JP6004375B2 - 画像符号化方法および画像復号化方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像の輝度を用いて、線形モデルにより色差を予測する画像符号化方法に関する。

画像の輝度を用いて、線形モデルにより色差信号を予測する画像符号化方法に関する技術として、非特許文献１および非特許文献２に記載された技術がある。

ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０ 「ＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ１０ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ」 Ｔｈｏｍａｓ Ｗｉｅｇａｎｄ ｅｔ ａｌ、「Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ Ｈ．２６４／ＡＶＣ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄ」、ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＶＩＤＥＯ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、ＪＵＬＹ ２００３、ＰＰ．５６０−５７６

しかしながら、非特許文献１および非特許文献２に記載された技術でも、十分な符号化効率が得られない場合がある。

そこで、本発明は、符号化効率を向上させることができる画像符号化方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像の輝度を用いて、線形モデルにより色差を予測する画像符号化方法であって、入力画像より画像フォーマット情報を取得する取得ステップと、前記画像フォーマット情報を用いて輝度信号のサブサンプリング方法を決定する決定ステップと、前記サブサンプリング方法をメモリに格納する格納ステップと、前記サブサンプリング方法を前記メモリから取得する取得ステップと、前記サブサンプリング方法により、符号化対象ブロックの周辺画素の符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第１サブサンプリングステップと、前記第１サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号と、前記周辺画素の符号化済み色差とを用いて、線形モデルのパラメータを算出する算出ステップと、前記サブサンプリング方法により、前記符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第２サブサンプリングステップと、前記線形モデルのパラメータと、前記第２サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号とを用いて、前記符号化対象ブロックの予測色差を算出する算出ステップとを含む。

なお、これらの全般的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意の組み合わせで実現されてもよい。

本発明によれば、様々な種別の符号化対象画像に対して符号化効率を向上させることができる。

図１は、実施の形態１に係る画像符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る色差信号イントラ予測の一例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る色差信号イントラ予測の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１に係る色差フォーマットの一例を示す表である。 図５は、実施の形態１に係る画像の記録方式の一例を示す表である。 図６は、実施の形態１に係るサブサンプリング方法テーブルの一例を示すマトリクス図である。 図７Ａは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル数の比率を説明するための模式図である。 図７Ｂは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図７Ｃは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図８Ａは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル数の比率を説明するための模式図である。 図８Ｂは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図９Ａは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル数の比率を説明するための模式図である。 図９Ｂは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図１０Ａは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル数の比率を説明するための模式図である。 図１０Ｂは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図１１Ａは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル数の比率を説明するための模式図である。 図１１Ｂは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図１１Ｃは、実施の形態１に係る輝度信号と色差信号のサンプル位置を説明するための模式図である。 図１２は、実施の形態２に係る画像復号化装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１３は、実施の形態２に係る色差信号イントラ予測の一例を示すブロック図である。 図１４は、実施の形態２に係る色差信号イントラ予測の一例を示すフローチャートである。 図１５は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図１６は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図１７は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図１８は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図１９は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図２０Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図２０Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図２１は、多重化データの構成を示す図である。 図２２は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図２３は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図２４は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図２５は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図２６は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図２７は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図２８は、映像データを識別するステップを示す図である。 図２９は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図３０は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図３１は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図３２は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図３３Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図３３Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
近年、インターネットを介したビデオ会議、デジタルビデオ放送及び映像コンテンツのストリーミングを含む、例えば、ビデオ・オン・デマンドタイプのサービスのためのアプリケーションの数が増えており、これらのアプリケーションは、映像情報の送信に頼っている。映像データが送信され、又は、記録される時、かなりの量のデータは、限られたバンド幅の従来の伝送路を通って送信され、又は、限られたデータ容量の従来の記憶媒体に記憶される。従来の伝送チャネル及び記憶媒体に映像情報を送信及び記憶するためには、デジタルデータの量を圧縮又は削減することが不可欠である。

そこで、映像データの圧縮のために、複数の映像符号化規格が開発されている。このような映像符号化規格は、例えばＨ．２６ｘで示されるＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）規格、及び、ＭＰＥＧ−ｘで示されるＩＳＯ／ＩＥＣ規格である。最新かつ最も進んだ映像符号化規格は、現在、Ｈ．２６４／ＡＶＣ又はＭＰＥＧ−４ ＡＶＣで示される規格である（非特許文献１及び非特許文献２参照）。

