JP2004228617A - Dynamic image encoder and dynamic image decoder - Google Patents

Dynamic image encoder and dynamic image decoder Download PDF

Info

Publication number
JP2004228617A
JP2004228617A JP2003010428A JP2003010428A JP2004228617A JP 2004228617 A JP2004228617 A JP 2004228617A JP 2003010428 A JP2003010428 A JP 2003010428A JP 2003010428 A JP2003010428 A JP 2003010428A JP 2004228617 A JP2004228617 A JP 2004228617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
picture
decoding
memory
encoding
referenceable
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2003010428A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seishi Abe
清史 安倍
Shinya Sumino
眞也 角野
Toshiyuki Kondo
敏志 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2003010428A priority Critical patent/JP2004228617A/en
Publication of JP2004228617A publication Critical patent/JP2004228617A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic image encoder and a dynamic image decoder wherein a capacity required for a memory can be reduced. <P>SOLUTION: The dynamic image encoder includes a reference enabled picture discrimination section 112 enabling one encoded picture or more stored in a storage area to be referenced, and the reference enabled picture discrimination section 112 estimates an operation of a storage area in a corresponding decoder and discriminates the possibility of referencing so as to reserve a storage area required for decoding processing for a picture being a decoding object by the decoder into the storage area of the decoder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像の符号化装置および復号化装置に関するものであり、特に既に符号化済みのピクチャを参照して画面間予測を行う動画像符号化装置および動画像復号化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、音声,画像,その他の画素値を統合的に扱うマルチメディア時代を迎え、従来からの情報メディア,つまり新聞,雑誌,テレビ,ラジオ,電話等の情報を人に伝達する手段がマルチメディアの対象として取り上げられるようになってきた。一般に、マルチメディアとは、文字だけでなく、図形、音声、特に画像等を同時に関連づけて表すことをいうが、上記従来の情報メディアをマルチメディアの対象とするには、その情報をディジタル形式にして表すことが必須条件となる。
【0003】
ところが、上記各情報メディアの持つ情報量をディジタル情報量として見積もってみると、文字の場合1文字当たりの情報量は1〜2バイトであるのに対し、音声の場合1秒当たり64kbits(電話品質)、さらに動画については1秒当たり100Mbits(現行テレビ受信品質)以上の情報量が必要となり、上記情報メディアでその膨大な情報をディジタル形式でそのまま扱うことは現実的では無い。例えば、テレビ電話は、64kbps〜1.5Mbpsの伝送速度を持つサービス総合ディジタル網(ISDN:Integrated Services Digital Network)によってすでに実用化されているが、テレビ・カメラの映像をそのままISDNで送ることは不可能である。
【0004】
そこで、必要となってくるのが情報の圧縮技術であり、例えば、テレビ電話の場合、ITU(国際電気通信連合 電気通信標準化部門)で国際標準化されたH.261やH.263規格の動画圧縮技術が用いられている。また、MPEG−1規格の情報圧縮技術によると、通常の音楽用CD(コンパクト・ディスク)に音声情報とともに画像情報を入れることも可能となる。
【0005】
ここで、MPEG(Moving Picture Experts Group)とは、動画面信号のディジタル圧縮の国際規格であり、MPEG−1は、動画面信号を1.5Mbpsまで、つまりテレビ信号の情報を約100分の1にまで圧縮する規格である。また、MPEG−1規格を対象とする伝送速度が主として約1.5Mbpsに制限されていることから、さらなる高画質化の要求をみたすべく規格化されたMPEG−2では、動画像信号が2〜15Mbpsに圧縮される。
【0006】
さらに現状では、MPEG−1,MPEG−2と標準化を進めてきた作業グループ(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11) によって、より圧縮率が高いMPEG−4が規格化された。MPEG−4では、当初、低ビットレートで効率の高い符号化が可能になるだけでなく、伝送路誤りが発生しても主観的な画質劣化を小さくできる強力な誤り耐性技術も導入されている。また、現在は、ISO/IECとITUの共同で次世代画面符号化方式として、H.264の標準化活動が進んでいる。
【0007】
一般に動画像の符号化では、時間方向および空間方向の冗長性を削減することによって情報量の圧縮を行う。そこで時間的な冗長性の削減を目的とするピクチャ間予測符号化では、前方または後方のピクチャを参照してブロック単位で動きの検出および予測画像の作成を行い、得られた予測画像と現在のピクチャとの差分値に対して符号化を行う。
【0008】
ここで、ピクチャとは、1枚の画面を表す用語であり、プログレッシブ画像ではフレームを意味し、インタレース画像ではフレームもしくはフィールドを意味する。ここで、インタレース画像とは、1つのフレームが時刻の異なる2つのフィールドから構成される画像である。インタレース画像の符号化や復号化処理においては、1つのフレームをフレームのまま処理したり、2つのフィールドとして処理したり、フレーム内のブロック毎にフレーム構造またはフィールド構造として処理したりすることができる。
【0009】
なお、以下で示すピクチャはプログレッシブ画像でのフレームの意味で説明するが、インタレース画像でのフレームもしくはフィールドであっても同様に説明することができる。
【0010】
図40はピクチャの種類とその参照関係を説明するための図である。
ピクチャI0のように参照ピクチャを持たずピクチャ内予測符号化を行うものをIピクチャと呼ぶ。また、ピクチャP6のように同時に1枚のピクチャのみを参照しピクチャ間予測符号化を行うものをPピクチャと呼ぶ。また、同時に2枚のピクチャを参照してピクチャ間予測符号化を行うことのできるものをBピクチャと呼ぶ。BピクチャはピクチャB2およびB5のように時間的に任意の方向にある2枚のピクチャを参照することが可能である。ただし、これらのピクチャを符号化および復号化する場合の条件として、参照するピクチャが既に符号化および復号化されている必要がある。また、B5は符号化済みのBピクチャを参照して符号化を行っているため、このような参照関係にある場合はBピクチャであっても参照用メモリ蓄積する必要がある。図40(a)は表示される順番、図40(b)は(a)を符号化および復号化する順番に並び替えたものである。ピクチャB2およびP6によって参照されるピクチャは全て先に符号化および復号化されているように並び替えられているのが分かる。
【0011】
符号化および復号化されたピクチャはピクチャメモリに保存される。例えば図40においてP6を符号化する場合、ピクチャメモリ内にはI0、P3、B1、B2が保存されており、ブロックごとにその中から最適なものを1枚選択してそれを参照ピクチャとして予測符号化を行うことができる。図40の例ではP3が選択されているが、同じピクチャ内でもブロックごとに異なるピクチャを参照することが可能である。
【0012】
ピクチャメモリに格納された各ピクチャには、参照に使用することができるかできないかを示す情報が付与される。参照に使用されないピクチャは本来ならばすぐにピクチャメモリから削除するべきであるが、例えば図40のP3のように復号化される順番は2番目であるが表示される順番が4番目となっており、表示される順番が来るまで他のピクチャが復号化されるのを待つ必要があるため、たとえ参照に使用されないことが分かっていてもピクチャメモリに格納しておく必要がある。
【0013】
以下では従来の符号化および復号化方法を、(1)符号化装置の動作、(2)復号化装置の動作、(3)ピクチャメモリ管理方法、の順に説明する。
【0014】
(1)符号化装置の動作
図33は従来の画像符号化装置のブロック図である。この画像符号化装置は、ピクチャメモリ101、予測残差符号化部102、符号列生成部103、予測残差復号化部104、ピクチャメモリ105、動きベクトル検出部106、動き補償符号化部107、動きベクトル記憶部108、ピクチャメモリ制御部109、作業用ピクチャメモリ111などから構成される。
【0015】
符号化対象となる動画像は表示を行う順にピクチャ単位でピクチャメモリ101に入力され、図40に示したように符号化を行う順にピクチャの並び替えを行う。さらに各々のピクチャはマクロブロックと呼ばれる例えば水平16×垂直16画素のブロックに分割されブロック単位で以降の処理が行われる。
【0016】
ピクチャメモリ101から読み出された入力画像信号は差分演算部113に入力され、動き補償符号化部107の出力である予測画像信号との差分を取ることによって得られる差分画像信号を予測残差符号化部102に出力する。予測残差符号化部102では周波数変換、量子化等の画像符号化処理を行い残差信号を出力する。残差信号は予測残差復号化部104に入力され、逆量子化、逆周波数変換等の画像復号化処理を行い残差復号化信号を出力する。加算演算部114では前記残差復号化信号と予測画像信号との加算を行い再構成画像信号を生成し、得られた再構成画像信号を作業用ピクチャメモリ111に格納する。1ピクチャ全ての符号化が終了した段階で作業用ピクチャメモリ111の符号化済みピクチャはピクチャメモリ105に格納される。
【0017】
一方、ピクチャメモリ101から読み出されたマクロブロック単位の入力画像信号は動きベクトル検出部106にも入力される。ここでは、ピクチャメモリ105に格納されている1枚もしくは複数枚の符号化済みピクチャを探索対象とし、最も入力画像信号に近い画像領域を検出することによってその位置を指し示す動きベクトルとその際に選択されたピクチャを指し示す参照ピクチャインデックスを決定する。動きベクトル検出はマクロブロックをさらに分割したブロック単位で行われ、得られた動きベクトルは動きベクトル記憶部108に格納される。動き補償符号化部107では、上記処理によって検出された動きベクトルを用いて、ピクチャメモリ105に格納されている符号化済みピクチャから最適な画像領域を取り出し予測画像を生成する。
【0018】
上記の一連の処理によって出力された動きベクトル、参照ピクチャインデックス、残差符号化信号等の符号化情報に対して符号列生成部103において可変長符号化を施すことにより、この符号化装置が出力する符号列が得られる。
【0019】
以上の処理の流れは画面間予測符号化を行った場合の動作であったが、スイッチ115およびスイッチ116によって画面内予測符号化との切り替えがなされる。画面内符号化を行う場合は、動き補償による予測画像の生成は行わず、同一画面内の符号化済み領域から符号化対象領域の予測画像を生成し差分を取ることによって差分画像信号を生成する。差分画像信号は画面間予測符号化の場合と同様に、予測残差符号化部102において残差符号化信号に変換され、符号列生成部103において可変長符号化を施されることにより出力される符号列が得られる。
【0020】
(2)復号化装置の動作
図34は従来の画像復号化装置のブロック図である。この画像復号化装置は、符号列解析部201、予測残差復号化部202、ピクチャメモリ203、動き補償復号化部204、動きベクトル記憶部205、ピクチャメモリ制御部206、作業用ピクチャメモリ207などから構成される。
【0021】
まず入力された符号列から符号列解析部201によって、動きベクトルおよび残差符号化信号等の各種の情報が抽出される。符号列解析器201で抽出された動きベクトルは動きベクトル記憶部205に、残差符号化信号は予測残差復号化部202にそれぞれ出力される。
【0022】
予測残差復号化部202では入力された残差符号化信号に対して、逆量子化、逆周波数変換等の画像復号化処理を施し残差復号化信号を出力する。加算演算部209では前記残差復号化信号と動き補償符号化部204から出力される予測画像信号との加算を行い再構成画像信号を生成し、得られた再構成画像信号を作業用ピクチャメモリ207に格納する。1ピクチャ全ての復号化が終了した段階で作業用ピクチャメモリ207の復号化済みピクチャはピクチャメモリ203に格納される。
【0023】
動き補償復号化部204では、動きベクトル記憶部205から入力される動きベクトルおよび符号列解析部201から入力される参照ピクチャインデックスを用いて、ピクチャメモリ203に格納されている1枚もしくは複数枚の復号化済みピクチャから予測画像に最適な画像領域を取り出す。
【0024】
上記の一連の処理によって生成された復号化済みピクチャはピクチャメモリ203から表示されるタイミングに従って表示用画像信号として出力される。
以上の処理の流れは画面間予測復号化を行った場合の動作であったが、スイッチ210によって画面内予測復号化との切り替えがなされる。画面内復号化を行う場合は、動き補償による予測画像の生成は行わず、同一画面内の復号化済み領域から復号化対象領域の予測画像を生成し加算を行うことによって再構成画像信号を生成し、得られた再構成画像信号は作業用ピクチャメモリ207に格納される。1ピクチャ全ての復号化が終了した段階で作業用ピクチャメモリ207の復号化済みピクチャはピクチャメモリ203に格納され、表示されるタイミングに従って表示用画像信号として出力される。
【0025】
(3)ピクチャメモリ管理方法
現在標準化中のH.264では、既に説明したように非常に複雑な参照関係を許容しているため、復号化された複数のピクチャをピクチャメモリ203において管理するための方法が定義されている。
【0026】
なお、各々の復号化済みピクチャは符号化順に従ってピクチャメモリに保存されるが、それとは別に表示する順番を示す情報を持っているものとする。
前記ピクチャメモリ管理の概要は以下の通りである。
【0027】
まず、対象のピクチャの復号化が終了した時点で、既にピクチャメモリに保存されている復号化済みピクチャに対して参照可能か参照不可かの指定を行う。その指定方法として2通りの方法がH.264では定義されている。1つめは、Sliding Windowと呼ばれる方式で、ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャがある一定の枚数に達していたら、最も符号化順が古いものに参照不可の指定を行うという方法である。2つめは、MMCOと呼ばれる方式で、コマンドを用いることによって任意のピクチャに対して参照不可の指定を行うことを可能とする方法である。次に、ピクチャメモリ内の復号化済みピクチャの削除処理を行い、空いた領域に作業用メモリに保存されている復号化したピクチャを格納する。最後に、格納したピクチャに対して参照可能もしくは参照不可の指定をヘッダに記述されている情報に応じて行い、次のピクチャの復号化処理に移る。
【0028】
図37は、前記Siliding Windowを用いてピクチャメモリを管理する場合における復号化装置の処理の流れを示したものであり、図34のブロック図におけるピクチャメモリ制御部206の動作を表すものである。
【0029】
対象とするピクチャを作業用記憶領域に保存しながら復号化し、その終了後に、ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャがある一定の枚数に達していたら、最も符号化順が古い参照可能ピクチャに参照不可の指定を行う。次に、ピクチャメモリ内に空き領域があるかないかの判定を行い、もし空き領域がない場合は、さらにピクチャメモリ(記憶領域)内に参照不可の指定がされているピクチャがあるかないかの判定を行う。参照不可ピクチャがあった場合は、表示順情報が最も古い参照不可ピクチャを削除し、参照不可ピクチャがなかった場合は、表示順情報が最も古い参照可能ピクチャを削除する。そして上記の処理によって確保された空き領域に復号化したピクチャを保存し、ヘッダ情報に基づいて前記ピクチャに対して参照可能もしくは参照不可の指定(マーキング)を行う。
【0030】
図35は、前記Siliding Windowを用いてピクチャメモリを管理する場合における符号化装置の処理の流れを示したものであり、図33のブロック図におけるピクチャメモリ制御部109の動作を表すものである。
【0031】
全ての参照可能ピクチャを参照して対象とするピクチャを符号化し、その終了後に、ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャがある一定の枚数に達していたら、最も符号化順が古い参照可能ピクチャを参照不可とする。そしてピクチャメモリ内に符号化したピクチャを保存し、前記ピクチャに対して参照可能もしくは参照不可の指定(マーキング)を行う。なお、符号化装置におけるピクチャメモリ内の符号化済みピクチャの削除方法に関しては、参照不可ピクチャのみ削除可能であるという条件を持つこと以外は任意でありシステムの構成に従って自由に制御することができる。
【0032】
図38は、前記MMCOを用いてピクチャメモリを管理する場合における復号化装置の処理の流れを示したものであり、図34のブロック図におけるピクチャメモリ制御部206の動作を表すものである。図37との違いは参照不可ピクチャの指定を行う前に符号列解析部201より入力された管理コマンドの解析を行うことによって、任意のピクチャに対して参照不可の指定を行うことが可能となっている点のみであり、それ以外の動作は前記のものと全く同様である。
【0033】
図36は、前記MMCOを用いてピクチャメモリを管理する場合における符号化装置の処理の流れを示したものであり、図33のブロック図におけるピクチャメモリ制御部109の動作を表すものである。図35との違いはメモリ管理コマンド生成部110において管理コマンドの生成を行う点のみであり、それ以外の動作は前記のものと全く同様である。なお、図36では符号化の前に管理コマンドの生成を行っているが、この順番は逆でも全く同様に扱うことが可能である。
【0034】
なお、Sliding Windowを用いるかMMCOを用いるかはスライスのヘッダに記述されるフラグによって指定される。図39はそのときの符号列の例を示したものである。スライスヘッダ領域に記述されているフラグmmco_flgによってSliding Windowを用いるかMMCOを用いるかが指定され、MMCOを用いる場合はmmco_flgに続いて管理コマンドmmco_cmdを記述する。
【0035】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で説明したピクチャメモリ管理方法は、非常に単純な規則に基づいての管理が可能であったが、復号化装置におけるピクチャメモリ内の復号化済みピクチャを削除するタイミングが対象ピクチャの復号化終了後であるため、対象ピクチャを復号化している際に、途中の復号化済みデータを格納しておく領域をピクチャメモリ内に用意することができない。そのため、図33における作業用ピクチャメモリ111、および図34における作業用ピクチャメモリ207として、1ピクチャを保存できる容量を持つメモリをピクチャメモリとは別に用意する必要があるため、符号化装置および復号化装置におけるメモリの総量が大幅に増加してしまう。
【0036】
そこで本発明は、符号化装置において符号化する際に参照することのできるピクチャを制限することにより、復号化装置において途中の復号化済みデータをピクチャメモリに格納しながら対象ピクチャを復号化することを可能とし作業用ピクチャメモリを不要とすることにより、動画像符号化装置および動画像復号化装置におけるメモリの必要容量を削減することを目的とする。
【0037】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために、本発明による動画像符号化装置は、既に符号化済みのピクチャを参照して入力された画像の符号化を行う動画像復号化装置であって、記憶領域内に蓄積された1枚もしくは複数枚の符号化済みピクチャに対して参照することを可能とするピクチャを判定する参照可能ピクチャ判定手段を有し、前記参照可能ピクチャ判定手段は、対応する復号化装置における記憶領域の動作を想定し、復号化装置における復号化対象としているピクチャを復号化処理に必要な記憶領域を前記記憶領域内に確保することが可能となるように参照可能の判断を行うものであることを特徴とする。
【0038】
さらに、本発明による別の動画像符号化装置は、前記参照可能ピクチャ判定手段は、想定された復号化装置における記憶領域から対象ピクチャの復号化処理後に削除されるピクチャを参照することを禁止することを特徴とする。
【0039】
さらに、本発明による別の動画像符号化装置は、前記参照可能ピクチャ判定手段は、想定された復号化装置における記憶領域に蓄積されているピクチャで、最も古い表示順情報を持つピクチャを参照することを禁止することを特徴とする。
【0040】
さらに、本発明による別の動画像符号化装置は、既に符号化済みのピクチャを参照して入力された画像の符号化を行う装置であって、記憶領域内に蓄積された1枚もしくは複数枚の符号化済みピクチャに対して参照に使用することを禁止するコマンドを生成するメモリ管理コマンド生成手段を有し、前記メモリ管理コマンド生成手段は、対応する復号化装置における記憶領域の動作を想定し、復号化装置における復号化対象としているピクチャの復号化処理終了後に前記記憶領域より削除されるピクチャが常に参照不可となっているようなコマンドを生成するものであることを特徴とする。
【0041】
また、本発明による動画像復号化装置は、符号化済みピクチャを参照して符号化を行って生成された符号列を復号化する動画像復号化装置であって、記憶領域内に蓄積された復号化済みピクチャに対して復号化対象ピクチャの復号化処理中に上書きすることができる領域を判定する書き込み可能領域判定手段を有し、前記書き込み可能領域判定手段によって書き込み可能と判定された領域に復号化済みデータを蓄積しながら対象ピクチャの復号化を行うことを特徴とする。
【0042】
さらに、本発明による別の動画像復号化装置は、前記書き込み可能領域判定手段は、対象ピクチャの復号化処理後に記憶領域から削除されるピクチャが蓄積されている領域を書き込み可能領域として判定することを特徴とする。
【0043】
さらに、本発明による別の動画像復号化装置は、前記書き込み可能領域判定手段は、記憶領域内の復号化済みピクチャに対して既に表示されたかどうかの判断を可能とする状況下において、表示済みと判断されたピクチャの中で参照不可とされているピクチャが蓄積されている領域を書き込み可能領域として判定することを特徴とする。
【0044】
さらに、本発明による別の動画像復号化装置は、前記書き込み可能領域判定手段は、記憶領域内で最も古い表示順情報を持つピクチャが蓄積されている領域を書き込み可能領域として判定することを特徴とする。
【0045】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1はSliding Windowによるピクチャメモリ管理を行った場合の動画像符号化方法および復号化方法を説明するものであり、図1に示した符号化装置のブロック図、および図2に示した復号化装置のブロック図、および図3と図4に示した符号化装置のフローチャート、および図8と図9に示した復号化装置のフローチャート、および図13から図17に示したピクチャメモリの模式図を用いて、まず符号化および復号化の概要を説明し、その後フローチャートの経路ごとにピクチャメモリ管理に基づいた符号化および復号化の詳細を説明する。
【0046】
図2は実施の形態1における復号化装置のブロック図である。復号化装置の構成および処理の流れは図34を用いて説明した従来の方法とほぼ同様である。従来の方法と異なる点は、書き込み可能領域判定部208が追加され、作業用ピクチャメモリ207が取り除かれた点である。
【0047】
従来の方法では、対象とするピクチャの復号化が終了してから、ピクチャメモリ制御部206によってピクチャメモリ203内のピクチャに対して参照可能および参照不可の指定を行い、さらにピクチャの削除処理を行った後、対象とする復号化済みピクチャをピクチャメモリ203へ格納するという手順を踏んでいた。そのため、復号化を行っている最中はピクチャメモリ203内にデータを保存することができないため、ピクチャメモリ203とは別に作業用ピクチャメモリ207を用意して復号化を行っていた。
【0048】
それに対して、本実施の形態では予めピクチャメモリの管理がどのように行われるかを対象ピクチャの復号化を行う前に解析し、ピクチャメモリ203内に保存されているピクチャの中から上書きすることが可能である領域を書き込み可能領域判定部208によって判定し、復号化を行いながら生成された復号化済みデータを順次ピクチャメモリ203に上書きしながら格納していく。そのため、作業用ピクチャメモリ207を必要とせずに復号化を行うことが可能となるため、復号化装置におけるメモリの大幅な削減を可能とする。
【0049】
特に、作業用ピクチャメモリはH.264の規格によって明確に規定されていないため、入力される可能性のある最も大きなピクチャサイズを想定してメモリの容量を設定する必要があるため、実装を行うにあたっての大きな障害となってしまう。それに対して、ピクチャメモリの容量は規格で明確に定義されているため、その容量内で全ての復号化処理を行うことを可能とする本実施の形態は、復号化装置の実装を単純化することが可能である。
【0050】
図1は実施の形態1における符号化装置のブロック図である。符号化装置の構成および処理の流れは図33を用いて説明した従来の方法とほぼ同様である。従来の方法と異なる点は、参照可能ピクチャ判定部112が追加され、作業用ピクチャメモリ111が取り除かれた点である。
【0051】
本実施の形態の復号化装置では、復号化を行ったピクチャのデータをそのままピクチャメモリに上書きしながら格納するため、符号化装置でピクチャの符号化を行う際に、上書きすることを可能とする領域をピクチャメモリ内に確保することを前提とした符号化方法が必要となる。つまり、従来の方法のように単純にピクチャメモリ105に格納されているピクチャの参照可能もしくは参照不可の情報に基づいて参照を行って符号化を行うのではなく、復号化装置のピクチャメモリの管理方法を符号化時に想定し、復号化時に上書きされるピクチャがどのピクチャであるかを特定し、前記ピクチャを符号化時に参照せずに符号化を行うことが必要となる。参照可能ピクチャ判定部112は、前記参照することを禁止するピクチャの特定を行い、動きベクトル検出部106によってピクチャメモリ105の符号化済みピクチャを参照する際に、参照することが可能であるかどうかを動きベクトル検出部106に指示するものである。
【0052】
なお、本実施の形態はSliding Windowによるピクチャメモリ管理を行うものであるため、メモリ管理コマンド生成部110では管理コマンドの生成は実際には行わず、Sliding Windowを用いることを示すためのフラグをスライスヘッダに記述するのみである。
【0053】
図27は、本実施の形態の符号化装置によって生成された符号列の例を示したものである。従来の方法と同様に、フラグmmco_flgによってSliding Windowを用いてピクチャメモリを管理することが指定さている。管理コマンドmmco_cmdはMMCOを用いた場合のみ必要なデータであり、本実施の形態の場合は管理コマンドmmco_cmdを必要としない。一方、従来の方法と異なる点として、ピクチャ情報領域にフラグdpb_flgが記述されている。このフラグは復号化を行う際に、本実施の形態で説明する方法によってピクチャメモリのみで復号化することが可能な符号列であることを示すフラグである。フラグdpb_flgは従来の構成を持った復号化装置おいては復号化する際に必ずしも必要とされるフラグではないが、本実施の形態で説明する構成を持った復号化装置は前記フラグを解析することにより、ピクチャメモリのみで復号化が可能かどうか判断することができる。なお、フラグdpb_flgは、図27の例ではピクチャ共通情報領域に記述されているが、シーケンス共通情報領域またはその他の情報領域に記述することも可能である。
【0054】
次に復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206、書き込み可能領域判定部208、および符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109、参照可能ピクチャ判定部112の動作の詳細について、図3、図4、図8、図9に示したフローチャートを用いて、それらの経路ごとに説明を行う。
【0055】
(経路1)
図8は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路1について説明する。図13は経路1におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。図の例のメモリには6枚のピクチャを蓄積することが可能であり、復号化された順番が古いものから順に左側から蓄積されている。P0、P3、B1、B2は図40に示したピクチャを表すものであり、数字は表示する順番を示している。usedは参照可能なピクチャ、unusedは参照不可のピクチャを示すものである。また、CurrentおよびCは復号化対象ピクチャのデータを示すものである。なお、図中の縦の点線は参照可能ピクチャと参照不可ピクチャの境界を示すものであり、図の例では参照可能ピクチャとして5枚まで保持することが可能であることを示している。
【0056】
図8に示すように、まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208はピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図13(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に2枚分の書き領域があることが分かる。経路1によると、空き領域があった場合は、その領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図13(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された空き領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。本来は図13(c)において参照不可の指定およびピクチャの削除を行うが、図の例では参照可能ピクチャ枚数が5枚に達していないためそれらの操作は行われない。図13(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。図面上は左から復号化順の古いピクチャが蓄積されているため、図13(c)から図13(d)へデータの並び替えが行われたように便宜上記述されているが、これは物理的にデータを移動させるものでない。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図13(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図13(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0057】
一方、図3は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路1について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図13はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0058】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図13(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとによると想定ピクチャメモリに2枚分の書き領域があることが分かる。経路1によると、空き領域があった場合は、全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、B1、B2の4枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。本来は図13(c)において参照不可の指定を行うが、図の例では参照可能ピクチャ枚数が5枚に達していないためそれらの操作は行われない。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に
【0059】
(経路2)
図8は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。図14は経路2におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0060】
まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208はピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図14(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ(記憶領域)内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図14(a)によるとP0が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、復号順情報が最も古い参照可能ピクチャよりも古い表示順情報を持った参照不可ピクチャがあるかを判定する。図14(a)によると復号順情報が最も古い参照可能ピクチャP3の表示順情報は3、それに対して参照不可ピクチャはP0のみでありその表示順情報は0であるため、参照不可ピクチャの方が古い表示順情報を持っていることが分かる。その結果、経路2によると最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図14(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域P0に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が5枚に達しているため、図14(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャP3を参照不可にすることが指定(マーキング)される。その後、図37を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図14(c)の例ではP0とP3が削除候補となるが、P0の方が表示順情報が古いため、P0が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがP0に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図14(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図14(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図14(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0061】
一方、図3は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図14はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0062】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図14(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図14(a)によるとP0が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、符号順情報が最も古い参照可能ピクチャよりも古い表示順情報を持った参照不可ピクチャがあるかを判定する。図14(a)によると符号順情報が最も古い参照可能ピクチャP3の表示順情報は3、それに対して参照不可ピクチャはP0のみでありその表示順情報は0であるため、参照不可ピクチャの方が古い表示順情報を持っていることが分かる。その結果、経路2によると全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行うことが指示されている。つまりP3、B1、B2、P6、B4の5枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。想定ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が5枚に達しているため、図14(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャP3を参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0063】
