KR20150013456A - 부호화 방법, 복호 방법, 부호화 장치, 복호 장치, 및 부호화 복호 장치 - Google Patents

Abstract

픽처에 포함되는 1 이상의 유닛을 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 가상 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를 생성하는 제1 플래그 생성 단계(S221)와, 상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를 생성하는 제2 플래그 생성 단계(S222)와, 상기 부호화 데이터, 상기 제1 플래그 및 상기 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성 단계(S223)를 포함한다.

Description

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

본 발명은, 화상 부호화 방법, 화상 복호 방법, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 화상 부호화 복호 장치에 관한 것이다.

음성 데이터 및 동화상 데이터를 압축하기 위해서, 복수의 음성 부호화 규격 및 동화상 부호화 규격이 개발되어 왔다. 동화상 부호화 규격의 예로서, H.26x라고 칭해지는 ITU-T 규격 및 MPEG-x라고 칭해지는 ISO/IEC 규격을 들 수 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조). 최신 동화상 부호화 규격은, H.264/MPEG-4AVC라고 칭해지는 규격이다. 또 근년에는 HEVC(High Efficiency Video Coding)라고 칭해지는 차세대 부호화 규격이 검토되고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 2 참조).

ISO/IEC 14496-10 「MPEG-4 Part10 Advanced Video Coding」 Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 8th Meeting:San Jose, CA, USA, -1-10 February, 2012, JCTVC-H1003, "High Efficiency Video Coding(HEVC) text specification draft6", http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/8_San%20Jose/wg11/JCTVC-H1003-v22.zip

이러한 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에서는, 처리량의 저감이 요망되고 있다.

그래서 본 발명은, 처리량을 저감할 수 있는 화상 부호화 방법 또는 화상 복호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 방법은, 픽처에 포함되는 1개 이상의 유닛을 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 가상 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를 생성하는 제1 플래그 생성 단계와, 상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를 생성하는 제2 플래그 생성 단계와, 상기 부호화 데이터, 상기 제1 플래그 및 상기 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성 단계를 포함한다.

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

본 발명은, 처리량을 저감할 수 있는 화상 부호화 방법 또는 화상 복호 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시형태 1에 따른 VUI의 신택스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는, 실시형태 1에 따른 Picture Timing SEI의 신택스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 실시형태 1에 따른 VUI의 신택스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시형태 1에 따른 Buffering period SEI의 신택스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는, 실시형태 1에 따른 Picture Timing SEI의 신택스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6a는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 방법의 플로차트이다.
도 6b는, 실시형태 1에 따른 화상 부호화 방법의 플로차트이다.
도 7a는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치의 블럭도이다.
도 7b는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치가 구비하는 인출 시각 결정부의 블럭도이다.
도 8a는, 실시형태 1에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다.
도 8b는, 실시형태 1에 따른 화상 부호화 장치가 구비하는 인출 시각 결정부의 블럭도이다.
도 9는, 실시형태 1에 따른 Decoding Unit CPB delay SEI의 신택스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은, 실시형태 1에 따른 부호화 비트 스트림의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 실시형태 1에 따른 부호화 비트 스트림의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는, 실시형태 1에 따른 디스크립터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은, 실시형태 1에 따른 화상 복호 장치(STD)의 블럭도이다.
도 14a는, 실시형태 1에 따른, 액세스 유닛 단위로 인출이 행해지는 경우의 버퍼 점유량의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14b는, 실시형태 1에 따른, 복호 유닛 단위로 인출이 행해지는 경우의 버퍼 점유량의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는, 실시형태 1에 따른 화상 복호 방법의 플로차트이다.
도 16은, 실시형태 1에 따른 화상 부호화 방법의 플로차트이다.
도 17은, 실시형태 1에 따른 부호화부의 블럭도이다.
도 18은, 실시형태 1에 따른 복호부의 블럭도이다.
도 19는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 20은, 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 21은, 텔레비전의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 22는, 광디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 23은, 광디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 24a는, 휴대전화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24b는, 휴대전화의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 25는, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 26은, 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되어 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 27은, PES 패킷열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 자세하게 나타낸 도면이다.
도 28은, 다중화 데이터에 있어서의 TS패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 29는, PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 30은, 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 31은, 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 32는, 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 33은, 각 실시형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적회로의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 34는, 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 35는, 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 36은, 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 37a는, 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 37b는, 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

(본 발명의 기초가 된 지견)

본 발명자는, 종래의 기술에 있어서 이하와 같은 문제가 발생함을 발견했다.

이하, 본 발명의 비교예에 따른 화상 복호 장치에 대해서 설명한다.

비디오의 액세스 유닛(Access Unit:예를 들면, 픽처에 상당)은, 복수의 복호 유닛(Decoding Unit)으로 분할된다. 또, 복호 유닛마다, 화상 복호 장치가, CPB(Coded Picture Buffer)로부터 상기 복호 유닛의 부호화 데이터를 인출하는 시각인 인출 시각이 설정된다. 이에 의해, 화상 복호 장치는, 복호 유닛의 부호화 데이터가 갖춰지는 대로, 상기 부호화 데이터를 순차적으로 복호할 수 있다. 이렇게 함으로써, 화상 복호 장치는, 액세스 유닛의 전체 데이터의 수신 완료를 기다릴 필요가 없으므로 지연 시간을 저감할 수 있다.

이 복호 유닛마다의 CPB로부터의 인출 시각을 결정하기 위한 파라미터는, 예를 들면, 모두 Picture Timing SEI에 기술된다. 이에 의해, 화상 복호 장치가, 복호 유닛의 인출 시각을 취득하기 위해서는, 액세스 유닛 내의 Picture Timing SEI를 매회 해석할 필요가 있다. 따라서, 화상 복호 장치의 부하가 증대한다고 하는 문제가 있음을 본 발명자는 발견했다.

또, 복호 유닛의 인출 시각의 정보를 화상 부호화 장치로부터 화상 복호 장치에 전달하는 방법으로서, 복수의 복호 유닛의 각각의 인출 시각의 정보를 부호화 비트 스트림에 포함하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 복수의 복호 유닛 사이에 있어서 각각 상이한 인출 시각의 간격을 이용할 필요가 있는 경우도 있으면, 동일한 간격이어도 되는 경우도 있다. 동일한 간격이 이용되는 경우에, 상기와 같이 복수의 복호 유닛의 각각의 인출 시각의 정보를 부호화 비트 스트림에 포함시키는 것은, 장황한 정보가 부호화 비트 스트림에 포함되게 됨을 본 발명자는 발견했다.

본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 방법은, 픽처에 포함되는 1개 이상의 유닛을 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 가상 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를 생성하는 제1 플래그 생성 단계와, 상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를 생성하는 제2 플래그 생성 단계와, 상기 부호화 데이터, 상기 제1 플래그 및 상기 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성 단계를 포함한다.

이에 의하면, 상기 화상 부호화 방법은, 화상 복호 장치가 유닛 단위의 부호화 데이터를 버퍼로부터 독출하는 시간 간격을 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 화상 복호 장치에 있어서의 처리량의 저감할 수 있다.

예를 들면, 상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1 이상의 픽처를 포함하는 픽처군마다 설치되는 픽처군의 제어 정보에 상기 제2 플래그를 포함시켜도 된다.

예를 들면, 상기 화상 부호화 방법은, 또한, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 일정한 것을 나타내는 경우에, 상기 간격을 나타내는 고정 간격 정보를 생성하는 고정 간격 정보 생성 단계를 포함하고, 상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1픽처 단위마다 설치되는 1픽처 단위의 제어 정보에 상기 고정 간격 정보를 포함시켜도 된다.

예를 들면, 상기 고정 간격 정보는, 1개의 픽처에 포함되는 상기 복수의 유닛의 수와, 픽처의 시간 간격을 포함해도 된다.

예를 들면, 상기 화상 부호화 방법은, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 유닛마다 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를 생성하는 가변 간격 정보 생성 단계를 더 포함하고, 상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 1픽처 단위의 제어 정보에 상기 가변 간격 정보를 포함시켜도 된다.

예를 들면, 상기 화상 부호화 방법은, 상기 제2의 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 유닛마다 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를 생성하는 가변 간격 정보 생성 단계를 더 포함하고, 상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1유닛 단위마다 설치되는 1유닛 단위의 제어 정보에 상기 가변 간격 정보를 포함시켜도 된다.

예를 들면, 상기 부호화 비트 스트림은, 트랜스포트 스트림과, 디스크립터를 포함하고, 상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 디스크립터에 상기 제2 플래그를 포함시켜도 된다.

또, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호 방법은, 부호화 데이터를, 픽처에 포함되는 1개 이상의 유닛마다 복호하는 화상 복호 방법으로서, 상기 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를, 상기 부호화 데이터를 포함하는 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제1 플래그 취득 단계와, 상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를, 상기 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제2 플래그 취득 단계와, 상기 제2 플래그에 따라, 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 일정한 간격, 또는, 임의의 간격으로 독출하는 독출 단계와, 독출된 상기 부호화 데이터를 복호하는 복호 단계를 포함한다.

이에 의하면, 상기 화상 복호 방법은 처리량을 저감할 수 있다.

예를 들면, 상기 제2 플래그 취득 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1 이상의 픽처를 포함하는 픽처군마다 설치되어 있는 픽처군의 제어 정보로부터 상기 제2 플래그를 취득해도 된다.

예를 들면, 상기 화상 복호 방법은, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 일정한 것을 나타내는 경우에, 상기 간격을 나타내는 고정 간격 정보를, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1픽처 단위마다 설치되는 1픽처 단위의 제어 정보로부터 취득하는 고정 간격 정보 취득 단계를 더 포함하고, 상기 독출 단계에서는, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 일정한 것을 나타내는 경우에, 상기 고정 간격 정보가 나타내는 상기 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출해도 된다.

예를 들면, 상기 고정 간격 정보는, 1개의 픽처에 포함되는 상기 복수의 유닛의 수와, 픽처의 시간 간격을 나타내고, 상기 독출 단계에서는, 상기 복수의 유닛의 수와, 상기 픽처의 시간 간격을 이용하여, 상기 간격을 산출하고, 산출된 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출해도 된다.

예를 들면, 상기 화상 복호 방법은, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 복수의 유닛의 각각의 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를, 상기 1픽처 단위의 제어 정보로부터 취득하는 고정 간격 정보 취득 단계를 더 포함하고, 상기 독출 단계에서는, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 가변 간격 정보가 나타내는 상기 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출해도 된다.

예를 들면, 상기 화상 복호 방법은, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 복수의 유닛의 각각의 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1유닛 단위마다 설치되어 있는 1유닛 단위의 제어 정보로부터 취득하는 가변 간격 정보 취득 단계를 더 포함하고, 상기 독출 단계에서는, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 가변 간격 정보가 나타내는 상기 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출해도 된다.

예를 들면, 상기 부호화 비트 스트림은, 트랜스포트 스트림과, 디스크립터를 포함하고, 상기 제2 플래그 취득 단계에서는, 상기 디스크립터로부터 상기 제2 플래그를 취득해도 된다.

또, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치는, 제어 회로와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속되는 기억장치를 구비하고, 픽처에 포함되는 1 이상의 유닛을 부호화하는 화상 부호화 장치로서, 상기 제어 회로는, 가상 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를 생성하는 제1 플래그 생성 단계와, 상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를 생성하는 제2 플래그 생성 단계와, 상기 부호화 데이터, 상기 제1 플래그 및 상기 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성 단계를 실행한다.

이에 의하면, 상기 화상 부호화 장치는, 화상 복호 장치가 유닛 단위의 부호화 데이터를 버퍼로부터 독출하는 시간 간격을 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 화상 복호 장치에 있어서의 처리량을 저감할 수 있다.

또, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호 장치는, 제어 회로와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속되는 기억장치를 구비하고, 부호화 데이터를, 픽처에 포함되는 1 이상의 유닛마다 복호하는 화상 복호 장치로서, 상기 제어 회로는, 상기 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를, 상기 부호화 데이터를 포함하는 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제1 플래그 취득 단계와, 상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를, 상기 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제2 플래그 취득 단계와, 상기 제2 플래그에 따라, 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 일정한 간격, 또는, 임의의 간격으로 독출하는 독출 단계와, 독출된 상기 부호화 데이터를 복호하는 복호 단계를 실행한다.

이에 의하면, 상기 화상 복호 장치는 처리량을 저감할 수 있다.

또, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 복호 장치는, 상기 화상 부호화 장치와 상기 화상 복호 장치를 구비한다.

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

이하, 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

또한, 이하에서 설명하는 실시형태는, 모두 본 발명의 일 구체예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타나는 수치, 형상, 재료, 구성요소, 구성요소의 배치 위치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 또, 이하의 실시형태에 있어서의 구성요소 중, 최상위개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되지 않은 구성요소에 대해서는, 임의의 구성요소로서 설명된다.

(실시형태 1)

본 실시형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 액세스 유닛에 있어서의 복호 유닛간에 CPB로부터의 인출 시각의 간격이 (1) 일정한 모드(간격 고정 모드)와, (2) 임의인 모드(간격 가변 모드)의 2개의 모드를 이용한다. 그리고, 화상 부호화 장치는, 정보의 송신 상대인 화상 복호 장치를, 가상 참조 디코더로서 상정하고, 모드마다 인출 시각 정보의 생성과 송신 방법을 전환한다.

