エンコーダおよび画像変換装置
【課題】発生符号量の大小関係を精度よく推定可能な符号化コストの算出方法を提供することを課題とする。
【解決手段】コスト算出部１２において、符号化対象ブロック５１と予測ブロック５２の差分ブロック５３が生成される。差分ブロック５３にはアダマール変換が施され、周波数成分ブロック５４が生成される。変換係数マトリクス５６が、量子化マトリクス５５の情報を反映して生成される。周波数成分ブロック５４の各成分に、変換係数マトリクス５６の各成分が乗算された上で加算されることで、符号化コストが算出される。モード選択部１３は、符号化コストに基づいて最適な符号化方法を選択する。
【解決手段】コスト算出部１２において、符号化対象ブロック５１と予測ブロック５２の差分ブロック５３が生成される。差分ブロック５３にはアダマール変換が施され、周波数成分ブロック５４が生成される。変換係数マトリクス５６が、量子化マトリクス５５の情報を反映して生成される。周波数成分ブロック５４の各成分に、変換係数マトリクス５６の各成分が乗算された上で加算されることで、符号化コストが算出される。モード選択部１３は、符号化コストに基づいて最適な符号化方法を選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の符号化技術、詳しくは、多数の予測符号化処理の中から最適な予測符号化処理を選択して符号化を実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンコーダは、ＹＣｂＣｒ等の非圧縮画像データを圧縮符号化してストリームデータを出力する。エンコーダは、画像データを圧縮するときに様々な予測符号化処理の中から最適な処理の選択を試みる。エンコーダは、フレーム内予測については、複数の予測モードの中から最適な予測モードの選択を試みる。エンコーダは、フレーム間予測においては、最適な動き補償ブロックの選択を試みる。あるいは、エンコーダは、フレーム内予測とフレーム間予測の２つの予測のうち、いずれの方法を利用するかの選択を行う。
【０００３】
フレーム内予測における予測モードの選択、あるいは、フレーム間予測における動き補償ブロックの選択を行うため、従来、ＳＡＴＤ（ｓｕｍ ｏｆ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ばれる評価値が利用されている。エンコーダは、符号化のコストとしてＳＡＴＤの値を利用している。
【０００４】
具体的には、エンコーダは、符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分から差分ブロックを算出する。エンコーダは、差分ブロックに対して垂直方向および水平方向のアダマール変換を施すことにより、差分ブロックを周波数変換する。エンコーダは、周波数変換された差分ブロックの各周波数成分の絶対値和を演算することにより、ＳＡＴＤを算出する。
【０００５】
エンコーダは、全ての予測モードについて、あるいは、全ての動き補償ブロックに対してＳＡＴＤを算出し、全ての予測符号化処理に対する符号化コストを得る。エンコーダは、符号化コストが最小となる予測符号化処理を選択することにより、発生符号量がより少ない処理を選択することができ、符号化効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０７８５８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４１９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格においては、直交変換された周波数成分の信号を量子化するときに、量子化マトリクスが用いられる。つまり、各周波数成分の信号は、異なる量子化ステップ値で量子化される。このため、ＳＡＴＤにより算出された符号化コストと発生符号量との間の比例関係が崩れる。ＳＡＴＤにより、発生符号量が最小となる最適な予測符号化処理を選択することができないという問題がある。ストリーム内の発生符号量の配分が最適化されないことにより、画質の劣化を招く場合もある。
【０００８】
上記特許文献１には、符号化コストの計算に要する演算量を削減する技術が開示されている。特許文献１において、符号化対象ブロックおよび参照ブロックがそれぞれ別々に直交変換される。直交変換されたそれぞれのブロックの周波数成分のうち、低周波領域の信号だけを利用して差分絶対値和が求められる。算出された差分絶対値和を比較することにより、発生符号量の少ない予測符号化処理を選択する。
【０００９】
上記特許文献２においても、符号化コストの計算に要する演算量を削減する技術が開示されている。特許文献２においては、特定の周波数成分のみを残す直交変換を行うことで、符号化コストを計算するようにしている。
【００１０】
特許文献１および特許文献２は、いずれも特定の周波数成分に限定して符号化コストを計算する方法を開示している。これら文献の技術を用いることで、演算量の削減は実現できるが、符号化コストの演算精度は低くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、符号化コストの演算精度を向上させ、最適な予測符号化処理を選択する技術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】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１記載のエンコーダは、予測符号化処理の複数のパターンについて、符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分ブロックを算出する差分算出部と、前記差分ブロックを直交変換し、周波数成分ブロックを算出する周波数成分算出部と、前記周波数成分ブロックの各周波数成分に、量子化ステップの大小関係を反映させた変換係数を乗算する係数乗算部と、前記変換係数が乗算された前記周波数成分ブロックの各周波数成分を加算し、符号化コストを算出するコスト算出部と、前記符号化コストが最小となる予測符号化処理を選択する選択部と、を備える。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のエンコーダにおいて、前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数と、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数との関係に基づいて算出された値を前記変換係数として用いることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のエンコーダにおいて、前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数に対する、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数の割合を前記変換係数として用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のエンコーダであって、前記量子化マトリクスとして、符号化対象のブロック種別に応じて異なるマトリクスが利用されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載のエンコーダであって、前記量子化マトリクスとして、複数のマトリクスが利用される場合、直流成分の差を抑制しつつ前記変換係数が算出されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のエンコーダにおいて、前記係数乗算部は、前記周波数成分ブロックの各周波数成分に重み付け係数を乗算することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の画像変換装置は、デコーダと、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のエンコーダとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、量子化マトリクスの情報を反映した上で、符号化コストを演算することができる。