像中にボケなどを生じさせずにブロック歪を除去することのできる画像信号の復号化装置を提供できる技術が開示されている。
【０００４】
次に、図６および図７を参照しながら、特許文献１に開示されている従来の画像復号化装置の動作の概要を説明する。なお、図６は、従来の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図であり、図７は、量子化誤差範囲の一例を示す図である。
【０００５】
図６において、画像復号化装置５００は、まず、所定のブロック単位に分割された画像データに所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた、変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成された圧縮符号化された入力画像データをエントロピー復号化手段５０１でエントロピー復号する。エントロピー復号化手段５０１においてエントロピー復号された変換係数の量子化値は、逆量子化手段５０２において所定のブロック単位毎に変換係数に戻された後、第１の逆直交変換手段５０３およびクリッピング処理手段５０６に出力される。
【０００６】
逆量子化手段５０２から出力された変換係数は、第１の逆直交変換手段５０３において画像データに復号化された後、歪除去処理手段５０４にて歪除去処理が行なわれる。歪除去処理手段５０４から出力された画像データは、直交変換手段５０５において再び変換係数に変換される。
【０００７】
クリッピング処理手段５０６は、直交変換手段５０５から出力される変換係数と逆量子化手段５０２から出力される変換係数との同一ブロック毎の変換係数の変化量を求め、この同一ブロック毎の変換係数の変化量が各変換係数の量子化誤差の取り得る最大値よりも大きい場合、この同一ブロック毎の変換係数の変化量が各変換係数の量子化誤差の取り得る値の最大値以下になるように歪除去処理後の変換係数を修正する。クリッピング処理手段５０６において修正された変換係数は、第２の逆直交変換手段５０７において画像データに変換され出力される。
【０００８】
ここで、クリッピング処理手段５０６におけるクリッピング処理の方法について、変換係数が量子化ステップ幅Ｑstepで線形量子化されている場合を例に挙げて、図７を参照しながらもう少し詳しく説明する。なお、図７は、量子化誤差範囲の一例を示す図である。
【０００９】
逆量子化手段５０２から出力される変換係数をｉ番目の量子化レベルＦiとし、直交変換手段５０５から出力される歪除去処理後の変換係数をＦi'とする。図７に示すように、符号化時に（Ｆi−Ｑstep／２）以上（Ｆi＋Ｑstep／２）未満の範囲の係数をＦiに量子化しているとすると、直交変換手段５０５から出力される変換係数Ｆi'が（Ｆi−Ｑstep／２）以上（Ｆi＋Ｑstep／２）未満の範囲にないのであれば、歪除去処理手段５０４は原画像として存在し得ない画像を出力していることになる。この場合、歪除去処理手段５０４における歪除去処理によって、原画像信号中に存在していた信号成分が失われていることが分かるので、クリッピング処理手段５０６は、直交変換手段５０５から出力される変換係数Ｆi'を（Ｆi−Ｑstep／２）以上（Ｆi＋Ｑstep／２）未満の範囲の値にクリッピングすることにより、失われた情報（信号成分）を回復させる。
【００１０】
特許文献１には、以上のように構成することにより、画像信号の復号化装置において画像のぼけを抑制しつつブロック歪を除去することができる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２８０１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１開示されている従来の技術においては、クリッピング処理手段５０６においてクリッピング処理を行うために、歪除去処理手段５０４における歪除去処理後の画像を変換する直交変換手段５０５およびクリッピング処理後の変換係数を逆変換するための第２の逆直交変換手段５０７が必要となるが、一般的には、直交変換処理および逆直交変換処理は乗算を用いた演算であるため演算量が大きく、ハードウェアに実装する場合はその回路規模が大きくなるという課題を有していた。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、従来の画像復号化装置よりも小さな回路規模により、画像のぼけを抑制しつつブロック歪を除去することができる画像復号化装置並びに画像復号化方法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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願の第１の発明の画像復号化装置は、所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化装置であって、前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化手段と、前記エントロピー復号化手段において得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化手段と、前記逆量子化手段において得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換手段と、前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理手段と、前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データと前記歪除去処理手段から出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出手段と、前記差分算出手