일례로서, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 기본적으로는 간격 고정 모드를 이용한다. 또, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 액세스 유닛 내에서 영역마다 부호량이 현저하게 변동하는 영상에서는 간격 가변 모드를 이용한다.

또, 화상 부호화 장치는, 간격 고정 모드에 있어서는, 액세스 유닛 단위가 아니라, SPS(Sequence Parameter Set) 등의 액세스 유닛 단위보다 상위의 단위(예를 들면, 복수 픽처 단위)에, 인출 시각의 간격을 나타내는 정보를 포함시켜도 된다. 이에 의해, 화상 복호 장치는, 액세스 유닛 단위로의 해석을 행할 필요가 없다.

화상 복호 장치는, SPS(보다 구체적으로는, SPS 내의 VUI(Video Usability Information)) 등의 액세스 유닛 단위보다 상위의 단위를 해석함으로써, 모드가, 간격 고정 모드 및 간격 가변 모드 중 어느 쪽인지를 판정하고, 판정된 모드에 따라서 인출 시각 정보의 취득 방법을 전환한다.

또, 간격 고정 모드에만 대응한 화상 복호 장치에서는, 간격 가변 모드라고 판정했을 때에는, 복호 유닛 단위로의 복호 개시를 행하지 않고, 액세스 유닛 단위로 복호를 개시해도 된다.

부호화 스트림은, 일반적으로, MPEG-2 TS(Transport Stream), MP4, 또는, RTP(Real-time Transport Protocol) 등에 의해 다중화되어 전송된다. 따라서, 화상 부호화 장치는, 상기 모드의 식별 정보, 및 간격 고정 모드에 있어서의 인출 시각의 간격 등의, 시퀀스 단위(복수 픽처 단위)로 고정의 정보를, 다중화 레이어로 전송해도 된다.

이하, 본 실시형태에 따른 제1의 신택스예를 설명한다.

도 1은, SPS에 포함되는 VUI의 신택스예를 나타내는 도면이다. 도 2는, 액세스 유닛마다 부가되는 Picture Timing SEI의 신택스예를 나타내는 도면이다.

액세스 유닛 내의 복호 유닛에 있어서, CPB로부터의 인출 시각의 간격이, 간격 고정 모드 및 간격 가변 모드 중 어느 쪽인지를 나타내는 정보인 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)는, VUI에 저장된다. 또, 화상 복호 장치는, 간격 고정 모드시에는, 인출 시각의 간격을 VUI 내의 파라미터를 이용하여 결정하고, 간격 가변 모드시는, 인출 시각의 간격을 Picture Timing SEI에 포함되는 파라미터를 이용하여 결정한다.

예를 들면, 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)의 값이 0인 경우, 액세스 유닛 내의 복호 유닛간에 있어서, CPB로부터의 인출 시각의 간격은 일정하다(간격 고정 모드). 또, 인출 시각의 간격은, VUI 내의 후속 신택스에 의해 정의된다.

한편, 간격 가변 플래그의 값이 1인 경우, 액세스 유닛 내의 복호 유닛간에 있어서, CPB로부터의 인출 시각의 간격은 임의이다(간격 가변 모드). 또, 인출 시각의 간격은, 액세스 유닛마다 부가되는 Picture Timing SEI에 포함되는 정보에 의해 정의된다.

또, VUI에 포함되는 복호 단위 플래그(sub_pic_cpb_flag)는, 복호 처리(CPB로부터의 부호화 데이터의 인출)의 설정이, 액세스 유닛(픽처) 단위, 또는, 복호 유닛 단위 중 어느 것으로 행해지는지를 나타낸다. 복호 단위 플래그의 값이 0인 경우, 액세스 유닛 단위인 것을 나타내고, 복호 단위 플래그의 값이 1인 경우, 복호 유닛 단위인 것을 나타낸다.

또한, 그 밖의 신택스의 정의는, 예를 들면, 비특허 문헌 2와 동일하다.

복호 단위 플래그(sub_pic_cpb_flag)와 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)가 모두 1인 경우, Picture Timing SEI내에 num_decoding_units_minus1 및 cpb_removal_delay가 존재한다. 액세스 유닛 내의 복호 유닛수는, num_decoding_units_minus1+1이다. cpb_removal_delay는, 복호 유닛마다의 CPB로부터의 인출 시각을 규정한다.

그 밖의 경우, Picture Timing SEI 내에 num_decoding_units_minus1은 존재하지 않고, 그 값은 0으로 간주된다.

또, 복호 단위 플래그(sub_pic_cpb_flag)의 값이 0인 경우, CPB로부터의 인출은 액세스 유닛 단위로 행해지고, 인출 시각은 cpb_removal_delay에 의거해 결정된다.

또, 복호 단위 플래그의 값이 1이며, 또한, 간격 가변 플래그의 값이 0인 경우(sub_pic_cpb_flag=1 && variable_sub_pic_removal_period_flag=0), CPB로부터의 인출은 복호 유닛 단위로 행해지고, 인출 시각은 VUI 내의 파라미터에 의거해 결정된다.

이하, 본 실시형태에 따른 제2의 신택스예를 설명한다.

도 3은, SPS에 포함되는 VUI의 신택스예를 나타내는 도면이다. 도 4는, SPS에 포함되는 Buffering period SEI의 신택스예를 나타내는 도면이다. 도 5는, 액세스 유닛마다 부가되는 Picture Timing SEI의 신택스예를 나타내는 도면이다.

이 신택스예에서는, 액세스 유닛에 있어서의 복호 유닛간의 인출 시각의 간격이, 간격 고정 모드, 또는, 간격 가변 모드 중 어느 쪽인지를 나타내는 정보인 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)는, Buffering period SEI에 저장된다. 여기서, Buffering period SEI는, VUI와 동일하게, 예를 들면 SPS에 포함된다. 바꾸어 말하면, Buffering period SEI는, 복수 픽처 단위마다 생성된다.

또, 화상 복호 장치는, 간격 고정 모드시에는, 인출 시각의 간격을 VUI 내의 파라미터를 이용하여 결정하고, 간격 가변 모드시에는, 인출 시각의 간격을 Picture Timing SEI 내의 파라미터를 이용하여 결정한다.

즉, 화상 부호화 장치는, 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)를, Buffering period SEI에 정의한다.

또한, 복호 단위 플래그(sub_pic_cpb_flag)의 값이 1인 경우, 화상 부호화 장치는, VUI 내의 hrd_parameters()에 있어서 정의되어 있던 removal_time_offset을, Buffering period SEI에 저장해도 된다.

또, 화상 부호화 장치는, 간격 고정 모드에 있어서의 복호 유닛의 CPB로부터의 인출 시각을 결정하기 위한 파라미터(num_ctbs_in_subpicture_minus1 및 picture_interval)를, Buffering period SEI에 저장해도 된다.

다음에, 본 실시형태에 따른 화상 복호 장치에 의한 화상 복호 방법의 흐름을 설명한다.

도 6a는, 본 실시형태에 따른 화상 복호 방법의 플로차트이다.

우선, 화상 복호 장치는, VUI에 포함되는 복호 단위 플래그(sub_pic_cpb_flag)의 값에 의거해, CPB로부터의 부호화 데이터의 인출이 액세스 유닛 단위인지 복호 유닛 단위인지를 결정한다(S101).

CPB로부터의 인출이 복호 유닛 단위인 경우(S102에서 Yes), 화상 복호 장치는, VUI에 포함되는 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)의 값에 의거해, 모드가 간격 고정 모드 및 간격 가변 모드 쪽 어느 것인지를 결정한다(S103).

간격 고정 모드인 경우(S104에서 Yes), 화상 복호 장치는, VUI에 포함되는 파라미터(num_ctbs_in_subpicture_minus1 및 picture_interval)에 의거해, 복호 유닛의 인출 시각을 결정한다(S105).

한편, 간격 가변 모드인 경우(S104에서 No), 화상 복호 장치는, Picture Timing SEI에 포함되는 파라미터(cpb_removal_delay)에 의거해, 복호 유닛의 인출 시각을 결정한다(S106).

또, CPB로부터의 인출이 액세스 유닛 단위인 경우(S102에서 No), 화상 복호 장치는, Picture Timing SEI에 포함되는 파라미터에 의거해, 액세스 유닛의 인출 시각을 결정한다(S107).

다음에, 본 실시형태에 따른 화상 부호화 장치에 의한 화상 부호화 방법의 흐름을 설명한다.

도 6b는, 본 실시형태에 따른 화상 부호화 방법의 플로차트이다.

우선, 화상 부호화 장치는, CPB로부터의 부호화 데이터의 인출이 액세스 유닛 단위인지 복호 유닛 단위인지를 결정한다. 그리고, 화상 부호화 장치는, 결정 결과를 나타내는 복호 단위 플래그(sub_pic_cpb_flag)를 VUI에 저장한다(S201).

CPB로부터의 인출이 복호 유닛 단위인 경우(S202에서 Yes), 화상 부호화 장치는, 모드가, 간격 고정 모드, 및 간격 가변 모드 중 어느 쪽인지를 결정하고, 결정 결과를 나타내는 간격 가변 플래그(variable_sub_pic_removal_period_flag)를 VUI에 저장한다(S203).

간격 고정 모드인 경우(S204에서 Yes), 화상 부호화 장치는, 복호 유닛의 인출 시각을 결정하고, 결정 결과를 나타내는 파라미터(num_ctbs_in_subpicture_minus2 및 picture_interval)를 VUI에 저장한다(S205).

한편, 간격 가변 모드인 경우(S204에서 No), 화상 부호화 장치는, 복호 유닛의 인출 시각을 결정하기 위한 파라미터(cpb_removal_delay)를 Picture Timing SEI에 저장한다(S206).

또, CPB로부터의 인출이 액세스 유닛 단위인 경우(S202에서 No), 화상 부호화 장치는, 액세스 유닛의 인출 시각을 결정하기 위한 파라미터를 Picture Timing SEI에 저장한다(S207).

또한, 화상 부호화 장치는, 예를 들면, 외부로부터의 지시에 따라, CPB로부터의 부호화 데이터의 인출 단위(액세스 유닛 단위 또는 복호 유닛 단위)의 선택, 간격 고정 모드 또는 간격 가변 모드의 선택, 복호 유닛의 인출 시각의 결정, 및 액세스 유닛의 인출 시각의 결정을 행한다. 또한, 화상 부호화 장치는, 외부로부터의 정보 및 입력 화상의 특성 등에 따라, 이들의 선택 또는 결정을 행해도 된다.

여기서, 간격 고정 모드를 이용한 경우, 화상 부호화 장치는, 각 복호 유닛의 데이터량이 있는 범위 내가 되도록 부호화 처리를 조정한다. 이에 의해, 어느 복호 유닛의 데이터가 큰 것에 따른, 화상 복호 장치에 있어서의 복호 처리의 지연을 저감할 수 있다. 즉, 간격 고정 모드는, 실시간성이 요구되는 경우에 유용하다. 한편, 간격 가변 모드에서는, 화상 부호화 장치는, 필요에 따라서 복호 유닛의 데이터량을 적응적으로 변경할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 어느 정도의 화질을 확보하기 위해서는, 큰 데이터가 필요하게 된 복호 유닛에는, 큰 데이터를 할당할 수 있다. 즉, 간격 가변 모드는, 화질을 우선하는 경우에 유용하다.

다음에, 본 실시형태에 따른 화상 복호 장치의 구성을 설명한다.

도 7a는, 본 실시형태에 따른 화상 복호 장치의 블럭도이다. 도 7a에 나타낸 바와 같이, 화상 복호 장치(300)는, CPB(301)와, 인출 시각 결정부(302)와, 복호부(303)와, DPB(304)를 구비한다.

CPB(301)는, 부호화 스트림을 일시적으로 저장하기 위한 버퍼(메모리)이다.

인출 시각 결정부(302)는, 액세스 유닛 단위로의 CPB(301)로부터의 인출 시각, 및, 복호 유닛 단위로의 CPB(301)로부터의 인출 시각을 결정한다.

복호부(303)는, 인출 시각 결정부(302)에서 결정된 인출 시각에 있어서, 액세스 유닛 단위, 또는, 복호 유닛 단위의 부호화 데이터를 CPB(301)로부터 취득하고, 취득한 부호화 데이터를 복호하고, 복호 후의 복호 데이터를 DPB(304)에 저장한다.

DPB(304)는, 복호 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 버퍼(메모리)이다.

도 7b는, 인출 시각 결정부(302)의 블럭도이다. 도 7b에 나타낸 바와 같이, 인출 시각 결정부(302)는, 인출 단위 판정부(311)와, 액세스 유닛 인출 시각 결정부(312)와, 모드 판정부(313)와, 복호 유닛 인출 시각 결정부(314)와, 인출 시각 통지부(315)를 구비한다.

