KR20170065668A

KR20170065668A - 화상 복호 방법, 화상 부호화 방법, 화상 복호 장치, 화상 부호화 장치, 프로그램 및 집적 회로

Info

Publication number: KR20170065668A
Application number: KR1020177014640A
Authority: KR
Inventors: 히사오 사사이; 다카히로 니시; 요우지 시바하라; 도시야스 스기오; 비르지니 드루젼
Original assignee: 선 페이턴트 트러스트
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2017-06-13
Also published as: KR101792308B1; JP5436719B1; US20130136178A1; CN103053162A; EP2624564A1; PL2624564T3; US20210084306A1; EP3383046A1; KR20130124285A; EP2624564A4; JP5728062B2; KR20180049267A; JP2014042309A; ES2683793T3; EP2624564B1; US11206409B2; US9756338B2; WO2012042860A1; JPWO2012042860A1; CA2806511C

Abstract

화상 복호 방법은, 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드인 선택 예측 모드를 복원하는 복원 단계와, 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 부호화 화상 데이터의 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성하는 복호 단계를 포함하고, 복원 단계는, 제1 추정 예측 모드를 결정하는 제1 예측 모드 추정 단계와, 제1 추정 예측 모드와는 상이한 제2 추정 예측 모드를 결정하는 제2 예측 모드 추정 단계와, 모드 정보와 제1 추정 예측 모드와 제2 추정 예측 모드에 근거하여 선택 예측 모드를 복원하는 예측 모드 복원 단계를 포함한다.

Description

화상 복호 방법, 화상 부호화 방법, 화상 복호 장치, 화상 부호화 장치, 프로그램 및 집적 회로 {IMAGE DECODING METHOD, IMAGE ENCODING METHOD, IMAGE DECODING DEVICE, IMAGE ENCODING DEVICE, PROGRAM, AND INTEGRATED CIRCUIT}

본 발명은, 보다 좋은 부호화 효율로 화상 및 영상 데이터를 압축 부호화하는 화상 부호화 방법과 압축 부호화된 화상 및 영상 데이터를 복호하는 화상 복호 방법과, 대응하는 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 프로그램 및 집적 회로에 관한 것이다.

인터넷을 통한 비디오 회의, 디지털 비디오 방송 및 영상 컨텐츠의 스트리밍을 포함하는, 예를 들면 비디오 온 디맨드 타입의 서비스를 위한 애플리케이션의 수는 상승 곡선을 그리고 있고, 이들 애플리케이션은 영상 정보의 송신에 의지하고 있다. 영상 데이터가 송신되고 또는 기록될 때, 상당한 양의 데이터는 한정된 밴드 폭의 종래 전송로를 통해 송신되고, 또는 한정된 데이터 용량의 종래 기억 매체에 기억된다. 종래의 전송 채널 및 기억 매체에 영상 정보를 송신 및 기억하기 위해서는 디지털 데이터의 양을 압축 또는 삭감하는 것이 불가결하다.

그래서, 영상 데이터의 압축을 위해 복수의 영상 부호화 규격이 개발되고 있다. 이러한 영상 부호화 규격은, 예를 들면 H.26x로 나타나는 ITU-T 규격 및 MPEG-x로 나타나는 ISO/IEC 규격이다. 최신이면서 가장 진보한 영상 부호화 규격은 현재, H.264/MPEG-4 AVC로 나타나는 규격이다(비특허문헌 1 참조).

이들 규격의 대부분의 기초를 이루는 부호화 어프로치는, 이하의 (a)~(d)로 나타나는 주요 단계를 포함하는 예측 부호화에 근거하고 있다.

(a)영상 프레임의 각각을 블록 레벨로 데이터 압축하기 위해 영상 프레임을 화소의 블록으로 분할한다.

(b)먼저 부호화된 영상 데이터로부터 개개의 블록을 예측함으로써, 시간적 및 공간적 장황성(Redundancy)을 특정한다.

(c)영상 데이터로부터 예측 데이터를 줄임으로써, 특정된 장황성을 제거한다.

(d)푸리에 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화에 의해 나머지 데이터를 압축한다.

현재의 영상 부호화 규격에서는 각 매크로 블록을 예측하는데 이용되는 예측 모드가 블록마다 다르다. 대부분의 영상 부호화 규격은, 전에 부호화 및 복호된 프레임으로부터 영상 데이터를 예측하기 위해 움직임 검출 및 움직임 보상을 이용한다(인터 프레임 예측). 또는, 블록 데이터는 동일 프레임의 인접하는 블록으로부터 예측되어도 된다(인트라 프레임 예측). H.264/AVC 규격은, 예를 들면 예측을 위해 이용되는 참조 화소에 대해, 또는 화소가 외삽(Extrapolation)되는 방향에 대해 몇 개의 다른 인트라 프레임 예측 모드를 정의한다.

도 1A는, 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 인트라 예측 추정이 적용되는 대상 블록과 참조 화소의 관계의 일례를 나타내는 도이다. 또, 도 1B는 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 인트라 예측 모드 세트에 포함되는 예측 방향을 나타내는 도이다.

도 1A에 나타내는 바와 같이, 4×4화소의 대상 블록(10)은, 예측되는 대상 블록(10)의 상부와 좌측에 위치하는 13개의 참조 화소(20)를 외삽함으로써 예측된다. 이 예측에 의해, 대상 블록(10)에 대응하는 예측 블록이 생성된다. 이때, 외삽을 실행하기 위해 도 1B에 나타나는 8개가 취할 수 있는 외삽 방향(인트라 예측 방향)으로부터 하나가 선택된다. 즉, 8개의 외삽 방향의 각각을 나타내는 8개의 방향 예측 모드로부터 하나의 방향 예측 모드가 선택된다. 혹은, DC 예측 모드가 선택되어도 된다. DC 예측 모드에서는, 대상 블록(10)을 예측하기 위해 참조 화소(20)의 평균치를 이용한다.

이와 같이 복수 존재하는 예측 모드 중, 어느 예측 모드를 이용하여 예측할지를 매크로 블록마다 선택하고, 선택된 예측 모드에 관련하는 정보와 함께 부호화된 대상 블록은 엔트로피 부호화에 의해 압축되고, 전송된다. 현재의 영상 부호화 규격에서는, 선택된 예측 모드에 관련하는 정보로서 미리 규격으로 정해진 룰에 근거하여 추정치를 예측한다. 예를 들면 H.264/AVC 규격으로 정해진 인트라 예측 모드를 나타내는 정보의 경우, 인트라 예측 모드의 추정치는 이미 부호화된 주위 블록의 인트라 예측 모드 중, 예측의 방법을 나타내는 번호가 작은 번호로 정해져 있다.

그리고, 예측되는 추정치와 부호화 대상의 정보가 같은 경우에는, 같음을 나타내는 플래그만을 전송한다. 한편, 추정치와 부호화 대상의 정보가 다른 경우에는, 부호화 대상의 정보를 전송한다. 예를 들면 인트라 예측 모드의 추정치와 실제로 부호화 시에 선택된 예측 모드가 같은 경우는, 플래그만을 전송한다. 한편, 다른 경우에는 선택된 예측 모드를 복원하기 위한 정보를 전송한다.

도 2는, 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 화상 부호화 장치의 구성 중, 예측 모드를 추정하고, 예측 모드의 부호화치를 설정하는 설정부(510)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도이다. 또, 도 3은 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 화상 복호 장치의 구성 중, 예측 모드를 복원하는 복원부(620)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 설정부(510)에는 부호화 모드(인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드)를 나타내는 부호화 모드 정보(SMD)가 입력된다. 예를 들면 인트라 픽쳐 예측 부호화가 부호화 모드로서 선택된 경우, 부호화 모드 정보(SMD)는 인트라 예측 모드를 나타내는 정보(IPM)이다. 한편, 인터 픽쳐 예측 부호화가 부호화 모드로서 선택된 경우, 부호화 모드 정보(SMD)는 위치 정보(움직임 벡터)(MV)이다.

예측 모드 저장 메모리(511)는, 입력된 부호화 모드 정보(SMD)를 저장하는 메모리이다. 예측 모드 추정부(512)는, 예측 모드 저장 메모리(511)로부터 입력되는 이미 부호화된 부호화 모드 정보 중에서 미리 정해진 수단으로 예측 모드 추정치 후보를 취득한다.

일례로, 4×4화소의 블록 사이즈에 대한 H.264/AVC 규격에서의 예측 모드 추정부(512, 624)에 있어서, 예측 모드 추정치(MPM)의 추정 방법을 도 1A를 이용하여 설명한다.

예측 모드 추정부(512, 624)는 부호화 및 복호 단계에서, 4×4화소의 대상 블록(10)에 대해 이미 부호화(또는 복호)가 완료된 주위 블록(30)의 인트라 예측 모드(IPM_A)와 주위 블록(40)의 인트라 예측 모드(IPM_B)를 취득한다. 그리고, 하기 식 1과 같이, IPM_A와 IPM_B의 값이 작은 쪽의 모드를 예측 모드 추정치(MPM)로서 설정한다.

