KR102060617B1 - 동화상 부호화 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 방법, 및, 동화상 복호 장치 - Google Patents

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Abstract

입력 화상을 부호화하는 동화상 부호화 방법은, 입력 화상에 대응하는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값을 제1의 2치 신호로 변환하고(S301), 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 부호화에 의해, 제1의 2치 신호의 적어도 일부를 부호화한다(S302).

Description

동화상 부호화 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 방법, 및, 동화상 복호 장치{VIDEO IMAGE ENCODING METHOD, VIDEO IMAGE ENCODING DEVICE, VIDEO IMAGE DECODING METHOD, AND VIDEO IMAGE DECODING DEVICE}
본 발명은, 동화상을 부호화 또는 복호하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, SAO 파라미터의 산술 부호화, 산술 복호에 관한 것이다.
최근, 디지털 영상 기기의 기술 진보가 현저하고, 영상(동화상) 신호(시계열순으로 늘어선 복수의 픽처)를 압축 부호화하여 DVD나 하드 디스크 등의 기록 미디어에 기록하거나, 네트 상에 전송하는 기회가 늘어나고 있다. 화상 부호화 규격으로는 H. 264/AVC(MPEG-4 AVC)가 있는데, 차세대의 표준 규격으로서 HEVC(High Efficiency Video Coding) 규격이 검토되고 있다.
비특허 문헌 1에 기재된 HEVC 규격에는, SAO(Sample Adaptive Offset)라고 불리는 샘플 오프셋 처리가 제안되어 있다. SAO 처리에서는, 부호열로부터 복호한 화상(재구성 화상) 내의 샘플값(화소값)에 대하여 오프셋값을 가산한다. 이에 따라, SAO 처리 후의 재구성 화상에 있어서, 부호화하기 전의 원화상(입력 화상)을 보다 충실하게 재현하여, 부호화에 의한 화질 열화를 저감시킬 수 있다.
Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU- T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 9th Meeting: Geneva, CH, 27 April - 7 May 2012, JCTVC-I0602_CDTexts_r3.doc, BoG report on integrated text of SAO adoptions on top of JCTVC-I0030, http://phenix.it-sudparis. eu/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC-I0602-V4.zip
그러나, 종래의 샘플 오프셋 처리를 이용한 동화상 부호화/복호 처리에 있어서, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리를 고속화 혹은 처리 부하를 저감하는 것이 요구되고 있다.
여기서, 본 발명은, 샘플 오프셋 처리를 이용한 동화상 부호화/복호 처리에 있어서, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있는 동화상 부호화/복호 방법을 제공한다.
본 발명의 일양태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 입력 화상을 부호화하는 동화상 부호화 방법으로서, 상기 입력 화상에 대응하는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값을 제1의 2치 신호로 변환하여, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 부호화에 의해, 상기 제1의 2치 신호의 적어도 일부를 부호화한다.
또한, 이들 포괄적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 장치, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로 실현되어도 되고, 시스템, 장치, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의 조합으로 실현되어도 된다.
본 발명의 일양태에 관련된 동화상 부호화/복호 방법은, 샘플 오프셋 처리를 이용한 동화상 부호화/복호 처리에 있어서, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있다.
도 1은 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 부호화 장치의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 3은 실시의 형태 1에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 부호화부의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 실시의 형태 1에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 부호화부의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 5는 실시의 형태 1에 있어서의 sao_type_idx 부호화부의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 실시의 형태 1에 있어서의 sao_type_idx 부호화부의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 7은 실시의 형태 1에 있어서의 다치 신호와 2치 신호의 대응 관계를 나타내는 표이다.
도 8은 실시의 형태 1, 변형예 1 및 변형예 2에 있어서의 binIdx와 컨텍스트의 대응 관계를 나타내는 표이다.
도 9는 종래와 실시의 형태 1, 변형예 1, 및 변형예 2의 부호화 효율을 비교한 실험 결과를 나타내는 표이다.
도 10은 변형예 3에 있어서의 다치 신호와 2치 신호의 대응 관계를 나타내는 표이다.
도 11은 변형예 3에 있어서의 binIdx와 컨텍스트의 대응 관계를 나타내는 표이다.
도 12는 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13은 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 복호 장치의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 14는 실시의 형태 2에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 복호부의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15는 실시의 형태 2에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 복호부의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 16은 실시의 형태 2에 있어서의 sao_type_idx 복호부의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 17은 실시의 형태 2에 있어서의 sao_type_idx 복호부의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 18a는 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 18b는 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 장치의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 19a는 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 19b는 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 복호 장치의 처리 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 20은 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 21은 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 22는 텔레비전의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 23은 광 디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 24는 광 디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 25a는 휴대전화의 일예를 나타내는 도면이다.
도 25b는 휴대전화의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 26은 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 27은 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되어 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 28은 PES 패킷 열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 29는 다중화 데이터에 있어서의 TS 패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 30은 PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 31은 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 32는 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 33은 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 34는 각 실시의 형태 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적 회로의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 35는 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 36은 영상 데이터를 식별하여, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 37은 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩 업 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 38a는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 38b는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일예를 나타내는 도면이다.
(본 발명의 기초가 된 지견)
SAO 처리에서는, 재구성 화상에 포함되는 복수의 화소는, 복수의 카테고리로 분류된다. 그리고, 카테고리마다, 당해 카테고리에 속하는 화소값에 대하여, 당해 카테고리에 대응하는 오프셋값이 가산된다. 또한, 화소의 분류 방법으로는 복수의 분류 방법이 준비되어 있다. 따라서, 실제로 부호화에 이용된 분류 방법을 나타내는 파라미터(즉, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터(sao_type_idx))가 산술 부호화되어, 비트 스트림에 부가된다.
또한, HEVC 규격에서는, 부호화 대상 신호를 다치 신호로부터 2치 신호(0과 1로 이루어지는 신호)로 변환(2치화)하여, 그 2치 신호를 산술 부호화한다.
2치 신호란, 2개의 심볼(「0」및「1」) 중 어느 하나를 나타내는 비트를 적어도 1개 포함하는 신호이다. 본 명세서에서는, 1개의 비트를 bin이라고도 부른다. 이때, 2치 신호는, bin 스트링이라고도 불린다.
그런데, HEVC 규격에서는, 2종류의 산술 부호화(컨텍스트 적응 산술 부호화 및 바이패스 산술 부호화)가 정의되어 있다. 컨텍스트 적응 산술 부호화에서는, 컨텍스트에 의거하여 적응적으로 선택된 심볼 발생 확률을 이용하여 2치 신호를 산술 부호화한다. 또한, 바이패스 산술 부호화에서는, 고정된 심볼 발생 확률(예를 들면 50%)을 이용하여 2치 신호를 산술 부호화한다.
구체적으로는, 컨텍스트 적응 산술 부호화에서는, 예를 들면, 부호화 대상의 2치 신호에 포함되는 bin마다 컨텍스트를 선택한다. 그리고, 선택된 컨텍스트의 확률 정보를 로드하고, 그 확률 정보에 의해 특정되는 심볼 발생 확률을 이용하여 bin을 산술 부호화한다. 또한, 산술 부호화된 bin의 값(심볼)에 따라, 선택된 컨텍스트의 확률 정보(심볼 발생 확률)를 갱신한다.
한편, 바이패스 산술 부호화에서는, 컨텍스트를 이용하지 않고, 심볼 발생 확률을 50%에 고정하여 bin을 산술 부호화한다. 이 때문에, 바이패스 산술 부호화에서는, 컨텍스트의 확률 정보의 로드나 갱신은 행해지지 않는다.
종래, sao_type_idx에 대응하는 2치 신호에 포함되는 각 bin은, 심볼 발생 확률에 편차가 있다고 생각되었으므로, 컨텍스트 적응 산술 부호화되어 있다. 이 때문에, 종래의 sao_type_idx의 부호화에서는, 컨텍스트의 확률 정보의 로드나 갱신 등의 처리 부하가 높아진다. 또한, 동일한 컨텍스트를 사용하여 2개의 비트를 산술 부호화할 경우, 1개째의 비트에 대한 컨텍스트 갱신 처리가 완료할 때까지 2개째의 비트의 산술 부호화를 개시할 수 없다. 따라서, sao_type_idx의 산술 부호화 처리가 순차적으로 되어, 스루풋이 저하된다.
여기서, 본 발명의 일양태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 입력 화상을 부호화하는 동화상 부호화 방법이며, 상기 입력 화상에 대응하는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값을 제1의 2치 신호로 변환하여, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 부호화에 의해, 상기 제1의 2치 신호의 적어도 일부를 부호화한다.
이에 의하면, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 적어도 일부를 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화할 수 있다. 따라서, 2치 신호의 전체를 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화하는 경우보다도, 컨텍스트에 대응하는 확률 정보의 로드 및 갱신의 회수를 저감할 수 있다. 또한, 바이패스 산술 부호화에서는, 확률 정보의 갱신이 불필요하므로, 2치 신호에 포함되는 복수의 비트를 병렬적으로 산술 부호화할 수도 있다.
또한, 종래, 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호는, 심볼 발생 확률에 편차를 가지는 것으로 생각되었으므로, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된 경우에 부호화 효율이 크게 저하한다고 생각된다. 그러나, 본 개시에 있어서, 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 적어도 일부를 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화해도 부호화 효율은 크게 저하되지 않는 것이 발견되었다.
즉, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 적어도 일부를 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화함으로써, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화되고, 상기 제1의 2치 신호가 상기 제1 부분의 후에 제2 부분을 포함하는 경우에, 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화되어도 된다.
이에 의하면, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 2치 신호의 제1 부분을 부호화하고, 바이패스 산술 부호화에 의해 2치 신호의 제2 부분을 부호화할 수 있다. 따라서, 심볼 발생 확률의 편차가 큰 제1 부분과, 심볼 발생 확률의 편차가 작은 제2 부분에서 산술 부호화를 바꿀 수 있어, 부호화 효율의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 상기 제1 파라미터의 값이 소정값과 일치할 경우, 상기 샘플 오프셋 처리는, 상기 재구성 화상에 적용되지 않고, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 상기 제1 파라미터의 값이 상기 소정값과 일치하는지 여부를 나타내도 된다.
이에 의하면, 제1 파라미터의 값이 소정값과 일치하는지 여부를 나타내는 제1 부분을 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화할 수 있다. 즉, 재구성 화상에 샘플 오프셋 처리가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 부분을 컨텍스트 적응 산술 부호화할 수 있다. 이 재구성 화상에 샘플 오프셋 처리가 적용되는지 여부를 나타내는 부분은, 심볼 발생 확률의 편차가 크기 때문에, 부호화 효율의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 상기 제1의 2치 신호의 선두 비트로 이루어지고, 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은, 상기 제1의 2치 신호의 나머지 비트로 이루어져도 된다.
이에 의하면, 2치 신호의 선두의 비트를 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화하고, 2치 신호의 나머지 비트를 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 동화상 부호화 방법은, 또한, 화면 내 예측 모드를 식별하는 제2 파라미터의 값과, 움직임 벡터를 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용하는 후보를 식별하는 제3 파라미터의 값과의 적어도 한쪽을 제2의 2치 신호로 변환하고, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분을 부호화하고, 상기 제2의 2치 신호가 상기 제1 부분의 후에 제2 부분을 포함할 경우에, 바이패스 산술 부호화에 의해 상기 제2의 2치 신호의 제2 부분을 부호화하고, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는 일치해도 된다.
이에 의하면, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터와, 다른 파라미터(제2 파라미터 혹은 제3 파라미터)에서 산술 부호화의 전환을 공통화할 수 있어, 부호화 장치의 간략화를 실현할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 제1의 2치 신호는, 상기 제1 파라미터의 값이 0보다 큰 경우에, 제1 심볼을 가지는 1이상의 제1 비트이며 상기 제1 파라미터의 값과 일치하는 수의 제1 비트를 포함하고, 상기 제1의 2치 신호는, (a) 상기 제1 파라미터의 값이 최대치보다 작은 경우에, 또한, 제2 심볼을 가지는 1개의 제2 비트를 포함하고, (b) 상기 제1 파라미터의 값이 상기 최대치와 일치할 경우에, 상기 제2 비트를 포함하지 않아도 된다.
이에 의하면, 제1 파라미터의 값이 최대치와 일치할 경우에, 제2 심볼을 가지는 1개의 제2 비트(예를 들면, 「0」)를 생략할 수 있다. 따라서, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일양태에 관련된 동화상 복호 방법은, 부호화 화상을 복호하는 동화상 복호 방법이며, 상기 부호화 화상으로부터 얻어지는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하는 제1의 2치 신호의 부호화된 적어도 일부를, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 복호에 의해 복호하고, 복호된 상기 제1의 2치 신호를 상기 제1 파라미터의 값으로 변환한다.
