KR101878008B1 - 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 동화상 부호화 복호 장치 - Google Patents

Abstract

동화상 부호화 방법은, 움직임 벡터를 이용하여 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화 단계와, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계(S11, S12)와, 복수의 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화 단계(S13)를 포함하고, 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우(S11), 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계(S12)에서는, 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여 제1의 예측 벡터를 생성하고, 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여 제2의 예측 벡터를 생성한다.

Description

동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 동화상 부호화 복호 장치{VIDEO IMAGE ENCODING METHOD, VIDEO IMAGE DECODING METHOD, VIDEO IMAGE ENCODING DEVICE, VIDEO IMAGE DECODING DEVICE, AND VIDEO IMAGE ENCODING/DECODING DEVICE}

본 발명은, 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 방법에 관한 것이다.

동화상 부호화 처리에서는, 일반적으로, 동화상이 갖는 공간 방향 및 시간 방향의 중복성(Redundancy)을 이용하여 정보량의 압축이 행해진다. 여기서 일반적으로, 공간 방향의 중복성을 이용하는 방법으로는 주파수 영역으로의 변환이 이용된다. 또, 시간 방향의 중복성을 이용하는 방법으로는 픽쳐간 예측(이후, 인터 예측이라 함) 부호화 처리가 이용된다.

인터 예측 부호화 처리에서는, 어떤 픽쳐를 부호화할 때, 부호화 대상 픽쳐에 대해 표시 시간순으로 전방 또는 후방에 있는 부호화가 끝난 픽쳐를 참조 픽쳐로서 이용한다. 그리고, 그 참조 픽쳐에 대한 부호화 대상 픽쳐의 움직임 검출에 의해 움직임 벡터를 도출하고, 움직임 벡터에 의거해 움직임 보상을 행하여 얻어진 예측 화상 데이터와 부호화 대상 픽쳐의 화상 데이터의 차분을 취함으로써, 시간 방향의 중복성을 없앤다. 여기서, 움직임 검출에서는, 부호화 픽쳐 내의 부호화 대상 블록과 참조 픽쳐 내의 블록의 차분치를 산출하고, 가장 차분치가 작은 참조 픽쳐 내의 블록을 참조 블록으로 한다. 그리고, 부호화 대상 블록과 참조 블록을 이용하여 움직임 벡터를 검출한다.

이미 표준화되어 있는, H.264라 불리는 동화상 부호화 방식에서는, 정보량의 압축을 위해서, I픽쳐, P픽쳐, B픽쳐라는 3종류의 픽쳐 타입을 이용하고 있다. I픽쳐는, 인터 예측 부호화 처리를 행하지 않는, 즉, 픽쳐 내 예측(이후, 인트라 예측이라 함) 부호화 처리만을 행하는 픽쳐이다. P픽쳐는, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐의 전방 또는 후방에 있는 이미 부호화가 끝난 1개의 픽쳐만을 참조하여 인터 예측 부호화를 행하는 픽쳐이다. B픽쳐는, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐의 전방 또는 후방에 있는 이미 부호화가 끝난 2개의 픽쳐를 참조하여 인터 예측 부호화를 행하는 픽쳐이다.

인터 예측 부호화에 있어서는, 참조 픽쳐를 특정하기 위한 참조 픽쳐 리스트를 생성한다. 참조 픽쳐 리스트는, 인터 예측에서 참조하는 부호화가 끝난 참조 픽쳐에 참조 픽쳐 인덱스를 할당한 리스트이다. 예를 들면, B픽쳐에서는, 2개의 픽쳐를 참조하여 부호화를 행할 수 있기 때문에, 2개의 참조 픽쳐 리스트를 유지한다. 그리고, 참조 픽쳐 인덱스에 의해, 참조 픽쳐 리스트로부터 참조 픽쳐를 특정한다.

도 13에, B픽쳐에 있어서의 참조 픽쳐 리스트의 예를 나타낸다. 도 13에서의 참조 픽쳐 리스트 0(이후, 참조 리스트 L0이라 함)은, 쌍방향 예측에 있어서의 예측 방향 0의 참조 픽쳐 리스트의 예이다. 도 13의 예에서는, 참조 픽쳐 인덱스 0의 값 0에 표시순 2의 참조 픽쳐 1을, 참조 픽쳐 인덱스 0의 값 1에 표시순 1의 참조 픽쳐 2를, 참조 픽쳐 인덱스 0의 값 2에 표시순 0의 참조 픽쳐 3을, 각각 할당하고 있다. 즉, 표시순으로 부호화 대상 픽쳐에 시간적으로 가까운 순서대로, 참조 픽쳐 인덱스를 할당하고 있다.

한편, 참조 픽쳐 리스트 1(이후, 참조 리스트 L1이라 함)은, 쌍방향 예측에 있어서의 예측 방향 1의 참조 픽쳐 리스트의 예이다. 도 13의 예에서는, 참조 픽쳐 인덱스 1의 값 0에 표시순 1의 참조 픽쳐 2를, 참조 픽쳐 인덱스 1의 값 1에 표시순 2의 참조 픽쳐 1을, 참조 픽쳐 인덱스 1의 값 2에 표시순 0의 참조 픽쳐 3을, 각각 할당하고 있다.

이와 같이, 각 참조 픽쳐에 대해, 예측 방향별로 상이한 참조 픽쳐 인덱스를 할당하는 것이나(도 13의 참조 픽쳐 1, 2), 같은 참조 픽쳐 인덱스를 할당하는 것이 가능하다(도 13의 참조 픽쳐 3). B픽쳐의 부호화 시에는, 참조 리스트 L0 내의 참조 픽쳐 인덱스 0으로 특정되는 참조 픽쳐를 참조하는 움직임 벡터(mvL0)와, 참조 리스트 L1 내의 참조 픽쳐 인덱스 1로 특정되는 참조 픽쳐를 참조하는 움직임 벡터(mvL1)를 이용하여 인터 예측을 행하게 된다. P픽쳐의 경우에는, 참조 리스트가 1개만 이용되게 된다.

또, H.264라 불리는 동화상 부호화 방식에서는, B픽쳐의 부호화에 있어서 움직임 벡터를 도출할 때에, 시간 다이렉트라고 부르는 부호화 모드를 선택할 수 있다. 시간 다이렉트에 있어서의 인터 예측 부호화 방법을 도 14를 이용하여 설명한다. 도 14는, 시간 다이렉트에 있어서의 움직임 벡터를 나타내는 설명도이며, 픽쳐 B2의 블록 a를 시간 다이렉트로 부호화하는 경우를 나타내고 있다.

이 경우, 픽쳐 B2의 후방에 있는 참조 픽쳐인 픽쳐 P3 중의, 블록 a와 같은 위치에 있는 블록 b의 움직임 벡터 a를 이용한다. 움직임 벡터 a는 블록 b가 부호화되었을 때 이용된 움직임 벡터이며, 픽쳐 P1을 참조하고 있다. 그리고, 블록 a는, 움직임 벡터 a와 평행한 움직임 벡터를 이용하여, 전방 참조 픽쳐인 픽쳐 P1과, 후방 참조 픽쳐인 픽쳐 P3으로부터 참조 블록을 취득하고, 2방향 예측을 행하고 부호화된다. 즉, 블록 a를 부호화할 때에 이용되는 움직임 벡터는, 픽쳐 P1에 대해서는 움직임 벡터 b, 픽쳐 P3에 대해서는 움직임 벡터 c가 된다.

ITU-T H.264 03/2010

그러나, 종래의 시간 다이렉트에서는, 시간 다이렉트 시에 이용하는 움직임 벡터는, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐의 후방에 있는 참조 픽쳐의 움직임 벡터이며, 또한, 표시 시간순으로 전방향의 움직임 벡터에 한정되어 있다.

이와 같이, 시간 다이렉트 시에 이용하는 움직임 벡터가 한정됨으로써, 부호화 대상 픽쳐에 가장 적합한 움직임 벡터를 도출하는 것이 곤란해져, 압축률의 저하를 초래한다는 문제점이 발생하고 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것이며, 시간 다이렉트 시에 이용하는 움직임 벡터를 적응적으로 선택함으로써, 부호화 대상 픽쳐에 가장 적합한 움직임 벡터를 도출함과 더불어 압축률을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 따른 동화상 부호화 방법은, 부호화 대상 픽쳐를 구성하는 부호화 대상 블록을 인터 예측 부호화하는 방법이다. 구체적으로는, 동화상 부호화 방법은, 움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화 단계와, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계와, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서 생성된 복수의 상기 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화 단계를 포함한다. 그리고, 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 상기 부호화 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터를 생성한다.

상기 방법에 의하면, 시간 다이렉트 시에 이용하는 움직임 벡터를 적응적으로 선택함으로써, 부호화 대상 픽쳐에 가장 적합한 움직임 벡터를 도출하는 것이 가능해짐과 더불어 압축률을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

일례로서, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 부호화가 끝난 픽쳐가 표시순으로 부호화 대상 픽쳐보다 전방에 위치하고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터가 둘 다 전방 참조인 경우에, 상기 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여 상기 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여 상기 제2의 예측 벡터를 생성해도 된다.

다른 예로서, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 부호화가 끝난 픽쳐가 표시순으로 부호화 대상 픽쳐보다 후방에 위치하고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터가 둘 다 후방 참조인 경우에, 상기 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여 상기 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여 상기 제2의 예측 벡터를 생성해도 된다.

또, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우에, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 부호화 대상 픽쳐의 방향을 참조하는 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 제1 및 제2의 예측 벡터를 생성해도 된다.

일례로서 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 부호화가 끝난 픽쳐가 표시순으로 부호화 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 경우에, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 후방 참조의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 제1 및 제2의 예측 벡터를 생성해도 된다.

다른 예로서, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 부호화가 끝난 픽쳐가 표시순으로 부호화 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 경우에, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 전방 참조의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 제1 및 제2의 예측 벡터를 생성해도 된다.

본 발명의 일 양태에 따른 동화상 복호 방법은, 복호 대상 픽쳐를 구성하는 복호 대상 블록을 인터 예측 복호하는 방법이다. 구체적으로는, 동화상 복호 방법은, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계와, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서 생성된 복수의 상기 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여, 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호 단계와, 상기 움직임 벡터 복호 단계에서 복호된 상기 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호 단계를 포함한다. 그리고, 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 상기 복호 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터를 생성한다.

본 발명의 일 양태에 따른 동화상 부호화 방법은, 부호화 대상 픽쳐를 구성하는 부호화 대상 블록을 인터 예측 부호화하는 방법이다. 구체적으로는, 동화상 부호화 장치는, 움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화부와, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 후보 생성부와, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성부에서 생성된 복수의 상기 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화부를 구비한다. 그리고, 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 상기 부호화 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성부는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터를 생성한다.