MPM=Min(PredModeA, PredModeB)…(식 1)

여기서, 식 1의 PredModeA 및 PredModeB는 각각, 인접 블록에서 이용된 예측 모드를 나타내는 인덱스의 번호를 나타내고, Min()는 어느 한쪽의 작은 인덱스를 출력하는 함수이다.

예측 모드 추정부(512)는, 예측 모드 추정치 후보 중에서 예측 모드 추정치(MPM)를 결정하고, 결정한 예측 모드 추정치(MPM)를 출력한다.

모드 정보 생성부(515)는, 부호화의 대상 블록의 부호화 모드(IPM)와 예측 모드 추정치(MPM)를 비교한다. 그리고, 양자가 같은 경우에는 예측 모드 추정치(MPM)와 같음을 나타내는 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)에 세트한다. 한편, 양자가 다른 경우에는 해당하는 번호를 제외한 모드 신호의 인덱스를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 출력한다. 모드 정보 생성부(515)의 설정 방법을 식 2에 나타낸다.

식 2에 나타내는 바와 같이, 우선, 대상 블록의 부호화 모드의 인덱스인 부호화 모드(IPM)와 식 1에서 산출한 예측 모드 추정치(MPM)를 비교한다. 그리고, 양자가 같은 경우에는 예측 모드 추정치(MPM)와 같은지를 나타내는 플래그 Prev_Intra_Pred_Mode_Flag를 1로 세트하고, 이 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 출력한다. 한편, 대상 블록의 부호화 모드의 인덱스인 부호화 모드(IPM)와 식 1에서 산출한 예측 모드 추정치(MPM)가 다르기 위해서는, Prev_Intra_Pred_Mode_Flag를 0으로 세트하고, 인덱스의 크기를 비교한다. 그리고, 대상 블록의 부호화 모드의 인덱스가 예측 모드 추정치(MPM)보다 작은 경우에는, 대상 블록의 부호화 모드를 나타내는 정보 Rem_Intra_Pred_Mode에 부호화 모드(IPM)의 값을 세트한다. 한편, 대상 블록의 부호화 모드의 인덱스가 예측 모드 추정치(MPM)보다 큰 경우에는, 대상 블록의 부호화 모드를 나타내는 정보 Rem_Intra_Pred_Mode에 IPM의 값에서 1을 뺀 값을 세트한다. 그리고, Prev_Intra_Pred_Mode_Flag와 Rem_Intra_Pred_Mode를 SSMD로서 출력한다.

가변길이 부호화부(520)는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)를 엔트로피 부호화하고, 비트 스트림으로서 출력한다.

또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가변길이 복호부(610)는 입력된 비트 스트림을 복호함으로써, 양자화 주파수 변환계수(QT)와 부호화 예측 모드 관련 정보(SSMD)를 출력한다.

복원부(620)에는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)가 입력되고, 부호화 모드 정보(SMD)(복호에 이용되는 부호화 모드(MD)와 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV))를 출력한다. 구체적으로는, 신호 판정부(621)에는 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)가 입력되고, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD) 중 예측 모드 추정치(MPM)와 같음을 나타내는 플래그가 같음을 나타내고 있으면, 인트라 예측 모드(IPM)를 예측 모드 추정치(MPM)로서 출력한다. 또, 그 이외의 경우에는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)에 더 포함되는 인덱스 정보로부터 인트라 예측 모드(IPM)를 설정하고, 출력한다. 신호 판정부(621)의 설정 방법을 식 3에 나타낸다.

식 3에 나타내는 바와 같이, 예측 모드 추정치(MPM)와 같은지를 나타내는 플래그 Prev_Intra_Pred_Mode_Flag를 독출하고, 이 플래그가 0인 경우에는 Prev_Intra_Pred_Mode_Flag를 더 독출함으로써, 인트라 예측 모드(IPM)를 복원한다.

예측 모드 저장 메모리(623)는, 입력된 부호화 모드(MD)와 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보(인트라 예측 블록 사이즈, 인트라 예측 방향 등) 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV)를 저장하는 메모리이다. 예측 모드 추정부(624)는, 예측 모드 저장 메모리(623)로부터 이미 복호된 부호화 모드(MD)와 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV) 중에서 식 1에 나타내는 바와 같이 미리 정해진 수단으로 복수의 예측 모드 추정치 후보를 취득한다.

예측 모드 추정부(624)는, 복수의 예측 모드 추정치 후보 중에서 예측 모드 추정치(MPM)를 결정하고, 결정한 예측 모드 추정치(MPM)를 출력한다.

한편, 에지 검출을 이용한 영상 데이터의 압축을 위한 영상 부호화 방법도 제안되어 있어, 에지 검출이 부호화 장치 및 복호 장치에 포함되는 경우도 있다(비특허문헌 2).

이 방법에서는, H.264/AVC 규격에 따른 인트라 방향 예측에 더해, 에지 검출에 의해 얻어지는 각도에 근거하여 참조 화소(20)를 외삽함으로써 예측되는 방법에 의해 대상 블록(10)에 대응하는 예측 블록이 생성된다. 또, 비특허문헌 2에서는, 에지 검출의 사용 유무를 참조 화소(20)의 평균치를 이용하는 DC 예측 모드로 치환하고 있다. 즉, DC 예측과 에지 예측을 나타내는 인트라 예측 모드(IPM)의 인덱스는 같은 것으로 여겨져, 에지 검출의 결과, 일정 조건을 만족하는 경우, 에지 검출에 의해 얻어지는 각도에 근거하여 예측 블록을 생성한다. 한편, 일정 조건을 만족하지 않는 경우, 평균치를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 여기서, 일정 조건이란 에지 검출된 벡터의 크기가 일정치를 초과하는지가 이용된다.

ISO/IEC 14496-10 「MPEG-4 Part10 Advanced Video Coding」 2008 IEEE International Conference on Image Processing 「HIGH PRECISION EDGE PREDICTION FOR INTRACODING」

그러나, 상기 종래 기술에서는 이하에 나타내는 과제가 있다.

상기 종래 기술에서는, 방향 예측 모드와 DC 예측 모드의 인덱스가 고정되어 있기 때문에, 비특허문헌 2와 같이 에지 예측 모드와 DC 예측 모드를 하나의 부호로 나타내는 경우에 부호량이 많아지는, 또는 부호화 화상 내에 왜곡이 발생한다는 과제가 있다. 구체적으로는, 이하대로이다.

종래의 H.264/AVC 규격으로 정해진 인트라 예측 모드 추정에서는, 후보가 되는 예측 모드는 대상 블록의 주위 블록의 부호화에 이용된 예측 모드이다. 예측 모드 추정부(512, 624)에서, 예측 모드 추정치는 예측 모드 후보의 모드 번호(도 1B에 나타내는 번호 및 평균치 예측(DC 예측 모드)을 나타내는 번호 2)가 작은 번호의 것이 선택된다.

따라서, 대상 블록(10)의 추정 예측 모드는, 주위 블록(30, 40) 중 어느 하나의 예측 모드와 일치한다. 그러나, 비특허문헌 2와 같이 에지 예측 모드와 DC 예측 모드를 하나의 부호로 나타내는 경우에는, 주위 블록(30, 40)의 예측 모드가 DC 예측으로서 이용되었는지 에지 예측으로서 이용되었는지를 표현하지 못하고, 대상 블록(10)의 예측 모드가 에지 예측 모드인 경우에 추정 예측 모드와 일치하기 어렵다. 즉, 복호기 측에 송신해야 할 예측 모드를 나타내는 정보의 부호량은 커진다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 보다 높은 부호화 효율이 달성되면서 매우 큰 처리량을 필요로 하지 않도록, 화상 데이터 및 영상 데이터를 부호화하는 화상 부호화 방법 및 부호화된 화상 및 영상 데이터를 복호하는 화상 복호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 관한 화상 복호 방법은, 예측 모드에 근거한 예측에 따라 화상 데이터를 블록마다 부호화함으로써 생성된 부호화 화상 데이터를 복호하는 방법이다. 구체적으로는, 화상 복호 방법은, 부호화 시에 실행된 예측 모드의 추정 결과를 나타내는 모드 정보에 근거하여 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드인 선택 예측 모드를 복원하는 복원 단계와, 상기 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 부호화 화상 데이터의 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성하는 복호 단계를 포함한다. 상기 복원 단계는, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정 단계와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정 단계와, 상기 모드 정보와 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드에 근거하여 상기 선택 예측 모드를 복원하는 예측 모드 복원 단계를 포함한다.

이에 의해, 선택 예측 모드를 복원할 때, 적은 부호량으로 모드 정보를 전송하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 부호화 효율을 높일 수 있고, 코딩 왜곡( coding distortion)을 억제할 수 있다.