(経路3)
図8は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路3について説明する。図15は経路3におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0064】
まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208はピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図15(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図15(a)によるとP3が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、復号順情報が最も古い参照可能ピクチャよりも古い表示順情報を持った参照不可ピクチャがあるかを判定する。図15(a)によると復号順情報が最も古い参照可能ピクチャB1の表示順情報は1、それに対して参照不可ピクチャはP3のみでありその表示順情報は3であるため、参照可能ピクチャの方が古い表示順情報を持っていることが分かる。その結果、経路3によると最も古い復号順情報を持つ参照可能ピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図15(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い復号順情報を持つ参照可能ピクチャの領域B1に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が5枚に達しているため、図15(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャB1を参照不可にすることが指定される。その後、図37を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図15(c)の例ではP3とB1が削除候補となるが、B1の方が表示順情報が古いため、B1が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがB1に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図15(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図15(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図15(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0065】
一方、図3は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路3について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図15はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0066】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図15(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図15(a)によるとP3が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、符号順情報が最も古い参照可能ピクチャよりも古い表示順情報を持った参照不可ピクチャがあるかを判定する。図15(a)によると符号順情報が最も古い参照可能ピクチャB1の表示順情報は1、それに対して参照不可ピクチャはP3のみでありその表示順情報は3であるため、参照可能ピクチャの方が古い表示順情報を持っていることが分かる。その結果、経路3によると符号化順情報が最も古い参照可能ピクチャを参照せずに符号化を行うことが指示されている。つまりB1、B2、P6、B4、B5の5枚の参照可能ピクチャのうちB1を参照せずに符号化を行う。これはB1が復号化の際に復号化途中で上書きされてしまうため参照に使用できなくなるからである。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。想定ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が5枚に達しているため、図15(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャB1を参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0067】
(経路4)
図8は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路4について説明する。図16は経路4におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。なお、図16では参照可能ピクチャの最大保持可能枚数を6枚としている。
まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208はピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図16(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図16(a)によると参照不可ピクチャが1枚もないことが分かる。その結果、経路4によると最も古い復号順情報を持つ参照可能ピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図16(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い復号順情報を持つ参照可能ピクチャの領域P3に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が6枚に達しているため、図16(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャP3を参照不可にすることが指定される。その後、図37を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図16(c)の例ではP3のみが参照不可と指定されているため、P3が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがP3に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図16(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図16(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図16(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0068】
一方、図3は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路4について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図16はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。なお、図16では参照可能ピクチャの最大保持可能枚数を6枚としている。
【0069】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図16(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図16(a)によると参照不可ピクチャが1枚もないことが分かる。その結果、経路4によると符号化順情報が最も古い参照可能ピクチャを参照せずに符号化を行うことが指示されている。つまりP3、B1、B2、P6、B4、B5の6枚の参照可能ピクチャのうちP3を参照せずに符号化を行う。これはP3が復号化の際に復号化途中で上書きされてしまうため参照に使用できなくなるからである。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。想定ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が6枚に達しているため、図16(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャP3を参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0070】
(経路2a)
図9は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。図8のフローチャートの動作との違いはピクチャメモリ制御部206がピクチャメモリ内の復号化済みピクチャに対して既に表示されたかどうかの判定を行う機能を有している点のみである。そのため、経路1、経路3、経路4については図8を用いて説明した実施の形態と全く同様であるため説明を省略する。ここでは経路2aについて説明する。図17は経路2aにおけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0071】
まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208はピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図17(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図17(a)によるとP3が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、復号順情報が最も古い参照可能ピクチャよりも古い表示順情報を持つもしくは既に表示済みの参照不可ピクチャがあるかを判定する。図17(a)によると、復号順情報が最も古い参照可能ピクチャB1の表示順情報は1、それに対して参照不可ピクチャはP3のみでありその表示順情報は3であるため、参照可能ピクチャの方が古い表示順情報を持っていることが分かる。しかし、P3、B1、B2が表示済みピクチャでありP3は参照不可の表示済みピクチャである。その結果、経路2aによると最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図17(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域P3に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が5枚に達しているため、図17(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチB1を参照不可にすることが指定される。その後、図37を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図17(c)の例ではP3とB1が削除候補となるが、B1の方が表示順情報が古いため、B1が削除されることになる。また、P3は既に復号化対象のピクチャによって上書きされてしまっているため、もともと蓄積されていたP3としてのデータは既に失っている。そのため、図17(d)に示されたメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態の図中からはP3除かれている。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図17(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図17(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0072】
一方、図4は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図3のフローチャートの動作との違いはピクチャメモリ制御部109が想定ピクチャメモリ内の復号化済みピクチャに対して既に表示されたかどうかの判定を行う機能を有している点のみである。そのため、経路1、経路3、経路4については図3を用いて説明した実施の形態と全く同様であるため説明を省略する。ここでは経路2aについて説明する。図17はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0073】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図17(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図17(a)によるとP3が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、符号順情報が最も古い参照可能ピクチャよりも古い表示順情報を持つもしくは既に表示済みの参照不可ピクチャがあるかを判定する。図17(a)によると符号順情報が最も古い参照可能ピクチャB1の表示順情報は1、それに対して参照不可ピクチャはP3のみでありその表示順情報は3であるため、参照可能ピクチャの方が古い表示順情報を持っていることが分かる。しかし、P3、B1、B2が表示済みピクチャでありP3は参照不可の表示済みピクチャである。その結果、経路2aによると全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行うことが指示されている。つまりB1、B2、P6、B4、B5の5枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではSliding Windowによるメモリ管理を行う。想定ピクチャメモリ内の参照可能ピクチャの枚数が5枚に達しているため、図17(c)のように、最も古い復号化順情報を持つ参照可能ピクチャB1を参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0074】
なお、本発明の実施の形態では、いずれの経路の説明においても、符号化および復号化対象ピクチャに参照可能もしくは参照不可の指定をする作業を最後に行っていたが、ピクチャの削除処理の前に符号化および復号化対象ピクチャに参照可能もしくは参照不可の指定を行い、符号化および復号化対象ピクチャも削除候補に加えてピクチャの削除処理を行った場合についても同様に扱うことが可能である。さらに、このような処理順序の場合は、ピクチャメモリに空き領域がなく、全てのピクチャが参照可能に指定されているとき、復号化対象ピクチャがヘッダ情報によって参照不可にされ、さらに復号化完了と共にすぐに表示されるようなピクチャである場合は、ピクチャメモリに保存することなくそのまま表示処理に移行できるため、上記実施の形態で説明したメモリ管理処理を行う必要はなく、ピクチャメモリ内のデータを復号化以前の状態のまま次のピクチャの復号化処理における参照に使用することが可能である。なお、同様に、符号化装置において想定される復号化装置の動作が上記のような場合は、符号化装置におけるメモリ管理においても、上記実施の形態で説明したような処理を行う必要はなく、ピクチャメモリ内のデータを符号化以前の状態のまま次のピクチャの符号化処理における参照に使用することが可能である。
【0075】
以上の実施の形態で説明した方法を用いて、ピクチャの符号化および復号化を行うことにより、復号化装置におけるピクチャメモリの中に復号化対象のデータを保存する領域を確保することが可能となり、作業用に新たなメモリ領域を用意する必要がなくなるため、復号化装置および符号化装置におけるメモリ容量を削減し、復号化装置および符号化装置の構成を容易に設計することができる。また、本実施の形態で説明した方法を用いたことによって参照することができなくなるピクチャが発生する可能性は、一般的な符号化および復号化においては非常に低いため、符号化効率の低下は最小限に留めることが可能である。
【0076】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2はMMCOによるピクチャメモリ管理を行った場合の動画像符号化方法および復号化方法の1つの形態を説明するものであり、図1に示した符号化装置のブロック図、および図2に示した復号化装置のブロック図、および図5と図6に示した符号化装置のフローチャート、および図10と図11に示した復号化装置のフローチャート、および図18から図23に示したピクチャメモリの模式図を用いて、まず符号化および復号化の概要を説明し、その後フローチャートの経路ごとにピクチャメモリ管理に基づいた符号化および復号化の詳細を説明する。
【0077】
図2は実施の形態2における復号化装置のブロック図である。復号化装置の構成および処理の流れは図34を用いて説明した従来の方法とほぼ同様である。従来の方法と異なる点は、書き込み可能領域判定部208が追加され、作業用ピクチャメモリ207が取り除かれた点である。
【0078】
従来の方法では、対象とするピクチャの復号化が終了してから、ピクチャメモリ制御部206によってピクチャメモリ203内のピクチャに対して参照可能および参照不可の指定を行い、さらにピクチャの削除処理を行った後、対象とする復号化済みピクチャをピクチャメモリ203へ格納するという手順を踏んでいた。そのため、復号化を行っている最中はピクチャメモリ203内にデータを保存することができないため、ピクチャメモリ203とは別に作業用ピクチャメモリ207を用意して復号化を行っていた。
【0079】
それに対して、本実施の形態では予めピクチャメモリの管理がどのように行われるかを対象ピクチャの復号化を行う前に解析し、ピクチャメモリ203内に保存されているピクチャの中から上書きすることが可能である領域を書き込み可能領域判定部208によって判定し、復号化を行いながら生成された復号化済みデータを順次ピクチャメモリ203に上書きしながら格納していく。そのため、作業用ピクチャメモリ207を必要とせずに復号化を行うことが可能となるため、復号化装置におけるメモリの大幅な削減を可能とする。
【0080】
特に、作業用ピクチャメモリはH.264の規格によって明確に規定されていないため、入力される可能性のある最も大きなピクチャサイズを想定してメモリの容量を設定する必要があるため、実装を行うにあたっての大きな障害となってしまう。それに対して、ピクチャメモリの容量は規格で明確に定義されているため、その容量内で全ての復号化処理を行うことを可能とする本実施の形態は、復号化装置の実装を単純化することが可能である。
【0081】
図1は実施の形態2における符号化装置のブロック図である。符号化装置の構成および処理の流れは図33を用いて説明した従来の方法とほぼ同様である。従来の方法と異なる点は、参照可能ピクチャ判定部112が追加され、作業用ピクチャメモリ111が取り除かれた点である。
【0082】
本実施の形態の復号化装置では、復号化を行ったピクチャのデータをそのままピクチャメモリに上書きしながら格納するため、符号化装置でピクチャの符号化を行う際に、上書きすることを可能とする領域をピクチャメモリ内に確保することを前提とした符号化方法が必要となる。つまり、従来の方法のように単純にピクチャメモリ105に格納されているピクチャの参照可能もしくは参照不可の情報に基づいて参照を行って符号化を行うのではなく、復号化装置のピクチャメモリの管理方法を符号化時に想定し、復号化時に上書きされるピクチャがどのピクチャであるかを特定し、前記ピクチャを符号化時に参照せずに符号化を行うことが必要となる。参照可能ピクチャ判定部112は、前記参照することを禁止するピクチャの特定を行い、動きベクトル検出部106によってピクチャメモリ105の符号化済みピクチャを参照する際に、参照することが可能であるかどうかを動きベクトル検出部106に指示するものである。
【0083】
なお、本実施の形態はMMCOによるピクチャメモリ管理を行うものであるため、メモリ管理コマンド生成部110において管理コマンドの生成を行い、コマンドの情報と共に、MMCOを用いることを示すためのフラグをスライスヘッダに記述する。
【0084】
図27は、本実施の形態の符号化装置によって生成された符号列の例を示したものである。従来の方法と同様に、フラグmmco_flgによってMMCOを用いてピクチャメモリを管理することが指定さている。管理コマンドmmco_cmdはMMCOを用いて参照不可にする任意のピクチャを特定するために必要なコマンドデータであり、図のようにスライスヘッダ中に記述する。一方、従来の方法と異なる点として、ピクチャ情報領域にフラグdpb_flgが記述されている。このフラグは復号化を行う際に、本実施の形態で説明する方法によってピクチャメモリのみで復号化することが可能な符号列であることを示すフラグである。フラグdpb_flgは従来の構成を持った復号化装置おいては復号化する際に必ずしも必要とされるフラグではないが、本実施の形態で説明する構成を持った復号化装置は前記フラグを解析することにより、ピクチャメモリのみで復号化が可能かどうか判断することができる。なお、フラグdpb_flgは、図27の例ではピクチャ共通情報領域に記述されているが、シーケンス共通情報領域またはその他の情報領域に記述することも可能である。
【0085】
次に復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206、書き込み可能領域判定部208、および符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109、参照可能ピクチャ判定部112の動作の詳細について、図5、図6、図10、図11に示したフローチャートを用いて、それらの経路ごとに説明を行う。
【0086】
(経路1)
図10は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路1について説明する。図18は経路1におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。図の例のメモリには6枚のピクチャを蓄積することが可能であり、復号化された順番が古いものから順に左側から蓄積されている。P0、P3、B1、B2は図40に示したピクチャを表すものであり、数字は表示する順番を示している。usedは参照可能なピクチャ、unusedは参照不可のピクチャを示すものである。また、CurrentおよびCは復号化対象ピクチャのデータを示すものである。
【0087】
図10に示すように、まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図18(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に2枚分の書き領域があることが分かる。経路1によると、空き領域があった場合は、その領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図18(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された空き領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。本来は図18(c)において任意のピクチャに対して参照不可の指定およびピクチャの削除を行うが、図は参照不可の指定を行っていない例であり、またピクチャメモリに空き領域があるためピクチャの削除処理も行われていない。図18(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。図面上は左から復号化順の古いピクチャが蓄積されているため、図18(c)から図18(d)へデータの並び替えが行われたように便宜上記述されているが、これは物理的にデータを移動させるものでない。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図18(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図18(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0088】
一方、図5は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路1について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図18はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0089】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前にメモリ管理コマンド生成部110において、管理コマンドを生成することで、符号化終了後に参照不可にするピクチャを決定しておく。その後参照することを可能とするピクチャを判定するために、参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図18(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとによると想定ピクチャメモリに2枚分の書き領域があることが分かる。経路1によると、空き領域があった場合は、全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、B1、B2の4枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。本来は図18(c)において任意のピクチャに対して参照不可の指定を行うが、図は参照不可の指定を行っていない例である。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0090】
(経路2)
図10は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。図19は経路2におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0091】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図19(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図19(a)によるとB1とB2が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャよりも古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャがあるかを判定する。この例では図19(c)にあるように管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャをP3としている。図19(a)によると表示順情報が最も古い参照不可ピクチャはB1でありその表示順情報は1であり、P3の表示順情報の3よりも古いことが分かる。その結果、経路2によると最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図19(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域B1に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われP3が参照不可にされることが分かっている。そこで図19(c)のようにP3に対して参照不可にすることが指定される。その後、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図19(c)の例ではP3とB1とB2が削除候補となるが、B1が表示順情報が最も古いため、B1が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがB1に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図19(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図19(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図19(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0092】
一方、図5は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図19はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0093】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前にメモリ管理コマンド生成部110において、管理コマンドを生成することで、符号化終了後に参照不可にするピクチャを決定しておく。その後参照することを可能とするピクチャを判定するために、参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図19(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図19(a)によるとB1とB2が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャよりも古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャがあるかを判定する。この例では図19(c)にあるように管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャをP3としている。図19(a)によると表示順情報が最も古い参照不可ピクチャはB1でありその表示順情報は1であり、P3の表示順情報の3よりも古いことが分かる。その結果、経路2によると全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、P6、B4の4枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされP3が参照不可にされることが決定されている。そこで図19(c)のようにP3に対して参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0094】
(経路3)
図10は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路3について説明する。図20は経路3におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0095】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図20(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図20(a)によるとB1とB2が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャよりも古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャがあるかを判定する。この例では図20(c)にあるように管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャをP0としている。図20(a)によると表示順情報が最も古い参照不可ピクチャはB1でありその表示順情報は1であり、P0の表示順情報の0の方が古いことが分かる。その結果、経路3によると管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャの領域に保存しながら復号化を行うことが指示されている。つまり、図20(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャの領域P0に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われP0が参照不可にされることが分かっている。そこで図20(c)のようにP0に対して参照不可にすることが指定される。その後、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図20(c)の例ではP0とB1とB2が削除候補となるが、P0が表示順情報が最も古いため、P0が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがP0に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図20(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図20(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図20(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0096】
一方、図5は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路3について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図20はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0097】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前にメモリ管理コマンド生成部110において、管理コマンドを生成することで、符号化終了後に参照不可にするピクチャを決定しておく。その後参照することを可能とするピクチャを判定するために、参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図20(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図20(a)によるとB1とB2が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャよりも古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャがあるかを判定する。この例では図20(c)にあるように管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャをP0としている。図20(a)によると表示順情報が最も古い参照不可ピクチャはB1でありその表示順情報は1であり、P0の表示順情報の0の方が古いことが分かる。その結果、経路3によると管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャを参照せずに符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、P6、B4の4枚の参照可能ピクチャのうち、参照不可にされる予定のP0を除いた3枚のみを参照して符号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされP0が参照不可にされることが決定されている。そこで図20(c)のようにP0に対して参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0098】
(経路4)
図10は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路3について説明する。図21は経路4におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0099】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図21(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図21(a)によると参照不可ピクチャが1枚もないことが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャがあるかを判定する。予め解析されたMMCOのコマンドによって、この例では図21(c)にあるようにB2を参照不可にすることが決定されている。その結果、経路4によると管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャの領域に保存しながら復号化を行うことが指示されている。つまり、図21(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャの領域B2に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われB2が参照不可にされることが分かっている。そこで図21(c)のようにB2に対して参照不可にすることが指定(マーキング)される。その後、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図21(c)の例ではB2のみ削除候補となっているため、B2が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがB2に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図21(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図21(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図21(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0100】
