JP3612918B2 - 画像符号化装置および画像復号化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号をより低ビット数で画質を損なうことなく記録・伝送するために使用される画像符号化装置・画像復号化装置・画像符号化方法・画像復号化方法とそれをソフトウェアで実現するためのプログラムが記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号の符号化方法としては差分符号化（ＤＰＣＭ）や離散コサイン変換（ＤＣＴ）等多くの符号化方法がある。風景等の自然画像に対して特に後者は符号化効率がよいことが知られており、ジェイ・ピー・イー・ジー（ＪＰＥＧ）やエム・ピー・イー・ジー（ＭＰＥＧ）でも採用されている。
【０００３】
一方、近年のコンピュータ技術および画像処理技術の向上により、クロマキー処理やコンピュータ合成による合成画像が多く使用されるようになった。この合成画像は急峻なエッジ情報を含み、空間解像度が高いなど従来の自然画像とは大きく異なる性質を有している。また、合成画像では合成の比率を表す信号とともにその合成前の画像を別々に符号化し、画像の合成を復号化手段で行えば、復号化時に合成画像のみでなく所望の画像のみの復号化も可能となりインタラクティブ・マルチメディアに有効であるが、一方合成の比率を表す信号という特別な符号化が必要となる。この合成の比率を表す信号は前景に対し背景が透過できる比率を表すものであるから透過度信号などと呼ばれている。透過度信号は画像信号の対象物の内部ではほぼ一様な値となり、対象物の境界で大きく値が変化するという性質を有し、これは自然画像とは異なっているが、従来の符号化方法では画像の画素値を表す画素値信号と同じ方法で同じパラメータを用いて符号化される。また、画像信号は、画質の良いものほど符号量が多くなる。画素値信号と透過度信号は再生時は合成して１枚の画像となるため、一方の画質が高くても、もう一方の画質が低ければ、再生画像の画質は低くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にデータの符号化を行う場合、符号化対象のデータの性質に合った符号化方法を用いないと、良好な符号化効率は得られない。しかしながら、従来の符号化方法は、透過度信号の符号化に画素値信号の符号化と同じ方法、同じパラメータを用いるため、画素値信号の画質に比べて、意図せず透過度信号の画質が高くなることや、符号化方法が透過度信号の符号化に合わないことがあり、その結果透過度信号の符号量が多く必要になるという課題がある。
【０００５】
本発明は、画素値信号の符号化パラメータに応じて、透過度信号の符号化方法、符号化パラメータを制御できる符号化方法およびそれを正しく復号化する復号化方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、第１の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記画素値符号化パラメータに基づいて前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータおよび前記画素値符号化パラメータと前記透過度符号化パラメータの関係を表す透過度符号化制御信号を出力する第１の符号化制御器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度信号を符号化し、透過度符号化信号を出力する第２の符号化器とで構成される画像符号化装置である。
【０００７】
第２の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号を符号化する画像符号化方法であって、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータから前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを決定し、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値信号を符号化し、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度信号を符号化する画像符号化方法である。
【０００８】
第３の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと、前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータと前記画素値符号化パラメータの関係を表す透過度符号化制御信号を入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化制御信号から前記透過度符号化パラメータを生成し出力する復号化制御器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器とで構成される画像復号化装置である。
【０００９】
第４の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号を復号化する画像復号化方法であって、前記画素値符号化信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータと前記画素値符号化パラメータとの関係を表す透過度符号化制御信号から前記透過度符号化パラメータを生成し、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化方法である。
【００１０】
第５の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号の符号化を制御する画素値符号化制御信号および前記透過度信号の符号化を制御する透過度符号化制御信号を出力する符号化制御器と、前記画素値符号化制御信号に応じて前記画素値信号を符号化して、画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記透過度符号化制御信号に応じて前記透過度信号を符号化して、透過度符号化信号および前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを出力する第２の符号化器から構成される画像符号化装置である。
【００１１】
第６の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して、画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記透過度信号を符号化して、透過度符号化信号および前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを出力する第２の符号化器と、前記画素値符号化パラメータと前記透過度符号化パラメータをまとめて符号化し、符号化パラメータとして出力する第３の符号化器とで構成される画像符号化装置である。
【００１２】
第７の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと、前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器から構成される画像復号化装置である。
【００１３】
第８の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータがまとめて符号化されている符号化パラメータを入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記符号化パラメータから前記画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化パラメータを復号化する第３の復号化器と、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器から構成される画像復号化装置である。
【００１４】
第９の発明は、コンピュータの記録媒体であって、請求項１から請求項１７の少なくとも１つを実現するプログラムが記録されている記録媒体である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２２を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００１７】
図１において、入力信号１０１は画像の画素値を表す画素値信号で、入力信号１０２は画素値信号１０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号であり、画素値信号１０１と透過度信号１０２は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００１８】
実施の形態１では図１に示すように、符号化器１１１は、画素値信号１０１を符号化し、符号化した画素値信号１０１を画素値符号化信号１０３として出力し、画素値の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータ１０４を出力する。符号化制御器１１２ａは画素値符号化パラメータ１０４に基づき、符号化器１１３ａの符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータ１２１を生成して符号化器１１３ａに送り、画素値符号化パラメータ１０４と透過度符号化パラメータ１２１の関係を表す透過度符号化制御信号１０５を出力する。符号化器１１３ａは、符号化制御器１１２ａから送られる透過度符号化パラメータ１２１に応じて透過度信号１０２を符号化し、符号化された透過度信号１０２を透過度符号化信号１０６として出力する。
【００１９】
図２は図１の符号化制御器１１２ａと符号化器１１３ａの例を表すブロック図である。
【００２０】
この例において、符号化器１１３ａは、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等を用いて透過度信号１０２を周波数変換する周波数変換器１１９と、周波数変換器１１９の出力を量子化する量子化器１２０とで構成される。また、図１の符号化器１１１も符号化器１１３ａと同様に、周波数変換器と量子化器とで構成されているとして、ここでは、符号化器１１１の量子化器における周波数変換された後の画素値信号１０１の量子化に用いる量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ１０４、符号化器１１３ａの量子化器１２０における周波数変換された後の透過度信号１０２の量子化に用いる量子化ステップの値を透過度符号化パラメータ１２１、符号化制御器１１２ａが定める倍率を透過度符号化制御信号１０５とし、画素値符号化パラメータ１０４と透過度符号化制御信号１０５の積を透過度符号化パラメータ１２１とする例について説明する。
【００２１】
図２に示すように、符号化制御器１１２ａは、画素値符号化パラメータ１０４である画素値信号１０１の量子化に用いる量子化ステップに基づき、透過度信号１０２の画質が画素値信号１０１の画質に対して適切なものになるように、画素値信号１０１の量子化に用いる量子化ステップに掛け合わせる倍率を決定し、決定した倍率を透過度符号化制御信号１０５として出力する。また、符号化制御器１１２ａは、画素値信号１０１の量子化ステップに決定した倍率を掛け合わせて透過度信号１０２の量子化に用いる量子化ステップを決定し、決定した量子化ステップを透過度符号化パラメータ１２１として符号化器１１３ａの構成要素である量子化器１２０に送る。符号化器１１３ａでは、周波数変換器１１９が透過度信号１０２を周波数変換し、周波数変換器１１９の出力を透過度符号化パラメータに応じて量子化器１２０が量子化を行い、量子化器１２０の出力を透過度符号化信号１０６として出力する。
【００２２】
以上の様に構成された図１の画像符号化装置においては、画素値信号の符号化の制御情報を利用して、符号化制御器１１２ａで符号化器１１３ａの符号化を制御することにより、合成された画像の画質が損なわれることのないように画素値信号の画質に合わせて透過度信号の画質を制御できるので、透過度信号の冗長な情報が削減できる。
【００２３】
なお、ここでは、適切な倍率を決定して、画素値信号の量子化に用いる量子化ステップに決定した倍率を掛け合わせて透過度信号の量子化に用いる量子化ステップを決定し、透過度信号の量子化を制御する例を示したが、透過度信号を、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換を用いて変換した後に、各周波数成分毎に透過度信号の量子化に用いる量子化ステップ決定の際に用いる倍率を変更するようにしても実施できる。例えば、周波数変換後の画像信号の特性を表している図９において、低周波領域に対応する領域Ｉと高周波領域に対応する領域ＩＩで、透過度信号の量子化に用いる量子化ステップの決定の際に用いる倍率を違うものにすることで実施できる。
【００２４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００２５】
図１と図３の画像符号化装置の違いは、図３の画像符号化装置では、符号化器１１３ｂで符号化される透過度信号１０２に関する情報１２２が符号化制御器１１２ｂに送られているが、図１の画像符号化装置では符号化器１１３ａで符号化される透過度信号１０２に関する情報が符号化制御器１１２ａに送られていない点である。図３の画像符号化装置では、符号化制御器１１２ｂは、画素値符号化パラメータ１０４だけでなく符号化器１１３ｂで符号化される透過度信号１０２に関する情報１２２にも基づいて符号化器１１３ｂを制御する。これにより、符号化される透過度信号１０２の内容に応じて符号長が短くなるように符号化器１１３ｂを制御するなど、透過度信号１０２の内容に応じて適応的に符号化を制御でき、透過度信号１０６の符号量を削減できる。例えば、符号化器１１１および１１３ｂが入力信号を周波数変換する周波数変換器とこれを量子化する量子化器とで構成されるとする。符号化器１１１は、画素値信号１０１の量子化に用いた量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ１０４として出力し、符号化器１１３ｂは、透過度信号１０２を周波数変換した後の各周波数成分の係数を、透過度信号１０２に関する情報１２２として出力する。符号化制御器１１２ｂは、画素値符号化パラメータ１０４から画素値信号の画質が分かり、また１２２から透過度信号１０２の性質が分かるので、画素値信号の画質と透過度信号１０２の性質に応じて透過度信号１０２の各周波数成分の量子化ステップを決定し、透過度符号化パラメータ１２１として出力する。以上のようにして決定された透過度符号化パラメータ１２１を、符号化器１１３ｂにおいて用いることにより効率よく透過度信号１０２を符号化でき、透過度符号化信号１０６の符号量を削減できる。
【００２６】
（実施の形態３）
図４は実施の形態３の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００２７】
