KR20140004094A - 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 장치, 동화상 부호화 장치 및 동화상 부호화 복호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관련된 동화상 복호 방법은, 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써, 상기 대상 블록의 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측 단계(S403)와, 상기 대상 블록의 잔차 데이터와 상기 예측 샘플값을 가산함으로써 상기 대상 블록의 재구축 샘플을 산출하는 재구축 샘플 산출 단계(S404)를 포함하고, 상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효한 참조 샘플과 무효인 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 상기 유효한 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고, 인트라 예측된 참조 샘플을 유효한 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정한다.

Description

동화상 복호 방법, 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 장치, 동화상 부호화 장치 및 동화상 부호화 복호 장치{MOTION-VIDEO DECODING METHOD, MOTION-VIDEO ENCODING METHOD, MOTION-VIDEO DECODING APPARATUS, MOTION-VIDEO ENCODING APPARATUS, AND MOTION-VIDEO ENCODING/DECODING APPARATUS}

본 발명은, 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 동화상 부호화 복호 장치에 관한 것으로, 특히, 화면 내 예측을 이용하는 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 방법에 관한 것이다.

H. 263, MPEG-4AVC/H. 264, 및 차세대 HEVC(High-Efficiency Video Coding) 등의 최첨단의 동화상 부호화 방식은, 화면내 예측 및 화면간 예측을 이용하고 있다. 화면내 예측(이하, 인트라 예측으로 부른다)에서, 부호화 대상 단위의 샘플값은, 동일한 픽쳐 내의 이미 부호화된 샘플로부터 예측된다. 한편, 화면간 예측(이하, 인터 예측이라고 칭한다)에서, 픽쳐 내에 있어서의 부호화 대상 단위의 샘플값은, 이미 부호화된 다른 픽쳐의 샘플로부터 예측된다.

여기서, 동화상의 복호 처리 중에, 송신시의 로스 또는 정합하지 않은 복호가 실행되는 등의 다양한 요인에 의해 에러가 발생하는 경우가 있다. 인터 예측을 이용하는 경우, 이 에러는 후속의 픽쳐에도 전파되고, 이 에러는 시간의 경과와 함께 축적된다. 또한, 인트라 예측은 참조 샘플의 품질에 영향을 받기 쉽다. 따라서, 인트라 예측에 있어서, 에러가 있는 샘플값이 참조 샘플로서 이용되면, 화질이 크게 저하된다.

에러를 포함하는 인트라 예측에 기인하는 이러한 품질 저하를 해결하기 위한 선행 기술에는, H. 264에 있어서 이용되는, 제약을 갖는 인트라 예측 방식이 포함된다. 이 방식은, 인트라 예측된 샘플만을 인트라 예측의 참조 샘플에 사용하고, 참조 샘플이 인트라 예측되지 않은 경우에는 특정한 인트라 예측 방법의 사용을 금하는 것이다(비특허문헌 1 참조).

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

여기서, 차세대의 HEVC 동화상 부호화 방식에서는, 복수의 사이즈의 가변 길이 부호화 단위를 이용한다. 이 방식에서, 인트라 예측 또는 인터 예측을 이용할지는 각 부호화 단위에 대하여 개별로 설정할 수 있다. 이에 따라, HEVC는 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

그러나, 선행 기술에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식은, 이러한 가변 길이 부호화 단위를 사용할 경우를 상정하지 않고, 이러한 가변 길이 부호화 단위를 사용할 경우에 부호화 효율이 불충분할 가능성이 있다.

여기서, 본 발명은, 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 동화상 부호화 복호 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 복호 방법은, 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 2종류 이상의 사이즈의 복수의 블록 중 대상 블록의 잔차 데이터를 취득하는 해석 단계와, 상기 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써, 상기 대상 블록의 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측 단계와, 상기 잔차 데이터와 상기 예측 샘플값을 가산함으로써 상기 대상 블록의 재구축 샘플을 산출하는 재구축 샘플 산출 단계를 포함하고, 상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 당해 유효 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고, 인트라 예측된 참조 샘플을 유효 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정한다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 복호 방법은, 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우에, 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 복호 방법은, 유효 참조 샘플을, 보다 많이 이용할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 해석 단계에서는, 또한, 상기 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 인트라 예측 방법을 취득하고, 상기 인트라 예측 단계는, 1이상의 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 무효 참조 샘플 위치의 참조 샘플인 보완 샘플을 산출하는 참조 샘플 산출 단계와, 상기 인트라 예측 방법에 따라, 상기 유효 참조 샘플 및 상기 보완 샘플을 이용하여 상기 대상 블록의 상기 예측 샘플을 산출하는 예측 샘플 산출 단계를 더 포함해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 복호 방법은, 무효 참조 샘플 위치의 샘플을 유효 참조 샘플을 이용하여 생성할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 복호 방법은, 유효 참조 샘플을 보다 많이 이용할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 참조 샘플 산출 단계는, 1개의 상기 유효 참조 샘플을 선택 샘플로서 선택하는 샘플 선택 단계와, 상기 선택 샘플의 값을, 상기 보완 샘플의 값으로 하는 단계를 포함해도 된다.

또한, 상기 샘플 선택 단계는, 모든 참조 샘플 위치 중, 좌측 하부 참조 샘플 위치부터 개시하여, 우측 상부 참조 샘플 위치에서 끝나는 방향의 탐색에서 발견된, 최초의 유효 참조 샘플의 위치를 개시 참조 샘플 위치로서 식별하는 단계와, 상기 탐색과 동일한 샘플순에 있어서, 상기 무효 참조 샘플의 위치가, 상기 개시 참조 샘플 위치보다 앞에 위치하는지 뒤에 위치하는지를 판정하는 단계와, 상기 무효 참조 샘플의 위치가 상기 개시 샘플 위치보다 앞에 위치하는 경우, 상기 개시 참조 샘플 위치의 샘플을 상기 선택 샘플로서 선택하는 단계와, 상기 무효 참조 샘플의 위치가 상기 개시 샘플 위치보다 뒤에 위치하는 경우, 상기 탐색과 동일한 샘플순에 따라, 상기 무효 참조 샘플 위치보다 앞이며, 또한 당해 무효 참조 샘플 위치에 가장 가까운 유효 참조 샘플을 상기 선택 샘플로서 선택해도 된다.

또한, 상기 참조 샘플 산출 단계는, 복수의 상기 유효 참조 샘플을 복수의 선택 샘플로서 선택하는 단계와, 상기 복수의 선택 샘플의 값에 미리 정해진 스케일링 계수를 곱함으로써 복수의 스케일값을 산출하는 단계와, 상기 복수의 스케일링값의 총합인 제1 총합값을 산출하는 단계와, 상기 제1 총합값과 미리 정해진 오프셋값의 합인 제2 총합값을 산출하는 단계와, 상기 제2 총합값을, 미리 정해진 시프트 단계값으로 다운시프트함으로써 상기 보완 샘플의 값을 산출하는 단계를 포함해도 된다.

또한, 상기 인트라 예측은, 인트라 DC 예측이어도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 복호 방법은, 인트라 DC 예측에 있어서, 유효 참조 샘플을 보다 많이 이용할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 인트라 예측 단계는, 1이상의 상기 유효 참조 샘플을 선택 샘플로서 선택하는 단계와, 상기 선택 샘플의 수를 특정하는 단계와, 룩 업 테이블을 이용하여, 상기 선택 샘플의 수에 따라, 스케일링 계수와, 오프셋값과, 시프트 단계값을 선택하는 단계와, 상기 선택 샘플의 값의 총합인 제1 총합값을 산출하는 단계와, 상기 제1 총합값에 상기 선택된 스케일링 계수를 곱함으로써 스케일값을 산출하는 단계와, 상기 선택된 오프셋값과, 상기 스케일값의 합인 제2 총합값을 산출하는 단계와, 상기 제2 총합값을, 상기 선택된 시프트 단계값으로 다운시프트함으로써, 상기 대상 블록의 모든 예측 샘플값을 생성하는 단계를 포함해도 된다.

또한, 상기 인트라 예측 단계에서는, 또한, 미리 정해진 값을, 상기 대상 블록의 모든 예측 샘플값으로 하는 경우를 포함해도 된다.

또한, 상기 해석 단계에서는, 또한, 상기 부호화 동화상 비트 스트림의 헤더 내에 부호화되어 있는 선택 정보를 취득하고, 상기 선택 정보는, (1) 상기 인트라 예측인 제약을 갖는 인트라 예측 방식과, (2) 상기 복수의 참조 샘플의 유효성을 판단하지 않고 모든 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행하는 비제약 인트라 예측 방식의 한쪽을 나타내고 상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 선택 정보에서 나타나는 상기 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 상기 비제약 인트라 예측 방식 중 어느 하나를 이용하여 인트라 예측을 행해도 된다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 복호 방법은, 선택 정보에 의거하여, 제약을 갖는 인트라 예측 방식과 비제약 인트라 예측 방식 중 어느 것이 이용되었는지를 파악할 수 있다.

또한, 상기 인트라 예측 단계에서는, 대상 픽쳐 외의 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정해도 된다.

또한, 상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 대상 블록과 동일한 픽쳐 분할 단위에 포함하지 않는 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정해도 된다.

또한, 상기 픽쳐 분할 단위는 슬라이스여도 된다.

또한, 상기 픽쳐 분할 단위는 라이트웨이트 슬라이스여도 된다.

또한, 상기 픽쳐 분할 단위는 타일이어도 된다.

또한, 상기 픽쳐 분할 단위는 WPP(Wavefront Parallel Processing unit)여도 된다.

또한, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 원화상을 2종류 이상의 사이즈의 복수의 블록으로 분할하는 분할 단계와, 상기 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측 단계와, 상기 대상 블록의 원화상과 상기 예측 샘플값의 차분인 잔차 데이터를 산출하는 잔차 데이터 산출 단계와, 상기 잔차 데이터를 부호화함으로써 부호화 동화상 비트 스트림을 생성하는 부호화 단계를 포함하고, 상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 당해 유효 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고, 인트라 예측된 참조 샘플을 유효 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정한다.

이에 의하면, 본 발명의 일형태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우에, 당해 유효 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 복호 방법은, 유효 참조 샘플을, 보다 많이 이용할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 이러한 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 방법으로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 동화상 부호화 방법 또는 동화상 복호 방법에 포함되는 특징적인 단계를 수단으로 하는 동화상 부호화 장치 또는 동화상 복호 장치로서 실현할 수 있다. 또한, 본 발명은, 이러한 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치를 포함하는 동화상 부호화 복호 장치로서도 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은, 동화상 부호화 방법 또는 동화상 복호 방법에 포함되는 특징적인 단계를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서 실현할 수도 있다. 그리고, 그러한 프로그램은, CD-ROM 등의 기록 매체 및 인터넷 등의 전송 매체를 통하여 유통시킬 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 본 발명은, 이러한 동화상 부호화 장치 또는 동화상 복호 장치 기능의 일부 또는 전체를 실현하는 반도체 집적 회로(LSI)로서 실현하거나, 이러한 동화상 부호화 장치 또는 동화상 복호 장치를 구비하는 각종 장치 또는 시스템으로서 실현할 수 있다.

이상에서, 본 발명은, 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 동화상 부호화 복호 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 블록 사이즈가 동일한 경우의 인접 참조 샘플로부터의 인트라 예측의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 블록 사이즈가 상이한 경우의 인접 참조 샘플로부터의 인트라 예측의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 부호화 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 4A는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비제약 인트라 예측 방식 또는 제약을 갖는 인트라 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 4B는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비제약 인트라 예측 방식 또는 제약을 갖는 인트라 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 4C는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비제약 인트라 예측 방식 또는 제약을 갖는 인트라 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 4D는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비제약 인트라 예측 방식 또는 제약을 갖는 인트라 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용한 동화상 부호화 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용한 동화상 부호화 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용한 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용한 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 부호화 장치의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용하는 제1 부호화부의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 복호 장치의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용하는 제1 복호부의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 부호화 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 15A는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비선택적 인트라 DC 예측 방식 또는 선택적 인트라 DC 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 15B는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비선택적 인트라 DC 예측 방식 또는 선택적 인트라 DC 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 15C는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비선택적 인트라 DC 예측 방식 또는 선택적 인트라 DC 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 15D는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 압축 동화상 스트림에 있어서 비선택적 인트라 DC 예측 방식 또는 선택적 인트라 DC 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 신호 위치의 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용한 동화상 부호화 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 18은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용한 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 부호화 장치의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용하는 제1 부호화부의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 21은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 동화상 복호 장치의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 22는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용하는 제1 복호부의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 23은 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 24는 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 25는 텔레비전의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 26은 광 디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 27은 광 디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 28A는 휴대 전화의 일예를 나타내는 도면이다.
도 28B는 휴대 전화의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 29는 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 30은 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되어 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 31은 PES 패킷열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 32는 다중화 데이터에 있어서의 TS 패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 33은 PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 34는 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 35는 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 36은 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 37은 각 실시의 형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적 회로의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 38은 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 39는 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 40은 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩 업 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 41A는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 41B는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일예를 나타내는 도면이다.

우선, 복수의 사이즈의 가변 길이 부호화 단위를 이용하여, 제약을 갖는 인트라 예측 방식에 의한 처리를 행한 경우의 문제점을 설명한다.

도 1에, 가변 길이 부호화 단위가 동일한 경우의, 8×8의 부호화 대상 블록에 대한 제약을 갖는 인트라 예측 방식에 의한 처리의 일예를 나타낸다. 동 도면에 있어서, 인터 예측된 블록에는 사선을 긋는다. 즉, 상부 및 우측 상부의 인접 블록이 인터 예측을 이용하여 부호화되어 있고, 좌측 및 좌측 상부의 인접 블록이 인트라 예측을 이용하여 부호화되어 있다. 인트라 예측을 실행하기 위해서 이용되는 참조 샘플은 작은 사각형으로 나타낸다.

