KR20160031990A - 화상 부호화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있도록 하는 화상 부호화 장치 및 방법에 관한 것이다. 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터를 부호화하는 부호화부와, 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 상기 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스이면, 상기 커런트 슬라이스의 레이어 간 예측에 관한 정보를 생성하는 레이어 간 예측 관련 정보 생성부와, 상기 부호화부에 의해 생성된 상기 화상 데이터의 부호화 데이터와, 상기 레이어 간 예측 관련 정보 생성부에 의해 생성된 상기 레이어 간 예측에 관한 정보를 전송하는 전송부를 구비한다. 본 발명은, 예를 들어 화상 데이터를 스케일러블하게 부호화하는 화상 부호화 장치, 또는 화상 데이터가 스케일러블하게 부호화된 부호화 데이터를 복호하는 화상 복호 장치 등의 화상 처리 장치에 적용할 수 있다.

Description

화상 부호화 장치 및 방법{IMAGE CODING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 화상 부호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있도록 한 화상 부호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, MPEG-4 Part10(Advanced Video Coding, 이하 AVC라고 기재함)보다 한층 더 부호화 효율의 향상을 목적으로 하여, ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)와, ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission)의 공동의 표준화 단체인 JCTVC(Joint Collaboration Team-Video Coding)에 의해, HEVC(High Efficiency Video Coding)라고 불리는 부호화 방식의 표준화가 진행되고 있다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
또한, 그 확장 규격 공통의, 예를 들어 비디오 파라미터 세트(VPS(Video Parameter Set)), 시퀀스 파라미터 세트(SPS(Sequence Parameter Set)), 픽처 파라미터 세트(PPS(Picture Parameter Set)), 슬라이스 헤더(Slice Header) 등의, 하이레벨 신택스(HL Syntax) 구조가 제안되어 있다(예를 들어, 비특허문헌 2 및 비특허문헌 3 참조).
Benjamin Bross, Woo-Jin Han, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, Ye-Kui Wang, Thomas Wiegand, "High Efficiency Video Coding(HEVC) text specification draft 10(for FDIS & Last Call)", JCTVC-L1003_v34, Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 12th Meeting: Geneva, CH, 14-23 Jan. 2013 Gerhard Tech, Krzysztof Wegner, Ying Chen, Miska Hannuksela, Jill Boyce, "MV-HEVC Draft Text 4", JCT3V-D1004-v4, Joint Collaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 114th Meeting: Incheon, KR, 20-26 Apr. 2013 Jianle Chen, Jill Boyce, Yan Ye, Miska M. Hannuksela, "SHVC Working Draft 2", JCTVC-M1008_v3, Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG1113th Meeting: Incheon, KR, 18-26 Apr. 2013
그러나, 비특허문헌 2나 비특허문헌 3에서 제안되어 있는 방법의 경우, 슬라이스 헤더에 있어서 레이어 간 예측에 관한 정보가 전송되지만, 그 때, 불필요한 신택스도 전송되고 있었다. 그 때문에 슬라이스 헤더의 부호량이 불필요하게 증대되어, 부호화 효율이 저감될 우려가 있었다.
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 일 측면은, 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 참조 레이어 지정 정보 생성부와, 상기 화상 데이터를 부호화하는 부호화부를 구비하는 화상 부호화 장치이다.
상기 참조 레이어 지정 정보 생성부에 의해 생성된 상기 참조 레이어 지정 정보에 기초하여, 상기 레이어 간 예측을 제어하는 예측 제어부를 더 구비할 수 있다.
상기 참조 레이어 지정 정보를 슬라이스 헤더로 전송하는 전송부를 더 구비할 수 있다.
상기 참조 레이어 지정 정보 생성부는, 커런트 레이어가 레이어 0이 아니고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 0이 아닐 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 생성할 수 있다.
레이어 간 예측이 허가되어 있는지를 나타내는 레이어 간 예측 가부 정보를 생성하는 레이어 간 예측 가부 정보 생성부를 더 구비할 수 있다.
상기 참조 레이어 지정 정보 생성부는, 상기 레이어 간 예측 가부 정보에 의해 레이어 간 예측이 허가되어 있는 것이 추가로 나타나 있고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 복수일 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 생성할 수 있다.
레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수를 나타내는 참조 레이어 수 정보를 생성하는 참조 레이어 수 정보 생성부를 더 구비할 수 있다.
상기 참조 레이어 수 정보 생성부는, 레이어 간 예측에 있어서 참조 가능한 레이어가 단수로 제한되어 있지 않은 경우, 상기 참조 레이어 수 정보를 생성할 수 있다.
본 기술의 일 측면은, 또한 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 생성하고, 상기 화상 데이터를 부호화하는 화상 부호화 방법이다.
본 기술의 일 측면에 있어서는, 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보가 생성되어, 화상 데이터가 부호화된다.
본 발명에 의하면, 화상을 부호화·복호할 수 있다. 특히, 부호화 또는 복호의 부하 증대를 억제할 수 있다.
도 1은 코딩 유닛의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 2는 계층 화상 부호화 방식의 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 스페이셜한 스케일러블 부호화의 예를 설명하는 도면이다.
도 4는 템포럴한 스케일러블 부호화의 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 신호 잡음비의 스케일러블 부호화의 예를 설명하는 도면이다.
도 6은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 7은 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 8은 레이어 간 예측의 예를 설명하는 도면이다.
도 9는 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 10은 참조 레이어의 설정 방법의 예를 설명하는 도면이다.
도 11은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 12는 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 13은 레이어 간 예측의 참조 관계의 예를 설명하는 도면이다.
도 14는 참조 레이어의 설정 방법의 예를 설명하는 도면이다.
도 15는 시퀀스 파라미터 세트의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 16은 레이어 간 참조 픽처 세트의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 17은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 18은 시퀀스 파라미터 세트의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 19는 레이어 간 참조 픽처 세트의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 20은 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 21은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 22는 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도 21에 이어지는 도면이다.
도 23은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도 22에 이어지는 도면이다.
도 24는 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 25는 시퀀스 파라미터 세트의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 26은 시퀀스 파라미터 세트의 신택스의 예를 설명하는 도 25에 이어지는 도면이다.
도 27은 레이어 간 참조 픽처 세트의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 28은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도면이다.
도 29는 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도 28에 이어지는 도면이다.
도 30은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도 29에 이어지는 도면이다.
도 31은 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 설명하는 도 30에 이어지는 도면이다.
도 32는 시퀀스 파라미터 세트의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 33은 레이어 간 참조 픽처 세트의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 34는 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 설명하는 도면이다.
도 35는 화상 부호화 장치의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 36은 베이스 레이어 화상 부호화부의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 37은 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 38은 헤더 정보 생성부의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 39는 상 부호화 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 40은 베이스 레이어 부호화 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 41은 인핸스먼트 레이어 부호화 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 42는 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 43은 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리의 흐름의, 다른 예를 설명하는 흐름도이다.
도 44는 화상 복호 장치의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 45는 베이스 레이어 화상 복호부의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 46은 인핸스먼트 레이어 화상 복호부의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 47은 헤더 정보 해석부의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 48은 화상 복호 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 49는 베이스 레이어 복호 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 50은 인핸스먼트 레이어 복호 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 51은 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 52는 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리의 흐름의, 다른 예를 설명하는 흐름도이다.
도 53은 다시점 화상 부호화 방식의 예를 도시하는 도면이다.
도 54는 본 기술을 적용한 다시점 화상 부호화 장치의 주요 구성예를 도시하는 도면이다.
도 55는 본 기술을 적용한 다시점 화상 복호 장치의 주요 구성예를 도시하는 도면이다.
도 56은 컴퓨터의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 57은 텔레비전 장치의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 58은 휴대 전화기의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 59는 기록 재생 장치의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 60은 촬상 장치의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 61은 스케일러블 부호화 이용의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 62는 스케일러블 부호화 이용의 다른 예를 도시하는 블록도이다.
도 63은 스케일러블 부호화 이용의 또 다른 예를 도시하는 블록도이다.
도 64는 비디오 세트의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 65는 비디오 프로세서의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 66은 비디오 프로세서의 개략적인 구성의 다른 예를 도시하는 블록도이다.
도 67은 콘텐츠 재생 시스템의 구성을 도시한 설명도이다.
도 68은 콘텐츠 재생 시스템에 있어서의 데이터의 흐름을 도시한 설명도이다.
도 69는 MPD의 구체예를 도시한 설명도이다.
도 70은 콘텐츠 재생 시스템의 콘텐츠 서버의 구성을 도시한 기능 블록도이다.
도 71은 콘텐츠 재생 시스템의 콘텐츠 재생 장치의 구성을 도시한 기능 블록도이다.
도 72는 콘텐츠 재생 시스템의 콘텐츠 서버의 구성을 도시한 기능 블록도이다.
도 73은 무선 통신 시스템의 각 장치에 의한 통신 처리 예를 도시하는 시퀀스 차트이다.
도 74는 무선 통신 시스템의 각 장치에 의한 통신 처리 예를 도시하는 시퀀스 차트이다.
도 75는 무선 통신 시스템의 각 장치에 의한 통신 처리에 있어서 송수신되는 프레임 포맷(frame format)의 구성예를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 76은 무선 통신 시스템의 각 장치에 의한 통신 처리 예를 나타내는 시퀀스 차트이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하 실시 형태라고 함)에 대해서 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 제1 실시 형태(슬라이스 헤더의 용장도 저감)
2. 제2 실시 형태(화상 부호화 장치)
3. 제3 실시 형태(화상 복호 장치)
4. 제4 실시 형태(다시점 화상 부호화·다시점 화상 복호 장치)
5. 제5 실시 형태(컴퓨터)
6. 제6 실시 형태(응용예)
7. 제7 실시 형태(스케일러블 부호화의 응용예)
8. 제8 실시 형태(세트·유닛·모듈·프로세서)
9. 제9 실시 형태(MPEG-DASH의 콘텐츠 재생 시스템의 응용예)
10. 제10 실시 형태(Wi-Fi 규격의 무선 통신 시스템의 응용예)
<1. 제1 실시 형태>
<화상 부호화 표준화의 흐름>
최근, 화상 정보를 디지털로서 취급하고, 그 때, 효율이 높은 정보의 전송, 축적을 목적으로 하여, 화상 정보 특유의 용장성을 이용해서, 이산 코사인 변환 등의 직교 변환과 움직임 보상에 의해 압축하는 부호화 방식을 채용해서 화상을 압축 부호하는 장치가 점차 보급되고 있다. 이 부호화 방식에는, 예를 들어 MPEG(Moving Picture Experts Group) 등이 있다.
특히, MPEG2(ISO/IEC13818-2)는 범용 화상 부호화 방식으로서 정의되어 있고, 비월 주사 화상 및 순차 주사 화상의 양쪽, 및 표준 해상도 화상 및 고정밀 화상을 망라하는 표준이다. 예를 들어, MPEG2는 프로페셔널 용도 및 컨슈머 용도의 광범위한 애플리케이션에 현재 널리 사용되고 있다. MPEG2 압축 방식을 사용함으로써, 예를 들어 720×480 화소를 갖는 표준 해상도의 비월 주사 화상이라면 4 내지 8Mbps의 부호량(비트 레이트)을 할당할 수 있다. 또한, MPEG2 압축 방식을 사용함으로써, 예를 들어 1920×1088 화소를 갖는 고해상도의 비월 주사 화상이라면 18 내지 22Mbps의 부호량(비트 레이트)을 할당할 수 있다. 이에 의해, 높은 압축률과 양호한 화질의 실현이 가능하다.
MPEG2는 주로 방송용에 적합한 고화질 부호화를 대상으로 하고 있었지만, MPEG1보다 낮은 부호량(비트 레이트), 즉 보다 높은 압축률의 부호화 방식에는 대응하고 있지 않았다. 휴대 단말기의 보급에 의해, 이후 그러한 부호화 방식의 요구는 높아질 것으로 생각되고, 이것에 대응해서 MPEG4 부호화 방식의 표준화가 행하여졌다. 화상 부호화 방식에 대해서는 1998년 12월에 ISO/IEC 14496-2로서 그 규격이 국제 표준으로 승인되었다.
또한, 최근에 당초 텔레비전 회의용 화상 부호화를 목적으로 하여, H.26L(ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) Q6/16 VCEG(Video Coding Expert Group))라는 표준의 규격화가 진행되었다. H.26L은 MPEG2나 MPEG4와 같은 종래의 부호화 방식에 비해, 그 부호화, 복호화에 보다 많은 연산량이 요구되기는 하지만, 더 높은 부호화 효율이 실현되는 것이 알려져 있다. 또한, 현재 MPEG4의 활동의 일환으로서, 이 H.26L을 기초로, H.26L에서는 서포트되지 않는 기능도 도입하여, 더 높은 부호화 효율을 실현하는 표준화가 Joint Model of Enhanced-Compression Video Coding으로서 행하여졌다.
표준화의 스케줄로서는, 2003년 3월에는 H.264 및 MPEG-4 Part10(Advanced Video Coding, 이하 AVC라고 기재함)이라는 이름으로 국제 표준이 되었다.
또한, 이 H.264/AVC의 확장으로서, RGB나 4:2:2, 4:4:4 등의, 업무용에 필요한 부호화 툴이나, MPEG-2로 규정되어 있었던 8×8 DCT나 양자화 매트릭스도 포함한 FRExt(Fidelity Range Extension)의 표준화가 2005년 2월에 완료되었다. 이에 의해, H.264/AVC를 사용하여, 영화에 포함되는 필름 노이즈도 양호하게 표현하는 것이 가능한 부호화 방식이 되어, Blu-Ray Disc(상표) 등의 폭넓은 애플리케이션에 사용되는 단계가 되었다.
그러나, 요즘 하이비전 화상의 4배인 4000×2000 화소 정도의 화상을 압축하고 싶거나, 또는 인터넷과 같은 한정된 전송 용량의 환경에 있어서 하이비전 화상을 배신하고 싶다는 등, 한층 더 고압축률 부호화에 대한 요구가 높아지고 있다. 이로 인해, 상술한 ITU-T 산하의 VCEG에 있어서의 부호화 효율의 개선에 관한 검토가 계속 행해지고 있다.
따라서, 현재, AVC보다 한층 더 부호화 효율의 향상을 목적으로 하여, ITU-T와, ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission)의 공동의 표준화 단체인 JCTVC(Joint Collaboration Team-Video Coding)에 의해, HEVC(High Efficiency Video Coding)라고 불리는 부호화 방식의 표준화가 진행되고 있다. HEVC 규격에 대해서는, 2013년 1월에 드래프트 판 사양인 Committee draft가 발행되었다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
<부호화 방식>
이하에 있어서는, HEVC(High Efficiency Video Coding) 방식의 화상 부호화·복호에 적용하는 경우를 예로, 본 기술을 설명한다.
<코딩 유닛>
AVC(Advanced Video Coding) 방식에 있어서는, 매크로 블록과 서브 매크로 블록에 의한 계층 구조가 규정되어 있다. 그러나, 16×16 화소의 매크로 블록에서는, 차세대 부호화 방식의 대상이 되는 UHD(Ultra High Definition; 4000화소×2000화소) 등의 큰 화면 프레임에 대하여 최적이지 않다.
이에 반해, HEVC 방식에 있어서는, 도 1에 도시되는 바와 같이 코딩 유닛(CU(Coding Unit))이 규정되어 있다.
CU는, Coding Tree Block(CTB)이라고도 불리고, AVC 방식에 있어서의 매크로 블록과 마찬가지의 역할을 수행하는, 픽처 단위의 화상 부분 영역이다. 후자는, 16×16 화소의 크기로 고정되어 있는 것에 반해, 전자의 크기는 고정되어 있지 않고, 각각의 시퀀스에 있어서, 화상 압축 정보 중에 있어서 지정되게 된다.
예를 들어, 출력이 되는 부호화 데이터에 포함되는 시퀀스 파라미터 세트(SPS(Sequence Parameter Set))에 있어서, CU의 최대 사이즈(LCU(Largest Coding Unit))와 최소 사이즈(SCU(Smallest Coding Unit))가 규정된다.
각각의 LCU 내에서는, SCU의 사이즈를 하회하지 않는 범위에서, split-flag=1로 함으로써, 보다 작은 사이즈의 CU로 분할할 수 있다. 도 1의 예에서는, LCU의 크기가 128이며, 최대 계층 심도가 5가 된다. 2N×2N의 크기의 CU는, split_flag의 값이 「1」일 때, 1개 아래의 계층이 되는, N×N의 크기의 CU로 분할된다.
또한, CU는, 인트라 또는 인터 예측의 처리 단위가 되는 영역(픽처 단위의 화상 부분 영역)인 프레딕션 유닛(Prediction Unit(PU))으로 분할되고, 또한 직교 변환의 처리 단위가 되는 영역(픽처 단위의 화상 부분 영역)인, 트랜스폼 유닛(Transform Unit(TU))으로 분할된다. 현재, HEVC 방식에 있어서는, 4×4 및 8×8에 더하여, 16×16 및 32×32 직교 변환을 사용하는 것이 가능하다.
이상의 HEVC 방식과 같이 CU를 정의하고, 그 CU를 단위로서 각종 처리를 행하는 부호화 방식의 경우, AVC 방식에 있어서의 매크로 블록은 LCU에 상당하고, 블록(서브 블록)은 CU에 상당한다고 생각할 수 있다. 또한, AVC 방식에 있어서의 움직임 보상 블록은, PU에 상당한다고 생각할 수 있다. 단, CU는 계층 구조를 가지므로, 그 최상위 계층의 LCU의 사이즈는, 예를 들어 128×128 화소와 같이, AVC 방식의 매크로 블록보다 크게 설정되는 것이 일반적이다.
따라서, 이하, LCU는 AVC 방식에 있어서의 매크로 블록도 포함하기로 하고, CU는 AVC 방식에 있어서의 블록(서브 블록)도 포함하기로 한다. 즉, 이하의 설명에 사용하는 「블록」은, 픽처 내의 임의의 부분 영역을 나타내고, 그 크기, 형상 및 특성 등은 한정되지 않는다. 즉, 「블록」에는, 예를 들어 TU, PU, SCU, CU, LCU, 서브 블록, 매크로 블록 또는 슬라이스 등 임의의 영역(처리 단위)이 포함된다. 물론, 이들 이외의 부분 영역(처리 단위)도 포함된다. 사이즈나 처리 단위 등을 한정할 필요가 있는 경우에는 적절히 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서, CTU(Coding Tree Unit)는 LCU(최대수의 CU)의 CTB(Coding Tree Block)와, 그 LCU 베이스(레벨)로 처리할 때의 파라미터를 포함하는 단위인 것으로 한다. 또한, CTU를 구성하는 CU(Coding Unit)는 CB(Coding Block)와, 그 CU 베이스(레벨)로 처리할 때의 파라미터를 포함하는 단위인 것으로 한다.
<모드 선택>
그런데, AVC 그리고 HEVC 부호화 방식에 있어서, 보다 높은 부호화 효율을 달성하기 위해서는, 적절한 예측 모드의 선택이 중요하다.
이러한 선택 방식의 예로서, JM(Joint Model)이라고 불리는 H.264/MPEG-4 AVC의 참조 소프트웨어(http://iphome.hhi.de/suehring/tml/index.htm에서 공개되어 있음)에 실장되어 있는 방법을 들 수 있다.
JM에 있어서는, 이하에 설명하는 High Complexity Mode와, Low Complexity Mode의 2가지 모드 판정 방법을 선택하는 것이 가능하다. 양쪽 모두, 각각의 예측 모드 Mode에 관한 비용 함수 값을 산출하고, 이것을 최소로 하는 예측 모드를 당해 블록 내지 매크로 블록에 대한 최적 모드로서 선택한다.
High Complexity Mode에 있어서의 비용 함수는, 이하의 식 (1)과 같이 표시된다.
Figure pct00001
여기서, Ω는, 당해 블록 내지 매크로 블록을 부호화하기 위한 후보 모드의 전체 집합 D가, 당해 예측 모드에서 부호화된 경우의, 복호 화상과 입력 화상의 차분 에너지이다. λ는 양자화 파라미터의 함수로서 부여되는 Lagrange 미정승수이다. R은 직교 변환 계수를 포함한, 당해 모드에서 부호화했을 경우의 총 부호량이다.
즉, High Complexity Mode에서의 부호화를 행하기 위해서는, 상기 파라미터 D 및 R을 산출하기 위해서, 모든 후보 모드에 의해, 한번 가상 인코드 처리를 행할 필요가 있어, 보다 높은 연산량을 필요로 한다.
Low Complexity Mode에 있어서의 비용 함수는, 이하의 식 (2)와 같이 표시된다.
Figure pct00002
여기서, D는 High Complexity Mode의 경우와 상이하게, 예측 화상과 입력 화상의 차분 에너지가 된다. QP2Quant(QP)는 양자화 파라미터 QP의 함수로서 부여되고, Header Bit는, 직교 변환 계수를 포함하지 않는 움직임 벡터나, 모드 등의 Header에 속하는 정보에 관한 부호량이다.
즉, Low Complexity Mode에 있어서는, 각각의 후보 모드에 대해서, 예측 처리를 행할 필요가 있지만, 복호 화상까지는 필요 없기 때문에, 부호화 처리까지 행할 필요는 없다. 이로 인해, High Complexity Mode보다 낮은 연산량으로 실현이 가능하다.
<계층 부호화>
그런데, 지금까지의, MPEG2, AVC 등의 화상 부호화 방식은, 스케일러빌리티(scalability) 기능을 갖고 있었다. 스케일러블 부호화(계층 부호화)란, 화상을 복수 레이어화(계층화)하고, 레이어마다 부호화하는 방식이다. 도 2는 계층 화상 부호화 방식의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 화상의 계층화에 있어서는, 스케일러빌리티 기능을 갖는 소정의 파라미터를 기준으로 해서 하나의 화상이 복수의 계층(레이어)으로 분할된다. 즉, 계층화된 화상(계층 화상)은, 그 소정의 파라미터의 값이 서로 상이한 복수의 계층(레이어)의 화상을 포함한다. 이 계층 화상의 복수의 레이어는, 다른 레이어의 화상을 이용하지 않고 자신의 레이어 화상만을 사용해서 부호화·복호를 행하는 베이스 레이어(base layer)와, 다른 레이어의 화상을 이용해서 부호화·복호를 행하는 논베이스 레이어(non-base layer)(인핸스먼트 레이어(Enhancement layer)라고도 함)로 이루어진다. 논베이스 레이어는, 베이스 레이어의 화상을 이용하도록 해도 되고, 다른 논베이스 레이어의 화상을 이용하도록 해도 된다.
일반적으로 논베이스 레이어는 용장성이 저감되도록, 자신의 화상과, 다른 레이어의 화상과의 차분 화상의 데이터(차분 데이터)에 의해 구성된다. 예를 들어, 1 화상을 베이스 레이어와 논베이스 레이어(인핸스먼트 레이어라고도 함)로 2계층화했을 경우, 베이스 레이어의 데이터만으로 원래의 화상보다도 저품질의 화상이 얻어지고, 베이스 레이어의 데이터와 논베이스 레이어의 데이터를 합성함으로써, 원래의 화상(즉 고품질의 화상)이 얻어진다.
이렇게 화상을 계층화함으로써, 상황에 따라서 다양한 품질의 화상을 용이하게 얻을 수 있다. 예를 들어 휴대 전화와 같은 처리 능력이 낮은 단말기에 대해서는, 베이스 레이어만의 화상 압축 정보를 전송하여, 공간 시간 해상도가 낮거나, 또는 화질이 좋지 않은 동화상을 재생하고, 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터와 같은 처리 능력이 높은 단말기에 대해서는, 베이스 레이어에 더하여, 인핸스먼트 레이어의 화상 압축 정보를 전송하여, 공간 시간 해상도가 높거나, 또는 화질이 높은 동화상을 재생하는 등, 트랜스 코드 처리를 행하지 않고, 단말기나 네트워크의 능력에 따른 화상 압축 정보를, 서버로부터 송신하는 것이 가능하게 된다.
<스케일러블한 파라미터>
이러한 계층 화상 부호화·계층 화상 복호(스케일러블 부호화·스케일러블 복호)에 있어서, 스케일러빌리티(scalability) 기능을 갖는 파라미터는 임의이다. 예를 들어, 도 3에 도시되는 바와 같은 공간 해상도를 그 파라미터로 해도 된다(spatial scalability). 이 스페이셜 스케일러빌리티(spatial scalability)의 경우, 레이어마다 화상의 해상도가 상이하다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 픽처가 원래의 화상보다 공간적으로 저해상도인 베이스 레이어와, 베이스 레이어의 화상과 합성함으로써 원래의 화상(원래의 공간 해상도)이 얻어지는 인핸스먼트 레이어의 2계층으로 계층화된다. 물론, 이 계층수는 일례이며, 임의의 계층수로 계층화할 수 있다.
또한, 이러한 스케일러빌리티성을 갖게 하는 파라미터로서, 이외에는, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같은 시간 해상도를 적용해도 된다(temporal scalability). 이 템포럴 스케일러빌리티성(temporal scalability)의 경우, 레이어마다 프레임 레이트가 상이하다. 즉, 이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 상이한 프레임 레이트의 레이어로 계층화되어 있고, 저프레임 레이트의 레이어에, 고프레임 레이트의 레이어를 더함으로써, 보다 고프레임 레이트의 동화상을 얻을 수 있고, 모든 레이어를 더함으로써, 원래의 동화상(원래의 프레임 레이트)을 얻을 수 있다. 이 계층수는 일례이며, 임의의 계층수로 계층화할 수 있다.
또한, 이러한 스케일러빌리티성을 갖게 하는 파라미터로서, 예를 들어 신호 잡음비(SNR(Signal to Noise ratio))를 적용해도 된다(SNR scalability). 이 SNR 스케일러빌리티(SNR scalability)의 경우, 레이어마다 SN비가 상이하다. 즉, 도 5에 도시되는 바와 같이, 각 픽처가, 원래의 화상보다 SNR이 낮은 베이스 레이어와, 베이스 레이어의 화상과 합성함으로써 원래의 화상(원래의 SNR)이 얻어지는 인핸스먼트 레이어의 2계층으로 계층화된다. 즉, 베이스 레이어(base layer) 화상 압축 정보에 있어서는, 저 PSNR의 화상에 관한 정보가 전송되고 있고, 이것에, 인핸스먼트 레이어(enhancement layer) 화상 압축 정보를 더함으로써, 고 PSNR 화상을 재구축하는 것이 가능하다. 물론, 이 계층수는 일례이며, 임의의 계층수로 계층화할 수 있다.
스케일러빌리티성을 갖게 하는 파라미터는, 물론 상술한 예 이외여도 된다. 예를 들어, 베이스 레이어(base layer)가 8비트(bit) 화상으로 이루어지고, 이것에 인핸스먼트 레이어(enhancement layer)를 더함으로써, 10비트(bit) 화상이 얻어지는 비트 심도 스케일러빌리티(bit-depth scalability)가 있다.
또한, 베이스 레이어(base layer)가 4:2:0 포맷의 컴포넌트 화상으로 이루어지고, 이것에 인핸스먼트 레이어(enhancement layer)를 더함으로써, 4:2:2 포맷의 컴포넌트 화상이 얻어지는 크로마 스케일러빌리티(chroma scalability)가 있다.
<확장 규격의 하이레벨 신택스>
그런데, 예를 들어 비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 바와 같이, 상술한 HEVC에 대해서 확장 규격 공통의, 예를 들어 비디오 파라미터 세트(VPS(Video Parameter Set)), 시퀀스 파라미터 세트(SPS(Sequence Parameter Set)), 픽처 파라미터 세트(PPS(Picture Parameter Set)), 슬라이스 헤더(Slice Header) 등의, 하이레벨 신택스(HL Syntax) 구조가 제안되어 있다.
비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 있어서는, 슬라이스 헤더에 있어서의 레이어 간 예측에 관한 정보의 전송이 제안되고 있다. 도 6은 그 슬라이스 헤더의 레이어 간 예측에 관한 정보의 신택스의 예를 도시하는 도면이다. 도 7은 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 도시하는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 슬라이스 헤더에 있어서는, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, inter_layer_pred_enabled_flag, num_inter_layer_ref_pics_minus1, inter_layer_pred_layer_idc[i], inter_layer_sample_pred_only_flag 등의 정보가 전송된다.
inter_layer_pred_enabled_flag는, 처리 대상인 커런트 슬라이스에 대해서, 레이어 간 예측이 허가되어 있는지 여부를 나타내는 레이어 간 예측 가부 정보이다. 이 값이 0인 경우, 예측 화상 생성에 있어서 레이어 간 예측을 사용할 수 없다.
num_inter_layer_ref_pics_minus1은, 커런트 슬라이스의 레이어 간 예측에 있어서, 참조 대상인 참조 레이어의 수를 나타내는 참조 레이어 수 정보이다. 이 값에 1을 더한 레이어 수가 커런트 슬라이스의 레이어 간 예측에 있어서의 참조 레이어의 수가 된다. 참조 레이어의 수는, 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서도 규정되어 있다(NumDirectRefLayers[N]). num_inter_layer_ref_pics_minus1은, 그 값으로부터 1 감산한 값 이하로 참조 레이어 수를 규정한다. 즉, 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1+1)는, 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 규정되는 참조 레이어 중에서 커런트 슬라이스에 있어서 참조 레이어로서 선택하는 수를 규정한다.
또한, NumDirectRefLayers[N]은, 레이어 N에 있어서의 레이어 간 예측에 있어서, 참조할 수 있는 레이어 번호의 최댓값을 나타내는 정보이다. 즉, 레이어 0부터 이 값의 레이어까지를 참조할 수 있다.
inter_layer_pred_layer_idc[i]는, 커런트 슬라이스의 레이어 간 예측에 있어서, 어느 레이어를 참조 레이어로 할지를 지정하는 참조 레이어 지정 정보이다. inter_layer_pred_layer_idc[i]는, 레이어 0부터 NumActiveRefLayerPics에 의해 지정되는 레이어까지를 참조 레이어로서 지정할 수 있다.