이에 의하면, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 복호된 적어도 일부를 바이패스 산술 복호에 의해 복호할 수 있다. 따라서, 2치 신호의 전체를 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호하는 경우보다도, 컨텍스트에 대응하는 확률 정보의 로드 및 갱신의 회수를 저감할 수 있다. 또한, 바이패스 산술 복호에서는, 확률 정보의 갱신이 불필요하므로, 2치 신호에 포함되는 부호화된 복수의 비트를 병렬적으로 산술 복호할 수도 있다.
또한, 종래, 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호는, 심볼 발생 확률에 편차를 가지는 것으로 생각되었으므로, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된 경우에 부호화 효율이 크게 저하한다고 생각되었다. 그러나, 본 개시에 있어서, 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 적어도 일부를 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화해도 부호화 효율은 크게 저하되지 않는 것이 발견되었다.
즉, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 부호화된 적어도 일부를 바이패스 산술 복호에 의해 복호함으로써, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 제1의 2치 신호의 부호화된 제1 부분은, 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호되고, 상기 제1의 2치 신호가 상기 제1 부분의 후에 제2 부분을 포함하는 경우에, 상기 제1의 2치 신호가 부호화된 제2 부분은, 바이패스 산술 복호에 의해 복호되어도 된다.
이에 의하면, 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 2치 신호가 부호화된 제1 부분을 복호하고, 바이패스 산술 복호에 의해 2치 신호가 부호화된 제2 부분을 복호할 수 있다. 따라서, 심볼 발생 확률의 편차가 큰 제1 부분과, 심볼 발생 확률의 편차가 작은 제2 부분에서 산술 부호화를 전환하여 부호화된 2치 신호를 복호할 수 있어, 부호화 효율의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 제1 파라미터의 값이 소정값과 일치할 경우, 상기 샘플 오프셋 처리는, 상기 재구성 화상에 적용되지 않고, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 상기 제1 파라미터의 값이 상기 소정값과 일치하는지 여부를 나타내도 된다.
이에 의하면, 제1 파라미터의 값이 소정값과 일치하는지 여부를 나타내는 제1 부분이며 부호화된 제1 부분을 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호할 수 있다. 즉, 재구성 화상에 샘플 오프셋 처리가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 부분이며 부호화된 제1 부분을 컨텍스트 적응 산술 복호할 수 있다. 이 재구성 화상에 샘플 오프셋 처리가 적용되는지 여부를 나타내는 부분은, 심볼 발생 확률의 편차가 크므로, 부호화 효율의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 상기 제1의 2치 신호의 선두 비트로 이루어지고, 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은, 상기 제1의 2치 신호의 나머지 비트로 이루어져도 된다.
이에 의하면, 2치 신호의 선두 부호화된 비트를 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호하고, 2치 신호의 나머지 부호화된 비트를 바이패스 산술 복호에 의해 복호할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 동화상 복호 방법은, 또한, 화면내 예측 모드를 식별하는 제2 파라미터의 값과, 움직임 벡터를 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용하는 후보를 식별하는 제3 파라미터의 값의 적어도 한쪽에 대응하는 제2의 2치 신호의 부호화된 제1 부분을, 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호하고, 상기 제2의 2치 신호가 상기 제1 부분의 후에 제2 부분을 포함할 경우에, 바이패스 산술 복호에 의해 상기 제2의 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 복호하고, 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는 일치해도 된다.
이에 의하면, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터와, 다른 파라미터(제2 파라미터 혹은 제3 파라미터)에서, 2치 신호의 비트 위치에 의한 산술 복호의 전환을 공통화할 수 있어, 복호 장치의 간략화를 실현할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 제1의 2치 신호는, 상기 제1 파라미터의 값이 0보다 클 경우에, 제1 심볼을 가지는 1이상의 제1 비트이며 상기 제1 파라미터의 값과 일치하는 수의 제1 비트를 포함하고, 상기 제1의 2치 신호는, (a) 상기 제1 파라미터의 값이 최대치보다 작은 경우에, 또한, 제2 심볼을 가지는 1개의 제2 비트를 포함하고, (b) 상기 제1 파라미터의 값이 상기 최대치와 일치할 경우에, 상기 제2 비트를 포함하지 않아도 된다.
이에 의하면, 제1 파라미터의 값이 최대치와 일치할 경우에, 제2 심볼을 가지는 1개의 제2 비트(예를 들면, 「0」)를 생략할 수 있다. 따라서, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이들 포괄적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 장치, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로 실현되어도 되고, 시스템, 장치, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체가 임의 조합으로 실현되어도 된다.
이하, 실시의 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 이하에서 설명하는 실시의 형태는, 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시 형태에서 나타내는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은, 일예이며, 청구의 범위를 한정하는 주지는 아니다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서의 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.
(실시의 형태 1)
<전체 구성>
도 1은, 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 부호화 장치(100)의 구성을 나타낸다. 이 동화상 부호화 장치(100)는, 입력 픽처를 블록마다 부호화한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 동화상 부호화 장치(100)는, 블록 분할부(101)와, 예측부(102)와, 감산부(103)와, 변환부(104)와, 역변환부(105)와, 가산부(106)와, SAO 처리부(107)와, SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108)와, 계수 가변 길이 부호화부(109)와, 프레임 메모리(110)를 구비한다.
<동작(전체)>
다음에, 이상과 같이 구성된 동화상 부호화 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다. 도 2는, 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 부호화 장치(100)의 처리 동작을 나타낸다.
(단계 S101)
블록 분할부(101)는, 입력 픽처를 복수의 블록(예를 들면 부호화 유닛)으로 분할한다. 그리고, 복수의 블록은, 순차적으로, 부호화 대상 블록(입력 화상)으로서, 감산부(103)와 예측부(102)로 출력된다. 이 때, 블록의 사이즈는 가변이다. 블록 분할부(101)는, 화상의 특징을 이용하여, 입력 픽처를 복수의 블록으로 분할한다. 예를 들면, 블록의 최소 사이즈는, 가로 4화소×세로 4화소이며, 블록의 최대 사이즈는 가로 32화소×세로 32화소이다.
(단계 S102)
예측부(102)는, 부호화 대상 블록과, 프레임 메모리(110)에 저장되어 있는, 이미 부호화된 픽처에 대응하는 재구성 픽처에 의거하여, 예측 블록을 생성한다.
(단계 S103)
감산부(103)는, 부호화 대상 블록과 예측 블록으로부터 잔차 블록을 생성한다.
(단계S104)
변환부(104)는, 잔차이 블록을 주파수 계수로 변환한다. 그리고, 변환부(104)는, 주파수 계수를 양자화한다.
(단계 S105)
역변환부(105)는, 양자화된 주파수 계수를 역양자화한다. 그리고, 역변환부(105)는, 역양자화된 주파수 계수를 역변환함으로써, 잔차 블록을 복원한다.
(단계 S106)
가산부(106)는, 복원된 잔차 블록과 예측 블록을 가산함으로써 재구성 블록(재구성 화상)을 생성한다. 재구성 블록(재구성 화상)은, 로컬 디코드 블록(로컬 디코드 화상)으로 불리는 경우도 있다.
(단계 S107)
SAO 처리부(107)는, SAO 파라미터를 결정한다. 또한, SAO 처리부(107)는, 재구성 블록에 포함되는 적어도 1개의 화소값(샘플값)에 오프셋값을 가산하고, 가산 결과를 프레임 메모리(110)에 저장한다. 즉, SAO 처리부(107)는, SAO 처리후의 재구성 블록을 프레임 메모리(110)에 저장한다.
구체적으로는, SAO 처리부(107)는, 재구성 블록에 포함되는 복수의 화소를 복수의 카테고리로 분류한다. 그리고, SAO 처리부(107)는, 카테고리마다, 당해 카테고리에 속하는 화소값에 대하여, 당해 카테고리에 대응하는 오프셋값을 가산한다. 또한, 화소의 분류 방법으로는 복수의 분류 방법이 준비되어 있다. 즉, 화소의 분류 방법이 상이한 복수 종별의 SAO 처리 중 어느 하나가 적응적으로 이용된다. 따라서, SAO 파라미터는, SAO 처리의 종별을 식별하는 파라미터(sao_type_idx)를 포함한다. 또한, SAO 파라미터는, 오프셋값을 나타내는 파라미터(sao_offset)도 포함한다.
또한, 이 SAO 처리는 실행되지 않는 경우가 있어도 된다.
(단계 S108)
SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108)는, SAO 파라미터를 가변 길이 부호화(엔트로피 부호화)하여, 부호열을 출력한다.
(단계 S109)
계수 가변 길이 부호화부(109)는, 주파수 계수를 가변 길이 부호화하여, 부호열을 출력한다.
(단계 S110)
입력 픽처 내의 전(全) 블록의 부호화가 완료할 때까지, 단계 S102부터 단계 S109을 반복한다.
이후, SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108) 및 그 동작(단계 S108)에 대하여 상세를 설명한다.
<SAO 파라미터 가변 길이 부호화부의 구성>
도 3은, 실시의 형태 1에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108)의 내부 구성을 나타낸다. 도 3에 도시하는 바와 같이, SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108)는, sao_type_idx 부호화부(121)와, sao_offset 부호화부(122)를 구비한다.
<동작(SAO 파라미터 가변 길이 부호화)>
다음에, 이상과 같이 구성된 SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108)의 동작에 대하여 설명한다. 도 4는, 실시의 형태 1에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 부호화부(108)의 처리 동작을 나타낸다.
(단계 S121)
sao_type_idx 부호화부(121)는, SAO 처리의 종별을 식별하는 sao_type_idx를 부호화한다.
(단계 S122)
sao_offset 부호화부(122)는, SAO 처리에 있어서의 오프셋값을 나타내는 sao_offset를 부호화한다.
이후, sao_type_idx 부호화부(121) 및 그 동작(단계 S121)에 대하여 상세를 설명한다.
<sao_type_idx 부호화부의 구성>
도 5는, 실시의 형태 1에 있어서의 sao_type_idx 부호화부(121)의 내부 구성을 나타낸다. 도 5에 도시하는 바와 같이, sao_type_idx 부호화부(121)는, sao_type_idx 2치화부(140)와, sao_type_idx 산술 부호화부(150)를 구비한다.
sao_type_idx 2치화부(140)는, sao_type_idx의 값을 2치 신호로 변환한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, sao_type_idx 2치화부(140)는, bin 설정부(141)와, 최종 bin 판정부(142)를 구비한다.
sao_type_idx 산술 부호화부(150)는, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 부호화에 의해, 2치 신호의 적어도 일부를 부호화한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, sao_type_idx 산술 부호화부(150)는, 산술 부호화 전환부(151)와, 제1 컨텍스트 적응 산술 부호화부(152)와, 제2 컨텍스트 적응 산술 부호화부(153)와, 바이패스 산술 부호화부(154)를 구비한다.
<동작(sao_type_idx 부호화)>
다음에, 이상과 같이 구성된 sao_type_idx 부호화부(121)의 동작에 대하여 상세를 설명한다. 도 6은, 실시의 형태 1에 있어서의 sao_type_idx 부호화부(121)의 처리 동작을 나타낸다.
(단계 S141∼S144)
bin 설정부(141)는, sao_type_idx의 값을 2치 신호(bin 스트링)로 변환한다. 구체적으로는, bin 설정부(141)는, 2치 신호 내에 있어서의 bin의 위치를 식별하는 인덱스(binIdx)와 sao_type_idx의 값을 이용하여, 2치 신호를 구성하는 각 bin에 「0」혹은「1」을 설정한다. 여기서는, sao_type_idx의 값의 범위는, 0이상 5이하이다.
도 7은, 다치 신호(sao_type_idx의 값)와 2치 신호의 대응 관계를 나타내는 표이다. 도 7을 보면 알 수 있듯이, 2치 신호의 선두로부터의 「1」의 출현 회수가, 다치 신호가 나타내는 값과 일치한다.
즉, sao_type_idx의 값이 0보다 큰 경우에, 2치 신호는, 제1 심볼 「1」을 가지는 1이상의 제1 비트이며 sao_type_idx의 값과 일치하는 수의 제1 비트를 포함한다. 또한, 2치 신호는, (a) sao_type_idx의 값이 최대치 「5」보다 작은 경우에, 또한, 제2 심볼 「0」을 가지는 1개의 제2 비트를 포함하고, (b) sao_type_idx의 값이 최대치와 일치할 경우에, 제2 심볼 「0」을 가지는 제2 비트를 포함하지 않는다.