図１と図４の符号化装置の符号化方法の違いは、図１では透過度信号１０２そのものを符号化器１１３ａで符号化するのに対し、図４では透過度信号１０２と透過度信号１０２を予測する予測画像信号１２４との差分である差分信号１２３を符号化器１１３ａで符号化する点である。画素値信号１０１の符号化と透過度信号の符号化制御については実施の形態１と同じであるので省略し、ここでは、差分信号１２３の符号化について説明する。
【００２８】
図４に示すように、画素値信号１０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号１０２が画像符号化装置に入力される。予測画像生成器１１５は、透過度信号１０２とフレームメモリ１１６に格納されている復号画像信号１２５から、透過度信号１０２を予測する予測画像信号１２４を生成し、予測画像信号生成に関するパラメータを予測画像生成パラメータ１０７として出力し、予測画像信号１２４を差分器１１４に送る。差分器１１４は、透過度信号１０２と予測画像信号１２４の差分をとり差分信号１２３を出力する。符号化器１１３ａは、符号化制御器１１２ａから送られる透過度符号化パラメータに応じて差分信号１２３を符号化し、符号化された差分信号１２３を透過度符号化信号１０６として出力する。復号化器１１８は、透過度符号化パラメータに応じて透過度符号化信号１０６から差分信号１２７を復号化する。加算器１１７において、復号化された差分信号１２７は予測画像信号１２４に加算され、復号画像信号１２６としてフレームメモリ１１６に格納される。
【００２９】
なお、透過度信号とその予測画像信号の差分信号を符号化する例のみを示したが、差分器と予測画像生成器、フレームメモリ、加算器、復号化器等を用いることにより、透過度信号の場合と同様の手順で画素値信号とその予測画像信号の差分信号の符号化も実施できる。
【００３０】
（実施の形態４）
図５は実施の形態４の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００３１】
図４と図５の画像符号化装置の違いは、図５の画像符号化装置では、符号化器１１３ｂで符号化される差分信号１２３に関する情報１２２が符号化制御器１１２ａに送られているが、図４の画像符号化装置では、符号化器１１３ａで符号化される差分信号１２３に関する情報が符号化制御器１１２ａに送られていない点である。図５の画像符号化装置では、符号化制御器１１２ａは、画素値符号化パラメータ１０４だけでなく符号化器１１３ａで符号化される差分信号１２３に関する情報１２２にも基づいて符号化器１１３ａを制御する。これにより、符号化される差分信号１２３の内容に応じて符号長が短くなるように符号化器１１３ａを制御するなど、差分信号１２３の内容に応じて適応的に符号化を制御でき、透過度符号化信号１０６の符号量を削減できる。例えば、符号化器１１１および１１３ａが入力信号を周波数変換する周波数変換器とこれを量子化する量子化器とで構成されるとする。符号化器１１１は、画素値信号１０１の量子化に用いた量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ１０４として出力し、符号化器１１３ａは、差分信号１２３を周波数変換した後の各周波数成分の係数を、差分信号１２３に関する情報１２２として出力する。符号化制御器１１２ａは、画素値符号化パラメータ１０４から画素値信号の画質が分かり、また１２２から差分信号１２３の性質が分かるので、画素値信号の画質と差分信号１２３の性質に応じて差分信号１２３の各周波数成分の量子化ステップを決定し、透過度符号化パラメータ１２１として出力する。以上のようにして決定された透過度符号化パラメータ１２１を、符号化器１１３ａにおいて用いることにより効率よく差分信号１２３を符号化でき、透過度符号化信号１０６の符号量を削減できる。
【００３２】
（実施の形態５）
図６は実施の形態５の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００３３】
図６において、入力信号２０１は画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号で、入力信号２０４は、画素値符号化信号２０１が復号化されて他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号であり、復号化されて再生される時には合成され１枚の画像となるものである。
【００３４】
実施の形態５では図６に示すように、復号化器２１１は、画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータ２０２に応じて画素値符号化信号２０１を復号化し、復号化した画素値符号化信号２０１を画素値信号２０６として出力する。復号化制御器２１２は、透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータ２２１と画素値符号化パラメータ２０２との関係を表す画素値符号化制御信号２０３および画素値符号化パラメータ２０２に基づいて、透過度符号化パラメータ２２１を生成し復号化器２１３に送る。復号化器２１３は、透過度符号化パラメータ２２１に応じて透過度符号化信号２０４を復号化し、復号化した透過度符号化信号２０４を透過度信号２０７として出力する。
【００３５】
図７は、図６の復号化制御器２１２と復号化器２１３の例を表すブロック図である。
【００３６】
この例において、復号化器２１３は、透過度符号化信号２０４を逆量子化する逆量子化器２１７と、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）等を用いて逆量子化器２１７の出力を逆周波数変換する逆周波数変換器２１８とで構成される。また、図６の復号化器２１１も復号化器２１３と同様に、逆量子化器と逆周波数変換器とで構成されているとして、ここでは、復号化器２１１の逆量子化器における画素値符号化信号２０１の逆量子化に用いる量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ２０２、復号化器２１３の逆量子化器２１７における透過度符号化信号２０２の逆量子化に用いる量子化ステップの値を透過度符号化パラメータ２２１、透過度符号化制御信号２０３が倍率を表しているとして、透過度符号化パラメータ２２１が画素値符号化パラメータ１０４と透過度符号化制御信号２０３の積で表されている例について説明する。
【００３７】
図７に示すように、復号化制御器２１２は、画素値符号化パラメータ２０２として入力される画素値符号化信号２０１の逆量子化に用いる量子化ステップに、透過度符号化制御信号２０３として入力される倍率を掛け合わせ、透過度符号化信号２０４の逆量子化に用いる量子化ステップを決定する。また、復号化制御器２１２は、決定した量子化ステップを透過度符号化パラメータ２２１として復号化器２１３の構成要素である逆量子化器２１７に送る。復号化器２１３では、透過度符号化パラメータ２２１に応じて逆量子化器２１７が、透過度符号化信号２０４の逆量子化を行い、逆周波数変換器２１８が逆量子化器２１７の出力を逆周波数変換し、逆周波数変換器の出力を透過度信号２０７として出力する。
【００３８】
以上のようにして、画素値信号２０６と透過度信号２０７は正しく復号化される。
【００３９】
なお、ここでは、透過度符号化制御信号２０３として入力される倍率を画素値符号化信号２０１の逆量子化に用いる量子化ステップである画素値符号化パラメータ２０２に掛け合わせて透過度符号化信号２０４の逆量子化に用いる量子化ステップを決定し、透過度信号の逆量子化を制御する例を示したが、画像信号を、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換を用いて変換した後に、各周波数成分毎に透過度符号化信号の逆量子化に用いる量子化ステップ決定の際に用いる倍率を変更するようにしても実施できる。例えば、周波数変換後の画像信号の特性を表している図９において、低周波領域に対応する領域Ｉと高周波領域に対応する領域ＩＩで、量子化ステップ決定の際に用いる倍率を違うものにすることで実施できる。
【００４０】
（実施の形態６）
図８は実施の形態６の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００４１】
図６と図８の復号化装置の違いは、図６の復号化装置では透過度信号そのものが符号化された透過度符号化信号２０４を復号化器２１３で復号化するのに対し、図８は透過度信号とその透過度信号を予測する予測画像信号の差分である差分信号が符号化された透過度符号化信号２０４を復号化器２１３で復号化する点である。画素値信号の復号化と透過度復号化制御については実施の形態５と同じであるので省略し、ここでは、差分信号の復号化について説明する。
【００４２】
図８に示すように、復号化制御器２１２から送られる透過度符号化パラメータに応じて、復号化器２１３は透過度符号化信号２０４を復号化し、差分信号２２２として出力する。予測画像生成器２１５は、予測画像信号生成に関するパラメータである予測画像生成パラメータ２０５に基づいて、フレームメモリ２１６に格納されている復号画像信号２２４から、復号化の対象となる透過度信号２０７を予測する予測画像信号２２３を生成する。加算器２１４は、予測画像信号２２３に差分信号２２２を加算することにより透過度信号２０７を出力する。生成された透過度信号２０７は、復号画像信号としてフレームメモリ２１６に格納される。
【００４３】
以上のようにして、画素値信号２０６と透過度信号２０７は正しく復号化される。
【００４４】
なお、透過度信号とその予測画像信号の差分信号が符号化されている信号の復号化の例のみを示したが、加算器、予測画像生成器、フレームメモリ等を用いることにより、透過度信号の場合と同様の手順で画素値信号とその予測画像信号の差分信号が符号化されている信号の復号化も実施できる。
【００４５】
（実施の形態７）
図１０は実施の形態７の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００４６】
図１０において、入力信号３０１は画像の画素値を表す画素値信号で、入力信号３０２は画素値信号３０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号であり、画素値信号３０１と透過度信号３０２は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００４７】
実施の形態７では図１０に示すように、符号化器３１１ａは、画素値信号３０１を符号化し、符号化した画素値信号３０１を画素値符号化信号３０３として出力し、画素値信号３０１の符号化の制御情報を画素値符号化パラメータ３０４として出力する。符号化器３１２ａは、透過度信号３０２を符号化し、符号化した透過度信号３０２を透過度符号化信号３０６として出力し、透過度信号３０２の符号化の制御情報を透過度符号化パラメータ３０５として出力する。このように、画素値信号３０１と透過度信号３０２を、独立した符号化パラメータで符号化することにより、それぞれに適した効率の良い符号化を行うことができる。
【００４８】
（実施の形態８）
図１１は実施の形態８の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００４９】
図１０と図１１の違いは、図１１においては、符号化制御器３１３により符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御を行う点である。符号化制御器３１３は、符号化器３１１ｂに符号化を制御する画素値符号化制御信号３２１を送り、符号化器３１１ｂは画素値符号化制御信号３２１に応じて画素値信号３０１の符号化を行う。そして符号化器３１１ｂは、画素値符号化信号３０３と画素値符号化パラメータ３０４を出力する。符号化器３１２ｂも同様に、符号化制御器３１３から送られる透過度符号化制御信号３２２によって制御され、透過度符号化信号３０６と透過度符号化パラメータ３０５を出力する。例えば図１１において、符号化器３１１ｂおよび３１２ｂが入力信号を離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換をする周波数変換器と、この周波数変換器の出力を量子化する量子化器とで構成されているとする。この場合、符号化制御器３１３による符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御は、符号化された信号が伝送または蓄積される媒体の所定のビット数より多ければ、画素値信号３０１と透過度信号３０２のそれぞれの量子化に用いる量子化ステップを大きくするなどして実施できる。また、符号化制御器３１３により、画素値信号３０１と透過度信号３０２の画質のバランスを考慮した上で量子化ステップを制御できるので、冗長な情報を削減でき、合成した画像の画質を劣化させずに図１０に比べて透過度符号化信号３０６の符号量を削減できる。
【００５０】
（実施の形態９）
図１２は実施の形態９の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５１】
図１２において、入力信号３０１は画像の画素値を表す画素値信号で、入力信号３０２は画素値信号３０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号であり、画素値信号３０１と透過度信号３０２は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００５２】
実施の形態９では図１２に示すように、符号化器３１１ａは、画素値信号３０１を符号化し、符号化した画素値信号３０１を画素値符号化信号３０３として出力し、画素値信号３０１の符号化の制御情報を画素値符号化パラメータ３０４として出力する。符号化器３１２ａは、透過度信号３０２を符号化し、符号化した透過度信号３０２を透過度符号化信号３０６として出力し、透過度信号３０２の符号化の制御情報を透過度符号化パラメータ３０５として出力する。符号化器３１４は、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５をまとめて符号化し、符号化パラメータ３０７として出力する。符号化器３１４における、画素値符号化パラメータ３０４および透過度符号化パラメータ３０５の符号化は、まず２つの符号化パラメータの差分を可変長符号化し、さらにどちらか一方の符号化パラメータを可変長符号化することなどにより実施できる。以上のように、画素値符号化パラメータ３０４と透過度パラメータ３０５を符号化器３１４においてまとめて符号化し、符号化パラメータ３０７として出力することで、画素値符号化パラメータ３０４および透過度符号化パラメータ３０５そのものを出力するよりもビット数を削減することができる。
【００５３】
（実施の形態１０）
図１３は実施の形態１０の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５４】