NumActiveRefLayerPics는, 커런트 슬라이스의 레이어 간 예측에 있어서, 참조 레이어로서 지정 가능한(액티브한 상태의) 레이어의 수를 나타내는 액티브 레이어 수 정보이다. 커런트 슬라이스의 레이어(커런트 레이어(nuh_layer_id))가 레이어 0(nuh_layer_id==0)이거나, 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 0(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]==0)이거나, 또는 레이어 간 예측이 허가되어 있지 않은(inter_layer_pred_enabled_flag) 경우, NumActiveRefLayerPics의 값은 0이 된다. 또한, CVS(Coded Video Sequence)의 각 픽처의 레이어 간 예측에 1픽처만이 사용되거나(max_one_active_ref_layer_flag), 또는 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 규정되는 커런트 레이어에 있어서의 레이어 간 예측에 있어서, 참조할 수 있는 레이어 번호의 최댓값이 1(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]==1)인 경우, NumActiveRefLayerPics의 값은 1이 된다. 또한, 그 이외의 경우, NumActiveRefLayerPics의 값은 참조 레이어 수 정보에 1을 더한 값(num_inter_layer_ref_pics_minus1+1)이 된다.
inter_layer_sample_pred_only_flag는, 커런트 슬라이스에 있어서 인터 예측이 허가되어 있는지 여부를 나타내는 인터 예측 가부 정보이다. 이 값이 0인 경우, 예측 화상 생성에 있어서 인터 예측을 사용할 수 없다.
다시 말해, 부호화측으로부터 복호측으로 전송되는 레이어 간 예측에 관한 정보에는, 레이어 간 예측 가부 정보, 참조 레이어 수 정보, 참조 레이어 지정 정보 및 인터 예측 가부 정보가 포함되도록 해도 된다. 물론, 이들 이외의 정보가 레이어 간 예측에 관한 정보에 포함되어 있어도 되고, 이들 중 일부가 생략되도록 해도 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이들 레이어 간 예측에 관한 정보는, 커런트 레이어가 레이어 0이 아니고(nuh_layer_id>0), 또한 커런트 레이어의 레이어 간 예측에 있어서, 참조할 수 있는 레이어가 존재하는(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]>0) 경우, 전송된다.
그러나, 그 경우에도, 상술한 레이어 간 예측에 관한 정보가 불필요해지는 일이 있는 것을 생각할 수 있지만, 비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 그러한 것이 고려되지 않고 레이어 간 예측에 관한 정보가 전송되고 있었다. 그로 인해, 불필요한 신택스도 전송되어버려서, 슬라이스 헤더의 부호량이 불필요하게 증대되어, 부호화 효율이 저감될 가능성이 있었다.
따라서, 레이어 간 예측에 관한 정보를 전송하는 조건을 더욱 엄밀하게 행하도록 하여, 슬라이스 헤더의 용장성을 저감시켜서, 부호화 효율을 향상시키도록 한다. 구체적인 방법의 예는 이하에 설명한다.
<슬라이스 타입에 따른 제어>
비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 이 레이어 간 예측에 관한 정보는, 예를 들어 GOP(Group of Pictures)의 선두가 되는 IRAP(Intra Random Access Point)인 경우, 레이어 간 예측에 관한 정보를 전송하지 않도록 날 유닛 타입(nal_unit_type)의 값에 의해 제어하고 있었다.
그러나, 예를 들어 도 8의 A에 도시된 바와 같이, IRAP이어도, P 슬라이스나 B 슬라이스가 존재하는 것이 가능하고, 그러한 P 슬라이스나 B 슬라이스에서는, 레이어 간 예측을 행할 수 있다. 이에 반해, 예를 들어 도 8의 B에 도시된 바와 같이, IRAP이 모두 I 슬라이스에 의해 구성되는 경우에는, 레이어 간 예측은 행하여지지 않는다.
즉, 날 유닛 타입(nal_unit_type)의 값만으로부터는, 레이어 간 예측이 행해질 것인지 여부를 판별할 수는 없다. 그리고, 레이어 간 예측이 행해지지 않는 경우, 레이어 간 예측에 관한 정보는 장황한 데이터가 되어버린다. 즉, 이러한 경우에, 레이어 간 예측에 관한 정보를 전송하면, 불필요하게 슬라이스 헤더의 부호량을 증대시시키게 되어, 부호화 효율을 저감시킬 우려가 있었다.
따라서, 레이어 간 예측에 관한 정보의 전송 제어에 있어서, 슬라이스 타입(slice_type)의 값도 고려하도록 한다. 즉, 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스라면, 레이어 간 예측에 관한 정보를 전송할 수 있도록 한다.
도 9에 이 경우의 슬라이스 헤더의 신택스의 일부의 구성예를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 레이어 간 예측에 관한 정보를 규정하는 신택스 앞에, 『if(slice_type==P || slice_type==B){』의 조건식이 추가되어 있다. 즉, 이 조건이 참인 경우에만, 레이어 간 예측에 관한 정보가 전송되도록 되어 있다.
이와 같이 함으로써, 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송을 억제하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<참조 레이어 수에 따른 제어>
또한, 상술한 바와 같이, 비디오 파라미터 세트(VPS)와 슬라이스 헤더에, 참조 레이어의 수를 규정하는 신택스가 존재한다. 즉, 예를 들어 도 10의 A에 도시된 바와 같이, 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 시퀀스 전체에 적용되는 참조 레이어의 수가 규정된다. 그리고, 예를 들어 도 10의 B에 도시된 바와 같이, 슬라이스 헤더에 있어서는, 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어 군 중에서 참조 레이어가 선택된다. 이에 의해 픽처마다 참조 레이어를 바꿀 수 있다.
그런데, 이 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어의 수와 슬라이스 헤더에서 규정된 참조 레이어의 수가 서로 동일한 경우, 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정되는 참조 레이어를 모두, 커런트 슬라이스의 참조 레이어로서 규정하게 된다. 즉, 이 경우, 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc [i])에 의해 어느 레이어를 참조 레이어로 할지를 지정할 필요가 없다.
그러나, 비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 이러한 경우에도 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])가 전송되고 있었다. 즉, 불필요하게 슬라이스 헤더의 부호량이 증대되어, 부호화 효율을 저감시킬 우려가 있었다.
따라서, 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어의 수(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id])와 슬라이스 헤더에서 규정된 참조 레이어의 수(액티브 레이어 수 정보(NumActiveRefLayerPics))가 서로 동일하지 않으면, 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 전송할 수 있도록 한다.
도 11에 이 경우의 슬라이스 헤더의 신택스의 일부의 구성예를 도시한다. 도 12에 이 경우의 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 도시한다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 규정하는 신택스 앞에, 『if(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]!=NumActiveRefLayerPics)』의 조건식이 추가되어 있다. 즉, 이 조건이 참인 경우에만, 레이어 간 예측에 관한 정보가 전송되도록 되어 있다.
이와 같이 함으로써, 참조 레이어 지정 정보의 불필요한 전송을 억제하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<참조 패턴의 사전(事前) 정의>
비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 각 슬라이스에 있어서, 레이어 간 예측에 관한 정보를 전송했었다. 즉, 각 슬라이스에 있어서, 어느 레이어를 참조 레이어로 할지를 모두 지정했었다.
그러나, 실제로는 레이어 간의 참조 관계는, 예를 들어 도 13에 도시되는 예와 같이, GOP 내에서의 위치(즉, 시간 방향의 참조 관계)에 의존하기 쉬운 경향이 있다. 즉, 커런트 슬라이스의 GOP 내에서의 위치에 따라, 레이어 간 방향의 참조 관계가 결정되는 경우가 많다.
따라서, 미리 출현 빈도가 높은 레이어 간의 참조 관계(즉, 어느 레이어를 참조 레이어로 할지의 패턴(레이어 간 참조 픽처 세트라고도 함))를 정의하고(정형화하고), 각 슬라이스에 있어서는, 해당하는 정형의 참조 관계(레이어 간 참조 픽처 세트)를 인덱스에 의해 지정하도록 하면, 비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 방법과 같이 슬라이스마다 전체 참조 레이어를 지정하는 것보다도, 부호량을 저감시킬 수 있다. 즉, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
이 레이어 간 참조 픽처 세트는, 시퀀스 전체에서(시퀀스 내의 모든 슬라이스에 있어서) 이용할 수 있도록, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에 있어서 전송하도록 한다. 또한, 커런트 슬라이스에 있어서, 미리 정의된 레이어 간 참조 픽처 세트 중에 해당하는 참조 관계가 없을 경우, 그 슬라이스 헤더에 있어서, 커런트 슬라이스용 레이어 간 참조 픽처 세트를 정의하도록 하면 된다.
즉, 비특허문헌 2나 비특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 도 14의 A에 도시된 바와 같이, 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 규정되는 참조 레이어 정보의 덮어쓰기 또는 보충이 각 슬라이스 헤더에 있어서 행해지고 있었지만, 이것을 도 14의 B에 도시된 바와 같이, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에 있어서 참조 관계의 패턴(레이어 간 참조 픽처 세트)을 유지해 두고, 픽처 레벨(각 슬라이스)에서는, 인덱스(예를 들어 식별 번호)에 의해 지정하도록 한다. RPS(Reference Picture Set)와 같이 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에 있어서 유지되는 참조 관계의 패턴(레이어 간 참조 픽처 세트) 이외의 경우, 슬라이스 헤더(또는 픽처 파라미터 세트(PPS))에 있어서, 그 슬라이스 전용의 참조 관계의 패턴(레이어 간 참조 픽처 세트)을 정의하도록 한다.
또한, 이 레이어 간 참조 픽처 세트는, 복수 정의할 수 있다(각각에 인덱스를 할당하면, 정의하는 수는 임의임).
도 15에 이 경우의 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 신택스의 일부의 구성예를 도시한다. 도 16에 레이어 간 참조 픽처 세트를 규정하는 신택스의 예를 도시한다. 도 17에 이 경우의 슬라이스 헤더의 신택스의 일부의 구성예를 도시한다.
또한, 도 18에 이 경우의 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 시맨틱스의 예를 도시한다. 도 19에 레이어 간 참조 픽처 세트를 규정하는 시맨틱스의 예를 도시한다. 도 20에 이 경우의 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 일부의 구성예를 도시한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에 있어서는, 정의하는 레이어 간 참조 픽처 세트의 수를 나타내는 세트 수 정보(num_inter_layer_ref_pic_sets)와, 그 세트 수만큼의 레이어 간 참조 픽처 세트(inter_layer_ref_pic_set(i))가 설정된다.
각 레이어 간 참조 픽처 세트에 있어서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)와, 그 참조 레이어 수만큼의 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc [i])가 설정된다.
또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 슬라이스 헤더에 있어서는, 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)와, 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용 가능한지 여부를 나타내는 레이어 간 참조 픽처 세트 가부 정보가 설정된다. 또한, 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용 가능한 경우, 레이어 간 참조 픽처 세트를 지정하는 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)가 설정되고, 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용 불가능할 경우, 커런트 슬라이스용 레이어 간 참조 픽처 세트(inter_layer_ref_pic_set(num_inter_layer_ref_pic_sets))가 설정된다. 또한, 인터 예측 가부 정보(inter_layer_sample_pred_only_flag)도 설정된다.
이와 같이 함으로써, 레이어 간 예측에 관한 정보의 부호량을 저감시킬 수 있어, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<제어의 조합>
이상에 있어서는, 레이어 간 예측에 관한 정보의 제어로서 3가지 방법을 설명했지만, 예를 들어 이들 방법을 조합해서 사용하도록 해도 된다. 예를 들어, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 조합해서 사용하도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법을 조합해서 사용하도록 해도 된다. 또한, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법을 조합해서 사용하도록 해도 된다.
또한, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법을 조합해서 사용하도록 해도 된다.
또한, 상술한 방법과, 그것들 이외의 방법을 조합하도록 해도 된다.
도 21 내지 도 23은 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 조합한 경우의 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 도시하는 도면이다. 도 24는 그 경우의 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 나타내는 도면이다.
도 22의 사선 모양으로 표시되는 부분에 있어서, 레이어 간 예측에 관한 정보의 전송(생성도 포함)이 제어된다.
이와 같이 함으로써, 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송을 억제하고, 참조 레이어 지정 정보의 불필요한 전송을 더 억제할 수 있어, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법이나, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법의 경우보다도, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
도 25 및 도 26은 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법을 조합한 경우의 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 신택스의 예를 도시하는 도면이다. 도 27은 그 경우의 각 레이어 간 참조 픽처 세트를 설정하는 신택스의 예를 도시하는 도면이다. 도 28 내지 도 31은 그 경우의 슬라이스 헤더의 신택스의 예를 도시하는 도면이다.
도 32는 이 경우의 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 시맨틱스의 예를 도시하는 도면이다. 도 33은 이 경우의 레이어 간 참조 픽처 세트를 설정하는 시맨틱스의 예를 도시하는 도면이다. 도 34는 이 경우의 슬라이스 헤더의 시맨틱스의 예를 도시하는 도면이다.
도 26의 사선 모양으로 표시되는 부분에 있어서, 레이어 간 참조 픽처 세트의 정의가 행해지고, 도 27에 있어서 각 레이어 간 참조 픽처 세트의 파라미터의 정의가 행해지고 있다. 또한, 도 29의 사선 모양으로 표시되는 부분에 있어서, 레이어 간 예측에 관한 정보의 전송(생성도 포함)이 제어된다.
이와 같이 함으로써, 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송을 억제하고, 참조 레이어 지정 정보의 불필요한 전송을 더 억제하며, 또한 전송하는 레이어 간 예측에 관한 정보의 부호량을 저감시킬 수 있어, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법이나, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법이나, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법의 경우보다도, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
또한, 복호측에 있어서는, 상술한 부호화측의 레이어 간 예측에 관한 정보의 제어와 마찬가지의 방법으로 레이어 간 예측에 관한 정보를 포함하는 헤더 정보를 해석함으로써, 레이어 간 예측에 관한 정보를 정확하게 해석할 수 있고, 그 값에 기초하여, 레이어 간 예측을 정확하게 제어할 수 있다. 따라서, 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송의 억제를 실현하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
물론, 상술한 복수의 제어 방법의 조합도, 부호화측의 경우와 마찬가지로 적용할 수 있다.
<2. 제2 실시 형태>
<화상 부호화 장치>
이어서, 이상과 같은 본 기술을 실현하는 장치와 그 방법에 대해서 설명한다. 도 35는 본 기술을 적용한 화상 처리 장치의 일 형태인 화상 부호화 장치를 도시하는 도면이다. 도 35에 도시되는 화상 부호화 장치(100)는 계층 화상 부호화(스케일러블 부호화)를 행하는 장치이다. 도 35에 도시된 바와 같이, 화상 부호화 장치(100)는 베이스 레이어 화상 부호화부(101), 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102), 다중화부(103) 및 제어부(104)를 갖는다.
베이스 레이어 화상 부호화부(101)는 베이스 레이어 화상을 부호화하고, 베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 생성한다. 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 인핸스먼트 레이어 화상을 부호화하고, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림을 생성한다. 다중화부(103)는 베이스 레이어 화상 부호화부(101)에 있어서 생성된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)에 있어서 생성된 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림을 다중화하여, 계층 화상 부호화 스트림을 생성한다. 다중화부(103)는 생성된 계층 화상 부호화 스트림을 복호측에 전송한다.
베이스 레이어 화상 부호화부(101)는 베이스 레이어의 부호화에 있어서 얻어진 복호 화상(베이스 레이어 복호 화상이라고도 함)을 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)에 공급한다.
인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 베이스 레이어 화상 부호화부(101)로부터 공급되는 베이스 레이어 복호 화상을 취득하여, 기억한다. 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는, 그 기억한 베이스 레이어 복호 화상을 참조 화상으로서, 인핸스먼트 레이어의 부호화에 있어서의 예측 처리에 사용한다.
제어부(104)는 화상 데이터 전체에 관계되는 설정을 행하고, 그 설정에 기초하여 베이스 레이어 화상 부호화부(101) 및 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)를 제어함으로써, 각 레이어의 부호화를 제어한다. 또한, 제어부(104)는 그 설정을 사용해서 비디오 파라미터 세트(VPS)를 생성하여, 다중화부(103)에 공급하고, 복호측에 전송시킨다. 그 때, 비디오 파라미터 세트는, 계층 화상 부호화 스트림에 포함해서 전송하도록 해도 되고, 계층 화상 부호화 스트림과는 별도의 데이터로서 전송하도록 해도 된다.
인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 제어부(104)의 제어(제어부(104)로부터 공급되는 비디오 파라미터 세트(VPS)의 정보)에 따라, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)나 슬라이스 헤더 등의 헤더 정보를 생성한다.
<베이스 레이어 화상 부호화부>
도 36은 도 35의 베이스 레이어 화상 부호화부(101)의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 36에 도시된 바와 같이, 베이스 레이어 화상 부호화부(101)는 A/D 변환부(111), 화면 재배열 버퍼(112), 연산부(113), 직교 변환부(114), 양자화부(115), 가역 부호화부(116), 축적 버퍼(117), 역양자화부(118) 및 역직교 변환부(119)를 갖는다. 또한, 베이스 레이어 화상 부호화부(101)는 연산부(120), 루프 필터(121), 프레임 메모리(122), 선택부(123), 인트라 예측부(124), 인터 예측부(125), 예측 화상 선택부(126) 및 레이트 제어부(127)를 갖는다.
A/D 변환부(111)는 입력된 화상 데이터(베이스 레이어 화상 정보)를 A/D 변환하고, 변환 후의 화상 데이터(디지털 데이터)를 화면 재배열 버퍼(112)에 공급하여, 기억시킨다. 화면 재배열 버퍼(112)는 기억된 표시 순서의 프레임 화상을, GOP(Group Of Picture)에 따라, 부호화를 위한 프레임의 순서로 재배열하고, 프레임의 순서를 재배열한 화상을 연산부(113)에 공급한다. 또한, 화면 재배열 버퍼(112)는 프레임의 순서를 재배열한 화상을, 인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(125)에도 공급한다.
연산부(113)는 화면 재배열 버퍼(112)로부터 판독된 화상으로부터, 예측 화상 선택부(126)를 통해서 인트라 예측부(124) 또는 인터 예측부(125)로부터 공급되는 예측 화상을 감산하고, 그 차분 정보를 직교 변환부(114)에 출력한다. 예를 들어, 인트라 부호화가 행해지는 화상인 경우, 연산부(113)는 화면 재배열 버퍼(112)로부터 판독된 화상으로부터, 인트라 예측부(124)로부터 공급되는 예측 화상을 감산한다. 또한, 예를 들어 인터 부호화가 행해지는 화상인 경우, 연산부(113)는 화면 재배열 버퍼(112)로부터 판독된 화상으로부터, 인터 예측부(125)로부터 공급되는 예측 화상을 감산한다.
직교 변환부(114)는 연산부(113)로부터 공급되는 차분 정보에 대하여 이산 코사인 변환이나 카루넨 루베 변환 등의 직교 변환을 실시한다. 직교 변환부(114)는 그 변환 계수를 양자화부(115)에 공급한다.
양자화부(115)는 직교 변환부(114)로부터 공급되는 변환 계수를 양자화한다. 양자화부(115)는 레이트 제어부(127)로부터 공급되는 부호량의 목표 값에 관한 정보에 기초하여 양자화 파라미터를 설정하고, 그 양자화를 행한다. 양자화부(115)는 양자화된 변환 계수를 가역 부호화부(116)에 공급한다.
가역 부호화부(116)는 양자화부(115)에 있어서 양자화된 변환 계수를 임의의 부호화 방식으로 부호화한다. 계수 데이터는, 레이트 제어부(127)의 제어 하에서 양자화되어 있으므로, 이 부호량은, 레이트 제어부(127)가 설정한 목표 값이 된다(또는 목표 값에 근사함).
또한, 가역 부호화부(116)는 인트라 예측의 모드를 나타내는 정보 등을 인트라 예측부(124)로부터 취득하고, 인터 예측의 모드를 나타내는 정보나 차분 움직임 벡터 정보 등을 인터 예측부(125)로부터 취득한다. 또한, 가역 부호화부(116)는 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 및 픽처 파라미터 세트(PPS) 등을 포함하는 베이스 레이어의 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛을 적절히 생성한다.
가역 부호화부(116)는 이들 각종 정보를 임의의 부호화 방식으로 부호화하고, 부호화 데이터(부호화 스트림이라고도 함)의 일부로 한다(다중화함). 가역 부호화부(116)는 부호화해서 얻어진 부호화 데이터를 축적 버퍼(117)에 공급해서 축적시킨다.
가역 부호화부(116)의 부호화 방식으로서는, 예를 들어 가변장 부호화 또는 산술 부호화 등을 들 수 있다. 가변장 부호화로서는, 예를 들어 H.264/AVC 방식으로 정해져 있는 CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding) 등을 들 수 있다. 산술 부호화로서는, 예를 들어 CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 등을 들 수 있다.
축적 버퍼(117)는 가역 부호화부(116)로부터 공급된 부호화 스트림(베이스 레이어 부호화 스트림)을 일시적으로 유지한다. 축적 버퍼(117)는 소정의 타이밍에 있어서, 유지하고 있는 베이스 레이어 부호화 스트림을 다중화부(103)(도 15)에 출력한다. 즉, 축적 버퍼(117)는 베이스 레이어 부호화 스트림을 전송하는 전송부이기도 하다.
또한, 양자화부(115)에 있어서 양자화된 변환 계수는, 역양자화부(118)에도 공급된다. 역양자화부(118)는 그 양자화된 변환 계수를, 양자화부(115)에 의한 양자화에 대응하는 방법으로 역양자화한다. 역양자화부(118)는 얻어진 변환 계수를, 역직교 변환부(119)에 공급한다.
역직교 변환부(119)는 역양자화부(118)로부터 공급된 변환 계수를, 직교 변환부(114)에 의한 직교 변환 처리에 대응하는 방법으로 역직교 변환한다. 역직교 변환된 출력(복원된 차분 정보)은 연산부(120)에 공급된다.
연산부(120)는 역직교 변환부(119)로부터 공급된 역직교 변환 결과인, 복원된 차분 정보에, 예측 화상 선택부(126)를 통해서 인트라 예측부(124) 또는 인터 예측부(125)로부터의 예측 화상을 가산하고, 국부적으로 복호된 화상(복호 화상)을 얻는다. 그 복호 화상은, 루프 필터(121) 또는 프레임 메모리(122)에 공급된다.
루프 필터(121)는 디블록 필터나 적응 루프 필터 등을 포함하고, 연산부(120)로부터 공급되는 재구성 화상에 대하여 적절히 필터 처리를 행한다. 예를 들어, 루프 필터(121)는 재구성 화상에 대하여 디블록 필터 처리를 행함으로써 재구성 화상의 블록 노이즈를 제거한다. 또한, 예를 들어 루프 필터(121)는 그 디블록 필터 처리 결과(블록 노이즈의 제거가 행해진 재구성 화상)에 대하여 위너 필터(Wiener Filter)를 사용해서 루프 필터 처리를 행함으로써 화질 개선을 행한다. 루프 필터(121)는 필터 처리 결과(이하, 복호 화상이라고 함)를 프레임 메모리(122)에 공급한다.
또한, 루프 필터(121)가, 재구성 화상에 대하여 추가로 다른 임의의 필터 처리를 행하도록 해도 된다. 또한, 루프 필터(121)는 필요에 따라, 필터 처리에 사용한 필터 계수 등의 정보를 가역 부호화부(116)에 공급하고, 그것을 부호화시키도록 할 수도 있다.
프레임 메모리(122)는 공급되는 복호 화상을 기억하고, 소정의 타이밍에 있어서, 기억하고 있는 복호 화상을 참조 화상으로서, 선택부(123)에 공급한다.
보다 구체적으로는, 프레임 메모리(122)는 연산부(120)로부터 공급되는 재구성 화상과, 루프 필터(121)로부터 공급되는 복호 화상을 각각 기억한다. 프레임 메모리(122)는 소정의 타이밍에 있어서, 또는 인트라 예측부(124) 등의 외부로부터의 요구에 기초하여, 기억하고 있는 재구성 화상을, 선택부(123)를 통해서 인트라 예측부(124)에 공급한다. 또한, 프레임 메모리(122)는 소정의 타이밍에 있어서, 또는, 인터 예측부(125) 등의 외부로부터의 요구에 기초하여, 기억하고 있는 복호 화상을, 선택부(123)를 통하여 인터 예측부(125)에 공급한다.
선택부(123)는 프레임 메모리(122)로부터 공급되는 참조 화상의 공급처를 선택한다. 예를 들어, 인트라 예측의 경우, 선택부(123)는 프레임 메모리(122)로부터 공급되는 참조 화상(커런트 픽처 내의 화소값 또는 베이스 레이어 복호 화상)을 인트라 예측부(124)에 공급한다. 또한, 예를 들어 인터 예측의 경우, 선택부(123)는 프레임 메모리(122)로부터 공급되는 참조 화상(인핸스먼트 레이어의 커런트 픽처 외의 복호 화상 또는 베이스 레이어 복호 화상)을 인터 예측부(125)에 공급한다.
인트라 예측부(124)는 처리 대상의 프레임의 화상인 커런트 픽처에 대해서, 예측 처리를 행하고, 예측 화상을 생성한다. 인트라 예측부(124)는 이 예측 처리를, 소정의 블록마다(블록을 처리 단위로서) 행한다. 즉, 인트라 예측부(124)는 커런트 픽처의, 처리 대상인 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다. 그 때, 인트라 예측부(124)는 선택부(123)를 통해서 프레임 메모리(122)로부터 참조 화상으로서 공급되는 재구성 화상을 사용해서 예측 처리(화면 내 예측(인트라 예측이라고도 함))를 행한다. 즉, 인트라 예측부(124)는 재구성 화상에 포함되는, 커런트 블록의 주변 화소값을 사용해서 예측 화상을 생성한다. 이 인트라 예측에 이용되는 주변 화소값은, 커런트 픽처의, 과거에 처리된 화소의 화소값이다. 이 인트라 예측에는(즉, 예측 화상의 생성 방법에는), 복수의 방법(인트라 예측 모드라고도 함)이 후보로서 미리 준비되어 있다. 인트라 예측부(124)는 이 미리 준비된 복수의 인트라 예측 모드에서 이 인트라 예측을 행한다.
인트라 예측부(124)는 후보가 되는 모든 인트라 예측 모드에서 예측 화상을 생성하고, 화면 재배열 버퍼(112)로부터 공급되는 입력 화상을 사용해서 각 예측 화상의 비용 함수 값을 평가하여, 최적의 모드를 선택한다. 인트라 예측부(124)는 최적의 인트라 예측 모드를 선택하면, 그 최적의 모드에서 생성된 예측 화상을, 예측 화상 선택부(126)에 공급한다.
또한, 상술한 바와 같이, 인트라 예측부(124)는 채용된 인트라 예측 모드를 나타내는 인트라 예측 모드 정보 등을, 적절히 가역 부호화부(116)에 공급하고, 부호화시킨다.
인터 예측부(125)는 커런트 픽처에 대해서, 예측 처리를 행하여, 예측 화상을 생성한다. 인터 예측부(125)는 이 예측 처리를, 소정의 블록마다(블록을 처리 단위로서) 행한다. 즉, 인터 예측부(125)는 커런트 픽처의, 처리 대상인 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다. 그 때, 인터 예측부(125)는 화면 재배열 버퍼(112)로부터 공급되는 입력 화상의 화상 데이터와, 프레임 메모리(122)로부터 참조 화상으로서 공급되는 복호 화상의 화상 데이터를 사용하여, 예측 처리를 행한다. 이 복호 화상은, 커런트 픽처보다 앞에 처리된 프레임의 화상(커런트 픽처가 아닌 다른 픽처)이다. 즉, 인터 예측부(125)는 다른 픽처의 화상을 사용해서 예측 화상을 생성하는 예측 처리(화면 간 예측(인터 예측이라고도 함))를 행한다.
이 인터 예측은, 움직임 예측과 움직임 보상으로 이루어진다. 보다 구체적으로는, 인터 예측부(125)는 입력 화상과 참조 화상을 사용하여, 커런트 블록에 대해서 움직임 예측을 행하고, 움직임 벡터를 검출한다. 그리고, 인터 예측부(125)는 참조 화상을 사용하여, 검출된 움직임 벡터에 따라서 움직임 보상 처리를 행하고, 커런트 블록의 예측 화상(인터 예측 화상 정보)을 생성한다. 이 인터 예측에는(즉, 예측 화상의 생성 방법에는), 복수의 방법(인터 예측 모드라고도 함)이 후보로서 미리 준비되어 있다. 인터 예측부(125)는 이 미리 준비된 복수의 인터 예측 모드에서 이러한 인터 예측을 행한다.
인터 예측부(125)는 후보가 되는 모든 인터 예측 모드에서 예측 화상을 생성한다. 인터 예측부(125)는 화면 재배열 버퍼(112)로부터 공급되는 입력 화상과, 생성된 차분 움직임 벡터의 정보 등을 사용하여, 각 예측 화상의 비용 함수 값을 평가하고, 최적의 모드를 선택한다. 인터 예측부(125)는 최적의 인터 예측 모드를 선택하면, 그 최적의 모드에서 생성된 예측 화상을, 예측 화상 선택부(126)에 공급한다.
인터 예측부(125)는 채용된 인터 예측 모드를 나타내는 정보나, 부호화 데이터를 복호할 때, 그 인터 예측 모드에서 처리를 행하기 위해서 필요한 정보 등을 가역 부호화부(116)에 공급하고, 부호화시킨다. 필요한 정보로서는, 예를 들어 생성된 차분 움직임 벡터의 정보나, 예측 움직임 벡터 정보로서 예측 움직임 벡터의 인덱스를 나타내는 플래그 등이 있다.
예측 화상 선택부(126)는 연산부(113)나 연산부(120)에 공급하는 예측 화상의 공급원을 선택한다. 예를 들어, 인트라 부호화의 경우, 예측 화상 선택부(126)는 예측 화상의 공급원으로서 인트라 예측부(124)를 선택하고, 그 인트라 예측부(124)로부터 공급되는 예측 화상을 연산부(113)나 연산부(120)에 공급한다. 또한, 예를 들어 인터 부호화의 경우, 예측 화상 선택부(126)은 예측 화상의 공급원으로서 인터 예측부(125)를 선택하고, 그 인터 예측부(125)로부터 공급되는 예측 화상을 연산부(113)나 연산부(120)에 공급한다.
레이트 제어부(127)는 축적 버퍼(117)에 축적된 부호화 데이터의 부호량에 기초하여, 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하지 않도록, 양자화부(115)의 양자화 동작의 레이트를 제어한다.
또한, 프레임 메모리(122)는 기억하고 있는 베이스 레이어 복호 화상을, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)에 공급한다.
<인핸스먼트 레이어 화상 부호화부>
도 37은 도 35의 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 37에 도시된 바와 같이, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 도 36의 베이스 레이어 화상 부호화부(101)와 기본적으로 마찬가지의 구성을 갖는다.
즉, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는, 도 37에 도시된 바와 같이 A/D 변환부(131), 화면 재배열 버퍼(132), 연산부(133), 직교 변환부(134), 양자화부(135), 가역 부호화부(136), 축적 버퍼(137), 역양자화부(138) 및 역직교 변환부(139)를 갖는다. 또한, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 연산부(140), 루프 필터(141), 프레임 메모리(142), 선택부(143), 인트라 예측부(144), 인터 예측부(145), 예측 화상 선택부(146) 및 레이트 제어부(147)를 갖는다.