段において得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換手段と、前記直交変換手段において得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出手段と、前記係数修正量算出手段において算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換手段と、前記否除去処理手段から出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換手段において得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本願の第２の発明の画像復号化装置は、本願の第１の発明の画像復号化装置において、前記第１の逆直交変換手段から出力された前記復号画像データを、前記歪除去処理手段、前記差分算出手段、前記直交変換手段、前記係数修正量算出手段、前記第２の逆直交変換手段および前記出力画像生成手段により構成される画像歪処理部に入力して処理することにより生成された前記出力画像データを、前記第１の逆直交変換手段から出力された前記復号画像データに替えて前記画像歪処理部に入力して処理することを少なくとも１回は繰り返した後に得られた画像データを、前記出力画像データに替わる出力画像データとして前記画像歪処理部から出力するように構成する手段をさらに有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本願の第３の発明の画像復号化装置は、本願の第１の発明の画像復号化装置において、前記圧縮符号化された画像データが予測符号化を用いて符号化された入力圧縮画像データである場合、予測画像生成手段、画像復元手段および復号画像を蓄積する復号画像バッファ手段をさらに備え、前記エントロピー復号化手段は、前記予測符号化を用いて符号化された圧縮画像データのエントロピー復号を行い、得られた予測方法に関する情報を前記予測画像生成手段に、また、実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値を前記逆量子化手段にそれぞれ出力し、前記予測画像生成手段は、前記エントロピー復号化手段から出力された予測方法に関する情報と、前記復号画像バッファ手段に蓄積された復号画像の周辺ブロックの画素または前後のフレームの画素を基にして予測画像データを生成して前記画像復元手段に出力し、前記逆量子化手段は、前記エントロピー復号化手段から入力された実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値を逆量子化し、得られた変換係数を前記第１の逆直交変換手段に出力し、前記第１の逆直交変換手段は、前記逆量子化手段から入力された実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数を逆直交変換し、得られた差分画像データを前記画像復元手段に出力し、前記画像復元手段は、前記予測画像生成手段から入力された予測画像データと、前記第１の逆直交変換手段から入力された差分画像データを加算することで画像データを復元し、復元した画像データを前記歪除去処理手段および前記差分算出手段に出力して以降の歪除去処理を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本願の第４の発明の画像復号化装置は、本願の第１の発明の画像復号化装置において、前記差分算出手段から前記直交変換手段へ入力される前記差分画像データにおける各画素値が所定の範囲外の値である場合に、前記画素値を所定の範囲内の値に修正する差分値制限手段、および／または、前記係数修正量算出手段から前記第２の逆直交変換手段へ入力される前記係数修正量が所定の範囲外の値である場合に、前記係数修正量を所定の範囲内の値に修正する係数値制限手段をさらに備えることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本願の第５の発明の画像復号化装置は、本願の第１の発明の画像復号化装置において、前記直交変換手段および前記第２の逆直交変換手段において用いられる直交変換方法（イ）は、前記第１の逆直交変換手段において用いられる直交変換方法（ロ）とは異なり、前記直交変換方法（ロ）に比べてより小さな回路規模で実現できる直交変換方法であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本願の第６の発明の画像復号化装置は、本願の第５の発明の画像復号化装置において、前記直交変換手段および前記第２の逆直交変換手段において用いられる前記直交変換方法（イ）に応じて、前記係数修正量算出手段において係数修正量を算出する場合の判断基準となる前記量子化誤差の範囲を変更することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本願の第７の発明の画像復号化方法は、所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化方法であって、前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化ステップと、前記エントロピー復号化ステップにおいて得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化ステップと、前記逆量子化ステップにおいて得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換ステップと、前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理ステップと、前