이 예에 대하여 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용할 경우, 8×8의 인트라 예측에 대하여 생각할 수 있는 합계 9가지의 인트라 예측 방법 중(H. 264규격에서는 인트라 예측 모드로 불린다), 3가지의 인트라 예측 방법, 즉, Intra_8x8_Horizontal, Intra_8x8_DC, 및 Intra_8x8_Horizontal_Up가 사용 가능하고, 그 외의 5개 방향의 인트라 예측 방법은 사용할 수 없다.

또한, 차세대 HEVC 동화상 부호화 방식은, 4×4, 8×8, 16×16, 32×32, 및 64×64의 2차원 부호화 대상 블록 등, 복수의 가변 길이 부호화 단위를 이용한다. 이 방식에서, 인트라 예측 또는 인터 예측을 이용할지는, 각 부호화 단위에 대하여 개별로 설정할 수 있다. 이에 따라, HEVC의 부호화 효율이 향상된다. 또한, 이와 같이 유연하게 부호화 단위를 분할하는 것은, 종래의 기술과 비교하여 효과가 있다고 문헌에 기재되어 있다.

여기서, 인트라 예측 및 인터 예측된 참조 샘플이 혼재하는 가변 길이 부호화 단위를 사용하는 동화상 부호화 방식에 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 적용한 경우, 부호화 효율이 불충분하다는 과제를 가진다.

도 2는, 상이한 사이즈의 가변 길이 부호화 단위를 이용한 경우의, 제약을 갖는 인트라 예측 방식에 의한 처리의 일예를 나타내는 도면이다. 이 예에서는, 부호화 대상 블록은 16×16블록이다. 또한, 우측 상부 인접 블록 A 및 B는 인트라 예측되어 있고, 상부 인접 블록 C는 인터 예측되어 있고, 상부 인접 블록 D 및 E는 인트라 예측되어 있고, 좌측 상부 인접 블록 F는 인터 예측되어 있고, 좌측 인접 블록 G는 인트라 예측되어 있고, 좌측 하부 인접 블록 J는 인트라 예측되어 있고, 좌측 하부 인접 블록 H 및 I는 인터 예측되어 있다.

즉, 도 1에 도시하는 바와 같이 블록 사이즈가 일정한 경우에는, 대상 블록의 일방향(좌측 하부, 좌측, 상부 또는 우측 상부)에 인접하는 블록은 반드시 1개이다. 한편, 도 2에 도시하는 바와 같이 블록 사이즈가 가변인 경우에는, 대상 블록의 일방향에 인접하는 블록이 복수로 되는 경우가 있다. 또한, 이 복수의 블록에서 이용된 예측 타입이 상이한 경우가 발생한다. 이와 같이, 일방향에 인접하는 블록의 적어도 하나가 인터 예측되어 있는 경우, 제약을 갖는 인트라 예측 방식에서는, 당해 일방향의 참조 샘플을 이용하는 인트라 예측 방법을 사용할 수 없다. 이에 따라, 인트라 예측된 유효 참조 샘플이 존재함에도 불구하고, 당해 유효 참조 샘플을 사용할 수 없는 경우가 발생한다.

구체적으로는, HEVC에 있어서의 복수의 방향에서의 인트라 예측은, 1이상의 인접하는 참조 샘플(동 도면에 있어서, 작은 사각형으로 나타내고 있다)이 이용되는 다양한 인트라 예측 방법의 선택에 대응하고 있다. 여기서, 선행 기술인 H. 264의 제약을 갖는 인트라 예측 방식이 이용되는 경우, 블록 C가 인터 예측되어 있으므로, 상부 및 우측 상부의 참조 샘플을 이용하여 행하는 인트라 예측 방법은, 1개의 방법을 제외하고 모두 사용 불가이다.

또한, 인트라 DC 예측 방법은, H. 264의 제약을 갖는 인트라 예측 방식에 의해 가능한데, 상부 인접 블록으로부터의 참조 샘플은, 인트라 예측된 참조 샘플과 인터 예측된 참조 샘플이 혼재하고 있으므로 전부 사용되지 않는다. 즉, 인트라 DC 예측 샘플값은, 좌측 인접 블록으로부터의 참조 샘플만을 이용하여 산출된다. 따라서, 에러를 포함하는 인트라 예측에 기인하는 품질 저하를 해결하기 위한 선행 기술에서는, 인트라 예측 및 인터 예측된 참조 샘플이 혼재하는 경우에는 최적의 부호화 효율이 얻어지지 않는다.

이에 대하여, 본 실시의 형태에서는, 내성 인트라(constrained-intra) 예측을 행하는 새로운 방법을 제안한다. 본 실시의 형태는, 인트라 예측을 행할 때에 신뢰성이 높은 참조 샘플을 최대한 이용할 수 있도록 한다. 또한, 차세대의 HEVC 동화상 부호화 방식 등의 최신 동화상 부호화 방식은, 복수 방향의 인트라 예측 방식과 가변 길이 부호화 단위의 조합을 이용한다. 본 실시의 형태는, 상기와 같은 동화상 부호화 방식에 있어서, 에러 내성이 향상된 인트라 예측을 행하는 수단에 대하여 설명한다.

본 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 에러 내성의 효과를 얻는 한편 연산의 복잡성을 동일한 레벨로 유지함과 더불어, 내성 인트라 예측을 최적의 효율로 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 부호화 방법은 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시의 형태는, 모두 본 발명의 바람직한 하나의 구체적 예를 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 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 본 발명의 과제를 달성하는데 반드시 필요하지 않지만, 보다 바람직한 형태를 구성하는 것으로서 설명된다.

본 발명의 실시의 형태에서는, 인트라 예측된 샘플만을 이용하여 화면내 예측을 행하는 제약을 갖는 인트라 예측을 이용하는 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 방법을 설명한다.

또한, 본 명세서 전체에 걸쳐, 이용가능한 샘플 위치라고 하는 용어는, 화상 샘플이 물리적으로 존재하고 있는 경우를 의미한다. 본 발명에서 생각할 수 있는 일실시의 형태에 있어서, 화상 샘플이 픽쳐의 에지 밖에 위치할 경우, 그 샘플은 이용 불가능하다고 판정되고, 그렇지 않으면 그 샘플은 이용가능하다고 판정된다.

또한, 본 발명에서 생각할 수 있는 별도의 실시의 형태에 있어서, 화상 샘플이 픽쳐의 에지 밖에 위치하거나, 대상의 픽쳐 분할 단위와는 상이한 픽쳐 분할 단위에 위치하는 경우, 그 화상 샘플은 이용 불가능하다고 판정되고, 그렇지 않으면 그 샘플은 이용가능하다고 판정된다. 대상의 픽쳐 분할 단위라고 하는 용어는, 부호화 또는 복호 처리 대상의 블록 또는 샘플을 포함하는 픽쳐 분할 단위를 의미한다.

또한, 픽쳐 분할 단위란, 예를 들면, 슬라이스이다. 또한, 이 픽쳐 분할 단위는, HEVC에 있어서의, 엔트로피 슬라이스(entropy slice) 혹은 라이트웨이트 슬라이스(lightweight slice), 타일(tile), 또는 WPP(Wavefront Parallel Processing unit)여도 된다.

엔트로피 슬라이스 또는 라이트웨이트 슬라이스란, 종래의 슬라이스보다도 갱신할 정보를 삭감한 슬라이스이다. 구체적으로는, 종래의 슬라이스에서는, 슬라이스마다 슬라이스 헤더로 불리는 헤더 정보를 모두 갱신할 필요가 있었다. 한편, 라이트웨이트 슬라이스에서는, 직전의 처리가 끝난 블록 결과와의 의존 관계를 없애는 것을 중시하여, 갱신할 정보를 삭감하고 있다.

타일이란, 부호화순을 나타내는 대상의 영역을 나타내는 단위이다. 이 단위 내에서 미리 결정된 처리순(예를 들면 래스터 스캔)에 의해 부호화 단위(LCU)마다 처리가 행해진다.

WPP란, 부호화순의 의존 관계를 변경하는 것을 나타내는 대상의 단위이다. 예를 들면, 종래는 직전의 처리가 끝난 블록 결과에 의존하고 있던 처리를, 우측 상부의 처리가 끝난 블록의 처리 결과만을 이용하는 방법으로 변경할 수 있다. 이에 따라 병렬 처리를 실현할 수 있다.

(실시의 형태 1)

본 발명의 실시의 형태 1에서는, 참조 샘플값을 이용하여 인트라 예측 처리를 행하는 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 설명한다. 이 방식에서는, 우선 각 참조 샘플 위치의 유효성을 판정한다. 그리고, 그 유효 참조 샘플 위치의 참조 샘플값을 이용하여 무효 참조 샘플 위치의 참조 샘플값인 보완 샘플값을 산출한다. 그 후, 유효 참조 샘플값 및 보완 샘플값을 이용하여 인트라 예측 처리를 행한다. 본 발명의 일실시의 형태에 있어서, 참조 샘플은, 인트라 예측되지 않은 경우에 무효로 판정되고, 그렇지 않으면 유효로 판정된다. 또한, 본 발명의 일실시의 형태에 있어서, 참조 샘플은, 인트라 예측되어 있지 않거나, 이용가능하지 않은 경우에 무효로 판정되고, 그렇지 않으면 참조 샘플은 유효로 판정된다.

또한, 이하에서는, 유효 참조 샘플을 유효 샘플, 그 값을 유효 샘플값, 그 위치를 유효 샘플 위치로도 표기한다. 마찬가지로, 무효 참조 샘플을 무효 샘플, 그 값을 무효 샘플값, 그 위치를 무효 샘플 위치로도 표기한다.

제약을 갖는 인트라 예측 방식과 비교하여, 이용가능한 참조 샘플 위치의 유효성을 최초에 판정하지 않고 이용가능한 참조 샘플 위치의 참조 샘플값을 이용하는 선행 기술의 인트라 예측 방식을 가리키는 경우에, 본 명세서에 있어서는, 비제약 인트라 예측 방식이라고 하는 용어를 이용한다. 즉, 비제약 인트라 예측 방식이란, 참조 샘플이 유효한지(인트라 예측되었는지), 무효인지(비인트라 예측되었는지)에 상관없이, 모든 이용가능한 참조 샘플 위치의 참조 샘플값을 이용하여 인트라 예측을 행하는 방식이다.

도 3에, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 동화상 부호화 처리를 설명하는 플로우챠트를 나타낸다.

우선, 단계 S101에서는, 인트라 예측 방식으로서, 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 비제약 인트라 예측 방식 중 어느 하나를 선택한다.

다음에, 단계 S102에서는, 대상의 원화상을 1이상의 부호화 블록으로 분할한다. 부호화 블록의 일예는, 32×32의 원화상 샘플을 포함하는 2차원의 블록이다. 또한, 이 단계 S102에서는, 원화상을 2종류 이상의 사이즈의 복수의 부호화 블록으로 분할한다.

다음에, 단계 S103에서는, 얻어진 부호화 블록을 부호화함으로써, 부호화 동화상 비트 스트림을 생성한다. 또한, 단계 S103에 있어서, 대상 블록을, 인트라 예측 타입을 이용하여 부호화하는 경우, 단계 S101에서 선택된 인트라 예측 방식이 이용된다.

다음에, 단계 S104에서는, 단계 S101에서 선택된 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 비제약 인트라 예측 방식 중 어느 하나의 선택 결과를, 부호화 동화상 스트림의 헤더 내에 부호화한다.

도 4A∼도 4D는 상기 동화상 부호화 방법에 의해 생성되는 부호화 동화상 비트 스트림(900)에 있어서의, 선택 정보(950)가 배치되는 위치를 나타내는 도면이다. 이 선택 정보(950)는, 인트라 예측 방식으로서, 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 비제약 인트라 예측 방식 중 어느것이 이용되었는지를 나타내는 정보이다.

도 4A∼도 4D에 나타내는 바와 같이, 부호화 동화상 비트 스트림(900)은, 시퀀스 헤더(901)와, 픽쳐 단위의 복수의 데이터(902)를 포함한다. 픽쳐 단위의 각 데이터(902)는, 픽쳐 헤더(911)와, 픽쳐 데이터(912)를 포함한다. 또한, 픽쳐 데이터(912)는, 슬라이스 단위의 복수의 데이터(913)를 포함한다. 또한, 슬라이스 단위의 각 데이터(913)는, 슬라이스 헤더(921)와, 슬라이스 데이터(922)를 포함한다.

예를 들면, 도 4A에 도시하는 바와 같이, 선택 정보(950)는, 시퀀스 헤더(901)에 포함된다. 도 4B에 도시하는 바와 같이, 선택 정보(950)는, 픽쳐 헤더(911)에 포함되어도 된다. 도 4C에 나타내는 바와 같이, 선택 정보(950)는, 슬라이스 헤더(921)에 포함되어도 된다. 예를 들면, 이 선택 정보(950)는, 비제약 인트라 예측 방식을 나타내는 값 「0」과, 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 나타내는 값 「1」을 선택적으로 나타내는 바이너리 플래그이다.

또한, 도 4D에 나타내는 예에서는, 선택 정보(950)는, 시퀀스 헤더(901)에 포함되는 프로파일 파라미터(951) 및 레벨 파라미터(952)의 한쪽, 또는 양쪽으로 나타낸다. 구체적으로는, 프로파일 파라미터(951) 및 레벨 파라미터(952)의 한쪽, 또는 양쪽과, 룩 업 테이블을 이용하여, 선택 정보(950)를 일률적으로 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 방법에서는, 인트라 예측 방식으로서, 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 비제약 인트라 예측 방식 중 어느것이 이용되었는지를 나타내는 선택 정보(950)를, 부호화 동화상 비트 스트림(900)의 헤더 내에 부호화한다. 이에 따라, 복호 장치는, 당해 헤더 내의 선택 정보(950)를 이용하여, 이용된 인트라 예측 방식을 특정할 수 있다.

