KR20130139226A - 화상 부호화 방법, 화상 복호 방법, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관련된 화상 부호화 방법은, 입력 화상 신호(120)를 처리 단위로 분할하고, 분할한 화상을 부호화함으로써 부호열(140)을 생성하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 처리 단위는 계층화되어 있고, 상기 처리 단위의 최대 단위로부터, 입력 화상 신호(120)를 계층적으로 분할하는 분할 패턴을 결정하는 분할 단계와, 상기 분할 패턴을 나타내는 분할 정보(131)를 생성하는 분할 정보 기술 단계와, 분할 정보(131)를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고, 분할 정보(131)는, 상기 분할 패턴에 포함되는 처리 단위 중, 가장 깊은 처리 단위의 계층인 최대 사용 계층을 나타내는 최대 사용 계층 정보(used_max_depth)를 포함한다.

Description

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

본 발명은 화상 부호화 방법, 화상 복호 방법, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 관한 것으로, 특히, 동화상 신호를 움직임 보상을 이용하여 압축 부호화할 때의 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에 관한 것이다.

H. 26x로 불리는 ITU-T 규격, 및 MPEG-x로 불리는 ISO/IEC 규격으로 대표되는 종래의 화상 부호화 방식에 있어서는, 화면을 미리 정해진 단위로 분할하고, 그 분할 단위로 부호화를 행한다. 예를 들면, H. 264/MPEG-4 AVC 방식(예를 들면, 비특허문헌 1 참조)에 있어서는, 화면(픽처)을 매크로 블록으로 불리는 수평 16화소, 및 수직 16화소를 포함하는 단위로 처리한다. 그리고, 움직임 보상을 행하는 경우에는, 매크로 블록을 직사각형의 블록(최소로 수평 4화소×수직 4화소)으로 분할하고, 분할한 블록마다 상이한 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 행한다.

ISO/IEC 14496-10「MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding」

그러나, 상기 종래의 방식에서는, 매크로 블록 내의 분할에 관한 정보로서, 매크로 블록 타입을 나타내는 정보와, 서브 매크로 블록 타입을 나타내는 종류의 2종류의 정보를 전송함으로써, 분할 형상을 전송하고 있다. 여기에서, 매크로 블록 타입을 나타내는 정보란, 매크로 블록의 사이즈가, 예를 들면, 수평 16화소×수직 16화소, 수평 16화소×수직 8화소, 수평 8화소×수직 16화소, 및 수평 8화소×수직 8화소 중 어느 것인지를 나타내는 정보이다. 또한, 서브 매크로 블록 타입을 나타내는 정보란, 매크로 블록 타입이 수평 8화소×수직 8화소인 경우에, 서브 매크로 블록의 사이즈가 수평 8화소×수직 8화소, 수평 8화소×수직 4화소, 수평 4화소×수직 8화소, 수평 4화소×수직 4화소 중 어느 것인지를 나타내는 정보이다.

상기와 같은 분할 정보의 전송 방법에서는, 블록 사이즈의 종류가 증가한 경우에, 계층적으로 분할 형상을 보낼 필요가 있어, 효율적으로 분할 정보를 전송할 수 없다는 과제를 가지고 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것이며, 화면을 다양한 블록으로 분할하여 부호화 및 복호할 경우에, 효율적으로 분할 정보의 부호화 또는 복호를 행할 수 있는 동화상 부호화 방법, 또는 동화상 복호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은, 화상을 처리 단위로 분할하고, 분할한 화상을 부호화함으로써 부호열을 생성하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 처리 단위는 계층화되어 있고, 상기 처리 단위의 최대 단위로부터, 상기 화상을 계층적으로 분할하는 분할 패턴을 결정하는 분할 단계와, 상기 분할 패턴을 나타내는 분할 정보를 생성하는 분할 정보 기술 단계와, 상기 분할 정보를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고, 상기 분할 정보는, 상기 분할 패턴에 포함되는 처리 단위 중, 가장 깊은 처리 단위의 계층인 최대 사용 계층을 나타내는 최대 사용 계층 정보를 포함한다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은, 화면을 다양한 블록으로 분할하여 부호화하는 경우에, 부호량을 삭감할 수 있으므로, 효율적으로 분할 정보의 부호화를 행할 수 있다.

또한, 상기 분할 정보는, 또한, 상기 분할 패턴에 포함되는 처리 단위 중, 가장 얕은 처리 단위의 계층인 최소 사용 계층을 나타내는 최소 사용 계층 정보를 포함해도 된다.

또한, 상기 분할 정보 기술 단계에서는, 상기 최대 사용 계층이, 상기 처리 단위의 최소 단위인 경우만, 상기 최소 사용 계층 정보를 포함하는 상기 분할 정보를 생성해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은 부호량을 더욱 삭감할 수 있다.

또한, 상기 분할 정보 기술 단계에서는, 상기 최대 사용 계층을 이용하여, 각 처리 단위를 더 분할할지, 분할하지 않을지를 확정할 수 있는 경우, 당해 처리 단위의 분할 패턴을 나타내는 정보를, 상기 분할 정보로부터 제거하고, 상기 부호화 단계에서는, 상기 정보가 제거된 후의 분할 정보를 부호화해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은 부호량을 더욱 삭감할 수 있다.

또한, 상기 분할 정보 기술 단계에서는, 상기 최소 사용 계층을 이용하여, 각 처리 단위를 더 분할할지, 분할하지 않을지를 확정할 수 있는 경우, 당해 처리 단위의 분할 패턴을 나타내는 정보를, 상기 분할 정보로부터 제거하고, 상기 부호화 단계에서는, 상기 정보가 제거된 후의 분할 정보를 부호화해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은 부호량을 더욱 삭감할 수 있다.

또한, 상기 화상 부호화 방법에, 또한, 이미 부호화가 끝난 처리 단위의 분할 패턴을 이용하여, 처리 대상의 처리 단위의 분할 패턴의 예측값인 예측 분할 패턴을 추정하는 예측 단계를 포함하고, 상기 계층 분할 단계에서는, 상기 예측 분할 패턴을 이용하여, 상기 처리 대상의 처리 단위의 분할 패턴을 결정해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은 부호량을 더욱 삭감할 수 있다.

또한, 상기 화상 부호화 방법은, 상기 분할 패턴과 상기 예측 분할 패턴의 차분을 산출하는 차분 단계를 더 포함하고, 상기 부호화 단계에서는, 상기 차분을 포함하는 상기 분할 정보를 부호화해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 부호화 방법은 부호량을 더욱 삭감할 수 있다.

또한, 상기 예측 단계에서는, 상기 처리 대상의 처리 단위와 동일 프레임 내의, 당해 처리 대상의 처리 단위에 인접하는 처리 단위의 분할 패턴을 이용하여, 당해 처리 대상의 처리 단위의 상기 분할 패턴을 추정해도 된다.

또한, 상기 예측 단계에서는, 시간적으로 별도의 프레임에 포함되는 처리 단위의 분할 패턴을 이용하여, 당해 처리 대상의 처리 단위의 상기 분할 패턴을 추정해도 된다.

또한, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 복호 방법은, 상기 화상 부호화 방법에 의해 생성된 부호열을 복호하는 화상 복호 방법으로서, 상기 부호열에 포함되는 상기 분할 정보를 복호하는 복호 단계와, 복호된 상기 분할 정보로부터 상기 분할 패턴을 판정하는 복원 단계를 포함한다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 화상 복호 방법은, 효율적으로 분할 정보의 복호를 행할 수 있다.

또한, 본 발명은, 이러한 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법으로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에 포함되는 특징적인 단계를 수단으로 하는 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치로서 실현하거나, 이러한 특징적인 단계를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서 실현할 수도 있다. 그리고, 그러한 프로그램은, CD-ROM 등의 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 및 인터넷 등의 전송 매체를 통하여 유통시킬 수 있는 것은 말할 것도 없다.

또한, 본 발명은, 이러한 화상 부호화 장치 또는 화상 복호 장치 기능의 일부 또는 전체를 실현하는 반도체 집적 회로(LSI)로서 실현하거나, 이러한 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치를 포함하는 화상 부호화 복호 장치로서 실현할 수 있다.

이상에서, 본 발명은, 화면을 다양한 블록으로 분할하여 부호화 또는 복호하는 경우에, 효율적으로 분할 정보의 부호화 또는 복호를 행할 수 있는 동화상 부호화 방법, 또는 동화상 복호 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 부호화 장치의 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 블록의 계층을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2b는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 블록의 계층의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 2c는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 블록의 계층의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 3a는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 블록의 분할 패턴의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 3b는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 블록의 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 3c는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 블록의 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 분할 제어부의 동작을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 분할 정보 기술부의 동작을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 6a는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 분할 패턴 및 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 6b는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 분할 패턴 및 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 6c는 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 분할 패턴 및 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 화상 복호 장치의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 분할 제어부 및 분할 정보 복원부의 동작을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 9a는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9b는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9c는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9d는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9e는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9f는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9g는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9h는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9i는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9j는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9k는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 9l은 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 패턴의 예측예를 나타내는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 주위의 분할 정보를 이용하여 분할 방법을 예측하는 순서를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 11a는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 정보 기술부 및 분할 정보 복원부에 있어서의 이미 부호화가 끝난 프레임의 분할 정보를 이용하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11b는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 정보 기술부 및 분할 정보 복원부에 있어서의 이미 부호화가 끝난 프레임의 분할 정보를 이용하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12a는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 정보 기술부에 있어서의 동작을 설명하는 플로우 챠트이다.
도 12b는 본 발명의 실시의 형태 3에 관련된 분할 정보 복원부에 있어서의 동작을 설명하는 플로우 챠트이다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 4에 관련된 분할 정보의 데이터 구조를 나타내는 모식도이다.
도 14a는 본 발명의 실시의 형태 5에 관련된 복수의 블록 형상을 이용한 분할 패턴의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 14b는 본 발명의 실시의 형태 5에 관련된 복수의 블록 형상을 이용하는 경우의 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 14c는 본 발명의 실시의 형태 5에 관련된 복수의 블록 형상을 이용하는 경우의 분할 정보의 일예를 나타내는 모식도이다.
도 15a는 본 발명의 실시의 형태 5에 관련된 용장의 분할 정보를 삭감하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15b는 본 발명의 실시의 형태 5에 관련된 용장의 분할 정보를 삭감하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15c는 본 발명의 실시의 형태 5에 관련된 용장의 분할 정보를 삭감하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 16은 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 17은 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 18은 텔레비전의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 19는 광 디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 광 디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 21a는 휴대 전화의 일예를 나타내는 도면이다.
도 21b는 휴대 전화의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 22는 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 23은 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되어 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 24는 PES 패킷 열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 25는 다중화 데이터에 있어서의 TS 패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 26은 PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 27은 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 28은 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 29는 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 30은 각 실시의 형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적 회로의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 31은 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 32는 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 33은 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩 업 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 34a는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 34b는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시의 형태는, 모두 본 발명의 바람직한 일구체예를 나타내는 것이다. 이하의 실시의 형태에서 나타내는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은, 일예이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 본 발명은, 청구의 범위만에 의해 한정된다. 따라서, 이하의 실시의 형태에 있어서의 구성 요소 중, 본 발명의 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되지 않은 구성 요소에 대해서는, 본 발명의 과제를 달성하는데 반드시 필요하지 않지만, 보다 바람직한 형태를 구성하는 것으로서 설명된다.

(실시의 형태 1)

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 부호화 방법을 이용한 화상 부호화 장치(100)의 블록도이다. 도 1에 나타내는 화상 부호화 장치(100)는, 입력 화상 신호(120)를 처리 단위(블록)로 분할하고, 분할한 화상을 부호화함으로써 부호열(140)을 생성한다.

이 화상 부호화 장치(100)는, 차분부(101)와, 변환부(102)와, 양자화부(103)와, 역양자화부(104)와, 역변환부(105)와, 가산부(106)와, 예측부(107)와, 부호화 제어부(108)와, 가변 길이 부호화부(109)와, 분할부(110)와, 분할 제어부(111)와, 분할 정보 기술부(112)를 구비한다. 또한, 분할부(110) 및 예측부(107)는 내부에 메모리를 구비하고 있어도 된다.

