KR101790378B1 - 화상 부호화 방법, 화상 복호방법, 화상 부호화 장치, 화상 복호장치 및 화상 부호화 복호장치 - Google Patents

Abstract

화상 부호화 방법은, 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에, 제1 인접 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가하는 추가 단계(S701)와, 후보 리스트로부터 예측 움직임 벡터를 선택하는 선택 단계(S702)와, 예측 움직임 벡터를 이용하여 현 움직임 벡터를 부호화하는 부호화 단계(S703)를 포함하고, 추가 단계(S701)에서는, 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 현 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에, 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 제1 인접 움직임 벡터를 추가한다.

Description

화상 부호화 방법, 화상 복호방법, 화상 부호화 장치, 화상 복호장치 및 화상 부호화 복호장치{IMAGE ENCODING METHOD, IMAGE DECODING METHOD, IMAGE ENCODING DEVICE, IMAGE DECODING DEVICE, AND IMAGE ENCODING/DECODING DEVICE}

본 발명은, 예측을 실행하여 화상을 부호화하는 화상 부호화 방법 및 예측을 실행하여 화상을 복호하는 화상 복호방법에 관한 것이다.

화상 부호화 장치는 일반적으로, 화상(정지화상 및 동화상을 포함)이 가지는 공간방향 및 시간방향의 용장성(Redundancy)을 이용하여 정보량을 압축한다. 공간방향의 용장성을 이용하는 방법으로, 주파수 영역으로의 변환이 이용된다. 시간방향의 용장성을 이용하는 방법으로, 인터 예측이 이용된다. 인터 예측은 픽쳐 간 예측이라고도 한다.

인터 예측을 이용하는 화상 부호화 장치는, 어떤 픽쳐를 부호화할 때, 부호화 대상 픽쳐에 대해 표시순으로 전방 또는 후방의 부호화가 완료된 픽쳐를 참조 픽쳐로서 이용한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 그 참조 픽쳐에 대한 부호화 대상 픽쳐의 움직임 벡터를 검출한다.

다음으로, 화상 부호화 장치는 움직임 벡터에 근거하여 움직임 보상을 실시하여 예측 화상 데이터를 취득한다. 다음으로, 화상 부호화 장치는 예측 화상 데이터와 부호화 대상 픽쳐의 화상 데이터의 차분을 취득한다. 다음으로, 화상 부호화 장치는 취득된 차분을 부호화한다. 이에 의해, 화상 부호화 장치는 시간방향의 용장성을 없앤다.

H.264라 불리는 표준화된 화상 부호화 방식(비특허문헌 1 참조)에 관한 화상 부호화 장치는, 정보량의 압축을 위해 I 픽쳐, P 픽쳐 및 B 픽쳐의 3종류 픽쳐 타입을 이용한다. 이 화상 부호화 장치는 I 픽쳐에 대해 인터 예측을 실시하지 않는다. 즉, 화상 부호화 장치는 I 픽쳐에 대해 인트라 예측을 실시한다. 인트라 예측은 픽쳐 내 예측이라고도 한다.

또, 화상 부호화 장치는 P 픽쳐에 대해 표시순으로 부호화 대상 픽쳐의 전방 또는 후방의 이미 부호화가 완료된 하나의 픽쳐를 참조하여 인터 예측을 실시한다. 또, 화상 부호화 장치는 B 픽쳐에 대해 표시순으로 부호화 대상 픽쳐의 전방 또는 후방의 이미 부호화가 완료된 두 개의 픽쳐를 참조하여 인터 예측을 실시한다.

인터 예측에서, 화상 부호화 장치는 참조 픽쳐를 특정하기 위한 참조 리스트(참조 픽쳐 리스트라고도 한다)를 생성한다. 참조 리스트에서는, 인터 예측에서 참조되는 부호화가 완료된 참조 픽쳐에 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다. 예를 들면, 화상 부호화 장치는 B 픽쳐에 대해 두 개의 픽쳐를 참조하기 위해 두 개의 참조 리스트(L0, L1)를 보유한다.

도 33은, 참조 리스트의 예를 나타낸다. 도 33의 제1 참조 픽쳐 리스트(L0)는, 쌍방향 예측의 제1 예측 방향에 대응하는 참조 픽쳐 리스트의 예이다. 도 33의 제1 참조 픽쳐 리스트에서는, 표시순이 2인 참조 픽쳐 R1에 값이 0인 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다. 또, 표시순이 1인 참조 픽쳐 R2에 값이 1인 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다. 그리고, 표시순이 0인 참조 픽쳐 R3에 값이 2인 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다.

즉, 도 33의 제1 참조 픽쳐 리스트에서는, 참조 픽쳐가 표시순으로 부호화 대상 픽쳐에 가까울수록 해당 참조 픽쳐에 작은 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다.

한편, 도 33의 제2 참조 픽쳐 리스트(L1)는, 쌍방향 예측의 제2 예측 방향에 대응하는 참조 픽쳐 리스트의 예이다. 도 33의 제2 참조 픽쳐 리스트에서는, 표시순이 1인 참조 픽쳐 R2에 값이 0인 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다. 또, 표시순이 2인 참조 픽쳐 R1에 값이 1인 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다. 또, 표시순이 0인 참조 픽쳐 R3에 값이 2인 참조 픽쳐 인덱스가 할당되어 있다.

이와 같이, 두 개의 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 특정 참조 픽쳐에 대해 다른 두 개의 참조 픽쳐 인덱스가 할당되는 경우가 있다(도 33의 참조 픽쳐(R1, R2)). 또, 두 개의 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 특정 참조 픽쳐에 대해 동일한 참조 픽쳐 인덱스가 할당되는 경우도 있다(도 33의 참조 픽쳐 R3).

제1 참조 픽쳐 리스트(L0)만을 이용하는 예측은 L0 예측이라고 한다. 제2 참조 픽쳐 리스트(L1)만을 이용하는 예측은 L1 예측이라고 한다. 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트 모두를 이용하는 예측은 쌍방향 예측 또는 쌍예측이라고 한다.

L0 예측에서는, 예측 방향으로서 전방이 이용되는 경우가 많다. L1 예측에서는 예측 방향으로서 후방이 이용되는 경우가 많다. 즉, 제1 참조 픽쳐 리스트는 제1 예측 방향에 대응하도록 구성되고, 제2 참조 픽쳐 리스트는 제2 예측 방향에 대응하도록 구성된다.

이들의 관계에 근거하여, 예측 방향은 제1 예측 방향, 제2 예측 방향 및 쌍방향 중 어느 하나로 분류된다. 또, 예측 방향이 쌍방향인 경우, 예측 방향이 쌍방향 예측 또는 쌍예측이라고도 표현된다.

H.264라 불리는 화상 부호화 방식에는, B 픽쳐 내의 부호화 대상 블록의 부호화 모드로서 움직임 벡터 검출 모드가 있다. 움직임 벡터 검출 모드에서, 화상 부호화 장치는 참조 픽쳐를 이용하여 부호화 대상 블록의 움직임 벡터를 검출한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 참조 픽쳐 및 움직임 벡터를 이용하여 예측 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 예측 화상 데이터와 부호화 대상 블록의 화상 데이터의 차분치 및 예측 화상 데이터의 생성에 이용된 움직임 벡터를 부호화한다.

움직임 벡터 검출 모드에는, 상술한 바와 같이 부호화 대상 픽쳐의 전방 또는 후방의 이미 부호화가 완료된 두 개의 픽쳐를 참조하여 예측 화상을 생성하는 쌍방향 예측이 있다. 또, 움직임 벡터 검출 모드에는, 부호화 대상 픽쳐의 전방 또는 후방의 이미 부호화가 완료된 하나의 픽쳐를 참조하여 예측 화상을 생성하는 편방향 예측이 있다. 그리고, 부호화 대상 블록에 대해 쌍방향 예측 및 편방향 예측중 어느 하나가 선택된다.

움직임 벡터 검출 모드에서, 움직임 벡터를 부호화할 때, 화상 부호화 장치는 이미 부호화가 완료된 인접 블록 등의 움직임 벡터로부터 예측 움직임 벡터를 생성한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터의 차분을 부호화한다. 이에 의해, 화상 부호화 장치는 정보량을 삭감한다. 구체적인 예로, 도 34를 참조하여 설명한다.

도 34에서는 부호화 대상 블록, 인접 블록 A, 인접 블록 B 및 인접 블록 C가 나타나 있다. 인접 블록 A는, 부호화 대상 블록에 대해 좌측에 인접하는 부호화가 완료된 블록이다. 인접 블록 B는, 부호화 대상 블록에 대해 상부에 인접하는 부호화가 완료된 블록이다. 인접 블록 C는, 부호화 대상 블록에 대해 우측 상부에 인접하는 부호화가 완료된 블록이다.

또, 도 34에서, 인접 블록 A는 쌍방향 예측으로 부호화되어 있고, 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0_A와 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1_A를 가진다. 여기서, 제1 예측 방향의 움직임 벡터는 제1 참조 픽쳐 리스트에 의해 특정된 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 움직임 벡터이다. 제2 예측 방향의 움직임 벡터는 제2 참조 픽쳐 리스트에 의해 특정된 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 움직임 벡터이다.

또, 인접 블록 B는 편방향 예측으로 부호화되어 있고, 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0_B를 가진다. 또, 인접 블록 C는 쌍방향 예측으로 부호화되어 있고, 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0_C와 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1_C를 가진다. 또, 부호화 대상 블록은 쌍방향 예측으로 부호화되는 블록이고, 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0와 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1를 가진다.

화상 부호화 장치는, 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0를 부호화할 때, 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 가지는 인접 블록으로부터 제1 예측 방향에 대응하는 예측 움직임 벡터 PMvL0를 생성한다. 보다 구체적으로는, 화상 부호화 장치는 인접 블록 A의 움직임 벡터 MvL0_A, 인접 블록 B의 움직임 벡터 MvL0_B 및 인접 블록 C의 움직임 벡터 MvL0_C를 이용하여 예측 움직임 벡터 PMvL0를 생성한다.

즉, 화상 부호화 장치는, 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0를 부호화할 때, 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 이용한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 움직임 벡터 MvL0와 예측 움직임 벡터 PMvL0의 차분인 차분 움직임 벡터를 부호화한다.

예측 움직임 벡터 PMvL0는, 움직임 벡터 MvL0_A, MvL0_B, MvL0_C의 중간치(중앙치)를 산출하기 위한 식인 Median(MvL0_A, MvL0_B, MvL0_C) 등을 이용하여 산출된다. 여기서, Median는, 이하의 식 1 ~ 식 3으로 표현된다.

화상 부호화 장치는 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1를 부호화할 때, 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 가지는 인접 블록으로부터 제2 예측 방향에 대응하는 예측 움직임 벡터 PMvL1를 생성한다. 보다 구체적으로는, 화상 부호화 장치는 인접 블록 A의 움직임 벡터 MvL1_A 및 인접 블록 C의 움직임 벡터 MvL1_C를 이용하여 예측 움직임 벡터 PMvL1를 생성한다.

즉, 화상 부호화 장치는 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1를 부호화할 때, 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 이용한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 움직임 벡터 MvL1와 예측 움직임 벡터 PMvL1의 차분인 차분 움직임 벡터를 부호화한다. 예측 움직임 벡터 PMvL1는 Median(MvL1_A, 0, MvL1_C) 등을 이용하여 산출된다.

ITU－T　H.264　03/2010

그러나, 동일한 예측 방향의 움직임 벡터가 적은 경우, 예측 움직임 벡터의 산출에 이용되는 움직임 벡터의 수도 적어지게 된다. 이러한 경우, 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상이 방해된다.

상술한 대로, 종래의 예측 움직임 벡터의 산출 방법에서, 화상 부호화 장치는 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 PMvL0를 산출할 때, 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터만을 이용한다. 그리고 이때, 화상 부호화 장치는 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 이용하지 않는다.

또, 화상 부호화 장치는 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 PMvL1를 산출할 때, 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터만을 이용한다. 그리고, 화상 부호화 장치는 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 이용하지 않는다.

즉, 종래의 예측 움직임 벡터의 산출 방법에서는 예측 움직임 벡터를 산출할 때에 이용되는 인접 블록의 움직임 벡터가 한정되어 있다. 그 때문에 최적의 움직임 벡터가 도출되지 않고, 부호화 효율의 향상이 저해된다.

그래서, 본 발명은 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터를 도출하는 화상 부호화 방법 및 화상 복호방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 화상 부호화 방법은, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행하고, 부호화 대상 픽쳐를 블록마다 부호화하는 화상 부호화 방법에 있어서, 상기 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록의 움직임 벡터인 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에, 상기 부호화 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터인 제1 인접 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가하는 추가 단계와, 상기 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 상기 후보 리스트로부터 상기 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 상기 예측 움직임 벡터를 선택하는 선택 단계와, 선택된 상기 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 현 움직임 벡터를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 현 움직임 벡터에 대한 상기 후보 리스트에, 상기 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가한다.

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제1 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 후보 리스트에 상기 인접 블록의 움직임 벡터이고, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제3 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 움직임 벡터인 제2 인접 움직임 벡터를 더 추가해도 된다.

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터도 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 상기 후보 리스트에 상기 제2 인접 움직임 벡터를 추가하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 상기 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐와 인접 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐가 일치하는 경우에만 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 후보로서 적절한 경우에만 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 적절한 예측 움직임 벡터가 도출된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 상기 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터가 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 경우, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 우선적으로 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 후보로서 보다 적절한 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 인덱스로 특정되는 상기 제2 참조 픽쳐의 표시순과, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제3 참조 인덱스로 특정되는 상기 제3 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트 및 상기 제2 참조 인덱스로 특정되는 상기 제2 참조 픽쳐의 표시순과, 상기 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제1 참조 인덱스로 특정되는 상기 제1 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다.

이에 의해, 제1 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐와 제2 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐가 일치하는지 아닌지가 표시순에 근거하여 적절히 판정된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 상기 후보 리스트에 크기가 0인 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가해도 된다.