또한, binIdx는, 선두가 「0」이고 이후는 1씩 인크리먼트한 값으로 되어 있다. bin과 binIdx는, sao_type_idx 산술 부호화부(150)에 출력된다.
(단계 S145∼S149)
산술 부호화 전환부(151)는, binIdx의 값에 의거하여, bin의 산술 부호화를 행하는 처리부(구성 요소)를 전환한다.
도 8은, binIdx와 컨텍스트의 대응 관계를 나타내는 표이다. 본 실시의 형태에서는, 도 8의 표의 실시의 형태 1의 란에 표시하는 바와 같이, 2종류의 컨텍스트(컨텍스트 0 및 컨텍스트 1)를 이용하여 2치 신호가 산술 부호화된다.
구체적으로, 산술 부호화 전환부(151)는, binIdx의 값이 「0」과 일치할 경우는, 제1 컨텍스트 적응 산술 부호화부(152)로 전환한다. 또한, 산술 부호화 전환부(151)는, binIdx의 값이 「1」과 일치할 경우는, 제2 컨텍스트 적응 산술 부호화부(153)로 전환한다. 또한, 산술 부호화 전환부(151)는, binIdx의 값이 「0」과도 「1」과도 일치하지 않을 경우는, 바이패스 산술 부호화부(154)로 전환된다.
즉, 제1 컨텍스트 적응 산술 부호화부(152)는, 컨텍스트 0을 이용하여, 「0」의 값을 가지는 binIdx의 bin을 산술 부호화한다. 또한, 제2 컨텍스트 적응 산술 부호화부(153)는, 컨텍스트 1을 이용하여, 「1」의 값을 가지는 binIdx의 bin을 산술 부호화한다. 또한, 바이패스 산술 부호화부(154)는, 컨텍스트를 이용하지 않고, 고정 확률「50%」를 이용하여, 2이상의 값을 가지는 binIdx의 bin을 산술 부호화한다.
여기에서, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화되는 bin(본 실시의 형태에서는, 「0」 및 「1」의 값을 가지는 binIdx로 식별되는 bin)의 세트를, 2치 신호의 제1 부분으로 부른다. 또한, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화되는 bin(본 실시의 형태에서는, 2이상의 값을 가지는 binIdx으로 식별되는 bin)의 세트를, 2치 신호의 제2 부분으로 부른다.
즉, 본 실시의 형태에서는, 2치 신호의 제1 부분은, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화된다. 또한, 2치 신호가 제1 부분의 후에 제2 부분을 포함할 경우에, 2치 신호의 제2 부분은, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된다.
(단계 S150∼S151)
최종 bin 판정부(142)는, bin이 「0」의 값을 가지는지 여부(제1 조건), 및, binIdx가 「4」의 값을 가지는지 여부(제2 조건)를 판정한다. 여기에서, 제1 조건 및 제2 조건 중 적어도 한쪽이 만족되는 경우는, sao_type_idx의 부호화는 완료된다.
한편, 제1 조건 및 제2 조건의 양쪽이 만족되지 않는 경우는, 최종 bin 판정부(142)는, binIdx의 값에 「1」을 가산한 값으로 binIdx를 갱신한다. 그리고, 단계 S142로 되돌아가, 다음 bin의 부호화가 행해진다.
본 실시의 형태에서는, 이 단계 S150 및 S151에 의해, 도 7과 같이 sao_type_idx가 최대치 「5」를 가지는 경우에, 2치 신호의 마지막에 「0」이 붙지 않도록 할 수 있다.
<효과>
이상, 본 실시의 형태에 의하면, sao_type_idx가 최대치를 가지는 경우는, 2치 신호의 마지막에 0을 부여하지 않음으로써, 부호량을 삭감할 수 있다. 비특허 문헌 1에 기재의 HEVC 규격에서는, sao_type_idx의 값 「5」를 2치 신호 「111110」로 변환하고 있다. 그러나, sao_type_idx는 0부터 5까지의 값밖에 취하지 않으므로, 복호 장치측에서는 2치 신호 내의 「1」의 연속 개수가 5개(「11111」)로 된 시점에서 sao_type_idx의 값은 「5」로 명확해진다. 따라서, sao_type_idx의 값이 최대치 「5」와 일치할 경우는, 2치 신호의 마지막에 「0」을 포함하지 않도록 2치화함으로써, 부호량을 삭감할 수 있다.
또한, sao_type_idx의 2치 신호에 포함되는 bin의 최대수(최대 비트 길이)를 「5」로 결정함으로써, 복호측에서의 에러 내성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 이상(異常) 부호열(예를 들면 무한으로 「1」이 연속하는 2치 신호)을 복호할 경우, 종래에는 「0」이 출현하지 않으므로 복호 처리가 끝나지 않았지만, bin의 최대수를 「5」로 결정함으로써, 2치 신호내에 「0」이 출현하지 않아도 복호 처리를 완료할 수 있다.
또한, sao_type_idx의 값으로부터 얻어진 2치 신호의 후반 부분(제2 부분)의 bin에 대하여, 바이패스 산술 부호화를 행함으로써, 산술 부호화 처리를 고속화 혹은 산술 부호화 처리의 부하 경감을 도모하는 것이 가능해진다. 본 실시의 형태에서는, 2이상의 값을 가지는 binIdex의 bin은, 컨텍스트 적응 산술 부호화가 아니라, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된다. 상술한 바와 같이, 바이패스 산술 부호화에서는, 컨텍스트의 로드나 갱신이 불필요하고, 또한, 전단의 처리 컨텍스트 갱신 완료를 기다리지 않고 처리를 개시할 수 있으므로, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 비하여 처리를 고속화하는 것 혹은 처리 부하를 저감하는 것이 가능하다.
또한, 비특허 문헌 1에 기재된 HEVC 규격에서는, 1이상의 값을 가지는 binIdx의 bin은, 동일한 컨텍스트를 이용하여 컨텍스트 적응 산술 부호화되어 있다. 이는, binIdx의 값이 「1」이상인 bin에 있어서의 심볼 발생 확률(bin의 값이 「1」이 될 확률)은, 동일한 정도이며, 50%가 아닌 얼마간의 편차가 있다고 생각되기 때문이다. 즉, binIdx의 값이 「1」이상인 bin이 2치 신호에 포함될 경우(sao_type_idx의 값이 「1」이상인 경우)는, (a) binIdx의 값이 「1」인 bin은 「0」의 값을 가지고, 또한, binIdx의 값이 「2」이상인 bin은 2치 신호에 포함되지 않는 케이스(sao_type_idx의 값이 「1」), 또는, (b) 큰 값을 가지는 binIdx의 bin까지의 값이 「0」인 bin이 출현하지 않는 케이스(sao_type_idx의 값이 「4」혹은 「5」등)가 많이 발생한다고 생각되었다.
그러나, binIdx의 값이 「2」이상인 bin에 있어서의 심볼 발생 확률을 「50%」에 고정하여 산술 부호화하는 실험을 행한 결과, 거의 부호화 효율이 열화하지 않는 것을 발견했다. 즉, sao_type_idx의 값이 중간(「2」혹은 「3」등)이 되는 케이스도 많이 발생하고, 또한, binIdx의 값이 「2」이상인 bin의 심볼 발생 확률은 50%에 가까운 것을 알았다. 따라서, binIdx의 값이 「2」이상인 bin을, 컨텍스트 적응 산술 부호화가 아니라, 바이패스 산술 부호화를 이용하여 부호화함으로써, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리를 고속화 혹은 처리 부하를 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 의하면, binIdx의 값이 「2」이상인 bin을 바이패스 산술 부호화하고 있는데, 여기에 한정되지 않는다. 예를 들면, binIdx의 값이 「1」이상인 bin이 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화되어도 된다(변형예 1). 또한 예를 들면, 2치 신호내의 모든 bin이 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화되어도 된다(변형예 2).
도 8에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에서는, binIdx의 값이 「1」이상인 bin이 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된다. 즉, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화되는, 2치 신호의 제1 부분은, 2치 신호의 선두 bin으로 이루어진다. 또한, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화되는, 2치 신호의 제2 부분은, 2치 신호의 나머지 bin으로 이루어진다. 또한, 변형예 2에서는, 모든 bin이 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된다.
여기에서, 이들 실시의 형태 1, 변형예 1, 및 변형예 2에 있어서의 실험 결과에 대하여 설명한다. 이 실험에서는, binIdx의 값이 「2」이상인 bin을 바이패스 산술 부호화하는 방법(실시의 형태 1), binIdx의 값이 「1」이상인 bin을 바이패스 산술 부호화하는 방법(변형예 1), 및, 모든 bin을 바이패스 산술 부호화하는 방법(변형예 2)을 실장한 HEVC 규격의 테스트용 소프트웨어를 이용했다.
도 9는, 종래와 실시의 형태 1, 변형예 1, 및 변형예 2의 부호화 효율을 비교한 실험 결과를 나타낸다. 실험 조건은, HEVC 규격화 단체의 공통 실험 조건에 따르고 있다. 도 9의 수치는, 테스트용 화상의 선두 49프레임에 대한 결과이다. 값이 클수록 부호화 효율이 저하되는 것을 나타낸다. 음의 값은, 종래(비특허 문헌 1)와 비교하여 부호화 효율이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 실시의 형태 1과 변형예 1에서는, 모든 조건에 있어서, 값이 -0.1∼0.1%의 범위 내였다. 즉, 실시의 형태 1 및 변형예 1에서는, 바이패스 산술 부호화에 의해 처리를 고속화함에도 불구하고, 부호화 효율은 거의 변함없었다.
또한, 변형예 2에서는, 실시의 형태 1 및 변형예 1에 비하면 부호화 효율은 저하되었지만, 그래도 전체 1% 이내였다. 또한, 모든 프레임을 화면 내 부호화하는 조건 AI에서는, 거의 부호화 효율은 저하되지 않았다.
따라서, 다소 부호화 효율이 저하되어도 처리 고속화를 우선하는 케이스나 화면 내 부호화를 다용하는 케이스에서는, 변형예 2의 부호화 방법을 이용하고, 그 이외의 케이스에서는 실시의 형태 1이나 변형예 1의 부호화 방법을 이용하여 동화상을 부호화해도 된다.
또한, binIdx가 「2」이하인 bin을, 컨텍스트 적응 산술 부호화를 이용하여 부호화하고, binIdx가 「3」이상인 bin을, 바이패스 산술 부호화를 이용하여 부호화하는 구성으로 해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 실시의 형태에서는, SAO 파라미터로서, SAO 처리의 종별을 식별하는 sao_type_idx와, SAO의 오프셋값을 나타내는 sao_offset가 이용되고 있는데, 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, SAO 파라미터는, 화소를 분류하기 위한 보조 정보를 나타내는 파라미터를 포함해도 된다. 또한, SAO 파라미터는, sao_offset의 부호 비트(양음(正負))를 표시하는 sao_offset_sign을 포함해도 된다.
또한, sao_type_idx는, SAO 처리를 실시하지 않은 것을 나타내는 정보를 포함해도 된다. 예를 들면, sao_type_idx의 값이 「0」과 일치할 경우는, 재구성 블록에 SAO 처리를 실시하지 않도록 해도 된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 블록마다 SAO 파라미터를 부호화하고 있는데, 그에 한정되는 것은 아니고, 블록보다도 작은 단위로 SAO 파라미터를 부호화해도 된다. 또한, 반대로 블록을 복수 연결한 단위로 SAO 파라미터를 부호화해도 된다. 또한, 대상 블록에서는 SAO 파라미터를 부호화하지 않고, 별도의 블록의 값을 카피하여 사용한다고 하는 구성으로 해도 된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, sao_type_idx의 값은 0∼5인데, 그에 한정되는 것은 아니다. sao_type_idx의 최대치는, 6이상이어도 되고, 4이하여도 된다.
예를 들면, sao_type_idx의 최대치가 「2」인 경우에 대하여 설명한다. 즉, SAO 처리의 종별수가 3개인 경우에 대하여 설명한다.
도 10은, 변형예 3에 있어서의 다치 신호(sao_type_idx)와 2치 신호의 대응 관계를 나타낸다. 또한, 도 11은, 변형예 3에 있어서의 binIdx와 컨텍스트의 대응 관계를 나타낸다.
이 변형예 3에서는, sao_type_idx의 값이 「0」과 일치할 경우는, 재구성 블록에 SAO 처리가 적용되지 않는다. 또한, sao_type_idx의 값이 「1」과 일치할 경우는, 재구성 블록에 제1 SAO 처리가 적용된다. 또한, sao_type_idx의 값이 「2」와 일치할 경우는, 재구성 블록에 제2 SAO 처리가 적용된다.