입력 화상 신호(120)는, 분할부(110)에 대하여 입력된다. 분할부(110)는, 분할 제어 신호(129)에 의거하여, 입력 화상 신호(120)를 분할함으로써 분할 화상 신호(121)를 생성하고, 생성한 분할 화상 신호(121)를 차분부(101) 및 예측부(107)에 대하여 출력한다.

분할 제어부(111)는, 분할부(110)에 있어서 어떻게 화상을 분할할지를 나타내는 분할 패턴을 결정한다. 여기에서, 처리 단위(블록)는 계층화되어 있고, 분할 제어부(111)는, 처리 단위의 최대 단위로부터, 입력 화상 신호(120)를 계층적으로 분할하는 분할 패턴을 결정한다.

분할 제어부(111)가 결정하는 분할 패턴의 예를 도 2a∼도 2c 및 도 3a∼도 3c를 이용하여 설명한다.

도 2a∼도 2c에 나타내는 바와같이, 분할 제어부(111)에서 결정하는 분할 패턴은, 계층의 깊이(Depth)에 의해 표시된다. 도 2a와 같이, 분할하지 않는 블록을 Depth=0으로 표현하고, 4개로 분할한 블록을 Depth=1로 표현하고, 이후의 블록에 대해서도 동일하게 표현하는 것이 가능해진다. 도 2b는 최대의 블록 사이즈가 수평 64화소×수직 64화소인 경우의 블록 사이즈와 계층의 깊이의 예를 나타내고, 도 2c는 최대의 블록 사이즈가 수평 128화소×수직 128화소인 경우의 블록 사이즈와 계층의 깊이의 예를 나타낸다.

이 분할 패턴에 대하여 도 3a∼도 3c를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3a는 도 2b에 나타낸 경우와 마찬가지로, 최대의 블록 사이즈가 수평 64화소×수직 64화소이며, 최소의 블록 사이즈가 수평 8화소×수직 8화소인 경우의 예를 나타낸다. 블록은, 최대의 블록 사이즈를 분할할 것인지 여부, 분할한 경우에는, 분할 후의 서브 블록에 대하여 더 분할할 것인지 여부를 순번으로 지정하는 방법으로 분할된다. 블록의 분할 패턴은, 각 계층의 깊이에 대한 계층(Dn_type)으로 표시할 수 있다. 또한, 여기에서, n은 계층의 깊이(Depth)의 값으로 한다.

도 3b는, 도 3a에 나타낸 분할 패턴을 계층 분할 모드 정보로 표시한 예를 나타낸다. 여기에서, 간단하게 하기 위해 계층 분할 모드 정보는 2종류이며, 분할하지 않거나(Dn_type=0), 또는, 4등분으로 분할하는 (Dn_type=1)을 나타낸다. 또한, 이하에서는, Depth=0∼3의 계층을 각각 계층 0∼3으로 표기한다.

우선, 최대의 블록은 분할되어 있으므로, D0_type=1이다. 다음의 블록 사이즈의 계층 1(Depth=1)에서는, 좌측위로부터 Z를 쓰는 순서로, 분할 무(D1_type=0), 분할 유(D1_type=1), 분할 무 (D1_type=0), 분할 유(D1_type=1)로 표현된다. 여기에서, 분할 무인 블록은, 다음의 계층 2(Depth=2)의, 계층 분할 모드 정보를 필요로 하지 않는다. 다음에, 또한 분할되는 블록 사이즈의 계층 2(Depth=2)에 대해서도 동일한 표현이 이용된다. 구체적으로는, D1_tyepe=1의 첫번째의 블록을 분할한, 이 계층 2(Depth=2)의 4개의 블록은, 모두 분할 무(D2_type=0)이다. 또한, D1_tyepe=1의 최후의 블록을 분할한 4개의 블록에 대해서는, 첫번째의 블록은 분할 유(D2_type=1)로 표현하고, 나머지의 3개의 블록에 대해서는 분할 무(D2_type=0)로 표현할 수 있다.

도 3c는 도 3b의 표현을 단순하게 통합하여 표현한 예를 나타낸다. 즉, 도 3c는, 각 블록 사이즈에 대한 계층 분할 모드 정보를 모아, 분할 모드 정보(type)로서 표현한 예를 나타낸다. 또한, 이 예에서는 분할 모드 정보는, 계층 분할 모드 정보와 마찬가지로 분할 유(1)와, 분할 무(0)를 나타내는 2치 정보이다. 따라서, 도 3a에 나타내는 분할 패턴의 정보량은 13비트이다. 그리고 분할 제어부(111)는, 도 3c에 나타내는 것과 같은 분할 패턴을 나타내는 분할 정보(130)를 분할 정보 기술부(112)에 출력한다.

다음에, 분할 제어부(111)가 전술의 분할 패턴을 결정하는 동작을, 도 4를 이용하여 설명한다.

또한, 분할 패턴의 결정에 필요한 코스트 정보(부호화 코스트)는, 예를 들면 다음과 같이 산출된다.

분할부(110)는, 입력 화상 신호(120)를 코스트 계산의 대상으로 하는 사이즈로 분할함으로써 분할 화상 신호(121)를 생성하고, 생성한 분할 화상 신호(121)를 예측부(107)에 대하여 출력한다.

예측부(107)는, 이미 부호화 및 복호가 끝난 복호 화상 신호(127)와, 부호화 제어부(108)에서 취득하는 예측 모드에 의거하여 예측 화상 신호(128)를 생성한다. 여기에서, 부호화 제어부(108)는, 미리 결정된 적어도 1개의 후보 예측 모드 중 1개의 예측 모드를 예측부(107)에 대하여 지정한다. 후보 예측 모드란, 예를 들면, 화면 내의 인접 화소를 미리 결정된 방향에서 외삽함으로써 예측 화소를 생성하는 모드, 및, 이미 부호화 및 복호가 끝난 다른 프레임과의 상관이 높은 화소를 이용하여 예측 화소를 생성하는 모드이다.

또한, 예측부(107)는, 예측 정보와 상관도 정보의 가중합인 부호화 코스트를 산출한다. 여기서 예측 정보란, 예측 화상 신호(128)를 생성하기 위해서 필요한 정보이며, 예를 들면, 화면 내의 인접 화소를 외삽하기 위한 방향 정보, 및 별도 프레임과의 상대 위치 정보(움직임 벡터 정보)이다. 또한, 상관도 정보란, 분할 화상 신호(121)와 예측 화상 신호(128)의 상관도를 나타내고, 예를 들면, 분할 화상 신호(121)와 예측 화상 신호(128)의 차분 절대치합이다. 또한, 예측부(107)는, 예를 들면, 코스트 함수라고 불리는 하기 (식 1)로 나타내는 값을 부호화 코스트로서 계산한다.

또한, 예측부(107)는, 모든 후보 예측 모드의 각각에 대하여 부호화 코스트를 산출하고, 가장 작은 부호화 코스트의 예측 모드로 예측되는 예측 화상 신호(128)를 차분부(101)에 대하여 출력한다. 또한, 예측부(107)는, 이 때의 예측 모드, 예측 정보 및 부호화 코스트를 부호화 제어부(108)에 대하여 출력한다. 부호화 제어부(108)는, 전술의 부호화 코스트를 분할 제어부(111)에 대하여 출력하고, 예측 모드 및 예측 정보를 포함하는 부호화 제어 신호(132)를 가변 길이 부호화부(109)에 대하여 출력한다.

상기의 RD 코스트 함수로서, 예를 들면, (식 1)로 표시되는 라그랑주 코스트 함수 J가 이용된다.

[수 1]

(식 1)에 있어서, R은, 차분 화상(양자화 변환 계수 정보(124))과 예측 모드와 예측 정보를 부호화하는데 이용되는 부호량이며, D는, 부호화 변형량이며, λ는, 부호화에 이용되는 양자화 파라미터(QP)에 따라서 산출되는 라그랑주 승수이다. 부호화 제어부(108)는, 코스트 함수 J가 가장 낮아지는 예측 모드를, 부호화에 이용하는 예측 모드로서 선택한다.

또한, R 및 D의 값은, 각각 대용하는 값을 이용해도 된다. 예를 들면 부호량(R)으로서 예측 모드 정보만을 이용하고, 부호화 변형량으로서 분할 화상 신호(121)와 예측 화상 신호(128)의 절대 차분합을 이용해도 된다.

도 4는, 분할 제어부(111)의 동작을 나타내는 플로우 챠트이다.

여기에서는, 간단히 하기 위해서, 도 2b 및 도 3b에서 나타내는 바와같이 최대의 블록 사이즈가 수평 64화소×수직 64화소이며, 최소의 블록 사이즈가 수평 8화소×수직 8화소이며, 분할 모드 정보가, 분할하는 (1), 분할하지 않는 (0)의 2종류를 나타내는 경우의 예를 나타낸다.

분할 제어부(111)는, 분할부(110)에 의해 입력 화상 신호(120)가 수평 64화소×수직 64화소로 분할된 분할 화상 신호(121)에 대한 부호화 코스트를 취득한다. 그리고, 분할 제어부(111)는, 취득한 부호화 코스트값을 수평 64화소×수직 64화소(계층 0)에 대한 코스트값(D0_cost)으로서 세트한다(단계 S401).

다음에, 분할 제어부(111)는, 다음 계층 1(Depth=1)에 대한 부호화 코스트의 총 수를 나타내는 “D1_total_cost”을 리셋(0에 세트)한다(단계 S402).

다음에, 분할 제어부(111)는, 계층 1(Depth=1)로 분할한 경우의 모든 블록(이 예에서는 4개의 블록)에 대한 반복 처리(단계 S403과 S424로 둘러싸여진 부분의 처리)를 행한다. 즉, 분할 제어부(111)는, 카운터 D1_loop에 0, 1, 2, 3을 순차적으로 세트하고, 단계 S403∼S424의 처리를 반복하여 행한다.

다음에, 분할 제어부(111)는, 계층 0을 더 분할한 수평 32화소×수직 32화소의 신호에 대한 부호화 코스트를 취득한다. 그리고, 분할 제어부(111)는, 취득한 부호화 코스트를, 카운터 D1_loop로 나타내는 위치의 수평 32화소×수직 32화소의 블록에 대한 코스트값(D1_cost[D1_loop])으로서 세트 한다 (단계 S404). 또한, 카운터 Dn_loop=0∼3의 처리순은, 부호화측과 복호측에서 동일한 것이면 된다. 이 처리순은, 예를 들면 Z자의 쓰기순이다.

다음에, 분할 제어부(111)는, 다음 계층 2(Depth=2)에 대한 부호화 코스트의 총 수를 나타내는 “D2_total_cost”을 리셋(0에 세트)한다(단계 S405).

다음에, 분할 제어부(111)는, 상위의 계층 1(Depth=1)의 D1_loop의 블록을 계층 2(Depth=2)로 분할한 경우의 모든 블록(이 예에서는 4개의 블록)에 대한 반복 처리(단계 S406과 S418로 둘러싸여진 부분의 처리)를 행한다. 즉, 분할 제어부(111)는, 카운터 D2_loop에 0, 1, 2, 3을 순차적으로 세트하고, 단계 S406∼S418의 처리를 반복하여 행한다.

다음에, 분할 제어부(111)는, 계층 1을 더 분할한 수평 16화소×수직 16화소의 신호에 대한 부호화 코스트를 취득한다. 그리고, 분할 제어부(111)는, 취득한 분할 코스트를, 카운터 D2_loop로 나타내는 위치의 수평 16화소×수직 16화소의 블록에 대한 코스트값(D2_cost[D2_loop])으로서 세트한다(단계 S407).

마찬가지로, 분할 제어부(111)는, 다음의 계층 3(Depth=3)에 대한 부호화 코스트의 총 수를 나타내는 “D3_total_cost”을 리셋(0에 세트)한다(단계 S408).

다음에, 분할 제어부(111)는, 상위의 계층 2(Depth=2)의 D2_loop의 블록을 계층 3(Depth=3)으로 분할한 경우의 모든 블록(이 예에서는 4개의 블록)에 대한 반복 처리(단계 S409과 S412로 둘러싸여진 부분의 처리)를 행한다. 즉, 분할 제어부(111)는, 카운터 D3_loop에 0, 1, 2, 3을 순차적으로 세트하고, 단계 S409∼S412의 처리를 반복 행한다.