이에 의해, 후보수의 감소가 억제된다. 따라서, 후보 리스트에 후보가 전혀 존재하지 않는다는 상황이 회피된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 복수의 인덱스치와 상기 예측 움직임 벡터의 복수의 후보가 1:1로 대응하도록 상기 후보 리스트에 인덱스치와 상기 예측 움직임 벡터의 후보를 추가하고, 상기 선택 단계에서는, 상기 후보 리스트로부터 인덱스치를 상기 예측 움직임 벡터로서 선택하고, 상기 부호화 단계에서는, 인덱스치가 클수록 부호가 길어지도록 선택된 상기 인덱스치를 더 부호화해도 된다.

이에 의해, 선택된 예측 움직임 벡터가 적절히 부호화된다. 따라서, 부호화측과 복호측에서 동일한 예측 움직임 벡터가 선택된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 부호화 대상 블록의 좌측 이웃 블록, 상기 부호화 대상 블록의 상부 이웃 블록 및 상기 부호화 대상 블록의 우측 상부 이웃 블록 각각을 상기 인접 블록으로서 간주하고, 상기 후보 리스트에 상기 인접 블록의 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 복수의 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 복수의 후보로서 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다.

또, 본 발명에 관한 화상 복호방법은, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행하고, 복호 대상 픽쳐를 블록마다 복호하는 화상 복호방법에 있어서, 상기 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록의 움직임 벡터인 현 움직임 벡터의 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에, 상기 복호 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터인 제1 인접 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가하는 추가 단계와, 상기 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 상기 후보 리스트로부터 상기 현 움직임 벡터의 복호에 이용되는 상기 예측 움직임 벡터를 선택하는 선택 단계와, 선택된 상기 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 현 움직임 벡터를 복호하는 복호 단계를 포함하고, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 현 움직임 벡터에 대한 상기 후보 리스트에 상기 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하는 화상 복호방법이어도 된다.

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제1 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 후보 리스트에 상기 인접 블록의 움직임 벡터이고, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제3 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 움직임 벡터인 제2 인접 움직임 벡터를 더 추가해도 된다.

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터도 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 상기 후보 리스트에 상기 제2 인접 움직임 벡터를 추가하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 상기 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐와 인접 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐가 일치하는 경우에만 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 후보로서 적절한 경우에만 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 적절한 예측 움직임 벡터가 도출된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 상기 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터가 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 경우, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 우선적으로 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 후보로서 보다 적절한 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 인덱스로 특정되는 상기 제2 참조 픽쳐의 표시순과, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제3 참조 인덱스로 특정되는 상기 제3 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트 및 상기 제2 참조 인덱스로 특정되는 상기 제2 참조 픽쳐의 표시순과, 상기 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제1 참조 인덱스로 특정되는 상기 제1 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다.

이에 의해, 제1 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐와 제2 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐가 일치하는지 아닌지가 표시순에 근거하여 적절히 판정된다.

상기 추가 단계에서는, 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 상기 제2 참조 픽쳐와 상기 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 상기 후보 리스트에 크기가 0인 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가해도 된다.

이에 의해, 후보수의 감소가 억제된다. 따라서, 후보 리스트에 후보가 전혀 존재하지 않는다는 상황이 회피된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 복수의 인덱스치와 상기 예측 움직임 벡터의 복수의 후보가 1:1로 대응하도록 상기 후보 리스트에 인덱스치와 상기 예측 움직임 벡터의 후보를 추가하고, 상기 복호 단계에서는, 인덱스치가 클수록 부호가 길어지도록 부호화된 인덱스치를 더 복호하고, 상기 선택 단계에서는, 상기 후보 리스트로부터 복호된 상기 인덱스치에 대응하는 상기 예측 움직임 벡터를 선택해도 된다.

이에 의해, 선택된 예측 움직임 벡터가 적절히 복호된다. 따라서, 부호화측과 복호측에서 동일한 예측 움직임 벡터가 선택된다.

또, 상기 추가 단계에서는, 상기 복호 대상 블록의 좌측 이웃 블록, 상기 복호 대상 블록의 상부 이웃 블록 및 상기 복호 대상 블록의 우측 상부 이웃 블록의 각각을 상기 인접 블록으로서 간주하고, 상기 후보 리스트에 상기 인접 블록의 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 복수의 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 복수의 후보로서 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다.

본 발명에 관한 화상 부호화 장치는, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행하고, 부호화 대상 픽쳐를 블록마다 부호화하는 화상 부호화 장치에 있어서, 상기 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록의 움직임 벡터인 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에, 상기 부호화 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터인 제1 인접 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가하는 추가부와, 상기 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 상기 후보 리스트로부터 상기 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 상기 예측 움직임 벡터를 선택하는 선택부와, 선택된 상기 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 현 움직임 벡터를 부호화하는 부호화부를 구비하고, 상기 추가부는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 현 움직임 벡터에 대한 상기 후보 리스트에 상기 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하는 화상 부호화 장치이어도 된다.

이에 의해, 상기 화상 부호화 방법이 화상 부호화 장치로서 실현된다.

또, 본 발명에 관한 화상 복호장치는, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행하고, 복호 대상 픽쳐를 블록마다 복호하는 화상 복호장치에 있어서, 상기 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록의 움직임 벡터인 현 움직임 벡터의 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에, 상기 복호 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터인 제1 인접 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가하는 추가부와, 상기 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 상기 후보 리스트로부터 상기 현 움직임 벡터의 복호에 이용되는 상기 예측 움직임 벡터를 선택하는 선택부와, 선택된 상기 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 현 움직임 벡터를 복호하는 복호부를 구비하고, 상기 추가부는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 현 움직임 벡터에 대한 상기 후보 리스트에 상기 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하는 화상 복호장치이어도 된다.

이에 의해, 상기 화상 복호방법이 화상 복호장치로서 실현된다.

또, 본 발명에 관한 화상 부호화 복호장치는, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행하고, 부호화 대상 픽쳐를 블록마다 부호화하고, 복호 대상 픽쳐를 블록마다 복호하는 화상 부호화 복호장치에 있어서, 상기 부호화 대상 픽쳐 또는 상기 복호 대상 픽쳐에 포함되는 처리 대상 블록의 움직임 벡터인 현 움직임 벡터의 부호화 또는 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에, 상기 처리 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터인 제1 인접 움직임 벡터를 상기 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가하는 추가부와, 상기 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 상기 후보 리스트로부터 상기 현 움직임 벡터의 부호화 또는 복호에 이용되는 상기 예측 움직임 벡터를 선택하는 선택부와, 선택된 상기 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 현 움직임 벡터를 부호화하는 부호화부와, 선택된 상기 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 현 움직임 벡터를 복호하는 복호부를 구비하고, 상기 추가부는, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 현 움직임 벡터에 대한 상기 후보 리스트에, 상기 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하는 화상 부호화 복호장치이어도 된다.

이에 의해, 상기 화상 부호화 장치 및 상기 화상 복호장치의 양쪽 기능이 화상 부호화 복호장치로서 실현된다.

본 발명에 의해, 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터가 도출된다. 따라서, 움직임 벡터의 부호화 효율이 향상한다.

도 1은 실시형태 1에 관한 화상 부호화 장치의 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 관한 화상 부호화 장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 실시형태 1에 관한 예측 방향의 결정 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 4는 실시형태 1에 관한 후보 리스트의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 5는 실시형태 1에 관한 추가 플래그의 판정 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 6A는 실시형태 1에 관한 제1 예측 방향의 후보 리스트의 예를 나타내는 도이다.
도 6B는 실시형태 1에 관한 제2 예측 방향의 후보 리스트의 예를 나타내는 도이다.
도 7은 실시형태 1에 관한 예측 움직임 벡터 인덱스의 부호의 예를 나타내는 도이다.
도 8은 실시형태 1에 관한 예측 움직임 벡터의 선택 처리를 나타내는 도이다.
도 9는 실시형태 2에 관한 화상 복호장치의 구성도이다.
도 10은 실시형태 2에 관한 화상 복호장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 11A는 실시형태 3에 관한 화상 부호화 장치의 구성도이다.
도 11B는 실시형태 3에 관한 화상 부호화 장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 12A는 실시형태 4에 관한 화상 복호장치의 구성도이다.
도 12B는 실시형태 4에 관한 화상 복호장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 13은 실시형태 5에 관한 화상 부호화 복호장치의 구성도이다.
도 14는 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 15는 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 16은 텔레비전의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 17은 광디스크인 기록 미디어에 정보를 읽고 쓰는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 18은 광디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도이다.
도 19A는 휴대전화의 일례를 나타내는 도이다.
도 19B는 휴대전화의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 20은 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도이다.
도 21은 각 스트림이 다중화 데이터에서 어떻게 다중화되고 있는지를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 22는 PES 패킷열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더 상세하게 나타낸 도이다.
도 23은 다중화 데이터에서의 TS 패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도이다.
도 24는 PMT의 데이터 구성을 나타내는 도이다.
도 25는 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 26은 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 27은 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도이다.
도 28은 각 실시형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적회로의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 29는 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도이다.
도 30은 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도이다.
도 31은 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응 부여한 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도이다.
도 32A는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일례를 나타내는 도이다.
도 32B는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일례를 나타내는 도이다.
도 33은 두 개의 참조 픽쳐 리스트의 예를 나타내는 도이다.
도 34는 부호화 대상 블록 및 세 개의 인접 블록의 예를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 본 발명의 바람직한 일 구체예를 나타낸다. 이하의 실시형태로 나타나는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 위치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은 일례로, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 본 발명은 청구의 범위만에 의해 한정된다. 따라서, 이하의 실시형태에서의 구성요소 중, 본 발명의 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성요소에 대해서는, 본 발명의 과제를 달성하는데 반드시 필요하지는 않지만, 보다 바람직한 형태를 구성하는 것으로서 설명된다.

또, 이하의 기재에서는 제1 참조 픽쳐 리스트가 L0 예측에 대응하고, 제2 참조 픽쳐 리스트가 L1 예측에 대응하고 있다. 그리고, 제1 참조 픽쳐 리스트가 제1 예측 방향에 대응하고, 제2 참조 픽쳐 리스트가 제2 예측 방향에 대응하고 있다. 그러나, 제1 참조 픽쳐 리스트가 L1 예측에 대응하고, 제2 참조 픽쳐 리스트가 L0 예측에 대응해도 된다. 마찬가지로, 제1 참조 픽쳐 리스트가 제2 예측 방향에 대응하고, 제2 참조 픽쳐 리스트가 제1 예측 방향에 대응하고 있어도 된다.

(실시형태 1)

도 1은, 본 실시형태에 관한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 1에 나타난 화상 부호화 장치(100)는 직교변환부(102), 양자화부(103), 역양자화부(105), 역직교변환부(106), 블록 메모리(108), 프레임 메모리(109), 인트라 예측부(110), 인터 예측부(111), 인터 예측 제어부(114), 픽쳐 타입 결정부(113), 참조 픽쳐 리스트 관리부(115), 추가 판정부(116), 가변길이 부호화부(104), 감산부(101), 가산부(107) 및 스위치부(112)를 구비하고 있다.

직교변환부(102)는, 후술하는 수단으로 생성된 예측 화상 데이터와 입력 화상열의 예측 오차 데이터에 대해 화상 영역으로부터 주파수 영역으로 변환을 실시한다. 양자화부(103)는, 주파수 영역으로 변환된 예측 오차 데이터에 대해 양자화 처리를 실시한다. 역양자화부(105)는, 양자화부(103)에 의해 양자화 처리된 예측 오차 데이터에 대해 역양자화 처리를 실시한다. 역직교변환부(106)는, 역양자화 처리된 예측 오차 데이터에 대해 주파수 영역으로부터 화상 영역으로 변환을 실시한다.

블록 메모리(108)는, 예측 화상 데이터와 역양자화 처리된 예측 오차 데이터로부터 구한 복호 화상을 블록 단위로 보존하기 위한 메모리이다. 프레임 메모리(109)는, 복호 화상을 프레임 단위로 보존하기 위한 메모리이다.

픽쳐 타입 결정부(113)는 I 픽쳐, B 픽쳐, P 픽쳐 중 어느 픽쳐 타입으로 입력 화상열을 부호화할지를 결정하고, 픽쳐 타입 정보를 생성한다. 인트라 예측부(110)는, 블록 메모리(108)에 보존되어 있는 블록 단위의 복호 화상을 이용하여 부호화 대상 블록의 인트라 예측에 의한 예측 화상 데이터를 생성한다. 인터 예측부(111)는, 프레임 메모리(109)에 보존되어 있는 프레임 단위의 복호 화상을 이용하여 부호화 대상 블록의 인터 예측에 의한 예측 화상 데이터를 생성한다.

참조 픽쳐 리스트 관리부(115)는, 인터 예측에서 참조하는 부호화가 완료된 참조 픽쳐에 참조 픽쳐 인덱스를 할당하고, 표시순 등과 함께 참조 리스트를 작성한다.

또한, 본 실시형태에서는 참조 픽쳐 리스트 관리부(115)는 참조 픽쳐 인덱스와 표시순으로 참조 픽쳐를 관리하지만, 참조 픽쳐 인덱스와 부호화순 등으로 참조 픽쳐를 관리해도 상관없다.

추가 판정부(116)는, 참조 픽쳐 리스트 관리부(115)에 의해 작성된 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트를 이용하여 예측 움직임 벡터의 후보(예측 움직임 벡터 후보)를 추가할지 안 할지를 판정한다. 구체적으로는, 후술하는 방법으로, 추가 판정부(116)는 부호화 대상 블록에서의 제2 예측 방향의 후보 리스트(예측 움직임 벡터 후보 리스트)에 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 추가할지 안 할지를 판정한다. 그리고, 추가 판정부(116)는 추가 플래그를 설정한다.

인터 예측 제어부(114)는 복수의 예측 움직임 벡터 후보 중, 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터와의 오차가 가장 작은 예측 움직임 벡터 후보를 이용하여 움직임 벡터의 부호화가 실시되도록 부호화에 이용되는 예측 움직임 벡터를 결정한다. 여기서, 오차는 예측 움직임 벡터 후보와 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터의 차분치를 나타낸다.

또, 인터 예측 제어부(114)는 결정된 예측 움직임 벡터에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 블록마다 생성한다. 그리고, 예측 움직임 벡터 인덱스, 예측 움직임 벡터 후보의 오차 정보 및 참조 픽쳐 인덱스가 가변길이 부호화부(104)로 보내진다.