これにより、符号化コストと発生符号量の比例関係を維持することができ、最適な予測符号化処理を選択することができる。各符号化対象ブロックに対して最適な予測符号化処理を選択することにより、各ピクチャに対する符号化割り当てが最適化され、画質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係るエンコーダのブロック図である。
【図２】周波数成分ブロックの生成プロセスを示す図である。
【図３】量子化マトリクスを示す図である。
【図４】変換係数マトリクスを示す図である。
【図５】本実施の形態に係るトランスコーダのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るエンコーダ１０のブロック図である。エンコーダ１０は、符号化部１１、コスト算出部１２およびモード選択部１３を備えている。
【００２２】
符号化部１１は、非圧縮画像データ４１を入力する。非圧縮画像データ４１は、たとえばＹＣｂＣｒ空間の画像データである。符号化部１１は、非圧縮画像データ４１に対して圧縮符号化処理を実行し、ストリームデータ４２を出力する。符号化部１１は、たとえば、Ｈ．２６４／ＡＶＣの符号化方式で符号化されたストリームデータ４２を出力する。
【００２３】
符号化部１１は、圧縮符号化を実行するために、様々な予測符号化処理を利用する。符号化部１１は、Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）に対しては、フレーム内予測（Ｉｎｔｒａ予測）を行うことで圧縮符号化を実行する。
【００２４】
符号化部１１は、Ｐピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）に対しては、順方向予測符号化を実行する。つまり、過去の参照画像を利用したフレーム間予測（Ｉｎｔｅｒ予測）を行うことで圧縮符号化を実行する。
【００２５】
符号化部１１は、Ｂピクチャ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）に対しては、双方向予測符号化を実行する。つまり、過去と未来の参照画像を利用したフレーム間予測（Ｉｎｔｅｒ予測）を行うことで圧縮符号化を実行する。
【００２６】
符号化部１１は、フレーム内予測を行うために複数の予測モードを有している。Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、４×４ブロックのフレーム内予測に対して予測モード０〜予測モード８の９つの予測モードを有している。Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、１６×１６ブロックのフレーム内予測に対して予測モード０〜予測モード４の４つの予測モードを有している。
【００２７】
コスト算出部１２は、これら複数の予測モードのそれぞれについて符号化コストを算出する。符号化コストとは、発生符号量の大小関係を推定する評価値である。符号化コストの算出方法は、後で詳しく説明する。
【００２８】
モード選択部１３は、コスト算出部１２において算出された各予測モードの符号化コストを比較し、最も符号化コストが小さくなる予測モードを選択する。符号化部１１は、モード選択部１３で選択された予測モードに従って、フレーム内予測符号化を行う。
【００２９】
符号化部１１は、フレーム間予測を行うために、動き補償ブロックとして複数のブロックサイズを切り替えて利用する。Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、１６×１６ブロックから４×４ブロックまでの７種類の動き補償ブロックが用意されている。符号化部１１は、選択された動き補償ブロックに対して、参照ピクチャと動きベクトルを求め、フレーム間予測に基づく圧縮符号化を行う。
【００３０】
コスト算出部１２は、これら複数の動き補償ブロックのそれぞれについて、参照ピクチャと動きベクトルの組み合わせを選択し、圧縮符号化の符号化コストを算出する。符号化コストの算出方法は、後で詳しく説明する。
【００３１】
モード選択部１３は、動き補償ブロック、参照ピクチャおよび動きベクトルの組み合わせに対してコスト算出部１２において算出された符号化コストを比較し、最も符号化コストが小さくなる組み合わせを選択する。符号化部１１は、モード選択部１３で選択された動き補償ブロック、参照ピクチャおよび動きベクトルの組み合わせに従って、フレーム間予測符号化を行う。
【００３２】
動き補償ブロックのサイズを小さくする方が、よりきめ細かな予測を行うことが可能である。一方、動き補償ブロックのサイズが小さくなるほど、動きベクトルの情報が増加する。したがって、符号化コストの計算を行うことにより、これらの情報量が総合判定され、最適な予測符号化処理が選択される。
【００３３】
図２は、周波数成分ブロック５４の生成プロセスを示す図である。図２において、符号化対象ブロック５１は、空間領域の画素マトリクスである。符号化対象ブロック５１は、図に示すように、４×４の画素ブロックである。各成分Ｃ００〜Ｃ３３は、４×４の画素ブロックにおける各画素の画素値である。
【００３４】
図２において、予測ブロック５２は、空間領域の画素マトリクスである。予測ブロック５２は、図に示すように、４×４の画素ブロックである。各成分Ｒ００〜Ｒ３３は、４×４の画素ブロックにおける各画素の画素値である。
【００３５】
予測ブロック５２は、フレーム内予測においては、符号化対象ブロック５１と同一フレーム内の周辺の画素から予測された画素ブロックである。上述したように、Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、９つの予測モードを利用して周辺画素から予測ブロックが生成される。
【００３６】
予測ブロック５２は、フレーム間予測においては、符号化対象ブロック５１とは異なる過去あるいは未来のピクチャ（フレーム）の画素ブロックである。
【００３７】
図２においては、説明を簡単にするために４×４の画素ブロックを示している。上述したように、Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、動き補償ブロックは、１６×１６ブロックから４×４ブロックまでの７種類の動き補償ブロックが用意されている。動き補償ブロックのサイズに応じて、符号化対象ブロック５１および予測ブロック５２のサイズも変更される。
