(本発明の基礎となった知見)
本発明者は、ピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法に関して、課題を見出した。以下、具体的に説明する。
画像符号化処理では、一般に、画像が有する空間方向および時間方向の冗長性を利用して情報量の圧縮が行われる。空間方向の冗長性を利用する方法としては、周波数領域への変換が用いられ、時間方向の冗長性を利用する方法としては、ピクチャ間予測(以降、インター予測と呼ぶ)符号化処理が用いられる。
画像符号化装置は、インター予測符号化処理で符号化対象ピクチャ(現ピクチャ)を符号化する際に、符号化対象ピクチャに対して表示時間順で前方または後方にある符号化済みのピクチャを、参照ピクチャとして用いる。そして、画像符号化装置は、その参照ピクチャに対する符号化対象ピクチャの動き検出により、動きベクトルを導出する。
そして、画像符号化装置は、動きベクトルに基づいて動き補償を行って得られた予測画像データと、符号化対象ピクチャの画像データとの差分を取得することにより、時間方向の冗長性を取り除く。
また、画像符号化装置は、動き検出において、符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロック(現ブロック)と、参照ピクチャ内のブロックとの差分値を算出し、最も差分値の小さい参照ピクチャ内のブロックを参照ブロックとして特定する。そして、画像符号化装置は、符号化対象ブロックと、参照ブロックとを用いて、動きベクトルを検出する。
H.264と呼ばれる画像符号化方式が既に標準化されている(非特許文献1)。この画像符号化方式では、情報量の圧縮のために、Iピクチャ、PピクチャおよびBピクチャという3種類のピクチャタイプが用いられる。
Iピクチャは、インター予測符号化処理が行われない、すなわち、ピクチャ内予測(以降、イントラ予測と呼ぶ)符号化処理が行われるピクチャである。Pピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの1つのピクチャを参照するインター予測符号化が行われるピクチャである。Bピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの2つのピクチャを参照するインター予測符号化が行われるピクチャである。
画像符号化装置は、インター予測符号化において、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャリストを生成する。参照ピクチャリストは、インター予測で参照される符号化済みの参照ピクチャに参照ピクチャインデックスが割り当てられたリストである。例えば、画像符号化装置は、2つのピクチャを参照してBピクチャを符号化するため、2つの参照ピクチャリスト(L0、L1)を保持する。
図1は、Bピクチャにおける参照ピクチャリストの例を示す。図1における第1参照ピクチャリスト(L0)は、双方向予測における第1予測方向の参照ピクチャリストの例である。「0」の参照ピクチャインデックスには、表示順が2である参照ピクチャR3が割り当てられている。「1」の参照ピクチャインデックスには、表示順が1であるの参照ピクチャR2が割り当てられている。「2」の参照ピクチャインデックスには、表示順が0である参照ピクチャR1が割り当てられている。
つまり、符号化対象ピクチャに対して、表示順で、時間的に符号化対象ピクチャに近い程、小さい参照ピクチャインデックスが割り当てられている。
一方、第2参照ピクチャリスト(L1)は、双方向予測における第2予測方向の参照ピクチャリストの例である。「0」の参照ピクチャインデックスには、表示順が1である参照ピクチャR2が割り当てられている。「1」の参照ピクチャインデックスには、表示順が2である参照ピクチャR3が割り当てられている。「2」の参照ピクチャインデックスには、表示順が0である参照ピクチャR1が割り当てられている。
このように、2つの予測方向に対応する2つの参照ピクチャリストにおいて、1つの参照ピクチャに異なる参照ピクチャインデックスが割り当てられてもよい(図1の参照ピクチャR2およびR3)。また、2つの参照ピクチャリストにおいて、1つの参照ピクチャに同じ参照ピクチャインデックスが割り当てられてもよい(図1の参照ピクチャR1)。この参照ピクチャリストに関して、現在新たな算出方法が検討されている。
しかしながら、現在検討されている算出方法では、他のビューまたは他のレイヤに属するピクチャを参照して符号化対象ピクチャを符号化することが考慮されていない。例えば、MVC(Multiview Video Coding:多視点映像符号化)に係る画像符号化装置は、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化する場合がある。現在検討されている算出方法では、このような符号化が考慮されていない。
そこで、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、現ピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、前記現ピクチャの符号化において参照可能な参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てて、前記参照ピクチャインデックスが割り当てられた前記参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを生成する生成ステップと、前記現ピクチャに含まれる現ブロックの符号化において参照される参照ピクチャを前記参照ピクチャリストから特定し、特定された前記参照ピクチャを参照して、前記現ブロックを符号化する符号化ステップとを含み、前記生成ステップでは、前記現ピクチャが属する現ビューとは異なる参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの符号化において参照される可能性がある場合、前記参照ビューに属する参照ピクチャを前記参照ピクチャリストに追加する。
これにより、ビュー間予測が可能である場合、参照ピクチャリストにビュー間予測のための参照ピクチャが追加される。したがって、参照ピクチャリストから、より適切な参照ピクチャの選択が可能である。よって、符号化効率が向上する。
例えば、前記生成ステップでは、パラメータを用いて前記参照ピクチャリストを生成し、前記符号化ステップでは、さらに、前記参照ピクチャリストの生成に用いられた前記パラメータを符号化してもよい。
これにより、符号化処理と復号処理との両方において、同じパラメータを用いて、同じ参照ピクチャリストを生成することが可能である。したがって、参照ピクチャリストの柔軟な変更が可能である。よって、適切な符号化が可能である。
また、例えば、前記生成ステップでは、さらに、前記参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの符号化において参照される可能性がある場合、前記現ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数である第1の数に、前記参照ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数である第2の数を加算することによって、前記現ピクチャの符号化において参照可能な参照ピクチャの数である第3の数を算出し、前記参照ピクチャリストに含まれる前記参照ピクチャに対して割り当てられた前記参照ピクチャインデックスを修正するための修正リストの値の範囲を、前記第3の数に基づいて決定してもよい。
これにより、参照可能な参照ピクチャの数に対応する適切な範囲で、参照ピクチャインデックスの修正が可能である。
また、例えば、前記生成ステップでは、さらに、前記現ビューがノンベースビューであるか否かに基づいて、前記参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの符号化において参照される可能性があるか否かを判定してもよい。
これにより、符号化対象ピクチャを含むビューとは異なるビューに含まれる参照ピクチャが参照可能であるか否かが適切に判定される。
また、例えば、前記生成ステップでは、さらに、符号化順で前記現ビューに対して割り当てられたビューオーダーインデックスに基づいて、前記現ビューがノンベースビューであるか否かを判定してもよい。
これにより、符号化対象ピクチャを含むビューがノンベースビューであるか否かが適切に判定される。
また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、現ピクチャをブロック毎に復号する画像復号方法であって、前記現ピクチャの復号において参照可能な参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てて、前記参照ピクチャインデックスが割り当てられた前記参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを生成する生成ステップと、前記現ピクチャに含まれる現ブロックの復号において参照される参照ピクチャを前記参照ピクチャリストから特定し、特定された前記参照ピクチャを参照して、前記現ブロックを復号する復号ステップとを含み、前記生成ステップでは、前記現ピクチャが属する現ビューとは異なる参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの復号において参照される可能性がある場合、前記参照ビューに属する参照ピクチャを前記参照ピクチャリストに追加してもよい。
これにより、ビュー間予測が可能である場合、参照ピクチャリストにビュー間予測のための参照ピクチャが追加される。したがって、参照ピクチャリストから、より適切な参照ピクチャの選択が可能である。したがって、高効率の符号化に対応する復号が可能である。
例えば、前記復号ステップでは、さらに、前記参照ピクチャリストの生成に用いられるパラメータを復号し、前記生成ステップでは、復号された前記パラメータを用いて、前記参照ピクチャリストを生成してもよい。
これにより、符号化処理と復号処理との両方において、同じパラメータを用いて、同じ参照ピクチャリストを生成することが可能である。したがって、参照ピクチャリストの柔軟な変更が可能である。よって、適切な復号が可能である。
また、例えば、前記生成ステップでは、さらに、前記参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの復号において参照される可能性がある場合、前記現ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数である第1の数に、前記参照ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数である第2の数を加算することによって、前記現ピクチャの復号において参照可能な参照ピクチャの数である第3の数を算出し、前記参照ピクチャリストに含まれる前記参照ピクチャに対して割り当てられた前記参照ピクチャインデックスを修正するための修正リストの値の範囲を、前記第3の数に基づいて決定してもよい。