본 발명의 일 양태에 따른 동화상 복호 장치는, 복호 대상 픽쳐를 구성하는 복호 대상 블록을 인터 예측 복호하는 방법이다. 구체적으로는, 동화상 복호 장치는, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 후보 생성부와, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성부에서 생성된 복수의 상기 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여, 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호부와, 상기 움직임 벡터 복호부에서 복호된 상기 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호부를 구비한다. 그리고, 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 상기 복호 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 상기 예측 움직임 벡터 후보 생성부는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터를 생성한다.

본 발명의 일 양태에 따른 동화상 부호화 복호 장치는, 부호화 대상 픽쳐를 구성하는 부호화 대상 블록을 인터 예측 부호화하는 동화상 부호화부와, 상기 동화상 부호화부에서 생성된 복호 대상 블록을 인터 예측 복호하는 동화상 복호부를 구비한다. 상기 동화상 부호화부는, 움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화부와, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 생성부와, 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 생성부에서 생성된 복수의 상기 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화부를 구비한다. 그리고, 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 상기 부호화 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 생성부는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터를 생성한다. 상기 동화상 복호부는, 복수의 예측 움직임 벡터를 생성하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 생성부와, 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 생성부에서 생성된 복수의 상기 예측 움직임 벡터 중 하나를 이용하여, 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호부와, 상기 움직임 벡터 복호부에서 복호된 상기 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호부를 구비한다. 그리고, 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 상기 복호 대상 블록의 대응 블록이 2개의 참조 움직임 벡터를 갖고, 또한 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 생성부는, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터를 생성하고, 상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터를 생성한다.

본 발명에 의하면, 시간 다이렉트 시에 이용하는 움직임 벡터를 적응적으로 선택함으로써, 부호화 대상 픽쳐에 가장 적합한 움직임 벡터를 도출하는 것이 가능하게 됨과 더불어, 압축률을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

도 1a는, 실시형태 1에 따른 동화상 부호화 장치의 블럭도이다.
도 1b는, co-located 블록의 위치를 나타내는 도면이다.
도 2는, 실시형태 1에 따른 동화상 부호화 방법의 처리 흐름의 개요이다.
도 3a는, 예측 움직임 벡터의 후보의 예를 나타내는 도면이다.
도 3b는, 예측 움직임 벡터의 후보의 우선 순위의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3c는, 예측 움직임 벡터의 후보의 우선 순위의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3d는, 예측 움직임 벡터의 후보의 우선 순위의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3e는, 예측 움직임 벡터의 후보의 우선 순위의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 예측 움직임 벡터 인덱스를 가변길이 부호화하는 경우의 부호표의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 예측 움직임 벡터의 후보의 결정 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은, 도 2의 단계 S12의 상세한 처리 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7a는, co-located 블록이 전방 2회 참조인 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 7b는, co-located 블록이 후방 2회 참조인 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 8a는, co-located 블록이 후방 참조 블록이며, 또한 전방 참조 움직임 벡터와 후방 참조 움직임 벡터를 둘 다 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 8b는, co-located 블록이 후방 참조 블록이며, 또한 후방 참조 움직임 벡터만 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 9a는, co-located 블록이 전방 참조 블록이며, 또한 전방 참조 움직임 벡터와 후방 참조 움직임 벡터를 둘 다 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 9b는, co-located 블록이 전방 참조 블록이며, 또한 전방 참조 움직임 벡터만 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 2의 단계 S12의 상세한 처리 흐름의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 실시형태 3에 따른 동화상 복호 장치의 블럭도이다.
도 12는, 실시형태 3에 따른 동화상 복호 방법의 처리 흐름의 개요이다.
도 13은, B픽쳐에 있어서의 참조 픽쳐 리스트의 예를 나타내는 도면이다.
도 14는, 시간 다이렉트에 있어서의 인터 예측 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 16은, 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 17은, 텔레비젼의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 18은, 광디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 19는, 광디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 20은, (a) 휴대전화의 일례를 나타내는 도면, (b) 휴대전화의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 21은, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는, 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되어 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 23은, PES 패킷열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 자세하게 나타낸 도면이다.
도 24는, 다중화 데이터에 있어서의 TS패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 25는, PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 26은, 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 27은, 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 28은, 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 29는, 각 실시형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적회로의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 30은, 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 31은, 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 32는, 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 33은, (a) 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일례를 나타내는 도면, (b) 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시형태 1)

도 1a는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 동화상 부호화 장치를 나타내는 블럭도이다.

동화상 부호화 장치(100)는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 감산부(101)와, 직교변환부(102)와, 양자화부(103)와, 역양자화부(104)와, 역직교변환부(105)와, 가산부(106)와, 블록 메모리(107)와, 프레임 메모리(108)와, 인트라 예측부(109)와, 인터 예측부(110)와, 스위치(111)와, 인터 예측 제어부(112)와, 픽쳐 타입 결정부(113)와, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)와, co-located 참조 방향 결정부(115)와, 가변길이 부호화부(116)를 구비하고 있다.

감산부(101)는, 장치 외부로부터 부호화 대상 블록을 포함하는 입력 화상열을 취득하고, 스위치(111)로부터 예측 블록을 취득하고, 부호화 대상 블록으로부터 예측 블록을 감산하여 얻어지는 잔차 블록을 직교변환부(102)에 출력한다.

직교변환부(102)는, 감산부(101)로부터 취득한 잔차 블록을 화상 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 변환계수를 양자화부(103)에 출력한다. 양자화부(103)는, 양자화부(103)로부터 취득한 변환계수를 양자화하고, 양자화 계수를 역양자화부(104) 및 가변길이 부호화부(116)에 출력한다.

역양자화부(104)는, 양자화부(103)로부터 취득한 양자화 계수를 역양자화하고, 복원된 변환계수를 역직교변환부(105)에 출력한다. 역직교변환부(105)는, 역양자화부(104)로부터 취득한 복원된 변환계수를 주파수 영역으로부터 화상 영역으로 변환하고, 복원된 잔차 블록을 가산부(106)에 출력한다.

가산부(106)는, 역직교변환부(105)로부터 취득한 복원된 잔차 블록과, 스위치(111)로부터 취득한 예측 블록을 가산하고, 복원된 부호화 대상 블록(입력 화상열)을 블록 메모리(107) 및 프레임 메모리(108)에 출력한다. 블록 메모리(107)는, 복원된 입력 화상열을 블록 단위로 보존한다. 프레임 메모리(108)는, 복원된 입력 화상열을 프레임 단위로 보존한다.

픽쳐 타입 결정부(113)는, I픽쳐, B픽쳐, P픽쳐 중 어느 픽쳐 타입으로 입력 화상열을 부호화할지를 결정하고, 픽쳐 타입 정보를 생성한다. 그리고, 픽쳐 타입 결정부(113)는, 생성한 픽쳐 타입 정보를 스위치(111), 인터 예측 제어부(112), co-located 참조 방향 결정부(115) 및 가변길이 부호화부(116)에 출력한다.

인트라 예측부(109)는, 블록 메모리(107)에 보존되어 있는 블록 단위의 복원된 입력 화상열을 이용하여, 부호화 대상 블록을 인트라 예측하여 예측 블록을 생성하고, 스위치(111)에 출력한다. 인터 예측부(110)는, 프레임 메모리(108)에 보존되어 있는 프레임 단위의 복원된 입력 화상열과, 움직임 검출에 의해 도출한 움직임 벡터를 이용하여, 부호화 대상 블록을 인터 예측하여 예측 블록을 생성하고, 스위치(111)에 출력한다.

스위치(111)는, 인트라 예측부(109)에서 생성된 예측 블록, 또는 인터 예측부(110)에서 생성된 예측 블록을 감산부(101) 및 가산부(106)에 출력한다. 예를 들면, 스위치(111)는, 2개의 예측 블록 중, 부호화 비용이 작은 쪽의 예측 블록을 출력하도록 하면 된다.

co-located 참조 방향 결정부(115)는, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 픽쳐에 포함되는 블록(이후, 전방 참조 블록이라 함), 또는, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 픽쳐에 포함되는 블록(이후, 후방 참조 블록이라 함) 중 어느 것을 co-located 블록으로 할지를 결정한다. 그리고, co-located 참조 방향 결정부(115)는, co-located 참조 방향 플래그를 픽쳐마다 생성하고, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114) 및 가변길이 부호화부(116)에 출력한다.

여기서, co-located 블록이란, 부호화 대상 블록을 포함하는 부호화 대상 픽쳐와는 상이한 부호화가 끝난 픽쳐 내의 블록이고, 또한, 부호화가 끝난 픽쳐 내에 있어서의 위치가, 부호화 대상 블록과 같은 위치가 되는 블록이다(도 1b의 블록 A). 또한 본 실시형태에서는, co-located 블록은, 부호화가 끝난 픽쳐 내에 있어서의 위치가, 부호화 대상 블록과 같은 위치가 되는 블록으로 했는데, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 1b의 블록 B, C, D, E와 같이, 부호화 대상 블록과 같은 위치의 블록 A의 주변 블록 등을 co-located 블록으로서 이용해도 상관없다. 이에 의해, 예를 들면, 블록 A가 인트라 예측으로 부호화되었기 때문에, 움직임 벡터를 유지하지 않는 경우 등에, 주변의 블록 B, C, D, E를 co-located 블록으로서 사용할 수 있다. 그 결과, 시간 다이렉트 벡터의 정밀도를 향상시킬 수 있어, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 움직임 벡터의 후보인 시간 다이렉트 벡터를 도출한다. 그리고, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 도출한 시간 다이렉트 벡터를 인터 예측 제어부(112)에 출력한다.

구체적으로는, co-located 블록이 갖는 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일한 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 2개의 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다. 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터에, 각각 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스의 값을 할당한다. 또한, 「2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 동일」하다는 것은, co-located 블록이, 2개의 전방 참조 움직임 벡터(표시순으로 부호화가 끝난 픽쳐보다 전방에 위치하는 픽쳐를 참조하여 산출되는 움직임 벡터), 또는, 2개의 후방 참조 움직임 벡터(표시순으로 부호화가 끝난 픽쳐보다 후방에 위치하는 픽쳐를 참조하여 산출되는 움직임 벡터)를 갖고 있는 경우를 가리킨다.

한편, co-located 블록이, 2개의 전방 참조 움직임 벡터, 또는, 2개의 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우(전형적으로는, 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 전방 참조 블록인지 후방 참조 블록인지에 따라, 시간 다이렉트에 이용하는 co-located 블록의 움직임 벡터를 결정한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 갖는 2개의 참조 움직임 벡터 중, 부호화 대상 픽쳐의 방향을 참조하는 참조 움직임 벡터를 이용하여, 예측 움직임 벡터의 후보를 산출한다.

co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다.

단, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우(즉, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터만을 갖고 있는 경우), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다.

단, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우(즉, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터만을 갖고 있는 경우), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다.

인터 예측 제어부(112)는, 복수의 예측 움직임 벡터의 후보 중에서, 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터와의 오차가 가장 작은 예측 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터의 부호화를 행하는 것으로 결정한다. 여기서, 오차란, 예를 들면, 예측 움직임 벡터 후보와 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터의 차분치를 나타낸다. 또, 인터 예측 제어부(112)는, 결정한 예측 움직임 벡터에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 블록마다 생성한다. 그리고, 인터 예측 제어부(112)는, 예측 움직임 벡터 인덱스와, 예측 움직임 벡터 후보의 오차 정보를 가변길이 부호화부(116)에 보낸다.

가변길이 부호화부(116)는, 양자화부(103)로부터 취득한 양자화 계수와, 인터 예측 제어부(112)로부터 취득한 예측 움직임 벡터 인덱스 및 예측 움직임 벡터의 후보의 오차 정보와, 픽쳐 타입 결정부(113)로부터 취득한 픽쳐 타입 정보와, co-located 참조 방향 결정부(115)로부터 취득한 co-located 참조 방향 플래그를 가변길이 부호화하여 비트 스트림을 생성한다.

도 2는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 동화상 부호화 방법의 처리 흐름의 개요이다.

co-located 참조 방향 결정부(115)는, 예측 움직임 벡터의 후보를 시간 다이렉트로 도출할 때에, 전방 참조 블록 또는 후방 참조 블록 중 어느 하나를 co-located 블록으로 할지 결정한다(S11). 또, co-located 참조 방향 결정부(115)는, co-located 블록이 전방 참조 블록인지 후방 참조 블록인지를 나타내는 co-located 블록 참조 플래그를 픽쳐마다 생성하고, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114) 및 가변길이 부호화부(116)에 출력한다.

다음에, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 움직임 벡터의 후보를 도출한다. co-located 블록이 2개의 전방 참조 움직임 벡터, 또는, 2개의 후방 참조 움직임 벡터를 갖고 있는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 2개의 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다. 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터에 예측 움직임 벡터 인덱스의 값을 할당한다.

보다 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 갖는 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 벡터(TVML0)를 생성한다. 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 갖는 2개의 참조 움직임 벡터 중 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 벡터(TVML1)를 생성한다.

여기서, 일반적으로, 예측 움직임 벡터 인덱스는, 값이 작은 경우에 필요한 정보량이 적어진다. 한편, 예측 움직임 벡터 인덱스의 값이 커지면, 필요한 정보량이 커진다. 따라서, 보다 더 정밀도가 높은 움직임 벡터가 될 가능성이 높은 움직임 벡터에 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당하면 부호화 효율이 높아진다.

한편, co-located 블록이 2개의 전방 참조 움직임 벡터 또는 2개의 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 전방 참조 블록인지 후방 참조 블록인지에 따라, 시간 다이렉트에 이용하는 co-located 블록의 움직임 벡터를 결정한다.

co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다. 단, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다. 단, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는 co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 움직임 벡터의 후보(예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1)를 도출한다.

다음에, 인터 예측부(110)는, 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터를 이용하여, 인터 예측에 의해 부호화 대상 픽쳐를 부호화한다. 또, 인터 예측 제어부(112)는, 각 예측 방향의 예측 움직임 벡터의 후보 중에서 오차가 가장 작은 예측 움직임 벡터를 이용하여, 각 예측 방향의 움직임 벡터의 부호화를 행하는 것으로 결정한다. 예를 들면, 인터 예측 제어부(112)는, 예측 움직임 벡터의 후보와 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터의 차분치를 오차로 하고, 가장 오차가 작은 예측 움직임 벡터를 움직임 벡터의 부호화를 행할 때에 이용하는 것으로 결정한다. 그리고, 가변길이 부호화부(116)는, 선택한 예측 움직임 벡터의 후보에 대응하는 예측 움직임 벡터 인덱스와, 결정한 예측 움직임 벡터 후보의 오차 정보를 양자화 계수 등과 함께 가변길이 부호화한다(S13).

도 3a는, 예측 움직임 벡터의 후보의 예를 나타내고 있다. 움직임 벡터 MVL0_A, MVL1_A는, 부호화 대상 블록의 좌측 이웃에 위치하는 인접 블록 A의 예측 방향 0의 움직임 벡터 및 예측 방향 1의 움직임 벡터이다. 움직임 벡터 MVL0_B, MVL1_B는, 부호화 대상 블록 상부 이웃에 위치하는 인접 블록 B의 예측 방향 0의 움직임 벡터 및 예측 방향 1의 움직임 벡터이다. 움직임 벡터 MVL0_C는, 부호화 대상 블록의 우측 상부 이웃에 위치하는 인접 블록 C의 예측 방향 0의 움직임 벡터이다. 또, 인접 블록 A 및 인접 블록 B는 쌍방향 예측, 인접 블록 C는 편방향 예측이다. 또, 예측 방향 X(X=0, 1)의 Median(MVLX_A, MVLX_B, MVLX_C)은, 움직임 벡터 MVLX_A, MVLX_B, MVLX_C의 중간값을 나타내고 있다. 여기서, 중간값은 예를 들면, 이하와 같이 도출된다.

예측 방향 0의 예측 움직임 벡터 인덱스의 값은, Median(MVL0_A, MVL0_B, MVL0_C)에 대응하는 값을 0으로 하고, 움직임 벡터 MVL0_A에 대응하는 값을 1로 하고, MVL0_B에 대응하는 값을 2로 하고, MVL0_C에 대응하는 값을 3으로 하고, 시간 다이렉트 벡터 TMVL0에 대응하는 값을 4로 하고 있다. 또, 예측 방향 1의 예측 움직임 벡터 인덱스의 값은, Median(MVL1_A, MVL1_B, 0)에 대응하는 값을 0으로 하고, 움직임 벡터 MVL1_A에 대응하는 값을 1로 하고, MVL1_B에 대응하는 값을 2로 하고, 시간 다이렉트 벡터 TMVL1에 대응하는 값을 3으로 하고 있다.

또한, 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당 방법은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, co-located 블록이 갖는 움직임 벡터의 참조 방향에 따라, 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당을 전환하는 것 등을 생각할 수 있다. 구체적인 예를 도 3b~3e에 나타낸다.

도 3b는, co-located 블록의 2개의 움직임 벡터가, 모두 전방 참조 움직임 벡터(이하, 「전방 2회 참조」라고 표기함) 또는 후방 참조 움직임 벡터(이하, 「후방 2회 참조」라고 표기함)이며, 또한, 각 움직임 벡터의 참조 방향이 부호화 대상 블록을 포함하는 부호화 대상 픽쳐의 방향에 일치하는 경우의 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당 예를 나타내는 도면이다. 이 경우에는, 각각의 움직임 벡터로부터 산출한 예측 방향 X의 시간 다이렉트 벡터 TMVLX는, 다른 예측 움직임 벡터의 후보보다도 정밀도가 높을 가능성이 있다. 이 때문에, 도 3b와 같이, 시간 다이렉트 벡터 TMVLX에 보다 더 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당한다.

또, 도 3c는, co-located 블록의 2개의 움직임 벡터가 모두 전방 참조 움직임 벡터 또는 후방 참조 움직임 벡터이며, 또한, 각 움직임 벡터의 참조 방향이 부호화 대상 블록을 포함하는 부호화 대상 픽쳐의 방향과는 역방향인 경우의 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당예를 나타내는 도면이다. 이 경우에는, 각각의 움직임 벡터로부터 산출한 예측 방향 X의 시간 다이렉트 벡터보다도, 다른 예측 움직임 벡터의 후보에 보다 더 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당한다.

또, 도 3d는, co-located 블록의 움직임 벡터가 전방 참조 움직임 벡터 또는 후방 참조 움직임 벡터이며, 또한, 그 움직임 벡터의 참조 방향이 부호화 대상 블록을 포함하는 부호화 대상 픽쳐의 방향인 경우의 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당예를 나타내는 도면이다. 이 경우에는, 움직임 벡터로부터 산출한 예측 방향 X의 시간 다이렉트 벡터는 다른 예측 움직임 벡터의 후보보다도 정밀도가 높을 가능성이 있다. 이 때문에, 도 3d와 같이, 시간 다이렉트 벡터에 보다 더 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당한다.

또, 도 3e는, co-located 블록의 움직임 벡터가 전방 참조 움직임 벡터 또는 후방 참조 움직임 벡터이며, 또한, 그 움직임 벡터의 참조 방향이 부호화 대상 블록을 포함하는 픽쳐 방향과 역방향인 경우의 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당예를 나타내는 도면이다. 이 경우에는, 움직임 벡터로부터 산출한 예측 방향 X의 시간 다이렉트 벡터보다도 다른 예측 움직임 벡터의 후보에 보다 더 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당한다.

이와 같이, co-located 블록이 갖는 움직임 벡터의 참조 방향에 따라, 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당 방법을 전환함으로써, 예측 정밀도가 좋을 가능성이 높은 예측 움직임 벡터의 후보에 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

도 4는, 예측 움직임 벡터 인덱스를 가변길이 부호화 시에 이용하는, 부호표의 예를 나타내고 있다. 도 4의 예에서는, 예측 움직임 벡터 인덱스의 값이 작은 순서대로, 부호길이가 짧은 부호를 할당하고 있다. 따라서, 예측 정밀도가 좋을 가능성이 높은 예측 움직임 벡터 후보에 작은 예측 움직임 벡터 인덱스를 할당함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5는, 인터 예측 제어부(112)가 실행하는 예측 움직임 벡터의 후보의 결정 흐름을 나타내는 도면이다. 도 5에 나타낸 흐름에 의해, 인터 예측 제어부(112)는, 복수의 예측 움직임 벡터의 후보 중에서 움직임 검출에 의해 도출한 각 예측 방향의 움직임 벡터와의 오차가 가장 작은 예측 움직임 벡터를, 각 예측 방향의 움직임 벡터를 부호화할 때에 이용하는 것으로 결정한다. 그리고, 가변길이 부호화부(116)는, 결정한 예측 움직임 벡터 후보의 오차 정보와, 결정한 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 인덱스를 가변길이 부호화한다.

구체적으로는, 우선, 인터 예측 제어부(112)는, 예측 움직임 벡터 후보 인덱스 mvp_idx, 및 최소 움직임 벡터 오차를 초기화한다(S21). 다음에, 인터 예측 제어부(112)는, 예측 움직임 벡터 후보 인덱스 mvp_idx와, 예측 움직임 벡터 후보 수(도 3에 나타나는 테이블의 레코드 수)를 비교한다(S22).

mvp_idx＜예측 움직임 벡터 후보 수(S22에서 Yes)이면, 인터 예측 제어부(112)는, 복수의 예측 움직임 벡터의 후보 중 하나를 이용하여, 움직임 벡터 오차(오차 정보)를 산출한다(S23). 예를 들면, 인터 예측 제어부(112)는, 부호화 대상 블록의 부호화에 이용한 움직임 벡터로부터, 도 3의 예측 움직임 벡터 인덱스=0의 예측 움직임 벡터를 감산함으로써 움직임 벡터 오차를 산출한다.

