KR102073868B1 - 화상 부호화 방법, 화상 복호 방법, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 화상 부호화 복호 장치 - Google Patents

Abstract

화상 부호화 방법은, LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하는 이치화 단계(S401)와, 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화 단계(S402)와, 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화 단계(S404)를 포함하고, 제1의 부호화 단계에서는, 제1의 신호가 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화한다.

Description

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

본 발명은, 산술 부호화 또는 산술 복호를 행하는 화상 부호화 기술 및 화상 복호 기술에 관한 것이다.

인터넷을 통한 서비스(예를 들면, 비디오 회의, 디지털 비디오 방송, 및 영상 컨텐츠의 스트리밍을 포함하는 비디오·온·디맨드 타입의 서비스)를 제공하기 위한 어플리케이션은 상승 곡선으로 증가하고 있다. 이들 어플리케이션은, 영상 데이터의 송신에 의존하고 있다. 이들 어플리케이션에 의해서 영상 데이터가 송신될 때, 영상 데이터의 대부분은, 한정된 밴드 폭을 갖는 종래의 전송로를 통해 송신된다. 또, 이들 어플리케이션에 의해서 영상 데이터가 기록될 때, 영상 데이터의 대부분은, 한정된 기록 용량을 갖는 종래의 기록 매체에 기록된다. 종래의 전송로를 통해 영상 데이터를 송신하거나, 또는 종래의 기록 매체에 영상 데이터를 기록하기 위해서는, 영상 데이터의 데이터량을 압축 또는 삭감하는 것이 불가결하다.

그래서, 영상 데이터의 압축을 위해서, 복수의 영상 부호화 규격이 개발되고 있다. 이러한 영상 부호화 규격은, 예를 들면, H.26x로 나타나는 ITU-T규격, 및, MPEG-x로 나타나는 ISO/IEC 규격이다. 최신 또한 가장 진행된 영상 부호화 규격은, 현재, H.264/MPEG-4 AVC로 나타나는 규격이다(비특허 문헌 1 및 비특허 문헌 2 참조).

이들 영상 부호화 규격의 대부분의 기초를 이루는 부호화 어프로치는, 이하의 (a)~(d)에서 나타나는 주된 단계를 포함하는 예측 부호화에 의거하고 있다. (a) 영상 프레임의 각각을 블록 레벨로 데이터 압축하기 위해서, 영상 프레임을 복수의 화소를 갖는 블록으로 분할한다. (b) 먼저 부호화된 영상 데이터로부터 개개의 블록을 예측함으로써, 시간적 및 공간적 중복성(Redundancy)을 특정한다. (c) 영상 데이터로부터 예측 데이터를 감하는 것으로, 특정된 중복성을 제거한다. (d) 푸리에 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화에 의해서, 나머지 데이터(잔차 블록)를 압축한다.

상기 (a)의 공정에 있어서, 현재의 영상 부호화 규격에서는, 각 매크로 블록을 예측하기 위해서 이용되는 예측 모드가 상이하다. 대부분의 영상 부호화 규격은, 앞서 부호화 및 복호된 프레임으로부터 영상 데이터를 예측하기 위해서 움직임 검출 및 움직임 보상을 이용한다(인터 프레임 예측). 혹은, 블록 데이터는, 같은 프레임의 인접하는 블록으로부터 외측 삽입되어도 된다(인트라 프레임 예측).

상기 (d)의 공정에 있어서, 부호화 대상 블록에 포함되는 양자화된 계수를 미리 정해진 순서대로(스캔 순서) 스캔한다. 그리고, 스캔된 계수가, 제로 계수인지 비제로 계수인지를 나타내는 정보(SignificantFlag)(예를 들면 비제로 계수를 1, 제로 계수를 0으로 나타내는 이치 정보(심볼))가 부호화된다.

또한, 스캔 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 정보(LAST 위치 정보)가, 이치화되어, 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화되고, 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 복호된다.

ITU-T Recommendation H.264「Advanced video coding for generic audiovisual services」, 2010년 3월 JCT-VC "WD4:Working Draft 4 of High-Efficiency Video Coding" JCTVC-F803, July 2011.

그러나, 상기 종래의 기술에서는, LAST 위치 정보의 콘텍스트 적응 산술 부호화 및 콘텍스트 적응 산술 복호에 있어서, 콘텍스트를 적절히 전환하는 것은 어렵다. 예를 들면, 심볼 발생 확률이 서로 크게 상이한 이치 심볼에 대해 같은 콘텍스트가 이용된 경우, 심볼 발생 확률의 예측의 정도가 저하되고, 부호화 효율도 저하된다.

그래서, 본 발명은, 콘텍스트를 적절히 전환하여 LAST 위치 정보를 산술 부호화 및 산술 복호할 수 있는 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 방법은, 부호화 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하는 이치화 단계와, 상기 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화 단계와, 상기 이치화 신호가 상기 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화 단계를 포함하고, 상기 제1의 부호화 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화한다.

또한, 이들의 포괄적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 장치, 집적회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로 실현되어도 되고, 시스템, 장치, 집적회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의의 조합으로 실현되어도 된다.

본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 방법은, 콘텍스트를 적절히 전환하여 LAST 위치 정보를 산술 부호화할 수 있다.

도 1은, 상정 기술에 따른 화상 복호 장치의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 2는, 상정 기술에 따른 화상 복호 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 3a는, 블록 사이즈가 4x4인 경우의 LAST 위치 정보의 이치화 신호의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3b는, 블록 사이즈가 8x8인 경우의 LAST 위치 정보의 이치화 신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 3c는, 블록 사이즈가 16x16인 경우의 LAST 위치 정보의 이치화 신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 3d는, 블록 사이즈가 32x32인 경우의 LAST 위치 정보의 이치화 신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 콘텍스트 적응 산술 복호 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 5는, 바이패스 복호 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 6은, 정규화 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 7은, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8a는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치의 처리 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 8b는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치의 처리 동작의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 9a는, 실시형태 1에 따른 제2의 복호부의 처리 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 9b는, 실시형태 1에 있어서의 블록 사이즈와 프리픽스부의 최대 길이의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9c는, 실시형태 1에 있어서의 블록 사이즈와 프리픽스부의 최대 길이의 관계의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 9d는, 실시형태 1에 있어서의 블록 사이즈와 라이스 파라미터의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9e는, 실시형태 1에 있어서의 블록 사이즈와 라이스 파라미터의 관계의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 10a는, RP값과 프리픽스부의 최대 길이의 결정 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 10b는, RP값과 프리픽스부의 최대 길이의 결정 방법의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 10c는, RP값과 프리픽스부의 최대 길이의 결정 방법의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 10d는, RP값과 프리픽스부의 최대 길이의 결정 방법의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 11a는, 실시형태 1에 있어서의 비트 위치와 콘텍스트의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11b는, 비교예에 있어서의 비트 위치와 콘텍스트의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 실시형태 1의 변형예에 따른 화상 복호 장치의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 13은, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 14a는, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치의 처리 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 14b는, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치의 처리 동작의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 15는, 블록 사이즈가 16x16인 경우의 LAST 위치 정보의 이치화 신호의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 17은, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 18은, 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 19는, 텔레비전의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 20은, 광디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 21은, 광디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 22a는, 휴대전화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 22b는, 휴대전화의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 23은, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 24는, 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되어 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 25는, PES 패킷열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 26은, 다중화 데이터에 있어서의 TS패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 27은, PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 28은, 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 29는, 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 30은, 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 31은, 각 실시형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적회로의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 32는, 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 33은, 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 34는, 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 35a는, 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 35b는, 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

(본 발명의 기초가 된 지견)

본 발명자들은, 「배경 기술」의 란에서 기재한 LAST 위치 정보의 산술 부호화 및 산술 복호에 관해서 이하와 같은 점을 발견했다.

또한, 이하에 있어서, LAST 위치 정보는, 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 수평 방향 및 수직 방향의 위치를 나타낸다. 여기에서는, LAST 위치 정보는, 수평 성분(이하, 「X성분」이라 부름)과 수직 성분(이하, 「Y성분」이라 부름)을 포함한다. X성분은, 대상 블록 내의 수평 방향의 위치를 나타낸다. 또, Y성분은, 대상 블록 내의 수직 방향의 위치를 나타낸다.

도 1은, 상정 기술에 따른 화상 복호 장치(1000)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 또, 도 2는, 상정 기술에 따른 화상 복호 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 화상 복호 장치(1000)는, 제1의 복호부(1001)와, 제2의 복호부(1002)와, 복호 제어부(1003)와, 복원부(1004)를 구비한다.

화상 복호 장치(1000)는, LAST 위치 정보를 포함하는 비트 스트림(BS)을 취득한다. 그리고, 화상 복호 장치(1000)는, 비트 스트림(BS)을 제1의 복호부(1001)와 제2의 복호부(1002)와 복호 제어부(1003)에 입력한다.

복호 제어부(1003)는, 취득한 비트 스트림(BS) 내의 각 신호가 LAST 위치 정보의 X성분인지 Y성분인지를 관리한다.

제1의 복호부(1001)는, 비트 스트림(BS)에 포함되는 LAST 위치 정보의 X성분의 프리픽스부를 산술 복호한다(S1001). 구체적으로는, 제1의 복호부(1001)는, 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서, X성분의 프리픽스부를 산술 복호한다. 여기서, 프리픽스부란, X성분 또는 Y성분의 이치화 신호 중에서, 콘텍스트 적응 산술 부호화되는 부분이다.

다음에, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S1002). 서픽스부는, X성분 또는 Y성분의 이치화 신호 중에서, 바이패스 부호화에 의해서 부호화되는 부분이다.

이들 프리픽스부 및 서픽스부는, 예를 들면 도 3a~도 3d에 나타낸 바와 같이, X성분 및 Y성분의 각 값(이하, 「Last값」이라고도 부름)에 의해서 정해진다. 따라서, 제1의 복호부(1001)는, 미리 정해진 방법으로, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들면, 변환 블록의 사이즈(이하, 「변환 사이즈」라 부름)가 4x4인 경우에는 도 3a에 나타낸 바와 같이, X성분의 이치화 신호는, Last값에 관계없이 프리픽스부만을 포함하고, 서픽스부를 포함하지 않는다. 따라서, 제1의 복호부(1001)는, 복호 대상 블록의 사이즈가 4x4인 경우에는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는다고 판정한다.

또 예를 들면, 변환 사이즈가 8x8인 경우에는 도 3b에 나타낸 바와 같이, 복호된 X성분의 이치화 신호의 4비트째까지의 이치 심볼의 값 중 어느 하나가 「1」일 때, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는다고 판정한다. 한편, 복호된 X성분의 이치화 신호의 4비트째까지의 이치 심볼의 값 모두가 「0」일 때, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 고정 길이 2비트의 서픽스부를 포함한다고 판정한다.