인출 단위 판정부(311)는, CPB(301)로부터의 부호화 데이터의 인출이, 액세스 유닛 단위, 및, 복호 유닛 단위 중 어느 것 인지를 판정한다.

액세스 유닛 인출 시각 결정부(312)는, 부호화 데이터의 인출이 액세스 유닛 단위인 경우, 액세스 유닛의 CPB(301)로부터의 인출 시각을 결정한다.

모드 판정부(313)는, 부호화 데이터의 인출이 복호 유닛 단위인 경우, 모드가, 간격 고정 모드 및 간격 가변 모드 중 어느 쪽 인지를 판정한다.

복호 유닛 인출 시각 결정부(314)는, 모드 판정부(313)의 판정 결과를 이용하여, 액세스 유닛을 구성하는 복수의 복호 유닛 각각의 CPB(301)로부터의 인출 시각을 결정한다.

인출 시각 통지부(315)는, 액세스 유닛 인출 시각 결정부(312)에서 결정된 액세스 유닛의 인출 시각, 또는, 복호 유닛 인출 시각 결정부(314)에서 결정된 복호 유닛의 인출 시각을 복호부(303)에 통지한다.

도 8a는, 본 실시형태에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 도 8a에 나타낸 바와 같이, 화상 부호화 장치(400)는, 인출 시각 결정부(402)와, 부호화부(403)를 구비한다.

인출 시각 결정부(402)는, 화상 복호 장치에 있어서의, 액세스 유닛 단위로의 CPB로부터의 인출 시각, 및, 복호 유닛 단위로의 CPB로부터의 인출 시각을 결정한다.

부호화부(403)는, 입력 화상을 부호화한다. 또, 부호화부(403)는, 인출 시각 결정부(402)로의 결정 결과를 나타내는 정보를 부호화한다. 그리고, 부호화부(403)는, 부호화된 입력 화상 및 부호화된 정보를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성한다.

도 8b는, 인출 시각 결정부(402)의 블럭도이다. 도 8b에 나타낸 바와 같이, 인출 시각 결정부(402)는, 인출 단위 결정부(411)와, 액세스 유닛 인출 시각 결정부(412)와, 모드 결정부(413)와, 복호 유닛 인출 시각 결정부(414)를 구비한다.

인출 단위 결정부(411)는, 화상 복호 장치에 있어서의, CPB로부터의 부호화 데이터의 인출이, 액세스 유닛 단위, 및, 복호 유닛 단위 중 어느 것인지를 결정한다.

액세스 유닛 인출 시각 결정부(412)는, 부호화 데이터의 인출이 액세스 유닛 단위인 경우, 액세스 유닛의 CPB로부터의 인출 시각을 결정한다.

모드 결정부(413)는, 부호화 데이터의 인출이 복호 유닛 단위인 경우, 모드가, 간격 고정 모드 및 간격 가변 모드 중 어느 쪽인지를 결정한다.

복호 유닛 인출 시각 결정부(414)는, 모드 결정부(413)의 결정 결과를 이용하여, 액세스 유닛을 구성하는 복수의 복호 유닛 각각의 부호화 데이터의 CPB로부터의 인출 시각을 결정한다.

상기 각 처리부에서 결정된 결과가, 부호화부(403)에 의해 부호화된다.

다음에, 복호 유닛 단위의 CPB 인출 시각을 나타내는 SEI에 대해서 설명한다.

간격 가변 모드인 경우에는, 상기 설명에서는, 화상 부호화 장치는, Picture Timing SEI에 있어서 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛마다의 CPB 인출 시각을 저장했다.

그러나, 본 구성에서는, 복호 유닛마다 부호량이 변동하기 때문에, 화상 부호화 장치는, 액세스 유닛 내의 모든 복호 유닛의 부호화가 종료될 때까지, 각 복호 유닛의 CPB 인출 시각을 결정할 수 없다. 따라서, 화상 부호화 장치는, Picture Timing SEI의 데이터를, 액세스 유닛 내의 최종 복호 유닛의 부호화가 완료될 때까지 결정할 수 없다. 또, Picture Timing SEI는 액세스 유닛 내의 선두의 복호 유닛에 있어서 전송된다. 결과적으로, 화상 부호화 장치는, 각 복호 유닛의 부호화가 완료되는 대로 순차적으로 복호 유닛을 송출할 수 없다. 이것은, 특히, 컨텐츠가 실시간으로 전송될 때에는 송신측에 있어서의 지연의 증가로 이어진다.

그래서, 각 복호 유닛의 CPB 인출 시각을 저장하는 SEI를 정의한다. 화상 부호화 장치는, 이 SEI를 각 복호 유닛 내에 부가함으로써, 복호 유닛의 부호화가 완료되는 대로 복호 유닛의 데이터를 송출할 수 있다.

도 9는, 복호 유닛 단위의 CPB 인출 시각을 저장하는 SEI인 Decoding Unit CPB delay SEI의 신택스예를 나타내는 도면이다.

본 SEI는, CPB로부터의 인출 동작이 복호 유닛 단위이며, 또한, 간격 가변 모드인 경우에 유효하게 된다. 또, 본 SEI는, 본 SEI와 슬라이스 데이터(VCL NAL Unit에 저장)를 포함하는 복호 유닛의 CPB 인출 시각을 나타낸다.

구체적으로는, 본 SEI는, du_cpb_removal_delay를 포함한다. du_cpb_removal_delay는, 복호 유닛의 CPB 인출 시각을 나타낸다.

또, Decoding Unit CPB delay SEI를 사용하는 경우, Picture Timing SEI는, 액세스 유닛 단위의 CPB 인출 시각과 DPB 인출 시각을 나타낸다. 즉, 복호 유닛 단위의 CPB 인출 시각은 Decoding Unit CPB delay SEI에 의해 관리된다.

도 10 및 도 11은, 액세스 유닛의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 각 복호 유닛은, Decoding Unit CPB delay SEI와 슬라이스 데이터를 포함한다. 또, 선두의 복호 유닛은, Access Unit Delimiter와, Picture Timing SEI를 더 포함한다. Access Unit Delimiter는, 액세스 유닛의 개시를 나타낸다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, Access Unit Delimiter와 마찬가지로, 복호 유닛의 개시를 나타내는 NAL 유닛(Decoding Unit Delimiter)을 도입해도 된다. 또, 액세스 유닛 내의 선두의 복호 유닛에 대해서는, Access Unit Delimiter에 의해 개시 위치를 나타내도 된다.

이하, 본 실시형태에 따른 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법의 변형예에 대해서 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 예에서는, 화상 부호화 장치는, 간격 고정 모드시에는, VUI 내에 복호 유닛마다의 CPB 인출 시각의 간격을 나타내는 정보를 저장했는데, VUI 내에 인출 시각의 간격을 나타내는 정보를 저장하지 않고, 미리 정해진 고정의 간격에 의거해 Picture Timing SEI 내에, CPB 인출 시각의 정보를 설정해도 된다. 이 때, 동일 시퀀스 내에 있어서는 복호 유닛간의 CPB 인출 시각은 일정하므로, Picture Timing SEI 내의 CPB 인출 시각의 정보도 일정하게 된다. 따라서, 간격 고정 모드시에는, 화상 복호 장치는, 시퀀스의 선두 액세스 유닛에 있어서의 CPB 인출 시각의 정보를 해석하고, 이후의 액세스 유닛에 있어서는 선두 액세스 유닛에 있어서 취득한 CPB 인출 시각의 정보를 이용할 수 있다.

또, 도 10 및 도 11의 예에서는, Decoding Unit Delimiter에 의해서 복호 유닛의 경계를 나타냈는데, 복호 유닛을 구성하는 슬라이스 데이터의 NAL 유닛이 고정수인 경우에는, Decoding Unit Delimiter를 이용하지 않아도 된다. 이 경우, 화상 복호 장치는, 슬라이스 데이터의 NAL 유닛에 의거해 복호 유닛의 경계를 판정해도 된다. 예를 들면, 화상 부호화 장치는, 복호 유닛에 포함되는 슬라이스 데이터의 NAL 유닛이 1개인 경우에는, 액세스 유닛의 선두 복호 유닛이 Access Unit Delimiter로부터 개시하도록 설정하고, 2번째 이후의 복호 유닛이, 각각 2번째 이후의 슬라이스 데이터의 NAL 유닛으로부터 개시하도록 설정한다. 이에 의해, 화상 복호 장치는, 복호 유닛의 경계를 판정할 수 있다.

다음에, MPEG-2 TS로의 패킷 다중화 방법을 설명한다.

부호화 데이터의 CPB로부터의 인출 단위가 액세스 유닛 단위, 또는, 복호 유닛 단위 중 어느 것 인지를 나타내는 정보는, 복호 및 표시 등의 시스템 동작에 영향을 미치므로, 복호에 앞서 부호화 스트림과는 다른 수단에 의해 통지할 수 있는 것이 바람직하다. 또, 인출 단위가 복호 유닛 단위인 경우에는, 간격 고정 모드와 간격 가변 모드의 판별을 나타내는 정보도 동일하다.

예를 들면, 디스크립터를 이용함으로써, 이들 정보를 프로그램 정보의 일부로 하여 화상 부호화 장치로부터 화상 복호 장치에 전송할 수 있다. 또한, 디스크립터를 이용하는 방법 이외에, 인출 단위에 액세스 유닛 단위를 이용하는 경우와, 복호 유닛 단위를 이용하는 경우에, 상이한 stream_id 또는 program_id를 이용함으로써, 화상 부호화 장치로부터 화상 복호 장치로 인출 단위를 통지해도 된다.

이 디스크립터의 일례를 도 12에 나타낸다. 도 12에 나타낸 sub_pic_cpb_removal_flag는, 부호화 데이터의 CPB로부터의 인출 단위가 액세스 유닛 단위인지, 복호 유닛 단위인지를 나타내는 플래그이다. 이 플래그의 값이 1인 경우, 인출 단위가 복호 유닛 단위이며, 플래그의 값이 0인 경우, 인출 단위가 액세스 유닛 단위이다.

variable_sub_pic_removal_period_flag는, 복호 유닛의 CPB로부터의 인출이 간격 고정 모드, 또는, 간격 가변 모드 중 어느 쪽인지를 나타내는 플래그이다. 이 플래그의 값이 1인 경우, 모드는 간격 가변 모드이며, 플래그의 값이 0인 경우, 모드는 간격 고정 모드이다.

sub_pic_removal_period는, 간격 고정 모드시에만 유효하다. 이 sub_pic_removal_period는, 연속하는 복호 유닛에 있어서의 CPB로부터의 인출 시각의 차분(복호 유닛간의 인출 시각의 간격)을 나타낸다.

또한, 화상 부호화 장치는, 인출 시각의 차분을 직접 나타내는 정보를 화상 복호 장치로 보내지 않고, 복호순으로 연속하는 액세스 유닛간의 복호 시각의 간격과, 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛의 수를 화상 복호 장치로 보내도 된다. 이 경우, 화상 복호 장치는, 이들 정보를 이용하여, 차분을 계산에 의해 취득할 수 있다.

또, 화상 부호화 장치는, CPB 인출 시각의 차분을, 디스크립터에 포함시키는 대신에, PES 패킷에 의해 전송되는 부호화 데이터(SPS, 또는 Picture Timing SEI등)에 포함시켜도 된다. 이 경우, 화상 복호 장치는, SPS 또는 Picture Timing SEI 등으로부터 CPB 인출 시각의 차분을 취득한다.

또, 화상 부호화 장치는, 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛의 수가 고정인지를 어떤지를 나타내는 정보를 화상 복호 장치로 보내도 된다. 또한, 화상 부호화 장치는, 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛의 수가 고정인 경우에는, 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛의 수를 나타내는 정보를 화상 복호 장치로 보내도 된다. 이렇게 함으로써, 화상 복호 장치는, 예를 들면, 액세스 유닛에 포함되는 최종의 복호 유닛을 식별할 수 있다.

또, 프레임 레이트가 고정이면, 화상 복호 장치는, 프레임의 복호 시각의 간격을, 복호 유닛의 수로 나눔으로써, 각 복호 유닛의 CPB 인출 시각을 결정할 수 있다. 이에 의해, 화상 복호 장치는, PES 패킷의 헤더로부터 액세스 유닛의 복호 시각을 취득한 단계에서, 상기 액세스 유닛의 각 복호 유닛의 CPB 인출 시각을 결정할 수 있다.

여기서, MPEG-2 TS에 있어서의 PES 패킷에서는, 복호 시각(DTS:Decoding Time Stamp)을 부가할 수 있는 최소 단위는 액세스 유닛이다. 따라서, 화상 복호 장치는, 복호 유닛의 복호 시각을, 도 12에 나타낸 디스크립터 내, 또는, 부호화 스트림 내의 정보로부터 취득하여 복호부에 통지한다.

도 13은, 복호 유닛의 복호 시각을 통지하기 위한 STD(System Target Decoder)의 블럭도이다.

이 STD(500)는, 본 실시형태에 따른 화상 복호 장치의 일례이며, TS 디멀티플렉서(501)와, TB(502)(Transport Buffer)와, MB(503)(Multiplexing Buffer)와, EB(504)(Elementary stream Buffer)와, 복호부(505)와, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)와, DPB(507)(Decoded Pictre Buffer)를 포함한다.