이들 A/D 변환부(131) 내지 레이트 제어부(147)는, 도 36의 A/D 변환부(111) 내지 레이트 제어부(127)에 대응하고, 각각 대응하는 처리부와 마찬가지의 처리를 행한다. 단, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)의 각 부는, 베이스 레이어가 아닌, 인핸스먼트 레이어 화상 정보의 부호화에 관한 처리를 행한다. 따라서, A/D 변환부(131) 내지 레이트 제어부(147)의 처리의 설명으로서, 상술한 도 36의 A/D 변환부(111) 내지 레이트 제어부(127)에 관한 설명을 적용할 수 있지만, 그 경우, 처리하는 데이터는, 베이스 레이어의 데이터가 아니고, 인핸스먼트 레이어의 데이터인 것으로 할 필요가 있다. 또한, 데이터의 입력원이나 출력처의 처리부는, 적절히 A/D 변환부(131) 내지 레이트 제어부(147) 중 대응하는 처리부로 바꿔 읽을 필요가 있다.
또한, 프레임 메모리(142)는 베이스 레이어 화상 부호화부(101)로부터 공급되는 베이스 레이어 복호 화상을 취득하여, 예를 들어 롱 텀 참조 프레임 등으로서 기억한다. 이 베이스 레이어 복호 화상은, 인트라 예측부(144)나 인터 예측부(145)에 의한 예측 처리에 있어서, 예를 들어 레이어 간 예측의 참조 화상으로서 이용된다.
또한, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 헤더 정보 생성부(151) 및 예측 제어부(152)를 더 갖는다.
헤더 정보 생성부(151)은 제어부(104)의 제어에 따라서(즉, 제어부(104)로부터 공급되는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등의 정보를 이용해서), 시퀀스 파라미터 세트나 슬라이스 헤더 등의 각종 헤더 정보를 생성한다.
헤더 정보 생성부(151)는, 예를 들어 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이 제어하여, 레이어 간 예측에 관한 정보를 적절히 생성하고, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)나 슬라이스 헤더 등의 헤더 정보에 포함한다.
헤더 정보 생성부(151)는 생성된 헤더 정보를 가역 부호화부(136)에 공급하고, 복호측에 전송시킨다. 가역 부호화부(136)는, 예를 들어 그 헤더 정보를, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림에 포함해서 축적 버퍼(137)에 공급하고, 복호측에 전송시킨다.
헤더 정보 생성부(151)는 생성된 레이어 간 예측 제어 정보 등을 예측 제어부(152)에 공급한다. 예측 제어부(152)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 생성 결과(생성된 레이어 간 예측에 관한 정보, 또는 레이어 간 예측에 관한 정보가 생성되지 않은 것)에 따라, 인트라 예측부(144) 및 인터 예측부(145)에 있어서 행해지는 레이어 간 예측을 제어한다.
헤더 정보 생성부(151)는, 예를 들어 CPU, RAM, ROM 등을 갖고, CPU가 ROM 등으로부터 판독한 프로그램을 RAM을 사용해서 실행하는 등, 상술한 처리를 실행한다.
<헤더 정보 생성부>
도 38은 도 37의 헤더 정보 생성부(151)가 갖는 기능 블록의 구성예를 도시하는 도면이다. 헤더 정보 생성부(151)에 있어서, 예를 들어 CPU가 ROM 등으로부터 판독한 프로그램을 RAM을 사용해서 실행하는 등, 상술한 처리가 실행됨으로써, 도 38에 도시되는 각종 기능 블록이 실현된다.
도 38에 도시된 바와 같이, 헤더 정보 생성부(151)는 슬라이스 헤더 생성부(161), 시퀀스 파라미터 세트 생성부(162) 및 레이어 간 참조 픽처 세트 생성부(163)를 갖는다.
슬라이스 헤더 생성부(161)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더를 생성한다. 시퀀스 파라미터 세트 생성부(162)는 커런트 슬라이스가 속하는 시퀀스(커런트 시퀀스라고도 함)의 시퀀스 파라미터 세트(SPS)를 생성한다. 레이어 간 참조 픽처 세트 생성부(163)는 시퀀스 파라미터 세트 생성부(162)에 있어서 정의되는 각 레이어 간 참조 픽처 세트를 구성하는 파라미터를 생성한다.
슬라이스 헤더 생성부(161)는 종속 판정부(171), 슬라이스 타입 판정부(172), 레이어 판정부(173), 참조 레이어 수 판정부(174), 레이어 간 예측 가부 판정부(175), 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부(176), 세트 수 판정부(177), 레이어 간 예측 관련 신택스 생성부(178), 파라미터 세트 생성부(179) 및 인덱스 설정부(180)를 갖는다.
종속 판정부(171)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더가 다른 슬라이스에 종속되는지 여부를 판정한다. 슬라이스 타입 판정부(172)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입을 판정한다. 레이어 판정부(173)는 커런트 슬라이스의 레이어에 관한 판정을 행한다. 참조 레이어 수 판정부(174)는 참조 레이어 수에 관한 판정을 행한다. 레이어 간 예측 가부 판정부(175)는 레이어 간 예측이 가능한지 여부를 판정한다. 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부(176)는 사전에 정의된 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용할지 여부를 판정한다. 세트 수 판정부(177)는 레이어 간 참조 픽처 세트의 수를 판정한다. 레이어 간 예측 관련 신택스 생성부(178)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 생성에 관한 처리를 행한다. 파라미터 세트 생성부(179)는 레이어 간 참조 픽처 세트의 생성에 관한 처리를 행한다. 인덱스 설정부(180)는 레이어 간 참조 픽처 세트를 지정하는 인덱스의 생성에 관한 처리를 행한다.
레이어 간 예측 관련 신택스 생성부(178)는 레이어 간 예측 가부 정보 생성부(181), 참조 레이어 수 정보 생성부(182), 참조 레이어 지정 정보 생성부(183) 및 인터 예측 가부 정보 생성부(184)를 갖는다.
레이어 간 예측 가부 정보 생성부(181)는 레이어 간 예측 가부 정보의 생성에 관한 처리를 행한다. 참조 레이어 수 정보 생성부(182)는 참조 레이어 수 정보의 생성에 관한 처리를 행한다. 참조 레이어 지정 정보 생성부(183)는 참조 레이어 지정 정보의 생성에 관한 처리를 행한다. 인터 예측 가부 정보 생성부(184)는 인터 예측 가부 정보의 생성에 관한 처리를 행한다.
시퀀스 파라미터 세트 생성부(162)는 세트 수 정보 생성부(185) 및 파라미터 세트 생성부(186)를 갖는다.
세트 수 정보 생성부(185)는 시퀀스 파라미터 세트에 있어서 정의하는 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)의 수를 나타내는 세트 수 정보를 생성한다. 파라미터 세트 생성부(186)는 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)를 생성(정의)한다.
레이어 간 참조 픽처 세트 생성부(163)는 참조 레이어 수 정보 생성부(187) 및 참조 레이어 지정 정보 생성부(188)를 갖는다.
참조 레이어 수 정보 생성부(187)는 참조 레이어 수 정보 생성부(182)와 마찬가지의 처리를 행하는 처리부이며, 그 레이어 간 참조 픽처 세트에 있어서의 참조 레이어 수 정보를 생성한다. 참조 레이어 지정 정보 생성부(188)는 참조 레이어 지정 정보 생성부(183)와 마찬가지의 처리를 행하는 처리부이며, 그 레이어 간 참조 픽처 세트에 있어서 지정하는 참조 레이어를 모두 나타내는 참조 레이어 지정 정보를 생성한다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이, 레이어 간 예측에 관한 정보의 제어 방법으로서 복수의 방법이 있고, 또한 그것들을 조합하여 사용할 수도 있다. 따라서, 도 38에 도시되는 기능 블록 중, 채용하는 제어 방법 또는 그 조합에 있어서 불필요한 기능 블록은 적절히 생략할 수 있다.
<화상 부호화 처리의 흐름>
이어서, 이상과 같은 화상 부호화 장치(100)에 의해 실행되는 각 처리의 흐름에 대해서 설명한다. 먼저, 도 39의 흐름도를 참조하여, 화상 부호화 처리의 흐름의 예를 설명한다.
화상 부호화 처리가 개시되면, 화상 부호화 장치(100)의 제어부(104)는 스텝 S101에 있어서, 스케일러블 부호화 전체의 설정을 행한다.
스텝 S102에 있어서, 제어부(104)는 스텝 S101에 있어서 행한 설정에 따라서 베이스 레이어 화상 부호화부(101) 내지 다중화부(103)의 각 부를 제어한다.
스텝 S103에 있어서, 제어부(104)는 스텝 S101에 있어서 행한 설정을 반영시켜서 비디오 파라미터 세트(VPS)를 생성한다.
스텝 S104에 있어서, 베이스 레이어 화상 부호화부(101)는 베이스 레이어의 화상 데이터를 부호화한다.
스텝 S105에 있어서, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)는 인핸스먼트 레이어의 화상 데이터를 부호화한다.
스텝 S106에 있어서, 다중화부(103)는 스텝 S104에 있어서 생성된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과, 스텝 S105에 있어서 생성된 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림을(즉, 각 레이어의 비트 스트림을) 다중화하고, 1 계통의 계층 화상 부호화 스트림을 생성한다. 또한, 다중화부(103)는, 필요에 따라 스텝 S103에 있어서 생성된 비디오 파라미터 세트(VPS)를 계층 화상 부호화 스트림에 포함한다. 다중화부(103)는 그 계층 화상 부호화 스트림을 출력하여, 복호측에 전송한다.
스텝 S106의 처리가 종료되면, 화상 부호화 장치(100)는 화상 부호화 처리를 종료한다. 이러한 화상 부호화 처리에 의해 1 픽처가 처리된다. 따라서, 화상 부호화 장치(100)는 이러한 화상 부호화 처리를 계층화된 동화상 데이터의 각 픽처에 대해서 반복하여 실행한다. 단, 예를 들어 스텝 S101 내지 스텝 S103의 처리 등, 픽처마다 행할 필요가 없는 처리는 적절히 생략한다.
<베이스 레이어 부호화 처리의 흐름>
이어서, 도 39의 스텝 S104에 있어서, 베이스 레이어 화상 부호화부(101)에 의해 실행되는 베이스 레이어 부호화 처리의 흐름의 예를, 도 40의 흐름도를 참조하여 설명한다.
베이스 레이어 부호화 처리가 개시되면, 베이스 레이어 화상 부호화부(101)의 A/D 변환부(111)는 스텝 S121에 있어서, 입력된 동화상의 각 프레임(픽처)의 화상을 A/D 변환한다.
스텝 S122에 있어서, 화면 재배열 버퍼(112)는 스텝 S121에 있어서 A/D 변환된 화상을 기억하고, 각 픽처가 표시하는 순서로부터 부호화하는 순서로의 재배열을 행한다.
스텝 S123에 있어서, 인트라 예측부(124)는 인트라 예측 모드의 인트라 예측 처리를 행한다.
스텝 S124에 있어서, 인터 예측부(125)는 인터 예측 모드에서의 움직임 예측이나 움직임 보상 등을 행하는 인터 예측 처리를 행한다.
스텝 S125에 있어서, 예측 화상 선택부(126)는 비용 함수 값 등에 기초하여, 예측 화상을 선택한다. 즉, 예측 화상 선택부(126)는 스텝 S123의 인트라 예측에 의해 생성된 예측 화상과, 스텝 S124의 인터 예측에 의해 생성된 예측 화상 중 어느 한쪽을 선택한다.
스텝 S126에 있어서, 연산부(113)는 스텝 S122의 처리에 의해 프레임 순서가 재배열된 입력 화상과, 스텝 S125의 처리에 의해 선택된 예측 화상과의 차분을 연산한다. 즉, 연산부(113)는 입력 화상과 예측 화상과의 차분 화상의 화상 데이터를 생성한다. 이와 같이 하여 구해진 차분 화상의 화상 데이터는, 원래의 화상 데이터에 비하여 데이터양이 저감된다. 따라서, 화상을 그대로 부호화할 경우에 비하여, 데이터양을 압축할 수 있다.
스텝 S127에 있어서, 직교 변환부(114)는 스텝 S126의 처리에 의해 생성된 차분 화상의 화상 데이터를 직교 변환한다.
스텝 S128에 있어서, 양자화부(115)는 레이트 제어부(127)에 의해 산출된 양자화 파라미터를 사용하여, 스텝 S127의 처리에 의해 얻어진 직교 변환 계수를 양자화한다.
스텝 S129에 있어서, 역양자화부(118)는 스텝 S128의 처리에 의해 생성된 양자화된 계수(양자화 계수라고도 함)를 양자화부(115)의 특성에 대응하는 특성으로 역양자화한다.
스텝 S130에 있어서, 역직교 변환부(119)는 스텝 S129의 처리에 의해 얻어진 직교 변환 계수를 역직교 변환한다.
스텝 S131에 있어서, 연산부(120)는 스텝 S130의 처리에 의해 복원된 차분 화상에, 스텝 S125의 처리에 의해 선택된 예측 화상을 가산함으로써, 재구성 화상의 화상 데이터를 생성한다.
스텝 S132에 있어서, 루프 필터(121)는 스텝 S131의 처리에 의해 생성된 재구성 화상의 화상 데이터에 루프 필터 처리를 행한다. 이에 의해, 재구성 화상의 블록 노이즈 등이 제거된다.
스텝 S133에 있어서, 프레임 메모리(122)는 스텝 S132의 처리에 의해 얻어진 복호 화상(베이스 레이어 복호 화상)이나 스텝 S131의 처리에 의해 얻어진 재구성 화상 등의 데이터를 기억한다.
스텝 S134에 있어서, 가역 부호화부(116)는 스텝 S128의 처리에 의해 얻어진, 양자화된 계수를 부호화한다. 즉, 차분 화상에 대응하는 데이터에 대하여 가변장 부호화나 산술 부호화 등의 가역 부호화가 행해진다.
또한, 이때, 가역 부호화부(116)는 스텝 S125의 처리에 의해 선택된 예측 화상의 예측 모드에 관한 정보를 부호화하고, 차분 화상을 부호화해서 얻어지는 부호화 데이터에 부가한다. 즉, 가역 부호화부(116)는 인트라 예측부(124)로부터 공급되는 최적 인트라 예측 모드 정보 또는, 인터 예측부(125)로부터 공급되는 최적 인터 예측 모드에 따른 정보 등도 부호화하여, 부호화 데이터에 부가한다.
또한, 가역 부호화부(116)는 각종 널 유닛 등의 신택스 요소도 설정하고, 부호화하여, 부호화 데이터에 부가한다.
스텝 S135에 있어서 축적 버퍼(117)는 스텝 S134의 처리에 의해 얻어진 부호화 데이터(베이스 레이어 화상 부호화 스트림)를 축적한다. 축적 버퍼(117)에 축적된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림은 적절히 판독되고, 다중화부(103)에 공급되어 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림으로 다중화된 후, 전송로나 기록 매체를 통해서 복호측에 전송된다.
스텝 S136에 있어서 레이트 제어부(127)는 스텝 S135의 처리에 의해 축적 버퍼(117)에 축적된 부호화 데이터의 부호량(발생 부호량)에 기초하여, 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하지 않도록, 양자화부(115)의 양자화 동작의 레이트를 제어한다. 또한, 레이트 제어부(127)는 양자화 파라미터에 관한 정보를, 양자화부(115)에 공급한다.
스텝 S137에 있어서, 프레임 메모리(122)는 기억하고 있는 베이스 레이어 복호 화상을, 인핸스먼트 레이어의 부호화 처리에 공급한다.
스텝 S137의 처리가 종료되면, 베이스 레이어 부호화 처리가 종료되고, 처리는 도 39로 복귀된다.
<인핸스먼트 레이어 부호화 처리의 흐름>
이어서, 도 39의 스텝 S105에 있어서, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)에 의해 실행되는 인핸스먼트 레이어 부호화 처리의 흐름의 예를, 도 41의 흐름도를 참조하여 설명한다.
인핸스먼트 레이어 부호화 처리가 개시되면, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부(102)의 헤더 정보 생성부(151)는 스텝 S141에 있어서, 예를 들어 시퀀스 파라미터 세트(SPS)나 슬라이스 헤더 등의 각종 헤더 정보를 생성한다.
스텝 S142에 있어서, 프레임 메모리(142)는 베이스 레이어 복호 화상을 취득하여, 기억한다. 예를 들어, 프레임 메모리(142)는 이 베이스 레이어 복호 화상을 롱 텀 참조 프레임에 저장한다.
스텝 S143 내지 스텝 S158의 각 처리는, 도 40의 스텝 S121 내지 스텝 S136의 각 처리에 대응하고, 그들 처리와 기본적으로 마찬가지로 실행된다. 단, 도 40의 스텝 S121 내지 스텝 S136의 각 처리가 베이스 레이어에 대하여 행해진 것에 반해, 스텝 S143 내지 스텝 S158의 각 처리는, 인핸스먼트 레이어에 대하여 행해진다.
스텝 S158의 처리가 종료되면, 인핸스먼트 레이어 부호화 처리가 종료되고, 처리는 도 39로 복귀된다.
<레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리의 흐름>
헤더 정보 생성부(151) 및 예측 제어부(152)는 도 41의 스텝 S141에 있어서 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리를 행하고, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이, 헤더 정보(슬라이스 헤더)로서, 레이어 간 예측에 관한 정보의 생성과 레이어 간 예측의 제어를 행한다.
이어서, 도 42의 흐름도를 참조하여, 그 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리의 흐름의 예를 설명한다. 도 42에 있어서는, 제1 실시 형태의 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 조합한 경우의 처리의 흐름을 설명한다.
레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 개시되면, 종속 판정부(171)는 스텝 S161에 있어서, 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더가 다른 슬라이스에 종속되는지 여부를 판정한다. 독립되어 있다(!dependent_slice_segment_flag)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S162로 진행된다.
스텝 S162에 있어서, 슬라이스 타입 판정부(172)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스인지 여부를 판정한다. 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스(slice_type==P || slice_type==B)라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S163으로 진행된다.
스텝 S163에 있어서, 레이어 판정부(173)는 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 레이어 1 이상까지 참조할 수 있다고 규정되어 있는지 여부가 판정된다. 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 레이어 1 이상까지 참조할 수 있다고 규정되어 있다(nuh_layer_id>0 && NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]>0)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S164로 진행된다.
스텝 S164에 있어서, 레이어 간 예측 가부 정보 생성부(181)는 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)를 생성한다.
스텝 S165에 있어서, 참조 레이어 수 정보 생성부(182)는 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)를 생성한다.
스텝 S166에 있어서, 인터 예측 가부 정보 생성부(184)는 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 인터 예측 가부 정보(inter_layer_sample_pred_only_flag)를 생성한다.
스텝 S167에 있어서, 참조 레이어 수 판정부(174)는 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어의 수와 슬라이스 헤더에서 규정된 참조 레이어의 수(액티브 레이어 수 정보)가 서로 동일한지 여부가 판정된다. 서로 동일하지 않다(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]!=NumActiveRefLayerPics)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S168로 진행된다.
스텝 S168에 있어서, 참조 레이어 지정 정보 생성부(183)는 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 생성한다. 스텝 S168의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S169로 진행된다.
또한, 스텝 S167에 있어서, 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어의 수와 슬라이스 헤더에서 규정된 참조 레이어의 수(액티브 레이어 수 정보)가 서로 동일하다고 판정된 경우, 스텝 S168의 처리가 생략되고, 처리는 스텝 S169로 진행된다.
스텝 S169에 있어서, 예측 제어부(152)는 헤더 정보 생성부(151)가 레이어 간 예측에 관한 정보로서 이상과 같이 설정한 각 파라미터에 기초하여 레이어 간 예측을 제어한다. 스텝 S169의 처리가 종료되면, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 종료된다.
또한, 스텝 S161에 있어서, 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더가 다른 슬라이스에 종속된다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S170으로 진행된다. 또한, 스텝 S162에 있어서, 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 I 슬라이스라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S170로 진행된다. 또한, 스텝 S163에 있어서, 커런트 슬라이스의 레이어가 베이스 레이어이거나, 또는 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 레이어 1 이상까지 참조할 수 있다고 규정되어 있지 않다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S170으로 진행된다.
스텝 S170에 있어서, 예측 제어부(152)는 레이어 간 예측을 금지하고, 인트라 예측 및 인터 예측에 있어서 레이어 간 예측이 행하여지지 않도록 제어한다.
스텝 S170의 처리가 종료되면, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 종료된다.
이상과 같이 각 처리를 실행함으로써, 화상 부호화 장치(100)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송을 억제하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
또한, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법만을 행하는 경우, 도 42의 스텝 S167의 처리를 생략하도록 하면 된다. 또한, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법만을 행하는 경우, 도 42의 스텝 S162의 처리를 생략하도록 하면 된다.
<레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리의 흐름 2>
이어서, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리의 다른 예로서, 도 43의 흐름도를 참조하여, 제1 실시 형태의 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법을 조합한 경우의 예를 설명한다.
레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 개시되면, 세트 수 정보 생성부(185)는 스텝 S181에 있어서, 시퀀스 파라미터 세트로서 세트 수 정보(num_inter_layer_ref_pic_sets)를 생성한다.
스텝 S182에 있어서, 파라미터 세트 생성부(186)는 시퀀스 파라미터 세트로서 레이어 간 참조 픽처 세트(inter_layer_ref_pic_set(i))를 생성한다.
스텝 S183에 있어서, 참조 레이어 수 정보 생성부(187)는 레이어 간 참조 픽처 세트로서 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)를 생성한다.
스텝 S184에 있어서, 참조 레이어 지정 정보 생성부(188)는 레이어 간 참조 픽처 세트로서 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 생성한다.
스텝 S185에 있어서, 슬라이스 타입 판정부(172) 및 레이어 판정부(173)는 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스인지의 여부를 판정한다. 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며(Layer_id>0), 또한 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스(slice_type==P || slice_type==B)라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S186으로 진행된다.
스텝 S186에 있어서, 레이어 간 예측 가부 판정부(175)는 커런트 슬라이스에 있어서 비디오 파라미터 세트(VPS)의 신택스로부터 레이어 간 예측이 가능한지 여부를 판정한다. 가능하다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S187로 진행된다.
스텝 S187에 있어서, 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부(176)는 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 파라미터, 즉, 레이어 간 참조 픽처 세트로부터 예측할지 여부를 판정한다. 예측한다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S188로 진행된다.
스텝 S188에 있어서, 세트 수 판정부(177)는 레이어 간 참조 픽처 세트가 복수 존재하는지 여부를 판정한다. 복수 존재한다(num_inter_layer_ref_pic_sets>1)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S189로 진행된다.
스텝 S189에 있어서, 인덱스 설정부(180)는 슬라이스 헤더로서, 커런트 슬라이스에 적용하는 레이어 간 참조 픽처 세트를 지정하는 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)를 생성한다. 스텝 S189의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S192로 진행된다.
또한, 스텝 S188에 있어서, 레이어 간 참조 픽처 세트가 단수라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S190으로 진행된다.
스텝 S190에 있어서, 인덱스 설정부(180)는 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)의 생성을 생략한다. 이 경우, 인덱스가 없어도 0번째의 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)밖에 존재하지 않기 때문에, 그 레이어 간 참조 픽처 세트가 지정된다. 스텝 S190의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S192로 진행된다.
또한, 스텝 S187에 있어서, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 파라미터, 즉, 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용하지 않는다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S191로 진행된다.
스텝 S191에 있어서 파라미터 세트 생성부(179)는 슬라이스 헤더로서, 커런트 픽처 전용의 파라미터 세트(커런트 픽처 전용의 레이어 간 참조 픽처 세트)(inter_layer_ref_pic_set(num_inter_layer_ref_pic_sets))를 생성한다. 스텝 S191의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S192로 진행된다.
스텝 S192에 있어서, 예측 제어부(152)는 이상과 같이 설정한 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)에 기초하여, 레이어 간 예측을 제어한다. 스텝 S192의 처리가 종료되면, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 종료된다.
또한, 스텝 S185에 있어서, 레이어 판정부(173)가 커런트 슬라이스의 레이어가 베이스 레이어라고 판정하거나, 또는 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 I 슬라이스라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S193으로 진행된다. 또한, 스텝 S186에 있어서, 커런트 슬라이스에 있어서 비디오 파라미터 세트(VPS)의 신택스로부터 레이어 간 예측이 가능하다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S193으로 진행된다.
스텝 S193에 있어서, 예측 제어부(152)는 레이어 간 예측을 금지하고, 인트라 예측 및 인터 예측에 있어서 레이어 간 예측이 행하여지지 않도록 제어한다.
스텝 S193의 처리가 종료되면, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 종료된다.
이상과 같이 각 처리를 실행함으로써, 화상 부호화 장치(100)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송을 억제하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
또한, 도 43의 예에 있어서는, 도 42의 스텝 S167의 처리와 같은 참조 레이어 수의 비교를 시맨틱스에 있어서 행하도록 하고 있기 때문에, 그 설명을 생략하고 있다. 물론, 도 42와 마찬가지로 신택스에 의해 이 비교를 행하도록 해도 된다.
또한, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 생략할 경우, 도 43의 스텝 S185의 처리를 생략하도록 하면 된다. 또한, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 생략할 경우, 도 43의 스텝 S184 또는 스텝 S191의 처리에 있어서, 도 42의 스텝 S167의 처리와 같은 참조 레이어 수의 비교를 행하지 않도록 하면 된다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이 레이어 간 예측에 관한 정보의 전송을 제어할 수 있으면 되므로, 화상 부호화 장치(100)의 구성이나, 화상 부호화 처리의 처리 내용은, 상술한 예에 한정되지 않는다.
<3. 제3 실시 형태>
<화상 복호 장치>
이어서, 이상과 같이 부호화된 부호화 데이터의 복호에 대해서 설명한다. 도 44는 본 기술을 적용한 화상 처리 장치의 일 형태인, 화상 부호화 장치(100)에 대응하는 화상 복호 장치의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 44에 도시되는 화상 복호 장치(200)는 화상 부호화 장치(100)가 생성한 부호화 데이터를, 그 부호화 방법에 대응하는 복호 방법으로 복호한다(즉, 계층 부호화된 부호화 데이터를 계층 복호함). 도 44에 도시된 바와 같이, 화상 복호 장치(200)는 역다중화부(201), 베이스 레이어 화상 복호부(202) 및 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)를 갖는다.
역다중화부(201)는 부호화측으로부터 전송된, 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림이 다중화된 계층 화상 부호화 스트림을 수취하고, 그것을 역다중화하여, 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과, 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림을 추출한다. 베이스 레이어 화상 복호부(202)는 역다중화부(201)에 의해 추출된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 복호하여, 베이스 레이어 화상을 얻는다. 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 역다중화부(201)에 의해 추출된 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림을 복호하여, 인핸스먼트 레이어 화상을 얻는다.
베이스 레이어 화상 복호부(202)는 베이스 레이어의 복호에 있어서 얻어진 베이스 레이어 복호 화상을, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)에 공급한다.
인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 베이스 레이어 화상 복호부(202)로부터 공급되는 베이스 레이어 복호 화상을 취득하여, 기억한다. 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 그 기억한 베이스 레이어 복호 화상을 참조 화상으로서, 인핸스먼트 레이어의 복호에 있어서의 예측 처리에 사용한다.
<베이스 레이어 화상 복호부>
도 45는 도 44의 베이스 레이어 화상 복호부(202)의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 45에 도시된 바와 같이 베이스 레이어 화상 복호부(202)는 축적 버퍼(211), 가역 복호부(212), 역양자화부(213), 역직교 변환부(214), 연산부(215), 루프 필터(216), 화면 재배열 버퍼(217) 및 D/A 변환부(218)를 갖는다. 또한, 베이스 레이어 화상 복호부(202)는 프레임 메모리(219), 선택부(220), 인트라 예측부(221), 인터 예측부(222) 및 예측 화상 선택부(223)를 갖는다.
축적 버퍼(211)는 전송되어 온 부호화 데이터(역다중화부(201)로부터 공급되는 베이스 레이어 화상 부호화 스트림)를 수취하는 수취부이기도 하다. 축적 버퍼(211)는 전송되어 온 부호화 데이터를 수취하여, 축적하고, 소정의 타이밍에 있어서 그 부호화 데이터를 가역 복호부(212)에 공급한다. 이 부호화 데이터에는, 예측 모드 정보 등의 복호에 필요한 정보가 부가되어 있다.
가역 복호부(212)는 축적 버퍼(211)로부터 공급된, 가역 부호화부(116)에 의해 부호화된 정보를, 그 부호화 방식에 대응하는 복호 방식으로 복호한다. 가역 복호부(212)는 복호해서 얻어진 차분 화상의 양자화된 계수 데이터를 역양자화부(213)에 공급한다.
또한, 가역 복호부(212)는 최적의 예측 모드에 인트라 예측 모드가 선택되었는지 인터 예측 모드가 선택되었는지를 판정하고, 그 최적의 예측 모드에 관한 정보를, 인트라 예측부(221) 및 인터 예측부(222) 중, 선택되었다고 판정한 모드 쪽에 공급한다. 즉, 예를 들어 부호화측에 있어서 최적의 예측 모드로서 인트라 예측 모드가 선택된 경우, 그 최적의 예측 모드에 관한 정보(인트라 예측 모드 정보)가 인트라 예측부(221)에 공급된다. 또한, 예를 들어 부호화측에 있어서 최적의 예측 모드로서 인터 예측 모드가 선택된 경우, 그 최적의 예측 모드에 관한 정보(인터 예측 모드 정보)가 인터 예측부(222)에 공급된다.
또한, 가역 복호부(212)는, 예를 들어 양자화 행렬이나 양자화 파라미터 등의, 역양자화에 필요한 정보를 부호화 데이터로부터 추출하여, 역양자화부(213)에 공급한다.
역양자화부(213)는, 가역 복호부(212)에 의해 복호되어 얻어진 양자화된 계수 데이터를, 양자화부(115)의 양자화 방식에 대응하는 방식으로 역양자화한다. 또한, 이 역양자화부(213)는 역양자화부(118)와 마찬가지의 처리부이다. 역양자화부(213)는 얻어진 계수 데이터(직교 변환 계수)를 역직교 변환부(214)에 공급한다.
역직교 변환부(214)는 역양자화부(213)로부터 공급되는 직교 변환 계수를, 필요에 따라, 직교 변환부(114)의 직교 변환 방식에 대응하는 방식으로 역직교 변환한다. 또한, 이 역직교 변환부(214)는 역직교 변환부(119)와 마찬가지의 처리부이다.