또 예를 들면, 변환 사이즈가 16x16인 경우에는 도 3c에 나타낸 바와 같이, 복호된 X성분의 이치화 신호의 8비트째까지의 이치 심볼의 값 중 어느 하나가 「1」일 때, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는다고 판정한다. 한편, 복호된 X성분의 이치화 신호의 8비트째까지의 이치 심볼의 값 모두가 「0」일 때, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 고정 길이 3비트의 서픽스부를 포함한다고 판정한다.

또 예를 들면, 변환 사이즈가 32x32인 경우에는 도 3d에 나타낸 바와 같이, 복호된 X성분의 이치화 신호의 16비트째까지의 이치 심볼의 값 중 어느 하나가 「1」일 때, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는다고 판정한다. 한편, 복호된 X성분의 이치화 신호의 16비트째까지의 이치 심볼의 값 모두가 「0」일 때, 제1의 복호부(1001)는, X성분의 이치화 신호가 고정 길이 4비트의 서픽스부를 포함한다고 판정한다.

여기서, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S1002에서 Yes), 제2의 복호부(1002)는, 미리 정해진 고정 길이의 비트수의 서픽스부를 산술 복호한다(S1003). 구체적으로는, 제2의 복호부(1002)는, 바이패스 복호에 의해서, X성분의 서픽스부를 복호한다. 한편, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우(S1002에서 No), 서픽스부의 복호 처리는 스킵된다.

복원부(1004)는, 복호된 프리픽스부 및 서픽스부를 이용하여, LAST 위치 정보의 X성분을 복원한다(S1004). 즉, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우에는, 복원부(1004)는, 복호된 프리픽스부 및 서픽스부를 포함하는 이치화 신호를 다치화함으로써 X성분을 복원한다. 한편, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우에는, 복호된 프리픽스부를 포함하는 이치화 신호를 다치화함으로써 X성분을 복원한다.

다음에, 제1의 복호부(1001)는, 단계 S1001과 동일하게, LAST 위치 정보의 Y성분의 프리픽스부를 산술 복호한다(S1005). 계속해서, 제1의 복호부(1001)는, 단계 S1002와 동일하게, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S1006).

여기서, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S1006에서 Yes), 제2의 복호부(1002)는, 단계 S1003과 동일하게, 미리 정해진 고정 길이의 서픽스부를 산술 복호한다(S1007). 한편, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우(S1006에서 No), 서픽스부의 복호 처리는 스킵된다.

마지막으로, 복원부(1004)는, 단계 S1004와 동일하게, LAST 위치 정보의 Y성분을 복원한다(S1008). 즉, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우에는, 복원부(1004)는, 복호된 프리픽스부 및 서픽스부를 포함하는 이치화 신호를 다치화함으로써 Y성분을 복원한다. 한편, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우에는, 복호된 프리픽스부를 포함하는 이치화 신호를 다치화함으로써 Y성분을 복원한다.

이상과 같이, LAST 위치 정보에 포함되는 X성분 및 Y성분이 복원된다.

다음에, 가변길이 부호화 및 가변길이 복호에 대해서 설명한다. H.264에서는, 가변길이 부호화 방법의 하나로서, 콘텍스트 적응 산술 부호화(CABAC:Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)가 이용된다. 프리픽스부는, 이 CABAC에 의해서 부호화된다. 한편, 서픽스부는, 고정 확률(예를 들면 「0.5」)을 이용한 산술 부호화인 바이패스 부호화에 의해서 부호화된다. 여기서, 콘텍스트 적응 산술 복호 처리 및 바이패스 복호 처리에 대해서, 도 4~도 6을 이용하여 설명한다.

도 4는, 콘텍스트 적응 산술 복호 처리를 나타내는 플로차트이다. 또한, 이 도 4는, 비특허 문헌 1에서 발췌한 도면이다. 특별히 설명이 없는 한, 도 4의 설명은 비특허 문헌 1에 기재된 바와 같다.

산술 복호 처리에서는, 우선, 복호 대상 신호의 신호 종별에 의거하여 정해지는 콘텍스트(ctxIdx)가 입력된다.

다음에, 단계 S2001에서 이하의 처리가 행해진다.

우선, 현재의 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codIRange로부터, qCodIRangeIdx를 산출한다. 또한, ctxIdx에 대응한 상태값인 pStateIdx를 취득한다. 그리고, 테이블(rangeTableLPS)을 참조함으로써, 그 2개의 값(qCodIRangeIdx 및 pStateIdx)에 대응하는 codIRangeLPS를 취득한다.

또한, 이 codIRangeLPS는, 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codIRange에 대해 LPS가 발생한 경우의 산술 복호 상태를 나타낸다. LPS는, 심볼 「0」 및 「1」 중 발생 확률이 낮은 쪽의 심볼을 가리킨다.

또한, codIRange에, 현재의 codIRange로부터 상술한 codIRangeLPS를 감산한 값을 세트한다.

다음에, 단계 S2002에서, codIRange와 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터 codIOffset을 비교한다.

여기서, codIOffset이 codIRange와 동일하거나 큰 경우에는(S2002에서 Yes), 단계 S2003에서 이하의 처리를 한다.

우선, LPS가 발생했다고 판단하고, 복호 출력값인 binVal에, valMPS와 상이한 값(valMPS=1인 경우에는 「0」, valMPS=0인 경우에는 「1」)을 세트한다. valMPS는, MPS의 구체적인 값( 「0」또는 「1」)을 나타낸다. 또, MPS는, 이치 심볼의 값 「0」 및 「1」 중 발생 확률이 높은 쪽의 이치 심볼을 가리킨다.

또, 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터 codIOffset에, 현재의 codIOffset으로부터 codIRange를 감산한 값을 세트한다. 또한, 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codIRange에, 단계 S2001에서 세트한 codIRangeLPS의 값을 세트한다.

다음에, 단계 S2005에서 pStateIdx의 값이 「0」인지 아닌지를 판정한다.

여기서, pStateIdx의 값이 「0」인 경우(단계 S2005에서 Yes), LPS의 확률이 MPS의 확률을 상회하는 것을 나타내고 있으므로, valMPS의 값을 바꾼다(valMPS=1인 경우에는 「0」, valMPS=0인 경우에는 「1」을 설정한다)(단계 S2006). 한편, pStateIdx값이 「0」이 아닌 경우(단계 S2005에서 No), pStateIdx의 값을, LPS가 발생한 경우에 참조하는 변환 테이블 transIdxLPS에 의거해 갱신한다(단계 S2007).

또, codIOffset이 codIRange보다 작은 경우에는(S2002에서 No), MPS가 발생했다고 판단하여, 복호 출력값인 binVal에 valMPS를 세트하고, pStateIdx의 값을 MPS가 발생한 경우에 참조하는 변환 테이블 transIdxMPS에 의거해 갱신한다(단계 S2004).

마지막으로, 정규화 처리(RenormD)를 행하고(단계 S2008), 산술 복호를 종료한다.

이와 같이 콘텍스트 적응 산술 복호 처리에서는, 이치 심볼의 발생 확률인 심볼 발생 확률을 콘텍스트 인덱스에 대응시켜 복수 유지한다. 그리고, 조건(예를 들면 인접 블록의 값)에 따라 콘텍스트를 전환하기 때문에, 처리의 순서를 유지할 필요가 있다.

도 5는, 바이패스 복호 처리를 나타내는 플로차트이다. 또한, 이 도 5는, 비특허 문헌 1에서 발췌한 도면이다. 특별히 설명이 없는 한, 도 5의 설명은 비특허 문헌 1에 기재된 바와 같다.

우선, 현재의 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터 codIOffset을 좌측 시프트(2배)한다. 또한, 비트 스트림으로부터 1비트 독출하고, 그 독출 비트가 「1」이면, codIOffset에 1을 더 가산한다(S3001).

다음에, codIOffset이 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codIRange와 동일하거나 혹은 큰 경우에는(S3002에서 Yes), 복호 출력값인 binVal에 「1」을 세트하고, codIOffset에 현재의 codIOffset으로부터 codIRange를 감산한 값을 세트한다(단계 S3003). 한편, codIOffset이 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codIRange보다 작은 경우에는(S3002에서 No), 복호 출력값인 binVal에 「0」을 세트한다(단계 S3004).

도 6은, 도 4의 단계 S2008에서 나타낸 정규화 처리(RenormD)를 자세하게 설명하기 위한 플로차트이다. 이 도 6은, 비특허 문헌 1에서 발췌한 도면이다. 특별히 설명이 없는 한, 도 6의 설명은 비특허 문헌 1에 기재된 바와 같다.

산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codIRange가 0x100(16진:256(10진))보다도 작아진 경우에는(S4001에서 Yes), codIRange를 좌측 시프트(2배)한다. 또한, 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터 codIOffset을 좌측 시프트(2배) 한다. 또한, 비트 스트림으로부터 1비트 독출하고, 그 독출 비트가 「1」이면, codIOffset에 1을 더 가산한다(S4002).

이 단계 S4002의 처리에 의해서, 최종적으로 codIRange가 256 이상이 되었을 때에(S4001에서 No), 정규화 처리를 종료한다.

이상과 같이, 산술 복호는 행해진다.

그러나, 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 부호화 또는 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 부호화 또는 복호할 때에, 콘텍스트(콘텍스트 모델)을 적절히 전환하는 것은 어렵다. 예를 들면, 프리픽스부의 산술 부호화 및 산술 복호에서는, 이치화 신호의 비트 위치에 따라 콘텍스트가 전환된다. 이 때, 메모리의 필요량 및 메모리 액세스를 삭감하기 위해서, 복수의 비트 위치에서 콘텍스트를 공용한 경우, 심볼 발생 확률이 크게 상이한 비트 위치에 대해 같은 콘텍스트가 이용되는 경우가 있다. 이러한 경우, 심볼 발생 확률의 예측의 정도가 저하되어, 부호화 효율도 저하된다.

그래서, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 방법은, 부호화 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하는 이치화 단계와, 상기 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화 단계와, 상기 이치화 신호가 상기 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화 단계를 포함하고, 상기 제1의 부호화 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화한다.

제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는지 아닌지를 나타낸다. 즉, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 부호화 효율에 대한 영향이 크다. 따라서, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 다른 비트 위치의 이치 심볼과 심볼 발생의 특징이 상이하다. 그러므로, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화함으로써, 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

예를 들면, 상기 제1의 부호화 단계에서는, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화해도 된다.

이에 의하면, 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화할 수 있다. 따라서, 비트 위치마다 상이한 콘텍스트가 이용되는 경우보다도 콘텍스트의 수를 삭감할 수 있어 메모리의 필요량을 삭감할 수 있다.

예를 들면, 상기 이치화 단계에서는, 또한, 상기 부호화 대상 블록의 사이즈에 따라 상기 미리 정해진 최대 길이를 변화시켜도 된다.