一方、図5は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路4について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図21はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0101】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前にメモリ管理コマンド生成部110において、管理コマンドを生成することで、符号化終了後に参照不可にするピクチャを決定しておく。その後参照することを可能とするピクチャを判定するために、参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図21(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図21(a)によると参照不可ピクチャが1枚もないことが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャがあるかを判定する。予め生成されたMMCOのコマンドによって、この例では図21(c)にあるようにB2を参照不可にすることが決定されている。その結果、経路4によると管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャを参照せずに符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、B2、P6、B4、B5の6枚の参照可能ピクチャのうち、参照不可にされる予定のB2を除いた5枚のみを参照して符号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされB2が参照不可にされることが決定されている。そこで図21(c)のようにB2に対して参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0102】
(経路5)
図10は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路3について説明する。図22は経路5におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0103】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図22(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図22(a)によると参照不可ピクチャが1枚もないことが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャがあるかを判定する。予め解析されたMMCOのコマンドによって、この例では図22(c)にあるようにどのピクチャも参照不可にしないことが決定されている。その結果、経路5によると最も古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャの領域に保存しながら復号化を行うことが指示されている。つまり、図22(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャの領域P0に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われどのピクチャも参照不可にされないことが分かっている。そこで、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャを削除する。つまり、図22(c)の例では最も古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャはP0であり、P0が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがP0に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図22(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図22(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図22(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0104】
一方、図5は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路5について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図22はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0105】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前にメモリ管理コマンド生成部110において、管理コマンドを生成することで、符号化終了後に参照不可にするピクチャを決定しておく。その後参照することを可能とするピクチャを判定するために、参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図22(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図22(a)によると参照不可ピクチャが1枚もないことが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャがあるかを判定する。予め生成されたMMCOのコマンドによって、この例では図22(c)にあるようにどのピクチャも参照不可にされないことが決定されている。その結果、経路5によると最も古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャを参照せずに符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、B2、P6、B4、B5の6枚の参照可能ピクチャのうち、最も古い表示順情報を持つP0を除いた5枚のみを参照して符号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされどのピクチャも参照不可にされないことが決定されている。しかし、図38を用いて従来の技術で説明したように、復号化装置において最も古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャが削除されることになるので、符号化装置においても最も古い表示順情報を持つP0を削除もしくは参照不可にすることが必要である。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0106】
(経路2a)
図11は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。図10のフローチャートの動作との違いはピクチャメモリ制御部206がピクチャメモリ内の復号化済みピクチャに対して既に表示されたかどうかの判定を行う機能を有している点のみである。そのため、経路1、経路3、経路4、経路5については図10を用いて説明した実施の形態と全く同様であるため説明を省略する。ここでは経路2aについて説明する。図23は経路2aにおけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0107】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図23(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図23(a)によるとB1とB2が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャよりも古い表示順情報を持つもしくは既に表示済みの参照不可ピクチャがあるかを判定する。この例では図23(c)にあるように管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャをP0としている。図23(a)によると表示順情報が最も古い参照不可ピクチャはB1でありその表示順情報は1であり、P0の表示順情報の0の方が古いことが分かる。しかし、P0、P3、B1、B2が表示済みピクチャでありB1とB2は参照不可の表示済みピクチャである。その結果、経路2aによると最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図23(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャの領域B1に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われP0が参照不可にされることが分かっている。そこで図23(c)のようにP0に対して参照不可にすることが指定される。その後、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図23(c)の例ではP0とB1とB2が削除候補となるが、P0が表示順情報が最も古いため、P0が削除されることになる。また、B1は既に復号化対象のピクチャによって上書きされてしまっているため、もともと蓄積されていたB1としてのデータは既に失っている。そのため、図23(d)に示されたメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態の図中からはB1除かれている。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図23(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定を行う。それらの処理が全て終了した段階で図23(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0108】
一方、図6は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図5のフローチャートの動作との違いはピクチャメモリ制御部109が想定ピクチャメモリ内の復号化済みピクチャに対して既に表示されたかどうかの判定を行う機能を有している点のみである。そのため、経路1、経路3、経路4、経路5については図5を用いて説明した実施の形態と全く同様であるため説明を省略する。ここでは経路2aについて説明する。図23はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0109】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前にメモリ管理コマンド生成部110において、管理コマンドを生成することで、符号化終了後に参照不可にするピクチャを決定しておく。その後参照することを可能とするピクチャを判定するために、参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図23(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、想定ピクチャメモリ内に参照不可ピクチャがあるかどうかを判定する。図23(a)によるとB1とB2が参照不可ピクチャであることが分かる。次に、管理コマンドによって参照不可にされるピクチャよりも古い表示順情報を持つもしくは既に表示済みの参照不可ピクチャがあるかを判定する。この例では図23(c)にあるように管理コマンドによって参照不可にされる予定のピクチャをP0としている。図23(a)によると表示順情報が最も古い参照不可ピクチャはB1でありその表示順情報は1であり、P0の表示順情報の0の方が古いことが分かる。しかし、P0、P3、B1、B2が表示済みピクチャでありB1とB2は参照不可の表示済みピクチャである。その結果、経路2aによると全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行うことが指示されている。つまりP0、P3、P6、B4の4枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされP0が参照不可にされることが決定されている。そこで図23(c)のようにP0に対して参照不可にすることが指定される。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0110】
なお、本発明の実施の形態では、いずれの経路の説明においても、符号化および復号化対象ピクチャに参照可能もしくは参照不可の指定をする作業を最後に行っていたが、ピクチャの削除処理の前に符号化および復号化対象ピクチャに参照可能もしくは参照不可の指定を行い、符号化および復号化対象ピクチャも削除候補に加えてピクチャの削除処理を行った場合についても同様に扱うことが可能である。さらに、このような処理順序の場合は、ピクチャメモリに空き領域がなく、全てのピクチャが参照可能に指定されているとき、復号化対象ピクチャがヘッダ情報によって参照不可にされ、さらに復号化完了と共にすぐに表示されるようなピクチャである場合は、ピクチャメモリに保存することなくそのまま表示処理に移行できるため、上記実施の形態で説明したメモリ管理処理を行う必要はなく、ピクチャメモリ内のデータを復号化以前の状態のまま次のピクチャの復号化処理における参照に使用することが可能である。なお、同様に、符号化装置において想定される復号化装置の動作が上記のような場合は、符号化装置におけるメモリ管理においても、上記実施の形態で説明したような処理を行う必要はなく、ピクチャメモリ内のデータを符号化以前の状態のまま次のピクチャの符号化処理における参照に使用することが可能である。
【0111】
なお、本発明の実施の形態では、符号化装置において参照可能ピクチャ判定部112によって、想定するピクチャメモリがどのような状態にあっても、想定する復号化装置におけるピクチャメモリの中に復号化対象のデータを保存する領域を確保することを可能としていたが、逆にメモリ管理コマンド生成部110によって、想定する復号化装置におけるピクチャメモリから対象ピクチャの復号化終了後に削除されるピクチャが常に参照不可となっているようなMMCOのコマンドを生成することによって、同目的を実現することも可能である。その場合は、図5および図6における経路1、経路2、経路2aのみを通るようコマンドを生成することが条件となり、下記のいずれかを満たすことが必要である。
▲1▼復号化装置のピクチャメモリに空き領域が1ピクチャ分以上あること。
▲2▼復号化装置のピクチャメモリに空き領域がない場合は参照不可ピクチャが1枚以上存在し、全ての前記参照不可ピクチャよりも古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャを参照不可にするコマンドを生成しないこと。
【0112】
▲3▼復号化装置がピクチャメモリ内の復号化済みピクチャに対して表示済みかどうかの判断を行うことが可能であるとき、復号化装置のピクチャメモリに空き領域がない場合は参照不可ピクチャが1枚以上存在し、全ての前記参照不可ピクチャが表示済みでない場合、全ての前記参照不可ピクチャよりも古い表示順情報を持つ参照可能ピクチャを参照不可にするコマンドを生成しないこと。
【0113】
上記の方法を用いることにより、符号化装置は常に全ての参照可能ピクチャを参照して符号化を行うことが可能となり、参照可能ピクチャを判定する処理を単純化することが可能となる。
【0114】
以上の実施の形態で説明した方法を用いて、ピクチャの符号化および復号化を行うことにより、復号化装置におけるピクチャメモリの中に復号化対象のデータを保存する領域を確保することが可能となり、作業用に新たなメモリ領域を用意する必要がなくなるため、復号化装置および符号化装置におけるメモリ容量を削減し、復号化装置および符号化装置の構成を容易に設計することができる。また、本実施の形態で説明した方法を用いたことによって参照することができなくなるピクチャが発生する可能性は、一般的な符号化および復号化においては非常に低いため、符号化効率の低下は最小限に留めることが可能である。
【0115】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3はMMCOによるピクチャメモリ管理を行った場合の動画像符号化方法および復号化方法の実施の形態1とは別の形態を説明するものであり、図1に示した符号化装置のブロック図、および図2に示した復号化装置のブロック図、および図7に示した符号化装置のフローチャート、および図12に示した復号化装置のフローチャート、および図24から図26に示したピクチャメモリの模式図を用いて、まず符号化および復号化の概要を説明し、その後フローチャートの経路ごとにピクチャメモリ管理に基づいた符号化および復号化の詳細を説明する。
【0116】
図2は実施の形態3における復号化装置のブロック図である。復号化装置の構成および処理の流れは図34を用いて説明した従来の方法とほぼ同様である。従来の方法と異なる点は、書き込み可能領域判定部208が追加され、作業用ピクチャメモリ207が取り除かれた点である。
【0117】
従来の方法では、対象とするピクチャの復号化が終了してから、ピクチャメモリ制御部206によってピクチャメモリ203内のピクチャに対して参照可能および参照不可の指定を行い、さらにピクチャの削除処理を行った後、対象とする復号化済みピクチャをピクチャメモリ203へ格納するという手順を踏んでいた。そのため、復号化を行っている最中はピクチャメモリ203内にデータを保存することができないため、ピクチャメモリ203とは別に作業用ピクチャメモリ207を用意して復号化を行っていた。
【0118】
それに対して、本実施の形態では予めピクチャメモリの管理がどのように行われるかを対象ピクチャの復号化を行う前に解析し、ピクチャメモリ203内に保存されているピクチャの中から上書きすることが可能である領域を書き込み可能領域判定部208によって判定し、復号化を行いながら生成された復号化済みデータを順次ピクチャメモリ203に上書きしながら格納していく。そのため、作業用ピクチャメモリ207を必要とせずに復号化を行うことが可能となるため、復号化装置におけるメモリの大幅な削減を可能とする。
【0119】
特に、作業用ピクチャメモリはH.264の規格によって明確に規定されていないため、入力される可能性のある最も大きなピクチャサイズを想定してメモリの容量を設定する必要があるため、実装を行うにあたっての大きな障害となってしまう。それに対して、ピクチャメモリの容量は規格で明確に定義されているため、その容量内で全ての復号化処理を行うことを可能とする本実施の形態は、復号化装置の実装を単純化することが可能である。
【0120】
図1は実施の形態3における符号化装置のブロック図である。符号化装置の構成および処理の流れは図33を用いて説明した従来の方法とほぼ同様である。従来の方法と異なる点は、参照可能ピクチャ判定部112が追加され、作業用ピクチャメモリ111が取り除かれた点である。
【0121】
本実施の形態の復号化装置では、復号化を行ったピクチャのデータをそのままピクチャメモリに上書きしながら格納するため、符号化装置でピクチャの符号化を行う際に、上書きすることを可能とする領域をピクチャメモリ内に確保することを前提とした符号化方法が必要となる。つまり、従来の方法のように単純にピクチャメモリ105に格納されているピクチャの参照可能もしくは参照不可の情報に基づいて参照を行って符号化を行うのではなく、復号化装置のピクチャメモリの管理方法を符号化時に想定し、復号化時に上書きされるピクチャがどのピクチャであるかを特定し、前記ピクチャを符号化時に参照せずに符号化を行うことが必要となる。参照可能ピクチャ判定部112は、前記参照することを禁止するピクチャの特定を行い、動きベクトル検出部106によってピクチャメモリ105の符号化済みピクチャを参照する際に、参照することが可能であるかどうかを動きベクトル検出部106に指示するものである。
【0122】
なお、本実施の形態はMMCOによるピクチャメモリ管理を行うものであるため、メモリ管理コマンド生成部110において管理コマンドの生成を行い、コマンドの情報と共に、MMCOを用いることを示すためのフラグをスライスヘッダに記述する。
【0123】
図27は、本実施の形態の符号化装置によって生成された符号列の例を示したものである。従来の方法と同様に、フラグmmco_flgによってMMCOを用いてピクチャメモリを管理することが指定さている。管理コマンドmmco_cmdはMMCOを用いて参照不可にする任意のピクチャを特定するために必要なコマンドデータであり、図のようにスライスヘッダ中に記述する。一方、従来の方法と異なる点として、ピクチャ情報領域にフラグdpb_flgが記述されている。このフラグは復号化を行う際に、本実施の形態で説明する方法によってピクチャメモリのみで復号化することが可能な符号列であることを示すフラグである。フラグdpb_flgは従来の構成を持った復号化装置おいては復号化する際に必ずしも必要とされるフラグではないが、本実施の形態で説明する構成を持った復号化装置は前記フラグを解析することにより、ピクチャメモリのみで復号化が可能かどうか判断することができる。なお、フラグdpb_flgは、図27の例ではピクチャ共通情報領域に記述されているが、シーケンス共通情報領域またはその他の情報領域に記述することも可能である。
【0124】
次に復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206、書き込み可能領域判定部208、および符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109、参照可能ピクチャ判定部112の動作の詳細について、図5、図6、図10、図11に示したフローチャートを用いて、それらの経路ごとに説明を行う。
【0125】
(経路1)
図12は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路1について説明する。図24は経路1におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。図の例のメモリには6枚のピクチャを蓄積することが可能であり、復号化された順番が古いものから順に左側から蓄積されている。P0、P3、B1、B2は図40に示したピクチャを表すものであり、数字は表示する順番を示している。usedは参照可能なピクチャ、unusedは参照不可のピクチャを示すものである。また、CurrentおよびCは復号化対象ピクチャのデータを示すものである。
【0126】
まず、対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図24(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に2枚分の書き領域があることが分かる。経路1によると、空き領域があった場合は、その領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図24(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された空き領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。本来は図24(c)において任意のピクチャに対して参照不可の指定およびピクチャの削除を行うが、図はB2に対して参照不可の指定を行っている。しかし、ピクチャメモリに空き領域があるためピクチャの削除処理は行われていない。図24(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。図面上は左から復号化順の古いピクチャが蓄積されているため、図24(c)から図24(d)へデータの並び替えが行われたように便宜上記述されているが、これは物理的にデータを移動させるものでない。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図24(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図24(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0127】
一方、図7は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路1について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図24はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0128】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図24(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとによると想定ピクチャメモリに2枚分の書き領域があることが分かる。経路1によると、空き領域があった場合は、まず、メモリ管理コマンド生成部110において、符号化終了後に参照不可にするピクチャを任意に決定し、そのピクチャを参照不可にするための管理コマンドを生成する。次に、全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行う。つまりP0、P3、B1、B2の4枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされB2が参照不可にされることが決定されている。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0129】
(経路2)
図12は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。図25は経路2におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0130】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図25(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。その結果、経路2によると最も古い表示順情報を持つピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図25(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つピクチャの領域P0に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。この図の例の場合は最も古い表示順情報を持つピクチャが参照不可ピクチャである。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われどのピクチャも参照不可にされないことが分かっている。その後、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図25(c)の例ではP0とB2が削除候補となるが、P0が表示順情報が最も古いため、P0が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがP0に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図25(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図25(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図25(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0131】
一方、図7は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図25はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0132】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図25(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、最も表示順情報を持つピクチャが参照不可になっているかどうかを判定する。図25(a)によると最も表示順情報を持つピクチャはP0であり、さらにP0は参照不可に指定されていることが分かる。その結果、経路2によると、まず、メモリ管理コマンド生成部110において、符号化終了後に参照不可にするピクチャを任意に決定し、そのピクチャを参照不可にするための管理コマンドを生成する。次に、全ての参照可能ピクチャを参照しながら対象ピクチャの符号化を行う。つまりP3、B1、P6、B4の4枚の参照可能ピクチャ全てを用いて符号化を行うことが可能である。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされどのピクチャも参照不可にされないことが決定されている。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0133】
(経路3)
図12は復号化装置におけるピクチャメモリ制御部206および書き込み可能領域判定部208の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。図26は経路3におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0134】
対象ピクチャの復号化を開始する前に書き込み可能領域判定部208は符号列中に含まれるMMCOのコマンドを解析し、復号化処理終了後に参照不可にされるピクチャを記憶しておく。その後書き込み可能領域を判定するために、符号列ピクチャメモリ203に復号化済みピクチャが蓄積されていない空き領域があるかどうかを判定する。図26(a)は復号化を開始する前のピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によるとピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。その結果、経路3によると最も古い表示順情報を持つピクチャの領域に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行うことが指示されている。つまり、図26(b)のように書き込み可能領域判定部208によって指定された最も古い表示順情報を持つピクチャの領域B1に復号化中のデータを保存しながら対象ピクチャの復号化を行う。この図の例の場合は最も古い表示順情報を持つピクチャが参照可能ピクチャである。次に、ピクチャメモリ制御部206によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの解析が行われB1が参照不可にされることが分かっている。そこで図26(c)のようにB1に対して参照不可にすることが指定される。その後、図38を用いて従来の技術で説明したように、最も古い表示順情報を持つ参照不可ピクチャを削除する。つまり、図26(c)の例ではB1とB2が削除候補となるが、B1が表示順情報が最も古いため、B1が削除されることになる。しかし、物理的には既に復号化対象ピクチャがB1に上書きされているため、管理情報の削除のみでデータの削除は行う必要がない。図26(d)はメモリ管理処理適用後のピクチャメモリの状態を示すものである。最後に対象ピクチャのヘッダ領域に記述されている情報に基づいて、対象ピクチャを参照可能にするか参照不可にするか判定し、図26(d)のように対象ピクチャに対してそれらの指定(マーキング)を行う。それらの処理が全て終了した段階で図26(e)のようなメモリ状態が得られ、次のピクチャの復号化での参照に使用される。
【0135】
一方、図7は上記のような復号化が可能な符号列を生成する符号化装置におけるピクチャメモリ制御部109および参照可能ピクチャ判定部112の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは経路2について説明する。本実施の形態における符号化装置は対応する復号化装置のメモリ管理を想定しながら符号化を行うものである。図26はその際に想定される復号化装置におけるピクチャメモリの状態が遷移する様子を説明するための図である。
【0136】
まず、対象ピクチャの符号化を開始する前に参照可能ピクチャ判定部112は想定する復号化装置のピクチャメモリに空き領域があるかどうかを判定する。図26(a)は符号化を開始する前の想定ピクチャメモリの状態を示したものであるが、この図によると想定ピクチャメモリ内に空き領域がないことが分かる。空き領域がなかった場合は、次に、最も表示順情報を持つピクチャが参照不可になっているかどうかを判定する。図26(a)によると最も表示順情報を持つピクチャはB1であるが、B1は参照可能に指定されていることが分かる。その結果、経路3によると、まず、メモリ管理コマンド生成部110において、符号化終了後に参照不可にするピクチャとして、表示順情報が最も古いピクチャを選択し、そのピクチャを参照不可にするための管理コマンドを生成する。図26(c)によると、表示順情報が最も古いピクチャはB1であり、B1を参照不可にするコマンドが生成される。次に、表示順情報が最も古いピクチャを参照せずに符号化を行う。つまりP3、B1、P6、B4、B5の5枚の参照可能ピクチャのうち、表示順情報が最も古いピクチャB1を除く4枚のピクチャのみを参照して符号化を行う。次に、ピクチャメモリ制御部109によってメモリ管理処理が行われる。本実施の形態ではMMCOによるメモリ管理を行う。MMCOでは任意のピクチャを参照不可にすることが可能であるが、既にMMCOのコマンドの生成がなされB1を参照不可にすることが決定されている。なお、符号化装置においてはピクチャメモリ内のピクチャを削除する方法は任意であり、復号化装置と同様の方法を用いることも、それ以外の方法を用いることも可能である。最後に符号化対象ピクチャを参照可能にするかどうかの判定を行い、必要に応じてピクチャメモリに蓄積する。
【0137】
なお、本発明の実施の形態では、いずれの経路の説明においても、符号化および復号化対象ピクチャに参照可能もしくは参照不可の指定をする作業を最後に行っていたが、ピクチャの削除処理の前に符号化および復号化対象ピクチャに参照可能もしくは参照不可の指定を行い、符号化および復号化対象ピクチャも削除候補に加えてピクチャの削除処理を行った場合についても同様に扱うことが可能である。さらに、このような処理順序の場合は、ピクチャメモリに空き領域がなく、全てのピクチャが参照可能に指定されているとき、復号化対象ピクチャがヘッダ情報によって参照不可にされ、さらに復号化完了と共にすぐに表示されるようなピクチャである場合は、ピクチャメモリに保存することなくそのまま表示処理に移行できるため、上記実施の形態で説明したメモリ管理処理を行う必要はなく、ピクチャメモリ内のデータを復号化以前の状態のまま次のピクチャの復号化処理における参照に使用することが可能である。なお、同様に、符号化装置において想定される復号化装置の動作が上記のような場合は、符号化装置におけるメモリ管理においても、上記実施の形態で説明したような処理を行う必要はなく、ピクチャメモリ内のデータを符号化以前の状態のまま次のピクチャの符号化処理における参照に使用することが可能である。
【0138】
以上の実施の形態で説明した方法を用いて、ピクチャの符号化および復号化を行うことにより、復号化装置におけるピクチャメモリの中に復号化対象のデータを保存する領域を確保することが可能となり、作業用に新たなメモリ領域を用意する必要がなくなるため、復号化装置および符号化装置におけるメモリ容量を削減し、復号化装置および符号化装置の構成を容易に設計することができる。また、本実施の形態で説明した方法を用いたことによって参照することができなくなるピクチャが発生する可能性は、一般的な符号化および復号化においては非常に低いため、符号化効率の低下は最小限に留めることが可能である。なお、実施の形態2と比較すると、参照することのできないピクチャが発生する可能性が高くなくが、メモリ管理における判定処理が単純化され、処理の効率化を図ることが可能となる。
【0139】
なお、本発明の実施の形態では、符号化装置において参照可能ピクチャ判定部112によって、想定するピクチャメモリがどのような状態にあっても、想定する復号化装置におけるピクチャメモリの中に復号化対象のデータを保存する領域を確保することを可能としていたが、逆にメモリ管理コマンド生成部110によって、想定する復号化装置におけるピクチャメモリから対象ピクチャの復号化終了後に削除されるピクチャが常に参照不可となっているようなMMCOのコマンドを生成することによって、同目的を実現することも可能である。その場合は、図7における経路1、経路2のみを通るようコマンドを生成することが条件となり、下記のいずれかを満たすことが必要である。
【0140】
▲1▼復号化装置のピクチャメモリに空き領域が1ピクチャ分以上あること。
▲2▼復号化装置のピクチャメモリに空き領域がない場合は、対象としているピクチャの次のピクチャを復号化しているときに、最も古い表示順情報を持つピクチャが参照不可となっているコマンドを生成すること。
【0141】
上記の方法を用いることにより、符号化装置は常に全ての参照可能ピクチャを参照して符号化を行うことが可能となり、参照可能ピクチャを判定する処理を単純化することが可能となる。
【0142】
(実施の形態4)
図28は、上記実施の形態の画像符号化装置に用いた画像符号化方法および画像復号化装置に用いた画像復号化方法をフレキシブルディスクに格納させたプログラムを用いて、コンピュータシステムにより実施する場合の説明図である。
【0143】