또, 상기 모드 정보는, 상기 선택 예측 모드와 상기 제1 및 제2 추정 예측 모드의 비교 결과를 나타내는 플래그 정보를 적어도 포함해도 된다. 상기 예측 모드 복원 단계에서는, 상기 플래그 정보가 상기 선택 예측 모드와 상기 제1 추정 예측 모드가 일치하고 있음을 나타내는 경우에, 상기 제1 추정 예측 모드를 상기 선택 예측 모드로 결정하고, 상기 플래그 정보가 상기 선택 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드가 일치하고 있음을 나타내는 경우에, 상기 제2 추정 예측 모드를 상기 선택 예측 모드로 결정하고, 상기 플래그 정보가 상기 선택 예측 모드와 상기 제1 및 제2 추정 예측 모드가 일치하고 있지 않음을 나타내는 경우에, 상기 모드 정보에 더 포함되는 상기 선택 예측 모드를 특정하는 정보에 근거하여 상기 선택 예측 모드를 복원해도 된다.

또, 상기 모드 정보는 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드와 부호화 시에 추정된 예측 모드가 일치했음을 나타내는 플래그 정보, 또는 상기 플래그 정보와 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드를 나타내는 정보이고, 상기 예측 모드 복원 단계는, 우선 제1 추정 예측 모드에 대응하는 제1 플래그 정보를 복호하고, 상기 제1 플래그 정보가 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드와 부호화 시에 추정된 예측 모드가 일치했음을 나타내는 경우, 상기 제1 추정 예측 모드를 상기 선택 예측 모드로서 결정하고, 상기 제1 플래그 정보가 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드와 부호화 시에 추정된 예측 모드가 일치하지 않음을 나타내는 경우, 제2 추정 예측 모드에 대응하는 제2 플래그 정보를 복호하고, 상기 제2 플래그 정보가 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드와 부호화 시에 추정된 예측 모드가 일치했음을 나타내는 경우, 상기 제2 추정 예측 모드를 상기 선택 예측 모드로서 결정하고, 상기 제2 플래그 정보가 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드와 부호화 시에 추정된 예측 모드가 일치하지 않음을 나타내는 경우, 선택 모드 부호화 정보를 복호하고, 상기 선택 모드 부호화 정보와 상기 추정 예측 모드의 대소를 비교함으로써, 상기 선택 예측 모드를 복원해도 된다.

또, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드 중 어느 하나가 DC·에지 예측을 나타내는 모드이어도 된다.

또, 상기 제1 예측 모드 추정 단계에서는, 상기 대상 블록에 인접하면서 이미 복호된 복수 블록의 선택 예측 모드 중, 인덱스 번호가 가장 작은 예측 모드를 상기 제1 예측 모드로 결정해도 된다.

또, 상기 제2 예측 모드 추정 단계에서는, 상기 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드인 경우에 상기 제2 추정 예측 모드를 DC 예측 모드로 결정하고, 상기 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드가 아닌 경우에 상기 제2 추정 예측 모드를 플래너 모드로 결정해도 된다.

또, 상기 복원 단계는 이미 생성된 복호 블록 내의 에지를 검출하는 에지 검출 단계와, 상기 에지 검출 단계에서 검출된 에지에 근거하여 DC·에지 예측 모드가 DC 예측을 나타내는지 에지 예측을 나타내는지를 판단하는 DC·에지 예측 판정 단계를 포함해도 된다.

또, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드 중 어느 하나가 상기 에지 검출 단계에서 검출된 에지 방향에 의해 추정되어도 된다.

본 발명의 일 형태에 관한 화상 부호화 방법은, 화상 데이터를 블록마다 부호화하는 방법이다. 구체적으로는, 화상 부호화 방법은, 미리 정해진 복수의 예측 모드 후보 중에서 선택된 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 화상 데이터의 대상 블록을 부호화하는 부호화 단계와, 부호화된 대상 블록을 복호함으로써 복호 블록을 생성하는 복호 단계와, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정 단계와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정 단계와, 상기 선택 예측 모드를 복원하기 위한 모드 정보를 상기 부호화된 대상 블록과 함께 출력하는 출력 단계를 포함한다. 그리고, 상기 출력 단계는 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드에 근거하여 상기 모드 정보를 생성하는 모드 정보 생성 단계를 포함한다.

또, 상기 모드 정보 생성 단계에서는, 상기 선택 예측 모드가 상기 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 하나와 일치하는 경우에, 어느 것과 일치하는 것인지를 나타내는 플래그 정보를 상기 모드 정보로서 생성하고, 상기 선택 예측 모드가 상기 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 것과도 일치하지 않는 경우에, 어느 것과도 일치하지 않음을 나타내는 플래그 정보와, 상기 선택 예측 모드를 특정하는 정보를 상기 모드 정보로서 생성해도 된다.

또, 상기 모드 정보 생성 단계에서는, 우선, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드를 비교하고, 일치하는지를 나타내는 제1 플래그 정보를 상기 모드 정보로서 생성하고, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드가 일치하지 않는 경우에는, 상기 제2 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드를 더 비교하고, 일치하는지를 나타내는 제2 플래그 정보를 상기 모드 정보로서 생성하고, 상기 제2 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드가 일치하지 않는 경우에는, 상기 선택 예측 모드와 상기 추정 예측 모드에 근거하여 선택 예측 모드 정보를 상기 모드 정보로서 생성해도 된다.

또, 상기 제1 예측 모드 추정 단계에서는, 상기 대상 블록에 인접하면서 이미 부호화된 복수 블록의 선택 예측 모드 중, 인덱스 번호가 가장 작은 예측 모드를 상기 제1 예측 모드로 결정해도 된다.

또, 상기 제2 예측 모드 추정 단계에서는, 상기 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드인 경우에, 상기 제2 추정 예측 모드를 DC 예측 모드로 결정하고, 상기 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드가 아닌 경우에, 상기 제2 추정 예측 모드를 플래너 모드로 결정해도 된다.

또, 상기 모드 정보 생성 단계는, 이미 생성된 복호 블록 내의 에지를 검출하는 에지 검출 단계와, 상기 에지 검출 단계에서 검출된 에지에 근거하여 DC·에지 예측 모드가 DC 예측을 나타내는지 에지 예측을 나타내는지를 판단하는 DC·에지 예측 판정 단계를 포함해도 된다.

본 발명의 일 형태에 관한 화상 복호 장치는, 예측 모드에 근거한 예측에 따라 화상 데이터를 블록마다 부호화함으로써 생성된 부호화 화상 데이터를 복호한다. 구체적으로는, 화상 복호 장치는, 부호화 시에 실행된 예측 모드의 추정 결과를 나타내는 모드 정보에 근거하여 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드인 선택 예측 모드를 복원하는 복원부와, 상기 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 부호화 화상 데이터의 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성하는 복호부를 구비한다. 그리고, 상기 복원부는, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정부와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정부와, 상기 모드 정보와 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드에 근거하여 상기 선택 예측 모드를 복원하는 예측 모드 복원부를 구비한다.

본 발명의 일 형태에 관한 화상 부호화 장치는, 화상 데이터를 블록마다 부호화한다. 구체적으로는, 화상 부호화 장치는, 미리 정해진 복수의 예측 모드 후보 중에서 선택된 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 화상 데이터의 대상 블록을 부호화하는 부호화부와, 부호화된 대상 블록을 복호함으로써 복호 블록을 생성하는 복호부와, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정부와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정부와, 상기 선택 예측 모드를 복원하기 위한 모드 정보를 상기 부호화된 대상 블록과 함께 출력하는 출력부를 구비한다. 그리고, 상기 출력부는, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드에 근거하여 상기 모드 정보를 생성하는 모드 정보 생성부를 구비한다.

본 발명의 일 형태에 관한 프로그램은, 컴퓨터에, 예측 모드에 근거한 예측에 따라 화상 데이터를 블록마다 부호화함으로써 생성된 부호화 화상 데이터를 복호시킨다. 구체적으로는, 프로그램은, 부호화 시에 실행된 예측 모드의 추정 결과를 나타내는 모드 정보에 근거하여 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드인 선택 예측 모드를 복원하는 복원 단계와, 상기 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 부호화 화상 데이터의 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성하는 복호 단계를 컴퓨터에 실행시킨다. 그리고, 상기 복원 단계는, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정 단계와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정 단계와, 상기 모드 정보와 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드에 근거하여 상기 선택 예측 모드를 복원하는 예측 모드 복원 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 형태에 관한 프로그램은, 컴퓨터에, 화상 데이터를 블록마다 부호화시킨다. 구체적으로는, 프로그램은, 미리 정해진 복수의 예측 모드 후보 중에서 선택된 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 화상 데이터의 대상 블록을 부호화하는 부호화 단계와, 부호화된 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성하는 복호 단계와, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정 단계와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정 단계와, 상기 선택 예측 모드를 복원하기 위한 모드 정보를 상기 부호화된 대상 블록과 함께 출력하는 출력 단계를 컴퓨터에 실행시킨다. 그리고, 상기 출력 단계는, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드에 근거하여 상기 모드 정보를 생성하는 모드 정보 생성 단계를 포함한다.

