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WO2011052216A1 - 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置および画像復号装置 - Google Patents

画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置および画像復号装置 Download PDF

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Publication number
WO2011052216A1
WO2011052216A1 PCT/JP2010/006384 JP2010006384W WO2011052216A1 WO 2011052216 A1 WO2011052216 A1 WO 2011052216A1 JP 2010006384 W JP2010006384 W JP 2010006384W WO 2011052216 A1 WO2011052216 A1 WO 2011052216A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
quantization
matrix
block
unit
image
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/006384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
チョン スーン リム
陽司 柴原
西　孝啓
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Publication of WO2011052216A1 publication Critical patent/WO2011052216A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H04N19/126—Details of normalisation or weighting functions, e.g. normalisation matrices or variable uniform quantisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process

Definitions

  • the present invention relates to an image encoding method for encoding an image for each block and an image decoding method for decoding an image for each block.
  • quantization is an important step in compressing data by removing some information in the image or video. Quantization is typically performed in the transform domain so that the image or data can be more appropriately compressed by losing information in the quantization process.
  • the quantization process can be controlled by quantization parameters.
  • the quantization parameter is a value indicating the degree of quantization. At this time, if the value of the quantization parameter is large, the amount of compression increases, and more information is lost. And vice versa.
  • the quantization parameter is typically determined by the amount of data generated by encoding.
  • quantized scaling values also simply called scaling values
  • quantization offset values also simply called offset values. Some can control the quantization process.
  • the quantization scaling value is also a value indicating the degree of quantization. By multiplying the quantization scaling value by the quantization parameter, a new degree of quantization is obtained.
  • the quantization offset value is a value for adjusting the quantization value or the inverse quantization value.
  • AbsCoeff ((abs (QuantizedCoeff) ⁇ 7) -OffsetValue) * LevelScale * ScaleValue >> QShift
  • LevelScale and QShift are controlled by quantization parameters
  • ScaleValue is a quantization scaling value
  • OffsetValue is a quantization offset value used for inverse quantization processing.
  • the positive quantization offset value means that a positive value is subtracted from the value obtained as a result of the inverse quantization process.
  • quantization scaling values and quantization offset values can be set. These values thus constitute a quantized scaling matrix (also referred to simply as scaling matrix) and a quantized offset matrix (also referred to simply as offset matrix).
  • quantized scaling matrix also referred to simply as scaling matrix
  • quantized offset matrix also referred to simply as offset matrix
  • One value of the quantization scaling matrix and one value of the quantization offset matrix are used in particular for the quantization and inverse quantization of one frequency component of the transformed image data block.
  • the quantization scaling matrix is composed of scaling values for each frequency.
  • the quantization offset matrix is composed of offset values for each frequency. Note that the quantization offset matrix and the quantization scaling matrix may be simply referred to as a quantization matrix or a matrix.
  • Patent Document 1 describes an image encoding device that encodes an image using a quantization offset value.
  • the quantization scaling matrix can be encoded into either a sequence header or a picture header, and these quantization scaling matrices are Used for inverse quantization processing.
  • these quantization scaling matrices are used for inverse quantization processing.
  • One of the problems of the prior art is that the use of separate quantization offset values for the quantization process and the inverse quantization process in order to improve the accuracy of the minimum inverse quantization value increases the compression bits of the image. . In order to reduce the increase in additional bits, a larger quantization scaling value is usually required for further compression.
  • Another challenge of the prior art is the flexibility to adjust the quantization scaling matrix and quantization offset matrix used for the inverse quantization process of a picture without transmitting additional information about the adjusted matrix Is lacking.
  • an object of the present invention is to provide an image encoding method that improves the encoding efficiency while suppressing deterioration of image quality.
  • an image coding apparatus is an image coding method for coding an image for each block, and converts a plurality of pixel values included in a block into a plurality of frequency coefficients.
  • the plurality of frequency coefficients are quantized using a parameter set including at least one of a step, a quantization scaling matrix determined for each block, and a quantization offset matrix determined for each block A quantization step.
  • the image encoding method further includes a writing step of writing a plurality of quantization scaling matrices corresponding to a plurality of block sizes and a plurality of quantization offset values corresponding to the plurality of block sizes in a header.
  • the first quantization offset value corresponding to the first block size among the plurality of block sizes is written as one of the plurality of quantization offset values
  • the first quantization scaling matrix corresponding to the first block size is written as one of the plurality of quantization scaling matrices, and the writing step is smaller than the first block size among the plurality of block sizes.
  • a second quantization offset value corresponding to the second block size is smaller than the first block size among the plurality of block sizes.
  • the second quantization offset value larger than the first quantization offset value is written as one of the plurality of quantization offset values, and in the writing step, the second block size corresponding to the second block size is written.
  • the quantization scaling factor corresponding to the block size Rikusu, and said plurality of quantization offset value, using the parameter set including quantization offset value corresponding to the block size of the block, a plurality of frequency coefficients may be quantized.
  • the image encoding method may further include calculating the distortion cost indicating the magnitude of distortion caused by the quantization of the plurality of frequency coefficients, or the edge included in the image.
  • a plurality of pixel values may be converted into the plurality of frequency coefficients.
  • an appropriate block size is selected according to the characteristics of the image.
  • the image encoding method is further determined by a quantization parameter determining step for determining a quantization parameter corresponding to the block, and a matrix determining step for determining the quantization scaling matrix corresponding to the block Modifying the quantization scaling matrix depending on the determined quantization parameter, thereby correcting a slope indicating a ratio of a change in the quantization scaling value to a change in the frequency in the determined quantization scaling matrix.
  • a matrix modification step wherein the quantization step includes quantizing the plurality of frequency coefficients using the modified quantization scaling matrix and the parameter set including the determined quantization parameter. Good.
  • the quantization scaling matrix may be modified so that the slope becomes steeper than.
  • the quantization parameter when the quantization parameter is large, the difference between a plurality of quantization scaling values becomes large. Therefore, the image is more appropriately encoded.
  • the image encoding method is further determined: a quantization parameter determining step for determining a quantization parameter corresponding to the block; and a matrix determining step for determining the quantization offset matrix corresponding to the block
  • a quantization parameter determining step for determining a quantization parameter corresponding to the block
  • a matrix determining step for determining the quantization offset matrix corresponding to the block
  • the quantization offset matrix may be modified so that the slope becomes steeper than.
  • the quantization parameter when the quantization parameter is large, the difference between a plurality of quantization offset values becomes large. Therefore, the image is more appropriately encoded.
  • the image encoding method may further include a first writing step of writing a first quantization offset matrix in a header, the first quantization offset matrix, and the first quantization offset matrix different from a predetermined one.
  • the image decoding method is an image decoding method for decoding an image for each block, the quantization scaling matrix determined for each block, and the quantization offset matrix determined for each block Using a parameter set including at least one of them, an inverse quantization step for inversely quantizing a plurality of frequency coefficients included in the block, and converting the plurality of inversely quantized frequency coefficients to a plurality of pixel values An inverse transformation step.
  • the image decoding method may further include a quantization parameter determining step for determining a quantization parameter corresponding to the block, a matrix determining step for determining the quantization scaling matrix corresponding to the block, and the determined A matrix for correcting a slope indicating a ratio of a change in a quantization scaling value to a change in a frequency in the determined quantization scaling matrix by correcting the quantization scaling matrix depending on the determined quantization parameter. And the step of dequantizing the plurality of frequency coefficients using the parameter set including the modified quantization scaling matrix and the determined quantization parameter. Also good.
  • the quantization scaling matrix may be modified so that the slope becomes steeper than.
  • the image decoding method may further include: a quantization parameter determining step for determining a quantization parameter corresponding to the block; a matrix determining step for determining the quantization offset matrix corresponding to the block; A matrix for correcting a slope indicating a ratio of a change in the quantization offset value to a change in the frequency in the determined quantization offset matrix by correcting the quantization offset matrix depending on the determined quantization parameter. And the step of dequantizing the plurality of frequency coefficients using the parameter set including the modified quantization offset matrix and the determined quantization parameter. Also good.
  • the quantization offset matrix may be modified so that the slope becomes steeper than.
  • the image decoding method may further include a first analysis step of obtaining a first quantization offset matrix from the header by analyzing the header, and obtaining a flag from the block header by analyzing the block header.
  • a second analysis step and when the acquired flag indicates a predetermined value, a predetermined second quantization offset matrix different from the first quantization offset matrix is determined for each block If the acquired flag does not indicate the predetermined value, the first quantization offset matrix is determined as the quantization offset matrix determined for each block.
  • a selection step of selecting, and in the inverse quantization step, Using the parameter set including the quantization offset matrix is may be inversely quantizing the plurality of frequency coefficients.
  • An image encoding apparatus is an image encoding apparatus that encodes an image for each block, the conversion unit converting a plurality of pixel values included in the block into a plurality of frequency coefficients, and the block A quantization unit that quantizes the plurality of frequency coefficients using a parameter set including at least one of a quantization scaling matrix determined for each block and a quantization offset matrix determined for each block; You may prepare.
  • the image encoding method is realized as an image encoding apparatus.
  • An image decoding apparatus is an image decoding apparatus that decodes an image for each block, the quantization scaling matrix determined for each block, and the quantization offset matrix determined for each block Using a parameter set including at least one of them, an inverse quantization unit that inversely quantizes a plurality of frequency coefficients included in the block, and converts the plurality of frequency coefficients that have been inversely quantized into a plurality of pixel values.
  • An inverse conversion unit may be provided.
  • the image encoding method is realized as an image decoding apparatus.
  • the program according to the present invention may be a program for causing a computer to execute the steps included in the image coding method.
  • the image encoding method is realized as a program.
  • the program according to the present invention may be a program for causing a computer to execute the steps included in the image decoding method.
  • the image decoding method is realized as a program.
  • An integrated circuit is an integrated circuit that encodes an image for each block.
  • the integrated circuit converts a plurality of pixel values included in the block into a plurality of frequency coefficients, and is determined for each block.
  • a quantization unit that quantizes the plurality of frequency coefficients using a parameter set including at least one of a quantization scaling matrix and a quantization offset matrix determined for each block. .
  • the image encoding method is realized as an integrated circuit.
  • An integrated circuit is an integrated circuit that decodes an image for each block, and includes a quantization scaling matrix determined for each block and a quantization offset matrix determined for each block. , Using a parameter set including at least one, an inverse quantization unit that inversely quantizes a plurality of frequency coefficients included in the block, and an inverse transform that converts the plurality of frequency coefficients that have been dequantized into a plurality of pixel values May be provided.
  • the image decoding method is realized as an integrated circuit.
  • image quality deterioration is suppressed and coding efficiency is improved.
  • FIG. 1A is a conceptual diagram illustrating a relationship between a quantization value and an inverse quantization value.
  • FIG. 1B is a conceptual diagram illustrating adjustment of an inverse quantization value by a quantization offset value.
  • FIG. 2A is a conceptual diagram illustrating a relationship between an input value and a quantized value.
  • FIG. 2B is a conceptual diagram illustrating adjustment of a quantization value by a quantization offset value.
  • FIG. 3A is a block diagram showing an image encoding device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3B is a flowchart showing an image encoding process according to Embodiment 1.
  • FIG. 4A is a configuration diagram illustrating the image decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 4A is a configuration diagram illustrating the image decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a flowchart showing image decoding processing according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a configuration diagram illustrating a more specific example of the image encoding device according to Embodiment 1.
  • FIG. 5B is a flowchart illustrating a more specific example of the image encoding process according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a more specific first example of the image coding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a more specific first example of the image encoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a second more specific example of the image coding device according to Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a second specific example of the image encoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing the relationship between the quantization scaling matrix and the inverse quantization value.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing the relationship between the quantization offset matrix and the inverse quantization value.
  • FIG. 12A is a configuration diagram illustrating an image encoding device according to Embodiment 2.
  • FIG. 12B is a flowchart illustrating an image encoding process according to Embodiment 2.
  • FIG. 13A is a block diagram showing an image decoding apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 13B is a flowchart showing image decoding processing according to Embodiment 2.
  • FIG. 12A is a configuration diagram illustrating an image encoding device according to Embodiment 2.
  • FIG. 12B is a flowchart illustrating an image encoding process according to Embodiment 2.
  • FIG. 13A is a block diagram showing an image decoding apparatus
  • FIG. 14 is a configuration diagram illustrating a more specific example of the image encoding device according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a first specific example of the image encoding process according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating a second specific example of the image encoding process according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a configuration diagram illustrating a more specific example of the image decoding apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a more specific first example of the image decoding process according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating a second specific example of the image decoding process according to the second embodiment.
  • FIG. 20A is a configuration diagram illustrating an image encoding device according to Embodiment 3.
  • FIG. 20B is a flowchart showing an image encoding process according to Embodiment 3.
  • FIG. 21A is a block diagram showing an image decoding apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 21B is a flowchart illustrating image decoding processing according to Embodiment 3.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a bitstream according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a configuration diagram illustrating a more specific example of the image coding device according to Embodiment 3.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating a more specific example of the image encoding process according to the third embodiment.
  • FIG. 25 is a configuration diagram illustrating a more specific example of the image decoding apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 21A is a block diagram showing an image decoding apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 21B is a flowchart illustrating image decoding processing according to Embodiment 3.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a bitstream according to the third embodiment.
  • FIG. 26 is a flowchart illustrating a more specific example of the image decoding process according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an appearance of a mobile phone.
  • FIG. 29 is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 30 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a digital broadcasting system.
  • FIG. 31 is a block diagram illustrating a configuration example of a television.
  • FIG. 32 is a block diagram illustrating a configuration example of an information reproducing / recording unit that reads and writes information from and on a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of the structure of a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 34 is a block diagram illustrating a configuration example of an integrated circuit that implements the image encoding method and the image decoding method according
  • FIG. 1A is a conceptual diagram illustrating a relationship between a quantization value and an inverse quantization value.
  • the quantization scaling matrix the larger the quantization scale step (also called the quantization step size or scale step).
  • FIG. 1B is a conceptual diagram showing adjustment of an inverse quantization value by an offset value. If the offset value is a positive value, the inverse quantization value is adjusted to a smaller value. When the offset value is a negative value, the inverse quantization value is adjusted to a larger value. The adjustment amount increases as the absolute value of the offset value increases.
  • FIG. 2A is a conceptual diagram showing a relationship between an input value and a quantized value.
  • FIG. 2B is a conceptual diagram showing adjustment of a quantization value by an offset value. If the offset value is a positive value, the quantization threshold is adjusted to a smaller value. If the offset value is negative, the quantization threshold is adjusted to a larger value. The adjustment amount increases as the absolute value of the offset value increases. As a result, the greater the offset value, the smaller the possibility that the quantized value becomes zero coefficient. Also, the smaller the offset value, the greater the possibility that the quantized value will be a zero coefficient.
  • the smaller the offset value the larger the so-called dead zone and the number of zero coefficients increases. Thereby, encoding efficiency improves.
  • the image quality may deteriorate subjectively.
  • the larger the offset value the smaller the so-called dead zone and the number of zero coefficients decreases. Thereby, encoding efficiency falls.
  • the image quality may be subjectively improved.
  • the same offset value is used in quantization and inverse quantization.
  • the quantized value and the inverse quantized value are adjusted to the same extent. For example, with a large offset value, the quantization value is adjusted to be relatively large, and the inverse quantization value is adjusted to be relatively small. Conversely, the quantized value is adjusted to be relatively small with a small offset value, and the inverse quantized value is adjusted to be relatively large. As a result, the input value and the inverse quantization value are close to each other.
  • the number of zero coefficients changes depending on the magnitude of the offset value, and the subjective image quality changes. That is, the larger the offset value, the lower the encoding efficiency and the image quality may be improved.
  • offset values may be used in quantization and inverse quantization.
  • only the inverse quantization value may be adjusted by the offset value.
  • the input value information is reduced by quantization, but the image quality may be subjectively improved by adjusting the inverse quantization value to be large. Therefore, in inverse quantization, when a small offset value is used, the inverse quantization value becomes large, and the image quality may be subjectively improved.
  • the magnitude of the offset value means the magnitude of the offset value in the positive direction.
  • the negative offset value is smaller than the positive offset value regardless of the magnitude of the absolute value.
  • FIG. 3A is a configuration diagram illustrating the image encoding device according to Embodiment 1.
  • the image encoding device 2600 illustrated in FIG. 3A includes a transforming unit 2601 and a quantizing unit 2602.
  • the image encoding device 2600 encodes an image for each block.
  • FIG. 3B is a flowchart showing processing of the image encoding device 2600 shown in FIG. 3A.
  • the conversion unit 2601 converts a plurality of pixel values included in a block into a plurality of frequency coefficients (S2601).
  • the quantization unit 2602 quantizes a plurality of frequency coefficients using a parameter set determined for each block (S2602).
  • the parameter set may include a quantization scaling matrix or a quantization offset matrix.
  • FIG. 4A is a configuration diagram illustrating the image decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • the image decoding device 2700 illustrated in FIG. 4A includes an inverse quantization unit 2701 and an inverse transform unit 2702.
  • the image decoding device 2700 decodes an image for each block.
  • FIG. 4B is a flowchart showing processing of the image decoding device 2700 shown in FIG. 4A.
  • the inverse quantization unit 2701 inversely quantizes a plurality of frequency coefficients included in a block using a parameter set determined for each block (S2701).
  • the inverse conversion unit 2702 converts a plurality of frequency coefficients into a plurality of pixel values (S2702).
  • FIG. 5A is a configuration diagram showing a more specific example of the image coding apparatus according to Embodiment 1.
  • An image encoding device 2100 illustrated in FIG. 5A includes a writing unit 2101, a size determining unit 2102, a transforming unit 2103, and a quantizing unit 2104.
  • FIG. 5B is a flowchart showing processing of the image encoding device 2100 shown in FIG. 5A.
  • the writing unit 2101 writes a plurality of quantization scaling matrices and a plurality of quantization offset values corresponding to a plurality of block sizes in the header (S2101).
  • the writing unit 2101 writes the first quantization offset value corresponding to the first block size.
  • the writing unit 2101 writes the first quantization scaling matrix corresponding to the first block size.
  • the writing unit 2101 writes a second quantization offset value corresponding to a second block size smaller than the first block size and larger than the first quantization offset value.
  • the writing unit 2101 writes a second quantization scaling matrix that is a second quantization scaling matrix corresponding to the second block size and is smaller than the first quantization scaling matrix.
  • the second quantization scaling matrix is smaller than the first quantization scaling matrix means that the plurality of scaling values included in the second quantization scaling matrix are more than the plurality of scaling values included in the first quantization scaling matrix. Also refers to being small as a whole.
  • an average value of a plurality of scaling values may be used, or a median value of the plurality of scaling values may be used. The same applies when comparing the size of the quantization offset matrix.
  • the size determining unit 2102 determines the block size (S2102). At this time, the size determining unit 2102 may calculate a distortion cost indicating the magnitude of distortion generated by quantization, and may determine the block size depending on the calculated distortion cost. Alternatively, the size determining unit 2102 may detect an edge in the image and determine the block size depending on the detected edge.
  • the conversion unit 2103 converts a plurality of pixel values included in a block formed with the determined block size into a plurality of frequency coefficients (S2103).
  • the quantization unit 2104 quantizes a plurality of frequency coefficients using a parameter set determined for each block (S2104).
  • the quantization unit 2104 uses a quantization scaling matrix corresponding to the block size as a parameter set.
  • the quantization unit 2104 uses a quantization offset value corresponding to the block size as a parameter set.
  • a large quantization scaling matrix and a small quantization offset value are applied to a large block. This increases the coding efficiency of larger blocks.
  • a small quantization scaling matrix and a large quantization offset value are applied to a small block.
  • the image quality of smaller blocks is subjectively improved.
  • the image encoding device 2100 applies a quantization scaling matrix and a quantization offset value according to the feature of such a block. Therefore, deterioration in image quality is suppressed and coding efficiency is improved.
  • FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of a more specific image encoding device according to the first embodiment. 6 includes a calculation unit 400, a writing unit 402, a distortion calculation unit 404, a transform block size selection unit 406, a subtraction unit 408, a transform unit 410, a quantization unit 412, and an inverse quantization. Unit 414, inverse transform unit 416, memory unit 418, addition unit 422, and sample prediction unit 420.
  • the subtraction unit 408, the conversion unit 410, the quantization unit 412, the inverse quantization unit 414, the inverse conversion unit 416, the memory unit 418, the addition unit 422, and the sample prediction unit 420 form a part of the image encoding device 450. .
  • the calculation unit 400 reads a parameter set D401 that includes a plurality of predefined quantization scaling matrices and a plurality of predefined offset values, and a parameter set that includes the selected plurality of quantization scaling matrices and a plurality of offset values.
  • D403 is output to the writing unit 402. Thereafter, the writing unit 402 writes the parameter set D405 including the plurality of selected quantization scaling matrices and the plurality of offset values in the picture header or the sequence header.
  • the distortion calculation unit 404 reads the image sample D409 of the block and the prediction sample D423 of the block, and outputs the cost value D408 to the transform block size selection unit 406.
  • the transform block size selection unit 406 selects the transform block size D410 from the transform block size set based on the lowest distortion cost.
  • the subtraction unit 408 obtains a non-compressed image sample D409 and a prediction sample D423 of the picture, and outputs a residual block D411. Then, the transform unit 410 transforms the residual block D411 using the selected transform block size D410, and outputs the coefficient block D413 to the quantization unit 412.