図１２と図１３の違いは、図１３においては、符号化制御器３１３により符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御を行う点である。符号化制御器３１３は、符号化器３１１ｂに符号化を制御する画素値符号化制御信号３２１を送り、符号化器３１１ｂは画素値符号化制御信号３２１に応じて画素値信号３０１の符号化を行う。そして符号化器３１１ｂは、画素値符号化信号３０３と画素値符号化パラメータ３０４を出力する。符号化器３１２ｂも同様に、符号化制御器３１３から送られる透過度符号化制御信号３２２によって制御され、透過度符号化信号３０６と透過度符号化パラメータ３０５を出力する。例えば図１３において、符号化器３１１ｂおよび３１２ｂが入力信号を離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換をする周波数変換器と、この周波数変換器の出力を量子化する量子化器とで構成されているとする。この場合、符号化制御器３１３による符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御は、符号化された信号が伝送または蓄積される媒体の所定のビット数より多ければ、画素値信号３０１と透過度信号３０２のそれぞれの量子化に用いる量子化ステップを大きくするなどして実施できる。また、符号化制御器３１３により、画素値信号３０１と透過度信号３０２の画質のバランスを考慮した上で量子化ステップを制御できるので、冗長な情報を削減でき、合成した画像の画質を劣化させずに図１２に比べて透過度符号化信号３０６の符号量を削減できる。
【００５５】
（実施の形態１１）
図１４は実施の形態１１の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５６】
図１１の符号化制御器３１３において、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５を生成する場合は、図１４のようにしても実施できる。図１１と図１４の違いは、図１４においては、画素値符号化パラメータ３０４透過度符号化パラメータ３０５が、直接、符号化制御器３１３から出力されている点である。それに伴い、図１１と違って図１４では、符号化器３１１ｃと符号化器３１２ｃにおける符号化は、符号化制御器３１３から出力される符号化パラメータ３０４と３０５によりそれぞれ制御される。なお、一方の符号化パラメータのみを符号化制御器３１３において生成する場合には、図１１と図１４を組み合わせて、生成する符号化パラメータのみを図１４に示すように符号化制御器３１３から直接出力し、生成しない符号化パラメータについては図１１の方法で、符号化制御器３１３の出力する符号化制御信号に応じて符号化器において符号化パラメータを生成し出力することにより実施できる。
【００５７】
（実施の形態１２）
図１５は実施の形態１２の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５８】
図１３の符号化制御器３１３において、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５を生成する場合は、図１５のようにしても実施できる。図１３と図１５の違いは、図１５においては、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５が、直接、符号化制御器３１３から符号化器３１４に送られている点である。それに伴い、図１３と違って図１５では、符号化器３１１ｃと符号化器３１２ｃの符号化は、符号化制御器３１３から出力される符号化パラメータ３０４と３０５によりそれぞれ制御される。なお、一方の符号化パラメータのみを符号化制御器３１３において生成する場合には、図１３と図１５を組み合わせて、生成できる符号化パラメータのみを図１５に示すように符号化器３１３から、直接、符号化器３１４に送り、生成しない符号化パラメータについては図１３の方法で、符号化制御器３１３の出力する符号化制御信号に応じて符号化器において符号化パラメータを生成し符号化器３１４に送ることにより実施できる。
【００５９】
（実施の形態１３）
図１６は実施の形態１３の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００６０】
図１６において、入力信号４０１は画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号で、入力信号４０４は、画素値符号化信号４０１が復号化されて他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号であり、復号化されて再生される時にはこの２つの信号は合成され１枚の画像となるものである。
【００６１】
実施の形態１３では図１６に示すように、復号化器４１１は、画素値符号化信号４０１の符号化時の制御情報を表す画素値符号化パラメータ４０２に応じて画素値符号化信号４０１を復号化し、復号化した画素値符号化信号４０１を画素値信号４０６として出力する。復号化器４１２は、透過度符号化信号４０４の符号化時の制御情報を表す透過度符号化パラメータ４０３に応じて透過度符号化信号４０４を復号化し、復号化した透過度符号化信号４０４を透過度信号４０７として出力する。このようにすることで、独立な符号化パラメータで符号化された画素値信号４０１と透過度信号４０４を、正しく復号化することができる。
【００６２】
（実施の形態１４）
図１７は実施の形態１４の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００６３】
図１７において、入力信号４０１は画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号で、入力信号４０４は、画素値符号化信号４０１が復号化されて他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号であり、復号化されて再生される時にはこの２つの信号は合成され１枚の画像となるものである。入力信号４０５は、画素値符号化信号４０１の符号化時の制御情報をあらわす画素値符号化パラメータ４０２と、透過度符号化信号４０４の符号化時の制御情報を表す透過度符号化パラメータ４０３がまとめて符号化されている、符号化パラメータである。
【００６４】
実施の形態１４では図１７に示すように、復号化器４１３は、符号化パラメータ４０５を復号化し、画素値符号化パラメータ４０２と透過度符号化パラメータ４０３を出力する。復号化器４１１は、画素値符号化パラメータ４０２に応じて画素値符号化信号４０１を復号化し、復号化した画素値符号化信号４０１を画素値信号４０６として出力する。復号化器４１２は、透過度符号化パラメータ４０３に応じて透過度符号化信号４０４を復号化し、復号化した透過度符号化信号４０４を透過度信号４０７として出力する。このようにすることで、独立な符号化パラメータで符号化された画素値信号４０１と透過度信号４０４を、正しく復号化することができる。
【００６５】
以上のようにすることで、画素値信号４０６と透過度信号４０７の符号化の制御情報を表す符号化パラメータがまとめて符号化されている信号を、正しく復号化することができる。
【００６６】
（実施の形態１５）
図１８は実施の形態１５の画像量子化装置のブロック図を表したものである。
【００６７】
実施の形態１５は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を、量子化する画像量子化装置であり、画素値信号と透過度信号の量子化に用いられるそれぞれの量子化ステップを、第１および第２の処理単位毎に更新する例である。ここでの、第１の処理単位とは、１枚の画像、または複数枚の画像などで、第２の処理単位とは、画像中の小領域、または１枚の画像などのことである。量子化ステップの更新処理は、まず、第１の処理単位（例えば１枚の画像）毎に、画素値信号と透過度信号の量子化ステップの初期値として互いに独立な値を設定する。次に、この第１の処理単位中に含まれる第２の処理単位（例えば第１の処理単位である画像の中の小領域）毎に、量子化ステップの変化量を示す値を１つ定め、この値を利用して両方の量子化ステップを更新するというものである。図１８において、入力信号５０１は画素値信号で、入力信号５０３は透過度信号であり、画素値信号５０１と透過度信号５０３は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００６８】
実施の形態１５では図１８に示すように、量子化器５０４は画素値量子化ステップ５１０にしたがい画素値信号５０１を量子化し、画素値量子化信号５１２として出力する。量子化器５０９は透過度量子化ステップ５１１にしたがい透過度信号５０３を量子化し、透過度量子化信号５１６として出力する。量子化制御器５０２は、画素値量子化ステップ５１０を決定するために、量子化ステップ５１０の第１の処理単位における初期値である画素値初期量子化ステップ５１３を出力する。選択器５０６は、第１の処理単位における最初の量子化の前には更新器５０５の初期化を行うために画素値初期量子化ステップ５１３を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器５０５において画素値量子化ステップ５１０を更新するために画素値量子化ステップ５１０を選択する。また量子化制御器５０２は、量子化ステップの更新を制御するためのパラメータである量子化制御パラメータ５１４を出力する。更新器５０５は、選択器５０６で選択された画素値初期量子化ステップ５１３または画素値量子化ステップ５１０を、量子化制御パラメータ５１４にしたがって更新し、画素値量子化ステップ５１０を出力する。選択器５０６が画素値量子化ステップ５１０を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に画素値量子化ステップ５１０は更新される。また量子化制御器５０２は、透過度量子化ステップ５１１を決定するために、透過度量子化ステップ５１１の第１の処理単位における初期値である透過度初期量子化ステップ５１５を出力する。選択器５０７は、第１の処理単位における最初の量子化の前には更新器５０８ａの初期化を行うために透過度初期量子化ステップ５１５を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器５０８ａにおいて透過度量子化ステップ５１１を更新するために透過度量子化ステップ５１１を選択する。更新器５０８ａは、選択器５０７で選択された透過度初期量子化ステップ５１５または透過度量子化ステップ５１１を、量子化制御パラメータ５１４にしたがって更新し、透過度量子化ステップ５１１を出力する。選択器５０７が透過度量子化ステップ５１１を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に透過度量子化ステップ５１１は更新される。
【００６９】
なお、量子化器５０４と５０９、更新器５０５と５０８ａおよび選択器５０６と５０７は、それぞれ別々の機器として示したが、時分割等で共用しても実施できる。
【００７０】
また、更新器５０５および５０８ａでは、画素値信号または透過度信号の量子化ステップを常に更新する必要はなく、量子化制御パラメータ５１４の内容に更新の必要性を示す情報を量子化制御器５０２において付加する、または、量子化ステップを更新するときのみ量子化制御器５０２から量子化制御パラメータ５１４を出力するようにするなどして、量子化制御パラメータ５１４の内容または有無などによっては更新しないようにしても構わない。量子化ステップの更新方法としては、量子化制御パラメータ５１４の内容に含まれる量子化ステップの変化量を表す値を量子化ステップに乗算または加算するなどの方法が考えられるが、量子化制御パラメータの内容から量子化ステップを一意に更新できる方法であればよい。量子化ステップの更新には常に同じ方法を用いてもよいが、更新方法に関する情報を出力するようにして更新方法を変更することもできる。
【００７１】
また、更新器５０５および５０８ａにおいて、同じ更新方法を用いる必要はなく、異なる方法で量子化ステップを更新してもよい。例えば、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を量子化制御パラメータに乗算し、その結果を透過度量子化ステップに加算するという方法で、透過度信号の量子化ステップを画素値信号に対して重み付けして更新することもできる。これは、図１８の更新器５０８ａに図１９の更新器５０８ｂを用いることで実施できる。この場合、更新器５０８ｂは、更新器５０８ａの入力に加えて、画素値初期量子化ステップ５１３と透過度初期量子化ステップ５１５を入力としており、除算器５１７において透過度初期量子化ステップ５１５を画素値初期量子化ステップ５１３で除算することにより、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を計算し、この比と量子化制御パラメータの積を乗算器５１８において計算し、この積を加算器５１９において透過度量子化ステップ５１１に加算することにより、透過度量子化ステップ５１１を更新する。
【００７２】
また、画素値初期量子化ステップ５１３と透過度初期量子化ステップ５１５は、常に独立に設定する必要はなく、相関があっても構わない。相関がある場合は、両方の初期量子化ステップを出力する必要はなく、一方の初期量子化ステップとどのような相関を持っているかを表す情報を出力することにより実施できる。常に一定の相関がある場合は、相関に関する情報は出力する必要がなく、一方の初期量子化ステップを出力することで実施できる。
【００７３】
また、実施の形態１５の画像量子化装置の入力信号５０１および５０３は、常にそれぞれ画素値信号および透過度信号である必要はなく、画素値信号および透過度信号が周波数変換等の何らかの変換を用いて変換されたものであっても構わない。
【００７４】
（実施の形態１６）
図２０は実施の形態１６の画像逆量子化装置のブロック図を表したものである。
【００７５】
実施の形態１６は、画像の画素値を表す画素値信号が量子化された画素値量子化信号と、前記画素値信号が他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が量子化された透過度量子化信号を、逆量子化する画像逆量子化装置であり、画素値量子化信号と透過度量子化信号が量子化される際に用いられた量子化ステップが、第１および第２の処理単位毎に更新されているときの例である。ここでの、第１の処理単位とは、１枚の画像、または複数枚の画像などで、第２の処理単位とは、画像中の小領域、または１枚の画像などのことである。量子化における量子化ステップの更新処理では、第１の処理単位（例えば１枚の画像）毎に、画素値信号と透過度信号の量子化ステップの初期値として互いに独立な値が入力され、この第１の処理単位中に含まれる第２の処理単位（例えば第１の処理単位である画像の中の小領域）毎に、量子化ステップの変化量を示す値が１つ入力され、この値を利用して両方の量子化ステップが更新される。図２０において、入力信号６０１は画素値量子化信号で、入力信号６０５は透過度量子化信号であり、逆量子化されて再生される時にはこの２つの信号は合成され１枚の画像となるものである。
【００７６】