이에 의하면, 부호화 대상 블록의 사이즈에 따라 제1의 신호의 최대 길이를 바꿀 수 있다. 따라서, 제1의 신호의 최대 길이를 적절히 설정하는 것이 가능해져, 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

예를 들면, 상기 화상 부호화 방법은, 제1 규격에 준거하는 제1 부호화 처리, 또는 제2 규격에 준거하는 제2 부호화 처리에, 부호화 처리를 전환하는 전환 단계와, 전환된 상기 부호화 처리가 준거하는 상기 제1 규격 또는 상기 제2 규격을 나타내는 식별 정보를 비트 스트림에 부가하는 부가 단계를 더 포함하고, 상기 부호화 처리가 상기 제1 부호화 처리로 전환된 경우에, 상기 제1 부호화 처리로서, 상기 이치화 단계와, 상기 제1의 부호화 단계와, 상기 제2의 부호화 단계가 행해져도 된다.

이에 의하면, 제1 규격에 준거하는 제1 부호화 처리와 제2 규격에 준거하는 제2 부호화 처리를 전환하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호 방법은, 복호 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 복호하는 화상 복호 방법으로서, 상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호에 포함되는 제1의 신호이며 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 복호하는 제1의 복호 단계와, 상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 복호하는 제2의 복호 단계를 포함하고, 상기 제1의 복호 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호한다.

제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는지 아닌지를 나타낸다. 즉, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 부호화 효율에 대한 영향이 크다. 따라서, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 다른 비트 위치의 이치 심볼과 값의 발생의 특징이 상이하다. 그러므로, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호함으로써, 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

예를 들면, 상기 제1의 복호 단계에서는, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 각 이치 심볼을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호해도 된다.

이에 의하면, 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호할 수 있다. 따라서, 비트 위치마다 상이한 콘텍스트가 이용되는 경우보다도 콘텍스트의 수를 삭감할 수 있어 메모리의 필요량을 삭감할 수 있다.

예를 들면, 상기 미리 정해진 최대 길이는, 상기 복호 대상 블록의 사이즈에 따라 변화해도 된다.

이에 의하면, 복호 대상 블록의 사이즈에 따라 제1의 신호의 최대 길이를 바꿀 수 있다. 따라서, 제1의 신호의 최대 길이를 적절히 설정하는 것이 가능해져, 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

예를 들면, 상기 화상 복호 방법은, 또한, 비트 스트림에 부가된 제1 규격 또는 제2 규격을 나타내는 식별 정보에 따라, 상기 제1 규격에 준거하는 제1 복호 처리, 또는 상기 제2 규격에 준거하는 제2 복호 처리에, 복호 처리를 전환하는 전환 단계를 포함하고, 상기 복호 처리가 제1 복호 처리로 전환된 경우에, 상기 제1 복호 처리로서, 상기 제1의 복호 단계와 상기 제2의 복호 단계가 행해져도 된다.

이에 의하면, 제1 규격에 준거하는 제1 복호 처리와 제2 규격에 준거하는 제2 복호 처리를 전환하는 것이 가능해진다.

또한, 이들의 포괄적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 장치, 집적회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로 실현되어도 되고, 시스템, 장치, 집적회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의인 조합으로 실현되어도 된다.

이하, 실시형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

또한, 이하에서 설명하는 실시형태는, 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타낸다. 이하의 실시형태에서 나타나는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은 일례이며, 청구범위를 한정하는 주지는 아니다. 또, 이하의 실시형태에 있어서의 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다.

(실시형태 1)

도 7은, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치(100)의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 화상 복호 장치(100)는, LAST 위치 정보를 복호한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 화상 복호 장치(100)는, 산술 복호부(110)와, 복원부(104)를 구비한다. 산술 복호부(110)는, 제1의 복호부(101)와, 제2의 복호부(102)와, 복호 제어부(103)를 갖는다.

화상 복호 장치(100)는, 부호화된 LAST 위치 정보를 포함하는 비트 스트림(BS)을 취득한다.

제1의 복호부(101)는, LAST 위치 정보의 이치화 신호에 포함되는 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 복호한다. 즉, 제1의 복호부(101)는, 제1의 신호를 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 복호한다.

제1의 신호는, LAST 위치 정보의 이치화 신호 중, 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화된 부분이다. 이 제1의 신호는, 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는다. 제1의 신호는, 예를 들면, 프리픽스부에 상당한다.

여기서, 제1의 신호가 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에는, 제1의 복호부(101)는, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호한다. 즉, 제1의 복호부(101)는, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 다른 비트 위치의 이치 심볼의 산술 복호에서 이용된 콘텍스트와는 상이한 콘텍스트를 이용하여 산술 복호한다.

예를 들면, 도 3c에 나타낸 Last값 「7」에 대응하는 프리픽스부를 복호하는 경우, 제1의 복호부(101)는, 8비트째의 이치 심볼을, 8비트째의 이치 심볼에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호한다. 즉, 제1의 복호부(101)는, 8비트째의 비트 위치의 콘텍스트로서, 1~7비트째의 비트 위치의 콘텍스트와 상이한 콘텍스트를 이용하여, 8비트째의 이치 심볼을 산술 복호한다.

제2의 복호부(102)는, LAST 위치 정보의 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 제2의 신호를 산술 복호한다. 즉, 제2의 복호부(102)는, 바이패스 복호에 의해서 제2의 신호를 복호한다.

제2의 신호는, LAST 위치 정보의 이치화 신호 중, 고정 확률을 이용하여 산술 부호화된 부분이다. 제2의 신호는, 예를 들면 서픽스부에 상당한다.

복호 제어부(103)는, 비트 스트림(BS) 내의 각 부가 LAST 위치 정보의 X성분인지 Y성분인지를 관리한다. 또한, 복호 제어부(103)는, 산술 복호부(110)에 포함되지 않아도 된다. 즉, 화상 복호 장치(100)는, 복호 제어부(103)를 구비하지 않아도 된다.

복원부(104)는, (i) 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 다치화함으로써, LAST 위치 정보로 포함되는 수평 성분 또는 수직 성분을 복원한다.

다음에, 이상과 같이 구성된 화상 복호 장치(100)의 동작에 대해서, 도 8a 및 도 8b를 이용하여 자세하게 설명한다. 이하에서는, 제1의 신호가 프리픽스부이며, 제2의 신호가 서픽스부인 경우에 대해서 설명한다.

도 8a는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치(100)의 처리 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 8a에서, 비트 스트림(BS)에는, X성분의 프리픽스부, X성분의 서픽스부, Y성분의 프리픽스부, 및 Y성분의 서픽스부가, 이 순서대로 부호화되어 배치되어 있다. 또한, 각 성분의 서픽스부는, 각 성분의 값에 따라서는 비트 스트림(BS)에 포함되지 않는 경우가 있다.

우선, 제1의 복호부(101)는, 비트 스트림(BS)으로부터, 부호화된 X성분의 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 복호한다(S101). 예를 들면, 제1의 복호부(101)는, 미리 정해진 최대 길이까지, 또는, 「1」이 복호 될 때까지, 부호화된 프리픽스부를 1비트씩 산술 복호해 나간다. 또한, 콘텍스트의 전환에 대해서는 후술한다.

다음에, 제1의 복호부(101)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S102). 예를 들면, 프리픽스부가 미리 정해진 최대 길이를 갖고, 또한, 프리픽스부에 포함되는 이치 심볼의 값 모두가 「0」인 경우에, 제1의 복호부(101)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함한다고 판정한다.

또한, 이 프리픽스부의 최대 길이는, 예를 들면 변환 사이즈에 따라 미리 정해진다. 예를 들면, 프리픽스부의 최대 길이는, 도 9b 또는 도 9c와 같이 정해진다.

여기서, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S102에서 Yes), 제2의 복호부(102)는, 부호화된 X성분의 서픽스부를 바이패스 복호에 의해서 복호한다(S103). 한편, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우에는(S102에서 No), 단계 S103는 스킵된다.

다음에, 복원부(104)는, 프리픽스부 및 서픽스부를 둘 다 포함하거나, 또는, 프리픽스부만을 포함하는 X성분의 이치화 신호를 다치화함으로써, LAST 위치 정보의 X성분을 복원한다(S104).

계속해서, 제1의 복호부(101)는, 비트 스트림(BS)으로부터, 부호화된 Y성분의 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 복호한다(S105). 구체적으로는, 제1의 복호부(101)는, X성분의 프리픽스부의 복호와 동일하게, Y성분의 프리픽스부를 복호한다.

그리고, 제1의 복호부(101)는, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S106). 구체적으로는, 제1의 복호부(101)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지의 판정과 동일하게, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다.

여기서, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S106에서 Yes), 제2의 복호부(102)는, 부호화된 Y성분의 서픽스부를 바이패스 복호에 의해서 복호한다(S107). 한편, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우에는(S106에서 No), 단계 S107는 스킵된다.

마지막으로, 복원부(104)는, 프리픽스부 및 서픽스부를 둘 다 포함하거나, 또는, 프리픽스부만을 포함하는 Y성분의 이치화 신호를 다치화함으로써, LAST 위치 정보의 Y성분을 복원한다(S108).

다음에, 도 8a와는 상이한 순서로 비트 스트림 내에, 각 성분의 프리픽스부 및 서픽스부가 배치되는 경우에 대해서 설명한다.

도 8b는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치(100)의 처리 동작의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 8b에서, 도 8a와 같은 부호가 부여된 단계의 처리는, 원칙적으로 도 8a에서 설명한 처리와 같다. 또, 여기에서는, 서픽스 플래그에는, 초기값으로서 「OFF」가 설정되어 있는 것으로 한다. 또한, 서픽스 플래그는, LAST 위치 정보의 X성분의 이치화 신호에 서픽스부가 포함되어 있는지 아닌지를 나타내는 내부 플래그이다.

또, 도 8b에서, 비트 스트림(BS)에는, X성분의 프리픽스부, Y성분의 프리픽스부, Y성분의 서픽스부, 및 X성분의 서픽스부가, 이 순서대로 부호화되어 배치되어 있다. 또한, 도 8a의 경우와 동일하게, 각 성분의 서픽스부는, 각 성분의 값에 따라서는 비트 스트림(BS)에 포함되지 않는 경우가 있다.

우선, 제1의 복호부(101)는, 부호화된 X성분의 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 복호한다(S101). 그리고, 제1의 복호부(101)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S102). 여기서, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우, (S102에서 Yes), 제1의 복호부(101)는, 서픽스 플래그에 「ON」을 설정한다(S111).

한편, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우(S102에서 No), 제1의 복호부(101)는, 서픽스 플래그에 「ON」을 설정하지 않는다. 즉, 서픽스 플래그에는, 초기값인 「OFF」가 설정된 채로 된다. 또한, 제1의 복호부(101)는, 여기서 서픽스 플래그에 「OFF」를 설정해도 된다.

다음에, 단계 S105에서 S108까지, 도 8a와 동일하게 Y성분에 관한 처리가 실행된다.