  • the quantization unit 412 reads the coefficient block D413 and the parameter set D407 including the plurality of selected quantization scaling matrices and the plurality of quantization offset values, and outputs a coded sample D415 of the picture.
  • the inverse quantization unit 414 reads the encoded sample D415, performs an inverse quantization process using the parameter set D407 including a plurality of selected quantization scaling matrices and a plurality of quantization offset values, and performs an inverse quantization coefficient D417. Is output to the inverse transform unit 416. The inverse transform unit 416 then outputs a reconstructed residual block D419. Thereafter, the adding unit 422 reads the reconstructed residual block D419 and the prediction sample D423, and outputs the reconstructed sample D425 of the picture.
  • the reconstructed sample D425 is then stored in the memory unit 418.
  • the sample prediction unit reads the reconstructed sample D421 from the memory unit 418, and outputs the prediction sample D423.
  • FIG. 7 is a flowchart showing processing of the image encoding device 450 shown in FIG.
  • the calculation unit 400 sets a smaller quantization offset value for a coefficient having a large transform block size (S200).
  • the calculation unit 400 sets a larger quantization scaling matrix for the coefficients having the same large transform block size (S202).
  • the calculation unit 400 sets a larger quantization offset value for a smaller block size (S204).
  • the calculation unit 400 sets a smaller quantization scaling matrix for a smaller transform block size (S206).
  • the writing unit 402 encodes a plurality of quantization offset values selected for a plurality of various transform sizes in the header (S208).
  • the writing unit 402 encodes a plurality of quantization scaling matrices selected for a plurality of various transform sizes in the header (S210).
  • the transform block size selection unit 406 selects a transform block size suitable for encoding the residual block from a group of transform block sizes based on the lowest distortion cost (S212).
  • the conversion unit 410 converts the residual block using the selected conversion size (S214).
  • the quantization unit 412 quantizes the transform coefficient using the corresponding quantization offset value and scaling matrix based on the selected transform block size (S216).
  • the inverse quantization unit 414 inversely quantizes the quantization coefficient using the corresponding quantization offset value and scaling matrix based on the selected transform block size (S218).
  • the inverse transform unit 416 inversely transforms the coefficients using the selected transform block size to obtain a residual (S220).
  • the adding unit 422 reconstructs the image sample by adding the prediction sample to the reconstructed residual (S222).
  • FIG. 8 is a block diagram showing a modification of the image encoding device 450 shown in FIG. 8 includes a calculation unit 500, a writing unit 502, an edge detection unit 504, a transform block size selection unit 506, a subtraction unit 508, a transform unit 510, a quantization unit 512, and an inverse quantization.
  • the subtraction unit 508, the conversion unit 510, the quantization unit 512, the inverse quantization unit 514, the inverse conversion unit 516, the memory unit 518, the addition unit 522, and the sample prediction unit 520 form part of the image encoding device 550. .
  • the calculation unit 500 reads a parameter set D501 including a plurality of predefined quantization scaling matrices and a plurality of predefined offset values, and a parameter set including a plurality of selected quantization scaling matrices and a plurality of offset values.
  • D503 is output to the writing unit 502. Then, the writing unit 502 writes the parameter set D505 including the plurality of selected quantization scaling values and the plurality of offset values in the picture header or sequence header.
  • the edge detection unit 504 reads the block image sample D509 and outputs the edge information D508 to the conversion block size selection unit 506.
  • the transform block size selection unit 506 selects a transform block size D510 from the set of transform block sizes based on the edge information.
  • the subtraction unit 508 acquires the uncompressed image sample D509 and the prediction sample D523 of the picture, and outputs a residual block D511. Then, the transform unit 510 transforms the residual block D511 using the selected transform block size D510, and outputs the coefficient block D513 to the quantization unit 512.
  • the quantization unit 512 reads the coefficient block D513 and the parameter set D507 including a plurality of selected quantization scaling matrices and a plurality of quantization offset values, and outputs a coded sample D515 of a picture.
  • the inverse quantization unit 514 reads the encoded sample D515, performs an inverse quantization process using the parameter set D507 including a plurality of selected quantization scaling matrices and a plurality of quantization offset values, and performs an inverse quantization coefficient D517. Is output to the inverse transform unit 516. The inverse transform unit then outputs a reconstructed residual block D519. Thereafter, the adder 522 reads the reconstructed residual block D519 and the prediction sample D523, and outputs the reconstructed sample D525 of the picture.
  • the reconstructed sample D525 is then stored in the memory unit 518.
  • the sample prediction unit reads the reconstructed sample D521 from the memory unit 518, and outputs the prediction sample D523.
  • FIG. 9 is a flowchart showing processing of the image encoding device 550 shown in FIG. As shown in this figure, the calculation unit 500 sets a smaller quantization offset value for a coefficient having a large transform block size (S300). In addition, the calculation unit 500 sets a larger quantization scaling matrix for the coefficient having the same large transform block size (S302).
  • the calculation unit 500 sets a larger quantization offset value for a smaller block size (S304).
  • the calculation unit 500 sets a smaller quantization scaling matrix for a smaller transform block size (S306).
  • the writing unit 502 encodes a plurality of quantization offset values selected for a plurality of various transform sizes in the header (S308).
  • the writing unit 502 encodes a plurality of quantization scaling matrices selected for a plurality of various transform sizes in the header (S310).
  • the transform block size selection unit 506 selects a transform block size suitable for encoding the residual block from a group of transform block sizes based on edge detection in the image sample block (S312). If the image sample block has an edge, a smaller transform block size is selected according to the position of the edge.
  • the conversion unit 510 converts the residual block using the selected conversion size (S314).
  • the quantization unit 512 quantizes the transform coefficient using the corresponding quantization offset value and scaling matrix based on the selected transform block size (S316). Similarly, the inverse quantization unit 514 inversely quantizes the quantization coefficient using the corresponding quantization offset value and scaling matrix based on the selected transform block size (S318).
  • the inverse transform unit 516 transforms coefficients using the selected transform block size to obtain a residual (S320).
  • the addition unit 522 reconstructs the image sample by adding the reconstructed residual to the prediction sample (S322).
  • the image encoding device and the image decoding device according to Embodiment 1 use a parameter set determined for each block.
  • the image encoding apparatus may select an appropriate block size according to the characteristics of the image and apply an optimum parameter set according to the selected block size. Thereby, deterioration of image quality is suppressed and encoding efficiency is improved.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing the relationship between the quantization scaling matrix and the inverse quantization value.
  • the quantization scaling matrix is usually set small for low frequencies and large for high frequencies. This kind of setting usually improves the image quality subjectively.
  • the rate of increase of the quantization scaling matrix can be defined as the slope of the quantization scaling matrix. That is, the slope of the quantization scaling matrix indicates the rate of change in the quantization scaling value with respect to the change in frequency in the quantization scaling matrix.
  • the quantization scaling matrix can directly control the quantization step size as shown in this figure.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing the relationship between the quantization offset matrix and the inverse quantization value.
  • the quantization offset matrix is usually set large for low frequencies and small for high frequencies. This kind of setting usually improves the image quality subjectively.
  • Quantization offset matrix decrease rate (increase rate in the negative direction) can be defined as the slope of the quantization offset matrix. That is, the slope of the quantization offset matrix indicates the rate of change in the quantization offset value with respect to the change in frequency in the quantization offset matrix.
  • the quantization offset matrix can directly control the quantization offset adjustment as shown in this figure. This figure shows an example in which the quantization step size is the same for all frequency components.
  • FIG. 12A is a configuration diagram illustrating an image encoding device according to Embodiment 2.
  • 12A includes a quantization parameter determination unit 2201, a matrix determination unit 2202, a matrix correction unit 2203, a conversion unit 2204, and a quantization unit 2205.
  • FIG. 12B is a flowchart showing processing of the image encoding device 2200 shown in FIG. 12A.
  • the quantization parameter determination unit 2201 determines a quantization parameter corresponding to a block (S2201).
  • the matrix determination unit 2202 determines a quantization scaling matrix corresponding to the block (S2202).
  • the matrix correction unit 2203 corrects the inclination of the quantization scaling matrix by correcting the quantization scaling matrix depending on the quantization parameter (S2203).
  • the matrix correction unit 2203 has a steeper slope than when the quantization parameter is the first quantization parameter.
  • the quantization scaling matrix may be modified.
  • the conversion unit 2204 converts a plurality of pixel values included in the block into a plurality of frequency coefficients (S2204).
  • the quantization unit 2205 quantizes the plurality of frequency coefficients using the modified quantization scaling matrix and the determined quantization parameter (S2205).
  • the image encoding device 2200 can encode the image. Also, the image encoding device 2200 can flexibly modify the quantization scaling matrix according to the quantization parameter. Therefore, the image encoding apparatus 2200 can determine the quantization scale step by the modified quantization scaling matrix more flexibly than determining the quantization scale step by multiplying the quantization parameter and the quantization scaling matrix. Can do.
  • the image encoding device 2200 may correct the inclination of the quantization scaling matrix by correcting the high-frequency scaling value in the quantization scaling matrix to a large value. Thereby, the image coding apparatus 2200 can improve coding efficiency.
  • the image encoding device 2200 may correct the inclination of the quantization scaling matrix by correcting the low-frequency scaling value in the quantization scaling matrix to a small value. Thereby, the image coding apparatus 2200 can improve the image quality.
  • the quantization parameter determination unit 2201 determines a quantization parameter corresponding to a block (S2201).
  • the matrix determination unit 2202 determines a quantization offset matrix corresponding to the block (S2202).
  • the matrix correction unit 2203 corrects the inclination of the quantization offset matrix by correcting the quantization offset matrix depending on the quantization parameter (S2203).
  • the matrix correction unit 2203 has a steeper slope than when the quantization parameter is the first quantization parameter.
  • the quantization offset matrix may be modified.
  • the conversion unit 2204 converts a plurality of pixel values included in the block into a plurality of frequency coefficients (S2204).
  • the quantization unit 2205 quantizes the plurality of frequency coefficients using the modified quantization offset matrix and the determined quantization parameter (S2205).
  • the image encoding device 2200 can encode the image. Further, the image encoding device 2200 can flexibly modify the quantization offset matrix according to the quantization parameter. Therefore, the image coding apparatus 2200 can determine the adjustment amount with the modified quantization offset matrix more flexibly than the adjustment amount is determined by multiplying the quantization parameter and the quantization offset matrix.
  • the image encoding device 2200 may correct the gradient of the quantization offset matrix by correcting the high-frequency offset value in the quantization offset matrix to a small value. Thereby, the image coding apparatus 2200 can improve coding efficiency.
  • the image encoding device 2200 may correct the slope of the quantization offset matrix by correcting the low-frequency offset value in the quantization offset matrix to a large value. Thereby, the image coding apparatus 2200 can improve the image quality.
  • the quantization parameter determined by the quantization parameter determination unit 2201 may be a predetermined quantization parameter.
  • the quantization matrix determined by the matrix determination unit 2202 may be a predetermined quantization matrix.
  • the matrix correction unit 2203 corrects a predetermined inclination of the quantization matrix.
  • the matrix correction unit 2203 can set the inclination of the quantization matrix depending on the quantization parameter.
  • FIG. 13A is a configuration diagram illustrating an image decoding apparatus according to Embodiment 2.
  • 13A includes a quantization parameter determination unit 2301, a matrix determination unit 2302, a matrix modification unit 2303, an inverse quantization unit 2304, and an inverse transform unit 2305.
  • FIG. 13B is a flowchart showing processing of the image decoding device 2300 shown in FIG. 13A.
  • the quantization parameter determination unit 2301 determines a quantization parameter corresponding to a block (S2301).
  • the matrix determination unit 2302 determines a quantization scaling matrix corresponding to the block (S2302).
  • the matrix correction unit 2303 corrects the inclination of the quantization scaling matrix by correcting the quantization scaling matrix depending on the quantization parameter (S2303).
  • the matrix correction unit 2303 has a steeper slope than when the quantization parameter is the first quantization parameter.
  • the quantization scaling matrix may be modified.
  • the inverse quantization unit 2304 inversely quantizes a plurality of frequency coefficients using the modified quantization scaling matrix and the determined quantization parameter (S2304).
  • the inverse transform unit 2305 transforms a plurality of frequency coefficients included in the block into a plurality of pixel values (S2305).
  • the image decoding device 2300 can decode the image. Further, the image decoding device 2300 can flexibly modify the quantization scaling matrix according to the quantization parameter. Therefore, the image decoding apparatus 2300 can determine the quantization scale step more flexibly by using the modified quantization scaling matrix, rather than multiplying the quantization parameter and the quantization scaling matrix to determine the quantization scale step. it can.
  • the image decoding device 2300 modifies the quantization scaling matrix so as to be the same as the quantization scaling matrix modified by the image encoding device 2200, thereby converting the image encoded by the image encoding device 2200. It can be decoded properly.
  • the quantization parameter determination unit 2301 determines a quantization parameter corresponding to a block (S2301).
  • the matrix determination unit 2302 determines a quantization offset matrix corresponding to the block (S2302).
  • the matrix correction unit 2303 corrects the inclination of the quantization offset matrix by correcting the quantization offset matrix (S2303).
  • the matrix correction unit 2303 has a steeper slope than when the quantization parameter is the first quantization parameter.
  • the quantization offset matrix may be modified.
  • the inverse quantization unit 2304 inversely quantizes a plurality of frequency coefficients using the modified quantization offset matrix and the determined quantization parameter (S2304).
  • the inverse transform unit 2305 transforms a plurality of frequency coefficients included in the block into a plurality of pixel values (S2305).
  • the image decoding device 2300 can decode the image. Further, the image decoding apparatus 2300 can flexibly modify the quantization offset matrix according to the quantization parameter. Therefore, the image decoding apparatus 2300 can determine the adjustment amount flexibly with the modified quantization offset matrix more flexibly than determining the adjustment amount by multiplying the quantization parameter and the quantization offset matrix.
  • the image decoding apparatus 2300 corrects the image encoded by the image encoding apparatus 2200 by correcting the quantization offset matrix so as to be the same as the quantization offset matrix corrected by the image encoding apparatus 2200. It can be decoded properly. Also, the same quantization offset matrix may not be used for quantization and inverse quantization. Therefore, the image decoding device 2300 may flexibly modify the quantization offset matrix regardless of the processing in the image coding device 2200.
  • the quantization parameter determined by the quantization parameter determination unit 2301 may be a predetermined quantization parameter.
  • the quantization matrix determined by the matrix determination unit 2302 may be a predetermined quantization matrix.
  • the matrix correction unit 2303 corrects a predetermined inclination of the quantization matrix.
  • the matrix correction unit 2303 can set the inclination of the quantization matrix depending on the quantization parameter.
  • FIG. 14 is a configuration diagram illustrating a more specific example of the image encoding device according to the second embodiment. 14 includes a quantization matrix correction unit 1200, a subtraction unit 1202, a conversion unit 1204, a quantization unit 1206, an inverse quantization unit 1208, an inverse conversion unit 1212, a memory unit 1214, and an addition unit. 1216 and a sample prediction unit 1210.
  • the subtraction unit 1202, the conversion unit 1204, the quantization unit 1206, the inverse quantization unit 1208, the inverse conversion unit 1212, the memory unit 1214, the addition unit 1216, and the sample prediction unit 1210 form part of the image encoding device 1250. .
  • the quantization matrix correction unit 1200 reads the quantization scaling matrix D1201, the quantization offset matrix D1203, or both the quantization scaling matrix D1201 and the quantization offset matrix D1203. Further, the quantization matrix correction unit 1200 reads the quantization parameter D1205 and outputs the corrected quantization matrix D1217 to both the quantization unit 1206 and the inverse quantization unit 1208.
  • the subtraction unit 1202 acquires a non-compressed image sample D1207 and a prediction sample D1213 of a picture, and outputs a residual block D1209. Then, the transform unit 1204 transforms the residual block D1209 and outputs the coefficient block D1211 to the quantization unit 1206.
  • the quantization unit 1206 reads the coefficient block D1211, the quantization parameter D1205, and the corrected quantization matrix D1217, and outputs a coded sample D1215 of the picture.
  • the inverse quantization unit 1208 reads the encoded sample D1215, performs an inverse quantization process using the quantization parameter D1205 and the corrected quantization matrix D1217, and outputs the inverse quantization coefficient D1219 to the inverse transform unit 1212. .
  • the inverse transform unit then outputs a reconstructed residual block D1221.
  • the adder 1216 reads the reconstructed residual block D1221 and the prediction sample D1213, and outputs a reconstructed sample D1225 of the picture.
  • the reconstructed sample D1225 is then stored in the memory unit 1214.
  • the sample prediction unit reads the reconstructed sample D1223 from the memory unit 1214, and outputs the prediction sample D1213.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a first example of processing executed by the image encoding device 1250 shown in FIG.
  • a quantization parameter determination unit determines a quantization parameter for a transform coefficient block (S800).
  • the quantization step size for each coefficient is controlled by both the quantization parameter and the quantization scaling matrix.
  • the quantization parameter controls the quantization step size for all the coefficients of the block.
  • the matrix determination unit determines a quantization scaling matrix for the block (S802). Then, the quantization matrix correcting unit 1200 corrects the inclination of the quantization scaling matrix according to the quantization parameter of the block (S804). For example, if the value of the quantization parameter is large, the gradient of the quantization scaling matrix becomes steep, and the gradient becomes gentle as the quantization parameter becomes small.
  • the quantization unit 1206 performs a quantization process using the corrected scaling matrix and the quantization parameter (S806).
  • the inverse quantization unit 1208 executes the inverse quantization process using the corrected quantization scaling matrix and the quantization parameter (S808).
  • FIG. 16 is a flowchart showing a second example of processing executed by the image encoding device 1250 shown in FIG.
  • a quantization parameter determination unit determines a quantization parameter for a transform coefficient block (S900).
  • the quantization parameter controls the quantization step size for all coefficients of the block, and the quantization offset matrix controls the inverse quantization adjustment.
  • the matrix determination unit determines a quantization offset matrix for the block (S902). Then, the quantization matrix correction unit 1200 corrects the inclination of the quantization offset matrix according to the quantization parameter of the block (S904). For example, if the value of the quantization parameter is large, the inclination of the quantization offset matrix becomes steep, and the inclination becomes gentle as the quantization parameter becomes small.
  • the quantization unit 1206 performs a quantization process using the corrected offset matrix and the quantization parameter (S906).
  • the inverse quantization unit 1208 executes the inverse quantization process using the corrected quantization offset matrix and the quantization parameter (S908).
  • FIG. 17 is a configuration diagram showing a more specific example of the image decoding apparatus according to the second embodiment.
  • the image decoding apparatus 1350 illustrated in FIG. 17 includes a quantization matrix correction unit 1300, an inverse quantization unit 1302, an inverse transform unit 1304, a sample reconstruction unit 1306, a sample prediction unit 1308, and a memory unit 1310.
  • the inverse quantization unit 1302, the inverse transform unit 1304, the sample reconstruction unit 1306, the memory unit 1310, and the sample prediction unit 1308 form part of the image decoding device 1350.
  • the quantization matrix correction unit 1300 reads the quantization scaling matrix D1301, the quantization offset matrix D1303, or both the quantization scaling matrix D1301 and the quantization offset matrix D1303. Also, the quantization matrix correction unit 1300 reads the quantization parameter D1305 and outputs the corrected quantization matrix D1319 to the inverse quantization unit 1302.
  • the inverse quantization unit 1302 reads the coded block D1307 of the picture, performs an inverse quantization process using the quantization parameter D1305 and the modified quantization matrix D1319, and sends the inverse quantization coefficient D1309 to the inverse transform unit 1304. Output.
  • the inverse transform unit 1304 then outputs the decoded residual block D1311 to the sample reconstruction unit 1306.
  • the sample reconstruction unit 1306 acquires the decoded residual block D1311 and the prediction sample D1313, and outputs the reconstruction sample D1315.
  • the reconstructed sample D1315 is then stored in the memory unit 1310.
  • the sample prediction unit 1308 reads the reconstructed sample D1317 from the memory unit 1310, and outputs the prediction sample D1313.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a first example of processing executed by the image decoding apparatus shown in FIG.
  • the quantization parameter determination unit determines the quantization parameter for the transform coefficient block (S1000). This parameter is usually parsed from the picture header or block header.
  • the quantization step size for each coefficient is controlled by both the quantization parameter and the quantization scaling matrix.
  • the quantization parameter controls the quantization step size for all the coefficients of the block.
  • the matrix determination unit determines a quantization scaling matrix for the block (S1002). Then, the quantization matrix correction unit 1300 corrects the inclination of the quantization scaling matrix according to the quantization parameter of the block (S1004). For example, if the value of the quantization parameter is large, the gradient of the quantization scaling matrix becomes steep, and the gradient becomes gentle as the quantization parameter becomes small.
  • the inverse quantization unit 1302 executes an inverse quantization process using the modified quantization scaling matrix and the quantization parameter (S1006).
  • FIG. 19 is a flowchart showing a second example of processing executed by the image decoding apparatus shown in FIG.
  • the quantization parameter determination unit determines the quantization parameter for the transform coefficient block (S1100). This parameter is usually parsed from the picture header or block header.
  • the quantization parameter controls the quantization step size for all coefficients of the block, and the quantization offset matrix controls the inverse quantization adjustment.