Ｈ．２６４／ＡＶＣ規格では、図１および図１２のように、大きく分けると、予測、変換、量子化およびエントロピー符号化という処理で構成される。この中で予測は、さらにフレーム間予測とイントラ予測に分けられる。イントラ予測は、処理対象マクロブロックの上または左などに隣接するマクロブロックの隣接画素から補間によって予測画素を生成し、その予測画素との差分を符号化する。Ｈ．２６４／ＡＶＣのイントラ予測では、ＤＣＴ係数ではなく画素レベルでの予測を行い、かつ、縦、横および斜め方向の画素予測パターンも利用している。

しかしながら、上記従来の技術では、上または左などの隣接するマクロブロックを用いるため、エッジの形状および強度を高精度に予測することが困難であり、十分な符号化効率が得られない。

そのため、符号化効率を改善することができる画像符号化方法および画像復号化方法は有益である。

そこで、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像の輝度を用いて、線形モデルにより色差を予測する画像符号化方法であって、入力画像より画像フォーマット情報を取得する取得ステップと、前記画像フォーマット情報を用いて輝度信号のサブサンプリング方法を決定する決定ステップと、前記サブサンプリング方法をメモリに格納する格納ステップと、前記サブサンプリング方法を前記メモリから取得する取得ステップと、前記サブサンプリング方法により、符号化対象ブロックの周辺画素の符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第１サブサンプリングステップと、前記第１サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号と、前記周辺画素の符号化済み色差とを用いて、線形モデルのパラメータを算出する算出ステップと、前記サブサンプリング方法により、前記符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第２サブサンプリングステップと、前記線形モデルのパラメータと、前記第２サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号とを用いて、前記符号化対象ブロックの予測色差を算出する算出ステップとを含む。

例えば、前記決定ステップでは、前記画像フォーマット情報と前記サブサンプリング方法とが対応づけられているサブサンプリング方法テーブルを参照して、前記サブサンプリング方法を決定してもよい。

また、本発明の一態様に係る画像復号化方法は、ビットストリームを用いて、線形モデルにより色差を予測する画像復号化方法であって、入力ビットストリームより画像フォーマット情報を取得する取得ステップと、前記画像フォーマット情報を用いて輝度信号のサブサンプリング方法を決定する決定ステップと、前記サブサンプリング方法をメモリに格納する格納ステップと、前記サブサンプリング方法を前記メモリから取得する取得ステップと、前記サブサンプリング方法により、復号化対象ブロックの周辺画素の復号化済み輝度信号をサブサンプリングする第１サブサンプリングステップと、前記第１サブサンプリングステップでサブサンプリングされた復号化済み輝度信号と、前記周辺画素の復号化済み色差とを用いて、線形モデルのパラメータを算出する算出ステップと、前記サブサンプリング方法により、前記復号化対象ブロックの復号化済み輝度信号をサブサンプリングする第２サブサンプリングステップと、前記線形モデルのパラメータと、前記第２サブサンプリングステップでサブサンプリングされた復号化済み輝度信号とを用いて、前記復号化対象ブロックの予測色差を算出する算出ステップとを含む画像復号化方法でもよい。

例えば、前記決定ステップでは、前記画像フォーマット情報と前記サブサンプリング方法とが対応づけられているサブサンプリング方法テーブルを参照して、前記サブサンプリング方法を決定してもよい。

例えば、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像データを圧縮符号化する画像符号化方法であって、符号化対象ブロックの色差信号を、符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号を用いて色差信号を予測してもよい。予測には、輝度信号と色差信号の線形関数を使用する。その際、符号化対象画像の種別によって輝度信号と色差信号のサンプリング数とサンプル位置を合わせる。サンプル数とサンプル位置を合わせる方法は、輝度信号をサブサンプリングすることによる。