제1 SAO 처리는, 예를 들면, 밴드 오프셋 처리이다. 또한, 제2 SAO 처리는, 예를 들면, 에지 오프셋 처리이다. 에지 오프셋 처리에서는, 복수의 화소의 각각에 대하여, 당해 화소의 화소값과, 당해 화소에 인접하는 화소의 화소값의 차분에 의거하여, 해당 화소가 속하는 카테고리를 결정한다. 또한, 밴드 오프셋 처리에서는, 화소값이 취할 수 있는 값의 범위를 복수의 구분(밴드)으로 분할하고, 복수의 화소 각각에 대하여, 해당 화소의 화소값이 속하는 구분에 의거하여, 해당 화소가 속하는 카테고리를 결정한다. 또한, 에지 오프셋 처리 및 밴드 오프셋 처리의 상세에 대해서는, 비특허 문헌 1등에 개시되어 있으므로, 여기에서는 생략한다.
도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 변형예 3에서는, 2치 신호의 선두의 bin(binIdx=0, 제1 부분)은, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화된다. 또한, 2치 신호의 나머지 bin(binIdx=1, 제2 부분)는, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화된다.
여기에서, 선두의 bin은, sao_type_idx의 값이 「0」과 일치할 경우에만 「0」의 값을 가지고, 다른 경우에는 「1」의 값을 가진다. 즉, 2치 신호의 제1 부분은, sao_type_idx의 값이 소정값 「0」과 일치하는지 여부를 나타낸다. 바꿔 말하면, 2치 신호의 제1 부분은, 재구성 블록에 SAO 처리가 적용되는지 여부를 나타낸다. 이와 같이, 재구성 블록에 SAO 처리가 적용되는지 여부를 나타내는 부분을 컨텍스트 적응 산술 부호화로 부호화하고, 다른 부분을 바이패스 산술 부호화로 부호화함으로써, 또한, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.
또한, sao_type_idx에 한정되지 않고, 부호열에 부여하는 다른 syntax에 대하여, 본 실시의 형태 혹은 변형예 1∼3의 부호화 방법을 적용해도 된다. 이에 따라, 가변 길이 부호화부의 처리를 공통화할 수 있다.
예를 들면, SAO 오프셋값을 나타내는 sao_offset, 참조 화상의 인덱스를 나타내는 ref_idx, 움직임 벡터 등을 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용하는 후보를 식별하는 merge_idx, 또는, 화면내 예측 모드를 식별하는 mpm_idx나 intra_chroma_pred_mode에 대하여, 2치 신호의 제2 부분을 바이패스 산술 부호화해도 된다. 또한, sao_offset, ref_idx, merge_idx, mpm_idx, 및 intra_chroma_pred_mode에 대해서는, 비특허 문헌 1에 개시되어 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
즉, 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는, 일치해도 된다. 여기에서, 제1의 2치 신호는, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터(sao_type_idx)의 값을 2치화하여 얻어지는 2치 신호이다. 또한, 제2의 2치 신호는, 화면 내 예측 모드를 식별하는 파라미터(예를 들면, intra_chroma_pred_mode)의 값과, 움직임 벡터를 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용하는 후보를 식별하는 파라미터(예를 들면, merge_idx)의 값의 적어도 한쪽을 2치화하여 얻어지는 2치 신호이다.
이와 같이, sao_type_idx와 다른 syntax에서 바이패스 산술 부호화하는 부분을 통일함으로써 처리 고속화뿐만 아니라, 공통의 가변 길이 부호화부를 사용함에 의한 장치의 간략화를 실현할 수도 있다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서, 블록의 사이즈는, 최대 32×32, 최소 4×4이지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 블록의 사이즈는, 가변이 아니라, 고정이어도 된다.
또한, 샘플 오프셋 처리는, 비특허 문헌 1에 기재되는 SAO 처리에 한정되지 않는다. 즉, 샘플 오프셋 처리는, 재구성 화상의 샘플값(화소값)을 오프셋하는 처리이면 된다.
(실시의 형태 2)
다음에, 실시의 형태 2에 대하여 설명한다. 실시의 형태 2에서는, 실시의 형태 1의 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 화상을 복호한다. 특히, 실시의 형태 1에 있어서 부호화된, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터를 산술 복호한다.
<전체 구성>
도 12는, 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 복호 장치(200)의 구성을 나타낸다. 이 동화상 복호 장치(200)는, 부호화 픽처를 블록마다 복호한다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 동화상 복호 장치(200)는, SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201)와, 계수 가변 길이 복호부(202)와, 역변환부(203)와, 예측부(204)와, 가산부(205)와, SAO 처리부(206)와, 블록 결합부(207)와, 프레임 메모리(208)를 구비한다.
<동작(전체)>
다음에, 이상과 같이 구성된 동화상 복호 장치(200)의 동작에 대하여 설명한다. 도 13은, 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 복호 장치(200)의 처리 동작을 나타낸다.
(단계 S201)
SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201)는, 부호열(비트 스트림)에 포함되는 부호화된 SAO 파라미터를 가변 길이 복호(엔트로피 복호)한다.
(단계 S202)
계수 가변 길이 복호부(202)는, 부호열에 포함되는 부호화된 주파수 계수를 가변 길이 복호하여, 역변환부(203)에 출력한다.
(단계 S203)
역변환부(203)는, 주파수 계수를 화소 데이터로 역변환하여, 잔차 블록을 생성한다.
(단계 S204)
예측부(204)는, 프레임 메모리(208)에 저장되어 있는, 이미 복호된 픽처에 의거하여, 예측 블록을 생성한다.
(단계 S205)
가산부(205)는, 예측 블록과 잔차 블록을 가산하여 재구성 블록을 생성한다.
(단계 S206)
SAO 처리부(206)는, SAO 파라미터에 따라, 재구성 블록에 포함되는 복수의 화소를 복수의 카테고리로 분류한다. 그리고, 카테고리마다 대응한 오프셋값을 가산한다. 즉, SAO 처리부(206)는, SAO 파라미터를 이용하여, 재구성 블록에 SAO 처리를 적용한다. 여기에서, SAO 파라미터는, SAO 처리의 종별을 식별하는 파라미터(sao_type_idx)와 오프셋값을 나타내는 파라미터(sao_offset)를 포함한다.
또한, 이 SAO 처리는, 실행되지 않아도 된다. 예를 들면, sao_type_idx의 값이 소정값과 일치할 경우에는, SAO 처리가 실행되지 않아도 된다.
(단계 S207)
복호 대상 픽처 내의 전블록의 복호가 완료되기까지 단계 S201∼단계 S206을 반복한다.
(단계 S208)
블록 결합부(207)는, 복수의 블록을 결합함으로써 복호 픽처를 생성한다. 또한, 블록 결합부(207)는, 복호 픽처를 프레임 메모리(208)에 저장한다.
이후, SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201) 및 그 동작(단계 S201)에 대하여 상세를 설명한다.
<SAO 파라미터 가변 길이 복호부의 구성>
도 14는, 실시의 형태 2에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201)의 내부 구성을 도시한다. 도 14에 도시하는 바와 같이, SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201)는, sao_type_idx 복호부(221)와, sao_offset 복호부(222)를 구비한다.
<동작(SAO 파라미터 가변 길이 복호)>
다음에, 이상과 같이 구성된 SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201)의 동작에 대하여 설명한다. 도 15는, 실시의 형태 2에 있어서의 SAO 파라미터 가변 길이 복호부(201)의 처리 동작을 나타낸다.
(단계 S221)
sao_type_idx복호부(221)는, 부호화된 sao_type_idx를 복호한다.
(단계 S222)
sao_offset 복호부(222)는, 부호화된 sao_offset를 복호한다.
이후, sao_type_idx 복호부(221) 및 그 동작(단계 S221)에 대하여 상세를 설명한다.
<sao_type_idx 복호부의 구성>
도 16은, 실시의 형태 2에 있어서의 sao_type_idx 복호부(221)의 내부 구성을 나타낸다. 도 16에 도시하는 바와 같이, sao_type_idx 복호부(221)는, sao_type_idx 산술 복호부(240)와, sao_type_idx 다치화부(250)를 구비한다.
sao_type_idx 산술 복호부(240)는, 재구성 블록에 적용되는 SAO 처리의 종별을 식별하는 sao_type_idx의 값에 대응하는 2치 신호가 부호화된 적어도 일부를 바이패스 산술 복호에 의해 복호한다. 도 16에 도시하는 바와 같이, sao_type_idx 산술 복호부(240)는, 산술 복호 전환부(241)와, 제1 컨텍스트 적응 산술 복호부(242)와, 제2 컨텍스트 적응 산술 복호부(243)와, 바이패스 산술 복호부(244)를 구비한다.
sao_type_idx 다치화부(250)는, 복호된 2치 신호를 sao_type_idx의 값으로 변환한다. 도 16에 도시하는 바와 같이, sao_type_idx 다치화부(250)는, 최종 bin 판정부(251)와, sao_type_idx 설정부(252)를 구비한다.
<동작(sao_type_idx 복호)>
다음에, 이상과 같이 구성된 sao_type_idx 복호부(221)의 동작에 대하여 상세를 설명한다. 도 17은, 실시의 형태 2에 있어서의 sao_type_idx 복호부(221)의 처리 동작을 나타낸다.
(단계 S241∼S246)
산술 복호 전환부(241)는, 처리 대상 bin의 binIdx의 값을 판정한다. 그리고, 산술 복호 전환부(241)는, 판정된 binIdx의 값에 의거하여, 부호화된 bin의 산술 복호를 행하는 처리부(구성 요소)를 전환한다. 구체적으로는, binIdx의 값이 「0」과 일치할 경우는, 산술 복호 전환부(241)는, 제1 컨텍스트 적응 산술 복호부(242)로 전환된다. 또한, binIdx의 값이 「1」과 일치할 경우는, 산술 복호 전환부(241)는, 제2 컨텍스트 적응 산술 복호부(243)로 전환된다. 또한, binIdx의 값이 「0」과도 「1」과도 일치하지 않을 경우는, 산술 복호 전환부(241)는, 바이패스 산술 복호부(244)로 전환된다.
즉, 제1 컨텍스트 적응 산술 복호부(242)는, 컨텍스트 0을 이용하여, 「0」의 값을 가지는 binIdx의 부호화된 bin을 산술 복호한다. 또한, 제2 컨텍스트 적응 산술 복호부(243)는, 컨텍스트 1을 이용하여, 「1」의 값을 가지는 binIdx의 부호화된 bin을 산술 복호한다. 또한, 바이패스 산술 복호부(244)는, 컨텍스트를 이용하지 않고, 고정 확률「50%」를 이용하여, 2이상의 값을 가지는 binIdx의 부호화된 bin을 산술 복호한다.
여기에서, 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 부호화되는 bin(본 실시의 형태에서는, 「0」및 「1」의 값을 가지는 binIdx로 식별되는 bin)의 세트를, 2치 신호의 제1부분으로 부른다. 또한, 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화되는 bin(본 실시의 형태에서는, 2이상의 값을 가지는 binIdx으로 식별되는 bin)의 세트를, 2치 신호의 제2 부분으로 부른다.
즉, 본 실시의 형태에서는, 2치 신호의 부호화된 제1 부분은, 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호된다. 또한, 2치 신호가 제1 부분의 뒤에 제2 부분을 포함할 경우에, 2치 신호의 부호화된 제2 부분은, 바이패스 산술 복호에 의해 복호된다.
(단계 S247∼S248)
최종 bin 판정부(251)는, 산술 복호 결과인 bin의 값이 「0」과 일치할 경우, 혹은, binIdx의 값이 「4」와 일치할 경우는, 부호화된 bin의 산술 복호를 완료하여, 단계 S249로 진행한다. 한편, bin의 값이 「1」과 일치하고, 또한, binIdx의 값이 3이하인 경우는, 최종 bin 판정부(251)는, binIdx의 값에 「1」을 가산하여, 단계 S242로 진행한다.
(단계 S249∼S251)
sao_type_idx 설정부(252)는, binIdx의 값을 sao_type_idx에 설정한다. 또한, binIdx의 값이 「4」와 일치하고, 또한, bin의 값이 「1」과 일치할 경우는, sao_type_idx에 「5」를 설정한다. 이들 단계 S249∼S251에 의해, 2치 신호의 마지막에 「0」이 없어도, 2치 신호로부터 sao_type_idx의 값 「5」로 변환할 수 있다. 2치 신호와 다치 신호의 대응 관계는, 실시의 형태 1의 도 7과 동일하다.