가변길이 부호화부(104)는 양자화 처리된 예측 오차 데이터, 인터 예측 방향 플래그, 참조 픽쳐 인덱스 및 픽쳐 타입 정보에 대해 가변길이 부호화 처리를 실시함으로써 비트 스트림을 생성한다.

도 2는, 본 실시형태에 관한 화상 부호화 방법의 처리 흐름의 개요를 나타낸다. 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록을 움직임 벡터 검출 모드로 부호화하는 경우의 예측 방향을 결정한다(S101). 다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 검출 모드의 예측 방향이 쌍방향 예측인지 아닌지를 판정한다(S102).

예측 방향이 쌍방향 예측인 경우(S102에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 후술하는 방법으로, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트 및 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 각각 산출한다(S103, S104).

다음으로, 추가 판정부(116)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할지 안 할지를 판정한다(S105). 예측 움직임 벡터 후보를 추가한다고 판정된 경우(S105에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다(S106).

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트 및 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터와 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터를 각각 선택한다. 그리고, 가변길이 부호화부(104)는 선택된 각 예측 움직임 벡터에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 부호화하여 비트 스트림에 부수(concomitance)시킨다(S107).

움직임 벡터 검출 모드의 예측 방향이 편방향 예측인 경우(S102에서 No), 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 검출 모드의 예측 방향이 제2 예측 방향인지 아닌지를 판정한다(S108).

예측 방향이 제2 예측 방향인 경우(S108에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 산출한다(S109). 다음으로, 추가 판정부(116)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할지 안 할지를 판정한다(S110). 예측 움직임 벡터를 추가한다고 판정된 경우(S110에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다(S111).

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터를 선택한다. 그리고, 가변길이 부호화부(104)는 선택된 예측 움직임 벡터에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 부호화하여 비트 스트림에 부수시킨다(S112).

예측 방향이 제2 예측 방향이 아닌 경우(S108에서 No), 인터 예측 제어부(114)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 산출한다(S113). 그 후, 인터 예측 제어부(114)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터를 선택한다. 그리고, 가변길이 부호화부(104)는 선택된 예측 움직임 벡터에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 부호화하여 비트 스트림에 부수시킨다(S114).

마지막으로, 가변길이 부호화부(104)는 움직임 벡터 검출 모드의 예측 방향을 나타내는 인터 예측 방향 플래그 및 참조 픽쳐 인덱스를 부호화하고, 비트 스트림에 부수시킨다(S115).

다음으로, 도 2에서의 움직임 벡터 검출 모드의 예측 방향의 결정 방법(S101)에 대해 도 3의 처리 흐름을 이용하여 상세하게 설명한다. 인터 예측 제어부(114)는, 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 특정되는 참조 픽쳐 및 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 특정되는 참조 픽쳐에 대해 움직임 검출을 실시한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 두 개의 참조 픽쳐에 대한 제1 움직임 벡터 및 제2 움직임 벡터를 생성한다(S201).

여기서, 인터 예측 제어부(114)는 움직임 검출에 있어서, 부호화 픽쳐 내의 부호화 대상 블록과 참조 픽쳐 내의 블록의 차분치를 산출한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 참조 픽쳐 내의 복수의 블록 중, 가장 차분치가 작은 블록을 참조 블록으로서 결정한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 위치와 참조 블록의 위치로부터 움직임 벡터를 구한다.

다음으로, 인터 예측부(111)는 구해진 제1 움직임 벡터를 이용하여 제1 예측 방향의 예측 화상을 생성한다. 인터 예측 제어부(114)는 그 예측 화상으로 부호화 대상 블록을 부호화하는 경우의 비용인 Cost1을, 예를 들면 이하의 식 4로 표현되는 바와 같은 R-D 최적화 모델로 산출한다(S202).

Cost=D＋λ×R…(식 4)

식 4에서, D는 코딩 왜곡(coding distortion)을 나타낸다. 구체적으로는, 어떤 움직임 벡터로 생성된 예측 화상을 이용하여 부호화 대상 블록을 부호화 및 복호하여 얻어진 화소치와 부호화 대상 블록의 원래의 화소치의 차분 절대치 합 등이 D로서 이용된다. 또, R는 발생 부호량을 나타낸다. 구체적으로는, 예측 화상 생성에 이용된 움직임 벡터를 부호화하는 것에 필요한 부호량 등이 R로서 이용된다. 또, λ는 라그랑주의 미정승수다.

다음으로, 인터 예측부(111)는 구해진 제2 움직임 벡터를 이용하여 제2 예측 방향의 예측 화상을 생성한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 식 4로부터 Cost2를 산출한다(S203).

다음으로, 인터 예측부(111)는 구해진 제1 움직임 벡터와 제2 움직임 벡터를 이용하여 쌍방향의 예측 화상을 생성한다. 여기서, 인터 예측부(111)는 예를 들면, 제1 움직임 벡터로부터 구해진 예측 화상과 제2 움직임 벡터로부터 구해진 예측 화상에 대해 화소마다 가산 평균을 실시함으로써 쌍방향 예측 화상을 생성한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 식 4로부터 CostBi를 산출한다(S204).

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 Cost1, Cost2 및 CostBi를 비교한다(S205). CostBi가 최소인 경우(S205에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 검출 모드의 예측 방향을 쌍방향 예측으로 결정한다(S206). CostBi가 최소가 아닌 경우(S205에서 No), 인터 예측 제어부(114)는 Cost1와 Cost2를 비교한다(S207).

Cost1가 작은 경우(S207에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 검출 모드를 제1 예측 방향의 편방향 예측으로 결정한다(S208). Cost1가 작지 않은 경우(S207에서 No), 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 검출 모드를 제2 예측 방향의 편방향 예측으로 결정한다(S209).

또한, 본 실시형태에서는 인터 예측부(111)는 쌍방향의 예측 화상 생성시에 화소마다 가산 평균을 실시했지만, 가중 가산 평균 등을 실시해도 상관없다.

다음으로, 도 2에서의 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 산출 방법(S103, S104, S109, S113)에 대해 도 4의 처리 흐름을 이용하여 상세하게 설명한다. 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 좌측에 인접하는 인접 블록 A, 상부에 인접하는 인접 블록 B, 우측 상부에 인접하는 인접 블록 C를 결정한다(S301).

예를 들면, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 가장 좌측 상부의 위치에 있는 화소의 좌측 이웃 화소가 소속하는 블록을 인접 블록 A으로서 결정한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는, 부호화 대상 블록의 가장 좌측 상부의 위치에 있는 화소의 상부 이웃 화소가 소속하는 블록을 인접 블록 B로서 결정한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 가장 우측 상부의 위치에 있는 화소의 우측 상부에 인접하는 화소가 소속하는 블록을 인접 블록 C로서 결정한다.

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록 A, B, C의 각각에 대해 두 개의 조건 모두를 만족하는지 아닌지를 판정한다(S302). 이 두 개의 조건 중 하나는, 인접 블록 N(N는 A, B, C 중 어느 하나)가 부호화 대상 블록의 움직임 벡터에 대응하는 예측 방향과 동일한 예측 방향의 움직임 벡터를 가지는 것이다. 다른 하나는, 인접 블록 N의 참조 픽쳐가 부호화 대상 블록의 참조 픽쳐와 동일한 것이다.

인접 블록 N에 대해 두 개의 조건이 만족된 경우(S302에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록 N의 인접 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다(S303). 또, 인터 예측 제어부(114)는 복수의 인접 블록의 복수의 움직임 벡터의 중간치(중앙치)를 산출하고, 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다(S304).

또한, 상술한 처리에서, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 움직임 벡터에 대응하는 예측 방향과 동일한 예측 방향을 가지는 인접 블록의 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다. 그리고, 인터 예측 제어부(114)는, 다른 예측 방향을 가지는 인접 블록의 움직임 벡터는 추가하지 않는다. 그러나, 인터 예측 제어부(114)는 다른 예측 방향을 가지는 인접 블록의 움직임 벡터를 0으로 하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가하도록 해도 상관없다.

다음으로, 도 2에서의 추가 플래그의 결정 방법(S105, S110)에 대해 설명한다.

인접 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐와 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐가 동일한 경우가 있다. 일반적으로 이런 경우, 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터와 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터는, 비교적 가까운 경향이 있다.

따라서 이 경우에는, 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보에 추가한다. 즉, 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보에 추가한다.

이와 같이, 화상 부호화 장치(100)는 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터 후보에, 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터뿐 아니라 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 추가함으로써 보다 효율적으로 부호화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보에 추가하지만, 이에 한정되지 않는다.

예를 들면, 인접 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐와 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐가 동일한 경우가 있다. 이 경우, 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보에 추가해도 된다.

즉, 인터 예측 제어부(114)는, 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보에 추가해도 된다. 이 구성에서도, 화상 부호화 장치(100)는 움직임 벡터를 보다 효율적으로 부호화할 수 있다.

또, 가변길이 부호화부(104)는 상술한 추가 플래그를 부호화하고, 비트 스트림에 추가해도 된다. 이에 의해, 복호측에서는 추가 플래그에 근거하여 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 추가해야 하는지 아닌지의 판단이 가능해진다. 따라서, 복호 시의 처리량의 삭감이 가능해진다.

또, 가변길이 부호화부(104)는 블록 단위로 추가 플래그를 부수시켜도 된다. 이에 의해, 유연한 전환이 가능해진다. 또, 가변길이 부호화부(104)는 픽쳐 단위로 추가 플래그를 부수시켜도 상관없다. 이에 의해, 부호화 효율의 향상과 복호측의 처리량 삭감의 양립이 가능해진다.

이하, 도 5를 이용하여 추가 플래그의 결정 방법에 대해 상세하게 설명한다.

추가 판정부(116)는, 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스를 취득한다(S401). 또, 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록 A, B, C의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스를 취득한다(S402).

다음으로, 추가 판정부(116)는 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스의 값이 나타내는 참조 픽쳐와 인접 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스의 값이 나타내는 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정한다(S403). 이때, 추가 판정부(116)는, 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제1 참조 픽쳐 리스트를 이용하여 판정한다.

예를 들면, 추가 판정부(116)는, 제2 참조 픽쳐 리스트로부터 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐의 표시순을 구한다. 또, 추가 판정부(116)는 제1 참조 픽쳐 리스트로부터 인접 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐의 표시순을 구한다. 추가 판정부(116)는 이들 두 개의 표시순을 비교하고, 이들이 같으면 두 개의 참조 픽쳐는 동일하다고 판정한다.

부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐와 인접 블록의 제1 예측 방향이 참조하는 픽쳐가 동일한 경우(S403에서 Yes), 추가 판정부(116)는 추가 플래그를 온으로 설정한다(S404). 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐와 인접 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐가 동일하지 않은 경우(S403에서 No), 추가 판정부(116)는 추가 플래그를 오프로 설정한다(S405).

또한, 본 실시형태에서는 추가 판정부(116)는 표시순을 이용하여 두 개의 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정하고 있다. 그러나, 추가 판정부(116)는 부호화순 등을 이용하여 두 개의 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 상관없다. 또, 추가 판정부(116)는 도 4의 판정 결과가 거짓인 경우(S302에서 No)에만 도 5의 처리를 실시해도 된다.

도 4의 판정 결과가 참인 경우(S302에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보로서 추가한다. 이 경우, 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 다시 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보로서 추가하는 것은 용장이다.

따라서, 도 4의 판정 결과가 거짓인 경우(S302에서 No)에만 추가 판정부(116)는 도 5의 처리를 실시해도 된다. 이에 의해, 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터가 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보로 되어 있지 않은 경우에만 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가할 수 있다. 이에 의해, 부호화 효율의 향상이 가능해진다.

다음으로, 도 34와 같이 부호화 대상 블록이 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0 및 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1를 가지는 경우에, 도 2의 처리(S103~S106)에 의해 생성되는 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 예에 대해 도 6A, 도 6B를 이용하여 설명한다.

이후의 설명에서는, 도 34에서 다음과 같은 관계가 가정된다. 즉, 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐와 인접 블록 A, B, C의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐가 동일하다. 또, 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐와 인접 블록 A, C의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐와 인접 블록 B의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐가 동일 픽쳐이다.

도 6A의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에서, Median(MvL0_A, MvL0_B, MvL0_C)에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 0이다. 움직임 벡터 MvL0_A에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 1이다. 움직임 벡터 MvL0_B에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 2이다. 움직임 벡터 MvL0_C에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 3이다.

또, 도 6B의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에서, Median(MvL1_A, MvL0_B, MvL1_C)에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 0이다. 움직임 벡터 MvL1_A에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 1이다. 움직임 벡터 MvL0_B에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 2이다. 움직임 벡터 MvL1_C에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스는 3이다.

여기서, 인접 블록 B의 제2 예측 방향의 움직임 벡터 MvL1_B가 존재하지 않는 경우에, 인터 예측 제어부(114)는 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0_B를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다. 이와 같이, 인접 블록에 제2 예측 방향의 움직임 벡터가 존재하지 않고, 인접 블록에 제1 예측 방향의 움직임 벡터가 존재하는 경우, 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다.

이에 의해, 부호화 효율이 향상한다. 또한, 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트서, 인접 블록의 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우, 인터 예측 제어부(114)는 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당하지 않는다. 이에 의해, 부호화 효율이 향상한다. 또, 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당하는 방법은, 이 예에 한정되지 않는다. 움직임 벡터가 존재하지 않는 경우에, 인터 예측 제어부(114)는 크기가 0인 움직임 벡터를 후보 리스트에 추가하여 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당해도 된다.

도 7은, 예측 움직임 벡터 인덱스를 가변길이 부호화할 때에 이용하는 부호표의 예를 나타내고 있다. 예측 움직임 벡터 인덱스가 작을수록 부호가 짧다. 인터 예측 제어부(114)는, 예측 정밀도가 높다고 추정되는 후보에 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당한다. 이에 의해, 부호화 효율이 향상한다.

또한, 도 6B의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 예에서는, 인접 블록 B의 제1 예측 방향의 움직임 벡터 MvL0_B에 값이 2인 예측 움직임 벡터 인덱스가 할당되어 있다. 그러나, 동일한 예측 방향의 후보에 작은 예측 움직임 벡터 인덱스가 우선적으로 할당되어도 상관없다.