다음에, 분할 제어부(111)는, 계층 2를 더 분할한 수평 8화소×수직 8화소의 신호에 대한 부호화 코스트를 취득한다. 그리고, 분할 제어부(111)는, 취득한 부호화 코스트를, 카운터 D3_loop로 나타내는 위치의 수평 8화소×수직 8화소의 블록에 대한 코스트값(D3_cost[D3_loop])으로서 세트한다(단계 S410). 그리고, 분할 제어부(111)는, “D3_total_cost”에 D3_cost[D3_loop]을 추가한다(단계S411).

다음에, 분할 제어부(111)는, D3_loop이 모두 종료하지 않은 경우에는, 카운터 D3_loop의 값을 1개 증가하여, 반복 처리를 행한다. 또한, 분할 제어부(111)는, 모두 종료되어 있는 경우에는, 다음 단계로 진행한다(단계 S412).

다음에, 분할 제어부(111)는, 전술의 계산이 끝난 “D3_total_cost”과 “D2_cost [D2_loop]”을 비교한다(단계 S413). “D3_total_cost”보다도 “D2_cost [D2_loop]”이 클 경우에는(단계 S413에서 YES), 분할 무보다도 분할 유의 쪽이, 부호화 코스트가 작다. 따라서, 분할 제어부(111)는, 분할 유를 나타내는 “D2type=1”을 세트하고(단계 S414), “D2_total_cost”에 “D3_total_cost”의 값을 추가한다(단계 S415).

한편, “D3_total_cost”보다도 “D2_cost [D2_loop]”이 작을 경우에는(단계 S413에서 NO), 분할 유보다도 분할 무의 쪽이, 부호화 코스트가 작다. 따라서, 분할 제어부(111)는, 분할 무를 나타내는 “D2type=0”을 세트하고(단계 S416), “D2_total_cost”에 “D2_cost [D2_loop]”의 값을 추가한다(단계 S417).

다음에, 분할 제어부(111)는, D2_loop이 모두 종료하지 않은 경우에는, 카운터 D3_loop의 값을 1개 증가하고, 반복 처리를 행한다. 또한, 분할 제어부(111)는, 모두 종료되어 있는 경우에는, 다음 단계로 진행한다(단계 S418).

다음에, 분할 제어부(111)는, 전술의 계산이 끝난 “D2_total_cost”과 “D1_cost [D1_loop]”을 비교한다(단계 S419). “D2_total_cost”보다도 “D1_cost [D1_loop]”이 클 경우에는(단계 S419에서 YES), 분할 무보다도 분할 유의 쪽이, 부호화 코스트가 작다. 따라서, 분할 제어부(111)는, 분할 유를 나타내는 “D1type=1”을 세트하고(단계 S420), “D1_total_cost”에 “D2_total_cost”의 값을 추가한다(단계 S421).

한편, “D2_total_cost”보다도 “D1_cost [D1_loop]”이 클 경우에는(단계 S419에서 NO), 분할 유보다도 분할 무의 쪽이, 부호화 코스트가 작다. 따라서, 분할 제어부(111)는, 분할 무를 나타내는 “D1type=0”을 세트하고(단계 S422), “D1_total_cost”에 “D1_cost [D1_loop]”의 값을 추가한다(단계 S423).

다음에, 분할 제어부(111)는, D1_loop이 모두 종료되지 않은 경우에는, 카운터 D1_loop의 상대를 1개 증가하고, 반복 처리를 행한다. 또한, 분할 제어부(111)는, 모두 종료되어 있는 경우에는, 다음 단계로 진행한다(단계 S424).

마지막에, 분할 제어부(111)는, 전술의 계산이 끝난 “D1_total_cost”과 “D0_cost”을 비교한다(단계 S425). “D1_total_cost”보다도 “D0_cost”이 클 경우에는(단계 S425에서 YES), 분할 무보다도 분할 유의 쪽이, 부호화 코스트가 작다. 따라서, 분할 제어부(111)는, 분할 유를 나타내는 “D0type=1”을 세트한다(단계 S426).

한편, “D1_total_cost”보다도 “D0_cost”이 작을 경우에는(단계 S425에서 NO), 분할 유보다도 분할 무의 쪽이, 부호화 코스트가 작다. 따라서, 분할 제어부(111)는, 분할 무를 나타내는 “D0type=0”을 세트한다(단계 S427).

상기의 순서에 의해, 분할 제어부(111)는, 부호화 코스트가 최소가 되는 분할 패턴을 결정할 수 있다.

또한, 이 분할 패턴의 결정 방법은 일예이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 분할 제어부(111)는, 분할부(110)에서 얻어지는 분할 화상 신호(121)를 분석하고, 화소값 분포의 분산이 높은 영역은 작은 블록으로 분할하고, 화소 분포가 일정한 부분에 대해서는 큰 블록으로 분할해도 된다. 이와같이 함으로써, 화상 부호화 장치(100)의 회로 규모를 삭감하는 것이 가능해진다.

또한, 별도의 분할 패턴의 결정 방법으로서, 분할 제어부(111)는, 이미 부호화 및 복호가 끝난 주위 블록의 분할 결과를 바탕으로 결정된 방법으로 분할 패턴을 결정해도 된다. 또한, 별도의 분할 패턴의 결정 방법으로서, 분할 제어부(111)는, 이미 부호화 및 복호가 끝난 다른 프레임 중의 블록의 분할 결과를 이용하여 분할 패턴을 결정해도 된다. 이들 수법에 대해서는, 실시의 형태 3에서 상세하게 설명한다.

다음에, 분할 정보 기술부(112)에 의한 분할 정보(131)의 기술 방법에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다.

분할 제어부(111)는, 상기의 방법에 의해 결정된 분할 패턴을 나타내는 분할 정보(130)를 분할 정보 기술부(112)에 대하여 출력한다. 여기에서, 분할 정보(130)는, 상술한 계층 분할 모드 정보 또는 분할 모드 정보로 기술된 정보이다. 분할 정보 기술부(112)는, 이 분할 정보(130)로부터, 가변 길이 부호화부(109)에서 부호화되는 분할 정보(131)를 생성한다.

우선, 분할 정보 기술부(112)는, 분할 정보(130)에 포함되는 계층마다의 계층 분할 모드 정보(D0type∼D2type)를 취득한다(단계 S501).

D0type가 0인 경우(단계 S502에서 YES), 최대의 블록 계층(Depth=0)에서 분할 무이다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_max_depth”에 대하여, Depth=0을 나타내는 “0”을 세트한다(단계 S503). 여기에서, 변수 “used_max_depth”는, 최대 사용 계층을 나타내는 최대 사용 계층 정보이다. 또한, 최대 사용 계층이란, 최대 블록 사이즈 내에서 사용되고 있는 가장 깊은 심도를 나타낸다. 바꿔 말하면, 최대 사용 계층이란, 분할 패턴에 포함되는 블록 중, 가장 깊은 블록의 계층이다.

D0type가 0이 아닌 경우(단계 S502에서 NO), 다음에, 분할 정보 기술부(112)는, 모든 D1type가 0인지 여부를 판정한다(단계 S504). 모든 D1type이 0인 경우(단계 S504에서 YES), 이 계층 1(Depth=1)에서 분할 무이다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_max_depth”에 대하여, Depth=1을 나타내는 “1”을 세트한다(단계 S505).

한편, D1type의 적어도 1개가 0이 아닌 경우(단계 S504에서 NO), 다음에, 분할 정보 기술부(112)는, 모든 D2type가 0인지 여부를 판정한다(단계 S506). 모든 D2type가 0인 경우(단계 S506에서 YES), 이 계층 2(Depth=2)에서 분할 무이다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_max_depth”에 대하여, Depth=2을 나타내는 “2”을 세트한다(단계 S507).

한편, D2type의 적어도 1개가 0이 아닌 경우(단계 S506에서 NO), 최소의 블록 사이즈까지 분할이 행해진다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_max_depth”에 대하여, Depth=3을 나타내는 “3”을 세트한다(단계 S508).

다음에, 분할 정보 기술부(112)는, D1type의 적어도 1개가 0에 세트되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S509). D1type의 적어도 1개가 0으로 세트되어 있는 경우(단계 S509에서 YES), Depth=1의 사이즈 블록 중, 분할되지 않은 블록이 있는 것을 나타낸다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_min_depth”에 대하여, Depth=1을 나타내는 “1”을 세트한다(단계 S510). 여기에서, 변수 “used_min_depth”은, 최소 사용 계층을 나타내는 최소 사용 계층 정보이다. 또한, 최소 사용 계층이란, 최대 블록 사이즈 내에서 사용되고 있는 가장 얕은 심도를 나타낸다. 바꿔 말하면, 최소 사용 계층이란, 분할 패턴에 포함되는 블록 중, 가장 얕은 블록의 계층이다.

한편, D1type 중 0에 세트되어 있는 것이 없는 경우(단계 S509에서 NO), 다음에, 분할 정보 기술부(112)는, D2type의 적어도 1개가 0에 세트되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S511). D2type의 적어도 1개가 0에 세트되어 있는 경우(단계 S511에서 YES), Depth=2의 사이즈의 블록 중, 분할되지 않은 블록이 있는 것을 나타낸다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_min_depth”에 대하여, Depth=2을 나타내는 “2”를 세트한다(단계 S512).

또한, D2type 중 0으로 세트되어 있는 것이 없는 경우(단계 S511에서 NO), Depth=2의 사이즈 블록의 전체가 분할되어 있다. 따라서, 분할 정보 기술부(112)는, 변수 “used_min_depth”에 대하여, Depth=3을 나타내는 “3”을 세트한다(단계 S513).

분할 정보 기술부(112)는, 상기에 나타내는 바와같이, “used_max_depth”을 결정한다. 또한, 분할 정보 기술부(112)는, “used_max_depth=3”이 되는 경우만, “used_min_depth”을 결정한다. 또한, 분할 정보 기술부(112)는, “used_max_depth”과 “used_min_depth”에 의거하여, 분할 정보(130)에 포함되는 분할 모드 정보 중, 가변 길이 부호화부(109)에서 가변 길이 부호화하는 분할 모드 정보(130A)를 결정한다. 그리고, 분할 정보 기술부(112)는, “used_max_depth”과 “used_min_depth”과, 결정된 분할 모드 정보(130A)를 포함하는 분할 정보(131)를 생성하고, 생성한 분할 정보(131)를 가변 길이 부호화부(109)에 대하여 출력한다.

여기에서, 도 6a∼도 6c를 이용하여 가변 길이 부호화부(109)에서 부호화되는 신호에 대하여 상세하게 설명한다.

도 6a∼도 6c는 각각 상이한 블록 분할의 결과에 대한 분할 정보(130) 및 (131)를 나타내는 모식도이다.

우선, 도 6a의 블록 분할 결과의 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 분할 정보(130)는, 64×64블록에 대하여 “1”, 32×32블록에 대하여 “0101”, 32×32블록에서 “1” (분할한다)인 2개의 16×16블록에 대하여 각각, “0000”, “0000”을 분할 모드 정보로서 포함한다. 또한, 분할 정보 기술부(112)에 의해, 이 경우의 “used_max_depth”은 “2”인 것이 결정된다. 이 경우, 분할된 결과의 최대의 계층이 2이므로, 16×16블록에 대한 분할 무라고 하는 정보 “0000”, “0000”은 불필요하다. 이 때문에, 분할 정보 기술부(112)는, 32×32블록에 대한 분할 모드 정보 “0101”만을 부호화하는 분할 모드 정보(130A)로 결정한다. 그리고, 가변 길이 부호화부(109)는, “used_max_depth”과 32×32블록에 대한 분할 모드 정보 “0101”을 포함하는 분할 정보(131)에 대하여 가변 길이 부호화 처리를 행한다.

여기서의 예에서는, 분할 모드 정보는 분할하는 (1), 및 하지 않는 (0)을 나타내는 정보로서 취급하고 있으므로, 분할 정보(130)의 비트 길이는 13비트로 표시된다. 한편, 분할 정보 기술부(112)에 의해 최대 사용 계층을 결정함으로써, 가변 길이 부호화부(109)에서 부호화되는 분할 정보(131)는, 분할 모드 정보 4비트와, “used_max_depth”이다. 여기서 “used_max_depth”은, 0부터 3까지(여기에서의 예는, 계층 3이 최대)로 결정되어 있으므로, 2비트로 표현하는 것이 가능하다. 즉, 이 경우, 13비트의 정보를 6비트로 표현할 수 있다.