인출 단위가 액세스 유닛 또는 복호 유닛 중 어느 것인지에 따라, 인출 단위와 인출 시각의 결정 방법이 전환된다.

STD(500)는, 액세스 유닛 단위로 동작할 때 , PES 패킷의 DTS에 의거해 동작하고, 복호 유닛 단위로 동작할 때에는, 별도로 취득한 복호 유닛의 인출 시각에 따라서 동작한다.

STD(500)는, 인출 단위가 복호 유닛인 경우에는, 액세스 유닛에 있어서의 선두의 복호 유닛의 인출 시각을 PES 패킷의 DTS로서 이용한다.

TS 디멀티플렉서(501)는, 입력 스트림에 포함되는 데이터를 PID에 의거해 필터링함으로써 분류한다. 구체적으로는, TS 디멀티플렉서(501)는, 입력 스트림에 포함되는 디스크립터 등의 프로그램 정보를 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)에 출력한다. 또, TS 디멀티플렉서(501)는, HEVC의 부호화 데이터를 포함하는 TS 패킷을 TB(502)에 출력한다. 이 부호화 데이터는, MB(503) 및 EB(504)를 통해, 복호부(505) 및 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)에 입력된다.

복호 유닛 인출 시각 결정부(506)는, 디스크립터 등에 포함되는 정보에 의거해 STD(500)의 동작 단위가 복호 유닛 단위인지, 액세스 유닛 단위인지를 판정한다. 또한, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)는, 동작 단위가 복호 유닛 단위인 경우에는, 복호 유닛의 복호 시각을 취득하고, 상기 복호 시각을 복호부(505)에 통지한다.

구체적으로는, 모드가 간격 고정 모드이며, 디스크립터에 있어서 복호 유닛의 CPB 인출 시각의 간격 T가 나타나는 경우에는, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)는, PES 패킷 헤더로부터 취득한 액세스 유닛의 복호 시각(DTS)과 간격 T에 의거해, 복호 유닛의 복호 시각을 결정한다.

한편, 모드가 간격 가변 모드인 경우에는, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)는, Picture Timing SEI 또는 Decoding Unit CPB delay SEI 등을 해석함으로써, 복호 유닛의 복호 시각을 결정한다.

또, STD(500)의 동작 단위가 액세스 유닛 단위인 경우에는, 종래와 같이, STD(500)는, PES 패킷의 DTS 등에 의거해 액세스 유닛 단위로 동작한다.

복호부(505)는, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)로부터 통지된 복호 유닛의 인출 시각에 따라서, 복호 유닛에 포함되는 부호화 데이터를 EB(504)로부터 인출한다.

또, 복호부(505)는, 복호 유닛의 경계를, Decoding Unit Delimiter, 또는, 슬라이스 데이터를 저장하는 NAL 유닛의 개시 위치에 의거하여 결정한다.

또한, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)가, 복호 유닛의 경계도 검출하고, 복호 유닛의 데이터 사이즈를 복호부(505)에 통지해도 된다. 이 경우, 복호부(505)는 통지된 데이터 사이즈분의 데이터를 EB(504)로부터 인출한다.

DPB(507)는, 복호부(505)에 의해 생성된 복호 데이터를 저장한다.

또한, 화상 부호화 장치의 동작은, 각종 정보의 저장처가 디스크립터로 변경되어 있는 점을 제외하고, 상술한 설명과 동일하다.

이하, PES 패킷의 DTS 설정 방법의 변형예를 설명한다.

화상 복호 장치가, PES 패킷의 DTS를 선두 복호 유닛의 CPB 인출 시각(=복호 시각)으로서 이용하는 경우, 복호 유닛 단위로의 동작에 대응하지 않는 수신기에 대한 호환성을 확보할 수 없다. 따라서, 화상 복호 장치는, PES 패킷의 DTS를, 종래와 같이 액세스 유닛의 복호 시각으로서 이용한다. 또, 화상 부호화 장치는, PES 패킷 헤더의 확장 영역에 복호 유닛의 복호 시각 정보를 저장하고, 화상 복호 장치는, 그 복호 시각 정보를 이용해도 된다.

예를 들면, 화상 부호화 장치는, 상기 확장 영역에, 액세스 유닛을 구성하는 각 복호 유닛의 복호 시각을 복호순으로 열거해도 되고, 각 복호 유닛의 복호 시각과 PES 패킷의 DTS의 차분을 나타내는 정보를 저장해도 된다.

또, 화상 부호화 장치는, 상기 확장 영역에, 간격 고정 모드시에는, 액세스 유닛 내의 선두의 복호 유닛의 복호 시각을 나타내는 정보만을 저장해도 된다.

또, 화상 복호 장치는, PES 패킷에 포함되는 DTS를 액세스 유닛의 DTS로서 이용하고, 부호화 스트림을 해석함으로써 복호 유닛의 DTS를 취득해도 된다.

또, 인출 단위가 복호 유닛 단위인 경우에는, 화상 부호화 장치는, PES 패킷에 있어서, 복호 유닛 단위로 DTS를 부여해도 된다. 이 때, 복호 유닛 인출 시각 결정부(506)는, PES 패킷의 헤더에 저장된 DTS를 참조함으로써 복호 유닛의 DTS를 결정할 수 있다.

이하, 복호 유닛 단위로의 CPB로부터의 인출을 행하는 경우의 효과를 설명한다.

도 14a는, 액세스 유닛 단위로 인출을 행하는 경우의 EB(504)에 있어서의 부호화 데이터의 버퍼 점유량의 천이를 나타내는 도면이다. 도 14b는, 복호 유닛 단위로 인출을 행하는 경우의 EB(504)에 있어서의 부호화 데이터의 버퍼 점유량의 천이를 나타내는 도면이다.

도 14b에 나타낸 바와 같이 복호 유닛 단위로 인출을 행하는 경우, 복호 유닛의 부호화 데이터가 순차적으로 인출되므로, 도 14a에 나타낸 액세스 유닛 단위로 인출을 행하는 경우에 비해 EB(504)의 버퍼 점유량이 저감된다. 따라서, 복호 유닛 단위로 CPB로부터의 인출을 행하는 경우, 액세스 유닛 단위에 비해 EB(504)의 사이즈를 저감할 수 있다.

또한, 화상 부호화 장치는, 복호 유닛 단위로의 인출을 행할 때에 필요한 EB 사이즈를 나타내는 정보를, 디스크립터 등에 포함시켜 화상 복호 장치로 전송해도 된다. 이에 의해, 화상 복호 장치는, 상기 EB 사이즈에 의거해 EB(504)를 확보할 수 있다.

이하, 화상 복호 장치에 있어서, 복호 유닛의 CPB로부터의 인출 시각의 간격을 산출하는 방법을 설명한다.

화상 복호 장치는, 복호순으로 연속하는 2개의 액세스 유닛의 복호 시각의 간격(picture_interval)을, 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛의 개수(num_ctbs_in_subpicture_minus1)로 나눈 값을 간격 고정 모드에 있어서의 인출 시각의 간격으로서 이용한다.

예를 들면, 액세스 유닛의 복호 시각의 간격이 50msec이며, 액세스 유닛을 구성하는 복호 유닛이 5개인 경우, 복호 유닛의 인출 시각의 간격은, 50/5=10msec이다.

또한, 액세스 유닛의 프레임 레이트가 고정인 경우에는, 화상 복호 장치는, 프레임 레이트와 복호 유닛수에 의거해 복호 유닛의 인출 시각의 간격을 결정할 수 있다. 따라서, 화상 부호화 장치는, 이 경우에는, 인출 시각의 간격을 전송하지 않고, 화상 복호 장치는, 인출 시각의 간격을 계산에 의해 취득해도 된다.

단, 프레임 레이트가 가변인 경우에는, 프레임 레이트로부터 인출 시각의 간격을 일의로 결정할 수 없다. 따라서, 화상 부호화 장치는, 인출 시각의 간격을 나타내는 정보를 MPEG-2 TS, 또는, 부호화 스트림 내에 포함시켜 전송한다.

이하, MPEG-2 TS 이외의 다중화 방식에 본 실시형태를 적용하는 경우에 대해서 설명한다.

다중화 방식으로는, MPEG-2 TS 이외에도, 다운로드 전송에서 일반적인 MP4, 및, 스트리밍에서 널리 이용되는 RTP(Real-time Transport Protocol) 등이 있으며, 본 실시형태에 따른 부호화 스트림은, 이들 다중화 방식에도 적용할 수 있다.

우선, MP4에 본 실시형태에 따른 부호화 스트림을 적용하는 경우를 설명한다.

화상 부호화 장치는, MPEG-2 TS에 있어서 디스크립터에 기술한 정보를, MP4에 있어서 정의되는 구조인 Box 내에 저장한다. 구체적으로는, 화상 부호화 장치는, 부호화 데이터를 복호할 때의 초기화 정보를 저장하는 Box 등에 상기 정보를 저장한다. 또, CPB로부터의 인출이 복호 유닛 단위인 경우에는, 화상 부호화 장치는, 복호 유닛마다의 복호 시각을 나타내는 정보를 Box에 저장해도 된다.

또, MP4에서는 액세스 유닛에 대응하는 샘플로 불리는 단위가 이용된다. 화상 부호화 장치는, 샘플에 포함되는 복호 유닛에 액세스하기 위한 주소 정보를, 샘플 단위의 주소 정보에 추가해 저장해도 된다.

다음에, RTP에 본 실시형태에 따른 부호화 스트림을 적용하는 경우를 설명한다.

화상 부호화 장치는, MPEG-2 TS에 있어서 디스크립터에 기술한 정보를, RTP 패킷의 페이로드 헤더, 또는, RTP 통신에 관한 보조 정보를 주고 받는, SDP(Session Description Protocol), 혹은 SIP(Session Initiation Protocol) 등에 기술한다.

또한, 화상 부호화 장치는, CPB로부터의 인출 단위가 액세스 유닛 단위, 및, 복호 유닛 단위 중 어느 것인지에 따라, 패킷화의 단위를 전환해도 된다. 예를 들면, 화상 부호화 장치는, 인출 단위가 복호 유닛 단위인 경우에는, 1개의 복호 유닛을 1개의 RTP 패킷으로서 전송한다. 또한, 화상 부호화 장치는, 패킷화의 단위를 나타내는 정보를, SDP 등의 보조 정보에 의해 화상 복호 장치에 통지한다.

또한, 화상 부호화 장치는, CPB로부터의 인출 단위에 따라, RTP 패킷의 페이로드 헤더에 기술하는 복호 시각의 저장 방법을 전환해도 된다. 예를 들면, 화상 부호화 장치는, 인출 단위가 액세스 유닛 단위인 경우에는 액세스 유닛 단위로 복호 시각을 부가하고, 인출 단위가 복호 유닛 단위인 경우에는 복호 유닛 단위로의 복호 시각을 부가한다.

또, 화상 부호화 장치는, 인출 단위가 복호 유닛 단위이며, 또한, 간격 고정 모드시에는, 액세스 유닛에 포함되는 선두 복호 유닛만의 복호 시각을 나타내도 된다. 이 경우, 화상 복호 장치는, 후속 복호 유닛에 대해서는, 예를 들면, 디폴트의 간격을 이용한다. 이에 의해, 복호 시각의 전송에 필요한 부호량을 삭감할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 화상 복호 방법은, 부호화 데이터를, 픽처(액세스 유닛)에 포함되는 1 이상의 유닛(복호 유닛)마다 복호한다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 화상 복호 장치는, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼(CPB)로부터 부호화 데이터를 독출하는 시각이 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그(복호 단위 플래그)를, 부호화 데이터를 포함하는 부호화 비트 스트림으로부터 취득한다(S121).

다음에, 화상 복호 장치는, 부호화 데이터를 독출하는 시각이 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그(간격 가변 플래그)를, 부호화 비트 스트림으로부터 취득한다(S122).

다음에, 화상 복호 장치는, 제2 플래그에 따라, 버퍼로부터 부호화 데이터를 복호 유닛마다 일정한 간격 또는 임의의 간격으로 독출한다(S124 및 S125). 구체적으로는, 화상 복호 장치는, 제2 플래그가 간격이 임의인 것을 나타내는 경우(S123에서 Yes), 가변 간격으로 복호 유닛의 부호화 데이터를 독출한다(S124). 또, 화상 복호 장치는, 제2 플래그가 간격이 일정한 것을 나타내는 경우(S123에서 No), 고정 간격으로 복호 유닛의 부호화 데이터를 독출한다(S125).

그리고, 화상 복호 장치는, 단계 S124 또는 S125에서 독출된 복호 유닛의 부호화 데이터를 복호한다(S126).

이에 의해, 화상 복호 장치는, 예를 들면, 간격이 일정한 경우에는, 1개의 고정 간격에 의거해, 복수의 복호 유닛의 시간 간격을 결정할 수 있다. 따라서, 화상 복호 장치의 처리량을 저감할 수 있다.