구체적으로는, 인터 예측 제어부(114)는 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에서, Median(MvL1_A, MvL0_B, MvL1_C)에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스에 0을 할당한다.

그리고, 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 MvL1_A에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스에 1을 할당한다. 또, 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 MvL1_C에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스에 2를 할당한다. 또, 인터 예측 제어부(114)는 움직임 벡터 MvL0_B에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스에 3을 할당한다.

이에 의해, 동일한 예측 방향이 우선되고, 예측 정밀도가 높다고 추정되는 예측 움직임 벡터 후보에 작은 예측 움직임 벡터 인덱스가 할당된다.

다음으로, 도 2에서의 예측 움직임 벡터 선택 방법(S107, S112, S114)에 대해 도 8의 처리 흐름을 이용하여 상세하게 설명한다. 인터 예측 제어부(114)는, 초기화로 카운터치에 0을 설정하고, 최소 차분 움직임 벡터에 값의 최대치 등을 설정한다(S501).

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는, 모든 예측 움직임 벡터 후보의 차분 움직임 벡터를 산출했는지 아닌지를 판정한다(S502). 아직 예측 움직임 벡터 후보가 남아 있으면(S502에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 움직임 검출 결과 벡터로부터 예측 움직임 벡터 후보를 뺌으로써, 차분 움직임 벡터를 산출한다(S503).

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 구해진 차분 움직임 벡터가 최소 차분 움직임 벡터보다 작은지 아닌지를 판정한다(S504). 차분 움직임 벡터가 최소 차분 움직임 벡터보다 작은 경우(S504에서 Yes), 인터 예측 제어부(114)는 최소 차분 움직임 벡터 및 예측 움직임 벡터 인덱스를 갱신한다(S505).

다음으로, 인터 예측 제어부(114)는 카운터치에 1을 추가한다(S506). 그리고, 인터 예측 제어부(114)는 다시, 다음 예측 움직임 벡터 후보가 존재하는지 아닌지를 판정한다(S502). 모든 예측 움직임 벡터 후보에 대해 차분 움직임 벡터를 산출했다고 판단된 경우(S502에서 No), 인터 예측 제어부(114)는 최종적으로 결정된 최소 차분 움직임 벡터 및 예측 움직임 벡터 인덱스를 가변길이 부호화부(104)로 보내 부호화시킨다(S507).

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 인터 예측 제어부(114)는 예측 움직임 벡터의 후보로서 인접 블록의 움직임 벡터를 선택할 때, 새로운 선택 기준을 이용한다. 이에 의해, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 픽쳐의 움직임 벡터의 부호화에 가장 적합한 예측 움직임 벡터를 도출한다. 따라서, 부호화 효율이 향상한다.

특히, 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐와 인접 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐가 동일한 경우가 있다. 이 경우, 인터 예측 제어부(114)는 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가한다. 이에 의해, 효율적으로 부호화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 추가한다. 그러나, 인터 예측 제어부(114)는 부호화 대상 블록의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 추가해도 상관없다.

(실시형태 2)

도 9는, 본 실시형태에 관한 화상 복호장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 9에 나타난 화상 복호장치(200)는 가변길이 복호부(204), 역양자화부(205), 역직교변환부(206), 가산부(207), 블록 메모리(208), 프레임 메모리(209), 인트라 예측부(210), 인터 예측부(211), 스위치부(212), 인터 예측 제어부(214), 참조 픽쳐 리스트 관리부(215) 및 추가 판정부(216)를 구비한다.

가변길이 복호부(204)는, 입력된 비트 스트림에 대해 가변길이 복호 처리를 실시한다. 그리고, 가변길이 복호부(204)는 픽쳐 타입, 참조 픽쳐 인덱스, 인터 예측 방향 정보, 예측 움직임 벡터 인덱스 및 양자화 계수를 생성한다. 역양자화부(205)는, 양자화 계수에 대해 역양자화 처리를 실시한다. 역직교변환부(206)는, 역양자화 처리를 실시한 직교변환 계수를 주파수 영역으로부터 화상 영역으로 변환하고, 예측 오차 화상 데이터를 생성한다.

블록 메모리(208)는, 예측 오차 화상 데이터와 예측 화상 데이터가 가산되어 생성된 화상열을 블록 단위로 보존하기 위한 메모리이다. 프레임 메모리(209)는, 화상열을 프레임 단위로 보존하기 위한 메모리이다.

인트라 예측부(210)는 블록 메모리(208)에 보존되어 있는 블록 단위의 화상열을 이용하여 인트라 예측을 실행함으로써, 복호 대상 블록의 예측 화상 데이터를 생성한다.

인터 예측부(211)는, 프레임 메모리(209)에 보존되어 있는 프레임 단위의 화상열을 이용하여 인터 예측을 실행함으로써, 복호 대상 블록의 예측 화상 데이터를 생성한다. 인터 예측 제어부(214)는 픽쳐 타입, 참조 픽쳐 인덱스, 인터 예측 방향 정보 및 예측 움직임 벡터 인덱스에 따라 인터 예측에서의 움직임 벡터와 예측 화상 데이터 생성 방법을 제어한다.

참조 픽쳐 리스트 관리부(215)는, 인터 예측에서 참조되는 복호가 완료된 참조 픽쳐에 참조 픽쳐 인덱스를 할당하고, 표시순 등과 함께 참조 리스트를 작성한다(도 33과 동일). B 픽쳐는 두 개의 픽쳐를 참조하여 복호된다. 그 때문에, 참조 픽쳐 리스트 관리부(215)는 두 개의 참조 리스트를 보유한다.

또한, 본 실시형태에 관한 참조 픽쳐 리스트 관리부(215)는, 참조 픽쳐 인덱스와 표시순으로 참조 픽쳐를 관리한다. 그러나, 참조 픽쳐 리스트 관리부(215)는 참조 픽쳐 인덱스와 부호화순(복호순) 등으로 참조 픽쳐를 관리해도 상관없다.

추가 판정부(216)는, 참조 픽쳐 리스트 관리부(215)에 의해 작성된 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트를 이용하여 복호 대상 블록에서의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 추가할지 안 할지를 판정한다. 그리고, 추가 판정부(216)는 추가 플래그를 설정한다. 또한, 추가 플래그의 결정 흐름은 실시형태 1의 도 5와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

마지막으로, 가산부(207)는 복호된 예측 오차 화상 데이터와 예측 화상 데이터를 가산함으로써, 복호 화상열을 생성한다.

도 10은, 본 실시형태에 관한 화상 복호방법의 처리 흐름의 개요를 나타낸다. 우선, 인터 예측 제어부(214)는 복호된 예측 방향이 쌍방향인지 아닌지를 판정한다(S601).

복호된 예측 방향이 쌍방향인 경우(S601에서 Yes), 인터 예측 제어부(214)는 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 산출한다(S602, S603). 또한, 예측 움직임 벡터 후보 리스트의 산출 방법에는, 실시형태 1의 도 4 등이 이용된다. 인터 예측 제어부(214)는 비트 스트림으로부터 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스를 복호한다. 추가 판정부(216)는, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할지 안 할지를 판정한다(S604).

추가 플래그가 온인 경우(S604에서 Yes), 인터 예측 제어부(214)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다(S605). 또한, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 추가할지 안 할지를 나타내는 추가 플래그는, 실시형태 1의 도 5 등과 마찬가지로 설정된다.

인터 예측 제어부(214)는, 비트 스트림으로부터 복호된 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 인덱스가 나타내는 예측 움직임 벡터를 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택한다. 그리고, 인터 예측 제어부(214)는, 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터에 비트 스트림으로부터 복호된 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 차분 움직임 벡터를 가산한다.

이에 의해, 인터 예측 제어부(214)는 제1 예측 방향 및 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 복호한다(S606).

예측 방향이 쌍방향이 아닌 경우(S601에서 No), 즉 인터 예측 방향이 편방향인 경우, 인터 예측 제어부(214)는 예측 방향이 제2 예측 방향인지 아닌지 판정한다(S607).

예측 방향이 제2 예측 방향인 경우(S607에서 Yes), 인터 예측 제어부(214)는 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 산출한다(S608). 추가 판정부(216)는, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가할지 안 할지를 판정한다(S609).

추가 플래그가 온인 경우(S609에서 Yes), 인터 예측 제어부(214)는 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 추가한다(S610).

인터 예측 제어부(214)는, 비트 스트림으로부터 복호된 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 인덱스가 나타내는 예측 움직임 벡터를 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택한다. 인터 예측 제어부(214)는, 선택된 예측 움직임 벡터와 비트 스트림으로부터 복호된 제2 예측 방향의 차분 움직임 벡터를 가산함으로써, 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 복호한다(S611).

예측 방향이 제2 예측 방향이 아닌 경우(S607에서 No), 즉 예측 방향이 제1 예측 방향인 경우, 인터 예측 제어부(214)는, 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보를 산출한다(S612).

인터 예측 제어부(214)는, 비트 스트림으로부터 복호된 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 인덱스가 나타내는 예측 움직임 벡터를 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택한다. 그리고, 인터 예측 제어부(214)는, 선택된 예측 움직임 벡터와 비트 스트림으로부터 복호된 제1 예측 방향의 차분 움직임 벡터를 가산함으로써, 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 복호한다(S613).

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 인터 예측 제어부(214)는 예측 움직임 벡터의 후보로서 인접 블록의 움직임 벡터를 선택할 때, 새로운 선택 기준을 이용한다. 이에 의해, 움직임 벡터의 복호에 가장 적합한 예측 움직임 벡터가 도출된다. 또, 부호화 효율이 향상한다.

특히, 복호 대상 블록의 제2 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐와 인접 블록의 제1 예측 방향의 참조 픽쳐 인덱스가 나타내는 참조 픽쳐가 동일한 경우가 있다. 이 경우, 인터 예측 제어부(214)는 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 복호 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보로서 추가한다. 이에 의해, 부호화 효율이 향상한다.

또한, 본 실시형태에 관한 인터 예측 제어부(214)는, 복호 대상 블록의 제2 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 인접 블록의 제1 예측 방향의 움직임 벡터를 추가한다. 그러나, 인터 예측 제어부(214)는, 복호 대상 블록의 제1 예측 방향의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 인접 블록의 제2 예측 방향의 움직임 벡터를 추가하도록 해도 상관없다.

(실시형태 3)

본 실시형태는, 실시형태 1의 화상 부호화 장치(100)의 특징적인 구성요소를 구비하는 화상 부호화 장치를 보완적으로 나타낸다.

도 11A는, 본 실시형태에 관한 화상 부호화 장치의 구성도이다. 도 11A에 나타난 화상 부호화 장치(300)는 추가부(301), 선택부(302) 및 부호화부(303)를 구비한다. 추가부(301)는 주로, 실시형태 1의 추가 판정부(116)에 대응한다. 선택부(302)는 주로, 실시형태 1의 인터 예측 제어부(114)에 대응한다. 부호화부(303)는 주로, 실시형태 1의 가변길이 부호화부(104)에 대응한다.

그리고, 화상 부호화 장치(300)는, 부호화 대상 픽쳐를 블록마다 부호화한다. 이때, 화상 부호화 장치(300)는, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행한다. 즉, 화상 부호화 장치(300)는, 제1 참조 픽쳐 리스트가 나타내는 참조 픽쳐 및 제2 참조 픽쳐 리스트가 나타내는 참조 픽쳐의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행한다.

도 11B는, 도 11A에 나타난 화상 부호화 장치(300)의 동작을 나타내는 플로차트이다. 우선, 추가부(301)는 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가한다(S701).

제1 인접 움직임 벡터는, 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터이다. 또, 제1 인접 움직임 벡터는 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리킨다. 현 움직임 벡터는 부호화 대상 블록의 움직임 벡터이다. 또, 현 움직임 벡터는 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리킨다.

다음으로, 선택부(302)는 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 후보 리스트로부터 현 움직임 벡터의 부호화에 이용되는 예측 움직임 벡터를 선택한다(S702). 다음으로, 부호화부(303)는 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 현 움직임 벡터를 부호화한다(S703).

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제1 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 추가부(301)는 후보 리스트에 제2 인접 움직임 벡터를 더 추가해도 된다. 제2 인접 움직임 벡터는, 인접 블록의 움직임 벡터이고, 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제3 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 움직임 벡터이다.

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터도 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 그리고, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 후보 리스트에 제2 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다. 또, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 그리고, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐와 인접 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐가 일치하는 경우에만 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 후보로서 적절한 경우에만 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 적절한 예측 움직임 벡터가 도출된다.

또, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 그리고, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터가 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 경우, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 우선적으로 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 후보로서 보다 적절한 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다.

또, 추가부(301)는 제2 참조 픽쳐의 표시순과 제3 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 또, 제2 참조 픽쳐의 표시순과 제1 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다.

여기서, 제1 참조 픽쳐는 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제1 참조 인덱스로 특정된다. 또, 제2 참조 픽쳐는 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 인덱스로 특정된다. 또, 제3 참조 픽쳐는 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제3 참조 인덱스로 특정된다.

이에 의해, 제1 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐와 제2 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐가 일치하는지 아닌지가 표시순에 근거하여 적절히 판정된다.

또, 추가부(301)는, 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 후보 리스트에 0을 추가해도 된다. 즉, 이 경우, 추가부(301)는 후보 리스트에 크기가 0인 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가해도 된다.

이에 의해, 후보수의 감소가 억제된다. 따라서, 후보 리스트에 후보가 전혀 존재하지 않는다는 상황이 회피된다.

또, 추가부(301)는, 복수의 인덱스치와 예측 움직임 벡터의 복수의 후보가 1:1로 대응하도록 후보 리스트에 인덱스치와 예측 움직임 벡터의 후보를 추가해도 된다. 그리고, 선택부(302)는 후보 리스트로부터 인덱스치를 예측 움직임 벡터로서 선택해도 된다. 부호화부(303)는 인덱스치가 클수록 부호가 길어지도록 선택된 인덱스치를 더 부호화해도 된다.