다음에, 도 6b에 나타내는 다른 블록 분할 결과의 경우에 대하여 설명한다. 전술과 마찬가지로, 분할 정보(130)는 64×64블록에 대하여 “1”, 32×32블록에 대하여 “1111”, 32×32블록에서 “1” (분할한다)인 4개의 16×16블록에 대하여 각각, “0000”, “0001”, “0000”, “1100”을 분할 모드 정보로서 포함한다. 또한, 분할 정보 기술부(112)에 의해, 이 경우의 “used_max_depth”은 “3”인 것이 결정되고, “used_min_depth”은 “2”인 것이 결정된다. 이 경우, 분할된 결과의 최소의 계층이 2이므로, 32×32블록에 대한 분할 유라는 분할 모드 정보 “1111”은 불필요하다. 이 때문에, 분할 정보 기술부(112)는, 16×16블록에 대한 4개의 분할 모드 정보만을 부호화하는 분할 모드 정보(130A)로 결정한다. 그리고, 가변 길이 부호화부(109)는, “used_max_depth”와 “used_min_depth”와 16×16블록에 대한 분할 모드 정보 “0000”, “0001”, “0000”, “1100”을 포함하는 분할 정보(131)에 대하여 가변 길이 부호화 처리를 행한다.

도 6a의 경우와 동일하게 비트 길이에 대하여 고찰하면, 분할 정보(130)의 비트 길이는 21비트이다. 한편, 가변 길이 부호화부(109)로 부호화되는 분할 정보(131)는, 분할 모드 정보 16비트와, “used_max_depth”와 “used_min_depth”로 된다. 여기서 “used_max_depth”은 전술과 같이 2비트이다. 또한, “used_mim_depth”은 1부터 3까지로 결정되어 있으므로, 1∼2비트로 표현하는 것이 가능하다. 따라서, 이 경우, 21비트의 정보를 20비트로 표현할 수 있다.

다음에, 도 6c에 나타내는 별도의 블록 분할 결과의 경우에 대하여 설명한다. 전술과 마찬가지로, 분할 정보(130)는, 64×64블록에 대하여 “1”, 32×32블록에 대하여 “1111”, 32×32블록에서 “1”(분할한다)인 4개의 16×16블록에 대하여 각각, “1111”, “1111”, “1111”, “1111”을 분할 모드 정보로서 포함한다. 또한, 분할 정보 기술부(112)에 의해, 이 경우의 “used_max_depth”은 “3”인 것이 결정되고, “used_min_depth”은 “3”인 것이 결정된다. 이 경우, 분할된 결과의 최소의 계층이 3이므로, 32×32블록, 및 16×16블록에 대한 분할 유라는 분할 모드 정보 “1111”은 불필요하다. 이 때문에, 가변 길이 부호화부(109)에서는, “used_max_depth”과 “used_min_depth”을 포함하는 분할 정보(131)에 대하여 가변 길이 부호화 처리를 행한다.

도 6a 및 도 6b의 경우와 마찬가지로 비트 길이에 대하여 고찰한다. 분할 정보(130)의 비트 길이는 21비트로 표시된다. 이를, 분할 정보 기술부(112)에 의해 최대 사용 계층 및 최소 사용 계층을 결정함으로써, 가변 길이 부호화로 부호화되는 분할 정보(131)는, “used_max_depth”과 “used_min_depth”이 된다. 여기서 “used_max_depth”은 전술과 같이 2비트이며, “used_max_depth”은 1∼2비트이다. 따라서, 이 경우, 21비트의 정보를 4비트로 표현할 수 있다.

또한, 가변 길이 부호화 시에 통계 정보를 이용하여, 빈번하게 발생하는 신호에 대하여 짧은 비트 길이를 할당하고, 그다지 발생하지 않는 신호에 대하여 긴 비트 길이를 할당해도 된다. 또한, 산술 부호화와 같은 동적인 확률 모델을 이용하여 가변 길이 부호화해도 된다. 즉, 상술한 비트 길이의 차분은 참고치이지만, 본 실시의 형태에 관련된 분할 정보 기술 방법을 이용함으로써, 크게 부호량을 삭감할 수 있는 가능성이 높은 것을 알 수 있다.

상술과 같이, 예측부(107)는, 이미 부호화가 끝난 화상 신호인 복호 화상 신호(127)로부터 예측 화상 신호(128)를 생성한다. 그리고, 예측부(107)는, 생성된 예측 화상 신호(128)를 차분부(101) 및 가산부(106)에 대하여 출력한다.

차분부(101)는, 입력 화상 신호(120)를 분할한 신호인 분할 화상 신호(121)와 예측 화상 신호(128)의 차분을 산출함으로써 차분 신호(122)를 생성하고, 생성된 차분 신호(122)를 변환부(102)에 대하여 출력한다.

변환부(102)는, 차분 신호(122)에 대하여 변환 처리를 실시함으로써 변환 계수(123)를 생성하고, 생성한 변환 계수(123)를 양자화부(103)에 대하여 출력한다.

양자화부(103)는, 변환 계수(123)에 대하여 양자화 처리를 실시함으로써 양자화 변환 계수 정보(124)를 생성하고, 생성한 양자화 변환 계수 정보(124)를 가변 길이 부호화부(109) 및 역양자화부(104)에 대하여 출력한다.

역양자화부(104)는, 양자화 변환 계수 정보(124)에 역양자화 처리를 실시함으로써 변환 계수(125)를 생성하고, 생성한 변환 계수(125)를 역변환부(105)에 대하여 출력한다. 역변환부(105)는, 변환 계수(125)에 대하여 역변환 처리를 실시함으로써 복호 잔차 화상 신호(126)를 생성하고, 생성한 복호 잔차 화상 신호(126)를 가산부(106)에 대하여 출력한다.

가산부(106)는, 복호 잔차 화상 신호(126)와 예측 화상 신호(128)를 가산함으로써 복호 화상 신호(127)를 생성하고, 생성한 복호 화상 신호(127)를 예측부(107)에 대하여 출력한다.

가변 길이 부호화부(109)는, 부호화 대상이 되는 신호인 양자화 변환 계수 정보(124), 부호화 제어 신호(132) 및 분할 정보(131)를, 신호의 종별에 따라서 가변 길이 부호화함으로써 부호열(140)을 생성한다.

또한, 상기의 분할 정보 기술 방법의 부호열(140)의 구조에 대해서는, 실시의 형태 4에서 상세하게 설명한다.

또한, 상기의 분할 패턴의 결정 방법에 대해서는 일예이며, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 이미 부호화가 끝난 주변 블록의 분할 결과를 이용해도 된다. 또한, 이미 부호화가 끝난 다른 프레임의 분할 결과를 이용해도 된다. 이들 경우의 상세에 대해서는, 실시의 형태 3에서 상세하게 설명한다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 부호화 단위인 매크로 블록의 분할에 대해서 설명했는데, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 변환부(102)에 의해 변환 처리를 행하는 단위를 동일하게 표기해도 된다. 이 경우의 상세에 대해서는, 실시의 형태 4에서 상세하게 설명한다.

또한, 상기의 설명에서는 블록을 4분할하거나, 분할하지 않는 2개의 타입만을 이용하는 경우를 설명했는데, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 비특허문헌 1의 경우와 마찬가지로, 정방형이 아닌 형상(16×8, 8×16)으로 분할하는 경우에도, 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우의 상세에 대해서는, 실시의 형태 5에서 상세하게 설명한다.

또한, 전술의 가변 길이 부호화부(109)에서 산술 부호를 이용할 경우, 이미 부호화가 끝난 블록의 형상 정보, 및/또는, 최대 사용 계층, 및/또는, 최소 사용 계층의 정보에 의거하여 산술 부호에 이용하는 확률 모델을 전환해도 된다. 이에 따라, 부호화 효율을 더욱 향상시키는 것을 기대할 수 있다.

또한, 전술의 가변 길이 부호화부(109)에서 가변 길이 부호 테이블을 이용할 경우, 전술의 비트 길이 연산으로, 분할 정보의 삭감폭이 큰 경우의 최대 사용 계층, 및/또는, 최소 사용 계층의 정보에 대하여, 긴 비트 길이를 할당하고, 상기 삭감 폭이 작은 경우의 최대 사용 계층, 및/또는, 최소 사용 계층의 정보에 대하여, 짧은 비트 길이를 할당해도 된다. 이에 따라, 본 실시의 형태에 의한 부호화 효율의 향상율을 더욱 올릴 수 있다.

또한, 본 실시의 형태의 상세의 설명에서는, 최대 블록 사이즈를 수평 64화소×수직 64화소로 하고, 최소 블록 사이즈를 수평 8화소×수직 8화소로 했는데, 본 발명은, 이 사이즈에 한정되지 않고 적응할 수 있다.

(실시의 형태 2)

본 발명의 실시의 형태 2에서는, 상술한 화상 부호화 장치(100)에 의해 생성된 부호열(140)을 복호하는 화상 복호 장치(200)에 대하여 설명한다.

도 7은, 본 실시의 형태에 관련된 분할 정보 복원부(207)를 이용한 화상 복호 장치(200)의 블록도이다. 도 7에 나타내는 화상 복호 장치(200)는, 가변 길이 복호부(201)와, 복호 제어부(202)와, 역양자화부(203)와, 역변환부(204)와, 예측부(205)와, 가산부(206)와, 분할 정보 복원부(207)를 구비한다. 또한, 예측부(205)는 내부에 메모리를 구비하고 있어도 된다.

부호열(140)은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 부호화 장치(100)에 의해 생성된 부호열이다. 이 부호열(140)은, 가변 길이 복호부(201)에 입력된다.

가변 길이 복호부(201)는, 부호열(140)에 포함되는 분할 정보를 복호한다. 구체적으로는, 가변 길이 복호부(201)는, 부호열(140)에 대하여 가변 길이 복호를 실시함으로써 복호 신호(221)를 생성하고, 생성된 복호 신호(221)를 분할 정보 복원부(207)와 복호 제어부(202)와 역양자화부(203)에 대하여 출력한다. 또한, 가변 길이 복호부(201)는, 분할 정보 복원부(207)에 의해 얻어지는 분할 정보(226)에 의거하는 분할 단위로 처리를 행한다.

복호 신호(221)가 양자화된 변환 계수인 경우, 역양자화부(203)는, 복호 신호(221)에 역양자화를 실시함으로써 변환 계수(222)를 생성한다. 역변환부(204)는, 변환 계수(222)에 역변환을 실시함으로써 복호 잔차 화상 신호(223)를 생성하고, 생성된 복호 잔차 화상 신호(223)를 가산부(206)에 대하여 출력한다.

또한, 복호 신호(221)가 예측 방법을 나타내는 예측 화상 생성 관련 정보(225)인 경우, 복호 제어부(202)는 분할 정보 복원부(207)에서 취득되는 분할 정보(226)와, 예측 화상 생성 관련 정보(225)를 예측부(205)에 대하여 출력한다. 여기에서, 예측 화상 생성 관련 정보(225)란, 화상 부호화 장치(100)에 있어서의 부호화 제어 신호(132)에 대응하고, 예를 들면, 예측 모드 및 예측 정보를 포함한다.

예측부(205)는, 이미 복호가 끝난 복호 화상 신호(출력 화상 신호(240))와, 복호 제어부(202)에서 얻어지는 예측 화상 생성 관련 정보(225)를 이용하여, 분할 정보(226)에 의거하는 분할 단위로, 예측 화상 신호(224)를 생성하고, 생성된 예측 화상 신호(224)를 가산부(206)에 대하여 출력한다. 가산부(206)는, 복호 잔차 화상 신호(223)와 예측 화상 신호(224)를 가산함으로써 복호 화상 신호(출력 화상 신호(240))를 생성한다.

또한, 복호 신호(221)가 분할 복호 정보인 경우, 분할 정보 복원부(207)는, 분할 복호 정보로부터 분할 정보(226)로 복원함으로써 분할 패턴을 판정한다. 여기에서, 분할 복호 정보란, 화상 부호화 장치(100)에 있어서의 분할 정보(131)에 상당한다. 또한, 분할 정보(226)는, 분할 패턴을 나타내고, 실시의 형태 1에 있어서의 분할 정보(130)에 상당한다. 이 처리의 흐름에 대하여 도 8을 이용하여 상세하게 설명한다.