【００３８】
図２に示すように、コスト算出部１２は、符号化対象ブロック５１と予測ブロック５２との差分を演算することにより、差分ブロック５３を求める。差分ブロック５３は、符号化対象ブロック５１の各座標位置の画素値と予測ブロック５２の各座標位置の画素値との差分値を画素値とするブロック画像である。つまり、差分ブロック５３は、符号化対象ブロック５１および予測ブロック５２の同じ座標位置の画素差分値を画素値とするブロック画像である。
【００３９】
図２に示すように、コスト算出部１２は、差分ブロック５３にアダマール変換を施し、周波数成分ブロック５４を生成する。周波数成分ブロック５４は、周波数領域のマトリクスである。周波数成分ブロック５４は、Ａ００〜Ａ３３の１６個の周波数成分を有している。周波数成分Ａ００は、直流成分である。周波数成分Ａ００以外の周波数成分Ａ０１〜Ａ３３は、交流成分である。周波数成分Ａ０１〜Ａ３３の添え字が大きくなるほど周波数が高い成分となる。
【００４０】
図３は、量子化マトリクス５５を示す。量子化マトリクス５５は、周波数領域のマトリクスである。量子化マトリクス５５は、Ｂ００〜Ｂ３３の１６個の補正係数を有している。補正係数Ｂ００は、直流成分に対応した補正係数である。補正係数Ｂ００以外の補正係数Ｂ０１〜Ｂ３３は、交流成分に対応した補正係数である。補正係数Ｂ０１〜Ｂ３３の添え字が大きくなるほど高周波成分に対応した補正係数となる。
【００４１】
Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、符号化画像を量子化するときに量子化マトリクスが用いられる。量子化ステップに量子化マトリクスを乗算することにより量子化ステップが補正される。補正後の量子化ステップを用いて符号化画像に対する量子化が行われる。
【００４２】
図４は、変換係数マトリクス５６を示す。コスト算出部１２は、量子化マトリクス５５を利用して、変換係数マトリクス５６を生成する。変換係数マトリクス５６は、周波数領域のマトリクスである。変換係数Ｔ００は、直流成分に対する変換係数である。変換係数Ｔ００以外の変換係数Ｔ０１〜Ｔ３３は、交流成分に対する変換係数である。変換係数Ｔ０１〜Ｔ３３の添え字が大きくなるほど高周波成分に対応した変換係数となる。
【００４３】
数（１）式は、変換マトリクス５６の各変換係数Ｔ００〜Ｔ３３を算出する演算式を示している。
【００４４】
【数１】
【００４５】
数（１）式に示すように、直流成分に対する変換係数Ｔ００には“１．００”が設定されている。つまり、直流成分に対して変換は行われない。
【００４６】
数（１）式に示すように、変換係数Ｔ０１は、直流成分の補正係数Ｂ００を、交流成分の補正係数Ｂ０１で除算した値である。変換係数Ｔ０２は、直流成分の補正係数Ｂ００を、交流成分の補正係数Ｂ０２で除算した値である。以下、同様に、各周波数成分の変換係数は、各周波数成分の補正係数に対する直流成分の補正係数の割合となっている。変換係数Ｔ００についても、Ｂ００／Ｂ００と考えれば、同じ扱いであることが分かる。
【００４７】
交流成分に対応した変換係数は、補正係数の比率により１．０未満の値となる。つまり、補正係数は、直流成分と比較して交流成分の方が大きいため、変換係数Ｔ０１〜Ｔ３３は１．０未満の値となる。したがって、変換係数には、小数精度を持たせておく必要がある。
【００４８】
量子化マトリクス５５の各補正係数Ｂ００〜Ｂ３３は、通常、周波数が高くなるにつれてその値が大きくなる。したがって、変換係数マトリクス５６の各変換係数Ｔ００〜Ｔ３３は、周波数が高くなるにつれて小さくなる。より具体的には、重要度の高い周波数成分ほど補正係数は小さく設定され、ある程度情報が欠如した場合であっても画質への影響が小さいと判断される周波数成分には大きい補正係数が設定される。したがって、重要度の高い周波数成分ほど変換係数は大きく設定され、ある程度情報が欠如した場合であっても画質への影響が小さいと判断される周波数成分には小さい変換係数が設定される。
【００４９】
コスト算出部１２は、図２に示した周波数成分ブロック５４に対して図４で示した変換係数マトリクス５６を適用させることで、符号化コストを算出する。数（２）式は、符号化コスト（ＣＯＳＴ）の算出方法を示す演算式である。
【００５０】
【数２】
【００５１】
数（２）式に示すように、コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４の各周波数成分に、変換係数マトリクス５６の各周波数成分の変換係数を乗算し、その乗算結果を加算することで符号化コスト（ＣＯＳＴ）を算出する。つまり、コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４と変換係数マトリクス５６の同じ周波数成分同士を乗算した結果を加算することで符号化コストを算出する。
【００５２】
このように、コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４の各周波数成分をそのまま評価してコストを算出することは行わない。つまり、従来と同様のＳＡＴＤは用いない。コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４の各周波数成分を、変換係数を用いて変換した上で符号化コストを算出する。周波数成分に変換係数が乗算されることで、量子化マトリクスの情報が符号化コストに反映される。
【００５３】
コスト算出部１２は、全ての予測符号化処理について符号化コストを算出する。コスト算出部１２は、フレーム内予測に関しては、全ての予測モードについて符号化コストを算出する。コスト算出部１２は、フレーム間予測に関しては、全ての動き補償ブロック、参照ピクチャおよび動きベクトルに組み合わせについて符号化コストを算出する。
【００５４】
モード選択部１３は、コスト算出部１２において演算された各予測符号化処理の符号化コストから、実際に符号化に利用する処理を選択する。モード選択部１３は、選択した予測符号化処理を符号化部１１に通知する。符号化部１１は、モード決定部１３において選択された処理に従って、フレーム内予測符号化あるいはフレーム間予測符号化を行う。また、ＰピクチャやＢピクチャにおいても、ブロックによっては、フレーム内予測符号を行うケースが発生する。モード選択部１３は、全ての計算された符号化コストから、フレーム内予測符号を行うかフレーム間予測符号化を行うかの選択も行う。
【００５５】
符号化部１１は、圧縮符号化を実行することにより、ストリームデータ４２を出力する。上述したように、ストリームデータ４２は、たとえばＨ．２６４／ＡＶＣ規格の符号化方式で圧縮されたストリームデータである。
【００５６】
このように、本実施の形態のエンコーダ１０においては、量子化マトリクス５５の情報を反映した変換係数マトリクス５６を利用して符号化コストが算出される。符号化部１１が実際に符号化を行うときには量子化マトリクスが利用されるため、符号化コストを実際に発生する符合量の大小関係により近似させた評価値として利用することができる。符号化コストにより発生符号量の大小関係を精度よく推定することができる。これにより、発生符号量と符号化コストの比例関係が維持され、最適な予測符号化処理を選択することが可能であり、発生符号量の削減を図ることができる。各ピクチャに最適な発生符号量を割り当てることで、画質の改善を図ることもできる。