이 역직교 변환 처리에 의해 차분 화상의 화상 데이터가 복원된다. 이 복원된 차분 화상의 화상 데이터는, 부호화측에 있어서 직교 변환되기 전의 차분 화상의 화상 데이터에 대응한다. 이하에 있어서는, 이 역직교 변환부(214)의 역직교 변환 처리에 의해 얻어진, 복원된 차분 화상의 화상 데이터를, 복호 잔차 데이터라고도 한다. 역직교 변환부(214)는 이 복호 잔차 데이터를, 연산부(215)에 공급한다. 또한, 연산부(215)에는, 예측 화상 선택부(223)를 통하여, 인트라 예측부(221) 또는 인터 예측부(222)로부터 예측 화상의 화상 데이터가 공급된다.
연산부(215)는 이 복호 잔차 데이터와 예측 화상의 화상 데이터를 사용하여, 차분 화상과 예측 화상을 가산한 재구성 화상의 화상 데이터를 얻는다. 이 재구성 화상은, 연산부(113)에 의해 예측 화상이 감산되기 전의 입력 화상에 대응한다. 연산부(215)는 그 재구성 화상을 루프 필터(216)에 공급한다.
루프 필터(216)는 공급된 재구성 화상에 대하여 디블록 필터 처리나 적응 루프 필터 처리 등을 포함하는 루프 필터 처리를 적절히 실시해서 복호 화상을 생성한다. 예를 들어, 루프 필터(216)는 재구성 화상에 대하여 디블록 필터 처리를 행함으로써, 블록 노이즈를 제거한다. 또한, 예를 들어 루프 필터(216)는 그 디블록 필터 처리 결과(블록 노이즈의 제거가 행해진 재구성 화상)에 대하여 위너 필터(Wiener Filter)를 사용해서 루프 필터 처리를 행함으로써 화질 개선을 행한다.
또한, 루프 필터(216)가 행하는 필터 처리의 종류는 임의이고, 상술한 것 이외의 필터 처리를 행해도 된다. 또한, 루프 필터(216)가, 화상 부호화 장치로부터 공급된 필터 계수를 사용해서 필터 처리를 행하도록 해도 된다. 또한, 루프 필터(216)가, 이러한 필터 처리를 생략하고, 입력된 데이터를 필터 처리하지 않고 출력할 수도 있다.
루프 필터(216)는 필터 처리 결과인 복호 화상(또는 재구성 화상)을 화면 재배열 버퍼(217) 및 프레임 메모리(219)에 공급한다.
화면 재배열 버퍼(217)는 복호 화상에 대해서 프레임 순서의 재배열을 행한다. 즉, 화면 재배열 버퍼(217)는, 화면 재배열 버퍼(112)에 의해 부호화 순으로 재배열된 각 프레임의 화상을, 원래의 표시 순으로 재배열한다. 즉, 화면 재배열 버퍼(217)는 부호화 순으로 공급되는 각 프레임의 복호 화상의 화상 데이터를, 그 순으로 기억하고, 부호화 순으로 기억한 각 프레임의 복호 화상의 화상 데이터를, 표시 순으로 판독해서 D/A 변환부(218)에 공급한다. D/A 변환부(218)는 화면 재배열 버퍼(217)로부터 공급된 각 프레임의 복호 화상(디지털 데이터)을 D/A 변환하고, 아날로그 데이터로서, 도시하지 않은 디스플레이에 출력하여, 표시시킨다.
프레임 메모리(219)는 공급되는 복호 화상을 기억하고, 소정의 타이밍에 있어서, 또는 인트라 예측부(221)나 인터 예측부(222) 등의 외부의 요구에 기초하여, 기억하고 있는 복호 화상을 참조 화상으로서, 선택부(220)를 통해서 인트라 예측부(221)나 인터 예측부(222)에 공급한다.
인트라 예측부(221)에는, 인트라 예측 모드 정보 등이 가역 복호부(212)로부터 적절히 공급된다. 인트라 예측부(221)는 인트라 예측부(124)에 있어서 사용된 인트라 예측 모드(최적 인트라 예측 모드)에서 인트라 예측을 행하여, 예측 화상을 생성한다. 그 때, 인트라 예측부(221)는 선택부(220)를 통해서 프레임 메모리(219)로부터 공급되는 재구성 화상의 화상 데이터를 사용해서 인트라 예측을 행한다. 즉, 인트라 예측부(221)는 이 재구성 화상을 참조 화상(주변 화소)으로서 이용한다. 인트라 예측부(221)는 생성된 예측 화상을 예측 화상 선택부(223)에 공급한다.
인터 예측부(222)에는, 최적 예측 모드 정보나 움직임 정보 등이 가역 복호부(212)로부터 적절히 공급된다. 인터 예측부(222)는 가역 복호부(212)로부터 취득된 최적 예측 모드 정보가 나타내는 인터 예측 모드(최적 인터 예측 모드)에서, 프레임 메모리(219)로부터 취득한 복호 화상(참조 화상)을 사용해서 인터 예측을 행하여, 예측 화상을 생성한다.
예측 화상 선택부(223)는 인트라 예측부(221)로부터 공급되는 예측 화상 또는 인터 예측부(222)로부터 공급되는 예측 화상을, 연산부(215)에 공급한다. 그리고, 연산부(215)에 있어서는, 그 예측 화상과 역직교 변환부(214)로부터의 복호 잔차 데이터(차분 화상 정보)가 가산되어 재구성 화상이 얻어진다.
또한, 프레임 메모리(219)는, 기억하고 있는 베이스 레이어 복호 화상을 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)에 공급한다.
<인핸스먼트 레이어 화상 복호부>
도 46은 도 44의 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)의 주요 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 46에 도시된 바와 같이, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 도 45의 베이스 레이어 화상 복호부(202)와 기본적으로 마찬가지의 구성을 갖는다.
즉, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 도 46에 도시된 바와 같이, 축적 버퍼(231), 가역 복호부(232), 역양자화부(233), 역직교 변환부(234), 연산부(235), 루프 필터(236), 화면 재배열 버퍼(237) 및 D/A 변환부(238)를 갖는다. 또한, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 프레임 메모리(239), 선택부(240), 인트라 예측부(241), 인터 예측부(242) 및 예측 화상 선택부(243)를 갖는다.
이들 축적 버퍼(231) 내지 예측 화상 선택부(243)는 도 45의 축적 버퍼(211) 내지 예측 화상 선택부(223)에 대응하고, 각각 대응되는 처리부와 마찬가지의 처리를 행한다. 단, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)의 각 부는, 베이스 레이어가 아닌, 인핸스먼트 레이어 화상 정보의 부호화에 관한 처리를 행한다. 따라서, 축적 버퍼(231) 내지 예측 화상 선택부(243)의 처리의 설명으로서, 상술한 도 45의 축적 버퍼(211) 내지 예측 화상 선택부(223)에 관한 설명을 적용할 수 있지만, 그 경우, 처리하는 데이터는, 베이스 레이어의 데이터가 아닌, 인핸스먼트 레이어의 데이터인 것으로 할 필요가 있다. 또한, 데이터의 입력원이나 출력처의 처리부는, 적절히 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)의, 대응하는 처리부로 바꿔 읽을 필요가 있다.
또한, 프레임 메모리(239)는 베이스 레이어 화상 복호부(202)로부터 공급되는 베이스 레이어 복호 화상을 취득하여, 예를 들어 롱 텀 참조 프레임 등으로서 기억한다. 이 베이스 레이어 복호 화상은, 인트라 예측부(241)나 인터 예측부(242)에 의한 예측 처리에 있어서, 예를 들어 레이어 간 예측의 참조 화상으로서 이용된다.
인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는, 헤더 정보 해석부(251) 및 예측 제어부(252)를 더 갖는다.
가역 복호부(232)는 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림으로부터, 예를 들어 시퀀스 파라미터 세트(SPS)나 슬라이스 헤더 등의 헤더 정보를 취득한다. 이 헤더 정보에는, 부호화측으로부터 전송된 레이어 간 예측에 관한 정보가 포함되어 있을 가능성이 있다. 가역 복호부(232)는 그 헤더 정보를 헤더 정보 해석부(251)에 공급한다.
헤더 정보 해석부(251)는 가역 복호부(232)로부터 공급되는 헤더 정보를 취득하면, 그 헤더 정보를 해석한다. 헤더 정보 해석부(251)는, 예를 들어 제1 실시 형태에 있어서 설명한 제어 방법에 따른 방법으로 헤더 정보를 해석함으로써, 그 헤더 정보로부터 레이어 간 예측에 관한 정보를 얻는다. 이 레이어 간 예측에 관한 정보는, 부호화측(예를 들어 화상 부호화 장치(100))으로부터 전송된 정보이며, 부호화 시에 행해진 레이어 간 예측에 관한 정보이다. 따라서, 복호측(화상 복호 장치(200))에 있어서도, 이 정보에 기초하여 레이어 간 예측을 제어함으로써, 부호화 시와 마찬가지로 레이어 간 예측을 행할 수 있고, 정확하게 복호를 행할 수 있다.
따라서, 예측 제어부(252)는 헤더 정보 해석부(251)에 의해 행해진 해석 결과에 기초하여, 인트라 예측부(241) 또는 인터 예측부(242)에 있어서 행해지는 레이어 간 예측을 제어한다.
이상과 같이, 화상 복호 장치(200)는 제1 실시 형태에 있어서 설명한 제어에 의한 부호화 효율의 개선을 실현할 수 있다.
<헤더 정보 생성부>
도 47은 도 46의 헤더 정보 해석부(251)가 갖는 기능 블록의 구성예를 도시하는 도면이다. 헤더 정보 해석부(251)에 있어서, 예를 들어 CPU가 ROM 등으로부터 판독한 프로그램을 RAM을 사용해서 실행하는 등, 상술한 처리가 실행됨으로써, 도 47에 도시되는 각종 기능 블록이 실현된다.
도 47에 도시된 바와 같이, 헤더 정보 해석부(251)는 슬라이스 헤더 해석부(261), 시퀀스 파라미터 세트 해석부(262) 및 레이어 간 참조 픽처 세트 해석부(263)를 갖는다.
슬라이스 헤더 해석부(261)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더를 해석한다. 시퀀스 파라미터 세트 해석부(262)는, 커런트 슬라이스가 속하는 시퀀스(커런트 시퀀스라고도 함)의 시퀀스 파라미터 세트(SPS)를 해석한다. 레이어 간 참조 픽처 세트 해석부(263)는, 시퀀스 파라미터 세트 해석부(262)에 있어서 정의되는 각 레이어 간 참조 픽처 세트를 구성하는 파라미터를 해석한다.
슬라이스 헤더 해석부(261)는 종속 판정부(271), 슬라이스 타입 판정부(272), 레이어 판정부(273), 참조 레이어 수 판정부(274), 레이어 간 예측 가부 판정부(275), 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부(276), 세트 수 판정부(277), 레이어 간 예측 관련 신택스 해석부(278), 파라미터 세트 해석부(279) 및 인덱스 해석부(280)를 갖는다.
종속 판정부(271)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더가 다른 슬라이스에 종속되는지 여부를 판정한다. 슬라이스 타입 판정부(272)는 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입을 판정한다. 레이어 판정부(273)는 커런트 슬라이스의 레이어에 관한 판정을 행한다. 참조 레이어 수 판정부(274)는 참조 레이어 수에 관한 판정을 행한다. 레이어 간 예측 가부 판정부(275)는 레이어 간 예측이 가능한지 여부를 판정한다. 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부(276)는 사전에 정의된 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용할지 여부를 판정한다. 세트 수 판정부(277)는 레이어 간 참조 픽처 세트의 수를 판정한다. 레이어 간 예측 관련 신택스 해석부(278)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 해석에 관한 처리를 행한다. 파라미터 세트 해석부(279)는 레이어 간 참조 픽처 세트의 해석에 관한 처리를 행한다. 인덱스 해석부(280)는 레이어 간 참조 픽처 세트를 지정하는 인덱스의 해석에 관한 처리를 행한다.
레이어 간 예측 관련 신택스 해석부(278)는 레이어 간 예측 가부 정보 해석부(281), 참조 레이어 수 정보 해석부(282), 참조 레이어 지정 정보 해석부(283) 및 인터 예측 가부 정보 해석부(284)를 갖는다.
레이어 간 예측 가부 정보 해석부(281)는 레이어 간 예측 가부 정보의 해석에 관한 처리를 행한다. 참조 레이어 수 정보 해석부(282)는 참조 레이어 수 정보의 해석에 관한 처리를 행한다. 참조 레이어 지정 정보 해석부(283)는 참조 레이어 지정 정보의 해석에 관한 처리를 행한다. 인터 예측 가부 정보 해석부(284)는 인터 예측 가부 정보의 해석에 관한 처리를 행한다.
시퀀스 파라미터 세트 해석부(262)는 세트 수 정보 해석부(285) 및 파라미터 세트 해석부(286)를 갖는다.
세트 수 정보 해석부(285)는 시퀀스 파라미터 세트에 있어서 정의하는 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)의 수를 나타내는 세트 수 정보를 해석한다. 파라미터 세트 해석부(286)는 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)를 해석한다.
레이어 간 참조 픽처 세트 해석부(263)는 참조 레이어 수 정보 해석부(287) 및 참조 레이어 지정 정보 해석부(288)를 갖는다.
참조 레이어 수 정보 해석부(287)는 참조 레이어 수 정보 해석부(282)와 마찬가지의 처리를 행하는 처리부이며, 그 레이어 간 참조 픽처 세트에 있어서의 참조 레이어 수 정보를 해석한다. 참조 레이어 지정 정보 해석부(288)는 참조 레이어 지정 정보 해석부(283)와 마찬가지의 처리를 행하는 처리부이며, 그 레이어 간 참조 픽처 세트에 있어서 지정하는 참조 레이어를 모두 나타내는 참조 레이어 지정 정보를 해석한다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이, 레이어 간 예측에 관한 정보의 제어 방법으로서 복수의 방법이 있고, 또한 그것들을 조합하여 사용할 수도 있다. 따라서, 도 47에 도시되는 기능 블록 중, 채용하는 제어 방법 또는 그 조합에 있어서 불필요한 기능 블록은 적절히 생략할 수 있다.
<화상 복호 처리의 흐름>
이어서, 이상과 같은 화상 복호 장치(200)에 의해 실행되는 각 처리의 흐름에 대해서 설명한다. 먼저, 도 48의 흐름도를 참조하여, 화상 복호 처리의 흐름의 예를 설명한다.
화상 복호 처리가 개시되면, 스텝 S201에 있어서, 화상 복호 장치(200)의 역다중화부(201)는 부호화측으로부터 전송되는 계층 화상 부호화 스트림을 레이어마다 역다중화한다.
스텝 S202에 있어서, 베이스 레이어 화상 복호부(202)는 스텝 S201의 처리에 의해 추출된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 복호한다. 베이스 레이어 화상 복호부(202)는, 이 복호에 의해 생성된 베이스 레이어 화상의 데이터를 출력한다.
스텝 S203에 있어서, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는 스텝 S201의 처리에 의해 추출된 인핸스먼트 레이어 화상 부호화 스트림을 복호한다. 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)는, 이 복호에 의해 생성된 인핸스먼트 레이어 화상의 데이터를 출력한다.
스텝 S203의 처리가 종료되면, 화상 복호 장치(200)는 화상 복호 처리를 종료한다. 이러한 화상 복호 처리에 의해 1 픽처가 처리된다. 따라서, 화상 복호 장치(200)는 이러한 화상 복호 처리를 계층화된 동화상 데이터의 각 픽처에 대해서 반복하여 실행한다.
<베이스 레이어 복호 처리의 흐름>
이어서, 도 48의 스텝 S202에 있어서 실행되는 베이스 레이어 복호 처리의 흐름의 예를, 도 49의 흐름도를 참조하여 설명한다.
베이스 레이어 복호 처리가 개시되면, 스텝 S221에 있어서, 베이스 레이어 화상 복호부(202)의 축적 버퍼(211)는 전송되어 온 베이스 레이어 부호화 스트림을 축적한다. 스텝 S222에 있어서, 가역 복호부(212)는 축적 버퍼(211)로부터 공급되는 베이스 레이어 부호화 스트림을 복호한다. 즉, 가역 부호화부(116)에 의해 부호화된 I 슬라이스, P 슬라이스, 및 B 슬라이스 등의 화상 데이터가 복호된다. 이때, 헤더 정보 등의 비트 스트림에 포함된 화상 데이터 이외의 각종 정보도 복호된다.
스텝 S223에 있어서, 역양자화부(213)는 스텝 S222의 처리에 의해 얻어진, 양자화된 계수를 역양자화한다.
스텝 S224에 있어서, 역직교 변환부(214)는 스텝 S223에 있어서 역양자화된 계수를 역직교 변환한다.
스텝 S225에 있어서, 인트라 예측부(221) 및 인터 예측부(222)는 예측 처리를 행하여, 예측 화상을 생성한다. 즉, 가역 복호부(212)에 있어서 판정된, 부호화 시에 적용된 예측 모드에서 예측 처리가 행해진다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 부호화 시에 인트라 예측이 적용된 경우, 인트라 예측부(221)가 부호화 시에 최적이 된 인트라 예측 모드에서 예측 화상을 생성한다. 또한, 예를 들어 부호화 시에 인터 예측이 적용된 경우, 인터 예측부(222)가 부호화 시에 최적이 된 인터 예측 모드에서 예측 화상을 생성한다.
스텝 S226에 있어서, 연산부(215)는 스텝 S225에 있어서 역직교 변환되어서 얻어진 차분 화상에, 스텝 S226에 있어서 생성된 예측 화상을 가산한다. 이에 의해 재구성 화상의 화상 데이터가 얻어진다.
스텝 S227에 있어서, 루프 필터(216)는 스텝 S227의 처리에 의해 얻어진 재구성 화상의 화상 데이터에 대하여 디블록 필터 처리나 적응 루프 필터 처리 등을 포함하는 루프 필터 처리를 적절히 행한다.
스텝 S228에 있어서, 화면 재배열 버퍼(217)는, 스텝 S227에 있어서 필터 처리된 재구성 화상의 각 프레임의 재배열을 행한다. 즉, 부호화 시에 재배열된 프레임의 순서가, 원래 표시의 순서로 재배열된다.
스텝 S229에 있어서, D/A 변환부(218)는 스텝 S228에 있어서 프레임의 순서가 재배열된 화상을 D/A 변환한다. 이 화상이 도시하지 않은 디스플레이에 출력되어, 화상이 표시된다.
스텝 S230에 있어서, 프레임 메모리(219)는 스텝 S227의 처리에 의해 얻어진 복호 화상이나 스텝 S226의 처리에 의해 얻어진 재구성 화상 등의 데이터를 기억한다.
스텝 S231에 있어서, 프레임 메모리(219)는 이상과 같은 베이스 레이어의 복호 처리에 있어서 얻어진 베이스 레이어 복호 화상을, 인핸스먼트 레이어의 복호 처리에 공급한다.
스텝 S231의 처리가 종료되면, 베이스 레이어 복호 처리가 종료되고, 처리는 도 48로 복귀된다.
<인핸스먼트 레이어 복호 처리의 흐름>
이어서, 도 48의 스텝 S203에 있어서 실행되는 인핸스먼트 레이어 복호 처리의 흐름의 예를, 도 50의 흐름도를 참조하여 설명한다.
인핸스먼트 레이어 복호 처리가 개시되면, 인핸스먼트 레이어 화상 복호부(203)의 헤더 정보 해석부(251)는 스텝 S241에 있어서, 가역 복호부(232)에 의해 부호화 스트림으로부터 추출된 헤더 정보를 해석한다. 예측 제어부(252)는 그 해석 결과에 따라서 레이어 간 예측을 제어한다.
스텝 S242에 있어서, 프레임 메모리(239)는 공급된 베이스 레이어 복호 화상을 취득하여, 기억한다. 예를 들어, 프레임 메모리(239)는 이 베이스 레이어 복호 화상을 롱 텀 참조 프레임에 저장한다.
스텝 S243 내지 스텝 S252의 각 처리는, 도 49의 스텝 S221 내지 스텝 S230의 각 처리에 대응하고, 그것들의 처리와 기본적으로 마찬가지로 실행된다. 단, 도 49의 스텝 S221 내지 스텝 S230의 각 처리가 베이스 레이어에 대하여 행해진 것에 반해, 스텝 S243 내지 스텝 S252의 각 처리는, 인핸스먼트 레이어에 대하여 행해진다. 또한, 스텝 S247에 있어서는, 예측 화상을 생성하기 위한 예측 처리로서 레이어 간 예측이 행해지는 경우도 있다.
스텝 S252의 처리가 종료되면, 인핸스먼트 레이어 복호 처리가 종료되고, 처리는 도 48로 복귀된다.
<레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리의 흐름>
헤더 정보 해석부(251) 및 예측 제어부(252)는 도 50의 스텝 S241에 있어서 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리를 행하고, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이, 헤더 정보(슬라이스 헤더)에 포함되는 레이어 간 예측에 관한 정보의 해석과 레이어 간 예측의 제어를 행한다.
이어서, 도 51의 흐름도를 참조하여, 그 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리의 흐름의 예를 설명한다. 도 51에 있어서는, 제1 실시 형태의 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 조합한 경우의 처리의 흐름을 설명한다.
레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리가 개시되면, 종속 판정부(271)는 스텝 S261에 있어서, 슬라이스 헤더에 포함되는 종속 정보(dependent_slice_segment_flag)의 값을 해석하여, 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더가 다른 슬라이스에 종속되는지 여부를 판정한다. 독립되어 있다(!dependent_slice_segment_flag)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S262로 진행된다.
스텝 S262에 있어서, 슬라이스 타입 판정부(272)는 슬라이스 헤더에 포함되는 슬라이스 타입(slice_type)을 해석하여, 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스인지 여부를 판정한다. 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스(slice_type==P || slice_type==B)라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S263으로 진행된다.
스텝 S263에 있어서, 레이어 판정부(273)는 슬라이스 헤더에 포함되는 레이어 정보(nuh_layer_id)와, 비디오 파라미터 세트(VPS)에 포함되는 커런트 슬라이스의 레이어에 관한 참조 레이어 정보(NumDirectRefLayers[nuh_layer_id])를 해석하고, 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 레이어 1 이상까지 참조할 수 있다고 규정되어 있는지 여부가 판정된다. 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 레이어 1 이상까지 참조할 수 있다고 규정되어 있다(nuh_layer_id>0 && NumDirectRefLayers[nuh_layer_id]>0)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S264로 진행된다.
스텝 S264에 있어서, 레이어 간 예측 가부 정보 해석부(281)는 슬라이스 헤더에 포함되는 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)를 취득한다.
스텝 S265에 있어서, 참조 레이어 수 정보 해석부(282)는 슬라이스 헤더에 포함되는 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)를 취득한다.
스텝 S266에 있어서, 인터 예측 가부 정보 해석부(284)는 슬라이스 헤더에 포함되는 인터 예측 가부 정보(inter_layer_sample_pred_only_flag)를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 인터 예측 가부 정보(inter_layer_sample_pred_only_flag)를 취득한다.
스텝 S267에 있어서, 참조 레이어 수 판정부(274)는 비디오 파라미터 세트(VPS)에 포함되는 커런트 슬라이스의 레이어에 관한 참조 레이어 정보(NumDirectRefLayers [nuh_layer_id])와 슬라이스 헤더에 포함되는 액티브 레이어 수 정보(!=NumActiveRefLayerPics)를 해석하고, 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어의 수와 슬라이스 헤더에서 규정된 참조 레이어의 수가 서로 동일한지 여부가 판정된다. 서로 동일하지 않다(NumDirectRefLayers [nuh_layer_id]!=NumActiveRefLayerPics)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S268로 진행된다.
스텝 S268에 있어서, 참조 레이어 지정 정보 해석부(283)는 슬라이스 헤더에 포함되는 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 취득한다. 스텝 S268의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S269로 진행된다.
또한, 스텝 S267에 있어서, 비디오 파라미터 세트(VPS)에서 규정된 참조 레이어의 수와 슬라이스 헤더에서 규정된 참조 레이어의 수가 서로 동일하다고 판정된 경우, 스텝 S268의 처리가 생략되고, 처리는 스텝 S269로 진행된다.
스텝 S269에 있어서, 예측 제어부(252)는 헤더 정보 해석부(251)가 레이어 간 예측에 관한 정보로서 이상과 같이 취득한 각 파라미터에 기초하여 레이어 간 예측을 제어한다. 스텝 S269의 처리가 종료되면, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리가 종료된다.
또한, 스텝 S261에 있어서 커런트 슬라이스의 슬라이스 헤더가 다른 슬라이스에 종속된다고 판정된 경우, 스텝 S262에 있어서 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 I 슬라이스라고 판정된 경우 및, 스텝 S263에 있어서 커런트 슬라이스의 레이어가 베이스 레이어이거나, 또는 비디오 파라미터 세트(VPS)에 있어서 레이어 1 이상까지 참조할 수 있다고 규정되어 있지 않다고 판정된 경우, 부호화에 있어서 레이어 간 예측은 행하여지지 않고 있으므로, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리가 종료된다.
이상과 같이 각 처리를 실행함으로써, 화상 복호 장치(200)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송의 억제를 실현하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
또한, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법만을 행하는 경우, 도 51의 스텝 S267의 처리를 생략하도록 하면 된다. 또한, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법만을 행하는 경우, 도 51의 스텝 S262의 처리를 생략하도록 하면 된다.
<레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리의 흐름 2>
이어서, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리의 다른 예로서, 도 52의 흐름도를 참조하여, 제1 실시 형태의 <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법과, <참조 패턴의 사전 정의>에 있어서 설명한 방법을 조합한 경우의 예를 설명한다.
레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리가 개시되면, 세트 수 정보 해석부(285)는 스텝 S281에 있어서, 시퀀스 파라미터 세트의 세트 수 정보(num_inter_layer_ref_pic_sets)를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 세트 수 정보(num_inter_layer_ref_pic_sets)를 취득한다.
스텝 S282에 있어서, 파라미터 세트 해석부(286)는 시퀀스 파라미터 세트의 레이어 간 참조 픽처 세트(inter_layer_ref_pic_set(i))를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 레이어 간 참조 픽처 세트(inter_layer_ref_pic_set(i))를 취득한다.
스텝 S283에 있어서, 참조 레이어 수 정보 해석부(287)는 각 레이어 간 참조 픽처 세트의 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 참조 레이어 수 정보(num_inter_layer_ref_pics_minus1)를 취득한다.
스텝 S284에 있어서, 참조 레이어 지정 정보 해석부(288)는 각 레이어 간 참조 픽처 세트의 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 참조 레이어 지정 정보(inter_layer_pred_layer_idc[i])를 취득한다.
스텝 S285에 있어서, 슬라이스 타입 판정부(272) 및 레이어 판정부(273)는 슬라이스 헤더에 포함되는 커런트 슬라이스의 레이어 정보(Layer_id)와 슬라이스 타입(slice_type)을 해석하고, 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며, 또한 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스인지 여부를 판정한다. 커런트 슬라이스의 레이어가 인핸스먼트 레이어이며(Layer_id>0), 또한 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스 또는 B 슬라이스(slice_type==P || slice_type==B)라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S286으로 진행된다.
스텝 S286에 있어서, 레이어 간 예측 가부 정보 해석부(281)는 슬라이스 헤더에 포함되는 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)를 해석하고, 레이어 간 예측에 관한 정보로서, 그 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)를 취득한다. 그리고, 레이어 간 예측 가부 판정부(275)는 그 레이어 간 예측 가부 정보(inter_layer_pred_enabled_flag)에 기초하여, 커런트 슬라이스에 있어서 비디오 파라미터 세트(VPS)의 신택스로부터 레이어 간 예측이 가능한지 여부를 판정한다. 가능하다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S287로 진행된다.
스텝 S287에 있어서, 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부(276)는 슬라이스 헤더에 포함되는 레이어 간 참조 픽처 세트 가부 정보(inter_layer_ref_pic_set_sps_flag)의 값에 기초하여, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 파라미터, 즉 레이어 간 참조 픽처 세트로부터 예측할지 여부를 판정한다. 예측한다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S288로 진행된다.
스텝 S288에 있어서, 세트 수 판정부(277)는 스텝 S281에 있어서 취득한 세트 수(num_inter_layer_ref_pic_sets)에 기초하여, 레이어 간 참조 픽처 세트가 복수 존재하는지 여부를 판정한다. 복수 존재한다(num_inter_layer_ref_pic_sets>1)고 판정된 경우, 처리는 스텝 S289로 진행된다.
스텝 S289에 있어서, 인덱스 해석부(280)는 슬라이스 헤더에 포함되는 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)를 해석하고, 그 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)를 취득한다. 인덱스 해석부(280)는 그 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)에 의해 레이어 간 참조 픽처 세트를 지정한다. 스텝 S289의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S292로 진행된다.
또한, 스텝 S288에 있어서, 레이어 간 참조 픽처 세트가 단수라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S290으로 진행된다.
스텝 S290에 있어서, 인덱스 해석부(280)는 인덱스(inter_layer_ref_pic_set_idx)의 해석을 생략한다. 이 경우, 인덱스가 없어도 0번째의 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)밖에 존재하지 않기 때문에, 인덱스 해석부(280)는 인덱스 없이 0번째의 레이어 간 참조 픽처 세트를 지정한다. 스텝 S290의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S292로 진행된다.
또한, 스텝 S287에 있어서, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 파라미터, 즉, 레이어 간 참조 픽처 세트를 이용하지 않는다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S291로 진행된다.
스텝 S291에 있어서 파라미터 세트 해석부(279)는 슬라이스 헤더에 포함되는 커런트 픽처 전용의 파라미터 세트(커런트 픽처 전용의 레이어 간 참조 픽처 세트)(inter_layer_ref_pic_set(num_inter_layer_ref_pic_sets))를 취득한다. 스텝 S291의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S292로 진행된다.
스텝 S292에 있어서, 예측 제어부(252)는 이상과 같이 설정한 파라미터 세트(레이어 간 참조 픽처 세트)에 기초하여, 레이어 간 예측을 제어한다. 스텝 S292의 처리가 종료되면, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 해석 처리가 종료된다.
또한, 스텝 S285에 있어서, 레이어 판정부(273)가 커런트 슬라이스의 레이어가 베이스 레이어라고 판정하거나, 또는 커런트 슬라이스의 슬라이스 타입이 I 슬라이스라고 판정된 경우, 또는 스텝 S286에 있어서, 커런트 슬라이스에서 비디오 파라미터 세트(VPS)의 신택스로부터 레이어 간 예측이 가능하지 않다고 판정된 경우, 레이어 간 예측은 행하여지지 않으므로, 레이어 간 예측 관련 헤더 정보 생성 처리가 종료된다.