図28(b)は、フレキシブルディスクの正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディスクを示し、図28(a)は、記録媒体本体であるフレキシブルディスクの物理フォーマットの例を示している。フレキシブルディスクFDはケースF内に内蔵され、該ディスクの表面には、同心円状に外周からは内周に向かって複数のトラックTrが形成され、各トラックは角度方向に16のセクタSeに分割されている。従って、上記プログラムを格納したフレキシブルディスクでは、上記フレキシブルディスクFD上に割り当てられた領域に、上記プログラムとしての画像符号化方法および画像復号化方法が記録されている。
【0144】
また、図28(c)は、フレキシブルディスクFDに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示す。上記プログラムをフレキシブルディスクFDに記録する場合は、コンピュータシステムCsから上記プログラムとしての画像符号化方法および画像復号化方法をフレキシブルディスクドライブFDDを介して書き込む。また、フレキシブルディスク内のプログラムにより上記画像符号化方法および画像復号化方法をコンピュータシステム中に構築する場合は、フレキシブルディスクドライブによりプログラムをフレキシブルディスクから読み出し、コンピュータシステムに転送する。
【0145】
なお、上記説明では、記録媒体としてフレキシブルディスクを用いて説明を行ったが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこれに限らず、CD−ROM、メモリカード、ROMカセット等、プログラムを記録できるものであれば同様に実施することができる。
【0146】
さらにここで、上記実施の形態で示した画像符号化方法や画像復号化方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
図29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の全体構成を示すブロック図である。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ex107〜ex110が設置されている。
【0147】
このコンテンツ供給システムex100は、例えば、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ex107〜ex110を介して、コンピュータex111、PDA(personaldigital assistant)ex112、カメラex113、携帯電話ex114、カメラ付きの携帯電話ex115などの各機器が接続される。
【0148】
しかし、コンテンツ供給システムex100は図29のような組合せに限定されず、いずれか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ex107〜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。
【0149】
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る。また、携帯電話は、PDC(Personal Digital Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Access)方式、若しくはGSM(Global System for Mobile Communications)方式の携帯電話機、またはPHS(Personal Handyphone System)等であり、いずれでも構わない。
【0150】
また、ストリーミングサーバex103は、カメラex113から基地局ex109、電話網ex104を通じて接続されており、カメラex113を用いてユーザが送信する符号化処理されたデータに基づいたライブ配信等が可能になる。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サーバ等で行ってもよい。また、カメラ116で撮影した動画データはコンピュータex111を介してストリーミングサーバex103に送信されてもよい。カメラex116はデジタルカメラ等の静止画、動画が撮影可能な機器である。この場合、動画データの符号化はカメラex116で行ってもコンピュータex111で行ってもどちらでもよい。また、符号化処理はコンピュータex111やカメラex116が有するLSIex117において処理することになる。なお、画像符号化・復号化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記録媒体である何らかの蓄積メディア(CD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスクなど)に組み込んでもよい。さらに、カメラ付きの携帯電話ex115で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ex115が有するLSIで符号化処理されたデータである。
【0151】
このコンテンツ供給システムex100では、ユーザがカメラex113、カメラex116等で撮影しているコンテンツ(例えば、音楽ライブを撮影した映像等)を上記実施の形態同様に符号化処理してストリーミングサーバex103に送信する一方で、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上記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化することが可能な、コンピュータex111、PDAex112、カメラex113、携帯電話ex114等がある。このようにすることでコンテンツ供給システムex100は、符号化されたデータをクライアントにおいて受信して再生することができ、さらにクライアントにおいてリアルタイムで受信して復号化し、再生することにより、個人放送をも実現可能になるシステムである。
【0152】
このシステムを構成する各機器の符号化、復号化には上記各実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号化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について説明する。
【0153】
図31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化方法を用いた携帯電話ex115を示す図である。携帯電話ex115は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex201、CCDカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex203、カメラ部ex203で撮影した映像、アンテナex201で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex202、操作キーex204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ex208、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ex205、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化されたデータを保存するための記録メディアex207、携帯電話ex115に記録メディアex207を装着可能とするためのスロット部ex206を有している。記録メディアex207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や消去が可能な不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)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。
【0154】
さらに、携帯電話ex115について図30を用いて説明する。携帯電話ex115は表示部ex202及び操作キーex204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ex311に対して、電源回路部ex310、操作入力制御部ex304、画像符号化部ex312、カメラインターフェース部ex303、LCD(Liquid Crystal Display)制御部ex302、画像復号化部ex309、多重分離部ex308、記録再生部ex307、変復調回路部ex306及び音声処理部ex305が同期バスex313を介して互いに接続されている。
【0155】
電源回路部ex310は、ユーザの操作により終話及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ィジタル携帯電話ex115を動作可能な状態に起動する。
【0156】
携帯電話ex115は、CPU、ROM及びRAM等でなる主制御部ex311の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex205で集音した音声信号を音声処理部ex305によってディジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ex306でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ex301でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex201を介して送信する。また携帯電話機ex115は、音声通話モード時にアンテナex201で受信した受信信号を増幅して周波数変換処理及びアナログディジタル変換処理を施し、変復調回路部ex306でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ex305によってアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex208を介して出力する。
【0157】
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ex204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ex304を介して主制御部ex311に送出される。主制御部ex311は、テキストデータを変復調回路部ex306でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ex301でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex201を介して基地局ex110へ送信する。
【0158】
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ex203で撮像された画像データをカメラインターフェース部ex303を介して画像符号化部ex312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ex203で撮像した画像データをカメラインターフェース部ex303及びLCD制御部ex302を介して表示部ex202に直接表示することも可能である。
【0159】
画像符号化部ex312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ex203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ex308に送出する。また、このとき同時に携帯電話機ex115は、カメラ部ex203で撮像中に音声入力部ex205で集音した音声を音声処理部ex305を介してディジタルの音声データとして多重分離部ex308に送出する。
【0160】
多重分離部ex308は、画像符号化部ex312から供給された符号化画像データと音声処理部ex305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ex306でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ex301でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex201を介して送信する。
【0161】
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ex201を介して基地局ex110から受信した受信信号を変復調回路部ex306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ex308に送出する。
【0162】
また、アンテナex201を介して受信された多重化データを復号化するには、多重分離部ex308は、多重化データを分離することにより画像データの符号化ビットストリームと音声データの符号化ビットストリームとに分け、同期バスex313を介して当該符号化画像データを画像復号化部ex309に供給すると共に当該音声データを音声処理部ex305に供給する。
【0163】
次に、画像復号化部ex309は、本願発明で説明した画像復号化装置を備えた構成であり、画像データの符号化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化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ex302を介して表示部ex202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ex305は、音声データをアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex208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る音声データが再生される。
【0164】
なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるディジタル放送が話題となっており、図32に示すようにディ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化装置のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex409では映像情報の符号化ビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ex410に伝送される。これを受けた放送衛星ex410は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナex406で受信し、テレビ(受信機)ex401またはセットトップボックス(STB)ex407などの装置により符号化ビットストリームを復号化してこれを再生する。また、記録媒体であるCDやDVD等の蓄積メディアex402に記録した符号化ビットストリームを読み取り、復号化する再生装置ex403にも上記実施の形態で示した画像復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ex404に表示される。また、ケーブルテレビ用のケーブルex405または衛星/地上波放送のアンテナex406に接続されたセットトップボックスex407内に画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex408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化装置を組み込んでも良い。また、アンテナex411を有する車ex412で衛星ex410からまたは基地局ex107等から信号を受信し、車ex412が有するカーナビゲーションex413等の表示装置に動画を再生することも可能である。
【0165】
更に、画像信号を上記実施の形態で示した画像符号化装置で符号化し、記録媒体に記録することもできる。具体例としては、DVDディスクex421に画像信号を記録するDVDレコーダや、ハードディスクに記録するディスクレコーダなどのレコーダex420がある。更にSDカードex422に記録することもできる。レコーダex420が上記実施の形態で示した画像復号化装置を備えていれば、DVDディスクex421やSDカードex422に記録した画像信号を再生し、モニタex408で表示することができる。
【0166】
なお、カーナビゲーションex413の構成は例えば図30に示す構成のうち、カメラ部ex203とカメラインターフェース部ex303、画像符号化部ex312を除いた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex111やテレビ(受信機)ex401等でも考えられる。
【0167】
また、上記携帯電話ex114等の端末は、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型の端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末の3通りの実装形式が考えられる。
【0168】
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化方法を上述したいずれの機器・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。
【0169】
【発明の効果】
以上のように、本発明の動画像符号化装置および復号化装置では、復号化装置におけるピクチャメモリの中に復号化対象のデータを保存する領域を確保することが可能となり、作業用に新たなメモリ領域を用意する必要がなくなるため、復号化装置および符号化装置におけるメモリ容量を削減し、復号化装置および符号化装置の構成を容易に設計することができる。また、本実施の形態で説明した方法を用いたことによって参照することができなくなるピクチャが発生する可能性は、一般的な符号化および復号化においては非常に低いため、符号化効率の低下は最小限に留めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1および実施の形態2および実施の形態3による符号化の動作を説明するためのブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1および実施の形態2および実施の形態3による復号化の動作を説明するためのブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態1における符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態1における別の符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図5】本発明の実施の形態2における符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態2における別の符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図7】本発明の実施の形態3における符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図8】本発明の実施の形態1における復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図9】本発明の実施の形態1における別の復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図10】本発明の実施の形態2における復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図11】本発明の実施の形態2における別の復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図12】本発明の実施の形態3における復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図13】本発明の実施の形態1における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路1を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図14】本発明の実施の形態1における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路2を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図15】本発明の実施の形態1における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路3を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図16】本発明の実施の形態1における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路4を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図17】本発明の実施の形態1における別の復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路2aを説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図18】本発明の実施の形態2における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路1を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図19】本発明の実施の形態2における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路2を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図20】本発明の実施の形態2における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路3を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図21】本発明の実施の形態2における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路4を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図22】本発明の実施の形態2における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路5を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図23】本発明の実施の形態2における別の復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路2aを説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図24】本発明の実施の形態3における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路1を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図25】本発明の実施の形態3における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路2を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図26】本発明の実施の形態3における復号化装置のメモリ管理処理の流れの経路3を説明するためのピクチャメモリの概念図である。
【図27】符号列の構成を説明するための模式図である。
【図28】上記各実施の形態の動画像の符号化方法および復号化方法をコンピュータシステムにより実現するためのプログラムを格納するための記録媒体についての説明図である。
【図29】コンテンツ供給システムの全体構成を示すブロック図である。
【図30】携帯電話の外観図である。
【図31】携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図32】ディジタル放送用システムの例を示す図である。
【図33】従来の符号化の動作を説明するためのブロック図である。
【図34】従来の復号化の動作を説明するためのブロック図である。
【図35】従来の符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図36】従来の別の符号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図37】従来の復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図38】従来の別の復号化装置のメモリ管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図39】従来の符号列の構成を説明するための模式図である。
【図40】ピクチャの参照関係を説明するための概念図である。
【符号の説明】
101 ピクチャメモリ
102 予測残差符号化部
103 符号列生成部
104 予測残差復号化部
105 ピクチャメモリ
106 動きベクトル検出部
107 動き補償符号化部
108 動きベクトル記憶部
109 ピクチャメモリ制御部
110 メモリ管理コマンド生成部
111 作業用ピクチャメモリ
112 参照可能ピクチャ判定部
201 符号列解析部
202 予測残差復号化部
203 ピクチャメモリ
204 動き補償復号化部
205 動きベクトル記憶部
206 ピクチャメモリ制御部
207 作業用ピクチャメモリ
208 書き込み可能領域判定部
Cs コンピュータシステム
FD フレキシブルディスク
FDD フレキシブルディスクドライブ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a video encoding device and a video decoding device, and more particularly to a video encoding device and a video decoding device that perform inter-screen prediction with reference to already coded pictures. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, the multimedia era, in which voices, images, and other pixel values are integrated, has been approached, and the traditional information media, that is, means for transmitting information such as newspapers, magazines, televisions, radios, and telephones to humans, is a multimedia technology. It has been taken up as an object. Generally, multimedia means not only characters, but also figures, sounds, and especially images, etc., that are simultaneously associated with each other. Is an essential condition.
[0003]
However, when the amount of information of each of the above information media is estimated as a digital information amount, the amount of information per character is 1 to 2 bytes in the case of characters, whereas 64 kbits per second in the case of voice (telephone quality) In addition, for a moving image, an information amount of 100 Mbits per second (current television reception quality) or more is required, and it is not realistic to handle the vast amount of information in the above-mentioned information medium in a digital form. For example, a videophone has already been put into practical use by an Integrated Services Digital Network (ISDN) having a transmission rate of 64 kbps to 1.5 Mbps, but it is impossible to send a video of a video camera directly through the ISDN. It is possible.
[0004]
Therefore, what is needed is an information compression technology. For example, in the case of a videophone, H.264 standardized internationally by ITU (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector). 261 and H.E. H.263 video compression technology is used. In addition, according to the information compression technology of the MPEG-1 standard, it is possible to store image information together with audio information in a normal music CD (compact disc).
[0005]
Here, MPEG (Moving Picture Experts Group) is an international standard for digital compression of moving picture plane signals, and MPEG-1 converts moving picture plane signals up to 1.5 Mbps, that is, information of television signals by about 1/100. It is a standard that compresses up to. In addition, since the transmission rate for the MPEG-1 standard is mainly limited to about 1.5 Mbps, the moving picture signal is 2 to 2 in MPEG-2, which is standardized to meet the demand for higher image quality. It is compressed to 15 Mbps.
[0006]
Further, at present, MPEG-4, which has a higher compression ratio, has been standardized by a working group (ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11), which has been standardizing MPEG-1 and MPEG-2. MPEG-4 initially introduced not only high-efficiency coding at low bit rates, but also a strong error resilience technique that can reduce subjective image quality degradation even if a transmission path error occurs. . Currently, H.264 is the next-generation screen coding scheme jointly developed by ISO / IEC and ITU. H.264 standardization activities are underway.
[0007]
Generally, in coding of a moving image, the amount of information is compressed by reducing redundancy in the time direction and the space direction. Therefore, in the inter-picture prediction coding for the purpose of reducing temporal redundancy, motion detection and prediction image creation are performed in block units with reference to the forward or backward picture, and the obtained predicted image and the current Encoding is performed on the difference value from the picture.
[0008]
Here, a picture is a term representing one screen, and means a frame in a progressive image and a frame or a field in an interlaced image. Here, an interlaced image is an image in which one frame is composed of two fields at different times. In encoding and decoding of an interlaced image, one frame may be processed as a frame, processed as two fields, or processed as a frame structure or a field structure for each block in the frame. it can.
[0009]
Note that the picture described below is described in terms of a frame in a progressive image, but the description can be similarly applied to a frame or a field in an interlaced image.
[0010]
FIG. 40 is a diagram for explaining types of pictures and their reference relationships.
A picture that does not have a reference picture and performs intra-picture predictive encoding, such as picture I0, is called an I picture. A picture such as the picture P6, which refers to only one picture at a time and performs inter-picture predictive coding, is called a P picture. A picture that can perform inter-picture predictive coding by simultaneously referring to two pictures is called a B picture. A B picture can refer to two pictures in arbitrary directions in time, such as pictures B2 and B5. However, as a condition for encoding and decoding these pictures, the picture to be referred to must be already encoded and decoded. Also, since B5 is encoded with reference to an encoded B picture, even in the case of such a reference relationship, it is necessary to store even a B picture in a reference memory. FIG. 40 (a) shows the display order, and FIG. 40 (b) rearranges (a) in the order of encoding and decoding. It can be seen that all pictures referenced by pictures B2 and P6 have been rearranged as if they had been encoded and decoded first.