これにより、参照可能な参照ピクチャの数に対応する適切な範囲で、参照ピクチャインデックスの修正が可能である。
また、例えば、前記生成ステップでは、さらに、前記現ビューがノンベースビューであるか否かに基づいて、前記参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの復号において参照される可能性があるか否かを判定してもよい。
これにより、復号対象ピクチャを含むビューとは異なるビューに含まれる参照ピクチャが参照可能であるか否かが適切に判定される。
また、例えば、前記生成ステップでは、さらに、復号順で前記現ビューに対して割り当てられたビューオーダーインデックスに基づいて、前記現ビューがノンベースビューであるか否かを判定してもよい。
これにより、復号対象ピクチャを含むビューがノンベースビューであるか否かが適切に判定される。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、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、システム、装置、方法、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な組み合わせで実現されてもよい。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な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、本発明を限定する主旨ではない。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2は、本実施の形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図2の通り、画像符号化装置100は、減算部101、直交変換部102、量子化部103、逆量子化部105、逆直交変換部106、加算部107、ブロックメモリ108、フレームメモリ109、イントラ予測部110、インター予測部111、切り替え部112、インター予測制御部114、参照ピクチャリスト算出部115、ピクチャタイプ決定部113、予測動きベクトル候補算出部116、および、可変長符号化部104を備える。
直交変換部102は、入力画像に対し、画素領域から、周波数領域への変換を行う。量子化部103は、周波数領域に変換された入力画像に対し、量子化処理を行う。逆量子化部105は、量子化部103により、量子化処理された入力画像に対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部106は、逆量子化処理された入力画像に対し、周波数領域から、画素領域への変換を行う。
ブロックメモリ108は、入力画像をブロック単位で保存し、フレームメモリ109は、入力画像をフレーム単位で保存する。ピクチャタイプ決定部113は、Iピクチャ、BピクチャおよびPピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像を符号化するかを決定し、ピクチャタイプ情報を生成する。
イントラ予測部110は、ブロックメモリ108に保存されているブロック単位の入力画像を用いて、符号化対象ブロックをイントラ予測により符号化し、予測画像データを生成する。インター予測部111は、フレームメモリ109に保存されているフレーム単位の入力画像と、動き検出等により導出された動きベクトルとを用いて、符号化対象ブロックをインター予測により符号化し、予測画像データを生成する。
予測動きベクトル候補算出部116は、予測動きベクトル指定モードの予測動きベクトル候補を導出する。予測動きベクトル候補は、符号化対象ブロックの隣接ブロック、および、既に符号化済みのピクチャに含まれるco−locatedブロックの動きベクトル等のcolPic情報を用いて導出される。予測動きベクトル指定モードの予測動きベクトル候補は、動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルの候補である。そして、予測動きベクトル候補算出部116は、予測動きベクトル候補数を算出する。
また、予測動きベクトル候補算出部116は、導出された予測動きベクトル候補に対して、予測動きベクトルインデックスの値を割り当てる。そして、予測動きベクトル候補算出部116は、予測動きベクトル候補と、予測動きベクトルインデックスとを、インター予測制御部114に送る。また、予測動きベクトル候補算出部116は、算出した予測動きベクトル候補数を可変長符号化部104に送信する。
インター予測制御部114は、インター予測部111と共に、動き検出により導出された動きベクトルを用いてインター予測画像を生成する。そして、インター予測制御部114は、インター予測部111と共に、インター予測画像を用いて、インター予測符号化を行う。
また、インター予測制御部114は、インター予測符号化に用いられた動きベクトルの符号化に最適な予測動きベクトル候補を後述する方法で選択する。そして、インター予測制御部114は、選択された予測動きベクトル候補に対応する予測動きベクトルインデックスと、予測の誤差情報とを、可変長符号化部104に送る。
参照ピクチャリスト算出部115は、後述する方法で、符号化対象ピクチャ、または、スライスを符号化するための参照ピクチャリストを算出し、インター予測制御部114、および、予測動きベクトル候補算出部116に出力する。そして、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化に用いられた参照ピクチャリストを算出するためのパラメータを、参照ピクチャリスト情報として、可変長符号化部104に出力する。
直交変換部102は、生成された予測画像データと、入力画像との予測誤差データに対し、画素領域から、周波数領域への変換を行う。量子化部103は、周波数領域へ変換された予測誤差データに対し、量子化処理を行う。
可変長符号化部104は、量子化処理された予測誤差データ、予測方向フラグ、ピクチャタイプ情報、および、参照ピクチャリスト情報に対し、可変長符号化処理を行うことで、ビットストリームを生成する。また、可変長符号化部104は、予測動きベクトル候補数を予測動きベクトル候補リストのサイズに設定する。そして、可変長符号化部104は、動きベクトル符号化に用いられた予測動きベクトルインデックスに、予測動きベクトル候補リストのサイズに応じて定められたビット列を割り当てて可変長符号化を行う。
図3は、本実施の形態に係る画像符号化方法の処理フローの概要である。まず、参照ピクチャリスト算出部115は、後述する方法で、符号化対象ピクチャまたはスライスの参照ピクチャリストを算出する(S101)。
可変長符号化部104は、参照ピクチャリスト情報を符号化して、符号化された参照ピクチャリスト情報をヘッダに付加する。すなわち、可変長符号化部104は、参照ピクチャリストの算出に用いられたパラメータを参照ピクチャリスト情報として、SPS(Sequence Parameter Set)、PPS(Picture Parameter Set)、または、スライスヘッダ等に付加する(S102)。
インター予測制御部114は、動き検出を行い、符号化対象ブロックの予測方向、参照ピクチャインデックスおよび動きベクトルを決定する(S103)。インター予測制御部114は、動き検出において、例えば、符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロックと、参照ピクチャ内のブロックとの差分値を算出し、最も差分値の小さい参照ピクチャ内のブロックを参照ブロックとして決定する。そして、インター予測制御部114は、符号化対象ブロックの位置と、参照ブロックの位置から、動きベクトルを求める方法などを用いる。
また、インター予測制御部114は、第1予測方向の参照ピクチャ、および、第2予測方向の参照ピクチャに対し、それぞれ動き検出を行う。そして、インター予測制御部114は、例えば、R−D最適化モデルを示す式1等を用いて、第1予測方向、第2予測方向、または、双方向予測を選択する。
(式1)Cost=D+λ×R
式1において、Dは符号化歪を表す。例えば、ある動きベクトルで生成された予測画像を用いて符号化対象ブロックに対して符号化および復号を行うことで得られる画素値と、符号化対象ブロックの元の画素値との差分絶対値和などがDに用いられる。また、Rは発生符号量を表す。例えば、予測画像生成に用いられた動きベクトルの符号化で発生する符号量などが用いられる。また、λはラグランジュの未定乗数である。
予測動きベクトル候補算出部116は、図4に示すような符号化対象ブロックの隣接ブロック、および、co−locatedブロックから、図5に示すような予測動きベクトル候補を生成する。そして、インター予測制御部114は、図6に示すようなフローにより、動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのインデックスである予測動きベクトルインデックスを決定して、差分動きベクトルを算出する(S104)。ここで、差分動きベクトルとは、動きベクトルと予測動きベクトルとの差分である。
可変長符号化部104は、予測方向、参照ピクチャインデックス、予測動きベクトルインデックス、および、差分動きベクトルを可変長符号化する(S105)。
本実施の形態では、まず、画像符号化装置100が、別のビューのピクチャを参照せずに符号化対象ピクチャを符号化する場合において、参照ピクチャリストを算出する方法を表す。この方法は、例えば、ベースビューのみを含むシーケンスを符号化する場合などに用いられる。
図7は、図3のS101の詳細な処理フローであり、別のビューのピクチャが参照されない場合の参照ピクチャリストの算出方法を表す。以下、図7について説明する。