그 후, 제2의 복호부(102)는, 서픽스 플래그에 「ON」이 설정되어 있는지 아닌지를 판정한다(S112). 여기서, 서픽스 플래그에 「ON」이 설정되어 있는 경우(S112에서 Yes), 제2의 복호부(102)는, X성분의 서픽스부를 바이패스 복호에 의해서 복호한다(S103). 한편, 서픽스 플래그에 「ON」이 설정되어 있지 않은 경우(S112에서 No), 단계 S103은 스킵된다.

마지막으로, 복원부(104)는, 프리픽스부 및 서픽스부를 둘 다 포함하거나, 또는, 프리픽스부만을 포함하는 X성분의 이치화 신호를 다치화함으로써, LAST 위치 정보의 X성분을 복원한다(S104).

이와 같이, X성분 및 Y성분의 프리픽스부를 연속하여 복호하고, X성분 및 Y성분의 서픽스부를 연속하여 복호함으로써, 산술 복호 방법(콘텍스트 적응 산술 복호 및 바이패스 복호)의 전환 횟수를 삭감할 수 있다. 따라서, 산술 복호부(110)는, 부호화된 LAST 위치 정보를 효율적으로 산술 복호할 수 있다.

또, X성분 및 Y성분의 서픽스부를 연속하여 복호함으로써, 바이패스 복호를 병렬로 실행하는 것이 용이해져, 처리 속도를 향상시키는 것도 가능해진다.

또한, Y성분의 프리픽스부와 서픽스부를 연속하여 복호함으로써, Y성분에 대한 서픽스 플래그의 설정이 불필요해진다. 즉, X성분의 프리픽스부, Y성분의 프리픽스부, X성분의 서픽스부, 및 Y성분의 서픽스부를, 이 순서대로 복호하는 경우보다도 메모리의 필요량을 삭감할 수 있다.

다음에, 부호화된 X성분 및 Y성분의 서픽스부의 복호 처리(S108, S111)의 일례에 대해서 설명한다. 여기에서는, 서픽스부가, 골롬-라이스 부호에 의해서 이치화되어 있는 경우에 대해서 설명한다.

골롬-라이스 부호에서는, 서픽스부의 길이는 고정 길이는 아니다. 서픽스부는, 전반 부분과 후반 부분인 2부분으로 나뉜다.

후반 부분은, 라이스 파라미터(이하, 「RP」라 부름)가 나타내는 길이를 갖는 고정 길이 부분이다.

전반 부분은, 2의 RP승(2^RP)으로 표현할 수 있는 수(예를 들면, RP가 「2」인 경우에는 「4」)의 단위로 증가하는 「1」과, 최후의 비트 위치에 설정되는 「0」으로 표현된다. 즉, RP가 「2」인 경우, 전반 부분의 길이는, 0, 0, 0, 0, 10, 10, 10, 10, 110, 110, 110, 110, …과 같이, 2의 RP승의 단위마다 1비트씩 증가한다.

또한, 여기에서는, 서픽스부가 표현해야 할 정보량을 이미 알고 있으므로, 전반 부분이 최대 길이가 되는 경우에는, 전반 부분의 마지막 「0」을 생략할 수 있다. 예를 들면, RP가 「2」이며, 또한, 최대의 정보량이 「12」인 경우, 전반 부분은, 0, 0, 0, 0, 10, 10, 10, 10, 11, 11, 11, 11 중 어느 하나로 표현할 수 있다. 이와 같이, 전반 부분의 마지막 「0」을 생략함으로써, 이치화 신호의 부호량을 1비트 삭감할 수 있다.

이 최대의 정보량은, 변환 사이즈의 길이와 프리픽스부의 길이의 차분으로 나타낼 수 있다. 이에 의해, 중복된 비트를 삭감할 수 있다.

또, 이 RP는, 예를 들면 도 9d 또는 도 9e와 같이 변환 사이즈에 대해 미리 정해지면 된다. 이에 의해, 변환 사이즈에 따라 적절한 길이의 이치화 신호로 서픽스부를 표현하는 것이 가능해져, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 골롬-라이스 부호에 의해서 이치화된 서픽스부를 복호하는 경우의 제2의 복호부(102)의 동작에 대해서 도 9a를 이용하여 설명한다. 도 9a는, 실시형태 1에 따른 제2의 복호부(102)의 처리 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 제2의 복호부(102)는, RP값을 설정한다(S201). 구체적으로는, 제2의 복호부(102)는, 예를 들면, 미리 정해진 테이블을 참조하여 RP값을 설정한다. 이 경우의, 미리 정해진 테이블은, 예를 들면, 도 9d 또는 도 9e에 나타낸 테이블이다.

또한, 제2의 복호부(102)는, 테이블 참조하지 않고 RP값을 설정해도 된다. 이 RP값의 설정에 대해서는, 도 10a~도 10d를 이용하여 뒤에서 자세하게 설명한다.

다음에, 제2의 복호부(102)는 Max값을 설정한다(S202). 여기서, Max값이란, 골롬-라이스 부호의 전반 부분의 길이의 최대값을 나타낸다. 즉, Max값은, Last값의 최대값으로부터 프리픽스부의 최대 길이를 뺀 값을 표현할 수 있는 최단의 이치화 신호의 길이를 나타낸다. 따라서, 제2의 복호부(102)는, Last값의 최대값에서 프리픽스부의 길이를 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 2의 RP승으로 나누거나, 혹은 RP비트만큼 우측 시프트 연산함으로써 Max값을 도출한다.

또한, 프리픽스부의 최대 길이는, 도 9b 또는 도 9c에 나타낸 바와 같이, 변환 사이즈에 따라 바꿔져도 된다.

다음에, 제2의 복호부(102)는, 비트 스트림(BS)으로부터, 골롬-라이스 부호의 1비트분을 바이패스 복호에 의해서 복호하고, 카운트값(초기값은 「0」)을 1만큼 증가(increment)시킨다(S203).

여기서, 복호된 1비트분의 신호가 「0」인 경우(S204에서 Yes), 골롬-라이스 부호의 전반 부분의 복호를 종료하고, 단계 S206으로 진행된다.

한편, 복호된 신호가 「0」이 아닌(「1」인) 경우(S204에서 No), 카운트값이 Max값과 같은지 어떤지를 판정한다(S205). 여기서, 카운트값이 Max값과 같지 않은 경우(S205에서 No), 단계 S203으로 돌아온다. 즉, 제2의 복호부(102)는, 골롬-라이스 부호의 다음의 1비트분을 바이패스 복호에 의해서 복호한다.

한편, 카운트값이 Max값과 같은 경우에는(S205에서 Yes), 서픽스부의 전반 부분의 복호를 종료하고, 단계 S206으로 진행된다.

다음에, 제2의 복호부(102)는, 골롬-라이스 부호의 후반 부분(RP비트의 고정 길이의 이치화 신호)을 바이패스 복호에 의해서 복호한다(S206).

마지막으로, 제2의 복호부(102)는, 골롬-라이스 부호로 표현된 값을 복원한다(S207). 여기서, 값의 복원 방법으로는, 골롬-라이스 부호의 전반 부분에서 표시되는 값에서 1을 뺀 값을 RP비트만큼 좌측으로 시프트한 값과, 후반 부분을 가산한다.

또한, 후반 부분의 이치화 신호의 값을 역전시켜 이치화하고 있는 경우도 있다. 이 경우, 제2의 복호부(102)는, 이 역전을 고려하여 복원한다. 또한, 이치화 신호의 값을 역전시키는지 아닌지는, 미리 복호측과 부호화측에서 결정해 두면 된다. 이치화 신호의 값을 역전시키는지 아닌지는, 부호화 효율 및 처리 부하에 영향을 주지 않는다.

다음에, RP값 및 프리픽스부의 최대 길이의 결정 방법을 도 10a~도 10d를 이용하여 설명한다.

도 10a는, 변환 사이즈에 따라, RP값과 프리픽스부의 최대 길이를 결정하는 방법을 나타낸다.

우선, 제2의 복호부(102)는, 변환 사이즈를 취득한다(S301). 그리고, 제2의 복호부(102)는, 도 9d 또는 도 9e에 나타낸 변환 사이즈와 RP값의 관계를 나타내는 테이블을 참조함으로써, 취득된 변환 사이즈에 대응하는 RP값을 결정한다(S302). 또한, 제2의 복호부(102)는, 도 9b 또는 도 9c에 나타내는 변환 사이즈와 프리픽스부의 최대 길이의 관계를 나타내는 테이블을 참조함으로써, 프리픽스부의 최대 길이를 결정한다(S303).

도 10b는, 예측 정보에 따라, RP값과 프리픽스부의 최대 길이를 결정하는 방법을 나타낸다.

우선, 제2의 복호부(102)는, 예측 정보를 취득한다(S311). 이 예측 정보란, 복호 대상 블록인 변환 블록의 예측에 관한 정보이다. 예를 들면, 예측 정보는, 변환 블록이 인트라 예측인지, 인터 예측인지를 나타낸다. 또 예를 들면, 예측 정보는, 인트라 예측의 예측 방향을 나타내는 정보여도 된다.

다음에, 제2의 복호부(102)는, 예측 정보에 의거해 RP값을 결정한다(S312). 예를 들면, 인터 예측인 경우에는, 인트라 예측에 비해 일반적으로 고주파수 성분이 적다고 알려져 있다. 따라서, 제2의 복호부(102)는, 예측 정보가 인터 예측을 나타내는 경우에, 작은 값을 갖는 X성분 및 Y성분을 짧은 이치화 신호로 표현할 수 있는 RP값을 결정하면 된다. 구체적으로는, 제2의 복호부(102)는, 예측 정보가 인터 예측을 나타내는 경우에, 예측 정보가 인트라 예측을 나타내는 경우에 비해 작은 RP값을 결정하면 된다.

또, 인트라 예측의 방향이 수평 방향인 경우에는, 일반적으로, LAST 위치 정보의 Y성분이 X성분보다도 작아지는 것이 상정된다. 여기서, 인트라 예측의 예측 방향이 수평 방향인 경우에, 제2의 복호부(102)는, X성분의 RP값보다도 작은 RP값을 Y성분의 RP값으로서 결정하면 된다. 또한, 인트라 예측의 예측 방향이 수직 방향인 경우에는, 제2의 복호부(102)는, Y성분의 RP값보다도 작은 RP값을 X성분의 RP값으로서 결정하면 된다.

마지막으로, 제2의 복호부(102)는, 예측 정보에 의거해 프리픽스부의 최대 길이를 결정한다(S313).

이와 같이, 제2의 복호부(102)는, 예측 정보에 따라 이치화 신호의 부호 길이를 변화시킬 수 있으므로 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

도 10c는, 통계 정보에 따라, RP값과 프리픽스부의 최대 길이를 결정하는 방법을 나타낸다.

우선, 제2의 복호부(102)는, 통계 정보를 취득한다(S321). 통계 정보는, 예를 들면, 이미 복호된 블록의 LAST 위치 정보로 포함되는 X성분 또는 Y성분의 이치화 신호의 길이의 통계 정보이다.