[0011]
The encoded and decoded pictures are stored in a picture memory. For example, in the case of encoding P6 in FIG. 40, I0, P3, B1, and B2 are stored in the picture memory, and one optimal picture is selected from each of the blocks and predicted as a reference picture. Encoding can be performed. Although P3 is selected in the example of FIG. 40, it is possible to refer to a different picture for each block within the same picture.
[0012]
Each picture stored in the picture memory is provided with information indicating whether the picture can be used for reference or not. Originally, pictures not used for reference should be deleted from the picture memory immediately. For example, as shown in P3 of FIG. 40, the decoding order is the second, but the display order is the fourth. Since it is necessary to wait for another picture to be decoded until the display order comes, it is necessary to store the picture in the picture memory even if it is known that the picture is not used for reference.
[0013]
Hereinafter, the conventional encoding and decoding methods will be described in the order of (1) the operation of the encoding device, (2) the operation of the decoding device, and (3) the picture memory management method.
[0014]
(1) Operation of coding apparatus
FIG. 33 is a block diagram of a conventional image encoding device. The image encoding apparatus includes a picture memory 101, a prediction residual encoding unit 102, a code sequence generation unit 103, a prediction residual decoding unit 104, a picture memory 105, a motion vector detection unit 106, a motion compensation encoding unit 107, It comprises a motion vector storage unit 108, a picture memory control unit 109, a working picture memory 111, and the like.
[0015]
The moving image to be encoded is input to the picture memory 101 in units of pictures in the order of display, and the pictures are rearranged in the order of encoding as shown in FIG. Further, each picture is divided into blocks of, for example, 16 × 16 pixels, which are called macroblocks, and the subsequent processing is performed in block units.
[0016]
An input image signal read from the picture memory 101 is input to a difference calculation unit 113, and a difference image signal obtained by taking a difference from a prediction image signal output from the motion compensation coding unit 107 is converted to a prediction residual code. Output to the conversion unit 102. The prediction residual encoding unit 102 performs image encoding processing such as frequency conversion and quantization, and outputs a residual signal. The residual signal is input to the prediction residual decoding unit 104, and performs image decoding processing such as inverse quantization and inverse frequency conversion, and outputs a residual decoded signal. The addition operation unit 114 generates a reconstructed image signal by adding the decoded residual signal and the predicted image signal, and stores the obtained reconstructed image signal in the working picture memory 111. When the encoding of one picture is completed, the encoded picture in the working picture memory 111 is stored in the picture memory 105.
[0017]
On the other hand, the input image signal in macroblock units read from the picture memory 101 is also input to the motion vector detection unit 106. Here, one or a plurality of encoded pictures stored in the picture memory 105 are searched, and a motion vector indicating the position by detecting an image area closest to the input image signal is selected. And determine a reference picture index pointing to the obtained picture. The motion vector detection is performed for each block obtained by further dividing the macroblock, and the obtained motion vector is stored in the motion vector storage unit 108. The motion compensation coding unit 107 extracts an optimal image area from the coded pictures stored in the picture memory 105 and generates a predicted image using the motion vector detected by the above processing.
[0018]
By performing variable length coding in the code sequence generation unit 103 on the coded information such as the motion vector, the reference picture index, and the residual coded signal output by the above series of processes, the coding apparatus outputs Is obtained.
[0019]
The flow of the processing described above is the operation in the case where the inter-picture prediction coding is performed. When performing intra-frame encoding, a predicted image is not generated by motion compensation, and a differential image signal is generated by generating a predicted image of an encoding target region from an encoded region in the same screen and taking a difference. . The difference image signal is converted into a residual coded signal in a prediction residual coder 102 and subjected to variable-length coding in a code sequence generator 103, as in the case of inter-picture prediction coding, and is output. Is obtained.
[0020]
(2) Operation of decoding device
FIG. 34 is a block diagram of a conventional image decoding device. The image decoding apparatus includes a code sequence analysis unit 201, a prediction residual decoding unit 202, a picture memory 203, a motion compensation decoding unit 204, a motion vector storage unit 205, a picture memory control unit 206, a working picture memory 207, and the like. Consists of
[0021]
First, various information such as a motion vector and a residual coded signal are extracted from the input code sequence by the code sequence analyzing unit 201. The motion vector extracted by the code sequence analyzer 201 is output to the motion vector storage unit 205, and the residual coded signal is output to the prediction residual decoding unit 202.
[0022]
The prediction residual decoding unit 202 performs image decoding processing such as inverse quantization and inverse frequency transform on the input residual encoded signal, and outputs a residual decoded signal. The addition operation unit 209 generates a reconstructed image signal by adding the residual decoded signal and the predicted image signal output from the motion compensation encoding unit 204, and stores the obtained reconstructed image signal in a working picture memory. 207. When decoding of one picture is completed, the decoded picture in the working picture memory 207 is stored in the picture memory 203.
[0023]
The motion compensation decoding unit 204 uses the motion vector input from the motion vector storage unit 205 and the reference picture index input from the code sequence analysis unit 201 to store one or more frames stored in the picture memory 203. An optimal image area for the predicted image is extracted from the decoded picture.
[0024]
The decoded picture generated by the above series of processing is output as a display image signal in accordance with the timing displayed from the picture memory 203.
The above processing flow is an operation in the case where the inter-picture prediction decoding is performed. However, the switch 210 switches between the intra-picture prediction decoding. When performing intra-screen decoding, a predicted image is not generated by motion compensation, and a reconstructed image signal is generated by generating a predicted image of a decoding target region from a decoded region in the same screen and performing addition. Then, the obtained reconstructed image signal is stored in the working picture memory 207. When decoding of one picture is completed, the decoded picture in the working picture memory 207 is stored in the picture memory 203 and output as a display image signal in accordance with the display timing.
[0025]
(3) Picture memory management method
H. is currently standardizing. Since H.264 allows a very complicated reference relationship as described above, a method for managing a plurality of decoded pictures in the picture memory 203 is defined.
[0026]
Note that each decoded picture is stored in the picture memory according to the encoding order, but has information indicating the display order separately from the picture memory.
The outline of the picture memory management is as follows.
[0027]
First, when decoding of the target picture is completed, designation is made as to whether the decoded picture already stored in the picture memory can be referred to or not. H. There are two methods for the designation. H.264. The first method is a method called a sliding window, in which, when a certain number of referenceable pictures in a picture memory have reached a certain number, reference to the oldest coding order is designated as non-referenceable. The second method is a method called MMCO, which makes it possible to designate a reference to an arbitrary picture by using a command. Next, a process of deleting the decoded picture in the picture memory is performed, and the decoded picture stored in the working memory is stored in an empty area. Finally, designation of referencing or non-referencing of the stored picture is performed according to the information described in the header, and the process proceeds to the decoding processing of the next picture.
[0028]
FIG. 37 shows the flow of processing of the decoding apparatus when managing the picture memory using the above-mentioned Siliding Window, and shows the operation of the picture memory control unit 206 in the block diagram of FIG.
[0029]
The target picture is decoded while being stored in the working storage area. After the decoding is completed, if the number of referenceable pictures in the picture memory has reached a certain number, the referenceable picture with the oldest encoding order cannot be referred to. Specify. Next, it is determined whether or not there is a free area in the picture memory. If there is no free area, it is further determined whether or not there is a picture in the picture memory (storage area) which is designated as non-referenceable. I do. If there is a non-referenceable picture, the oldest non-referenceable picture with display order information is deleted, and if there is no non-referenceable picture, the oldest referenceable picture with display order information is deleted. Then, the decoded picture is stored in the vacant area secured by the above processing, and the picture is designated (marked) as referable or non-referable based on the header information.
[0030]
FIG. 35 shows the flow of processing of the encoding device when managing the picture memory using the above-mentioned Siliding Window, and shows the operation of the picture memory control unit 109 in the block diagram of FIG.
[0031]
The target picture is coded by referring to all the referenceable pictures, and if the referenceable picture in the picture memory has reached a certain number after completion of the reference, the referenceable picture having the oldest coding order cannot be referred to. And Then, the coded picture is stored in the picture memory, and designation (marking) of referring to or not referencing the picture is performed. The method of deleting the coded picture in the picture memory in the coding device is arbitrary except that only a non-referenceable picture can be deleted, and can be freely controlled according to the system configuration.
[0032]
FIG. 38 shows the flow of processing of the decoding device when the picture memory is managed using the MMCO, and shows the operation of the picture memory control unit 206 in the block diagram of FIG. The difference from FIG. 37 is that by analyzing the management command input from the code string analysis unit 201 before designating a non-referenceable picture, it becomes possible to designate non-referenceable for any picture. The other operations are exactly the same as those described above.
[0033]
FIG. 36 shows a flow of processing of the encoding device when the picture memory is managed using the MMCO, and shows the operation of the picture memory control unit 109 in the block diagram of FIG. The only difference from FIG. 35 is that the memory management command generation unit 110 generates a management command. The other operations are exactly the same as those described above. In FIG. 36, the management command is generated before the encoding. However, the management command can be handled in the same manner even if the order is reversed.
[0034]
Whether to use the sliding window or the MMCO is specified by a flag described in a slice header. FIG. 39 shows an example of the code string at that time. Whether the sliding window or the MMCO is used is specified by a flag mmco_flg described in the slice header area. When the MMCO is used, a management command mmco_cmd is described after mmco_flg.
[0035]
[Problems to be solved by the invention]
Although the picture memory management method described in the related art can manage based on a very simple rule, the timing of deleting the decoded picture in the picture memory in the decoding device is determined by the decoding of the target picture. Since decoding is completed, an area for storing intermediate decoded data cannot be prepared in the picture memory when the current picture is being decoded. Therefore, as the working picture memory 111 in FIG. 33 and the working picture memory 207 in FIG. 34, a memory having a capacity to store one picture needs to be prepared separately from the picture memory. The total amount of memory in the device will increase significantly.
[0036]
Therefore, the present invention restricts the pictures that can be referred to at the time of encoding in an encoding device, so that a decoding device decodes a target picture while storing intermediate decoded data in a picture memory. It is an object of the present invention to reduce the required capacity of the memory in the moving picture encoding device and the moving picture decoding device by making the work picture memory unnecessary.
[0037]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a moving picture coding apparatus according to the present invention is a moving picture decoding apparatus for coding an input image with reference to an already coded picture, Reference-picture determining means for determining a picture which can be referred to one or a plurality of coded pictures stored in the decoding apparatus, and the reference-capable picture determining means includes The operation of the storage area is assumed, and it is determined that the picture to be decoded in the decoding device can be referred to so that the storage area necessary for the decoding process can be secured in the storage area. It is characterized by being.
[0038]
Further, in another moving picture coding apparatus according to the present invention, the referenceable picture determination means prohibits reference to a picture deleted after decoding the current picture from a storage area of the assumed decoding apparatus. It is characterized by the following.
[0039]
Further, in another moving picture encoding apparatus according to the present invention, the referenceable picture determination means refers to a picture having the oldest display order information among pictures stored in a storage area of the assumed decoding apparatus. Is prohibited.
[0040]
Further, another moving image encoding apparatus according to the present invention is an apparatus for encoding an input image with reference to an already encoded picture, wherein one or a plurality of images stored in a storage area are stored. Has a memory management command generating means for generating a command prohibiting the use of a coded picture for reference, and wherein the memory management command generating means assumes an operation of a storage area in a corresponding decoding device. A decoding device that generates a command such that a picture deleted from the storage area after decoding processing of a picture to be decoded by the decoding apparatus is always inaccessible.
[0041]
Further, the moving picture decoding apparatus according to the present invention is a moving picture decoding apparatus that decodes a code sequence generated by performing encoding with reference to an encoded picture, and is stored in a storage area. A writable area determining unit that determines an area that can be overwritten on the decoded picture during the decoding process of the decoding target picture; and an area that is determined to be writable by the writable area determining unit. The decoding of the target picture is performed while storing the decoded data.
[0042]
Further, in another moving picture decoding apparatus according to the present invention, the writable area determination unit may determine, as a writable area, an area in which a picture to be deleted from a storage area after decoding processing of the current picture is stored. It is characterized by.
[0043]
Further, in another moving picture decoding apparatus according to the present invention, the writable area determination unit may display the writable area in a state where it is possible to determine whether the decoded picture in the storage area has already been displayed. It is characterized in that, among the pictures determined to be, the area in which the pictures which cannot be referred to is stored is determined as a writable area.
[0044]
Further, another moving picture decoding apparatus according to the present invention is characterized in that the writable area determination means determines an area in which a picture having the oldest display order information in the storage area is stored as a writable area. And
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention describes a moving picture coding method and a decoding method when picture memory management is performed by a sliding window, and is a block diagram of the coding apparatus shown in FIG. 1 and FIG. And the flowchart of the encoding device shown in FIGS. 3 and 4, the flowchart of the decoding device shown in FIGS. 8 and 9, and the pictures shown in FIGS. 13 to 17. First, an outline of encoding and decoding will be described with reference to a schematic diagram of a memory, and then details of encoding and decoding based on picture memory management will be described for each path in the flowchart.
[0046]
FIG. 2 is a block diagram of the decoding device according to the first embodiment. The configuration of the decoding device and the flow of processing are almost the same as those of the conventional method described with reference to FIG. The difference from the conventional method is that the writable area determination unit 208 is added and the working picture memory 207 is removed.
[0047]
In the conventional method, after the decoding of the target picture is completed, the picture memory control unit 206 designates the picture in the picture memory 203 as referable and non-referable, and further performs the picture deletion processing. After that, a procedure of storing the target decoded picture in the picture memory 203 was performed. Therefore, during decoding, data cannot be stored in the picture memory 203, so that a working picture memory 207 is prepared separately from the picture memory 203 to perform decoding.
[0048]
On the other hand, in the present embodiment, it is necessary to analyze beforehand how the picture memory is managed before decoding the current picture and to overwrite the pictures stored in the picture memory 203. Is determined by the writable area determination unit 208, and the decoded data generated while decoding is sequentially stored in the picture memory 203 while being overwritten. Therefore, decoding can be performed without the need for the working picture memory 207, so that the memory in the decoding device can be significantly reduced.
[0049]
In particular, the working picture memory is H.264. Since it is not clearly defined by the H.264 standard, it is necessary to set the memory capacity assuming the largest possible picture size to be input, which is a great obstacle to implementation. On the other hand, since the capacity of the picture memory is clearly defined in the standard, the present embodiment that enables all decoding processes to be performed within the capacity simplifies the implementation of the decoding device. It is possible.
[0050]
FIG. 1 is a block diagram of an encoding device according to Embodiment 1. The configuration of the encoding device and the flow of processing are almost the same as those of the conventional method described with reference to FIG. The difference from the conventional method is that the referenceable picture determination unit 112 is added and the working picture memory 111 is removed.
[0051]
In the decoding device according to the present embodiment, since the decoded picture data is stored as it is in the picture memory while being overwritten, it is possible to overwrite when encoding the picture with the coding device. An encoding method is required on the premise that an area is secured in the picture memory. That is, instead of performing coding by simply referring to the picture stored in the picture memory 105 based on the information indicating whether or not the picture can be referred to as in the conventional method, the picture memory management of the decoding apparatus is performed. Assuming a method at the time of encoding, it is necessary to specify which picture is overwritten at the time of decoding, and to perform encoding without referring to the picture at the time of encoding. The referable picture determination unit 112 specifies a picture that is prohibited from being referred to, and when the motion vector detection unit 106 refers to an encoded picture in the picture memory 105, whether the reference is possible. To the motion vector detection unit 106.
[0052]
In the present embodiment, since the picture memory is managed by the sliding window, the management command is not actually generated by the memory management command generation unit 110, and the flag for indicating the use of the sliding window is sliced. Only described in the header.
[0053]
FIG. 27 shows an example of a code string generated by the coding device according to the present embodiment. As in the conventional method, the flag mmco_flg specifies that the picture memory is managed using the sliding window. The management command mmco_cmd is data necessary only when MMCO is used, and in the present embodiment, the management command mmco_cmd is not required. On the other hand, as a point different from the conventional method, a flag dpb_flg is described in the picture information area. This flag is a flag indicating that the code string can be decoded only by the picture memory by the method described in the present embodiment when decoding. The flag dpb_flg is not necessarily required for decoding in a decoding device having a conventional configuration, but the decoding device having the configuration described in the present embodiment analyzes the flag. This makes it possible to determine whether decoding is possible only with the picture memory. The flag dpb_flg is described in the picture common information area in the example of FIG. 27, but may be described in the sequence common information area or another information area.
[0054]
Next, details of the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device, and the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device will be described with reference to FIGS. An explanation will be given for each of these routes using the flowchart shown in FIG.
[0055]
(Route 1)
FIG. 8 is a flowchart for explaining operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 1 will be described. FIG. 13 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 1 changes. In the example shown in the figure, six pictures can be stored, and the pictures are stored from left to right in order of decoding. P0, P3, B1, and B2 represent the pictures shown in FIG. 40, and the numbers indicate the display order. used indicates a picture that can be referred to, and unused indicates a picture that cannot be referred to. Also, Current and C indicate data of a decoding target picture. Note that the vertical dotted line in the drawing indicates the boundary between a referenceable picture and a non-referenceable picture, and in the example of the drawing, it is possible to hold up to five referenceable pictures.
[0056]
As shown in FIG. 8, first, before starting decoding the current picture, the writable area determination unit 208 determines whether there is a free area in the picture memory 203 where no decoded picture is stored. FIG. 13A shows the state of the picture memory before decoding is started. According to this figure, it can be seen that there are two writing areas in the picture memory. According to the path 1, if there is a free area, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in that area. In other words, the decoding of the current picture is performed while the data being decoded is stored in the free area designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Originally, designation of non-reference and deletion of pictures are performed in FIG. 13C. However, in the example of FIG. 13, these operations are not performed because the number of referenceable pictures has not reached five. FIG. 13D shows the state of the picture memory after the memory management processing is applied. In the drawing, since pictures in the decoding order from the left are accumulated from the left, the data is described for convenience as if the data were rearranged from FIG. 13 (c) to FIG. 13 (d). It does not move data. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all of these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 13E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0057]
On the other hand, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 1 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 13 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0058]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 13A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there are two writing areas in the assumed picture memory. According to the path 1, when there is a free area, it is instructed to encode the target picture while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all four referenceable pictures P0, P3, B1, and B2. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Originally, designation of non-reference is performed in FIG. 13C, but in the example of FIG. 13, these operations are not performed because the number of referenceable pictures has not reached five. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the current picture can be referenced.
[0059]
(Route 2)
FIG. 8 is a flowchart for explaining operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 2 will be described. FIG. 14 is a diagram for explaining how the state of the picture memory changes in the path 2.
[0060]
First, before starting decoding of the current picture, the writable area determination unit 208 determines whether or not there is an empty area in the picture memory 203 where no decoded picture is stored. FIG. 14A shows the state of the picture memory before decoding is started. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory (storage area). FIG. 14A shows that P0 is a non-referenceable picture. Next, it is determined whether there is a non-referenceable picture having display order information whose decoding order information is older than the oldest referenceable picture. According to FIG. 14A, the display order information of the referenceable picture P3 having the oldest decoding order information is 3, whereas the non-referenceable picture is only P0 and the display order information thereof is 0. Has the oldest display order information. As a result, according to the path 2, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in the area of the unreferenceable picture having the oldest display order information. That is, the decoding of the target picture is performed while the data being decoded is stored in the non-referenceable picture area P0 having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the picture memory has reached 5, it is specified (marking) that the referenceable picture P3 having the oldest decoding order information cannot be referenced as shown in FIG. Is done. Thereafter, as described in the related art with reference to FIG. 37, the reference-disabled picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 14C, P0 and P3 are deletion candidates, but P0 is deleted because the display order information is older for P0. However, physically, the picture to be decoded has already been overwritten on P0, so there is no need to delete data only by deleting management information. FIG. 14D shows the state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the target picture, it is determined whether the target picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Do. When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 14E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0061]
On the other hand, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 2 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 14 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0062]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 14A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. FIG. 14A shows that P0 is a non-referenceable picture. Next, it is determined whether there is a non-referenceable picture having display order information whose code order information is older than the oldest referenceable picture. According to FIG. 14A, the display order information of the referenceable picture P3 having the oldest code order information is 3, whereas the non-referenceable picture is only P0 and the display order information is 0. Has the oldest display order information. As a result, according to the path 2, it is instructed to encode the target picture while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all five referenceable pictures P3, B1, B2, P6, and B4. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the assumed picture memory has reached 5, it is specified that the referenceable picture P3 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. . In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0063]
(Route 3)
FIG. 8 is a flowchart for explaining operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 3 will be described. FIG. 15 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 3 changes.