이에 의해, 선택된 예측 움직임 벡터가 적절히 부호화된다. 따라서, 부호화측과 복호측에서 동일한 예측 움직임 벡터가 선택된다.

또, 추가부(301)는 부호화 대상 블록의 좌측 이웃 블록, 부호화 대상 블록의 상부 이웃 블록 및 부호화 대상 블록의 우측 상부 이웃 블록의 각각을 인접 블록으로서 간주하고, 후보 리스트에 인접 블록의 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 복수의 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 복수의 후보로서 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다.

(실시형태 4)

본 실시형태는, 실시형태 2의 화상 복호장치(200)의 특징적인 구성요소를 구비하는 화상 복호장치를 보완적으로 나타낸다.

도 12A는, 본 실시형태에 관한 화상 복호장치의 구성도이다. 도 12A에 나타난 화상 복호장치(400)는 추가부(401), 선택부(402) 및 복호부(403)를 구비한다. 추가부(401)는 주로, 실시형태 2의 추가 판정부(216)에 대응한다. 선택부(402)는 주로, 실시형태 2의 인터 예측 제어부(214)에 대응한다. 복호부(403)는 주로, 실시형태 2의 가변길이 복호부(204) 및 인터 예측 제어부(214)에 대응한다.

그리고, 화상 복호장치(400)는 복호 대상 픽쳐를 블록마다 복호한다. 이때, 화상 복호장치(400)는, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행한다. 즉, 화상 복호장치(400)는 제1 참조 픽쳐 리스트가 나타내는 참조 픽쳐 및 제2 참조 픽쳐 리스트가 나타내는 참조 픽쳐의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행한다.

도 12B는, 도 12A에 나타난 화상 복호장치(400)의 동작을 나타내는 플로차트이다. 우선, 추가부(401)는 현 움직임 벡터의 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가한다(S801).

제1 인접 움직임 벡터는, 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터이다. 또, 제1 인접 움직임 벡터는 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리킨다. 현 움직임 벡터는, 복호 대상 블록의 움직임 벡터이다. 또, 현 움직임 벡터는 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리킨다.

다음으로, 선택부(402)는 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 후보 리스트로부터 현 움직임 벡터의 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터를 선택한다(S802). 다음으로, 복호부(403)는 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 현 움직임 벡터를 복호한다(S803).

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제1 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 추가부(401)는 후보 리스트에 제2 인접 움직임 벡터를 더 추가해도 된다. 제2 인접 움직임 벡터는, 인접 블록의 움직임 벡터이고, 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제3 참조 픽쳐 내의 위치를 가리키는 움직임 벡터이다.

이에 의해, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 후보 리스트에 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터도 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다. 따라서, 현 움직임 벡터의 부호화 효율의 향상에 적합한 예측 움직임 벡터의 도출이 가능해진다.

또, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 그리고, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 후보 리스트에 제2 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다. 또, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 그리고, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐와 인접 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽쳐가 일치하는 경우에만 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 후보로서 적절한 경우에만 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 적절한 예측 움직임 벡터가 도출된다.

또, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 그리고, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정된 경우, 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 현 움직임 벡터가 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 경우, 제2 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 인접 움직임 벡터가 우선적으로 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 후보로서 보다 적절한 인접 움직임 벡터가 후보 리스트에 추가된다.

또, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐의 표시순과 제3 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다. 또, 제2 참조 픽쳐의 표시순과 제1 참조 픽쳐의 표시순이 동일한지 아닌지를 판정함으로써, 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일한지 아닌지를 판정해도 된다.

여기서, 제1 참조 픽쳐는 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제1 참조 인덱스로 특정된다. 또, 제2 참조 픽쳐는 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 인덱스로 특정된다. 또, 제3 참조 픽쳐는 제2 참조 픽쳐 리스트 및 제3 참조 인덱스로 특정된다.

이에 의해, 제1 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐와 제2 참조 픽쳐 리스트에서 특정되는 참조 픽쳐가 일치하는지 아닌지가 표시순에 근거하여 적절히 판정된다.

또, 추가부(401)는 제2 참조 픽쳐와 제3 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우이면서 제2 참조 픽쳐와 제1 참조 픽쳐가 동일하다고 판정되지 않은 경우, 후보 리스트에 0을 추가해도 된다. 즉, 이 경우, 추가부(401)는 후보 리스트에 크기가 0인 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가해도 된다.

이에 의해, 후보수의 감소가 억제된다. 따라서, 후보 리스트에 후보가 전혀 존재하지 않는다는 상황이 회피된다.

또, 추가부(401)는 복수의 인덱스치와 예측 움직임 벡터의 복수의 후보가 1:1로 대응하도록 후보 리스트에 인덱스치와 예측 움직임 벡터의 후보를 추가해도 된다. 그리고, 복호부(403)는 인덱스치가 클수록 부호가 길어지도록 부호화된 인덱스치를 더 복호해도 된다. 선택부(402)는, 후보 리스트로부터 복호된 인덱스치에 대응하는 예측 움직임 벡터를 선택해도 된다.

이에 의해, 선택된 예측 움직임 벡터가 적절히 복호된다. 따라서, 부호화측과 복호측에서 동일한 예측 움직임 벡터가 선택된다.

또, 추가부(401)는 복호 대상 블록의 좌측 이웃 블록, 복호 대상 블록의 상부 이웃 블록 및 복호 대상 블록의 우측 상부 이웃 블록의 각각을 인접 블록으로서 간주하고, 후보 리스트에 인접 블록의 제1 인접 움직임 벡터를 추가해도 된다.

이에 의해, 복수의 인접 움직임 벡터가 예측 움직임 벡터의 복수의 후보로서 후보 리스트에 추가된다. 따라서, 예측 움직임 벡터의 선택지가 증가한다.

(실시형태 5)

본 실시형태는, 실시형태 1의 화상 부호화 장치(100) 및 실시형태 2의 화상 복호장치(200)의 특징적인 구성요소를 구비하는 화상 부호화 복호장치를 보완적으로 나타낸다.

도 13은, 본 실시형태에 관한 화상 부호화 복호장치의 구성도이다. 도 13에 나타난 화상 부호화 복호장치(500)는 추가부(501), 선택부(502), 부호화부(503) 및 복호부(504)를 구비한다.

추가부(501)는 주로, 실시형태 1의 추가 판정부(116) 및 실시형태 2의 추가 판정부(216)에 대응한다. 선택부(402)는 주로, 실시형태 1의 인터 예측 제어부(114) 및 실시형태 2의 인터 예측 제어부(214)에 대응한다. 부호화부(503)는 주로, 실시형태 1의 가변길이 부호화부(104)에 대응한다. 복호부(504)는 주로, 실시형태 2의 가변길이 복호부(204) 및 인터 예측 제어부(214)에 대응한다.

그리고, 화상 부호화 복호장치(500)는 부호화 대상 픽쳐를 블록마다 부호화하고, 복호 대상 픽쳐를 블록마다 복호한다. 이때, 화상 부호화 복호장치(500)는, 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행한다. 즉, 화상 부호화 복호장치(500)는, 제1 참조 픽쳐 리스트가 나타내는 참조 픽쳐 및 제2 참조 픽쳐 리스트가 나타내는 참조 픽쳐의 한쪽 또는 양쪽을 이용하는 예측을 실행한다.

추가부(501)는, 현 움직임 벡터의 부호화 또는 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터의 후보 리스트에 제1 인접 움직임 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 추가한다.

제1 인접 움직임 벡터는, 부호화 대상 픽쳐 또는 복호 대상 픽쳐에 포함되는 처리 대상 블록에 인접하는 인접 블록의 움직임 벡터이다. 또, 제1 인접 움직임 벡터는, 제1 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제1 참조 픽쳐 내의 위치를 가리킨다. 현 움직임 벡터는, 처리 대상 블록의 움직임 벡터이다. 또, 현 움직임 벡터는 제2 참조 픽쳐 리스트에 포함되는 제2 참조 픽쳐 내의 위치를 가리킨다.

선택부(502)는, 제1 인접 움직임 벡터를 포함하는 후보 리스트로부터 현 움직임 벡터의 부호화 또는 복호에 이용되는 예측 움직임 벡터를 선택한다. 부호화부(503)는, 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 현 움직임 벡터를 부호화한다. 복호부(504)는, 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 현 움직임 벡터를 복호한다.

이에 의해, 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치의 양쪽 기능이 화상 부호화 복호장치로서 실현된다.

이상, 본 발명에 관한 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치에 대해 복수의 실시형태에 근거하여 설명했지만, 본 발명은 그들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 그들 실시형태에 대해 당업자가 생각나는 변형을 실시하여 얻어지는 형태 및 그들 실시형태에서의 구성요소를 임의로 조합하여 실현되는 다른 형태도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 특정 처리부가 실행하는 처리를 다른 처리부가 실행해도 된다. 또, 처리를 실행하는 차례가 변경되어도 되고, 복수의 처리가 병행하여 실행되어도 된다.

또, 본 발명은 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치로서 실현할 수 있을 뿐 아니라, 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치를 구성하는 처리 수단을 단계로 하는 방법으로서 실현할 수 있다. 예를 들면, 그들 단계는 컴퓨터에 의해 실행된다. 그리고, 본 발명은 그들 방법에 포함되는 단계를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서 실현할 수 있다. 또, 본 발명은 그 프로그램을 기록한 CD-ROM 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 실현할 수 있다.

또, 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치는 그들에 포함되는 구성요소를 조합함으로써, 화상 부호화 복호장치로서 실현된다.

또, 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치에 포함되는 복수의 구성요소는, 집적회로인 LSI(Large Scale Integration)로서 실현되어도 된다. 이들 구성요소는 개별적으로 1 칩화되어도 되고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1 칩화되어도 된다. 예를 들면, 메모리 이외의 구성요소가 1 칩화되어도 된다. 여기에서는 LSI라 했지만, 집적도의 차이에 따라 IC(Integrated Circuit), 시스템 LSI, 슈퍼 LSI 또는 울트라 LSI라 호칭되는 경우도 있다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한정하는 것이 아니라 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array), 또는 LSI 내부의 회로 셀의 접속 및 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 된다.

또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해 LSI로 치환되는 집적회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 화상 부호화 장치 및 화상 복호장치에 포함되는 구성요소의 집적회로화를 실시해도 된다.

(실시형태 6)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법) 또는 동화상 복호화 방법(화상 복호방법)의 구성을 실현하기 위한 프로그램을 기억 미디어에 기록함으로써, 상기 각 실시형태에서 나타낸 처리를 독립된 컴퓨터 시스템에서 간단하게 실시하는 것이 가능해진다. 기억 미디어는 자기 디스크, 광디스크, 광자기 디스크, IC 카드, 반도체 메모리 등 프로그램을 기록할 수 있는 것이면 된다.

또 여기서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법)이나 동화상 복호화 방법(화상 복호방법)의 응용예와 그를 이용한 시스템을 설명한다. 해당 시스템은, 화상 부호화 방법을 이용한 화상 부호화 장치 및 화상 복호방법을 이용한 화상 복호장치로 이루어지는 화상 부호화 복호장치를 가지는 것을 특징으로 한다. 시스템에서의 다른 구성에 대해, 경우에 따라 적절히 변경할 수 있다.

도 14는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도이다. 통신 서비스의 제공 구역을 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex106, ex107, ex108, ex109, ex110)이 설치되어 있다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 인터넷(ex101)에 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 및 전화망(ex104) 및 기지국(ex106~ex110)을 통해 컴퓨터(ex111), PDA(Personal Digital Assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 게임기(ex115) 등의 각 기기가 접속된다.

그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 14와 같은 구성에 한정되지 않고, 어느 하나의 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또, 고정 무선국인 기지국(ex106~ex110)을 통하지 않고 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다. 또, 각 기기가 근거리 무선 등을 통해 직접 서로 접속되어 있어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 비디오카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이며, 카메라(ex116)는 디지털카메라 등의 정지화상 촬영, 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또, 휴대전화(ex114)는 GSM(등록상표)(Global System for Mobile Communications) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 방식, 혹은 LTE(Long Term Evolution) 방식, HSPA(High Speed Packet Access)의 휴대전화기 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이며, 어떤 것이어도 상관없다.

컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는 카메라(ex113) 등이 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통해 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능해진다. 라이브 전송에서는, 사용자가 카메라(ex113)를 이용하여 촬영하는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브의 영상 등)에 대해 상기 각 실시형태에서 설명한 바와 같이 부호화 처리를 실시하고(즉, 본 발명의 화상 부호화 장치로서 기능한다), 스트리밍 서버(ex103)에 송신한다. 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있던 클라이언트에 대해 송신된 컨텐츠 데이터를 스트림 전송한다. 클라이언트로는, 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 게임기(ex115) 등이 있다. 전송된 데이터를 수신한 각 기기에서는, 수신한 데이터를 복호화 처리하여 재생한다(즉, 본 발명의 화상 복호장치로서 기능한다).

또한, 촬영한 데이터의 부호화 처리는 카메라(ex113)로 실시해도, 데이터의 송신 처리를 하는 스트리밍 서버(ex103)로 실시해도 되며, 서로 분담하여 실시해도 된다. 마찬가지로 전송된 데이터의 복호화 처리는 클라이언트로 실시해도, 스트리밍 서버(ex103)로 실시해도 되며, 서로 분담하여 실시해도 된다. 또, 카메라(ex113)에 한정하지 않고, 카메라(ex116)로 촬영한 정지화상 및/또는 동화상 데이터를 컴퓨터(ex111)를 통해 스트리밍 서버(ex103)에 송신해도 된다. 이 경우의 부호화 처리는 카메라(ex116), 컴퓨터(ex111), 스트리밍 서버(ex103) 중 어느 것으로 실시해도 되며, 서로 분담하여 실시해도 된다.

또, 이들 부호화·복호화 처리는, 일반적으로 컴퓨터(ex111)나 각 기기가 가지는 LSI(ex500)에서 처리한다. LSI(ex500)는, 원 칩이어도 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화·복호화용 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 어떠한 기록 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크 등)에 넣고, 그 소프트웨어를 이용하여 부호화·복호화 처리를 실시해도 된다. 또, 휴대전화(ex114)가 카메라가 부착된 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이때의 동화상 데이터는 휴대전화(ex114)가 가지는 LSI(ex500)로 부호화 처리된 데이터이다.

또, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버나 복수의 컴퓨터에 있어서, 데이터를 분산하여 처리하거나 기록하거나 전송하는 것이어도 된다.

이상과 같이 하여, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는 부호화된 데이터를 클라이언트가 수신하여 재생할 수 있다. 이와 같이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는 사용자가 송신한 정보를 실시간으로 클라이언트가 수신하여 복호화하고 재생할 수 있어, 특별한 권리나 설비를 갖지 않은 사용자라도 개인 방송을 실현할 수 있다.

또한, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 예에 한정하지 않고, 도 15에 나타내는 바와 같이 디지털 방송용 시스템(ex200)에도 상기 각 실시형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호장치) 중 어느 하나를 넣을 수 있다. 구체적으로는, 방송국(ex201)에서는 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터가 전파를 통해 통신 또는 위성(ex202)에 전송된다. 이 영상 데이터는 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 데이터이다(즉, 본 발명의 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터이다). 이를 받은 방송위성(ex202)은 방송용 전파를 발신하고, 이 전파를 위성방송의 수신이 가능한 가정의 안테나(ex204)가 수신한다. 수신한 다중화 데이터를 텔레비전(수신기)(ex300) 또는 셋탑 박스(STB)(ex217) 등의 장치가 복호화하여 재생한다(즉, 본 발명의 화상 복호장치로서 기능한다).

또, DVD, BD 등의 기록 미디어(ex215)에 기록한 다중화 데이터를 판독하여 복호화하는, 또는 기록 미디어(ex215)에 영상신호를 부호화하고, 또 경우에 따라서는 음악 신호와 다중화하여 기입하는 리더/리코더(ex218)에도 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 장치 또는 동화상 부호화 장치를 실장하는 것이 가능하다. 이 경우, 재생된 영상신호는 모니터(ex219)에 표시되고, 다중화 데이터가 기록된 기록 미디어(ex215)에 의해 다른 장치나 시스템에서 영상신호를 재생할 수 있다. 또, 케이블 텔레비전용 케이블(ex203) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex204)에 접속된 셋탑 박스(ex217) 내에 동화상 복호화 장치를 실장하고, 이를 텔레비전의 모니터(ex219)로 표시해도 된다. 이때 셋탑 박스가 아니라 텔레비전 내에 동화상 복호화 장치를 넣어도 된다.

도 16은, 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비전(수신기)(ex300)을 나타내는 도이다. 텔레비전(ex300)은, 상기 방송을 수신하는 안테나(ex204) 또는 케이블(ex203) 등을 통해 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하는, 또는 외부에 송신하는 다중화 데이터로 변조하는 변조/복조부(ex302)와, 복조한 다중화 데이터를 영상 데이터와 음성 데이터로 분리하는, 또는 신호 처리부(ex306)에서 부호화된 영상 데이터, 음성 데이터를 다중화하는 다중/분리부(ex303)를 구비한다.

또, 텔레비전(ex300)은 음성 데이터, 영상 데이터 각각을 복호화하는, 또는 각각의 정보를 부호화하는 음성신호 처리부(ex304), 영상신호 처리부(ex305)(본 발명의 화상 부호화 장치 또는 화상 복호장치로서 기능한다)를 가지는 신호 처리부(ex306)와, 복호화한 음성신호를 출력하는 스피커(ex307), 복호화한 영상신호를 표시하는 디스플레이 등의 표시부(ex308)를 가지는 출력부(ex309)를 가진다. 또, 텔레비전(ex300)은 사용자 조작의 입력을 받아들이는 조작 입력부(ex312) 등을 가지는 인터페이스부(ex317)를 가진다. 또, 텔레비전(ex300)은 각 부를 통괄적으로 제어하는 제어부(ex310), 각 부에 전력을 공급하는 전원 회로부(ex311)를 가진다. 인터페이스부(ex317)는 조작 입력부(ex312) 이외에 리더/리코더(ex218) 등의 외부 기기와 접속되는 브리지(ex313), SD 카드 등의 기록 미디어(ex216)를 장착 가능하게 하기 위한 슬롯부(ex314), 하드 디스크 등의 외부 기록 미디어와 접속하기 위한 드라이버(ex315), 전화망과 접속하는 모뎀(ex316) 등을 가지고 있어도 된다. 또한 기록 미디어(ex216)는 저장하는 비휘발성/휘발성 반도체 메모리 소자에 의해 전기적으로 정보의 기록을 가능하게 한 것이다. 텔레비전(ex300)의 각 부는 동기 버스를 통해 서로 접속되어 있다.

우선, 텔레비전(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하고, 재생하는 구성에 대해 설명한다. 텔레비전(ex300)은 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받고, CPU 등을 가지는 제어부(ex310)의 제어에 근거하여 변조/복조부(ex302)에서 복조한 다중화 데이터를 다중/분리부(ex303)에서 분리한다. 또, 텔레비전(ex300)은 분리한 음성 데이터를 음성신호 처리부(ex304)에서 복호화하고, 분리한 영상 데이터를 영상신호 처리부(ex305)에서 상기 각 실시형태에서 설명한 복호화 방법을 이용하여 복호화한다. 복호화한 음성신호, 영상신호는 각각 출력부(ex309)로부터 외부를 향해 출력된다. 출력할 때는 음성신호와 영상신호가 동기하여 재생하도록 버퍼(ex318, ex319) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또, 텔레비전(ex300)은 방송 등으로부터가 아니라 자기/광디스크, SD 카드 등의 기록 미디어(ex215, ex216)로부터 다중화 데이터를 독출해도 된다. 다음으로, 텔레비전(ex300)이 음성신호나 영상신호를 부호화하고, 외부로 송신 또는 기록 미디어 등에 기입하는 구성에 대해 설명한다. 텔레비전(ex300)은, 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아 제어부(ex310)의 제어에 근거하여 음성신호 처리부(ex304)에서 음성신호를 부호화하고, 영상신호 처리부(ex305)에서 영상신호를 상기 각 실시형태에서 설명한 부호화 방법을 이용하여 부호화한다. 부호화한 음성신호, 영상신호는 다중/분리부(ex303)에서 다중화되어 외부로 출력된다. 다중화 시에는, 음성신호와 영상신호가 동기하도록 버퍼(ex320, ex321) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또한, 버퍼(ex318, ex319, ex320, ex321)는 도시하고 있는 바와 같이 복수 구비하고 있어도 되고, 하나 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또, 도시한 이외에, 예를 들면 변조/복조부(ex302)나 다중/분리부(ex303) 사이 등에서도 시스템의 오버플로, 언더플로를 피하는 완충재로서 버퍼에 데이터를 축적하는 것으로 해도 된다.

또, 텔레비전(ex300)은 방송 등이나 기록 미디어 등으로부터 음성 데이터, 영상 데이터를 취득하는 이외에, 마이크나 카메라의 AV 입력을 받아들이는 구성을 구비하고, 그들로부터 취득한 데이터에 대해 부호화 처리를 실시해도 된다. 또한, 여기에서는 텔레비전(ex300)은 상기의 부호화 처리, 다중화 및 외부 출력을 할 수 있는 구성으로 설명했지만, 이들 처리를 할 수 없으면 상기 수신, 복호화 처리, 외부 출력만이 가능한 구성이어도 된다.

또, 리더/리코더(ex218)에서 기록 미디어로부터 다중화 데이터를 독출하는 또는 기입하는 경우에는, 상기 복호화 처리 또는 부호화 처리는 텔레비전(ex300), 리더/리코더(ex218) 중 어느 것으로 실시해도 되며, 텔레비전(ex300)과 리더/리코더(ex218)가 서로 분담하여 실시해도 된다.

일례로, 광디스크로부터 데이터의 읽어 들임 또는 기입을 하는 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 17에 나타낸다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이하에 설명하는 요소(ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, ex407)를 구비한다. 광헤드(ex401)는 광디스크인 기록 미디어(ex215)의 기록면에 레이저 스폿을 조사하여 정보를 기입하고, 기록 미디어(ex215)의 기록면으로부터의 반사광을 검출하여 정보를 읽어 들인다. 변조 기록부(ex402)는, 광헤드(ex401)에 내장된 반도체 레이저를 전기적으로 구동하여 기록 데이터에 따라 레이저광의 변조를 실시한다. 재생 복조부(ex403)는 광헤드(ex401)에 내장된 포토 디텍터에 의해 기록면으로부터의 반사광을 전기적으로 검출한 재생 신호를 증폭하고, 기록 미디어(ex215)에 기록된 신호 성분을 분리하여 복조하고, 필요한 정보를 재생한다. 버퍼(ex404)는, 기록 미디어(ex215)에 기록하기 위한 정보 및 기록 미디어(ex215)로부터 재생한 정보를 일시적으로 보유한다. 디스크 모터(ex405)는 기록 미디어(ex215)를 회전시킨다. 서보 제어부(ex406)는 디스크 모터(ex405)의 회전 구동을 제어하면서 광헤드(ex401)를 소정의 정보 트랙으로 이동시키고, 레이저 스폿의 추종 처리를 실시한다. 시스템 제어부(ex407)는, 정보 재생/기록부(ex400) 전체의 제어를 실시한다. 상기의 독출이나 기입의 처리는 시스템 제어부(ex407)가 버퍼(ex404)에 보유된 각종 정보를 이용하고, 또 필요에 따라 새로운 정보의 생성·추가를 실시함과 함께 변조 기록부(ex402), 재생 복조부(ex403), 서보 제어부(ex406)를 협조 동작시키면서, 광헤드(ex401)를 통해 정보의 기록 재생을 실시함으로써 실현된다. 시스템 제어부(ex407)는 예를 들면 마이크로 프로세서로 구성되고, 독출 기입 프로그램을 실행함으로써 그들 처리를 실행한다.

이상에서는, 광헤드(ex401)는 레이저 스폿을 조사하는 것으로 설명했지만, 근접장광을 이용하여 보다 고밀도의 기록을 실시하는 구성이어도 된다.

도 18에 광디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 나타낸다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그루브)이 나선모양으로 형성되고, 정보 트랙(ex230)에는 미리 그루브의 형상 변화에 따라 디스크 상의 절대 위치를 나타내는 번지 정보가 기록되어 있다. 이 번지 정보는 데이터를 기록하는 단위인 기록 블록(ex231)의 위치를 특정하기 위한 정보를 포함하고, 기록이나 재생을 실시하는 장치에서 정보 트랙(ex230)을 재생하여 번지 정보를 판독함으로써 기록 블록을 특정할 수 있다. 또, 기록 미디어(ex215)는 데이터 기록 영역(ex233), 내주 영역(ex232), 외주 영역(ex234)을 포함하고 있다. 사용자 데이터를 기록하기 위해 이용하는 영역이 데이터 기록 영역(ex233)이고, 데이터 기록 영역(ex233)보다 내주 또는 외주에 배치되어 있는 내주 영역(ex232)과 외주 영역(ex234)은, 사용자 데이터의 기록 이외의 특정 용도로 이용된다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이러한 기록 미디어(ex215)의 데이터 기록 영역(ex233)에 대해 부호화된 음성 데이터, 영상 데이터 또는 그들 데이터를 다중화한 다중화 데이터의 읽고 쓰기를 실시한다.

이상에서는, 한 층의 DVD, BD 등의 광디스크를 예로 들어 설명했지만, 이들에 한정한 것이 아니라 다층 구조로 표면 이외에도 기록 가능한 광디스크여도 된다. 또, 디스크의 동일한 장소에 여러 다른 파장 색의 광을 이용하여 정보를 기록하거나 다양한 각도에서 다른 정보의 층을 기록하는 등, 다차원적인 기록/재생을 실시하는 구조의 광디스크여도 된다.

또, 디지털 방송용 시스템(ex200)에서 안테나(ex205)를 가지는 차(ex210)로 위성(ex202) 등으로부터 데이터를 수신하고, 차(ex210)가 가지는 카 내비게이션(ex211) 등의 표시장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 내비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 16에 나타내는 구성 중 GPS 수신부를 더한 구성을 생각할 수 있으며, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 휴대전화(ex114) 등에서도 생각할 수 있다.

도 19A는, 상기 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대전화(ex114)를 나타내는 도이다. 휴대전화(ex114)는, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex350), 영상, 정지화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex365), 카메라부(ex365)에서 촬상한 영상, 안테나(ex350)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex358)를 구비한다. 휴대전화(ex114)는 조작키부(ex366)를 가지는 본체부, 음성을 출력하기 위한 스피커 등인 음성 출력부(ex357), 음성을 입력하기 위한 마이크 등인 음성 입력부(ex356), 촬영한 영상, 정지화상, 녹음한 음성, 또는 수신한 영상, 정지화상, 메일 등의 부호화된 데이터 혹은 복호화된 데이터를 보존하는 메모리부(ex367) 또는 마찬가지로 데이터를 보존하는 기록 미디어와의 인터페이스부인 슬롯부(ex364)를 더 구비한다.

또, 휴대전화(ex114)의 구성예에 대해 도 19B를 이용하여 설명한다. 휴대전화(ex114)는 표시부(ex358) 및 조작키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex360)에 대해, 전원 회로부(ex361), 조작입력 제어부(ex362), 영상신호 처리부(ex355), 카메라 인터페이스부(ex363), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex359), 변조/복조부(ex352), 다중/분리부(ex353), 음성신호 처리부(ex354), 슬롯부(ex364), 메모리부(ex367)가 버스(ex370)를 통해 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex361)는, 사용자의 조작에 의해 종화 및 전원 키가 온 상태가 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 휴대전화(ex114)를 동작 가능한 상태로 기동한다.

휴대전화(ex114)는 CPU, ROM, RAM 등을 가지는 주제어부(ex360)의 제어에 근거하여, 음성통화 모드 시에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성신호를 음성신호 처리부(ex354)에서 디지털 음성신호로 변환하고, 이를 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex350)를 통해 송신한다. 또 휴대전화(ex114)는 음성통화 모드 시에 안테나(ex350)를 통해 수신한 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하고, 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성신호 처리부(ex354)에서 아날로그 음성신호로 변환한 후, 이를 음성 출력부(ex357)로부터 출력한다.