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データと前記歪除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出ステップと、前記差分算出ステップにおいて得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換ステップと、前記直交変換ステップにおいて得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出ステップと、前記係数修正量算出ステップにおいて算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換ステップと、前記否除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換ステップにおいて得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成ステップと、を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本願の第８の発明の画像復号化プログラムは、所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化プログラムであって、前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化ステップと、前記エントロピー復号化ステップにおいて得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化ステップと、前記逆量子化ステップにおいて得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換ステップと、前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理ステップと、前記第１の逆直交変換ステップから出力される前記復号画像データと前記歪除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出ステップと、前記差分算出ステップにおいて得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換ステップと、前記直交変換ステップにおいて得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出ステップと、前記係数修正量算出ステップにおいて算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換ステップと、前記否除去処理ステップから出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換ステップにおいて得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成ステップと、を備えることを特徴とする画像復号化ステップをコンピュータに実行させるためのものである。
【００２１】
また、本願の第９の発明の画像復号化集積回路は、所定のブロック単位に分割された画像データに前記所定のブロック単位毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された画像データを復号する画像復号化集積回路であって、前記圧縮符号化された画像データをエントロピー復号することで前記圧縮符号化された画像データの量子化値を得るエントロピー復号化手段と、前記エントロピー復号化手段において得られた変換係数の量子化値を逆量子化して変換係数を得る逆量子化手段と、前記逆量子化手段において得られた変換係数を逆直交変換することにより、前記圧縮符号化された画像データの復号画像データを生成する第１の逆直交変換手段と、前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データに対して歪除去処理を行い、歪除去画像データを生成する歪除去処理手段と、前記第１の逆直交変換手段から出力される前記復号画像データと前記歪除去処理手段から出力される前記歪除去画像データとの差分を算出して差分画像データを得る差分算出手段と、前記差分算出手段において得られた前記差分画像データを前記所定のブロック単位毎に直交変換することで差分変換係数を得る直交変換手段と、前記直交変換手段において得られた前記所定のブロック単位毎の前記差分変換係数が、前記所定のブロック単位毎において発生する各変換係数の量子化誤差の範囲内にあるか否かを確認し、前記差分変換係数が各変換係数の量子化誤差の範囲外の値であると判断した場合、前記差分変換係数が量子化誤差の範囲内となるように係数修正量を算出する係数修正量算出手段と、前記係数修正量算出手段において算出された前記係数修正量を逆直交変換することにより画像修正量のデータを生成する第２の逆直交変換手段と、前記否除去処理手段から出力される前記歪除去画像データに前記第２の逆直交変換手段において得られた前記画像修正量のデータを加算することにより、出力画像データを生成する出力画像生成手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像復号化装置によれば、圧縮符号化された画像データの復号化処理において、従来の画像復号化装置よりも小さな回路規模で、画像のぼけを抑制したブロック歪除去が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の第１の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１において、画像復号化装置１００は、エントロピー復号化手段１０１、逆量子化手段１０２、第１の逆直交変換手段１０３、歪除去処理手段１０４、差分算出手段１０８、直交変換手段１０５、係数修正量算出手段１０９、第２の逆直交変換手段１０７および出力画像生成手段１１０を備えている。なお、エントロピー復号化手段１０１、逆量子化手段１０２、第１の逆直交変換手段１０３および歪除去処理手段１０４は、それぞれ従来例として示した図６におけるエントロピー復号化手段５０１、逆量子化手段５０２、第１の逆直交変換手段５０３および歪除去処理手段５０４と同様の構成要素である。また、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７は、それぞれ従来例として示した図６における直交変換手段５０５および第２の逆直交変換手段５０７と同様の構成要素ではあるが、処理対照となる信号の情報量が大きく異なる。