다음에, 제2의 복호부(102)는 통계 정보에 의거해 RP값을 결정한다(S322). 마지막으로, 제2의 복호부(102)는, 통계 정보에 의거해 프리픽스부의 최대 길이를 결정한다(S323).

이와 같이, 제2의 복호부(102)는, 통계 정보에 따라 이치화 신호의 부호 길이를 변화시킬 수 있으므로, 더욱 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

도 10d는, X성분 및 Y성분 중 이미 복호가 끝난 성분에 따라, RP값과 프리픽스부의 최대 길이를 결정하는 방법을 나타낸다.

우선, 제2의 복호부(102)는, X성분 및 Y성분 중 이미 복호가 끝난 성분을 취득한다(S331). 예를 들면, 제2의 복호부(102)는, 부호화된 Y성분을 복호하고 있을 때, 이미 복호가 끝난 X성분을 취득한다. 또 예를 들면, 제2의 복호부(102)는, 부호화된 X성분을 복호하고 있을 때, 이미 복호가 끝난 Y성분을 취득해도 된다.

그리고, 제2의 복호부(102)는, X성분 및 Y성분 중 이미 복호가 끝난 성분을 이용하여, X성분 및 Y성분 중 미복호의 성분의 RP값을 결정한다(S332). 일반적으로, X성분과 Y성분은, 같아지기 쉽다. 그래서, 제2의 복호부(102)는, 예를 들면 복호가 끝난 X성분의 값이 일정값(예를 들면 변환 사이즈의 반)보다 작은 경우에는, Y성분의 RP값을 X성분의 RP값보다도 작은 값으로 결정한다.

마지막으로, 제2의 복호부(102)는, X성분 및 Y성분 중 이미 복호가 끝난 성분에 의거하여, X성분 및 Y성분 중 미복호의 성분의 프리픽스부의 최대 길이를 결정한다(S333).

이와 같이, 제2의 복호부(102)는, X성분 및 Y성분 중 이미 복호가 끝난 성분에 따라 이치화 신호의 부호 길이를 변화시킬 수 있으므로, 더욱 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 10a~도 10d에 나타낸 RP값 및 프리픽스부의 최대 길이의 결정 방법은 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 제2의 복호부(102)는, 참조하는 정보가 없는 경우에는, 미리 결정되어 있는 표로부터 RP값을 결정하고, 참조된 정보에 따라 RP값을 결정해도 된다.

또, 제2의 복호부(102)는, 프리픽스부의 최대 길이도 RP값과 동일하게 결정해도 된다. 또한, 제2의 복호부(102)는, X성분 및 Y성분의 값이 작은 것이 예측되는 경우에는, X성분 및 Y성분의 값이 작은 것이 예측되는 경우보다도 프리픽스부의 최대 길이를 짧게 결정하면 된다. 이와 같이, 프리픽스 길이를 짧게 함으로써, 필요로 하는 콘텍스트수를 삭감할 수 있다.

다음에, LAST 위치 정보를 콘텍스트 적응 산술 복호에 의해서 복호할 때의 콘텍스트에 대해서 설명한다.

도 11a는, 실시형태 1에 있어서의 비트 위치와 콘텍스트의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 또, 도 11b는, 비교예에 있어서의 비트 위치와 콘텍스트의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.

도 11a 및 도 11b에서는, 4종류의 변환 사이즈(4x4, 8x8, 16x16, 32x32)에 대해, 비트 위치와 콘텍스트의 관계가 나타나 있다. 도 11a 및 도 11b에 있어서, 수평 방향으로 배치된 복수의 직사각형 형상의 블록은, 좌측부터 순서대로, 1비트째, 2비트째, 3비트째…의 비트 위치에 각각 대응한다. 또, 블록 내에 기재된 수치는, 그 비트 위치의 이치 심볼을 복호할 때에 이용하는 확률을 도출하기 위한 콘텍스트의 인덱스값이다.

도 11a에서는, 프리픽스부의 복호에 이용되는 콘텍스트는, 16종류(0~15)이다. 또, 도 11a에서는, 프리픽스부의 최대 길이는, 변환 사이즈 4x4, 8x8, 16x16, 32x32의 각각에 대해, 「3」, 「4」, 「4」, 「8」이다.

도 11a에서, 예를 들면 변환 사이즈가 8x8인 경우, 프리픽스부의 1비트째의 이치 심볼을 복호하기 위한 확률값으로서, 인덱스값 「3」에 의해 특정되는 콘텍스트로부터 도출되는 확률값이 이용된다. 동일하게, 2비트째 및 3비트째의 이치 심볼을 복호하기 위해서 확률값으로서, 인덱스값 「4」에 의해 특정되는 콘텍스트로부터 도출되는 확률값이 이용된다. 또, 동일하게 4비트째의 이치 심볼을 복호하기 위해서 확률값으로서, 인덱스값 「5」에 의해 특정되는 콘텍스트로부터 도출되는 확률값이 이용된다.

이와 같이, 도 11a에서는, 프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호된다. 즉, 최후의 비트 위치에 대한 콘텍스트는, 다른 비트 위치의 콘텍스트와 상이한 콘텍스트가 이용된다.

프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, X성분 또는 Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 나타낸다. 즉, 프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 부호화 효율에 대한 영향이 크다. 따라서, 프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 다른 비트 위치의 이치 심볼과 심볼 발생의 특징이 상이하다. 따라서, 프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 도 11a의 변환 사이즈 8x8의 2비트째 및 3비트째의 비트 위치, 또는, 변환 사이즈 32x32의 5~7비트째의 비트 위치와 같이, 콘텍스트는, 복수의 비트 위치에서 공용되어도 된다. 즉, 프리픽스부의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 각 이치 심볼은, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호되어도 된다.

이에 의해, 비트 위치마다 상이한 콘텍스트가 이용되는 경우보다도 콘텍스트의 수를 삭감할 수 있어, 메모리의 필요량을 삭감할 수 있다.

또한, 도 11a에서는, 미리 정해진 복수의 변환 사이즈 전체에 대해서, 프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 복호되어 있었는데, 반드시 모든 변환 사이즈에 대해서 이와 같이 복호되지 않아도 된다. 즉, 일부 변환 사이즈에 대해서는, 프리픽스부의 최후의 비트 위치와 다른 비트 위치에서 콘텍스트가 공용되어도 된다.

예를 들면, 서픽스부가 1비트의 고정 길이인 경우에는, 프리픽스부의 최후의 비트 위치와 최후로부터 1개 전의 비트 위치에서 콘텍스트가 공용되어도 된다.

이에 의해, 비트 스트림 내에, 미리 정해진 최대 길이를 갖는 프리픽스부의 수가 적은 경우 등에서도, 확률을 안정적으로 추정할 수 있다. 예를 들면, 부호화시에 발생 부호 길이를 고려하여 LAST 위치가 동적으로 변경된 경우에, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 화상 복호 장치(100)에 의하면, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호할 수 있다. 즉, 화상 복호 장치(100)는, 콘텍스트를 적절히 전환하여 LAST 위치 정보를 산술 복호할 수 있어 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 도 9b~도 9e에 나타낸 RP값 및 프리픽스부의 최대 길이는 일례이며, 이들과는 상이한 RP값 및 프리픽스부의 최대 길이이어도 된다. 예를 들면, 프리픽스부의 최대 길이를 더욱 작게 하고, 서픽스부를 길게 해도 된다. 이에 의해, 산술 복호 처리의 병렬도를 향상시켜, 더욱 고속의 산술 복호 처리를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 각 구성 요소는, 전용 하드웨어로 구성되거나, 각 구성 요소에 적절한 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. 여기서, 본 실시형태의 화상 복호 장치를 실현하는 소프트웨어는, 다음과 같은 프로그램이다.

즉, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 복호 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 복호하는 화상 복호 방법으로서, 상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호에 포함되는 제1의 신호이며 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 복호하는 제1의 복호 단계와, 상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 복호하는 제2의 복호 단계를 포함하고, 상기 제1의 복호 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하는 화상 복호 방법을 실행시킨다.

(실시형태 1의 변형예)

또한, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치(100)는, 이하의 화상 복호 장치에 포함되어도 된다. 도 12는, 실시형태 1의 변형예에 따른 화상 복호 장치(200)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.

화상 복호 장치(200)는, 압축 부호화된 부호화 화상 데이터를 복호한다. 예를 들면, 화상 복호 장치(200)는, 부호화 화상 데이터가 블록마다 복호 대상 신호로서 입력된다. 화상 복호 장치(200)는, 입력된 복호 대상 신호에, 가변길이 복호, 역양자화 및 역변환을 행함으로써 화상 데이터를 복원한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 화상 복호 장치(200)는, 엔트로피 복호부(210)와, 역양자화·역변환부(220)와, 가산기(225)와, 디블로킹 필터(230)와, 메모리(240)와, 인트라 예측부(250)와, 움직임 보상부(260)와, 인트라/인터 전환 스위치(270)를 구비한다.

엔트로피 복호부(210)는, 입력 신호(비트 스트림)를 가변길이 복호함으로써, 양자화 계수를 복원한다. 또한, 여기서, 입력 신호는, 복호 대상 신호이며, 부호화 화상 데이터의 블록마다의 데이터에 상당한다. 이 부호화 화상 데이터에는, 부호화된 LAST 위치 정보가 포함된다. 또, 엔트로피 복호부(210)는, 입력 신호로부터 움직임 데이터를 취득하고, 취득한 움직임 데이터를 움직임 보상부(260)에 출력한다.

또한, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치(100)는, 이 엔트로피 복호부(210)의 일부에 상당한다. 즉, 엔트로피 복호부(210)는, 부호화된 LAST 위치 정보를 복호한다.

역양자화·역변환부(220)는, 엔트로피 복호부(210)에 의해서 복원된 양자화 계수를 역양자화함으로써, 변환계수를 복원한다. 그리고, 역양자화·역변환부(220)는, 복원한 변환계수를 역변환함으로써 예측 오차를 복원한다.

가산기(225)는, 복원된 예측 오차와 예측 신호를 가산함으로써, 복호 화상을 생성한다.

디블로킹 필터(230)는, 생성된 복호 화상에 디블로킹 필터 처리를 행한다. 디블로킹 필터 처리된 복호 화상은 복호 신호로서 출력된다.

메모리(240)는, 움직임 보상에 이용되는 참조 화상을 저장하기 위한 메모리이다. 구체적으로는, 메모리(240)는, 디블로킹 필터 처리가 실시된 복호 화상을 저장한다.

인트라 예측부(250)는, 인트라 예측을 행함으로써, 예측 신호(인트라 예측 신호)를 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(250)는, 가산기(225)에 의해 생성된 복호 화상에 있어서의, 복호 대상 블록(입력 신호)의 주위의 화상을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써, 인트라 예측 신호를 생성한다.

움직임 보상부(260)는, 엔트로피 복호부(210)로부터 출력된 움직임 데이터에 의거해 움직임 보상을 행함으로써, 예측 신호(인터 예측 신호)를 생성한다.