[0064]
First, before starting decoding of the current picture, the writable area determination unit 208 determines whether or not there is an empty area in the picture memory 203 where no decoded picture is stored. FIG. 15A shows the state of the picture memory before decoding is started, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. FIG. 15A shows that P3 is a non-referenceable picture. Next, it is determined whether there is a non-referenceable picture having display order information whose decoding order information is older than the oldest referenceable picture. According to FIG. 15A, the display order information of the referenceable picture B1 having the oldest decoding order information is 1, whereas the non-referenceable picture is only P3 and the display order information is 3, so that the referenceable picture is Has the oldest display order information. As a result, according to the path 3, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in the area of the referenceable picture having the oldest decoding order information. That is, as shown in FIG. 15B, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the area B1 of the referenceable picture having the oldest decoding order information designated by the writable area determination unit 208. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the picture memory has reached 5, it is specified that the referenceable picture B1 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. Thereafter, as described in the related art with reference to FIG. 37, the reference-disabled picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 15C, P3 and B1 are deletion candidates, but B1 is deleted because the display order information of B1 is older. However, physically, since the decoding target picture has already been overwritten on B1, it is not necessary to delete data only by deleting management information. FIG. 15D shows a state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 15E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0065]
On the other hand, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 3 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 15 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0066]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 15A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. FIG. 15A shows that P3 is a non-referenceable picture. Next, it is determined whether there is a non-referenceable picture having display order information whose code order information is older than the oldest referenceable picture. According to FIG. 15A, the display order information of the referenceable picture B1 having the oldest code order information is 1, whereas the non-referenceable picture is only P3 and the display order information is 3, so that the referenceable picture is Has the oldest display order information. As a result, according to the path 3, it is instructed to perform the encoding without referring to the referenceable picture whose encoding order information is the oldest. That is, encoding is performed without referring to B1 among the five referenceable pictures B1, B2, P6, B4, and B5. This is because B1 is overwritten during decoding during decoding and cannot be used for reference. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the assumed picture memory has reached 5, it is specified that the referenceable picture B1 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. . In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0067]
(Route 4)
FIG. 8 is a flowchart for explaining operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 4 will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 4 changes. In FIG. 16, the maximum number of referenceable pictures that can be held is six.
First, before starting decoding of the current picture, the writable area determination unit 208 determines whether or not there is an empty area in the picture memory 203 where no decoded picture is stored. FIG. 16A shows the state of the picture memory before the start of decoding, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. According to FIG. 16A, it can be seen that there is no non-referenceable picture. As a result, according to the path 4, it is instructed to decode the target picture while saving the data being decoded in the area of the referenceable picture having the oldest decoding order information. In other words, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the area P3 of the referenceable picture having the oldest decoding order information designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the picture memory has reached 6, it is specified that the referenceable picture P3 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. Thereafter, as described in the related art with reference to FIG. 37, the reference-disabled picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 16C, only P3 is designated as non-referenceable, so P3 is deleted. However, physically, the picture to be decoded has already been overwritten on P3, so there is no need to delete data only by deleting management information. FIG. 16D shows the state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Do. When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 16E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0068]
On the other hand, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 4 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 16 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes. In FIG. 16, the maximum number of referenceable pictures that can be held is six.
[0069]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 16A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. According to FIG. 16A, it can be seen that there is no non-referenceable picture. As a result, according to the path 4, it is instructed to perform the encoding without referring to the referenceable picture whose encoding order information is the oldest. That is, encoding is performed without referring to P3 among the six referable pictures P3, B1, B2, P6, B4, and B5. This is because P3 is overwritten during decoding during decoding and cannot be used for reference. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the assumed picture memory has reached 6, it is specified that the referenceable picture P3 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. . In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0070]
(Route 2a)
FIG. 9 is a flowchart for explaining operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. The only difference from the operation of the flowchart in FIG. 8 is that the picture memory control unit 206 has a function of determining whether a decoded picture in the picture memory has already been displayed. Therefore, the route 1, the route 3, and the route 4 are completely the same as the embodiment described with reference to FIG. Here, the path 2a will be described. FIG. 17 is a diagram for explaining how the state of the picture memory changes in the path 2a.
[0071]
First, before starting decoding of the current picture, the writable area determination unit 208 determines whether or not there is an empty area in the picture memory 203 where no decoded picture is stored. FIG. 17A shows the state of the picture memory before the decoding is started. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. FIG. 17A shows that P3 is a non-referenceable picture. Next, it is determined whether or not the decoding order information has display order information that is older than the oldest referenceable picture or there is an undisplayable picture that has already been displayed. According to FIG. 17 (a), the display order information of the referenceable picture B1 having the oldest decoding order information is 1, whereas the non-referenceable picture is only P3 and the display order information is 3. It can be seen that the older one has the older display order information. However, P3, B1, and B2 are displayed pictures, and P3 is a non-referenceable displayed picture. As a result, according to the path 2a, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in the area of the non-referenceable picture having the oldest display order information. That is, as shown in FIG. 17B, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the area P3 of the non-referenceable picture having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the picture memory has reached 5, it is specified that the referenceable picture B1 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. Thereafter, as described in the related art with reference to FIG. 37, the reference-disabled picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 17C, P3 and B1 are deletion candidates, but B1 is deleted because the display order information is older for B1. Also, since P3 has already been overwritten by the picture to be decoded, the originally stored data as P3 has already been lost. Therefore, P3 is removed from the picture memory state after application of the memory management processing shown in FIG. 17D. Finally, based on the information described in the header area of the target picture, it is determined whether the target picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Do. When all of these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 17E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0072]
On the other hand, FIG. 4 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. The only difference from the operation of the flowchart in FIG. 3 is that the picture memory control unit 109 has a function of determining whether a decoded picture in the assumed picture memory has already been displayed. Therefore, the route 1, the route 3, and the route 4 are completely the same as the embodiment described with reference to FIG. Here, the path 2a will be described. FIG. 17 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0073]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 17A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. FIG. 17A shows that P3 is a non-referenceable picture. Next, it is determined whether or not the code order information has display order information that is older than the oldest referenceable picture or there is an already-displayed non-referenceable picture. According to FIG. 17A, the display order information of the referenceable picture B1 whose code order information is the oldest is 1, whereas the non-referenceable picture is only P3 and the display order information is 3, so that the referenceable picture is Has the oldest display order information. However, P3, B1, and B2 are displayed pictures, and P3 is a non-referenceable displayed picture. As a result, according to the path 2a, it is instructed to encode the target picture while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all five referenceable pictures B1, B2, P6, B4, and B5. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management is performed by a sliding window. Since the number of referenceable pictures in the assumed picture memory has reached 5, it is specified that the referenceable picture B1 having the oldest decoding order information is made unreferenceable as shown in FIG. . In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0074]
In the embodiment of the present invention, in any of the descriptions of the paths, the work of designating the reference and non-reference of the picture to be encoded and decoded is performed last, but before the picture deletion processing. It is also possible to similarly handle the case where the encoding / decoding target picture is designated as referable or non-referenceable, and the encoding / decoding target picture is also subjected to picture deletion processing in addition to deletion candidates. . Further, in the case of such a processing order, when there is no free space in the picture memory and all pictures are designated to be referable, the picture to be decoded is made unreferenceable by the header information. If the picture is displayed immediately, the process can proceed to the display process without saving it in the picture memory. Therefore, it is not necessary to perform the memory management process described in the above embodiment. The state before decoding can be used for reference in the decoding process of the next picture. Similarly, when the operation of the decoding device assumed in the encoding device is as described above, the memory management in the encoding device does not need to perform the processing described in the above embodiment. The data in the picture memory can be used for reference in the encoding process of the next picture as it is before encoding.
[0075]
By encoding and decoding a picture using the method described in the above embodiment, it is possible to secure an area for storing data to be decoded in a picture memory in a decoding device. Since it is not necessary to prepare a new memory area for work, the memory capacity of the decoding device and the encoding device can be reduced, and the configurations of the decoding device and the encoding device can be easily designed. Further, the possibility that a picture that cannot be referred to due to the use of the method described in the present embodiment is very low in general encoding and decoding, so that the encoding efficiency is reduced. It can be kept to a minimum.
[0076]
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the present invention describes one embodiment of a moving picture coding method and a decoding method when picture memory management by MMCO is performed, and is a block diagram of the coding apparatus shown in FIG. 2 and the flowchart of the encoding device shown in FIGS. 5 and 6, the flowchart of the decoding device shown in FIGS. 10 and 11, and FIGS. 18 to 23. First, an overview of encoding and decoding will be described using the schematic diagram of the picture memory shown, and then details of encoding and decoding based on picture memory management will be described for each path in the flowchart.
[0077]
FIG. 2 is a block diagram of a decoding device according to the second embodiment. The configuration of the decoding device and the flow of processing are almost the same as those of the conventional method described with reference to FIG. The difference from the conventional method is that the writable area determination unit 208 is added and the working picture memory 207 is removed.
[0078]
In the conventional method, after the decoding of the target picture is completed, the picture memory control unit 206 designates the picture in the picture memory 203 as referable and non-referable, and further performs the picture deletion processing. After that, a procedure of storing the target decoded picture in the picture memory 203 was performed. Therefore, during decoding, data cannot be stored in the picture memory 203, so that a working picture memory 207 is prepared separately from the picture memory 203 to perform decoding.
[0079]
On the other hand, in the present embodiment, it is necessary to analyze beforehand how the picture memory is managed before decoding the current picture and to overwrite the pictures stored in the picture memory 203. Is determined by the writable area determination unit 208, and the decoded data generated while decoding is sequentially stored in the picture memory 203 while being overwritten. Therefore, decoding can be performed without the need for the working picture memory 207, so that the memory in the decoding device can be significantly reduced.
[0080]
In particular, the working picture memory is H.264. Since it is not clearly defined by the H.264 standard, it is necessary to set the memory capacity assuming the largest possible picture size to be input, which is a great obstacle to implementation. On the other hand, since the capacity of the picture memory is clearly defined in the standard, the present embodiment that enables all decoding processes to be performed within the capacity simplifies the implementation of the decoding device. It is possible.
[0081]
FIG. 1 is a block diagram of an encoding device according to Embodiment 2. The configuration of the encoding device and the flow of processing are almost the same as those of the conventional method described with reference to FIG. The difference from the conventional method is that the referenceable picture determination unit 112 is added and the working picture memory 111 is removed.
[0082]
In the decoding device according to the present embodiment, since the decoded picture data is stored as it is in the picture memory while being overwritten, it is possible to overwrite when encoding the picture with the coding device. An encoding method is required on the premise that an area is secured in the picture memory. That is, instead of performing coding by simply referring to the picture stored in the picture memory 105 based on the information indicating whether or not the picture can be referred to as in the conventional method, the picture memory management of the decoding apparatus is performed. Assuming a method at the time of encoding, it is necessary to specify which picture is overwritten at the time of decoding, and to perform encoding without referring to the picture at the time of encoding. The referable picture determination unit 112 specifies a picture that is prohibited from being referred to, and when the motion vector detection unit 106 refers to an encoded picture in the picture memory 105, whether the reference is possible. To the motion vector detection unit 106.
[0083]
In the present embodiment, since the picture memory is managed by the MMCO, a management command is generated in the memory management command generation unit 110, and a flag indicating the use of the MMCO is included in the slice header together with the command information. Describe in.
[0084]
FIG. 27 shows an example of a code string generated by the coding device according to the present embodiment. Similarly to the conventional method, the flag mmco_flg specifies that the picture memory is managed using the MMCO. The management command mmco_cmd is command data necessary for specifying an arbitrary picture to be unreferenceable using the MMCO, and is described in a slice header as shown in the figure. On the other hand, as a point different from the conventional method, a flag dpb_flg is described in the picture information area. This flag is a flag indicating that the code string can be decoded only by the picture memory by the method described in the present embodiment when decoding. The flag dpb_flg is not necessarily required for decoding in a decoding device having a conventional configuration, but the decoding device having the configuration described in the present embodiment analyzes the flag. This makes it possible to determine whether decoding is possible only with the picture memory. The flag dpb_flg is described in the picture common information area in the example of FIG. 27, but may be described in the sequence common information area or another information area.
[0085]
Next, details of the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device and the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device will be described with reference to FIGS. An explanation will be given for each of these routes using the flowchart shown in FIG.
[0086]
(Route 1)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 1 will be described. FIG. 18 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 1 changes. In the example shown in the figure, six pictures can be stored, and the pictures are stored from left to right in order of decoding. P0, P3, B1, and B2 represent the pictures shown in FIG. 40, and the numbers indicate the display order. used indicates a picture that can be referred to, and unused indicates a picture that cannot be referred to. Also, Current and C indicate data of a decoding target picture.
[0087]
As shown in FIG. 10, first, before starting the decoding of the current picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and makes the picture which cannot be referred to after the decoding process ends. Is stored. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 18A shows the state of the picture memory before the decoding is started. According to this figure, it can be seen that there are two writing areas in the picture memory. According to the path 1, if there is a free area, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in that area. That is, the decoding of the current picture is performed while the data being decoded is stored in the free area designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Originally, in FIG. 18C, an unreferable designation and deletion of a picture are performed for an arbitrary picture. However, FIG. 18C shows an example in which designation of unreferenceable is not performed. Has not been deleted. FIG. 18D shows a state of the picture memory after the memory management processing is applied. In the drawing, since pictures in the decoding order from the left are stored from the left, the data is described for convenience as if the data were rearranged from FIG. 18C to FIG. 18D. It does not move data. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all of these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 18E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0088]
On the other hand, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 1 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 18 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0089]
First, before starting the encoding of the target picture, the memory management command generation unit 110 generates a management command to determine a picture to be made unreferenceable after the encoding is completed. Then, in order to determine a picture that can be referred to, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 18A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there are two writing areas in the assumed picture memory. According to the path 1, when there is a free area, it is instructed to encode the target picture while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all four referenceable pictures P0, P3, B1, and B2. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Originally, in FIG. 18 (c), designation of non-reference is performed for an arbitrary picture, but the figure shows an example in which designation of non-reference is not performed. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0090]
(Route 2)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 2 will be described. FIG. 19 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 2 changes.
[0091]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 19A shows the state of the picture memory before decoding is started. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. FIG. 19A shows that B1 and B2 are non-referenceable pictures. Next, it is determined whether or not there is any reference-disabled picture having display order information older than the picture disabled by the management command. In this example, as shown in FIG. 19C, the picture scheduled to be made unreferenceable by the management command is P3. According to FIG. 19A, it is understood that the non-referenceable picture having the oldest display order information is B1, the display order information is 1, and is older than the display order information 3 of P3. As a result, according to the path 2, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in the area of the unreferenceable picture having the oldest display order information. That is, as shown in FIG. 19B, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the non-referenceable picture area B1 having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although the MMCO can make an arbitrary picture inaccessible, it is already known that the MMCO command is analyzed and P3 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 19 (c), it is specified that reference to P3 is disabled. After that, as described in the related art with reference to FIG. 38, the non-referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 19C, P3, B1, and B2 are deletion candidates, but B1 is deleted because B1 has the oldest display order information. However, physically, since the decoding target picture has already been overwritten on B1, it is not necessary to delete data only by deleting management information. FIG. 19D shows the state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the target picture, it is determined whether the target picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Do. When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 19E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0092]
On the other hand, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 2 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 19 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0093]
First, before starting the encoding of the target picture, the memory management command generation unit 110 generates a management command to determine a picture to be made unreferenceable after the encoding is completed. Then, in order to determine a picture that can be referred to, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 19 (a) shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. FIG. 19A shows that B1 and B2 are non-referenceable pictures. Next, it is determined whether or not there is any reference-disabled picture having display order information older than the picture disabled by the management command. In this example, as shown in FIG. 19C, the picture scheduled to be made unreferenceable by the management command is P3. According to FIG. 19A, it is understood that the non-referenceable picture having the oldest display order information is B1, the display order information is 1, and is older than the display order information 3 of P3. As a result, according to the path 2, it is instructed to encode the target picture while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all four referable pictures P0, P3, P6, and B4. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, an arbitrary picture can be made unreferenceable, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and P3 has been made unreferenceable. Therefore, as shown in FIG. 19 (c), it is specified that reference to P3 is disabled. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0094]
(Route 3)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 3 will be described. FIG. 20 is a diagram for explaining how the state of the picture memory changes in the path 3.
[0095]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 20A shows the state of the picture memory before the start of decoding, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. FIG. 20A shows that B1 and B2 are non-referenceable pictures. Next, it is determined whether or not there is any reference-disabled picture having display order information older than the picture disabled by the management command. In this example, as shown in FIG. 20C, the picture scheduled to be made unreferenceable by the management command is P0. According to FIG. 20A, the non-referenceable picture having the oldest display order information is B1, the display order information is 1, and it is understood that the display order information 0 of P0 is older. As a result, according to the path 3, it is instructed to perform decoding while saving the picture in the area of the picture which is to be made unreferenceable by the management command. In other words, as shown in FIG. 20B, the decoding of the current picture is performed while the data being decoded is stored in the area P0 of the picture to be made unreferenceable by the management command designated by the writable area determination unit 208. Do. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although the MMCO can make an arbitrary picture inaccessible, it is already known that the MMCO command is analyzed and P0 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 20 (c), it is specified that reference to P0 is disabled. After that, as described in the related art with reference to FIG. 38, the non-referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 20C, P0, B1, and B2 are deletion candidates, but P0 is deleted because P0 has the oldest display order information. However, physically, the picture to be decoded has already been overwritten on P0, so there is no need to delete data only by deleting management information. FIG. 20D shows the state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Do. When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 20E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0096]
On the other hand, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 3 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 20 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0097]
First, before starting the encoding of the target picture, the memory management command generation unit 110 generates a management command to determine a picture to be made unreferenceable after the encoding is completed. Then, in order to determine a picture that can be referred to, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 20A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. FIG. 20A shows that B1 and B2 are non-referenceable pictures. Next, it is determined whether or not there is any reference-disabled picture having display order information older than the picture disabled by the management command. In this example, as shown in FIG. 20C, the picture scheduled to be made unreferenceable by the management command is P0. According to FIG. 20A, the non-referenceable picture having the oldest display order information is B1, the display order information is 1, and it is understood that the display order information 0 of P0 is older. As a result, according to the path 3, it is instructed to perform encoding without referring to a picture that is to be made unreferenceable by the management command. That is, encoding is performed by referring to only three of the four referenceable pictures P0, P3, P6, and B4, excluding P0, which is to be made unreferenceable. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and P0 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 20 (c), it is specified that reference to P0 is disabled. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0098]
(Route 4)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 3 will be described. FIG. 21 is a diagram for explaining a state in which the state of the picture memory in path 4 changes.
[0099]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 21A shows the state of the picture memory before the decoding is started, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. According to FIG. 21A, it is understood that there is no non-referenceable picture. Next, it is determined whether there is any picture that cannot be referred to by the management command. According to the MMCO command analyzed in advance, in this example, it is determined that B2 cannot be referred to as shown in FIG. 21C. As a result, according to the path 4, it is instructed to perform the decoding while saving the picture in the area of the picture which is to be made unreferenceable by the management command. That is, as shown in FIG. 21B, the decoding of the current picture is performed while the data being decoded is stored in the area B2 of the picture to be made unreferenceable by the management command designated by the writable area determination unit 208. Do. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although the MMCO can make an arbitrary picture inaccessible, it is already known that the MMCO command is analyzed and B2 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 21C, it is specified (marked) that B2 cannot be referenced. After that, as described in the related art with reference to FIG. 38, the non-referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 21C, only B2 is a deletion candidate, so B2 is deleted. However, since the picture to be decoded has already been physically overwritten on B2, there is no need to delete data only by deleting management information. FIG. 21D shows the state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the target picture, it is determined whether the target picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Do. When all of these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 21E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0100]
On the other hand, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 4 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 21 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0101]
First, before starting the encoding of the target picture, the memory management command generation unit 110 generates a management command to determine a picture to be made unreferenceable after the encoding is completed. Then, in order to determine a picture that can be referred to, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 21A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. According to FIG. 21A, it is understood that there is no non-referenceable picture. Next, it is determined whether or not there is a picture to be made unreferenceable by the management command. In this example, it is determined by a previously generated MMCO command that B2 cannot be referenced as shown in FIG. 21C. As a result, according to the path 4, it is instructed to perform encoding without referring to a picture that is to be made unreferenceable by the management command. That is, the encoding is performed by referring to only five of the six referenceable pictures P0, P3, B2, P6, B4, and B5, excluding B2, which is to be made unreferenceable. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and B2 has been made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 21 (c), it is specified that the reference to B2 is disabled. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0102]
(Route 5)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 3 will be described. FIG. 22 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 5 changes.
[0103]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 22A shows the state of the picture memory before the decoding is started, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. According to FIG. 22A, it can be seen that there is no non-referenceable picture. Next, it is determined whether there is any picture that cannot be referred to by the management command. In this example, it is determined by a previously analyzed MMCO command that no picture is to be made unreferenceable as shown in FIG. As a result, according to the path 5, it is instructed to perform the decoding while storing in the area of the referenceable picture having the oldest display order information. That is, the decoding of the target picture is performed while the data being decoded is stored in the area P0 of the referenceable picture having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although it is possible to make an arbitrary picture inaccessible in the MMCO, it has been found that the analysis of the command of the MMCO has already been performed and no picture can be made inaccessible. Therefore, as described in the related art with reference to FIG. 38, the referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 22C, the referenceable picture having the oldest display order information is P0, and P0 is deleted. However, physically, the picture to be decoded has already been overwritten on P0, so there is no need to delete data only by deleting management information. FIG. 22D shows a state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all of these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 22E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0104]
On the other hand, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 5 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 22 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0105]
First, before starting the encoding of the target picture, the memory management command generation unit 110 generates a management command to determine a picture to be made unreferenceable after the encoding is completed. Then, in order to determine a picture that can be referred to, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 22A shows the state of the assumed picture memory before the start of the encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. According to FIG. 22A, it can be seen that there is no non-referenceable picture. Next, it is determined whether or not there is a picture to be made unreferenceable by the management command. In this example, it is determined by a previously generated MMCO command that none of the pictures is disabled from being referenced as shown in FIG. As a result, according to the path 5, it is instructed to perform the encoding without referring to the referenceable picture having the oldest display order information. That is, encoding is performed by referring to only five of the six referenceable pictures P0, P3, B2, P6, B4, and B5 except P0 having the oldest display order information. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and no picture can be made inaccessible. However, as described in the related art with reference to FIG. 38, since the referenceable picture having the oldest display order information is deleted in the decoding device, the oldest display order information is also deleted in the encoding device. It is necessary to delete the P0 possessed or to make it inaccessible. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0106]
(Route 2a)
FIG. 11 is a flowchart for explaining operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. The only difference from the operation of the flowchart of FIG. 10 is that the picture memory control unit 206 has a function of determining whether a decoded picture in the picture memory has already been displayed. Therefore, the route 1, the route 3, the route 4, and the route 5 are completely the same as the embodiment described with reference to FIG. Here, the path 2a will be described. FIG. 23 is a diagram for explaining how the state of the picture memory changes in the path 2a.