이하, 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용하는 각 블록의 부호화 처리를, 도 5 및 도 6의 플로우챠트를 이용하여 설명한다.

우선, 단계 S201에서는, 대상 블록에 이용하는 예측 타입을 선택한다. 생각할 수 있는 예측 타입에는, 인트라 예측 타입 및 비인트라 예측 타입이 포함된다. 비인트라 예측 타입의 일예는, 움직임 보상된 화면간 예측 타입(인터 예측 타입)이다. 그리고, 단계 S202에서는, 대상 블록에 이용하는 예측 타입으로서, 인트라 예측 타입 및 비인트라 예측 타입 중 어느쪽이 선택되었는지를 판정한다.

인트라 예측 타입이 선택된 경우(S202에서 Yes), 단계 S203으로 진행한다. 단계 S203에서는, 분할된 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출한다. 구체적으로는, 이용가능한 참조 샘플이 유효(인트라 예측된)한지, 무효(비인트라 예측된)인지를 판정하고, 유효한 샘플을 이용하여, 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출한다. 보다 구체적으로는, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우라도, 당해 유효 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행한다. 또한, 이 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

그리고, 단계 S204에서는, 얻어진 예측 샘플값을 이용하여 인트라 잔차 데이터를 산출한다. 구체적으로는, 대상 블록의 원화상과 예측 샘플값의 차분인 잔차 데이터를 산출한다.

한편, 단계 S202에 있어서 비인트라 예측 타입이 선택되었다고 판정된 경우(S202에서 No), 단계 S206으로 진행한다. 단계 S206에서는, 비인트라 예측을 행함으로써, 비인트라 잔차 데이터와 예측 정보를 산출한다.

단계 S204 또는 단계 S206의 후, 단계 S205에서, 잔차 데이터와 예측 정보를 부호화함으로써 부호화 동화상 비트 스트림을 생성한다. 여기서 예측 정보는, 선택된 예측 타입을 나타내는 신호를 포함한다. 인트라 예측 타입이 이용된 경우, 예측 정보는, 또한, 선택된 인트라 예측 방법을 나타내는 신호(선택 정보(950))를 포함한다. 또한, 움직임 보상된 인터 예측 등의 비인트라 예측 타입이 이용된 경우, 예측 정보는, 또한, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 지표, 및 움직임 벡터 분해능을 나타내는 신호를 포함해도 된다.

이하, 도 6을 이용하여, 상기 단계 S203의 처리를 상세하게 설명한다. 도 5에 나타내는 단계 S203은, 도 6에 나타내는 단계 S203A∼S203D를 포함한다.

단계 S203A에서는, 참조 샘플 위치의 유효성을 판정한다. 즉, 각 참조 샘플이 인트라 예측되었는지(유효), 비인트라 예측되었는지(무효)를 판정한다.

다음에, 단계 S203B에서는, 무효 샘플 위치에 있어서의 참조 샘플값인 보완 샘플값을, 1이상의 유효 샘플값을 이용하여 산출한다.

이하, 이 보완 샘플값을 산출하는 처리를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시의 형태에서는, 이하의 처리에 의해 보완 샘플값을 산출한다. 우선, 1이상의 유효 샘플값을 선택하고, 선택된 유효 샘플값의 각각에 소정의 스케일링 계수를 곱함으로써 스케일링값을 산출한다. 다음에, 산출에 의해 얻어진 복수의 스케일링값의 총합인 제1 총합값을 구하고, 구해진 제1 총합값에 소정의 오프셋값을 가산함으로써 제2 총합값을 산출한다. 또한, 그에 의해서 얻어진 제2 총합값을 소정의 시프트 단계값으로 다운시프트함으로써, 보완 샘플값을 구한다.

여기서, 소정의 스케일링 계수, 오프셋값 및 시프트 단계값은, 유효 샘플 및 무효 샘플의 수 및 위치 등의 계수에 의거하여 룩업 테이블을 이용하여 구해도 된다.

이하, 도 2에 나타내는 경우를 예로, 보완 샘플값의 연산의 일예를 나타낸다. 도 2에 나타내는 무효 샘플 위치(12, -1), (13, -1), (14, -1) 및 (15, -1)의 참조 샘플값은, 유효 샘플 위치(11, -1) 및 (16, -1)의 참조 샘플값을 평균화함으로써 산출된다. 즉, 무효 샘플 위치를 사이에 두고, 또한 당해 무효 샘플 위치에 가장 가까운 2개의 유효 샘플 위치의 유효 샘플값의 평균치를, 상기 무효 샘플 위치에 대한 보완 샘플값으로서 산출해도 된다.

또한, 2개의 참조 샘플값을 평균화하는 것은, 소정의 스케일링 계수를 1, 오프셋값을 1, 또한 시프트 단계값을 1에 설정하고, 이하의 (식 1)에 나타내는 연산에 의해 행할 수 있다.

또한, 별도의 방법으로서, 유효 샘플값의 하나를 선택하고, 선택한 유효 샘플값을 보완 샘플값으로서 산출한다. 예를 들면, 도 2에 나타내는, 무효 샘플 위치(12, -1), (13, -1), (14, -1) 및 (15, -1)의 참조 샘플값으로서, 유효 샘플 위치(11, -1)의 유효 샘플값을 카피할 수 있다. 즉, 무효 샘플 위치에 가장 가까운 위치의 유효 샘플값을, 당해 무효 샘플 위치에 대한 보완 샘플값으로서 산출해도 된다.

구체적으로는, 예를 들면, 이하의 처리에 의해 카피원이 되는 유효 샘플을 선택할 수 있다.

우선, 모든 참조 샘플 위치 중, 좌측 하부 참조 샘플 위치부터 개시하여, 우측 상부 참조 샘플 위치에서 끝나는 방향의 탐색에서 발견된, 최초의 유효 샘플 위치를 개시 참조 샘플 위치로서 식별한다. 다음에, 상기 탐색과 동일한 샘플순에 있어서, 무효 샘플 위치가, 개시 참조 샘플 위치보다 앞에 위치하는지 뒤에 위치하는지를 판정한다.

무효 샘플 위치가 개시 샘플 위치보다 앞에 위치하는 경우, 개시 참조 샘플 위치의 샘플을 카피원의 유효 샘플로서 선택한다. 한편, 무효 샘플의 위치가 개시 샘플 위치보다 뒤에 위치하는 경우, 상기 탐색과 동일한 샘플순에 따라, 당해 무효 샘플 위치보다 앞이며, 또한 당해 무효 샘플 위치에 가장 가까운 유효 샘플을 카피원의 유효 샘플로서 선택한다.

또한, 별도의 방법으로서, 보완 샘플값으로서, 간단히 소정의 값을 부여해도 된다. 이 소정의 값은, 예를 들면, 128이다.

다시, 도 6을 참조하여 설명을 행한다.

단계 S203B에 있어서 보완 샘플값이 산출된 후, 단계 S203C에서는, 유효 샘플값 및 보완 샘플값을 이용하여, 복수의 인트라 예측 방법으로부터 1개의 인트라 예측 방법을 선택한다. 인트라 예측 방법의 예에는, 수직 방향 및 수평 방향 등의 다양한 인트라 예측 방향이 포함된다.

다음에, 단계 S203D에서는, 유효 샘플 샘플값 및 보완 샘플값을 이용하여, 단계 S203C에서 선택된 인트라 예측 방법에 따라, 예측 샘플값을 산출한다. 선택된 인트라 예측 방법에 따라, 상이한 참조 샘플 위치를 이용해도 되고, 상이한 연산 처리를 이용해도 된다.

또한, 본 발명의 일실시의 형태에 있어서, 예측 샘플값을 산출하는 단계 S203D는, 참조 샘플값을 프리필터링하는 단계와, 프리필터링된 참조 샘플값을 이용하여 예측 샘플값을 산출하는 단계를 포함해도 된다. 여기서, 프리필터링이란, 인접하는 복수의 참조 샘플값에 대하여 필터링을 행하는 처리이다.

이상에서, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 동화상 부호화 방법은, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우에, 당해 유효 샘플을 이용하여 제약을 갖는 인트라 예측을 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 부호화 방법은, 유효 샘플을, 보다 많이 이용할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 에러 내성의 효과를 얻는 한편 연산의 복잡성을 동일한 레벨로 유지함과 더불어, 내성 인트라 예측을 최적의 효율로 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 부호화 방법은 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 상기 동화상 부호화 방법에 의해 생성된 부호화 동화상 비트 스트림을 복호하는 동화상 복호 방법에 대해서 설명한다.

도 7에, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트를 나타낸다.

우선, 단계 S301에서는, 부호화 동화상 비트 스트림의 헤더를 해석함으로써, 제약을 갖는 인트라 예측 방식 또는 비제약 인트라 예측 방식의 선택 결과를 취득한다.

다음에, 단계 S302에서는, 화상에 있어서의 부호화 블록을 복호한다. 이 때, 인트라 예측된 부호화 블록은, 단계 S301에서 취득된 선택 결과에 의해 나타나는 인트라 예측 방식을 이용하여 복호된다.

이하, 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용한 각 블록의 복호 처리를, 도 9에 나타내는 플로우챠트를 이용하여 상세하게 설명한다.

우선, 단계 S401에서는, 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 처리 대상의 부호화 블록(이하, 대상 블록)의 예측 타입(인트라 예측 또는 비인트라 예측)을 취득한다.

다음에, 단계 S402에서는, 단계 S401에서 취득된 예측 타입이 인트라 예측 타입 및 비인트라 예측 타입 중 어느 것을 나타내는지를 판정한다.

인트라 예측 타입이 이용된 경우(S402에서 Yes), 단계 S403로 진행한다.

단계 S403에서는, 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써, 대상 블록의 예측 샘플값을 산출한다. 구체적으로는, 이용가능한 참조 샘플 위치가 유효(인트라 예측된)한지, 무효(비인트라 예측된)인지를 판정하고, 인트라 예측된 참조 샘플 위치를 이용하여, 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출한다. 보다 구체적으로는, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 당해 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우라도, 상기 유효 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행한다. 또한, 이 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

그리고, 단계 S404에서는, 산출된 예측 샘플값 및 인트라 잔차 데이터를 이용하여, 재구축된 인트라 샘플값을 산출한다.

한편, 단계 S402에 있어서 비인트라 예측 타입이 이용된다고 판정된 경우(S402에서 No), 단계 S405로 진행한다. 단계 S405에서는, 비인트라 예측을 행함으로써, 재구축 샘플값을 산출한다.

이하, 도 9를 이용하여, 상기 단계 S403 및 S405의 처리를 상세하게 설명한다. 도 8에 도시하는 단계 S403는, 도 9에 나타내는 단계 S403A∼S403D를 포함한다. 도 8에 나타내는 단계 S405는, 도 9에 나타내는 단계 S405A 및 S405B를 포함한다.

단계 S403A에서는, 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 대상 블록의 인트라 잔차 데이터 및 인트라 예측 방법을 취득한다.

다음에, 단계 S403B에서는, 단계 S403A에서 취득된 인트라 예측 방법에 따라서 인트라 예측 처리를 행하기 위해서 필요한 참조 샘플 위치의 유효성을 판정한다.

다음에, 단계 S403C에서는, 유효 샘플값을 이용하여, 무효 샘플 위치에 있어서의 참조 샘플값(보완 샘플값)을 산출한다.

다음에, 단계 S403D는, 유효 샘플값 위치 및 보완 샘플값을 이용하여, 예측 샘플값을 산출한다.

또한, 단계 S402에서 비인트라 예측 타입이 이용되었다고 판정된 경우(S402에서 No), 단계 S405A로 진행한다. 단계 S405A에서는, 부호화된 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 비인트라 잔차 데이터와 예측 정보를 얻는다. 그리고, 단계 S405B에서는, 해석된 비인트라 잔차 데이터와 예측 정보를 이용하여, 비인트라 재구축 샘플값을 산출한다.

이상에서, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 동화상 복호 방법은, 상술한 동화상 부호화 방법에 의해 생성된 동화상 부호화 비트 스트림으로부터 재구축 데이터를 생성할 수 있다.

이하, 상기 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 방법을 이용한 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치에 대해서 설명한다.

우선, 상기 동화상 부호화 방법을 이용한 동화상 부호화 장치에 대하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 동화상 부호화 장치(100)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 동화상 부호화 장치(100)는, 분할부(101)와, 선택부(102)와, 스위치부(103)와, 제1 부호화부(104)와, 제2 부호화부(105)와, 헤더 부호화부(106)와, 게이트부(107)와, 비트 스트림 생성부(108)를 구비한다.

분할부(101)는, 원화상(D101)을 취득하고, 당해 원화상(D101)을 가변 길이 부호화 블록(D103)으로 분할한다.

제1 선택부(601)는, 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 비제약 인트라 예측 방식 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택 결과를 나타내는 선택 정보(D102)를 출력한다.

스위치부(103)는, 이 선택 정보(D102)를 사용하여, 가변 길이 부호화 블록(D103)을, 제1 부호화부(104) 또는 제2 부호화부(105)에 이송한다. 구체적으로는, 스위치부(103)는, 선택 정보(D102)에 의해 제약을 갖는 인트라 예측 방식이 선택된 것이 나타나는 경우에는, 가변 길이 부호화 블록(D103)을 가변 길이 부호화 블록(D104)으로서 제1 부호화부(104)에 출력한다. 또한, 스위치부(103)는, 선택 정보(D102)에 의해 비제약 인트라 예측 방식이 선택된 것이 나타나는 경우에는, 가변 길이 부호화 블록(D103)을 가변 길이 부호화 블록(D105)으로서 제2 부호화부(105)에 출력한다.

제1 부호화부(104)는, 가변 길이 부호화 블록(D104)을, 제약을 갖는 인트라 예측 또는 비인트라 예측을 이용하여 부호화함으로써 부호화 비트 스트림(D106)을 생성한다.