これにより、例えば、式１のようにαとβの２つの定数値を用いて、輝度信号と色差信号を関係づける線形関数を成立させることができる。

ここで、Ｒｅｃ’_Lは符号化対象ブロックのサブサンプリングした符号化済み輝度信号を、Ｐｒｅｄ_Cは符号化対象ブロックの予測色差信号を示す。

これにより、同一ブロックの符号化済み輝度信号を用いることにより、より高精度な色差信号の予測が可能となる。また、符号化済み輝度信号をサブサンプリングすることにより、様々な種別の符号化対象画像について、色差信号を予測することができる。

さらに、これらの全般的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意の組み合わせで実現されてもよい。

以下、本発明の一態様に係る画像符号化方法および画像復号化方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る画像符号化装置を示すブロック図である。図１に示された画像符号化装置２００は、減算器２０５、変換量子化部２１０、エントロピー符号化部２２０、逆量子化逆変換部２３０、加算器２３５、デブロッキングフィルタ２４０、メモリ２５０、イントラ予測部２６０、動き検出部２７０、動き補償部２８０およびイントラ／インター切替えスイッチ２９０を備える。

後述の色差信号イントラ予測部は、典型的には、イントラ予測部２６０に含まれるが、他の構成要素に含まれてもよい。また、色差信号イントラ予測部は、図１に示された画像符号化装置２００とは異なる画像符号化装置に含まれてもよい。

本実施の形態の色差信号の符号化においてイントラ予測方法を行う色差信号イントラ予測部の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る色差信号イントラ予測部の構成の一例を示すブロック図である。なお、実施の形態１に係る色差信号イントラ予測部１００は、画像信号を圧縮符号化し、符号化画像データを出力する画像符号化装置の一部に相当する。

図２に示されるように、色差信号イントラ予測部１００は、画像フォーマット情報取得部１１０、サブサンプリング方法テーブル１２５、サブサンプリング方法決定部１２０、サブサンプリング方法記憶部１３０、メモリ１３５、サブサンプリング方法取得部１４０、サブサンプリング処理部１５０、サブサンプリング処理部１６０、線形モデルパラメータ算出部１７０および予測色差信号算出部１８０を含む。

実施の形態１に係る色差信号イントラ予測部１００の動作について、図３を用いてさらに詳しく説明する。

図３は、色差信号イントラ予測部１００の処理の流れを示すフローチャートである。まず、符号化対象である入力画像の画像フォーマット情報を取得する（ステップＳ１０１）。画像フォーマット情報は、輝度信号に対する色差信号のサンプル数の比率とサンプル位置を示す色差フォーマット情報、および、入力画像の記録方式がプログレッシブ方式かインタレース方式かを示すフィールドタイプ情報を含む。画像フォーマット情報の取得は、例えば、画像のヘッダ部に記録された画像フォーマット情報を読み取る方法による。

次に、取得した画像フォーマット情報を用いて、サブサンプリング方法テーブル１２５を参照し、輝度信号に適用するサブサンプリング方法を決定する（ステップＳ１０２）。サブサンプリング方法テーブル１２５には、サブサンプリング方法が格納されている。サブサンプリング方法テーブル１２５は、色差フォーマット情報とフィールドタイプ情報の組み合わせマトリクスで形成され、各組み合わせに対してサブサンプリング方法が割り当てられている。

次に、決定したサブサンプリング方法をメモリ１３５に記憶する（ステップＳ１０３）。一度記憶されたサブサンプリング方法は、入力画像が切り替わるまで保持される。

これ以降の処理は、入力画像の全ての処理対象ブロックにおいて行う反復処理である。なお、上記のステップＳ１０１〜１０３と以降のステップＳ１０４〜１０８は、必ずしも連続している必要はなく、ステップＳ１０１〜１０３を色差信号イントラ予測の冒頭ではなく、より前の段階で行い、サブサンプリング方法を色差信号イントラ予測以外の処理部で共有してもよい。

反復処理では、まず、メモリ１３５に記憶されたサブサンプリング方法を取得する（ステップＳ１０４）。

次に、取得したサンプリング方法に基づき、符号化処理対象ブロックの周辺画素の符号化済み輝度信号をサブサンプリングすることにより、周辺画素の符号化済み色差信号に対し、輝度信号のサンプル数およびサンプル位置を合わせる（ステップＳ１０５）。