実施の形態１６では図２０に示すように、逆量子化器６０６は、画素値量子化ステップ６１２にしたがい画素値量子化信号６０１を逆量子化し、画素値信号６１４を出力する。逆量子化器６１１は、透過度量子化ステップ６１３にしたがい透過度量子化信号６０５を逆量子化し、透過度信号６１５を出力する。選択器６０８は、第１の処理単位における最初の逆量子化の前には更新器６０７の初期化を行うために画素値量子化ステップ６１２の第１の処理単位における初期値である画素値初期量子化ステップ６０２を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器６０７において画素値量子化ステップ６１２を更新するために画素値量子化ステップ６１２を選択する。更新器６０７は、選択器６０８で選択された画素値初期量子化ステップ６０２または画素値量子化ステップ６１２を、量子化ステップを更新するためのパラメータである量子化制御パラメータ６０３にしたがって更新し、画素値量子化ステップ６１２を出力する。選択器６０８が画素値量子化ステップ６１２を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に画素値量子化ステップ６１２は更新される。選択器６０９は、第１の処理単位における最初の逆量子化の前には更新器６１０ａの初期化を行うために透過度量子化ステップ６１３の第１の処理単位における初期値である透過度初期量子化ステップ６０４を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器６１０ａにおいて画素値量子化ステップ６１３を更新するために透過度量子化ステップ６１３を選択する。更新器６１０ａは、選択器６０９で選択された透過度初期量子化ステップ６０４または透過度量子化ステップ６１３を、量子化制御パラメータ６０３にしたがって更新し、透過度量子化ステップ６１３を出力する。選択器６０９が透過度量子化ステップ６１３を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に透過度量子化ステップ６１３は更新される。以上のようにして、画素値信号６１４と透過度信号６１５は正しく逆量子化される。
【００７７】
なお、逆量子化器６０６と６１１、更新器６０７と６１０および選択器６０８と６０９は、それぞれ別々の機器として示したが、時分割等で共用することも可能である。
【００７８】
また、更新器６０７および６１０ａでは、画素値信号または透過度信号の量子化ステップを常に更新するわけではなく、量子化制御パラメータ６０２の内容に更新の必要性を示す情報が付加されている場合、または、量子化ステップを更新するときのみ量子化制御パラメータが存在する場合などは、量子化ステップ更新パラメータ６０２の内容または有無によって更新しないようにすることで実施できる。量子化ステップの更新には、画素値量子化信号６０１および透過度量子化信号６０５が符号化されたときに用いられた方法を用いるが、更新方法に関する情報が送られてきているときはそれに従い、常に同じ方法のときは予め方法を定めておくことで実施できる。量子化ステップの更新方法としては、量子化制御パラメータの内容に含まれる量子化ステップの変化量を表す値を量子化ステップに乗算または加算するなどの方法が考えられる。
【００７９】
また、更新器６０７および６１０ａにおいて、異なる方法で量子化ステップが更新されている場合でも実施可能である。例えば、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を量子化制御パラメータに乗算し、その結果を量子化ステップに加算するという方法で、透過度信号の量子化ステップが画素値信号に対して重み付けされて更新されている場合は、図２０の更新器６１０ａに図２１の更新器６１０ｂを用いることにより実施できる。この場合、更新器６１０ｂは、更新器６１０ａの入力に加えて、画素値初期量子化ステップ６０２と透過度初期量子化ステップ６０４を入力としており、除算器６１６において透過度初期量子化ステップ６０４を画素値初期量子化ステップ６０２で除算することにより、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を計算し、この比と量子化制御パラメータの積を乗算器６１７において計算し、この積を加算器６１８において量子化ステップに加算することにより、量子化ステップを更新する。
【００８０】
また、画素値初期量子化ステップ６０２と透過度初期量子化ステップ６０４は、常に独立である必要はなく、相関があっても実施できる。相関がある場合は、両方の初期量子化ステップを入力とする必要はなく、一方の初期量子化ステップとどのような相関を持っているかを表す情報を入力とすることにより実施できる。常に一定の相関がある場合は、相関に関する情報は入力とする必要がなく、一方の初期量子化ステップを入力とすることで実施できる。
【００８１】
また、実施の形態１６の画像逆量子化装置の入力信号６０１と６０５は、それぞれ画素値信号と透過度信号が直接量子化された信号である必要はなく、画素値信号と透過度信号が周波数変換等の何らかの変換を用いて変換された後に量子化された信号であっても構わない。
【００８２】
（実施の形態１７）
また、本発明はプログラムによって実現し、これをフロッピーディスク等の記録媒体に記録して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムで容易に実施することができる。図２２に記録媒体の例としてフロッピーディスクを示す。なお、記録媒体としてフロッピーディスクを示したが、ＩＣカードやＣＤ−ＲＯＭやカセット等プログラムを記録できるものであれば、同様に実施することができる。
【００８３】
なお、実施の形態１から４および７から１２において、実施の形態１または３の符号化器１１１と１１３ａ、実施の形態２または４の符号化器１１１と１１３ｂ、実施の形態７または９の符号化器３１１ａと３１２ａ、実施の形態８または１０の符号化器３１１ｂと３１２ｂ、実施の形態１１または１２の符号化器３１１ｃと３１２ｃをそれぞれ別々の機器として区別して示したが、同一の機器を時分割等で画素値信号と透過度信号の符号化に割り当てるようにして共用しても実施できる。また、実施の形態５と６では復号化器２１１と２１３、実施の形態１３と１４では復号化器４１１と４１２を区別して示したが、同一の機器を時分割等で画素値信号と透過度信号複号化に割り当てるようにして共用しても実施できる。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画素値信号の符号化に対して適切な透過度信号の符号化を行うことができるので、従来よりも効率よく符号化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の画像符号化装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における符号化制御器と符号化器のブロック図
【図３】本発明の実施の形態２の画像符号化装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３の画像符号化装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態４の画像符号化装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態５の画像復号化装置のブロック図
【図７】本発明の実施の形態５における復号化制御器と復号化器のブロック図
【図８】本発明の実施の形態６の画像復号化装置のブロック図
【図９】量子化の制御の説明図
【図１０】本発明の実施の形態７の画像符号化装置のブロック図
【図１１】本発明の実施の形態８の画像符号化装置のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態９の画像符号化装置のブロック図
【図１３】本発明の実施の形態１０の画像符号化装置のブロック図
【図１４】本発明の実施の形態１１の画像符号化装置のブロック図
【図１５】本発明の実施の形態１２の画像符号化装置のブロック図
【図１６】本発明の実施の形態１３の画像複号化装置のブロック図
【図１７】本発明の実施の形態１４の画像複号化装置のブロック図
【図１８】本発明の実施の形態１５の画像量子化装置のブロック図
【図１９】本発明の実施の形態１５の選択器、更新器および量子化器のブロック図
【図２０】本発明の実施の形態１６の画像逆量子化装置のブロック図
【図２１】本発明の実施の形態１６の選択器、更新器および逆量子化器のブロック図
【図２２】本発明の実施の形態１７における記録媒体のブロック図
【符号の説明】
１０１ 画素値信号
１０２ 透過度信号
１０３ 画素値符号化信号
１０４ 画素値符号化パラメータ
１０５ 透過度符号化制御信号
１０６ 透過度符号化信号
１０７ 予測画像生成パラメータ
１１４ 差分器
１１５ 予測画像生成器
１１７ 加算器
１２１ 透過度符号化パラメータ
１２４ 予測画像信号
２０１ 画素値符号化信号
２０２ 画素値符号化パラメータ
２０３ 透過度符号化制御信号
２０４ 透過度符号化信号
２０５ 予測画像生成パラメータ
２０６ 画素値信号
２０７ 透過度信号
２１４ 加算器
２１５ 予測画像生成器
２２１ 透過度符号化パラメータ
２２３ 予測画像信号
３０１ 画素値信号
３０２ 透過度信号
３０３ 画素値符号化信号
３０４ 画素値符号化パラメータ
３０５ 透過度符号化パラメータ
３０６ 透過度符号化信号
３０７ 符号化パラメータ
４０１ 画素値符号化信号
４０２ 画素値符号化パラメータ
４０３ 透過度符号化パラメータ
４０４ 透過度符号化信号
４０５ 符号化パラメータ
４０６ 画素値信号
４０７ 透過度信号
５０１ 画素値信号
５０２ 量子化制御器
５０３ 透過度信号
５０５ 更新器
５０６ 選択器
５０７ 選択器
５０８ａ 更新器
５０８ｂ 更新器
５１０ 画素値量子化ステップ
５１１ 透過度量子化ステップ
５１２ 画素値量子化信号
５１３ 画素値初期量子化ステップ
５１４ 量子化制御パラメータ
５１５ 透過度初期量子化ステップ
５１６ 透過度量子化信号
５１７ 除算器
５１８ 乗算器
５１９ 加算器
６０１ 画素値量子化信号
６０２ 画素値初期量子化ステップ
６０３ 量子化制御パラメータ
６０４ 透過度初期量子化ステップ
６０５ 透過度量子化信号
６０７ 更新器
６０８ 選択器
６０９ 選択器
６１０ａ 更新器
６１０ｂ 更新器
６１２ 画素値量子化ステップ
６１３ 透過度量子化ステップ
６１４ 画素値信号
６１５ 透過度信号
６１６ 除算器
６１７ 乗算器
６１８ 加算器
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号をより低ビット数で画質を損なうことなく記録・伝送するために使用される画像符号化装置・画像復号化装置・画像符号化方法・画像復号化方法とそれをソフトウェアで実現するためのプログラムが記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号の符号化方法としては差分符号化（ＤＰＣＭ）や離散コサイン変換（ＤＣＴ）等多くの符号化方法がある。風景等の自然画像に対して特に後者は符号化効率がよいことが知られており、ジェイ・ピー・イー・ジー（ＪＰＥＧ）やエム・ピー・イー・ジー（ＭＰＥＧ）でも採用されている。
【０００３】
一方、近年のコンピュータ技術および画像処理技術の向上により、クロマキー処理やコンピュータ合成による合成画像が多く使用されるようになった。この合成画像は急峻なエッジ情報を含み、空間解像度が高いなど従来の自然画像とは大きく異なる性質を有している。また、合成画像では合成の比率を表す信号とともにその合成前の画像を別々に符号化し、画像の合成を復号化手段で行えば、復号化時に合成画像のみでなく所望の画像のみの復号化も可能となりインタラクティブ・マルチメディアに有効であるが、一方合成の比率を表す信号という特別な符号化が必要となる。この合成の比率を表す信号は前景に対し背景が透過できる比率を表すものであるから透過度信号などと呼ばれている。透過度信号は画像信号の対象物の内部ではほぼ一様な値となり、対象物の境界で大きく値が変化するという性質を有し、これは自然画像とは異なっているが、従来の符号化方法では画像の画素値を表す画素値信号と同じ方法で同じパラメータを用いて符号化される。また、画像信号は、画質の良いものほど符号量が多くなる。画素値信号と透過度信号は再生時は合成して１枚の画像となるため、一方の画質が高くても、もう一方の画質が低ければ、再生画像の画質は低くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にデータの符号化を行う場合、符号化対象のデータの性質に合った符号化方法を用いないと、良好な符号化効率は得られない。しかしながら、従来の符号化方法は、透過度信号の符号化に画素値信号の符号化と同じ方法、同じパラメータを用いるため、画素値信号の画質に比べて、意図せず透過度信号の画質が高くなることや、符号化方法が透過度信号の符号化に合わないことがあり、その結果透過度信号の符号量が多く必要になるという課題がある。
【０００５】
本発明は、画素値信号の符号化パラメータに応じて、透過度信号の符号化方法、符号化パラメータを制御できる符号化方法およびそれを正しく復号化する復号化方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、第１の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記画素値符号化パラメータに基づいて前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータおよび前記画素値符号化パラメータと前記透過度符号化パラメータの関係を表す透過度符号化制御信号を出力する第１の符号化制御器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度信号を符号化し、透過度符号化信号を出力する第２の符号化器とで構成される画像符号化装置である。
【０００７】
第２の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号を符号化する画像符号化方法であって、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータから前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを決定し、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値信号を符号化し、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度信号を符号化する画像符号化方法である。
【０００８】
第３の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと、前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータと前記画素値符号化パラメータの関係を表す透過度符号化制御信号を入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化制御信号から前記透過度符号化パラメータを生成し出力する復号化制御器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器とで構成される画像復号化装置である。