【００２６】
次に、以上のように構成された画像復号化装置１００の動作について説明する。
【００２７】
まず、エントロピー復号化手段１０１は、所定のブロック単位に分割された画像データに所定のブロック単位（以下、「ブロック」と称す）毎に直交変換を施して変換係数を得、得られた変換係数を量子化して変換係数の量子化値を得、さらに得られた変換係数の量子化値をエントロピー符号化することにより生成される圧縮符号化された入力画像データをエントロピー復号し、そのエントロピー復号した量子化値を逆量子化手段１０２に出力する。逆量子化手段１０２は、エントロピー復号化手段１０１から出力された量子化値を変換係数に戻し、それを第１の逆直交変換手段１０３に出力する。
【００２８】
第１の逆直交変換手段１０３は、逆量子化手段１０２から出力された変換係数を画像データに復号した後、歪除去処理手段１０４に出力し、歪除去処理手段１０４は、逆量子化手段１０２から出力された画像データ（復号画像データ）の歪除去処理を行う。
【００２９】
差分算出手段１０８は、第１の逆直交変換手段１０３から出力される復号画像データと歪除去処理手段１０４から出力される歪除去画像データとの差分を算出し、算出した差分画像データを直交変換手段１０５に出力する。直交変換手段１０５は、差分算出手段１０８から出力された差分画像データを再び変換係数に変換し、その変換係数、すなわち差分変換係数を係数修正量算出手段１０９に出力する。
【００３０】
係数修正量算出手段１０９は、直交変換手段１０５から出力されるブロック毎の差分変換係数がブロック毎の各変換係数の量子化誤差が取り得る最大値よりも大きい場合、その差分変換係数をブロック毎の各変換係数の量子化誤差の取り得る値の最大値以下になるように修正する。なお、量子化誤差が取り得る範囲、すなわち量子化誤差が取り得る最大値は、画像データの圧縮符号化の際に選択された量子化の方法により一意的に決まる値である。
【００３１】
次に、係数修正量算出手段１０９の動作について、従来の画像復号化装置５００の概要を説明した場合と同様に、図７に示すように変換係数が量子化ステップ幅Ｑstepで線形量子化されている場合を例に挙げて、もう少し詳しく説明する。
【００３２】
直交変換手段１０５から出力される差分変換係数をＦi''とし、Ｆi''と同じブロックで同じ変換係数位置における歪除去処理前の復号画像データの変換係数をＦi、歪除去処理後の画像データの変換係数をＦi'とすると、係数修正量算出手段１０９に入力される差分変換係数Ｆi''は、歪除去処理前後の差分変換係数値であることから、Ｆi''＝ Ｆi'−Ｆiである。
【００３３】
ここで、歪除去処理後の変換係数Ｆi'が、（Ｆi−Ｑstep／２）≦Ｆi '＜（Ｆi＋Ｑstep／２）の範囲にない場合、すなわち直交変換手段１０５から出力される差分変換係数Ｆi''が、−Ｑstep／２≦Ｆi''（＝ Ｆi'−Ｆi）＜Ｑstep／２の範囲にない場合、歪除去処理手段１０４は原画像として存在し得ない画像を出力していることになり、歪除去処理手段１０４における歪除去処理によって第１の逆直交変換手段１０３から出力された復号画像信号中に存在していた信号成分まで失われてしまったことになる。
【００３４】
そこで、係数修正量算出手段１０９は、各ブロックの変換係数毎にＦi''が、−Ｑstep／２≦Ｆi''＜ Ｑstep／２の範囲にあるか否かを確認し、Ｆi２以上でかつＱstep／２未満の範囲の値になるように差分変換係数Ｆi''に足されるべき係数修正量ΔＦを算出する。つまり、ΔＦは、−Ｑstep／２≦Ｆi''＋ΔＦ＜Ｑstep／２を満たす値である。この係数修正量ΔＦは、第２の逆直交変換手段１０７において再び実空間データ、すなわち映像データに変換された後、出力画像生成手段１１０に対して出力される。
【００３５】
出力画像生成手段１１０は、歪除去処理手段１０４から出力された歪除去処理後の画像データに、第２の逆直交変換手段１０７から出力された映像データを加算することにより、歪除去処理手段１０４における歪除去処理によって失われた信号成分を補完した出力画像を生成する。
【００３６】
以上の処理により、本発明の実施の形態１に係る画像復号化装置１００は、従来の画像復号化装置５００と同様に、歪除去処理によって失われた画像信号成分を回復させることができる。しかし、データ処理の方法およびそれに伴う処理するデータ量については、従来の画像復号化装置５００とは大きく異なっている。すなわち、従来の画像復号化装置５００においては、直交変換手段５０５および第２の逆直交変換手段５０７に入力されるデータが、それぞれ歪除去処理手段５０４から出力される復号画像データとクリッピング処理手段５０６から出力されるクリッピング処理後の変換係数であるのに対し、本発明の実施の形態１の画像復号化装置１００においては、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７に入力されるデータが、それぞれ第１の逆直交変換手段１０３から出力される復号画像データと歪除去処理手段１０４から出力される歪除去画像データとの差分画像データと、係数修正量算出手段１０９から出力される差分変換係数の係数修正量となっている。