参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャよりも表示順(POC:Picture Order Count)が前で、かつ、インター予測において参照可能なショートタームピクチャ(Short Term Picture)の表示順、および、その枚数(NumPocStCurrBefore)を算出する(S301)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャよりも表示順が後で、かつ、インター予測において参照可能なショートタームピクチャの表示順、および、その枚数(NumPocStCurrAfter)を算出する(S302)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、インター予測において参照可能なロングタームピクチャ(Long Term Picture)の表示順、および、その枚数(NumPocLtCurr)を算出する(S303)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfter、および、NumPocLtCurrを加算することにより、インター予測において参照可能な参照ピクチャの合計枚数(NumPocTotalCurr)を算出する(S304)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、後述する方法で、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0を算出する(S305)。そして、参照ピクチャリスト算出部115は、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1を算出する(S306)。
図8は、図7のS305の詳細な処理フローであり、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0を算出する方法を表す。以下、図8について説明する。
まず、参照ピクチャリスト算出部115は、図7のS301で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrBefore枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S401)。次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図7のS302で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrAfter枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S402)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図7のS303で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocLtCurr枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S403)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、S401からS403で得られた参照ピクチャリストRefPicListTemp0を用いて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する。算出される参照ピクチャリストRefPicList0の参照ピクチャの枚数は、符号化対象ピクチャ(または、スライス)から第1予測方向において参照可能な参照ピクチャの枚数(num_ref_l0_active_minus1+1)に等しい。
参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicList0をフラグの値に応じて算出する。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、第1予測方向の参照ピクチャリストを修正するか否かを表すフラグref_pic_list_modification_flag_l0が1であるか否かを判定する(S404)。
そして、真ならば(S404でYes)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp0と、list_entry_l0[cIdx](cIdxは0からnum_ref_l0_active_minus1)の値とに応じて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する(S405)。
具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList0[cIdx]にRefPicListTemp0[list_entry_l0[cIdx]]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する。
ここで、list_entry_l0[cIdx]は、第1予測方向の参照ピクチャリストを修正するために用いられるパラメータ(修正リスト)である。このパラメータは、cIdx番目の参照ピクチャインデックスを、list_entry_l0[cIdx]番目の参照ピクチャインデックスに割り当てるために用いられ、スライスヘッダ等に付加される。
なお、list_entry_l0[cIdx]の値の範囲は、NumPocTotalCurrの値に基づいており、0以上、かつ、(NumPocTotalCurr−1)以下に限定される。
偽の場合(S404でNo)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp0を用いて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する(S406)。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList0[cIdx]にRefPicListTemp0[cIdx]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する。
図9は、図7のS306の詳細な処理フローであり、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1を算出する方法を表す。以下、図9について説明する。
まず、参照ピクチャリスト算出部115は、図7のS302で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrAfter枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S501)。次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図7のS301で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrBefore枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S502)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図7のS303で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocLtCurr枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S503)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、S501からS503で得られた参照ピクチャリストRefPicListTemp1を用いて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する。算出される参照ピクチャリストRefPicList1の参照ピクチャの枚数は、符号化対象ピクチャ(または、スライス)から第2予測方向において参照可能な参照ピクチャの枚数(num_ref_l1_active_minus1+1)に等しい。
参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicList1をフラグの値に応じて算出する。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、第2予測方向の参照ピクチャリストを修正するか否かを表すフラグref_pic_list_modification_flag_l1が1であるか否かを判定する(S504)。
そして、真ならば(S504でYes)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp1と、list_entry_l1[cIdx](cIdxは0からnum_ref_l1_active_minus1)の値とに応じて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する(S505)。
具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList1[cIdx]にRefPicListTemp1[list_entry_l1[cIdx]]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する。
ここで、list_entry_l1[cIdx]は、第2予測方向の参照ピクチャリストを修正するために用いられるパラメータ(修正リスト)である。このパラメータは、cIdx番目の参照ピクチャインデックスを、list_entry_l1[cIdx]番目の参照ピクチャインデックスに割り当てるために用いられ、スライスヘッダ等に付加される。
なお、list_entry_l1[cIdx]の値の範囲は、NumPocTotalCurrの値に基づいており、0以上、かつ、(NumPocTotalCurr−1)以下に限定される。
偽の場合(S504でNo)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp1を用いて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する(S506)。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList1[cIdx]にRefPicListTemp1[cIdx]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する。
図10は、別のビューのピクチャが参照ピクチャとして用いられない場合の参照ピクチャの例を示す図である。
図10の例では、符号化対象ピクチャよりも表示順が前で、かつ、インター予測で参照可能なショートタームピクチャは、ショートタームピクチャSt1およびSt2であり、その枚数NumPocStCurrBeforeは2である。また、符号化対象ピクチャよりも表示順が後で、かつ、インター予測で参照可能なショートタームピクチャは、ショートタームピクチャSt3およびSt4であり、その枚数NumPocStCurrAfterは2である。
また、インター予測において参照可能なロングタームピクチャは、ロングタームピクチャLtであり、その枚数NumPocLtCurrは1である。この場合、符号化対象ピクチャがインター予測において参照可能な枚数NumPocTotalCurrは、5(=2+2+1)である。