다음에, 인터 예측 제어부(112)는, 단계 S23에서 산출한 움직임 벡터 오차와, 최소 움직임 벡터 오차를 비교한다(S24). 움직임 벡터 오차＜최소 움직임 벡터 오차(S24에서 Yes)이면, 인터 예측 제어부(112)는, 단계 S23에서 산출한 움직임 벡터 오차를 최소 움직임 벡터 오차에 세트(겹쳐 쓰기)하고, 현재의 mvp_idx를 예측 움직임 벡터 인덱스에 세트(겹쳐 쓰기)한다(S25). 한편, 움직임 벡터 오차≥최소 움직임 벡터 오차(S24에서 No)이면, 단계 S25는 스킵된다.

그리고, 인터 예측 제어부(112)는, mvp_idx를 1만큼 증가(increment)(S26)하고, 상기 각 처리(단계 S22~단계 S26)를 예측 움직임 벡터의 후보 수만큼 반복 실행한다. 그리고, 인터 예측 제어부(112)는, mvp_idx=예측 움직임 벡터 후보수(S22)가 되는 타이밍에서, 최소 움직임 벡터 오차 및 예측 움직임 벡터 인덱스에 세트되어 있는 값을 가변길이 부호화부(118)에 출력하고, 도 5의 처리를 종료한다(S27).

도 6은, 도 2의 단계 S12의 상세한 처리 흐름이다. 이하, 도 6에 대해서 설명한다.

우선, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 참조 움직임 벡터를 갖고 있는지 아닌지를 판단한다(S31). co-located 블록이 참조 움직임 벡터를 갖고 있다고 판단된 경우(S31에서 Yes), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 전방 2회 참조 또는 후방 2회 참조인지 아닌지를 판단한다(S32).

co-located 블록이, 전방 2회 참조 또는 후방 2회 참조라고 판단된 경우(S32에서 Yes), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 움직임 벡터(mvL0)를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 도출한다(S33). 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 움직임 벡터(mvL1)를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다(S34). 그리고, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 예측 방향 0, 1의 예측 움직임 벡터의 후보에 시간 다이렉트 벡터 TMVL0, TMVL1 각각을 추가한다(S35).

한편, co-located 블록이 전방 2회 참조 및 후방 2회 참조 중 어느 것도 아니라고 판단된 경우(S32에서 No), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 후방 참조 블록인지 아닌지를 판단한다(S36).

co-located 블록이 후방 참조 블록이라고 판단된 경우(S36에서 Yes), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터(mvL0)를 갖는지 아닌지를 판단한다(S37). co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터(mvL0)를 갖는다고 판단된 경우(S37에서 Yes), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 전방 참조 움직임 벡터(mvL0)를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출하고(S38), 예측 방향 0, 1의 예측 움직임 벡터의 후보에 추가한다(S35).

한편, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터(mvL0)를 갖고 있지 않다고 판단된 경우(S37에서 No), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터(mvL1)를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출하고(S39), 예측 방향 0, 1의 예측 움직임 벡터의 후보에 추가한다(S35).

또, co-located 블록이 후방 참조 블록이 아닌, 즉, 전방 참조 블록이라고 판단된 경우(S36에서 No), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터(mvL1)를 갖고 있는지 아닌지를 판단한다(S40).

그리고, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터(mvL1)를 갖고 있다고 판단된 경우(S40에서 Yes), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 후방 참조 움직임 벡터(mvL1)를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출하고(S41), 예측 방향 0, 1의 예측 움직임 벡터의 후보에 추가한다(S35).

한편, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터(mvL1)를 갖고 있지 않다고 판단된 경우(S40에서 No), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터(mvL0)를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출하고(S42), 예측 방향 0, 1의 예측 움직임 벡터의 후보에 추가한다(S35).

또한, co-located 블록이 참조 움직임 벡터(mvL0, mvL1)를 갖고 있지 않다고 판단된 경우(S31에서 No), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 시간 다이렉트에 의해, 예측 움직임 벡터 후보를 도출하는 것은 행하지 않는다(S43).

다음에, 시간 다이렉트에 의해, 움직임 벡터를 도출하는 방법으로 대해서 상세하게 설명한다.

도 7a는, co-located 블록이 전방 2회 참조인 경우, 즉, 전방 참조 움직임 벡터를 2개(mvL0, mvL1) 갖고 있는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 7a의 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 각각의 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 이하의 식 4 및 식 5에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

TMVL0=mvL0×(B8-B4)/(B4-B2)‥(식 4)

TMVL1=mvL1×(B8-B4)/(B4-B0)‥(식 5)

여기서, (B4-B2)는, 픽쳐 B4와 픽쳐 B2의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B4-B0)은, 픽쳐 B4와 픽쳐 B0의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B8-B4)는, 픽쳐 B8과 픽쳐 B4의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다.

도 7b는, co-located 블록이 후방 2회 참조인 경우, 즉, 후방 참조 움직임 벡터를 2개(mvL0, MVL1) 갖고 있는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 7b의 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 각각의 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 이하의 식 6 및 식 7에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

TMVL0=mvL0×(B2-B0)/(B4-B2)‥(식 6)

TMVL1=mvL1×(B2-B0)/(B8-B2)‥(식 7)

여기서, (B4-B2)는, 픽쳐 B4와 픽쳐 B2의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B8-B2)는, 픽쳐 B8과 픽쳐 B2의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B2-B0)은, 픽쳐 B2와 픽쳐 B0의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다.

도 8a는, co-located 블록이 후방 참조 블록이며, 또한 전방 참조 움직임 벡터와 후방 참조 움직임 벡터를 둘 다 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 8a의 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 이하의 식 8 및 식 9에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

TMVL0=mvL0×(B2-B0)/(B4-B0)‥(식 8)

TMVL1=mvL0×(B2-B4)/(B4-B0)‥(식 9)

여기서, (B2-B0)는, 픽쳐 B2와 픽쳐 B0의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B2-B4)는, 픽쳐 B2와 픽쳐 B4의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B4-B0)은, 픽쳐 B4와 픽쳐 B0의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다.

도 8b는, co-located 블록이 후방 참조 블록이며, 또한 후방 참조 움직임 벡터만 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 8b의 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 이하의 식 10 및 식 11에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

TMVL0=mvL1×(B2-B0)/(B4-B8)‥(식 10)

TMVL1=mvL1×(B2-B4)/(B4-B8)‥(식 11)

여기서, (B2-B0)은, 픽쳐 B2와 픽쳐 B0의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B2-B4)는, 픽쳐 B2와 픽쳐 B4의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B4-B8)은, 픽쳐 B4와 픽쳐 B8의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다.

도 9a는, co-located 블록이 전방 참조 블록이며, 또한 전방 참조 움직임 벡터와 후방 참조 움직임 벡터를 둘 다 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 9a의 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 이하의 식 12 및 식 13에 의해, 예측 움직임 벡터 후보를 도출한다.

TMVL0=mvL1×(B6-B8)/(B4-B8)‥(식 12)

TMVL1=mvL1×(B6-B4)/(B4-B8)‥(식 13)

여기서, (B6-B8)은, 픽쳐 B6과 픽쳐 B8의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B6-B4)는, 픽쳐 B6과 픽쳐 B4의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B4-B8)은, 픽쳐 B4와 픽쳐 B8의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다.

도 9b는, co-located 블록이 전방 참조 블록이며, 또한 전방 참조 움직임 벡터만을 갖는 경우의 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 9b의 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 이하의 식 14 및 식 15에 의해, 예측 움직임 벡터 후보를 도출한다.

TMVL0=mvL0×(B6-B8)/(B4-B0)‥(식 14)

TMVL1=mvL0×(B6-B4)/(B4-B0)‥(식 15)

여기서, (B6-B8)은, 픽쳐 B6과 픽쳐 B8의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B6-B4)는, 픽쳐 B6과 픽쳐 B4의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다. (B4-B0)은, 픽쳐 B4와 픽쳐 B0의 표시 시간에 있어서의 시간차 정보를 나타낸다.

이와 같이, 본 발명의 실시형태 1에서는, 움직임 벡터를 부호화할 때에, 복수의 예측 움직임 벡터의 후보 중에서 가장 오차값이 작은 예측 움직임 벡터를 이용함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 움직임 검출에 의한 움직임 벡터와 선택된 예측 움직임 벡터의 차분치를 오차값으로 한다.

또, 실시형태 1에서는, co-located 블록의 위치, 및 co-located 블록이 갖는 참조 움직임 벡터의 수에 따라 시간 다이렉트 시에 이용하는 co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 선택한다. 이에 따라, 정밀도가 높은 예측 움직임 벡터의 후보로 좁힐 수 있어, 부호화 및 복호 시에 있어서의 처리 부하를 경감하는 것이 가능해진다.

구체적으로는, co-located 블록이 전방 2회 참조 또는 후방 2회 참조하고 있는 경우에는, 부호화 대상 블록의 움직임 벡터와 co-located 블록의 움직임 벡터는 동일한 예측 방향쪽이 근사할 가능성이 높다. 이 때문에, co-located 블록의 동일한 예측 방향의 움직임 벡터로부터 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터를 산출함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출한다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터와 후방 참조 움직임 벡터를 둘 다 갖고 있는 경우에는, co-located 블록의 위치에 따라, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1의 산출에 이용하는 움직임 벡터를 선택한다.

예를 들면, co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우에는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용한다. 구체적으로는, 전방 참조 움직임 벡터는, co-located 블록을 포함하는 픽쳐로부터 부호화 대상 블록을 포함하는 부호화 대상 픽쳐 방향으로의 움직임 벡터이며, 후방 참조 움직임 벡터보다도 예측 오차가 작아질 가능성이 높기 때문이다. 한편, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우에는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용한다. 구체적으로는, 후방 참조 움직임 벡터는, co-located 블록을 포함하는 픽쳐로부터 부호화 대상 블록을 포함하는 부호화 대상 픽쳐 방향으로의 움직임 벡터이며, 전방 참조 움직임 벡터보다도 예측 오차가 작아질 가능성이 높기 때문이다.