분할 정보 복원부(207)는, 분할 복호 정보 중의 “used_max_depth”의 값을 취득한다(단계 S801). “used_max_depth”이 0인 경우(단계 S802에서 NO, 또한 단계 S803에서 NO), 분할 정보 복원부(207)는, 최대의 블록 사이즈를 분할하지 않는다고 결정한다(단계 S804). 한편, “used_max_depth”이 1인 경우(단계 S802에서 NO, 또한 단계 S803에서 YES), 분할 정보 복원부(207)는, 모든 블록을 Depth=1의 사이즈(최대 블록을 4분할한 사이즈)로 분할한다고 결정한다(단계 S805).

“used_max_depth”가 2인 경우(단계 S802에서 YES, 또한 단계 S806에서 NO), 분할 정보 복원부(207)는, Depth1의 블록에 대하여 카운터를 0, 1, 2, 3의 순서대로 변화시켜, 각 블록의 “D1type”을 취득한다(단계 S807∼단계 S809).

분할 정보 복원부(207)는, 여기에서 얻어지는 D1type에 의거하여, 최대 블록을 분할한다(단계 S810). 또한, D1type는, 최대 블록을 4분할한 각각의 블록에 대하여, 예를 들면 Z자의 순번으로 분할 패턴을 지정하는 정보이다. 분할 정보 복원부(207)는, D1type에 의거하여, 4분할한 각 블록을 분할할지 분할하지 않을지를 판단함으로써, 최대 블록의 분할 패턴을 결정한다.

“used_max_depth”이 3인 경우(단계 S802에서 YES, 또한 단계 S806에서 YES), 분할 정보 복원부(207)는, “used_min_depth”을 취득한다(단계 S811).

“used_min_depth”이 3인 경우(단계 S812에서 NO, 또한 단계 S813에서 NO), 분할 정보 복원부(207)는, 모든 블록을 Depth=3의 사이즈(최대 블록을 64분할한 사이즈)로 분할한다고 결정한다(단계 S814).

“used_min_depth”이 2인 경우(단계 S812에서 NO, 또한 단계 S813에서 YES), 분할 정보 복원부(207)는, Depth1의 블록에 대하여 카운터를 0, 1, 2, 3의 순서대로 변화시키고, 또한, 각각 Depth1보다 1단 깊은 계층인 각각의 Depth2의 블록에 대하여 카운터를 0, 1, 2, 3의 순으로 변화시킴으로써, Depth2의 각 블록의 “D2type”을 순서대로 취득한다(단계 S815∼단계 S819). 그리고, 분할 정보 복원부(207)는, D1type가 모두 1이라고 간주하고, D2type에 의거하여, 최대 블록을 분할한다(단계 S820). 구체적으로는, 분할 정보 복원부(207)는, 최대 블록을 Depth=2의 사이즈로 모두 분할한다. 그리고, 분할 정보 복원부(207)는, 각각의 블록에 대하여, D2type에 의거하여, 당해 블록을 분할할지, 분할하지 않을지를 판단함으로써, 최대 블록의 분할 패턴을 결정한다.

“used_min_depth”이 1인 경우(단계 S812에서 YES), 분할 정보 복원부(207)는, Depth1의 블록에 대하여 카운터를 0, 1, 2, 3의 순으로 변화시켜서 반복 처리(단계 S821과 단계 S827로 둘러싸여지는 영역의 처리)를 행함으로써, Depth1의 각 블록의 “D1type”을 취득한다(단계 S822).

또한, “D1type”이 0이 아닌 경우(단계 S823에서 NO), 분할 정보 복원부(207)는, Depth2의 블록에 대하여 카운터를 0, 1, 2, 3의 순으로 변화시켜서 반복 처리(단계 S824과 단계 S826로 둘러싸여지는 영역의 처리)를 행함으로써, Depth2의 각 블록의 “D2type”을 취득한다(단계 S825). 그 후, 분할 정보 복원부(207)는, Depth1의 카운터를 1개 진행시킨다.

한편, “D1type”이 0인 경우(단계 S823에서 YES), 분할 정보 복원부(207)는, Depth1의 카운터를 1개 진행시킨다(단계 S827). 모든 루프가 종료한 단계에서, 계층마다의 Depth1 및 Depth2에 대응하는 각 블록을 분할할지, 분할하지 않을지를 나타내는 정보인 D1type 및 D2type에 의거하여, 분할 정보 복원부(207)는, 최대 블록의 분할 패턴을 결정한다(단계 S828).

상기와 같은 처리를 행함으로써, 실시의 형태 1에 관련된 부호화 방법으로 부호화한 부호열(140)을 정확하게 복호 처리할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은, 부호화 효율이 높은 부호화 방법, 및 복호 방법을 실현할 수 있다.

(실시의 형태 3)

본 실시의 형태에서는, 분할 정보 기술부(112)가 분할 패턴을 예측하는 경우에 대하여 설명한다.

분할 정보 기술부(112)는, 이미 부호화가 끝난 블록의 분할 패턴을 이용하여, 처리 대상의 블록의 분할 패턴의 예측값인 예측 분할 패턴을 추정한다. 또한, 분할 제어부(111)는, 추정된 예측 분할 패턴을 이용하여, 처리 대상의 블록의 분할 패턴을 결정한다.

또한, 분할 정보 기술부(112)는, 처리 대상의 블록과 동일 프레임 내의, 당해 처리 대상의 블록에 인접하는 블록의 분할 패턴을 이용하여, 당해 처리 대상의 블록의 분할 패턴을 추정해도 되는, 시간적으로 별도의 프레임에 포함되는 블록의 분할 패턴을 이용하여, 처리 대상의 블록의 분할 패턴을 추정해도 된다.

우선 인접하는 블록의 이미 부호화 및 복호가 끝난 블록(이하, 인접 블록이라고도 기술한다)의 분할 패턴으로부터 처리 대상의 블록(이하, 대상 블록이라고도 기술한다)의 분할 패턴을 예측하는 방법에 대하여 도 9a∼도 9l 및 도 10을 이용하여 설명한다. 도 9a∼도 9l은, 인접 블록의 분할 정보로부터 대상 블록의 분할 정보를 예측하는 경우를 설명하기 위한 모식도이다.

도 9a∼도 9l은, 대상 블록(900)에 대하여, 인접 블록(901) 및 (902)을 이용하여 예측하는 경우의 예이다. 여기서 도 9a, 도 9e 및 도 9i는 각각 대상 블록(900) 내의 인접 블록을 예측에 이용하지 않는 경우 중, 좌측 인접의 블록을 우선한 경우의 예를 나타낸다. 도 9b, 도 9f 및 도 9j는 각각 대상 블록(900) 내의 인접 블록을 예측에 이용하지 않는 경우 중, 상측 인접의 블록을 우선한 경우의 예를 나타낸다. 도 9c, 도 9g 및 도 9k는 각각 대상 블록(900) 내의 인접 블록을 예측에 이용하는 경우 중, 좌측 인접의 블록을 우선한 경우의 예를 나타낸다. 도 9d, 도 9h 및 도 9l은 각각 대상 블록(900) 내의 인접 블록을 예측에 이용하는 경우 중, 상측 인접의 블록을 우선한 경우의 예를 나타낸다.

또한 도 9a∼도 9h는 특히 예측에 제한을 두지 않는 경우의 예를 나타낸다. 도 9i∼도 9l은 최대 예측 계층 블록(이 경우는 Depth=2의 예)을 지정한 경우의 예를 나타낸다.

도 10은, 본 실시의 형태에 관련된 분할 패턴의 예측 순서를 나타내는 플로우 챠트이다.

여기에서, 분할 정보 기술부(112)는, 예측 처리를, 분할 패턴의 결정 처리의 순번과 동일하게 (예를 들면 Z자의 순번) 행하고, 계층(Depth)에 관해서는 상위(Depth=0)로부터 하위(Depth=최소 블록 사이즈가 있는 계층)로의 순번으로 행한다.

우선, 분할 정보 기술부(112)는, 대상 블록에 대하여 인접하는 처리가 끝난 인접 블록의 분할 정보를 취득한다(단계 S1001). 이 때 취득하는 분할 정보는, 대상 블록과 동일 계층의 인접 블록의 분할 정보이다. 또한, 분할 정보 기술부(112)는, 동일 계층의 인접 블록의 분할 정보가 없는 경우에는, 대상 블록의 분할 정보를 “분할 무”로 결정한다.

상측 및 좌측의 인접 블록의 분할 정보 중 양쪽, 또는, 상측 및 좌측 중 우선되는 측이 “분할 무”를 나타내는 경우(단계 S1002에서 YES), 분할 정보 기술부(112)는, 대상 블록을 분할하지 않는다고 예측한다(단계 S1003). 한편, 상측 및 좌측 중 우선되는 측이 “분할 유”를 나타내는 경우(단계 S1002에서 NO), 분할 정보 기술부(112)는, 대상 블록을 분할한다고 예측한다(단계 S1004). 또한, 분할 정보 기술부(112)는, 대상 블록을 분할한다고 예측한 경우에는, 또한 다음 계층에 대하여 동일한 처리를 실시한다.

상측 인접 및 좌측 인접 중 어느쪽을 우선할지를 나타내는 정보는, 후술의 헤더 정보로 보내도 되고, 미리 부호화측 및 복호측에서 정해 두어도 된다.

또한, 도 9a, 도 9b, 도 9e, 도 9f, 도 9i 및 도 9j의 경우와 같이, 인접 블록의 분할 정보를 취득할 경우, 예측 대상이 되는 최대의 블록 사이즈(Depth=0로 나타내는 사이즈) 중에서는 처리가 끝난 것으로 하지 않아도 된다. 즉, 최대의 블록 사이즈인 대상 블록(900)에 포함되는, 분할된 블록이 대상 블록인 경우에는, 분할 정보 기술부(112)는, 대상 블록(900)에 포함되는 인접 블록의 분할 정보를 이용하지 않고, 인접 블록(901) 및 (902)에 포함되는 인접 블록의 분할 정보만을 이용하여 예측을 행한다. 이 경우, 상측 및 좌측의 인접 블록의 분할 정보에 의해서만 분할 예측을 하는 경우가 있으므로, 처리 속도를 올릴 수 있다.

한편, 예측은 처리순과 동일하게(예를 들면 Z자의 순번) 행하기 위해서, 도 9c, 도 9d, 도 9g, 도 9h, 도 9k 및 도 9l의 경우와 같이, 최대의 블록 사이즈 내의 인접 블록의 분할 예측 정보를 이용할 수도 있다. 이 경우, 예측의 정밀도를 올릴 수 있으므로, 부호량 삭감을 더욱 기대할 수 있다.

또한, 예측은 처리순과 동일하므로, 이미 결정된 분할 정보를 이용할 수도 있다. 이 경우, 예측의 정밀도를 더욱 올릴 수 있으므로, 부호량 삭감을 더욱 기대할 수 있다.

또한, 최대 블록 사이즈 내의 처리가 끝난 분할 예측 정보를 사용할지, 사용하지 않을지, 이미 처리가 끝난 분할 정보를 사용할지, 사용하지 않을지를 나타내는 정보는, 그 적어도 한쪽을 후술의 헤더 정보로 보내도 되고, 미리 부호화측 및 복호측에서 정해 두어도 된다.

다음에, 이미 부호화 및 복호가 끝난 다른 프레임의 블록의 분할 패턴으로부터 대상 블록의 분할 패턴을 예측하는 방법에 대하여 도 11a 및 도 11b를 이용하여 설명한다. 도 11a 및 도 11b는, 이미 부호화 및 복호가 끝난 프레임의 블록의 분할 패턴으로부터 대상 블록의 분할 패턴을 예측하는 경우를 설명하기 위한 모식도이다. 도 11a는 이미 부호화 및 복호가 끝난 처리 완료 프레임(1101) 내의 블록 분할 결과와, 부호화 및 복호 대상인 대상 프레임(1102)의 대상 블록의 분할 예측 결과를 나타내는 모식도이다.