본 발명의 일 형태에 관한 직접회로는, 예측 모드에 근거한 예측에 따라 화상 데이터를 블록마다 부호화함으로써 생성된 부호화 화상 데이터를 복호한다. 구체적으로는, 직접회로는, 부호화 시에 실행된 예측 모드의 추정 결과를 나타내는 모드 정보에 근거하여 부호화 시의 예측에 이용한 예측 모드인 선택 예측 모드를 복원하는 복원부와, 상기 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 부호화 화상 데이터의 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성하는 복호부를 구비한다. 그리고, 상기 복원부는, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정부와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정부와, 상기 모드 정보와 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드에 근거하여 상기 선택 예측 모드를 복원하는 예측 모드 복원부를 구비한다.

본 발명의 다른 형태에 관한 직접회로는, 화상 데이터를 블록마다 부호화한다. 구체적으로는, 직접 회로는, 미리 정해진 복수의 예측 모드 후보 중에서 선택된 선택 예측 모드에 근거한 예측에 따라 상기 화상 데이터의 대상 블록을 부호화하는 부호화부와, 부호화된 대상 블록을 복호함으로써 복호 블록을 생성하는 복호부와, 복수의 예측 모드로부터 하나의 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로서 결정하는 제1 예측 모드 추정부와, 복수의 예측 모드로부터 상기 제1 추정 예측 모드와는 상이한 하나의 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로서 결정하는 제2 예측 모드 추정부와, 상기 선택 예측 모드를 복원하기 위한 모드 정보를 상기 부호화된 대상 블록과 함께 출력하는 출력부를 구비한다. 그리고, 상기 출력부는, 상기 제1 추정 예측 모드와 상기 제2 추정 예측 모드와 상기 선택 예측 모드에 근거하여 상기 모드 정보를 생성하는 모드 정보 생성부를 구비한다.

또한, 본 발명은 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법으로서 실현할 수 있을 뿐 아니라 해당 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에 포함되는 각각의 단계를 처리부로 하는 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치로서 실현할 수도 있다. 또, 이들 단계를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 CD－ROM(Compact Disc-Read Only Memory) 등의 기록 매체 및 해당 프로그램을 나타내는 정보, 데이터 또는 신호로서 실현해도 된다. 그리고, 그들 프로그램, 정보, 데이터 및 신호는 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 전송해도 된다.

또, 상기의 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치를 구성하는 구성요소의 일부 또는 전부는, 하나의 시스템 LSI(Large Scale Integration: 대규모 집적 회로)로 구성되어 있어도 된다. 시스템 LSI는 복수의 구성부를 하나의 칩 상에 집적하여 제조된 초다기능 LSI이며, 구체적으로는 마이크로 프로세서, ROM 및 RAM(Random Access Memory) 등을 포함하여 구성되는 컴퓨터 시스템이다.

본 발명에 의하면, 예측 모드 추정치를 보다 정확하게 예측할 수 있으므로, 예측 모드의 부호량을 삭감하여 부호화 효율을 높일 수 있다.

도 1A는 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 인트라 예측 추정이 적용되는 대상 블록과 참조 화소의 관계의 일례를 나타내는 도이다.
도 1B는 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 인트라 예측 모드 세트에 포함되는 예측 방향을 나타내는 도이다.
도 2는 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 화상 부호화 장치의 구성 중, 추정부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도이다.
도 3은 종래의 H.264/AVC 규격에 따른 화상 복호 장치의 구성 중, 복원부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도이다.
도 4는 실시형태 1의 화상 부호화 장치의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 실시형태 1의 하이브리드 부호화를 실시하는 화상 부호화 장치의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 6A는 실시형태 1의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 6B는 실시형태 1의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 상세한 구성의 다른 예를 나타내는 블럭도이다.
도 7A는 실시형태 1의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 7B는 실시형태 1의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 동작의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 8은 실시형태 1의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 동작의 또 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 9는 실시형태 2의 화상 복호 장치의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 10은 실시형태 2의 화상 복호 장치의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 11A는 실시형태 2의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 11B는 실시형태 2의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 상세한 구성의 다른 예를 나타내는 블럭도이다.
도 12A는 실시형태 2의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 12B는 실시형태 2의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 동작의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 13은 실시형태 2의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 동작의 또 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 14는 실시형태 3의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 15는 실시형태 3의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 16은 실시형태 3의 화상 부호화 장치가 구비하는 설정부의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 17은 실시형태 3의 화상 복호 장치가 구비하는 복원부의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 18은 본 실시형태에서의 에지의 검출 대상의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 19는 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 20은 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 21은 텔레비전의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 22는 광디스크인 기록 미디어에 정보를 읽고 쓰는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 23은 광디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도이다.
도 24는 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도이다.
도 25는 각 스트림이 다중화 데이터에서 어떻게 다중화되고 있는지를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 26은 PES 패킷열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더 상세하게 나타낸 도이다.
도 27은 다중화 데이터에서의 TS 패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도이다.
도 28은 PMT의 데이터 구성을 나타내는 도이다.
도 29는 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 30은 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 31은 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도이다.
도 32는 각 실시형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적 회로의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 33은 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도이다.
도 34는 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도이다.
도 35는, 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응 부여한 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도이다.
도 36(a)은 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일례를 나타내는 도이고, 도 36(b)은 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일례를 나타내는 도이다.

(실시형태 1)

본 실시형태의 화상 부호화 장치는, 화상 및 영상 데이터를 부호화할 때, 대상 블록의 주위에 위치하는 주위 블록에 포함되는 에지(edge)를 검출하고, 검출한 에지에 근거하여 인트라 예측을 하는 에지 예측 모드와 주위에 위치하는 화소의 평균치에 근거하여 인트라 예측을 하는 DC 예측 모드를 같은 신호(DC·에지 예측 모드)로 표현하는 경우에 복수의 추정 예측 모드를 결정하고, 모드 신호를 부호화하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 실시형태에서는 복수의 추정 예측 모드를 결정하고, 부호화할 때에 DC·에지 예측 모드를 짧은 부호로 표현함으로써, DC·에지 예측 모드에 대한 부호량을 억제할 수 있다.

우선, 본 실시형태의 화상 부호화 장치의 구성에 대해 설명한다.

도 4는 본 실시형태의 화상 부호화 장치(100)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.

화상 부호화 장치(100)는, 입력되는 화상 및 영상 데이터를 블록마다 부호화한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 화상 부호화 장치(100)는 부호화부(110)와 복호부(120)와 출력부(130)와 설정부(140)를 구비한다.

부호화부(110)는, 화상 및 영상 데이터를 구성하는 복수 블록의 하나인 대상 블록을 복수의 예측 모드 후보로부터 선택된 선택 예측 모드를 이용한 예측에 따라 부호화한다.

복수의 예측 모드 후보는, 예측을 실시할 때에 선택될 수 있는 모든 예측 모드이며, 예를 들면 미리 정의된 8개의 방향 예측 모드(도 1B 참조), 참조 화소의 평균치를 이용하는 DC 예측 모드, 주위 블록 내에 검출된 에지의 방향을 나타내는 에지 예측 모드 등을 포함하고 있다. 예측 모드란, 예측 화상을 참조하기 위한 화상의 참조처를 나타내는 정보이다.

또한, 복수의 예측 모드 후보는 상기의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면 최대 33개의 방향 예측 모드와 DC 예측 모드와 플래너 모드를 포함해도 된다. 또한, 방향 예측 모드의 수는 대상 블록의 블록 사이즈에 따라 가변으로 할 수 있다. 예를 들면 대상 블록이 4화소×4화소인 경우에는 18방향, 8화소×8화소~32화소×32화소인 경우는 33방향, 64화소×64화소인 경우는 2방향으로 해도 된다.

또, 플래너 모드란, 주변 화소의 각 화소치에 예측 화소까지의 거리에 따른 중량을 곱해 가산함으로써, 대상 블록의 각 화소를 예측하는 모드이다. 예를 들면 도 1A에서, 블록(30)의 우측 상부의 화소와 블록(40)의 우측 하부의 화소로 블록(10)의 우측 상부의 화소의 화소치를 예측하는 경우, 블록(40)의 우측 하부의 화소의 화소치에 곱하는 중량을 블록(30)의 우측 상부의 화소의 화소치에 곱하는 중량보다 크게 한다.

복호부(120)는, 부호화부(110)에 의해 부호화된 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성한다.

출력부(130)는, 부호화부(110)에 의해 이용된 선택 예측 모드를 복원하기 위한 모드 정보를 부호화부(110)에 의해 부호화된 대상 블록과 함께, 비트 스트림으로서 출력한다.

설정부(140)는 복수의 추정 예측 모드를 결정하고, 정해진 복수의 추정 예측 모드를 이용하여 대상 블록의 부호화에 이용되는 예측 모드인 선택 예측 모드에 대한 모드 정보를 생성한다. 여기에서는, 두 개의 추정 예측 모드에 근거하여 모드 정보를 생성하는 경우에 대해 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 설정부(140)는 제1 예측 모드 추정부(141)와 제2 예측 모드 추정부(142)와 모드 정보 생성부(143)를 구비한다.