[0107]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 23A shows the state of the picture memory before decoding is started, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. If there is no free area, it is next determined whether there is a non-referenceable picture in the picture memory. FIG. 23A shows that B1 and B2 are non-referenceable pictures. Next, it is determined whether or not there is display order information that is older than the picture that is made unreferenceable by the management command or there is an already displayed picture that cannot be referenced. In this example, as shown in FIG. 23C, the picture scheduled to be made unreferenceable by the management command is set to P0. According to FIG. 23A, it is understood that the non-referenceable picture having the oldest display order information is B1, the display order information is 1, and 0 of the display order information of P0 is older. However, P0, P3, B1, and B2 are displayed pictures, and B1 and B2 are displayed pictures that cannot be referenced. As a result, according to the path 2a, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in the area of the non-referenceable picture having the oldest display order information. That is, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the area B1 of the non-referenceable picture having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. . Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although the MMCO can make an arbitrary picture inaccessible, it is already known that the MMCO command is analyzed and P0 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 23 (c), it is designated that reference to P0 is disabled. After that, as described in the related art with reference to FIG. 38, the non-referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 23C, P0, B1, and B2 are deletion candidates, but P0 is deleted because P0 has the oldest display order information. Also, since B1 has already been overwritten by the picture to be decoded, the originally stored data as B1 has already been lost. Therefore, B1 is removed from the state of the picture memory after the memory management processing shown in FIG. 23D is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to, and these designations are made for the current picture as shown in FIG. Do. When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 23E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0108]
On the other hand, FIG. 6 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. The only difference from the operation of the flowchart of FIG. 5 is that the picture memory control unit 109 has a function of determining whether a decoded picture in the assumed picture memory has already been displayed. Therefore, the route 1, the route 3, the route 4, and the route 5 are completely the same as the embodiment described with reference to FIG. Here, the path 2a will be described. FIG. 23 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0109]
First, before starting the encoding of the target picture, the memory management command generation unit 110 generates a management command to determine a picture to be made unreferenceable after the encoding is completed. Then, in order to determine a picture that can be referred to, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 23A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not there is a non-referenceable picture in the assumed picture memory. FIG. 23A shows that B1 and B2 are non-referenceable pictures. Next, it is determined whether or not there is display order information that is older than the picture that is made unreferenceable by the management command or there is an already displayed picture that cannot be referenced. In this example, as shown in FIG. 23C, the picture scheduled to be made unreferenceable by the management command is set to P0. According to FIG. 23A, it is understood that the non-referenceable picture having the oldest display order information is B1, the display order information is 1, and 0 of the display order information of P0 is older. However, P0, P3, B1, and B2 are displayed pictures, and B1 and B2 are displayed pictures that cannot be referenced. As a result, according to the path 2a, it is instructed to encode the target picture while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all four referable pictures P0, P3, P6, and B4. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and P0 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 23 (c), it is designated that reference to P0 is disabled. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0110]
In the embodiment of the present invention, in any of the descriptions of the paths, the work of designating the reference and non-reference of the picture to be encoded and decoded is performed last, but before the picture deletion processing. It is also possible to similarly handle the case where the encoding / decoding target picture is designated as referable or non-referenceable, and the encoding / decoding target picture is also subjected to picture deletion processing in addition to deletion candidates. . Further, in the case of such a processing order, when there is no free space in the picture memory and all pictures are designated to be referable, the picture to be decoded is made unreferenceable by the header information. If the picture is displayed immediately, the process can proceed to the display process without saving it in the picture memory. Therefore, it is not necessary to perform the memory management process described in the above embodiment. The state before decoding can be used for reference in the decoding process of the next picture. Similarly, when the operation of the decoding device assumed in the encoding device is as described above, the memory management in the encoding device does not need to perform the processing described in the above embodiment. The data in the picture memory can be used for reference in the encoding process of the next picture as it is before encoding.
[0111]
In the embodiment of the present invention, regardless of the state of the assumed picture memory by the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device, the decoding target is stored in the picture memory of the assumed decoding device. However, the memory management command generation unit 110 cannot always refer to the picture deleted from the picture memory of the assumed decoding device after the decoding of the current picture is completed by the memory management command generation unit 110. By generating an MMCO command as follows, the same purpose can be realized. In that case, the condition is that a command is generated so as to pass only the route 1, the route 2, and the route 2a in FIGS. 5 and 6, and it is necessary to satisfy any of the following.
{Circle around (1)} The picture memory of the decoding apparatus has a free area for one picture or more.
{Circle around (2)} When there is no free space in the picture memory of the decoding device, there is one or more non-referenceable pictures, and a command to disable reference to referenceable pictures having display order information older than all the non-referenceable pictures is issued. Do not generate.
[0112]
{Circle around (3)} When the decoding device can determine whether or not the decoded picture in the picture memory has been displayed, if there is no free space in the picture memory of the decoding device, an unreferenceable picture is displayed. When one or more pictures exist and not all the non-referenceable pictures have been displayed, a command for disabling referenceable pictures having display order information older than all the non-referenceable pictures is not generated.
[0113]
By using the above method, the encoding device can always perform encoding with reference to all the referenceable pictures, and can simplify the process of determining the referenceable picture.
[0114]
By encoding and decoding a picture using the method described in the above embodiment, it is possible to secure an area for storing data to be decoded in a picture memory in a decoding device. Since it is not necessary to prepare a new memory area for work, the memory capacity of the decoding device and the encoding device can be reduced, and the configurations of the decoding device and the encoding device can be easily designed. Further, the possibility that a picture that cannot be referred to due to the use of the method described in the present embodiment is very low in general encoding and decoding, so that the encoding efficiency is reduced. It can be kept to a minimum.
[0115]
(Embodiment 3)
The third embodiment of the present invention describes a moving picture encoding method and a decoding method when picture memory management by MMCO is performed, which is different from the first embodiment. The block diagram of the decoding device, the block diagram of the decoding device shown in FIG. 2, the flowchart of the encoding device shown in FIG. 7, and the flowchart of the decoding device shown in FIG. 12, and FIGS. First, an overview of encoding and decoding will be described using the schematic diagram of the picture memory shown, and then details of encoding and decoding based on picture memory management will be described for each path in the flowchart.
[0116]
FIG. 2 is a block diagram of a decoding device according to the third embodiment. The configuration of the decoding device and the flow of processing are almost the same as those of the conventional method described with reference to FIG. The difference from the conventional method is that the writable area determination unit 208 is added and the working picture memory 207 is removed.
[0117]
In the conventional method, after the decoding of the target picture is completed, the picture memory control unit 206 designates the picture in the picture memory 203 as referable and non-referable, and further performs the picture deletion processing. After that, a procedure of storing the target decoded picture in the picture memory 203 was performed. Therefore, during decoding, data cannot be stored in the picture memory 203, so that a working picture memory 207 is prepared separately from the picture memory 203 to perform decoding.
[0118]
On the other hand, in the present embodiment, it is necessary to analyze beforehand how the picture memory is managed before decoding the current picture and to overwrite the pictures stored in the picture memory 203. Is determined by the writable area determination unit 208, and the decoded data generated while decoding is sequentially stored in the picture memory 203 while being overwritten. Therefore, decoding can be performed without the need for the working picture memory 207, so that the memory in the decoding device can be significantly reduced.
[0119]
In particular, the working picture memory is H.264. Since it is not clearly defined by the H.264 standard, it is necessary to set the memory capacity assuming the largest possible picture size to be input, which is a great obstacle to implementation. On the other hand, since the capacity of the picture memory is clearly defined in the standard, the present embodiment that enables all decoding processes to be performed within the capacity simplifies the implementation of the decoding device. It is possible.
[0120]
FIG. 1 is a block diagram of an encoding device according to Embodiment 3. The configuration of the encoding device and the flow of processing are almost the same as those of the conventional method described with reference to FIG. The difference from the conventional method is that the referenceable picture determination unit 112 is added and the working picture memory 111 is removed.
[0121]
In the decoding device according to the present embodiment, since the decoded picture data is stored as it is in the picture memory while being overwritten, it is possible to overwrite when encoding the picture with the coding device. An encoding method is required on the premise that an area is secured in the picture memory. That is, instead of performing coding by simply referring to the picture stored in the picture memory 105 based on the information indicating whether or not the picture can be referred to as in the conventional method, the picture memory management of the decoding apparatus is performed. Assuming a method at the time of encoding, it is necessary to specify which picture is overwritten at the time of decoding, and to perform encoding without referring to the picture at the time of encoding. The referable picture determination unit 112 specifies a picture that is prohibited from being referred to, and when the motion vector detection unit 106 refers to an encoded picture in the picture memory 105, whether the reference is possible. To the motion vector detection unit 106.
[0122]
In the present embodiment, since the picture memory is managed by the MMCO, a management command is generated in the memory management command generation unit 110, and a flag indicating the use of the MMCO is included in the slice header together with the command information. Describe in.
[0123]
FIG. 27 shows an example of a code string generated by the coding device according to the present embodiment. Similarly to the conventional method, the flag mmco_flg specifies that the picture memory is managed using the MMCO. The management command mmco_cmd is command data necessary for specifying an arbitrary picture to be unreferenceable using the MMCO, and is described in a slice header as shown in the figure. On the other hand, as a point different from the conventional method, a flag dpb_flg is described in the picture information area. This flag is a flag indicating that the code string can be decoded only by the picture memory by the method described in the present embodiment when decoding. The flag dpb_flg is not necessarily required for decoding in a decoding device having a conventional configuration, but the decoding device having the configuration described in the present embodiment analyzes the flag. This makes it possible to determine whether decoding is possible only with the picture memory. The flag dpb_flg is described in the picture common information area in the example of FIG. 27, but may be described in the sequence common information area or another information area.
[0124]
Next, details of the operations of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device and the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device will be described with reference to FIGS. An explanation will be given for each of these routes using the flowchart shown in FIG.
[0125]
(Route 1)
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 1 will be described. FIG. 24 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 1 changes. In the example shown in the figure, six pictures can be stored, and the pictures are stored from left to right in order of decoding. P0, P3, B1, and B2 represent the pictures shown in FIG. 40, and the numbers indicate the display order. used indicates a picture that can be referred to, and unused indicates a picture that cannot be referred to. Also, Current and C indicate data of a decoding target picture.
[0126]
First, before starting decoding of the current picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 24A shows the state of the picture memory before decoding is started. According to this figure, it can be seen that there are two writing areas in the picture memory. According to the path 1, if there is a free area, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in that area. That is, the decoding of the current picture is performed while the data being decoded is stored in the free area designated by the writable area determination unit 208 as shown in FIG. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Originally, in FIG. 24 (c), designation of non-reference to an arbitrary picture and deletion of the picture are performed. However, since there is a free area in the picture memory, the picture deletion processing is not performed. FIG. 24D shows a state of the picture memory after the memory management processing is applied. In the drawing, since pictures in the decoding order from the left are stored from the left, the data is described for convenience as if the data were rearranged from FIG. 24 (c) to FIG. 24 (d). It does not move data. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 24E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0127]
On the other hand, FIG. 7 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 1 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 24 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0128]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 24A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there are two writing areas in the assumed picture memory. According to the path 1, if there is an empty area, first, the memory management command generation unit 110 arbitrarily determines a picture to be made unreferenceable after encoding is completed, and issues a management command for making the picture unreferenceable. Generate. Next, the current picture is coded while referring to all the referenceable pictures. That is, it is possible to perform encoding using all four referenceable pictures P0, P3, B1, and B2. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and B2 has been made inaccessible. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0129]
(Route 2)
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 2 will be described. FIG. 25 is a diagram for explaining how the state of the picture memory changes in the path 2.
[0130]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 25 (a) shows the state of the picture memory before decoding starts, and it can be seen from this figure that there is no free area in the picture memory. As a result, according to the path 2, it is instructed to decode the target picture while storing the data being decoded in the area of the picture having the oldest display order information. That is, as shown in FIG. 25B, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the area P0 of the picture having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208. In the case of the example shown in this figure, the picture having the oldest display order information is a non-referenceable picture. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although it is possible to make an arbitrary picture inaccessible in the MMCO, it has been found that the analysis of the command of the MMCO has already been performed and no picture can be made inaccessible. After that, as described in the related art with reference to FIG. 38, the non-referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 25C, P0 and B2 are deletion candidates, but P0 is deleted because P0 has the oldest display order information. However, physically, the picture to be decoded has already been overwritten on P0, so there is no need to delete data only by deleting management information. FIG. 25D shows a state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 25E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0131]
On the other hand, FIG. 7 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 2 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 25 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0132]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 25A shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not the picture having the display order information is inaccessible. According to FIG. 25A, the picture having the most display order information is P0, and it can be seen that P0 is designated as non-referenceable. As a result, according to the path 2, first, the memory management command generation unit 110 arbitrarily determines a picture to be made inaccessible after encoding is completed, and generates a management command to make the picture inaccessible. Next, the current picture is coded while referring to all the referenceable pictures. That is, encoding can be performed using all four referenceable pictures P3, B1, P6, and B4. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible, but it has been determined that an MMCO command has already been generated and no picture can be made inaccessible. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0133]
(Route 3)
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the picture memory control unit 206 and the writable area determination unit 208 in the decoding device. Here, the route 2 will be described. FIG. 26 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in path 3 changes.
[0134]
Before starting the decoding of the target picture, the writable area determination unit 208 analyzes the MMCO command included in the code string, and stores a picture that cannot be referred to after the decoding process ends. Thereafter, in order to determine the writable area, it is determined whether or not there is a free area in which the decoded picture is not stored in the code string picture memory 203. FIG. 26A shows the state of the picture memory before decoding is started. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the picture memory. As a result, according to the path 3, it is instructed to decode the target picture while saving the data being decoded in the area of the picture having the oldest display order information. That is, as shown in FIG. 26B, the current picture is decoded while the data being decoded is stored in the area B1 of the picture having the oldest display order information designated by the writable area determination unit 208. In the case of the example shown in this figure, the picture having the oldest display order information is the referenceable picture. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 206. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. Although the MMCO can make an arbitrary picture inaccessible, it is already known that the MMCO command is analyzed and B1 is made inaccessible. Therefore, as shown in FIG. 26 (c), it is specified that the reference to B1 is disabled. After that, as described in the related art with reference to FIG. 38, the non-referenceable picture having the oldest display order information is deleted. That is, in the example of FIG. 26C, B1 and B2 are deletion candidates, but B1 is deleted since B1 has the oldest display order information. However, physically, since the decoding target picture has already been overwritten on B1, it is not necessary to delete data only by deleting management information. FIG. 26D shows a state of the picture memory after the memory management processing is applied. Finally, based on the information described in the header area of the current picture, it is determined whether the current picture can be referred to or cannot be referred to. As shown in FIG. Marking). When all these processes are completed, a memory state as shown in FIG. 26E is obtained, and is used for reference in decoding the next picture.
[0135]
On the other hand, FIG. 7 is a flowchart for explaining the operations of the picture memory control unit 109 and the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device that generates a code string that can be decoded as described above. Here, the route 2 will be described. The encoding device according to the present embodiment performs encoding while assuming the memory management of the corresponding decoding device. FIG. 26 is a diagram for explaining how the state of the picture memory in the decoding device assumed at this time changes.
[0136]
First, before starting the encoding of the current picture, the referenceable picture determination unit 112 determines whether or not there is a free area in the picture memory of the assumed decoding device. FIG. 26 (a) shows the state of the assumed picture memory before the start of encoding. According to this figure, it can be seen that there is no free area in the assumed picture memory. If there is no free area, it is next determined whether or not the picture having the display order information is inaccessible. According to FIG. 26A, the picture having the most display order information is B1, and it can be seen that B1 is designated to be referable. As a result, according to the path 3, first, the memory management command generation unit 110 selects a picture whose display order information is the oldest as a picture to be made inaccessible after encoding is completed, and performs management for making the picture inaccessible. Generate commands. According to FIG. 26 (c), the picture with the oldest display order information is B1, and a command to disable B1 is generated. Next, encoding is performed without referring to the picture having the oldest display order information. That is, encoding is performed by referring to only four pictures except for the picture B1 with the oldest display order information among the five referable pictures P3, B1, P6, B4, and B5. Next, a memory management process is performed by the picture memory control unit 109. In the present embodiment, memory management by MMCO is performed. In the MMCO, it is possible to make an arbitrary picture inaccessible. However, it has been determined that an MMCO command has already been generated and B1 has been made inaccessible. In the encoding device, the method of deleting the picture in the picture memory is arbitrary, and the same method as that of the decoding device or another method can be used. Finally, it is determined whether or not the encoding target picture can be referred to, and the picture is stored in the picture memory as needed.
[0137]
In the embodiment of the present invention, in any of the descriptions of the paths, the work of designating the reference and non-reference of the picture to be encoded and decoded is performed last, but before the picture deletion processing. It is also possible to similarly handle the case where the encoding / decoding target picture is designated as referable or non-referenceable, and the encoding / decoding target picture is also subjected to picture deletion processing in addition to deletion candidates. . Further, in the case of such a processing order, when there is no free space in the picture memory and all pictures are designated to be referable, the picture to be decoded is made unreferenceable by the header information. If the picture is displayed immediately, the process can proceed to the display process without saving it in the picture memory. Therefore, it is not necessary to perform the memory management process described in the above embodiment. The state before decoding can be used for reference in the decoding process of the next picture. Similarly, when the operation of the decoding device assumed in the encoding device is as described above, the memory management in the encoding device does not need to perform the processing described in the above embodiment. The data in the picture memory can be used for reference in the encoding process of the next picture as it is before encoding.
[0138]
By encoding and decoding a picture using the method described in the above embodiment, it is possible to secure an area for storing data to be decoded in a picture memory in a decoding device. Since it is not necessary to prepare a new memory area for work, the memory capacity of the decoding device and the encoding device can be reduced, and the configurations of the decoding device and the encoding device can be easily designed. Further, the possibility that a picture that cannot be referred to due to the use of the method described in the present embodiment is very low in general encoding and decoding, so that the encoding efficiency is reduced. It can be kept to a minimum. In comparison with the second embodiment, the possibility of occurrence of a picture that cannot be referred to is not high, but the determination process in the memory management is simplified, and the efficiency of the process can be improved.
[0139]
In the embodiment of the present invention, regardless of the state of the assumed picture memory by the referenceable picture determination unit 112 in the encoding device, the decoding target is stored in the picture memory of the assumed decoding device. However, the memory management command generation unit 110 cannot always refer to the picture deleted from the picture memory of the assumed decoding device after the decoding of the current picture is completed by the memory management command generation unit 110. By generating an MMCO command as follows, the same purpose can be realized. In this case, a condition is to generate a command to pass only the route 1 and the route 2 in FIG. 7, and it is necessary to satisfy any of the following.
[0140]
{Circle around (1)} The picture memory of the decoding apparatus has a free area for one picture or more.
{Circle over (2)} When there is no free space in the picture memory of the decoding device, a command in which the picture having the oldest display order information cannot be referred to when decoding the picture following the target picture is used. To generate.
[0141]
By using the above method, the encoding device can always perform encoding with reference to all the referenceable pictures, and can simplify the process of determining the referenceable picture.
[0142]
(Embodiment 4)
FIG. 28 illustrates a case where the image encoding method used in the image encoding device according to the above embodiment and the image decoding method used in the image decoding device are implemented by a computer system using a program stored in a flexible disk. FIG.
[0143]
FIG. 28B shows the appearance, cross-sectional structure, and flexible disk of the flexible disk as viewed from the front, and FIG. 28A shows an example of the physical format of the flexible disk which is a recording medium body. The flexible disk FD is built in the case F, and a plurality of tracks Tr are formed concentrically from the outer circumference toward the inner circumference on the surface of the disk, and each track is divided into 16 sectors Se in an angular direction. ing. Therefore, in the flexible disk storing the program, an image encoding method and an image decoding method as the program are recorded in an area allocated on the flexible disk FD.
[0144]
FIG. 28C shows a configuration for recording and reproducing the program on the flexible disk FD. When the above program is recorded on the flexible disk FD, the image encoding method and the image decoding method as the above program are written from the computer system Cs via the flexible disk drive FDD. When the image encoding method and the image decoding method are constructed in a computer system using a program in a flexible disk, the program is read from the flexible disk by a flexible disk drive and transferred to the computer system.
[0145]
In the above description, the description has been made using a flexible disk as a recording medium. However, the same description can be made using an optical disk. Further, the recording medium is not limited to this, and can be similarly implemented as long as the program can be recorded, such as a CD-ROM, a memory card, a ROM cassette, and the like.
[0146]
Further, here, application examples of the image encoding method and the image decoding method described in the above embodiment and a system using the same will be described.
FIG. 29 is a block diagram illustrating an overall configuration of a content supply system ex100 that realizes a content distribution service. A communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex107 to ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
[0147]
The content supply system ex100 includes, for example, a computer ex111, a PDA (personal digital assistant) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and a camera on the Internet ex101 via an Internet service provider ex102 and a telephone network ex104, and base stations ex107 to ex110. Each device such as the mobile phone ex115 is connected.