<효과>
이상, 본 실시의 형태에 의하면, 실시의 형태 1에 있어서 부호화된 sao_type_idx를 복호할 수 있다. 즉, sao_type_idx의 값에 대응하는 2치 신호의 부호화된 적어도 일부를 바이패스 산술 복호에 의해 복호할 수 있다. 따라서, 실시의 형태 1과 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 예를 들면, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에 대하여, 실시의 형태 1과 동일한 변형예를 적용할 수도 있다. 즉, 도 8, 도 10 및 도 11에 도시하는 변형예 1∼3에 있어서 부호화된 sao_type_idx를 복호해도 된다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서도, 예를 들면, SAO 오프셋값을 나타내는 sao_offset, 참조 화상의 인덱스를 나타내는 ref_idx, 움직임 벡터 등을 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용하는 후보를 식별하는 merge_idx, 또는, 화면내 예측 모드를 식별하는 mpm_idx나 intra_chroma_pred_mode에 대하여, 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 바이패스 산술 복호해도 된다. 즉, 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는, 일치해도 된다.
이상, 1개 또는 복수의 양태에 관련된 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치에 대하여, 실시의 형태에 의거하여 설명했는데, 본 발명은, 이 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각해 내는 각종 변형을 본 실시의 형태에 실시한 것이나, 다른 실시의 형태에 있어서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도, 1개 또는 복수의 양태의 범위 내에 포함되어도 된다.
예를 들면, 동화상 부호화 장치는, 도 1에 도시하는 구성 요소의 일부를 구비하지 않아도 되고, 도 2에 도시하는 단계의 일부를 실행하지 않아도 된다. 또한, 동화상 복호 장치는, 도 12에 도시하는 구성 요소의 일부를 구비하지 않아도 되고, 도 13에 도시하는 단계의 일부를 실행하지 않아도 된다. 이하에 그러한 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치의 일예를 설명한다.
도 18a는, 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 장치(300)의 구성을 나타낸다. 또한, 도 18b는, 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 장치(300)의 처리 동작을 나타낸다.
동화상 부호화 장치(300)는, 2치화부(2치화기)(301)와, 산술 부호화부(산술 부호화기)(302)를 구비한다.
2치화부(301)는, 실시의 형태 1에 있어서의 sao_type_idx 2치화부(140)에 상당한다. 2치화부(301)는, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터의 값을 2치 신호로 변환한다(S301).
산술 부호화부(302)는, 실시의 형태 1에 있어서의 sao_type_idx 산술 부호화부(150)에 상당한다. 산술 부호화부(302)는, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 부호화에 의해, 2치 신호 중 적어도 일부를 부호화한다(S302).
이러한 동화상 부호화 장치(300)라도, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 적어도 일부를 바이패스 산술 부호화에 의해 부호화할 수 있으므로, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있다.
도 19a는, 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 복호 장치(400)의 구성을 나타낸다. 또한, 도 19b는, 다른 실시의 형태에 관련된 동화상 복호 장치(400)의 처리 동작을 나타낸다.
동화상 복호 장치(400)는, 산술 복호부(산술 복호기)(401)와, 다치화부(다치화기)(402)를 구비한다.
산술 복호부(401)는, 실시의 형태 2에 있어서의 sao_type_idx 산술 복호부(240)에 대응한다. 산술 복호부(401)는, 부호화 화상으로부터 얻어지는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 부호화된 적어도 일부를, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 복호에 의해 복호한다(S401).
다치화부(402)는, 실시의 형태 2에 있어서의 sao_type_idx 다치화부(250)에 대응한다. 다치화부(402)는, 복호된 2치 신호를, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터의 값으로 변환한다(S402).
이러한 동화상 복호 장치(400)라도, 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 파라미터의 값에 대응하는 2치 신호의 부호화된 적어도 일부를 바이패스 산술 복호에 의해 복호할 수 있으므로, 부호화 효율의 저하를 억제하면서, 처리의 고속화 혹은 처리 부하의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서, 기능 블록의 각각은, 통상, MPU나 메모리 등에 의해 실현가능하다. 또한, 기능 블록의 각각에 의한 처리는, 통상, 소프트웨어(프로그램)에 의해 실현할 수 있고, 해당 소프트웨어는 ROM 등의 기록 매체에 기록되어 있다. 그리고, 이러한 소프트웨어를 다운로드 등에 의해 배포해도 되고, CD-ROM 등의 기록 매체에 기록하여 배포해도 된다. 또한, 각 기능 블록을 하드웨어(전용 회로)에 의해 실현하는 것도, 당연히, 가능하다.
또한, 각 실시의 형태에 있어서 설명한 처리는, 단일 장치(시스템)를 이용하여 집중 처리함으로써 실현해도 되고, 혹은, 복수의 장치를 이용하여 분산 처리함으로써 실현해도 된다. 또한, 상기 프로그램을 실행하는 컴퓨터는, 단수여도 되고, 복수여도 된다. 즉, 집중 처리를 행해도 되고, 혹은 분산 처리를 행해도 된다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서, 각 구성 요소는, 전용 하드웨어로 구성되거나, 각 구성 요소에 적합한 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써 실현되어도 된다. 각 구성 요소는, CPU 또는 프로세서 등의 프로그램 실행부가, 하드 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기록 매체에 기록된 소프트웨어 프로그램을 독출하여 실행함으로써 실현되어도 된다.
바꿔 말하면, 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치는, 제어 회로(control circuitry)와, 해당 제어 회로에 전기적으로 접속된(해당 제어 회로로부터 액세스가능한) 기억 장치(storage)를 구비해도 된다. 제어 회로는, 전용 하드웨어 및 프로그램 실행부 중 적어도 하나를 포함해도 된다. 또한, 기억 장치는, 제어 회로가 프로그램 실행부를 포함할 경우에는, 해당 프로그램 실행부에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램을 기억해도 된다.
여기에서, 상기 각 실시의 형태의 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치 등을 실현하는 소프트웨어는, 다음과 같은 프로그램이다.
즉, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 입력 화상을 부호화하는 동화상 부호화 방법이며, 상기 입력 화상에 대응하는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값을 제1의 2치 신호로 변환하고, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 부호화에 의해, 상기 제1의 2치 신호의 적어도 일부를 부호화하는 동화상 부호화 방법을 실행시킨다.
또한, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 부호화 화상을 복호하는 동화상 복호 방법이며, 상기 부호화 화상으로부터 얻어지는 재구성 화상에 적용되는 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하는 제1의 2치 신호의 부호화된 적어도 일부를, 고정 확률이 이용되는 바이패스 산술 복호에 의해 복호하고, 복호된 상기 제1의 2치 신호를 상기 제1 파라미터의 값으로 변환하는 동화상 복호 방법을 실행시킨다.
(실시의 형태 3)
상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법) 또는 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 구성을 실현하기 위한 프로그램을 기억 미디어에 기록함으로써, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 처리를 독립된 컴퓨터 시스템에 있어서 간단히 실시하는 것이 가능해진다. 기억 미디어는, 자기 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크, IC 카드, 반도체 메모리 등, 프로그램을 기록할 수 있는 것이면 된다.
또한, 여기에서, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법)이나 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 응용예와 이를 이용한 시스템을 설명한다. 해당 시스템은, 화상 부호화 방법을 이용한 화상 부호화 장치, 및 화상 복호 방법을 이용한 화상 복호 장치로 이루어지는 화상 부호화 복호 장치를 가지는 것을 특징으로 한다. 시스템에 있어서의 다른 구성에 대하여, 경우에 따라서 적절히 변경할 수 있다.
도 20은, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 통신 서비스의 제공 에어리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀내에 각각 고정 무선 통신국인 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)으로부터 ex110을 통하여, 컴퓨터(ex111), PDA(Personal Digital Assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 게임기(ex115) 등의 각 기기가 접속된다.
그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 20과 같은 구성에 한정되지 않고, 어느 하나의 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또한, 고정 무선국인 기지국(ex106)으로부터 ex110을 통하지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다. 또한, 각 기기가 근거리 무선 등을 통하여 직접 서로 접속되어도 된다.
카메라(ex113)는 디지털 비디오 카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이며, 카메라(ex116)는 디지털 카메라 등의 정지 화상 촬영, 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또한, 휴대전화(ex114)는, GSM(등록 상표)(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, 어떠한 것이라도 상관없다.
컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 카메라(ex113) 등이 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통하여 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능해진다. 라이브 전송에서는, 사용자가 카메라(ex113)를 이용하여 촬영하는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브 영상 등)에 대하여 상기 각 실시의 형태에서 설명한 것과 같이 부호화 처리를 행하여(즉, 본 발명에 일양태에 관련된 화상 부호화 장치로서 기능한다), 스트리밍 서버(ex103)에 송신한다. 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있는 클라이언트에 대하여 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 일양태에 관련된 화상 복호 장치로서 기능한다).
또한, 촬영한 데이터의 부호화 처리는 카메라(ex113)에서 행하거나, 데이터의 송신 처리를 하는 스트리밍 서버(ex103)에서 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다. 마찬가지로 전송된 데이터의 복호화 처리는 클라이언트에서 행하거나, 스트리밍 서버(ex103)에서 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다. 또한, 카메라(ex113)에 한정되지 않고, 카메라(ex116)로 촬영한 정지 화상 및/또는 동화상 데이터를, 컴퓨터(ex111)를 통하여 스트리밍 서버(ex103)에 송신해도 된다. 이 경우의 부호화 처리는 카메라(ex116), 컴퓨터(ex111), 스트리밍 서버(ex103)의 어느 하나로 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다.
또한, 이들 부호화·복호화 처리는, 일반적으로 컴퓨터(ex111)나 각 기기가 가지는 LSI(ex500)에 있어서 처리한다. LSI(ex500)는, 1칩이거나 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화·복호화용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 어느 하나의 기록 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크 등)에 집어넣고, 그 소프트웨어를 이용하여 부호화·복호화 처리를 행해도 된다. 또한, 휴대전화(ex114)가 카메라 부착인 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이때의 동화상 데이터는 휴대전화(ex114)가 가지는 LSI(ex500)에서 부호화 처리된 데이터이다.
또한, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버나 복수의 컴퓨터이며, 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 복호화하여, 재생할 수 있고, 특별한 권리나 설비를 가지지 않는 사용자라도 개인 방송을 실현할 수 있다.
또한, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 예에 한정되지 않고, 도 21에 도시하는 바와 같이, 디지털 방송용 시스템(ex200)에도, 상기 각 실시 형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호 장치) 중 어느 하나를 집어넣을 수 있다. 구체적으로, 방송국(ex201)에서는 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터가 전파를 통하여 통신 또는 위성(ex202)에 전송된다. 이 영상 데이터는 상기 각 실시의 형태에서 설명한 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 데이터이다(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터이다). 이를 받은 방송 위성(ex202)은, 방송용의 전파를 발신하고, 이 전파를 위성 방송의 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 일양태에 관련된 화상 복호 장치로서 기능한다).
또한, DVD, BD 등의 기록 미디어(ex215)에 기록한 다중화 데이터를 판독하여 복호화하거나, 또는 기록 미디어(ex215)에 영상 신호를 부호화하고, 또한 경우에 따라서는 음악 신호와 다중화하여 기입하는 리더/레코더(ex218)에도 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 장치 또는 동화상 부호화 장치를 실장하는 것이 가능하다. 이 경우, 재생된 영상 신호는 모니터(ex219)에 표시되고, 다중화 데이터가 기록된 기록 미디어(ex215)에 의해 다른 장치나 시스템에 있어서 영상 신호를 재생할 수 있다. 또한, 케이블 텔레비전용의 케이블(ex203) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex204)에 접속된 셋탑 박스(ex217) 내에 동화상 복호화 장치를 실장하고, 이를 텔레비전 모니터(ex219)로 표시해도 된다. 이 때 셋탑 박스가 아니라, 텔레비전 내에 동화상 복호화 장치를 집어넣어도 된다.
도 22는, 상기 각 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비전(수신기)(ex300)을 도시하는 도면이다. 텔레비전(ex300)은, 상기 방송을 수신하는 안테나(ex204) 또는 케이블(ex203) 등을 통하여 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득, 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하거나, 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.
또한, 텔레비전(ex300)은, 음성 데이터, 영상 데이터 각각을 복호화하거나, 또는 각각의 정보를 부호화하는 음성 신호 처리부(ex304), 영상 신호 처리부(ex305)(본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 장치 또는 화상 복호 장치로서 기능한다)를 가지는 신호 처리부(ex306)와, 복호화한 음성 신호를 출력하는 스피커(ex307), 복호화한 영상 신호를 표시하는 디스플레이 등의 표시부(ex308)를 가지는 출력부(ex309)를 가진다. 또한, 텔레비전(ex300)은, 사용자 조작의 입력을 접수하는 조작 입력부(ex312) 등을 가지는 인터페이스부(ex317)를 가진다. 또한, 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/레코더(ex218) 등의 외부 기기와 접속되는 브릿지(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 불휘발성/휘발성의 반도체 메모리 소자에 의해 전기적으로 정보의 기록을 가능하게 한 것이다. 텔레비전(ex300)의 각 부는 동기 버스를 통하여 서로 접속되어 있다.