【００３７】
一般的に、歪除去処理前後の差分画像データや差分変換係数の係数修正量のデータ量は、第１の逆直交変換手段１０３から出力される復号画像データや歪除去処理手段１０４から出力される歪除去画像データのデータ量と比べると非常に少ないデータ量となるため、本発明の実施の形態１における画像復号化装置１００においては、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７において処理するデータの絶対値は非常に小さく、その値を２進数で表した場合は少ない桁数で表すことができるので、直交変換処理および第２の逆直交変換処理は、従来の画像復号化装置５００の場合とは異なり、演算量を大幅に削減することができるため、ハードウェアに実装する場合、その回路規模を非常に小さくすることが可能となる。
【００３８】
なお、本発明の実施の形態１の画像復号化装置１００は、従来の画像復号化装置５００が備えていない差分算出手段１０８、係数修正量算出手段１０９および出力画像生成手段１１０が必要となるが、これらの各手段におけるデータ処理に用いられる演算は加算や減算であり、演算として乗算を用いる必要がある従来の画像復号化装置５００における直交変換処理および第２の逆直交変換処理と比較すると、その回路規模は非常に小さいものである。したがって、新たに差分算出手段１０８、係数修正量算出手段１０９および出力画像生成手段１１０が必要となるものの、本発明の実施の形態１の画像復号化装置１００は上記特長をいささかも損なうものではない。
【００３９】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る画像復号化装置１００は、歪除去処理前後の差分画像データを直交変換して得られた差分変換係数から係数修正量を求め、これを逆直交変換した結果を歪除去処理後の画像データに加算することにより、従来の画像復号化装置５００よりも小さな回路規模で、画像のぼけを抑制しつつブロック歪を除去することが可能となる。
【００４０】
次に、図２を用いて本発明の実施の形態１に係る第２の画像復号化装置１５０について説明する。なお、図２は、本発明の実施の形態１の第２の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【００４１】
図２において、スイッチ（１）（ＳＷ（１））１５１は、歪除去処理手段１０４、差分算出手段１０８、直交変換手段１０５、係数修正量算出手段１０９、第２の逆直交変換手段１０７および出力画像生成手段１１０により構成される画像歪処理部１５５に入力する信号を、第１の逆直交変換手段１０３から出力される復号画像データと、画像歪処理部１５５から出力される画像データとを切り替えるスイッチであり、スイッチ（２）（ＳＷ（２））１５２は、画像歪処理部１５５から出力される画像データを再び画像歪処理部１５５の入力画像データとするか、画像復号化装置１５０の出力画像データとして出力するかを切り替えるスイッチであり、メモリ手段１５３は、画像歪処理部１５５の出力画像生成手段１１０からＳＷ（２）１５２の接点ｅを経由して出力された画像データを記憶する手段であり、例えば、ＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ−ｉｎ  ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）レジスタにより構成される。なお、図１における各構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。当然のことながら、画像歪処理部１５５を構成する各構成要素は、図１におけるそれぞれの構成要素と同様の動作を行うものである。
【００４２】
以下に、以上のように構成された本発明の実施の形態１に係る第２の画像復号化装置１５０の動作について説明する。
【００４３】
制御手段Ａ（図示せず）、例えば、画像復号化装置１５０全体の動作を制御する制御手段は、第１の逆直交変換手段１０３から出力される復号画像データがＳＷ（１）１５１の接点ａを経由して画像歪処理部１５５の入力端子ｃに入力するようにＳＷ（１）１５１を制御する。同時に、画像歪処理部１５５の出力画像データがＳＷ（２）１５２の接点ｅを経由してメモリ手段１５３に入力されるようにＳＷ（２）１５２を制御する。
【００４４】
所定の時間α経過後、例えば、上記所定のブロック単位の処理時間のｎ倍（ｎは１以上の整数）に相当する時間の経過後、制御手段Ａは、メモリ手段１５３から出力される画像データがＳＷ（１）１５１の接点ｂを経由して画像歪処理部１５５に入力されるようにＳＷ（１）１５１を制御するとともに、メモリ手段１５３に記憶されている画像データが記憶された順番で出力されるようにメモリ手段１５３を制御する。
【００４５】
メモリ手段１５３に記憶された画像データを、画像歪処理部１５５において再び１回だけ処理（１回繰り返して処理）する場合は、制御手段Ａは、所定の時間α、画像歪処理部１５５の入力端子ｃがＳＷ（１）１５１の接点ｂと接続するようにＳＷ（１）１５１を制御すると同時に、画像歪処理部１５５の出力端子ｆがＳＷ（２）１５２の接点ｄと接続するようにＳＷ（２）１５２を制御し、画像歪処理部１５５において１回繰り返し処理した画像データを画像復号化装置１５０の出力画像データとして出力を開始させる。出力開始から所定の時間αが経過した後、制御手段Ａは、再び画像歪処理部１５５の入力端子ｃがＳＷ（１）１５１の接点ａと接続するようにＳＷ（１）１５１を制御すると同時に、画像歪処理部１５５の出力端子ｆがＳＷ（２）１５２の接点ｅと接続するようにＳＷ（２）１５２を制御し、以上の一連の動作を繰り返す。
【００４６】