  • the matrix determination unit determines a quantization offset matrix for the block (S1102). Then, the quantization matrix correction unit 1300 corrects the inclination of the quantization offset matrix according to the quantization parameter of the block (S1104). For example, if the value of the quantization parameter is large, the inclination of the quantization offset matrix becomes steep, and the inclination becomes gentle as the quantization parameter becomes small.
  • the inverse quantization unit 1302 executes an inverse quantization process using the corrected quantization offset matrix and the quantization parameter (S1106).
  • the image encoding device and the image decoding device according to Embodiment 2 use a parameter set determined for each block. Then, the image encoding device and the image decoding device flexibly modify the quantization scaling matrix or the quantization offset matrix according to the quantization parameter. Thereby, deterioration of image quality is suppressed and encoding efficiency is improved.
  • FIG. 20A is a configuration diagram illustrating an image encoding device according to Embodiment 3.
  • 20A includes a first writing unit 2401, a selection unit 2402, a second writing unit 2403, a conversion unit 2404, and a quantization unit 2405.
  • FIG. 20B is a flowchart showing processing of the image encoding device 2400 shown in FIG. 20A.
  • the first writing unit 2401 writes the first quantization offset matrix in the header (S2401).
  • the selection unit 2402 selects a quantization offset matrix from the first quantization offset matrix and a predetermined second quantization offset matrix different from the first quantization offset matrix (S2402).
  • the second writing unit 2403 writes a flag indicating a predetermined value in the block header (S2403).
  • the conversion unit 2404 converts a plurality of pixel values included in the block into a plurality of frequency coefficients (S2404).
  • the quantization unit 2405 quantizes the plurality of frequency coefficients using the selected quantization offset matrix (S2405).
  • the image encoding device 2400 can encode the image. Also, the image encoding device 2400 can switch between a customized first quantization offset matrix and a predetermined second quantization offset matrix. The image encoding device 2400 can notify the decoding side of the selected quantization offset matrix while suppressing an increase in the amount of data generated by encoding.
  • FIG. 21A is a block diagram showing an image decoding apparatus according to Embodiment 3.
  • An image decoding apparatus 2500 shown in FIG. 21A includes a first analysis unit 2501, a second analysis unit 2502, a selection unit 2503, an inverse quantization unit 2504, and an inverse transform unit 2505.
  • FIG. 21B is a flowchart showing processing of the image decoding device 2500 shown in FIG. 21A.
  • the first analysis unit 2501 acquires the first quantization offset matrix by analyzing the header (S2501).
  • the second analysis unit 2502 obtains a flag by analyzing the block header (S2502).
  • the selection unit 2503 selects a predetermined second quantization offset matrix different from the first quantization offset matrix.
  • the selection unit 2503 selects the first quantization offset matrix (S2503).
  • the inverse quantization unit 2504 inversely quantizes the plurality of frequency coefficients using the selected first quantization offset matrix or the selected second quantization offset matrix (S2504).
  • the inverse conversion unit 2505 converts a plurality of frequency coefficients included in the block into a plurality of pixel values (S2505).
  • the image decoding device 2500 can decode the image.
  • the image decoding device 2500 can switch between the customized first quantization offset matrix and a predetermined second quantization offset matrix. Then, the image decoding apparatus 2500 can select an appropriate quantization offset matrix based on the flag set on the encoding side.
  • FIG. 22 is a diagram showing the position of the matrix selection flag stored in the coding block according to the third embodiment.
  • the matrix selection flag D1602 shown in FIG. 16 is stored in the header of the coding block of the picture D1600.
  • the customized quantization offset matrix may be stored in the picture header or in the sequence header of the bitstream.
  • FIG. 23 is a configuration diagram illustrating a specific example of the image encoding device according to the third embodiment.
  • the image encoding device 1450 illustrated in FIG. 23 includes a quantization offset matrix selection unit 1400, a first writing unit 1418, a second writing unit 1420, a subtraction unit 1402, a conversion unit 1404, a quantization unit 1406, an inverse quantum A conversion unit 1408, an inverse conversion unit 1412, a memory unit 1414, an addition unit 1416, and a sample prediction unit 1410.
  • the subtraction unit 1402, the conversion unit 1404, the quantization unit 1406, the inverse quantization unit 1408, the inverse conversion unit 1412, the memory unit 1414, the addition unit 1416, and the sample prediction unit 1410 form part of the image encoding device 1450.
  • the quantization offset matrix selection unit 1400 reads a customizable quantization offset matrix D1403 and a predetermined quantization offset matrix D1401. Then, the quantization offset matrix selection unit 1400 selects the quantization offset matrix, and outputs the selected quantization offset matrix D1417 to the quantization unit 1406 and the inverse quantization unit 1408.
  • the first writing unit 1418 reads the customizable quantization offset matrix D1403, and writes the customizable quantization offset matrix D1427 in the picture header or sequence header.
  • the second writing unit 1420 reads the matrix selection flag D1405 from the quantization offset matrix selection unit 1400, and writes the matrix selection flag D1429 in the encoded block header.
  • the subtraction unit 1402 acquires a non-compressed image sample D1407 and a prediction sample D1413 of the picture, and outputs a residual block D1409. Subsequently, the transform unit 1404 transforms the residual block D1409 and outputs the coefficient block D1411 to the quantization unit 1406.
  • the quantization unit 1406 reads the coefficient block D1411, and the selected quantization offset matrix D1417, and outputs a coded sample D1415 of the picture.
  • the inverse quantization unit 1408 reads the encoded sample D1415 and executes an inverse quantization process using the selected quantization offset matrix D1417. Then, the inverse quantization unit 1408 outputs the inverse quantization coefficient D1419 to the inverse transform unit 1412. The inverse transform unit 1412 then outputs a reconstructed residual block D1421. Thereafter, the adding unit 1416 reads the reconstructed residual block D1421 and the prediction sample D1413, and outputs a reconstructed sample D1425 of the picture.
  • the reconstructed sample D1425 is then stored in the memory unit 1414.
  • the sample prediction unit 1410 reads the reconstructed sample D1423 from the memory unit 1414, and outputs the prediction sample D1413.
  • FIG. 24 is a flowchart showing processing of the image encoding device 1450 shown in FIG.
  • the first writing unit 1418 encodes a customizable quantization offset matrix and writes the encoded quantization offset matrix in the header (S1800).
  • the quantization offset matrix selection unit 1400 determines whether or not to use a predetermined quantization offset matrix (S1802). If the quantization offset matrix selection unit 1400 determines to use a predetermined quantization offset matrix (Yes in S1802), the quantization offset matrix selection unit 1400 selects a predetermined quantization matrix (S1804). In this case, the second writing unit 1420 writes a flag indicating a predetermined value in the header of the encoded block (S1807).
  • the quantization offset matrix selection unit 1400 determines not to use a predetermined quantization offset matrix (No in S1802), the quantization offset matrix selection unit 1400 selects the quantization offset matrix that has been encoded and written in the header (S1806). . The quantization offset matrix may be written in either the sequence header or the picture header. Then, the quantization unit 1406 performs a quantization process using the selected quantization offset matrix (S1808). Finally, the inverse quantization unit 1408 executes the inverse quantization process using the selected quantization offset matrix (S1810).
  • FIG. 25 is a configuration diagram illustrating a specific example of the image decoding apparatus according to the third embodiment.
  • the image decoding apparatus 1550 shown in FIG. 25 includes a first analysis unit 1512, a second analysis unit 1514, a quantization offset matrix selection unit 1500, an inverse quantization unit 1502, an inverse transform unit 1504, a sample reconstruction unit 1506, a sample A prediction unit 1508, a first memory unit 1510, and a second memory unit 1516 are provided.
  • the inverse quantization unit 1502, the inverse transform unit 1504, the sample reconstruction unit 1506, the first memory unit 1510, and the sample prediction unit 1508 form a part of the image decoding device 1550.
  • the first analysis unit 1512 reads a picture header or a sequence header, and outputs a quantization offset matrix D1503 to the quantization offset matrix selection unit 1500.
  • the second analysis unit 1514 reads the encoded block header and outputs a matrix selection flag D1505 to the quantization offset matrix selection unit 1500.
  • the quantization offset matrix selection unit 1500 reads the matrix selection flag D1505, and selects a predetermined quantization offset matrix D1501 or the analyzed quantization offset matrix D1503 from the second memory unit 1516. Then, the quantization offset matrix selection unit 1500 outputs the selected quantization offset matrix D1519 to the inverse quantization unit 1502.
  • the inverse quantization unit 1502 acquires the picture coding block D1507, performs inverse quantization processing using the selected quantization offset matrix D1519, and outputs the inverse quantization coefficient D1509 to the inverse transform unit 1504. . Thereafter, the inverse transform unit 1504 outputs the residual block D1511 to the sample reconstruction unit 1506. The sample reconstruction unit 1506 acquires the residual block D1511 and the prediction sample D1513, and outputs the reconstruction sample D1515.
  • the reconstructed sample D1515 is then stored in the first memory unit 1510.
  • the sample prediction unit 1508 acquires the reconstructed sample D1517 from the first memory unit 1510, and outputs the prediction sample D1513.
  • FIG. 26 is a flowchart showing processing of the image decoding apparatus 1550 shown in FIG.
  • the first analysis unit 1512 analyzes the header of the encoded block and acquires a flag (S1700).
  • the quantization offset matrix selection unit 1500 determines whether or not the flag indicates a predetermined value (S1702). When the flag indicates a predetermined value (Yes in S1702), the quantization offset matrix selection unit 1500 selects a predetermined quantization offset matrix (S1704).
  • the quantization offset matrix selection unit 1500 selects a decoded quantization offset matrix (S1706).
  • the decoded quantization offset matrix is obtained by decoding the quantization offset matrix that has been encoded and written in the header.
  • the quantization offset matrix written in the header may be written in either the sequence header or the picture header.
  • the inverse quantization unit 1502 executes an inverse quantization process using the selected quantization offset matrix (S1708).
  • the image encoding device and the image decoding device according to Embodiment 3 use a parameter set determined for each block. Then, the image encoding device and the image decoding device can switch between a predetermined quantization offset matrix and a customized quantization offset matrix. Thereby, deterioration of image quality is suppressed and encoding efficiency is improved.
  • the image encoding device and the image decoding device according to the present invention encode an image using a parameter set determined for each block. Thereby, deterioration of image quality is suppressed and encoding efficiency is improved.
  • the present invention is not limited to these embodiments. Unless it deviates from the meaning of the present invention, various forms conceived by those skilled in the art are applied to the embodiment, and other forms constructed by combining components and steps in different embodiments are also included in the present invention. It is included in the range.
  • the configurations and processes shown in the plurality of embodiments are examples, and the configurations or processes may be rearranged. For example, the order of the processes may be changed, or another component may execute a process executed by a specific component.
  • the present invention can be realized not only as an image encoding device and an image decoding device, but also as a method using a processing means constituting the image encoding device or the image decoding device as a step. And this invention is realizable as a program which makes a computer perform these steps. Furthermore, the present invention can be realized as a computer-readable recording medium such as a CD-ROM storing the program.
  • the storage medium may be any medium that can record a program, such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, an IC card, and a semiconductor memory.
  • FIG. 27 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 that realizes a content distribution service.
  • the communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106 to ex110, which are fixed radio stations, are installed in each cell.
  • the content supply system ex100 includes a computer ex111, a PDA (Personal Digital Assistant) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, a game machine via the Internet ex101, the Internet service provider ex102, the telephone network ex104, and the base stations ex106 to ex110. Each device such as ex115 is connected.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going through the base stations ex106 to ex110 which are fixed wireless stations.
  • the devices may be directly connected to each other via short-range wireless or the like.
  • the camera ex113 is a device that can shoot moving images such as a digital video camera
  • the camera ex116 is a device that can shoot still images and movies such as a digital camera.
  • the mobile phone ex114 is a GSM (Global System for Mobile Communications) method, a CDMA (Code Division Multiple Access) method, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access L (Semiconductor Access) method, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access L method, or a high access rate).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • W-CDMA Wideband-Code Division Multiple Access L (Semiconductor Access) method
  • W-CDMA Wideband-Code Division Multiple Access L method
  • a high access rate A High Speed Packet Access
  • PHS Personal Handyphone System
  • the camera ex113 and the like are connected to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104, thereby enabling live distribution and the like.
  • the content for example, music live video
  • the streaming server ex103 streams the content data transmitted to the requested client.
  • the client include a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, a game machine ex115, and the like that can decode the encoded data.
  • Each device that has received the distributed data decodes and reproduces the received data.
  • the encoded processing of the captured data may be performed by the camera ex113, the streaming server ex103 that performs the data transmission processing, or may be performed in a shared manner.
  • the decryption processing of the distributed data may be performed by the client, the streaming server ex103, or may be performed in a shared manner.
  • still images and / or moving image data captured by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111.
  • the encoding process in this case may be performed by any of the camera ex116, the computer ex111, and the streaming server ex103, or may be performed in a shared manner.
  • these encoding processing and decoding processing are generally performed in a computer ex111 and an LSI (Large Scale Integration) ex500 included in each device.
  • the LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips.
  • image encoding and image decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111 and the like, and the encoding processing and decoding processing are performed using the software. May be.
  • moving image data acquired by the camera may be transmitted. The moving image data at this time is data encoded by the LSI ex500 included in the mobile phone ex114.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
  • the encoded data can be received and reproduced by the client.
  • the information transmitted by the user can be received, decrypted and reproduced in real time by the client, and even a user who does not have special rights or facilities can realize personal broadcasting.
  • the image encoding method or the image decoding method shown in the above embodiment may be used for encoding and decoding of each device constituting the content supply system.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating the mobile phone ex114 using the image encoding method and the image decoding method described in the above embodiment.
  • the cellular phone ex114 includes an antenna ex601 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a video from a CCD camera, a camera unit ex603 capable of taking a still image, a video shot by the camera unit ex603, and an antenna ex601.
  • a display unit ex602 such as a liquid crystal display that displays data obtained by decoding received video and the like, a main body unit composed of a group of operation keys ex604, an audio output unit ex608 such as a speaker for outputting audio, and a voice input Audio input unit ex605 such as a microphone, recorded moving image or still image data, received mail data, moving image data or still image data, etc., for storing encoded data or decoded data
  • Recording media ex607 can be attached to media ex607 and mobile phone ex114 And a slot unit ex606 for.
  • the recording medium ex607 stores a flash memory element, which is a kind of EEPROM, which is a nonvolatile memory that can be electrically rewritten and erased, in a plastic case such as an SD card.
  • the mobile phone ex114 has a power supply circuit ex710, an operation input control unit ex704, an image encoding unit, and a main control unit ex711 configured to control the respective units of the main body unit including the display unit ex602 and the operation key ex604.
  • Unit ex712, camera interface unit ex703, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex702, image decoding unit ex709, demultiplexing unit ex708, recording / reproducing unit ex707, modulation / demodulation circuit unit ex706, and audio processing unit ex705 are connected to each other via a synchronization bus ex713. It is connected.
  • the power supply circuit ex710 activates the camera-equipped digital mobile phone ex114 by supplying power to each unit from the battery pack. .
  • the cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex605 in the audio call mode into digital audio data by the audio processing unit ex705 based on the control of the main control unit ex711 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the modulation / demodulation circuit unit ex706 performs spread spectrum processing, the transmission / reception circuit unit ex701 performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing, and then transmits the result via the antenna ex601.
  • the cellular phone ex114 amplifies the received data received by the antenna ex601 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation circuit unit ex706, and performs analog speech by the voice processing unit ex705. After the data is converted, it is output via the audio output unit ex608.
  • text data of the e-mail input by operating the operation key ex604 on the main body is sent to the main control unit ex711 via the operation input control unit ex704.
  • the main control unit ex711 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation circuit unit ex706, performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception circuit unit ex701, and then transmits the text data to the base station ex110 via the antenna ex601.
  • the image data captured by the camera unit ex603 is supplied to the image encoding unit ex712 via the camera interface unit ex703.
  • the image data captured by the camera unit ex603 can be directly displayed on the display unit ex602 via the camera interface unit ex703 and the LCD control unit ex702.
  • the image encoding unit ex712 is configured to include the image encoding device described in the present invention, and an encoding method using the image data supplied from the camera unit ex603 in the image encoding device described in the above embodiment. Is converted into encoded image data by compression encoding and sent to the demultiplexing unit ex708. At the same time, the mobile phone ex114 sends the sound collected by the sound input unit ex605 during imaging by the camera unit ex603 to the demultiplexing unit ex708 via the sound processing unit ex705 as digital sound data.
  • the demultiplexing unit ex708 multiplexes the encoded image data supplied from the image encoding unit ex712 and the audio data supplied from the audio processing unit ex705 by a predetermined method, and the resulting multiplexed data is a modulation / demodulation circuit unit Spread spectrum processing is performed in ex706, digital analog conversion processing and frequency conversion processing are performed in the transmission / reception circuit unit ex701, and then transmission is performed via the antenna ex601.
  • the received data received from the base station ex110 via the antenna ex601 is subjected to spectrum despreading processing by the modulation / demodulation circuit unit ex706, and the resulting multiplexing is obtained.
  • Data is sent to the demultiplexing unit ex708.
  • the demultiplexing unit ex708 separates the multiplexed data into a bit stream of image data and a bit stream of audio data, and a synchronization bus
  • the encoded image data is supplied to the image decoding unit ex709 via ex713 and the audio data is supplied to the audio processing unit ex705.
  • the image decoding unit ex709 is configured to include the image decoding device described in the present application, and is reproduced by decoding the bit stream of the image data with a decoding method corresponding to the encoding method described in the above embodiment.
  • Moving image data is generated and supplied to the display unit ex602 via the LCD control unit ex702, thereby displaying, for example, moving image data included in a moving image file linked to a home page.
  • the audio processing unit ex705 converts the audio data into analog audio data, and then supplies the analog audio data to the audio output unit ex608.
  • the audio data included in the moving image file linked to the home page is reproduced.
  • a decoding device can be incorporated. Specifically, in the broadcasting station ex201, audio data, video data, or a bit stream in which those data are multiplexed is transmitted to a communication or broadcasting satellite ex202 via radio waves. In response, the broadcasting satellite ex202 transmits a radio wave for broadcasting, and a home antenna ex204 having a satellite broadcasting receiving facility receives the radio wave, and the television (receiver) ex300 or the set top box (STB) ex217 or the like. The device decodes the bitstream and reproduces it.
  • the reader / recorder ex218 that reads and decodes a bitstream in which image data and audio data recorded on recording media ex215 and ex216 such as CD and DVD as recording media are multiplexed is also shown in the above embodiment. It is possible to implement an image decoding device. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex219. Further, a configuration in which an image decoding device is mounted in a set-top box ex217 connected to a cable ex203 for cable television or an antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcasting, and this is reproduced on the monitor ex219 of the television is also conceivable. At this time, the image decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box. In addition, a car ex210 having an antenna ex205 can receive a signal from a satellite ex202 or a base station and reproduce a moving image on a display device such as a car navigation ex211 included in the car ex210.
  • audio data, video data recorded on a recording medium ex215 such as DVD or BD, or an encoded bit stream in which those data are multiplexed are read and decoded, or audio data, video data or these are recorded on the recording medium ex215.
  • the image decoding apparatus or the image encoding apparatus described in the above embodiment can also be mounted on the reader / recorder ex218 that encodes the data and records the multiplexed data as multiplexed data.
  • the reproduced video signal is displayed on the monitor ex219.
  • the recording medium ex215 on which the encoded bit stream is recorded allows other devices and systems to reproduce the video signal.
  • the other reproduction device ex212 can reproduce the video signal on the monitor ex213 using the recording medium ex214 on which the encoded bitstream is copied.
  • an image decoding device may be mounted in the set-top box ex217 connected to the cable ex203 for cable television or the antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcasting and displayed on the monitor ex219 of the television.
  • the image decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a television (receiver) ex300 that uses the image decoding method and the image encoding method described in the above embodiment.
  • the television ex300 obtains or outputs a bit stream of video information via the antenna ex204 or the cable ex203 that receives the broadcast, and a tuner ex301 that outputs or outputs the encoded data that is received or demodulated.
  • Modulation / demodulation unit ex302 that modulates data for transmission to the outside, and multiplexing / separation unit ex303 that separates demodulated video data and audio data, or multiplexes encoded video data and audio data Is provided.
  • the television ex300 decodes each of the audio data and the video data, or encodes the respective information, the audio signal processing unit ex304, the signal processing unit ex306 including the video signal processing unit ex305, and the decoded audio signal. And an output unit ex309 including a display unit ex308 such as a display for displaying the decoded video signal.
  • the television ex300 includes an interface unit ex317 including an operation input unit ex312 that receives an input of a user operation.
  • the television ex300 includes a control unit ex310 that controls each unit in an integrated manner, and a power supply circuit unit ex311 that supplies power to each unit.
  • the interface unit ex317 includes a bridge ex313 connected to an external device such as a reader / recorder ex218, a slot unit ex314 for enabling recording media ex216 such as an SD card, and an external recording such as a hard disk
  • a driver ex315 for connecting to a medium, a modem ex316 for connecting to a telephone network, and the like may be included.
  • the recording medium ex216 is capable of electrically recording information by using a nonvolatile / volatile semiconductor memory element to be stored.
  • Each part of the television ex300 is connected to each other via a synchronous bus.
  • the television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 or the like, and demultiplexes the video data and audio data demodulated by the modulation / demodulation unit ex302 by the multiplexing / separation unit ex303 based on the control of the control unit ex310 having a CPU or the like. . Furthermore, the television ex300 decodes the separated audio data by the audio signal processing unit ex304, and the separated video data is decoded by the video signal processing unit ex305 using the decoding method described in the above embodiment. The decoded audio signal and video signal are output to the outside from the output unit ex309.