여기에서, 도 11a에 나타내는 분할 형상 상대 위치 정보란, 어느 예측 프레임의 어느 블록을 예측에 이용할지를 나타내는 정보이다. 또한, 도 11b에 나타내는 바와같이, 대상 프레임(1103)에 대하여 시간적으로 전방의 처리가 끝난 프레임(1104) 또는 후방의 처리가 끝난 프레임(1105) 중 어느 하나의 분할 결과를 이용함으로써, 효율적으로 예측을 행할 수 있다.

또한, 분할 정보 기술부(112)는, 분할 대상 블록(최대 블록 사이즈)에 대하여, 미리 결정된 방법으로 산출되는 화면 내 예측에 사용되는 움직임 벡터 정보 중의 대표 움직임 벡터 정보에 의거하여 분할 형상 상대 위치 정보를 결정해도 된다. 예를 들면, 분할 정보 기술부(112)는, 인접하는 블록의 움직임 벡터의 중간치를 계산함과 더불어, 참조 프레임에 대해서도 마찬가지로 움직임 벡터의 중간치를 계산한다. 그리고, 분할 정보 기술부(112)는, 산출한 중간치에 의거하는 움직임 벡터를 분할 형상 상대 위치 정보로 해도 된다.

또는, 분할 정보 기술부(112)는, 분할 대상 블록이 움직임 벡터를 포함하는 경우에는, 그 선두의 움직임 벡터와 참조 프레임 정보를 그대로, 분할 형상 상대 위치 정보로 해도 된다. 이 경우에는, 예측을 위한 추가 정보를 전송할 필요가 없기 때문에, 부호량을 삭감할 수 있다. 또한, 이 경우에도, 화상 부호화 장치(100)는, 분할 형상 상대 위치 정보를 별도 전송해도 된다. 예를 들면, 화상 부호화 장치(100)는, 분할 대상 블록의 분할 정보를 먼저 도출한다. 그리고, 화상 부호화 장치(100)는, 이미 부호화가 끝난 프레임 중에서 분할 대상 블록과 같거나, 또는 가장 가까운 분할 정보를 가지는 블록과, 당해 분할 대상 블록과의 상대 위치 정보를 분할 형상 상대 위치 정보로서 산출한다. 그리고, 화상 부호화 장치(100)는, 이 분할 형상 상대 위치 정보를 예를 들면 화면 내 예측 시에 예측부(107)로 이용되는 움직임 벡터 정보와 동일하게 부호화 및 복호해도 된다.

다음에, 도 12a 및 도 12b를 이용하여, 예측한 분할 정보를 이용하여 어떻게 부호화한 분할 정보를 전송하고(도 12a), 어떻게 분할 정보를 복원하는지를 (도 12b) 설명한다.

분할 정보 기술부(112)는, 분할 패턴과 예측 분할 패턴의 차분을 산출하고, 당해 차분을 포함하는 분할 정보(131)를 생성한다. 이하, 그 상세를 설명한다.

도 12a는, 실시의 형태 3에 관련된 분할 정보 기술부(112)에 있어서의 동작을 설명하는 플로우 챠트이다. 또한, 분할 정보 기술부(112)는, 기술 처리를, 분할 패턴의 결정 처리의 순번과 동일하게 (예를 들면 Z자의 순번) 행하고, 계층(Depth)에 관해서는 상위(Depth=0)로부터 하위(Depth=최소 블록 사이즈가 있는 계층)로의 순번으로 행한다.

우선, 분할 정보 기술부(112)는, 대상 블록에 대하여 분할 정보와, 예측한 분할 정보(이하, 예측 분할 정보)를 취득한다(단계 S1201). 다음에, 분할 정보 기술부(112)는, 실시의 형태 1에 있어서의 최대 사용 계층(used_max_depth)을 도출한 처리와 마찬가지로, 최대 차분 계층을 도출한다(단계 S1202). 여기에서, 최대 차분 계층은, 어느 계층에서 분할 정보와 예측 분할 정보가 상이한지를 나타내는 정보이다. 바꿔 말하면, 최대 차분 계층은, 분할 정보와 예측 분할 정보가 상이한 최상위의 계층을 나타내는 정보이다. 예를 들면, 이 도출 방법으로는, 예측 분할 정보와 분할 정보가 동일한 경우를 0, 동일하지 않은 경우를 1로 치환하고, 도 5의 플로우 챠트에 도달함으로써 도출할 수 있다. 또한, 분할 정보 기술부(112)는, 최대 차분 계층보다도 아래 계층(작은 블록)이 있는 경우, 그 계층에 대한 분할 정보를 세트한다(단계 S1203).

또한, 이 기술 방법은 일예이며, 본 발명에 관련된 예측 방법을 이용하면, 기술 방법에 대해서는 이에 한정되지 않는 것으로 한다.

도 12b는, 도 12a의 순서로 부호화된 분할 정보의 복원 동작을 설명하는 플로우 챠트이다.

우선, 분할 정보 복원부(207)는, 분할 대상의 블록에 대한 최대 차분 계층 정보 및 예측 분할 정보를 취득한다(단계 S1204). 여기에서, 최대 차분 계층 정보는, 최대 차분 계층을 나타내는 정보이며, 화상 부호화 장치(100)에 의해 생성된 부호열(140)에 포함되어 있다. 또한, 예측 분할 정보는, 상술한 화상 부호화 장치(100)에서의 처리와 동일한 처리를 행함으로써, 화상 복호 장치(200)로 생성된다.

다음에, 분할 정보 복원부(207)는, 최대 차분 계층보다 위의 계층(예측과 동일하게 되어 있는 정보)에 대한 분할 정보로 취득한 예측 분할 정보를 세트한다(단계 S1205).

마지막에, 분할 정보 복원부(207)는, 최대 차분 계층보다 아래 계층의 분할 정보를 복원함으로써(단계 S1206), 대상 블록의 분할 정보를 복원할 수 있다. 여기에서, 최대 차분 계층보다 아래 계층의 분할 정보는, 화상 부호화 장치(100)에 의해 생성된 부호열(140)에 포함되어 있다.

(실시의 형태 4)

본 실시의 형태에서는, 분할 정보 기술부(112)가 분할 관련 정보를 스트림의 헤더 정보로서 기록하고, 부호화 및 복호하는 방법을 설명한다.

도 13은, 본 실시의 형태에 관련된 화상 부호화 방법에 있어서의 부호열(140)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 13(a)는 적어도 1화면으로 구성되는 동화상 시퀀스에 대응하는 부호화 신호를 나타낸다. 도 13(a)에 나타내는 바와같이, 부호열(140)은, 전화면의 데이터인 시퀀스 데이터(SeqData)와, 전화면의 전 데이터에 공통 데이터인 시퀀스 헤더(SeqHdr)를 포함한다. 시퀀스 헤더(SeqHdr)는, 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함한다.

분할 관련 정보(SepInfo)는, 예를 들면, 실시의 형태 1에서 설명한 수법을 이용할지, 분할 정보(Dn_type의 정보)만을 부호화할지를 전환하기 위한 플래그이다. 또한, 분할 관련 정보(SepInfo)는, 실시의 형태 3에서 설명한, 분할 패턴의 예측에 관한 정보여도 된다.

도 13(b)는 시퀀스 데이터(SeqData)의 구조를 나타낸다. 시퀀스 데이터(SeqData)는, 복수의 픽처 신호(PicStr)를 포함한다. 각 픽처 신호(PicStr)는, 1화면에 대응하는 부호화 신호이다. 바꿔 말하면, 각 픽처 신호(PicStr)는, 픽처의 부호화 신호이다.

도 13(c)는 픽처 신호(PicStr)의 구조를 나타낸다. 픽처 신호(PicStr)는, 1화면의 데이터인 픽쳐 데이터(PicData)와, 1화면 전체에 공통 데이터인 픽처 헤더(PicHdr)를 포함한다. 예를 들면, 픽처 헤더(PicHdr)는 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함해도 된다.

도 13(d)는 픽쳐 데이터(PicData)의 구조를 나타낸다. 픽쳐 데이터(PicData)는, 복수의 슬라이스 신호(SliceStr)를 포함한다. 각 슬라이스 신호(SliceStr)는, 복수의 블록 단위의 집합인 슬라이스의 부호화 신호이다.

도 13(e)는 슬라이스 신호(SliceStr)의 구조를 나타낸다. 슬라이스 신호(SliceStr)는, 1슬라이스의 데이터인 슬라이스 데이터(SliceData)와, 1슬라이스의 전 데이터에 공통 데이터인 슬라이스 헤더(SliceHdr)를 포함한다. 슬라이스 헤더(SliceHdr)는, 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함해도 된다. 이에 따라, 화상 부호화 장치(100)에 있어서 슬라이스 데이터(SliceData) 단위로 적절하게 처리 방법을 전환한 경우에도, 화상 복호 장치(200)는, 수신한 부호화 신호를 정확하게 복호할 수 있다.

또한, 시퀀스 데이터(SeqData)에 복수의 픽처 신호(PicStr)가 포함되어 있는 경우에는, 모든 픽처 헤더(PicHdr)가 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함하는 대신에, 일부 픽처 헤더(PicHdr)만이 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함해도 된다.

마찬가지로, 픽쳐 데이터(PicData)에 복수의 슬라이스 신호(SliceStr)가 포함되어 있는 경우는, 모든 슬라이스 헤더(SliceHdr)가 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함하는 대신에, 일부 슬라이스 헤더(SliceHdr)만이 분할 관련 정보(SepInfo)를 포함해도 된다. 분할 관련 정보(SepInfo)의 내용이 각 슬라이스에서 공통이면, 도 13(e)에 나타내는 바와 같이 슬라이스 헤더(SliceHdr)에 분할 관련 정보(SepInfo)가 없는 경우는, 화상 복호 장치(200)는, 대상 슬라이스의 분할 관련 정보로서 다른 슬라이스의 슬라이스 헤더(SliceHdr)에 포함되는 분할 관련 정보(SepInfo)를 대용한다. 이에 따라, 분할 관련 정보(SepInfo)가 반복하여 포함됨에 의한 비트수의 증가를 억제하는 것이 가능하다.

또한, 도 13(e)에 나타내는 바와같이, 슬라이스 데이터(SliceData)는, 복수의 최대 블록 사이즈 데이터(LCTB)를 포함한다. 각 최대 블록 사이즈 데이터(LCTB)는, 최대 블록 사이즈의 블록 단위의 정보이다. 또한, 각 최대 블록 사이즈 데이터(LCTB)는, 최대 블록 사이즈 헤더(LCTBHdr)와, 블록 신호(CTBs)를 포함한다. 또한, 블록 신호(CTBs)는, 계층화된 복수의 블록 데이터(CTB)를 포함한다.

여기에서, 최대 블록 사이즈 헤더(LCTBHdr)는, 최대 사용 계층, 최소 사용 계층, 또는 최대 차분 계층을 포함한다. 또한, 최대 블록 사이즈 헤더(LCTBHdr)에, 모든 분할 정보가 포함되어도 되고, 각 블록 데이터(CTB) 중에 해당하는 블록에 대한 분할 정보가 각각 포함되어도 된다.

도 13(f)는 블록 데이터(CTB)의 구조를 나타낸다. 블록 데이터(CTB)의 일부는, 변환 구조의 헤더 정보인 변환 블록 헤더(TUHdr)와, 변환 블록(TUs)을 포함한다. 이 변환 블록(TUs)에 있어서도, 전술의 블록(CUs)과 마찬가지로, 분할하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명을 변환 블록에 대하여 적응해도 된다. 이 경우, 다양한 크기의 변환을 실시할 수 있고, 또한 그 형상의 전송을 위한 부호량을 삭감할 수 있다.

또한, 부호열(140)이 연속된 비트 스트림이 아니라, 세세하게 끊긴 데이터의 단위인 패킷 등을 이용하여 전송되는 경우는, 헤더부와 헤더 이외의 데이터부를 분리하여 별도로 전송해도 된다. 이 경우는, 도 13과 같이 헤더부와 데이터부가 1개의 비트 스트림이 되지 않는다. 그러나, 패킷을 이용할 경우는, 헤더부와 데이터부를 전송하는 순서가 연속하지 않아도, 대응하는 데이터부와 헤더부가 별도의 패킷으로 전송될 뿐이다. 즉, 부호열(140)이 1개의 비트 스트림으로 되지 않아도, 그 개념은 도 13에서 설명한 비트 스트림의 경우와 같다.