図10のような場合に、例えば、(num_ref_l0_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l0が0である場合、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0には、St2、St1、St3、St4、Ltの順で、参照ピクチャが割り当てられる。
また、例えば、(num_ref_l1_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l1が0である場合、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1には、St3、St4、St2、St1、Ltの順で、参照ピクチャが割り当てられる。
また、例えば、(num_ref_l0_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l0が1であり、かつ、list_entry_l0の値が{4、3、2、1、0}である場合、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0には、Lt、St4、St3、St1、St2の順で、参照ピクチャが割り当てられる。
また、例えば、(num_ref_l1_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l1が1であり、list_entry_l1の値が{1、0、4、2、3}である場合、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1には、St4、St3、Lt、St2、St1の順で、参照ピクチャが割り当てられる。
図11Aから図11Dは、参照ピクチャリスト算出に用いたパラメータを、参照ピクチャリスト情報として、SPS、PPS、または、スライスヘッダ等に付加する場合のシンタックスの例を示す。
図11Aにおいて、lists_modification_present_flagは、参照ピクチャリストを修正するか否かを表すフラグが存在するか否かを表すフラグである。short_term_ref_pic_set(i)は、ショートタームピクチャを指定するためのシンタックスである。long_term_ref_pics_present_flagは、ロングタームピクチャが存在するか否かを表すフラグである。
図11Bにおいて、short_term_ref_pic_set(num_short_term_ref_pic_sets)は、ショートタームピクチャを指定するためのシンタックスである。num_long_term_picsは、ロングタームピクチャの枚数である。num_ref_idx_l0_active_minus1は、第1予測方向で参照可能な参照ピクチャの枚数である。num_ref_idx_l1_active_minus1は、第2予測方向で参照可能な参照ピクチャの枚数である。
図11Cにおいて、各要素は、ショートタームピクチャを指定するためのパラメータである。
図11Dにおいて、ref_pic_list_modification_flag_l0は、第1予測方向の参照ピクチャリストを修正するか否かを示すフラグである。ref_pic_list_modification_flag_l1は、第2予測方向の参照ピクチャリストを修正するか否かを示すフラグである。
また、list_entry_l0[i]は、第1予測方向の参照ピクチャリストに割り当てる参照ピクチャを変更するためのパラメータである。list_entry_l1[i]は、第2予測方向の参照ピクチャリストに割り当てる参照ピクチャを変更するためのパラメータである。list_entry_l0[i]およびlist_entry_l1[i]は、0以上NumPocTotalCurr−1に限定される。
0または1がXで表される場合、list_entry_lX[i]によって、参照ピクチャリストLXにおける参照ピクチャのインデックスが特定される。list_entry_lX[i]の長さは、Ceil(Log2(NumPocTotalCurr))ビットである。list_entry_lX[i]は、0以上NumPocTotalCurr−1に限定される。list_entry_lX[i]が存在しない場合、list_entry_lX[i]は0として扱われる。
また、参照ピクチャリストとして、RefPicSetStCurrBefore、RefPicSetStCurrAfter、RefPicSetStFoll、RefPicSetLtCurr、および、RefPicSetLtFollがある。NumPocTotalCurrは、NumPocStCurrBefore+NumPocStCurrAfter+NumPocLtCurrに等しい。PスライスまたはBスライスの符号化および復号において、NumPocTotalCurrは、0ではない。
図12Aおよび図12Bは、参照ピクチャリストRefPicList0の算出例を示す。参照ピクチャリストRefPicList0の算出は、PスライスまたはBスライスのヘッダの符号化および復号において行われる。NumRpsCurrTempList0は、num_ref_idx_l0_active_minus1+1およびNumPocTotalCurrの大きい方である。より具体的には、図12AがRefPicListTemp0の算出例を示し、図12BがRefPicList0の算出例を示す。
図12Cおよび図12Dは、参照ピクチャリストRefPicList1の算出例を示す。参照ピクチャリストRefPicList1の算出は、Bスライスのヘッダの符号化および復号において行われる。NumRpsCurrTempList1は、num_ref_idx_l1_active_minus1+1およびNumPocTotalCurrの大きい方である。より具体的には、図12CがRefPicListTemp1の算出例を示し、図12DがRefPicList1の算出例を示す。
本実施の形態では、別のビューが参照されない場合、例えば、ベースビューが符号化される場合、インター予測で参照可能な参照ピクチャの枚数NumPocTotalCurrに、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfterおよびNumPocLtCurrの総和が設定される。そして、NumPocTotalCurrの値に基づいて設定可能な値が変動するlist_entry_l0およびlist_entry_l1等のパラメータが用いられる。
これにより、参照ピクチャリストに割り当てられる参照ピクチャを柔軟に変更することが可能であり、符号化効率が向上する。
次に、別のビューが参照される場合の参照ピクチャリストの算出方法を示す。例えば、画像符号化装置100がベースビューおよびノンベースビューを含む多視点映像を符号化する場合などに以下の算出方法が用いられる。
図13は、図3のS101の詳細な処理フローであり、符号化対象ピクチャから別のビューのピクチャが参照される可能性がある場合の参照ピクチャリストの算出方法を表す。以下、図13について説明する。
参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャよりも表示順(POC:Picture Order Count)が前で、かつ、インター予測において参照可能なショートタームピクチャ(Short Term Picture)の表示順、および、その枚数(NumPocStCurrBefore)を算出する(S601)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャよりも表示順が後で、かつ、インター予測において参照可能なショートタームピクチャの表示順、および、その枚数(NumPocStCurrAfter)を算出する(S602)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、インター予測において参照可能なロングタームピクチャ(Long Term Picture)の表示順、および、その枚数(NumPocLtCurr)を算出する(S603)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfter、および、NumPocLtCurrを加算することにより、インター予測において参照可能な参照ピクチャの合計枚数(NumPocTotalCurr)を算出する(S604)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれるか否かを判定する(S605)。なお、この判定は、例えば、各ビューの符号化(復号)順に割り当てられたVOIdx(View Order Index)、特定のnal_type、または、各ビューに割り振られたview_id等に基づいて行われてもよい。判定の方法は、どのような方法でも構わない。
本実施の形態の例では、VOIdxが用いられる。VOIdxが0である場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがベースビューに含まれると判定する。一方、VOIdxが0でない場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれると判定する。
判定結果が真である場合(S605でYes)、つまり、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれる場合、参照ピクチャリスト算出部115は、num_inter−view_reference[VOIdx]を、NumPocTotalCurrに加算する(S606)。
ここで、num_inter−view_reference[VOIdx]は、符号化対象ピクチャからビュー間予測で参照可能な参照ピクチャの枚数である。また、ビュー間予測とは、符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューのピクチャを参照して予測画像が生成されることを表す。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、後述する方法で、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0、および、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1を算出する(S607、S608)。
図14は、図13のS607の詳細な処理フローであり、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0を算出する方法を表す。以下、図14について説明する。