또, 본 발명의 실시형태에 따른 화상 부호화 방법은, 픽처(액세스 유닛)에 포함되는 1 이상의 유닛(복호 유닛)을 부호화한다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 화상 부호화 장치는, 가상 참조 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼(CPB)로부터 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그(복호 단위 플래그)를 생성한다(S221). 다음에, 화상 부호화 장치는, 부호화 데이터를 독출하는 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그(간격 가변 플래그)를 생성한다(S222). 다음에, 화상 부호화 장치는, 부호화 데이터, 제1 플래그 및 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성한다(S223).

또, 상술한 바와 같이, 화상 부호화 장치는, 1 이상의 픽처를 포함하는 픽처군(픽처 그룹)마다 제2 플래그를 생성한다. 또, 화상 부호화 장치는, 부호화 비트 스트림에 포함되고, 픽처군마다 설치되는 픽처군의 제어 정보(헤더)에 제2 플래그를 포함시킨다. 즉, 화상 복호 장치는, 픽처군의 제어 정보로부터 제2 플래그를 취득한다.

여기서, 픽처군이란 예를 들면, 복수 픽처(시퀀스) 단위이다. 또, 픽처군의 제어 정보란 SPS이며, 보다 구체적으로는, SPS에 포함되는 VUI이다. 또한, 픽처군의 제어 정보는, MPEG-2 TS에 있어서의 디스크립터여도 된다.

또, 화상 부호화 장치는, 제2 플래그가 간격이 일정한 것(간격 고정 모드)을 나타내는 경우에, 상기 고정인 간격을 나타내는 고정 간격 정보를 생성한다. 여기서, 고정 간격 정보는, 예를 들면, 1개의 픽처(액세스 유닛)에 포함되는 복수의 복호 유닛의 수(num_ctbs_in_subpicture_minus1)와, 픽처의 시간 간격(picture_interval)을 나타낸다. 화상 복호 장치는, 이들, 복수의 복호 유닛의 수와 픽처의 시간 간격을 이용하여 고정인 간격을 산출하고, 산출된 간격으로 버퍼로부터 부호화 데이터를 복호 유닛마다 독출한다.

또, 화상 부호화 장치는, 고정 간격 정보를, 제2 플래그와 같이 픽처군의 제어 정보(예를 들면 VUI)에 포함시킨다. 즉, 화상 복호 장치는, 제2 플래그가 간격이 일정한 것(간격 고정 모드)을 나타내는 경우에, 상기 간격을 나타내는 고정 간격 정보를 픽처군의 제어 정보로부터 취득한다. 또, 화상 복호 장치는, 제2 플래그가 간격이 고정인 것(간격 고정 모드)을 나타내는 경우에, 고정 간격 정보가 나타내는 간격으로 버퍼로부터 부호화 데이터를 복호 유닛마다 독출한다. 또한, 화상 부호화 장치는, 고정 간격 정보를, 1픽처 단위마다 설치되는 1픽처 단위의 제어 정보(예를 들면, Picture Timing SEI)에 포함시켜도 된다. 즉, 화상 복호 장치는, 제2 플래그가 간격이 일정한 것(간격 고정 모드)을 나타내는 경우에, 상기 간격을 나타내는 고정 간격 정보를 1픽처 단위의 제어 정보로부터 취득한다.

또, 제2 플래그가 시간 간격이 임의인 것(간격 가변 모드)을 나타내는 경우, 화상 부호화 장치는, 복수의 복호 유닛의 각각의 독출 시각의 간격을 나타내는 가변 간격 정보(cpb_removal_delay)를 생성한다. 또, 화상 부호화 장치는, 이 가변 간격 정보를, 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1픽처 단위로 설치되는 1픽처 단위의 제어 정보(예를 들면, Picture Timing SEI)에 포함시킨다. 즉, 화상 복호 장치는, 제2 플래그가 간격이 임의인 것(간격 가변 모드)을 나타내는 경우에, 가변 간격 정보를 1픽처 단위의 제어 정보로부터 취득한다. 그리고, 화상 복호 장치는, 가변 간격 정보가 나타내는 간격으로 버퍼로부터 부호화 데이터를 복호 유닛마다 독출한다.

또한, 화상 부호화 장치는, 이 가변 간격 정보를, 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1복호 유닛 단위로 설치되는 1유닛 단위의 제어 정보(예를 들면, Decoding Unit CPB delay SEI)에 포함시켜도 된다. 즉, 화상 복호 장치는, 가변 간격 정보를, 1복호 유닛 단위의 제어 정보로부터 취득해도 된다.

또, 부호화 비트 스트림은, 트랜스포트 스트림(TS)과 디스크립터를 포함하고, 화상 부호화 장치는 디스크립터에 제2 플래그를 포함시켜도 된다. 즉, 화상 복호 장치는, 디스크립터로부터 제2 플래그를 취득해도 된다.

이하, 화상 부호화 장치가 구비하는 부호화부(403) 및 화상 복호 장치가 구비하는 복호부(303 또는 505)의 기본적인 구성을 설명한다.

도 17은, 부호화부(403)의 일례인 부호화부(100)의 블럭도이다. 이 부호화부(100)는, 예를 들면, 음성 데이터 및 동화상 데이터를 저비트 레이트로 부호화한다.

도 17에 나타낸 부호화부(100)는, 입력 화상 신호(101)를 부호화함으로써 부호화 신호(191)를 생성한다. 이 부호화부(100)는, 감산부(110)와, 변환부(120)와, 양자화부(130)와, 역양자화부(140)와, 역변환부(150)와, 가산부(160)와, 메모리(170)와, 예측부(180)와, 엔트로피 부호화부(190)를 구비한다.

감산부(110)는, 입력 화상 신호(101)로부터 예측 신호(181)를 감산함으로써 예측 오차 신호(111)(변환 입력 신호)를 생성하고, 생성한 예측 오차 신호(111)를 변환부(120)에 출력한다.

변환부(120)는, 예측 오차 신호(111)를 주파수 변환함으로써 변환 출력 신호(121)를 생성한다. 구체적으로는, 변환부(120)는, 예측 오차 신호(111), 또는 예측 오차 신호(111)에 어떠한 처리를 가한 후의 변환 입력 신호를, 시공간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환함으로써, 상관이 경감된 변환 출력 신호(121)를 생성한다.

양자화부(130)는, 변환 출력 신호(121)를 양자화함으로써, 총 데이터량이 적은 양자화 계수(131)를 생성한다.

엔트로피 부호화부(190)는, 양자화 계수(131)를, 엔트로피 부호화 알고리즘을 이용하여 부호화함으로써, 장황성을 더욱 압축한 부호화 신호(191)를 생성한다.

역양자화부(140)는, 양자화 계수(131)를 역양자화함으로써 복호 변환 출력 신호(141)를 생성한다. 역변환부(150)는, 복호 변환 출력 신호(141)를 역변환함으로써 복호 변환 입력 신호(151)를 생성한다.

가산부(160)는, 복호 변환 입력 신호(151)와 예측 신호(181)를 가산함으로써 복호 신호(161)를 생성한다. 메모리(170)는 복호 신호(161)를 저장한다.

예측부(180)는, 인트라 예측 또는 인터 예측 등의 예측 방법에 의거해 메모리(170)로부터 소정의 신호를 취득하고, 상기 예측 방법에 의거해 소정의 방법으로 예측 신호(181)를 생성한다. 구체적으로는, 예측부(180)는, 부호화 효율이 최대가 되는 예측 방법을 결정하고, 결정한 예측 방법을 이용하여 예측 신호(181)를 생성한다. 또, 이 예측 방법을 나타내는 정보가 필요에 따라서 엔트로피 부호화부(190)에 있어서 엔트로피 부호화된다.

여기서, 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(160), 메모리(170), 및, 예측부(180)는 화상 복호 장치에 있어서도 구비된 구성이며, 복호 신호(161)는 화상 복호 장치에서 얻어지는 재생 화상 신호(복호 신호(261))에 상당한다.

도 18은 복호부(303 및 505)의 일례인 복호부(200)의 블럭도이다. 도 18에 나타낸 복호부(200)는, 부호화 신호(191)를 복호함으로써 복호 신호(261)를 생성한다. 이 복호부(200)는, 역양자화부(240)와, 역변환부(250)와, 가산부(260)와, 메모리(270)와, 예측부(280)와, 엔트로피 복호부(290)를 구비한다.

엔트로피 복호부(290)는, 부호화 신호(191)를 엔트로피 복호함으로써 양자화 계수(231)와, 예측 방법(291)을 생성한다.

역양자화부(240)는, 양자화 계수(231)를 역양자화함으로써 복호 변환 출력 신호(241)를 생성한다. 역변환부(250)는, 복호 변환 출력 신호(241)를 역변환함으로써 복호 변환 입력 신호(251)를 생성한다.

가산부(260)는, 복호 변환 입력 신호(251)와 예측 신호(281)를 가산함으로써 복호 신호(261)를 생성한다. 복호 신호(261)는, 복호부(200)에서 얻어지는 재생 화상이며, 복호부(200)의 출력 신호로서 출력됨과 더불어, 메모리(270)에 저장된다.

예측부(280)는, 예측 방법(291)에 의거해 메모리(270)로부터 소정의 신호를 취득하고, 예측 방법(291)에 의거해 소정의 방법으로 예측 신호(281)를 생성한다.

이상, 실시형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 대해서 설명했는데, 본 발명은, 이 실시형태로 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 실시형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 포함되는 각 처리부는 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되어도 되고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1칩화되어도 된다.

또, 집적회로화는 LSI로 한정되는 것이 아니라, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현되어도 된다. LSI 제조 후에 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array), 또는 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블·프로세서를 이용해도 된다.

상기 각 실시형태에 있어서, 각 구성요소는, 전용 하드웨어로 구성되거나, 각 구성요소에 적합한 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써 실현되어도 된다. 각 구성요소는, CPU 또는 프로세서 등의 프로그램 실행부가, 하드 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기록 매체에 기록된 소프트웨어 프로그램을 독출하여 실행함으로써 실현되어도 된다.

바꾸어 말하면, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 제어 회로(control circuitry)와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속된(상기 제어 회로로부터 액세스 가능한) 기억장치(storage)를 구비한다. 제어 회로는, 전용 하드웨어 및 프로그램 실행부 중 적어도 한쪽을 포함한다. 또, 기억장치는, 제어 회로가 프로그램 실행부를 포함하는 경우에는, 상기 프로그램 실행부에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램을 기억한다.

또한, 본 발명은 상기 소프트웨어 프로그램이어도 되고, 상기 프로그램이 기록된 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체여도 된다. 또, 상기 프로그램은, 인터넷 등의 전송 매체를 통해 유통시킬 수 있음은 말할 필요도 없다.

또, 상기에서 이용한 숫자는, 모두 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해서 예시하는 것이며, 본 발명은 예시된 숫자에 제한되지 않는다.

또, 블럭도에 있어서의 기능 블록의 분할은 일례이며, 복수의 기능 블록을 1개의 기능 블록으로서 실현하거나, 1개의 기능 블록을 복수로 분할하거나, 일부 기능을 다른 기능 블록으로 옮겨도 된다. 또, 유사한 기능을 갖는 복수의 기능 블록의 기능을 단일의 하드웨어 또는 소프트웨어가 병렬 또는 시분할로 처리해도 된다.

또, 상기 화상 부호화 방법 또는 화상 복호 방법에 포함되는 단계가 실행되는 순서는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해서 예시하기 위한 것이며, 상기 이외의 순서여도 된다. 또, 상기 단계의 일부가 다른 단계와 동시(병렬)에 실행되어도 된다.

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

(실시형태 2)

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

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

도 19는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 통신 서비스의 제공 에리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex106, ex107, ex108, ex109, ex110)이 설치되어 있다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 인터넷(ex101)에 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 및 전화망(ex104), 및 기지국(ex106~ex110)을 통해, 컴퓨터(ex111), PDA(Personal Digital Assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 게임기(ex115) 등의 각 기기가 접속된다.

그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 19와 같은 구성에 한정되지 않고, 어떠한 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또, 고정 무선국인 기지국(ex106~ex110)을 통하지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다. 또, 각 기기가 근거리 무선 등을 통해 직접 서로 접속되어 있어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 비디오카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이며, 카메라(ex116)는 디지털 카메라 등의 정지화상 촬영, 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또, 휴대전화(ex114)는, GSM(등록상표)(Global System for Mobile Communications) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 방식, 혹은 LTE(Long Term Evolution) 방식, HSPA(High Speed Packet Access)의 휴대전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이며, 어느 것이어도 상관없다.

컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 카메라(ex113) 등이 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통해서 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능하게 된다. 라이브 전송에서는, 사용자가 카메라(ex113)를 이용하여 촬영하는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브의 영상 등)에 대해 상기 각 실시형태에서 설명한 바와 같이 부호화 처리를 행하고(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치로서 기능함), 스트리밍 서버(ex103)에 송신한다. 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있던 클라이언트에 대해 송신된 컨텐츠 데이터를 스트림 전송한다. 클라이언트로는, 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한, 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 게임기(ex115) 등이 있다. 전송된 데이터를 수신한 각 기기에서는, 수신한 데이터를 복호화 처리하여 재생한다(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호 장치로서 기능함).