  • these signals may be temporarily stored in the buffers ex318, ex319, etc. so that the audio signal and the video signal are reproduced in synchronization.
  • the television ex300 may read the encoded bitstream encoded from the recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card, not from a broadcast or the like. Next, a configuration will be described in which the television ex300 encodes an audio signal and a video signal and transmits them to the outside or writes them to a recording medium or the like.
  • the television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 or the like, and encodes an audio signal with the audio signal processing unit ex304 based on the control of the control unit ex310, and the video signal with the video signal processing unit ex305 in the above embodiment. Encoding is performed using the described encoding method.
  • the encoded audio signal and video signal are multiplexed by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 and output to the outside. When multiplexing, these signals may be temporarily stored in the buffers ex320 and ex321 so that the audio signal and the video signal are synchronized.
  • a plurality of buffers ex318 to ex321 may be provided as shown in the figure, or a configuration in which one or more buffers are shared may be used. Further, in addition to the illustrated example, data may be stored in the buffer as a buffer material that prevents system overflow and underflow even between the modulation / demodulation unit ex302 and the multiplexing / demultiplexing unit ex303, for example.
  • the television ex300 In addition to acquiring audio data and video data from broadcast and recording media, the television ex300 has a configuration for receiving AV input of a microphone and a camera, and even if encoding processing is performed on the data acquired therefrom Good.
  • the television ex300 has been described as a configuration capable of the above-described encoding processing, multiplexing, and external output. However, all of these processing cannot be performed, and the above reception, decoding processing, and external
  • the configuration may be such that only one of the outputs is possible.
  • the decoding process or the encoding process may be performed by either the television ex300 or the reader / recorder ex218.
  • the television ex300 and the reader / recorder ex218 may be shared with each other.
  • FIG. 32 shows the configuration of the information reproducing / recording unit ex400 when data is read from or written to the optical disk.
  • the information reproducing / recording unit ex400 includes elements ex401 to ex407 described below.
  • the optical head ex401 irradiates a laser spot on the recording surface of the recording medium ex215 that is an optical disc to write information, and detects information reflected from the recording surface of the recording medium ex215 to read the information.
  • the modulation recording unit ex402 electrically drives a semiconductor laser built in the optical head ex401 and modulates the laser beam according to the recording data.
  • the reproduction demodulator ex403 amplifies a reproduction signal obtained by electrically detecting reflected light from the recording surface by a photodetector built in the optical head ex401, separates and demodulates a signal component recorded on the recording medium ex215, and is necessary. To play back information.
  • the buffer ex404 temporarily holds information to be recorded on the recording medium ex215 and information reproduced from the recording medium ex215.
  • the disk motor ex405 rotates the recording medium ex215.
  • the servo control unit ex406 moves the optical head ex401 to a predetermined information track while controlling the rotational drive of the disk motor ex405, and performs a laser spot tracking process.
  • the system control unit ex407 controls the entire information reproduction / recording unit ex400.
  • the system control unit ex407 uses various types of information held in the buffer ex404, and generates and adds new information as necessary. This is realized by recording / reproducing information through the optical head ex401 while the unit ex403 and the servo control unit ex406 are operated cooperatively.
  • the system control unit ex407 includes, for example, a microprocessor, and executes these processes by executing a read / write program.
  • the optical head ex401 has been described as irradiating a laser spot, but it may be configured to perform higher-density recording using near-field light.
  • FIG. 33 shows a schematic diagram of a recording medium ex215 that is an optical disk.
  • Guide grooves grooves
  • address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance on the information track ex230 by changing the shape of the groove.
  • This address information includes information for specifying the position of the recording block ex231 which is a unit for recording data, and the recording and reproducing apparatus specifies the recording block by reproducing the information track ex230 and reading the address information. be able to.
  • the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner peripheral area ex232, and an outer peripheral area ex234.
  • the area used for recording user data is the data recording area ex233, and the inner circumference area ex232 and the outer circumference area ex234 arranged on the inner circumference or outer circumference of the data recording area ex233 are used for specific purposes other than recording user data. Used.
  • the information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or encoded data obtained by multiplexing these data, with respect to the data recording area ex233 of the recording medium ex215.
  • an optical disk such as a single-layer DVD or BD has been described as an example.
  • the present invention is not limited to these, and an optical disk having a multilayer structure and capable of recording other than the surface may be used. It also has a structure that performs multidimensional recording / reproduction, such as recording information using light of various different wavelengths at the same location on the disc, and recording different layers of information from various angles. It may be an optical disk.
  • the car ex210 having the antenna ex205 can receive data from the satellite ex202 and the like, and the moving image can be reproduced on a display device such as the car navigation ex211 that the car ex210 has.
  • the configuration of the car navigation ex211 may include a configuration in which a GPS receiving unit is added in the configuration illustrated in FIG. 31, and the same may be applied to the computer ex111 and the mobile phone ex114.
  • the mobile phone ex114 and the like can be used in three ways: a transmitting terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder. The implementation form of can be considered.
  • the image encoding method or the image decoding method described in the above embodiment can be used in any of the above-described devices and systems, and by doing so, the effects described in the above embodiment can be obtained. be able to.
  • FIG. 34 shows a configuration of an LSI ex500 that is made into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501 to ex509 described below, and each element is connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 starts up to an operable state by supplying power to each unit when the power supply is in an on state.
  • the LSI ex500 when performing the encoding process, inputs an AV signal from the microphone ex117, the camera ex113, and the like by the AV I / Oex 509 based on the control of the control unit ex501 having the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, and the like. Accept.
  • the input AV signal is temporarily stored in an external memory ex511 such as SDRAM.
  • the accumulated data is appropriately divided into a plurality of times according to the processing amount and the processing speed, and sent to the signal processing unit ex507.
  • the signal processing unit ex507 performs encoding of an audio signal and / or encoding of a video signal.
  • the encoding process of the video signal is the encoding process described in the above embodiment.
  • the signal processing unit ex507 further performs processing such as multiplexing the encoded audio data and the encoded video data according to circumstances, and outputs the result from the stream I / Oex 506 to the outside.
  • the output bit stream is transmitted to the base station ex107 or written to the recording medium ex215. It should be noted that data should be temporarily stored in the buffer ex508 so that the data is synchronized when multiplexed.
  • the LSI ex500 is obtained by reading from the encoded data obtained via the base station ex107 by the stream I / Oex 506 or the recording medium ex215 based on the control of the control unit ex501.
  • the encoded data is temporarily stored in the memory ex511 or the like.
  • the accumulated data is appropriately divided into a plurality of times according to the processing amount and the processing speed and sent to the signal processing unit ex507.
  • the signal processing unit ex507 performs decoding of audio data and / or decoding of video data.
  • the decoding process of the video signal is the decoding process described in the above embodiment.
  • each signal may be temporarily stored in the buffer ex508 or the like so that the decoded audio signal and the decoded video signal can be reproduced in synchronization.
  • the decoded output signal is output from each output unit such as the mobile phone ex114, the game machine ex115, and the television ex300 through the memory ex511 or the like as appropriate.
  • the memory ex511 has been described as an external configuration of the LSI ex500.
  • a configuration included in the LSI ex500 may be used.
  • the buffer ex508 is not limited to one, and a plurality of buffers may be provided.
  • the LSI ex500 may be made into one chip or a plurality of chips.
  • LSI LSI
  • IC system LSI
  • super LSI ultra LSI depending on the degree of integration
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible.
  • An FPGA that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the image encoding method, the image encoding device, the image decoding method, and the image decoding device according to the present invention have been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments. Absent. Unless it deviates from the meaning of the present invention, various forms conceived by those skilled in the art are applied to the embodiment, and other forms constructed by combining components and steps in different embodiments are also included in the present invention. It is included in the range.
  • the image encoding method and the image decoding method according to the present invention can be used for, for example, a television, a digital video recorder, a car navigation, a mobile phone, a digital camera, a digital video camera, or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

　画質の劣化を抑制しつつ、符号化効率を向上させる画像符号化方法を提供する。画像符号化方法は、画像をブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換ステップ（Ｓ２６０１）と、ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、複数の周波数係数を量子化する量子化ステップ（Ｓ２６０２）とを含む。

Description

画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置および画像復号装置
　本発明は、画像をブロック毎に符号化する画像符号化方法、および、画像をブロック毎に復号する画像復号方法に関する。
　あらゆる画像または映像符号化方式において、量子化は、画像または映像内のいくらかの情報を除去することでデータを圧縮する重要なステップである。量子化処理において情報を失うことで画像またはデータをより適切に圧縮できるように、量子化は通常、変換領域において実行される。
　大抵の画像または映像符号化方式において、量子化処理は量子化パラメータによって制御できる。量子化パラメータは、量子化の度合いを示す値である。このとき量子化パラメータの値が大きければ圧縮量も大きくなり、より多くの情報が失われる。そしてその逆も成立する。量子化パラメータは、典型的には、符号化によって発生するデータ量によって決定される。
　量子化パラメータの他に、画像または映像符号化方式の中には、量子化スケーリング値（単に、スケーリング値とも呼ばれる）および量子化オフセット値（単に、オフセット値とも呼ばれる）によっても、量子化および逆量子化処理を制御できるものがある。量子化スケーリング値も、量子化パラメータと同様に、量子化の度合いを示す値である。量子化スケーリング値と量子化パラメータとを乗算することにより、新たな量子化の度合いが得られる。量子化オフセット値は、量子化値または逆量子化値を調整するための値である。
　逆量子化処理の一例は、次の式で表すことができる。なお、以下、正の量子化オフセット値は、逆量子化値の減算を意味することとして記載するが、正の量子化オフセット値が逆量子化値の加算を意味する場合に置き換えられても、処理の本質は変わらない。
　ＡｂｓＣｏｅｆｆ＝（（ａｂｓ（ＱｕａｎｔｉｚｅｄＣｏｅｆｆ）＜＜７）－ＯｆｆｓｅｔＶａｌｕｅ）＊ＬｅｖｅｌＳｃａｌｅ＊ＳｃａｌｅＶａｌｕｅ＞＞ＱＳｈｉｆｔ
　ここで、ＬｅｖｅｌＳｃａｌｅおよびＱＳｈｉｆｔは量子化パラメータによって制御され、ＳｃａｌｅＶａｌｕｅは量子化スケーリング値であり、ＯｆｆｓｅｔＶａｌｕｅは、逆量子化処理に用いられる量子化オフセット値である。ここで、正の量子化オフセット値とは、逆量子化処理の結果得られた値から、正の値を減算することを意味する。
　変換ブロックの周波数成分が異なれば、異なる量子化スケーリング値および量子化オフセット値が設定できる。よって、これらの値は、量子化スケーリングマトリクス（単に、スケーリングマトリクスとも呼ばれる）および量子化オフセットマトリクス（単に、オフセットマトリクスとも呼ばれる）を構成する。量子化スケーリングマトリクスの１つの値と量子化オフセットマトリクスの１つの値は、特に、変換画像データブロックの１つの周波数成分の量子化および逆量子化に用いられる。
　つまり、量子化スケーリングマトリクスは、周波数毎のスケーリング値で構成される。また、量子化オフセットマトリクスは、周波数毎のオフセット値で構成される。なお、量子化オフセットマトリクスおよび量子化スケーリングマトリクスは、単に、量子化マトリクスまたはマトリクスと呼ばれる場合がある。
　量子化スケーリングマトリクスを使用して再構築画像の主観的画質を向上させることを説明する、利用可能な先行技術がいくつかある。量子化オフセット値を量子化処理では使用するが逆量子化処理では使用せずに映像の符号化性能を向上させる先行技術がいくつかある。例えば、特許文献１には、量子化オフセット値を用いて画像を符号化する画像符号化装置が記載されている。
特開２００７－０８１４７４号公報
　しかし、逆量子化処理に量子化オフセット値を使用することを説明する先行技術は僅かしかなく、逆量子化処理に量子化オフセットマトリクスを使用して主観的画質を向上させることを説明する利用可能な先行技術はない。また、量子化オフセット値を使用すると共に量子化スケーリングマトリクスを使用して画質を向上させることを説明する先行技術もない。
　ＩＳＯ／ＩＥＣ　１４４９６－１０（ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ）のような映像符号化方式では、量子化スケーリングマトリクスは、シーケンスヘッダまたはピクチャヘッダの何れかに符号化でき、これらの量子化スケーリングマトリクスは、ピクチャの逆量子化処理に用いられる。しかし、ブロックの量子化パラメータに従ってピクチャ内の量子化スケーリングマトリクスまたは量子化オフセット値を適応的に調整する利用可能な先行技術はない。