まず、参照ピクチャリスト算出部115は、図13のS601で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrBefore枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S701)。次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図13のS602で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrAfter枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S702)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図13のS603で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocLtCurr枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S703)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれるか否かを判定する(S704)。なお、この判定は、例えば、各ビューの符号化(復号)順に割り当てられたVOIdx(View Order Index)、特定のnal_type、または、各ビューに割り振られたview_id等に基づいて行われてもよい。判定の方法は、どのような方法でも構わない。
本実施の形態の例では、VOIdxが用いられる。VOIdxが0である場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがベースビューに含まれると判定する。一方、VOIdxが0でない場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれると判定する。
判定結果が真である場合(S704でYes)、つまり、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれる場合、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャを参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する(S705)。具体的には、この場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャからビュー間予測を用いて参照可能な参照ピクチャを、num_inter−view_reference[VOIdx]枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加する。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、S701からS705で得られた参照ピクチャリストRefPicListTemp0を用いて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する。算出される参照ピクチャリストRefPicList0の参照ピクチャの枚数は、符号化対象ピクチャ(または、スライス)から第1予測方向において参照可能な参照ピクチャの枚数(num_ref_l0_active_minus1+1)に等しい。
参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicList0をフラグの値に応じて算出する。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、第1予測方向の参照ピクチャリストを修正するか否かを表すフラグref_pic_list_modification_flag_l0が1であるか否かを判定する(S706)。
そして、真ならば(S706でYes)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp0と、list_entry_l0[cIdx](cIdxは0からnum_ref_l0_active_minus1)の値とに応じて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する(S707)。
具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList0[cIdx]にRefPicListTemp0[list_entry_l0[cIdx]]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する。
ここで、list_entry_l0[cIdx]は、第1予測方向の参照ピクチャリストを修正するために用いられるパラメータ(修正リスト)である。このパラメータは、cIdx番目の参照ピクチャインデックスを、list_entry_l0[cIdx]番目の参照ピクチャインデックスに割り当てるために用いられ、スライスヘッダ等に付加される。
なお、list_entry_l0[cIdx]の値の範囲は、NumPocTotalCurrの値に基づいており、0以上、かつ、(NumPocTotalCurr−1)以下に限定される。
偽の場合(S706でNo)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp0を用いて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する(S708)。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList0[cIdx]にRefPicListTemp0[cIdx]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList0を算出する。
図15は、図13のS608の詳細な処理フローであり、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1を算出する方法を表す。以下、図15について説明する。
まず、参照ピクチャリスト算出部115は、図13のS602で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrAfter枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S801)。次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図13のS601で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocStCurrBefore枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S802)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、図13のS603で算出された表示順に該当する参照ピクチャを、算出されたNumPocLtCurr枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S803)。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれるか否かを判定する(S804)。なお、この判定は、例えば、各ビューの符号化(復号)順に割り当てられたVOIdx(View Order Index)、特定のnal_type、または、各ビューに割り当られたview_id等に基づいて行われてもよい。判定の方法は、どのような方法でも構わない。
本実施の形態の例では、VOIdxが用いられる。VOIdxが0である場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがベースビューに含まれると判定する。一方、VOIdxが0でない場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれると判定する。
判定結果が真である場合(S804でYes)、つまり、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれる場合、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャを参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する(S805)。具体的には、この場合、参照ピクチャリスト算出部115は、符号化対象ピクチャからビュー間予測を用いて参照可能な参照ピクチャを、num_inter−view_reference[VOIdx]枚分、参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加する。
次に、参照ピクチャリスト算出部115は、S801からS805で得られた参照ピクチャリストRefPicListTemp1を用いて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する。算出される参照ピクチャリストRefPicList1の参照ピクチャの枚数は、符号化対象ピクチャ(または、スライス)から第2予測方向において参照可能な参照ピクチャの枚数(num_ref_l1_active_minus1+1)に等しい。
参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicList1をフラグの値に応じて算出する。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、第2予測方向の参照ピクチャリストを修正するか否かを表すフラグref_pic_list_modification_flag_l1が1であるか否かを判定する(S806)。
そして、真ならば(S806でYes)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp1と、list_entry_l1[cIdx](cIdxは0からnum_ref_l1_active_minus1)の値とに応じて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する(S807)。
具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList1[cIdx]にRefPicListTemp1[list_entry_l1[cIdx]]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する。
ここで、list_entry_l1[cIdx]は、第2予測方向の参照ピクチャリストを修正するために用いられるパラメータ(修正リスト)である。このパラメータは、cIdx番目の参照ピクチャインデックスを、list_entry_l1[cIdx]番目の参照ピクチャインデックスに割り当てるために用いられ、スライスヘッダ等に付加される。