또한, 본 실시형태 1에서는, co-located 블록이 전방 2회 참조 또는 후방 2회 참조하고 있는지 아닌지를 판단하고 있는데, 또한, co-located 블록의 위치도 동시에 판단해도 된다. 구체적으로는, 도 6의 단계 S32에서, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우에 전방을 2회 참조하고 있는지, 또는 co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우에 후방을 2회 참조하고 있는지를 판단한다.

co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우, 후방 참조 움직임 벡터는, co-located 블록을 포함하는 픽쳐로부터, 부호화 대상 블록을 포함하는 픽쳐와는 반대 측에 위치하는 픽쳐의 방향으로 연장되는 움직임 벡터이므로, 예측 정밀도가 낮아질 가능성이 있다. 이러한 경우에, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출한다. 이에 따라, 예측 정밀도를 높이면서 처리량을 억제하는 것이 가능하게 된다.

또, 도 6의 단계 S43에서, co-located 블록이 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는 시간 다이렉트 벡터를 산출하지 않도록 하고 있다. 그러나, 다른 블록을 co-located 블록으로 함으로써 시간 다이렉트 벡터를 산출하는 것이 가능하다.

예를 들면, co-located 블록이 후방 참조 블록이며, 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 전방 참조 블록을 co-located 블록으로 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 전방 참조 블록의 참조 움직임 벡터 중, 후방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 예측 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 또, 전방 참조 블록이, 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 시간 다이렉트 벡터를 도출하는 것이 가능해진다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 블록이며, 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 후방 참조 블록을 co-located 블록으로 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 후방 참조 블록의 참조 움직임 벡터 중, 전방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 예측 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 또, 후방 참조 블록이 전방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 시간 다이렉트 벡터를 도출하는 것이 가능해진다.

예를 들면, co-located 블록이 부호화 대상 픽쳐의 참조 픽쳐 리스트 L0의 인덱스 0의 픽쳐 내의 블록을 이용하고 있는 경우에, 참조 픽쳐 리스트 L0의 인덱스 0으로 특정되는 co-located 블록이 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 참조 픽쳐 리스트 L1의 인덱스 0으로 특정되는 co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 이용하는 것을 생각할 수 있다.

또, 본 실시형태 1에서는, 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터를 부호화할 때에 이용하는 예측 움직임 벡터의 후보의 하나로서, 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법을 설명했는데 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, H.264에서 이용되는, B픽쳐나 P픽쳐에 있어서의 부호화 대상 블록의 인터 예측의 부호화 모드로서, 화상 데이터의 차분치만 부호화를 행하고, 움직임 벡터는 주변 블록 등으로부터 예측하는 다이렉트 모드나, 화상 데이터의 차분치도 움직임 벡터도 부호화하지 않고, 주변 블록 등으로부터 예측한 움직임 벡터가 나타내는 위치의 예측 화상을 그대로 복호 화상으로 하는 스킵 모드가 존재한다. 이 다이렉트 모드나 스킵 모드에서도, 동일한 방법으로 산출한 시간 다이렉트 벡터를, 예측 움직임 벡터의 하나로서 적용할 수 있다.

또, B픽쳐나 P픽쳐에 있어서의 각 부호화 대상 블록의 인터 예측 모드로서, 부호화 대상 블록의 인접 블록이나 co-located 블록으로부터 움직임 벡터나 참조 픽쳐 인덱스를 카피하여, 부호화 대상 블록의 부호화를 행하는 머지 모드가 존재한다. 머지 모드에서는, 카피에 이용한 인접 블록의 인덱스 등을 비트 스트림에 부수시킴으로써, 움직임 벡터나 참조 픽쳐 인덱스를 선택할 수 있다. 이러한 머지 모드에서도, 동일한 방법으로 산출한 시간 다이렉트 벡터를 co-located 블록의 예측 움직임 벡터로서 적용할 수 있다.

또, 본 실시형태 1에서는, co-located 참조 방향 플래그를 이용하여, 전방 참조 블록 또는 후방 참조 블록 중 어느 한쪽을 co-located 블록으로서 선택하고, 시간 다이렉트 벡터를 구하도록 했는데, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전방 참조 블록을 co-located 블록 1로 하고, 후방 참조 블록을 co-located 블록 2로 한다. 그리고, co-located 블록 1과 co-located 블록 2가 유지하는 참조 움직임 벡터의 방향이나 수에 따라, 시간 다이렉트 벡터를 산출하고, 예측 움직임 벡터의 후보에 추가해도 상관없다. 이와 같이, 전방 참조 블록 및 후방 참조 블록의 co-located 블록을 둘 다 이용함으로써, 시간 다이렉트 벡터의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시형태 1에서는, co-located 블록이 전방 2회 참조 또는 후방 2회 참조를 행하는 경우에, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출한다. 그리고, 각 예측 방향의 예측 움직임 벡터의 후보에 TMVL0, TMVL1 각각을 추가하도록 했는데, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 산출한 TMVL0 및 TMVL1을, 어느 것에도 각 예측 방향의 예측 움직임 벡터의 후보에 추가하도록 해도 상관없다. 이에 의해, 예측 움직임 벡터의 후보의 정밀도가 향상되고, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태 2는, 단계 S52가 실시형태 1의 단계 S32와 상이하다. 이하, 실시형태 1과 상이한 점을 중심으로 설명한다.

도 10의 단계 S52는, 부호화가 끝난 픽쳐의 참조 리스트 L0 및 참조 리스트 L1에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같은지를 판단하고 있다. 일반적으로, 참조 리스트 L1은, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 픽쳐에 대해 참조 픽쳐 인덱스를 할당한다. 한편, 참조 리스트 L0은, 표시 시간순으로 부호화 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 픽쳐에 대해, 참조 픽쳐 인덱스를 할당한다. 따라서, 부호화가 끝난 픽쳐의 참조 리스트 L1 및 참조 리스트 L0에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같은 경우에는, 부호화 대상 픽쳐보다도 표시순으로 전방 또는 후방 중 어느 한쪽으로 참조 방향이 제한된다.

보다 구체적으로는, 부호화가 끝난 픽쳐의 참조 리스트 L0 및 참조 리스트 L1에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같다고 판단된 경우(S52에서 Yes), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 참조 움직임 벡터 mvL0, mvL1을 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다(S53, S54).

부호화 대상 블록의 움직임 벡터와 co-located 블록의 움직임 벡터는, 동일한 예측 방향이 근사할 가능성이 높다. 이 때문에, co-located 블록의 동일한 예측 방향의 움직임 벡터로부터 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터를 산출함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출한다.

한편, co-located 블록이, 참조 움직임 벡터 mvL0, mvL1 중 어느 한쪽밖에 갖지 않는 경우(S52에서 No), 시간 다이렉트 벡터 산출부(114)는, 참조 움직임 벡터 mvL0, mvL1 중 어느 한쪽만을 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다(S56~S62). 단계 S56 이후의 처리는, 실시형태 1의 단계 S36~S42와 같으므로 설명을 생략한다.

이와 같이, 본 발명의 실시형태 2는, 참조 리스트에 의거하여 판단을 행함으로써, 부호화 및 복호 시의 처리량을 경감하고 있다. 참조 리스트는, 픽쳐마다 갖고 있다는 점에서 픽쳐 단위로 판단하면 된다. 즉, 블록 단위로 판단할 필요가 없어지므로 처리량을 경감하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태 2에서는, 참조 리스트 L0 및 참조 리스트 L1에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같은 경우에, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출하도록 했는데, 반드시 이에 한정되지 않는다.

예를 들면, co-located 블록이 포함되는 참조 픽쳐에 있어서, 그 참조 리스트 L0과 참조 리스트 L1에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같은 경우에, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출하도록 해도 상관없다.

또 다른 예로서, 부호화가 끝난 픽쳐의 참조 리스트 L0, L1에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가, 표시순으로 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는 경우, 또는 표시순으로 부호화 대상 픽쳐보다도 후방에 위치하는 경우에, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출하도록 해도 상관없다.

(실시형태 3)

다음에, 도 11및 도 12를 참조하여, 실시형태 3에 따른 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 장치를 설명한다. 또한, 실시형태 1과의 공통점에 대한 자세한 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.

도 11은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 동화상 복호 장치를 나타내는 블럭도이다.

본 실시형태 3에서는, 표시 시간순으로 복호 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 픽쳐에 포함되는 블록을 전방 참조 블록이라고 부른다. 또, 표시 시간순으로 복호 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 픽쳐에 포함되는 블록을 후방 참조 블록이라고 부른다.

동화상 복호 장치(200)는 도 11에 나타낸 바와 같이, 가변길이 복호부(201)와, 역양자화부(202)와, 역직교변환부(203)와, 가산부(204)와, 블록 메모리(205)와, 프레임 메모리(206)와, 인트라 예측부(207)와, 인터 예측부(208)와, 스위치(209)와, 인터 예측 제어부(210), 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)를 구비하고 있다. 이 동화상 복호 장치(200)는, 예를 들면, 실시형태 1에 따른 동화상 부호화 장치(100)로부터 출력되는 비트 스트림을 복호한다.

가변길이 복호부(201)는, 입력된 비트 스트림을 가변길이 복호하고, 양자화 계수를 역양자화부(202)에 출력하고, 픽쳐 타입 정보를 스위치(209) 및 인터 예측 제어부(210)에 출력하고, 예측 움직임 벡터 인덱스를 인터 예측 제어부(210)에 출력하고, co-located 참조 방향 플래그를 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)에 출력한다.

역양자화부(202)는, 가변길이 복호부(201)로부터 취득한 양자화 계수를 역양자화하여 변환계수를 복원하고, 역직교변환부(203)에 출력한다. 역직교변환부(203)는, 역양자화부(202)로부터 취득한 복원된 변환계수를 주파수 영역으로부터 화상 영역으로 변환하여 잔차 블록을 복원하고, 가산기(204)에 출력한다.

가산부(204)는, 역직교변환부(203)로부터 취득한 복원된 잔차 블록과 스위치(209)로부터 취득한 예측 블록을 가산하여 복호 블록을 복원한다. 그리고, 가산부(204)는, 이 복원된 복호 블록을 포함하는 복호 화상열을 장치 외부에 출력함과 더불어, 블록 메모리(205) 및 프레임 메모리(206)에 보존한다. 블록 메모리(205)는, 가산부(204)로부터 취득한 복호 화상열을 블록 단위로 보존한다. 프레임 메모리(206)는, 가산부(204)로부터 취득한 복호 화상열을 프레임 단위로 보존한다.

인트라 예측부(207)는, 블록 메모리(205)에 보존되어 있는 블록 단위의 복호 화상열을 이용하여 인트라 예측함으로써, 복호 대상 블록의 예측 블록을 생성하고, 스위치(209)에 출력한다. 인터 예측부(208)는, 프레임 메모리(206)에 보존되어 있는 프레임 단위의 복호 화상열을 이용하여 인터 예측함으로써, 복호 대상 블록의 예측 블록을 생성하고, 스위치에 출력한다. 스위치(209)는, 인트라 예측부(207)에서 생성된 예측 블록, 또는 인터 예측부(208)에서 생성된 예측 블록을, 가산부(204)에 출력한다.