また、ｍ（ｍは２以上の整数）回繰り返して処理する場合は、制御手段Ａは、ｍ回繰り返して処理する間、すなわち、所定の時間αのｍ倍の時間、画像歪処理部１５５の入力端子ｃがＳＷ（１）１５１の接点ｂと接続するようにＳＷ（１）１５１を制御すると同時に、画像歪処理部１５５の出力端子ｆがＳＷ（２）１５２の接点ｅと接続するようにＳＷ（２）１５２を制御し、画像歪処理部１５５においてｍ回繰り返し処理を行う。所定の時間αのｍ倍の時間が経過した後、制御手段Ａは、画像歪処理部１５５の入力端子ｃが引き続きＳＷ（１）１５１の接点ｂと接続するようにＳＷ（１）１５１を制御すると同時に、画像歪処理部１５５の出力端子ｆがＳＷ（２）１５２の接点ｄと接続するようにＳＷ（２）１５２を制御し、画像歪処理部１５５においてｍ回繰り返し処理を行った画像データを画像復号化装置１５０の出力画像データとして出力を開始させる。出力開始から所定の時間αが経過した後、制御手段Ａは、再び所定の時間αのｍ倍の時間、画像歪処理部１５５の入力端子ｃがＳＷ（１）１５１の接点ｂと接続するようにＳＷ（１）１５１を制御すると同時に、画像歪処理部１５５の出力端子ｆがＳＷ（２）１５２の接点ｅと接続するようにＳＷ（２）１５２を制御し、以上の一連の動作を繰り返す。
【００４７】
以上のように、出力画像生成手段１１０の出力画像データを画像歪処理部１５５において繰り返し処理することにより、すなわち、歪除去処理とクリッピング処理を繰り返すことにより、量子化誤差範囲内の係数を持ちつつ、つまり大きく画像をぼかすことなくブロック歪除去を繰り返すことが可能となるので、よりブロック歪の少ない出力画像を得ることができる。
【００４８】
次に、図３を用いて本発明の実施の形態１に係る第３の画像複号化装置１７０について説明する。なお、図３は、本発明の実施の形態１の第３の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【００４９】
図３に示す画像復号化装置１７０は、予測符号化を用いた画像符号化方式により符号化された圧縮画像データを復号する場合の画像復号化装置であって、図１に示す本発明の実施の形態１に係る第１の画像復号化装置１００が具備する各構成要素（機能ブロック）に加えて、予測画像生成手段１７１、画像復元手段１７２および復号画像バッファ手段（図示せず）を備えている。なお、図１における各構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００５０】
ところで、予測符号化を用いた画像符号化方式においては、空間的あるいは時間的に近い位置の画素の相関が高い性質を利用して、所定のブロック毎に周辺ブロックの画素や前後のフレームの画素から符号化対象の画像を予測し、実際の画像と予測された画像との差分画像が符号化されるようになっている。このため、予測符号化を用いて符号化された圧縮画像データには、画像の予測方法に関する情報および実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値をエントロピー符号化したデータが含まれる。
【００５１】
図３において、エントロピー復号化手段１０１は、上記のように予測符号化を用いて符号化された入力圧縮画像データのエントロピー復号を行い、得られた予測方法に関する情報を予測画像生成手段１７１に、実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値を逆量子化手段１０２にそれぞれ出力する。
【００５２】
予測画像生成手段１７１は、エントロピー復号化手段１０１から出力された予測方法に関する情報と、復号画像バッファ手段に蓄積された復号画像の周辺ブロックの画素または前後のフレームの画素を基にして予測画像データを生成する。
【００５３】
一方、エントロピー復号化手段１０１から出力された実際の画像と予測された画像との差分画像の変換係数の量子化値は、逆量子化手段１０２において逆量子化された後、第１の逆直交変換手段１０３において逆直交変換されて復号化され、差分画像データとして画像復元手段１７２に出力される。
【００５４】
画像復元手段１７２は、予測画像生成手段１７１から出力される予測画像データと、第１の逆直交変換手段１０３から出力される差分画像データを加算することで画像データを復元し、復元した復元画像データを歪除去処理手段１０４および差分算出手段１０８に出力する。これ以降の処理は、図１に示した画像復号化装置１００における場合と同様である。
【００５５】
以上のように、画像復元手段１７２から出力された復元画像データに対して、画像復号化装置１００における場合と同様に歪除去および差分算出以降の処理を行うことにより、小さな回路規模で、画像のぼけを抑制しつつブロック歪を除去することが可能である。
【００５６】
なお、本発明の実施の形態１に係る第３の画像復号化装置１７０に、本発明の実施の形態１に係る第２の画像復号化装置１５０における構成上の特徴を組み合わせた場合、本発明の実施の形態１に係る第２の画像復号化装置１５０と同様の効果が得られることは明らかである。
【００５７】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【００５８】
図４において、本発明の実施の形態２に係る画像復号化装置２００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る画像復号化装置１００が具備する各構成要素（機能ブロック）に加えて、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２を備えている。なお、図１と同じ構成要素については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００５９】