[0148]
However, the content supply system ex100 is not limited to the combination as shown in FIG. 29, and may be connected in any combination. Further, each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going through the base stations ex107 to ex110 which are fixed wireless stations.
[0149]
The camera ex113 is a device such as a digital video camera capable of shooting moving images. In addition, a mobile phone is a PDC (Personal Digital Communications) system, a CDMA (Code Division Multiple Access) system, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access mobile phone system, or a GSM communication system). Or PHS (Personal Handyphone System) or the like.
[0150]
The streaming server ex103 is connected from the camera ex113 to the base station ex109 and the telephone network ex104, and enables live distribution and the like based on encoded data transmitted by the user using the camera ex113. The encoding process of the photographed data may be performed by the camera ex113, or may be performed by a server or the like that performs the data transmission process. Also, moving image data captured by the camera 116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111. The camera ex116 is a device such as a digital camera that can shoot still images and moving images. In this case, encoding of the moving image data may be performed by the camera ex116 or the computer ex111. The encoding process is performed by the LSI ex117 of the computer ex111 and the camera ex116. It should be noted that the image encoding / decoding software may be incorporated in any storage medium (a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, or the like) that is a recording medium readable by the computer ex111 or the like. Further, the moving image data may be transmitted by the mobile phone with camera ex115. The moving image data at this time is data encoded by the LSI included in the mobile phone ex115.
[0151]
In the content supply system ex100, the content (for example, a video image of a live music) captured by the user with the camera ex113, the camera ex116, and the like is encoded and transmitted to the streaming server ex103 as in the above-described embodiment. On the other hand, the streaming server ex103 stream-distributes the content data to the requesting client. Examples of the client include a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and the like, which can decode the encoded data. In this way, the content supply system ex100 can receive and reproduce the encoded data at the client, and further, realizes personal broadcast by receiving, decoding, and reproducing the data in real time at the client. It is a system that becomes possible.
[0152]
The encoding and decoding of each device constituting this system may be performed using the image encoding method or the image decoding method described in each of the above embodiments.
A mobile phone will be described as an example.
[0153]
FIG. 31 is a diagram illustrating the mobile phone ex115 that uses the image encoding method and the image decoding method described in the above embodiment. The mobile phone ex115 includes an antenna ex201 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a camera unit ex203 capable of taking a picture such as a CCD camera, a still image, a picture taken by the camera unit ex203, and an antenna ex201. A display unit ex202 such as a liquid crystal display for displaying data obtained by decoding a received video or the like, a main unit including operation keys ex204, an audio output unit ex208 such as a speaker for outputting audio, and audio input. Input unit ex205 such as a microphone for storing encoded or decoded data, such as data of captured moving images or still images, received mail data, moving image data or still image data, etc. Of recording media ex207 to mobile phone ex115 And a slot portion ex206 to ability. The recording medium ex207 stores a flash memory device, which is a kind of electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM), which is a nonvolatile memory that can be electrically rewritten and erased, in a plastic case such as an SD card.
[0154]
Further, the mobile phone ex115 will be described with reference to FIG. The mobile phone ex115 is provided with a power supply circuit unit ex310, an operation input control unit ex304, an image encoding unit, and a main control unit ex311 which controls the respective units of a main body unit including a display unit ex202 and operation keys ex204. Unit ex312, camera interface unit ex303, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex302, image decoding unit ex309, demultiplexing unit ex308, recording / reproducing unit ex307, modulation / demodulation circuit unit ex306, and audio processing unit ex305 via the synchronous bus ex313. Connected to each other.
[0155]
When the end of the call and the power key are turned on by a user operation, the power supply circuit unit ex310 supplies power to each unit from the battery pack to activate the digital cellular phone with camera ex115 in an operable state. .
[0156]
The mobile phone ex115 converts a sound signal collected by the sound input unit ex205 into digital sound data by the sound processing unit ex305 in the voice call mode based on the control of the main control unit ex311 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. This is spread-spectrum-processed by a modulation / demodulation circuit unit ex306, subjected to digital-analog conversion processing and frequency conversion processing by a transmission / reception circuit unit ex301, and then transmitted via an antenna ex201. The mobile phone ex115 amplifies the received signal received by the antenna ex201 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-to-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing in the modulation / demodulation circuit unit ex306, and performs analog voice decoding in the voice processing unit ex305. After being converted into a signal, the signal is output via the audio output unit ex208.
[0157]
Further, when an e-mail is transmitted in the data communication mode, text data of the e-mail input by operating the operation key ex204 of the main body is sent to the main control unit ex311 via the operation input control unit ex304. The main control unit ex311 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation circuit unit ex306, performs digital / analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception circuit unit ex301, and transmits the data to the base station ex110 via the antenna ex201.
[0158]
When transmitting image data in the data communication mode, the image data captured by the camera unit ex203 is supplied to the image encoding unit ex312 via the camera interface unit ex303. When image data is not transmitted, image data captured by the camera unit ex203 can be directly displayed on the display unit ex202 via the camera interface unit ex303 and the LCD control unit ex302.
[0159]
The image encoding unit ex312 includes the image encoding device described in the present invention, and uses the image data supplied from the camera unit ex203 in the image encoding device described in the above embodiment. The image data is converted into encoded image data by compression encoding, and is transmitted to the demultiplexing unit ex308. At this time, the mobile phone ex115 simultaneously transmits the audio collected by the audio input unit ex205 during imaging by the camera unit ex203 to the demultiplexing unit ex308 as digital audio data via the audio processing unit ex305.
[0160]
The demultiplexing unit ex308 multiplexes the encoded image data supplied from the image encoding unit ex312 and the audio data supplied from the audio processing unit ex305 by a predetermined method, and multiplexes the resulting multiplexed data into a modulation / demodulation circuit unit. The signal is subjected to spread spectrum processing in ex306 and subjected to digital-analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception circuit unit ex301, and then transmitted via the antenna ex201.
[0161]
When receiving data of a moving image file linked to a homepage or the like in the data communication mode, the modulation / demodulation circuit unit ex306 performs spectrum despread processing on a reception signal received from the base station ex110 via the antenna ex201, and obtains the resulting multiplexed signal. The demultiplexed data is sent to the demultiplexing unit ex308.
[0162]
Further, to decode the multiplexed data received via the antenna ex201, the demultiplexing unit ex308 separates the multiplexed data to form an encoded bit stream of image data and an encoded bit stream of audio data. And supplies the encoded image data to the image decoding unit ex309 and the audio data to the audio processing unit ex305 via the synchronous bus ex313.
[0163]
Next, the image decoding unit ex309 is configured to include the image decoding device described in the present invention, and converts a coded bit stream of image data into a decoding method corresponding to the coding method described in the above embodiment. To generate reproduced moving image data and supply it to the display unit ex202 via the LCD control unit ex302, whereby, for example, moving image data included in a moving image file linked to a homepage is displayed. . At this time, at the same time, the audio processing unit ex305 converts the audio data into an analog audio signal, and then supplies the analog audio signal to the audio output unit ex208, thereby reproducing, for example, the audio data included in the moving image file linked to the homepage. You.
[0164]
It should be noted that the present invention is not limited to the example of the above-mentioned system, and digital broadcasting by satellite and terrestrial broadcasting has recently become a topic. As shown in FIG. Any of the decoding devices can be incorporated. Specifically, at the broadcasting station ex409, an encoded bit stream of video information is transmitted to a communication or broadcasting satellite ex410 via radio waves. The broadcasting satellite ex410 receiving this transmits a radio wave for broadcasting, receives this radio wave with a home antenna ex406 having a satellite broadcasting receiving facility, and transmits the radio wave to a television (receiver) ex401 or a set-top box (STB) ex407 or the like. The device decodes the encoded bit stream and reproduces it. In addition, the image decoding device described in the above embodiment can be mounted on a playback device ex403 that reads and decodes an encoded bit stream recorded on a storage medium ex402 such as a CD or DVD that is a recording medium. is there. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex404. Further, a configuration is also conceivable in which an image decoding device is mounted in a set-top box ex407 connected to a cable ex405 for cable television or an antenna ex406 for satellite / terrestrial broadcasting, and this is reproduced on a monitor ex408 of the television. At this time, the image decoding device may be incorporated in the television instead of the set-top box. In addition, a car ex412 having an antenna ex411 can receive a signal from the satellite ex410 or a base station ex107 or the like, and can reproduce a moving image on a display device such as a car navigation ex413 included in the car ex412.
[0165]
Further, an image signal can be encoded by the image encoding device described in the above embodiment and recorded on a recording medium. Specific examples include a recorder ex420 such as a DVD recorder that records an image signal on a DVD disc ex421 and a disc recorder that records on a hard disk. Furthermore, it can be recorded on the SD card ex422. If the recorder ex420 includes the image decoding device described in the above embodiment, the image signal recorded on the DVD disc ex421 or the SD card ex422 can be reproduced and displayed on the monitor ex408.
[0166]
The configuration of the car navigation system ex413 may be, for example, a configuration excluding the camera unit ex203, the camera interface unit ex303, and the image encoding unit ex312 from the configuration illustrated in FIG. 30, and the same applies to the computer ex111 and the television (receiver). ) Ex401 and the like are also considered.
[0167]
In addition, terminals such as the mobile phone ex114 and the like have three mounting formats, in addition to a transmitting / receiving terminal having both an encoder and a decoder, a transmitting terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder. Can be considered.
[0168]
As described above, the image encoding method or the image decoding method described in the above embodiment can be used for any of the devices and systems described above, and by doing so, the effects described in the above embodiment can be obtained. Obtainable.
[0169]
【The invention's effect】
As described above, in the moving picture coding apparatus and the decoding apparatus according to the present invention, it is possible to secure an area for storing data to be decoded in the picture memory of the decoding apparatus, and a new work area is provided. Since there is no need to prepare a memory area, the memory capacity of the decoding device and the encoding device can be reduced, and the configurations of the decoding device and the encoding device can be easily designed. Further, the possibility that a picture that cannot be referred to due to the use of the method described in the present embodiment is very low in general encoding and decoding, so that the encoding efficiency is reduced. It can be kept to a minimum.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for describing an encoding operation according to a first embodiment, a second embodiment, and a third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining a decoding operation according to Embodiments 1, 2, and 3 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of the encoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for explaining a flow of a memory management process of another encoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of an encoding device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining a flow of a memory management process of another encoding device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of an encoding device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of the decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart for describing a flow of a memory management process of another decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of the decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart for explaining a flow of a memory management process of another decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of the decoding device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a conceptual diagram of a picture memory for describing path 1 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 2 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 3 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 4 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 2a of a flow of a memory management process of another decoding device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 1 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 2 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 3 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 4 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 5 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 2a of a flow of a memory management process of another decoding device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a conceptual diagram of a picture memory for describing path 1 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a conceptual diagram of a picture memory for describing path 2 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a conceptual diagram of a picture memory for describing a path 3 of a flow of a memory management process of the decoding device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a schematic diagram for explaining a configuration of a code string.
FIG. 28 is an explanatory diagram of a recording medium for storing a program for realizing a moving image encoding method and a moving image decoding method according to each of the embodiments by a computer system.
FIG. 29 is a block diagram illustrating an overall configuration of a content supply system.
FIG. 30 is an external view of a mobile phone.
FIG. 31 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile phone.
FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a digital broadcasting system.
FIG. 33 is a block diagram for explaining a conventional encoding operation.
FIG. 34 is a block diagram for explaining a conventional decoding operation.
FIG. 35 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of the conventional encoding device.
FIG. 36 is a flowchart for explaining a flow of a memory management process of another conventional encoding device.
FIG. 37 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of the conventional decoding device.
FIG. 38 is a flowchart illustrating a flow of a memory management process of another conventional decoding device.
FIG. 39 is a schematic diagram for explaining a configuration of a conventional code string.
FIG. 40 is a conceptual diagram for describing a reference relationship between pictures.
[Explanation of symbols]
101 picture memory
102 prediction residual encoder
103 Code string generation unit
104 prediction residual decoding unit
105 picture memory
106 motion vector detection unit
107 motion compensation coding unit
108 Motion vector storage unit
109 Picture memory control unit
110 memory management command generator
111 Working picture memory
112 Referenceable Picture Determination Unit
201 Code string analyzer
202 Prediction residual decoding unit
203 picture memory
204 motion compensation decoding unit
205 Motion vector storage unit
206 picture memory control unit
207 Working picture memory
208 Writable area determination unit
Cs computer system
FD flexible disk
FDD flexible disk drive

Claims (9)

既に符号化済みのピクチャを参照して入力された画像の符号化を行う動画像符号化装置であって、
記憶領域内に蓄積された1枚もしくは複数枚の符号化済みピクチャに対して参照することを可能とするピクチャを判定する参照可能ピクチャ判定手段を有し、
前記参照可能ピクチャ判定手段は、対応する復号化装置における記憶領域の動作を想定し、復号化装置における復号化対象としているピクチャを復号化処理に必要な記憶領域を前記記憶領域内に確保することが可能となるように参照可能の判断を行うものである
ことを特徴とする動画像符号化装置。
A moving image encoding device that performs encoding of an image input with reference to an already encoded picture,
A reference-possible picture determination unit that determines a picture that can be referred to one or a plurality of encoded pictures stored in the storage area,
The referenceable picture determination unit is configured to assume the operation of the storage area in the corresponding decoding apparatus, and secure a storage area required for decoding a picture to be decoded in the decoding apparatus in the storage area. A moving image coding apparatus that determines whether or not reference is possible so that the video can be referred to.
前記参照可能ピクチャ判定手段は、想定された復号化装置における記憶領域から対象ピクチャの復号化処理後に削除されるピクチャを参照することを禁止する
ことを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
2. The moving picture code according to claim 1, wherein the referenceable picture determination unit prohibits reference to a picture deleted after the decoding process of the target picture from a storage area of the assumed decoding device. 3. Device.
前記参照可能ピクチャ判定手段は、想定された復号化装置における記憶領域に蓄積されているピクチャで、最も古い表示順情報を持つピクチャを参照することを禁止する
ことを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
The said reference possible picture determination means prohibits referring to the picture which has the oldest display order information among the pictures accumulate | stored in the storage area | region in the decoding apparatus assumed. Video encoding device.
既に符号化済みのピクチャを参照して入力された画像の符号化を行う動画像符号化装置であって、
記憶領域内に蓄積された1枚もしくは複数枚の符号化済みピクチャに対して参照に使用することを禁止するコマンドを生成するメモリ管理コマンド生成手段を有し、
前記メモリ管理コマンド生成手段は、対応する復号化装置における記憶領域の動作を想定し、復号化装置における復号化対象としているピクチャの復号化処理終了後に前記記憶領域より削除されるピクチャが常に参照不可となっているようなコマンドを生成するものである
ことを特徴とする動画像符号化装置。
A moving image encoding device that performs encoding of an image input with reference to an already encoded picture,
A memory management command generation unit that generates a command for prohibiting use of one or more encoded pictures stored in the storage area for reference to one or more encoded pictures,
The memory management command generation means assumes that the operation of the storage area in the corresponding decoding device is assumed, and the picture deleted from the storage area after the decoding process of the picture to be decoded in the decoding device is always inaccessible. A moving image encoding apparatus for generating a command as follows.
動画像が符号化された信号である符号化信号が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記符号化信号は、復号化装置において復号化対象ピクチャを復号化するための記憶領域を、復号化済みピクチャを蓄積するための記憶領域と共有化して復号化処理を行うことが可能であることを示すフラグが含まれている
ことを特徴とする記録媒体。
A computer-readable recording medium on which an encoded signal, which is a signal obtained by encoding a moving image, is recorded,
The coded signal is capable of performing a decoding process by sharing a storage area for decoding a picture to be decoded in a decoding apparatus with a storage area for storing decoded pictures. A recording medium characterized by including a flag indicating the following.
符号化済みピクチャを参照して符号化を行って生成された符号列を復号化する動画像復号化装置であって、
記憶領域内に蓄積された復号化済みピクチャに対して復号化対象ピクチャの復号化処理中に上書きすることができる領域を判定する書き込み可能領域判定手段を有し、
前記書き込み可能領域判定手段によって書き込み可能と判定された領域に復号化済みデータを蓄積しながら対象ピクチャの復号化を行う
ことを特徴とする動画像復号化装置。
A moving image decoding apparatus that decodes a code sequence generated by performing encoding with reference to an encoded picture,
A writable area determination unit that determines an area that can be overwritten during the decoding process of the decoding target picture for the decoded picture stored in the storage area,
A moving picture decoding apparatus, characterized in that a target picture is decoded while accumulating decoded data in an area determined to be writable by said writable area determining means.
前記書き込み可能領域判定手段は、対象ピクチャの復号化処理後に記憶領域から削除されるピクチャが蓄積されている領域を書き込み可能領域として判定する
ことを特徴とする請求項6に記載の動画像復号化装置。
7. The moving picture decoding apparatus according to claim 6, wherein the writable area determination unit determines, as a writable area, an area in which a picture to be deleted from a storage area after decoding processing of the current picture is stored. apparatus.
前記書き込み可能領域判定手段は、記憶領域内の復号化済みピクチャに対して既に表示されたかどうかの判断を可能とする状況下において、表示済みと判断されたピクチャの中で参照不可とされているピクチャが蓄積されている領域を書き込み可能領域として判定する
ことを特徴とする請求項6に記載の動画像復号化装置。
The writable area determination means is not allowed to be referred to among pictures determined to be displayed in a situation where it is possible to determine whether a decoded picture in the storage area has already been displayed. The moving picture decoding apparatus according to claim 6, wherein an area in which pictures are stored is determined as a writable area.
前記書き込み可能領域判定手段は、記憶領域内で最も古い表示順情報を持つピクチャが蓄積されている領域を書き込み可能領域として判定する
ことを特徴とする請求項6に記載の動画像復号化装置。
The moving picture decoding apparatus according to claim 6, wherein the writable area determination unit determines an area in which a picture having the oldest display order information in the storage area is stored as a writable area.
JP2003010428A 2003-01-17 2003-01-17 Dynamic image encoder and dynamic image decoder Pending JP2004228617A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003010428A JP2004228617A (en) 2003-01-17 2003-01-17 Dynamic image encoder and dynamic image decoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003010428A JP2004228617A (en) 2003-01-17 2003-01-17 Dynamic image encoder and dynamic image decoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004228617A true JP2004228617A (en) 2004-08-12

Family

ID=32899629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003010428A Pending JP2004228617A (en) 2003-01-17 2003-01-17 Dynamic image encoder and dynamic image decoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004228617A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008047967A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Canon Inc Reproducing unit
JP2008219887A (en) * 2004-04-28 2008-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stream generation apparatus, stream generation method, stream playback apparatus, stream playback system, stream playback method and recording method
JP2009543461A (en) * 2006-07-06 2009-12-03 トムソン ライセンシング Method and apparatus for separating frame number and / or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding
US10244231B2 (en) 2006-07-06 2019-03-26 Interdigital Vc Holdings, Inc. Method and apparatus for decoupling frame number and/or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219887A (en) * 2004-04-28 2008-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stream generation apparatus, stream generation method, stream playback apparatus, stream playback system, stream playback method and recording method
KR100891397B1 (en) * 2004-04-28 2009-04-02 파나소닉 주식회사 Stream generation apparatus, stream generation method, and recording medium
JP4554690B2 (en) * 2004-04-28 2010-09-29 パナソニック株式会社 Stream generating apparatus, stream generating method, stream reproducing apparatus, stream reproducing system, stream reproducing method and recording method
US7889788B2 (en) 2004-04-28 2011-02-15 Panasonic Corporation Stream generation apparatus, stream generation method, coding apparatus, coding method, recording medium and program thereof
US7965766B2 (en) 2004-04-28 2011-06-21 Panasonic Corporation Stream generation apparatus, stream generation method, coding apparatus, coding method, recording medium and program thereof
US8442382B2 (en) 2004-04-28 2013-05-14 Panasonic Corporation Stream generation apparatus, stream generation method, coding apparatus, coding method, recording medium and program thereof
JP2009543461A (en) * 2006-07-06 2009-12-03 トムソン ライセンシング Method and apparatus for separating frame number and / or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding
JP2009543462A (en) * 2006-07-06 2009-12-03 トムソン ライセンシング Method and apparatus for separating frame number and / or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding
US9641842B2 (en) 2006-07-06 2017-05-02 Thomson Licensing Method and apparatus for decoupling frame number and/or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding
US10244231B2 (en) 2006-07-06 2019-03-26 Interdigital Vc Holdings, Inc. Method and apparatus for decoupling frame number and/or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding
JP2008047967A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Canon Inc Reproducing unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5355807B2 (en) Encoded data distribution method and distribution system
KR100950388B1 (en) Video coding method and video decoding method
KR20040074635A (en) Moving picture encoding method and moving picture decoding method
KR20050088918A (en) Video encoding method and video decoding method
JP4405272B2 (en) Moving picture decoding method, moving picture decoding apparatus and program
JP2004194274A (en) Motion picture encoding method, motion picture decoding method and recording medium
JP2004228617A (en) Dynamic image encoder and dynamic image decoder
JP2004260236A (en) Encoding method and decoding method of moving picture
JP2004242286A (en) Motion picture encoding method and motion picture decoding method
JP2004274734A (en) Picture decoding apparatus, picture encoding apparatus, and method thereof