또한, 촬영한 데이터의 부호화 처리는 카메라(ex113)로 행해도 되고, 데이터의 송신 처리를 하는 스트리밍 서버(ex103)로 행해도 되며, 서로 분담하여 행해도 된다. 마찬가지로 전송된 데이터의 복호화 처리는 클라이언트로 행해도 되고, 스트리밍 서버(ex103)로 행해도 되며, 서로 분담하여 행해도 된다. 또, 카메라(ex113)에 한정되지 않고, 카메라(ex116)로 촬영한 정지화상 및/또는 동화상 데이터를, 컴퓨터(ex111)를 통해 스트리밍 서버(ex103)에 송신해도 된다. 이 경우의 부호화 처리는 카메라(ex116), 컴퓨터(ex111), 스트리밍 서버(ex103) 중 어느 것으로 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다.

또, 이들 부호화·복호화 처리는, 일반적으로 컴퓨터(ex111)나 각 기기가 갖는 LSI(ex500)에서 처리한다. LSI(ex500)는, 원 칩이어도 되고 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화·복호화용 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 어떠한 기록 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크 등)에 넣고, 그 소프트웨어를 이용하여 부호화·복호화 처리를 행해도 된다. 또한, 휴대전화(ex114)에 카메라가 부착된 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이때의 동화상 데이터는 휴대전화(ex114)가 갖는 LSI(ex500)에서 부호화 처리된 데이터이다.

또, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버나 복수의 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 복호화하고 재생할 수 있어, 특별한 권리나 설비를 갖지 않은 사용자라도 개인 방송을 실현할 수 있다.

또한, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 예에 한정되지 않고, 도 20에 나타낸 바와 같이 디지털 방송용 시스템(ex200)에도, 상기 각 실시형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호장치) 중 어느 하나를 넣을 수 있다. 구체적으로는, 방송국(ex201)에서는 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터가 전파를 통해 통신 또는 위성(ex202)으로 전송된다. 이 영상 데이터는 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 데이터이다(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터이다). 이를 받은 방송위성(ex202)은 방송용 전파를 발신하고, 이 전파를 위성방송의 수신이 가능한 가정의 안테나(ex204)가 수신한다. 수신한 다중화 데이터를 텔레비전(수신기)(ex300) 또는 셋탑 박스(STB)(ex217) 등의 장치가 복호화하여 재생한다(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호장치로서 기능한다).

또, DVD, BD 등의 기록 미디어(ex215)에 기록한 다중화 데이터를 판독하여 복호화하거나, 또는 기록 미디어(ex215)에 영상신호를 부호화하고, 또한 경우에 따라서는 음악 신호와 다중화하여 기입하는 리더/레코더(ex218)에도 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 장치 또는 동화상 부호화 장치를 실장하는 것이 가능하다. 이 경우, 재생된 영상신호는 모니터(ex219)에 표시되고, 다중화 데이터가 기록된 기록 미디어(ex215)에 의해 다른 장치나 시스템에서 영상신호를 재생할 수 있다. 또, 케이블 텔레비전용 케이블(ex203) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex204)에 접속된 셋탑 박스(ex217) 내에 동화상 복호화 장치를 실장하고, 이를 텔레비전의 모니터(ex219)에서 표시해도 된다. 이때 셋탑 박스가 아니라 텔레비전 내에 동화상 복호화 장치를 넣어도 된다.

도 21은, 상기 각 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비전(수신기)(ex300)을 나타내는 도면이다. 텔레비전(ex300)은, 상기 방송을 수신하는 안테나(ex204) 또는 케이블(ex203) 등을 통해 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하거나, 또는 외부로 송신하는 다중화 데이터로 변조하는 변조/복조부(ex302)와, 복조한 다중화 데이터를 영상 데이터와, 음성 데이터로 분리하거나, 또는 신호 처리부(ex306)에서 부호화된 영상 데이터, 음성 데이터를 다중화하는 다중/분리부(ex303)를 구비한다.

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

우선, 텔레비전(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하고, 재생하는 구성에 대해서 설명한다. 텔레비전(ex300)은 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아, CPU 등을 갖는 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 변조/복조부(ex302)에서 복조한 다중화 데이터를 다중/분리부(ex303)에서 분리한다. 또한, 텔레비전(ex300)은 분리한 음성 데이터를 음성신호 처리부(ex304)에서 복호화하고, 분리한 영상 데이터를 영상신호 처리부(ex305)에서 상기 각 실시형태에서 설명한 복호화 방법을 이용하여 복호화한다. 복호화한 음성신호, 영상신호는 각각 출력부(ex309)로부터 외부를 향해 출력된다. 출력할 때에는 음성신호와 영상신호가 동기하여 재생하도록 버퍼(ex318, ex319) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또, 텔레비전(ex300)은 방송 등으로부터가 아니라 자기/광디스크, SD 카드 등의 기록 미디어(ex215, ex216)로부터 다중화 데이터를 독출해도 된다. 다음에, 텔레비전(ex300)이 음성신호나 영상신호를 부호화하고, 외부로 송신 또는 기록 미디어 등에 기입하는 구성에 대해서 설명한다. 텔레비전(ex300)은, 리모트 컨트롤러(ex220) 등으로부터의 사용자 조작을 받아, 제어부(ex310)의 제어에 의거하여 음성신호 처리부(ex304)에서 음성신호를 부호화하고, 영상신호 처리부(ex305)에서 영상신호를 상기 각 실시형태에서 설명한 부호화 방법을 이용하여 부호화한다. 부호화한 음성신호, 영상신호는 다중/분리부(ex303)에서 다중화되어 외부로 출력된다. 다중화할 때에는, 음성신호와 영상신호가 동기하도록 버퍼(ex320, ex321) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또한, 버퍼(ex318, ex319, ex320, ex321)는 도시하고 있는 바와 같이 복수 구비하고 있어도 되고, 1개 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또한, 도시한 것 이외에, 예를 들면 변조/복조부(ex302)나 다중/분리부(ex303) 사이 등에서도 시스템의 오버플로, 언더플로를 피하는 완충재로서 버퍼에 데이터를 축적하는 것으로 해도 된다.

또, 텔레비전(ex300)은 방송 등이나 기록 미디어 등으로부터 음성 데이터, 영상 데이터를 취득하는 것 이외에, 마이크나 카메라의 AV 입력을 받아들이는 구성을 구비하고, 그들로부터 취득한 데이터에 대해 부호화 처리를 행해도 된다. 또한, 여기에서는 텔레비전(ex300)은 상기 부호화 처리, 다중화 및 외부 출력을 할 수 있는 구성으로서 설명했는데, 이들 처리를 행할 수는 없고, 상기 수신, 복호화 처리, 외부 출력만이 가능한 구성이어도 된다.

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

일례로, 광디스크로부터 데이터의 읽어 들임 또는 기입을 하는 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 22에 나타낸다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이하에서 설명하는 요소(ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, ex407)를 구비한다. 광헤드(ex401)는 광디스크인 기록 미디어(ex215)의 기록면에 레이저 스폿을 조사하여 정보를 기입하고, 기록 미디어(ex215)의 기록면으로부터의 반사광을 검출하여 정보를 읽어 들인다. 변조 기록부(ex402)는, 광헤드(ex401)에 내장된 반도체 레이저를 전기적으로 구동하여 기록 데이터에 따라 레이저광의 변조를 행한다. 재생 복조부(ex403)는 광헤드(ex401)에 내장된 포토 디텍터에 의해 기록면으로부터의 반사광을 전기적으로 검출한 재생 신호를 증폭하고, 기록 미디어(ex215)에 기록된 신호 성분을 분리하여 복조하고, 필요한 정보를 재생한다. 버퍼(ex404)는, 기록 미디어(ex215)에 기록하기 위한 정보 및 기록 미디어(ex215)로부터 재생한 정보를 일시적으로 보유한다. 디스크 모터(ex405)는 기록 미디어(ex215)를 회전시킨다. 서보 제어부(ex406)는 디스크 모터(ex405)의 회전 구동을 제어하면서 광헤드(ex401)를 소정의 정보 트랙으로 이동시키고, 레이저 스폿의 추종 처리를 행한다. 시스템 제어부(ex407)는, 정보 재생/기록부(ex400) 전체의 제어를 행한다. 상기 독출이나 기입의 처리는 시스템 제어부(ex407)가 버퍼(ex404)에 유지된 각종 정보를 이용하고, 또 필요에 따라 새로운 정보의 생성·추가를 행함과 더불어, 변조 기록부(ex402), 재생 복조부(ex403), 서보 제어부(ex406)를 협조 동작시키면서, 광헤드(ex401)를 통해 정보의 기록 재생을 행함으로써 실현된다. 시스템 제어부(ex407)는 예를 들면 마이크로 프로세서로 구성되고, 독출 기입 프로그램을 실행함으로써 이들 처리를 실행한다.

이상에서는, 광헤드(ex401)는 레이저 스폿을 조사하는 것으로 설명했는데, 근접장광을 이용하여 보다 고밀도의 기록을 행하는 구성이어도 된다.

도 23에 광디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 나타냈다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그루브)이 스파이럴 형상으로 형성되고, 정보 트랙(ex230)에는 미리 그루브의 형상 변화에 따라 디스크 상의 절대 위치를 나타내는 번지 정보가 기록되어 있다. 이 번지 정보는 데이터를 기록하는 단위인 기록 블록(ex231)의 위치를 특정하기 위한 정보를 포함하고, 기록이나 재생을 행하는 장치에 있어서 정보 트랙(ex230)을 재생하여 번지 정보를 판독함으로써 기록 블록을 특정할 수 있다. 또, 기록 미디어(ex215)는 데이터 기록 영역(ex233), 내주 영역(ex232), 외주 영역(ex234)을 포함하고 있다. 사용자 데이터를 기록하기 위해서 이용하는 영역이 데이터 기록 영역(ex233)이고, 데이터 기록 영역(ex233)보다 내주 또는 외주에 배치되어 있는 내주 영역(ex232)과 외주 영역(ex234)은, 사용자 데이터의 기록 이외의 특정 용도로 이용된다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이러한 기록 미디어(ex215)의 데이터 기록 영역(ex233)에 대해 부호화된 음성 데이터, 영상 데이터 또는 그들 데이터를 다중화한 다중화 데이터의 읽고 쓰기를 행한다.

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

또, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서 안테나(ex205)를 갖는 차(ex210)에서 위성(ex202) 등으로부터 데이터를 수신하고, 차(ex210)가 갖는 카 내비게이션(ex211) 등의 표시장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 내비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 21에 나타낸 구성 중, GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있으며, 컴퓨터(ex111)나 휴대전화(ex114) 등에서도 동일하게 생각할 수 있다.

도 24a는, 상기 실시형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대전화(ex114)를 나타내는 도면이다. 휴대전화(ex114)는 기지국(ex110) 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex350), 영상, 정지화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex365), 카메라부(ex365)로 촬상한 영상, 안테나(ex350)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex358)를 구비한다. 휴대전화(ex114)는 조작키부(ex366)를 갖는 본체부, 음성을 출력하기 위한 스피커 등인 음성 출력부(ex357), 음성을 입력하기 위한 마이크 등인 음성 입력부(ex356), 촬영한 영상, 정지화상, 녹음한 음성, 또는 수신한 영상, 정지화상, 메일 등의 부호화된 데이터 혹은 복호화된 데이터를 보존하는 메모리부(ex367) 또는 마찬가지로 데이터를 보존하는 기록 미디어와의 인터페이스부인 슬롯부(ex364)를 더 구비한다.

또한, 휴대전화(ex114)의 구성예에 대해서 도 24b를 이용하여 설명한다. 휴대전화(ex114)는 표시부(ex358) 및 조작키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex360)에 대해, 전원 회로부(ex361), 조작 입력 제어부(ex362), 영상신호 처리부(ex355), 카메라 인터페이스부(ex363), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex359), 변조/복조부(ex352), 다중/분리부(ex353), 음성신호 처리부(ex354), 슬롯부(ex364), 메모리부(ex367)가 버스(ex370)를 통해 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex361)는, 사용자의 조작에 의해 통화종료 및 전원 키가 온 상태가 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 휴대전화(ex114)를 동작 가능한 상태로 기동한다.

휴대전화(ex114)는 CPU, ROM, RAM 등을 갖는 주제어부(ex360)의 제어에 의거하여, 음성통화 모드시에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성신호를 음성신호 처리부(ex354)에서 디지털 음성신호로 변환하고, 이를 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex350)를 통해 송신한다. 또 휴대전화(ex114)는 음성통화 모드시에 안테나(ex350)를 통해 수신한 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하고, 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성신호 처리부(ex354)에서 아날로그 음성신호로 변환한 후, 이를 음성 출력부(ex357)로부터 출력한다.

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

데이터 통신 모드시에 영상, 정지화상, 또는 영상과 음성을 송신하는 경우, 영상신호 처리부(ex355)는 카메라부(ex365)로부터 공급된 영상신호를 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 의해 압축 부호화하고(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치로서 기능하고), 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex353)로 송출한다. 또, 음성신호 처리부(ex354)는 영상, 정지화상 등을 카메라부(ex365)에서 촬상중에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex353)로 송출한다.