　先行技術の課題の１つは、最小逆量子化値の精度を向上させるために量子化処理および逆量子化処理に別々の量子化オフセット値を用いると、画像の圧縮ビットが増加することである。追加的なビットの増加を低減するためには、通常、さらなる圧縮のために、より大きな量子化スケーリング値が必要である。
　しかし、ブロックの全ての周波数成分に同じ量子化スケーリング値を用いると、通常、再構築画像に新たなアーチファクトが発生する。正の量子化オフセット値の使用によって起こるビットの増加を相殺するために、より大きな量子化スケーリング値を用いることが原因で、再構築画像の特定領域に、リンギングノイズのような追加的アーチファクトが発生する。
　先行技術のもう１つの課題は、調整済みのマトリクスについての追加的情報を送信せずに、１枚のピクチャの逆量子化処理に用いられる量子化スケーリングマトリクスおよび量子化オフセットマトリクスを調整する柔軟性に欠けることである。
　そこで、本発明は、画質の劣化を抑制しつつ、符号化効率を向上させる画像符号化方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る画像符号化装置は、画像をブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換ステップと、前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する量子化ステップとを含む。
　これにより、ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクスまたは量子化オフセットマトリクスが用いられる。したがって、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
　また、前記画像符号化方法は、さらに、複数のブロックサイズに対応する複数の量子化スケーリングマトリクス、および、前記複数のブロックサイズに対応する複数の量子化オフセット値をヘッダに書き込む書込ステップを含み、前記書込ステップでは、前記複数のブロックサイズのうち、第１ブロックサイズに対応する第１量子化オフセット値を、前記複数の量子化オフセット値のひとつとして、書き込み、前記書込ステップでは、前記第１ブロックサイズに対応する第１量子化スケーリングマトリクスを、前記複数の量子化スケーリングマトリクスのひとつとして、書き込み、前記書込ステップでは、前記複数のブロックサイズのうち、前記第１ブロックサイズよりも小さい第２ブロックサイズに対応する第２量子化オフセット値であって、前記第１量子化オフセット値よりも大きい前記第２量子化オフセット値を、前記複数の量子化オフセット値のひとつとして、書き込み、前記書込ステップでは、前記第２ブロックサイズに対応する第２量子化スケーリングマトリクスであって、前記第１量子化スケーリングマトリクスよりも小さい前記第２量子化スケーリングマトリクスを、前記複数の量子化スケーリングマトリクスのひとつとして、書き込み、前記変換ステップでは、前記複数のブロックサイズのいずれかのブロックサイズで形成される前記ブロックに含まれる前記複数の画素値を前記複数の周波数係数に変換し、前記量子化ステップでは、前記複数の量子化スケーリングマトリクスのうち、前記ブロックの前記ブロックサイズに対応する前記量子化スケーリングマトリクス、および、前記複数の量子化オフセット値のうち、前記ブロックの前記ブロックサイズに対応する量子化オフセット値を含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化してもよい。
　これにより、ブロックサイズに適した量子化スケーリングマトリクスおよび量子化オフセット値が適用される。
　また、前記画像符号化方法は、さらに、前記複数の周波数係数の量子化により生じる歪みの大きさを示す歪みコストを算出することによって算出された前記歪みコスト、または、前記画像に含まれるエッジを検出することによって検出された前記エッジに依存させて、前記ブロックの前記ブロックサイズを決定するサイズ決定ステップを含み、前記変換ステップでは、決定された前記ブロックサイズで形成される前記ブロックに含まれる前記複数の画素値を前記複数の周波数係数に変換してもよい。
　これにより、画像の特性に応じて、適切なブロックサイズが選択される。
　また、前記画像符号化方法は、さらに、前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、前記ブロックに対応する前記量子化スケーリングマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、決定された前記量子化スケーリングマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化スケーリングマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化スケーリング値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、前記量子化ステップでは、修正された前記量子化スケーリングマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化してもよい。
　これにより、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化スケーリングマトリクスが修正される。
　また、前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化スケーリングマトリクスを修正してもよい。
　これにより、量子化パラメータが大きい場合、複数の量子化スケーリング値の差が大きくなる。したがって、画像がより適切に符号化される。
　また、前記画像符号化方法は、さらに、前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、前記ブロックに対応する前記量子化オフセットマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、決定された前記量子化オフセットマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化オフセットマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化オフセット値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、前記量子化ステップでは、修正された前記量子化オフセットマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化してもよい。
　これにより、量子化パラメータに応じて、柔軟に量子化オフセットマトリクスが修正される。
　また、前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化オフセットマトリクスを修正してもよい。
　これにより、量子化パラメータが大きい場合、複数の量子化オフセット値の差が大きくなる。したがって、画像がより適切に符号化される。
　また、前記画像符号化方法は、さらに、第１量子化オフセットマトリクスをヘッダに書き込む第１書込ステップと、前記第１量子化オフセットマトリクス、および、前記第１量子化オフセットマトリクスとは異なる予め定められた第２量子化オフセットマトリクスから、前記複数の周波数係数の量子化に用いられる前記量子化オフセットマトリクスを選択する選択ステップと、前記第２量子化オフセットマトリクスが選択された場合、予め定められた値を示すフラグをブロックヘッダに書き込む第２書込ステップとを含み、前記量子化ステップでは、選択された前記量子化オフセットマトリクスを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化してもよい。
　これにより、予め定められた量子化オフセットマトリクスと、カスタマイズされた量子化オフセットマトリクスとの切り替えが可能になる。
　また、本発明に係る画像復号方法は、画像をブロック毎に復号する画像復号方法であって、前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化された前記複数の周波数係数を複数の画素値に変換する逆変換ステップとを含んでもよい。
　これにより、ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクスまたは量子化オフセットマトリクスが用いられる。したがって、画質の劣化が抑制される。また、同様の方法で符号化された画像が適切に復号される。
　また、前記画像復号方法は、さらに、前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、前記ブロックに対応する前記量子化スケーリングマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、決定された前記量子化スケーリングマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化スケーリングマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化スケーリング値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、前記逆量子化ステップでは、修正された前記量子化スケーリングマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を逆量子化してもよい。
　これにより、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化スケーリングマトリクスが修正される。
　また、前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化スケーリングマトリクスを修正してもよい。
　これにより、量子化パラメータが大きい場合、複数の量子化スケーリング値の差が大きくなる。したがって、画像がより適切に復号される。
　また、前記画像復号方法は、さらに、前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、前記ブロックに対応する前記量子化オフセットマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、決定された前記量子化オフセットマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化オフセットマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化オフセット値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、前記逆量子化ステップでは、修正された前記量子化オフセットマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を逆量子化してもよい。
　これにより、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化オフセットマトリクスが修正される。
　また、前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化オフセットマトリクスを修正してもよい。
　これにより、量子化パラメータが大きい場合、複数の量子化オフセット値の差が大きくなる。したがって、画像がより適切に復号される。
　また、前記画像復号方法は、さらに、ヘッダを解析することにより、前記ヘッダから第１量子化オフセットマトリクスを取得する第１解析ステップと、ブロックヘッダを解析することにより、前記ブロックヘッダからフラグを取得する第２解析ステップと、取得された前記フラグが予め定められた値を示している場合、前記第１量子化オフセットマトリクスとは異なる予め定められた第２量子化オフセットマトリクスを前記ブロック毎に決定される前記量子化オフセットマトリクスとして選択し、取得された前記フラグが前記予め定められた値を示していない場合、前記第１量子化オフセットマトリクスを前記ブロック毎に決定される前記量子化オフセットマトリクスとして選択する選択ステップとを含み、前記逆量子化ステップでは、選択された前記量子化オフセットマトリクスを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を逆量子化してもよい。
　これにより、予め定められた量子化オフセットマトリクスと、カスタマイズされた量子化オフセットマトリクスとの切り替えが可能になる。
　また、本発明に係る画像符号化装置は、画像をブロック毎に符号化する画像符号化装置であって、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換部と、前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する量子化部とを備えてもよい。
　これにより、前記画像符号化方法が、画像符号化装置として実現される。
　また、本発明に係る画像復号装置は、画像をブロック毎に復号する画像復号装置であって、前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する逆量子化部と、逆量子化された前記複数の周波数係数を複数の画素値に変換する逆変換部とを備えてもよい。
　これにより、前記画像符号化方法が、画像復号装置として実現される。
　また、本発明に係るプログラムは、前記画像符号化方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。
　これにより、前記画像符号化方法が、プログラムとして実現される。
　また、本発明に係るプログラムは、前記画像復号方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。
　これにより、前記画像復号方法が、プログラムとして実現される。
　また、本発明に係る集積回路は、画像をブロック毎に符号化する集積回路であって、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換部と、前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する量子化部とを備えてもよい。
　これにより、前記画像符号化方法が、集積回路として実現される。
　また、本発明に係る集積回路は、画像をブロック毎に復号する集積回路であって、前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する逆量子化部と、逆量子化された前記複数の周波数係数を複数の画素値に変換する逆変換部とを備えてもよい。
　これにより、前記画像復号方法が、集積回路として実現される。
　本発明により、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
図１Ａは、量子化値と逆量子化値との関係を示す概念図である。 図１Ｂは、量子化オフセット値による逆量子化値の調整を示す概念図である。 図２Ａは、入力値と量子化値との関係を示す概念図である。 図２Ｂは、量子化オフセット値による量子化値の調整を示す概念図である。 図３Ａは、実施の形態１に係る画像符号化装置を示す構成図である。 図３Ｂは、実施の形態１に係る画像符号化処理を示すフローチャートである。 図４Ａは、実施の形態１に係る画像復号装置を示す構成図である。 図４Ｂは、実施の形態１に係る画像復号処理を示すフローチャートである。 図５Ａは、実施の形態１に係る画像符号化装置のより具体的な例を示す構成図である。 図５Ｂは、実施の形態１に係る画像符号化処理のより具体的な例を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１に係る画像符号化装置のさらに具体的な第１の例を示す構成図である。 図７は、実施の形態１に係る画像符号化処理のさらに具体的な第１の例を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態１に係る画像符号化装置のさらに具体的な第２の例を示す構成図である。 図９は、実施の形態１に係る画像符号化処理のさらに具体的な第２の例を示すフローチャートである。 図１０は、量子化スケーリングマトリクスと逆量子化値との関係を示す概念図である。 図１１は、量子化オフセットマトリクスと逆量子化値との関係を示す概念図である。 図１２Ａは、実施の形態２に係る画像符号化装置を示す構成図である。 図１２Ｂは、実施の形態２に係る画像符号化処理を示すフローチャートである。 図１３Ａは、実施の形態２に係る画像復号装置を示す構成図である。 図１３Ｂは、実施の形態２に係る画像復号処理を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態２に係る画像符号化装置のより具体的な例を示す構成図である。 図１５は、実施の形態２に係る画像符号化処理のより具体的な第１の例を示すフローチャートである。 図１６は、実施の形態２に係る画像符号化処理のより具体的な第２の例を示すフローチャートである。 図１７は、実施の形態２に係る画像復号装置のより具体的な例を示す構成図である。 図１８は、実施の形態２に係る画像復号処理のより具体的な第１の例を示すフローチャートである。 図１９は、実施の形態２に係る画像復号処理のより具体的な第２の例を示すフローチャートである。 図２０Ａは、実施の形態３に係る画像符号化装置を示す構成図である。 図２０Ｂは、実施の形態３に係る画像符号化処理を示すフローチャートである。 図２１Ａは、実施の形態３に係る画像復号装置を示す構成図である。 図２１Ｂは、実施の形態３に係る画像復号処理を示すフローチャートである。 図２２は、実施の形態３に係るビットストリームを示す図である。 図２３は、実施の形態３に係る画像符号化装置のより具体的な例を示す構成図である。 図２４は、実施の形態３に係る画像符号化処理のより具体的な例を示すフローチャートである。 図２５は、実施の形態３に係る画像復号装置のより具体的な例を示す構成図である。 図２６は、実施の形態３に係る画像復号処理のより具体的な例を示すフローチャートである。 図２７は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成の一例を示す模式図である。 図２８は、携帯電話の外観を示す図である。 図２９は、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図３０は、デジタル放送用システムの全体構成の一例を示す模式図である。 図３１は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図３２は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生記録部の構成例を示すブロック図である。 図３３は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図３４は、各実施の形態に係る画像符号化方法および画像復号方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。
　（実施の形態１）
　図１Ａは、量子化値と逆量子化値との関係を示す概念図である。逆量子化処理において、量子化スケーリングマトリクスが大きいほど、量子化スケールステップ（量子化ステップサイズ、または、スケールステップとも呼ばれる）も大きくなる。
　図１Ｂは、オフセット値による逆量子化値の調整を示す概念図である。オフセット値が正の値である場合、逆量子化値はより小さな値に調整される。オフセット値が負の値である場合、逆量子化値はより大きな値に調整される。そして、オフセット値の絶対値が大きいほど、その調整量は大きくなる。
　図２Ａは、入力値と量子化値との関係を示す概念図である。量子化処理において、量子化スケーリングマトリクスが大きいほど、量子化スケールステップも大きくなる。
　図２Ｂは、オフセット値による量子化値の調整を示す概念図である。オフセット値が正の値である場合、量子化の閾値がより小さな値に調整される。オフセット値が負の値である場合、量子化の閾値がより大きな値に調整される。そして、オフセット値の絶対値が大きいほど、その調整量は大きくなる。これにより、オフセット値が大きいほど、量子化値が０係数になる可能性が小さくなる。また、オフセット値が小さいほど、量子化値が０係数になる可能性が大きくなる。
　したがって、オフセット値が小さいほど、いわゆるデッドゾーンが大きくなり、０係数の数が増加する。これにより、符号化効率が向上する。しかし、小さい入力値が無視されるため、画質が主観的に劣化する場合がある。一方、オフセット値が大きいほど、いわゆるデッドゾーンが小さくなり、０係数の数が減少する。これにより、符号化効率が低下する。しかし、小さい入力値が無視されないため、画質が主観的に向上する場合がある。
　量子化および逆量子化において、同じオフセット値が用いられることが好ましい。同じオフセット値が用いられることにより、量子化値および逆量子化値が、同程度に調整される。例えば、大きいオフセット値により、量子化値が比較的大きくなるように調整され、逆量子化値は比較的小さくなるように調整される。逆に、小さいオフセット値により、量子化値が比較的に小さくなるように調整され、逆量子化値は比較的大きくなるように調整される。これにより、入力値と逆量子化値とが、近い値になる。
　しかし、上述の通り、同じオフセット値が用いられた場合でも、オフセット値の大きさにより、０係数の数が変化し、主観的な画質が変化する。つまり、オフセット値の大きい程、符号化効率が低下し、画質が向上する場合がある。
　なお、量子化および逆量子化において、異なるオフセット値が用いられてもよい。例えば、逆量子化値のみがオフセット値により調整されてもよい。入力値の情報は、量子化により削減されているが、逆量子化値が大きくなるように調整されることにより、画質が主観的に向上する場合がある。したがって、逆量子化においては、小さいオフセット値が用いられることによって、逆量子化値が大きくなり、画質が主観的に向上する場合もある。
　ここで、オフセット値の大きさは、オフセット値の正の方向への大きさを意味する。例えば、負のオフセット値は、絶対値の大きさにかかわらず、正のオフセット値よりも、小さい。
　図３Ａは、実施の形態１に係る画像符号化装置を示す構成図である。図３Ａに示された画像符号化装置２６００は、変換部２６０１および量子化部２６０２を備える。画像符号化装置２６００は、画像をブロック毎に符号化する。
　図３Ｂは、図３Ａに示された画像符号化装置２６００の処理を示すフローチャートである。まず、変換部２６０１は、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する（Ｓ２６０１）。次に、量子化部２６０２は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いて、複数の周波数係数を量子化する（Ｓ２６０２）。
　これにより、画像が符号化される。また、ブロック毎に決定されるパラメータセットが用いられるため、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。パラメータセットには、量子化スケーリングマトリクスが含まれていてもよいし、量子化オフセットマトリクスが含まれていてもよい。
　図４Ａは、実施の形態１に係る画像復号装置を示す構成図である。図４Ａに示された画像復号装置２７００は、逆量子化部２７０１および逆変換部２７０２を備える。画像復号装置２７００は、画像をブロック毎に復号する。
　図４Ｂは、図４Ａに示された画像復号装置２７００の処理を示すフローチャートである。まず、逆量子化部２７０１は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する（Ｓ２７０１）。次に、逆変換部２７０２は、複数の周波数係数を複数の画素値に変換する（Ｓ２７０２）。
　これにより、画像が復号される。また、ブロック毎に決定されるパラメータセットが用いられるため、画質の劣化が抑制される。また、同様の方法で符号化された画像が適切に復号される。
　図５Ａは、実施の形態１に係る画像符号化装置のより具体的な例を示す構成図である。図５Ａに示された画像符号化装置２１００は、書込部２１０１、サイズ決定部２１０２、変換部２１０３および量子化部２１０４を備える。
　図５Ｂは、図５Ａに示された画像符号化装置２１００の処理を示すフローチャートである。まず、書込部２１０１は、複数のブロックサイズに対応する複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数の量子化オフセット値をヘッダに書き込む（Ｓ２１０１）。
　この時、書込部２１０１は、第１ブロックサイズに対応する第１量子化オフセット値を書き込む。また、書込部２１０１は、第１ブロックサイズに対応する第１量子化スケーリングマトリクスを書き込む。
　さらに、書込部２１０１は、第１ブロックサイズよりも小さい第２ブロックサイズに対応する第２量子化オフセット値であって、第１量子化オフセット値よりも大きい第２量子化オフセット値を書き込む。また、書込部２１０１は、第２ブロックサイズに対応する第２量子化スケーリングマトリクスであって、第１量子化スケーリングマトリクスよりも小さい第２量子化スケーリングマトリクスを書き込む。
　ここで、第２量子化スケーリングマトリクスが第１量子化スケーリングマトリクスよりも小さいとは、第２量子化スケーリングマトリクスに含まれる複数のスケーリング値が第１量子化スケーリングマトリクスに含まれる複数のスケーリング値よりも全体として小さいことを指す。このような量子化スケーリングマトリクスの比較には、複数のスケーリング値の平均値が用いられてもよいし、複数のスケーリング値の中央値が用いられてもよい。量子化オフセットマトリクスの大きさを比較する場合も同様である。
　サイズ決定部２１０２は、ブロックサイズを決定する（Ｓ２１０２）。この時、サイズ決定部２１０２は、量子化により発生する歪みの大きさを示す歪みコストを算出し、算出された歪みコストに依存させて、ブロックサイズを決定してもよい。あるいは、サイズ決定部２１０２は、画像内のエッジを検出し、検出されたエッジに依存させて、ブロックサイズを決定してもよい。
　変換部２１０３は、決定されたブロックサイズで形成されるブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する（Ｓ２１０３）。次に、量子化部２１０４は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いて、複数の周波数係数を量子化する（Ｓ２１０４）。ここで、量子化部２１０４は、ブロックサイズに対応する量子化スケーリングマトリクスをパラメータセットとして用いる。また、量子化部２１０４は、ブロックサイズに対応する量子化オフセット値をパラメータセットとして用いる。
　これにより、画像が符号化される。そして、大きいブロックには、大きい量子化スケーリングマトリクス、および、小さい量子化オフセット値が適用される。これにより大きいブロックの符号化効率が向上する。また、小さいブロックには、小さい量子化スケーリングマトリクス、および、大きい量子化オフセット値が適用される。これにより小さいブロックの画質が主観的に向上する。
　典型的には、画像の平坦な部分には、大きいブロックが用いられ、画像の複雑な部分には、小さいブロックが用いられる。画像符号化装置２１００は、このようなブロックの特徴に応じて、量子化スケーリングマトリクスおよび量子化オフセット値を適用する。したがって、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
　図６は、実施の形態１に係るさらに具体的な画像符号化装置の例を示す構成図である。図６に示された画像符号化装置４５０は、算出部４００、書込部４０２、歪み算出部４０４、変換ブロックサイズ選択部４０６、減算部４０８、変換部４１０、量子化部４１２、逆量子化部４１４、逆変換部４１６、メモリ部４１８、加算部４２２、ならびにサンプル予測部４２０を備える。
　減算部４０８、変換部４１０、量子化部４１２、逆量子化部４１４、逆変換部４１６、メモリ部４１８、加算部４２２、およびサンプル予測部４２０は、画像符号化装置４５０の一部を形成する。
　算出部４００は、予め定義された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび予め定義された複数のオフセット値を含むパラメータセットＤ４０１を読み出し、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数のオフセット値を含むパラメータセットＤ４０３を書込部４０２に出力する。書込部４０２は、その後、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数のオフセット値を含むパラメータセットＤ４０５をピクチャヘッダまたはシーケンスヘッダに書き込む。
　歪み算出部４０４は、ブロックの画像サンプルＤ４０９と、そのブロックの予測サンプルＤ４２３とを読み出し、コスト値Ｄ４０８を変換ブロックサイズ選択部４０６に出力する。変換ブロックサイズ選択部４０６は、最も低い歪みコストに基づいて、変換ブロックサイズのセットから変換ブロックサイズＤ４１０を選択する。
　減算部４０８は、ピクチャの非圧縮の画像サンプルＤ４０９と予測サンプルＤ４２３とを取得し、残差ブロックＤ４１１を出力する。変換部４１０は、その後、選択された変換ブロックサイズＤ４１０を用いて、残差ブロックＤ４１１を変換し、係数ブロックＤ４１３を量子化部４１２に出力する。量子化部４１２は、係数ブロックＤ４１３と、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数の量子化オフセット値を含むパラメータセットＤ４０７を読み出し、ピクチャの符号化サンプルＤ４１５を出力する。
　逆量子化部４１４は符号化サンプルＤ４１５を読み出し、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数の量子化オフセット値を含むパラメータセットＤ４０７を用いて逆量子化処理を実行し、逆量子化係数Ｄ４１７を逆変換部４１６に出力する。逆変換部４１６は、その後、再構築残差ブロックＤ４１９を出力する。加算部４２２は、その後、再構築残差ブロックＤ４１９と予測サンプルＤ４２３とを読み出し、ピクチャの再構築サンプルＤ４２５を出力する。