시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, 가변길이 복호부(201)로부터 취득한 co-located 참조 방향 플래그를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 움직임 벡터의 후보를 도출한다. 구체적으로는, co-located 참조 방향 플래그에서 특정되는 co-located 블록이, 2개의 전방 참조 움직임 벡터, 또는, 2개의 후방 참조의 움직임 벡터를 갖고 있는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 2개의 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터에, 예측 움직임 벡터 인덱스의 값을 할당한다.

한편, co-located 참조 방향 플래그에서 특정되는 co-located 블록이, 2개의 전방 참조 움직임 벡터, 또는, 2개의 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록이 전방 참조 블록인지 후방 참조 블록인지에 따라, 시간 다이렉트에 이용하는 co-located 블록의 움직임 벡터를 결정한다.

구체적으로는, co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 단, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 단, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

인터 예측 제어부(208)는, 복수의 예측 움직임 벡터의 후보 중에서, 가변길이 복호부(201)로부터 취득한 예측 움직임 벡터 인덱스에 대응하는 예측 움직임 벡터를 특정한다. 그리고, 인터 예측 제어부(210)는, 특정한 예측 움직임 벡터에, 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터의 오차 정보를 가산함으로써, 인터 예측 시에 이용하는 움직임 벡터를 산출한다.

도 12는, 본 발명의 실시형태 3에 따른 동화상 복호 방법의 처리 흐름의 개요이다.

우선, 가변길이 복호부(201)는, 픽쳐 단위로, co-located 참조 방향 플래그를 가변길이 복호한다(S71). 그리고, 가변길이 복호부(201)는, 복호된 co-located 참조 방향 플래그를 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)에 출력한다.

다음에, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, 복호된 co-located 참조 방향 플래그에 의거해, 전방 참조 블록을 co-located 블록으로 할지 후방 참조 블록을 co-located 블록으로 할지를 결정한다. 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 시간 다이렉트 벡터를 도출한다. 그리고, 시간 다이렉트 벡터 도출부(211)는, 도출한 시간 다이렉트 벡터를 예측 움직임 벡터의 후보로서 인터 예측 제어부(210)에 출력한다(S72).

구체적으로는, co-located 블록이, 2개의 전방 참조 움직임 벡터, 또는, 2개의 후방 참조 움직임 벡터를 갖고 있는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 2개의 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해, 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 또, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터에, 예측 움직임 벡터 인덱스의 값을 할당한다. 예측 움직임 벡터 인덱스의 할당 방법은 실시형태 1에 따른다.

한편, co-located 블록이, 2개의 전방 참조 움직임 벡터, 또는, 2개의 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록이 전방 참조 블록인지 후방 참조 블록인지에 따라, 시간 다이렉트에 이용하는 co-located 블록의 움직임 벡터를 결정한다.

구체적으로는, co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 단, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 후방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다. 단, co-located 블록이 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용하여, 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 도출한다.

다음에, 인터 예측 제어부(210)는, 복수의 예측 움직임 벡터의 후보 중에서, 가변길이 복호부(201)로부터 취득한 예측 움직임 벡터 인덱스에 의거해, 인터 예측 시에 이용하는 움직임 벡터를 결정한다. 또, 인터 예측 제어부는, 결정한 예측 움직임 벡터에 오차 정보를 가산하여 움직임 벡터를 도출하고, 인터 예측부(208)에 출력한다(S73). 인터 예측부(208)는, 인터 예측 제어부(210)로부터 취득한 움직임 벡터를 이용하여 인터 예측에 의해 복호를 행한다.

이와 같이, 본 발명의 실시형태 3에 의하면, 복호 대상 블록에 최적의 움직임 벡터를 선택할 수 있기 때문에, 고효율로 압축한 비트 스트림을 적절히 복호하는 것이 가능하게 된다.

또, co-located 블록의 위치, 및, co-located 블록이 갖는 참조 움직임 벡터의 수에 따라, 시간 다이렉트 시에 이용하는 co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 선택함으로써, 정밀도가 높은 예측 움직임 벡터 후보로 좁힐 수 있어 처리 부하를 경감하는 것이 가능해진다.

구체적으로는, co-located 블록이, 전방 2회 참조, 또는, 후방 2회 참조하고 있는 경우에는, 복호 대상 블록의 움직임 벡터와 co-located 블록의 움직임 벡터는, 동일한 예측 방향쪽이 근사할 가능성이 높다. 이 때문에, co-located 블록의 동일한 예측 방향의 움직임 벡터로부터 각 예측 방향의 시간 다이렉트 벡터를 산출함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 시간 다이렉트 벡터 산출부(211)는, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출한다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 움직임 벡터와 후방 참조 움직임 벡터를 갖고 있는 경우에는, co-located 블록의 위치에 따라 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0 및 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1의 산출에 이용하는 움직임 벡터를 선택한다.

예를 들면, co-located 블록이 후방 참조 블록인 경우에는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용한다. 전방 참조 움직임 벡터는, co-located 블록을 포함하는 픽쳐로부터, 복호 대상 블록을 포함한 픽쳐 방향으로의 움직임 벡터이며, 후방 참조 움직임 벡터보다도 예측 오차가 작아질 가능성이 높기 때문이다. 한편, co-located 블록이 전방 참조 블록인 경우에는 후방 참조 움직임 벡터를 이용한다. 후방 참조 움직임 벡터는, co-located 블록을 포함하는 픽쳐로부터 부호화 대상 블록을 포함하는 복호 픽쳐 방향으로의 움직임 벡터이며, 전방 참조 움직임 벡터보다도 예측 오차가 작아질 가능성이 높기 때문이다.

또, co-located 블록이 전방 2회 참조, 또는, 후방 2회 참조하고 있는지 아닌지에 대한 판단을 대신해, 참조 리스트 L0과 참조 리스트 L1에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같은지를 판단해도 된다. 일반적으로, 참조 리스트 L1은, 표시 시간순으로 복호 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 픽쳐에 대해 참조 픽쳐 인덱스를 할당한다. 한편, 참조 리스트 L0은, 표시 시간순으로 복호 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 픽쳐에 대해 참조 픽쳐 인덱스를 할당한다.

따라서, 참조 리스트 L1과 참조 리스트 L0에 있어서의 참조 픽쳐에 대한 참조 픽쳐 인덱스의 할당 방법이 같은 경우에는, 참조 방향이, 복호 대상 픽쳐보다도 표시순으로 전방 또는 후방 중 어느 한쪽으로 제한된다. 이와 같이, 참조 리스트에 의거해 판단을 행함으로써 처리량을 경감하는 것이 가능하다. 참조 리스트는, 픽쳐마다 갖고 있다는 점에서 픽쳐 단위로 판단하면 되고, 블록 단위로 판단할 필요가 없어지기 때문이다.

또 다른 예로서, 복호가 끝난 픽쳐의 참조 리스트 L0, L1에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가, 표시순으로 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는 경우, 또는 표시순으로 복호 대상 픽쳐보다도 후방에 위치하는 경우에, co-located 블록의 예측 방향 0의 움직임 벡터 mvL0으로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 0의 시간 다이렉트 벡터 TMVL0을 산출하고, 예측 방향 1의 움직임 벡터 mvL1로부터 시간 다이렉트에 의해 예측 방향 1의 시간 다이렉트 벡터 TMVL1을 산출하도록 해도 상관없다.

또, co-located 블록이 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 시간 다이렉트 벡터를 산출하지 않도록 하고 있지만, 다른 블록을 co-located 블록으로 함으로써, 시간 다이렉트 벡터를 산출하는 것이 가능하다.

예를 들면, co-located 블록이 후방 참조 블록이며, 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 전방 참조 블록을 co-located 블록으로 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 전방 참조 블록의 참조 움직임 벡터 중, 후방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 예측 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 단, 전방 참조 블록이, 후방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 전방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써, 시간 다이렉트 벡터를 도출하는 것이 가능해진다.

한편, co-located 블록이 전방 참조 블록이며, 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 후방 참조 블록을 co-located 블록으로 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 후방 참조 블록의 참조 움직임 벡터 중, 전방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 예측 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 단, 후방 참조 블록이, 전방 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 후방 참조 움직임 벡터를 이용함으로써 시간 다이렉트 벡터를 도출하는 것이 가능해진다.

예를 들면, co-located 블록이, 복호 대상 픽쳐의 참조 픽쳐 리스트 L0의 인덱스 0의 픽쳐 내의 블록을 이용하고 있는 경우에, 참조 픽쳐 리스트 L0의 인덱스 0으로 특정되는 co-located 블록이 참조 움직임 벡터를 갖지 않는 경우에는, 참조 픽쳐 리스트 L1의 인덱스 0으로 특정되는 co-located 블록의 참조 움직임 벡터를 이용하는 것을 생각할 수 있다.

또, 본 실시형태 3에서는, 움직임 검출에 의해 도출된 움직임 벡터를 복호 할 때에 이용하는 예측 움직임 벡터의 후보의 하나로서, 시간 다이렉트 벡터의 산출 방법을 설명했는데, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, H.264에서 이용되는, B픽쳐나 P픽쳐에 있어서의 복호 대상 블록의 인터 예측의 부호화 모드로서 화상 데이터의 차분치만 부호화를 행하고, 움직임 벡터는 주변 블록 등으로부터 예측하는 다이렉트 모드나, 화상 데이터의 차분치도 움직임 벡터도 복호하지 않고, 주변 블록 등으로부터 예측한 움직임 벡터가 나타내는 위치의 예측 화상을 그대로 복호 화상으로 하는 스킵 모드가 존재한다. 이 다이렉트 모드나 스킵 모드에서도, 동일한 방법으로 산출한 시간 다이렉트 벡터를, 예측 움직임 벡터의 후보의 하나로서 적용할 수 있다.

또, B픽쳐나 P픽쳐에 있어서의 각 복호 대상 블록의 인터 예측 모드로서 복호 대상 블록의 인접 블록이나 co-located 블록으로부터 움직임 벡터나 참조 픽쳐 인덱스를 카피하여, 복호 대상 블록의 복호를 행하는 머지 모드가 존재한다. 머지 모드에서는, 카피에 이용한 인접 블록의 인덱스 등을 비트 스트림에 부수시킴으로써, 움직임 벡터나 참조 픽쳐 인덱스를 선택할 수 있다. 이러한 머지 모드에서도, 동일한 방법으로 산출한 시간 다이렉트 벡터를, co-located 블록의 예측 움직임 벡터로서 적용할 수 있다.

(실시형태 4)

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

또한 여기서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법)이나 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 응용예와 그것을 이용한 시스템을 설명한다. 상기 시스템은, 화상 부호화 방법을 이용한 화상 부호화 장치 및 화상 복호 방법을 이용한 화상 복호 장치로 이루어지는 화상 부호화 복호 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. 시스템에 있어서의 다른 구성에 대해서, 경우에 따라 적절히 변경할 수 있다.