이상과 같이 각 처리를 실행함으로써, 화상 복호 장치(200)는 레이어 간 예측에 관한 정보의 불필요한 전송의 억제를 실현하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
또한, 도 52의 예에 있어서는, 도 51의 스텝 S267의 처리 같은 참조 레이어 수의 비교를 시맨틱스에 있어서 행하도록 하고 있기 때문에, 그 설명을 생략하고 있다. 물론, 도 52와 마찬가지로 신택스에 의해 이 비교를 행하도록 해도 된다.
또한, <슬라이스 타입에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 생략할 경우, 도 52의 스텝 S285의 처리를 생략하도록 하면 된다. 또한, <참조 레이어 수에 따른 제어>에 있어서 설명한 방법을 생략할 경우, 도 52의 스텝 S284 또는 스텝 S291의 처리에 있어서, 도 51의 스텝 S267의 처리와 같은 참조 레이어 수의 비교를 행하지 않도록 하면 된다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이 레이어 간 예측에 관한 정보의 전송을 제어할 수 있으면 되므로, 화상 복호 장치(200)의 구성이나, 화상 복호 처리의 처리 내용은, 상술한 예에 한정되지 않는다.
본 기술의 적용 범위는, 스케일러블한 부호화·복호 방식에 기초하는 모든 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 적용할 수 있다.
또한, 본 기술은, 예를 들어 MPEG, H.26x 등과 같이, 이산 코사인 변환 등의 직교 변환과 움직임 보상에 의해 압축된 화상 정보(비트 스트림)를 위성 방송, 케이블 텔레비전, 인터넷 또는 휴대 전화기 등의 네트워크 미디어를 통해서 수신할 때 사용되는 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 적용할 수 있다. 또한, 본 기술은 광, 자기 디스크 및 플래시 메모리와 같은 기억 미디어 상에서 처리할 때 사용되는 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 적용할 수 있다.
<4. 제4 실시 형태>
<다시점 화상 부호화·다시점 화상 복호에 대한 적용>
상술한 일련의 처리는, 다시점 화상 부호화·다시점 화상 복호에 적용할 수 있다. 도 53은 다시점 화상 부호화 방식의 일례를 도시한다.
도 53에 도시된 바와 같이, 다시점 화상은, 복수의 시점(뷰(view))의 화상을 포함한다. 이 다시점 화상의 복수의 뷰는, 다른 뷰의 정보를 이용하지 않고 자신의 뷰 화상만을 사용해서 부호화·복호를 행하는 베이스 뷰와, 다른 뷰의 정보를 이용해서 부호화·복호를 행하는 논베이스 뷰로 이루어진다. 논베이스 뷰의 부호화·복호는, 베이스 뷰의 정보를 이용하도록 해도 되고, 다른 논베이스 뷰의 정보를 이용하도록 해도 된다.
즉, 다시점 화상 부호화·복호에 있어서의 뷰 간의 참조 관계는, 계층 화상 부호화·복호에 있어서의 레이어 간의 참조 관계와 마찬가지이다. 따라서, 도 53과 같은 다시점 화상의 부호화·복호에 있어서, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 계층 부호화·계층 복호에 대한 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<다시점 화상 부호화 장치>
도 54는 상술한 다시점 화상 부호화를 행하는 다시점 화상 부호화 장치를 도시하는 도면이다. 도 54에 도시된 바와 같이, 다시점 화상 부호화 장치(600)는 부호화부(601), 부호화부(602) 및 다중화부(603)를 갖는다.
부호화부(601)는 베이스 뷰 화상을 부호화하고, 베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 생성한다. 부호화부(602)는 논베이스 뷰 화상을 부호화하고, 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 생성한다. 다중화부(603)는 부호화부(601)에 있어서 생성된 베이스 뷰 화상 부호화 스트림과, 부호화부(602)에 있어서 생성된 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 다중화하고, 다시점 화상 부호화 스트림을 생성한다.
이러한 다시점 화상 부호화 장치(600)에 있어서, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 계층 부호화에 대한 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<다시점 화상 복호 장치>
도 55는 상술한 다시점 화상 복호를 행하는 다시점 화상 복호 장치를 도시하는 도면이다. 도 55에 도시된 바와 같이, 다시점 화상 복호 장치(610)는 역다중화부(611), 복호부(612) 및 복호부(613)를 갖는다.
역다중화부(611)는 베이스 뷰 화상 부호화 스트림과 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림이 다중화된 다시점 화상 부호화 스트림을 역다중화하고, 베이스 뷰 화상 부호화 스트림과, 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 추출한다. 복호부(612)는 역다중화부(611)에 의해 추출된 베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 복호하여, 베이스 뷰 화상을 얻는다. 복호부(613)는 역다중화부(611)에 의해 추출된 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 복호하여, 논베이스 뷰 화상을 얻는다.
이 다시점 화상 복호 장치(610)에 있어서, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 계층 복호에 대한 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<5. 제5 실시 형태>
<컴퓨터>
상술한 일련의 처리는, 하드웨어에 의해 실행시킬 수도 있고, 소프트웨어에 의해 실행시킬 수도 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행하는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이 컴퓨터에 인스톨된다. 여기서 컴퓨터에는, 전용의 하드웨어에 내장되어 있는 컴퓨터나, 각종 프로그램을 인스톨함으로써, 각종 기능을 실행하는 것이 가능한, 예를 들어 범용의 퍼스널 컴퓨터 등이 포함된다.
도 56은 상술한 일련의 처리를 프로그램에 의해 실행하는 컴퓨터 하드웨어의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 56에 도시되는 컴퓨터(800)에 있어서, CPU(Central Processing Unit)(801), ROM(Read Only Memory)(802), RAM(Random Access Memory)(803)은, 버스(804)를 통해서 서로 접속되어 있다.
버스(804)에는 또한, 입출력 인터페이스(810)도 접속되어 있다. 입출력 인터페이스(810)에는 입력부(811), 출력부(812), 기억부(813), 통신부(814) 및 드라이브(815)가 접속되어 있다.
입력부(811)는, 예를 들어 키보드, 마우스, 마이크로폰, 터치 패널, 입력 단자 등으로 이루어진다. 출력부(812)는, 예를 들어 디스플레이, 스피커, 출력 단자 등으로 이루어진다. 기억부(813)는, 예를 들어 하드 디스크, RAM 디스크, 불휘발성이 메모리 등으로 이루어진다. 통신부(814)는, 예를 들어 네트워크 인터페이스로 이루어진다. 드라이브(815)는 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 미디어(821)를 구동한다.
이상과 같이 구성되는 컴퓨터에서는, CPU(801)가, 예를 들어 기억부(813)에 기억되어 있는 프로그램을, 입출력 인터페이스(810) 및 버스(804)를 통하여, RAM(803)에 로드해서 실행함으로써, 상술한 일련의 처리가 행해진다. RAM(803)에는 또한, CPU(801)가 각종 처리를 실행하는 데 있어서 필요한 데이터 등도 적절히 기억된다.
컴퓨터(CPU(801))가 실행하는 프로그램은, 예를 들어 패키지 미디어 등으로서의 리무버블 미디어(821)에 기록해서 적용할 수 있다. 그 경우, 프로그램은 리무버블 미디어(821)를 드라이브(815)에 장착함으로써, 입출력 인터페이스(810)를 통하여, 기억부(813)에 인스톨할 수 있다.
또한, 이 프로그램은 로컬에리어 네트워크, 인터넷, 디지털 위성 방송 등의 유선 또는 무선의 전송 매체를 통해서 제공할 수도 있다. 그 경우, 프로그램은 통신부(814)에서 수신하여, 기억부(813)에 인스톨할 수 있다.
그 밖에 이 프로그램은, ROM(802)이나 기억부(813)에 미리 인스톨해 둘 수도 있다.
또한, 컴퓨터가 실행하는 프로그램은, 본 명세서에서 설명하는 순서에 따라서 시계열로 처리가 행해지는 프로그램이어도 되고, 병렬로, 또는 호출이 행해졌을 때 등의 필요한 타이밍에 처리가 행해지는 프로그램이어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기록 매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 스텝은, 기재된 순서에 따라서 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 또는 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.
또한, 본 명세서에 있어서, 시스템이란, 복수의 구성 요소(장치, 모듈(부품) 등)의 집합을 의미하고, 모든 구성 요소가 동일 하우징 중에 있는지 여부는 상관하지 않는다. 따라서, 별개의 하우징에 수납되어 네트워크를 통해서 접속되어 있는 복수의 장치 및, 하나의 하우징 내에 복수의 모듈이 수납되어 있는 하나의 장치는, 모두 시스템이다.
또한, 이상에 있어서, 하나의 장치(또는 처리부)로서 설명한 구성을 분할하여, 복수의 장치(또는 처리부)로서 구성하도록 해도 된다. 반대로, 이상에 있어서 복수의 장치(또는 처리부)로서 설명한 구성을 통합해서 하나의 장치(또는 처리부)로서 구성되도록 해도 된다. 또한, 각 장치(또는 각 처리부)의 구성에 상술한 것 이외의 구성을 부가하도록 해도 물론 된다. 또한, 시스템 전체적인 구성이나 동작이 실질적으로 동일하면, 어떤 장치(또는 처리부)의 구성의 일부를 다른 장치(또는 다른 처리부)의 구성에 포함하도록 해도 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
예를 들어, 본 기술은 하나의 기능을, 네트워크를 통해서 복수의 장치로 분담, 공동으로 처리하는 클라우드 컴퓨팅의 구성을 취할 수 있다.
또한, 상술한 흐름도에서 설명한 각 스텝은, 하나의 장치로 실행하는 것 외에, 복수의 장치로 분담해서 실행할 수 있다.
또한, 하나의 스텝에 복수의 처리가 포함되는 경우에는, 그 하나의 스텝에 포함되는 복수의 처리는, 하나의 장치로 실행하는 것 외, 복수의 장치로 분담해서 실행할 수 있다.
상술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 예를 들어 위성 방송, 케이블 TV 등의 유선 방송, 인터넷 상에서의 배신 및 셀룰러 통신에 의한 단말기로의 배신 등에 있어서의 송신기 또는 수신기, 광 디스크, 자기 디스크 및 플래시 메모리 등의 매체에 화상을 기록하는 기록 장치, 또는 이들 기억 매체로부터 화상을 재생하는 재생 장치 등의 다양한 전자 기기에 응용될 수 있다. 이하, 4개의 응용예에 대해서 설명한다.
<6. 제6 실시 형태>
<제1 응용예: 텔레비전 수상기 >
도 57은 상술한 실시 형태를 적용한 텔레비전 장치의 개략적인 구성의 일례를 도시하고 있다. 텔레비전 장치(900)는 안테나(901), 튜너(902), 디멀티플렉서(903), 디코더(904), 영상 신호 처리부(905), 표시부(906), 음성 신호 처리부(907), 스피커(908), 외부 인터페이스(I/F)부(909), 제어부(910), 유저 인터페이스(I/F)부(911) 및 버스(912)를 구비한다.
튜너(902)는 안테나(901)를 통해서 수신되는 방송 신호로부터 원하는 채널의 신호를 추출하고, 추출된 신호를 복조한다. 그리고, 튜너(902)는 복조에 의해 얻어진 부호화 비트 스트림을 디멀티플렉서(903)에 출력한다. 즉, 튜너(902)는 화상이 부호화되어 있는 부호화 스트림을 수신하는, 텔레비전 장치(900)에 있어서의 전송부로서의 역할을 갖는다.
디멀티플렉서(903)는 부호화 비트 스트림으로부터 시청 대상의 프로그램 영상 스트림 및 음성 스트림을 분리하고, 분리된 각 스트림을 디코더(904)에 출력한다. 또한, 디멀티플렉서(903)는 부호화 비트 스트림으로부터 EPG(Electronic Program Guide) 등의 보조적인 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 제어부(910)에 공급한다. 또한, 디멀티플렉서(903)는 부호화 비트 스트림이 스크램블되어 있는 경우에는, 디스크램블을 행해도 된다.
디코더(904)는 디멀티플렉서(903)로부터 입력되는 영상 스트림 및 음성 스트림을 복호한다. 그리고, 디코더(904)는 복호 처리에 의해 생성되는 영상 데이터를 영상 신호 처리부(905)에 출력한다. 또한, 디코더(904)는 복호 처리에 의해 생성되는 음성 데이터를 음성 신호 처리부(907)에 출력한다.
영상 신호 처리부(905)는 디코더(904)로부터 입력되는 영상 데이터를 재생하여, 표시부(906)에 영상을 표시시킨다. 또한, 영상 신호 처리부(905)는 네트워크를 통해서 공급되는 애플리케이션 화면을 표시부(906)에 표시시켜도 된다. 또한, 영상 신호 처리부(905)는 영상 데이터에 대해서, 설정에 따라, 예를 들어 노이즈 제거 등의 추가적인 처리를 행해도 된다. 또한, 영상 신호 처리부(905)는, 예를 들어 메뉴, 버튼 또는 커서 등의 GUI(Graphical User Interface)의 화상을 생성하고, 생성된 화상을 출력 화상에 중첩해도 된다.
표시부(906)는 영상 신호 처리부(905)로부터 공급되는 구동 신호에 의해 구동되고, 표시 디바이스(예를 들어, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 또는 OELD(Organic Electro Luminescence Display)(유기 EL 디스플레이) 등)의 영상면 상에 영상 또는 화상을 표시한다.
음성 신호 처리부(907)는 디코더(904)로부터 입력되는 음성 데이터에 대해서 D/A 변환 및 증폭 등의 재생 처리를 행하여, 스피커(908)로부터 음성을 출력시킨다. 또한, 음성 신호 처리부(907)는 음성 데이터에 대해서 노이즈 제거 등의 추가적인 처리를 행해도 된다.
외부 인터페이스부(909)는 텔레비전 장치(900)와 외부 기기 또는 네트워크를 접속하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, 외부 인터페이스부(909)를 통해서 수신되는 영상 스트림 또는 음성 스트림이, 디코더(904)에 의해 복호되어도 된다. 즉, 외부 인터페이스부(909)도 또한, 화상이 부호화되어 있는 부호화 스트림을 수신하는, 텔레비전 장치(900)에 있어서의 전송부로서의 역할을 갖는다.
제어부(910)는 CPU 등의 프로세서, 및 RAM 및 ROM 등의 메모리를 갖는다. 메모리는, CPU에 의해 실행되는 프로그램, 프로그램 데이터, EPG 데이터, 및 네트워크를 통해서 취득되는 데이터 등을 기억한다. 메모리에 의해 기억되는 프로그램은, 예를 들어 텔레비전 장치(900)의 기동 시에 CPU에 의해 읽어들여져, 실행된다. CPU는, 프로그램을 실행함으로써, 예를 들어 유저 인터페이스부(911)로부터 입력되는 조작 신호에 따라, 텔레비전 장치(900)의 동작을 제어한다.
유저 인터페이스부(911)는 제어부(910)와 접속된다. 유저 인터페이스부(911)는, 예를 들어 유저가 텔레비전 장치(900)를 조작하기 위한 버튼 및 스위치, 및 원격 제어 신호의 수신부 등을 갖는다. 유저 인터페이스부(911)는 이들 구성 요소를 통해서 유저에 의한 조작을 검출해서 조작 신호를 생성하고, 생성된 조작 신호를 제어부(910)에 출력한다.
버스(912)는 튜너(902), 디멀티플렉서(903), 디코더(904), 영상 신호 처리부(905), 음성 신호 처리부(907), 외부 인터페이스부(909) 및 제어부(910)를 서로 접속한다.
이렇게 구성된 텔레비전 장치(900)에 있어서, 디코더(904)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 복호 장치(200)의 기능을 갖는다. 그것에 의해, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<제2 응용예: 휴대 전화기>
도 58은 상술한 실시 형태를 적용한 휴대 전화기의 개략적인 구성의 일례를 도시하고 있다. 휴대 전화기(920)는 안테나(921), 통신부(922), 음성 코덱(923), 스피커(924), 마이크로폰(925), 카메라부(926), 화상 처리부(927), 다중 분리부(928), 기록 재생부(929), 표시부(930), 제어부(931), 조작부(932) 및 버스(933)를 구비한다.
안테나(921)는 통신부(922)에 접속된다. 스피커(924) 및 마이크로폰(925)은 음성 코덱(923)에 접속된다. 조작부(932)는 제어부(931)에 접속된다. 버스(933)는 통신부(922), 음성 코덱(923), 카메라부(926), 화상 처리부(927), 다중 분리부(928), 기록 재생부(929), 표시부(930) 및 제어부(931)를 서로 접속한다.
휴대 전화기(920)는 음성 통화 모드, 데이터 통신 모드, 촬영 모드 및 텔레비전 전화 모드를 포함하는 여러가지 동작 모드로, 음성 신호의 송수신, 전자 메일 또는 화상 데이터의 송수신, 화상의 촬상 및 데이터의 기록 등의 동작을 행한다.
음성 통화 모드에 있어서, 마이크로폰(925)에 의해 생성되는 아날로그 음성 신호는 음성 코덱(923)에 공급된다. 음성 코덱(923)은 아날로그 음성 신호를 음성 데이터로 변환하고, 변환된 음성 데이터를 A/D 변환해 압축한다. 그리고, 음성 코덱(923)은 압축 후의 음성 데이터를 통신부(922)에 출력한다. 통신부(922)는 음성 데이터를 부호화 및 변조하여, 송신 신호를 생성한다. 그리고, 통신부(922)는 생성된 송신 신호를, 안테나(921)를 통해서 기지국(도시하지 않음)에 송신한다. 또한, 통신부(922)는 안테나(921)를 통해서 수신되는 무선 신호를 증폭 및 주파수 변환하여, 수신 신호를 취득한다. 그리고, 통신부(922)는 수신 신호를 복조 및 복호해서 음성 데이터를 생성하고, 생성된 음성 데이터를 음성 코덱(923)에 출력한다. 음성 코덱(923)은 음성 데이터를 신장 및 D/A 변환하여, 아날로그 음성 신호를 생성한다. 그리고, 음성 코덱(923)은 생성된 음성 신호를 스피커(924)에 공급해서 음성을 출력시킨다.
또한, 데이터 통신 모드에 있어서, 예를 들어 제어부(931)는, 조작부(932)를 통한 유저에 의한 조작에 따라, 전자 메일을 구성하는 문자 데이터를 생성한다. 또한, 제어부(931)는 문자를 표시부(930)에 표시시킨다. 또한, 제어부(931)는 조작부(932)를 통한 유저로부터의 송신 지시에 따라서 전자 메일 데이터를 생성하고, 생성된 전자 메일 데이터를 통신부(922)에 출력한다. 통신부(922)는 전자 메일 데이터를 부호화 및 변조하여, 송신 신호를 생성한다. 그리고, 통신부(922)는 생성된 송신 신호를, 안테나(921)를 통해서 기지국(도시하지 않음)에 송신한다. 또한, 통신부(922)는 안테나(921)를 통해서 수신되는 무선 신호를 증폭 및 주파수 변환하여, 수신 신호를 취득한다. 그리고, 통신부(922)는 수신 신호를 복조 및 복호해서 전자 메일 데이터를 복원하고, 복원된 전자 메일 데이터를 제어부(931)에 출력한다. 제어부(931)는 표시부(930)에 전자 메일의 내용을 표시시키는 것과 함께, 전자 메일 데이터를 기록 재생부(929)에 공급하여, 그 기억 매체에 기입시킨다.
기록 재생부(929)는 판독 기입 가능한 임의의 기억 매체를 갖는다. 예를 들어, 기억 매체는 RAM 또는 플래시 메모리 등의 내장형 기억 매체여도 되고, 하드 디스크, 자기 디스크, 광자기 디스크, 광 디스크, USB(Universal Serial Bus) 메모리, 또는 메모리 카드 등의 외부 장착형 기억 매체여도 된다.
또한, 촬영 모드에 있어서, 예를 들어 카메라부(926)는 피사체를 촬상해서 화상 데이터를 생성하고, 생성된 화상 데이터를 화상 처리부(927)에 출력한다. 화상 처리부(927)는 카메라부(926)로부터 입력되는 화상 데이터를 부호화하고, 부호화 스트림을 기록 재생부(929)에 공급하여, 그 기억 매체에 기입시킨다.
또한, 화상 표시 모드에 있어서, 기록 재생부(929)는 기억 매체에 기록되어 있는 부호화 스트림을 판독해서 화상 처리부(927)에 출력한다. 화상 처리부(927)는 기록 재생부(929)로부터 입력되는 부호화 스트림을 복호하여, 화상 데이터를 표시부(930)에 공급하여, 그 화상을 표시시킨다.
또한, 텔레비전 전화 모드에 있어서, 예를 들어 다중 분리부(928)는 화상 처리부(927)에 의해 부호화된 영상 스트림과, 음성 코덱(923)으로부터 입력되는 음성 스트림을 다중화하고, 다중화된 스트림을 통신부(922)에 출력한다. 통신부(922)는 스트림을 부호화 및 변조하여, 송신 신호를 생성한다. 그리고, 통신부(922)는 생성된 송신 신호를, 안테나(921)를 통해서 기지국(도시하지 않음)에 송신한다. 또한, 통신부(922)는 안테나(921)를 통해서 수신되는 무선 신호를 증폭 및 주파수 변환하여, 수신 신호를 취득한다. 이들 송신 신호 및 수신 신호에는, 부호화 비트 스트림이 포함될 수 있다. 그리고, 통신부(922)는 수신 신호를 복조 및 복호해서 스트림을 복원하고, 복원된 스트림을 다중 분리부(928)에 출력한다. 다중 분리부(928)는 입력되는 스트림으로부터 영상 스트림 및 음성 스트림을 분리하고, 영상 스트림을 화상 처리부(927), 음성 스트림을 음성 코덱(923)에 출력한다. 화상 처리부(927)는 영상 스트림을 복호하여, 영상 데이터를 생성한다. 영상 데이터는 표시부(930)에 공급되고, 표시부(930)에 의해 일련의 화상이 표시된다. 음성 코덱(923)은 음성 스트림을 신장 및 D/A 변환하여, 아날로그 음성 신호를 생성한다. 그리고, 음성 코덱(923)은 생성된 음성 신호를 스피커(924)에 공급해서 음성을 출력시킨다.
이렇게 구성된 휴대 전화기(920)에 있어서, 화상 처리부(927)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치(100)나 화상 복호 장치(200)의 기능을 갖는다. 그것에 의하여, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<제3 응용예: 기록 재생 장치>
도 59는 상술한 실시 형태를 적용한 기록 재생 장치의 개략적인 구성의 일례를 도시하고 있다. 기록 재생 장치(940)는, 예를 들어 수신한 방송 프로그램의 음성 데이터 및 영상 데이터를 부호화해서 기록 매체에 기록한다. 또한, 기록 재생 장치(940)는, 예를 들어 다른 장치로부터 취득되는 음성 데이터 및 영상 데이터를 부호화해서 기록 매체에 기록해도 된다. 또한, 기록 재생 장치(940)는, 예를 들어 유저의 지시에 따라, 기록 매체에 기록되어 있는 데이터를 모니터 및 스피커 상에서 재생한다. 이때, 기록 재생 장치(940)는 음성 데이터 및 영상 데이터를 복호한다.
기록 재생 장치(940)는 튜너(941), 외부 인터페이스(I/F)부(942), 인코더(943), HDD(Hard Disk Drive)(944), 디스크 드라이브(945), 셀렉터(946), 디코더(947), OSD(On-Screen Display)(948), 제어부(949) 및 유저 인터페이스(I/F)부(950)를 구비한다.
튜너(941)는 안테나(도시하지 않음)를 통해서 수신되는 방송 신호로부터 원하는 채널의 신호를 추출하고, 추출된 신호를 복조한다. 그리고, 튜너(941)는 복조에 의해 얻어진 부호화 비트 스트림을 셀렉터(946)에 출력한다. 즉, 튜너(941)는 기록 재생 장치(940)에 있어서의 전송부로서의 역할을 갖는다.
외부 인터페이스부(942)는 기록 재생 장치(940)와 외부 기기 또는 네트워크를 접속하기 위한 인터페이스이다. 외부 인터페이스부(942)는, 예를 들어IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)(1394) 인터페이스, 네트워크 인터페이스, USB 인터페이스, 또는 플래시 메모리 인터페이스 등이어도 된다. 예를 들어, 외부 인터페이스부(942)를 통해서 수신되는 영상 데이터 및 음성 데이터는 인코더(943)에 입력된다. 즉, 외부 인터페이스부(942)는 기록 재생 장치(940)에 있어서의 전송부로서의 역할을 갖는다.
인코더(943)는 외부 인터페이스부(942)로부터 입력되는 영상 데이터 및 음성 데이터가 부호화되어 있지 않은 경우에, 영상 데이터 및 음성 데이터를 부호화한다. 그리고, 인코더(943)는 부호화 비트 스트림을 셀렉터(946)에 출력한다.
HDD(944)는, 영상 및 음성 등의 콘텐츠 데이터가 압축된 부호화 비트 스트림, 각종 프로그램 및 기타 데이터를 내부의 하드 디스크에 기록한다. 또한, HDD(944)는, 영상 및 음성의 재생 시에 이들 데이터를 하드 디스크로부터 판독한다.
디스크 드라이브(945)는 장착되어 있는 기록 매체에 대한 데이터의 기록 및 판독을 행한다. 디스크 드라이브(945)에 장착되는 기록 매체는, 예를 들어 DVD(Digital Versatile Disc) 디스크(DVD-Video, DVD-RAM(DVD-Random Access Memory), DVD-R(DVD-Recordable), DVD-RW(DVD-Rewritable), DVD+R(DVD +Recordable), DVD+RW(DVD +Rewritable) 등) 또는 Blu-ray(등록 상표) 디스크 등이어도 된다.
셀렉터(946)는 영상 및 음성의 기록 시에는, 튜너(941) 또는 인코더(943)로부터 입력되는 부호화 비트 스트림을 선택하고, 선택된 부호화 비트 스트림을 HDD(944) 또는 디스크 드라이브(945)에 출력한다. 또한, 셀렉터(946)는 영상 및 음성의 재생 시에는, HDD(944) 또는 디스크 드라이브(945)로부터 입력되는 부호화 비트 스트림을 디코더(947)에 출력한다.
디코더(947)는 부호화 비트 스트림을 복호하고, 영상 데이터 및 음성 데이터를 생성한다. 그리고, 디코더(947)는 생성된 영상 데이터를 OSD(948)에 출력한다. 또한, 디코더(947)는 생성된 음성 데이터를 외부의 스피커에 출력한다.
OSD(948)는, 디코더(947)로부터 입력되는 영상 데이터를 재생하여, 영상을 표시한다. 또한, OSD(948)는, 표시하는 영상에, 예를 들어 메뉴, 버튼 또는 커서 등의 GUI의 화상을 중첩해도 된다.
제어부(949)는 CPU 등의 프로세서, 및 RAM 및 ROM 등의 메모리를 갖는다. 메모리는, CPU에 의해 실행되는 프로그램 및 프로그램 데이터 등을 기억한다. 메모리에 의해 기억되는 프로그램은, 예를 들어 기록 재생 장치(940)의 기동 시에 CPU에 의해 읽어들여져, 실행된다. CPU는, 프로그램을 실행함으로써, 예를 들어 유저 인터페이스부(950)로부터 입력되는 조작 신호에 따라, 기록 재생 장치(940)의 동작을 제어한다.
유저 인터페이스부(950)는 제어부(949)와 접속된다. 유저 인터페이스부(950)는, 예를 들어 유저가 기록 재생 장치(940)를 조작하기 위한 버튼 및 스위치, 및 원격 제어 신호의 수신부 등을 갖는다. 유저 인터페이스부(950)는 이들 구성 요소를 통해서 유저에 의한 조작을 검출해서 조작 신호를 생성하고, 생성된 조작 신호를 제어부(949)에 출력한다.
이렇게 구성된 기록 재생 장치(940)에 있어서, 인코더(943)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치(100)의 기능을 갖는다. 또한, 디코더(947)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 복호 장치(200)의 기능을 갖는다. 그것에 의해, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<제4 응용예: 촬상 장치>
도 60은 상술한 실시 형태를 적용한 촬상 장치의 개략적인 구성의 일례를 도시하고 있다. 촬상 장치(960)는 피사체를 촬상해서 화상을 생성하고, 화상 데이터를 부호화해서 기록 매체에 기록한다.
촬상 장치(960)는 광학 블록(961), 촬상부(962), 신호 처리부(963), 화상 처리부(964), 표시부(965), 외부 인터페이스(I/F)부(966), 메모리부(967), 미디어 드라이브(968), OSD(969), 제어부(970), 유저 인터페이스(I/F)부(971) 및 버스(972)를 구비한다.
광학 블록(961)은 촬상부(962)에 접속된다. 촬상부(962)는 신호 처리부(963)에 접속된다. 표시부(965)는 화상 처리부(964)에 접속된다. 유저 인터페이스부(971)는 제어부(970)에 접속된다. 버스(972)는 화상 처리부(964), 외부 인터페이스부(966), 메모리부(967), 미디어 드라이브(968), OSD(969) 및 제어부(970)를 서로 접속한다.
광학 블록(961)은 포커스 렌즈 및 교축 기구 등을 갖는다. 광학 블록(961)은 피사체의 광학상을 촬상부(962)의 촬상면에 결상시킨다. 촬상부(962)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서를 갖고, 촬상면에 결상된 광학상을 광전 변환에 의해 전기 신호로서의 화상 신호로 변환한다. 그리고, 촬상부(962)는 화상 신호를 신호 처리부(963)에 출력한다.
신호 처리부(963)는 촬상부(962)로부터 입력되는 화상 신호에 대하여 니 보정, 감마 보정, 색 보정 등의 다양한 카메라 신호 처리를 행한다. 신호 처리부(963)는 카메라 신호 처리 후의 화상 데이터를 화상 처리부(964)에 출력한다.
화상 처리부(964)는 신호 처리부(963)로부터 입력되는 화상 데이터를 부호화하고, 부호화 데이터를 생성한다. 그리고, 화상 처리부(964)는 생성된 부호화 데이터를 외부 인터페이스부(966) 또는 미디어 드라이브(968)에 출력한다. 또한, 화상 처리부(964)는 외부 인터페이스부(966) 또는 미디어 드라이브(968)로부터 입력되는 부호화 데이터를 복호하여, 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 화상 처리부(964)는 생성된 화상 데이터를 표시부(965)에 출력한다. 또한, 화상 처리부(964)는 신호 처리부(963)로부터 입력되는 화상 데이터를 표시부(965)에 출력해서 화상을 표시시켜도 된다. 또한, 화상 처리부(964)는 OSD(969)로부터 취득되는 표시용 데이터를, 표시부(965)에 출력하는 화상에 중첩해도 된다.