제2 부호화부(105)는, 가변 길이 부호화 블록(D105)을, 비제약 인트라 예측 또는 비인트라 예측을 이용하여 부호화함으로써, 부호화 비트 스트림(107)을 생성한다.

게이트부(107)는, 제1 부호화부(104)에서 생성된 부호화 비트 스트림(D106), 및 제2 부호화부(105)에서 생성된 부호화 비트 스트림(D107) 중, 어느쪽의 데이터가 존재하는지에 따라, 존재하는 데이터를 부호화 비트 스트림(D108)으로 하여, 비트 스트림 생성부(108)로 이끈다.

헤더 부호화부(106)는, 선택 정보(D102)를 부호화함으로써 부호화 비트 스트림(D109)을 생성한다.

비트 스트림 생성부(108)는, 부호화 비트 스트림(D108)과 부호화 비트 스트림(D109)을 혼합함으로써, 부호화 동화상 비트 스트림(D110)을 생성한다.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 동화상 부호화 장치(100)에 있어서, 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용하는 제1 부호화부(104)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 제1 부호화부(104)는, 제1 선택부(201)와, 스위치부(202)와, 인트라 예측부(220)와, 잔차 데이터 산출부(207)와, 게이트부(208)와, 부호화부(209)와, 재구축부(210)와, 메모리부(211)와, 비인트라 예측부(212)를 구비한다.

제1 선택부(201)는, 샘플 블록(D201)(가변 길이 부호화 블록(D104))을 취득하고, 당해 샘플 블록(D201)에 의거하여, 인트라 예측 타입 및 비인트라 예측 타입의 한쪽을 선택하고, 선택 결과를 나타내는 예측 타입(D202)을 출력한다. 또는, 제1 선택부(201)는, 이미 부호화된 샘플에 대하여 저장되어 있는 부호화 정보(D215)를 취득하고, 취득한 부호화 정보(D215)에 의거하여, 인트라 예측 타입 및 비인트라 예측 타입의 한쪽을 선택해도 된다. 부호화 정보(D215)는, 예를 들면, 예측 타입, 양자화 파라미터, 및 블록의 차원 등이다. 이 예측 타입(D202)은, 스위치부(103)를 제어하기 위해서 이용된다.

인트라 예측 타입이 선택된 경우, 스위치부(202)는, 샘플 블록(D201)을 샘플 블록(D203)으로 하여 유효성 판정부(203)에 이송한다.

인트라 예측부(220)는, 분할된 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출한다. 또한, 인트라 예측부(220)는, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우라도, 당해 유효 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행한다. 이 인트라 예측부(220)는, 유효성 판정부(203)와, 참조 샘플 산출부(204)와, 제2 선택부(205)와, 예측 샘플 산출부(206)를 구비한다.

유효성 판정부(203)는, 샘플 블록(D203)과, 참조 샘플 위치에 대하여 저장되어 있는 예측 타입(D214)을 이용하여, 참조 샘플 위치의 유효성을 판정한다. 그리고, 유효성 판정부(203)는, 원 샘플 블록(D203)과 참조 샘플 위치의 유효성을 포함하는 데이터(D204)를, 참조 샘플 산출부(204)에 출력한다.

참조 샘플 산출부(204)는, 데이터(D204)와, 유효 샘플값(D213)을 이용하여, 무효 샘플 위치에 있어서의 참조 샘플값인 보완 샘플값을 산출한다. 참조 샘플 산출부(204)는, 원 샘플 블록과 보완 샘플값을 포함하는 데이터(D205)를, 제2 선택부(205)에 출력한다.

제2 선택부(205)는, 데이터(D205)를 이용하여, 복수의 인트라 예측 방법 중에서 인트라 예측 방법(D206)을 선택한다. 또는, 제2 선택부(205)는, 이미 부호화된 샘플에 대하여 저장되어 있는 부호화 정보(D215)를 이용하여, 인트라 예측 방법(D206)을 선택해도 된다.

예측 샘플 산출부(206)는, 선택된 인트라 예측 방법(D206)에 의거하여, 입력 참조 샘플값(유효 샘플값 및 보완 샘플값)을 이용하여 예측 샘플값을 산출한다. 또한, 예측 샘플 산출부(206)는, 원 샘플 블록과, 선택된 인트라 예측 방법과, 산출된 예측 샘플값을 포함하는 데이터(D207)를, 잔차 데이터 산출부(207)에 출력한다.

잔차 데이터 산출부(207)는, 예측 샘플값과 원 샘플 블록을 이용하여 인트라 잔차 데이터를 산출하고, 선택된 인트라 예측 방법과 산출된 인트라 잔차 데이터를 포함하는 데이터(D208)를 출력한다.

한편, 비인트라 예측 타입이 선택된 경우, 스위치부(202)는, 원 샘플 블록(D201)을 샘플 블록(D216)으로 하여 비인트라 예측부(212)에 이송한다.

비인트라 예측부(212)는, 원 샘플 블록(D216)과, 이전에 부호화된 샘플에 대하여 저장된 부호화 정보(D215)를 이용하여 비인트라 예측을 행함으로써, 비인트라 잔차 데이터와 비인트라 예측 정보를 포함하는 데이터(D217)를 생성한다.

게이트부(208)는, 데이터(D208)와 데이터(D217) 중 어느쪽의 데이터가 이용가능한지에 따라서, 이용가능한 데이터를 데이터(D209)로서 부호화부(209)에 이송한다.

부호화부(209)는, 데이터(D209)에 포함되는 잔차 데이터를 처리함과 더불어, 입력 데이터에 대하여 엔트로피 부호화를 행함으로써, 부호화 동화상 비트 스트림(D210)(부호화 비트 스트림(D106))을 생성한다. 잔차 데이터의 처리의 예에는, 변환 처리 및 스케일링 처리 등이 포함된다. 또한, 부호화부(209)는, 예측 정보와 처리된 잔차 데이터를 포함하는 데이터(D211)를 재구축부(210)에 출력한다. 여기서 예측 정보는, 선택된 예측 타입을 포함하고, 인트라 예측의 경우에는 그 선택된 인트라 예측 방법도 포함한다.

재구축부(210)는, 데이터(D211)와, 저장되어 있는 부호화 정보(D215)를 이용하여 재구축 샘플값을 산출하고, 재구축 샘플값과 예측 정보를 포함하는 데이터(D212)를 메모리부(211)에 저장한다.

다음에, 상기 동화상 복호 방법을 이용한 동화상 복호 장치에 대하여 설명한다.

도 12는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 동화상 복호 장치(300)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 동화상 복호 장치(300)는, 해석부(301)와, 스위치부(302)와, 제1 복호부(303)와, 제2 복호부(304)와, 게이트부(305)와, 화상 생성부(306)를 구비한다.

해석부(301)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D301)의 헤더를 해석함으로써, 제약을 갖는 인트라 예측 방식 또는 비제약 인트라 예측 방식의 선택 결과를 나타내는 선택 정보(D302)를 취득한다.

스위치부(302)는, 선택 정보(D302)로 나타내는, 선택된 인트라 예측 방식에 의거하여, 부호화 동화상 비트 스트림(D301)을, 제1 복호부(303) 또는 제2 복호부(304)에 이송한다. 구체적으로, 스위치부(302)는, 선택 정보(D302)에 의해 제약을 갖는 인트라 예측 방식이 나타나는 경우에는, 부호화 동화상 비트 스트림(D301)을 비트 스트림(D303)으로 하여 제1 복호부(303)에 출력한다. 한편, 스위치부(302)는, 선택 정보(D302)에 의해 비제약 인트라 예측 방식이 나타나는 경우에는, 부호화 동화상 비트 스트림(D301)을 비트 스트림(D304)으로 하여 제2 복호부(304)에 출력한다.

제1 복호부(303)는, 제약을 갖는 인트라 예측 및 비인트라 예측을 이용하여, 비트 스트림(D303)을 복호함으로써 블록 단위의 재구축 샘플값(D305)을 생성한다. 제2 복호부(304)는, 비제약 인트라 예측 및 비인트라 예측을 이용하여, 비트 스트림(D304)을 복호함으로써 블록 단위의 재구축 샘플값(D306)을 생성한다.

게이트부(305)는, 재구축 샘플값(D305 및 D306) 중 어느쪽의 신호가 존재하는지에 따라, 존재하는 신호를 재구축 샘플값(D307)으로 하여 화상 생성부(306)에 이송한다.

화상 생성부(306)는, 당해 블록의 재구축 샘플값(D307)을, 재구축 화상 내의 각각의 위치에 기입함으로써, 재구축 화상(D308)을 생성한다.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 제약을 갖는 인트라 예측 방식을 이용하는 제1 복호부(303)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 제1 복호부(303)는, 제1 해석부(401)와, 스위치부(402)와, 제2 해석부(403)와, 인트라 예측부(420)와, 재구축 샘플 산출부(407)와, 제1 게이트부(408)와, 제2 게이트부(409)와, 메모리부(410)와, 비인트라 재구축부(411)를 구비한다.

제1 해석부(401)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D401)을 해석함으로써, 인트라 예측 타입 또는 비인트라 예측 타입의 선택 결과를 나타내는 선택 정보(D402)를 취득한다.

해석된 선택 결과가 인트라 예측 타입을 나타내는 경우, 스위치부(402)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D401)을 비트 스트림(D403)으로 하여 제2 해석부(403)에 이송한다.

제2 해석부(403)는, 비트 스트림(D403)을 해석함으로써, 잔차 데이터와 인트라 예측 방법을 취득한다. 그리고, 제2 해석부(403)는, 해석된 잔차 데이터와 해석된 인트라 예측 방법을 포함하는 해석 데이터(D404)를 출력한다.

인트라 예측부(420)는, 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써, 당해 대상 블록의 예측 샘플값을 산출한다. 또한, 인트라 예측부(420)는, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우라도, 당해 유효 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행한다. 이 인트라 예측부(420)는, 유효성 판정부(404)와, 참조 샘플 산출부(405)와, 예측 샘플 산출부(406)를 구비한다.

유효성 판정부(404)는, 해석 데이터(D404)와, 참조 샘플 위치에 대하여 저장되어 있는 예측 타입(D416)을 입력으로서 취득하고, 해석된 인트라 예측 방법에 필요한 각 참조 샘플 위치의 유효성을 판정한다. 유효성 판정부(404)는, 해석된 잔차 데이터와, 해석된 인트라 예측 방법과, 참조 샘플 위치의 유효성을 포함하는 데이터(D405)를, 참조 샘플 산출부(405)에 출력한다.

참조 샘플 산출부(405)는, 이 입력 데이터(D405) 및 유효 샘플값(D415)을 이용하여, 무효 샘플 위치에 있어서의 참조 샘플값(보완 샘플값)을 산출한다. 그리고, 참조 샘플 산출부(405)는, 해석된 잔차 데이터와, 해석된 인트라 예측 방법과, 참조 샘플 위치의 유효성을 포함하는 데이터(D406)를 예측 샘플 산출부(406)에 출력한다.

예측 샘플 산출부(406)는, 이 데이터(D406)를 이용하여, 해석된 인트라 예측 방법에 따라서 예측 샘플값을 산출한다. 그리고, 예측 샘플 산출부(406)는, 해석된 잔차 데이터와, 해석된 인트라 예측 방법과, 예측 샘플값을 포함하는 데이터(D407)를, 재구축 샘플 산출부(407)에 출력한다.

재구축 샘플 산출부(407)는, 데이터(D407)를 이용하여, 부호화 대상 블록에 대응하는 인트라 재구축 샘플값(D408)을 산출한다. 또한, 재구축 샘플 산출부(407)는, 인트라 재구축 샘플값과, 해석된 인트라 예측 타입과, 해석된 인트라 예측 방법을 포함하는 데이터(D410)를 출력한다.

한편, 해석된 선택 결과가 비인트라 예측 타입을 나타내는 경우, 스위치부(402)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D401)을 비트 스트림(D411)으로 하여 비인트라 재구축부(411)에 이송한다.

비인트라 재구축부(411)는, 비트 스트림(D411)과 이미 부호화된 샘플에 대하여 저장되어 있는 부호화 정보(D417)를 이용하여, 해석된 비인트라 예측 타입에 따라서 재구축 샘플값(D412)을 산출한다. 또한, 비인트라 재구축부(411)는, 비인트라 재구축 샘플값과, 해석된 비인트라 예측 정보를 포함하는 데이터(D413)를 출력한다.

제1 게이트부(408)는, 재구축 샘플값(D408 및 D412) 중 이용가능한 데이터를 출력 블록의 재구축 샘플(D409)로서 이송한다. 마찬가지로, 제2 게이트부(409)는, 데이터(D410) 및 데이터(D413) 중 이용가능한 데이터를 데이터(D414)로 하여 메모리부(410)에 저장한다.

(실시의 형태 2)

본 발명의 실시의 형태 2에서는, 상기 제약을 갖는 인트라 예측 방식으로서 선택적 인트라 DC 예측 방식이 이용되는 경우에 대하여 설명한다.

구체적으로는, 선택적 인트라 DC 예측 방식은, 인접 클러스터의 복수의 참조 샘플 위치로부터, 인트라 예측된 참조 샘플 위치의 참조 샘플값만을 이용한다. 즉, 당해 방식은, 인접 클러스터가 비인트라 예측 참조 샘플을 포함하는지 여부를 고려한 인트라 DC 예측 처리를 실행한다.