【００５７】
上記実施の形態においては、数（１）式に示したように、量子化マトリクス５６の各周波数成分に対する直流成分の割合を変換係数として用いた。変形例として、各周波数成分に重み付けを行ってもよい。数（３）式は、各周波数成分に重み付けを行って変換係数を求める演算式を示す。
【００５８】
【数３】
【００５９】
数（３）式において、直流成分には、重み付け係数１．５０が乗算されている。交流成分のうち、Ｂ００／Ｂ０１の成分には、重み付け係数１．４０が乗算され、Ｂ００／Ｂ０２の成分には重み付け係数１．３０が乗算されている。このように、周波数が高くなるにつれて重み付け係数が小さくなる。最後のＢ００／Ｂ３３には、重み付け係数０．９が乗算されている。
【００６０】
このように、重み付けを行って変換係数を演算することにより、量子化マトリクスの情報の反映に加えて、さらに、画像の内容に応じた最適な符号化コストを算出することができる。たとえば、画像のシーンに応じて重み付けを調整してもよい。
【００６１】
上記の実施の形態においては、量子化マトリクス５５の直流成分の補正係数を各周波数成分の補正係数で除算した値から変換係数を求めたが、この変換係数は一例である。量子化マトリクス５５の各周波数成分を反映し、発生符号量の大小関係と符号化コストの大小関係とを近似させる関係を有していれば、他の方法で変換係数を求めても良い。好ましくは、発生符号量と符号化コストの比例関係が維持できるように変換係数を求めればよい。
【００６２】
上記の実施の形態においては、Ｉｎｔｒａブロック（フレーム内予測を行うブロック）とＩｎｔｅｒブロック（フレーム間予測を行うブロック）とを区別することなく、共通の量子化マトリクス５５を利用した。ＩｎｔｒａブロックとＩｎｔｅｒブロックとで異なる量子化マトリクスを利用してもよい。この場合、それぞれのブロックで個別に変換係数が演算されることになり、変換マトリクスも異なるマトリクスを利用することとなる。さらには、ブロックサイズごとに複数の量子化マトリクスを利用するようにしてもよい。
【００６３】
複数の量子化マトリクスを利用する場合、各量子化マトリクスの直流成分が異なる場合がある。数（１）式を用いて個別に変換係数を求め、数（２）式を用いて個別にコストを計算した場合、直流成分の値の違いがコストに大きく影響することになる。直流成分の差がコストに与える影響を小さくするために、その差を抑制する重み付けを行ってもよい。数（３）式で、重み付けを行って変換係数を算出する例を説明したが、同様の方法で、直流成分の差を吸収するような重み付けを行えばよい。あるいは、複数の量子化マトリクスを利用する場合であっても、変換係数の演算に関しては、直流成分だけは共通のものを利用するようにしてもよい。たとえば、複数の直流成分の中で最小の値を共通の直流成分として利用するようにしてもよい。
【００６４】
図５は、本実施の形態のエンコーダ１０を適用させたトランスコーダ３０を示すブロック図である。トランスコーダ３０は、デコーダ２０とエンコーダ１０とを備えている。トランスコーダ３０は、外部からストリームデータ４０を入力する。ストリームデータ４０は、たとえば、ＭＰＥＧ４などの符号化方式で圧縮されたストリームデータである。デコーダ２０は、ストリームデータ４０を伸張し、非圧縮画像データ４１を出力する。非圧縮画像データ４１は、たとえばＹＣｂＣｒなどの画像データである。エンコーダ１０は、非圧縮画像データ４１を入力し、上述した実施の形態と同様の処理を実行して、ストリームデータ４２を出力する。ストリームデータ４２は、Ｈ．２６４／ＡＶＣの符号化方式で圧縮されたストリームデータである。
【００６５】
このようにトランスコーダ３０は、たとえばＭＰＥＧ４のストリームデータ４０をＨ．２６４のストリームデータに変換して出力する。このとき、エンコーダ１０は、上述したように、量子化マトリクス５５の情報を反映させた変換係数マトリクス５６を利用して符号化コストを算出する。符号化変換されたストリームデータ４２の発生符号量を削減することができる。また、符号化変換されたストリームデータ４２の画質を向上させることができる。
【００６６】
本実施の形態のエンコーダ１０をトランスレータに適用させてもよい。本実施の形態のエンコーダ１０を、たとえば、Ｈ．２６４のストリームデータを一旦デコードし、再びＨ．２６４のストリームデータにエンコードするトランスレータに適用させてもよい。この場合にも、エンコーダ１０は、上述したように、量子化マトリクスの情報を反映させた変換係数マトリクス５６を利用して符号化コストを算出する。
【符号の説明】
【００６７】
１０ エンコーダ
１１ 符号化部
１２ コスト算出部
１３ モード選択部
２０ デコーダ
３０ トランスコーダ
５１ 符号化対象ブロック
５２ 予測ブロック
５３ 差分ブロック
５４ 周波数成分ブロック
５５ 量子化マトリクス
５６ 変換係数マトリクス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の符号化技術、詳しくは、多数の予測符号化処理の中から最適な予測符号化処理を選択して符号化を実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンコーダは、ＹＣｂＣｒ等の非圧縮画像データを圧縮符号化してストリームデータを出力する。エンコーダは、画像データを圧縮するときに様々な予測符号化処理の中から最適な処理の選択を試みる。エンコーダは、フレーム内予測については、複数の予測モードの中から最適な予測モードの選択を試みる。エンコーダは、フレーム間予測においては、最適な動き補償ブロックの選択を試みる。あるいは、エンコーダは、フレーム内予測とフレーム間予測の２つの予測のうち、いずれの方法を利用するかの選択を行う。
【０００３】
フレーム内予測における予測モードの選択、あるいは、フレーム間予測における動き補償ブロックの選択を行うため、従来、ＳＡＴＤ（ｓｕｍ ｏｆ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ばれる評価値が利用されている。エンコーダは、符号化のコストとしてＳＡＴＤの値を利用している。
【０００４】
具体的には、エンコーダは、符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分から差分ブロックを算出する。エンコーダは、差分ブロックに対して垂直方向および水平方向のアダマール変換を施すことにより、差分ブロックを周波数変換する。エンコーダは、周波数変換された差分ブロックの各周波数成分の絶対値和を演算することにより、ＳＡＴＤを算出する。
【０００５】