OSD(969)는, 예를 들어 메뉴, 버튼 또는 커서 등의 GUI의 화상을 생성하고, 생성된 화상을 화상 처리부(964)에 출력한다.
외부 인터페이스부(966)는, 예를 들어 USB 입출력 단자로서 구성된다. 외부 인터페이스부(966)는, 예를 들어 화상의 인쇄 시에, 촬상 장치(960)와 프린터를 접속한다. 또한, 외부 인터페이스부(966)에는, 필요에 따라 드라이브가 접속된다. 드라이브에는, 예를 들어 자기 디스크 또는 광 디스크 등의 리무버블 미디어가 장착되고, 리무버블 미디어로부터 판독되는 프로그램이, 촬상 장치(960)에 인스톨될 수 있다. 또한, 외부 인터페이스부(966)는 LAN 또는 인터넷 등의 네트워크에 접속되는 네트워크 인터페이스로서 구성되어도 된다. 즉, 외부 인터페이스부(966)는 촬상 장치(960)에 있어서의 전송부로서의 역할을 갖는다.
미디어 드라이브(968)에 장착되는 기록 매체는, 예를 들어 자기 디스크, 광자기 디스크, 광 디스크, 또는 반도체 메모리 등의, 판독 기입 가능한 임의의 리무버블 미디어여도 된다. 또한, 미디어 드라이브(968)에 기록 매체가 고정적으로 장착되고, 예를 들어 내장형 하드디스크 드라이브 또는 SSD(Solid State Drive)와 같은 비가반성의 기억부가 구성되어도 된다.
제어부(970)는 CPU 등의 프로세서, 및 RAM 및 ROM 등의 메모리를 갖는다. 메모리는, CPU에 의해 실행되는 프로그램 및 프로그램 데이터 등을 기억한다. 메모리에 의해 기억되는 프로그램은, 예를 들어 촬상 장치(960)의 기동 시에 CPU에 의해 읽어들여져, 실행된다. CPU는 프로그램을 실행함으로써, 예를 들어 유저 인터페이스부(971)로부터 입력되는 조작 신호에 따라, 촬상 장치(960)의 동작을 제어한다.
유저 인터페이스부(971)는 제어부(970)와 접속된다. 유저 인터페이스부(971)는, 예를 들어 유저가 촬상 장치(960)를 조작하기 위한 버튼 및 스위치 등을 갖는다. 유저 인터페이스부(971)는 이들 구성 요소를 통해서 유저에 의한 조작을 검출하여 조작 신호를 생성하고, 생성된 조작 신호를 제어부(970)에 출력한다.
이렇게 구성된 촬상 장치(960)에 있어서, 화상 처리부(964)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치(100)나 화상 복호 장치(200)의 기능을 갖는다. 그것에 의해, 부호화 효율의 저감을 억제할 수 있다.
<7. 제7 실시 형태>
<스케일러블 부호화의 응용예: 제1 시스템>
이어서, 스케일러블 부호화(계층(화상) 부호화)된 스케일러블 부호화 데이터의 구체적인 이용예에 대해서 설명한다. 스케일러블 부호화는, 예를 들어 도 61에 도시하는 예와 같이, 전송하는 데이터의 선택을 위해서 이용된다.
도 61에 도시되는 데이터 전송 시스템(1000)에 있어서, 배신 서버(1002)는 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)에 기억되어 있는 스케일러블 부호화 데이터를 판독하고, 네트워크(1003)를 통하여, 퍼스널 컴퓨터(1004), AV 기기(1005), 태블릿 디바이스(1006) 및 휴대 전화기(1007) 등의 단말 장치에 배신한다.
그 때, 배신 서버(1002)는 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 따라, 적절한 품질의 부호화 데이터를 선택해서 전송한다. 배신 서버(1002)가 불필요하게 고품질의 데이터를 전송해도, 단말 장치에 있어서 고화질의 화상을 얻는다고는 한정할 수 없고, 지연이나 오버플로우의 발생 요인이 될 우려가 있다. 또한, 불필요하게 통신 대역을 점유하거나, 단말 장치의 부하를 불필요하게 증대시키거나 해버릴 우려도 있다. 반대로, 배신 서버(1002)가 불필요하게 저품질의 데이터를 전송해도, 단말 장치에 있어서 충분한 화질의 화상을 얻을 수 없을 우려가 있다. 그로 인해, 배신 서버(1002)는 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)에 기억되어 있는 스케일러블 부호화 데이터를, 적절히 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 대하여 적절한 품질의 부호화 데이터로서 판독하고, 전송한다.
예를 들어, 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)는 스케일러블하게 부호화된 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)를 기억하기로 한다. 이 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)는, 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어의 양쪽을 포함하는 부호화 데이터이고, 복호함으로써, 베이스 레이어의 화상 및 인핸스먼트 레이어 화상의 양쪽을 얻을 수 있는 데이터이다.
배신 서버(1002)는 데이터를 전송하는 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 따라, 적절한 레이어를 선택하고, 그 레이어의 데이터를 판독한다. 예를 들어, 배신 서버(1002)는 처리 능력이 높은 퍼스널 컴퓨터(1004)나 태블릿 디바이스(1006)에 대해서는, 고품질의 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)를 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)로부터 판독하고, 그대로 전송한다. 이에 반해, 예를 들어 배신 서버(1002)는 처리 능력이 낮은 AV 기기(1005)나 휴대 전화기(1007)에 대해서는, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)로부터 베이스 레이어의 데이터를 추출하여, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)와 같은 콘텐츠의 데이터이지만, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)보다도 저품질의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1012)로서 전송한다.
이렇게 스케일러블 부호화 데이터를 사용함으로써, 데이터양을 용이하게 조정할 수 있으므로, 지연이나 오버플로우의 발생을 억제하거나, 단말 장치나 통신 매체 부하의 불필요한 증대를 억제하거나 할 수 있다. 또한, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)는, 레이어 간의 용장성이 저감되어 있으므로, 각 레이어의 부호화 데이터를 개별의 데이터로 할 경우보다도 그 데이터양을 저감시킬 수 있다. 따라서, 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)의 기억 영역을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 퍼스널 컴퓨터(1004) 내지 휴대 전화기(1007)와 같이, 단말 장치에는 다양한 장치를 적용할 수 있으므로, 단말 장치의 하드웨어 성능은 장치에 따라 상이하다. 또한, 단말 장치가 실행하는 애플리케이션도 다양하므로, 그 소프트웨어의 능력도 다양하다. 또한, 통신 매체가 되는 네트워크(1003)도, 예를 들어 인터넷이나 LAN(Local Area Network) 등, 유선 또는 무선, 또는 그 양쪽을 포함하는 모든 통신 회선망을 적용할 수 있고, 그 데이터 전송 능력은 다양하다. 또한, 다른 통신 등에 의해서도 변화될 우려가 있다.
따라서, 배신 서버(1002)는 데이터 전송을 개시하기 전에, 데이터의 전송처가 되는 단말기 장치와 통신을 행하여, 단말 장치의 하드웨어 성능이나, 단말 장치가 실행하는 애플리케이션(소프트웨어)의 성능 등과 같은 단말 장치의 능력에 관한 정보, 및 네트워크(1003)의 이용 가능 대역폭 등의 통신 환경에 관한 정보를 얻도록 해도 된다. 그리고, 배신 서버(1002)가, 여기에서 얻은 정보를 기초로 적절한 레이어를 선택하도록 해도 된다.
또한, 레이어의 추출은, 단말 장치에 있어서 행하도록 해도 된다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(1004)가 전송된 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)를 복호하여, 베이스 레이어의 화상을 표시해도 되고, 인핸스먼트 레이어의 화상을 표시해도 된다. 또한, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터(1004)가, 전송된 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1011)로부터, 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1012)를 추출하여 기억하거나, 다른 장치에 전송하거나, 복호해서 베이스 레이어의 화상을 표시하거나 하도록 해도 된다.
물론, 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001), 배신 서버(1002), 네트워크(1003) 및 단말 장치의 수는 모두 임의이다. 또한, 이상에 있어서는, 배신 서버(1002)가 데이터를 단말 장치에 전송하는 예에 대해서 설명했지만, 이용예는 이것에 한정되지 않는다. 데이터 전송 시스템(1000)은 스케일러블 부호화된 부호화 데이터를 단말 장치에 전송할 때, 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 따라, 적절한 레이어를 선택해서 전송하는 시스템이라면, 임의의 시스템에 적용할 수 있다.
그리고, 도 61과 같은 데이터 전송 시스템(1000)에 있어서도, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 계층 부호화·계층 복호에 대한 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<스케일러블 부호화의 응용예: 제2 시스템>
또한, 스케일러블 부호화는, 예를 들어 도 62에 도시되는 예와 같이, 복수의 통신 매체를 통하는 전송을 위해서 이용된다.
도 62에 도시되는 데이터 전송 시스템(1100)에 있어서, 방송국(1101)은 지상파 방송(1111)에 의해, 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1121)를 전송한다. 또한, 방송국(1101)은 유선 또는 무선 또는 그 양쪽의 통신망으로 이루어지는 임의의 네트워크(1112)를 통하여, 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(EL)(1122)를 전송한다(예를 들어 패킷화해서 전송함).
단말 장치(1102)는, 방송국(1101)이 방송하는 지상파 방송(1111)의 수신 기능을 갖고, 이 지상파 방송(1111)을 통해서 전송되는 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1121)를 수취한다. 또한, 단말 장치(1102)는 네트워크(1112)를 통한 통신을 행하는 통신 기능을 더 갖고, 이 네트워크(1112)를 통해서 전송되는 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(EL)(1122)를 수취한다.
단말 장치(1102)는, 예를 들어 유저 지시 등에 따라, 지상파 방송(1111)을 통해서 취득한 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1121)를, 복호해서 베이스 레이어의 화상을 얻거나, 기억하거나, 다른 장치에 전송하거나 한다.
또한, 단말 장치(1102)는, 예를 들어 유저 지시 등에 따라, 지상파 방송(1111)을 통해서 취득한 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1121)와, 네트워크(1112)를 통해서 취득한 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(EL)(1122)를 합성하여, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)를 얻거나, 그것을 복호해서 인핸스먼트 레이어의 화상을 얻거나, 기억하거나, 다른 장치에 전송하거나 한다.
이상과 같이, 스케일러블 부호화 데이터는, 예를 들어 레이어마다 상이한 통신 매체를 통해서 전송시킬 수 있다. 따라서, 부하를 분산시킬 수 있고, 지연이나 오버플로우의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상황에 따라, 전송에 사용하는 통신 매체를, 레이어마다 선택할 수 있도록 해도 된다. 예를 들어, 데이터양이 비교적 많은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1121)를 대역폭이 넓은 통신 매체를 통해서 전송시키고, 데이터양이 비교적 적은 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(EL)(1122)를 대역폭이 좁은 통신 매체를 통해서 전송시키도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(EL)(1122)를 전송하는 통신 매체를, 네트워크(1112)로 할지, 지상파 방송(1111)으로 할지를, 네트워크(1112)의 이용 가능 대역폭에 따라서 전환하도록 해도 된다. 물론, 임의의 레이어의 데이터에 대해서도 마찬가지이다.
이렇게 제어함으로써, 데이터 전송에 있어서의 부하의 증대를, 보다 억제할 수 있다.
물론, 레이어 수는 임의이고, 전송에 이용하는 통신 매체의 수도 임의이다. 또한, 데이터 배신처가 되는 단말 장치(1102)의 수도 임의이다. 또한, 이상에 있어서는, 방송국(1101)으로부터의 방송을 예로 들어 설명했지만, 이용예는 이것에 한정되지 않는다. 데이터 전송 시스템(1100)은 스케일러블 부호화된 부호화 데이터를, 레이어를 단위로서 복수로 분할하고, 복수의 회선을 통해서 전송하는 시스템이라면, 임의의 시스템에 적용할 수 있다.
그리고, 이러한 데이터 전송 시스템(1100)에 있어서도, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 계층 부호화·계층 복호에 대한 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<스케일러블 부호화의 응용예: 제3 시스템>
또한, 스케일러블 부호화는, 예를 들어 도 63에 도시되는 예와 같이, 부호화 데이터의 기억에 이용된다.
도 63에 도시되는 촬상 시스템(1200)에 있어서, 촬상 장치(1201)는 피사체(1211)를 촬상해서 얻어진 화상 데이터를 스케일러블 부호화하고, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1221)로서, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 공급한다.
스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는 촬상 장치(1201)로부터 공급되는 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1221)를, 상황에 따른 품질로 기억한다. 예를 들어, 통상 시인 경우, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1221)로부터 베이스 레이어의 데이터를 추출하여, 저품질이고 데이터양이 적은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1222)로서 기억한다. 이에 반해, 예를 들어 주목 시인 경우, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는 고품질이고 데이터양이 많은 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1221)인채로 기억한다.
이와 같이 함으로써, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는 필요한 경우에만, 화상을 고화질로 보존할 수 있으므로, 화질 열화에 의한 화상 가치의 저감을 억제하면서, 데이터양의 증대를 억제할 수 있어, 기억 영역의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 촬상 장치(1201)가 감시 카메라라고 하자. 촬상 화상에 감시 대상(예를 들어 침입자)이 찍히고 있지 않을 경우(통상 시인 경우), 촬상 화상의 내용은 중요하지 않을 가능성이 높으므로, 데이터양의 저감이 우선되어, 그 화상 데이터(스케일러블 부호화 데이터)는 저품질로 기억된다. 이에 반해, 촬상 화상에 감시 대상이 피사체(1211)로서 찍히고 있을 경우(주목 시인 경우), 그 촬상 화상의 내용은 중요할 가능성이 높으므로, 화질이 우선되어, 그 화상 데이터(스케일러블 부호화 데이터)는 고품질로 기억된다.
또한, 통상 시인지 주목 시인지는, 예를 들어 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)가 화상을 해석함으로써 판정해도 된다. 또한, 촬상 장치(1201)가 판정하고, 그 판정 결과를 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 전송하도록 해도 된다.
또한, 통상 시인지 주목 시인지의 판정 기준은 임의이고, 판정 기준으로 하는 화상의 내용은 임의이다. 물론, 화상의 내용 이외의 조건을 판정 기준으로 할 수도 있다. 예를 들어, 수록한 음성의 크기나 파형 등에 따라서 전환하도록 해도 되고, 소정 시간마다 전환하도록 해도 되며, 유저 지시 등의 외부로부터의 지시에 의해 전환하도록 해도 된다.
또한, 이상에 있어서는, 통상 시와 주목 시의 두가지 상태를 전환하는 예를 설명했지만, 상태의 수는 임의이고, 예를 들어 통상 시, 약간 주목 시, 주목 시, 매우 주목 시 등과 같이, 3개 이상의 상태를 전환하도록 해도 된다. 단, 이 전환하는 상태의 상한 수는, 스케일러블 부호화 데이터의 레이어 수에 따른다.
또한, 촬상 장치(1201)가 스케일러블 부호화의 레이어 수를, 상태에 따라서 결정하도록 해도 된다. 예를 들어, 통상 시인 경우, 촬상 장치(1201)가 저품질이고 데이터양이 적은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL)(1222)를 생성하여, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 공급하도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 주목 시인 경우, 촬상 장치(1201)가 고품질이고 데이터양이 많은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)(1221)를 생성하여, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 공급하도록 해도 된다.
이상에 있어서는, 감시 카메라를 예로 들어 설명했지만, 이 촬상 시스템(1200)의 용도는 임의이고, 감시 카메라에 한정되지 않는다.
그리고, 도 63과 같은 촬상 시스템(1200)에 있어서도, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 계층 부호화·계층 복호에 대한 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 기술은, 미리 준비된 해상도 등이 서로 상이한 복수의 부호화 데이터 중으로부터 적절한 것을 세그먼트 단위로 선택해서 사용하는, 예를 들어 MPEG DASH 등과 같은 HTTP 스트리밍에도 적용할 수 있다. 즉, 이러한 복수의 부호화 데이터 사이에서, 부호화나 복호에 관한 정보를 공유할 수도 있다.
<8. 제8 실시 형태>
<실시의 기타 예>
이상에 있어서 본 기술을 적용하는 장치나 시스템 등의 예를 설명했지만, 본 기술은 이에 한정되지 않고, 이러한 장치 또는 시스템을 구성하는 장치에 탑재하는 모든 구성, 예를 들어 시스템 LSI(Large Scale Integration) 등으로서의 프로세서, 복수의 프로세서 등을 사용하는 모듈, 복수의 모듈 등을 사용하는 유닛, 유닛에 기타 기능을 더 부가한 세트 등(즉, 장치의 일부 구성)으로서 실시할 수도 있다.
<비디오 세트>
본 기술을 세트로서 실시할 경우의 예에 대해서, 도 64를 참조하여 설명한다. 도 64는 본 기술을 적용한 비디오 세트의 개략적인 구성의 일례를 도시하고 있다.
최근, 전자 기기의 다기능화가 진행되고 있고, 그 개발이나 제조에 있어서, 그 일부의 구성을 판매나 제공 등으로서 실시할 경우, 1 기능을 갖는 구성으로서 실시를 행하는 경우뿐만 아니라, 관련된 기능을 갖는 복수의 구성을 조합하여, 복수의 기능을 갖는 1 세트로서 실시를 행하는 경우도 많이 보이게 되었다.
도 64에 도시되는 비디오 세트(1300)는 이러한 다기능화된 구성이며, 화상의 부호화나 복호(어느 한쪽이어도 되고, 양쪽이어도 됨)에 관한 기능을 갖는 디바이스에, 그 기능에 관한 기타 기능을 갖는 디바이스를 조합한 것이다.
도 64에 도시된 바와 같이, 비디오 세트(1300)는 비디오 모듈(1311), 외부 메모리(1312), 파워매니지먼트 모듈(1313) 및 프론트엔드 모듈(1314) 등의 모듈 군과, 커넥티비티(1321), 카메라(1322) 및 센서(1323) 등의 관련된 기능을 갖는 디바이스를 갖는다.
모듈은, 서로 관련된 몇 가지의 부품적 기능을 통합하고, 통합된 기능을 가진 부품으로 한 것이다. 구체적인 물리적 구성은 임의이지만, 예를 들어 각각 기능을 갖는 복수의 프로세서, 저항이나 콘덴서 등의 전자 회로 소자, 기타 디바이스 등을 배선 기판 등에 배치해서 일체화한 것을 생각할 수 있다. 또한, 모듈에 다른 모듈이나 프로세서 등을 조합해서 새로운 모듈로 하는 것도 생각할 수 있다.
도 64의 예의 경우, 비디오 모듈(1311)은 화상 처리에 관한 기능을 갖는 구성을 조합한 것이며, 어플리케이션 프로세서, 비디오 프로세서, 브로드밴드 모뎀(1333) 및 RF 모듈(1334)을 갖는다.
프로세서는, 소정의 기능을 갖는 구성을 SoC(System On a Chip)에 의해 반도체 칩에 집적한 것이며, 예를 들어 시스템 LSI(Large Scale Integration) 등으로 불리는 경우도 있다. 이 소정의 기능을 갖는 구성은, 논리 회로(하드웨어 구성)여도 되고, CPU, ROM, RAM 등과, 그것들을 사용해서 실행되는 프로그램(소프트웨어 구성)이어도 되며, 그 양쪽을 조합한 것이어도 된다. 예를 들어, 프로세서가 논리 회로와 CPU, ROM, RAM 등을 갖고, 기능의 일부를 논리 회로(하드웨어 구성)에 의해 실현하고, 기타의 기능을 CPU에 있어서 실행되는 프로그램(소프트웨어 구성)에 의해 실현하도록 해도 된다.
도 64의 어플리케이션 프로세서(1331)는 화상 처리에 관한 애플리케이션을 실행하는 프로세서이다. 이 어플리케이션 프로세서(1331)에 있어서 실행되는 애플리케이션은, 소정의 기능을 실현하기 위해서, 연산 처리를 행할 뿐만 아니라, 예를 들어 비디오 프로세서(1332) 등, 비디오 모듈(1311) 내외의 구성을 필요에 따라서 제어할 수도 있다.
비디오 프로세서(1332)는 화상의 부호화·복호(그 한쪽 또는 양쪽)에 관한 기능을 갖는 프로세서이다.
브로드밴드 모뎀(1333)은, 인터넷이나 공중 전화 회선망 등의 광대역의 회선을 통해서 행해지는 유선 또는 무선(또는 그 양쪽)의 광대역 통신에 의해 송신하는 데이터(디지털 신호)를 디지털 변조하는 등 해서 아날로그 신호로 변환하거나, 그 광대역 통신에 의해 수신한 아날로그 신호를 복조해서 데이터(디지털 신호)로 변환하거나 한다. 브로드밴드 모뎀(1333)은, 예를 들어 비디오 프로세서(1332)가 처리하는 화상 데이터, 화상 데이터가 부호화된 스트림, 어플리케이션 프로그램, 설정 데이터 등, 임의의 정보를 처리한다.
RF 모듈(1334)은 안테나를 통해서 송수신되는 RF(Radio Frequency) 신호에 대하여 주파수 변환, 변복조, 증폭, 필터 처리 등을 행하는 모듈이다. 예를 들어, RF 모듈(1334)은 브로드밴드 모뎀(1333)에 의해 생성된 기저 대역 신호에 대하여 주파수 변환 등을 행해서 RF 신호를 생성한다. 또한, 예를 들어 RF 모듈(1334)은 프론트엔드 모듈(1314)을 통해서 수신된 RF 신호에 대하여 주파수 변환 등을 행해서 기저 대역 신호를 생성한다.
또한, 도 64에 있어서 점선(1341)으로 표시된 바와 같이, 어플리케이션 프로세서(1331)와 비디오 프로세서(1332)를 일체화하여, 하나의 프로세서로서 구성되도록 해도 된다.
외부 메모리(1312)는 비디오 모듈(1311)의 외부에 설치된, 비디오 모듈(1311)에 의해 이용되는 기억 디바이스를 갖는 모듈이다. 이 외부 메모리(1312)의 기억 디바이스는, 어떤 물리 구성에 의해 실현하도록 해도 되지만, 일반적으로 프레임 단위의 화상 데이터와 같은 대용량의 데이터 저장에 이용되는 일이 많으므로, 예를 들어 DRAM(Dynamic Random Access Memory)과 같은 비교적 저렴하고 대용량인 반도체 메모리에 의해 실현하는 것이 바람직하다.
파워매니지먼트 모듈(1313)은, 비디오 모듈(1311)(비디오 모듈(1311) 내의 각 구성)로의 전력 공급을 관리하고, 제어한다.
프론트엔드 모듈(1314)은 RF 모듈(1334)에 대하여 프론트엔드 기능(안테나측의 송수신단의 회로)을 제공하는 모듈이다. 도 64에 도시된 바와 같이, 프론트엔드 모듈(1314)은, 예를 들어 안테나부(1351), 필터(1352) 및 증폭부(1353)를 갖는다.
안테나부(1351)는 무선 신호를 송수신하는 안테나 및 그 주변의 구성을 갖는다. 안테나부(1351)는 증폭부(1353)로부터 공급되는 신호를 무선 신호로서 송신하고, 수신한 무선 신호를 전기 신호(RF 신호)로서 필터(1352)에 공급한다. 필터(1352)는 안테나부(1351)를 통해서 수신된 RF 신호에 대하여 필터 처리 등을 행하고, 처리 후의 RF 신호를 RF 모듈(1334)에 공급한다. 증폭부(1353)는 RF 모듈(1334)로부터 공급되는 RF 신호를 증폭하여, 안테나부(1351)에 공급한다.
커넥티비티(1321)는 외부와의 접속에 관한 기능을 갖는 모듈이다. 커넥티비티(1321)의 물리 구성은 임의이다. 예를 들어, 커넥티비티(1321)는 브로드밴드 모뎀(1333)이 대응하는 통신 규격 이외의 통신 기능을 갖는 구성이나, 외부 입출력 단자 등을 갖는다.
예를 들어, 커넥티비티(1321)가 Bluetooth(등록 상표), IEEE 802.11(예를 들어 Wi-Fi(Wireless Fidelity, 등록 상표)), NFC(Near Field Communication), IrDA(InfraRed Data Association) 등의 무선 통신 규격에 준거하는 통신 기능을 갖는 모듈이나, 그 규격에 준거한 신호를 송수신하는 안테나 등을 갖도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 커넥티비티(1321)가 USB(Universal Serial Bus), HDMI(등록 상표)(High-Definition Multimedia Interface) 등의 유선 통신 규격에 준거하는 통신 기능을 갖는 모듈이나, 그 규격에 준거한 단자를 갖도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 커넥티비티(1321)가 아날로그 입출력 단자 등의 기타의 데이터(신호) 전송 기능 등을 갖도록 해도 된다.
또한, 커넥티비티(1321)가 데이터(신호)의 전송처의 디바이스를 포함하도록 해도 된다. 예를 들어, 커넥티비티(1321)가 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기록 매체에 대하여 데이터의 판독이나 기입을 행하는 드라이브(리무버블 미디어의 드라이브뿐만 아니라, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive), NAS(Network Attached Storage) 등도 포함)를 갖도록 해도 된다. 또한, 커넥티비티(1321)가 화상이나 음성의 출력 디바이스(모니터나 스피커 등)를 갖도록 해도 된다.
카메라(1322)는 피사체를 촬상하고, 피사체의 화상 데이터를 얻는 기능을 갖는 모듈이다. 카메라(1322)의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터는, 예를 들어 비디오 프로세서(1332)에 공급되어 부호화된다.
센서(1323)는, 예를 들어 음성 센서, 초음파 센서, 광 센서, 조도 센서, 적외선 센서, 이미지 센서, 회전 센서, 각도 센서, 각속도 센서, 속도 센서, 가속도 센서, 경사 센서, 자기 식별 센서, 충격 센서, 온도 센서 등, 임의의 센서 기능을 갖는 모듈이다. 센서(1323)에 의해 검출된 데이터는, 예를 들어 어플리케이션 프로세서(1331)에 공급되어 애플리케이션 등에 의해 이용된다.
이상에 있어서 모듈로서 설명한 구성을 프로세서로서 실현하도록 해도 되고, 반대로 프로세서로서 설명한 구성을 모듈로서 실현하도록 해도 된다.
이상과 같은 구성의 비디오 세트(1300)에 있어서, 후술하는 바와 같이 비디오 프로세서(1332)에 본 기술을 적용할 수 있다. 따라서, 비디오 세트(1300)는 본 기술을 적용한 세트로서 실시할 수 있다.
<비디오 프로세서의 구성예>
도 65는 본 기술을 적용한 비디오 프로세서(1332)(도 64)의 개략적인 구성의 일례를 도시하고 있다.
도 65의 예의 경우, 비디오 프로세서(1332)는 비디오 신호 및 오디오 신호의 입력을 받아서 이들을 소정의 방식으로 부호화하는 기능과, 부호화된 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 복호하고, 비디오 신호 및 오디오 신호를 재생 출력하는 기능을 갖는다.
도 65에 도시된 바와 같이, 비디오 프로세서(1332)는 비디오 입력 처리부(1401), 제1 화상 확대 축소부(1402), 제2 화상 확대 축소부(1403), 비디오 출력 처리부(1404), 프레임 메모리(1405) 및 메모리 제어부(1406)를 갖는다. 또한, 비디오 프로세서(1332)는 인코드·디코드 엔진(1407), 비디오 ES(Elementary Stream) 버퍼(1408A 및 1408B), 및 오디오 ES 버퍼(1409A 및 1409B)를 갖는다. 또한, 비디오 프로세서(1332)는 오디오 인코더(1410), 오디오 디코더(1411), 다중화부(MUX(Multiplexer))(1412), 역다중화부(DMUX(Demultiplexer))(1413) 및 스트림 버퍼(1414)를 갖는다.
비디오 입력 처리부(1401)는, 예를 들어 커넥티비티(1321)(도 64) 등으로부터 입력된 비디오 신호를 취득하여, 디지털 화상 데이터로 변환한다. 제1 화상 확대 축소부(1402)는 화상 데이터에 대하여 포맷 변환이나 화상의 확대 축소 처리 등을 행한다. 제2 화상 확대 축소부(1403)는 화상 데이터에 대하여 비디오 출력 처리부(1404)를 통해서 출력하는 곳에서의 포맷에 따라서 화상의 확대 축소 처리를 행하거나, 제1 화상 확대 축소부(1402)와 마찬가지의 포맷 변환이나 화상의 확대 축소 처리 등을 행하거나 한다. 비디오 출력 처리부(1404)는 화상 데이터에 대하여 포맷 변환이나 아날로그 신호로의 변환 등을 행하고, 재생된 비디오 신호로서 예를 들어 커넥티비티(1321)(도 64) 등에 출력한다.
프레임 메모리(1405)는 비디오 입력 처리부(1401), 제1 화상 확대 축소부(1402), 제2 화상 확대 축소부(1403), 비디오 출력 처리부(1404) 및 인코드·디코드 엔진(1407)에 의해 공용되는 화상 데이터용 메모리이다. 프레임 메모리(1405)는, 예를 들어 DRAM 등의 반도체 메모리로서 실현된다.
메모리 제어부(1406)는 인코드·디코드 엔진(1407)으로부터의 동기 신호를 받아, 액세스 관리 테이블(1406A)에 기입된 프레임 메모리(1405)로의 액세스 스케줄에 따라서 프레임 메모리(1405)에 대한 기입·판독의 액세스를 제어한다. 액세스 관리 테이블(1406A)은, 인코드·디코드 엔진(1407), 제1 화상 확대 축소부(1402), 제2 화상 확대 축소부(1403) 등으로 실행되는 처리에 따라, 메모리 제어부(1406)에 의해 갱신된다.
인코드·디코드 엔진(1407)은 화상 데이터의 인코드 처리, 및 화상 데이터가 부호화된 데이터인 비디오 스트림의 디코드 처리를 행한다. 예를 들어, 인코드·디코드 엔진(1407)은 프레임 메모리(1405)로부터 판독한 화상 데이터를 부호화하고, 비디오 스트림으로서 비디오 ES 버퍼(1408A)에 차례로 기입한다. 또한, 예를 들어 비디오 ES 버퍼(1408B)로부터 비디오 스트림을 차례로 판독해서 복호하고, 화상 데이터로서 프레임 메모리(1405)에 차례로 기입한다. 인코드·디코드 엔진(1407)은 이들 부호화나 복호에 있어서, 프레임 메모리(1405)를 작업 영역으로서 사용한다. 또한, 인코드·디코드 엔진(1407)은 예를 들어 매크로 블록마다의 처리를 개시하는 타이밍에, 메모리 제어부(1406)에 대하여 동기 신호를 출력한다.
비디오 ES 버퍼(1408A)는, 인코드·디코드 엔진(1407)에 의해 생성된 비디오 스트림을 버퍼링하여, 다중화부(MUX)(1412)에 공급한다. 비디오 ES 버퍼(1408B)는, 역다중화부(DMUX)(1413)로부터 공급된 비디오 스트림을 버퍼링하여, 인코드·디코드 엔진(1407)에 공급한다.