【０００９】
第４の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号を復号化する画像復号化方法であって、前記画素値符号化信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータと前記画素値符号化パラメータとの関係を表す透過度符号化制御信号から前記透過度符号化パラメータを生成し、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化方法である。
【００１０】
第５の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号の符号化を制御する画素値符号化制御信号および前記透過度信号の符号化を制御する透過度符号化制御信号を出力する符号化制御器と、前記画素値符号化制御信号に応じて前記画素値信号を符号化して、画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記透過度符号化制御信号に応じて前記透過度信号を符号化して、透過度符号化信号および前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを出力する第２の符号化器から構成される画像符号化装置である。
【００１１】
第６の発明は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して、画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記透過度信号を符号化して、透過度符号化信号および前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを出力する第２の符号化器と、前記画素値符号化パラメータと前記透過度符号化パラメータをまとめて符号化し、符号化パラメータとして出力する第３の符号化器とで構成される画像符号化装置である。
【００１２】
第７の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと、前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器から構成される画像復号化装置である。
【００１３】
第８の発明は、画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータがまとめて符号化されている符号化パラメータを入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記符号化パラメータから前記画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化パラメータを復号化する第３の復号化器と、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器から構成される画像復号化装置である。
【００１４】
第９の発明は、コンピュータの記録媒体であって、請求項１から請求項１７の少なくとも１つを実現するプログラムが記録されている記録媒体である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２２を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００１７】
図１において、入力信号１０１は画像の画素値を表す画素値信号で、入力信号１０２は画素値信号１０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号であり、画素値信号１０１と透過度信号１０２は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００１８】
実施の形態１では図１に示すように、符号化器１１１は、画素値信号１０１を符号化し、符号化した画素値信号１０１を画素値符号化信号１０３として出力し、画素値の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータ１０４を出力する。符号化制御器１１２ａは画素値符号化パラメータ１０４に基づき、符号化器１１３ａの符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータ１２１を生成して符号化器１１３ａに送り、画素値符号化パラメータ１０４と透過度符号化パラメータ１２１の関係を表す透過度符号化制御信号１０５を出力する。符号化器１１３ａは、符号化制御器１１２ａから送られる透過度符号化パラメータ１２１に応じて透過度信号１０２を符号化し、符号化された透過度信号１０２を透過度符号化信号１０６として出力する。
【００１９】
図２は図１の符号化制御器１１２ａと符号化器１１３ａの例を表すブロック図である。
【００２０】
この例において、符号化器１１３ａは、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等を用いて透過度信号１０２を周波数変換する周波数変換器１１９と、周波数変換器１１９の出力を量子化する量子化器１２０とで構成される。また、図１の符号化器１１１も符号化器１１３ａと同様に、周波数変換器と量子化器とで構成されているとして、ここでは、符号化器１１１の量子化器における周波数変換された後の画素値信号１０１の量子化に用いる量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ１０４、符号化器１１３ａの量子化器１２０における周波数変換された後の透過度信号１０２の量子化に用いる量子化ステップの値を透過度符号化パラメータ１２１、符号化制御器１１２ａが定める倍率を透過度符号化制御信号１０５とし、画素値符号化パラメータ１０４と透過度符号化制御信号１０５の積を透過度符号化パラメータ１２１とする例について説明する。
【００２１】
図２に示すように、符号化制御器１１２ａは、画素値符号化パラメータ１０４である画素値信号１０１の量子化に用いる量子化ステップに基づき、透過度信号１０２の画質が画素値信号１０１の画質に対して適切なものになるように、画素値信号１０１の量子化に用いる量子化ステップに掛け合わせる倍率を決定し、決定した倍率を透過度符号化制御信号１０５として出力する。また、符号化制御器１１２ａは、画素値信号１０１の量子化ステップに決定した倍率を掛け合わせて透過度信号１０２の量子化に用いる量子化ステップを決定し、決定した量子化ステップを透過度符号化パラメータ１２１として符号化器１１３ａの構成要素である量子化器１２０に送る。符号化器１１３ａでは、周波数変換器１１９が透過度信号１０２を周波数変換し、周波数変換器１１９の出力を透過度符号化パラメータに応じて量子化器１２０が量子化を行い、量子化器１２０の出力を透過度符号化信号１０６として出力する。
【００２２】
以上の様に構成された図１の画像符号化装置においては、画素値信号の符号化の制御情報を利用して、符号化制御器１１２ａで符号化器１１３ａの符号化を制御することにより、合成された画像の画質が損なわれることのないように画素値信号の画質に合わせて透過度信号の画質を制御できるので、透過度信号の冗長な情報が削減できる。
【００２３】
なお、ここでは、適切な倍率を決定して、画素値信号の量子化に用いる量子化ステップに決定した倍率を掛け合わせて透過度信号の量子化に用いる量子化ステップを決定し、透過度信号の量子化を制御する例を示したが、透過度信号を、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換を用いて変換した後に、各周波数成分毎に透過度信号の量子化に用いる量子化ステップ決定の際に用いる倍率を変更するようにしても実施できる。例えば、周波数変換後の画像信号の特性を表している図９において、低周波領域に対応する領域Ｉと高周波領域に対応する領域ＩＩで、透過度信号の量子化に用いる量子化ステップの決定の際に用いる倍率を違うものにすることで実施できる。
【００２４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００２５】
図１と図３の画像符号化装置の違いは、図３の画像符号化装置では、符号化器１１３ｂで符号化される透過度信号１０２に関する情報１２２が符号化制御器１１２ｂに送られているが、図１の画像符号化装置では符号化器１１３ａで符号化される透過度信号１０２に関する情報が符号化制御器１１２ａに送られていない点である。図３の画像符号化装置では、符号化制御器１１２ｂは、画素値符号化パラメータ１０４だけでなく符号化器１１３ｂで符号化される透過度信号１０２に関する情報１２２にも基づいて符号化器１１３ｂを制御する。これにより、符号化される透過度信号１０２の内容に応じて符号長が短くなるように符号化器１１３ｂを制御するなど、透過度信号１０２の内容に応じて適応的に符号化を制御でき、透過度信号１０６の符号量を削減できる。例えば、符号化器１１１および１１３ｂが入力信号を周波数変換する周波数変換器とこれを量子化する量子化器とで構成されるとする。符号化器１１１は、画素値信号１０１の量子化に用いた量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ１０４として出力し、符号化器１１３ｂは、透過度信号１０２を周波数変換した後の各周波数成分の係数を、透過度信号１０２に関する情報１２２として出力する。符号化制御器１１２ｂは、画素値符号化パラメータ１０４から画素値信号の画質が分かり、また１２２から透過度信号１０２の性質が分かるので、画素値信号の画質と透過度信号１０２の性質に応じて透過度信号１０２の各周波数成分の量子化ステップを決定し、透過度符号化パラメータ１２１として出力する。以上のようにして決定された透過度符号化パラメータ１２１を、符号化器１１３ｂにおいて用いることにより効率よく透過度信号１０２を符号化でき、透過度符号化信号１０６の符号量を削減できる。
【００２６】
（実施の形態３）
図４は実施の形態３の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００２７】
図１と図４の符号化装置の符号化方法の違いは、図１では透過度信号１０２そのものを符号化器１１３ａで符号化するのに対し、図４では透過度信号１０２と透過度信号１０２を予測する予測画像信号１２４との差分である差分信号１２３を符号化器１１３ａで符号化する点である。画素値信号１０１の符号化と透過度信号の符号化制御については実施の形態１と同じであるので省略し、ここでは、差分信号１２３の符号化について説明する。
【００２８】
図４に示すように、画素値信号１０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号１０２が画像符号化装置に入力される。予測画像生成器１１５は、透過度信号１０２とフレームメモリ１１６に格納されている復号画像信号１２５から、透過度信号１０２を予測する予測画像信号１２４を生成し、予測画像信号生成に関するパラメータを予測画像生成パラメータ１０７として出力し、予測画像信号１２４を差分器１１４に送る。差分器１１４は、透過度信号１０２と予測画像信号１２４の差分をとり差分信号１２３を出力する。符号化器１１３ａは、符号化制御器１１２ａから送られる透過度符号化パラメータに応じて差分信号１２３を符号化し、符号化された差分信号１２３を透過度符号化信号１０６として出力する。復号化器１１８は、透過度符号化パラメータに応じて透過度符号化信号１０６から差分信号１２７を復号化する。加算器１１７において、復号化された差分信号１２７は予測画像信号１２４に加算され、復号画像信号１２６としてフレームメモリ１１６に格納される。
【００２９】
なお、透過度信号とその予測画像信号の差分信号を符号化する例のみを示したが、差分器と予測画像生成器、フレームメモリ、加算器、復号化器等を用いることにより、透過度信号の場合と同様の手順で画素値信号とその予測画像信号の差分信号の符号化も実施できる。
【００３０】
（実施の形態４）
図５は実施の形態４の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００３１】
図４と図５の画像符号化装置の違いは、図５の画像符号化装置では、符号化器１１３ｂで符号化される差分信号１２３に関する情報１２２が符号化制御器１１２ａに送られているが、図４の画像符号化装置では、符号化器１１３ａで符号化される差分信号１２３に関する情報が符号化制御器１１２ａに送られていない点である。図５の画像符号化装置では、符号化制御器１１２ａは、画素値符号化パラメータ１０４だけでなく符号化器１１３ａで符号化される差分信号１２３に関する情報１２２にも基づいて符号化器１１３ａを制御する。これにより、符号化される差分信号１２３の内容に応じて符号長が短くなるように符号化器１１３ａを制御するなど、差分信号１２３の内容に応じて適応的に符号化を制御でき、透過度符号化信号１０６の符号量を削減できる。例えば、符号化器１１１および１１３ａが入力信号を周波数変換する周波数変換器とこれを量子化する量子化器とで構成されるとする。符号化器１１１は、画素値信号１０１の量子化に用いた量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ１０４として出力し、符号化器１１３ａは、差分信号１２３を周波数変換した後の各周波数成分の係数を、差分信号１２３に関する情報１２２として出力する。符号化制御器１１２ａは、画素値符号化パラメータ１０４から画素値信号の画質が分かり、また１２２から差分信号１２３の性質が分かるので、画素値信号の画質と差分信号１２３の性質に応じて差分信号１２３の各周波数成分の量子化ステップを決定し、透過度符号化パラメータ１２１として出力する。以上のようにして決定された透過度符号化パラメータ１２１を、符号化器１１３ａにおいて用いることにより効率よく差分信号１２３を符号化でき、透過度符号化信号１０６の符号量を削減できる。
【００３２】
（実施の形態５）
図６は実施の形態５の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００３３】
図６において、入力信号２０１は画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号で、入力信号２０４は、画素値符号化信号２０１が復号化されて他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号であり、復号化されて再生される時には合成され１枚の画像となるものである。
【００３４】
実施の形態５では図６に示すように、復号化器２１１は、画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータ２０２に応じて画素値符号化信号２０１を復号化し、復号化した画素値符号化信号２０１を画素値信号２０６として出力する。復号化制御器２１２は、透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータ２２１と画素値符号化パラメータ２０２との関係を表す画素値符号化制御信号２０３および画素値符号化パラメータ２０２に基づいて、透過度符号化パラメータ２２１を生成し復号化器２１３に送る。復号化器２１３は、透過度符号化パラメータ２２１に応じて透過度符号化信号２０４を復号化し、復号化した透過度符号化信号２０４を透過度信号２０７として出力する。