エンコーダは、全ての予測モードについて、あるいは、全ての動き補償ブロックに対してＳＡＴＤを算出し、全ての予測符号化処理に対する符号化コストを得る。エンコーダは、符号化コストが最小となる予測符号化処理を選択することにより、発生符号量がより少ない処理を選択することができ、符号化効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０７８５８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４１９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格においては、直交変換された周波数成分の信号を量子化するときに、量子化マトリクスが用いられる。つまり、各周波数成分の信号は、異なる量子化ステップ値で量子化される。このため、ＳＡＴＤにより算出された符号化コストと発生符号量との間の比例関係が崩れる。ＳＡＴＤにより、発生符号量が最小となる最適な予測符号化処理を選択することができないという問題がある。ストリーム内の発生符号量の配分が最適化されないことにより、画質の劣化を招く場合もある。
【０００８】
上記特許文献１には、符号化コストの計算に要する演算量を削減する技術が開示されている。特許文献１において、符号化対象ブロックおよび参照ブロックがそれぞれ別々に直交変換される。直交変換されたそれぞれのブロックの周波数成分のうち、低周波領域の信号だけを利用して差分絶対値和が求められる。算出された差分絶対値和を比較することにより、発生符号量の少ない予測符号化処理を選択する。
【０００９】
上記特許文献２においても、符号化コストの計算に要する演算量を削減する技術が開示されている。特許文献２においては、特定の周波数成分のみを残す直交変換を行うことで、符号化コストを計算するようにしている。
【００１０】
特許文献１および特許文献２は、いずれも特定の周波数成分に限定して符号化コストを計算する方法を開示している。これら文献の技術を用いることで、演算量の削減は実現できるが、符号化コストの演算精度は低くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、符号化コストの演算精度を向上させ、最適な予測符号化処理を選択する技術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】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１記載のエンコーダは、予測符号化処理の複数のパターンについて、符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分ブロックを算出する差分算出部と、前記差分ブロックを直交変換し、周波数成分ブロックを算出する周波数成分算出部と、前記周波数成分ブロックの各周波数成分に、量子化ステップの大小関係を反映させた変換係数を乗算する係数乗算部と、前記変換係数が乗算された前記周波数成分ブロックの各周波数成分を加算し、符号化コストを算出するコスト算出部と、前記符号化コストが最小となる予測符号化処理を選択する選択部と、を備える。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のエンコーダにおいて、前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数と、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数との関係に基づいて算出された値を前記変換係数として用いることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のエンコーダにおいて、前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数に対する、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数の割合を前記変換係数として用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のエンコーダであって、前記量子化マトリクスとして、符号化対象のブロック種別に応じて異なるマトリクスが利用されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載のエンコーダであって、前記量子化マトリクスとして、複数のマトリクスが利用される場合、直流成分の差を抑制しつつ前記変換係数が算出されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のエンコーダにおいて、前記係数乗算部は、前記周波数成分ブロックの各周波数成分に重み付け係数を乗算することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の画像変換装置は、デコーダと、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のエンコーダとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、量子化マトリクスの情報を反映した上で、符号化コストを演算することができる。これにより、符号化コストと発生符号量の比例関係を維持することができ、最適な予測符号化処理を選択することができる。各符号化対象ブロックに対して最適な予測符号化処理を選択することにより、各ピクチャに対する符号化割り当てが最適化され、画質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係るエンコーダのブロック図である。
【図２】周波数成分ブロックの生成プロセスを示す図である。
【図３】量子化マトリクスを示す図である。
【図４】変換係数マトリクスを示す図である。
【図５】本実施の形態に係るトランスコーダのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るエンコーダ１０のブロック図である。エンコーダ１０は、符号化部１１、コスト算出部１２およびモード選択部１３を備えている。
【００２２】
符号化部１１は、非圧縮画像データ４１を入力する。非圧縮画像データ４１は、たとえばＹＣｂＣｒ空間の画像データである。符号化部１１は、非圧縮画像データ４１に対して圧縮符号化処理を実行し、ストリームデータ４２を出力する。符号化部１１は、たとえば、Ｈ．２６４／ＡＶＣの符号化方式で符号化されたストリームデータ４２を出力する。
【００２３】
符号化部１１は、圧縮符号化を実行するために、様々な予測符号化処理を利用する。符号化部１１は、Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）に対しては、フレーム内予測（Ｉｎｔｒａ予測）を行うことで圧縮符号化を実行する。
【００２４】
符号化部１１は、Ｐピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）に対しては、順方向予測符号化を実行する。つまり、過去の参照画像を利用したフレーム間予測（Ｉｎｔｅｒ予測）を行うことで圧縮符号化を実行する。
【００２５】
符号化部１１は、Ｂピクチャ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−Ｐｉｃｔｕｒｅ）に対しては、双方向予測符号化を実行する。つまり、過去と未来の参照画像を利用したフレーム間予測（Ｉｎｔｅｒ予測）を行うことで圧縮符号化を実行する。
【００２６】