なお、list_entry_l1[cIdx]の値の範囲は、NumPocTotalCurrの値に基づいており、0以上、かつ、(NumPocTotalCurr−1)以下に限定される。
偽の場合(S806でNo)、参照ピクチャリスト算出部115は、参照ピクチャリストRefPicListTemp1を用いて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する(S808)。具体的には、参照ピクチャリスト算出部115は、RefPicList1[cIdx]にRefPicListTemp1[cIdx]を割り当てて、参照ピクチャリストRefPicList1を算出する。
図16は、別のビューのピクチャが参照ピクチャとして用いられる場合の参照ピクチャの例を示す図である。図16の例では、符号化対象ピクチャはノンベースビューに属しており、VOIdxは2である。
また、符号化対象ピクチャよりも表示順が前で、かつ、インター予測で参照可能なショートタームピクチャは、ショートタームピクチャSt1およびSt2であり、その枚数NumPocStCurrBeforeは2である。また、符号化対象ピクチャよりも表示順が後で、かつ、インター予測で参照可能なショートタームピクチャは、ショートタームピクチャSt3およびSt4であり、その枚数NumPocStCurrAfterは2である。
また、インター予測において参照可能なロングタームピクチャは、ロングタームピクチャLtであり、その枚数NumPocLtCurrは1である。また、ビュー間予測において参照可能な参照ピクチャ(inter−view参照ピクチャ)は、inter−view参照ピクチャIv1およびIv2であり、その枚数num_inter−view_reference[VOIdx]は2である。
この場合、符号化対象ピクチャがインター予測において参照可能な枚数NumPocTotalCurrは、5(=2+2+1)である。その値にビュー間予測で参照可能な枚数num_inter−view_reference[VOIdx]が加算される。これにより、NumPocTotalCurrは7に設定される。
図16のような場合に、例えば、(num_ref_l0_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l0が0である場合、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0には、St2、St1、St3、St4、Lt、Iv1、Iv2の順で、参照ピクチャが割り当てられる。
また、例えば、(num_ref_l1_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l1が0である場合、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1には、St3、St4、St2、St1、Lt、Iv1、Iv2の順で、参照ピクチャが割り当てられる。
また、例えば、(num_ref_l0_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l0が1であり、かつ、list_entry_l0の値が{6、5、4、3、2、1、0}である場合、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0には、Iv2、Iv1、Lt、St4、St3、St1、St2の順で、参照ピクチャが割り当てられる。
また、例えば、(num_ref_l1_active_minus1+1)が5であり、かつ、ref_pic_list_modification_flag_l1が1であり、かつ、list_entry_l1の値が{1、0、4、2、3、6、5}である場合、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1には、St4、St3、Lt、St2、St1、Iv2、Iv1の順で、参照ピクチャが割り当てられる。
別のビューが参照される場合でも、図11Aから図11Dに示されたシンタックスが用いられてもよい。
また、上述の通り、参照ピクチャリストとして、RefPicSetStCurrBefore、RefPicSetStCurrAfter、RefPicSetStFoll、RefPicSetLtCurr、および、RefPicSetLtFollがある。NumPocTotalCurrは、NumPocStCurrBefore+NumPocStCurrAfter+NumPocLtCurrに等しい。PスライスまたはBスライスの符号化および復号において、NumPocTotalCurrは、0ではない。
加えて、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれるならば(VOIdx!=0)、ビュー間予測において参照可能な参照ピクチャの枚数num_inter−view_reference[VOIdx]がNumPocTotalCurrに加算される。なお、MVC(多視点映像符号化)において、num_inter−view_referenceは、num_anchor_refs_lX[i]またはnum_anchor_refs_lX[i]に等しい。
また、別のビューが参照される場合でも、第1予測方向の参照ピクチャリストRefPicList0の算出に、図12Aおよび図12Bに示された算出例が用いられてもよい。それに加えて、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれるならば(VOIdx!=0)、ビュー間予測において参照可能な参照ピクチャが参照ピクチャリストRefPicListTemp0に追加される。追加される参照ピクチャの数は、num_inter−view_referenceに等しい。
具体的には、0からnum_inter−view_reference[VOIdx]−1までの参照ビューインデックスjについて、inter−view_reference[VOIdx][j]に対応する参照ピクチャがRefPicListTemp0およびRefPicList0に追加される。
同様に、別のビューが参照される場合でも、第2予測方向の参照ピクチャリストRefPicList1の算出に、図12Cおよび図12Dに示された算出例が用いられてもよい。それに加えて、符号化対象ピクチャがノンベースビューに含まれるならば(VOIdx!=0)、ビュー間予測において参照可能な参照ピクチャが参照ピクチャリストRefPicListTemp1に追加される。追加される参照ピクチャの数は、num_inter−view_referenceに等しい。
具体的には、0からnum_inter−view_reference[VOIdx]−1までの参照ビューインデックスjについて、inter−view_reference[VOIdx][j]に対応する参照ピクチャがRefPicListTemp1およびRefPicList1に追加される。
本実施の形態では、符号化対象ピクチャから別のビューのピクチャが参照される場合、例えば、ノンベースビューに含まれるピクチャが符号化される場合、別のビューのピクチャが、参照ピクチャとして、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに追加される。これにより、別のビューのピクチャが、参照ピクチャリストにおいて参照可能に設定され、符号化効率が向上する。
また、インター予測で参照可能な参照ピクチャの枚数NumPocTotalCurrに、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfterおよびNumPocLtCurrの総和が設定される。
さらに、NumPocTotalCurrにビュー間予測で参照可能な参照ピクチャの枚数num_inter−view_reference[VOIdx]が加算される。これにより、NumPocTotalCurrが算出される。そして、NumPocTotalCurrの値に基づいて設定可能な値が変動するlist_entry_l0およびlist_entry_l1等のパラメータが用いられる。
これにより、参照ピクチャリストに割り当てられる参照ピクチャを柔軟に変更することが可能であり、符号化効率が向上する。
なお、本実施の形態では、符号化対象ピクチャから別のビューのピクチャが参照される場合、例えば、ノンベースビューに含まれるピクチャが符号化される場合が例として示されている。しかし、適用範囲はこれには限られない。例えば、符号化対象ピクチャから別のレイヤのピクチャが参照される場合に、本実施の形態で示された方法が適用されてもよい。
例えば、本実施の形態で示された方法が、SVC(Scalable Video Coding)等に適用されてもよい。この場合、例えば、インター予測で参照可能な枚数NumPocTotalCurrに、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfterおよびNumPocLtCurrの総和が設定される。さらに、NumPocTotalCurrに別のレイヤに含まれる参照可能な参照ピクチャの枚数が加算されてもよい。
そして、上記と同様に、NumPocTotalCurrの値に基づいて設定可能な値が変動するlist_entry_l0およびlist_entry_l1等のパラメータが用いられる。これにより、参照ピクチャリストに割り当てられる参照ピクチャを柔軟に変更することが可能であり、符号化効率が向上する。
(実施の形態2)
図17は、本実施の形態に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。図17の通り、画像復号装置200は、可変長復号部204、逆量子化部205、逆直交変換部206、加算部207、ブロックメモリ208、フレームメモリ209、イントラ予測部210、インター予測部211、切り替え部212、インター予測制御部214、参照ピクチャリスト算出部215、および、予測動きベクトル候補算出部216を備える。
可変長復号部204は、入力されたビットストリームに対し、可変長復号処理を行い、ピクチャタイプ情報、予測方向フラグ、量子化係数、および、参照ピクチャリスト情報を生成する。また、可変長復号部204は、ヘッダ等から復号された予測動きベクトル候補数を用いて、予測動きベクトルインデックスの可変長復号処理を行う。
逆量子化部205は、可変長復号処理によって得られた量子化係数に対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部206は、逆量子化処理で得られた直交変換係数を周波数領域から画素領域へ変換し、予測誤差画像データを生成する。ブロックメモリ208は、予測誤差画像データと、予測画像データとの加算で生成された画像を、ブロック単位で保存する。そして、フレームメモリ209は、画像をフレーム単位で保存する。