　再構築サンプルＤ４２５は、その後、メモリ部４１８に格納される。サンプル予測部は、メモリ部４１８から再構築サンプルＤ４２１を読み出し、予測サンプルＤ４２３を出力する。
　図７は、図６に示された画像符号化装置４５０の処理を示すフローチャートである。この図に示されるように、算出部４００は、大きな変換ブロックサイズの係数に対して、より小さな量子化オフセット値を設定する（Ｓ２００）。また、算出部４００は、同じ大きな変換ブロックサイズの係数に対して、より大きな量子化スケーリングマトリクスを設定する（Ｓ２０２）。
　算出部４００は、より小さなブロックサイズに対して、より大きな量子化オフセット値を設定する（Ｓ２０４）。算出部４００は、より小さな変換ブロックサイズに対して、より小さな量子化スケーリングマトリクスを設定する（Ｓ２０６）。
　書込部４０２は、複数の様々な変換サイズに対して選択された複数の量子化オフセット値を、ヘッダ内に符号化する（Ｓ２０８）。また、書込部４０２は、複数の様々な変換サイズに対して選択された複数の量子化スケーリングマトリクスをヘッダ内に符号化する（Ｓ２１０）。
　次に、変換ブロックサイズ選択部４０６は、残差ブロックの符号化に適した変換ブロックサイズを、最低歪みコストに基づいて、変換ブロックサイズの一群から選択する（Ｓ２１２）。変換部４１０は、選択された変換サイズを用いて残差ブロックを変換する（Ｓ２１４）。
　量子化部４１２は、選択された変換ブロックサイズに基づいて、対応する量子化オフセット値とスケーリングマトリクスを用いて変換係数を量子化する（Ｓ２１６）。同様に、逆量子化部４１４は、選択された変換ブロックサイズに基づいて、対応する量子化オフセット値とスケーリングマトリクスを用いて量子化係数を逆量子化する（Ｓ２１８）。
　逆変換部４１６は、選択された変換ブロックサイズを用いて係数を逆変換し、残差を得る（Ｓ２２０）。最後に、加算部４２２は、予測サンプルを、再構築された残差に加算することにより、画像サンプルを再構築する（Ｓ２２２）。
　図８は、図６に示された画像符号化装置４５０の変形例を示す構成図である。図８に示された画像符号化装置５５０は、算出部５００、書込部５０２、エッジ検出部５０４、変換ブロックサイズ選択部５０６、減算部５０８、変換部５１０、量子化部５１２、逆量子化部５１４、逆変換部５１６、メモリ部５１８、加算部５２２、ならびにサンプル予測部５２０を備える。
　減算部５０８、変換部５１０、量子化部５１２、逆量子化部５１４、逆変換部５１６、メモリ部５１８、加算部５２２、およびサンプル予測部５２０は、画像符号化装置５５０の一部を形成する。
　算出部５００は、予め定義された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび予め定義された複数のオフセット値を含むパラメータセットＤ５０１を読み出し、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数のオフセット値を含むパラメータセットＤ５０３を書込部５０２に出力する。書込部５０２は、その後、選択された複数の量子化スケーリング値および複数のオフセット値を含むパラメータセットＤ５０５をピクチャヘッダまたはシーケンスヘッダに書き込む。
　エッジ検出部５０４は、ブロックの画像サンプルＤ５０９を読み出し、エッジ情報Ｄ５０８を変換ブロックサイズ選択部５０６に出力する。変換ブロックサイズ選択部５０６は、エッジ情報に基づいて、変換ブロックサイズのセットから変換ブロックサイズＤ５１０を選択する。
　減算部５０８は、ピクチャの非圧縮の画像サンプルＤ５０９と予測サンプルＤ５２３を取得し、残差ブロックＤ５１１を出力する。変換部５１０は、その後、選択された変換ブロックサイズＤ５１０を用いて、残差ブロックＤ５１１を変換し、係数ブロックＤ５１３を量子化部５１２に出力する。量子化部５１２は、係数ブロックＤ５１３と、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数の量子化オフセット値を含むパラメータセットＤ５０７とを読み出し、ピクチャの符号化サンプルＤ５１５を出力する。
　逆量子化部５１４は符号化サンプルＤ５１５を読み出し、選択された複数の量子化スケーリングマトリクスおよび複数の量子化オフセット値を含むパラメータセットＤ５０７を用いて逆量子化処理を実行し、逆量子化係数Ｄ５１７を逆変換部５１６に出力する。逆変換部は、その後、再構築残差ブロックＤ５１９を出力する。加算部５２２は、その後、再構築残差ブロックＤ５１９と予測サンプルＤ５２３を読み出し、ピクチャの再構築サンプルＤ５２５を出力する。
　再構築サンプルＤ５２５は、その後、メモリ部５１８に格納される。サンプル予測部は、メモリ部５１８から再構築サンプルＤ５２１を読み出し、予測サンプルＤ５２３を出力する。
　図９は、図８に示された画像符号化装置５５０の処理を示すフローチャートである。この図に示されるように、算出部５００は、大きな変換ブロックサイズの係数に対して、より小さな量子化オフセット値を設定する（Ｓ３００）。また、算出部５００は、同じ大きな変換ブロックサイズの係数に対して、より大きな量子化スケーリングマトリクスを設定する（Ｓ３０２）。
　算出部５００は、より小さなブロックサイズに対して、より大きな量子化オフセット値を設定する（Ｓ３０４）。算出部５００は、より小さな変換ブロックサイズに対して、より小さな量子化スケーリングマトリクスを設定する（Ｓ３０６）。
　書込部５０２は、複数の様々な変換サイズに対して選択された複数の量子化オフセット値を、ヘッダ内に符号化する（Ｓ３０８）。また、書込部５０２は、複数の様々な変換サイズに対して選択された複数の量子化スケーリングマトリクスをヘッダ内に符号化する（Ｓ３１０）。
　次に、変換ブロックサイズ選択部５０６は、画像サンプルブロック内のエッジ検出に基づいて、残差ブロックの符号化に適した変換ブロックサイズを、変換ブロックサイズの一群から選択する（Ｓ３１２）。画像サンプルブロックにエッジがあれば、そのエッジの位置に従って、より小さな変換ブロックサイズが選択される。変換部５１０は、選択された変換サイズを用いて残差ブロックを変換する（Ｓ３１４）。
　量子化部５１２は、選択された変換ブロックサイズに基づいて、対応する量子化オフセット値とスケーリングマトリクスを用いて変換係数を量子化する（Ｓ３１６）。同様に、逆量子化部５１４は、選択された変換ブロックサイズに基づいて、対応する量子化オフセット値とスケーリングマトリクスを用いて量子化係数を逆量子化する（Ｓ３１８）。
　逆変換部５１６は、選択された変換ブロックサイズを用いて係数を変換し、残差を得る（Ｓ３２０）。最後に、加算部５２２は、予測サンプルに再構築された残差を加算することにより、画像サンプルを再構築する（Ｓ３２２）。
　以上の通り、実施の形態１に係る画像符号化装置および画像復号装置は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いる。画像符号化装置は、画像の特性に応じて、適切なブロックサイズを選択し、選択されたブロックサイズに応じて、最適なパラメータセットを適用してもよい。これにより、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
　（実施の形態２）
　図１０は、量子化スケーリングマトリクスと逆量子化値との関係を示す概念図である。この図に示されるとおり、量子化スケーリングマトリクスは通常、低周波数に対して小さく、高周波数に対して大きく設定される。この種の設定により、通常、主観的に画質が向上する。
　量子化スケーリングマトリクスの増加率は量子化スケーリングマトリクスの傾きとして定義することができる。すなわち、量子化スケーリングマトリクスの傾きは、量子化スケーリングマトリクスにおいて、周波数の変化に対する量子化スケーリング値の変化の割合を示している。量子化スケーリングマトリクスは、この図に示されるように量子化ステップサイズを直接制御できる。
　図１１は、量子化オフセットマトリクスと逆量子化値との関係を示す概念図である。この図に示されるとおり、量子化オフセットマトリクスは通常、低周波数に対して大きく、高周波数に対して小さく設定される。この種の設定により、通常、主観的に画質が向上する。
　量子化オフセットマトリクスの減少率（マイナス方向への増加率）は量子化オフセットマトリクスの傾きとして定義することができる。すなわち、量子化オフセットマトリクスの傾きは、量子化オフセットマトリクスにおいて、周波数の変化に対する量子化オフセット値の変化の割合を示している。量子化オフセットマトリクスは、この図に示されるように量子化オフセット調整を直接制御できる。この図は、量子化ステップサイズが全周波数成分に対して同じである場合の例を示している。
　図１２Ａは、実施の形態２に係る画像符号化装置を示す構成図である。図１２Ａに示された画像符号化装置２２００は、量子化パラメータ決定部２２０１、マトリクス決定部２２０２、マトリクス修正部２２０３、変換部２２０４および量子化部２２０５を備える。
　図１２Ｂは、図１２Ａに示された画像符号化装置２２００の処理を示すフローチャートである。まず、量子化パラメータ決定部２２０１は、ブロックに対応する量子化パラメータを決定する（Ｓ２２０１）。次に、マトリクス決定部２２０２は、ブロックに対応する量子化スケーリングマトリクスを決定する（Ｓ２２０２）。次に、マトリクス修正部２２０３は、量子化パラメータに依存させて量子化スケーリングマトリクスを修正することにより、量子化スケーリングマトリクスの傾きを修正する（Ｓ２２０３）。
　ここで、マトリクス修正部２２０３は、量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、量子化パラメータが第１量子化パラメータである場合よりも傾きが急になるように、量子化スケーリングマトリクスを修正してもよい。
　次に、変換部２２０４は、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する（Ｓ２２０４）。最後に、量子化部２２０５は、修正された量子化スケーリングマトリクス、および、決定された量子化パラメータを用いて、複数の周波数係数を量子化する（Ｓ２２０５）。
　これにより、画像符号化装置２２００は、画像を符号化することができる。また、画像符号化装置２２００は、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化スケーリングマトリクスを修正できる。したがって、画像符号化装置２２００は、量子化パラメータと量子化スケーリングマトリクスとを乗じて量子化スケールステップを決定するよりも、柔軟に、修正された量子化スケーリングマトリクスによって量子化スケールステップを決定することができる。
　例えば、量子化パラメータが大きい場合、画像符号化装置２２００は、量子化スケーリングマトリックスにおける高周波数のスケーリング値を大きい値に修正することにより、量子化スケーリングマトリックスの傾きを修正してもよい。これにより、画像符号化装置２２００は、符号化効率を向上させることができる。
　逆に、量子化パラメータが小さい場合、画像符号化装置２２００は、量子化スケーリングマトリックスにおける低周波数のスケーリング値を小さい値に修正することにより、量子化スケーリングマトリックスの傾きを修正してもよい。これにより、画像符号化装置２２００は、画質を向上させることができる。
　上述では、量子化スケーリングマトリクスの例が示されたが、量子化オフセットマトリクスの場合も同様である。すなわち、まず、量子化パラメータ決定部２２０１は、ブロックに対応する量子化パラメータを決定する（Ｓ２２０１）。次に、マトリクス決定部２２０２は、ブロックに対応する量子化オフセットマトリクスを決定する（Ｓ２２０２）。次に、マトリクス修正部２２０３は、量子化パラメータに依存させて量子化オフセットマトリクスを修正することにより、量子化オフセットマトリクスの傾きを修正する（Ｓ２２０３）。
　ここで、マトリクス修正部２２０３は、量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、量子化パラメータが第１量子化パラメータである場合よりも傾きが急になるように、量子化オフセットマトリクスを修正してもよい。
　次に、変換部２２０４は、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する（Ｓ２２０４）。最後に、量子化部２２０５は、修正された量子化オフセットマトリクス、および、決定された量子化パラメータを用いて、複数の周波数係数を量子化する（Ｓ２２０５）。
　これにより、画像符号化装置２２００は、画像を符号化することができる。また、画像符号化装置２２００は、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化オフセットマトリクスを修正できる。したがって、画像符号化装置２２００は、量子化パラメータと量子化オフセットマトリクスとを乗じて調整量を決定するよりも、柔軟に、修正された量子化オフセットマトリクスによって調整量を決定することができる。
　例えば、量子化パラメータが大きい場合、画像符号化装置２２００は、量子化オフセットマトリックスにおける高周波数のオフセット値を小さい値に修正することにより、量子化オフセットマトリックスの傾きを修正してもよい。これにより、画像符号化装置２２００は、符号化効率を向上させることができる。
　逆に、量子化パラメータが小さい場合、画像符号化装置２２００は、量子化オフセットマトリックスにおける低周波数のオフセット値を大きい値に修正することにより、量子化オフセットマトリックスの傾きを修正してもよい。これにより、画像符号化装置２２００は、画質を向上させることができる。
　なお、量子化パラメータ決定部２２０１によって決定される量子化パラメータは、予め定められた量子化パラメータであってもよい。同様に、マトリクス決定部２２０２によって決定される量子化マトリクスは、予め定められた量子化マトリクスであってもよい。この場合、マトリクス修正部２２０３は、予め定められた量子化マトリクスの傾きを修正する。
　また、マトリクス決定部２２０２によって決定される量子化マトリクスの傾きが平坦である場合でも、マトリクス修正部２２０３は、量子化パラメータに依存させて、量子化マトリクスの傾きを設定できる。
　図１３Ａは、実施の形態２に係る画像復号装置を示す構成図である。図１３Ａに示された画像復号装置２３００は、量子化パラメータ決定部２３０１、マトリクス決定部２３０２、マトリクス修正部２３０３、逆量子化部２３０４および逆変換部２３０５を備える。
　図１３Ｂは、図１３Ａに示された画像復号装置２３００の処理を示すフローチャートである。まず、量子化パラメータ決定部２３０１は、ブロックに対応する量子化パラメータを決定する（Ｓ２３０１）。次に、マトリクス決定部２３０２は、ブロックに対応する量子化スケーリングマトリクスを決定する（Ｓ２３０２）。次に、マトリクス修正部２３０３は、量子化パラメータに依存させて量子化スケーリングマトリクスを修正することにより、量子化スケーリングマトリクスの傾きを修正する（Ｓ２３０３）。
　ここで、マトリクス修正部２３０３は、量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、量子化パラメータが第１量子化パラメータである場合よりも傾きが急になるように、量子化スケーリングマトリクスを修正してもよい。
　次に、逆量子化部２３０４は、修正された量子化スケーリングマトリクス、および、決定された量子化パラメータを用いて、複数の周波数係数を逆量子化する（Ｓ２３０４）。最後に、逆変換部２３０５は、ブロックに含まれる複数の周波数係数を複数の画素値に変換する（Ｓ２３０５）。
　これにより、画像復号装置２３００は、画像を復号することができる。また、画像復号装置２３００は、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化スケーリングマトリクスを修正できる。したがって、画像復号装置２３００は、量子化パラメータと量子化スケーリングマトリクスとを乗じて量子化スケールステップを決定するよりも、柔軟に、修正された量子化スケーリングマトリクスによって量子化スケールステップを決定することができる。
　また、画像復号装置２３００は、画像符号化装置２２００で修正された量子化スケーリングマトリクスと同じになるように、量子化スケーリングマトリクスを修正することにより、画像符号化装置２２００で符号化された画像を適切に復号することができる。
　上述では、量子化スケーリングマトリクスの例が示されたが、量子化オフセットマトリクスの場合も同様である。すなわち、まず、量子化パラメータ決定部２３０１は、ブロックに対応する量子化パラメータを決定する（Ｓ２３０１）。次に、マトリクス決定部２３０２は、ブロックに対応する量子化オフセットマトリクスを決定する（Ｓ２３０２）。次に、マトリクス修正部２３０３は、量子化オフセットマトリクスを修正することにより、量子化オフセットマトリクスの傾きを修正する（Ｓ２３０３）。
　ここで、マトリクス修正部２３０３は、量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、量子化パラメータが第１量子化パラメータである場合よりも傾きが急になるように、量子化オフセットマトリクスを修正してもよい。
　次に、逆量子化部２３０４は、修正された量子化オフセットマトリクス、および、決定された量子化パラメータを用いて、複数の周波数係数を逆量子化する（Ｓ２３０４）。最後に、逆変換部２３０５は、ブロックに含まれる複数の周波数係数を複数の画素値に変換する（Ｓ２３０５）。
　これにより、画像復号装置２３００は、画像を復号することができる。また、画像復号装置２３００は、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化オフセットマトリクスを修正できる。したがって、画像復号装置２３００は、量子化パラメータと量子化オフセットマトリクスとを乗じて調整量を決定するよりも、柔軟に、修正された量子化オフセットマトリクスによって調整量を決定することができる。
　また、画像復号装置２３００は、画像符号化装置２２００で修正された量子化オフセットマトリクスと同じになるように、量子化オフセットマトリクスを修正することにより、画像符号化装置２２００で符号化された画像を適切に復号することができる。また、量子化と逆量子化とで、同じ量子化オフセットマトリクスを用いなくてもよい。したがって、画像復号装置２３００は、画像符号化装置２２００での処理にかかわらず、柔軟に、量子化オフセットマトリクスを修正してもよい。
　なお、量子化パラメータ決定部２３０１によって決定される量子化パラメータは、予め定められた量子化パラメータであってもよい。同様に、マトリクス決定部２３０２によって決定される量子化マトリクスは、予め定められた量子化マトリクスであってもよい。この場合、マトリクス修正部２３０３は、予め定められた量子化マトリクスの傾きを修正する。
　また、マトリクス決定部２３０２によって決定される量子化マトリクスの傾きが平坦である場合でも、マトリクス修正部２３０３は、量子化パラメータに依存させて、量子化マトリクスの傾きを設定できる。
　図１４は、実施の形態２に係る画像符号化装置のより具体的な例を示す構成図である。図１４に示された画像符号化装置１２５０は、量子化マトリクス修正部１２００、減算部１２０２、変換部１２０４、量子化部１２０６、逆量子化部１２０８、逆変換部１２１２、メモリ部１２１４、加算部１２１６、およびサンプル予測部１２１０を備える。
　減算部１２０２、変換部１２０４、量子化部１２０６、逆量子化部１２０８、逆変換部１２１２、メモリ部１２１４、加算部１２１６、およびサンプル予測部１２１０は、画像符号化装置１２５０の一部を形成する。
　量子化マトリクス修正部１２００は、量子化スケーリングマトリクスＤ１２０１、量子化オフセットマトリクスＤ１２０３、または、量子化スケーリングマトリクスＤ１２０１と量子化オフセットマトリクスＤ１２０３との両方を読み出す。また、量子化マトリクス修正部１２００は、量子化パラメータＤ１２０５を読み出し、修正済みの量子化マトリクスＤ１２１７を、量子化部１２０６と逆量子化部１２０８との両方に出力する。
　減算部１２０２は、ピクチャの非圧縮の画像サンプルＤ１２０７と予測サンプルＤ１２１３を取得し、残差ブロックＤ１２０９を出力する。変換部１２０４は、その後、残差ブロックＤ１２０９を変換し、係数ブロックＤ１２１１を量子化部１２０６に出力する。量子化部１２０６は、係数ブロックＤ１２１１と、量子化パラメータＤ１２０５と、修正済みの量子化マトリクスＤ１２１７とを読み出し、ピクチャの符号化サンプルＤ１２１５を出力する。
　逆量子化部１２０８は符号化サンプルＤ１２１５を読み出し、量子化パラメータＤ１２０５と修正済みの量子化マトリクスＤ１２１７とを用いて逆量子化処理を実行し、逆量子化係数Ｄ１２１９を逆変換部１２１２に出力する。逆変換部は、その後、再構築残差ブロックＤ１２２１を出力する。加算部１２１６は、その後、再構築残差ブロックＤ１２２１と予測サンプルＤ１２１３を読み出し、ピクチャの再構築サンプルＤ１２２５を出力する。
　再構築サンプルＤ１２２５は、その後、メモリ部１２１４に格納される。サンプル予測部は、メモリ部１２１４から再構築サンプルＤ１２２３を読み出し、予測サンプルＤ１２１３を出力する。
　図１５は、図１４に示された画像符号化装置１２５０が実行する処理の第１の例を示すフローチャートである。まず、量子化パラメータ決定部（図１４では図示せず）は、変換係数ブロックに対する量子化パラメータを決定する（Ｓ８００）。各係数に対する量子化ステップサイズは、量子化パラメータと量子化スケーリングマトリクスとの両方によって制御される。量子化パラメータは、ブロックの全係数に対する量子化ステップサイズを制御する。
　次に、マトリクス決定部（図１４では図示せず）は、ブロックに対する量子化スケーリングマトリクスを決定する（Ｓ８０２）。そして、量子化マトリクス修正部１２００は、量子化スケーリングマトリクスの傾きを、ブロックの量子化パラメータに従って、修正する（Ｓ８０４）。例えば、量子化パラメータの値が大きければ、量子化スケーリングマトリクスの傾きは急になり、量子化パラメータが小さくなるにつれて傾きは緩やかになる。
　そして、量子化部１２０６は、修正済みのスケーリングマトリクスと量子化パラメータとを用いて量子化処理を実行する（Ｓ８０６）。逆量子化部１２０８は、修正済みの量子化スケーリングマトリクスと量子化パラメータとを用いて逆量子化処理を実行する（Ｓ８０８）。
　図１６は、図１４に示された画像符号化装置１２５０が実行する処理の第２の例を示すフローチャートである。まず、量子化パラメータ決定部（図１４では図示せず）は、変換係数ブロックに対する量子化パラメータを決定する（Ｓ９００）。量子化パラメータは、ブロックの全係数に対する量子化ステップサイズを制御し、量子化オフセットマトリクスは、逆量子化調整を制御する。
　次に、マトリクス決定部（図１４では図示せず）は、ブロックに対する量子化オフセットマトリクスを決定する（Ｓ９０２）。そして、量子化マトリクス修正部１２００は、量子化オフセットマトリクスの傾きを、ブロックの量子化パラメータに従って、修正する（Ｓ９０４）。例えば、量子化パラメータの値が大きければ、量子化オフセットマトリクスの傾きは急になり、量子化パラメータが小さくなるにつれて傾きは緩やかになる。
　そして、量子化部１２０６は、修正済みのオフセットマトリクスと量子化パラメータとを用いて量子化処理を実行する（Ｓ９０６）。逆量子化部１２０８は、修正済みの量子化オフセットマトリクスと量子化パラメータとを用いて逆量子化処理を実行する（Ｓ９０８）。
　図１７は、実施の形態２に係る画像復号装置のより具体的な例を示す構成図である。図１７に示された画像復号装置１３５０は、量子化マトリクス修正部１３００、逆量子化部１３０２、逆変換部１３０４、サンプル再構築部１３０６、サンプル予測部１３０８、およびメモリ部１３１０を備える。
　逆量子化部１３０２、逆変換部１３０４、サンプル再構築部１３０６、メモリ部１３１０、およびサンプル予測部１３０８は、画像復号装置１３５０の一部を形成する。
　量子化マトリクス修正部１３００は、量子化スケーリングマトリクスＤ１３０１、量子化オフセットマトリクスＤ１３０３、または、量子化スケーリングマトリクスＤ１３０１と量子化オフセットマトリクスＤ１３０３との両方を読み出す。また、量子化マトリクス修正部１３００は、量子化パラメータＤ１３０５を読み出し、修正済みの量子化マトリクスＤ１３１９を、逆量子化部１３０２に出力する。
　逆量子化部１３０２はピクチャの符号化ブロックＤ１３０７を読み出し、量子化パラメータＤ１３０５と修正済みの量子化マトリクスＤ１３１９とを用いて逆量子化処理を実行し、逆量子化係数Ｄ１３０９を逆変換部１３０４に出力する。逆変換部１３０４は、その後、復号済み残差ブロックＤ１３１１を、サンプル再構築部１３０６に出力する。サンプル再構築部１３０６は、復号済み残差ブロックＤ１３１１と予測サンプルＤ１３１３とを取得し、再構築サンプルＤ１３１５を出力する。
　再構築サンプルＤ１３１５は、その後、メモリ部１３１０に格納される。サンプル予測部１３０８は、メモリ部１３１０から再構築サンプルＤ１３１７を読み出し、予測サンプルＤ１３１３を出力する。
　図１８は、図１７に示された画像復号装置が実行する処理の第１の例を示すフローチャートである。量子化パラメータ決定部（図１７では図示せず）は、変換係数ブロックに対する量子化パラメータを決定する（Ｓ１０００）。このパラメータは、通常、ピクチャヘッダまたはブロックヘッダから解析される。各係数に対する量子化ステップサイズは、量子化パラメータと量子化スケーリングマトリクスとの両方によって制御される。量子化パラメータは、ブロックの全係数に対する量子化ステップサイズを制御する。
　次に、マトリクス決定部（図１７では図示せず）は、ブロックに対する量子化スケーリングマトリクスを決定する（Ｓ１００２）。そして、量子化マトリクス修正部１３００は、量子化スケーリングマトリクスの傾きを、ブロックの量子化パラメータに従って、修正する（Ｓ１００４）。例えば、量子化パラメータの値が大きければ、量子化スケーリングマトリクスの傾きは急になり、量子化パラメータが小さくなるにつれて傾きは緩やかになる。
　そして、逆量子化部１３０２は、修正済みの量子化スケーリングマトリクスと量子化パラメータとを用いて逆量子化処理を実行する（Ｓ１００６）。
　図１９は、図１７に示された画像復号装置が実行する処理の第２の例を示すフローチャートである。量子化パラメータ決定部（図１７では図示せず）は、変換係数ブロックに対する量子化パラメータを決定する（Ｓ１１００）。このパラメータは、通常、ピクチャヘッダまたはブロックヘッダから解析される。量子化パラメータは、ブロックの全係数に対する量子化ステップサイズを制御し、量子化オフセットマトリクスは、逆量子化調整を制御する。
　次に、マトリクス決定部（図１７では図示せず）は、ブロックに対する量子化オフセットマトリクスを決定する（Ｓ１１０２）。そして、量子化マトリクス修正部１３００は、量子化オフセットマトリクスの傾きを、ブロックの量子化パラメータに従って、修正する（Ｓ１１０４）。例えば、量子化パラメータの値が大きければ、量子化オフセットマトリクスの傾きは急になり、量子化パラメータが小さくなるにつれて傾きは緩やかになる。
　そして、逆量子化部１３０２は、修正済みの量子化オフセットマトリクスと量子化パラメータとを用いて逆量子化処理を実行する（Ｓ１１０６）。
　以上の通り、実施の形態２に係る画像符号化装置および画像復号装置は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いる。そして、画像符号化装置および画像復号装置は、量子化パラメータに応じて、柔軟に、量子化スケーリングマトリクス、または、量子化オフセットマトリクスを修正する。これにより、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
　（実施の形態３）
　図２０Ａは、実施の形態３に係る画像符号化装置を示す構成図である。図２０Ａに示された画像符号化装置２４００は、第１書込部２４０１、選択部２４０２、第２書込部２４０３、変換部２４０４および量子化部２４０５を備える。
　図２０Ｂは、図２０Ａに示された画像符号化装置２４００の処理を示すフローチャートである。まず、第１書込部２４０１は、第１量子化オフセットマトリクスをヘッダに書き込む（Ｓ２４０１）。次に、選択部２４０２は、第１量子化オフセットマトリクス、および、第１量子化オフセットマトリクスとは異なる予め定められた第２量子化オフセットマトリクスから、量子化オフセットマトリクスを選択する（Ｓ２４０２）。
　次に、第２書込部２４０３は、第２量子化オフセットマトリクスが選択された場合、予め定められた値を示すフラグをブロックヘッダに書き込む（Ｓ２４０３）。次に、変換部２４０４は、ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する（Ｓ２４０４）。最後に、量子化部２４０５は、選択された量子化オフセットマトリクスを用いて、複数の周波数係数を量子化する（Ｓ２４０５）。
　これにより、画像符号化装置２４００は、画像を符号化することができる。また、画像符号化装置２４００は、カスタマイズされた第１量子化オフセットマトリクスと予め定められた第２量子化オフセットマトリクスとを切り替えることができる。そして、画像符号化装置２４００は、符号化によって発生するデータ量の増加を抑制しつつ、選択された量子化オフセットマトリクスを復号側に通知できる。
　図２１Ａは、実施の形態３に係る画像復号装置を示す構成図である。図２１Ａに示された画像復号装置２５００は、第１解析部２５０１、第２解析部２５０２、選択部２５０３、逆量子化部２５０４および逆変換部２５０５を備える。
　図２１Ｂは、図２１Ａに示された画像復号装置２５００の処理を示すフローチャートである。
　まず、第１解析部２５０１は、ヘッダを解析することにより、第１量子化オフセットマトリクスを取得する（Ｓ２５０１）。次に、第２解析部２５０２は、ブロックヘッダを解析することにより、フラグを取得する（Ｓ２５０２）。