오디오 ES 버퍼(1409A)는, 오디오 인코더(1410)에 의해 생성된 오디오 스트림을 버퍼링하여, 다중화부(MUX)(1412)에 공급한다. 오디오 ES 버퍼(1409B)는, 역다중화부(DMUX)(1413)로부터 공급된 오디오 스트림을 버퍼링하여, 오디오 디코더(1411)에 공급한다.
오디오 인코더(1410)는, 예를 들어 커넥티비티(1321) 등으로부터 입력된 오디오 신호를 예를 들어 디지털 변환하고, 예를 들어 MPEG 오디오 방식이나 AC3(Audio Code number 3) 방식 등의 소정의 방식으로 부호화한다. 오디오 인코더(1410)는 오디오 신호가 부호화된 데이터인 오디오 스트림을 오디오 ES 버퍼(1409A)에 차례로 기입한다. 오디오 디코더(1411)는 오디오 ES 버퍼(1409B)로부터 공급된 오디오 스트림을 복호하고, 예를 들어 아날로그 신호로의 변환 등을 행하여, 재생된 오디오 신호로서 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 공급한다.
다중화부(MUX)(1412)는, 비디오 스트림과 오디오 스트림을 다중화한다. 이 다중화의 방법(즉, 다중화에 의해 생성되는 비트 스트림의 포맷)은 임의이다. 또한, 이 다중화 시에, 다중화부(MUX)(1412)는, 소정의 헤더 정보 등을 비트 스트림에 부가할 수도 있다. 즉, 다중화부(MUX)(1412)는, 다중화에 의해 스트림의 포맷을 변환할 수 있다. 예를 들어, 다중화부(MUX)(1412)는, 비디오 스트림과 오디오 스트림을 다중화함으로써, 전송용 포맷의 비트 스트림인 트랜스포트 스트림으로 변환한다. 또한, 예를 들어 다중화부(MUX)(1412)는, 비디오 스트림과 오디오 스트림을 다중화함으로써, 기록용 파일 포맷의 데이터(파일 데이터)로 변환한다.
역다중화부(DMUX)(1413)는, 다중화부(MUX)(1412)에 의한 다중화에 대응하는 방법으로, 비디오 스트림과 오디오 스트림이 다중화된 비트 스트림을 역다중화한다. 즉, 역다중화부(DMUX)(1413)는, 스트림 버퍼(1414)로부터 판독된 비트 스트림으로부터 비디오 스트림과 오디오 스트림을 추출한다(비디오 스트림과 오디오 스트림을 분리함). 즉, 역다중화부(DMUX)(1413)는, 역다중화에 의해 스트림의 포맷을 변환(다중화부(MUX)(1412)에 의한 변환의 역변환)할 수 있다. 예를 들어, 역다중화부(DMUX)(1413)는, 예를 들어 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등으로부터 공급된 트랜스포트 스트림을, 스트림 버퍼(1414)를 통해서 취득하고, 역다중화함으로써, 비디오 스트림과 오디오 스트림으로 변환할 수 있다. 또한, 예를 들어 역다중화부(DMUX)(1413)는, 예를 들어 커넥티비티(1321)에 의해 각종 기록 매체로부터 판독된 파일 데이터를, 스트림 버퍼(1414)를 통해서 취득하고, 역다중화함으로써, 비디오 스트림과 오디오 스트림으로 변환할 수 있다.
스트림 버퍼(1414)는 비트 스트림을 버퍼링한다. 예를 들어, 스트림 버퍼(1414)는 다중화부(MUX)(1412)로부터 공급된 트랜스포트 스트림을 버퍼링하여, 소정의 타이밍에 있어서, 또는 외부로부터의 요구 등에 기초하여, 예를 들어 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등에 공급한다.
또한, 예를 들어 스트림 버퍼(1414)는 다중화부(MUX)(1412)로부터 공급된 파일 데이터를 버퍼링하고, 소정의 타이밍에 있어서, 또는 외부로부터의 요구 등에 기초해서, 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 공급하여, 각종 기록 매체에 기록시킨다.
또한, 스트림 버퍼(1414)는 예를 들어 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등을 통해서 취득한 트랜스포트 스트림을 버퍼링하여, 소정의 타이밍에 있어서, 또는 외부로부터의 요구 등에 기초하여, 역다중화부(DMUX)(1413)에 공급한다.
또한, 스트림 버퍼(1414)는 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 있어서 각종 기록 매체로부터 판독된 파일 데이터를 버퍼링하여, 소정의 타이밍에 있어서, 또는 외부로부터의 요구 등에 기초하여, 역다중화부(DMUX)(1413)에 공급한다.
이어서, 이와 같은 구성의 비디오 프로세서(1332)의 동작 예에 대해서 설명한다. 예를 들어, 커넥티비티(1321) 등으로부터 비디오 프로세서(1332)에 입력된 비디오 신호는, 비디오 입력 처리부(1401)에 있어서 4:2:2Y/Cb/Cr 방식 등의 소정의 방식의 디지털 화상 데이터로 변환되어, 프레임 메모리(1405)에 차례로 기입된다. 이 디지털 화상 데이터는, 제1 화상 확대 축소부(1402) 또는 제2 화상 확대 축소부(1403)에 판독되고, 4:2:0Y/Cb/Cr 방식 등의 소정의 방식으로의 포맷 변환 및 확대 축소 처리가 행하여져, 다시 프레임 메모리(1405)에 기입된다. 이 화상 데이터는, 인코드·디코드 엔진(1407)에 의해 부호화되고, 비디오 스트림으로서 비디오 ES 버퍼(1408A)에 기입된다.
또한, 커넥티비티(1321) 등으로부터 비디오 프로세서(1332)에 입력된 오디오 신호는, 오디오 인코더(1410)에 의해 부호화되고, 오디오 스트림으로서, 오디오 ES 버퍼(1409A)에 기입된다.
비디오 ES 버퍼(1408A)의 비디오 스트림과, 오디오 ES 버퍼(1409A)의 오디오 스트림은, 다중화부(MUX)(1412)에 판독되어서 다중화되고, 트랜스포트 스트림 또는 파일 데이터 등으로 변환된다. 다중화부(MUX)(1412)에 의해 생성된 트랜스포트 스트림은, 스트림 버퍼(1414)에 버퍼된 후, 예를 들어 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등을 통해서 외부 네트워크에 출력된다. 또한, 다중화부(MUX)(1412)에 의해 생성된 파일 데이터는, 스트림 버퍼(1414)에 버퍼된 후, 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 출력되어, 각종 기록 매체에 기록된다.
또한, 예를 들어 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등을 통해서 외부 네트워크로부터 비디오 프로세서(1332)에 입력된 트랜스포트 스트림은, 스트림 버퍼(1414)에 버퍼된 후, 역다중화부(DMUX)(1413)에 의해 역다중화된다. 또한, 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 있어서 각종 기록 매체로부터 판독되어, 비디오 프로세서(1332)에 입력된 파일 데이터는, 스트림 버퍼(1414)에 버퍼된 후, 역다중화부(DMUX)(1413)에 의해 역다중화된다. 즉, 비디오 프로세서(1332)에 입력된 트랜스포트 스트림 또는 파일 데이터는, 역다중화부(DMUX)(1413)에 의해 비디오 스트림과 오디오 스트림으로 분리된다.
오디오 스트림은, 오디오 ES 버퍼(1409B)를 통해서 오디오 디코더(1411)에 공급되고, 복호되어서 오디오 신호가 재생된다. 또한, 비디오 스트림은, 비디오 ES 버퍼(1408B)에 기입된 후, 인코드·디코드 엔진(1407)에 의해 차례로 판독되어 복호되어서 프레임 메모리(1405)에 기입된다. 복호된 화상 데이터는, 제2 화상 확대 축소부(1403)에 의해 확대 축소 처리되어, 프레임 메모리(1405)에 기입된다. 그리고, 복호된 화상 데이터는, 비디오 출력 처리부(1404)에 판독되어, 4:2:2Y/Cb/Cr 방식 등의 소정의 방식으로 포맷 변환되고, 또한 아날로그 신호로 변환되어, 비디오 신호가 재생 출력된다.
이렇게 구성되는 비디오 프로세서(1332)에 본 기술을 적용하는 경우, 인코드·디코드 엔진(1407)에, 상술한 각 실시 형태에 따른 본 기술을 적용하면 된다. 즉, 예를 들어 인코드·디코드 엔진(1407)이 상술한 화상 부호화 장치(100)나 화상 복호 장치(200)의 기능을 갖도록 하면 된다. 이와 같이 함으로써, 비디오 프로세서(1332)는 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 인코드·디코드 엔진(1407)에 있어서, 본 기술(즉, 상술한 각 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치나 화상 복호 장치의 기능)은 논리 회로 등의 하드웨어에 의해 실현하도록 해도 되고, 내장 프로그램 등의 소프트웨어에 의해 실현하도록 해도 되며, 그들 양쪽에 의해 실현하도록 해도 된다.
<비디오 프로세서의 다른 구성예>
도 66은 본 기술을 적용한 비디오 프로세서(1332)(도 64)의 개략적인 구성의 다른 예를 도시하고 있다. 도 66의 예의 경우, 비디오 프로세서(1332)는 비디오 데이터를 소정의 방식으로 부호화·복호하는 기능을 갖는다.
보다 구체적으로는, 도 66에 도시된 바와 같이, 비디오 프로세서(1332)는 제어부(1511), 디스플레이 인터페이스(1512), 디스플레이 엔진(1513), 화상 처리 엔진(1514) 및 내부 메모리(1515)를 갖는다. 또한, 비디오 프로세서(1332)는 코덱 엔진(1516), 메모리 인터페이스(1517), 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518), 네트워크 인터페이스(1519) 및 비디오 인터페이스(1520)를 갖는다.
제어부(1511)는 디스플레이 인터페이스(1512), 디스플레이 엔진(1513), 화상 처리 엔진(1514) 및 코덱 엔진(1516) 등, 비디오 프로세서(1332) 내의 각 처리부의 동작을 제어한다.
도 66에 도시된 바와 같이, 제어부(1511)는, 예를 들어 메인 CPU(1531), 서브 CPU(1532) 및 시스템 컨트롤러(1533)를 갖는다. 메인 CPU(1531)은, 비디오 프로세서(1332) 내의 각 처리부의 동작을 제어하기 위한 프로그램 등을 실행한다. 메인 CPU(1531)는, 그 프로그램 등에 따라서 제어 신호를 생성하고, 각 처리부에 공급한다(즉, 각 처리부의 동작을 제어함). 서브 CPU(1532)는, 메인 CPU(1531)의 보조적인 역할을 한다. 예를 들어, 서브 CPU(1532)는, 메인 CPU(1531)가 실행하는 프로그램 등의 자프로세스나 서브루틴 등을 실행한다. 시스템 컨트롤러(1533)는 메인 CPU(1531) 및 서브 CPU(1532)가 실행하는 프로그램을 지정하는 등, 메인 CPU(1531) 및 서브 CPU(1532)의 동작을 제어한다.
디스플레이 인터페이스(1512)는 제어부(1511)의 제어 하, 화상 데이터를 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 출력한다. 예를 들어, 디스플레이 인터페이스(1512)는 디지털 데이터의 화상 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 재생된 비디오 신호로서, 또는 디지털 데이터의 화상 데이터인 채로, 커넥티비티(1321)의 모니터 장치 등에 출력한다.
디스플레이 엔진(1513)은 제어부(1511)의 제어 하, 화상 데이터에 대하여 그 화상을 표시시키는 모니터 장치 등의 하드웨어 스펙에 맞추도록, 포맷 변환, 사이즈 변환, 색 영역 변환 등의 각종 변환 처리를 행한다.
화상 처리 엔진(1514)은 제어부(1511)의 제어 하, 화상 데이터에 대하여 예를 들어 화질 개선을 위한 필터 처리 등, 소정의 화상 처리를 실시한다.
내부 메모리(1515)는 디스플레이 엔진(1513), 화상 처리 엔진(1514) 및 코덱 엔진(1516)에 의해 공용되는, 비디오 프로세서(1332)의 내부에 설치된 메모리이다. 내부 메모리(1515)는, 예를 들어 디스플레이 엔진(1513), 화상 처리 엔진(1514) 및 코덱 엔진(1516)의 사이에서 행해지는 데이터의 수수에 이용된다. 예를 들어, 내부 메모리(1515)는 디스플레이 엔진(1513), 화상 처리 엔진(1514) 또는 코덱 엔진(1516)으로부터 공급되는 데이터를 저장하고, 필요에 따라서(예를 들어, 요구에 따라), 그 데이터를, 디스플레이 엔진(1513), 화상 처리 엔진(1514) 또는 코덱 엔진(1516)에 공급한다. 이 내부 메모리(1515)는 어떤 기억 디바이스에 의해 실현하도록 해도 되지만, 일반적으로 블록 단위의 화상 데이터나 파라미터 등과 같은 소 용량의 데이터 저장에 이용하는 경우가 많으므로, 예를 들어 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 비교적(예를 들어 외부 메모리(1312)와 비교하여) 소용량이지만 응답 속도가 고속인 반도체 메모리에 의해 실현하는 것이 바람직하다.
코덱 엔진(1516)은 화상 데이터의 부호화나 복호에 관한 처리를 행한다. 이 코덱 엔진(1516)이 대응하는 부호화·복호의 방식은 임의이고, 그 수는 하나여도 되고, 복수여도 된다. 예를 들어, 코덱 엔진(1516)은 복수의 부호화·복호 방식의 코덱 기능을 구비하고, 그 중에서 선택된 것으로 화상 데이터의 부호화 또는 부호화 데이터의 복호를 행하도록 해도 된다.
도 66에 도시되는 예에 있어서, 코덱 엔진(1516)은 코덱에 관한 처리의 기능 블록으로서, 예를 들어 MPEG-2 Video(1541), AVC/H.264(1542), HEVC/H.265(1543), HEVC/H.265(Scalable)(1544), HEVC/H.265(Multi-view)(1545) 및 MPEG-DASH(1551)를 갖는다.
MPEG-2 Video(1541)는, 화상 데이터를 MPEG-2 방식으로 부호화하거나 복호하거나 하는 기능 블록이다. AVC/H.264(1542)는, 화상 데이터를 AVC 방식으로 부호화하거나 복호하거나 하는 기능 블록이다. HEVC/H.265(1543)는, 화상 데이터를 HEVC 방식으로 부호화하거나 복호하거나 하는 기능 블록이다. HEVC/H.265(Scalable)(1544)는, 화상 데이터를 HEVC 방식으로 스케일러블 부호화하거나 스케일러블 복호하거나 하는 기능 블록이다. HEVC/H.265(Multi-view)(1545)는, 화상 데이터를 HEVC 방식으로 다시점 부호화하거나 다시점 복호하거나 하는 기능 블록이다.
MPEG-DASH(1551)는, 화상 데이터를 MPEG-DASH(MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 방식으로 송수신하는 기능 블록이다. MPEG-DASH는, HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)를 사용해서 비디오의 스트리밍을 행하는 기술이며, 미리 준비된 해상도 등이 서로 상이한 복수의 부호화 데이터 중에서 적절한 것을 세그먼트 단위로 선택해 전송하는 것을 특징 중 하나로 한다. MPEG-DASH(1551)는, 규격에 준거하는 스트림의 생성이나 그 스트림의 전송 제어 등을 행하고, 화상 데이터의 부호화·복호에 대해서는, 상술한 MPEG-2 Video(1541) 내지 HEVC/H.265(Multi-view)(1545)를 이용한다.
메모리 인터페이스(1517)는 외부 메모리(1312)용 인터페이스이다. 화상 처리 엔진(1514)이나 코덱 엔진(1516)으로부터 공급되는 데이터는, 메모리 인터페이스(1517)를 통해서 외부 메모리(1312)에 공급된다. 또한, 외부 메모리(1312)로부터 판독된 데이터는, 메모리 인터페이스(1517)를 통해서 비디오 프로세서(1332)(화상 처리 엔진(1514) 또는 코덱 엔진(1516))에 공급된다.
다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)는, 부호화 데이터의 비트 스트림, 화상 데이터, 비디오 신호 등, 화상에 관한 각종 데이터의 다중화나 역다중화를 행한다. 이 다중화·역다중화의 방법은 임의이다. 예를 들어, 다중화 시에, 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)는, 복수의 데이터를 하나로 통합할 뿐만 아니라, 소정의 헤더 정보 등을 그 데이터에 부가할 수도 있다. 또한, 역다중화 시에, 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)는, 하나의 데이터를 복수로 분할할 뿐만 아니라, 분할한 각 데이터에 소정의 헤더 정보 등을 부가할 수도 있다. 즉, 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)는, 다중화·역다중화에 의해 데이터의 포맷을 변환할 수 있다. 예를 들어, 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)는, 비트 스트림을 다중화함으로써, 전송용 포맷의 비트 스트림인 트랜스포트 스트림이나, 기록용 파일 포맷의 데이터(파일 데이터)로 변환할 수 있다. 물론, 역다중화에 의해 그 역변환도 가능하다.
네트워크 인터페이스(1519)는, 예를 들어 브로드밴드 모뎀(1333)이나 커넥티비티(1321) 등에 적합한 인터페이스이다. 비디오 인터페이스(1520)는, 예를 들어 커넥티비티(1321)나 카메라(1322) 등에 적합한 인터페이스이다.
이어서, 이러한 비디오 프로세서(1332)의 동작 예에 대해서 설명한다. 예를 들어, 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등을 통해서 외부 네트워크로부터 트랜스포트 스트림을 수신하면, 그 트랜스포트 스트림은, 네트워크 인터페이스(1519)를 통해서 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)에 공급되어 역다중화되고, 코덱 엔진(1516)에 의해 복호된다. 코덱 엔진(1516)의 복호에 의해 얻어진 화상 데이터는, 예를 들어 화상 처리 엔진(1514)에 의해 소정의 화상 처리가 실시되고, 디스플레이 엔진(1513)에 의해 소정의 변환이 행하여지며, 디스플레이 인터페이스(1512)를 통해서 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 공급되어, 그 화상이 모니터에 표시된다. 또한, 예를 들어 코덱 엔진(1516)의 복호에 의해 얻어진 화상 데이터는 코덱 엔진(1516)에 의해 재부호화되고, 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)에 의해 다중화되어서 파일 데이터로 변환되며, 비디오 인터페이스(1520)를 통해서 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 출력되어, 각종 기록 매체에 기록된다.
또한, 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 의해 도시하지 않은 기록 매체로부터 판독된, 화상 데이터가 부호화된 부호화 데이터의 파일 데이터는, 비디오 인터페이스(1520)를 통해서 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)에 공급되어 역다중화되고, 코덱 엔진(1516)에 의해 복호된다. 코덱 엔진(1516)의 복호에 의해 얻어진 화상 데이터는, 화상 처리 엔진(1514)에 의해 소정의 화상 처리가 실시되고, 디스플레이 엔진(1513)에 의해 소정의 변환이 행하여져, 디스플레이 인터페이스(1512)를 통해서 예를 들어 커넥티비티(1321) 등에 공급되며, 그 화상이 모니터에 표시된다. 또한, 예를 들어 코덱 엔진(1516)의 복호에 의해 얻어진 화상 데이터는, 코덱 엔진(1516)에 의해 재부호화되고, 다중화·역다중화부(MUX DMUX)(1518)에 의해 다중화되어서 트랜스포트 스트림으로 변환되어, 네트워크 인터페이스(1519)를 통해서 예를 들어 커넥티비티(1321)나 브로드밴드 모뎀(1333) 등에 공급되어 도시하지 않은 다른 장치에 전송된다.
또한, 비디오 프로세서(1332) 내의 각 처리부의 사이에서의 화상 데이터나 기타 데이터의 수수는, 예를 들어 내부 메모리(1515)나 외부 메모리(1312)를 이용해서 행해진다. 또한, 파워매니지먼트 모듈(1313)은, 예를 들어 제어부(1511)로의 전력 공급을 제어한다.
이렇게 구성되는 비디오 프로세서(1332)에 본 기술을 적용하는 경우, 코덱 엔진(1516)에, 상술한 각 실시 형태에 따른 본 기술을 적용하면 된다. 즉, 예를 들어 코덱 엔진(1516)이 상술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치(100)나 화상 복호 장치(200)를 실현하는 기능 블록을 갖도록 하면 된다. 이와 같이 함으로써, 비디오 프로세서(1332)는 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 코덱 엔진(1516)에 있어서, 본 기술(즉, 상술한 각 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치나 화상 복호 장치의 기능)은 논리 회로 등의 하드웨어에 의해 실현하도록 해도 되고, 내장 프로그램 등의 소프트웨어에 의해 실현하도록 해도 되며, 그들 양쪽에 의해 실현하도록 해도 된다.
이상으로 비디오 프로세서(1332)의 구성을 두가지 예시했지만, 비디오 프로세서(1332)의 구성은 임의이며, 상술한 두가지 예 이외의 것이어도 된다. 또한, 이 비디오 프로세서(1332)는 하나의 반도체 칩으로서 구성되도록 해도 되지만, 복수의 반도체 칩으로서 구성되도록 해도 된다. 예를 들어, 복수의 반도체를 적층하는 3차원 적층 LSI로 해도 된다. 또한, 복수의 LSI에 의해 실현되도록 해도 된다.
<장치에 대한 적용예>
비디오 세트(1300)는 화상 데이터를 처리하는 각종 장치에 내장할 수 있다. 예를 들어, 비디오 세트(1300)는 텔레비전 장치(900)(도 57), 휴대 전화기(920)(도 58), 기록 재생 장치(940)(도 59), 촬상 장치(960)(도 60) 등에 내장할 수 있다. 비디오 세트(1300)를 내장함으로써, 그 장치는 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 비디오 세트(1300)는, 예를 들어 도 61의 데이터 전송 시스템(1000)에 있어서의 퍼스널 컴퓨터(1004), AV 기기(1005), 태블릿 디바이스(1006) 및 휴대 전화기(1007) 등의 단말 장치, 도 62의 데이터 전송 시스템(1100)에 있어서의 방송국(1101) 및 단말 장치(1102), 및 도 63의 촬상 시스템(1200)에 있어서의 촬상 장치(1201) 및 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202) 등에도 내장할 수 있다. 비디오 세트(1300)를 내장함으로써, 그 장치는 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 비디오 세트(1300)의 각 구성의 일부여도, 비디오 프로세서(1332)를 포함하는 것이라면, 본 기술을 적용한 구성으로서 실시할 수 있다. 예를 들어, 비디오 프로세서(1332)만을 본 기술을 적용한 비디오 프로세서로서 실시할 수 있다. 또한, 예를 들어 상술한 바와 같이 점선(1341)에 의해 표시되는 프로세서나 비디오 모듈(1311) 등을 본 기술을 적용한 프로세서나 모듈 등으로서 실시할 수 있다. 또한, 예를 들어 비디오 모듈(1311), 외부 메모리(1312), 파워매니지먼트 모듈(1313) 및 프론트엔드 모듈(1314)을 조합하여, 본 기술을 적용한 비디오 유닛(1361)으로서 실시할 수도 있다. 어느 쪽 구성의 경우에도, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 비디오 프로세서(1332)를 포함하는 것이라면 어떤 구성이어도, 비디오 세트(1300)의 경우와 마찬가지로, 화상 데이터를 처리하는 각종 장치에 내장할 수 있다. 예를 들어, 비디오 프로세서(1332), 점선(1341)에 의해 표시되는 프로세서, 비디오 모듈(1311) 또는, 비디오 유닛(1361)을 텔레비전 장치(900)(도 57), 휴대 전화기(920)(도 58), 기록 재생 장치(940)(도 59), 촬상 장치(960)(도 60), 도 61의 데이터 전송 시스템(1000)에 있어서의 퍼스널 컴퓨터(1004), AV 기기(1005), 태블릿 디바이스(1006) 및 휴대 전화기(1007) 등의 단말 장치, 도 62의 데이터 전송 시스템(1100)에 있어서의 방송국(1101) 및 단말 장치(1102), 및 도 63의 촬상 시스템(1200)에 있어서의 촬상 장치(1201) 및 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202) 등에 내장할 수 있다. 그리고, 본 기술을 적용한 어느 한쪽의 구성을 내장함으로써, 그 장치는 비디오 세트(1300)의 경우와 마찬가지로, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<9. 제9 실시 형태>
<MPEG-DASH의 응용예>
또한, 본 기술은, 미리 준비된 해상도 등이 서로 상이한 복수의 부호화 데이터 중에서 적절한 것을 세그먼트 단위로 선택해서 사용하는, 예를 들어 후술하는 MPEG DASH 등과 같은 HTTP 스트리밍의 콘텐츠 재생 시스템에도 적용할 수 있다.
<콘텐츠 재생 시스템의 개요>
먼저, 도 67 내지 도 69를 참조하여, 본 기술을 적용 가능한 콘텐츠 재생 시스템에 대해서 개략적으로 설명한다.
이하에서는 먼저, 이러한 각 실시 형태에 있어서 공통되는 기본 구성에 대해서 도 67 및 도 68을 참조하여 설명한다.
도 67은 콘텐츠 재생 시스템의 구성을 도시한 설명도이다. 도 67에 도시한 바와 같이, 콘텐츠 재생 시스템은 콘텐츠 서버(1610, 1611)와, 네트워크(1612)와, 콘텐츠 재생 장치(1620)(클라이언트 장치)를 구비한다.
콘텐츠 서버(1610, 1611)와 콘텐츠 재생 장치(1620)는 네트워크(1612)를 통해서 접속되어 있다. 이 네트워크(1612)는 네트워크(1612)에 접속되어 있는 장치로부터 송신되는 정보의 유선 또는 무선의 전송로이다.
예를 들어, 네트워크(1612)는 인터넷, 전화 회선망, 위성 통신망 등의 공중 회선망이나, Ethernet(등록 상표)을 포함하는 각종 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network) 등을 포함해도 된다. 또한, 네트워크(1612)는 IP-VPN(Internet Protocol-Virtual Private Network) 등의 전용 회선망을 포함해도 된다.
콘텐츠 서버(1610)는 콘텐츠 데이터를 부호화하고, 부호화 데이터 및 부호화 데이터의 메타 정보를 포함하는 데이터 파일을 생성해서 기억한다. 또한, 콘텐츠 서버(1610)가 MP4 형식의 데이터 파일을 생성할 경우, 부호화 데이터는 「mdat」에 해당하고, 메타 정보는 「moov」에 해당한다.
또한, 콘텐츠 데이터는 음악, 강연 및 라디오 프로그램 등의 음악 데이터나, 영화, 텔레비전 프로그램, 비디오 프로그램, 사진, 문서, 회화 및 도표 등의 영상 데이터나, 게임 및 소프트웨어 등이어도 된다.
여기서, 콘텐츠 서버(1610)는 동일 콘텐츠에 관한 것이고, 상이한 비트 레이트로 복수의 데이터 파일을 생성한다. 또한 콘텐츠 서버(1611)는 콘텐츠 재생 장치(1620)로부터의 콘텐츠의 재생 요구에 대하여 콘텐츠 서버(1610)의 URL의 정보에, 콘텐츠 재생 장치(1620)로 당해 URL에 부가시키는 파라미터의 정보를 포함해서 콘텐츠 재생 장치(1620)에 송신한다. 이하, 도 68을 참조하여 당해 사항에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 68은 도 67의 콘텐츠 재생 시스템에 있어서의 데이터의 흐름을 나타낸 설명도이다. 콘텐츠 서버(1610)는 동일한 콘텐츠 데이터를 상이한 비트 레이트로 부호화하고, 도 68에 도시한 바와 같이 예를 들어 2Mbps의 파일 A, 1.5Mbps의 파일 B, 1Mbps의 파일 C를 생성한다. 상대적으로, 파일 A는 하이 비트 레이트이고, 파일 B는 표준 비트 레이트이며, 파일 C는 로우 비트 레이트이다.
또한, 도 68에 도시한 바와 같이, 각 파일의 부호화 데이터는 복수의 세그먼트로 구분되어 있다. 예를 들어, 파일 A의 부호화 데이터는 「A1」, 「A2」, 「A3」, …「An」이라는 세그먼트로 구분되어 있고, 파일 B의 부호화 데이터는 「B1」, 「B2」, 「B3」, …「Bn」이라는 세그먼트로 구분되어 있고, 파일 C의 부호화 데이터는 「C1」, 「C2」, 「C3」, …「Cn」이라는 세그먼트로 구분되어 있다.
또한, 각 세그먼트는 MP4의 싱크 샘플(예를 들어, AVC/H.264의 영상 부호화에서는 IDR-픽처)로 시작되는 단독으로 재생 가능한 1 또는 2 이상의 영상 부호화 데이터 및 음성 부호화 데이터로 구성된 샘플로 구성되어도 된다. 예를 들어, 1초 30 프레임의 비디오 데이터가 15 프레임 고정 길이의 GOP(Group of Picture)로 부호화되어 있는 경우, 각 세그먼트는 4 GOP에 상당하는 2초분의 영상 및 음성 부호화 데이터여도, 20 GOP에 상당하는 10초분의 영상 및 음성 부호화 데이터여도 된다.
또한, 각 파일에 있어서의 배치 순서가 동일한 세그먼트에 의한 재생 범위(콘텐츠의 선두로부터의 시간 위치의 범위)는 동일하다. 예를 들어, 세그먼트 「A2」, 세그먼트 「B2」 및 세그먼트 「C2」의 재생 범위는 동일하고, 각 세그먼트가 2초분의 부호화 데이터일 경우, 세그먼트 「A2」, 세그먼트 「B2」 및 세그먼트 「C2」의 재생 범위는, 모두 콘텐츠의 2초 내지 4초이다.
콘텐츠 서버(1610)는 이러한 복수의 세그먼트로 구성되는 파일 A 내지 파일 C를 생성하면, 파일 A 내지 파일 C를 기억한다. 그리고, 콘텐츠 서버(1610)는 도 68에 도시한 바와 같이, 상이한 파일을 구성하는 세그먼트를 콘텐츠 재생 장치(1620)에 순차적으로 송신하고, 콘텐츠 재생 장치(1620)는 수신한 세그먼트를 스트리밍 재생한다.
여기서, 본 실시 형태에 의한 콘텐츠 서버(1610)는 각 부호화 데이터의 비트 레이트 정보 및 액세스 정보를 포함하는 플레이 리스트 파일(이하, MPD: Media Presentation Description)을 콘텐츠 재생 장치(1620)에 송신하고, 콘텐츠 재생 장치(1620)는 MPD에 기초하여, 복수의 비트 레이트 중 어느 하나의 비트 레이트를 선택하고, 선택된 비트 레이트에 대응하는 세그먼트의 송신을 콘텐츠 서버(1610)에 요구한다.