먼저, 텔레비전(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하여, 재생하는 구성에 대하여 설명한다. 텔레비전(ex300)은, 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아, CPU 등을 가지는 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 변조/복조부(ex302)에서 복조한 다중화 데이터를 다중/분리부(ex303)에서 분리한다. 또한, 텔레비전(ex300)은, 분리한 음성 데이터를 음성 신호 처리부(ex304)에서 복호화하고, 분리한 영상 데이터를 영상 신호 처리부(ex305)에서 상기 각 실시의 형태에서 설명한 복호화 방법을 이용하여 복호화한다. 복호화한 음성 신호, 영상 신호는, 각각 출력부(ex309)로부터 외부를 향해서 출력된다. 출력할 때는, 음성 신호와 영상 신호가 동기하여 재생하도록, 버퍼(ex318, ex319) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또한, 텔레비전(ex300)은, 방송 등으로부터가 아니라, 자기/광 디스크, SD 카드 등의 기록 미디어(ex215, ex216)로부터 다중화 데이터를 독출해도 된다. 다음에, 텔레비전(ex300)이 음성 신호나 영상 신호를 부호화하여, 외부에 송신 또는 기록 미디어 등에 기입하는 구성에 대하여 설명한다. 텔레비전(ex300)은, 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아, 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 음성 신호 처리부(ex304)에서 음성 신호를 부호화하고, 영상 신호 처리부(ex305)에서 영상 신호를 상기 각 실시의 형태에서 설명한 부호화 방법을 이용하여 부호화한다. 부호화한 음성 신호, 영상 신호는 다중/분리부(ex303)에서 다중화되어 외부에 출력된다. 다중화할 때는, 음성 신호와 영상 신호가 동기하도록, 버퍼(ex320, ex321) 등에 일단 이 신호를 축적하면 된다. 또한, 버퍼(ex318, ex319, ex320, ex321)는 도시하고 있는 바와 같이 복수 구비하고 있어도 되고, 1개 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또한, 도시하고 있는 이외에, 예를 들면 변조/복조부(ex302)나 다중/분리부(ex303)의 사이 등에서도 시스템의 오버플로우, 언더플로우를 피하는 완충재로서 버퍼에 데이터를 축적하는 것으로 해도 된다.
또한, 텔레비전(ex300)은, 방송 등이나 기록 미디어 등으로부터 음성 데이터, 영상 데이터를 취득하는 이외에, 마이크나 카메라의 AV 입력을 접수하는 구성을 구비하고, 이들로부터 취득한 데이터에 대하여 부호화 처리를 행해도 된다. 또한, 여기에서 텔레비전(ex300)은 상기의 부호화 처리, 다중화, 및 외부 출력이 가능한 구성으로서 설명했는데, 이들 처리를 행할 수 없고, 상기 수신, 복호화 처리, 외부 출력만이 가능한 구성이어도 된다.
또한, 리더/레코더(ex218)에서 기록 미디어로부터 다중화 데이터를 독출하거나, 또는 기입하는 경우에는, 상기 복호화 처리 또는 부호화 처리는 텔레비전(ex300), 리더/레코더(ex218) 중 어느 것으로 행해도 되고, 텔레비전(ex300)과 리더/레코더(ex218)가 서로 분담하여 행해도 된다.
일예로서, 광 디스크로부터 데이터의 읽어들임 또는 기입을 할 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 23에 도시한다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이하에 설명하는 요소(ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, ex407)를 구비한다. 광 헤드(ex401)는, 광 디스크인 기록 미디어(ex215)의 기록면에 레이저 스폿을 조사하여 정보를 기입하고, 기록 미디어(ex215)의 기록면으로부터의 반사광을 검출하여 정보를 읽어들인다. 변조 기록부(ex402)는, 광 헤드(ex401)에 내장된 반도체 레이저를 전기적으로 구동하여 기록 데이터에 따라서 레이저 광의 변조를 행한다. 재생 복조부(ex403)는, 광 헤드(ex401)에 내장된 포토 디텍터에 의해 기록면으로부터의 반사광을 전기적으로 검출한 재생 신호를 증폭하고, 기록 미디어(ex215)에 기록된 신호 성분을 분리하여 복조하여, 필요한 정보를 재생한다. 버퍼(ex404)는, 기록 미디어(ex215)에 기록하기 위한 정보 및 기록 미디어(ex215)로부터 재생한 정보를 일시적으로 유지한다. 디스크 모터(ex405)는 기록 미디어(ex215)를 회전시킨다. 서보 제어부(ex406)는, 디스크 모터(ex405)의 회전 구동을 제어하면서 광 헤드(ex401)를 소정의 정보 트랙으로 이동시켜, 레이저 스폿의 추종 처리를 행한다. 시스템 제어부(ex407)는, 정보 재생/기록부(ex400) 전체의 제어를 행한다. 상기의 독출이나 기입의 처리는 시스템 제어부(ex407)가, 버퍼(ex404)에 유지된 각종 정보를 이용하고, 또한 필요에 따라 새로운 정보의 생성·추가를 행함과 더불어, 변조 기록부(ex402), 재생 복조부(ex403), 서보 제어부(ex406)를 협조 동작시키면서, 광 헤드(ex401)를 통하여, 정보의 기록 재생을 행함으로써 실현된다. 시스템 제어부(ex407)는 예를 들면 마이크로 프로세서로 구성되어, 독출 기입의 프로그램을 실행함으로써 이들 처리를 실행한다.
이상에서, 광 헤드(ex401)는 레이저 스폿을 조사하는 것으로서 설명했는데, 근접장광을 이용하여 보다 고밀도의 기록을 행하는 구성이어도 된다.
도 24에 광 디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 도시한다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그루브)이 스파이럴형상으로 형성되고, 정보 트랙(ex230)에는, 미리 그루브의 형상 변화에 의해 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 장치에 있어서 정보 트랙(ex230)을 재생하여 번지 정보를 판독함으로써 기록 블록을 특정할 수 있다. 또한, 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)이며, 데이터 기록 영역(ex233)보다 내주 또는 외주에 배치되어 있는 내주 영역(ex232)과 외주 영역(ex234)은, 사용자 데이터의 기록 이외의 특정 용도에 이용된다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이러한 기록 미디어(ex215)의 데이터 기록 영역(ex233)에 대하여, 부호화된 음성 데이터, 영상 데이터 또는 이들 데이터를 다중화한 다중화 데이터의 읽고 쓰기를 행한다.
이상에서는, 1층의 DVD, BD 등의 광 디스크를 예로 들어 설명했는데, 이들에 한정되는 것은 아니고, 다층 구조이며 표면 이외에도 기록가능한 광 디스크여도 된다. 또한, 디스크의 동일한 장소에 다양한 상이한 파장의 색의 광을 이용하여 정보를 기록하거나, 다양한 각도로부터 상이한 정보의 층을 기록하는 등, 다차원적인 기록/재생을 행하는 구조의 광 디스크여도 된다.
또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서, 안테나(ex205)를 가지는 차(ex210)에서 위성(ex202) 등으로부터 데이터를 수신하고, 차(ex210)가 가지는 카네비게이션(ex211) 등의 표시 장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 네비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 22에 도시하는 구성 중, GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있고, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 휴대전화(ex114) 등에서도 생각할 수 있다.
도 25a는, 상기 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대전화(ex114)를 도시하는 도면이다. 휴대전화(ex114)는, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex350), 영상, 정지 화상을 촬영하는 것이 가능한 카메라부(ex365), 카메라부(ex365)에서 촬상한 영상, 안테나(ex350)에서 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex358)를 구비한다. 휴대전화(ex114)는, 또한, 조작 키부(ex366)를 가지는 본체부, 음성을 출력하기 위한 스피커 등인 음성 출력부(ex357), 음성을 입력하기 위한 마이크 등인 음성 입력부(ex356), 촬영한 영상, 정지 화상, 녹음한 음성, 또는 수신한 영상, 정지 화상, 메일 등의 부호화된 데이터 혹은 복호화된 데이터를 보존하는 메모리부(ex367), 또는 마찬가지로 데이터를 보존하는 기록 미디어와의 인터페이스부인 슬롯부(ex364)를 구비한다.
또한, 휴대전화(ex114)의 구성예에 대하여, 도 25b를 이용하여 설명한다. 휴대전화(ex114)는, 표시부(ex358) 및 조작 키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex360)에 대하여, 전원 회로부(ex361), 조작 입력 제어부(ex362), 영상 신호 처리부(ex355), 카메라 인터페이스부(ex363), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex359), 변조/복조부(ex352), 다중/분리부(ex353), 음성 신호 처리부(ex354), 슬롯부(ex364), 메모리부(ex367)가 버스(ex370)를 통하여 서로 접속되어 있다.
전원 회로부(ex361)는, 사용자의 조작에 의해 통화종료 및 전원 키가 온 상태로 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 휴대전화(ex114)를 동작가능한 상태로 기동한다.
휴대전화(ex114)는, CPU, ROM, RAM 등을 가지는 주제어부(ex360)의 제어에 의거하여, 음성 통화 모드 시에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성 신호를 음성 신호 처리부(ex354)에서 디지털 음성 신호로 변환하고, 이를 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리하여, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 후에 안테나(ex350)를 통하여 송신한다. 또한, 휴대전화(ex114)는, 음성 통화 모드 시에 안테나(ex350)를 통하여 수신한 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하고, 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성 신호 처리부(ex354)에서 아날로그 음성 신호로 변환한 후, 이를 음성 출력부(ex357)로부터 출력한다.
또한, 데이터 통신 모드 시에 전자 메일을 송신할 경우, 본체부의 조작 키부(ex366) 등의 조작에 의해 입력된 전자 메일의 텍스트 데이터는 조작 입력 제어부(ex362)를 통하여 주제어부(ex360)에 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 후에 안테나(ex350)를 통하여 기지국(ex110)에 송신한다. 전자 메일을 수신할 경우는, 수신한 데이터에 대하여 이 거의 반대의 처리가 행해져, 표시부(ex358)에 출력된다.
데이터 통신 모드 시에 영상, 정지 화상, 또는 영상과 음성을 송신할 경우, 영상 신호 처리부(ex355)는, 카메라부(ex365)로부터 공급된 영상 신호를 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 의해 압축 부호화하고(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 장치로서 기능한다), 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex353)에 송출한다. 또한, 음성 신호 처리부(ex354)는, 영상, 정지 화상 등을 카메라부(ex365)에서 촬상 중에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성 신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex353)에 송출한다.
다중/분리부(ex353)는, 영상 신호 처리부(ex355)로부터 공급된 부호화된 영상 데이터와 음성 신호 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 후에 안테나(ex350)를 통하여 송신한다.
데이터 통신 모드 시에 홈페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신할 경우, 또는 영상 및 혹은 음성이 첨부된 전자 메일을 수신할 경우, 안테나(ex350)를 통하여 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해서, 다중/분리부(ex353)는, 다중화 데이터를 분리함으로써 영상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누고, 동기 버스(ex370)를 통하여 부호화된 영상 데이터를 영상 신호 처리부(ex355)에 공급함과 더불어, 부호화된 음성 데이터를 음성 신호 처리부(ex354)에 공급한다. 영상 신호 처리부(ex355)는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 대응한 동화상 복호화 방법에 의해 복호화함으로써 영상 신호를 복호하고(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 복호 장치로서 기능한다), LCD 제어부(ex359)를 통하여 표시부(ex358)로부터, 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상, 정지 화상이 표시된다. 또한, 음성 신호 처리부(ex354)는, 음성 신호를 복호하여, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.
또한, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은, 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 양쪽 가지는 송수신형 단말 이외에, 부호화기만의 송신 단말, 복호화기만의 수신 단말이라고 하는 3가지의 실장 형식을 생각할 수 있다. 또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로서 설명했는데, 음성 데이터 이외에 영상에 관련된 문자 데이터 등이 다중화된 데이터여도 되고, 다중화 데이터가 아니라 영상 데이터 자체여도 된다.
이와 같이, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 혹은 동화상 복호화 방법을 상술한 어느 하나의 기기·시스템에 이용하는 것은 가능하고, 그렇게 함으로써, 상기 각 실시의 형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 이러한 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 다양한 변형 또는 수정이 가능하다.
(실시의 형태 4)
상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치와, MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등 상이한 규격에 준거한 동화상 부호화 방법 또는 장치를, 필요에 따라 적절히 바꿈으로써, 영상 데이터를 생성하는 것도 가능하다.