符号化部１１は、フレーム内予測を行うために複数の予測モードを有している。Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、４×４ブロックのフレーム内予測に対して予測モード０〜予測モード８の９つの予測モードを有している。Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、１６×１６ブロックのフレーム内予測に対して予測モード０〜予測モード４の４つの予測モードを有している。
【００２７】
コスト算出部１２は、これら複数の予測モードのそれぞれについて符号化コストを算出する。符号化コストとは、発生符号量の大小関係を推定する評価値である。符号化コストの算出方法は、後で詳しく説明する。
【００２８】
モード選択部１３は、コスト算出部１２において算出された各予測モードの符号化コストを比較し、最も符号化コストが小さくなる予測モードを選択する。符号化部１１は、モード選択部１３で選択された予測モードに従って、フレーム内予測符号化を行う。
【００２９】
符号化部１１は、フレーム間予測を行うために、動き補償ブロックとして複数のブロックサイズを切り替えて利用する。Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、１６×１６ブロックから４×４ブロックまでの７種類の動き補償ブロックが用意されている。符号化部１１は、選択された動き補償ブロックに対して、参照ピクチャと動きベクトルを求め、フレーム間予測に基づく圧縮符号化を行う。
【００３０】
コスト算出部１２は、これら複数の動き補償ブロックのそれぞれについて、参照ピクチャと動きベクトルの組み合わせを選択し、圧縮符号化の符号化コストを算出する。符号化コストの算出方法は、後で詳しく説明する。
【００３１】
モード選択部１３は、動き補償ブロック、参照ピクチャおよび動きベクトルの組み合わせに対してコスト算出部１２において算出された符号化コストを比較し、最も符号化コストが小さくなる組み合わせを選択する。符号化部１１は、モード選択部１３で選択された動き補償ブロック、参照ピクチャおよび動きベクトルの組み合わせに従って、フレーム間予測符号化を行う。
【００３２】
動き補償ブロックのサイズを小さくする方が、よりきめ細かな予測を行うことが可能である。一方、動き補償ブロックのサイズが小さくなるほど、動きベクトルの情報が増加する。したがって、符号化コストの計算を行うことにより、これらの情報量が総合判定され、最適な予測符号化処理が選択される。
【００３３】
図２は、周波数成分ブロック５４の生成プロセスを示す図である。図２において、符号化対象ブロック５１は、空間領域の画素マトリクスである。符号化対象ブロック５１は、図に示すように、４×４の画素ブロックである。各成分Ｃ００〜Ｃ３３は、４×４の画素ブロックにおける各画素の画素値である。
【００３４】
図２において、予測ブロック５２は、空間領域の画素マトリクスである。予測ブロック５２は、図に示すように、４×４の画素ブロックである。各成分Ｒ００〜Ｒ３３は、４×４の画素ブロックにおける各画素の画素値である。
【００３５】
予測ブロック５２は、フレーム内予測においては、符号化対象ブロック５１と同一フレーム内の周辺の画素から予測された画素ブロックである。上述したように、Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、９つの予測モードを利用して周辺画素から予測ブロックが生成される。
【００３６】
予測ブロック５２は、フレーム間予測においては、符号化対象ブロック５１とは異なる過去あるいは未来のピクチャ（フレーム）の画素ブロックである。
【００３７】
図２においては、説明を簡単にするために４×４の画素ブロックを示している。上述したように、Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、動き補償ブロックは、１６×１６ブロックから４×４ブロックまでの７種類の動き補償ブロックが用意されている。動き補償ブロックのサイズに応じて、符号化対象ブロック５１および予測ブロック５２のサイズも変更される。
【００３８】
図２に示すように、コスト算出部１２は、符号化対象ブロック５１と予測ブロック５２との差分を演算することにより、差分ブロック５３を求める。差分ブロック５３は、符号化対象ブロック５１の各座標位置の画素値と予測ブロック５２の各座標位置の画素値との差分値を画素値とするブロック画像である。つまり、差分ブロック５３は、符号化対象ブロック５１および予測ブロック５２の同じ座標位置の画素差分値を画素値とするブロック画像である。
【００３９】
図２に示すように、コスト算出部１２は、差分ブロック５３にアダマール変換を施し、周波数成分ブロック５４を生成する。周波数成分ブロック５４は、周波数領域のマトリクスである。周波数成分ブロック５４は、Ａ００〜Ａ３３の１６個の周波数成分を有している。周波数成分Ａ００は、直流成分である。周波数成分Ａ００以外の周波数成分Ａ０１〜Ａ３３は、交流成分である。周波数成分Ａ０１〜Ａ３３の添え字が大きくなるほど周波数が高い成分となる。
【００４０】
図３は、量子化マトリクス５５を示す。量子化マトリクス５５は、周波数領域のマトリクスである。量子化マトリクス５５は、Ｂ００〜Ｂ３３の１６個の補正係数を有している。補正係数Ｂ００は、直流成分に対応した補正係数である。補正係数Ｂ００以外の補正係数Ｂ０１〜Ｂ３３は、交流成分に対応した補正係数である。補正係数Ｂ０１〜Ｂ３３の添え字が大きくなるほど高周波成分に対応した補正係数となる。
【００４１】
Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格では、符号化画像を量子化するときに量子化マトリクスが用いられる。量子化ステップに量子化マトリクスを乗算することにより量子化ステップが補正される。補正後の量子化ステップを用いて符号化画像に対する量子化が行われる。
【００４２】
図４は、変換係数マトリクス５６を示す。コスト算出部１２は、量子化マトリクス５５を利用して、変換係数マトリクス５６を生成する。変換係数マトリクス５６は、周波数領域のマトリクスである。変換係数Ｔ００は、直流成分に対する変換係数である。変換係数Ｔ００以外の変換係数Ｔ０１〜Ｔ３３は、交流成分に対する変換係数である。変換係数Ｔ０１〜Ｔ３３の添え字が大きくなるほど高周波成分に対応した変換係数となる。
【００４３】
数（１）式は、変換マトリクス５６の各変換係数Ｔ００〜Ｔ３３を算出する演算式を示している。
【００４４】
【数１】
【００４５】
数（１）式に示すように、直流成分に対する変換係数Ｔ００には“１．００”が設定されている。つまり、直流成分に対して変換は行われない。
【００４６】
数（１）式に示すように、変換係数Ｔ０１は、直流成分の補正係数Ｂ００を、交流成分の補正係数Ｂ０１で除算した値である。変換係数Ｔ０２は、直流成分の補正係数Ｂ００を、交流成分の補正係数Ｂ０２で除算した値である。以下、同様に、各周波数成分の変換係数は、各周波数成分の補正係数に対する直流成分の補正係数の割合となっている。変換係数Ｔ００についても、Ｂ００／Ｂ００と考えれば、同じ扱いであることが分かる。
【００４７】