또한, 본 발명에 관련된 복호 방법에 있어서, 상기의 수법으로 부호화된 부호열(140)은, 다음 순서로 복호된다. 우선, 화상 복호 장치(200)는, 시퀀스 헤더(SeqHdr)에 포함되는 분할 관련 정보(SepInfo)를 취득하고, 취득한 분할 관련 정보를 유지한다. 다음에, 화상 복호 장치(200)는, 픽처 헤더(PicHdr)에 포함되는 분할 관련 정보(SepInfo)를 취득하고, 유지하고 있는 분할 관련 정보를 취득한 분할 관련 정보로 갱신한다. 여기에서, 분할 관련 정보(SepInfo)가 없는 경우, 또는, 그 일부가 없는 경우에는, 화상 복호 장치(200)는, 시퀀스 헤더(SeqHdr)에 포함되어 있던 분할 관련 정보를 그대로 유지한다. 마찬가지로, 화상 복호 장치(200)는, 슬라이스 헤더(SliceHdr)에 포함되는 분할 관련 정보(SepInfo)를 취득하고, 유지하고 있는 분할 관련 정보를 취득한 분할 관련 정보로 갱신한다. 다음에, 화상 복호 장치(200)는, 최대 블록 사이즈 데이터(LCTB)를 취득하고, 최대 블록 사이즈 헤더(LCTBHdr)에 포함되는, 분할에 필요한 정보(최대 사용 계층, 최소 사용 계층 또는 최대 차분 계층과, 분할 정보)를 취득한다. 그리고, 화상 복호 장치(200)는, 취득한 정보를 이용하여 이후의 블록 분할 형상을 결정한다.

이와같이 함으로써, 화상 복호 장치(200)는, 상기 부호열(140)을 올바르게 복호할 수 있다.

(실시의 형태 5)

본 실시의 형태에서는, 실시의 형태 1부터 4에 나타내는 본 발명에 관련된 부호화 방법 및 복호 방법의, 다른 별도의 변형예에 대하여 설명한다.

도 14a∼도 14c는, 복수의 블록 형상을 이용한 분할 방법을 설명하기 위한 모식도이다.

전술에서는, 간단히 하기 위해서, 블록을 정방형의 4개의 블록으로 분할하는 경우에 대하여 설명했는데, 블록을 2개의 직사각형으로 분할하는 경우를 추가해도 된다. 또한, 이 경우, 분할된 정방형 이외의 블록은 더 분할되지 않는다.

예를 들면, 도 14a∼도 14c에 도시하는 바와같이, Dn_type으로 나타내는 분할 모드 정보는, 0(분할하지 않는다), 1(분할한다)의 2치의 정보로부터, 0(분할하지 않는다), 1(4분할한다), 2(수평 방향으로 2분할한다), 3(수직 방향으로 2분할)의 4치의 정보로 바뀐다. 이와같이 표기함으로써도, 본 발명의 수법을 이용함으로써, 분할 정보를 적은 부호량으로 부호화할 수 있다.

구체적으로 도 14a에 나타내는 블록 분할 형상을 분할 정보 기술부(112)가 분할 정보로서 기술하는 예를 설명한다. 도 14a에 나타내는 블록 분할 형상을 상기에 나타내는 파라미터로 표기하면, 도 14b와 같이 된다. 이와 같이, Dn_type에 각각의 분할 모드 정보가 설정된다. 이 경우, 실시의 형태 1의 방법에 의해, 최대 사용 계층이 2이다. 또한, 분할 정보 기술부(112)는, 당해 최대 사용 계층과, Depth=1(수평 32화소×수직 32화소의 블록)에 대한 분할 모드 정보(130A)를, 부호화하는 분할 정보(131)로서 기술한다. 이에 따라, 분할 정보를 적은 부호량으로 부호화하는 것이 가능해진다. 또한, 화상 복호 장치(200)는, Dn_type의 분할 정보를 복호하고, 부호화와 동일한 형상 룰을 이용함으로써, 분할 형상을 복원할 수 있다.

도 15a∼도 15c는, 분할 정보를 더욱 삭감할 수 있는 것을 설명하기 위한 모식도이다. 예를 들면, 도 15a에 나타내는 블록 형상의 예에서는, 전술과 같이, 최대 사용 계층이 2이며, Depth=1(수평 32화소×수직 32화소의 블록)에 대한 분할 모드 정보가 (0, 0, 0, 1)이다. 여기에서, 최대 사용 계층이 2이기 때문에, Depth=1(수평 32화소×수직 32화소의 블록)에는 적어도 1개의 분할하는 블록이 포함될 것이다.

이 때문에, 분할 모드 정보(0, 0, 0)를 기술한 단계에서, 다음의 1을 기술하지 않아도, 먼저 Depth=1이 부호화 및 복호되기 때문에, 최후의 분할 모드 정보가 1인 것을 알 수 있다. 즉, 분할 정보 기술부(112)는, 처리 대상의 계층이 최대 사용 계층보다 얕고, 또한, 부호화순(분할 처리순)으로 최후의 블록만을 분할할 경우에는, 당해 최후 블록의 분할 모드 정보를 포함하지 않는 분할 정보(131)를 생성한다.

이와 같이, 분할 정보 기술부(112)는, 최대 사용 계층을 이용하여, 각 블록을 더 분할할지, 분할하지 않을지를 확정할 수 있는 경우, 당해 블록의 분할 패턴을 나타내는 정보를, 분할 정보(130)로부터 제거한다. 그리고, 가변 길이 부호화부(109)는, 상기의 정보가 제거된 후의 분할 정보(131)를 부호화한다. 이 처리에 의해 더욱 부호량을 줄일 수 있다.

마찬가지로, 도 15b에 나타내는 블록 형상의 예에서는, 최대 사용 계층(3), 또한 최소 사용 계층(1)이며, Depth=1(수평 32화소×수직 32화소의 블록), 및 Depth=2(수평 16화소×수직 16화소의 블록)에 대한 분할 모드 정보가 각각 (0, 0, 0, 1)이다. 전술과 같이 모두 (0, 0, 0)로도 복호가능하기 때문에, 부호화하지 않아도 된다. 이에 따라, 2개의 분할 모드 정보를 부호화하지 않아도 되어, 부호화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 도 15c에 나타내는 블록 형상의 예에서는, 마찬가지로, 최대 사용 계층(3), 또한 최소 사용 계층(1)이다. 최소 사용 계층이 1이라고 알고 있기 때문에, Depth=1(수평 32화소×수직 32화소의 블록)에는 적어도 1개의 분할하지 않는 블록을 포함할 것이다. 이 때문에, Depth=1(수평 32화소×수직 32화소의 블록)에 대한 분할 모드 정보(1, 1, 1, 0) 중, 최후의 1개에 대해서는, 0인 것을 알 수 있다. 따라서, 도 15a 및 도 15b의 경우와 마찬가지로, 이 정보를 부호화하지 않아도 된다. 즉, 분할 정보 기술부(112)는, 처리 대상의 계층이 최소 사용 계층이며, 또한, 부호화순(분할 처리순)으로 최후의 블록만이 분할되지 않는 경우에는, 당해 최후 블록의 분할 모드 정보를 포함하지 않는 분할 정보(131)를 생성한다.

이와 같이, 분할 정보 기술부(112)는, 최소 사용 계층을 이용하여, 각 블록을 더 분할할지, 분할하지 않을지를 확정할 수 있는 경우, 당해 블록의 분할 패턴을 나타내는 정보를, 분할 정보(130)로부터 제거한다. 그리고, 가변 길이 부호화부(109)는, 상기의 정보가 제거된 후의 분할 정보(131)를 부호화한다. 이에 따라, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

(실시의 형태 6)

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, 광자기 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. 당해 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 16은, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 통신 서비스의 제공 지역을 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)으로부터 (ex110)을 통하여, 컴퓨터(ex111), PDA(Personal Digital Assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대 전화(ex114), 게임기(ex115) 등의 각 기기가 접속된다.

그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 16과 같은 구성에 한정되지 않고, 어떠한 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또한, 고정 무선국인 기지국(ex106)으로부터 (ex110)을 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, 휴대 전화(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 휴대 전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이며, 어느 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 라이브의 영상 등)에 대하여 상기 각 실시의 형태에서 설명한 것과 같이 부호화 처리를 행하고(즉, 본 발명의 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), 휴대 전화(ex114), 게임기(ex115) 등이 있다. 전송된 데이터를 수신한 각 기기에서는, 수신한 데이터를 복호화 처리하여 재생한다(즉, 본 발명의 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, 원칩이거나 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화·복호화용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 어떠한 기록 미디어(CD-ROM, 플렉서블 디스크, 하드 디스크 등)에 집어넣고, 그 소프트웨어를 이용하여 부호화·복호화 처리를 행해도 된다. 또한, 휴대 전화(ex114)가 카메라 부착인 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이 때의 동화상 데이터는 휴대 전화(ex114)가 가지는 LSI(ex500)로 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 17에 나타내는 바와같이, 디지털 방송용 시스템(ex200)에도, 상기 각 실시의 형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호 장치)의 어느 하나를 집어넣을 수 있다. 구체적으로는, 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 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 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 텔레비젼용의 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 18은 상기 각 실시의 형태에서 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 통하여 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득, 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하는, 또는 외부에 송신하는 다중화 데이터로 변조하는 변조/복조부(ex302)와, 복조한 다중화 데이터를 영상 데이터와, 음성 데이터로 분리하거나, 또는 신호 처리부(ex306)에서 부호화된 영상 데이터, 음성 데이터를 다중화하는 다중/분리부(ex303)를 구비한다.

또한, 텔레비전(ex300)은, 음성 데이터, 영상 데이터 각각을 복호화하거나, 또는 각각의 정보를 부호화하는 음성 신호 처리부(ex304), 영상 신호 처리부(ex305)(본 발명의 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 총괄적으로 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.

우선, 텔레비전(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하고, 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 부호화하고, 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 외부로 출력된다. 다중화할 때는, 음성 신호와 영상 신호가 동기하도록, 버퍼(ex320, ex321) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또한, 버퍼(ex318, ex319, ex320, ex321)는 도시하는 바와같이 복수 구비하고 있어도 되고, 1개 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또한, 도시하는 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)로 기록 미디어로부터 다중화 데이터를 독출하거나, 또는 기입하는 경우에는, 상기 복호화 처리 또는 부호화 처리는 텔레비전(ex300), 리더/레코더(ex218)의 어느 하나로 행해도 되고, 텔레비전(ex300)과 리더/레코더(ex218)가 서로 분담하여 행해도 된다.

일예로서, 광 디스크로부터 데이터의 읽어들임 또는 기입을 하는 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 19에 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 복조하고, 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 이동시키고, 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 구성되고, 독출 기입의 프로그램을 실행함으로써 이들 처리를 실행한다.

이상에서는, 광 헤드(ex401)는 레이저 스폿을 조사하는 것으로서 설명했는데, 근접장광을 이용하여 보다 고밀도의 기록을 행하는 구성이어도 된다.

도 20에 광 디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 도시한다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그루브)이 스파이럴상으로 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 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 카 네비게이션(ex211) 등의 표시 장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 네비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 18에 도시하는 구성 중, GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있고, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 휴대 전화(ex114) 등에서도 생각할 수 있다.

도 21a는, 상기 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대 전화(ex114)를 나타내는 도면이다. 휴대 전화(ex114)는, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex350), 영상, 정지 화상을 찍는 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. 휴대 전화(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 등이 부호화된 데이터 혹은 복호화된 데이터를 보존하는 메모리부(ex367), 또는 마찬가지로 데이터를 보존하는 기록 미디어와의 인터페이스부인 슬롯부(ex364)를 구비한다.

또한, 휴대 전화(ex114)의 구성예에 대하여, 도 21b를 이용하여 설명한다. 휴대 전화(ex114)는, 표시부(ex358) 및 조작 키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 총괄적으로 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 통화 종료 및 전원 키가 온 상태로 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 휴대 전화(ex114)를 동작가능한 상태로 기동한다.