제1 예측 모드 추정부(141)는, 이미 부호화되어 있는 주위 블록의 예측 모드로부터 추정 예측 모드를 결정한다. 예를 들면, 식 1에 나타내는 방법을 이용해도 된다.

제2 예측 모드 추정부(142)는, 제1 예측 모드 추정부(141)에서 정해진 것 이외의 추정 예측 모드를 결정한다.

모드 정보 생성부(143)는, 제1 예측 모드 추정부(141) 및 제2 예측 모드 추정부(142)에 의해 설정된 추정 예측 모드와 부호화부(110)에 의해 선택된 선택 예측 모드에 근거하여 모드 정보를 생성한다. 이상의 구성에 의해, 본 실시형태의 화상 부호화 장치(100)는 추정 예측 모드를 결정하고, 부호화할 때에 추정 예측 모드에 의해 DC·에지 예측 모드를 짧은 부호로 표현하도록 갱신하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 본 실시형태의 화상 부호화 장치(100)가 구비하는 각 처리부의 상세한 구성 및 동작에 대해 설명한다.

도 5는, 본 실시형태의 화상 부호화 장치(100)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 화상 부호화 장치(100)는, 하이브리드 부호화를 실시하는 화상 부호화 장치이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 화상 부호화 장치(100)는 부호화부(110)와 복호부(120)와 출력부(130)와 설정부(140)와 프레임 메모리(150)와 참조 픽쳐 메모리(160)와 제어부(170)를 구비한다. 또한, 도 4와 같은 구성에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙였다.

또, 도 5에 나타내는 바와 같이, 부호화부(110)는 감산부(111)와 주파수 변환부(112)와 양자화부(113)와 인트라 예측 모드 결정부(114)와 움직임 검출부(115)와 인트라 예측부(116)과 움직임 보상부(117)와 스위치(118, 119)를 구비한다. 복호부(120)는, 역양자화부(121)와 역주파수 변환부(122)와 가산부(123)를 구비한다. 출력부(130)는 가변길이 부호화부(131)를 구비한다.

또한, 설정부(140)의 상세한 구성에 대해서는 도 6A 및 도 6B를 이용하여 나중에 설명한다.

이하에서는, 화상 부호화 장치(100)가 복수의 프레임으로 구성되는 입력 영상 데이터를 부호화할 때의 동작에 따라 각 처리부의 처리에 대해 설명한다.

입력 영상 데이터의 각 픽쳐는, 프레임 메모리(150)에 저장된다. 각 픽쳐는 복수의 블록으로 분할되고, 프레임 메모리(150)로부터 블록 단위로(예를 들면 수평 16화소, 수직 16화소의 매크로 블록 단위로) 출력된다. 또한, 입력 영상 데이터는 프로그레시브 형식 및 인터레이스 형식 중 어느 것이어도 된다.

각 매크로 블록은, 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드 중 어느 하나로 부호화된다. 우선, 대상 매크로 블록이 인트라 예측 모드로 부호화되는 경우에 대해 설명한다.

인트라 예측 모드(인트라 프레임 예측)의 경우, 프레임 메모리(150)로부터 출력된 매크로 블록은 인트라 예측 모드 결정부(114)에 입력된다(이때, 스위치(118)는, 제어부(170)에 의해 단자 “a”에 접속된다). 인트라 예측 모드 결정부(114)는, 입력된 매크로 블록에 어떻게 인트라 예측을 실행할지를 결정한다.

구체적으로는, 인트라 예측 모드 결정부(114)는 인트라 예측 모드(IPM: Intra-Prediction Mode)로서 인트라 예측 블록 사이즈(이하 사이즈 중 하나: 수평 4화소×수직 4화소, 수평 8화소×수직 8화소, 수평 16화소×수직 16화소)와 인트라 예측 방향을 결정할 필요가 있다. 예를 들면, 인트라 예측 모드 결정부(114)는 대상 블록을 부호화함으로써 발생하는 부호량이 소정의 역치보다 작아지는 인트라 예측 블록 사이즈 및 인트라 예측 방향을 결정한다. 보다 바람직하게는, 인트라 예측 모드 결정부(114)는 발생하는 부호량이 가장 작아지는 인트라 예측 블록 사이즈 및 인트라 예측 방향을 결정한다.

예를 들면 도 1A에 나타내는 대상 블록(10)(수평 4화소×수직 4화소)은, 참조 화소(20)를 이용하여 8개의 미리 정의된 인트라 예측 방향 중 어느 하나에 따라 예측되어도 된다. 여기서, 인트라 예측에 이용되는 참조 화소(20)(도 1A에서 대각방향의 해칭된 사각)는, 이미 부호화 및 복호되어 참조 픽쳐 메모리(160)에 저장되어 있다. 결정된 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보는, 인트라 예측부(116)와 설정부(140)에 출력된다.

인트라 예측부(116)는, 인트라 예측 모드 결정부(114)에 의해 결정된 인트라 예측 모드(IPM)에 근거하여 참조 픽쳐 메모리(160)로부터 인트라 예측에 이용되는 참조 화소(인트라 참조 화소)를 취득한다. 그리고, 인트라 예측부(116)는, 참조 화소의 화소치로부터 인트라 예측된 화상(IP)을 생성하고, 생성한 인트라 예측 화상(IP)을 감산부(111)에 출력한다(이때, 스위치(119)는 제어부(170)에 의해 단자 “a”에 접속된다).

감산부(111)는, 프레임 메모리(150)로부터 입력 영상 데이터에 포함되는 픽쳐의 매크로 블록(대상 매크로 블록)과 인트라 예측부(116)에 의해 생성된 인트라 예측 화상(IP)을 수취한다. 그리고, 감산부(111)는 대상 매크로 블록과 인트라 예측 화상(IP)의 차분(예측 잔차라고도 기재)을 산출함으로써 차분 화상을 생성하고, 생성한 차분 화상을 주파수 변환부(112)에 출력한다.

주파수 변환부(112)는, 감산부(111)에 의해 생성된 차분 화상에 이산 코사인 변환 등의 주파수 변환을 실행함으로써 주파수 변환계수를 생성하고, 생성한 주파수 변환계수를 출력한다.

양자화부(113)는, 주파수 변환부(112)에 의해 생성된 주파수 변환계수의 양자화를 실시하고, 양자화된 주파수 변환계수(QT)를 출력한다. 여기서, 양자화는 미리 정해진 값(양자화 단계)에 의해 주파수 변환계수를 나눗셈하는 처리이다. 이 양자화 단계는, 제어부(170)에 의해 주어지는 것으로 한다(양자화 단계는, 제어부(170)에 입력되는 제어 신호(CTL)에 포함되어도 된다). 양자화 주파수 변환계수(QT)는, 가변길이 부호화부(131)와 역양자화부(121)에 출력된다.

역양자화부(121)는, 양자화 주파수 변환계수(QT)를 역양자화하고, 역양자화한 주파수 변환계수를 역주파수 변환부(122)에 출력한다. 이때, 양자화부(113)에 의한 양자화 시에 이용된 양자화 단계와 동일한 양자화 단계가 제어부(170)로부터 역양자화부(121)에 입력된다.

역주파수 변환부(122)는, 역양자화된 주파수 변환계수를 역주파수 변환함으로써 복호된 차분 화상(LDD)을 생성한다. 역주파수 변환부(122)는, 생성한 복호 차분 화상(LDD)을 가산부(123)에 출력한다.

가산부(123)는, 복호 차분 화상(LDD)을 인트라 예측 화상(IP)(또는, 인터 예측 모드의 경우는, 후술하는 인터 예측 화상)(MP)에 가산함으로써, 복호 화상(LD)을 생성한다. 가산부(123)는, 생성한 복호 화상(LD)을 참조 픽쳐 메모리(160)에 저장한다. 참조 픽쳐 메모리(160)에 저장된 복호 화상(LD)은 참조 화상으로서 후의 부호화에 이용된다.

가변길이 부호화부(131)는, 양자화부(113)로부터 입력되는 양자화 주파수 변환계수(QT)에 가변길이 부호화를 실행하면서 인트라 예측 모드 결정부(114)로부터 설정부(140)를 통해 입력되는 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보를 마찬가지로 처리하고, 부호화 시퀀스로서도 참조되는 비트 스트림을 출력한다. 전술한 대로, 설정부(140)의 상세한 구성에 대해서는 도 6A 및 도 6B를 이용하여 나중에 설명한다.

여기서, 가변길이 부호화부(131)가 이용하는 가변길이 부호화 방법의 한 방법으로, 동화상을 부호화하는 국제 규격 H.264로 채용되는 콘텍스트 적응형 산술 부호화 방법이 있다. 콘텍스트 적응형 산술 부호화 방법은, 가변길이 부호화의 대상 데이터와 이미 가변길이 부호화(콘텍스트 적응형)가 실행된 데이터에 따라 산술 부호화하기 위해 이용되는 확률 테이블을 전환하는 방법이다. 이 경우, 가변길이 부호화부(131)는 확률 테이블을 보유하는 메모리를 구비한다.