인트라/인터 전환 스위치(270)는, 인트라 예측 신호 및 인터 예측 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 신호를 예측 신호로서 가산기(225)에 출력한다.

이상과 같은 구성에 의해, 화상 복호 장치(200)는, 압축 부호화된 부호화 화상 데이터를 복호한다.

(실시형태 2)

실시형태 2 화상 부호화 장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 13은, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치(300)의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 화상 부호화 장치(300)는, LAST 위치 정보를 부호화한다. 화상 부호화 장치(300)는, 이치화부(310)와, 산술 부호화부(320)를 구비한다. 산술 부호화부(320)는, 제1의 부호화부(321)와, 제2의 부호화부(322)와, 부호화 제어부(323)를 구비한다.

이치화부(310)는, LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성한다.

제1의 신호는, 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화되는 신호이다. 예를 들면, 제1의 신호는 프리픽스부에 상당한다.

제2의 신호는, 고정 확률을 이용하여 산술 부호화되는 신호이다. 예를 들면, 제2의 신호는 서픽스부에 상당한다.

제1의 부호화부(321)는, 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화한다. 즉, 제1의 부호화부(321)는, 제1의 신호를 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화한다.

여기서, 제1의 신호가 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에는, 제1의 부호화부(321)는, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화한다. 즉, 제1의 부호화부(321)는, 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치 이외의 비트 위치의 이치 심볼과는 상이한 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화한다.

제2의 부호화부(322)는, 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 제2의 신호를 산술 부호화한다. 즉, 제2의 부호화부(322)는, 제2의 신호를 바이패스 부호화에 의해서 부호화한다.

다음에, 이상과 같이 구성된 화상 부호화 장치(300)의 동작에 대해서, 도 14a 및 도 14b를 이용하여 설명한다. 이하에서는, 제1의 신호가 프리픽스부이며, 제2의 신호가 서픽스부인 경우에 대해서 설명한다. 또한, 서픽스 플래그에는, 초기값으로서 「OFF」가 설정되어 있는 것으로 한다.

도 14a는, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치의 처리 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 구체적으로는, 도 14a는, 도 8a의 복호 방법으로 복호 가능한 비트 스트림을 생성하기 위한 부호화 방법을 나타낸다.

우선, 이치화부(310)는, LAST 위치 정보의 X성분 및 Y성분의 각각을 이치화한다(S401). 구체적으로는, 이치화부(310)는, 예를 들면 도 15에 나타낸 바와 같이, X성분 및 Y성분의 각각(Last값)을 이치화한다. 여기에서는, 서픽스부는, 골롬-라이스 부호에 의해서 이치화된다.

다음에, 제1의 부호화부(321)는, LAST 위치 정보에 포함되는 X성분의 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화한다(S402).

콘텍스트 적응 산술 부호화란, 도 4에 나타내는 콘텍스트 적응 산술 복호에 대응하는 부호화이다. 콘텍스트 적응 산술 부호화에서는, 조건에 의해 콘텍스트를 전환하고, 콘텍스트에 대응하는 심볼 발생 확률을 취득한다. 그리고, 취득한 심볼 발생 확률을 이용하여 이치 심볼을 산술 부호화한다. 또한, 부호화한 이치 심볼의 값에 따라, 그 콘텍스트에 대응하는 확률값을 갱신한다(비특허 문헌 1 참조).

여기서, 제1의 부호화부(321)는, 실시형태 1과 동일하게, 프리픽스부가 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 프리픽스부의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화한다.

또한, 제1의 부호화부(321)는, 프리픽스부의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화해도 된다. 이에 의해, 제1의 부호화부(321)는, 비트 위치마다 상이한 콘텍스트가 이용되는 경우보다도 콘텍스트의 수를 삭감할 수 있어, 메모리의 필요량을 삭감할 수 있다.

다음에, 제1의 부호화부(321)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S403). 구체적으로는, 제1의 부호화부(321)는, 도 8a의 단계 S102와 같은 방법으로, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다.

여기서, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S403에서 Yes), 제2의 부호화부(322)는, X성분의 서픽스부를 바이패스 부호화에 의해서 부호화한다(S404). 한편, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우(S403에서 No), 단계 S404는 스킵된다.

다음에, 제1의 부호화부(321)는, Y성분의 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화한다(S405). 여기에서는, 제1의 부호화부(321)는, 단계 S402와 동일한 방법으로, Y성분의 프리픽스부를 부호화한다.

그리고, 제1의 부호화부(321)는, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S406). 여기에서는, 제1의 부호화부(321)는, 단계 S403과 동일한 방법으로, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다.

여기서, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S406에서 Yes), 제2의 부호화부(322)는, Y성분의 서픽스부를 바이패스 부호화에 의해서 부호화한다(S407). 한편, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우(S406에서 No), 단계 S407는 스킵된다.

이상과 같이, LAST 위치 정보는 부호화된다.

다음에, 도 14a와는 상이한 순서로 각 성분의 프리픽스부 및 서픽스부가 부호화되는 경우에 대해서 설명한다.

도 14b는, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치(300)의 처리 동작의 다른 일례를 나타내는 플로차트이다. 구체적으로는, 도 14b는, 도 8b의 복호 방법으로 복호 가능한 비트 스트림을 생성하기 위한 부호화 방법을 나타낸다. 또한, 도 14b에서, 도 14a와 같은 부호가 부여된 단계의 처리는, 원칙적으로 도 14a에서 설명한 처리와 같다.

우선, 이치화부(310)는, LAST 위치 정보의 X성분 및 Y성분의 각각을 이치화한다(S401). 제1의 부호화부(321)는, LAST 위치 정보에 포함되는 X성분의 프리픽스부를 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화한다(S402). 제1의 부호화부(321)는, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 판정한다(S403).

여기서, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는 경우(S403에서 Yes), 제1의 부호화부(321)는, 서픽스 플래그에 「ON」을 설정한다(S411). 한편, X성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하지 않는 경우(S403에서 No), 제1의 부호화부(321)는, X성분의 서픽스 플래그에 「ON」을 설정하지 않는다. 즉, X성분의 서픽스 플래그에는, 「OFF」가 설정된 채로 된다. 또한, 제1의 부호화부(321)는, 여기서 X성분의 서픽스 플래그에 「OFF」를 설정해도 된다.

다음에, 단계 S405에서 S407까지, 도 14a와 동일하게 Y성분에 관한 처리가 실행된다.

그 후, 제2의 부호화부(322)는, 서픽스 플래그에 「ON」이 설정되어 있는지 아닌지를 판정한다(S412). 여기서, 서픽스 플래그에 「ON」이 설정되어 있는 경우(S412에서 Yes), 제2의 부호화부(322)는, X성분의 서픽스부를 바이패스 부호화에 의해서 부호화한다(S404). 한편, 서픽스 플래그에 「ON」이 설정되어 있지 않은 경우(S412에서 No), 단계 S404는 스킵된다.

이와 같이, Y성분의 프리픽스부 및 서픽스부를 연속하여 부호화함으로써, Y성분의 이치화 신호가 서픽스부를 포함하는지 아닌지를 나타내는 정보(예를 들면, Y성분을 위한 서픽스 플래그)를 메모리 유지하지 않고, Y성분의 이치화 신호를 부호화할 수 있다. 따라서, 메모리의 필요량을 삭감할 수 있다.

다음에, LAST 위치 정보에 포함되는 프리픽스부 및 서픽스부의 부호화 방법으로 대해서 도 15를 이용하여 간단하게 설명한다.

도 15는, 블록 사이즈가 16x16인 경우의 LAST 위치 정보의 이치화 신호의 일례를 나타내는 도면이다. 도 15에서는, 프리픽스부의 최대 길이는 「4」이며, RP는 「2」이다.

프리픽스부가, 프리픽스부의 최대 길이보다 짧은 경우에는, 제1의 부호화부(321)는, X성분의 값의 수만큼 「0」을 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화하고, 최후에 「1」을 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화한다. 이 경우에는, X성분의 이치화 신호에 서픽스부는 포함되지 않으므로, 이것으로 X성분의 부호화는 종료된다.

한편, 프리픽스부가, 프리픽스부의 최대 길이보다 긴 경우에는, 제1의 부호화부(321)는, 최대 길이의 수만큼 「0」을 콘텍스트 적응 산술 부호화에 의해서 부호화한다.

다음에, 제2의 부호화부(322)는, 서픽스부의 전반 부분을 부호화한다. 구체적으로는, 제2의 부호화부(322)는, 2의 RP승으로 표현할 수 있는 수(RP가 「2」인 경우에는 「4」)의 단위로 「1」을 증가시켜 부호화하고, 최후에 「0」을 부호화한다.

즉, X성분의 값이 4 이상 8 미만인 경우에는, 제2의 부호화부(322)는, 전반 부분으로서 「0」만을 부호화한다. 또, X성분의 값이 8 이상 12 미만인 경우에는, 제2의 부호화부(322)는, 전반 부분으로서 「10」을 부호화한다. 또, X성분의 값이 12 이상 16 미만인 경우에는, 제2의 부호화부(322)는, 전반 부분으로서 「110」을 부호화한다.

또한, 도 15의 예에서는, 서픽스부가 표현해야 할 정보량이 「12」(16-4=12)이므로, X성분의 값이 12 이상 16 미만인 경우에는, 전반 부분으로서 「110」이 아니고, 최후의 「0」이 생략된 「11」이 부호화된다. 이에 의해 부호 길이를 삭감할 수 있다.

다음에, 제2의 부호화부(322)는, 서픽스부의 후반 부분을 부호화한다. 후반 부분은, RP값의 길이를 갖는 고정 길이 부분이다. 도 15의 예에서는, 후반 부분은, 2의 RP승의 부분의 서픽스부의 수치를 이치화한 값을 좌측에서부터 읽은 형태로 출력한 예이다. 즉, 후반 부분은, 0, 1, 2, 3을 이치화한 값이 된다. 이것은, 일례이며, 부호화측과 복호측의 방법이 일치하면 특별히 부호화 효율에는 영향을 미치지 않는다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 화상 부호화 장치(300)에 의하면, 제1의 신호가 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화할 수 있다. 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는지 아닌지를 나타낸다. 즉, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 부호화 효율에 대한 영향이 크다. 따라서, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼은, 다른 비트 위치의 이치 심볼과 심볼 발생의 특징이 상이하다. 그러므로, 화상 부호화 장치(300)는, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화함으로써, 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 각 구성 요소는, 전용 하드웨어로 구성되거나, 각 구성 요소에 적절한 소프트웨어 프로그램을 실행하는 것에 의해서 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. 여기서, 본 실시형태의 화상 부호화 장치를 실현하는 소프트웨어는, 다음과 같은 프로그램이다.

즉, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 부호화 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하는 이치화 단계와, 상기 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화 단계와, 상기 이치화 신호가 상기 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화 단계를 포함하고, 상기 제1의 부호화 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하는 화상 부호화 방법을 실행시킨다.