도 15는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 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 15와 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 행하고(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 행해도 되고, 데이터의 송신 처리를 하는 스트리밍 서버(ex103)로 행해도 되며, 서로 분담하여 행해도 된다. 마찬가지로 전송된 데이터의 복호화 처리는 클라이언트로 행해도 되고, 스트리밍 서버(ex103)로 행해도 되며, 서로 분담하여 행해도 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 행해도 되며, 서로 분담하여 행해도 된다.

또, 이들 부호화·복호화 처리는, 일반적으로 컴퓨터(ex111)나 각 기기가 갖는 LSI(ex500)에서 처리한다. LSI(ex500)는, 원 칩이어도 되고 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 행해도 된다. 또한, 휴대전화(ex114)가 카메라가 부착된 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이때의 동화상 데이터는 휴대전화(ex114)가 갖는 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 16에 나타낸 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 텔레비젼(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 복호화하거나, 또는 기록 미디어(ex215)에 영상신호를 부호화하고, 또한 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 텔레비젼용 케이블(ex203) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex204)에 접속된 셋탑 박스(ex217) 내에 동화상 복호화 장치를 실장하고, 이를 텔레비젼의 모니터(ex219)에서 표시해도 된다. 이때 셋탑 박스가 아니라 텔레비젼 내에 동화상 복호화 장치를 넣어도 된다.

도 17은, 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비젼(수신기)(ex300)을 나타내는 도면이다. 텔레비젼(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 분리하거나, 또는 신호 처리부(ex306)에서 부호화된 영상 데이터, 음성 데이터를 다중화하는 다중/분리부(ex303)를 구비한다.

또, 텔레비젼(ex300)은 음성 데이터, 영상 데이터 각각을 복호화하거나, 또는 각각의 정보를 부호화하는 음성신호 처리부(ex304), 영상신호 처리부(ex305)(본 발명의 화상 부호화 장치 또는 화상 복호장치로서 기능한다)를 갖는 신호 처리부(ex306)와, 복호화한 음성신호를 출력하는 스피커(ex307), 복호화한 영상신호를 표시하는 디스플레이 등의 표시부(ex308)를 갖는 출력부(ex309)를 갖는다. 또한, 텔레비젼(ex300)은 사용자 조작의 입력을 받아들이는 조작 입력부(ex312) 등을 갖는 인터페이스부(ex317)를 갖는다. 또, 텔레비젼(ex300)은 각 부를 통괄적으로 제어하는 제어부(ex310), 각 부에 전력을 공급하는 전원 회로부(ex311)를 갖는다. 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 갖고 있어도 된다. 또한 기록 미디어(ex216)는 저장하는 비휘발성/휘발성 반도체 메모리 소자에 의해 전기적으로 정보의 기록을 가능하게 한 것이다. 텔레비젼(ex300)의 각 부는 동기 버스를 통해 서로 접속되어 있다.

우선, 텔레비젼(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하고, 재생하는 구성에 대해서 설명한다. 텔레비젼(ex300)은 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받고, CPU 등을 갖는 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 변조/복조부(ex302)에서 복조한 다중화 데이터를 다중/분리부(ex303)에서 분리한다. 또한, 텔레비젼(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 때에는 음성신호와 영상신호가 동기하여 재생하도록 버퍼(ex318, ex319) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또, 텔레비젼(ex300)은 방송 등으로부터가 아니라 자기/광디스크, SD 카드 등의 기록 미디어(ex215, ex216)로부터 다중화 데이터를 독출해도 된다. 다음에, 텔레비젼(ex300)이 음성신호나 영상신호를 부호화하고, 외부로 송신 또는 기록 미디어 등에 기입하는 구성에 대해서 설명한다. 텔레비젼(ex300)은, 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아, 제어부(ex310)의 제어에 의거하여 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. 다중화할 때에는, 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. 또한, 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, 텔레비젼(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 행해도 된다. 또한, 여기에서는 텔레비젼(ex300)은 상기한 부호화 처리, 다중화 및 외부 출력을 할 수 있는 구성으로 설명했는데, 이들 처리를 행할 수는 없고, 상기 수신, 복호화 처리, 외부 출력만이 가능한 구성이어도 된다.

또, 리더/리코더(ex218)에서 기록 미디어로부터 다중화 데이터를 독출하거나 또는 기입하는 경우에는, 상기 복호화 처리 또는 부호화 처리는 텔레비젼(ex300), 리더/리코더(ex218) 중 어느 것으로 행해도 되고, 텔레비젼(ex300)과 리더/리코더(ex218)가 서로 분담하여 행해도 된다.

일례로, 광디스크로부터 데이터의 읽어 들임 또는 기입을 하는 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 18에 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 행한다. 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 행한다. 시스템 제어부(ex407)는, 정보 재생/기록부(ex400) 전체의 제어를 행한다. 상기 독출이나 기입의 처리는 시스템 제어부(ex407)가 버퍼(ex404)에 보유된 각종 정보를 이용하고, 또 필요에 따라 새로운 정보의 생성·추가를 행함과 더불어, 변조 기록부(ex402), 재생 복조부(ex403), 서보 제어부(ex406)를 협조 동작시키면서, 광헤드(ex401)를 통해 정보의 기록 재생을 행함으로써 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 설명했는데, 근접장광을 이용하여 보다 더 고밀도의 기록을 행하는 구성이어도 된다.

도 19에 광디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 나타낸다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그루브)이 스파이럴 형상으로 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 행하는 장치에서 정보 트랙(ex230)을 재생하고 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 위해서 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 행한다.

이상에서는, 1층의 DVD, BD 등의 광디스크를 예로 들어 설명했는데, 이들에 한정한 것이 아니라 다층 구조로서 표면 이외에도 기록 가능한 광디스크여도 된다. 또, 디스크의 같은 장소에 여러 상이한 파장 색의 광을 이용하여 정보를 기록하거나, 여러 각도에서 상이한 정보의 층을 기록하는 등 다차원적인 기록/재생을 행하는 구조의 광디스크여도 된다.

또, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서 안테나(ex205)를 갖는 차(ex210)에서 위성(ex202) 등으로부터 데이터를 수신하고, 차(ex210)가 갖는 카 내비게이션(ex211) 등의 표시장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 내비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 17에 나타내는 구성 중 GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있으며, 컴퓨터(ex111)나 휴대전화(ex114) 등에서도 동일하게 생각할 수 있다.

도 20(a)는, 상기 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대전화(ex114)를 나타내는 도면이다. 휴대전화(ex114)는 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex350), 영상, 정지화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex365), 카메라부(ex365)로 촬상한 영상, 안테나(ex350)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex358)를 구비한다. 휴대전화(ex114)는 조작키부(ex366)를 갖는 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.

또한, 휴대전화(ex114)의 구성예에 대해서 도 20(b)을 이용하여 설명한다. 휴대전화(ex114)는 표시부(ex358) 및 조작키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하는 주 제어부(ex360)에 대해 전원 회로부(ex361), 조작 입력 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 통화종료 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 갖는 주 제어부(ex360)의 제어에 의거하여, 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.

또한 데이터 통신 모드 시에 전자 메일을 송신하는 경우, 본체부의 조작키부(ex366) 등의 조작에 의해 입력된 전자 메일의 텍스트 데이터는 조작 입력 제어부(ex362)를 통해 주 제어부(ex360)로 송출된다. 주 제어부(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 경우에는, 수신한 데이터에 대해 이 거의 반대의 처리가 행해지고, 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)에서 촬상 중에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex353)로 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 더불어, 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 텔레비젼(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 둘 다 갖는 송수신형 단말 외에, 부호화기뿐인 송신 단말, 복호화기뿐인 수신 단말이라는 세 가지 실장 형식을 생각할 수 있다. 또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로 설명했는데, 음성 데이터 이외에 영상에 관련된 문자 데이터 등이 다중화된 데이터여도 되며, 다중화 데이터가 아니라 영상 데이터 자체여도 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 5)

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

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

이 과제를 해결하기 위해서 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 21은, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 21에 나타낸 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 화면 상에 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 22는, 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 나타내는 도면이다. 우선, 복수의 비디오 프레임으로 이루어지는 비디오 스트림(ex235), 복수의 오디오 프레임으로 이루어지는 오디오 스트림(ex238)을 각각 PES 패킷열(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 패킷열(ex242 및 ex245)로 변환하고, 또한 TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 하나의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 23은, PES 패킷열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 23에서의 제1 단은 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2 단은 PES 패킷열을 나타낸다. 도 23의 화살표(yy1, yy2, yy3, yy4)로 나타낸 바와 같이, 비디오 스트림에서의 복수의 Video Presentation Unit인 I픽쳐, B픽쳐, P픽쳐는 픽쳐별로 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 24는, 다중화 데이터에 최종적으로 기입되는 TS 패킷의 형식을 나타내고 있다. TS 패킷은, 스트림을 식별하는 PID 등의 정보를 갖는 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 당해 TS 패킷의 디코더의 PID 필터로의 전송 개시 시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 24 하단에 나타낸 바와 같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두로부터 증가하는 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 갖고, 또 다중화 데이터에 관한 각종 디스크립터를 갖는다. 디스크립터에는 다중화 데이터의 카피를 허가·불허가를 지시하는 카피 컨트롤 정보 등이 있다. PCR은, ATS의 시간축인 ATC(Arrival Time Clock)와 PTS·DTS의 시간축인 STC(System Time Clock)의 동기를 취하기 위해서 그 PCR 패킷이 디코더로 전송되는 ATS에 대응하는 STC 시간의 정보를 갖는다.

도 25는 PMT의 데이터 구조를 상세하게 설명하는 도면이다. 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. 디스크립터 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, 애스펙트비 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 26에 나타낸 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 26에 나타낸 바와 같이 시스템 레이트, 재생개시 시각, 재생종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의, 후술하는 시스템 타깃 디코더의 PID 필터로의 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 1프레임분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 27에 나타낸 바와 같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가 PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 상이한 정보를 갖는다. 비디오 스트림 속성 정보는 그 비디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 개개의 픽쳐 데이터의 해상도가 어느 정도인지, 애스펙트비는 어느 정도인지, 프레임 레이트는 어느 정도인지 등의 정보를 갖는다. 오디오 스트림 속성 정보는 그 오디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널 수는 몇 개인지, 무슨 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 어느 정도인지 등의 정보를 갖는다. 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 28에 나타냈다. 단계 exS100에서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입 또는 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS101에서, 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 exS102에서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다. 또, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 것임을 나타내고 있는 경우에는, 단계 exS103에서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다.

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

(실시형태 6)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적회로인 LSI에서 실현된다. 일례로, 도 29에 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 접속되어 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 동작 가능한 상태로 기동한다.