差分値制限手段２０１は、差分算出手段１０８から入力される差分画像データの各画素値が、予め定めた所定の範囲に収まらない所定の範囲外の値である場合に、入力される差分画像データの各画素値を予め定めた所定の範囲内の値に修正する。また、係数値制限手段２０２は、係数修正量算出手段１０９から入力されるブロック毎の各差分変換係数の修正係数量が、予め定めた所定の範囲に収まらない所定の範囲外の値である場合に、入力されるブロック毎の各差分変換係数の修正係数量を所定の範囲内の値に修正する。
【００６０】
このように差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２を設けることにより、差分値制限手段２０１から直交変換手段１０５に入力されるデータの絶対値、および係数値制限手段２０２から第２の逆直交変換手段１０７に入力されるデータの絶対値は、歪除去処理手段１０４の処理の如何によらず所定の範囲内に制限することができる。
【００６１】
ここで、本発明の実施の形態１に係る第１の画像復号化装置１００における直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７について考えてみると、直交変換手段１０５に入力される差分画像データの各画素値、および第２の逆直交変換手段１０７に入力されるブロック毎の各差分変換係数の係数修正量が、いずれも大きな値となる可能性は低いが、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７は、入力される可能性のある値に対して、すべてに対応できなければ正しい変換処理ができず、出力画像に画像歪や雑音が生じることになる。このため、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７は、入力される可能性の低い大きな値に対しても対応できるような回路構成にする必要があり、そのために回路規模を削減することができないという課題があった。
【００６２】
本発明の実施の形態２に係る画像復号化装置２００は、このような課題を解決することを目的に差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２を備えたものであり、非常に小さな回路規模で実現できる差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２を備えることにより、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７にそれぞれ入力されるデータの値を、予め定めた所定の範囲内の値に制限することができるので、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７の回路規模をさらに削減することができる。
【００６３】
なお、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２にそれぞれ入力されたデータの値が所定の範囲外の値であった場合は、歪除去処理手段１０４における歪除去処理により失われた情報を完全には回復することはできないが、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２にそれぞれ入力されるデータの値は、絶対値が大きくなるほどその値をとる確率が低くなる特性を有するため、それぞれ入力されるデータの値が所定の範囲外の値になる確率が低くなるように、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２において制限する所定の範囲を適切に設定することにより、その可能性を非常に低くすることができる。
【００６４】
また、仮に、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２にそれぞれ入力されたデータの値が所定の範囲を超える値となり、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２においてそれぞれデータの値が所定の範囲内になるように制限されたとしても、歪除去処理により失われる情報は僅かであるため、出力画像生成手段１１０から出力される画像は、差分値制限手段２０１および係数値制限手段２０２においてそれぞれ入力データの値が所定の範囲内になるように制限されなかった場合の画像と比べ、大きな違いが生じる画像とはならない。このため、出力画像に目立った歪や雑音が生じる可能性は極めて低く、出力画像の画質に対する悪影響はほとんどないものと考えることができる。
【００６５】
以上の通り、本発明の実施の形態２に係る画像復号化装置２００は、直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７への入力データの値を制限することにより、さらに小さな規模の回路構成でもって、画像のぼけを抑制しつつブロック歪を除去することが可能となる。
【００６６】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【００６７】
図５において、本発明の実施の形態３に係る画像復号化装置３００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る画像復号化装置１００が具備する直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７に替えて、それぞれ簡易直交変換手段３０１および簡易逆直交変換手段３０２を備えている。なお、図１と同じ構成要素（機能ブロック）については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００６８】
一般に、画像データを符号化する場合、低周波数領域への電力集中度が高く符号化効率が優れているＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれる直交変換が用いられることが多いが、ＤＣＴにおける演算は、演算量が多い乗算を用いるためにその回路規模は大きなものとなっている。しかし、直交変換方法としては、ＤＣＴと呼ばれる直交変換以外にもアダマール変換などのようにより演算量の少ない直交変換方法も知られている。