　ここで、取得されたフラグが予め定められた値を示している場合、選択部２５０３は、第１量子化オフセットマトリクスとは異なる予め定められた第２量子化オフセットマトリクスを選択する。一方、取得されたフラグが予め定められた値を示していない場合、選択部２５０３は、第１量子化オフセットマトリクスを選択する（Ｓ２５０３）。
　次に、逆量子化部２５０４は、選択された第１量子化オフセットマトリクス、または、選択された第２量子化オフセットマトリクスを用いて、複数の周波数係数を逆量子化する（Ｓ２５０４）。最後に、逆変換部２５０５は、ブロックに含まれる複数の周波数係数を複数の画素値に変換する（Ｓ２５０５）。
　これにより、画像復号装置２５００は、画像を復号することができる。また、画像復号装置２５００は、カスタマイズされた第１量子化オフセットマトリクスと予め定められた第２量子化オフセットマトリクスとを切り替えることができる。そして、画像復号装置２５００は、符号化側で設定されるフラグに基づいて、適切な量子化オフセットマトリクスを選択できる。
　図２２は、実施の形態３に係る符号化ブロックに格納されるマトリクス選択フラグの位置を示す図である。図１６に示されたマトリクス選択フラグＤ１６０２は、ピクチャＤ１６００の符号化ブロックのヘッダに格納される。カスタマイズされた量子化オフセットマトリクスは、ピクチャヘッダに格納されてもよいし、ビットストリームのシーケンスヘッダに格納されてもよい。
　図２３は、実施の形態３に係る画像符号化装置の具体例を示す構成図である。図２３に示された画像符号化装置１４５０は、量子化オフセットマトリクス選択部１４００、第１書込部１４１８、第２書込部１４２０、減算部１４０２、変換部１４０４、量子化部１４０６、逆量子化部１４０８、逆変換部１４１２、メモリ部１４１４、加算部１４１６およびサンプル予測部１４１０を備える。
　減算部１４０２、変換部１４０４、量子化部１４０６、逆量子化部１４０８、逆変換部１４１２、メモリ部１４１４、加算部１４１６およびサンプル予測部１４１０は、画像符号化装置１４５０の一部を形成する。
　量子化オフセットマトリクス選択部１４００は、カスタマイズ可能な量子化オフセットマトリクスＤ１４０３および予め定められた量子化オフセットマトリクスＤ１４０１を読み込む。そして、量子化オフセットマトリクス選択部１４００は、量子化オフセットマトリクスを選択し、量子化部１４０６および逆量子化部１４０８に選択された量子化オフセットマトリクスＤ１４１７を出力する。
　第１書込部１４１８は、カスタマイズ可能な量子化オフセットマトリクスＤ１４０３を読み込み、ピクチャヘッダまたはシーケンスヘッダに、カスタマイズ可能な量子化オフセットマトリクスＤ１４２７を書き込む。第２書込部１４２０は、量子化オフセットマトリクス選択部１４００からのマトリクス選択フラグＤ１４０５を読み込み、符号化ブロックヘッダにマトリクス選択フラグＤ１４２９を書き込む。
　減算部１４０２は、ピクチャの非圧縮の画像サンプルＤ１４０７および予測サンプルＤ１４１３を取得して、残差ブロックＤ１４０９を出力する。変換部１４０４は、その後、残差ブロックＤ１４０９を変換し、係数ブロックＤ１４１１を量子化部１４０６に出力する。量子化部１４０６は、係数ブロックＤ１４１１、および、選択された量子化オフセットマトリクスＤ１４１７を読み込み、ピクチャの符号化サンプルＤ１４１５を出力する。
　逆量子化部１４０８は、符号化サンプルＤ１４１５を読み込み、選択された量子化オフセットマトリクスＤ１４１７を用いて、逆量子化処理を実行する。そして、逆量子化部１４０８は、逆変換部１４１２に、逆量子化係数Ｄ１４１９を出力する。逆変換部１４１２は、その後、再構築残差ブロックＤ１４２１を出力する。加算部１４１６は、その後、再構築残差ブロックＤ１４２１、および、予測サンプルＤ１４１３を読み込み、ピクチャの再構築サンプルＤ１４２５を出力する。
　再構築サンプルＤ１４２５は、その後、メモリ部１４１４に格納される。サンプル予測部１４１０は、メモリ部１４１４から再構築サンプルＤ１４２３を読み込み、予測サンプルＤ１４１３を出力する。
　図２４は、図２３に示された画像符号化装置１４５０の処理を示すフローチャートである。まず、第１書込部１４１８は、カスタマイズ可能な量子化オフセットマトリクスを符号化して、符号化された量子化オフセットマトリクスをヘッダに書き込む（Ｓ１８００）。
　次に、量子化オフセットマトリクス選択部１４００は、予め定められた量子化オフセットマトリクスを用いるか否かを決定する（Ｓ１８０２）。量子化オフセットマトリクス選択部１４００は、予め定められた量子化オフセットマトリクスを用いることを決定した場合（Ｓ１８０２でＹｅｓ）、予め定められた量子化マトリクスを選択する（Ｓ１８０４）。この場合、第２書込部１４２０は、予め定められた値を示すフラグを符号化ブロックのヘッダに書き込む（Ｓ１８０７）。
　量子化オフセットマトリクス選択部１４００は、予め定められた量子化オフセットマトリクスを用いないことを決定した場合（Ｓ１８０２でＮｏ）、符号化され、ヘッダに書き込まれた量子化オフセットマトリクスを選択する（Ｓ１８０６）。量子化オフセットマトリクスは、シーケンスヘッダおよびピクチャヘッダのいずれに書き込まれていてもよい。そして、量子化部１４０６は、選択された量子化オフセットマトリクスを用いて、量子化処理を実行する（Ｓ１８０８）。最後に、逆量子化部１４０８は、選択された量子化オフセットマトリクスを使用して、逆量子化処理を実行する（Ｓ１８１０）。
　図２５は、実施の形態３に係る画像復号装置の具体例を示す構成図である。図２５に示された画像復号装置１５５０は、第１解析部１５１２、第２解析部１５１４、量子化オフセットマトリクス選択部１５００、逆量子化部１５０２、逆変換部１５０４、サンプル再構築部１５０６、サンプル予測部１５０８および第１メモリ部１５１０および第２メモリ部１５１６を備える。
　逆量子化部１５０２、逆変換部１５０４、サンプル再構築部１５０６、第１メモリ部１５１０およびサンプル予測部１５０８は、画像復号装置１５５０の一部を形成する。
　第１解析部１５１２は、ピクチャヘッダまたはシーケンスヘッダを読み込んで、量子化オフセットマトリクス選択部１５００に、量子化オフセットマトリクスＤ１５０３を出力する。第２解析部１５１４は符号化ブロックヘッダを読み込み、量子化オフセットマトリクス選択部１５００にマトリクス選択フラグＤ１５０５を出力する。
　量子化オフセットマトリクス選択部１５００は、マトリクス選択フラグＤ１５０５を読み込み、第２メモリ部１５１６から予め定められた量子化オフセットマトリクスＤ１５０１、または、解析された量子化オフセットマトリクスＤ１５０３を選択する。そして、量子化オフセットマトリクス選択部１５００は、選択された量子化オフセットマトリクスＤ１５１９を逆量子化部１５０２に出力する。
　逆量子化部１５０２は、ピクチャの符号化ブロックＤ１５０７を取得し、選択された量子化オフセットマトリクスＤ１５１９を用いて、逆量子化処理を実行し、逆量子化係数Ｄ１５０９を逆変換部１５０４に出力する。逆変換部１５０４は、その後、サンプル再構築部１５０６に、残差ブロックＤ１５１１を出力する。サンプル再構築部１５０６は、残差ブロックＤ１５１１および予測サンプルＤ１５１３を取得して、再構築サンプルＤ１５１５を出力する。
　再構築サンプルＤ１５１５は、その後、第１メモリ部１５１０に格納される。サンプル予測部１５０８は、第１メモリ部１５１０から再構築サンプルＤ１５１７を取得し、予測サンプルＤ１５１３を出力する。
　図２６は、図２５に示された画像復号装置１５５０の処理を示すフローチャートである。まず、第１解析部１５１２は、符号化ブロックのヘッダを解析し、フラグを取得する（Ｓ１７００）。次に、量子化オフセットマトリクス選択部１５００は、フラグが予め定められた値を示しているか否かを判定する（Ｓ１７０２）。フラグが予め定められた値を示している場合（Ｓ１７０２でＹｅｓ）、量子化オフセットマトリクス選択部１５００は、予め定められた量子化オフセットマトリクスを選択する（Ｓ１７０４）。
　フラグが予め定められた値を示していない場合（Ｓ１７０２でＮｏ）、量子化オフセットマトリクス選択部１５００は、復号された量子化オフセットマトリクスを選択する（Ｓ１７０６）。復号された量子化オフセットマトリクスは、符号化され、ヘッダに書き込まれた量子化オフセットマトリクスを復号することにより得られる。ヘッダに書き込まれた量子化オフセットマトリクスは、シーケンスヘッダおよびピクチャヘッダのいずれに書き込まれていてもよい。
　そして、最後に、逆量子化部１５０２は、選択された量子化オフセットマトリクスを用いて、逆量子化処理を実行する（Ｓ１７０８）。
　以上の通り、実施の形態３に係る画像符号化装置および画像復号装置は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いる。そして、画像符号化装置および画像復号装置は、予め定められた量子化オフセットマトリクスと、カスタマイズされた量子化オフセットマトリクスとを切り替えることができる。これにより、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
　以上、複数の実施の形態において示されたように、本発明に係る画像符号化装置および画像復号装置は、ブロック毎に決定されるパラメータセットを用いて、画像を符号化する。これにより、画質の劣化が抑制され、符号化効率が向上する。
　なお、本発明に係る画像符号化装置および画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施した形態、および、異なる実施の形態における構成要素およびステップ等を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　また、複数の実施の形態に示された構成および処理は、例であって、構成または処理が組み替えられてもよい。例えば、処理の順番が入れ替えられてもよいし、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。
　また、本発明は、画像符号化装置および画像復号装置として実現できるだけでなく、画像符号化装置または画像復号装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現できる。そして、本発明は、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体として実現できる。
　（実施の形態４）
　上記実施の形態で示した画像符号化方法または画像復号方法の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
　さらにここで、上記実施の形態で示した画像符号化方法および画像復号方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
　図２７は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムｅｘ１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０が設置されている。
　このコンテンツ供給システムｅｘ１００は、インターネットｅｘ１０１にインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２および電話網ｅｘ１０４、および、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５などの各機器が接続される。
　しかし、コンテンツ供給システムｅｘ１００は図２７のような構成に限定されず、いずれかの要素を組み合わせて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網ｅｘ１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
　カメラｅｘ１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラｅｘ１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ｅｘ１１４は、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式、Ｗ－ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ－Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式、もしくはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）の携帯電話機、または、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）等であり、いずれでも構わない。
　コンテンツ供給システムｅｘ１００では、カメラｅｘ１１３等が基地局ｅｘ１０９、電話網ｅｘ１０４を通じてストリーミングサーバｅｘ１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラｅｘ１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記実施の形態で説明したように符号化処理を行い、ストリーミングサーバｅｘ１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバｅｘ１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号することが可能な、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号処理して再生する。
　なお、撮影したデータの符号化処理はカメラｅｘ１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバｅｘ１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバｅｘ１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラｅｘ１１３に限らず、カメラｅｘ１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータｅｘ１１１を介してストリーミングサーバｅｘ１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラｅｘ１１６、コンピュータｅｘ１１１、ストリーミングサーバｅｘ１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
　また、これら符号化処理および復号処理は、一般的にコンピュータｅｘ１１１および各機器が有するＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）ｅｘ５００において処理する。ＬＳＩｅｘ５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、画像符号化用および画像復号用のソフトウェアをコンピュータｅｘ１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化処理および復号処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ｅｘ１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ｅｘ１１４が有するＬＳＩｅｘ５００で符号化処理されたデータである。
　また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は複数のサーバまたは複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
　以上のようにして、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号し、再生することができ、特別な権利または設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
　このコンテンツ供給システムを構成する各機器の符号化、復号には上記実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号方法を用いるようにすればよい。
　その一例として携帯電話ｅｘ１１４について説明する。
　図２８は、上記実施の形態で説明した画像符号化方法と画像復号方法を用いた携帯電話ｅｘ１１４を示す図である。携帯電話ｅｘ１１４は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ６０１、ＣＣＤカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ６０３、カメラ部ｅｘ６０３で撮影した映像、アンテナｅｘ６０１で受信した映像等が復号されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ｅｘ６０２、操作キーｅｘ６０４群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ｅｘ６０８、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ｅｘ６０５、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号されたデータを保存するための記録メディアｅｘ６０７、携帯電話ｅｘ１１４に記録メディアｅｘ６０７を装着可能とするためのスロット部ｅｘ６０６を有している。記録メディアｅｘ６０７はＳＤカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えおよび消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭの一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
　さらに、携帯電話ｅｘ１１４について図２９を用いて説明する。携帯電話ｅｘ１１４は表示部ｅｘ６０２および操作キーｅｘ６０４を備えた本体部の各部を統括的に制御するようになされた主制御部ｅｘ７１１に対して、電源回路部ｅｘ７１０、操作入力制御部ｅｘ７０４、画像符号化部ｅｘ７１２、カメラインターフェース部ｅｘ７０３、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）制御部ｅｘ７０２、画像復号部ｅｘ７０９、多重分離部ｅｘ７０８、記録再生部ｅｘ７０７、変復調回路部ｅｘ７０６および音声処理部ｅｘ７０５が同期バスｅｘ７１３を介して互いに接続されている。
　電源回路部ｅｘ７１０は、ユーザの操作により終話および電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付デジタル携帯電話ｅｘ１１４を動作可能な状態に起動する。
　携帯電話ｅｘ１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等でなる主制御部ｅｘ７１１の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ｅｘ６０５で集音した音声信号を音声処理部ｅｘ７０５によってデジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ６０１を介して送信する。また携帯電話ｅｘ１１４は、音声通話モード時にアンテナｅｘ６０１で受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ｅｘ７０５によってアナログ音声データに変換した後、音声出力部ｅｘ６０８を介してこれを出力する。
　さらに、データ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キーｅｘ６０４の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ｅｘ７０４を介して主制御部ｅｘ７１１に送出される。主制御部ｅｘ７１１は、テキストデータを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ６０１を介して基地局ｅｘ１１０へ送信する。
　データ通信モード時に画像データを送信する場合、カメラ部ｅｘ６０３で撮像された画像データを、カメラインターフェース部ｅｘ７０３を介して画像符号化部ｅｘ７１２に供給する。また、画像データを送信しない場合には、カメラ部ｅｘ６０３で撮像した画像データをカメラインターフェース部ｅｘ７０３およびＬＣＤ制御部ｅｘ７０２を介して表示部ｅｘ６０２に直接表示することも可能である。
　画像符号化部ｅｘ７１２は、本願発明で説明した画像符号化装置を備えた構成であり、カメラ部ｅｘ６０３から供給された画像データを上記実施の形態で示した画像符号化装置に用いた符号化方法によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部ｅｘ７０８に送出する。また、このとき同時に携帯電話ｅｘ１１４は、カメラ部ｅｘ６０３で撮像中に音声入力部ｅｘ６０５で集音した音声を、音声処理部ｅｘ７０５を介してデジタルの音声データとして多重分離部ｅｘ７０８に送出する。
　多重分離部ｅｘ７０８は、画像符号化部ｅｘ７１２から供給された符号化画像データと音声処理部ｅｘ７０５から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ６０１を介して送信する。
　データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナｅｘ６０１を介して基地局ｅｘ１１０から受信した受信データを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部ｅｘ７０８に送出する。
　また、アンテナｅｘ６０１を介して受信された多重化データを復号するには、多重分離部ｅｘ７０８は、多重化データを分離することにより画像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスｅｘ７１３を介して当該符号化画像データを画像復号部ｅｘ７０９に供給すると共に当該音声データを音声処理部ｅｘ７０５に供給する。
　次に、画像復号部ｅｘ７０９は、本願で説明した画像復号装置を備えた構成であり、画像データのビットストリームを上記実施の形態で示した符号化方法に対応した復号方法で復号することにより再生動画像データを生成し、これを、ＬＣＤ制御部ｅｘ７０２を介して表示部ｅｘ６０２に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データが表示される。このとき同時に音声処理部ｅｘ７０５は、音声データをアナログ音声データに変換した後、これを音声出力部ｅｘ６０８に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる音声データが再生される。
　なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるデジタル放送が話題となっており、図３０に示すようにデジタル放送用システムにも上記実施の形態の少なくとも画像符号化装置または画像復号装置を組み込むことができる。具体的には、放送局ｅｘ２０１では音声データ、映像データまたはそれらのデータが多重化されたビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ｅｘ２０２に伝送される。これを受けた放送衛星ｅｘ２０２は、放送用の電波を発信し、衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナｅｘ２０４はこの電波を受信し、テレビ（受信機）ｅｘ３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ｅｘ２１７などの装置はビットストリームを復号してこれを再生する。また、記録媒体であるＣＤおよびＤＶＤ等の記録メディアｅｘ２１５、ｅｘ２１６に記録した画像データと、音声データが多重化されたビットストリームを読み取り、復号するリーダ／レコーダｅｘ２１８にも上記実施の形態で示した画像復号装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタｅｘ２１９に表示される。また、ケーブルテレビ用のケーブルｅｘ２０３または衛星／地上波放送のアンテナｅｘ２０４に接続されたセットトップボックスｅｘ２１７内に画像復号装置を実装し、これをテレビのモニタｅｘ２１９で再生する構成も考えられる。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に画像復号装置を組み込んでも良い。また、アンテナｅｘ２０５を有する車ｅｘ２１０で、衛星ｅｘ２０２または基地局等から信号を受信し、車ｅｘ２１０が有するカーナビゲーションｅｘ２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。
　また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアｅｘ２１５に記録した音声データ、映像データまたはそれらのデータが多重化された符号化ビットストリームを読み取り復号する、または、記録メディアｅｘ２１５に、音声データ、映像データまたはそれらのデータを符号化し、多重化データとして記録するリーダ／レコーダｅｘ２１８にも上記実施の形態で示した画像復号装置または画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタｅｘ２１９に表示される。また、符号化ビットストリームが記録された記録メディアｅｘ２１５により、他の装置およびシステム等は、映像信号を再生することができる。例えば、他の再生装置ｅｘ２１２は、符号化ビットストリームがコピーされた記録メディアｅｘ２１４を用いて、モニタｅｘ２１３に映像信号を再生することができる。
　また、ケーブルテレビ用のケーブルｅｘ２０３または衛星／地上波放送のアンテナｅｘ２０４に接続されたセットトップボックスｅｘ２１７内に画像復号装置を実装し、これをテレビのモニタｅｘ２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に画像復号装置を組み込んでもよい。
　図３１は、上記実施の形態で説明した画像復号方法および画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ｅｘ３００を示す図である。テレビｅｘ３００は、上記放送を受信するアンテナｅｘ２０４またはケーブルｅｘ２０３等を介して映像情報のビットストリームを取得、または、出力するチューナｅｘ３０１と、受信した符号化データを復調する、または、生成された符号化データを外部に送信するために変調する変調／復調部ｅｘ３０２と、復調した映像データと音声データとを分離する、または、符号化された映像データと音声データとを多重化する多重／分離部ｅｘ３０３を備える。また、テレビｅｘ３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号する、または、それぞれの情報を符号化する音声信号処理部ｅｘ３０４、映像信号処理部ｅｘ３０５を有する信号処理部ｅｘ３０６と、復号された音声信号を出力するスピーカｅｘ３０７、復号された映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ｅｘ３０８を有する出力部ｅｘ３０９とを有する。さらに、テレビｅｘ３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ｅｘ３１２等を有するインターフェース部ｅｘ３１７を有する。さらに、テレビｅｘ３００は、各部を統括的に制御する制御部ｅｘ３１０、各部に電力を供給する電源回路部ｅｘ３１１を有する。インターフェース部ｅｘ３１７は、操作入力部ｅｘ３１２以外に、リーダ／レコーダｅｘ２１８等の外部機器と接続されるブリッジｅｘ３１３、ＳＤカード等の記録メディアｅｘ２１６を装着可能とするためのスロット部ｅｘ３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバｅｘ３１５、電話網と接続するモデムｅｘ３１６等を有していてもよい。なお記録メディアｅｘ２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビｅｘ３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
　まず、テレビｅｘ３００がアンテナｅｘ２０４等により外部から取得したデータを復号し、再生する構成について説明する。テレビｅｘ３００は、リモートコントローラｅｘ２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ｅｘ３１０の制御に基づいて、変調／復調部ｅｘ３０２で復調した映像データ、音声データを多重／分離部ｅｘ３０３で分離する。さらにテレビｅｘ３００は、分離した音声データを音声信号処理部ｅｘ３０４で復号し、分離した映像データを映像信号処理部ｅｘ３０５で上記実施の形態で説明した復号方法を用いて復号する。復号した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ｅｘ３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファｅｘ３１８、ｅｘ３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビｅｘ３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアｅｘ２１５、ｅｘ２１６から符号化された符号化ビットストリームを読み出してもよい。次に、テレビｅｘ３００が音声信号および映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビｅｘ３００は、リモートコントローラｅｘ２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ｅｘ３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ｅｘ３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ｅｘ３０５で映像信号を上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ｅｘ３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファｅｘ３２０、ｅｘ３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファｅｘ３１８～ｅｘ３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、一つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ｅｘ３０２と多重／分離部ｅｘ３０３との間等でもシステムのオーバフローおよびアンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