본 명세서 전체에 걸쳐, 인트라 DC 예측 방식이란, 부호화 대상 블록에 있어서의 모든 예측 샘플로서, 1개의 예측 샘플값을 이용하는 인트라 픽쳐 예측 방식을 가리킨다. 인접 클러스터의 참조 샘플이란, 대상 블록에 대하여, 인접하는, 동일한 방향에 배치되어 있는 샘플 군을 가리킨다. 대상 블록에 대하여 4개의 인접 클러스터가 있고, 이들을, 상부 인접 클러스터, 우측 상부 인접 클러스터, 좌측 인접 클러스터, 및 좌측 하부 인접 클러스터로 부른다. 도 2에 나타내는 예에서는, 블록 A 및 B에 속하는 참조 샘플(16, -1)부터 (31, -1)이 우측 상부 인접 클러스터의 참조 샘플이다. 마찬가지로, 블록 C, D, 및 E에 속하는 참조 샘플 (0, -1)부터 (15, -1)이 상부 인접 클러스터의 참조 샘플이다. 블록 G에 속하는 참조 샘플(-1, 0)부터 (-1, 15)이 좌측 인접 클러스터의 참조 샘플이다. 블록 J, H, 및 I에 속하는 참조 샘플(-1, 16)부터 (-1, 31)이 좌측 하부 인접 클러스터의 참조 샘플이다.

또한, 본 발명의 선택적 인트라 DC 예측 방식에 대하여, 인트라 예측된 참조 샘플값 및 비인트라 예측된 참조 샘플값의 양쪽을 이용하는 인트라 DC 예측 처리를 행하는 선행 기술의 인트라 DC 예측 방식을, 본 명세서에 있어서 비선택적 인트라 DC 예측 방식으로 부른다.

도 14는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 복호 처리를 나타내는 플로우챠트를 나타낸다.

우선, 단계 S501에서는, 인트라 DC 예측 방식으로서, 비선택적 인트라 DC 예측 방식 및 선택적 인트라 DC 예측 방식의 한쪽을 선택한다.

다음에, 단계 S502에서는, 대상의 원화상을 1이상의 부호화 대상 블록으로 분할한다. 부호화 대상 블록의 일예는, 32×32의 원화상 샘플을 포함하는 2차원 블록이다.

다음에, 단계 S503에서는, 얻어진 부호화 대상 블록을 부호화함으로써, 부호화 동화상 비트 스트림을 생성한다. 또한, 단계 S503에 있어서, 대상 블록을, 인트라 DC 예측 방법을 이용하여 부호화하는 경우, 단계 S501에서 선택된 인트라 DC 예측 방식이 이용된다.

최후에, 단계 S504에서는, 단계 S501에서 선택된 비선택적 인트라 DC 예측 방식 및 선택적 인트라 DC 예측 방식 중 어느 하나의 선택 결과를, 부호화 동화상 비트 스트림의 헤더 내에 부호화한다.

도 15A∼도 15D는 상기 동화상 부호화 방법에 의해 생성되는 부호화 동화상 비트 스트림(900)에 있어서, 선택 정보(960)가 배치되는 위치를 나타낸다. 이 선택 정보(960)는, 인트라 DC 예측 방식으로서, 비선택적 인트라 DC 예측 방식 및 선택적 인트라 DC 예측 방식 중 어느 것이 이용되었는지를 나타내는 정보이다.

또한, 도 15A∼도 15D에 나타내는 데이터 구성은, 도 4A∼도 4D에 나타내는 구성과 동일하다.

예를 들면, 도 15A에 나타내는 바와 같이, 선택 정보(960)는, 시퀀스 헤더(901)에 포함된다. 도 15B에 나타내는 바와 같이, 선택 정보(960)는, 픽쳐 헤더(911)에 포함되어도 된다. 도 15C에 도시하는 바와 같이, 선택 정보(960)는, 슬라이스 헤더(921)에 포함되어도 된다. 예를 들면, 이 선택 정보(960)는, 비선택적 인트라 DC 예측 방식을 나타내는 값 「0」과, 선택적 인트라 DC 예측 방식을 나타내는 값 「1」을 선택적으로 나타내는 바이너리 플래그이다.

또한, 도 15D에 나타내는 예에서, 선택 정보(960)는, 시퀀스 헤더(901)에 포함되는, 프로파일 파라미터(961) 및 레벨 파라미터(962)의 한쪽, 또는 양쪽으로 나타낸다. 구체적으로는, 프로파일 파라미터(961) 및 레벨 파라미터(962)의 한쪽, 또는 양쪽과, 룩 업 테이블을 이용하여, 선택 정보(960)를 일률적으로 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 방법에서는, 인트라 DC 예측 방식으로서, 선택적 인트라 DC 예측 방식 및 비선택적 인트라 DC 예측 방식 중 어느 것이 이용되었는지를 나타내는 선택 정보(960)를, 부호화 동화상 비트 스트림(900)의 헤더 내에 부호화한다. 이에 따라, 복호 장치는, 당해 헤더 내의 선택 정보(960)를 이용하여, 이용된 인트라 예측 방식을 특정할 수 있다.

이하, 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용한 각 블록의 부호화 처리를, 도 16에 나타내는 플로우챠트를 이용하여 설명한다.

우선, 단계 S601에서는, 대상 블록에 이용하는 예측 방법을 선택한다. 생각할 수 있는 예측 방법에는, 인트라 DC 예측 방법과 비인트라 DC 예측 방법이 포함된다. 또한, 비인트라 DC 예측 방법에는, 인트라 DC 이외의 다른 인트라 예측 방법과, 다양한 화면간 예측 방법이 포함된다. 그리고, 단계 S602에서는, 인트라 DC 예측 방법 또는 비인트라 DC 예측 방법 중 어느쪽이 선택되었는지를 판정한다.

인트라 DC 예측 방식이 선택된 경우(S602에서 Yes), 단계 S603으로 진행한다. 단계 S603에서는, 인트라 예측된 참조 샘플 위치를 몇개 선택한다.

다음에, 단계 S604에서는, 선택된 참조 샘플 위치를 이용하여, 인트라 DC 예측 샘플값을 산출한다. 그리고, 단계 S605에서는, 인트라 DC 예측 샘플값을 이용하여 잔차 데이터를 산출한다.

본 발명의 선택적 인트라 DC 예측 방식의 일실시의 형태에 있어서, 인트라 DC 예측 샘플값을 산출하기 위해서, 모든 인접 클러스터의 참조 샘플값 중 인트라 예측된 참조 샘플값이 전부 선택된다. 도 2의 예에 나타내는 예에서는, (16, -1)부터 (31, -1), (0, -1)부터 (11, -1), 및 (-1, 0)부터 (-1, 23)의 52개의 참조 샘플을 모두 이용하여, 인트라 DC 예측 샘플값이 산출된다.

또한, 선택적 인트라 DC 예측 방식의 다른 실시의 형태에 있어서는, 상부 참조 샘플 및 좌측 참조 샘플로부터, 인트라 예측된 참조 샘플값이 선택된 후, 인트라 DC 예측 샘플값이 산출된다. 동일한 도 2의 예에서는, (0, -1)부터 (11, -1), 및 (-1, 0)부터 (-1, 15)의 28개의 참조 샘플을 모두 이용하여, 인트라 DC 예측 샘플이 산출된다.

본 발명의 일실시의 형태에서는, 예측 샘플값은 이하의 처리에 의해 산출된다.

우선, 1이상의 유효 샘플을 선택 샘플로서 선택한다. 다음에, 선택 샘플의 수를 특정한다. 다음에, 룩 업 테이블을 이용하여, 선택 샘플의 수에 따라, 스케일링 계수와, 오프셋값과, 시프트 단계값을 선택한다. 다음에, 선택 샘플의 값의 총합인 제1 총합값을 산출한다. 다음에, 제1 총합값에 상기 선택된 스케일링 계수를 곱함으로써 스케일값을 산출한다. 다음에, 상기 선택된 오프셋값과, 스케일값의 합인 제2 총합값을 산출한다. 최후에, 제2 총합값을, 상기 선택된 시프트 단계값으로 다운시프트함으로써, 대상 블록의 모든 예측 샘플값을 생성한다.

또한, 선택적 인트라 DC 예측 방식의 다른 실시의 형태에 있어서는, 1개의 참조 샘플 위치에 있어서의 참조 샘플값, 예를 들면, 도 2에 도시하는 (0, -1)과 같은 참조 샘플값을, 대상 블록의 모든 인트라 DC 예측 샘플값으로 한다.

또한, 선택적 인트라 DC 예측 방식의 또 다른 실시의 형태에 있어서는, 소정의 일정값(예를 들면, 128)을 대상 블록의 모든 인트라 DC 샘플값으로 한다.

한편, 단계 S602에서 비인트라 DC 예측 방법이 선택되었다고 판정된 경우(S602에서 No), 단계 S607로 진행한다. 단계 S607에서는, 비인트라 DC 예측 처리를 행함으로써, 비인트라 잔차 데이터와 예측 정보가 얻어진다.

최후에, 단계 S606에서는, 단계 S605 또는 S607에서 생성된 잔차 데이터와 예측 정보를 부호화 동화상 비트 스트림에 부호화한다. 여기서 예측 정보는, 선택된 예측 방법을 나타내는 신호를 포함한다.

이상에서, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 부호화 방법은, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우에, 당해 유효 샘플을 이용하여 선택적 인트라 DC 예측을 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 부호화 방법은, 유효 샘플을, 보다 많이 이용할 수 있으므로, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 방법은, 에러 내성의 효과를 얻는 한편으로 연산의 복잡성을 동일한 레벨로 유지함과 더불어, 내성 인트라 예측을 최적 효율로 행할 수 있다. 이에 따라, 당해 동화상 부호화 방법은 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 상기 동화상 부호화 방법에 의해 생성된 부호화 동화상 비트 스트림을 복호하는 동화상 복호 방법에 대하여 설명한다.

도 17에, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 복호 처리를 설명하는 플로우챠트를 나타낸다.

우선, 단계 S701에서는, 부호화 동화상 비트 스트림의 헤더를 해석함으로써, 비선택적 인트라 DC 예측 방식 및 선택적 인트라 DC 예측 방식 중 어느 하나의 선택 결과를 취득한다. 다음에, 단계 S702에서는, 화상에 있어서의 부호화 블록을 복호한다. 이 때, 인트라 DC 예측된 부호화 블록은, 단계 S701에서 취득된 선택 결과에 의해 나타나는 인트라 DC 예측 방식을 이용하여 복호된다.

이하, 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용한 각 블록의 복호 처리를, 도 18에 나타내는 플로우챠트를 이용하여 설명한다.

우선, 단계 S801에서는, 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 부호화 대상 블록의 예측 방법을 취득한다. 그리고, 단계 S802에서는, 해석된 예측 방식이 인트라 DC 예측 방법 또는 비인트라 DC 예측 방법 중 어느쪽을 나타내는지를 판정한다.

인트라 DC 예측 방법이 이용된 경우(S802에서 Yes), 단계 S803으로 진행한다. 단계 S803에서는, 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 대상 부호화 블록의 인트라 DC 잔차 데이터를 취득한다. 다음에, 단계 S804에서는, 인트라 예측된 참조 샘플 위치를 몇개 선택한다.

다음에, 단계 S805에서는, 선택된 참조 샘플 위치를 이용하여, 인트라 DC 예측 샘플값을 산출한다. 그리고, 단계 S806에서는, 인트라 DC 예측 샘플값과, 해석된 잔차 데이터를 이용하여 재구축 샘플값을 산출한다.

한편, 비인트라 DC 예측 방법이 이용된 경우(S802에서 No), 단계 S807로 진행한다. 단계 S807에서는, 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 비인트라 DC 잔차 데이터 및 예측 정보를 취득한다. 그리고, 단계 S808에서는, 해석된 비인트라 DC 잔차 데이터 및 예측 정보를 이용하여, 재구축 샘플값을 산출한다.

이상에서, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 복호 방법은, 상술한 동화상 부호화 방법에 의해 생성된 동화상 부호화 비트 스트림으로부터 재구축 데이터를 생성할 수 있다.

이하, 상기 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호 방법을 이용한 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치에 대하여 설명한다.

우선, 상기 동화상 부호화 방법을 이용한 동화상 부호화 장치에 대하여 설명한다.

도 19는 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 부호화 장치(500)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 동화상 부호화 장치(500)는, 분할부(501)와, 선택부(502)와, 스위치부(503)와, 제1 부호화부(504)와, 제2 부호화부(505)와, 헤더 부호화부(506)와, 게이트부(507)와, 비트 스트림 생성부(508)를 구비한다.

분할부(501)는, 원화상(D501)을 취득하고, 취득한 원화상(D501)을 가변 길이 부호화 블록(D503)으로 분할한다.

선택부(502)는, 비선택적 인트라 DC 예측 방식 및 선택적 인트라 DC 예측 방식 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택 결과를 나타내는 선택 정보(D502)를 출력한다.

스위치부(503)는, 이 선택 정보(D502)를 사용하여, 가변 길이 부호화 블록(D503)을, 제1 부호화부(504) 또는 제2 부호화부(505)에 보낸다. 구체적으로, 스위치부(503)는, 선택 정보(D502)에 의해 선택적 인트라 DC 예측 방식이 선택된 것이 나타나는 경우에는, 가변 길이 부호화 블록(D503)을 가변 길이 부호화 블록(D504)으로 하여 제1 부호화부(504)에 출력한다. 또한, 스위치부(503)는, 선택 정보(D502)에 의해 비선택적 인트라 DC 예측 방식이 선택된 것이 나타나는 경우에는, 가변 길이 부호화 블록(D503)을 가변 길이 부호화 블록(D505)으로 하여 제2 부호화부(505)에 출력한다.

제1 부호화부(504)는, 가변 길이 부호화 블록(D504)을, 선택적 인트라 DC 예측 또는 비인트라 DC 예측을 이용하여 부호화함으로써 부호화 비트 스트림(D506)을 생성한다.

제2 부호화부(505)는, 가변 길이 부호화 블록(D505)을, 비선택적 인트라 DC 예측 또는 비인트라 DC 예측을 이용하여 부호화함으로써, 부호화 비트 스트림(D507)을 생성한다.