(실시형태 2의 변형예)

또한, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치(300)는, 이하의 화상 부호화 장치에 포함되어도 된다. 도 16은, 실시형태 2의 변형예에 따른 화상 부호화 장치(400)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.

화상 부호화 장치(400)는, 화상 데이터를 압축 부호화한다. 예를 들면, 화상 부호화 장치(400)에는, 화상 데이터가 블록마다 입력 신호로서 입력된다. 화상 부호화 장치(400)는, 입력된 입력 신호에, 변환, 양자화 및 가변길이 부호화를 행함으로써, 부호화 신호(비트 스트림)를 생성한다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 화상 부호화 장치(400)는, 감산기(405)와, 변환·양자화부(410)와, 엔트로피 부호화부(420)와, 역양자화·역변환부(430)와, 가산기(435)와, 디블로킹 필터(440)와, 메모리(450)와, 인트라 예측부(460)와, 움직임 검출부(470)와, 움직임 보상부(480)와, 인트라/인터 전환 스위치(490)를 구비한다.

감산기(405)는, 입력 신호와 예측 신호와의 차분을 예측 오차로서 산출한다.

변환·양자화부(410)는, 공간 영역의 예측 오차를 변환함으로써, 주파수 영역의 변환계수를 생성한다. 예를 들면, 변환·양자화부(410)는, 예측 오차에 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환을 행함으로써, 변환계수를 생성한다. 또한, 변환·양자화부(410)는, 변환계수를 양자화함으로써 양자화 계수를 생성한다.

엔트로피 부호화부(420)는, 양자화 계수를 가변길이 부호화함으로써, 부호화 신호를 생성한다. 또, 엔트로피 부호화부(420)는, 움직임 검출부(470)에 의해서 검출된 움직임 데이터(예를 들면, 움직임 벡터)를 부호화하여, 부호화 신호에 포함시켜 출력한다.

또한, 실시형태 2에 따른 화상 부호화 장치(300)는, 이 엔트로피 부호화부(420)의 일부에 상당한다. 즉, 엔트로피 부호화부(420)는, LAST 위치 정보를 부호화한다.

역양자화·역변환부(430)는, 양자화 계수를 역양자화함으로써 변환계수를 복원한다. 또한, 역양자화·역변환부(430)는, 복원한 변환계수를 역변환함으로써 예측 오차를 복원한다. 또한, 복원된 예측 오차는, 양자화에 의해 정보가 소실되어 있으므로, 감산기(405)가 생성하는 예측 오차와는 일치하지 않는다. 즉, 복원된 예측 오차는, 양자화 오차를 포함하고 있다.

가산기(435)는, 복원된 예측 오차와 예측 신호를 가산함으로써 로컬 복호 화상을 생성한다.

디블로킹 필터(440)는, 생성된 로컬 복호 화상에 디블로킹 필터 처리를 행한다.

메모리(450)는, 움직임 보상에 이용되는 참조 화상을 저장하기 위한 메모리이다. 구체적으로는, 메모리(450)는, 디블로킹 필터 처리가 실시된 로컬 복호 화상을 저장한다.

인트라 예측부(460)는, 인트라 예측을 행함으로써, 예측 신호(인트라 예측 신호)를 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(460)는, 가산기(435)에 의해서 생성된 로컬 복호 화상에 있어서의, 부호화 대상 블록(입력 신호)의 주위의 화상을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써, 인트라 예측 신호를 생성한다.

움직임 검출부(470)는, 입력 신호와, 메모리(450)에 저장된 참조 화상 사이의 움직임 데이터(예를 들면, 움직임 벡터)를 검출한다.

움직임 보상부(480)는, 검출된 움직임 데이터에 의거하여 움직임 보상을 행함으로써, 예측 신호(인터 예측 신호)를 생성한다.

인트라/인터 전환 스위치(490)는, 인트라 예측 신호 및 인터 예측 신호 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 신호를 예측 신호로서 감산기(405) 및 가산기(435)에 출력한다.

이상의 구성에 의해, 화상 부호화 장치(400)는, 화상 데이터를 압축 부호화한다.

이상, 1개 또는 복수의 양태에 따른 화상 복호 장치 및 화상 부호화 장치에 대해서 실시형태에 의거하여 설명했는데, 본 발명은, 이들 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각해내는 각종 변형을 본 실시형태에 실시한 것이나, 상이한 실시형태에 있어서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도, 1개 또는 복수의 양태의 범위 내에 포함되어도 된다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 서픽스부가 골롬-라이스 부호에 의해서 이치화되어 있었는데, 서픽스부는, 다른 방법에 따라 이치화되어도 된다. 예를 들면, 서픽스부는, 도 3a~도 3d에 나타낸 바와 같이, 고정 길이로 이치화되어도 된다.

또, 상기 각 실시형태에 있어서의 X성분 및 Y성분의 이치화 방법은, 일례이며, 다른 이치화 방법에 따라 이치화되어도 된다. 예를 들면, 도 3a~도 3d에서, 「0」과「1」을 역전하여 Last값이 이치화되어도 된다. 구체적으로는 예를 들면, 도 3b에서, Last값 「3」이 「1110」으로 이치화되어도 된다.

또, 상기 각 실시형태에 있어서의 화상 복호 장치 또는 화상 부호화 장치의 구성은 일례이며, 화상 복호 장치 또는 화상 부호화 장치는, 도 7 또는 도 13에 나타낸 구성 요소 전부를 구비할 필요는 없다. 또, 상기 각 실시형태에 있어서의 화상 복호 방법 또는 화상 부호화 방법을 나타내는 플로차트도 일례이며, 반드시 모든 단계가 실행될 필요는 없다.

예를 들면, LAST 위치 정보가 1개의 값(예를 들면 스캔 순서 등)으로 표현되는 경우에는, X성분 및 Y성분 중 어느 한쪽의 처리는 실행되지 않아도 된다. 예를 들면, 도 8a에서는, 적어도 단계 S101과 단계 S103이 실행되면 된다. 이 때, 화상 복호 장치(100)는, 복호 제어부(103) 및 복원부(104)를 구비하지 않아도 된다. 또, 도 14a에서는, 적어도 단계 S401과, 단계 S402와, 단계 S404가 실행되면 된다. 이 때, 화상 부호화 장치(300)는, 부호화 제어부(323)를 구비하지 않아도 된다.

이러한 경우에도, 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을 산술 복호 또는 산술 부호화할 때에, 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

(실시형태 3)

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 시스템에서 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 17은, 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 17과 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 비디오 카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이며, 카메라(ex116)는 디지털 카메라 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, 어느 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 일 양태에 따른 화상 부호화 장치로서 기능함), 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 일 양태에 따른 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 되고, 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)에서 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 한정되지 않고, 도 18에 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)으로 전송된다. 이 영상 데이터는 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 데이터이다(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터이다). 이를 받은 방송위성(ex202)은 방송용 전파를 발신하고, 이 전파를 위성방송의 수신이 가능한 가정의 안테나(ex204)가 수신한다. 수신한 다중화 데이터를 텔레비전(수신기)(ex300) 또는 셋탑 박스(STB)(ex217) 등의 장치가 복호화하여 재생한다(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호장치로서 기능한다).

또, DVD, BD 등의 기록 미디어(ex215)에 기록한 다중화 데이터를 판독하고 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 텔레비전용 케이블(ex203) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex204)에 접속된 셋탑 박스(ex217) 내에 동화상 복호화 장치를 실장하고, 이를 텔레비전의 모니터(ex219)로 표시해도 된다. 이때 셋탑 박스가 아니라 텔레비전 내에 동화상 복호화 장치를 넣어도 된다.

도 19는, 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비전(수신기)(ex300)을 나타내는 도면이다. 텔레비전(ex300)은, 상기 방송을 수신하는 안테나(ex204) 또는 케이블(ex203) 등을 통해 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하거나, 또는 외부로 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, 텔레비전(ex300)은 음성 데이터, 영상 데이터 각각을 복호화하거나, 또는 각각의 정보를 부호화하는 음성신호 처리부(ex304), 영상신호 처리부(ex305)(본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치 또는 화상 복호장치로서 기능함)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, 텔레비전(ex300)은 사용자 조작의 입력을 받아들이는 조작 입력부(ex312) 등을 갖는 인터페이스부(ex317)를 갖는다. 또한, 텔레비전(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. 텔레비전(ex300)의 각 부는 동기 버스를 통해 서로 접속되어 있다.

우선, 텔레비전(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하고, 재생하는 구성에 대해서 설명한다. 텔레비전(ex300)은 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아, CPU 등을 갖는 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 변조/복조부(ex302)에서 복조한 다중화 데이터를 다중/분리부(ex303)에서 분리한다. 또한, 텔레비전(ex300)은 분리한 음성 데이터를 음성신호 처리부(ex304)에서 복호화하고, 분리한 영상 데이터를 영상신호 처리부(ex305)에서 상기 각 실시형태에서 설명한 복호화 방법을 이용하여 복호화한다. 복호화한 음성신호, 영상신호는 각각 출력부(ex309)로부터 외부를 향해 출력된다. 출력할 때에는 음성신호와 영상신호가 동기하여 재생하도록 버퍼(ex318, ex319) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또, 텔레비전(ex300)은 방송 등으로부터가 아니라 자기/광디스크, SD 카드 등의 기록 미디어(ex215, ex216)로부터 다중화 데이터를 독출해도 된다. 다음에, 텔레비전(ex300)이 음성신호나 영상신호를 부호화하고, 외부로 송신 또는 기록 미디어 등에 기입하는 구성에 대해서 설명한다. 텔레비전(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, 1개 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또한, 도시한 것 이외에, 예를 들면 변조/복조부(ex302)나 다중/분리부(ex303) 사이 등에서도 시스템의 오버플로, 언더플로를 피하는 완충재로서 버퍼에 데이터를 축적하는 것으로 해도 된다.

또, 텔레비전(ex300)은 방송 등이나 기록 미디어 등으로부터 음성 데이터, 영상 데이터를 취득하는 것 이외에, 마이크나 카메라의 AV 입력을 받아들이는 구성을 구비하고, 그들로부터 취득한 데이터에 대해 부호화 처리를 행해도 된다. 또한, 여기에서는 텔레비전(ex300)은 상기 부호화 처리, 다중화 및 외부 출력을 할 수 있는 구성으로서 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 텔레비전(ex300), 리더/리코더(ex218) 중 어느 것으로 행해도 되고, 텔레비전(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 20에 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 21에 광디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 나타냈다. 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 재생하여 번지 정보를 판독함으로써 기록 블록을 특정할 수 있다. 또, 기록 미디어(ex215)는 데이터 기록 영역(ex233), 내주 영역(ex232), 외주 영역(ex234)을 포함하고 있다. 사용자 데이터를 기록하기 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 한정된 것이 아니라 다층 구조로서 표면 이외에도 기록 가능한 광디스크여도 된다. 또, 디스크의 같은 장소에 여러 상이한 파장 색의 광을 이용하여 정보를 기록하거나, 다양한 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 19에 나타낸 구성 중 GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있으며, 컴퓨터(ex111)나 휴대전화(ex114) 등에서도 동일하게 생각할 수 있다.