イントラ予測部210は、ブロックメモリ208に保存されているブロック単位の画像を用いて、イントラ予測を実行することにより、復号対象ブロック(現ブロック)の予測誤差画像データを生成する。インター予測部211は、フレームメモリ209に保存されているフレーム単位の画像を用いて、インター予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測誤差画像データを生成する。
参照ピクチャリスト算出部215は、後述する方法で、復号対象ピクチャ(現ピクチャ)、または、スライスを復号するための参照ピクチャリストを算出し、インター予測制御部214、および、予測動きベクトル候補算出部216に出力する。
予測動きベクトル候補算出部216は、復号対象ブロックの隣接ブロックの動きベクトル等の情報、および、colPicメモリに格納されているco−locatedブロックの動きベクトル等の情報を用いて、予測動きベクトル候補を導出する。また、予測動きベクトル候補算出部216は、導出された予測動きベクトル候補に対し、予測動きベクトルインデックスの値を割り当てて、予測動きベクトル候補をインター予測制御部214に送る。
インター予測制御部214は、予測動きベクトル候補から、復号された予測動きベクトルインデックスに基づいて、インター予測に用いられる動きベクトルを算出し、算出された動きベクトルを用いてインター予測画像を生成する。
最後に、加算部207は、復号された予測画像データと、予測誤差画像データとを加算することにより、復号画像を生成する。
図18は、本実施の形態に係る画像復号方法の処理フローの概要である。まず、可変長復号部204は、SPS、PPSまたはスライスヘッダ等から、参照ピクチャリストの算出に用いられる参照ピクチャリスト情報を復号する(S901)。参照ピクチャリスト算出部215は、図7または図13と同様の方法で、参照ピクチャリストを算出する(S902)。可変長復号部204は、予測方向フラグ、参照ピクチャインデックス、および、差分動きベクトルを復号する(S903)。
予測動きベクトル候補算出部216は、復号対象ブロックの隣接ブロックおよびco−locatedブロックに基づいて、予測動きベクトル候補を生成する。また、可変長復号部204は、可変長復号で得られた予測動きベクトル候補リストサイズを用いて、ビットストリームに含まれる予測動きベクトルインデックスを可変長復号する(S904)。
インター予測制御部214は、復号された予測動きベクトルインデックスの示す予測動きベクトル候補に、復号された差分動きベクトルを加算することにより、動きベクトルを算出する。そして、インター予測部211は、インター予測画像を生成する(S905)。
なお、図18のS902において、別のビューのピクチャが参照されずに復号対象ピクチャが復号される場合、参照ピクチャリスト算出部215は、図7と同様の方法で、参照ピクチャリストを算出する。そして、別のビューのピクチャを参照して復号対象ピクチャが復号される場合、参照ピクチャリスト算出部215は、図13と同様の方法で、参照ピクチャリストを算出する。
本実施の形態では、別のビューが参照されない場合、例えば、ベースビューが復号される場合、インター予測で参照可能な参照ピクチャの枚数NumPocTotalCurrに、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfterおよびNumPocLtCurrの総和が設定される。そして、NumPocTotalCurrの値に基づいて設定可能な値が変動するlist_entry_l0およびlist_entry_l1等のパラメータが用いられる。
これにより、参照ピクチャリストに割り当てられる参照ピクチャが柔軟に変更される。したがって、高効率の符号化に対応する復号が可能である。
また、本実施の形態では、復号対象ピクチャから別のビューのピクチャが参照される場合、例えば、ノンベースビューに含まれるピクチャが復号される場合、別のビューのピクチャが、参照ピクチャとして、復号対象ピクチャの参照ピクチャリストに追加される。これにより、別のビューのピクチャが、参照ピクチャリストにおいて参照可能に設定される。したがって、高効率の符号化に対応する復号が可能である。
また、インター予測で参照可能な参照ピクチャの枚数NumPocTotalCurrに、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfterおよびNumPocLtCurrの総和が設定される。
さらに、NumPocTotalCurrにビュー間予測で参照可能な参照ピクチャの枚数num_inter−view_reference[VOIdx]が加算される。そして、NumPocTotalCurrの値に基づいて設定可能な値が変動するlist_entry_l0およびlist_entry_l1等のパラメータが用いられる。
これにより、参照ピクチャリストに割り当てられる参照ピクチャが柔軟に変更される。したがって、高効率の符号化に対応する復号が可能である。
なお、本実施の形態では、復号対象ピクチャから別のビューのピクチャが参照される場合、例えば、ノンベースビューに含まれるピクチャが復号される場合が例として示されている。しかし、適用範囲はこれには限られない。例えば、復号対象ピクチャから別のレイヤのピクチャが参照される場合に、本実施の形態で示された方法が適用されてもよい。
例えば、本実施の形態で示された方法が、SVC(Scalable Video Coding)等に適用されてもよい。この場合、例えば、インター予測で参照可能な枚数NumPocTotalCurrに、NumPocStCurrBefore、NumPocStCurrAfterおよびNumPocLtCurrの総和が設定される。さらに、NumPocTotalCurrに別のレイヤに含まれる参照可能な参照ピクチャの枚数が加算されてもよい。
そして、上記と同様に、NumPocTotalCurrの値に基づいて設定可能な値が変動するlist_entry_l0およびlist_entry_l1等のパラメータが用いられる。これにより、参照ピクチャリストに割り当てられる参照ピクチャが柔軟に変更され、高効率の符号化に対応する復号が可能である。
(実施の形態3)
本実施の形態では、上記の複数の実施の形態で示された特徴的な構成および特徴的な手順が確認的に示される。
図19は、本実施の形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図19の通り、画像符号化装置300は、生成部301および符号化部302を備える。生成部301は、実施の形態1の参照ピクチャリスト算出部115等に対応する。符号化部302は、実施の形態1のインター予測制御部114、インター予測部111および可変長符号化部104等に対応する。
図20は、図19に示された画像符号化装置300の動作を示すフローチャートである。画像符号化装置300は、以下の動作に基づいて、現ピクチャをブロック毎に符号化する。
まず、生成部301は、現ピクチャの符号化において参照可能な参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、生成部301は、参照ピクチャインデックスが割り当てられた参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを生成する(S1001)。その際、生成部301は、現ピクチャが属する現ビューとは異なる参照ビューに属する参照ピクチャが現ピクチャの符号化において参照される可能性がある場合、参照ビューに属する参照ピクチャを参照ピクチャリストに追加する。
次に、符号化部302は、現ピクチャに含まれる現ブロックの符号化において参照される参照ピクチャを参照ピクチャリストから特定する。そして、符号化部302は、特定された参照ピクチャを参照して、現ブロックを符号化する(S1002)。
これにより、ビュー間予測が可能である場合、参照ピクチャリストにビュー間予測のための参照ピクチャが追加される。したがって、参照ピクチャリストから、より適切な参照ピクチャの選択が可能である。よって、符号化効率が向上する。
なお、生成部301は、所定のパラメータ(修正リスト等)を用いて、参照ピクチャリストを生成してもよい。そして、符号化部302は、参照ピクチャリストの生成に用いられたパラメータを符号化してもよい。
また、生成部301は、参照ビューに属する参照ピクチャが現ピクチャの符号化において参照される可能性がある場合、現ピクチャの符号化において参照可能な参照ピクチャの数である数を算出してもよい。例えば、この場合、生成部301は、現ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数に、参照ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数を加算することによって、現ピクチャの符号化において参照可能な参照ピクチャの数を算出する。
そして、この場合、生成部301は、参照ピクチャリストに含まれる参照ピクチャに対して割り当てられた参照ピクチャインデックスを修正するための修正リストの値の範囲を、算出された数に基づいて決定してもよい。
また、例えば、生成部301は、現ビューがノンベースビューであるか否かに基づいて、参照ビューに属する参照ピクチャが現ピクチャの符号化において参照される可能性があるか否かを判定してもよい。また、例えば、生成部301は、符号化順で現ビューに対して割り当てられたビューオーダーインデックスに基づいて、現ビューがノンベースビューであるか否かを判定してもよい。
図21は、本実施の形態に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。図21の通り、画像復号装置400は、生成部401および復号部402を備える。生成部401は、実施の形態2の参照ピクチャリスト算出部215等に対応する。復号部402は、実施の形態2のインター予測制御部214、インター予測部211および可変長復号部204等に対応する。
図22は、図21に示された画像復号装置400の動作を示すフローチャートである。画像復号装置400は、以下の動作に基づいて、現ピクチャをブロック毎に復号する。
まず、生成部401は、現ピクチャの復号において参照可能な参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、生成部401は、参照ピクチャインデックスが割り当てられた参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを生成する(S1101)。その際、生成部401は、現ピクチャが属する現ビューとは異なる参照ビューに属する参照ピクチャが現ピクチャの復号において参照される可能性がある場合、参照ビューに属する参照ピクチャを参照ピクチャリストに追加する。
次に、復号部402は、現ピクチャに含まれる現ブロックの復号において参照される参照ピクチャを参照ピクチャリストから特定する。そして、復号部402は、特定された参照ピクチャを参照して、現ブロックを復号する(S1102)。