게이트부(507)는, 제1 부호화부(504)에서 생성된 부호화 비트 스트림(D506), 및 제2 부호화부(505)에서 생성된 부호화 비트 스트림(D507) 중, 어느쪽의 데이터가 존재하는지에 따라, 존재하는 데이터를 부호화 비트 스트림(D508)으로 하여, 비트 스트림 생성부(508)에 이끈다.

헤더 부호화부(506)는, 선택 정보(D502)를 부호화함으로써 부호화 비트 스트림(D509)을 생성한다.

비트 스트림 생성부(508)는, 부호화 비트 스트림(D509)과 부호화 비트 스트림(D508)을 혼합함으로써, 부호화 동화상 비트 스트림(D510)을 생성한다.

도 20은 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 부호화 장치(500)에 있어서의 제1 부호화부(504)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 제1 부호화부(504)는, 제1 선택부(601)와, 스위치부(602)와, 인트라 DC 예측부(620)와, 잔차 데이터 산출부(607)와, 게이트부(608)와, 부호화부(609)와, 재구축부(610)와, 메모리부(611)와, 비인트라 DC 예측부(612)를 구비한다.

제1 선택부(601)는, 샘플 블록(D601)(가변 길이 부호화 블록(D504))을 취득하고, 상기 샘플 블록(D601)에 의거하여, 인트라 DC 예측 방법 및 비인트라 DC 예측 방법의 한쪽을 선택하고, 선택 결과를 나타내는 예측 타입(D602)을 출력한다. 또는, 제1 선택부(601)는, 이미 부호화된 샘플에 대하여 저장되어 있는 부호화 정보(D615)를 취득하고, 취득한 부호화 정보(D615)에 의거하여, 인트라 DC 예측 방법 및 비인트라 DC 예측 방법의 한쪽을 선택해도 된다. 부호화 정보(D615)는, 예를 들면, 예측 방법, 양자화 파라미터, 및 블록의 차원 등이다. 이 예측 타입(D602)은, 스위치부(602)를 제어하기 위해서 이용된다.

인트라 DC 예측 방법이 선택된 경우, 스위치부(602)는, 원샘플 블록(D601)을 샘플 블록(D603)으로 하여 제2 선택부(605)에 보낸다.

인트라 DC 예측부(620)는, 분할된 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 DC 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출한다. 또한, 인트라 DC 예측부(620)는, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우라도, 당해 유효 샘플을 이용하여 인트라 DC 예측을 행한다. 이 인트라 DC 예측부(620)는, 제2 선택부(605)와, 예측 샘플 산출부(606)를 구비한다.

제2 선택부(605)는, 참조 샘플 위치에 대하여 저장된 예측 타입(D614)을 이용하여, 인트라 예측된 유효 샘플 위치를 몇개 선택한다. 예측 타입(D614)은, 인트라 예측 타입 및 비인트라 예측 타입 중 어느 하나의 선택 결과이다. 그리고, 제2 선택부(605)는, 원샘플 블록과, 선택된 유효 샘플 위치를 포함하는 데이터(D606)를, 예측 샘플 산출부(606)에 출력한다.

예측 샘플 산출부(606)는, 입력 데이터(D606)와, 선택된 유효 샘플 위치에 있어서의 유효 샘플값(D613)을 이용하여, 인트라 DC 예측 샘플값을 산출한다. 그리고, 예측 샘플 산출부(606)는, 원샘플 블록과 인트라 DC 예측 샘플값을 포함하는 데이터(D607)를 잔차 데이터 산출부(607)에 출력한다.

잔차 데이터 산출부(607)는, 인트라 DC 예측 샘플값과 원샘플 블록을 이용하여 인트라 DC 잔차 데이터를 포함하는 데이터(D608)를 산출한다.

한편, 비인트라 DC 예측 방법이 선택된 경우, 스위치부(602)는, 원샘플 블록(D601)을 샘플 블록(D616)으로 하여 비인트라 DC 예측부(612)에 보낸다.

비인트라 DC 예측부(612)는, 원샘플 블록(D616)과, 이미 부호화된 샘플에 대하여 저장되어 있는 부호화 정보(D615)를 이용하여, 비인트라 DC 잔차 데이터와 비인트라 DC 예측 정보를 포함하는 데이터(D617)를 생성한다.

게이트부(608)는, 데이터(D608) 및 데이터(D617) 중, 어느쪽 데이터가 이용가능한지에 따라, 이용가능한 데이터를 데이터(D609)로서 부호화부(609)에 보낸다.

부호화부(609)는, 데이터(D609)에 포함되는 잔차 데이터를 처리함과 더불어, 입력 데이터에 대하여 엔트로피 부호화를 행함으로써, 부호화 동화상 비트 스트림(D610)(부호화 비트 스트림(D506))을 생성한다. 잔차 데이터의 처리의 예에는, 변환 처리 및 스케일링 처리 등이 포함된다. 또한, 부호화부(609)는, 예측 정보와 처리된 잔차 데이터를 포함하는 데이터(D611)를 재구축부(610)에 출력한다. 여기서 예측 정보는, 대상 블록의 예측 타입을 포함한다.

재구축부(610)는, 데이터(D611)와, 저장되어 있는 부호화 정보(D615)를 이용하여 재구축 샘플값을 산출하고, 재구축 샘플값과 예측 정보를 포함하는 데이터(D612)를 메모리부(611)에 저장한다.

다음에, 상기 동화상 복호 방법을 이용한 동화상 복호 장치에 대하여 설명한다.

도 21은 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 동화상 복호 장치(700)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 동화상 복호 장치(700)는, 해석부(701)와, 스위치부(702)와, 제1 복호부(703)와, 제2 복호부(704)와, 게이트부(705)와, 화상 생성부(706)를 구비한다.

해석부(701)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D701)의 헤더를 해석함으로써, 비선택적 인트라 DC 예측 방식 및 선택적 인트라 DC 예측 방식 중 어느 하나의 선택 결과를 나타내는 선택 정보(D702)를 취득한다.

스위치부(702)는, 선택된 인트라 DC 예측 방식에 의거하여, 부호화 동화상 비트 스트림(D701)을, 제1 복호부(703) 또는 제2 복호부(704)에 보낸다. 구체적으로, 스위치부(702)는, 선택 정보(D702)에 의해 선택적 인트라 DC 예측 방식이 나타나는 경우에는, 부호화 동화상 비트 스트림(D701)을 비트 스트림(D703)으로 하여 제1 복호부(703)에 출력한다. 한편, 스위치부(702)는, 선택 정보(D702)에 의해 비선택적 인트라 DC 예측 방식이 나타나는 경우에는, 부호화 동화상 비트 스트림(D701)을 비트 스트림(D704)으로 하여 제2 복호부(704)에 출력한다.

제1 복호부(703)는, 선택적 인트라 DC 예측 및 비인트라 DC 예측을 이용하여, 비트 스트림(D703)을 복호함으로써 블록 단위의 재구축 샘플값(D705)을 생성한다. 제2 복호부(704)는, 비선택적 인트라 DC 예측 및 비인트라 DC 예측을 이용하여, 비트 스트림(D704)을 복호함으로써 블록 단위의 재구축 샘플값(D706)을 생성한다.

게이트부(705)는, 재구축 샘플값(D705 및 D706) 중 어느쪽의 신호가 존재하는지에 따라, 존재하는 신호를 재구축 샘플값(D707)으로 하여 화상 생성부(706)에 보낸다.

화상 생성부(706)는, 당해 블록의 재구축 샘플값(D707)을, 재구축 화상 내의 각각의 위치에 기입함으로써, 재구축 화상(D708)을 생성한다.

도 22는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 선택적 인트라 DC 예측 방식을 이용한 제1 복호부(703)의 일예를 나타내는 블록도이다. 이 제1 복호부(703)는, 제1 해석부(801)와, 스위치부(802)와, 제2 해석부(803)와, 인트라 DC 예측부(820)와, 재구축 샘플 산출부(807)와, 제1 게이트부(808)와, 제2 게이트부(809)와, 메모리부(810)와, 비인트라 DC 재구축부(811)를 구비한다.

제1 해석부(801)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D801)을 해석함으로써, 인트라 DC 예측 방법 및 비인트라 DC 예측 방법 중 어느 하나의 선택 결과를 나타내는 선택 정보(802)를 취득한다.

해석된 선택 결과가 인트라 DC 예측 방법을 나타내는 경우에, 스위치부(802)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D801)을 비트 스트림(D803)으로 하여 제2 해석부(803)에 보낸다.

제2 해석부(803)는, 비트 스트림(D803)을 해석함으로써, 부호화 대상 블록에 대한 인트라 DC 잔차 데이터(D804)를 취득한다.

인트라 DC 예측부(820)는, 분할된 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 DC 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출한다. 또한, 인트라 DC 예측부(820)는, 적어도 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 복수의 참조 샘플이 유효 샘플과 무효 샘플을 함께 포함하는 경우라도, 당해 유효 샘플을 이용하여 인트라 DC 예측을 행한다. 이 인트라 DC 예측부(820)는, 선택부(804)와, 예측 샘플 산출부(806)를 구비한다.

선택부(804)는, 참조 샘플 위치에 대하여 저장된 예측 타입(D816)을 이용하여, 인트라 예측된 유효 샘플 위치를 몇개 선택한다. 여기서 예측 타입(D816)이란, 인트라 예측 타입 또는 비인트라 예측 타입 중 어느 하나의 선택 결과이다. 그리고, 선택부(804)는, 해석된 잔차 데이터(D804)와 선택된 유효 샘플 위치를 포함하는 데이터(D805)를, 예측 샘플 산출부(806)에 출력한다.

예측 샘플 산출부(806)는, 입력 데이터(D805)와, 선택된 유효 샘플 위치에 있어서의 유효 샘플값(D815)을 이용하여, 인트라 DC 예측 샘플값을 산출한다. 그리고, 예측 샘플 산출부(806)는, 해석된 잔차 데이터와, 인트라 DC 예측 샘플값을 포함하는 데이터(D807)를 재구축 샘플 산출부(807)에 출력한다.

재구축 샘플 산출부(807)는, 데이터(D807)를 이용하여, 부호화 대상 블록에 대한 인트라 DC 재구축 샘플값(D808)을 산출한다. 또한, 재구축 샘플 산출부(807)는, 인트라 재구축 샘플값과, 해석된 예측 방법을 포함하는 데이터(D810)를 출력한다.

한편, 해석된 선택 결과가 비인트라 DC 예측 방법을 나타내는 경우, 스위치부(802)는, 부호화 동화상 비트 스트림(D801)을 비트 스트림(D811)으로 하여 비인트라 DC 재구축부(811)에 보낸다.

비인트라 DC 재구축부(811)는, 비트 스트림(D811)과, 이미 부호화된 샘플에 대하여 저장되어 있는 부호화 정보(D817)를 이용하여, 해석된 비인트라 DC 예측 방법에 따라, 재구축 샘플값(D812)을 산출한다. 또한, 비인트라 DC 재구축부(811)는, 비인트라 DC 재구축 샘플값으로 해석된 비인트라 DC 예측 정보를 포함하는 데이터(D813)를 출력한다.

제1 게이트부(808)는, 재구축 샘플값(D808 또는 D812) 중 이용가능한 데이터를, 출력 블록의 재구축 샘플(D809)로서 보낸다. 마찬가지로, 제2 게이트부(809)는, 데이터(D810) 또는 데이터(D813) 중 이용가능한 데이터를 데이터(D814)로 하여 메모리부(810)에 저장한다.

이상, 본 발명의 실시의 형태에 관련된 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치에 대하여 설명했는데, 본 발명은, 이 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 본 발명은, 상기 동화상 부호화 장치 및 상기 동화상 복호 장치를 포함하는 동화상 부호화 복호 장치로서 실현해도 된다.

또한, 상기 각 실시의 형태에 관련된, 동화상 부호화 방법, 동화상 복호 방법, 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치, 및 이들 변형예의 기능 중 적어도 일부를 조합해도 된다.

또한, 블록도에 있어서의 기능 블록의 분할은 일예이며, 복수의 기능 블록을 하나의 기능 블록으로서 실현하거나, 하나의 기능 블록을 복수로 분할하거나, 일부의 기능을 다른 기능 블록으로 옮겨도 된다. 또한, 유사한 기능을 가지는 복수의 기능 블록의 기능을 단일 하드웨어 또는 소프트웨어가 병렬 또는 시분할로 처리해도 된다.

또한, 상기의 단계가 실행되는 순서는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해서 예시하기 위한 것이고, 상기 이외의 순서여도 된다. 또한, 상기 단계의 일부가, 다른 단계와 동시(병렬)에 실행되어도 된다.

(실시의 형태 3)

상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법) 또는 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 구성을 실현하기 위한 프로그램을 기억 미디어에 기록함으로써, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 처리를 독립된 컴퓨터 시스템에 있어서 간단히 실시하는 것이 가능해진다. 기억 미디어는, 자기 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크, IC 카드, 반도체 메모리 등, 프로그램을 기록할 수 있는 것이면 된다.

또한 여기서, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법)이나 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 응용예와 이를 이용한 시스템으로 설명한다. 상기 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 대해서, 경우에 따라서 적절히 변경할 수 있다.

도 23은 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 통신 서비스의 제공 에어리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀내에 각각 고정 무선 통신국인 기지국(ex106, ex107, ex108, ex109, ex110)이 설치되어 있다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 인터넷(ex101)에 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 및 전화망(ex104), 및 기지국(ex106)으로부터 (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 23과 같은 구성에 한정되지 않고, 어느 하나의 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또한, 고정 무선국인 기지국(ex106)으로부터 (ex110)을 거치지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다. 또한, 각 기기가 근거리 무선 등을 통하여 직접 상호 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, 어떠한 것이라도 상관없다.

컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 카메라(ex113) 등이 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통하여 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능해진다. 라이브 전송에서는, 사용자가 카메라(ex113)를 이용하여 촬영하는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브 영상 등)에 대하여 상기 각 실시의 형태에서 설명한 것과 같이 부호화 처리를 행하여(즉, 본 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)에서 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) 중 어느 하나에서 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) 등에서 판독가능한 어떠한 기록 미디어(CD-ROM, 플렉시블 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)에서 부호화 처리된 데이터이다.

또한, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버나 복수의 컴퓨터로서, 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 있어, 특별한 권리나 설비를 가지지 않는 사용자라도 개인 방송을 실현할 수 있다.

또한, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 예에 한정되지 않고, 도 24에 도시하는 바와 같이, 디지털 방송용 시스템(ex200)에도, 상기 각 실시의 형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호 장치) 중 어느 하나를 집어넣을 수 있다. 구체적으로, 방송국(ex201)에서는 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터가 전파를 통하여 통신 또는 위성(ex202)에 전송된다. 이 영상 데이터는 상기 각 실시의 형태에서 설명한 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 데이터이다(즉, 본 발명의 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터이다). 이를 받은 방송 위성(ex202)은, 방송용 전파를 발신하고, 이 전파를 위성 방송의 수신이 가능한 가정의 안테나(ex204)가 수신한다. 수신한 다중화 데이터를, 텔레비전(수신기)(ex300) 또는 셋톱 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 TV용의 케이블(ex203) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex204)에 접속된 셋톱 박스(ex217) 내에 동화상 복호화 장치를 실장하고, 이를 텔레비전 모니터(ex219)에서 표시해도 된다. 이 때 셋톱 박스가 아니라, 텔레비전 내에 동화상 복호화 장치를 집어넣어도 된다.

도 25는, 상기 각 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비전(수신기)(ex300)을 도시하는 도면이다. 텔레비전(ex300)은, 상기 방송을 수신하는 안테나(ex204) 또는 케이블(ex203) 등을 통하여 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득, 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하거나, 또는 외부에 송신하는 다중화 데이터로 변조하는 변조/복조부(ex302)와, 복조한 다중화 데이터를 영상 데이터와, 음성 데이터로 분리하거나, 또는 신호 처리부(ex306)에서 부호화된 영상 데이터, 음성 데이터를 다중화하는 다중/분리부(ex303)를 구비한다.

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

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 도시하고 있는 바와 같이 복수 구비해도 되고, 1개 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또한, 도시하고 있는 이외에, 예를 들면 변조/복조부(ex302)나 다중/분리부(ex303)의 사이 등에서도 시스템의 오버플로우, 언더플로우를 피하는 완충재로서 버퍼에 데이터를 축적하는 것으로 해도 된다.

또한, 텔레비전(ex300)은, 방송 등이나 기록 미디어 등으로부터 음성 데이터, 영상 데이터를 취득하는 이외에, 마이크나 카메라의 AV 입력을 접수하는 구성을 구비하고, 이들로부터 취득한 데이터에 대하여 부호화 처리를 행해도 된다. 또한, 여기서 텔레비전(ex300)은 상기의 부호화 처리, 다중화, 및 외부 출력이 가능한 구성으로서 설명했는데, 이들 처리를 행하는 것은 불가능하고, 상기 수신, 복호화 처리, 외부 출력만이 가능한 구성이어도 된다.

또한, 리더/레코더(ex218)에서 기록 미디어로부터 다중화 데이터를 독출하거나, 또는 기입하는 경우에는, 상기 복호화 처리 또는 부호화 처리는 텔레비전(ex300), 리더/레코더(ex218) 중 어느 하나에서 행해도 되고, 텔레비전(ex300)과 리더/레코더(ex218)가 서로 분담하여 행해도 된다.

일예로서, 광 디스크로부터 데이터의 읽기 또는 기입을 하는 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 26에 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 기입, 기록 미디어(ex215)의 기록면으로부터의 반사광을 검출하여 정보를 기입한다. 변조 기록부(ex402)는, 광 헤드(ex401)에 내장된 반도체 레이저를 전기적으로 구동하여 기록 데이터에 따라 레이저 광의 변조를 행한다. 재생 복조부(ex403)는, 광 헤드(ex401)에 내장된 포토디텍터에 의해 기록면으로부터의 반사광을 전기적으로 검출한 재생 신호를 증폭하고, 기록 미디어(ex215)에 기록된 신호 성분을 분리하여 복조하여, 필요한 정보를 재생한다. 버퍼(ex404)는, 기록 미디어(ex215)에 기록하기 위한 정보 및 기록 미디어(ex215)로부터 재생한 정보를 일시적으로 유지한다. 디스크 모터(ex405)는 기록 미디어(ex215)를 회전시킨다. 서보 제어부(ex406)는, 디스크 모터(ex405)의 회전 구동을 제어하면서 광 헤드(ex401)를 소정의 정보 트랙에 이동시켜, 레이저 스폿의 추종 처리를 행한다. 시스템 제어부(ex407)는, 정보 재생/기록부(ex400) 전체의 제어를 행한다. 상기의 독출이나 기입의 처리는 시스템 제어부(ex407)가, 버퍼(ex404)에 유지된 각종 정보를 이용하고, 또한 필요에 따라 새로운 정보의 생성·추가를 행함과 더불어, 변조 기록부(ex402), 재생 복조부(ex403), 서보 제어부(ex406)를 협조 동작시키면서, 광 헤드(ex401)를 통하여, 정보의 기록 재생을 행함으로써 실현된다. 시스템 제어부(ex407)는 예를 들면 마이크로프로세서로 구성되고, 독출 기입의 프로그램을 실행함으로써 이들 처리를 실행한다.

이상에서, 광 헤드(ex401)는 레이저 스폿을 조사하는것으로서 설명했는데, 근접장광을 이용하여 보다 고밀도의 기록을 행하는 구성이어도 된다.

도 27에 광 디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 도시한다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그루브)이 스파이럴상으로 형성되고, 정보 트랙(ex230)에는, 미리 그루브 형상의 변화에 의해 디스크 상의 절대 위치를 나타내는 번지 정보가 기록되어 있다. 이 번지 정보는 데이터를 기록하는 단위인 기록 블록(ex231)의 위치를 특정하기 위한 정보를 포함하고, 기록이나 재생을 행하는 장치에 있어서 정보 트랙(ex230)을 재생하여 번지 정보를 읽어냄으로써 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 25에 도시하는 구성 중, GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있고, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 휴대 전화(ex114) 등에서도 생각할 수 있다.

도 28A는 상기 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대 전화(ex114)를 도시하는 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 모니터 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 동일하게 데이터를 보존하는 기록 미디어와의 인터페이스부인 슬롯부(ex364)를 구비한다.

또한, 휴대 전화(ex114)의 구성예에 대하여, 도 28B를 이용하여 설명한다. 휴대 전화(ex114)는, 표시부(ex358) 및 조작 키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex360)에 대하여, 전원 회로부(ex361), 조작 입력 제어부(ex362), 영상 신호 처리부(ex355), 카메라 인터페이스부(ex363), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex359), 변조/복조부(ex352), 다중/분리부(ex353), 음성 신호 처리부(ex354), 슬롯부(ex364), 메모리부(ex367)가 버스(ex370)를 통하여 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex361)는, 사용자의 조작에 의해 통화종료 및 전원 키가 온 상태로 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 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 수음(收音)한 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 통하여 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 수신할 경우는, 수신한 데이터에 대하여 이 것의 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 파일의 데이터를 수신하는 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 복호하여, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.

또한, 상기 휴대 전화(ex114) 등의 단말은, 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 양쪽 가지는 송수신형 단말 외에, 부호화기만의 송신 단말, 복호화기만의 수신 단말이라고 하는 3가지 실장 형식을 생각할 수 있다. 또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로서 설명했는데, 음성 데이터 이외에 영상에 관련된 문자 데이터 등이 다중화된 데이터여도 되고, 다중화 데이터가 아니라 영상 데이터 자체여도 된다.

이와 같이, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 혹은 동화상 복호화 방법을 상술한 어느 하나의 기기·시스템에 이용하는 것은 가능하고, 그렇게 함으로써, 상기 각 실시의 형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 이러한 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 다양한 변형 또는 수정이 가능하다.

(실시의 형태 4)

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

여기서, 각각 상이한 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 과제가 발생한다.

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

도 29는, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 29에 도시하는 바와 같이 다중화 데이터는, 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림(PG), 인터랙티브 그래픽스 스트림 중, 1개 이상을 다중화함으로써 얻어진다. 비디오 스트림은 영화의 주영상 및 부영상을, 오디오 스트림(IG)은 영화의 주음성 부분과 그 주음성과 믹싱하는 부음성을, 프리젠테이션 그래픽스 스트림은, 영화의 자막을 각각 나타내고 있다. 여기서 주영상이란 화면에 표시되는 통상의 영상을 나타내고, 부영상이란 주영상 중에 작은 화면으로 표시하는 영상이다. 또한, 인터랙티브 그래픽스 스트림은, 화면 상에 GUI 부품을 배치함으로써 작성되는 대화 화면을 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 30은, 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 도시하는 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, 다시 TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 1개의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 31은 PES 패킷 열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 31에 있어서의 제1단째는 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2단째는, PES 패킷 열을 나타낸다. 도 31의 화살표 yy1, yy2, yy3, yy4로 표시하는 바와 같이, 비디오 스트림에 있어서의 복수의 Video Presentation Unit인 I픽쳐, B픽쳐, P픽쳐는, 픽쳐마다 분할되어, PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 가지고, PES 헤더에는, 픽쳐의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽쳐의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.

도 32는, 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 상기 TS 패킷의 디코더의 PID 필터로의 전송 개시 시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 32 하단에 도시하는 바와 같이 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 데이터 카피의 허가·불허가를 지시하는 카피 컨트롤 정보 등이 있다. PCR은, ATS의 시간축인 ATC(Arrival Time Clock)와 PTS·DTS의 시간축인 STC(System Time Clock)의 동기를 취하기 위해서, 그 PCR 패킷이 디코더에 전송되는 ATS에 대응하는 STC 시간의 정보를 가진다.

도 33은 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 후에는, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보가 복수 배치된다. 스트림 정보는, 스트림의 압축 코덱 등을 식별하기 위해서 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 애스펙트비 등)가 기재된 스트림 디스크립터로 구성된다. 스트림 디스크립터는 다중화 데이터에 존재하는 스트림의 수만큼 존재한다.

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

다중화 데이터 정보 파일은, 도 34에 도시하는 바와 같이 다중화 데이터의 관리 정보이며, 다중화 데이터와 1대 1로 대응하고, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 34에 도시하는 바와 같이 시스템 레이트, 재생 개시 시각, 재생 종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의, 후술하는 시스템 타겟 디코더의 PID 필터로의 최대 전송 레이트를 나타낸다. 다중화 데이터 중에 포함되는 ATS의 간격은 시스템 레이트 이하가 되도록 설정되어 있다. 재생 개시 시각은 다중화 데이터의 선두 비디오 프레임의 PTS이며, 재생 종료 시각은 다중화 데이터의 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1프레임분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 35에 도시하는 바와 같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가, PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 상이한 정보를 가진다. 비디오 스트림 속성 정보는, 그 비디오 스트림이 어떠한 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 어떤 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널수는 무엇인지, 어떤 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 얼마인지 등의 정보를 가진다. 이들 정보는, 플레이어가 재생하기 전의 디코더의 초기화 등에 이용된다.

본 실시의 형태에 있어서는, 상기 다중화 데이터 중, PMT에 포함되는 스트림 타입을 이용한다. 또한, 기록 매체에 다중화 데이터가 기록되어 있는 경우에는, 다중화 데이터 정보에 포함되는, 비디오 스트림 속성 정보를 이용한다. 구체적으로는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 있어서, PMT에 포함되는 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보에 대하여, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 고유 정보를 설정하는 단계 또는 수단을 형성한다. 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 36에 도시한다. 단계 exS100에 있어서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입, 또는, 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS101에 있어서, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 다중화 데이터인 것을 나타내는지 여부를 판단한다. 그리고, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것이라고 판단된 경우에는, 단계 exS102에 있어서, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다. 또한, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 것을 나타내는 경우에는, 단계 exS103에 있어서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다.

이와 같이, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보에 새로운 고유치를 설정함으로써, 복호할 때에, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법 또는 장치로 복호가능한지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 상이한 규격에 준거하는 다중화 데이터가 입력된 경우에도, 적절한 복호화 방법 또는 장치를 선택할 수 있으므로, 에러를 발생시키지 않고 복호 하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치, 또는, 동화상 복호 방법 또는 장치를, 상술한 어느 하나의 기기·시스템에 이용하는 것도 가능하다.

(실시의 형태 5)

상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로 실현된다. 일예로서, 도 37에 1칩화된 LSI(ex500)의 구성을 나타낸다. LSI(ex500)는, 이하에 설명하는 요소(ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, ex509)를 구비하고, 각 요소는 버스(ex510)를 통하여 접속하고 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 동작가능한 상태로 기동한다.

예를 들면, 부호화 처리를 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/Oex(509)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, 축적된 데이터는 처리량이나 처리 속도에 따라서 적절히 복수회로 나누는 등으로 되어 신호 처리부(ex507)에 보내지고, 신호 처리부(ex507)에 있어서 음성 신호의 부호화 및/또는 영상 신호의 부호화가 행해진다. 여기서 영상 신호의 부호화 처리는 상기 각 실시의 형태에서 설명한 부호화 처리이다. 신호 처리부(ex507)에서는 또한 경우에 따라 부호화된 음성 데이터와 부호화된 영상 데이터를 다중화하는 등의 처리를 행하여, 스트림 I/O(ex506)으로부터 외부에 출력한다. 이 출력된 다중화 데이터는, 기지국(ex107)을 향하여 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 설명했는데, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 1개에 한정되는 것은 아니고, 복수의 버퍼를 구비하고 있어도 된다. 또한, LSI(ex500)는 1칩화되어도 되고, 복수 칩화되어도 된다.