【００３５】
図７は、図６の復号化制御器２１２と復号化器２１３の例を表すブロック図である。
【００３６】
この例において、復号化器２１３は、透過度符号化信号２０４を逆量子化する逆量子化器２１７と、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）等を用いて逆量子化器２１７の出力を逆周波数変換する逆周波数変換器２１８とで構成される。また、図６の復号化器２１１も復号化器２１３と同様に、逆量子化器と逆周波数変換器とで構成されているとして、ここでは、復号化器２１１の逆量子化器における画素値符号化信号２０１の逆量子化に用いる量子化ステップの値を画素値符号化パラメータ２０２、復号化器２１３の逆量子化器２１７における透過度符号化信号２０２の逆量子化に用いる量子化ステップの値を透過度符号化パラメータ２２１、透過度符号化制御信号２０３が倍率を表しているとして、透過度符号化パラメータ２２１が画素値符号化パラメータ１０４と透過度符号化制御信号２０３の積で表されている例について説明する。
【００３７】
図７に示すように、復号化制御器２１２は、画素値符号化パラメータ２０２として入力される画素値符号化信号２０１の逆量子化に用いる量子化ステップに、透過度符号化制御信号２０３として入力される倍率を掛け合わせ、透過度符号化信号２０４の逆量子化に用いる量子化ステップを決定する。また、復号化制御器２１２は、決定した量子化ステップを透過度符号化パラメータ２２１として復号化器２１３の構成要素である逆量子化器２１７に送る。復号化器２１３では、透過度符号化パラメータ２２１に応じて逆量子化器２１７が、透過度符号化信号２０４の逆量子化を行い、逆周波数変換器２１８が逆量子化器２１７の出力を逆周波数変換し、逆周波数変換器の出力を透過度信号２０７として出力する。
【００３８】
以上のようにして、画素値信号２０６と透過度信号２０７は正しく復号化される。
【００３９】
なお、ここでは、透過度符号化制御信号２０３として入力される倍率を画素値符号化信号２０１の逆量子化に用いる量子化ステップである画素値符号化パラメータ２０２に掛け合わせて透過度符号化信号２０４の逆量子化に用いる量子化ステップを決定し、透過度信号の逆量子化を制御する例を示したが、画像信号を、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換を用いて変換した後に、各周波数成分毎に透過度符号化信号の逆量子化に用いる量子化ステップ決定の際に用いる倍率を変更するようにしても実施できる。例えば、周波数変換後の画像信号の特性を表している図９において、低周波領域に対応する領域Ｉと高周波領域に対応する領域ＩＩで、量子化ステップ決定の際に用いる倍率を違うものにすることで実施できる。
【００４０】
（実施の形態６）
図８は実施の形態６の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００４１】
図６と図８の復号化装置の違いは、図６の復号化装置では透過度信号そのものが符号化された透過度符号化信号２０４を復号化器２１３で復号化するのに対し、図８は透過度信号とその透過度信号を予測する予測画像信号の差分である差分信号が符号化された透過度符号化信号２０４を復号化器２１３で復号化する点である。画素値信号の復号化と透過度復号化制御については実施の形態５と同じであるので省略し、ここでは、差分信号の復号化について説明する。
【００４２】
図８に示すように、復号化制御器２１２から送られる透過度符号化パラメータに応じて、復号化器２１３は透過度符号化信号２０４を復号化し、差分信号２２２として出力する。予測画像生成器２１５は、予測画像信号生成に関するパラメータである予測画像生成パラメータ２０５に基づいて、フレームメモリ２１６に格納されている復号画像信号２２４から、復号化の対象となる透過度信号２０７を予測する予測画像信号２２３を生成する。加算器２１４は、予測画像信号２２３に差分信号２２２を加算することにより透過度信号２０７を出力する。生成された透過度信号２０７は、復号画像信号としてフレームメモリ２１６に格納される。
【００４３】
以上のようにして、画素値信号２０６と透過度信号２０７は正しく復号化される。
【００４４】
なお、透過度信号とその予測画像信号の差分信号が符号化されている信号の復号化の例のみを示したが、加算器、予測画像生成器、フレームメモリ等を用いることにより、透過度信号の場合と同様の手順で画素値信号とその予測画像信号の差分信号が符号化されている信号の復号化も実施できる。
【００４５】
（実施の形態７）
図１０は実施の形態７の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００４６】
図１０において、入力信号３０１は画像の画素値を表す画素値信号で、入力信号３０２は画素値信号３０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号であり、画素値信号３０１と透過度信号３０２は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００４７】
実施の形態７では図１０に示すように、符号化器３１１ａは、画素値信号３０１を符号化し、符号化した画素値信号３０１を画素値符号化信号３０３として出力し、画素値信号３０１の符号化の制御情報を画素値符号化パラメータ３０４として出力する。符号化器３１２ａは、透過度信号３０２を符号化し、符号化した透過度信号３０２を透過度符号化信号３０６として出力し、透過度信号３０２の符号化の制御情報を透過度符号化パラメータ３０５として出力する。このように、画素値信号３０１と透過度信号３０２を、独立した符号化パラメータで符号化することにより、それぞれに適した効率の良い符号化を行うことができる。
【００４８】
（実施の形態８）
図１１は実施の形態８の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００４９】
図１０と図１１の違いは、図１１においては、符号化制御器３１３により符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御を行う点である。符号化制御器３１３は、符号化器３１１ｂに符号化を制御する画素値符号化制御信号３２１を送り、符号化器３１１ｂは画素値符号化制御信号３２１に応じて画素値信号３０１の符号化を行う。そして符号化器３１１ｂは、画素値符号化信号３０３と画素値符号化パラメータ３０４を出力する。符号化器３１２ｂも同様に、符号化制御器３１３から送られる透過度符号化制御信号３２２によって制御され、透過度符号化信号３０６と透過度符号化パラメータ３０５を出力する。例えば図１１において、符号化器３１１ｂおよび３１２ｂが入力信号を離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換をする周波数変換器と、この周波数変換器の出力を量子化する量子化器とで構成されているとする。この場合、符号化制御器３１３による符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御は、符号化された信号が伝送または蓄積される媒体の所定のビット数より多ければ、画素値信号３０１と透過度信号３０２のそれぞれの量子化に用いる量子化ステップを大きくするなどして実施できる。また、符号化制御器３１３により、画素値信号３０１と透過度信号３０２の画質のバランスを考慮した上で量子化ステップを制御できるので、冗長な情報を削減でき、合成した画像の画質を劣化させずに図１０に比べて透過度符号化信号３０６の符号量を削減できる。
【００５０】
（実施の形態９）
図１２は実施の形態９の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５１】
図１２において、入力信号３０１は画像の画素値を表す画素値信号で、入力信号３０２は画素値信号３０１を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号であり、画素値信号３０１と透過度信号３０２は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００５２】
実施の形態９では図１２に示すように、符号化器３１１ａは、画素値信号３０１を符号化し、符号化した画素値信号３０１を画素値符号化信号３０３として出力し、画素値信号３０１の符号化の制御情報を画素値符号化パラメータ３０４として出力する。符号化器３１２ａは、透過度信号３０２を符号化し、符号化した透過度信号３０２を透過度符号化信号３０６として出力し、透過度信号３０２の符号化の制御情報を透過度符号化パラメータ３０５として出力する。符号化器３１４は、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５をまとめて符号化し、符号化パラメータ３０７として出力する。符号化器３１４における、画素値符号化パラメータ３０４および透過度符号化パラメータ３０５の符号化は、まず２つの符号化パラメータの差分を可変長符号化し、さらにどちらか一方の符号化パラメータを可変長符号化することなどにより実施できる。以上のように、画素値符号化パラメータ３０４と透過度パラメータ３０５を符号化器３１４においてまとめて符号化し、符号化パラメータ３０７として出力することで、画素値符号化パラメータ３０４および透過度符号化パラメータ３０５そのものを出力するよりもビット数を削減することができる。
【００５３】
（実施の形態１０）
図１３は実施の形態１０の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５４】
図１２と図１３の違いは、図１３においては、符号化制御器３１３により符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御を行う点である。符号化制御器３１３は、符号化器３１１ｂに符号化を制御する画素値符号化制御信号３２１を送り、符号化器３１１ｂは画素値符号化制御信号３２１に応じて画素値信号３０１の符号化を行う。そして符号化器３１１ｂは、画素値符号化信号３０３と画素値符号化パラメータ３０４を出力する。符号化器３１２ｂも同様に、符号化制御器３１３から送られる透過度符号化制御信号３２２によって制御され、透過度符号化信号３０６と透過度符号化パラメータ３０５を出力する。例えば図１３において、符号化器３１１ｂおよび３１２ｂが入力信号を離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の周波数変換をする周波数変換器と、この周波数変換器の出力を量子化する量子化器とで構成されているとする。この場合、符号化制御器３１３による符号化器３１１ｂおよび３１２ｂの制御は、符号化された信号が伝送または蓄積される媒体の所定のビット数より多ければ、画素値信号３０１と透過度信号３０２のそれぞれの量子化に用いる量子化ステップを大きくするなどして実施できる。また、符号化制御器３１３により、画素値信号３０１と透過度信号３０２の画質のバランスを考慮した上で量子化ステップを制御できるので、冗長な情報を削減でき、合成した画像の画質を劣化させずに図１２に比べて透過度符号化信号３０６の符号量を削減できる。
【００５５】
（実施の形態１１）
図１４は実施の形態１１の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５６】
図１１の符号化制御器３１３において、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５を生成する場合は、図１４のようにしても実施できる。図１１と図１４の違いは、図１４においては、画素値符号化パラメータ３０４透過度符号化パラメータ３０５が、直接、符号化制御器３１３から出力されている点である。それに伴い、図１１と違って図１４では、符号化器３１１ｃと符号化器３１２ｃにおける符号化は、符号化制御器３１３から出力される符号化パラメータ３０４と３０５によりそれぞれ制御される。なお、一方の符号化パラメータのみを符号化制御器３１３において生成する場合には、図１１と図１４を組み合わせて、生成する符号化パラメータのみを図１４に示すように符号化制御器３１３から直接出力し、生成しない符号化パラメータについては図１１の方法で、符号化制御器３１３の出力する符号化制御信号に応じて符号化器において符号化パラメータを生成し出力することにより実施できる。
【００５７】
（実施の形態１２）
図１５は実施の形態１２の画像符号化装置のブロック図を表したものである。
【００５８】
図１３の符号化制御器３１３において、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５を生成する場合は、図１５のようにしても実施できる。図１３と図１５の違いは、図１５においては、画素値符号化パラメータ３０４と透過度符号化パラメータ３０５が、直接、符号化制御器３１３から符号化器３１４に送られている点である。それに伴い、図１３と違って図１５では、符号化器３１１ｃと符号化器３１２ｃの符号化は、符号化制御器３１３から出力される符号化パラメータ３０４と３０５によりそれぞれ制御される。なお、一方の符号化パラメータのみを符号化制御器３１３において生成する場合には、図１３と図１５を組み合わせて、生成できる符号化パラメータのみを図１５に示すように符号化器３１３から、直接、符号化器３１４に送り、生成しない符号化パラメータについては図１３の方法で、符号化制御器３１３の出力する符号化制御信号に応じて符号化器において符号化パラメータを生成し符号化器３１４に送ることにより実施できる。
【００５９】
（実施の形態１３）
図１６は実施の形態１３の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００６０】
図１６において、入力信号４０１は画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号で、入力信号４０４は、画素値符号化信号４０１が復号化されて他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号であり、復号化されて再生される時にはこの２つの信号は合成され１枚の画像となるものである。
【００６１】
実施の形態１３では図１６に示すように、復号化器４１１は、画素値符号化信号４０１の符号化時の制御情報を表す画素値符号化パラメータ４０２に応じて画素値符号化信号４０１を復号化し、復号化した画素値符号化信号４０１を画素値信号４０６として出力する。復号化器４１２は、透過度符号化信号４０４の符号化時の制御情報を表す透過度符号化パラメータ４０３に応じて透過度符号化信号４０４を復号化し、復号化した透過度符号化信号４０４を透過度信号４０７として出力する。このようにすることで、独立な符号化パラメータで符号化された画素値信号４０１と透過度信号４０４を、正しく復号化することができる。
【００６２】
（実施の形態１４）