次に、サブサンプリングした符号化済み輝度信号と符号化済み色差信号を用いて、線形モデルのパラメータを抽出する（ステップＳ１０６）。具体的には、式１の線形モデルのパラメータ値αとβを最小自乗法により算出する。この時、測定値として、サブサンプリングした符号化済み輝度信号と符号化済み色差信号を使用して、式２および式３よりαとβを算出する。

次に、取得したサブサンプリング方法に基づき、符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号をサブサンプリングすることにより、符号化対象ブロックの色差信号に対して、符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号のサンプル数とサンプル位置を合わせる（ステップＳ１０７）。

次に、予測パラメータα、β、および、符号化対象ブロックのサブサンプリングした符号化済み輝度信号を式１に代入することにより、符号化対象ブロックの予測色差信号を算出する（ステップＳ１０８）。

ここで、サブサンプリング方法テーブル１２５について説明する。画像符号化方法が処理対象とする色差フォーマットは、輝度信号とのサンプル数の比率、および、サンプル位置に応じて、例えば図４のように６パターン（図４におけるｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅ、ＹＵＶ４：１：１、ＹＵＶ４：２：０、ＹＵＶ４：２：２、ＹＵＶ４：４：４、ＲＧＢ）を定義できる。この中で、色差の処理自体を行わないモノクロ画像を除く５パターンに０〜４のインデックス番号を割り当てる。フィールドタイプは、図５のように、プログレッシブ、トップフィールド、ボトムフィールドの３パターン（図５におけるＦｒａｍｅ、Ｔｏｐ ｆｉｅｌｄ、Ｂｏｔｔｏｍ ｆｉｅｌｄ）を定義できる。これらにも０〜２のインデックス番号を割り当てる。

図６に示すように、サブサンプリング方法テーブル１２５は、色差フォーマット情報とフィールドタイプ情報によるマトリクスである。各セルに、サブサンプリング方法、あるいは、各サンプリング方法に割り当てられたインデックス番号が格納されている。

ステップＳ１０１で取得した画像フォーマット情報である色差フォーマット情報とフィールドタイプ情報を用いることで、サブサンプリング方法テーブル１２５から該当セルを特定することができる。ステップＳ１０２では、このセルに格納されているサブサンプリング方法、あるいは、各サンプリング方法に割り当てられたインデックス番号を取得する。

ここで、サブサンプリング方法について具体的に説明する。

サブサンプリング方法１は、図７Ａのように輝度信号と色差信号のサンプル数の比率が水平方向に４：１であり垂直方向に１：１である場合に用いられる。この時の輝度信号と色差信号のサンプル位置の例を図７Ｂに示す。輝度信号と色差信号のサンプル位置の位相ずれは無いため、間引き処理（式４）を行うことで、簡潔に輝度信号をサブサンプリングすることが可能である。

また、輝度信号と色差信号のサンプル位置に位相ずれがある場合の例を図７Ｃに示す。水平方向に位相がずれているため、水平方向の平均処理（式５）によりサンプル位置を合わせた輝度信号のサブサンプリングが可能となる。

サブサンプリング方法２は、図８Ａのように輝度信号と色差信号のサンプル数の比率が水平方向に２：１であり垂直方向に２：１である場合に用いられる。この時の輝度信号と色差信号のサンプル位置の例を図８Ｂに示す。輝度信号と色差信号のサンプル位置は垂直方向にずれているため、垂直方向の平均処理（式６）によりサンプル位置を合わせた輝度信号のサブサンプリングが可能となる。

サブサンプリング方法３は、図９Ａのように輝度信号と色差信号のサンプル数の比率が水平方向に２：１であり垂直方向に２：１である場合に用いられる。この時の輝度信号と色差信号のサンプル位置の例を図９Ｂに示す。輝度信号と色差信号のサンプル位置は垂直方向にずれている。さらに、フィールドタイプがトップフィールドであるため、色差信号の上に位置する輝度信号と下に位置する輝度信号とでは、色差信号までの距離が異なる。よって、垂直方向の加重平均処理（式７）によりサンプル位置を合わせた輝度信号のサブサンプリングが可能となる。