또 데이터 통신 모드 시에 전자 메일을 송신하는 경우, 본체부의 조작키부(ex366) 등의 조작에 의해 입력된 전자 메일의 텍스트 데이터는 조작입력 제어부(ex362)를 통해 주제어부(ex360)로 송출된다. 주제어부(ex360)는 텍스트 데이터를 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리를 하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex350)를 통해 기지국(ex110)으로 송신한다. 전자 메일을 수신하는 경우는, 수신한 데이터에 대해 이 거의 반대의 처리가 실시되고, 표시부(ex358)에 출력된다.

데이터 통신 모드 시에 영상, 정지화상, 또는 영상과 음성을 송신하는 경우, 영상신호 처리부(ex355)는 카메라부(ex365)로부터 공급된 영상신호를 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 따라 압축 부호화하고(즉, 본 발명의 화상 부호화 장치로서 기능한다), 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex353)로 송출한다. 또, 음성신호 처리부(ex354)는 영상, 정지화상 등을 카메라부(ex365)로 촬상 중에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex353)에 송출한다.

다중/분리부(ex353)는, 영상신호 처리부(ex355)로부터 공급된 부호화된 영상 데이터와 음성신호 처리부(ex354)로부터 공급된 부호화된 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하고, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 변조/복조부(변조/복조 회로부)(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리를 하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex350)를 통해 송신한다.

데이터 통신 모드 시에 홈페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신하는 경우, 또는 영상 및 혹은 음성이 첨부된 전자 메일을 수신하는 경우, 안테나(ex350)를 통해 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해, 다중/분리부(ex353)는 다중화 데이터를 분리함으로써 영상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누고, 동기 버스(ex370)를 통해 부호화된 영상 데이터를 영상신호 처리부(ex355)에 공급함과 함께 부호화된 음성 데이터를 음성신호 처리부(ex354)에 공급한다. 영상신호 처리부(ex355)는, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 대응한 동화상 복호화 방법에 따라 복호화함으로써 영상신호를 복호하고(즉, 본 발명의 화상 복호장치로서 기능한다), LCD 제어부(ex359)를 통해 표시부(ex358)로부터 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상, 정지화상이 표시된다. 또 음성신호 처리부(ex354)는 음성신호를 복호하고, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.

또, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 모두 가지는 송수신형 단말 외에, 부호화기뿐인 송신 단말, 복호화기뿐인 수신 단말이라는 세 가지 실장 형식을 생각할 수 있다. 또, 디지털 방송용 시스템(ex200)에서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로 설명했지만, 음성 데이터 이외에 영상에 관련한 문자 데이터 등이 다중화된 데이터이어도 되며, 다중화 데이터가 아니라 영상 데이터 자체이어도 된다.

이와 같이, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 혹은 동화상 복호화 방법을 상술한 모든 기기·시스템에 이용하는 것이 가능하고, 그렇게 함으로써 상기 각 실시형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명은 이러한 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러 변형 또는 수정이 가능하다.

(실시형태 7)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치와 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등 다른 규격에 준거한 동화상 부호화 방법 또는 장치를 필요에 따라 적절히 전환함으로써, 영상 데이터를 생성하는 것도 가능하다.

여기서, 각각 다른 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터를 생성한 경우, 복호할 때에 각각의 규격에 대응한 복호방법을 선택할 필요가 있다. 그러나, 복호할 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별할 수 없기 때문에, 적절한 복호방법을 선택할 수 없다는 과제가 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해 영상 데이터에 음성 데이터 등을 다중화한 다중화 데이터는, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 나타내는 식별 정보를 포함하는 구성으로 한다. 상기 각 실시형태에서 나타내는 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터를 포함하는 다중화 데이터의 구체적인 구성을 이하 설명한다. 다중화 데이터는 MPEG-2 트랜스포트 스트림 형식의 디지털 스트림이다.

도 20은, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도이다. 도 20에 나타내는 바와 같이 다중화 데이터는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림(PG), 인터랙티브 그래픽스 스트림 중, 하나 이상을 다중화함으로써 얻어진다. 비디오 스트림은 영화의 주영상 및 부영상을, 오디오 스트림(IG)은 영화의 주음성 부분과 그 주음성과 믹싱하는 부음성을, 프리젠테이션 그래픽스 스트림은 영화의 자막을 각각 나타내고 있다. 여기서 주영상이란 화면에 표시되는 통상의 영상을 나타내고, 부영상이란 주영상 중에 작은 화면으로 표시하는 영상을 말한다. 또, 인터랙티브 그래픽스 스트림은 화면상에 GUI 부품을 배치함으로써 작성되는 대화 화면을 나타내고 있다. 비디오 스트림은, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거한 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 부호화되어 있다. 오디오 스트림은 돌비 AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD 또는 리니어 PCM 등의 방식으로 부호화되어 있다.

다중화 데이터에 포함되는 각 스트림은 PID에 의해 식별된다. 예를 들면 영화의 영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1011이, 오디오 스트림에는 0x1100에서 0x111F까지가, 프리젠테이션 그래픽스에는 0x1200에서 0x121F까지가, 인터랙티브 그래픽스 스트림에는 0x1400에서 0x141F까지가, 영화의 부영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1B00에서 0x1B1F까지, 주음성과 믹싱하는 부음성에 이용하는 오디오 스트림에는 0x1A00에서 0x1A1F가 각각 할당되어 있다.

도 21은, 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 나타내는 도이다. 우선, 복수의 비디오 프레임으로 이루어지는 비디오 스트림(ex235), 복수의 오디오 프레임으로 이루어지는 오디오 스트림(ex238)을 각각 PES 패킷 열(ex236 및 ex239)로 변환하고, TS 패킷(ex237 및 ex240)으로 변환한다. 동일하게 프리젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터랙티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷 열(ex242 및 ex245)로 변환하고, TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 더 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 하나의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 22는, PES 패킷 열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더 상세하게 나타내고 있다. 도 22에서 제1 단은 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2 단은, PES 패킷 열을 나타낸다. 도 22의 화살표(yy1, yy2, yy3, yy4)로 나타내는 바와 같이, 비디오 스트림에서의 복수의 Video Presentation Unit인 I 픽쳐, B 픽쳐, P 픽쳐는 픽쳐마다 분할되어 PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 갖고, PES 헤더에는 픽쳐의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽쳐의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.

도 23은, 다중화 데이터에 최종적으로 기입되는 TS 패킷의 형식을 나타내고 있다. TS 패킷은, 스트림을 식별하는 PID 등의 정보를 가지는 4Byte의 TS 헤더와 데이터를 저장하는 184Byte의 TS 페이로드로 구성되는 188Byte 고정 길이의 패킷이며, 상기 PES 패킷은 분할되어 TS 페이로드에 저장된다. BD-ROM의 경우, TS 패킷에는 4Byte의 TP_Extra_Header가 부여되어 192Byte의 소스 패킷을 구성하고, 다중화 데이터에 기입된다. TP_Extra_Header에는 ATS(Arrival_Time_Stamp) 등의 정보가 기재된다. ATS는 해당 TS 패킷의 디코더의 PID 필터에 대한 전송 개시시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 23 하단에 나타내는 바와 같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두로부터 증가(increment)하는 번호는 SPN(소스 패킷 넘버)이라 불린다.

또, 다중화 데이터에 포함되는 TS 패킷에는 영상·음성·자막 등의 각 스트림 이외에도 PAT(Program Association Table), PMT(Program Map Table), PCR(Program Clock Reference) 등이 있다. PAT는 다중화 데이터 중에 이용되는 PMT의 PID가 무엇인지를 나타내고, PAT 자신의 PID는 0으로 등록된다. PMT는, 다중화 데이터 중에 포함되는 영상·음성·자막 등의 각 스트림의 PID와 각 PID에 대응하는 스트림의 속성 정보를 가지며, 또 다중화 데이터에 관한 각종 디스크립터를 가진다. 디스크립터에는 다중화 데이터의 카피를 허가·불허가를 지시하는 카피 컨트롤 정보 등이 있다. PCR는, ATS의 시간축인 ATC(Arrival Time Clock)와 PTS·DTS의 시간축인 STC(System Time Clock)의 동기를 취하기 위해 그 PCR 패킷이 디코더로 전송되는 ATS에 대응하는 STC 시간의 정보를 가진다.

도 24는 PMT의 데이터 구조를 상세하게 설명하는 도이다. PMT의 선두에는, 그 PMT에 포함되는 데이터의 길이 등을 기록한 PMT 헤더가 배치된다. 그 뒤에는, 다중화 데이터에 관한 디스크립터가 복수 배치된다. 상기 카피 컨트롤 정보 등이 디스크립터로서 기재된다. 디스크립터의 뒤에는, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보가 복수 배치된다. 스트림 정보는, 스트림의 압축 코덱 등을 식별하기 위해 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 종횡비(aspect ratio) 등)가 기재된 스트림 디스크립터로 구성된다. 스트림 디스크립터는 다중화 데이터에 존재하는 스트림의 수만큼 존재한다.

기록매체 등에 기록하는 경우에는, 상기 다중화 데이터는 다중화 데이터 정보 파일과 함께 기록된다.

다중화 데이터 정보 파일은 도 25에 나타내는 바와 같이 다중화 데이터의 관리 정보이고, 다중화 데이터와 1 대 1로 대응하며, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 25에 나타내는 바와 같이 시스템 레이트, 재생개시 시각, 재생종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의 후술하는 시스템 타깃 디코더의 PID 필터에 대한 최대 전송 레이트를 나타낸다. 다중화 데이터 중에 포함되는 ATS의 간격은 시스템 레이트 이하가 되도록 설정되어 있다. 재생개시 시각은 다중화 데이터 선두의 비디오 프레임의 PTS이며, 재생종료 시각은 다중화 데이터 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1 프레임 분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 26에 나타내는 바와 같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가 PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 다른 정보를 가진다. 비디오 스트림 속성 정보는 그 비디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 개개의 픽쳐 데이터의 해상도가 어느 정도인지, 종횡비는 어느 정도인지, 프레임 레이트는 어느 정도인지 등의 정보를 가진다. 오디오 스트림 속성 정보는 그 오디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널수는 몇인지, 무슨 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 어느 정도인지 등의 정보를 가진다. 이들 정보는, 플레이어가 재생하기 전의 디코더의 초기화 등에 이용된다.

본 실시형태에서는, 상기 다중화 데이터 중 PMT에 포함되는 스트림 타입을 이용한다. 또, 기록매체에 다중화 데이터가 기록되어 있는 경우에는, 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 이용한다. 구체적으로는, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에서, PMT에 포함되는 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보에 대해 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내는 고유의 정보를 설정하는 단계 또는 수단을 설치한다. 이 구성에 의해 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성한 영상 데이터와 다른 규격에 준거하는 영상 데이터를 식별하는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태에서의 동화상 복호화 방법의 단계를 도 27에 나타낸다. 단계(exS100)에서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입 또는 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음으로, 단계(exS101)에서, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 다중화 데이터임을 나타내고 있는지 아닌지를 판단한다. 그리고, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것이라고 판단된 경우에는, 단계(exS102)에서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호방법에 의해 복호를 실시한다. 또, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 것임을 나타내고 있는 경우에는, 단계(exS103)에서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호방법에 의해 복호를 실시한다.

이와 같이 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보에 새로운 고유치를 설정함으로써, 복호 시에, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법 또는 장치에서 복호 가능한지를 판단할 수 있다. 따라서, 다른 규격에 준거하는 다중화 데이터가 입력된 경우라도 적절한 복호화 방법 또는 장치를 선택할 수 있기 때문에, 에러를 일으키는 일 없이 복호하는 것이 가능해진다. 또, 본 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치 또는 동화상 복호방법 또는 장치를 상술한 모든 기기·시스템에 이용하는 것도 가능하다.

(실시형태 8)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적회로인 LSI에서 실현된다. 일례로, 도 28에 1 칩화된 LSI(ex500)의 구성을 나타낸다. LSI(ex500)는 이하에 설명하는 요소(ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, ex509)를 구비하고, 각 요소는 버스(ex510)를 통해 접속해 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 동작 가능한 상태로 기동한다.

예를 들면 부호화 처리를 실시하는 경우에는, LSI(ex500)는 CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 가지는 제어부(ex501)의 제어에 근거하여, AV I/O(ex509)에 의해 마이크(ex117)나 카메라(ex113) 등으로부터 AV 신호를 입력한다. 입력된 AV 신호는, 일단 SDRAM 등의 외부 메모리(ex511)에 축적된다. 제어부(ex501)의 제어에 근거하여, 축적한 데이터는 처리량이나 처리 속도에 따라 적절히 복수회로 나누어져 신호 처리부(ex507)로 보내지고, 신호 처리부(ex507)에서 음성신호의 부호화 및/또는 영상신호의 부호화가 실시된다. 여기서 영상신호의 부호화 처리는 상기 각 실시형태에서 설명한 부호화 처리이다. 신호 처리부(ex507)에서는 또, 경우에 따라 부호화된 음성 데이터와 부호화된 영상 데이터를 다중화하는 등의 처리를 실시하고, 스트림 I/O(ex506)로부터 외부로 출력한다. 이 출력된 다중화 데이터는, 기지국(ex107)을 향해 송신되거나 또는 기록 미디어(ex215)에 기입된다. 또한, 다중화 시에는 동기하도록 일단 버퍼(ex508)에 데이터를 축적하면 된다.

또한, 상기에서는 메모리(ex511)가 LSI(ex500)의 외부 구성으로 설명했지만, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 하나로 한정한 것이 아니라 복수의 버퍼를 구비하고 있어도 된다. 또, LSI(ex500)는 1 칩화되어도 되며, 복수 칩화되어도 된다.

또, 상기에서는 제어부(ex501)가 CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 가지는 것으로 했지만, 제어부(ex501)의 구성은 이 구성에 한정하지 않는다. 예를 들면 신호 처리부(ex507)가 CPU를 더 구비하는 구성이어도 된다. 신호 처리부(ex507)의 내부에도 CPU를 설치함으로써, 처리 속도를 보다 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 다른 예로, CPU(ex502)가 신호 처리부(ex507) 또는 신호 처리부(ex507)의 일부인, 예를 들면 음성신호 처리부를 구비하는 구성이어도 된다. 이러한 경우에는, 제어부(ex501)는 신호 처리부(ex507) 또는 그 일부를 가지는 CPU(ex502)를 구비하는 구성이 된다.