交流成分に対応した変換係数は、補正係数の比率により１．０未満の値となる。つまり、補正係数は、直流成分と比較して交流成分の方が大きいため、変換係数Ｔ０１〜Ｔ３３は１．０未満の値となる。したがって、変換係数には、小数精度を持たせておく必要がある。
【００４８】
量子化マトリクス５５の各補正係数Ｂ００〜Ｂ３３は、通常、周波数が高くなるにつれてその値が大きくなる。したがって、変換係数マトリクス５６の各変換係数Ｔ００〜Ｔ３３は、周波数が高くなるにつれて小さくなる。より具体的には、重要度の高い周波数成分ほど補正係数は小さく設定され、ある程度情報が欠如した場合であっても画質への影響が小さいと判断される周波数成分には大きい補正係数が設定される。したがって、重要度の高い周波数成分ほど変換係数は大きく設定され、ある程度情報が欠如した場合であっても画質への影響が小さいと判断される周波数成分には小さい変換係数が設定される。
【００４９】
コスト算出部１２は、図２に示した周波数成分ブロック５４に対して図４で示した変換係数マトリクス５６を適用させることで、符号化コストを算出する。数（２）式は、符号化コスト（ＣＯＳＴ）の算出方法を示す演算式である。
【００５０】
【数２】
【００５１】
数（２）式に示すように、コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４の各周波数成分に、変換係数マトリクス５６の各周波数成分の変換係数を乗算し、その乗算結果を加算することで符号化コスト（ＣＯＳＴ）を算出する。つまり、コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４と変換係数マトリクス５６の同じ周波数成分同士を乗算した結果を加算することで符号化コストを算出する。
【００５２】
このように、コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４の各周波数成分をそのまま評価してコストを算出することは行わない。つまり、従来と同様のＳＡＴＤは用いない。コスト算出部１２は、周波数成分ブロック５４の各周波数成分を、変換係数を用いて変換した上で符号化コストを算出する。周波数成分に変換係数が乗算されることで、量子化マトリクスの情報が符号化コストに反映される。
【００５３】
コスト算出部１２は、全ての予測符号化処理について符号化コストを算出する。コスト算出部１２は、フレーム内予測に関しては、全ての予測モードについて符号化コストを算出する。コスト算出部１２は、フレーム間予測に関しては、全ての動き補償ブロック、参照ピクチャおよび動きベクトルに組み合わせについて符号化コストを算出する。
【００５４】
モード選択部１３は、コスト算出部１２において演算された各予測符号化処理の符号化コストから、実際に符号化に利用する処理を選択する。モード選択部１３は、選択した予測符号化処理を符号化部１１に通知する。符号化部１１は、モード決定部１３において選択された処理に従って、フレーム内予測符号化あるいはフレーム間予測符号化を行う。また、ＰピクチャやＢピクチャにおいても、ブロックによっては、フレーム内予測符号を行うケースが発生する。モード選択部１３は、全ての計算された符号化コストから、フレーム内予測符号を行うかフレーム間予測符号化を行うかの選択も行う。
【００５５】
符号化部１１は、圧縮符号化を実行することにより、ストリームデータ４２を出力する。上述したように、ストリームデータ４２は、たとえばＨ．２６４／ＡＶＣ規格の符号化方式で圧縮されたストリームデータである。
【００５６】
このように、本実施の形態のエンコーダ１０においては、量子化マトリクス５５の情報を反映した変換係数マトリクス５６を利用して符号化コストが算出される。符号化部１１が実際に符号化を行うときには量子化マトリクスが利用されるため、符号化コストを実際に発生する符合量の大小関係により近似させた評価値として利用することができる。符号化コストにより発生符号量の大小関係を精度よく推定することができる。これにより、発生符号量と符号化コストの比例関係が維持され、最適な予測符号化処理を選択することが可能であり、発生符号量の削減を図ることができる。各ピクチャに最適な発生符号量を割り当てることで、画質の改善を図ることもできる。
【００５７】
上記実施の形態においては、数（１）式に示したように、量子化マトリクス５６の各周波数成分に対する直流成分の割合を変換係数として用いた。変形例として、各周波数成分に重み付けを行ってもよい。数（３）式は、各周波数成分に重み付けを行って変換係数を求める演算式を示す。
【００５８】
【数３】
【００５９】
数（３）式において、直流成分には、重み付け係数１．５０が乗算されている。交流成分のうち、Ｂ００／Ｂ０１の成分には、重み付け係数１．４０が乗算され、Ｂ００／Ｂ０２の成分には重み付け係数１．３０が乗算されている。このように、周波数が高くなるにつれて重み付け係数が小さくなる。最後のＢ００／Ｂ３３には、重み付け係数０．９が乗算されている。
【００６０】
このように、重み付けを行って変換係数を演算することにより、量子化マトリクスの情報の反映に加えて、さらに、画像の内容に応じた最適な符号化コストを算出することができる。たとえば、画像のシーンに応じて重み付けを調整してもよい。
【００６１】
上記の実施の形態においては、量子化マトリクス５５の直流成分の補正係数を各周波数成分の補正係数で除算した値から変換係数を求めたが、この変換係数は一例である。量子化マトリクス５５の各周波数成分を反映し、発生符号量の大小関係と符号化コストの大小関係とを近似させる関係を有していれば、他の方法で変換係数を求めても良い。好ましくは、発生符号量と符号化コストの比例関係が維持できるように変換係数を求めればよい。
【００６２】
上記の実施の形態においては、Ｉｎｔｒａブロック（フレーム内予測を行うブロック）とＩｎｔｅｒブロック（フレーム間予測を行うブロック）とを区別することなく、共通の量子化マトリクス５５を利用した。ＩｎｔｒａブロックとＩｎｔｅｒブロックとで異なる量子化マトリクスを利用してもよい。この場合、それぞれのブロックで個別に変換係数が演算されることになり、変換マトリクスも異なるマトリクスを利用することとなる。さらには、ブロックサイズごとに複数の量子化マトリクスを利用するようにしてもよい。
【００６３】
複数の量子化マトリクスを利用する場合、各量子化マトリクスの直流成分が異なる場合がある。数（１）式を用いて個別に変換係数を求め、数（２）式を用いて個別にコストを計算した場合、直流成分の値の違いがコストに大きく影響することになる。直流成分の差がコストに与える影響を小さくするために、その差を抑制する重み付けを行ってもよい。数（３）式で、重み付けを行って変換係数を算出する例を説明したが、同様の方法で、直流成分の差を吸収するような重み付けを行えばよい。あるいは、複数の量子化マトリクスを利用する場合であっても、変換係数の演算に関しては、直流成分だけは共通のものを利用するようにしてもよい。たとえば、複数の直流成分の中で最小の値を共通の直流成分として利用するようにしてもよい。
【００６４】