サブサンプリング方法４は、図１０Ａのように輝度信号と色差信号のサンプル数の比率が水平方向に２：１であり垂直方向に２：１である場合に用いられる。この時の輝度信号と色差信号のサンプル位置の例を図１０Ｂに示す。輝度信号と色差信号のサンプル位置は垂直方向にずれている。さらに、フィールドタイプがボトムフィールドであるため、色差信号の上に位置する輝度信号と下に位置する輝度信号とでは、色差信号までの距離が異なる。よって、サブサンプリング方法３と同様に垂直方向の加重平均処理（式８）によりサンプル位置を合わせた輝度信号のサブサンプリングが可能となる。

サブサンプリング方法５は、図１１Ａのように輝度信号と色差信号のサンプル数の比率が水平方向に２：１であり垂直方向に１：１である場合に用いられる。この時の輝度信号と色差信号のサンプル位置の例を図１１Ｂに示す。輝度信号と色差信号のサンプル位置の位相ずれは無いため、間引き処理（式９）を行うことで、簡潔に輝度信号をサブサンプリングすることが可能である。

また、輝度信号と色差信号のサンプル位置に位相ずれがある場合の例を図１１Ｃに示す。水平方向に位相がずれているため、水平方向の平均処理（式１０）によりサンプル位置を合わせた輝度信号のサブサンプリングが可能となる。

サブサンプリング方法は上記の方法に限定されず、フィルタを用いて、より広範囲の輝度信号を用いたサブサンプリングを行うこともできる。一例として、サブサンプリング方法１において水平方向に５タップのローパスフィルタを用いた、符号化済み輝度信号のサブサンプリング演算式を式１１に示す。

これにより、輝度信号に含まれるノイズの影響を軽減し、安定した色差予測が可能となる。

（実施の形態２）
図１２は、本実施の形態に係る画像復号化装置を示すブロック図である。図１２に示された画像復号化装置４００は、エントロピー復号化部４１０、逆量子化逆変換部４２０、加算器４２５、デブロッキングフィルタ４３０、メモリ４４０、イントラ予測部４５０、動き補償部４６０およびイントラ／インター切替えスイッチ４７０を備える。

後述の色差信号イントラ予測部は、典型的には、イントラ予測部４５０に含まれるが、他の構成要素に含まれてもよい。また、色差信号イントラ予測部は、図１２に示された画像復号化装置４００とは異なる画像復号化装置に含まれてもよい。

本実施の形態の色差信号の復号化においてイントラ予測方法を行う色差信号イントラ予測部の構成について説明する。図１３は、実施の形態２に係る色差信号イントラ予測部の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態２に係る色差信号イントラ予測部３００は、実施の形態１に係る色差信号イントラ予測部１００に対応する。なお、実施の形態２に係る色差信号イントラ予測部３００は、ビットストリームを復号化し、復号化画像データを出力する画像復号化装置の一部に相当する。

図１３に示されるように、色差信号イントラ予測部３００は、画像フォーマット情報取得部３１０、サブサンプリング方法テーブル３２５、サブサンプリング方法決定部３２０、サブサンプリング方法記憶部３３０、メモリ３３５、サブサンプリング方法取得部３４０、サブサンプリング処理部３５０、サブサンプリング処理部３６０、線形モデルパラメータ算出部３７０および予測色差信号算出部３８０を含む。

実施の形態２に係る色差信号イントラ予測部３００の動作について、図１４を用いてさらに詳しく説明する。

図１４は、色差信号イントラ予測部３００の処理の流れを示すフローチャートである。まず、復号化対象であるビットストリームの画像フォーマット情報を取得する（ステップＳ２０１）。画像フォーマット情報は、輝度信号に対する色差信号のサンプル数の比率とサンプル位置を示す色差フォーマット情報、および、入力画像の記録方式がプログレッシブ方式かインタレース方式かを示すフィールドタイプ情報を含む。画像フォーマット情報の取得は、例えば、画像のヘッダ部に記録された画像フォーマット情報を読み取る方法による。

次に、取得した画像フォーマット情報を用いて、サブサンプリング方法テーブル３２５を参照し、輝度信号に適用するサブサンプリング方法を決定する（ステップＳ２０２）。サブサンプリング方法テーブル３２５には、サブサンプリング方法が格納されている。サブサンプリング方法テーブル３２５は、色差フォーマット情報とフィールドタイプ情報の組み合わせマトリクスで形成され、各組み合わせに対してサブサンプリング方法が割り当てられている。