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

또한, 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 제조 후에, 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 6)

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 바꾸는 구성으로 한다. 도 38은, 본 실시의 형태에 있어서의 구성(ex800)을 나타낸다. 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 37의 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 37의 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. 여기서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면, 실시의 형태 4에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는, 실시의 형태 4에서 기재한 것에 한정되지 않고, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는지 식별할 수 있는 정보이면 된다. 예를 들면, 영상 데이터가 텔레비전에 이용되는 것인지, 디스크에 이용되는 것인지 등을 식별하는 외부 신호에 의거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 의거하여 식별해도 된다. 또한, CPU(ex502)에 있어서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면, 도 40과 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 39는, 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)를 포함하는 장치에 주어지는 전압을 변경함으로써, 성전력 효과를 보다 높이는 것이가능하다. 예를 들면, 구동 주파수를 낮게 설정하는 경우에는, 이에 따라, 구동 주파수를 높게 설정하고 있는 경우에 비해, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치에 주어지는 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 클 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)을 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 있기 때문에, 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 경우라도, 처리에 여유가 있으면, CPU(ex502)의 구동을 일시 정지시키는 것도 생각할 수 있다. 이 경우는, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에 비하여, 정지 시간을 짧게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

이와 같이, 영상 데이터가 준거하는 규격에 따라, 구동 주파수를 바꿈으로써, 성전력화를 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 전지를 이용하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치를 구동하고 있는 경우에는, 성전력화에 따라, 전지의 수명을 길게 하는 것이 가능하다.

(실시의 형태 7)

텔레비전이나, 휴대 전화 등, 상술한 기기·시스템에는, 다른 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력되는 경우가 있다. 이와 같이, 다른 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력된 경우에도 복호할 수 있도록 하기 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, 비용이 증가한다는 과제가 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해서, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호 방법을 실행하기 위한 복호 처리부와, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 복호 처리부를 일부 공유화하는 구성으로 한다. 이 구성예를 도 41A의 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, 전용 복호 처리부(ex901)를 이용한다는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명은, 인트라 예측 처리에 특징을 가지고 있으므로, 예를 들면, 인트라 예측 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 규격의 특유한 처리 내용에 대해서는, 전용 복호 처리부를 이용하는 구성이어도 된다.

또한, 처리를 일부 공유화하는 다른 예를 도 41B의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명의 특유한 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격의 특유한 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 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 발명, 또는, 다른 종래 규격의 특유한 처리 내용에 특화한 것은 아니고, 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또한, 본 실시의 형태의 구성을, LSI(ex500)에서 실장하는 것도 가능하다.

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

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은, 부호화 효율을 충분히 향상시킬 수 있다는 효과를 가지고, 예를 들면, 축적, 전송, 통신 등 다양한 용도에 이용가능하다. 예를 들면, 본 발명은, 텔레비전, 디지털 비디오 레코더, 카 네비게이션, 휴대 전화, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 고해상도의 정보 표시 기기나 촬상 기기에 이용가능하여, 이용 가치가 높다.

100, 500 : 동화상 부호화 장치 101, 501 : 분할부
102, 502, 804 : 선택부
103, 202, 302, 402, 503, 602, 702, 802 : 스위치부
104, 504 : 제1 부호화부 105, 505 : 제2 부호화부
106, 506 : 헤더 부호화부
107, 208, 305, 507, 608, 705 : 게이트부
108, 508 : 비트 스트림 생성부 201, 601 : 제1 선택부
203, 404 : 유효성 판정부 204, 405 : 참조 샘플 산출부
205, 605 : 제2 선택부
206, 406, 606, 806 : 예측 샘플 산출부
207, 607 : 잔차 데이터 산출부 209, 609 : 부호화부
210, 610 : 재구축부 211, 410, 611, 810 : 메모리부
212 : 비인트라 예측부 220, 420 : 인트라 예측부
300, 700 : 동화상 복호 장치 301, 701 : 해석부
303, 703 : 제1 복호부 304, 704 : 제2 복호부
306, 706 : 화상 생성부 401, 801 : 제1 해석부
403, 803 : 제2 해석부 407, 807 : 재구축 샘플 산출부
408, 808 : 제1 게이트부 409, 809 : 제2 게이트부
411 : 비인트라 재구축부 612 : 비인트라 DC 예측부
620, 820 : 인트라 DC 예측부 811 : 비인트라 DC 재구축부
900 : 부호화 동화상 비트 스트림 901 : 시퀀스 헤더
902, 913 : 데이터 911 : 픽쳐 헤더
912 : 픽쳐 데이터 921 : 슬라이스 헤더
922 : 슬라이스 데이터 950, 960 : 선택 정보
951, 961 : 프로파일 파라미터 952, 962 : 레벨 파라미터
D101, D501 : 원화상
D102, D302, D402, D502, D702, D802 : 선택 정보
D103, D104, D105, D503, D504, D505 : 가변 길이 부호화 블록
D106, D107, D108, D109, D506, D507, D508, D509 : 부호화 비트 스트림
D110, D210, D301, D401, D510, D610, D701, D801 : 부호화 동화상 비트 스트림
D201, D203, D216, D601, D603, D616 : 샘플 블록
D202, D214, D416, D602, D614, D816 : 예측 타입
D204, D205, D207, D208, D209, D211, D2 12, D217, D405, D406, D407, D410, D413, D414, D606, D607, D608, D609, D611, D612, D617, D805, D807, D810, D813, D814 : 데이터
D206 : 인트라 예측 방법
D213, D415, D613, D815 : 유효 샘플값
D215, D417, D615, D817 : 부호화 정보
D303, D304, D403, D411, D703, D704, D803, D811 : 비트 스트림
D305, D306, D307, D408, D412, D705, D706, D707, D808, D812 : 재구축 샘플값
D308, D708 : 재구축 화상 D404 : 해석 데이터
D409, D809 : 재구축 샘플 D804 : 잔차 데이터

Claims (19)

1. 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 2종류 이상의 사이즈의 복수의 블록 중 대상 블록의 잔차 데이터를 취득하는 해석 단계와,
   상기 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써, 상기 대상 블록의 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측 단계와,
   상기 잔차 데이터와 상기 예측 샘플값을 가산함으로써 상기 대상 블록의 재구축 샘플을 산출하는 재구축 샘플 산출 단계를 포함하고,
   상기 인트라 예측 단계에서는,
   상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고,
   인트라 예측된 참조 샘플을 유효 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정하는, 동화상 복호 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 해석 단계에서는, 또한, 상기 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 인트라 예측 방법을 취득하고,
   상기 인트라 예측 단계는,
   1 이상의 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 무효 참조 샘플 위치의 참조 샘플인 보완 샘플을 산출하는 참조 샘플 산출 단계와,
   상기 인트라 예측 방법에 따라, 상기 유효 참조 샘플 및 상기 보완 샘플을 이용하여 상기 대상 블록의 상기 예측 샘플을 산출하는 예측 샘플 산출 단계를 더 포함하는, 동화상 복호 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 참조 샘플 산출 단계는,
   1개의 상기 유효 참조 샘플을 선택 샘플로서 선택하는 샘플 선택 단계와,
   상기 선택 샘플의 값을, 상기 보완 샘플의 값으로 하는 단계를 포함하는, 동화상 복호 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 샘플 선택 단계는,
   모든 참조 샘플 위치 중, 좌측 하부 참조 샘플 위치부터 개시하여, 우측 상부 참조 샘플 위치에서 끝나는 방향의 탐색에서 발견된, 최초의 유효 참조 샘플의 위치를 개시 참조 샘플 위치로서 식별하는 단계와,
   상기 탐색과 동일한 샘플순에 있어서, 상기 무효 참조 샘플의 위치가, 상기 개시 참조 샘플 위치보다 앞에 위치하는지 뒤에 위치하는지를 판정하는 단계와,
   상기 무효 참조 샘플의 위치가 상기 개시 샘플 위치보다 앞에 위치하는 경우, 상기 개시 참조 샘플 위치의 샘플을 상기 선택 샘플로서 선택하는 단계와,
   상기 무효 참조 샘플의 위치가 상기 개시 샘플 위치보다 뒤에 위치하는 경우, 상기 탐색과 동일한 샘플순에 따라, 상기 무효 참조 샘플 위치보다 앞이며, 또한 상기 무효 참조 샘플 위치에 가장 가까운 유효 참조 샘플을 상기 선택 샘플로서 선택하는, 동화상 복호 방법.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 참조 샘플 산출 단계는,
   복수의 상기 유효 참조 샘플을 복수의 선택 샘플로서 선택하는 단계와,
   상기 복수의 선택 샘플의 값에 미리 정해진 스케일링 계수를 곱함으로써 복수의 스케일값을 산출하는 단계와,
   상기 복수의 스케일링값의 총합인 제1 총합값을 산출하는 단계와,
   상기 제1 총합값과 미리 정해진 오프셋값의 합인 제2 총합값을 산출하는 단계와,
   상기 제2 총합값을, 미리 정해진 시프트 단계값으로 다운시프트함으로써 상기 보완 샘플의 값을 산출하는 단계를 포함하는, 동화상 복호 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 인트라 예측은 인트라 DC 예측인, 동화상 복호 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 인트라 예측 단계는,
   1 이상의 상기 유효 참조 샘플을 선택 샘플로서 선택하는 단계와,
   상기 선택 샘플의 수를 특정하는 단계와,
   룩업 테이블을 이용하여, 상기 선택 샘플의 수에 따라, 스케일링 계수와, 오프셋값과, 시프트 단계값을 선택하는 단계와,
   상기 선택 샘플의 값의 총합인 제1 총합값을 산출하는 단계와,
   상기 제1 총합값에 상기 선택된 스케일링 계수를 곱함으로써 스케일값을 산출하는 단계와,
   상기 선택된 오프셋값과, 상기 스케일값의 합인 제2 총합값을 산출하는 단계와,
   상기 제2 총합값을, 상기 선택된 시프트 단계값으로 다운시프트함으로써, 상기 대상 블록의 모든 예측 샘플값을 생성하는 단계를 포함하는, 동화상 복호 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 인트라 예측 단계에서는, 또한, 미리 정해진 값을, 상기 대상 블록의 모든 예측 샘플값으로 하는 경우를 포함하는, 동화상 복호 방법.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 해석 단계에서는, 또한, 상기 부호화 동화상 비트 스트림의 헤더 내에 부호화되어 있는 선택 정보를 취득하고,
   상기 선택 정보는, (1) 상기 인트라 예측인 제약을 갖는 인트라 예측 방식과, (2) 상기 복수의 참조 샘플의 유효성을 판단하지 않고 모든 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 행하는 비제약 인트라 예측 방식 중 한쪽을 나타내고,
   상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 선택 정보에서 나타나는 상기 제약을 갖는 인트라 예측 방식 및 상기 비제약 인트라 예측 방식 중 어느 하나를 이용하여 인트라 예측을 행하는, 동화상 복호 방법.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인트라 예측 단계에서는, 대상 픽쳐 외의 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정하는, 동화상 복호 방법.
11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인트라 예측 단계에서는, 상기 대상 블록과 동일한 픽쳐 분할 단위에 포함하지 않는 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정하는, 동화상 복호 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 단위는 슬라이스인, 동화상 복호 방법.
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 단위는 라이트웨이트 슬라이스인, 동화상 복호 방법.
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 단위는 타일인, 동화상 복호 방법.
15. 청구항 11에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 단위는 WPP(Wavefront Parallel Processing unit)인, 동화상 복호 방법.
16. 원화상을 2종류 이상의 사이즈의 복수의 블록으로 분할하는 분할 단계와,
    상기 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측 단계와,
    상기 대상 블록의 원화상과 상기 예측 샘플값의 차분인 잔차 데이터를 산출하는 잔차 데이터 산출 단계와,
    상기 잔차 데이터를 부호화함으로써 부호화 동화상 비트 스트림을 생성하는 부호화 단계를 포함하고,
    상기 인트라 예측 단계에서는,
    상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고,
    인트라 예측된 참조 샘플을 유효 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정하는, 동화상 부호화 방법.
17. 부호화 동화상 비트 스트림을 해석함으로써, 2종류 이상의 사이즈의 복수의 블록 중 대상 블록의 잔차 데이터를 취득하는 해석부와,
    상기 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써, 상기 대상 블록의 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측부와,
    상기 잔차 데이터와 상기 예측 샘플값을 가산함으로써 상기 대상 블록의 재구축 샘플을 산출하는 재구축 샘플 산출부를 구비하고,
    상기 인트라 예측부는,
    상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고,
    인트라 예측된 참조 샘플을 유효 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정하는, 동화상 복호 장치.
18. 원화상을 2종류 이상의 사이즈의 복수의 블록으로 분할하는 분할부와,
    상기 복수의 블록 중 대상 블록에 인트라 예측을 행함으로써 예측 샘플값을 산출하는 인트라 예측부와,
    상기 대상 블록의 원화상과 상기 예측 샘플값의 차분인 잔차 데이터를 산출하는 잔차 데이터 산출부와,
    상기 잔차 데이터를 부호화함으로써 부호화 동화상 비트 스트림을 생성하는 부호화부를 구비하고,
    상기 인트라 예측부는,
    상기 대상 블록의 직상 및 직좌의 한쪽에 위치하는 복수의 참조 샘플의 각각의 유효성을 판정하고, 상기 복수의 참조 샘플이 유효 참조 샘플과 무효 참조 샘플을 함께 포함하는 경우, 상기 유효 참조 샘플을 이용하여 상기 인트라 예측을 행하고,
    인트라 예측된 참조 샘플을 유효 참조 샘플로 판정하고, 인터 예측된 참조 샘플을 무효 참조 샘플로 판정하는, 동화상 부호화 장치.
19. 청구항 18에 기재된 동화상 부호화 장치와,
    청구항 17에 기재된 동화상 복호 장치를 구비하는, 동화상 부호화 복호 장치.
    
    
    
    

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