여기에서, 각각 상이한 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터를 생성한 경우, 복호할 때에, 각각의 규격에 대응한 복호 방법을 선택할 필요가 있다. 그러나, 복호할 영상 데이터가, 어느 규격에 준거하는 것인지 식별할 수 없으므로, 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 실시의 형태에서 나타내는 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터를 포함하는 다중화 데이터의 구체적인 구성을 이하에 설명한다. 다중화 데이터는, MPEG-2 트랜스포트 스트림 형식의 디지털 스트림이다.
도 26은, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 26에 도시하는 바와 같이 다중화 데이터는, 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림(PG), 인터랙티브 그래픽스 스트림 중, 1개 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 영상이다. 또한, 인터랙티브 그래픽스 스트림은, 화면 상에 GUI 부품을 배치함으로써 작성되는 대화 화면을 나타내고 있다. 비디오 스트림은, 상기 각 실시의 형태에서 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 PCM의 등의 방식으로 부호화되어 있다.
다중화 데이터에 포함되는 각 스트림은 PID에 의해 식별된다. 예를 들면, 영화의 영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1011이, 오디오 스트림에는 0x1100부터 0x111F까지가, 프리젠테이션 그래픽스에는 0x1200부터 0x121F까지가, 인터랙티브 그래픽스 스트림에는 0x1400부터 0x141F까지가, 영화의 부영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1B00부터 0x1B1F까지, 주음성과 믹싱하는 부음성에 이용하는 오디오 스트림에는 0x1A00부터 0x1A1F가, 각각 할당되어 있다.
도 27은, 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 도시하는 도면이다. 먼저, 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. 마찬가지로 프리젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터렉티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷 열(ex242 및 ex245)로 변환하고, 또한 TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이 TS 패킷을 1개의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.
도 28은, PES 패킷 열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 28에 있어서의 제1단째는 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2단째는, PES 패킷 열을 나타낸다. 도 28의 화살표 yy1, yy2, yy3, yy4로 표시하는 바와 같이, 비디오 스트림에 있어서의 복수의 Video Presentation Unit인 I 픽처, B 픽처, P 픽처는, 픽처마다 분할되어, PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES패킷은 PES 헤더를 가지고, PES 헤더에는, 픽처의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽처의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.
도 29는 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 부여되고, 192Byte의 소스 패킷을 구성하여, 다중화 데이터에 기입된다. TP_Extra_Header에는 ATS(Arrival_Time_Stamp) 등의 정보가 기재된다. ATS는 해당 TS 패킷의 디코더의 PID 필터로의 전송 개시 시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 29 하단에 도시하는 바와 같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두부터 인크리먼트하는 번호는 SPN(소스 패킷 넘버)으로 불린다.
또한, 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 가지고, 또한 다중화 데이터에 관한 각종 디스크립터를 가진다. 디스크립터에는 다중화 데이터의 카피의 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 가진다.
도 30은 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. 디스크립터의 뒤에는, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보가 복수 배치된다. 스트림 정보는, 스트림의 압축 코덱 등을 식별하기 위해서 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 애스펙트비 등)이 기재된 스트림 디스크립터로 구성된다. 스트림 디스크립터는 다중화 데이터에 존재하는 스트림의 수만큼 존재한다.
기록 매체 등에 기록할 경우에는, 상기 다중화 데이터는, 다중화 데이터 정보 파일과 함께 기록된다.
다중화 데이터 정보 파일은, 도 31에 도시하는 바와 같이 다중화 데이터의 관리 정보이며, 다중화 데이터와 1대1로 대응하고, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.
다중화 데이터 정보는 도 31에 도시하는 바와 같이 시스템 레이트, 재생 개시 시각, 재생 종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의, 후술하는 시스템 타겟 디코더의 PID 필터로의 최대 전송 레이트를 나타낸다. 다중화 데이터 중에 포함되는 ATS의 간격은 시스템 레이트 이하가 되도록 설정되어 있다. 재생 개시 시각은 다중화 데이터의 선두 비디오 프레임의 PTS이며, 재생 종료 시각은 다중화 데이터의 종단 비디오 프레임의 PTS에 1프레임분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.
스트림 속성 정보는 도 32에 도시하는 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 가진다. 비디오 스트림 속성 정보는, 그 비디오 스트림이 어떤 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 각각의 픽처 데이터 해상도가 얼마인지, 애스펙트비는 얼마인지, 프레임 레이트는 얼마인지 등의 정보를 가진다. 오디오 스트림 속성 정보는, 그 오디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널 수는 몇인지, 어떤 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 얼마인지 등의 정보를 가진다. 이들 정보는, 플레이어가 재생하기 전의 디코더의 초기화 등에 이용된다.
본 실시의 형태에 있어서는, 상기 다중화 데이터 중, PMT에 포함되는 스트림 타입을 이용한다. 또한, 기록 매체에 다중화 데이터가 기록되어 있는 경우에는, 다중화 데이터 정보에 포함되는, 비디오 스트림 속성 정보를 이용한다. 구체적으로는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 있어서, PMT에 포함되는 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보에 대하여, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 고유의 정보를 설정하는 단계 또는 수단을 설정한다. 이 구성에 의해, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성한 영상 데이터와, 다른 규격에 준거하는 영상 데이터를 식별하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서의 동화상 복호화 방법의 단계를 도 33에 도시한다. 단계 exS100에 있어서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입, 또는, 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS101에 있어서, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 다중화 데이터인 것을 나타내는지 여부를 판단한다. 그리고, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것이라고 판단된 경우에는, 단계 exS102에 있어서, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다. 또한, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 것을 나타내는 경우에는, 단계 exS103에 있어서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다.
이와 같이, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보에 새로운 고유치를 설정함으로써, 복호할 때에, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법 또는 장치로 복호가능한지를 판단할 수 있다. 따라서, 상이한 규격에 준거하는 다중화 데이터가 입력된 경우에도, 적절한 복호화 방법 또는 장치를 선택할 수 있으므로, 에러를 발생시키지 않고 복호하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치, 또는, 동화상 복호 방법 또는 장치를, 상술한 어느 하나의 기기·시스템에 이용하는 것도 가능하다.
(실시의 형태 5)
상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로 실현된다. 일예로서, 도 34에 1칩화된 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 통하여 접속하고 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 동작가능한 상태로 기동한다.
예를 들면 부호화 처리를 행할 경우에는, LSI(ex500)는, CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 가지는 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 따라서 적절히 복수회로 나누는 등으로 되어 신호 처리부(ex507)에 보내지고, 신호 처리부(ex507)에 있어서 음성 신호의 부호화 및/또는 영상 신호의 부호화가 행해진다. 여기서 영상 신호의 부호화 처리는 상기 각 실시의 형태에서 설명한 부호화 처리이다. 신호 처리부(ex507)에서는 또한, 경우에 따라 부호화된 음성 데이터와 부호화된 영상 데이터를 다중화하는 등의 처리를 행하여, 스트림 I/O(ex506)으로부터 외부로 출력한다. 이 출력된 다중화 데이터는, 기지국(ex107)을 향해서 송신되거나, 또는 기록 미디어(ex215)에 기입되기도 한다. 또한, 다중화할 때는 동기하도록, 일단 버퍼(ex508)에 데이터를 축적하면 된다.
또한, 상기에서는, 메모리(ex511)가 LSI(ex500)의 외부 구성으로서 설명했는데, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 1개에 한정되는 것은 아니고, 복수의 버퍼를 구비하고 있어도 된다. 또한, LSI(ex500)는 1칩화되어도 되고, 복수 칩화되어도 된다.
또한, 상기에서는, 제어부(ex501)가, CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 가지는 것으로 하고 있는데, 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 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 다른 예로서, CPU(ex502)가 신호 처리부(ex507), 또는 신호 처리부(ex507)의 일부인 예를 들면 음성 신호 처리부를 구비하는 구성이어도 된다. 이러한 경우에는, 제어부(ex501)는, 신호 처리부(ex507), 또는 그 일부를 가지는 CPU(ex502)를 구비하는 구성이 된다.
또한, 여기에서는, LSI로 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI로 불리기도 한다.
또한, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것은 아니고, 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 리콘피규러블·프로세서를 이용해도 된다. 이러한 프로그래머블·로직·디바이스는, 전형적으로는, 소프트웨어 또는 펌웨어를 구성하는 프로그램을, 로드하거나 또는 메모리 등으로부터 읽어들임으로써, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법, 또는 동화상 복호화 방법을 실행할 수 있다.
또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별도 기술에 의해 LSI로 치환하는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히, 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행해도 된다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.
(실시의 형태 6)
상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터를 복호할 경우, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호하는 경우에 비해, 처리량이 증가하는 것을 생각할 수 있다. 이 때문에, LSI(ex500)에 있어서, 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 생긴다.
이 과제를 해결하기 위해서, 텔레비전(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라서 구동 주파수를 바꾸는 구성으로 한다. 도 35는, 본 실시의 형태에 있어서의 구성(ex800)을 나타내고 있다. 구동 주파수 전환부(ex803)는, 영상 데이터가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는, 구동 주파수를 높게 설정한다. 그리고, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801)에 대하여, 영상 데이터를 복호하도록 지시한다. 한편, 영상 데이터가, 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터인 경우에는, 영상 데이터가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해, 구동 주파수를 낮게 설정한다. 그리고, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)에 대하여, 영상 데이터를 복호하도록 지시한다.
보다 구체적으로는, 구동 주파수 전환부(ex803)는, 도 34의 CPU(ex502)와 구동 주파수 제어부(ex512)로 구성된다. 또한, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801), 및, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)는, 도 34의 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. 또한, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 신호 처리부(ex507)는, 영상 데이터의 복호를 행한다. 여기에서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면, 실시의 형태 4에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는, 실시의 형태 4에서 기재한 것에 한정되지 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 의거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별가능할 경우에는, 이러한 외부 신호에 의거하여 식별해도 된다. 또한, CPU(ex502)에 있어서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면, 도 37과 같은 영상 데이터의 규격과, 구동 주파수를 대응시킨 룩 업 테이블에 의거하여 행하는 것을 생각할 수 있다. 룩 업 테이블을, 버퍼(ex508)나, LSI의 내부 메모리에 저장해 두고, CPU(ex502)가 이 룩 업 테이블을 참조함으로써, 구동 주파수를 선택하는 것이 가능하다.
도 36은, 본 실시의 형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 먼저, 단계 exS200에서는, 신호 처리부(ex507)에 있어서, 다중화 데이터로부터 식별 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS201에서는, CPU(ex502)에 있어서, 식별 정보에 의거하여 영상 데이터가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인지 여부를 식별한다. 영상 데이터가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는, 단계 exS202에 있어서, 구동 주파수를 높게 설정하는 신호를, CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에 있어서, 높은 구동 주파수로 설정된다. 한편, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, 단계 exS203에 있어서, 구동 주파수를 낮게 설정하는 신호를, CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에 있어서, 영상 데이터가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해, 낮은 구동 주파수로 설정된다.
또한, 구동 주파수의 전환에 연동하여, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치에 주어지는 전압을 변경함으로써, 전력 절감 효과를 더욱 높이는 것이 가능하다. 예를 들면, 구동 주파수를 낮게 설정할 경우에는, 이에 따라, 구동 주파수를 높게 설정하고 있는 경우에 비해, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치에 부여하는 전압을 낮게 설정하는 것을 생각할 수 있다.
또한, 구동 주파수의 설정 방법은, 복호할 때의 처리량이 큰 경우에, 구동 주파수를 높게 설정하고, 복호할 때의 처리량이 작은 경우에, 구동 주파수를 낮게 설정하면 되고, 상술한 설정 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, MPEG4-AVC 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호하는 처리량의 쪽이, 상기 각 실시의 형태에서 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 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치에 부여하는 전압을 높게 설정하고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치에 부여하는 전압을 낮게 설정하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 다른 예로는, 식별 정보가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, CPU(ex502)의 구동을 정지시키지 않고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, 처리에 여유가 있으므로, CPU(ex502)의 구동을 일시 정지시키는 것도 생각할 수 있다. 식별 정보가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에도, 처리에 여유가 있으면, CPU(ex502)의 구동을 일시 정지시키는 것도 생각할 수 있다. 이 경우는, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에 비하여, 정지 시간을 짧게 설정하는 것을 생각할 수 있다.
이와 같이, 영상 데이터가 준거하는 규격에 따라, 구동 주파수를 바꿈으로써, 전력 절감화를 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 전지를 이용하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치를 구동하고 있는 경우에는, 전력 절감화에 따라, 전지의 수명을 길게 하는 것이 가능하다.
(실시의 형태 7)
텔레비전이나, 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 위하여, 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, 또한, 비용이 증가한다는 과제가 발생한다.