図５は、本実施の形態のエンコーダ１０を適用させたトランスコーダ３０を示すブロック図である。トランスコーダ３０は、デコーダ２０とエンコーダ１０とを備えている。トランスコーダ３０は、外部からストリームデータ４０を入力する。ストリームデータ４０は、たとえば、ＭＰＥＧ４などの符号化方式で圧縮されたストリームデータである。デコーダ２０は、ストリームデータ４０を伸張し、非圧縮画像データ４１を出力する。非圧縮画像データ４１は、たとえばＹＣｂＣｒなどの画像データである。エンコーダ１０は、非圧縮画像データ４１を入力し、上述した実施の形態と同様の処理を実行して、ストリームデータ４２を出力する。ストリームデータ４２は、Ｈ．２６４／ＡＶＣの符号化方式で圧縮されたストリームデータである。
【００６５】
このようにトランスコーダ３０は、たとえばＭＰＥＧ４のストリームデータ４０をＨ．２６４のストリームデータに変換して出力する。このとき、エンコーダ１０は、上述したように、量子化マトリクス５５の情報を反映させた変換係数マトリクス５６を利用して符号化コストを算出する。符号化変換されたストリームデータ４２の発生符号量を削減することができる。また、符号化変換されたストリームデータ４２の画質を向上させることができる。
【００６６】
本実施の形態のエンコーダ１０をトランスレータに適用させてもよい。本実施の形態のエンコーダ１０を、たとえば、Ｈ．２６４のストリームデータを一旦デコードし、再びＨ．２６４のストリームデータにエンコードするトランスレータに適用させてもよい。この場合にも、エンコーダ１０は、上述したように、量子化マトリクスの情報を反映させた変換係数マトリクス５６を利用して符号化コストを算出する。
【符号の説明】
【００６７】
１０ エンコーダ
１１ 符号化部
１２ コスト算出部
１３ モード選択部
２０ デコーダ
３０ トランスコーダ
５１ 符号化対象ブロック
５２ 予測ブロック
５３ 差分ブロック
５４ 周波数成分ブロック
５５ 量子化マトリクス
５６ 変換係数マトリクス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測符号化処理の複数のパターンについて、符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分ブロックを算出する差分算出部と、
前記差分ブロックを直交変換し、周波数成分ブロックを算出する周波数成分算出部と、
前記周波数成分ブロックの各周波数成分に、量子化ステップの大小関係を反映させた変換係数を乗算する係数乗算部と、
前記変換係数が乗算された前記周波数成分ブロックの各周波数成分を加算し、符号化コストを算出するコスト算出部と、
前記符号化コストが最小となる予測符号化処理を選択する選択部と、
を備えるエンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のエンコーダにおいて、
前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数と、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数との関係に基づいて算出された値を前記変換係数として用いることを特徴とするエンコーダ。
【請求項３】
請求項２に記載のエンコーダにおいて、
前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数に対する、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数の割合を前記変換係数として用いることを特徴とするエンコーダ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のエンコーダであって、
前記量子化マトリクスとして、符号化対象のブロック種別に応じて異なるマトリクスが利用されることを特徴とするエンコーダ。
【請求項５】
請求項４に記載のエンコーダであって、
前記量子化マトリクスとして、複数のマトリクスが利用される場合、直流成分の差を抑制しつつ前記変換係数が算出されることを特徴とするエンコーダ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のエンコーダにおいて、
前記係数乗算部は、前記周波数成分ブロックの各周波数成分に重み付け係数を乗算することを特徴とするエンコーダ。
【請求項７】
デコーダと、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のエンコーダと、
を備える画像変換装置。
【請求項１】
予測符号化処理の複数のパターンについて、符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分ブロックを算出する差分算出部と、
前記差分ブロックを直交変換し、周波数成分ブロックを算出する周波数成分算出部と、
前記周波数成分ブロックの各周波数成分に、量子化ステップの大小関係を反映させた変換係数を乗算する係数乗算部と、
前記変換係数が乗算された前記周波数成分ブロックの各周波数成分を加算し、符号化コストを算出するコスト算出部と、
前記符号化コストが最小となる予測符号化処理を選択する選択部と、
を備えるエンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のエンコーダにおいて、
前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数と、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数との関係に基づいて算出された値を前記変換係数として用いることを特徴とするエンコーダ。
【請求項３】
請求項２に記載のエンコーダにおいて、
前記係数乗算部は、量子化マトリクスにおいて各周波数成分に設定されている補正係数に対する、前記量子化マトリクスにおいて直流成分に設定されている補正係数の割合を前記変換係数として用いることを特徴とするエンコーダ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のエンコーダであって、
前記量子化マトリクスとして、符号化対象のブロック種別に応じて異なるマトリクスが利用されることを特徴とするエンコーダ。
【請求項５】
請求項４に記載のエンコーダであって、
前記量子化マトリクスとして、複数のマトリクスが利用される場合、直流成分の差を抑制しつつ前記変換係数が算出されることを特徴とするエンコーダ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のエンコーダにおいて、
前記係数乗算部は、前記周波数成分ブロックの各周波数成分に重み付け係数を乗算することを特徴とするエンコーダ。
【請求項７】
デコーダと、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のエンコーダと、
を備える画像変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３０１９２（Ｐ２０１１−１３０１９２Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６８０４（Ｐ２００９−２８６８０４）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
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