또한, 여기에서는 LSI라 했지만, 집적도의 차이에 따라 IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라 호칭되는 경우도 있다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한정하는 것이 아니라 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. LSI 제조 후에 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 된다.

또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해 LSI로 치환되는 집적회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 실시해도 된다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로 있을 수 있다.

(실시형태 9)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터를 복호하는 경우, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호하는 경우에 비해 처리량이 증가하는 것을 생각할 수 있다. 그 때문에, LSI(ex500)에서 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호할 때의 CPU(ex502)의 구동 주파수보다 높은 구동 주파수로 설정할 필요가 있다. 그러나, 구동 주파수를 높게 하면 소비 전력이 높아진다는 과제가 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해 텔레비전(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라 구동 주파수를 전환하는 구성으로 한다. 도 29는, 본 실시형태에서의 구성(ex800)을 나타내고 있다. 구동 주파수 전환부(ex803)는 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는, 구동 주파수를 높게 설정한다. 그리고, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801)에 대해 영상 데이터를 복호하도록 지시한다. 한편, 영상 데이터가 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터인 경우에는, 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해 구동 주파수를 낮게 설정한다. 그리고, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)에 대해 영상 데이터를 복호하도록 지시한다.

보다 구체적으로는, 구동 주파수 전환부(ex803)는 도 28의 CPU(ex502)와 구동 주파수 제어부(ex512)로 구성된다. 또, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801) 및 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)는, 도 28의 신호 처리부(ex507)에 해당한다. CPU(ex502)는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별한다. 그리고, CPU(ex502)로부터의 신호에 근거하여, 구동 주파수 제어부(ex512)는 구동 주파수를 설정한다. 또, CPU(ex502)로부터의 신호에 근거하여, 신호 처리부(ex507)는 영상 데이터를 복호한다. 여기서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면 실시형태 7에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는 실시형태 7에서 기재한 것에 한정하지 않고, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는지 식별할 수 있는 정보이면 된다. 예를 들면 영상 데이터가 텔레비전에 이용되는 것인지, 디스크에 이용되는 것인지 등을 식별하는 외부 신호에 근거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별 가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 근거하여 식별해도 된다. 또, CPU(ex502)에서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면 도 31과 같은 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응 부여한 룩업 테이블에 근거하여 실시하는 것을 생각할 수 있다. 룩업 테이블을 버퍼(ex508)나 LSI의 내부 메모리에 저장해 두고, CPU(ex502)가 이 룩업 테이블을 참조함으로써 구동 주파수를 선택하는 것이 가능하다.

도 30는, 본 실시형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 우선, 단계(exS200)에서는 신호 처리부(ex507)에서, 다중화 데이터로부터 식별 정보를 취득한다. 다음으로, 단계(exS201)에서는 CPU(ex502)에서, 식별 정보에 근거하여 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인지 아닌지를 식별한다. 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는 단계(exS202)에서, 구동 주파수를 높게 설정하는 신호를 CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에서, 높은 구동 주파수로 설정된다. 한편, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는, 단계(exS203)에서, 구동 주파수를 낮게 설정하는 신호를 CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에서, 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해 낮은 구동 주파수로 설정된다.

또, 구동 주파수의 전환에 연동하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 변경함으로써, 전력 절약 효과를 보다 높이는 것이 가능하다. 예를 들면 구동 주파수를 낮게 설정하는 경우에는, 이에 따라 구동 주파수를 높게 설정하고 있는 경우에 비해 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 낮게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

또, 구동 주파수의 설정 방법은 복호 시의 처리량이 큰 경우에 구동 주파수를 높게 설정하고, 복호 시의 처리량이 작은 경우에 구동 주파수를 낮게 설정하면 되며, 상술한 설정 방법에 한정하지 않는다. 예를 들면 MPEG4-AVC 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호하는 처리량이 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터를 복호하는 처리량보다 큰 경우에는, 구동 주파수의 설정을 상술한 경우의 반대로 하는 것을 생각할 수 있다.

또, 구동 주파수의 설정 방법은 구동 주파수를 낮게 하는 구성에 한정하지 않는다. 예를 들면, 식별 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 높게 설정하고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 낮게 설정하는 것도 생각할 수 있다. 또, 다른 예로는, 식별 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 CPU(ex502)의 구동을 정지시키지 않고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 처리에 여유가 있기 때문에 CPU(ex502)의 구동을 일시정지시키는 것도 생각할 수 있다. 식별 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우라도, 처리에 여유가 있으면 CPU(ex502)의 구동을 일시정지시키는 것도 생각할 수 있다. 이 경우는 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에 비해 정지시간을 짧게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

이와 같이, 영상 데이터가 준거하는 규격에 따라 구동 주파수를 전환함으로써 전력 절약화를 도모하는 것이 가능해진다. 또, 전지를 이용하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치를 구동하고 있는 경우에는, 전력 절약화에 따라 전지의 수명을 길게 하는 것이 가능하다.

(실시형태 10)

텔레비전이나 휴대전화 등 상술한 기기·시스템에는, 다른 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력되는 경우가 있다. 이와 같이, 다른 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력된 경우에도 복호할 수 있도록 하기 위해, LSI(ex500)의 신호 처리부(ex507)가 복수의 규격에 대응하고 있을 필요가 있다. 그러나, 각각의 규격에 대응하는 신호 처리부(ex507)를 개별로 이용하면, LSI(ex500)의 회로 규모가 커지고, 또 비용이 증가한다는 과제가 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호방법을 실행하기 위한 복호 처리부와 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 복호 처리부를 일부 공유화하는 구성으로 한다. 이 구성예를 도 32A의 ex900에 나타낸다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호방법과 MPEG4-AVC 규격에 준거하는 동화상 복호방법은 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블록킹 필터, 움직임 보상 등의 처리에서 처리 내용이 일부 공통한다. 공통하는 처리 내용에 대해서는 MPEG4-AVC 규격에 대응하는 복호 처리부(ex902)를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 대응하지 않는 본 발명 특유의 다른 처리 내용에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용한다는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명은 움직임 보상에 특징을 가지고 있기 때문에, 예를 들면 움직임 보상에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 엔트로피 부호화, 디블록킹 필터, 역양자화 중 어느 하나 또는 모든 처리에 대해서는 복호 처리부를 공유하는 것을 생각할 수 있다. 복호 처리부의 공유화에 관해서는, 공통하는 처리 내용에 대해서는 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하기 위한 복호 처리부를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 특유의 처리 내용에 대해서는 전용 복호 처리부를 이용하는 구성이어도 된다.

또, 처리를 일부 공유화하는 다른 예를 도 32B의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 동화상 복호방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호방법에 공통하는 처리 내용에 대응한 공용 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기서, 전용 복호 처리부(ex1001, ex1002)는 반드시 본 발명 또는 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용으로 특화한 것이 아니라 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또, 본 실시형태의 구성을 LSI(ex500)에서 실장하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 동화상 복호방법과 종래 규격의 동화상 복호방법에서 공통하는 처리 내용에 대해 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하면서 비용을 저감하는 것이 가능하다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명에 관한 화상 부호화 방법 및 화상 복호방법은, 예를 들면 텔레비전, 디지털 비디오리코더, 카 내비게이션, 휴대전화, 디지털카메라 또는 디지털 비디오 카메라 등에 이용 가능하다.

100, 300 화상 부호화 장치
101 감산부
102 직교변환부
103 양자화부
104 가변길이 부호화부
105, 205 역양자화부
106, 206 역직교변환부
107, 207 가산부
108, 208 블록 메모리
109, 209 프레임 메모리
110, 210 인트라 예측부
111, 211 인터 예측부
112, 212 스위치부
113 픽쳐 타입 결정부
114, 214 인터 예측 제어부
115, 215 참조 픽쳐 리스트 관리부
116, 216 추가 판정부
200, 400 화상 복호장치
204 가변길이 복호부
301, 401, 501 추가부
302, 402, 502 선택부
303, 503 부호화부
403, 504 복호부
500 화상 부호화 복호장치

Claims (19)

1. (i) 제1 현재 움직임 벡터에 의해 참조되는 현재 블록에 대한 제1 현재 참조 픽쳐를 포함하는 제1 참조 픽쳐 리스트 및 (ii) 제2 참조 픽쳐 리스트 중 하나 또는 모두를 이용하는 예측으로 블록마다 현재 픽쳐를 부호화하는 컴퓨터에 의해 실행되는 이미지 부호화 방법으로서, 상기 이미지 부호화 방법은:
   현재 블록에 대한 제2 현재 참조 픽쳐가 현재 블록에 인접한 인접 블록에 대한 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하는 단계 - 상기 제2 현재 참조 픽쳐는 (i) 제2 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 현재 움직임 벡터에 의해 참조되며, 제2 인접 참조 픽쳐는 (i) 제2 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - ;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제2 인접 움직임 벡터를 추가하는 단계;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않는 것으로 판정되는 경우에만, (A) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 인접 블록에 대한 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하고 - 상기 제1 인접 참조 픽쳐는 (i) 제1 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제1 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - 또한 (B) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트의 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 참조 픽쳐 리스트의 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하는 단계;
   제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트로부터 상기 제2 현재 움직임 벡터를 부호화하기 위해 이용될 예측 움직임 벡터를 선택하는 단계; 및
   상기 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 제2 현재 움직임 벡터를 부호화하는 단계를 포함하되,
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않은 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터가 추가되지 않는, 컴퓨터에 의해 실행되는 이미지 부호화 방법.
2. 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트 중 하나 또는 모두를 이용하는 예측으로 블록마다 현재 픽쳐를 부호화하는 이미지 부호화 장치로서, 상기 이미지 부호화 장치는:
   프로세서; 및
   프로그램을 저장하는 비일시적 메모리로서, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 프로세서에:
   현재 블록에 대한 제2 현재 참조 픽쳐가 현재 블록에 인접한 인접 블록에 대한 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하고 - 상기 제2 현재 참조 픽쳐는 (i) 제2 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 현재 움직임 벡터에 의해 참조되며, 제2 인접 참조 픽쳐는 (i) 제2 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - ;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제2 인접 움직임 벡터를 추가하고;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않는 것으로 판정되는 경우에만, (A) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 인접 블록에 대한 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하고 - 상기 제1 인접 참조 픽쳐는 (i) 제1 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제1 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - 또한 (B) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트의 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 참조 픽쳐 리스트의 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하고;
   제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트로부터 상기 제2 현재 움직임 벡터를 부호화하기 위해 이용될 예측 움직임 벡터를 선택하고; 및
   상기 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 제2 현재 움직임 벡터를 부호화하도록 하되,
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않은 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터가 추가되지 않는, 이미지 부호화 장치.
3. (i) 제1 현재 움직임 벡터에 의해 참조되는 현재 블록에 대한 제1 현재 참조 픽쳐를 포함하는 제1 참조 픽쳐 리스트 및 (ii) 제2 참조 픽쳐 리스트 중 하나 또는 모두를 이용하는 예측으로 블록마다 현재 픽쳐를 복호화하는 컴퓨터에 의해 실행되는 이미지 복호화 방법으로서, 상기 이미지 복호화 방법은:
   현재 블록에 대한 제2 현재 참조 픽쳐가 현재 블록에 인접한 인접 블록에 대한 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하는 단계 - 상기 제2 현재 참조 픽쳐는 (i) 제2 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 현재 움직임 벡터에 의해 참조되며, 제2 인접 참조 픽쳐는 (i) 제2 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - ;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제2 인접 움직임 벡터를 추가하는 단계;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않는 것으로 판정되는 경우에만, (A) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 인접 블록에 대한 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하고 - 상기 제1 인접 참조 픽쳐는 (i) 제1 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제1 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - 또한 (B) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트의 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 참조 픽쳐 리스트의 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하는 단계;
   제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트로부터 상기 제2 현재 움직임 벡터를 복호화하기 위해 이용될 예측 움직임 벡터를 선택하는 단계; 및
   상기 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 제2 현재 움직임 벡터를 복호화하는 단계를 포함하되,
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않은 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터가 추가되지 않는, 컴퓨터에 의해 실행되는 이미지 복호화 방법.
4. 제1 참조 픽쳐 리스트 및 제2 참조 픽쳐 리스트 중 하나 또는 모두를 이용하는 예측으로 블록마다 현재 픽쳐를 복호화하는 이미지 복호화 장치로서, 상기 이미지 복호화 장치는:
   프로세서; 및
   프로그램을 저장하는 비일시적 메모리로서, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 프로세서에:
   현재 블록에 대한 제2 현재 참조 픽쳐가 현재 블록에 인접한 인접 블록에 대한 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하고 - 상기 제2 현재 참조 픽쳐는 (i) 제2 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 현재 움직임 벡터에 의해 참조되며, 제2 인접 참조 픽쳐는 (i) 제2 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제2 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - ;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제2 인접 움직임 벡터를 추가하고;
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제2 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않는 것으로 판정되는 경우에만, (A) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 인접 블록에 대한 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한지 여부를 판정하고 - 상기 제1 인접 참조 픽쳐는 (i) 제1 인접 참조 픽쳐 리스트 내에 포함되고, (ii) 제1 인접 움직임 벡터에 의해 참조됨 - 또한 (B) 상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일한 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 참조 픽쳐 리스트의 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 참조 픽쳐 리스트의 상기 제1 인접 움직임 벡터를 추가하고;
   제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트로부터 상기 제2 현재 움직임 벡터를 복호화하기 위해 이용될 예측 움직임 벡터를 선택하고; 및
   상기 선택된 예측 움직임 벡터를 이용하여 상기 제2 현재 움직임 벡터를 복호화하도록 하되,
   상기 제2 현재 참조 픽쳐가 상기 제1 인접 참조 픽쳐와 동일하지 않은 것으로 판정되는 경우, 상기 제2 현재 움직임 벡터에 대한 후보 리스트에 상기 제1 인접 움직임 벡터가 추가되지 않는, 이미지 복호화 장치.
   
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