예를 들면 부호화 처리를 행하는 경우에는, LSI(ex500)는 CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 갖는 제어부(ex501)의 제어에 의거하여, 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 의거하여, 축적한 데이터는 처리량이나 처리 속도에 따라 적절하게 복수회로 나누어져 신호 처리부(ex507)로 보내지고, 신호 처리부(ex507)에서 음성신호의 부호화 및/또는 영상신호의 부호화가 행해진다. 여기서 영상신호의 부호화 처리는 상기 각 실시형태에서 설명한 부호화 처리이다. 신호 처리부(ex507)에서는 또한, 경우에 따라 부호화된 음성 데이터와 부호화된 영상 데이터를 다중화하는 등의 처리를 행하고, 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 설명했는데, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 하나로 한정한 것이 아니라 복수의 버퍼를 구비하고 있어도 된다. 또, LSI(ex500)는 1칩화되어도 되고, 복수칩화되어도 된다.

또, 상기에서는 제어부(ex501)가 CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 갖는 것으로 했는데, 제어부(ex501)의 구성은 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 신호 처리부(ex507)가 CPU를 더 구비하는 구성이어도 된다. 신호 처리부(ex507)의 내부에도 CPU를 설치함으로써, 처리 속도를 보다 더 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 갖는 CPU(ex502)를 구비하는 구성이 된다.

또한, 여기에서는 LSI라 했는데, 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 행해도 된다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

(실시형태 7)

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 주파수보다도 높은 구동 주파수로 설정할 필요가 있다. 그러나, 구동 주파수를 높게 하면 소비 전력이 높아진다는 과제가 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해 텔레비젼(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라 구동 주파수를 전환하는 구성으로 한다. 도 30은, 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 29의 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 29의 신호 처리부(ex507)에 해당한다. CPU(ex502)는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별한다. 그리고, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 구동 주파수 제어부(ex512)는 구동 주파수를 설정한다. 또, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 신호 처리부(ex507)는 영상 데이터의 복호를 행한다. 여기서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면 실시형태 5에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는 실시형태 5에서 기재한 것에 한정되지 않고, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는지 식별할 수 있는 정보이면 된다. 예를 들면, 영상 데이터가 텔레비젼에 이용되는 것인지, 디스크에 이용되는 것인지 등을 식별하는 외부 신호에 의거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별 가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 의거하여 식별해도 된다. 또, CPU(ex502)에서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면 도 32와 같은 영상 데이터의 규격과, 구동 주파수를 대응시키는 룩업 테이블에 의거하여 행하는 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 31은, 본 실시형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 우선, 단계 exS200에서는 신호 처리부(ex507)에서, 다중화 데이터로부터 식별 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS201에서는 CPU(ex502)에서, 식별 정보에 의거하여 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 exS202에서, 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 exS203에서, 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.

또한, 구동 주파수의 전환에 연동하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 변경함으로써, 전력 절약 효과를 보다 더 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 되고, 상술한 설정 방법에 한정되지 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 처리량보다도 큰 경우에는, 구동 주파수의 설정을 상술한 경우의 반대로 하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 구동 주파수의 설정 방법은 구동 주파수를 낮게 하는 구성에 한정되지 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 경우에는 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 8)

텔레비젼이나 휴대전화 등 상술한 기기·시스템에는, 상이한 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력되는 경우가 있다. 이와 같이, 상이한 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 위해서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법을 실행하기 위한 복호 처리부와, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 복호 처리부를 일부 공유화하는 구성으로 한다. 이 구성예를 도 33(a)의 ex900에 나타낸다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법과, MPEG4-AVC 규격에 준거하는 동화상 복호 방법은 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블록킹·필터, 움직임 보상 등의 처리에서 처리 내용이 일부 공통된다. 공통된 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, 역양자화에 특징을 갖고 있다는 점에서, 예를 들면, 역양자화에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 엔트로피 부호화, 디블록킹·필터, 움직임 보상 중 어느 하나 또는, 모든 처리에 대해서는 복호 처리부를 공유하는 것을 생각할 수 있다. 복호 처리부의 공유화에 관해서는, 공통되는 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 33(b)의 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 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통된 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 복호 방법과, 종래 규격의 동화상 복호 방법에서 공통된 처리 내용에 대해서 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하고 또한 비용을 저감하는 것이 가능하다.

본 발명은, 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치에 유리하게 이용된다.

100: 동화상 부호화 장치 101: 감산부
102: 직교변환부 103: 양자화부
104, 202: 역양자화부 105, 203: 역직교변환부
106, 204: 가산부 107, 205: 블록 메모리
108, 206: 프레임 메모리 109, 207: 인트라 예측부
110, 208: 인터 예측부 111, 209: 스위치
112, 210: 인터 예측 제어부 113: 픽쳐 타입 결정부
114, 211: 시간 다이렉트 벡터 산출부 115: co-located 참조 방향 결정부
116: 가변길이 부호화부 200: 동화상 복호화 장치
201: 가변길이 복호부

Claims (16)

1. 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록을 부호화하는 동화상 부호화 방법으로서,
   움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화 단계와,
   상기 부호화 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단 단계와,
   상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 부호화가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성 단계와,
   상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성 단계와,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화 단계를 포함하고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 리스트 생성 단계에서는,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 부호화 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 판단 단계에 있어서,
   상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이하고, 상기 부호화가 끝난 픽쳐가, 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 경우에,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 표시순으로 후방을 참조하는 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 부호화 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이하고, 상기 부호화가 끝난 픽쳐가, 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 경우에,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 표시순으로 전방을 참조하는 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 부호화 방법.
4. 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록을 부호화하는 동화상 부호화 장치로서,
   움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화부와,
   상기 부호화 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단부와,
   상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 부호화가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성부와,
   상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성부와,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화부를 구비하고,
   상기 판단부에 의해, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성부는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 리스트 생성부는,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
   상기 판단부에 의해, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성부는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 부호화 장치.
5. 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록을 부호화하는 동화상 부호화 장치로서,
   제어 회로와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속하는 기록부를 구비하고,
   상기 제어 회로는,
   움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화 단계와,
   상기 기록부에 기록된, 상기 부호화 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는, 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단 단계와,
   상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 부호화가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성 단계와,
   상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성 단계와,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화 단계를 실행하고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 리스트 생성 단계에서는,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 부호화 장치.
6. 부호화 대상 픽쳐에 포함되는 부호화 대상 블록을 부호화하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체로서,
   상기 프로그램은,
   움직임 벡터를 이용하여 상기 부호화 대상 블록을 부호화하는 화상 부호화 단계와,
   상기 부호화 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단 단계와,
   상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 부호화가 끝난 픽쳐에 포함되는 부호화가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성 단계와,
   상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성 단계와,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 움직임 벡터를 부호화하는 움직임 벡터 부호화 단계를 컴퓨터로 실행시키고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 후보 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 부호화 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 리스트 생성 단계에서는,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 부호화 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 기록 매체.
7. 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록을 복호하는 동화상 복호화 방법으로서,
   상기 복호 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단 단계와,
   상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 복호가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성 단계와,
   상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성 단계와,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호 단계와,
   상기 움직임 벡터를 이용하여 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호 단계를 포함하고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
   상기 리스트 생성 단계에서는,
   상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
   상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 복호 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이하고, 상기 복호가 끝난 픽쳐가, 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다 전방에 위치하는 경우에,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 표시순으로 후방을 참조하는 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 복호 방법.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이하고, 상기 복호가 끝난 픽쳐가, 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다 후방에 위치하는 경우에,
   상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
   상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 표시순으로 전방을 참조하는 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 복호 방법.
10. 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록을 복호하는 동화상 복호화 장치로서,
    상기 복호 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단부와,
    상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 복호가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성부와,
    상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성부와,
    상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호부와,
    상기 움직임 벡터를 이용하여 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호부를 구비하고,
    상기 판단부에 의해, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
    상기 예측 움직임 벡터 생성부는,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
    상기 리스트 생성부는,
    상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
    상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
    상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
    상기 판단부에 의해, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
    상기 예측 움직임 벡터 생성부는,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 복호 장치.
11. 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록을 복호하는 동화상 복호화 장치로서,
    제어 회로와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속하는 기록부를 구비하고,
    상기 제어 회로는,
    상기 기록부에 기록된, 상기 복호 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단 단계와,
    상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 복호가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성 단계와,
    상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성 단계와,
    상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호 단계와,
    상기 움직임 벡터를 이용하여 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호 단계를 실행하고,
    상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
    상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
    상기 리스트 생성 단계에서는,
    상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
    상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
    상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
    상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
    상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 동화상 복호 장치.
12. 복호 대상 픽쳐에 포함되는 복호 대상 블록을 복호하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체로서,
    상기 프로그램은,
    상기 복호 대상 블록이 갖는, 제1의 참조 픽쳐 리스트, 및, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 유지되어 있는 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치하는지 아닌지를 판단하는 판단 단계와,
    상기 모든 참조 픽쳐 중 하나인 복호가 끝난 픽쳐에 포함되는 복호가 끝난 블록의 2개의 참조 움직임 벡터로부터 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하는 예측 움직임 벡터 생성 단계와,
    상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 각각 포함하고, 상기 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트, 및, 상기 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 리스트 생성 단계와,
    상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 또는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트로부터 선택된 1개 이상의 예측 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복호 대상 블록의 움직임 벡터를 복호하는 움직임 벡터 복호 단계와,
    상기 움직임 벡터를 이용하여 상기 복호 대상 블록을 복호하는 화상 복호 단계를 컴퓨터로 실행시키고,
    상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단된 경우,
    상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제1의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제1의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중, 상기 제1의 참조 움직임 벡터와는 상이한, 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 복호 대상 블록의 제2의 참조 픽쳐 리스트에 대응하는 제2의 예측 움직임 벡터를 생성하고,
    상기 리스트 생성 단계에서는,
    상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제1의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
    상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 상기 제2의 예측 움직임 벡터를 추가하고,
    상기 제2의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제2의 예측 움직임 벡터는 상기 제1의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고, 상기 제1의 참조 움직임 벡터로부터 생성되는 상기 제1의 예측 움직임 벡터는 상기 제2의 예측 움직임 벡터 후보 리스트에는 추가되지 않고,
    상기 판단 단계에 있어서, 상기 모든 참조 픽쳐가 표시순으로 상기 복호 대상 픽쳐보다도 전방에 위치한다고 판단되지 않는 경우로서, 상기 2개의 참조 움직임 벡터의 참조 방향이 상이한 경우,
    상기 예측 움직임 벡터 생성 단계에서는,
    상기 2개의 참조 움직임 벡터 중 1개의 참조 움직임 벡터를 선택하고, 선택한 1개의 참조 움직임 벡터로부터, 상기 제1 및 제2의 예측 움직임 벡터를 모두 생성하는, 기록 매체.
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