これにより、ビュー間予測が可能である場合、参照ピクチャリストにビュー間予測のための参照ピクチャが追加される。したがって、参照ピクチャリストから、より適切な参照ピクチャの選択が可能である。したがって、高効率の符号化に対応する復号が可能である。
なお、復号部402は、参照ピクチャリストの生成に用いられる所定のパラメータ(修正リスト等)を復号してもよい。そして、生成部401は、復号されたパラメータを用いて、参照ピクチャリストを生成してもよい。
また、生成部401は、参照ビューに属する参照ピクチャが現ピクチャの復号において参照される可能性がある場合、現ピクチャの復号において参照可能な参照ピクチャの数を算出してもよい。例えば、この場合、生成部401は、現ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数に、参照ビューに属する参照可能な参照ピクチャの数を加算することによって、現ピクチャの復号において参照可能な参照ピクチャの数を算出する。
そして、この場合、生成部401は、参照ピクチャリストに含まれる参照ピクチャに対して割り当てられた参照ピクチャインデックスを修正するための修正リストの値の範囲を、算出された数に基づいて決定してもよい。
また、例えば、生成部401は、現ビューがノンベースビューであるか否かに基づいて、参照ビューに属する参照ピクチャが現ピクチャの復号において参照される可能性があるか否かを判定してもよい。また、例えば、生成部401は、復号順で現ビューに対して割り当てられたビューオーダーインデックスに基づいて、現ビューがノンベースビューであるか否かを判定してもよい。
以上の通り、本実施の形態に係る画像符号化装置300および画像復号装置400は、参照ピクチャリストに別のビューの参照ピクチャを追加する。これにより、より適切な参照ピクチャの選択が可能である。したがって、符号化効率が向上する。
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、現ピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、前記現ピクチャの符号化において参照可能な参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てて、前記参照ピクチャインデックスが割り当てられた前記参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを生成する生成ステップと、前記現ピクチャに含まれる現ブロックの符号化において参照される参照ピクチャを前記参照ピクチャリストから特定し、特定された前記参照ピクチャを参照して、前記現ブロックを符号化する符号化ステップとを含み、前記生成ステップでは、前記現ピクチャが属する現ビューとは異なる参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの符号化において参照される可能性がある場合、前記参照ビューに属する参照ピクチャを前記参照ピクチャリストに追加する画像符号化方法を実行させる。
また、このプログラムは、コンピュータに、現ピクチャをブロック毎に復号する画像復号方法であって、前記現ピクチャの復号において参照可能な参照ピクチャに参照ピクチャインデックスを割り当てて、前記参照ピクチャインデックスが割り当てられた前記参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを生成する生成ステップと、前記現ピクチャに含まれる現ブロックの復号において参照される参照ピクチャを前記参照ピクチャリストから特定し、特定された前記参照ピクチャを参照して、前記現ブロックを復号する復号ステップとを含み、前記生成ステップでは、前記現ピクチャが属する現ビューとは異なる参照ビューに属する参照ピクチャが前記現ピクチャの復号において参照される可能性がある場合、前記参照ビューに属する参照ピクチャを前記参照ピクチャリストに追加する画像復号方法を実行させてもよい。
また、各構成要素は、回路であってもよい。これらの回路は、全体として1つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路であってもよい。また、各構成要素は、汎用的なプロセッサで実現されてもよいし、専用のプロセッサで実現されてもよい。
以上、一つまたは複数の態様に係る画像符号化装置などについて、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したものや、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、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
例えば、画像符号化復号装置が、画像符号化装置および画像復号装置を備えてもよい。また、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
(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(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23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23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24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25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26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27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25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28A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28B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5)
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29は、多重化データの構成を示す図である。図29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30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31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31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31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32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32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33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34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34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35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36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候補から参照ピクチャや動きベクトルを選択して復号を行う。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。これは例えば、属性情報がMPEG4−AVC規格に準拠するものであることを示している場合であれば、複数候補から選択するのではなく、空間的又は時間的に隣接する周辺ブロックの動きベクトルから算出される動きベクトルを用いて復号を行う。
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6)
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37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。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。
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7)
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38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37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37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5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5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40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39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8)
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41A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、動き補償に特徴を有していることから、例えば、動き補償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、デブロッキング・フィルタ、逆量子化のいずれか、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41B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。