次に、決定したサブサンプリング方法をメモリ３３５に記憶する（ステップＳ２０３）。一度記憶されたサブサンプリング方法は、入力画像が切り替わるまで保持される。

これ以降の処理は、入力画像の全ての処理対象ブロックにおいて行う反復処理である。なお、上記のステップＳ２０１〜２０３と以降のステップＳ２０４〜２０８は、必ずしも連続している必要はなく、ステップＳ２０１〜２０３を色差信号イントラ予測の冒頭ではなく、より前の段階で行い、サブサンプリング方法を色差信号イントラ予測以外の処理部で共有してもよい。

反復処理では、まず、メモリ３３５に記憶されたサブサンプリング方法を取得する（ステップＳ２０４）。

次に、取得したサンプリング方法に基づき、復号化処理対象ブロックの周辺画素の復号化済み輝度信号をサブサンプリングすることにより、周辺画素の復号化済み色差信号に対し、輝度信号のサンプル数およびサンプル位置を合わせる（ステップＳ２０５）。

次に、サブサンプリングした復号化済み輝度信号と復号化済み色差信号を用いて、線形モデルのパラメータを抽出する（ステップＳ２０６）。具体的には、式１の線形モデルのパラメータ値αとβを最小自乗法により算出する。この時、測定値として、サブサンプリングした復号化済み輝度信号と復号化済み色差信号を使用して、式１２および式１３よりαとβを算出する。

次に、取得したサブサンプリング方法に基づき、復号化対象ブロックの復号化済み輝度信号をサブサンプリングすることにより、復号化対象ブロックの色差信号に対して、復号化対象ブロックの復号化済み輝度信号のサンプル数とサンプル位置を合わせる（ステップＳ２０７）。

次に、予測パラメータα、β、および、復号化対象ブロックのサブサンプリングした復号化済み輝度信号を式１に代入することにより、復号化対象ブロックの予測色差信号を算出する（ステップＳ２０８）。

実施の形態２におけるサブサンプリング方法テーブルおよびサブサンプリング方法は、実施の形態１と同様である。

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の画像符号化装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、画像の輝度を用いて、線形モデルにより色差を予測する画像符号化方法であって、入力画像より画像フォーマット情報を取得する取得ステップと、前記画像フォーマット情報を用いて輝度信号のサブサンプリング方法を決定する決定ステップと、前記サブサンプリング方法をメモリに格納する格納ステップと、前記サブサンプリング方法を前記メモリから取得する取得ステップと、前記サブサンプリング方法により、符号化対象ブロックの周辺画素の符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第１サブサンプリングステップと、前記第１サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号と、前記周辺画素の符号化済み色差とを用いて、線形モデルのパラメータを算出する算出ステップと、前記サブサンプリング方法により、前記符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第２サブサンプリングステップと、前記線形モデルのパラメータと、前記第２サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号とを用いて、前記符号化対象ブロックの予測色差を算出する算出ステップとを含む画像符号化方法を実行させる。

以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る画像符号化方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施すことにより得られる形態、または、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様に含まれてもよい。

（実施の形態３）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。

さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。

図１５は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。

このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。

しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１５のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。

カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。

コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号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、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。

また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・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何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。

また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。

以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。

なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１６に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。

図１７は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。

また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。

まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。

また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。

また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。

一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図１８に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。

以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。

図１９に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。

以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。

また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図１７に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。

図２０Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０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ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。

さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２０Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。

電源回路部ex３６１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携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。

携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。

さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等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ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。

データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。

多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データ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調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデ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ex３５０を介して送信する。

データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、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映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。

また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。

このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動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、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。

また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。

（実施の形態４）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。

ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。

この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。

図２１は、多重化データの構成を示す図である。図２１に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。

多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。

図２２は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。

図２３は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２３における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２３の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。

図２４は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図２４下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。

また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。

図２５はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。

記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。

多重化データ情報ファイルは、図２６に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。

多重化データ情報は図２６に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。

ストリーム属性情報は図２７に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。

本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。

また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図２８に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。

このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。

（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図２９に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。