다중/분리부(ex353)는, 영상신호 처리부(ex355)로부터 공급된 부호화된 영상 데이터와 음성신호 처리부(ex354)로부터 공급된 부호화된 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하고, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 변조/복조부(변조/복조 회로부)(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리를 하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex350)를 통해 송신한다.

데이터 통신 모드시에 홈페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신하는 경우, 또는 영상 및 혹은 음성이 첨부된 전자 메일을 수신하는 경우, 안테나(ex350)를 통해 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해서, 다중/분리부(ex353)는 다중화 데이터를 분리함으로써 영상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누고, 동기 버스(ex370)를 통해 부호화된 영상 데이터를 영상신호 처리부(ex355)에 공급함과 더불어, 부호화된 음성 데이터를 음성신호 처리부(ex354)에 공급한다. 영상신호 처리부(ex355)는, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 대응한 동화상 복호화 방법에 의해 복호화함으로써 영상신호를 복호하고(즉, 본 발명의 일 양태에 따른 화상 복호장치로서 기능하고), LCD 제어부(ex359)를 통해 표시부(ex358)로부터 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상, 정지화상이 표시된다. 또 음성신호 처리부(ex354)는 음성신호를 복호하고, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.

또, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 둘 다 갖는 송수신형 단말 외에, 부호화기뿐인 송신 단말, 복호화기뿐인 수신 단말이라는 세 가지 실장 형식을 생각할 수 있다. 또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로 설명했는데, 음성 데이터 이외에 영상에 관련된 문자 데이터 등이 다중화된 데이터여도 되며, 다중화 데이터가 아니라 영상 데이터 자체여도 된다.

이와 같이, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 혹은 동화상 복호화 방법을 상술한 모든 기기·시스템에 이용하는 것이 가능하며, 그렇게 함으로써 상기 각 실시형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명은 이러한 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 또는 수정이 가능하다.

(실시형태 3)

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

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

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

도 25는, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 다중화 데이터는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림(PG), 인터랙티브 그래픽스 스트림 중 하나 이상을 다중화함으로써 얻어진다. 비디오 스트림은 영화의 주영상 및 부영상을, 오디오 스트림(IG)은 영화의 주음성 부분과 그 주음성과 믹싱하는 부음성을, 프리젠테이션 그래픽스 스트림은 영화의 자막을 각각 나타내고 있다. 여기서 주영상이란 화면에 표시되는 통상의 영상을 나타내고, 부영상이란 주영상 중에 작은 화면으로 표시하는 영상을 말한다. 또, 인터랙티브 그래픽스 스트림은 화면 상에 GUI 부품을 배치함으로써 제작되는 대화 화면을 나타내고 있다. 비디오 스트림은, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거한 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 부호화되어 있다. 오디오 스트림은 돌비 AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD 또는 리니어 PCM 등의 방식으로 부호화되어 있다.

다중화 데이터에 포함되는 각 스트림은 PID에 의해 식별된다. 예를 들면, 영화의 영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1011이, 오디오 스트림에는 0x1100에서부터 0x111F까지가, 프리젠테이션 그래픽스에는 0x1200에서부터 0x121F까지가, 인터랙티브 그래픽스 스트림에는 0x1400에서부터 0x141F까지가, 영화의 부영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1B00에서부터 0x1B1F까지, 주음성과 믹싱하는 부음성에 이용하는 오디오 스트림에는 0x1A00에서부터 0x1A1F가 각각 할당되어 있다.

도 26은, 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 나타내는 도면이다. 우선, 복수의 비디오 프레임으로 이루어지는 비디오 스트림(ex235), 복수의 오디오 프레임으로 이루어지는 오디오 스트림(ex238)을 각각 PES 패킷열(ex236 및 ex239)로 변환하고, TS 패킷(ex237 및 ex240)으로 변환한다. 동일하게 프리젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터랙티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷열(ex242 및 ex245)로 변환하고, TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 더 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 하나의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 27은, PES 패킷열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 27에서의 제1 단은 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2 단은 PES 패킷열을 나타낸다. 도 27의 화살표(yy1, yy2, yy3, yy4)로 나타낸 바와 같이, 비디오 스트림에서의 복수의 Video Presentation Unit인 I픽처, B픽처, P픽처는 픽처별로 분할되어 PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 갖고, PES 헤더에는 픽처의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽처의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.

도 28은, 다중화 데이터에 최종적으로 기입되는 TS 패킷의 형식을 나타내고 있다. TS 패킷은, 스트림을 식별하는 PID 등의 정보를 갖는 4Byte의 TS 헤더와 데이터를 저장하는 184Byte의 TS 페이로드로 구성되는 188Byte 고정 길이의 패킷이며, 상기 PES 패킷은 분할되어 TS 페이로드에 저장된다. BD-ROM의 경우, TS 패킷에는 4Byte의 TP_Extra_Header가 부여되어 192Byte의 소스 패킷을 구성하고, 다중화 데이터에 기입된다. TP_Extra_Header에는 ATS(Arrival_Time_Stamp) 등의 정보가 기재된다. ATS는 상기 TS 패킷의 디코더의 PID 필터로의 전송 개시 시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 28 하단에 나타낸 바와 같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두로부터 증가하는 번호는 SPN(소스 패킷 넘버)이라 불린다.

또, 다중화 데이터에 포함되는 TS 패킷에는 영상·음성·자막 등의 각 스트림 이외에도 PAT(Program Association Table), PMT(Program Map Table), PCR(Program Clock Reference) 등이 있다. PAT는 다중화 데이터 중에 이용되는 PMT의 PID가 무엇인지를 나타내고, PAT 자신의 PID는 0으로 등록된다. PMT는, 다중화 데이터 중에 포함되는 영상·음성·자막 등의 각 스트림의 PID와 각 PID에 대응하는 스트림의 속성 정보를 갖고, 또 다중화 데이터에 관한 각종 디스크립터를 갖는다. 디스크립터에는 다중화 데이터의 카피를 허가·불허가를 지시하는 카피 컨트롤 정보 등이 있다. PCR은, ATS의 시간축인 ATC(Arrival Time Clock)와 PTS·DTS의 시간축인 STC(System Time Clock)의 동기를 취하기 위해서 그 PCR 패킷이 디코더로 전송되는 ATS에 대응하는 STC 시간의 정보를 갖는다.

도 29는 PMT의 데이터 구조를 상세하게 설명하는 도면이다. PMT의 선두에는, 그 PMT에 포함되는 데이터의 길이 등을 기록한 PMT 헤더가 배치된다. 그 뒤에는, 다중화 데이터에 관한 디스크립터가 복수 배치된다. 상기 카피 컨트롤 정보 등이 디스크립터로서 기재된다. 디스크립터의 뒤에는, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보가 복수 배치된다. 스트림 정보는, 스트림의 압축 코덱 등을 식별하기 위해 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 애스펙트비 등)가 기재된 스트림 디스크립터로 구성된다. 스트림 디스크립터는 다중화 데이터에 존재하는 스트림의 수만큼 존재한다.

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

다중화 데이터 정보 파일은 도 30에 나타낸 바와 같이 다중화 데이터의 관리 정보이며, 다중화 데이터와 1 대 1로 대응하고, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 30에 나타낸 바와 같이 시스템 레이트, 재생 개시 시각, 재생 종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의, 후술하는 시스템 타깃 디코더의 PID 필터로의 최대 전송 레이트를 나타낸다. 다중화 데이터 중에 포함되는 ATS의 간격은 시스템 레이트 이하가 되도록 설정되어 있다. 재생 개시 시각은 다중화 데이터 선두의 비디오 프레임의 PTS이며, 재생 종료 시각은 다중화 데이터 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1프레임분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 31에 나타낸 바와 같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가 PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 상이한 정보를 갖는다. 비디오 스트림 속성 정보는, 그 비디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 개개의 픽처 데이터의 해상도가 어느 정도인지, 애스펙트비는 어느 정도인지, 프레임 레이트는 어느 정도인지 등의 정보를 갖는다. 오디오 스트림 속성 정보는 그 오디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널수는 몇 개인지, 무슨 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 어느 정도인지 등의 정보를 갖는다. 이들 정보는, 플레이어가 재생하기 전의 디코더의 초기화 등에 이용된다.

본 실시형태에서는, 상기 다중화 데이터 중, PMT에 포함되는 스트림 타입을 이용한다. 또, 기록매체에 다중화 데이터가 기록되어 있는 경우에는, 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 이용한다. 구체적으로는, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 있어서, PMT에 포함되는 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보에 대해, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내는 고유의 정보를 설정하는 단계 또는 수단을 설치한다. 이 구성에 의해 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성한 영상 데이터와, 다른 규격에 준거하는 영상 데이터를 식별하는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태에서의 동화상 복호화 방법의 단계를 도 32에 나타냈다. 단계 exS100에서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입 또는 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS101에서, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 다중화 데이터임을 나타내고 있는지 아닌지를 판단한다. 그리고, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것이라고 판단된 경우에는, 단계 exS102에서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다. 또, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 것임을 나타내고 있는 경우에는, 단계 exS103에서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다.

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

(실시형태 4)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적회로인 LSI로 실현된다. 일례로, 도 33에 1 칩화된 LSI(ex500)의 구성을 나타낸다. LSI(ex500)는 이하에 설명하는 요소(ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, ex509)를 구비하고, 각 요소는 버스(ex510)를 통해 접속되어 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 동작 가능한 상태로 기동한다.

예를 들면 부호화 처리를 행하는 경우에는, LSI(ex500)는 CPU(ex502), 메모리 컨트롤러(ex503), 스트림 컨트롤러(ex504), 구동 주파수 제어부(ex512) 등을 갖는 제어부(ex501)의 제어에 의거하여, AV I/O(ex509)에 의해 마이크(ex117)나 카메라(ex113) 등으로부터 AV 신호를 입력한다. 입력된 AV 신호는, 일단 SDRAM 등의 외부 메모리(ex511)에 축적된다. 제어부(ex501)의 제어에 의거하여, 축적한 데이터는 처리량이나 처리 속도에 따라 적절하게 복수회로 나누어져 신호 처리부(ex507)로 보내지고, 신호 처리부(ex507)에서 음성신호의 부호화 및/또는 영상신호의 부호화가 행해진다. 여기서 영상신호의 부호화 처리는 상기 각 실시형태에서 설명한 부호화 처리이다. 신호 처리부(ex507)에서는 또한, 경우에 따라 부호화된 음성 데이터와 부호화된 영상 데이터를 다중화하는 등의 처리를 행하고, 스트림 I/O(ex506)로부터 외부로 출력한다. 이 출력된 다중화 데이터는, 기지국(ex107)을 향해 송신되거나 또는 기록 미디어(ex215)에 기입되거나 한다. 또한, 다중화시에는 동기하도록 일단 버퍼(ex508)에 데이터를 축적하면 된다.

또한, 상기에서는 메모리(ex511)가 LSI(ex500)의 외부 구성으로서 설명했는데, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 하나로 한정한 것이 아니라 복수의 버퍼를 구비하고 있어도 된다. 또, LSI(ex500)는 1칩화되어도 되고, 복수칩화되어도 된다.

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

또한, 여기에서는 LSI라 했는데, 집적도의 차이에 따라 IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라 호칭되기도 한다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것이 아니라 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블·프로세서를 이용해도 된다. 이러한 프로그램 가능 논리 소자(programmable logic device)는, 전형적으로는, 소프트웨어 또는 펌 웨어를 구성하는 프로그램을, 로드하거나 또는 메모리 등으로부터 읽어들임으로써, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법, 또는 동화상 복호화 방법을 실행할 수 있다.

또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해 LSI로 치환되는 집적회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행해도 된다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

(실시형태 5)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 영상 데이터를 복호하는 경우, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호하는 경우에 비해 처리량이 증가하는 것을 생각할 수 있다. 그 때문에, LSI(ex500)에서 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호할 때의 CPU(ex502)의 구동 주파수보다도 높은 구동 주파수로 설정할 필요가 있다. 그러나, 구동 주파수를 높게 하면 소비 전력이 높아진다는 문제가 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해서, 텔레비전(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라 구동 주파수를 전환하는 구성으로 한다. 도 34는, 본 실시형태에서의 구성(ex800)을 나타내고 있다. 구동 주파수 전환부(ex803)는 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는, 구동 주파수를 높게 설정한다. 그리고, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801)에 대해 영상 데이터를 복호하도록 지시한다. 한편, 영상 데이터가 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터인 경우에는, 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해 구동 주파수를 낮게 설정한다. 그리고, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)에 대해 영상 데이터를 복호하도록 지시한다.