도 22a는, 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 22b를 이용하여 설명한다. 휴대전화(ex114)는 표시부(ex358) 및 조작키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex360)에 대해 전원 회로부(ex361), 조작입력 제어부(ex362), 영상신호 처리부(ex355), 카메라 인터페이스부(ex363), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex359), 변조/복조부(ex352), 다중/분리부(ex353), 음성신호 처리부(ex354), 슬롯부(ex364), 메모리부(ex367)가 버스(ex370)를 통해 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex361)는, 사용자의 조작에 의해 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 주제어부(ex360)의 제어에 의거하여, 음성통화 모드시에 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 모드시에 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 모드시에 전자 메일을 송신하는 경우, 본체부의 조작키부(ex366) 등의 조작에 의해 입력된 전자 메일의 텍스트 데이터는 조작 입력 제어부(ex362)를 통해 주제어부(ex360)로 송출된다. 주제어부(ex360)는 텍스트 데이터를 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리를 하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex350)를 통해 기지국(ex110)으로 송신한다. 전자 메일을 수신하는 경우에는, 수신한 데이터에 대해 이 거의 반대의 처리가 행해지고, 표시부(ex358)에 출력된다

데이터 통신 모드시에 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 일 양태에 따른 화상 부호화 장치로서 기능하고), 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex353)로 송출한다. 또, 음성신호 처리부(ex354)는 영상, 정지화상 등을 카메라부(ex365)로 촬상 중에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex353)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 모드시에 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 일 양태에 따른 화상 복호장치로서 기능하고), LCD 제어부(ex359)를 통해 표시부(ex358)로부터 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상, 정지화상이 표시된다. 또 음성신호 처리부(ex354)는 음성신호를 복호하고, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.

또, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 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 가능하며, 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 4)

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, 복호할 때에 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 23은, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 다중화 데이터는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프레젠테이션 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, 프레젠테이션 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, 프레젠테이션 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 24는, 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 프레젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터랙티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷열(ex242 및 ex245)로 변환하고, TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 더 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 하나의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 25는, PES 패킷열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 25에서의 제1 단은 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2 단은 PES 패킷열을 나타낸다. 도 25의 화살표(yy1, yy2, yy3, yy4)로 나타내는 바와 같이, 비디오 스트림에서의 복수의 Video Presentation Unit인 I픽처, B픽처, P픽처는 픽처별로 분할되어 PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 갖고, PES 헤더에는 픽처의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽처의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.

도 26은, 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 26 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 27은 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 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 28에 나타낸 바와 같이 다중화 데이터의 관리 정보이며, 다중화 데이터와 1 대 1로 대응하고, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 28에 나타낸 바와 같이 시스템 레이트, 재생 개시 시각, 재생 종료 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. 재생 개시 시각은 다중화 데이터 선두의 비디오 프레임의 PTS이며, 재생 종료 시각은 다중화 데이터 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1프레임분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 29에 나타내는 바와 같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가 PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프레젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 상이한 정보를 갖는다. 비디오 스트림 속성 정보는 그 비디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 개개의 픽처 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 채널수는 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 30에 나타낸다. 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, 복호시에, 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 5)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적회로인 LSI에서 실현된다. 일례로, 도 31에 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 기입되거나 한다. 또한, 다중화시에는 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 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 호칭되기도 한다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한정되는 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 6)

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 문제점이 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해 텔레비전(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라 구동 주파수를 전환하는 구성으로 한다. 도 32는, 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 31의 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 31의 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 4에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는 실시형태 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 식별 가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 의거하여 식별해도 된다. 또, CPU(ex502)에서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면 도 34와 같은 영상 데이터의 규격과, 구동 주파수를 대응시킨 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 33은, 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)로 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)로 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 수반하여 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 복호시의 처리량이 큰 경우에 구동 주파수를 높게 설정하고, 복호시의 처리량이 작은 경우에 구동 주파수를 낮게 설정하면 되며, 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 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 위해서, 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 문제점이 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 35a의 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 처리에 있어서 처리 내용이 일부 공통된다. 공통된 처리 내용에 대해서는 MPEG4-AVC 규격에 대응하는 복호 처리부(ex902)를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 대응하지 않는, 본 발명의 일 양태에 특유의 다른 처리 내용에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용하는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 양태는, 산술 복호에 특징을 갖고 있다는 점에서, 예를 들면, 산술 복호에 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 35b의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명에 일 양태에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 일 양태에 따른 동화상 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통되는 처리 내용에 대응한 공용 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기서, 전용 복호 처리부(ex1001, ex1002)는 반드시 본 발명의 일 양태 또는 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용으로 특화된 것이 아니라 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또, 본 실시형태의 구성을 LSI(ex500)에서 실장하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 동화상 복호 방법과, 종래의 규격의 동화상 복호 방법에서 공통되는 처리 내용에 대해서, 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하고, 또한, 비용을 저감하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 예를 들면, 텔레비전 수상기, 디지털 비디오 리코더, 카 내비게이션, 휴대전화, 디지털 카메라, 또는, 디지털 비디오 카메라 등에 이용 가능하다.

100, 200, 1000: 화상 복호 장치 101, 1001: 제1의 복호부
102, 1002: 제2의 복호부 103, 1003: 복호 제어부
104, 1004: 복원부 110: 산술 복호부
210: 엔트로피 복호부 220, 430: 역양자화·역변환부
225, 435: 가산기 230, 440: 디블로킹 필터
240, 450: 메모리 250, 460: 인트라 예측부
260, 480: 움직임 보상부
270, 490: 인트라/인터 전환 스위치 300, 400: 화상 부호화 장치
310: 이치화부 320: 산술 부호화부
321: 제1의 부호화부 322: 제2의 부호화부
323: 부호화 제어부 405: 감산기
410: 변환·양자화부 420: 엔트로피 부호화부
470: 움직임 검출부

Claims (11)

1. 부호화 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 부호화하는 부호화 방법으로서,
   상기 LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하는 이치화 단계와,
   상기 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화 단계와,
   상기 이치화 신호가 상기 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화 단계를 포함하고,
   상기 제1의 부호화 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하고, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하는, 부호화 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 미리 정해진 최대 길이는, 상기 부호화 대상 블록의 사이즈에 따라 결정되어 있는, 부호화 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 부호화 방법은,
   제1 규격에 준거하는 제1 부호화 처리, 또는 제2 규격에 준거하는 제2 부호화 처리로, 부호화 처리를 전환하는 전환 단계와,
   전환된 상기 부호화 처리가 준거하는 상기 제1 규격 또는 상기 제2 규격을 나타내는 식별 정보를 비트 스트림에 부가하는 부가 단계를 더 포함하고,
   상기 부호화 처리가 상기 제1 부호화 처리로 전환된 경우에, 상기 제1 부호화 처리로서, 상기 이치화 단계와, 상기 제1의 부호화 단계와, 상기 제2의 부호화 단계가 행해지는, 부호화 방법.
4. 부호화 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 부호화하는 부호화 장치로서,
   상기 LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하는 이치화부와,
   상기 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화부와,
   상기 이치화 신호가 상기 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화부를 구비하고,
   상기 제1의 부호화부는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하고, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하는, 부호화 장치.
5. 부호화 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 부호화하는 부호화 장치로서,
   처리 회로와, 상기 처리 회로에 접속되는 기억 장치를 구비하고,
   상기 처리 회로는, 상기 기억 장치를 이용하여,
   상기 LAST 위치 정보를 이치화함으로써, (i) 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호를 포함하고, 또한 제2의 신호를 포함하지 않는 이치화 신호, 또는, (ii) 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 제1의 신호 및 제2의 신호를 포함하는 이치화 신호를 생성하고,
   상기 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 부호화하는 제1의 부호화를 실행하고,
   상기 이치화 신호가 상기 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 부호화하는 제2의 부호화를 실행하고,
   상기 제1의 부호화에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하고, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 이치 심볼의 각각을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 부호화하는, 부호화 장치.
6. 복호 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 복호하는 복호 방법으로서,
   상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호에 포함되는 제1의 신호이며 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 복호하는 제1의 복호 단계와,
   상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 복호하는 제2의 복호 단계를 포함하고,
   상기 제1의 복호 단계에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하고, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 각 이치 심볼을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하는, 복호 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 미리 정해진 최대 길이는 상기 복호 대상 블록의 사이즈에 따라 결정되어 있는, 복호 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 복호 방법은,
   비트 스트림에 부가된 제1 규격 또는 제2 규격을 나타내는 식별 정보에 따라, 상기 제1 규격에 준거하는 제1 복호 처리, 또는 상기 제2 규격에 준거하는 제2 복호 처리로, 복호 처리를 전환하는 전환 단계를 더 포함하고,
   상기 복호 처리가 제1 복호 처리로 전환된 경우에, 상기 제1 복호 처리로서, 상기 제1의 복호 단계와, 상기 제2의 복호 단계가 행해지는, 복호 방법.
9. 복호 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 복호하는 복호 장치로서,
   상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호에 포함되는 제1의 신호이며 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 복호하는 제1의 복호부와,
   상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 복호하는 제2의 복호부를 구비하고,
   상기 제1의 복호부는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하고, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 각 이치 심볼을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하는, 복호 장치.
10. 복호 대상 블록에 포함되는 복수의 계수 중에서, 미리 정해진 순서에서 최후의 비제로 계수의 위치를 나타내는 LAST 위치 정보를 복호하는 복호 장치로서,
    처리 회로와, 상기 처리 회로에 접속되는 기억 장치를 구비하고,
    상기 처리 회로는, 상기 기억 장치를 이용하여,
    상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호에 포함되는 제1의 신호이며 미리 정해진 최대 길이 이하의 길이를 갖는 제1의 신호에 포함되는 각 이치 심볼을, 상기 이치 심볼의 비트 위치에 따라 콘텍스트를 전환하여 산술 복호하는 제1의 복호를 실행하고,
    상기 LAST 위치 정보의 이치화 신호가 제2의 신호를 포함하는 경우에, 고정 확률을 이용하여 상기 제2의 신호를 산술 복호하는 제2의 복호를 실행하고,
    상기 제1의 복호에서는, 상기 제1의 신호가 상기 미리 정해진 최대 길이를 갖는 경우에, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치의 이치 심볼을, 상기 최후의 비트 위치에 전용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하고, 상기 제1의 신호의 최후의 비트 위치 이외의 적어도 2개의 비트 위치의 각 2치 심볼을, 상기 적어도 2개의 비트 위치에서 공용인 콘텍스트를 이용하여 산술 복호하는, 복호 장치.
11. 청구항 4에 기재된 부호화 장치와,
    청구항 9에 기재된 복호 장치를 구비하는, 부호화 복호 장치.

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