또한, 가변길이 부호화부(131)는, 콘텍스트 적응형 가변길이 부호화 방법을 이용하여 양자화 주파수 변환계수(QT)를 가변길이 부호화해도 된다.

다음으로, 대상 매크로 블록이 인터 예측 모드로 부호화되는 경우에 대해 설명한다.

인터 예측 모드(인터 프레임 예측)의 경우, 프레임 메모리(150)로부터 출력되는 매크로 블록은, 움직임 검출부(115)에 입력된다(이때, 스위치(118)는 제어부(170)에 의해 단자 “b”에 접속된다). 움직임 검출부(115)는 입력된 매크로 블록의 참조 픽쳐(참조 픽쳐 메모리(160)에 보유된 재구성된 픽쳐로, 부호화되는 픽쳐와는 다른 픽쳐)에 대한 움직임 정보(위치 정보(움직임 벡터))를 검출한다.

또한, 움직임 검출에서는, 이하에 나타내는 위치 정보(움직임 벡터)가 일반적으로는 움직임 정보로서 검출된다. 즉, 부호화되는 대상 블록과 예측 화상의 최소 차분치와 위치 정보(움직임 벡터)의 부호량의 중량의 최소 합을 가지는 위치 정보(움직임 벡터)이다. 검출된 위치 정보(움직임 벡터)는, 대상 블록에 대한 움직임 정보로서 움직임 보상부(117)와 설정부(140)에 출력된다.

움직임 보상부(117)는, 움직임 검출부(115)에 의해 검출된 움직임 정보(위치 정보(움직임 벡터))에 근거하여 인터 예측에 이용되는 참조 화소(인터 참조 화소)를 참조 픽쳐 메모리(160)로부터 취득한다. 그리고, 움직임 보상부(117)는 인터 예측 화상(MP)를 생성하고, 생성한 인터 예측 화상(MP)를 감산부(111)에 출력한다(이때, 스위치(119)는 제어부(170)에 의해 단자 “b”에 접속된다).

감산부(111)와 주파수 변환부(112)와 양자화부(113)와 역양자화부(121)와 역주파수 변환부(122)와 가산부(123)에 의해 실행되는 처리는, 인트라 예측의 경우에 설명한 처리와 같다. 그러므로. 이들 처리에 대한 설명은 여기에서는 생략한다.

가변길이 부호화부(131)는, 양자화부(113)로부터 입력되는 양자화 주파수 변환계수(QT)에 가변길이 부호화를 실행하면서 설정부(140)로부터 출력되는 부호화 모드(MD)를 나타내는 정보와 인트라 예측 모드(IPM) 또는 움직임 정보(위치 정보(움직임 벡터))(MV)를 나타내는 정보를 포함하는 모드 정보에 가변길이 부호화를 실행하고, 비트 스트림을 출력한다. 전술한 대로, 설정부(140)의 상세한 구성에 대해서는 도 6A 및 도 6B를 이용하여 나중에 설명한다.

여기서, 가변길이 부호화부(131)가 콘텍스트 적응형 산술 부호화를 이용하여 움직임 정보(위치 정보(움직임 벡터))(MV)를 부호화하는 경우, 가변길이 부호화부(131)는 확률 테이블을 보유하는 메모리를 구비한다.

모드 정보는, 영상 데이터를 부호화하는 처리에서 부호화기(화상 부호화 장치(100)) 측에서 실행된 예측을 복호기(예를 들면, 후술하는 화상 복호 장치(300)(도 9 참조)) 측에서 재현하기 위해 복호기에 의해 필요로 되는 정보의 풀 세트를 포함한다. 그 때문에, 모드 정보는 매크로 블록마다 부호화 모드, 즉 인트라 예측 및 인터 예측 중 어느 것이 적용되었는지를 정의한다. 또, 모드 정보는 매크로 블록이 어떻게 서브 분할되었는지에 대한 정보를 포함한다. H.264/AVC에 의하면, 16×16화소로 이루어지는 매크로 블록은, 예를 들면 인트라 예측의 경우에 8×8 또는 4×4화소의 블록으로 더 서브 분할되어도 된다.

*부호화 모드에 의존하여, 모드 정보는 움직임 보상부에 이용되는 위치 정보(위치 정보(움직임 벡터))의 세트 또는 대상 블록을 인트라 예측하는데 적용된 인트라 예측 모드를 특정하는 정보를 더 포함하고 있다.

또한, 부호화 모드(인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드)의 선택은, 제어부(170)가 실시하고 있다.

예를 들면, 제어부(170)는 인트라 예측 모드(IPM)와 복호 화상(LD)에 근거하여 생성되는 인터 예측 화상(IP) 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV)와 복호 화상(LD)에 근거하여 생성되는 인터 예측 화상(MP)과 대상 블록 화상(IMG)을 각각 비교함으로써, 부호화 모드를 선택한다. 제어부(170)는 일반적으로, 생성되는 비트량과 코딩 왜곡의 중량 합이 가장 작아지는 값을 가지는 부호화 모드를 선택한다.

예를 들면 제어부(170)는, H.264 규격의 비트 레이트와 코딩 왜곡을 이용한 비용 함수가 대상 블록을 부호화하기 위한 가장 좋은 예측 모드를 결정하기 위해 이용되어도 된다. 각각의 예측 모드에 대해 차분 화상이 직교변환되고, 양자화되고, 가변길이 부호화된다. 그리고, 각각의 예측 모드에 대해 비트 레이트와 코딩 왜곡이 계산된다. 또한, 비용 함수로서 예를 들면 식 4에서 나타나는 라그랑주 비용 함수(J)가 이용된다.

J=D＋λ·R…(식 4)

식 4에서, R는 차분 화상(예측 잔차라고도 기재)과 예측 모드 정보를 부호화하는데 이용되는 비트 레이트이다. D는 코딩 왜곡이다. λ는 부호화하는데 선택되는 양자화 파라미터(QP)에 따라 산출되는 라그랑주 승수이다. 제어부(170)는, 비용 함수(J)가 가장 낮아지는 예측 모드를 대상 블록을 예측할 때의 예측 모드로서 선택한다.

또한, 제어부(170)는 최적의 예측 모드를 선택하기 위해 비용 함수(J)를 일시적으로 저장하는 메모리를 구비한다.

도 6A 및 도 6B는 본 실시형태의 설정부(140)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 설정부(140)는 제1 예측 모드 추정부(141)와 제2 예측 모드 추정부(142)와 모드 정보 생성부(143)를 구비한다. 또한, 도 4와 같은 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙였다.

도 6A에 나타나는 제1 예측 모드 추정부(141)는, 예측 모드 저장 메모리(211)와 제1 예측 모드 추정 도출부(212)를 구비한다.

또한, 설정부(140)에는 제어부(170)에 의해 선택된 부호화 모드(인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드)를 나타내는 부호화 모드 정보(SMD)가 입력된다. 예를 들면 인트라 픽쳐 예측 부호화가 부호화 모드로서 선택된 경우, 부호화 모드 정보(SMD)는, 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보(인트라 예측 블록 사이즈, 인트라 예측 방향 등)이다. 한편, 인터 픽쳐 예측 부호화가 부호화 모드로서 선택된 경우, 부호화 모드 정보(SMD)는, 위치 정보(움직임 벡터)(MV)이다.

예측 모드 저장 메모리(211)는, 입력된 부호화 모드 정보(SMD)를 저장하는 메모리이다. 제1 예측 모드 추정 도출부(212)는, 예측 모드 저장 메모리(211)로부터 이미 부호화된 부호화 모드 정보 중에서 미리 정해진 수단으로 예측 모드를 추정한 결과인 제1 추정 예측 모드(MPM)를 도출하고, 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다.

여기서, 제1 추정 예측 모드(MPM)의 도출 방법으로는, 예를 들면 전술한 식 1에서 나타내는 바와 같이, 부호화 대상 블록의 상부에 인접하는 이미 부호화된 블록의 예측 모드와 부호화 대상 블록의 좌측부에 인접하는 이미 부호화된 블록의 예측 모드 중, 예측 모드에 대응하는 인덱스 번호가 작은 것을 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 이용해도 된다. 또, 부호화 대상 블록의 좌측 상부나 우측 상부에 인접하는 블록의 예측 모드를 더 참조하여 출현 빈도가 높은 것을 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 도출해도 된다. 제1 추정 예측 모드(MPM)의 도출로는, 가장 자주 발생된다고 추측되는 예측 모드의 도출 방법이면, 전술한 방법에 한정하지 않는다.

또한, 블록 사이즈에 따라 방향 예측 모드의 모드 수가 다른 경우에는, 부호화 대상 블록으로 선택할 수 있는 방향 예측 모드 중, 상기의 방법으로 선택된 추정 예측 모드에 가장 가까운 방향 예측 모드를 제1 추정 예측 모드(MPM)로 하면 된다.

제2 예측 모드 추정부(142)는, 모드 정보 생성부(143)로부터 제어 신호를 취득하고, 미리 정해진 방법으로 설정한 제2 예측 모드의 추정치인 제2 추정 예측 모드(SPM)를 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다.