例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。

なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。

また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。

なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。

この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３０は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。

より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図２９のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図２９の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態４で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態４で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３２のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。

図３１は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。

さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。

また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。

さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。

このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。

（実施の形態７）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。

この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３３Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明の一態様は、イントラ予測に特徴を有していることから、例えば、イントラ予測については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー復号、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。

また、処理を一部共有化する他の例を図３３Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。

このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。

本発明に係る画像符号化方法および画像復号化方法は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。

１００、３００ 色差信号イントラ予測部
１１０、３１０ 画像フォーマット情報取得部
１２０、３２０ サブサンプリング方法決定部
１２５、３２５ サブサンプリング方法テーブル
１３０、３３０ サブサンプリング方法記憶部
１３５、２５０、３３５、４４０ メモリ
１４０、３４０ サブサンプリング方法取得部
１５０、１６０、３５０、３６０ サブサンプリング処理部
１７０、３７０ 線形モデルパラメータ算出部
１８０、３８０ 予測色差信号算出部
２００ 画像符号化装置
２０５ 減算器
２１０ 変換量子化部
２２０ エントロピー符号化部
２３０、４２０ 逆量子化逆変換部
２３５、４２５ 加算器
２４０、４３０ デブロッキングフィルタ
２６０、４５０ イントラ予測部
２７０ 動き検出部
２８０、４６０ 動き補償部
２９０、４７０ イントラ／インター切替えスイッチ
４００ 画像復号化装置
４１０ エントロピー復号化部

Claims (4)

1. 画像の輝度を用いて、線形モデルにより色差を予測する画像符号化方法であって、
   入力画像より画像フォーマット情報を取得する取得ステップと、
   前記画像フォーマット情報を用いて輝度信号のサブサンプリング方法を決定する決定ステップと、
   前記サブサンプリング方法をメモリに格納する格納ステップと、
   前記サブサンプリング方法を前記メモリから取得する取得ステップと、
   前記サブサンプリング方法により、符号化対象ブロックの周辺画素の符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第１サブサンプリングステップと、
   前記第１サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号と、前記周辺画素の符号化済み色差とを用いて、線形モデルのパラメータを算出する算出ステップと、
   前記サブサンプリング方法により、前記符号化対象ブロックの符号化済み輝度信号をサブサンプリングする第２サブサンプリングステップと、
   前記線形モデルのパラメータと、前記第２サブサンプリングステップでサブサンプリングされた符号化済み輝度信号とを用いて、前記符号化対象ブロックの予測色差を算出する算出ステップとを含む
   画像符号化方法。
2. 前記決定ステップでは、前記画像フォーマット情報と前記サブサンプリング方法とが対応づけられているサブサンプリング方法テーブルを参照して、前記サブサンプリング方法を決定する
   請求項１に記載の画像符号化方法。
3. ビットストリームを用いて、線形モデルにより色差を予測する画像復号化方法であって、
   入力ビットストリームより画像フォーマット情報を取得する取得ステップと、
   前記画像フォーマット情報を用いて輝度信号のサブサンプリング方法を決定する決定ステップと、
   前記サブサンプリング方法をメモリに格納する格納ステップと、
   前記サブサンプリング方法を前記メモリから取得する取得ステップと、
   前記サブサンプリング方法により、復号化対象ブロックの周辺画素の復号化済み輝度信号をサブサンプリングする第１サブサンプリングステップと、
   前記第１サブサンプリングステップでサブサンプリングされた復号化済み輝度信号と、前記周辺画素の復号化済み色差とを用いて、線形モデルのパラメータを算出する算出ステップと、
   前記サブサンプリング方法により、前記復号化対象ブロックの復号化済み輝度信号をサブサンプリングする第２サブサンプリングステップと、
   前記線形モデルのパラメータと、前記第２サブサンプリングステップでサブサンプリングされた復号化済み輝度信号とを用いて、前記復号化対象ブロックの予測色差を算出する算出ステップとを含む
   画像復号化方法。
4. 前記決定ステップでは、前記画像フォーマット情報と前記サブサンプリング方法とが対応づけられているサブサンプリング方法テーブルを参照して、前記サブサンプリング方法を決定する
   請求項３に記載の画像復号化方法。
   

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