図１７は実施の形態１４の画像復号化装置のブロック図を表したものである。
【００６３】
図１７において、入力信号４０１は画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号で、入力信号４０４は、画素値符号化信号４０１が復号化されて他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号であり、復号化されて再生される時にはこの２つの信号は合成され１枚の画像となるものである。入力信号４０５は、画素値符号化信号４０１の符号化時の制御情報をあらわす画素値符号化パラメータ４０２と、透過度符号化信号４０４の符号化時の制御情報を表す透過度符号化パラメータ４０３がまとめて符号化されている、符号化パラメータである。
【００６４】
実施の形態１４では図１７に示すように、復号化器４１３は、符号化パラメータ４０５を復号化し、画素値符号化パラメータ４０２と透過度符号化パラメータ４０３を出力する。復号化器４１１は、画素値符号化パラメータ４０２に応じて画素値符号化信号４０１を復号化し、復号化した画素値符号化信号４０１を画素値信号４０６として出力する。復号化器４１２は、透過度符号化パラメータ４０３に応じて透過度符号化信号４０４を復号化し、復号化した透過度符号化信号４０４を透過度信号４０７として出力する。このようにすることで、独立な符号化パラメータで符号化された画素値信号４０１と透過度信号４０４を、正しく復号化することができる。
【００６５】
以上のようにすることで、画素値信号４０６と透過度信号４０７の符号化の制御情報を表す符号化パラメータがまとめて符号化されている信号を、正しく復号化することができる。
【００６６】
（実施の形態１５）
図１８は実施の形態１５の画像量子化装置のブロック図を表したものである。
【００６７】
実施の形態１５は、画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を、量子化する画像量子化装置であり、画素値信号と透過度信号の量子化に用いられるそれぞれの量子化ステップを、第１および第２の処理単位毎に更新する例である。ここでの、第１の処理単位とは、１枚の画像、または複数枚の画像などで、第２の処理単位とは、画像中の小領域、または１枚の画像などのことである。量子化ステップの更新処理は、まず、第１の処理単位（例えば１枚の画像）毎に、画素値信号と透過度信号の量子化ステップの初期値として互いに独立な値を設定する。次に、この第１の処理単位中に含まれる第２の処理単位（例えば第１の処理単位である画像の中の小領域）毎に、量子化ステップの変化量を示す値を１つ定め、この値を利用して両方の量子化ステップを更新するというものである。図１８において、入力信号５０１は画素値信号で、入力信号５０３は透過度信号であり、画素値信号５０１と透過度信号５０３は、再生時には合成され１枚の画像となるものである。
【００６８】
実施の形態１５では図１８に示すように、量子化器５０４は画素値量子化ステップ５１０にしたがい画素値信号５０１を量子化し、画素値量子化信号５１２として出力する。量子化器５０９は透過度量子化ステップ５１１にしたがい透過度信号５０３を量子化し、透過度量子化信号５１６として出力する。量子化制御器５０２は、画素値量子化ステップ５１０を決定するために、量子化ステップ５１０の第１の処理単位における初期値である画素値初期量子化ステップ５１３を出力する。選択器５０６は、第１の処理単位における最初の量子化の前には更新器５０５の初期化を行うために画素値初期量子化ステップ５１３を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器５０５において画素値量子化ステップ５１０を更新するために画素値量子化ステップ５１０を選択する。また量子化制御器５０２は、量子化ステップの更新を制御するためのパラメータである量子化制御パラメータ５１４を出力する。更新器５０５は、選択器５０６で選択された画素値初期量子化ステップ５１３または画素値量子化ステップ５１０を、量子化制御パラメータ５１４にしたがって更新し、画素値量子化ステップ５１０を出力する。選択器５０６が画素値量子化ステップ５１０を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に画素値量子化ステップ５１０は更新される。また量子化制御器５０２は、透過度量子化ステップ５１１を決定するために、透過度量子化ステップ５１１の第１の処理単位における初期値である透過度初期量子化ステップ５１５を出力する。選択器５０７は、第１の処理単位における最初の量子化の前には更新器５０８ａの初期化を行うために透過度初期量子化ステップ５１５を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器５０８ａにおいて透過度量子化ステップ５１１を更新するために透過度量子化ステップ５１１を選択する。更新器５０８ａは、選択器５０７で選択された透過度初期量子化ステップ５１５または透過度量子化ステップ５１１を、量子化制御パラメータ５１４にしたがって更新し、透過度量子化ステップ５１１を出力する。選択器５０７が透過度量子化ステップ５１１を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に透過度量子化ステップ５１１は更新される。
【００６９】
なお、量子化器５０４と５０９、更新器５０５と５０８ａおよび選択器５０６と５０７は、それぞれ別々の機器として示したが、時分割等で共用しても実施できる。
【００７０】
また、更新器５０５および５０８ａでは、画素値信号または透過度信号の量子化ステップを常に更新する必要はなく、量子化制御パラメータ５１４の内容に更新の必要性を示す情報を量子化制御器５０２において付加する、または、量子化ステップを更新するときのみ量子化制御器５０２から量子化制御パラメータ５１４を出力するようにするなどして、量子化制御パラメータ５１４の内容または有無などによっては更新しないようにしても構わない。量子化ステップの更新方法としては、量子化制御パラメータ５１４の内容に含まれる量子化ステップの変化量を表す値を量子化ステップに乗算または加算するなどの方法が考えられるが、量子化制御パラメータの内容から量子化ステップを一意に更新できる方法であればよい。量子化ステップの更新には常に同じ方法を用いてもよいが、更新方法に関する情報を出力するようにして更新方法を変更することもできる。
【００７１】
また、更新器５０５および５０８ａにおいて、同じ更新方法を用いる必要はなく、異なる方法で量子化ステップを更新してもよい。例えば、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を量子化制御パラメータに乗算し、その結果を透過度量子化ステップに加算するという方法で、透過度信号の量子化ステップを画素値信号に対して重み付けして更新することもできる。これは、図１８の更新器５０８ａに図１９の更新器５０８ｂを用いることで実施できる。この場合、更新器５０８ｂは、更新器５０８ａの入力に加えて、画素値初期量子化ステップ５１３と透過度初期量子化ステップ５１５を入力としており、除算器５１７において透過度初期量子化ステップ５１５を画素値初期量子化ステップ５１３で除算することにより、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を計算し、この比と量子化制御パラメータの積を乗算器５１８において計算し、この積を加算器５１９において透過度量子化ステップ５１１に加算することにより、透過度量子化ステップ５１１を更新する。
【００７２】
また、画素値初期量子化ステップ５１３と透過度初期量子化ステップ５１５は、常に独立に設定する必要はなく、相関があっても構わない。相関がある場合は、両方の初期量子化ステップを出力する必要はなく、一方の初期量子化ステップとどのような相関を持っているかを表す情報を出力することにより実施できる。常に一定の相関がある場合は、相関に関する情報は出力する必要がなく、一方の初期量子化ステップを出力することで実施できる。
【００７３】
また、実施の形態１５の画像量子化装置の入力信号５０１および５０３は、常にそれぞれ画素値信号および透過度信号である必要はなく、画素値信号および透過度信号が周波数変換等の何らかの変換を用いて変換されたものであっても構わない。
【００７４】
（実施の形態１６）
図２０は実施の形態１６の画像逆量子化装置のブロック図を表したものである。
【００７５】
実施の形態１６は、画像の画素値を表す画素値信号が量子化された画素値量子化信号と、前記画素値信号が他の画像と合成される際の画素値の合成比率を表す透過度信号が量子化された透過度量子化信号を、逆量子化する画像逆量子化装置であり、画素値量子化信号と透過度量子化信号が量子化される際に用いられた量子化ステップが、第１および第２の処理単位毎に更新されているときの例である。ここでの、第１の処理単位とは、１枚の画像、または複数枚の画像などで、第２の処理単位とは、画像中の小領域、または１枚の画像などのことである。量子化における量子化ステップの更新処理では、第１の処理単位（例えば１枚の画像）毎に、画素値信号と透過度信号の量子化ステップの初期値として互いに独立な値が入力され、この第１の処理単位中に含まれる第２の処理単位（例えば第１の処理単位である画像の中の小領域）毎に、量子化ステップの変化量を示す値が１つ入力され、この値を利用して両方の量子化ステップが更新される。図２０において、入力信号６０１は画素値量子化信号で、入力信号６０５は透過度量子化信号であり、逆量子化されて再生される時にはこの２つの信号は合成され１枚の画像となるものである。
【００７６】
実施の形態１６では図２０に示すように、逆量子化器６０６は、画素値量子化ステップ６１２にしたがい画素値量子化信号６０１を逆量子化し、画素値信号６１４を出力する。逆量子化器６１１は、透過度量子化ステップ６１３にしたがい透過度量子化信号６０５を逆量子化し、透過度信号６１５を出力する。選択器６０８は、第１の処理単位における最初の逆量子化の前には更新器６０７の初期化を行うために画素値量子化ステップ６１２の第１の処理単位における初期値である画素値初期量子化ステップ６０２を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器６０７において画素値量子化ステップ６１２を更新するために画素値量子化ステップ６１２を選択する。更新器６０７は、選択器６０８で選択された画素値初期量子化ステップ６０２または画素値量子化ステップ６１２を、量子化ステップを更新するためのパラメータである量子化制御パラメータ６０３にしたがって更新し、画素値量子化ステップ６１２を出力する。選択器６０８が画素値量子化ステップ６１２を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に画素値量子化ステップ６１２は更新される。選択器６０９は、第１の処理単位における最初の逆量子化の前には更新器６１０ａの初期化を行うために透過度量子化ステップ６１３の第１の処理単位における初期値である透過度初期量子化ステップ６０４を選択し、その後、この第１の処理単位の処理が終了するまでの間は更新器６１０ａにおいて画素値量子化ステップ６１３を更新するために透過度量子化ステップ６１３を選択する。更新器６１０ａは、選択器６０９で選択された透過度初期量子化ステップ６０４または透過度量子化ステップ６１３を、量子化制御パラメータ６０３にしたがって更新し、透過度量子化ステップ６１３を出力する。選択器６０９が透過度量子化ステップ６１３を選択している間、この第１の処理単位に含まれる第２の処理単位毎に透過度量子化ステップ６１３は更新される。以上のようにして、画素値信号６１４と透過度信号６１５は正しく逆量子化される。
【００７７】
なお、逆量子化器６０６と６１１、更新器６０７と６１０および選択器６０８と６０９は、それぞれ別々の機器として示したが、時分割等で共用することも可能である。
【００７８】
また、更新器６０７および６１０ａでは、画素値信号または透過度信号の量子化ステップを常に更新するわけではなく、量子化制御パラメータ６０２の内容に更新の必要性を示す情報が付加されている場合、または、量子化ステップを更新するときのみ量子化制御パラメータが存在する場合などは、量子化ステップ更新パラメータ６０２の内容または有無によって更新しないようにすることで実施できる。量子化ステップの更新には、画素値量子化信号６０１および透過度量子化信号６０５が符号化されたときに用いられた方法を用いるが、更新方法に関する情報が送られてきているときはそれに従い、常に同じ方法のときは予め方法を定めておくことで実施できる。量子化ステップの更新方法としては、量子化制御パラメータの内容に含まれる量子化ステップの変化量を表す値を量子化ステップに乗算または加算するなどの方法が考えられる。
【００７９】
また、更新器６０７および６１０ａにおいて、異なる方法で量子化ステップが更新されている場合でも実施可能である。例えば、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を量子化制御パラメータに乗算し、その結果を量子化ステップに加算するという方法で、透過度信号の量子化ステップが画素値信号に対して重み付けされて更新されている場合は、図２０の更新器６１０ａに図２１の更新器６１０ｂを用いることにより実施できる。この場合、更新器６１０ｂは、更新器６１０ａの入力に加えて、画素値初期量子化ステップ６０２と透過度初期量子化ステップ６０４を入力としており、除算器６１６において透過度初期量子化ステップ６０４を画素値初期量子化ステップ６０２で除算することにより、画素値信号と透過度信号の初期量子化ステップの比を計算し、この比と量子化制御パラメータの積を乗算器６１７において計算し、この積を加算器６１８において量子化ステップに加算することにより、量子化ステップを更新する。
【００８０】
また、画素値初期量子化ステップ６０２と透過度初期量子化ステップ６０４は、常に独立である必要はなく、相関があっても実施できる。相関がある場合は、両方の初期量子化ステップを入力とする必要はなく、一方の初期量子化ステップとどのような相関を持っているかを表す情報を入力とすることにより実施できる。常に一定の相関がある場合は、相関に関する情報は入力とする必要がなく、一方の初期量子化ステップを入力とすることで実施できる。
【００８１】
また、実施の形態１６の画像逆量子化装置の入力信号６０１と６０５は、それぞれ画素値信号と透過度信号が直接量子化された信号である必要はなく、画素値信号と透過度信号が周波数変換等の何らかの変換を用いて変換された後に量子化された信号であっても構わない。
【００８２】
（実施の形態１７）
また、本発明はプログラムによって実現し、これをフロッピーディスク等の記録媒体に記録して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムで容易に実施することができる。図２２に記録媒体の例としてフロッピーディスクを示す。なお、記録媒体としてフロッピーディスクを示したが、ＩＣカードやＣＤ−ＲＯＭやカセット等プログラムを記録できるものであれば、同様に実施することができる。
【００８３】