이 과제를 해결하기 위해서, 상기 각 실시의 형태에서 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 38A의 ex900에 표시한다. 예를 들면, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호 방법과, MPEG4-AVC 규격에 준거하는 동화상 복호 방법은, 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블로킹·필터, 움직임 보상 등의 처리에 있어서 처리 내용이 일부 공통된다. 공통되는 처리 내용에 대해서는, MPEG4-AVC 규격에 대응하는 복호 처리부(ex902)를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 대응하지 않는, 본 발명의 일양태에 특유의 다른 처리 내용에 대해서는, 전용의 복호 처리부(ex901)를 이용한다고 하는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명의 일양태는, 엔트로피 복호에 특징을 가지고 있으므로, 예를 들면, 엔트로피 복호에 대해서는 전용의 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 역양자화, 디블로킹·필터, 움직임 보상의 어느 하나, 또는, 모든 처리에 대해서는, 복호 처리부를 공유하는 것을 생각할 수 있다. 복호 처리부의 공유화에 관해서는, 공통되는 처리 내용에 대해서는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하기 위한 복호 처리부를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 특유의 처리 내용에 대해서는, 전용의 복호 처리부를 이용하는 구성이어도 된다.
또한, 처리를 일부 공유화하는 다른 예를 도 38B의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명의 일양태에 특유의 처리 내용에 대응한 전용의 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 일양태에 관련된 동화상 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통되는 처리 내용에 대응한 공용 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기에서, 전용 복호 처리부(ex1001, ex1002)는, 반드시 본 발명의 일양태, 또는, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용으로 특화한 것은 아니고, 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또한, 본 실시의 형태 구성을, LSI(ex500)에서 실장하는 것도 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 일양태에 관련된 동화상 복호 방법과, 종래 규격의 동화상 복호 방법에서 공통되는 처리 내용에 대해서, 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하고, 또한, 비용을 저감하는 것이 가능하다.
본 발명의 일양태에 관련된 동화상 부호화 장치 또는 동화상 복호 장치는, 예를 들면, 텔레비전 수상기, 디지털 비디오 리코더, 카 네비게이션, 휴대전화, 디지털 카메라, 또는, 디지털 비디오 카메라 등에 이용가능하다.
100, 300: 동화상 부호화 장치 101: 블록 분할부
102, 204: 예측부 103: 감산부
104: 변환부 105, 203: 역변환부
106, 205: 가산부 107, 206: SAO 처리부
108: SAO 파라미터 가변 길이 부호화부 109: 계수 가변 길이 부호화부
110, 208: 프레임 메모리 121: sao_type_idx 부호화부
122: sao_offset 부호화부 140: sao_type_idx 2치화부
141: bin 설정부 142, 251: 최종 bin 판정부
150: sao_type_idx 산술 부호화부 151: 산술 부호화 전환부
152: 제1 컨텍스트 적응 산술 부호화부
153: 제2 컨텍스트 적응 산술 부호화부
154: 바이패스 산술 부호화부 200, 400: 동화상 복호 장치
201: SAO 파라미터 가변 길이 복호부 207: 블록 결합부
221: sao_type_idx 복호부 222: sao_offset 복호부
240: sao_type_idx 산술 복호부 241: 산술 복호 전환부
242: 제1 컨텍스트 적응 산술 복호부
243: 제2 컨텍스트 적응 산술 복호부 244: 바이패스 산술 복호부
250: sao_type_idx 다치화부 252: sao_type_idx 설정부
301: 2치화부 302: 산술 부호화부
401: 산술 복호부 402: 다치화부

Claims (17)

  1. 입력 화상을 부호화하는 동화상 부호화 방법으로서,
    상기 입력 화상에 대응하는 재구성 화상에 적용될 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값을 2치화부를 이용하여 제1의 2치 신호로 변환하는 단계;
    컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분을 부호화하는 단계; 및
    고정 확률을 이용하는 바이패스 산술 부호화에 의해 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분을 부호화하는 단계를 포함하며,
    가변 확률이 상기 바이패스 산술 부호화에 이용되지 않고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은 상기 제1의 2치 신호의 헤드 비트(head bit)로 구성되며,
    상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은 상기 제1의 2치 신호의 1 이상의 나머지 비트로 구성되고,
    화면 내 예측 모드를 식별하는 제2 파라미터의 값과, 적어도 하나의 움직임 벡터를 각각 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용될 후보를 식별하는 제3 파라미터의 값 중 적어도 한쪽을 제2의 2치 신호로 변환하는 단계;
    상기 컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분을 부호화하는 단계; 및
    상기 제2의 2치 신호가 상기 제1 부분의 뒤에 제2 부분을 포함하는 경우에, 상기 바이패스 산술 부호화에 의해 상기 제2의 2치 신호의 제2 부분을 부호화하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는 일치하는, 동화상 부호화 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 파라미터의 값이 소정값과 일치할 경우, 상기 샘플 오프셋 처리는, 상기 재구성 화상에 적용되지 않으며,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 상기 제1 파라미터의 값이 상기 소정값과 일치하는지 여부를 나타내는, 동화상 부호화 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1의 2치 신호는, 상기 제1 파라미터의 값이 0보다 큰 경우에, 제1 심볼을 가지는 1 이상의 제1 비트로서 상기 제1 파라미터의 값과 일치하는 수의 제1 비트를 포함하고,
    상기 제1의 2치 신호는, (a) 상기 제1 파라미터의 값이 최대값보다 작은 경우에, 제2 심볼을 가지는 1 이상의 제2 비트를 더 포함하고, (b) 상기 제1 파라미터의 값이 상기 최대값과 일치하는 경우에, 상기 제2 비트를 포함하지 않는, 동화상 부호화 방법.
  7. 부호화 화상을 복호하는 동화상 복호 방법으로서,
    컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 제1의 2치 신호의 부호화된 제1 부분을 복호하는 단계; 및
    고정 확률을 이용하는 바이패스 산술 복호에 의해 상기 제1의 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 복호하는 단계를 포함하며,
    가변 확률이 상기 바이패스 산술 복호에 이용되지 않고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은 상기 제1의 2치 신호의 헤드 비트로 구성되고,
    상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은 상기 제1의 2치 신호의 1 이상의 나머지 비트로 구성되고,
    상기 제1의 2치 신호는, 상기 부호화 화상으로부터 얻어지는 재구성 화상에 적용될 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하며,
    상기 동화상 복호 방법은, 복호된 상기 제1의 2치 신호를 다치화부(inverse binarizer)를 이용하여 상기 제1 파라미터의 값으로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    화면 내 예측 모드를 식별하는 제2 파라미터의 값과, 적어도 하나의 움직임 벡터를 각각 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용될 후보를 식별하는 제3 파라미터의 값 중 적어도 한쪽에 대응하는 제2의 2치 신호의 부호화된 제1 부분을 상기 컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 복호하는 단계; 및
    상기 제2의 2치 신호가 상기 제1 부분의 뒤에 제2 부분을 포함하는 경우에, 상기 바이패스 산술 복호에 의해 상기 제2의 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 복호하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는 일치하는, 동화상 복호 방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 파라미터의 값이 소정값과 일치할 경우, 상기 샘플 오프셋 처리는, 상기 재구성 화상에 적용되지 않고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은, 상기 제1 파라미터의 값이 상기 소정값과 일치하는지 여부를 나타내는, 동화상 복호 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1의 2치 신호는, 상기 제1 파라미터의 값이 0보다 큰 경우에, 제1 심볼을 가지는 1 이상의 제1 비트로서 상기 제1 파라미터의 값과 일치하는 수의 제1 비트를 포함하고,
    상기 제1의 2치 신호는, (a) 상기 제1 파라미터의 값이 최대값보다 작은 경우에, 제2 심볼을 가지는 1 이상의 제2 비트를 더 포함하고, (b) 상기 제1 파라미터의 값이 상기 최대값과 일치하는 경우에, 상기 제2 비트를 포함하지 않는, 동화상 복호 방법.
  13. 입력 화상을 부호화하는 동화상 부호화 장치로서,
    상기 입력 화상에 대응하는 재구성 화상에 적용될 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값을 제1의 2치 신호로 변환하는 2치화부;
    컨텍스트 적응 산술 부호화에 의해 상기 제1의 2치 신호의 제1 부분을 부호화하는 제1 부호화부; 및
    고정 확률을 이용하는 바이패스 산술 부호화에 의해 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분을 부호화하는 제2 부호화부를 포함하며,
    가변 확률이 상기 바이패스 산술 부호화에 이용되지 않고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은 상기 제1의 2치 신호의 헤드 비트로 구성되며,
    상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은 상기 제1의 2치 신호의 1 이상의 나머지 비트로 구성되고,
    상기 2치화부에 의해, 화면 내 예측 모드를 식별하는 제2 파라미터의 값과, 적어도 하나의 움직임 벡터를 각각 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용될 후보를 식별하는 제3 파라미터의 값 중 적어도 한쪽을 제2의 2치 신호로 변환하고;
    상기 제1 부호화부에 의해, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분을 부호화하고; 및
    상기 제2의 2치 신호가 상기 제1 부분의 뒤에 제2 부분을 포함하는 경우에, 상기 제2 부호화부에 의해, 상기 제2의 2치 신호의 제2 부분을 부호화하며,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는 일치하는, 동화상 부호화 장치.
  14. 부호화 화상을 복호하는 동화상 복호 장치로서,
    컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 제1의 2치 신호의 부호화된 제1 부분을 복호하는 제1 복호부; 및
    고정 확률을 이용하는 바이패스 산술 복호에 의해 제1의 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 복호하는 제2 복호부를 포함하며,
    가변 확률이 상기 바이패스 산술 복호에 이용되지 않고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은 상기 제1의 2치 신호의 헤드 비트로 구성되고,
    상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은 상기 제1의 2치 신호의 1 이상의 나머지 비트로 구성되고,
    상기 제1의 2치 신호는, 상기 부호화 화상으로부터 얻어지는 재구성 화상에 적용될 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하며,
    상기 동화상 복호 장치는, 복호된 상기 제1의 2치 신호를 상기 제1 파라미터의 값으로 변환하는 다치화부를 더 포함하고,
    화면 내 예측 모드를 식별하는 제2 파라미터의 값과, 적어도 하나의 움직임 벡터를 각각 포함하는 후보의 리스트로부터 인터 예측에 이용될 후보를 식별하는 제3 파라미터의 값 중 적어도 한쪽에 대응하는 제2의 2치 신호의 부호화된 제1 부분을 상기 제1 복호부에 의해 복호하고; 및
    상기 제2의 2치 신호가 상기 제1 부분의 뒤에 제2 부분을 포함하는 경우에, 상기 제2 복호부에 의해 상기 제2의 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 복호하며,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이와, 상기 제2의 2치 신호의 제1 부분의 비트 길이는 일치하는, 동화상 복호 장치.
  15. 동화상 부호화 복호 장치로서,
    청구항 13에 기재된 동화상 부호화 장치; 및
    부호화 화상을 복호하는 동화상 복호 장치를 포함하며, 상기 동화상 복호 장치는,
    컨텍스트 적응 산술 복호에 의해 제1의 2치 신호의 부호화된 제1 부분을 복호하는 제1 복호부; 및
    고정 확률을 이용하는 바이패스 산술 복호에 의해 제1의 2치 신호의 부호화된 제2 부분을 복호하는 제2 복호부를 포함하며,
    가변 확률이 상기 바이패스 산술 복호에 이용되지 않고,
    상기 제1의 2치 신호의 제1 부분은 상기 제1의 2치 신호의 헤드 비트로 구성되고,
    상기 제1의 2치 신호의 제2 부분은 상기 제1의 2치 신호의 1 이상의 나머지 비트로 구성되고,
    상기 제1의 2치 신호는, 상기 부호화 화상으로부터 얻어지는 재구성 화상에 적용될 샘플 오프셋 처리의 종별을 식별하는 제1 파라미터의 값에 대응하며,
    상기 동화상 복호 장치는, 복호된 상기 제1의 2치 신호를 상기 제1 파라미터의 값으로 변환하는 다치화부를 더 포함하는, 동화상 부호화 복호 장치.
  16. 청구항 1에 있어서, 적용될 에지 오프셋 처리와 밴드 오프셋 처리 중에서의 상기 샘플 오프셋 처리의 종별은 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분에 의해 식별되는, 동화상 부호화 방법.
  17. 청구항 7에 있어서, 적용될 에지 오프셋 처리와 밴드 오프셋 처리 중에서의 상기 샘플 오프셋 처리의 종별은 상기 제1의 2치 신호의 제2 부분에 의해 식별되는, 동화상 복호 방법.
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