도 67에서는, 하나의 콘텐츠 서버(1610)만이 도시되어 있지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다.
도 69는 MPD의 구체예를 도시한 설명도이다. 도 69에 도시한 바와 같이, MPD에는, 상이한 비트 레이트(BANDWIDTH)를 갖는 복수의 부호화 데이터에 관한 액세스 정보가 포함된다. 예를 들어, 도 69에 나타낸 MPD는 256Kbps, 1.024Mbps, 1.384Mbps, 1.536Mbps, 2.048Mbps의 각각의 부호화 데이터가 존재하는 것을 나타내는 것과 함께, 각 부호화 데이터에 관한 액세스 정보를 포함한다. 콘텐츠 재생 장치(1620)는, 이러한 MPD에 기초하여, 스트리밍 재생하는 부호화 데이터의 비트 레이트를 동적으로 변경하는 것이 가능하다.
또한, 도 67에는 콘텐츠 재생 장치(1620)의 일례로서 휴대 단말기를 도시하고 있지만, 콘텐츠 재생 장치(1620)는 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 콘텐츠 재생 장치(1620)는, PC(Personal Computer), 가정용 영상 처리 장치(DVD 레코더, 비디오데크 등), PDA(Personal Digital Assistants), 가정용 게임 기기, 가전 기기 등의 정보 처리 장치여도 된다. 또한, 콘텐츠 재생 장치(1620)는 휴대 전화, PHS(Personal Handyphone System), 휴대용 음악 재생 장치, 휴대용 영상 처리 장치, 휴대용 게임 기기 등의 정보 처리 장치여도 된다.
<콘텐츠 서버(1610)의 구성>
이상, 도 67 내지 도 69를 참조하여, 콘텐츠 재생 시스템의 개요를 설명하였다. 계속해서, 도 70을 참조하여, 콘텐츠 서버(1610)의 구성을 설명한다.
도 70은 콘텐츠 서버(1610)의 구성을 도시한 기능 블록도이다. 도 70에 도시한 바와 같이, 콘텐츠 서버(1610)는 파일 생성부(1631)와, 기억부(1632)와, 통신부(1633)를 구비한다.
파일 생성부(1631)는 콘텐츠 데이터를 부호화하는 인코더(1641)를 구비하고, 동일한 콘텐츠에서 비트 레이트가 상이한 복수의 부호화 데이터 및 상술한 MPD를 생성한다. 예를 들어, 파일 생성부(1631)는 256Kbps, 1.024Mbps, 1.384Mbps, 1.536Mbps, 2.048Mbps의 각각의 부호화 데이터를 생성했을 경우, 도 69에 도시된 바와 같은 MPD를 생성한다.
기억부(1632)는 파일 생성부(1631)에 의해 생성된 비트 레이트가 상이한 복수의 부호화 데이터 및 MPD를 기억한다. 이 기억부(1632)는 불휘발성 메모리, 자기 디스크, 광 디스크 및 MO(Magneto Optical) 디스크 등의 기억 매체여도 된다. 불휘발성 메모리로서는, 예를 들어 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM)을 들 수 있다. 또한, 자기 디스크로서는 하드 디스크 및 원반형 자성체 디스크 등을 들 수 있다. 또한, 광 디스크로서는 CD(Compact Disc), DVD-R(Digital Versatile Disc Recordable) 및 BD(Blu-Ray Disc(등록 상표)) 등을 들 수 있다.
통신부(1633)는 콘텐츠 재생 장치(1620)와의 인터페이스이며, 네트워크(1612)를 통해서 콘텐츠 재생 장치(1620)와 통신한다. 보다 상세하게는, 통신부(1633)는 HTTP를 따라서 콘텐츠 재생 장치(1620)와 통신하는 HTTP 서버로서의 기능을 갖는다. 예를 들어, 통신부(1633)는 MPD를 콘텐츠 재생 장치(1620)에 송신하고, HTTP를 따라서 콘텐츠 재생 장치(1620)로부터 MPD에 기초하여 요구된 부호화 데이터를 기억부(1632)로부터 추출하고, HTTP 리스펀스로서 콘텐츠 재생 장치(1620)에 부호화 데이터를 송신한다.
<콘텐츠 재생 장치(1620)의 구성>
이상, 본 실시 형태에 의한 콘텐츠 서버(1610)의 구성을 설명하였다. 계속해서, 도 71을 참조하여, 콘텐츠 재생 장치(1620)의 구성을 설명한다.
도 71은 콘텐츠 재생 장치(1620)의 구성을 도시한 기능 블록도이다. 도 71에 도시한 바와 같이, 콘텐츠 재생 장치(1620)는 통신부(1651)와, 기억부(1652)와, 재생부(1653)와, 선택부(1654)와, 현재지 취득부(1656)를 구비한다.
통신부(1651)는 콘텐츠 서버(1610)와의 인터페이스로서, 콘텐츠 서버(1610)에 대하여 데이터를 요구하고, 콘텐츠 서버(1610)로부터 데이터를 취득한다. 보다상세하게는, 통신부(1651)는 HTTP를 따라서 콘텐츠 재생 장치(1620)와 통신하는 HTTP 클라이언트로서의 기능을 갖는다. 예를 들어, 통신부(1651)는 HTTP Range를 이용함으로써, 콘텐츠 서버(1610)로부터 MPD나 부호화 데이터의 세그먼트를 선택적으로 취득할 수 있다.
기억부(1652)는 콘텐츠의 재생에 관한 다양한 정보를 기억한다. 예를 들어, 통신부(1651)에 의해 콘텐츠 서버(1610)로부터 취득되는 세그먼트를 순차적으로 버퍼링한다. 기억부(1652)에 버퍼링된 부호화 데이터의 세그먼트는, FIFO(First In First Out)로 재생부(1653)로 순차적으로 공급된다.
또한 기억부(1652)는 후술하는 콘텐츠 서버(1611)로부터 요구된, MPD에 기술되어 있는 콘텐츠의 URL로의 파라미터의 부가 지시에 기초하여, 통신부(1651)에서 URL에 파라미터를 부가하고, 그 URL에 액세스하기 위한 정의를 기억한다.
재생부(1653)는 기억부(1652)로부터 공급되는 세그먼트를 순차적으로 재생한다. 구체적으로는, 재생부(1653)는 세그먼트의 디코드, DA 변환 및 렌더링 등을 행한다.
선택부(1654)는 MPD에 포함되는 어느 쪽의 비트 레이트에 대응하는 부호화 데이터의 세그먼트를 취득할지를 동일 콘텐츠 내에서 순차적으로 선택한다. 예를 들어, 선택부(1654)가 네트워크(1612)의 대역에 따라서 세그먼트 「A1」, 「B2」, 「A3」를 순차적으로 선택하면, 도 68에 도시한 바와 같이, 통신부(1651)가 콘텐츠 서버(1610)로부터 세그먼트 「A1」, 「B2」, 「A3」를 순차적으로 취득한다.
현재지 취득부(1656)는 콘텐츠 재생 장치(1620)의 현재의 위치를 취득하는 것이며, 예를 들어 GPS(Global Positioning System) 수신기 등의 현재지를 취득하는 모듈로 구성되어 있어도 된다. 또한 현재지 취득부(1656)는 무선 네트워크를 사용해서 콘텐츠 재생 장치(1620)의 현재의 위치를 취득하는 것이어도 된다.
<콘텐츠 서버(1611)의 구성>
도 72는 콘텐츠 서버(1611)의 구성예를 도시하는 설명도이다. 도 72에 도시한 바와 같이, 콘텐츠 서버(1611)는 기억부(1671)와, 통신부(1672)를 구비한다.
기억부(1671)는 MPD의 URL의 정보를 기억한다. MPD의 URL의 정보는, 콘텐츠의 재생을 요구하는 콘텐츠 재생 장치(1620)로부터의 요구에 따라, 콘텐츠 서버(1611)로부터 콘텐츠 재생 장치(1620)로 송신된다. 또한 기억부(1671)는 콘텐츠 재생 장치(1620)로의 MPD의 URL의 정보를 제공할 때 당해 MPD에 기술되어 있는 URL에 콘텐츠 재생 장치(1620)에서 파라미터를 부가시킬 때의 정의 정보를 기억한다.
통신부(1672)는, 콘텐츠 재생 장치(1620)와의 인터페이스로서, 네트워크(1612)를 통해서 콘텐츠 재생 장치(1620)와 통신한다. 즉 통신부(1672)는, 콘텐츠의 재생을 요구하는 콘텐츠 재생 장치(1620)로부터, MPD의 URL의 정보의 요구를 수신하고, 콘텐츠 재생 장치(1620)로 MPD의 URL의 정보를 송신한다. 통신부(1672)로부터 송신되는 MPD의 URL에는, 콘텐츠 재생 장치(1620)에서 파라미터를 부가시키기 위한 정보가 포함된다.
콘텐츠 재생 장치(1620)에서 MPD의 URL에 부가시키는 파라미터에 대해서는, 콘텐츠 서버(1611) 및 콘텐츠 재생 장치(1620)에서 공유하는 정의 정보로 다양하게 설정할 수 있다. 일례를 들면, 콘텐츠 재생 장치(1620)의 현재 위치, 콘텐츠 재생 장치(1620)를 사용하는 유저의 유저 ID, 콘텐츠 재생 장치(1620)의 메모리 사이즈, 콘텐츠 재생 장치(1620)의 스토리지 용량 등의 정보를, 콘텐츠 재생 장치(1620)에서 MPD의 URL에 부가시킬 수 있다.
이상과 같은 구성의 콘텐츠 재생 시스템에 있어서, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 바와 같은 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 콘텐츠 서버(1610)의 인코더(1641)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치(100)의 기능을 갖는다. 또한, 콘텐츠 재생 장치(1620)의 재생부(1653)는 상술한 실시 형태에 따른 화상 복호 장치(200)의 기능을 갖는다. 그것에 의해, 화상에 있어서의 색차 신호의 포맷이 4:2:2인 경우 인트라 예측의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 콘텐츠 재생 시스템에 있어서, 본 기술에 의해 부호화된 데이터를 송수신함으로써, 화상에 있어서의 색차 신호의 포맷이 4:2:2인 경우의 인트라 예측의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
<10. 제10 실시 형태>
<Wi-Fi 규격의 무선 통신 시스템의 응용예>
또한, 본 기술은 미리 준비된 해상도 등이 서로 상이한 복수의 부호화 데이터 중에서 적절한 것을 세그먼트 단위로 선택해서 사용하는, 예를 들어 Wi-Fi 규격의 무선 통신 시스템에도 적용할 수 있다.
<무선 통신 장치의 기본 동작예>
본 기술을 적용 가능한 무선 통신 시스템에 있어서의 무선 통신 장치의 기본 동작예에 대해서 설명한다.
먼저, P2P(Peer to Peer) 접속을 확립해서 특정한 애플리케이션을 동작시킬 때까지의 무선 패킷 송수신이 이루어진다.
이어서, 제2 층으로 접속하기 전에, 사용하는 특정한 애플리케이션을 지정하고 나서 P2P 접속을 확립하고 특정한 애플리케이션을 동작시킬 때까지의 무선 패킷 송수신이 이루어진다. 그 후, 제2 층에서의 접속 후에, 특정한 애플리케이션을 기동하는 경우의 무선 패킷 송수신이 이루어진다.
<특정한 애플리케이션 동작 개시 시에 있어서의 통신 예>
도 73 및 도 74는 상술한 P2P(Peer to Peer) 접속을 확립해서 특정한 애플리케이션을 동작시킬 때까지의 무선 패킷 송수신의 예이며, 무선 통신의 기초가 되는 각 장치에 의한 통신 처리 예를 나타내는 시퀀스 차트이다. 구체적으로는, Wi-Fi Alliance에 있어서 표준화되어 있는 Wi-Fi 다이렉트(Direct) 규격(Wi-Fi P2P라고 불리는 경우도 있음)에서의 접속에 이르는 다이렉트 접속의 확립 수순의 일례를 나타낸다.
여기서, Wi-Fi 다이렉트에서는, 복수의 무선 통신 장치가 서로의 존재를 검출한다(Device Discovery, Service Discovery). 그리고, 접속 기기 선택을 행하면 그 선택된 기기 간에 있어서, WPS(Wi-Fi Protected Setup)으로 기기 인증을 행함으로써 다이렉트 접속을 확립한다. 또한, Wi-Fi 다이렉트에서는, 복수의 무선 통신 장치가 본체(Group Owner) 또는 별체(Client) 중 어느 것으로서의 역할을 담당할지를 결정해서 통신 그룹을 형성한다.
단, 이 통신 처리 예에서는, 일부의 패킷 송수신에 대해서는 생략해서 나타낸다. 예를 들어, 첫회 접속 시에는, 상술한 바와 같이, WPS를 사용하기 위한 패킷 교환이 필요하고, Authentication Request/Response의 교환 등에 있어서도 패킷 교환이 필요해진다. 그러나, 도 73 및 도 74에서는, 이들 패킷 교환에 관한 도시를 생략하고, 2회째 이후의 접속에 대해서만 도시한다.
또한, 도 73 및 도 74에서는, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 사이에 있어서의 통신 처리 예를 도시하지만, 다른 무선 통신 장치 사이에 있어서의 통신 처리에 대해서도 마찬가지이다.
먼저, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 사이에 있어서 Device Discovery가 행해진다(1711). 예를 들어, 제1 무선 통신 장치(1701)는 Probe request(응답 요구 신호)를 송신하고, 이 Probe request에 대한 Probe response(응답 신호)를 제2 무선 통신 장치(1702)로부터 수신한다. 이에 의해, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702)는 서로의 존재를 발견할 수 있다. 또한, Device Discovery에 의해, 상대의 디바이스 명이나 종류(TV, PC, 스마트폰 등)를 취득할 수 있다.
계속해서, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 사이에 있어서 Service Discovery가 행해진다(1712). 예를 들어, 제1 무선 통신 장치(1701)는 Device Discovery에서 발견한 제2 무선 통신 장치(1702)가 대응하고 있는 서비스를 문의하는 Service Discovery Query를 송신한다. 그리고, 제1 무선 통신 장치(1701)는 Service Discovery Response를 제2 무선 통신 장치(1702)로부터 수신함으로써, 제2 무선 통신 장치(1702)가 대응하고 있는 서비스를 취득한다. 즉, Service Discovery에 의해, 상대가 실행 가능한 서비스 등을 취득할 수 있다. 상대가 실행 가능한 서비스는, 예를 들어 service, protocol(DLNA(Digital Living Network Alliance) DMR(Digital Media Renderer) 등)이다.
계속해서, 유저에 의해 접속 상대의 선택 조작(접속 상대 선택 조작)이 행해진다(1713). 이 접속 상대 선택 조작은, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 중 어느 한쪽에만 발생하기도 한다. 예를 들어, 제1 무선 통신 장치(1701)의 표시부에 접속 상대 선택 화면이 표시되고, 이 접속 상대 선택 화면에 있어서 접속 상대로서 제2 무선 통신 장치(1702)가 유저 조작에 의해 선택된다.
유저에 의해 접속 상대 선택 조작이 행해지면(1713), 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 사이에 있어서 Group Owner Negotiation이 행해진다(1714). 도 73 및 도 74에서는, Group Owner Negotiation의 결과에 따라, 제1 무선 통신 장치(1701)가 그룹 오너(Group Owner)(1715)가 되고, 제2 무선 통신 장치(1702)가 클라이언트(Client)(1716)가 되는 예를 도시한다.
계속해서, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 사이에 있어서, 각 처리(1717 내지 1720)가 행해짐으로써, 다이렉트 접속이 확립된다. 즉, Association(L2(제2 층) link 확립)(1717), Secure link 확립(1718)이 차례로 행해진다. 또한, IP Address Assignment(1719), SSDP(Simple Service Discovery Protocol) 등에 의한 L3 상에서의 L4 setup(1720)이 차례로 행해진다. 또한, L2(layer2)는 제2 층(데이터 링크층)을 의미하고, L3(layer3)는 제3 층(네트워크층)을 의미하고, L4(layer4)는 제4 층(트랜스포트층)을 의미한다.
계속해서, 유저에 의해 특정한 애플리케이션의 지정 또는 기동 조작(어플리케이션 지정·기동 조작)이 행해진다(1721). 이 어플리케이션 지정·기동 조작은, 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 중 어느 한쪽에만 발생하기도 한다. 예를 들어, 제1 무선 통신 장치(1701)의 표시부에 어플리케이션 지정·기동 조작 화면이 표시되고, 이 어플리케이션 지정·기동 조작 화면에 있어서 특정한 애플리케이션이 유저 조작에 의해 선택된다.
유저에 의해 어플리케이션 지정·기동 조작이 행해지면(1721), 이 어플리케이션 지정·기동 조작에 대응하는 특정한 애플리케이션이 제1 무선 통신 장치(1701) 및 제2 무선 통신 장치(1702) 사이에 있어서 실행된다(1722).
여기서, Wi-Fi Direct 규격 이전의 사양(IEEE802.11로 표준화된 사양)의 범위 내에서, AP(Access Point)-STA(Station) 사이의 접속을 행하는 경우를 상정한다. 이 경우에는, 제2 층으로 접속하기 전(IEEE802.11 용어에서는 association 전)에는, 어떤 디바이스와 연결하려고 하고 있는 것인지를 사전에 알 수 없었다.
이에 반해, 도 73 및 도 74에 도시한 바와 같이, Wi-Fi Direct에서는, Device discovery나 Service Discovery(option)에 있어서, 접속 후보 상대를 찾을 때, 접속 상대의 정보를 취득할 수 있다. 이 접속 상대의 정보는, 예를 들어 기본적인 디바이스의 타입이나, 대응하고 있는 특정한 애플리케이션 등이다. 그리고, 그 취득된 접속 상대의 정보에 기초하여, 유저에 접속 상대를 선택시킬 수 있다.
이 구조를 확장해서, 제2 층으로 접속하기 전에 특정한 애플리케이션을 지정하여, 접속 상대를 선택하고, 이 선택 후에, 자동으로 특정한 애플리케이션을 기동 시키는 무선 통신 시스템을 실현하는 것도 가능하다. 이러한 경우의 접속에 이르는 시퀀스의 일례를, 도 76에 도시하였다. 또한, 이 통신 처리에 있어서 송수신되는 프레임 포맷(frame format)의 구성예를 도 75에 도시하였다.
<프레임 포맷의 구성예>
도 75는 본 기술의 기초가 되는 각 장치에 의한 통신 처리에 있어서 송수신되는 프레임 포맷(frame format)의 구성예를 모식적으로 도시하는 도면이다. 즉, 도 75에는 제2 층에서의 접속을 확립하기 위한 MAC frame의 구성예를 도시한다. 구체적으로는, 도 76에 도시하는 시퀀스를 실현하기 위한 Association Request/Response(1787)의 프레임 포맷의 일례이다.
또한, Frame Control(1751)부터 Sequence Control(1756)까지는 MAC 헤더이다. 또한, Association Request를 송신할 때에는, Frame Control(1751)에 있어서, B3B2="0b00", 또한 B7B6B5B4="0b0000"이 설정된다. 또한, Association Response를encapsulate할 때에는, Frame Control(1751)에 있어서, B3B2="0b00", 또한 B7B6B5B4="0b0001"이 설정된다. 또한, 「0b00」은 2진법으로 「00」인 것을 나타내고, 「0b0000」은 2진법으로 「0000」인 것을 나타내고, 「0b0001」은 2진법으로 「0001」인 것을 나타낸다.
여기서, 도 75에 도시하는 MAC frame은, 기본적으로는 IEEE802.11-2007 사양서 section7.2. 3.4절과 7.2. 3.5절에 기재된 Association Request/Response frame format이다. 단, IEEE802.11 사양서 내에서 정의되어 있는 Information Element(이하, IE라고 생략함)뿐만 아니라, 독자적으로 확장된 IE를 포함하고 있는 점이 상이하다.
또한, Vendor Specific IE(1760)인 것을 나타내기 위해서, IE Type(Information Element ID(1761))에는, 10진수로 127이 세트된다. 이 경우, IEEE802.11-2007 사양 7.3. 2.26절에 의해, Length 필드(1762)와, OUI 필드(1763)가 이어지고, 이 후에 vendor specific content(1764)가 배치된다.
Vendor specific content(1764)의 내용으로서는, 먼저 vendor specific IE의type을 나타내는 필드(IE type(1765))를 마련한다. 그리고, 이 후에, 복수의subelement(1766)를 저장할 수 있는 구성으로 하는 것을 생각할 수 있다.
subelement(1766)의 내용으로서, 사용되어야 할 특정한 애플리케이션의 명칭(1767)이나, 그 특정한 애플리케이션 동작 시의 디바이스의 역할(1768)을 포함하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 특정한 애플리케이션 또는, 그 제어를 위해서 사용되는 포트 번호 등의 정보(L4 셋업을 위한 정보)(1769)나, 특정한 애플리케이션 내에서의 Capability에 관한 정보(Capability 정보)를 포함하는 것을 생각할 수 있다. 여기서, Capability 정보는, 예를 들어 지정하는 특정한 애플리케이션이 DLNA인 경우에, 음성 송출/재생에 대응하고 있거나, 영상 송출/재생에 대응하고 있다는 등을 특정하기 위한 정보이다.
이상과 같은 구성의 무선 통신 시스템에 있어서, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 바와 같은 본 기술을 적용함으로써, 도 1 내지 도 52를 참조하여 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 화상에 있어서의 색차 신호의 포맷이 4:2:2인 경우의 인트라 예측의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 무선 통신 시스템에 있어서, 본 기술에 의해 부호화된 데이터를 송수신함으로써, 화상에 있어서의 색차 신호의 포맷이 4:2:2인 경우의 인트라 예측의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 각종 정보가 부호화 스트림으로 다중화되어, 부호화측으로부터 복호측에 전송되는 예에 대해서 설명하였다. 그러나, 이들 정보를 전송하는 방법은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이들 정보는, 부호화 비트 스트림으로 다중화되는 일이 없이, 부호화 비트 스트림과 관련지어진 별개의 데이터로서 전송되거나, 또는 기록되어도 된다. 여기서, 「관련짓는다」라는 용어는, 비트 스트림에 포함되는 화상(슬라이스 또는 블록 등, 화상의 일부여도 됨)과 당해 화상에 대응하는 정보를 복호 시에 링크시킬 수 있도록 하는 것을 의미한다. 즉, 정보는 화상(또는 비트 스트림)과는 다른 전송로 상에서 전송되어도 된다. 또한, 정보는 화상(또는 비트 스트림)과는 다른 기록 매체(또는 동일한 기록 매체의 다른 기록 에리어)에 기록되어도 된다. 또한, 정보와 화상(또는 비트 스트림)은, 예를 들어 복수 프레임, 1 프레임, 또는 프레임 내의 일부분 등의 임의의 단위로 서로 관련지어져도 된다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1) 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 참조 레이어 지정 정보 생성부와,
상기 화상 데이터를 부호화하는 부호화부를 구비하는 화상 부호화 장치.
(2) 상기 참조 레이어 지정 정보 생성부에 의해 생성된 상기 참조 레이어 지정 정보에 기초하여, 상기 레이어 간 예측을 제어하는 예측 제어부를 더 구비하는 (1)에 기재된 화상 부호화 장치.
(3) 상기 참조 레이어 지정 정보를 슬라이스 헤더로 전송하는 전송부를 더 구비하는 (1) 또는 (2)에 기재된 화상 부호화 장치.
(4) 상기 참조 레이어 지정 정보 생성부는, 커런트 레이어가 레이어 0이 아니고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 0이 아닐 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 화상 부호화 장치.
(5) 레이어 간 예측이 허가되어 있는지를 나타내는 레이어 간 예측 가부 정보를 생성하는 레이어 간 예측 가부 정보 생성부를 더 구비하는 (4)에 기재된 화상 부호화 장치.
(6) 상기 참조 레이어 지정 정보 생성부는, 상기 레이어 간 예측 가부 정보에 의해 레이어 간 예측이 허가되어 있는 것이 추가로 나타나 있고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 복수일 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 (5)에 기재된 화상 부호화 장치.
(7) 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수를 나타내는 참조 레이어 수 정보를 생성하는 참조 레이어 수 정보 생성부를 더 구비하는 (6)에 기재된 화상 부호화 장치.
(8) 상기 참조 레이어 수 정보 생성부는, 레이어 간 예측에 있어서 참조 가능한 레이어가 단수로 제한되어 있지 않을 경우, 상기 참조 레이어 수 정보를 생성하는 (7)에 기재된 화상 부호화 장치.
(9) 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 생성하고, 상기 화상 데이터를 부호화하는 화상 부호화 방법.
100: 화상 부호화 장치
101: 베이스 레이어 화상 부호화부
102: 인핸스먼트 레이어 화상 부호화부
103: 다중화부
104: 제어부
151: 헤더 정보 생성부
152: 예측 제어부
161: 슬라이스 헤더 생성부
162: 시퀀스 파라미터 세트 생성부
163: 레이어 간 참조 픽처 세트 생성부
171: 종속 판정부
172: 슬라이스 타입 판정부
173: 레이어 판정부
174: 참조 레이어 수 판정부
175: 레이어 간 예측 가부 판정부
176: 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부
177: 세트 수 판정부
178: 레이어 간 예측 관련 신택스 생성부
179: 파라미터 세트 생성부
180: 인덱스 생성부
181: 레이어 간 예측 가부 정보 생성부
182: 참조 레이어 수 정보 생성부
183: 참조 레이어 지정 정보 생성부
184: 인터 예측 가부 정보 생성부
185: 세트 수 정보 생성부
186: 파라미터 세트 생성부
187: 참조 레이어 수 정보 생성부
188: 참조 레이어 지정 정보 생성부
200: 화상 복호 장치
201: 역 다중화부
202: 베이스 레이어 화상 복호부
203: 인핸스먼트 레이어 화상 복호부
251: 헤더 정보 해석부
252: 예측 제어부
261: 슬라이스 헤더 해석부
262: 시퀀스 파라미터 세트 생성부
263: 레이어 간 참조 픽처 세트 생성부
271: 종속 판정부
272: 슬라이스 타입 판정부
273: 레이어 판정부
274: 참조 레이어 수 판정부
275: 레이어 간 예측 가부 판정부
276: 레이어 간 참조 픽처 세트 판정부
277: 세트 수 판정부
278: 레이어 간 예측 관련 신택스 해석부
279: 파라미터 세트 해석부
280: 인덱스 해석부
281: 레이어 간 예측 가부 정보 해석부
282: 참조 레이어 수 정보 해석부
283: 참조 레이어 지정 정보 해석부
284: 인터 예측 가부 정보 해석부
285: 세트 수 정보 해석부
286: 파라미터 세트 해석부
287: 참조 레이어 수 정보 해석부
288: 참조 레이어 지정 정보 해석부

Claims (18)

  1. 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에만, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 참조 레이어 지정 정보 생성부와,
    상기 화상 데이터를 부호화하는 부호화부를 구비하는 화상 부호화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 생성부에 의해 생성된 상기 참조 레이어 지정 정보에 기초하여, 상기 레이어 간 예측을 제어하는 예측 제어부를 더 구비하는 화상 부호화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보를 슬라이스 헤더로 전송하는 전송부를 더 구비하는 화상 부호화 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 생성부는, 커런트 레이어가 레이어 0이 아니고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 0이 아닐 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 화상 부호화 장치.
  5. 제4항에 있어서, 레이어 간 예측이 허가되어 있는지를 나타내는 레이어 간 예측 가부 정보를 생성하는 레이어 간 예측 가부 정보 생성부를 더 구비하는 화상 부호화 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 생성부는, 상기 레이어 간 예측 가부 정보에 의해 레이어 간 예측이 허가되어 있는 것이 추가로 나타나 있고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 복수일 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 생성하는 화상 부호화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수를 나타내는 참조 레이어 수 정보를 생성하는 참조 레이어 수 정보 생성부를 더 구비하는 화상 부호화 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 참조 레이어 수 정보 생성부는, 레이어 간 예측에 있어서 참조 가능한 레이어가 단수로 제한되어 있지 않은 경우, 상기 참조 레이어 수 정보를 생성하는 화상 부호화 장치.
  9. 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에만, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 생성하고, 상기 화상 데이터를 부호화하는 화상 부호화 방법.
  10. 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에만, 헤더 정보로부터, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 취득하는 참조 레이어 지정 정보 해석부와,
    상기 참조 레이어 지정 정보 해석부에 의해 취득된 상기 참조 레이어 지정 정보에 기초하여 레이어 간 예측을 행하고, 상기 화상 데이터가 부호화된 부호화 데이터를 복호하는 복호부를 구비하는 화상 복호 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 해석부에 의해 취득된 상기 참조 레이어 지정 정보에 기초하여, 상기 복호부에 의해 행해지는 상기 부호화 데이터의 복호에 있어서의 레이어 간 예측을 제어하는 예측 제어부를 더 구비하는 화상 복호 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 해석부는, 상기 참조 레이어 지정 정보를 슬라이스 헤더로부터 취득하는 화상 복호 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 해석부는, 커런트 레이어가 레이어 0이 아니고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 0이 아닐 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 취득하는 화상 복호 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 헤더 정보로부터, 레이어 간 예측이 허가되어 있는지를 나타내는 레이어 간 예측 가부 정보를 취득하는 레이어 간 예측 가부 정보 해석부를 더 구비하는 화상 복호 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 참조 레이어 지정 정보 해석부는, 레이어 간 예측 가부 정보에 의해 레이어 간 예측이 허가되어 있는 것이 추가로 나타나 있고, 또한 커런트 레이어의 참조 레이어 수가 복수일 경우, 상기 참조 레이어 지정 정보를 취득하는 화상 복호 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 헤더 정보로부터, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수를 나타내는 참조 레이어 수 정보를 취득하는 참조 레이어 수 정보 해석부를 더 구비하는 화상 복호 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 참조 레이어 수 정보 해석부는, 레이어 간 예측에 있어서 참조 가능한 레이어가 단수로 제한되어 있지 않은 경우, 상기 참조 레이어 수 정보를 취득하는 화상 복호 장치.
  18. 복수 레이어로 이루어지는 화상 데이터 전체에 대하여 설정되는, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 최대수와, 레이어 간 예측 시에 참조하는 다른 레이어의 수가 일치하지 않는 경우에만, 헤더 정보로부터, 레이어 간 예측에 있어서 참조하는 레이어를 지정하는 참조 레이어 지정 정보를 취득하고,
    취득된 상기 참조 레이어 지정 정보에 기초하여 레이어 간 예측을 행하고, 상기 화상 데이터가 부호화된 부호화 데이터를 복호하는 화상 복호 방법.
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