　また、テレビｅｘ３００は、放送および記録メディア等から音声データおよび映像データを取得する以外に、マイクおよびカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビｅｘ３００は、上記の符号化処理、多重化、および、外部出力ができる構成として説明したが、これらのすべての処理を行うことはできず、上記受信、復号処理、および、外部出力のうちいずれかのみが可能な構成であってもよい。
　また、リーダ／レコーダｅｘ２１８で記録メディアから符号化ビットストリームを読み出す、または、書き込む場合には、上記復号処理または符号化処理はテレビｅｘ３００およびリーダ／レコーダｅｘ２１８のうちいずれかで行ってもよいし、テレビｅｘ３００とリーダ／レコーダｅｘ２１８とが互いに分担して行ってもよい。
　一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ｅｘ４００の構成を図３２に示す。情報再生／記録部ｅｘ４００は、以下に説明する要素ｅｘ４０１～ｅｘ４０７を備える。光ヘッドｅｘ４０１は、光ディスクである記録メディアｅｘ２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアｅｘ２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ｅｘ４０２は、光ヘッドｅｘ４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ｅｘ４０３は、光ヘッドｅｘ４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアｅｘ２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファｅｘ４０４は、記録メディアｅｘ２１５に記録するための情報および記録メディアｅｘ２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータｅｘ４０５は記録メディアｅｘ２１５を回転させる。サーボ制御部ｅｘ４０６は、ディスクモータｅｘ４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドｅｘ４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ｅｘ４０７は、情報再生／記録部ｅｘ４００全体の制御を行う。上記の読み出しおよび書き込みの処理は、システム制御部ｅｘ４０７が、バッファｅｘ４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成および追加を行うと共に、変調記録部ｅｘ４０２、再生復調部ｅｘ４０３およびサーボ制御部ｅｘ４０６を協調動作させながら、光ヘッドｅｘ４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ｅｘ４０７は、例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
　以上では、光ヘッドｅｘ４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
　図３３に光ディスクである記録メディアｅｘ２１５の模式図を示す。記録メディアｅｘ２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックｅｘ２３０には、あらかじめグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックｅｘ２３１の位置を特定するための情報を含み、記録および再生を行う装置は、情報トラックｅｘ２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアｅｘ２１５は、データ記録領域ｅｘ２３３、内周領域ｅｘ２３２、外周領域ｅｘ２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ｅｘ２３３であり、データ記録領域ｅｘ２３３の内周または外周に配置されている内周領域ｅｘ２３２と外周領域ｅｘ２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ｅｘ４００は、このような記録メディアｅｘ２１５のデータ記録領域ｅｘ２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した符号化データの読み書きを行う。
　以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりするなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
　また、デジタル放送用システムｅｘ２００において、アンテナｅｘ２０５を有する車ｅｘ２１０で衛星ｅｘ２０２等からデータを受信し、車ｅｘ２１０が有するカーナビゲーションｅｘ２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションｅｘ２１１の構成は例えば図３１に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータｅｘ１１１および携帯電話ｅｘ１１４等でも考えられる。また、上記携帯電話ｅｘ１１４等の端末は、テレビｅｘ３００と同様に、符号化器および復号器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。
　このように、上記実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号方法を上述したいずれの機器およびシステムに用いることは可能であり、そうすることで、上記実施の形態で説明した効果を得ることができる。
　また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
　（実施の形態５）
　上記実施の形態で示した画像符号化方法および装置、画像復号方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３４に１チップ化されたＬＳＩｅｘ５００の構成を示す。ＬＳＩｅｘ５００は、以下に説明する要素ｅｘ５０１～ｅｘ５０９を備え、各要素はバスｅｘ５１０を介して接続している。電源回路部ｅｘ５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
　例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩｅｘ５００は、ＣＰＵｅｘ５０２、メモリコントローラｅｘ５０３およびストリームコントローラｅｘ５０４等を有する制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、ＡＶ　Ｉ／Ｏｅｘ５０９によりマイクｅｘ１１７およびカメラｅｘ１１３等からＡＶ信号の入力を受け付ける。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリｅｘ５１１に蓄積される。制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは、処理量および処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ、信号処理部ｅｘ５０７に送られる。信号処理部ｅｘ５０７は、音声信号の符号化および／または映像信号の符号化を行う。ここで映像信号の符号化処理は、上記実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ｅｘ５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏｅｘ５０６から外部に出力する。この出力されたビットストリームは、基地局ｅｘ１０７に向けて送信されたり、または、記録メディアｅｘ２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファｅｘ５０８にデータを蓄積するとよい。
　また、例えば復号処理を行う場合には、ＬＳＩｅｘ５００は、制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、ストリームＩ／Ｏｅｘ５０６によって基地局ｅｘ１０７を介して得た符号化データ、または、記録メディアｅｘ２１５から読み出して得た符号化データを一旦メモリｅｘ５１１等に蓄積する。制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは、処理量および処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ｅｘ５０７に送られる。信号処理部ｅｘ５０７は、音声データの復号および／または映像データの復号を行う。ここで映像信号の復号処理は、上記実施の形態で説明した復号処理である。さらに、場合により復号された音声信号と復号された映像信号を同期して再生できるようそれぞれの信号を一旦バッファｅｘ５０８等に蓄積するとよい。復号された出力信号は、メモリｅｘ５１１等を適宜介しながら、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５およびテレビｅｘ３００等の各出力部から出力される。
　なお、上記では、メモリｅｘ５１１がＬＳＩｅｘ５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩｅｘ５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファｅｘ５０８も一つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩｅｘ５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
　なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
　以上、本発明に係る画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号方法および画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施した形態、および、異なる実施の形態における構成要素およびステップ等を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明に係る画像符号化方法および画像復号方法は、例えば、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。
　　４００、５００　算出部
　　４０２、５０２、２１０１　書込部
　　４０４　歪み算出部
　　４０６、５０６　変換ブロックサイズ選択部
　　４０８、５０８、１２０２、１４０２　減算部
　　４１０、５１０、１２０４、１４０４、２１０３、２２０４、２４０４、２６０１　変換部
　　４１２、５１２、１２０６、１４０６、２１０４、２２０５、２４０５、２６０２　量子化部
　　４１４、５１４、１２０８、１３０２、１４０８、１５０２、２３０４、２５０４、２７０１　逆量子化部
　　４１６、５１６、１２１２、１３０４、１４１２、１５０４、２３０５、２５０５、２７０２　逆変換部
　　４１８、５１８、１２１４、１３１０、１４１４　メモリ部
　　４２０、５２０、１２１０、１３０８、１４１０、１５０８　サンプル予測部
　　４２２、５２２、１２１６、１４１６　加算部
　　４５０、５５０、１２５０、１４５０、２１００、２２００、２４００、２６００　画像符号化装置
　　５０４　エッジ検出部
　　１２００、１３００　量子化マトリクス修正部
　　１３０６、１５０６　サンプル再構築部
　　１３５０、１５５０、２３００、２５００、２７００　画像復号装置
　　１４００、１５００　量子化オフセットマトリクス選択部
　　１４１８、２４０１　第１書込部
　　１４２０、２４０３　第２書込部
　　１５１０　第１メモリ部
　　１５１２、２５０１　第１解析部
　　１５１４、２５０２　第２解析部
　　１５１６　第２メモリ部
　　２１０２　サイズ決定部
　　２２０１、２３０１　量子化パラメータ決定部
　　２２０２、２３０２　マトリクス決定部
　　２２０３、２３０３　マトリクス修正部
　　２４０２、２５０３　選択部
　　Ｄ４０１、Ｄ４０３、Ｄ４０５、Ｄ４０７、Ｄ５０１、Ｄ５０３、Ｄ５０５、Ｄ５０７　パラメータセット
　　Ｄ４０８　コスト値
　　Ｄ４０９、Ｄ５０９、Ｄ１２０７、Ｄ１４０７　画像サンプル
　　Ｄ４１０、Ｄ５１０　変換ブロックサイズ
　　Ｄ４１１、Ｄ５１１、Ｄ１２０９、Ｄ１３１１、Ｄ１４０９、Ｄ１５１１　残差ブロック
　　Ｄ４１３、Ｄ５１３、Ｄ１２１１、Ｄ１４１１　係数ブロック
　　Ｄ４１５、Ｄ５１５、Ｄ１２１５、Ｄ１４１５　符号化サンプル
　　Ｄ４１７、Ｄ５１７、Ｄ１２１９、Ｄ１３０９、Ｄ１４１９、Ｄ１５０９　逆量子化係数
　　Ｄ４１９、Ｄ５１９、Ｄ１２２１、Ｄ１４２１　再構築残差ブロック
　　Ｄ４２１、Ｄ４２５、Ｄ５２１、Ｄ５２５、Ｄ１２２３、Ｄ１２２５、Ｄ１３１５、Ｄ１３１７、Ｄ１４２３、Ｄ１４２５、Ｄ１５１５、Ｄ１５１７　再構築サンプル
　　Ｄ４２３、Ｄ５２３、Ｄ１２１３、Ｄ１３１３、Ｄ１４１３、Ｄ１５１３　予測サンプル
　　Ｄ５０８　エッジ情報
　　Ｄ１２０１、Ｄ１３０１　量子化スケーリングマトリクス
　　Ｄ１２０３、Ｄ１３０３、Ｄ１４０１、Ｄ１４０３、Ｄ１４１７、Ｄ１４２７、Ｄ１５０１、Ｄ１５０３、Ｄ１５１９　量子化オフセットマトリクス
　　Ｄ１２０５、Ｄ１３０５　量子化パラメータ
　　Ｄ１２１７、Ｄ１３１９　量子化マトリクス
　　Ｄ１３０７、Ｄ１５０７　符号化ブロック
　　Ｄ１４０５、Ｄ１４２９、Ｄ１５０５、Ｄ１６０２　マトリクス選択フラグ
　　Ｄ１６００　ピクチャ
　　ｅｘ１００　コンテンツ供給システム
　　ｅｘ１０１　インターネット
　　ｅｘ１０２　インターネットサービスプロバイダ
　　ｅｘ１０３　ストリーミングサーバ
　　ｅｘ１０４　電話網
　　ｅｘ１０６、ｅｘ１０７、ｅｘ１０８、ｅｘ１０９、ｅｘ１１０　基地局
　　ｅｘ１１１　コンピュータ
　　ｅｘ１１２　ＰＤＡ
　　ｅｘ１１３、ｅｘ１１６　カメラ
　　ｅｘ１１４　カメラ付デジタル携帯電話（携帯電話）
　　ｅｘ１１５　ゲーム機
　　ｅｘ１１７　マイク
　　ｅｘ２００　デジタル放送用システム
　　ｅｘ２０１　放送局
　　ｅｘ２０２　放送衛星（衛星）
　　ｅｘ２０３　ケーブル
　　ｅｘ２０４、ｅｘ２０５、ｅｘ６０１　アンテナ
　　ｅｘ２１０　車
　　ｅｘ２１１　カーナビゲーション（カーナビ）
　　ｅｘ２１２　再生装置
　　ｅｘ２１３、ｅｘ２１９　モニタ
　　ｅｘ２１４、ｅｘ２１５、ｅｘ２１６、ｅｘ６０７　記録メディア
　　ｅｘ２１７　セットトップボックス（ＳＴＢ）
　　ｅｘ２１８　リーダ／レコーダ
　　ｅｘ２２０　リモートコントローラ
　　ｅｘ２３０　情報トラック
　　ｅｘ２３１　記録ブロック
　　ｅｘ２３２　内周領域
　　ｅｘ２３３　データ記録領域
　　ｅｘ２３４　外周領域
　　ｅｘ３００　テレビ
　　ｅｘ３０１　チューナ
　　ｅｘ３０２　変調／復調部
　　ｅｘ３０３　多重／分離部
　　ｅｘ３０４　音声信号処理部
　　ｅｘ３０５　映像信号処理部
　　ｅｘ３０６、ｅｘ５０７　信号処理部
　　ｅｘ３０７　スピーカ
　　ｅｘ３０８、ｅｘ６０２　表示部
　　ｅｘ３０９　出力部
　　ｅｘ３１０、ｅｘ５０１　制御部
　　ｅｘ３１１、ｅｘ５０５、ｅｘ７１０　電源回路部
　　ｅｘ３１２　操作入力部
　　ｅｘ３１３　ブリッジ
　　ｅｘ３１４、ｅｘ６０６　スロット部
　　ｅｘ３１５　ドライバ
　　ｅｘ３１６　モデム
　　ｅｘ３１７　インターフェース部
　　ｅｘ３１８、ｅｘ３１９、ｅｘ３２０、ｅｘ３２１、ｅｘ４０４、ｅｘ５０８　バッファ
　　ｅｘ４００　情報再生／記録部
　　ｅｘ４０１　光ヘッド
　　ｅｘ４０２　変調記録部
　　ｅｘ４０３　再生復調部
　　ｅｘ４０５　ディスクモータ
　　ｅｘ４０６　サーボ制御部
　　ｅｘ４０７　システム制御部
　　ｅｘ５００　ＬＳＩ
　　ｅｘ５０２　ＣＰＵ
　　ｅｘ５０３　メモリコントローラ
　　ｅｘ５０４　ストリームコントローラ
　　ｅｘ５０６　ストリームＩ／Ｏ
　　ｅｘ５０９　ＡＶ　Ｉ／Ｏ
　　ｅｘ５１０　バス
　　ｅｘ５１１　メモリ
　　ｅｘ６０３　カメラ部
　　ｅｘ６０４　操作キー
　　ｅｘ６０５　音声入力部
　　ｅｘ６０８　音声出力部
　　ｅｘ７０１　送受信回路部
　　ｅｘ７０２　ＬＣＤ制御部
　　ｅｘ７０３　カメラインターフェース部（カメラＩ／Ｆ部）
　　ｅｘ７０４　操作入力制御部
　　ｅｘ７０５　音声処理部
　　ｅｘ７０６　変復調回路部
　　ｅｘ７０７　記録再生部
　　ｅｘ７０８　多重分離部
　　ｅｘ７０９　画像復号部
　　ｅｘ７１１　主制御部
　　ｅｘ７１２　画像符号化部
　　ｅｘ７１３　同期バス
 

Claims (20)

  1. 　画像をブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、
    　ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換ステップと、
    　前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する量子化ステップとを含む
    　画像符号化方法。
  2. 　前記画像符号化方法は、さらに、複数のブロックサイズに対応する複数の量子化スケーリングマトリクス、および、前記複数のブロックサイズに対応する複数の量子化オフセット値をヘッダに書き込む書込ステップを含み、
    　前記書込ステップでは、前記複数のブロックサイズのうち、第１ブロックサイズに対応する第１量子化オフセット値を、前記複数の量子化オフセット値のひとつとして、書き込み、
    　前記書込ステップでは、前記第１ブロックサイズに対応する第１量子化スケーリングマトリクスを、前記複数の量子化スケーリングマトリクスのひとつとして、書き込み、
    　前記書込ステップでは、前記複数のブロックサイズのうち、前記第１ブロックサイズよりも小さい第２ブロックサイズに対応する第２量子化オフセット値であって、前記第１量子化オフセット値よりも大きい前記第２量子化オフセット値を、前記複数の量子化オフセット値のひとつとして、書き込み、
    　前記書込ステップでは、前記第２ブロックサイズに対応する第２量子化スケーリングマトリクスであって、前記第１量子化スケーリングマトリクスよりも小さい前記第２量子化スケーリングマトリクスを、前記複数の量子化スケーリングマトリクスのひとつとして、書き込み、
    　前記変換ステップでは、前記複数のブロックサイズのいずれかのブロックサイズで形成される前記ブロックに含まれる前記複数の画素値を前記複数の周波数係数に変換し、
    　前記量子化ステップでは、前記複数の量子化スケーリングマトリクスのうち、前記ブロックの前記ブロックサイズに対応する前記量子化スケーリングマトリクス、および、前記複数の量子化オフセット値のうち、前記ブロックの前記ブロックサイズに対応する量子化オフセット値を含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する
    　請求項１に記載の画像符号化方法。
  3. 　前記画像符号化方法は、さらに、前記複数の周波数係数の量子化により生じる歪みの大きさを示す歪みコストを算出することによって算出された前記歪みコスト、または、前記画像に含まれるエッジを検出することによって検出された前記エッジに依存させて、前記ブロックの前記ブロックサイズを決定するサイズ決定ステップを含み、
    　前記変換ステップでは、決定された前記ブロックサイズで形成される前記ブロックに含まれる前記複数の画素値を前記複数の周波数係数に変換する
    　請求項２に記載の画像符号化方法。
  4. 　前記画像符号化方法は、さらに、
    　前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、
    　前記ブロックに対応する前記量子化スケーリングマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、
    　決定された前記量子化スケーリングマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化スケーリングマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化スケーリング値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、
    　前記量子化ステップでは、修正された前記量子化スケーリングマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する
    　請求項１に記載の画像符号化方法。
  5. 　前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化スケーリングマトリクスを修正する
    　請求項４に記載の画像符号化方法。
  6. 　前記画像符号化方法は、さらに、
    　前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、
    　前記ブロックに対応する前記量子化オフセットマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、
    　決定された前記量子化オフセットマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化オフセットマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化オフセット値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、
    　前記量子化ステップでは、修正された前記量子化オフセットマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する
    　請求項１に記載の画像符号化方法。
  7. 　前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化オフセットマトリクスを修正する
    　請求項６に記載の画像符号化方法。
  8. 　前記画像符号化方法は、さらに、
    　第１量子化オフセットマトリクスをヘッダに書き込む第１書込ステップと、
    　前記第１量子化オフセットマトリクス、および、前記第１量子化オフセットマトリクスとは異なる予め定められた第２量子化オフセットマトリクスから、前記複数の周波数係数の量子化に用いられる前記量子化オフセットマトリクスを選択する選択ステップと、
    　前記第２量子化オフセットマトリクスが選択された場合、予め定められた値を示すフラグをブロックヘッダに書き込む第２書込ステップとを含み、
    　前記量子化ステップでは、選択された前記量子化オフセットマトリクスを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する
    　請求項１に記載の画像符号化方法。
  9. 　画像をブロック毎に復号する画像復号方法であって、
    　前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
    　逆量子化された前記複数の周波数係数を複数の画素値に変換する逆変換ステップとを含む
    　画像復号方法。
  10. 　前記画像復号方法は、さらに、
    　前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、
    　前記ブロックに対応する前記量子化スケーリングマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、
    　決定された前記量子化スケーリングマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化スケーリングマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化スケーリング値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、
    　前記逆量子化ステップでは、修正された前記量子化スケーリングマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を逆量子化する
    　請求項９に記載の画像復号方法。
  11. 　前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化スケーリングマトリクスを修正する
    　請求項１０に記載の画像復号方法。
  12. 　前記画像復号方法は、さらに、
    　前記ブロックに対応する量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定ステップと、
    　前記ブロックに対応する前記量子化オフセットマトリクスを決定するマトリクス決定ステップと、
    　決定された前記量子化オフセットマトリクスを、決定された前記量子化パラメータに依存させて修正することにより、決定された前記量子化オフセットマトリクスにおける周波数の変化に対する量子化オフセット値の変化の割合を示す傾きを修正するマトリクス修正ステップとを含み、
    　前記逆量子化ステップでは、修正された前記量子化オフセットマトリクス、および、決定された前記量子化パラメータを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を逆量子化する
    　請求項９に記載の画像復号方法。
  13. 　前記マトリクス修正ステップでは、決定された前記量子化パラメータが第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータである場合、決定された前記量子化パラメータが前記第１量子化パラメータである場合よりも前記傾きが急になるように、前記量子化オフセットマトリクスを修正する
    　請求項１２記載の画像復号方法。
  14. 　前記画像復号方法は、さらに、
    　ヘッダを解析することにより、前記ヘッダから第１量子化オフセットマトリクスを取得する第１解析ステップと、
    　ブロックヘッダを解析することにより、前記ブロックヘッダからフラグを取得する第２解析ステップと、
    　取得された前記フラグが予め定められた値を示している場合、前記第１量子化オフセットマトリクスとは異なる予め定められた第２量子化オフセットマトリクスを前記ブロック毎に決定される前記量子化オフセットマトリクスとして選択し、取得された前記フラグが前記予め定められた値を示していない場合、前記第１量子化オフセットマトリクスを前記ブロック毎に決定される前記量子化オフセットマトリクスとして選択する選択ステップとを含み、
    　前記逆量子化ステップでは、選択された前記量子化オフセットマトリクスを含む前記パラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を逆量子化する
    　請求項９に記載の画像復号方法。
  15. 　画像をブロック毎に符号化する画像符号化装置であって、
    　ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換部と、
    　前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する量子化部とを備える
    　画像符号化装置。
  16. 　画像をブロック毎に復号する画像復号装置であって、
    　前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する逆量子化部と、
    　逆量子化された前記複数の周波数係数を複数の画素値に変換する逆変換部とを備える
    　画像復号装置。
  17. 　請求項１に記載の画像符号化方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるための
    　プログラム。
  18. 　請求項９に記載の画像復号方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるための
    　プログラム。
  19. 　画像をブロック毎に符号化する集積回路であって、
    　ブロックに含まれる複数の画素値を複数の周波数係数に変換する変換部と、
    　前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、前記複数の周波数係数を量子化する量子化部とを備える
    　集積回路。
  20. 　画像をブロック毎に復号する集積回路であって、
    　前記ブロック毎に決定される量子化スケーリングマトリクス、および、前記ブロック毎に決定される量子化オフセットマトリクスのうち、少なくとも一方を含むパラメータセットを用いて、ブロックに含まれる複数の周波数係数を逆量子化する逆量子化部と、
    　逆量子化された前記複数の周波数係数を複数の画素値に変換する逆変換部とを備える
    　集積回路。
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