여기서 제2 추정 예측 모드(SPM)를 DC·에지 예측으로 함으로써, 복수의 예측 모드를 의미하는 하나의 모드 정보를 효율적으로 부호화 및 복호하는 것을 가능하게 한다.

모드 정보 생성부(143)는, 제1 추정 예측 모드(MPM)와 제2 추정 예측 모드(SPM)와 부호화부(110)에 의해 선택된 선택 예측 모드(SMD)에 근거하여 모드 정보를 생성하고, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에 대해 출력한다. 가변길이 부호화부(131)는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)를 가변길이 부호화 처리하고, 비트 스트림으로서 출력한다.

도 7A는, 도 6A에서 나타낸 제1 예측 모드 추정부(141), 제2 예측 모드 추정부(142) 및 모드 정보 생성부(143)의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 모드 정보 생성부(143)에서의 모드 정보의 생성에 대해 도 7A를 이용하여 더 상세하게 설명한다.

우선, 모드 정보 생성부(143)는 제1 예측 모드 추정부(141)에서 도출되는 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득한다(단계 S701). 선택 예측 모드(SMD)가 제1 추정 예측 모드(MPM)와 일치하는 경우(단계 S702에서 YES), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그에 「1(일치함을 나타낸다)」를 설정하고(단계 S703), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S704).

한편, 선택 예측 모드(SMD)가 제1 추정 예측 모드(MPM)와 일치하지 않는 경우(단계 S702에서 NO), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그에 「0(일치하지 않음을 나타낸다)」를 설정하고(단계 S705), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S706).

다음으로, 제1 추정 예측 모드(MPM)가 DC·에지 예측인 경우(단계 S707에서 YES), 선택 예측 모드(SMD)를 선택 모드 부호화 정보로서 설정하고, 플래그 정보에 더해 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S708).

또, 제1 추정 예측 모드(MPM)가 DC·에지 예측인 경우(단계 S707에서 NO), 모드 정보 생성부(143)는 제어 신호를 제2 예측 모드 추정부(142)에 대해 출력한다. 이에 의해, 제2 예측 모드 추정부(142)는, DC·에지 예측 모드를 제2 추정 예측 모드(SPM)로서 설정하고, 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다(단계 S709).

다음으로, 선택 예측 모드(SMD)가 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하는 경우(단계 S710에서 YES), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그에 「1(일치함을 나타낸다)」을 설정하고(단계 S711), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S712).

한편, 선택 예측 모드(SMD)가 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하지 않는 경우(단계 S710에서 NO), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그에 「0(일치하지 않음을 나타낸다)」을 설정하고(단계 S713), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S714).

또, 선택 예측 모드(SMD)를 선택 모드 부호화 정보로서 설정하고, 플래그 정보에 더해 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S715).

또한, 여기에서는 제1 추정 예측 모드(MPM) 및 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하지 않는 경우, 선택 예측 모드(SMD)를 그대로 선택 모드 부호화 정보로서 부호화한다고 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 식 2로 나타내는 바와 같이 추정 예측 모드와 일치하는 번호가 없기 때문에, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호가 추정 예측 모드의 인덱스 번호를 초과하는 경우에는, 추정 예측 모드의 수(도 6A 및 도 7A의 예에서는 최대 2)를 뺀 값을 선택 모드 부호화 정보로서 부호화해도 된다. 이에 의해, 부호량을 더 삭감할 수 있다.

제1 추정 예측 모드의 MPM 인덱스 번호를 MPM, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호를 SMD, 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 MPMF, 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 SPMF, DC·에지 예측의 인덱스 번호를 DCEDGE, 선택 모드 부호화 정보를 REM으로 한 경우, 전술한 흐름은 예를 들면 식 5와 같이 나타낼 수 있다.

또한, DC·예측 모드에 대응하는 인덱스 번호를 「0」으로 해도 된다. 이 경우, 항상 제2 추정 예측 모드(SPM)의 인덱스 번호가 「0」이 되기 때문에 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호를 부호화할 때에는 최저 1을 뺀 값을 부호화하면 되게 되어, 부호량을 더 삭감할 수 있다. 식 5와 마찬가지로 표기한 예를 식 6에 나타낸다.

또, 도 6A와는 달리, 제1 예측 모드 추정부(141)와 제2 예측 모드 추정부(142)의 기능을 바꾼 구성을 취해도 된다. 이 구성을 도 6B에 나타낸다.

도 6B에 나타나는 제2 예측 모드 추정부(142)는, 예측 모드 저장 메모리(211)와 제2 예측 모드 추정 도출부(213)를 구비한다.

또한, 특별히 설명하지 않는 부분은 도 6A와 동일하게 동작하는 것으로 한다.

제1 예측 모드 추정부(141)는, 미리 정해진 방법으로 설정한 제1 예측 모드의 추정치인 제1 추정 예측 모드(MPM)를 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다.

여기서 제1 추정 예측 모드(MPM)를 DC·에지 예측으로 함으로써, 복수의 예측 모드를 의미하는 하나의 모드 정보를 효율적으로 부호화·복호하는 것을 가능하게 한다.

제2 예측 모드 추정부(142)는, 모드 정보 생성부(143)로부터 제어 신호를 수취하고, 예측 모드 저장 메모리(211)로부터 이미 부호화된 부호화 모드 정보 중에서 미리 정해진 수단으로 예측 모드를 추정한 결과인 제2 추정 예측 모드(SPM)를 도출하고, 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다.

여기서, 제2 추정 예측 모드(SPM)의 도출 방법으로는, 도 6A의 제1 추정 예측 모드(MPM)의 도출 방법과 같지만, 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득하고, 제2 추정 예측 모드(SPM)와 제1 추정 예측 모드(MPM)가 겹치지 않게 정해도 된다. 예를 들면, 후보로 하는 모드 중에서 제1 추정 모드(MPM)를 제외한 후, 미리 정해진 수법으로 제2 추정 예측 모드(SPM)를 정함으로써, 제1 및 제2 추정 예측 모드에 다른 후보를 설정하는 것이 가능해져 부호량을 삭감할 수 있다.

도 7B는 도 6B에서 나타낸 제1 예측 모드 추정부(141), 제2 예측 모드 추정부(142) 및 모드 정보 생성부(143)의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 모드 정보 생성부(143)는 제1 예측 모드 추정부(141)에서 DC·에지 예측 모드가 제1 추정 예측 모드(MPM)로 설정되고, 설정된 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득한다(단계 S801). 선택 예측 모드(SMD)가 제1 추정 예측 모드(MPM)와 일치하는 경우(단계 S802에서 YES), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그에 「1(일치함을 나타낸다)」를 설정하고(단계 S803), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S804).

*한편, 선택 예측 모드(SMD)가 제1 추정 예측 모드(MPM)와 일치하지 않는 경우(단계 S802에서 NO), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그에 「0(일치하지 않음을 나타낸다)」를 설정하고(단계 S805), 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S806).

다음으로, 모드 정보 생성부(143)는 제어 신호를 제2 예측 모드 추정부(142)에 대해 출력한다. 이에 의해, 제2 예측 모드 추정부(142)는 미리 정해진 방법으로 제2 추정 예측 모드(SPM)를 도출하고, 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다(단계 S807).

다음으로, 선택 예측 모드(SMD)가 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하는 경우(단계 S808에서 YES), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그에 「1(일치함을 나타낸다)」를 설정하고(단계 S7809), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S810).

한편, 선택 예측 모드(SMD)가 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하지 않는 경우(단계 S808에서 NO), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그에 「0(일치하지 않음을 나타낸다)」를 설정하고(단계 S811), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S812).

또, 선택 예측 모드(SMD)를 선택 모드 부호화 정보로서 설정하고, 플래그 정보에 더해 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화한다(단계 S813).

또한 여기에서는, 제1 추정 예측 모드(MPM) 및 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하지 않는 경우, 선택 예측 모드(SMD)를 그대로 선택 모드 부호화 정보로서 부호화한다고 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면 식 2에서 나타내는 바와 같이 추정 예측 모드와 일치하는 번호가 없기 때문에, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호가 추정 예측 모드의 인덱스 번호를 초과하는 경우에는, 추정 예측 모드의 수(도 6B 및 도 7B의 예에서는 최대 2)를 뺀 값을 선택 모드 부호화 정보로서 부호화해도 된다. 이에 의해, 부호량을 더 삭감할 수 있다. 식 5, 6과 마찬가지로 표기한 예를 식 7에 나타낸다.

또 도 7A의 경우와 마찬가지로, DC·예측 모드에 대응하는 인덱스 번호를 「0」으로 해도 된다. 이 경우, 항상 제1 추정 예측 모드(SPM)의 인덱스 번호가 「0가 되기 때문에 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호를 부호화할 때에는 최저 1을 뺀 값을 부호화하면 되게 되어, 부호량을 더 삭감할 수 있다. 식 7과 마찬가지로 표기한 예를 식 8에 나타낸다.