【００６９】
本発明の実施の形態３に係る画像復号化装置３００が備える簡易直交変換手段３０１および簡易逆直交変換手段３０２は、それぞれ、本発明の実施の形態１に係る画像復号化装置１００が具備する直交変換手段１０５および第２の逆直交変換手段１０７における直交変換方法とは異なり、上記のようにより演算量の少ない直交変換方法により処理するものである。
【００７０】
次に、図５を参照しながら、本発明の実施の形態３に係る画像復号化装置３００における動作について説明する。
【００７１】
簡易直交変換手段３０１は、第１の逆直交変換手段１０３において用いた直交変換方法とは異なるより演算量の少ない直交変換方法により、差分算出手段１０８から入力されたブロック毎の各差分画像データを直交変換して差分変換係数を求め、求めたブロック毎の各差分変換係数を係数修正量算出手段１０９に出力する。
【００７２】
係数修正量算出手段１０９は、簡易直交変換手段３０１から入力されたブロック毎の各差分変換係数がブロック毎の各変換係数の量子化誤差の取り得る最大値よりも大きい場合、この差分変換係数がブロック毎の各変換係数の量子化誤差の取り得る値の最大値以下になるように各差分変換係数を修正し、修正した各差分変換係数を簡易逆直交変換手段３０２に出力する。ただし、この場合、画像データの符号化に用いた直交変換方法とは異なる方法の直交変換で差分変換係数を求めているため、ブロック毎の各変換係数の量子化誤差範囲（量子化誤差の取り得る最大値）をそれに合わせて修正する必要が生じる可能性がある。例えば、簡易直交変換手段３０１において、画像データの符号化に用いた直交変換の方法よりも低周波数領域へ電力が集中せずに高周波数領域にも電力が広がる直交変換の方法を用いた場合は、高周波数領域の量子化誤差幅を広げることにより、画像から高周波数領域の成分を消去する可能性を低減することができる。
【００７３】
簡易逆直交変換手段３０２は、係数補正量算出手段１０９から入力された差分変換係数を、簡易直交変換手段３０１において用いた直交変換方法と同じ方法により逆直交変換し、実空間データに変換して出力画像生成出力１１０に出力する。
【００７４】
出力画像生成手段１１０は、歪除去処理手段１０４から出力される歪除去処理後の画像データに、簡易逆直交変換手段３０２から出力される実空間データに変換された差分画像データを加算し、出力画像を生成する。
【００７５】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る画像復号化装置３００によれば、より演算量の少ない、すなわち、より回路規模の小さい簡易な直交変換方法を用いて差分変換係数の修正量を求め、求めた修正量から歪除去処理手段１０４における歪除去処理において失われた信号成分を生成し補完することにより、本発明の実施の形態１に係る画像復号化装置１００に比べ、さらに小さな回路規模でもって画像のぼけを抑制したブロック歪除去が可能となる。
【００７６】
なお、本発明は、本発明の実施の形態１〜３に示したような画像復号化装置として実現することができるばかりでなく、画像復号化装置としての機能を実現する画像復号化集積回路や、画像復号化方法およびその方法をコンピュータに実行させる画像復号化プログラム、並びにその画像復号化プログラムを記録した記録媒体として実現することも可能であり、さらに、その画像復号化プログラムをインターネットなどの伝送媒体またはＤＶＤなどの記録媒体を介して配信することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、復号した画像データの歪除去処理を実行する画像復号化装置に利用することができる。特に、直交変換を用いた画像符号化方式に対応した画像復号化装置において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１の第１の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の第２の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１の第３の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図
【図６】従来の画像復号化装置の機能的な構成を示すブロック図
【図７】量子化誤差範囲の一例を示す図
【符号の説明】
【００７９】
１００  映像復号化装置
１０１  エントロピー復号化手段
１０２  逆量子化手段
１０３  第１の逆直交変換手段
１０４  歪除去処理手段
１０５  直交変換手段
１０７  第２の逆直交変換手段
１０８  差分算出手段
１０９  係数修正量算出手段
１１０  出力画像生成手段
１５０  映像復号化装置
１５１  ＳＷ１
１５２  ＳＷ２
１５３  メモリ手段
１５５  画像歪処理部
１７０  映像復号化装置
１７１  予測画像生成手段
１７２  画像復元手段
２００  映像復号化装置
２０１  差分値制限手段
２０２  係数値制限手段
３００  画像復号化装置
３０１  簡易直交変換手段
３０２  簡易逆直交変換手段
５００  画像復号化装置
５０１  エントロピー復号化手段
５０２  逆量子化手段
５０３  第１の逆直交変換手段
５０４  歪除去処理手段
５０５  直交変換手段
５０６  クリッピング処理手段
５０７  第２の逆直交変換手段
【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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