보다 구체적으로는, 구동 주파수 전환부(ex803)는 도 33의 CPU(ex502)와 구동 주파수 제어부(ex512)로 구성된다. 또, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801) 및 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)는, 도 33의 신호 처리부(ex507)에 해당한다. CPU(ex502)는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별한다. 그리고, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 구동 주파수 제어부(ex512)는 구동 주파수를 설정한다. 또, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 신호 처리부(ex507)는 영상 데이터의 복호를 행한다. 여기서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면 실시형태 3에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는 실시형태 3에서 기재한 것에 한정되지 않고, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는지 식별할 수 있는 정보이면 된다. 예를 들면, 영상 데이터가 텔레비전에 이용되는 것인지, 디스크에 이용되는 것인지 등을 식별하는 외부 신호에 의거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별 가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 의거하여 식별해도 된다. 또, CPU(ex502)에서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면 도 36과 같은 영상 데이터의 규격과, 구동 주파수를 대응시킨 룩업 테이블에 의거하여 행하는 것을 생각할 수 있다. 룩업 테이블을 버퍼(ex508)나 LSI의 내부 메모리에 저장해 두고, CPU(ex502)가 이 룩업 테이블을 참조함으로써 구동 주파수를 선택하는 것이 가능하다.

도 35는, 본 실시형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 우선, 단계 exS200에서는 신호 처리부(ex507)에서, 다중화 데이터로부터 식별 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS201에서는 CPU(ex502)에서, 식별 정보에 의거하여 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인지 아닌지를 식별한다. 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는 단계 exS202에서, 구동 주파수를 높게 설정하는 신호를 CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)로 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에서, 높은 구동 주파수로 설정된다. 한편, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는, 단계 exS203에서, 구동 주파수를 낮게 설정하는 신호를 CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)로 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에서, 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해 낮은 구동 주파수로 설정된다.

또한, 구동 주파수의 전환에 연동하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 변경함으로써, 전력 절약 효과를 보다 높이는 것이 가능하다. 예를 들면, 구동 주파수를 낮게 설정하는 경우에는, 이에 수반하여 구동 주파수를 높게 설정하고 있는 경우에 비해 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 낮게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

또, 구동 주파수의 설정 방법은, 복호시의 처리량이 큰 경우에 구동 주파수를 높게 설정하고, 복호시의 처리량이 작은 경우에 구동 주파수를 낮게 설정하면 되며, 상술한 설정 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, MPEG4-AVC 규격에 준거하는 영상 데이터를 복호하는 처리량이 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터를 복호하는 처리량보다도 큰 경우에는, 구동 주파수의 설정을 상술한 경우의 반대로 하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 구동 주파수의 설정 방법은 구동 주파수를 낮게 하는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 식별 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 높게 설정하고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 부여하는 전압을 낮게 설정하는 것도 생각할 수 있다. 또, 다른 예로는, 식별 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 CPU(ex502)의 구동을 정지시키지 않고, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는 처리에 여유가 있기 때문에 CPU(ex502)의 구동을 일시정지시키는 것도 생각할 수 있다. 식별 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우라도, 처리에 여유가 있으면 CPU(ex502)의 구동을 일시정지시키는 것도 생각할 수 있다. 이 경우에는 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에 비해 정지시간을 짧게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

이와 같이, 영상 데이터가 준거하는 규격에 따라서, 구동 주파수를 전환함으로써 전력 절약화를 도모하는 것이 가능해진다. 또, 전지를 이용하여 LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치를 구동하고 있는 경우에는, 전력 절약화에 따라 전지의 수명을 길게 하는 것이 가능하다.

(실시형태 6)

텔레비전이나 휴대전화 등 상술한 기기·시스템에는, 상이한 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력되는 경우가 있다. 이와 같이, 상이한 규격에 준거하는 복수의 영상 데이터가 입력된 경우에도 복호할 수 있도록 하기 위해서, LSI(ex500)의 신호 처리부(ex507)가 복수의 규격에 대응하고 있을 필요가 있다. 그러나, 각각의 규격에 대응하는 신호 처리부(ex507)를 개별로 이용하면, LSI(ex500)의 회로 규모가 커지고, 또 비용이 증가한다는 문제점이 발생한다.

이 과제를 해결하기 위해서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법을 실행하기 위한 복호 처리부와, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 복호 처리부를 일부 공유화하는 구성으로 한다. 이 구성예를 도 37a의 ex900에 나타낸다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법과, MPEG4-AVC 규격에 준거하는 동화상 복호 방법은, 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블로킹·필터, 움직임 보상 등의 처리에 있어서 처리 내용이 일부 공통된다. 공통되는 처리 내용에 대해서는, MPEG4-AVC 규격에 대응하는 복호 처리부(ex902)를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 대응하지 않는, 본 발명의 일 양태에 특유의 다른 처리 내용에 대해서는, 전용 복호 처리부(ex901)를 이용한다고 하는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 양태는, 버퍼로부터의 부호화 데이터의 인출에 특징을 갖고 있다는 점으로부터, 예를 들면, 이 부호화 데이터의 인출에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 엔트로피 복호, 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 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하기 위한 복호 처리부를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 특유의 처리 내용에 대해서는, 전용 복호 처리부를 이용하는 구성이어도 된다.

또, 처리를 일부 공유화하는 다른 예를 도 37b의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명의 일 양태에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 일 양태에 따른 동화상 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통되는 처리 내용에 대응한 공용의 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기서, 전용 복호 처리부(ex1001, ex1002)는, 반드시 본 발명의 일 양태, 또는, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 특화된 것이 아니라, 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또, 본 실시형태의 구성을, LSI(ex500)에서 실장하는 것도 가능하다.

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

본 발명은, 화상 부호화 방법, 화상 복호 방법, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 적용할 수 있다. 또, 본 발명은, 화상 부호화 장치를 구비하는, 텔레비전, 디지털 비디오레코더, 카 내비게이션, 휴대전화, 디지털 카메라, 및 디지털 비디오카메라 등의 고해상도의 정보 표시 기기 또는 촬상 기기에 이용 가능하다.

100, 403:부호화부
101:입력 화상 신호
110:감산부
111:예측 오차 신호
120:변환부
121:변환 출력 신호
130:양자화부
131, 231:양자화 계수
140, 240:역양자화부
141, 241:복호 변환 출력 신호
150, 250:역변환부
151, 251:복호 변환 입력 신호
160, 260:가산부
161, 261:복호 신호
170, 270:메모리
180, 280:예측부
181, 281:예측 신호
190:엔트로피 부호화부
191:부호화 신호
200, 303, 505:복호부
290:엔트로피 복호부
291:예측 방법
300:화상 복호 장치
301:CPB
302, 402:인출 시각 결정부
304, 507:DPB
311:인출 단위 판정부
312, 412:액세스 유닛 인출 시각 결정부
313:모드 판정부
314, 414, 506:복호 유닛 인출 시각 결정부
315:인출 시각 통지부
400:화상 부호화 장치
411:인출 단위 결정부
413:모드 결정부
500:STD
501:TS 디멀티플렉서
502:TB
503:MB
504:EB

Claims (17)

1. 픽처에 포함되는 1개 이상의 유닛을 부호화하는 화상 부호화 방법으로서,
   가상 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를 생성하는 제1 플래그 생성 단계와,
   상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를 생성하는 제2 플래그 생성 단계와,
   상기 부호화 데이터, 상기 제1 플래그 및 상기 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성 단계를 포함하는, 화상 부호화 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1 이상의 픽처를 포함하는 픽처군마다 설치되는 픽처군의 제어 정보에 상기 제2 플래그를 포함시키는, 화상 부호화 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 화상 부호화 방법은,
   상기 제2 플래그가, 상기 간격이 일정한 것을 나타내는 경우에, 상기 간격을 나타내는 고정 간격 정보를 생성하는 고정 간격 정보 생성 단계를 더 포함하고,
   상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1픽처 단위마다 설치되는 1픽처 단위의 제어 정보에 상기 고정 간격 정보를 포함시키는, 화상 부호화 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 고정 간격 정보는, 1개의 픽처에 포함되는 상기 복수의 유닛의 수와, 픽처의 시간 간격을 포함하는, 화상 부호화 방법.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 화상 부호화 방법은,
   상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 유닛마다 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를 생성하는 가변 간격 정보 생성 단계를 더 포함하고,
   상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 1픽처 단위의 제어 정보에 상기 가변 간격 정보를 포함시키는, 화상 부호화 방법.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 화상 부호화 방법은,
   상기 제2의 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 유닛마다 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를 생성하는 가변 간격 정보 생성 단계를 더 포함하고,
   상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1유닛 단위마다 설치되는 1유닛 단위의 제어 정보에 상기 가변 간격 정보를 포함시키는, 화상 부호화 방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 부호화 비트 스트림은, 트랜스포트 스트림과, 디스크립터를 포함하고,
   상기 비트 스트림 생성 단계에서는, 상기 디스크립터에 상기 제2 플래그를 포함시키는, 화상 부호화 방법.
8. 부호화 데이터를, 픽처에 포함되는 1개 이상의 유닛마다 복호하는 화상 복호 방법으로서,
   상기 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를, 상기 부호화 데이터를 포함하는 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제1 플래그 취득 단계와,
   상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를, 상기 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제2 플래그 취득 단계와,
   상기 제2 플래그에 따라, 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 일정한 간격, 또는, 임의의 간격으로 독출하는 독출 단계와,
   독출된 상기 부호화 데이터를 복호하는 복호 단계를 포함하는, 화상 복호 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제2 플래그 취득 단계에서는, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1 이상의 픽처를 포함하는 픽처군마다 설치되어 있는 픽처군의 제어 정보로부터 상기 제2 플래그를 취득하는, 화상 복호 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 화상 복호 방법은,
    상기 제2 플래그가, 상기 간격이 일정한 것을 나타내는 경우에, 상기 간격을 나타내는 고정 간격 정보를, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1픽처 단위마다 설치되는 1픽처 단위의 제어 정보로부터 취득하는 고정 간격 정보 취득 단계를 더 포함하고,
    상기 독출 단계에서는, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 일정한 것을 나타내는 경우에, 상기 고정 간격 정보가 나타내는 상기 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출하는, 화상 복호 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 고정 간격 정보는, 1개의 픽처에 포함되는 상기 복수의 유닛의 수와, 픽처의 시간 간격을 나타내고,
    상기 독출 단계에서는, 상기 복수의 유닛의 수와, 상기 픽처의 시간 간격을 이용하여, 상기 간격을 산출하고, 산출된 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출하는, 화상 복호 방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 화상 복호 방법은,
    상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 복수의 유닛의 각각의 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를, 상기 1픽처 단위의 제어 정보로부터 취득하는 고정 간격 정보 취득 단계를 더 포함하고,
    상기 독출 단계에서는, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 가변 간격 정보가 나타내는 상기 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출하는, 화상 복호 방법.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 화상 복호 방법은,
    상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 복수의 유닛의 각각의 상기 간격을 나타내는 가변 간격 정보를, 상기 부호화 비트 스트림에 포함되고, 1유닛 단위마다 설치되어 있는 1유닛 단위의 제어 정보로부터 취득하는 가변 간격 정보 취득 단계를 더 포함하고,
    상기 독출 단계에서는, 상기 제2 플래그가, 상기 간격이 임의인 것을 나타내는 경우에, 상기 가변 간격 정보가 나타내는 상기 간격으로 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 독출하는, 화상 복호 방법.
14. 청구항 8에 있어서,
    상기 부호화 비트 스트림은, 트랜스포트 스트림과, 디스크립터를 포함하고,
    상기 제2 플래그 취득 단계에서는, 상기 디스크립터로부터 상기 제2 플래그를 취득하는, 화상 복호 방법.
15. 제어 회로와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속되는 기억장치를 구비하고, 픽처에 포함되는 1 이상의 유닛을 부호화하는 화상 부호화 장치로서,
    상기 제어 회로는,
    가상 디코더가, 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이, 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를 생성하는 제1 플래그 생성 단계와,
    상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를 생성하는 제2 플래그 생성 단계와,
    상기 부호화 데이터, 상기 제1 플래그 및 상기 제2 플래그를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성하는 비트 스트림 생성 단계를 실행하는, 화상 부호화 장치.
16. 제어 회로와, 상기 제어 회로에 전기적으로 접속되는 기억장치를 구비하고, 부호화 데이터를, 픽처에 포함되는 1 이상의 유닛마다 복호하는 화상 복호 장치로서,
    상기 제어 회로는,
    상기 부호화 데이터를 저장하기 위한 버퍼로부터 상기 부호화 데이터를 독출하는 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는지 아닌지를 나타내는 제1 플래그를, 상기 부호화 데이터를 포함하는 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제1 플래그 취득 단계와,
    상기 시각이 상기 유닛 단위로 설정되는 경우, 복수의 상기 유닛의 독출 시각의 간격이 일정한지 임의인지를 나타내는 제2 플래그를, 상기 부호화 비트 스트림으로부터 취득하는 제2 플래그 취득 단계와,
    상기 제2 플래그에 따라, 상기 버퍼로부터 부호화 데이터를 상기 유닛마다 일정한 간격, 또는, 임의의 간격으로 독출하는 독출 단계와,
    독출된 상기 부호화 데이터를 복호하는 복호 단계를 실행하는, 화상 복호 장치.
17. 청구항 15에 기재된 화상 부호화 장치와,
    청구항 16에 기재된 화상 복호 장치를 구비하는, 화상 부호화 복호 장치.
    

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