なお、実施の形態１から４および７から１２において、実施の形態１または３の符号化器１１１と１１３ａ、実施の形態２または４の符号化器１１１と１１３ｂ、実施の形態７または９の符号化器３１１ａと３１２ａ、実施の形態８または１０の符号化器３１１ｂと３１２ｂ、実施の形態１１または１２の符号化器３１１ｃと３１２ｃをそれぞれ別々の機器として区別して示したが、同一の機器を時分割等で画素値信号と透過度信号の符号化に割り当てるようにして共用しても実施できる。また、実施の形態５と６では復号化器２１１と２１３、実施の形態１３と１４では復号化器４１１と４１２を区別して示したが、同一の機器を時分割等で画素値信号と透過度信号複号化に割り当てるようにして共用しても実施できる。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画素値信号の符号化に対して適切な透過度信号の符号化を行うことができるので、従来よりも効率よく符号化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の画像符号化装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における符号化制御器と符号化器のブロック図
【図３】本発明の実施の形態２の画像符号化装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３の画像符号化装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態４の画像符号化装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態５の画像復号化装置のブロック図
【図７】本発明の実施の形態５における復号化制御器と復号化器のブロック図
【図８】本発明の実施の形態６の画像復号化装置のブロック図
【図９】量子化の制御の説明図
【図１０】本発明の実施の形態７の画像符号化装置のブロック図
【図１１】本発明の実施の形態８の画像符号化装置のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態９の画像符号化装置のブロック図
【図１３】本発明の実施の形態１０の画像符号化装置のブロック図
【図１４】本発明の実施の形態１１の画像符号化装置のブロック図
【図１５】本発明の実施の形態１２の画像符号化装置のブロック図
【図１６】本発明の実施の形態１３の画像複号化装置のブロック図
【図１７】本発明の実施の形態１４の画像複号化装置のブロック図
【図１８】本発明の実施の形態１５の画像量子化装置のブロック図
【図１９】本発明の実施の形態１５の選択器、更新器および量子化器のブロック図
【図２０】本発明の実施の形態１６の画像逆量子化装置のブロック図
【図２１】本発明の実施の形態１６の選択器、更新器および逆量子化器のブロック図
【図２２】本発明の実施の形態１７における記録媒体のブロック図
【符号の説明】
１０１ 画素値信号
１０２ 透過度信号
１０３ 画素値符号化信号
１０４ 画素値符号化パラメータ
１０５ 透過度符号化制御信号
１０６ 透過度符号化信号
１０７ 予測画像生成パラメータ
１１４ 差分器
１１５ 予測画像生成器
１１７ 加算器
１２１ 透過度符号化パラメータ
１２４ 予測画像信号
２０１ 画素値符号化信号
２０２ 画素値符号化パラメータ
２０３ 透過度符号化制御信号
２０４ 透過度符号化信号
２０５ 予測画像生成パラメータ
２０６ 画素値信号
２０７ 透過度信号
２１４ 加算器
２１５ 予測画像生成器
２２１ 透過度符号化パラメータ
２２３ 予測画像信号
３０１ 画素値信号
３０２ 透過度信号
３０３ 画素値符号化信号
３０４ 画素値符号化パラメータ
３０５ 透過度符号化パラメータ
３０６ 透過度符号化信号
３０７ 符号化パラメータ
４０１ 画素値符号化信号
４０２ 画素値符号化パラメータ
４０３ 透過度符号化パラメータ
４０４ 透過度符号化信号
４０５ 符号化パラメータ
４０６ 画素値信号
４０７ 透過度信号
５０１ 画素値信号
５０２ 量子化制御器
５０３ 透過度信号
５０５ 更新器
５０６ 選択器
５０７ 選択器
５０８ａ 更新器
５０８ｂ 更新器
５１０ 画素値量子化ステップ
５１１ 透過度量子化ステップ
５１２ 画素値量子化信号
５１３ 画素値初期量子化ステップ
５１４ 量子化制御パラメータ
５１５ 透過度初期量子化ステップ
５１６ 透過度量子化信号
５１７ 除算器
５１８ 乗算器
５１９ 加算器
６０１ 画素値量子化信号
６０２ 画素値初期量子化ステップ
６０３ 量子化制御パラメータ
６０４ 透過度初期量子化ステップ
６０５ 透過度量子化信号
６０７ 更新器
６０８ 選択器
６０９ 選択器
６１０ａ 更新器
６１０ｂ 更新器
６１２ 画素値量子化ステップ
６１３ 透過度量子化ステップ
６１４ 画素値信号
６１５ 透過度信号
６１６ 除算器
６１７ 乗算器
６１８ 加算器
Claims (18)
- 画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記画素値符号化パラメータに基づいて前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータおよび前記画素値符号化パラメータと前記透過度符号化パラメータの関係を表す透過度符号化制御信号を出力する第１の符号化制御器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度信号を符号化し、透過度符号化信号を出力する第２の符号化器とで構成される画像符号化装置。
- 第２の符号化器が、既に復号化された透過度信号から符号化対象の透過度信号に対する予測画像信号を生成する予測画像生成器と、前記符号化対象の透過度信号から前記予測画像信号を減算する減算器と、前記減算器の出力を符号化する第３の符号化器と、前記第３の符号化器からの出力を復号化する復号化器と、前記復号化器からの出力と前記予測画像信号を加算する加算器と、前記加算器の出力を前記予測画像生成器で使用するために一時的に記憶するメモリとで構成される請求項１記載の画像符号化装置。
- 第１の符号化器は、画素値信号を周波数変換する第１の周波数変換器と前記第１の周波数変換器の出力を量子化する第１の量子化器からなり、第２または第３の符号化器は、透過度信号を周波数変換する第２の周波数変換器と前記第２の周波数変換器の出力を量子化する第２の量子化器からなり、前記画素値信号の量子化に用いる量子化ステップの値から、前記透過度信号の量子化に用いる量子化ステップの値を制御する請求項１または請求項２記載の画像符号化装置。
- 第１の符号化器は、画素値信号を周波数変換する第１の周波数変換器と前記第１の周波数変換器の出力を量子化する第１の量子化器からなり、第２または第３の符号化器は、透過度信号を周波数変換する第２の周波数変換器と前記第２の周波数変換器の出力を量子化する第２の量子化器からなり、前記画素値信号の量子化の制御情報から、前記透過度信号の量子化に用いる各周波数成分の量子化ステップの値を制御する請求項１または請求項２記載の画像符号化装置。
- 画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号を符号化する画像符号化方法であって、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータから前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを決定し、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値信号を符号化し、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度信号を符号化する画像符号化方法。
- 画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと、前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータと前記画素値符号化パラメータの関係を表す透過度符号化制御信号を入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化制御信号から前記透過度符号化パラメータを生成し出力する復号化制御器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器とで構成される画像復号化装置。
- 第２の復号化器が、透過度信号が符号化された透過度符号化信号を復号化する第３の復号化器と、既に復号化された透過度信号から前記透過度符号化信号に対する予測画像信号を生成する予測画像生成器と、前記第３の復号化器からの出力と前記予測画像信号を加算する加算器と、前記加算器の出力を前記予測画像生成器で使用するために一時的に記憶するメモリとで構成される請求項６記載の画像復号化装置。
- 第１の復号化器は、画素値符号化信号を逆量子化する第１の逆量子化器と前記第１の逆量子化器の出力を逆周波数変換する第１の逆周波数変換器からなり、第２の復号化器は、透過度符号化信号を逆量子化する第２の逆量子化器と前記第２の逆量子化器の出力を逆周波数変換する第２の逆周波数変換器からなり、前記画素値符号化信号の逆量子化に用いる量子化ステップの値から、前記透過度符号化信号の逆量子化に用いる量子化ステップの値を制御する請求項６または請求項７記載の画像復号化装置。
- 第１の復号化器は、画素値符号化信号を逆量子化する第１の逆量子化器と前記第１の逆量子化器の出力を逆周波数変換する第１の逆周波数変換器からなり、第２の復号化器は、透過度符号化信号を逆量子化する第２の逆量子化器と前記第２の逆量子化器の出力を逆周波数変換する第２の逆周波数変換器からなり、前記画素値符号化信号の逆量子化に関する情報から、前記透過度符号化信号の逆量子化に用いる各周波数成分の量子化ステップを制御する請求項６または請求項７記載の画像複号化装置。
- 画像の画素値を表す画素値信号が符号化された画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化された透過度符号化信号を復号化する画像復号化方法であって、前記画素値符号化信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータと前記画素値符号化パラメータとの関係を表す透過度符号化制御信号から前記透過度符号化パラメータを生成し、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化方法。
- 画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して、画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記透過度信号を符号化して、透過度符号化信号および前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを出力する第２の符号化器から構成される画像符号化装置。
- 画素値信号の符号化を制御する画素値符号化制御信号を第１の符号化器に送り、透過度信号の符号化を制御する透過度符号化制御信号を第２の符号化器に送ることにより、前記第１および第２の符号化器における符号化を制御する符号化制御器を備える請求項１１記載の画像符号化装置。
- 画像の画素値を表す画素値信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を入力とし、前記画素値信号と前記透過度信号を符号化する画像符号化装置であって、前記画素値信号を符号化して、画素値符号化信号および前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータを出力する第１の符号化器と、前記透過度信号を符号化して、透過度符号化信号および前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを出力する第２の符号化器と、前記画素値符号化パラメータと前記透過度符号化パラメータをまとめて符号化し、符号化パラメータとして出力する第３の符号化器とで構成される画像符号化装置。
- 画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと、前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータを入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器から構成される画像復号化装置。
- 画像の画素値を表す画素値信号が符号化されたものである画素値符号化信号と、前記画素値信号を他の画像と合成する際の合成比率を表す透過度信号が符号化されたものである透過度符号化信号と、前記画素値信号の符号化の制御情報を表す画素値符号化パラメータと前記透過度信号の符号化の制御情報を表す透過度符号化パラメータがまとめて符号化されている符号化パラメータを入力とし、前記画素値符号化信号と前記透過度符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、前記符号化パラメータから前記画素値符号化パラメータおよび前記透過度符号化パラメータを復号化する第３の復号化器と、前記画素値符号化パラメータに応じて前記画素値符号化信号を復号化し画素値信号を出力する第１の復号化器と、前記透過度符号化パラメータに応じて前記透過度符号化信号を復号化し透過度信号を出力する第２の復号化器から構成される画像復号化装置。
- 画像の画素値を表す画素値信号を量子化する画素値量子化ステップと、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号を量子化する透過度量子化ステップを制御することにより、画素値信号および透過度信号の量子化を制御する量子化制御方法であり、第１の処理単位毎に、前記画素値量子化ステップおよび前記透過度量子化ステップを初期化し、前記第１の処理単位と異なる第２の処理単位毎に、前記画素値量子化ステップおよび前記透過度量子化ステップを更新する量子化制御パラメータで、前記画素値量子化ステップおよび前記透過度量子化ステップを制御する量子化制御方法。
- 画像の画素値を表す画素値信号が量子化された画素値量子化信号の逆量子化に用いられる画素値量子化ステップと、前記画素値信号を他の画像と合成する際の画素値の合成比率を表す透過度信号が量子化された透過度量子化信号の逆量子化に用いられる透過度量子化ステップを制御することにより、量子化された画像信号の逆量子化を制御する逆量子化制御方法であり、第１の処理単位毎に、前記画素値量子化ステップおよび前記透過度量子化ステップを初期化し、前記第１の処理単位と異なる第２の処理単位毎に、前記画素値量子化ステップおよび透過度量子化ステップを更新する量子化制御パラメータで、前記画素値量子化ステップおよび前記透過度量子化ステップを制御する逆量子化制御方法。
- コンピュータの記録媒体であって、請求項１から請求項１７の少なくとも１つを実現するプログラムが記録されている記録媒体。
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