휴대 전화(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 처리하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 후에 안테나(ex350)를 통하여 송신한다. 또한 휴대 전화(ex114)는, 음성 통화 모드 시에 안테나(ex350)를 통해서 수신한 수신 데이터를 증폭시켜 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 수신하는 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 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 파일 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 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 복호하고, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.

또한, 상기 휴대 전화(ex114) 등의 단말은, 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 양쪽 가지는 송수신형 단말 이외에, 부호화기만의 송신 단말, 복호화기만의 수신 단말이라는 3가지의 실장 형식을 생각할 수 있다. 또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로 설명했지만, 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 것이 아니라, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 다양한 변형 또는 수정이 가능하다.

(실시의 형태 7)

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

여기에서, 각각 다른 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터를 생성한 경우, 복호할 때에, 각각의 규격에 대응한 복호 방법을 선택할 필요가 있다. 그러나, 복호하는 영상 데이터가, 어느 규격에 준거하는 것인지 식별할 수 없으므로, 적절한 복호 방법을 선택할 수 없다는 과제를 낳는다.

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 22는, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 22에 나타내는 바와같이 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 영상을 말한다. 또한, 인터랙티브 그래픽스 스트림은, 화면 상에 GUI 부품을 배치함으로써 작성되는 대화 화면을 나타낸다. 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 PCM 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 0x1A 1F가, 각각 할당되어 있다.

도 23은, 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 패킷 열(ex236) 및 (ex239)로 변환하고, TS 패킷(ex237) 및 (ex240)로 변환한다. 마찬가지로 프리젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터랙티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷 열(ex242) 및 (ex245)로 변환하고, 또한 TS 패킷(ex243) 및 (ex246)로 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 1개의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 24는, PES 패킷 열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 24에 있어서의 제1단째는 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2단째는, PES 패킷 열을 나타낸다. 도 24의 화살표 yy1, yy2, yy3, yy4로 표시하는 바와같이, 비디오 스트림에 있어서의 복수의 Video Presentation Unit인 I픽처, B픽처, P픽처는, 픽처마다 분할되고, PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 가지고, PES 헤더에는, 픽처의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽처의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.

도 25는, 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 당해 TS 패킷의 디코더의 PID 필터로의 전송 개시 시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 25 하단에 나타내는 바와같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두로부터 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 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 디코더에 전송되는 ATS에 대응하는 STC 시간의 정보를 가진다.

도 26은 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 위한 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 애스펙트비 등)가 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 27에 나타내는 바와같이 다중화 데이터의 관리 정보이며, 다중화 데이터와 1대1로 대응하고, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 27에 나타내는 바와같이 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 선두의 비디오 프레임의 PTS이며, 재생 종료 시각은 다중화 데이터의 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1프레임 분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 28에 나타내는 바와같이, 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 픽쳐 데이터의 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 채널수는 무엇인지, 어떠한 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 29에 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 것이다라고 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-1등의 규격에 준거하는 것임을 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 경우라도, 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 8)

상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로 실현된다. 일예로서, 도 30에 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 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 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 외부의 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 행하고, 스트림 I/O(ex506)로부터 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 외부의 구성으로서 설명했지만, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 1개에 한정되는 것이 아니라, 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, 여기서는, 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 제조후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)이나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성가능한 리콘피규러블·프로세서를 이용해도 된다.

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 9)

상기 각 실시의 형태에서 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. 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 전환하는 구성으로 한다. 도 31은, 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 30의 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 30의 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 7에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는, 실시의 형태 7에서 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 33과 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 32는, 본 실시의 형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 우선, 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 부여하는 전압을 변경함으로써, 성전력 효과를 보다 높이는 것이 가능하다. 예를 들면, 구동 주파수를 낮게 설정하는 경우에는, 이에 따라, 구동 주파수를 높게 설정하는 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 주어지는 전압을 높게 설정하고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 주어지는 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 전환함으로써, 성전력화를 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 전지를 이용하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치를 구동하고 있는 경우에는, 성전력화에 따라, 전지의 수명을 길게 하는 것이 가능하다.

(실시의 형태 10)

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 복호가능하도록 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, 또한, 코스트가 증가한다는 과제가 생긴다.

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 34a의 ex900에 나타낸다. 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 발명 특유의 다른 처리 내용에 대해서는, 전용의 복호 처리부(ex901)를 이용한다고 하는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명은, 분할 처리에 특징을 가지고 있으므로, 예를 들면, 분할 처리에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블로킹·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 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 34b의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명에 특유한 처리 내용에 대응한 전용의 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유한 처리 내용에 대응한 전용의 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 동화상 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통되는 처리 내용에 대응한 공용의 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기에서, 전용의 복호 처리부(ex1001, ex1002)는, 반드시 본 발명, 또는, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 특화한 것은 아니고, 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또한, 본 실시의 형태의 구성을, LSI(ex500)로 실장하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 동화상 복호 방법과, 종래의 규격의 동화상 복호 방법에서 공통되는 처리 내용에 대하여, 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하고, 또한, 코스트를 저감하는 것이 가능하다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 관련된 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법은, 종래의 가변 길이 부호화 및 복호 방법에서는 대응할 수 없었던, 효율적인 블록 분할 방법의 기술 및 복원을 가능하게 한다. 이에 따라, 당해 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법은, 부호량을 크게 삭감할 수 있다는 효과를 가지므로, 축적, 전송 및 통신 등 다양한 용도에 이용가능하다. 예를 들면, 본 발명은, 텔레비전, 디지털 비디오 레코더, 카 네비게이션, 휴대 전화, 디지털 카메라, 및 디지털 비디오 카메라 등의 고해상도의 정보 표시 기기 또는 촬상 기기에 이용가능하다.

100 : 화상 부호화 장치 101 : 차분부
102 : 변환부 103 : 양자화부
104 : 역양자화부 105 : 역변환부
106 : 가산부 107 : 예측부
108 : 부호화 제어부 109 : 가변 길이 부호화부
110 : 분할부 111 : 분할 제어부
112 : 분할 정보 기술부 120 : 입력 화상 신호
121 : 분할 화상 신호 122 : 차분 신호
123, 125 : 변환 계수 124 : 양자화 변환 계수 정보
126 : 복호 잔차 화상 신호 127 : 복호 화상 신호
128 : 예측 화상 신호 129 : 분할 제어 신호
130, 131 : 분할 정보 130A : 분할 모드 정보
132 : 부호화 제어 신호 140 : 부호열
200 : 화상 복호 장치 201 : 가변 길이 복호부
202 : 복호 제어부 203 : 역양자화부
204 : 역변환부 205 : 예측부
206 : 가산부 207 : 분할 정보 복원부
221 : 복호 신호 222 : 변환 계수
223 : 복호 잔차 화상 신호 224 : 예측 화상 신호
225 : 예측 화상 생성 관련 정보 226 : 분할 정보
240 : 출력 화상 신호 900 : 대상 블록
901, 902 : 인접 블록
1101, 1104, 1105 : 처리가 끝난 프레임
1102, 1103 : 대상 프레임 CTB : 블록 데이터
CTBs : 블록 신호 LCTB : 블록 사이즈 데이터
LCTBHdr : 블록 사이즈 헤더 PicHdr : 픽처 헤더
PicStr : 픽처 신호 PicData : 픽쳐 데이터
SepInfo : 분할 관련 정보 SeqData : 시퀀스 데이터
SeqHdr : 시퀀스 헤더 SliceData : 슬라이스 데이터
SliceHdr : 슬라이스 헤더 SliceStr : 슬라이스 신호
TUHdr : 변환 블록 헤더 TUs : 변환 블록

Claims (12)

1. 화상을 처리 단위로 분할하고, 분할한 화상을 부호화함으로써 부호열을 생성하는 화상 부호화 방법으로서,
   상기 처리 단위는 계층화되어 있고, 상기 처리 단위의 최대 단위로부터, 상기 화상을 계층적으로 분할하는 분할 패턴을 결정하는 분할 단계와,
   상기 분할 패턴을 나타내는 분할 정보를 생성하는 분할 정보 기술 단계와,
   상기 분할 정보를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고,
   상기 분할 정보는, 상기 분할 패턴에 포함되는 처리 단위 중, 가장 깊은 처리 단위의 계층인 최대 사용 계층을 나타내는 최대 사용 계층 정보를 포함하는, 화상 부호화 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분할 정보는, 상기 분할 패턴에 포함되는 처리 단위 중, 가장 얕은 처리 단위의 계층인 최소 사용 계층을 나타내는 최소 사용 계층 정보를 더 포함하는, 화상 부호화 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 분할 정보 기술 단계에서는, 상기 최대 사용 계층이, 상기 처리 단위의 최소 단위인 경우에만, 상기 최소 사용 계층 정보를 포함하는 상기 분할 정보를 생성하는, 화상 부호화 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 분할 정보 기술 단계에서는, 상기 최대 사용 계층을 이용하여, 각 처리 단위를 더 분할할지, 분할하지 않을지를 확정할 수 있는 경우, 상기 처리 단위의 분할 패턴을 나타내는 정보를, 상기 분할 정보로부터 제거하고,
   상기 부호화 단계에서는, 상기 정보가 제거된 후의 분할 정보를 부호화하는, 화상 부호화 방법.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 분할 정보 기술 단계에서는, 상기 최소 사용 계층을 이용하여, 각 처리 단위를 더 분할할지, 분할하지 않을지를 확정할 수 있는 경우, 상기 처리 단위의 분할 패턴을 나타내는 정보를, 상기 분할 정보로부터 제거하고,
   상기 부호화 단계에서는, 상기 정보가 제거된 후의 분할 정보를 부호화하는, 화상 부호화 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 화상 부호화 방법에,
   이미 부호화가 끝난 처리 단위의 분할 패턴을 이용하여, 처리 대상의 처리 단위의 분할 패턴의 예측값인 예측 분할 패턴을 추정하는 예측 단계를 더 포함하고,
   상기 계층 분할 단계에서는, 상기 예측 분할 패턴을 이용하여, 상기 처리 대상의 처리 단위의 분할 패턴을 결정하는, 화상 부호화 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 화상 부호화 방법은,
   상기 분할 패턴과 상기 예측 분할 패턴의 차분을 산출하는 차분 단계를 더 포함하고,
   상기 부호화 단계에서는, 상기 차분을 포함하는 상기 분할 정보를 부호화하는, 화상 부호화 방법.
8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
   상기 예측 단계에서는, 상기 처리 대상의 처리 단위와 동일 프레임 내의, 상기 처리 대상의 처리 단위에 인접하는 처리 단위의 분할 패턴을 이용하여, 상기 처리 대상의 처리 단위의 상기 분할 패턴을 추정하는, 화상 부호화 방법.
9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
   상기 예측 단계에서는, 시간적으로 별도의 프레임에 포함되는 처리 단위의 분할 패턴을 이용하여, 상기 처리 대상의 처리 단위의 상기 분할 패턴을 추정하는, 화상 부호화 방법.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 화상 부호화 방법에 의해 생성된 부호열을 복호하는 화상 복호 방법으로서,
    상기 부호열에 포함되는 상기 분할 정보를 복호하는 복호 단계와,
    복호된 상기 분할 정보로부터 상기 분할 패턴을 판정하는 복원 단계를 포함하는, 화상 복호 방법.
11. 화상을 처리 단위로 분할하고, 분할한 화상을 부호화함으로써 부호열을 생성하는 화상 부호화 장치로서,
    상기 처리 단위는 계층화되어 있고, 상기 처리 단위의 최대 단위로부터, 상기 화상을 계층적으로 분할하는 분할 패턴을 결정하는 분할 제어부와,
    상기 분할 패턴을 나타내는 분할 정보를 생성하는 분할 정보 기술부와,
    상기 분할 정보를 부호화하는 부호화부를 구비하고,
    상기 분할 정보는, 상기 분할 패턴에 포함되는 처리 단위 중, 가장 깊은 처리 단위의 계층인 최대 사용 계층을 나타내는 최대 사용 계층 정보를 포함하는, 화상 부호화 장치.
12. 청구항 11에 기재된 화상 부호화 장치에 의해 생성된 부호열을 복호하는 화상 복호 장치로서,
    상기 부호열에 포함되는 상기 분할 정보를 복호하는 복호부와,
    복호된 상기 분할 정보로부터 상기 분할 패턴을 판정하는 분할 정보 복원부를 구비하는, 화상 복호 장치.

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