상기와 같은 구성을 취함으로써, 평탄한 부분의 예측 모드인 DC 모드와 에지를 포함하는 부분의 예측 모드인 에지 예측 모드의 모드 정보의 부호화를 효율적으로 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 예측 모드 부호량의 삭감뿐 아니라 예측 성능의 향상에 의해 화질을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 8을 참조하여 도 7A 및 도 7B의 변형예를 설명한다. 도 8은, 실시형태 1의 변형예에 관한 플로차트이다. 또한, 이후의 설명은 도 6A에 나타나는 설정부(140)가 도 8의 처리를 실행하는 예이지만, 이에 한정되지 않는다.

또한, 도 8의 플로차트에 등장하는 「모드 일치 플래그」란, 선택 예측 모드가 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 하나와 일치하는(「1」이 설정된다) 것, 또는 어느 것과도 일치하지 않는(「0」이 설정된다) 것을 나타내는 1비트의 플래그이다. 또, 「예측 모드 특정 플래그」란, 선택 예측 모드가 제1 추정 예측 모드와 일치하는(「0」이 설정된다) 것, 또는 선택 예측 모드가 제2 추정 예측 모드와 일치하는(「1」이 설정된다) 것을 나타내는 1비트의 플래그이다. 그리고, 모드 일치 플래그 및 예측 모드 특정 플래그는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 부호화된다.

우선, 제1 예측 모드 추정부(141)는 제1 추정 예측 모드를 결정한다(S901). 제1 추정 예측 모드의 결정 방법은 이미 설명한 방법을 이용할 수 있다. 여기에서는, 부호화 대상 블록에 인접하면서 이미 부호화된 복수 블록의 예측 모드 중, 인덱스 번호가 가장 작은 예측 모드를 제1 예측 모드로서 결정하는 것으로 한다.

다음으로, 제2 예측 모드 추정부(142)는 제2 추정 예측 모드를 결정한다(S902). 제2 추정 예측 모드가 제1 추정 예측 모드와는 상이한 것은 이미 기술한 대로이다. 또, 제2 추정 예측 모드의 결정 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하와 같은 방법으로 결정할 수 있다.

우선, 제2 예측 모드 추정부(142)는 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드인지 아닌지를 판단한다. 그리고, 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드이면, 제2 예측 모드 추정부(142)는 제2 추정 예측 모드를 DC 모드로 결정한다. 한편, 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드가 아니면, 제2 예측 모드 추정부(142)는 제2 추정 예측 모드를 플래너 모드로 결정한다.

다음으로, 모드 정보 생성부(143)는 선택 예측 모드가 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 하나와 일치하는지 아닌지를 판단한다(S903). 그리고, 어느 것인가와 일치하는 경우(S903에서 YES), 모드 정보 생성부(143)는 모드 일치 플래그에 「1(어느 것인가와 일치함을 나타낸다)」를 설정한다(S904).

다음으로, 모드 정보 생성부(143)는 선택 예측 모드가 제1 추정 예측 모드와 일치하는지 아닌지를 판단한다(S905). 또한, 단계(S905)에서 선택 예측 모드와 제2 추정 예측 모드가 일치하는지 아닌지를 판단해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

그리고, 선택 예측 모드와 제1 추정 예측 모드가 일치하는 경우(S905에서 YES), 모드 정보 생성부(143)는 예측 모드 특정 플래그에 「0(제1 추정 예측 모드와 일치함을 나타낸다)」를 설정한다(S906). 한편, 일치하지 않는 경우(S905에서 NO), 모드 정보 생성부(143)는 예측 모드 특정 플래그에 「1(제2 추정 예측 모드와 일치함을 나타낸다)」를 설정한다(S907).

그리고, 단계 S904 ~ 단계 S907에서 설정된 모드 일치 플래그 및 예측 모드 특정 플래그는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화된다(S908).

한편, 단계 S903에서, 선택 예측 모드가 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 것과도 일치하지 않는 경우(S903에서 NO), 모드 정보 생성부(143)는 모드 일치 플래그에 「0(어느 것과도 일치하지 않음을 나타낸다)」를 설정한다(S909). 그리고, S909에서 설정된 모드 일치 플래그 및 선택 예측 모드를 특정하는 정보는 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로서 가변길이 부호화부(131)에서 부호화된다(S910).

또한, 선택 예측 모드를 특정하는 정보는, 예를 들면 식 5로 결정할 수 있는 선택 모드 부호화 정보에 상당하지만, 복호 측에서 선택 예측 모드를 특정할 수 있는 정보이면, 이에 한정되지 않는다.

도 8에 나타나는 플로차트는, 도 7A 및 도 7B에 나타나는 플로차트와 비교하면, 각 플래그가 나타내는 의미 내용이나 비교 처리 등의 처리 순서가 상이하긴 하지만, 두 개의 추정 예측 모드를 사용하여 모드 정보의 부호량을 삭감하는 점에서 공통된다.

즉, 도 7A, 도 7B 및 도 8에 나타나는 처리에서는 모두, 선택 예측 모드가 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 하나와 일치하는 경우에, 어느 것과 일치하는 것인지를 나타내는 플래그 정보가 모드 정보로서 생성된다. 한편, 선택 예측 모드가 제1 및 제2 추정 예측 모드 중 어느 것과도 일치하지 않는 경우에, 어느 것과도 일치하지 않음을 나타내는 플래그 정보와 선택 예측 모드를 특정하는 정보가 모드 정보로서 생성된다.

이상, 본 발명의 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치 및 대응하는 방법에 대해 실시형태에 근거하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 당업자가 생각나는 각종 변형을 해당 실시형태에 실시한 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다.

예를 들면 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호의 부호화에 있어서, 인덱스 번호순으로 부호화하는 것이 아니라, 제1 추정 예측 모드(MPM) 혹은 제2 추정 예측 모드(SPM)에 가까운 방향 벡터로부터 차례로 작은 번호를 부여하여 부호화해도 된다. 이에 의해, 보다 작은 번호를 부호화하게 되어, 부호량을 삭감할 수 있다. 또, 예측 모드의 출현 빈도에 따라 각 예측 모드에 할당하는 모드 번호를 동적으로 변경해도 된다. 구체적으로는, 출현 빈도가 높은 예측 모드일수록 작은 모드 번호가 할당되도록 해도 된다.

또, 본 발명은 H.264 영상 부호화 규격에 한정되지 않고, 비특허문헌 2의 에지 방향을 이용한 인트라 예측 모드(에지 예측 모드) 등, 상술한 종래의 인트라 예측 모드 예측치, 위치 정보(움직임 벡터) 예측치에 한정되지 않는다. 사실, 발명의 예측 모드 추정 방법은 어떤 블록 베이스의 영상 부호화기에 이용되어도 된다.

또, 본 발명의 예측 모드 추정 방법에서의 에지 검출부는, 영상 부호화 방식의 일부의 기능과 공유해도 된다. 예를 들면, 에지 예측 모드를 포함하는 영상 부호화 방식에 본 발명을 적용함으로써, 에지 검출부를 함께 이용할 수 있고, 리소스를 유효 이용할 수 있다.

또, 본 발명은 영상 부호화 애플리케이션에 한정되지 않고, 블록 베이스의 정지화상 부호화에 이용되어도 된다.

또, 본 발명은 상술한 바와 같이, 화상 부호화 장치 및 이들 방법으로서 실현할 수 있을 뿐 아니라, 본 실시형태의 화상 부호화 방법의 각각을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 나타내는 정보, 데이터 또는 신호로서 실현해도 된다. 그리고, 이들 프로그램, 정보, 데이터 및 신호는 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 전송되어도 된다.

*이상, 본 발명의 화상 부호화 장치 및 대응하는 방법에 대해 실시형태에 근거하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 당업자가 생각나는 각종 변형을 해당 실시형태에 실시한 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다.

예를 들면 본 실시형태에 의하면, DC 예측과 에지 예측을 동일한 예측 인덱스 번호로서 취급하고 있는 예를 들었다. 그러나, 본 발명은 이 점에는 한정되지 않는다. 대신, 에지 예측과 순차적으로 예측 화소를 생성해가는 방향 예측과 다른 방법으로 예측 화소를 생성하는 예측 모드와 에지 예측을 동일한 예측 인덱스로서 취급하는 경우였다고 해도, 동일한 처리를 실시함으로써 효율적으로 예측 모드를 부호화 및 복호하는 것이 가능해진다.

(실시형태 2)

다음으로, 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)의 구성에 대해 설명한다.

도 9는, 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.

화상 복호 장치(300)는, 예측 모드를 이용한 예측에 따라 화상 데이터를 블록마다 부호화함으로써 생성된 부호화 화상 데이터를 복호한다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 화상 복호 장치(300)는 복호부(310)와 복원부(320)를 구비한다.

복호부(310)는, 복원부(320)에 의해 복원된 선택 예측 모드를 이용한 예측에 따라 부호화 화상 데이터를 구성하는 복수 블록의 하나인 대상 블록을 복호함으로써, 복호 블록을 생성한다. 생성된 복호 블록은, 화상 및 영상 데이터로서 출력된다. 또한, 복수의 예측 모드 후보는 부호화기 측과 마찬가지로, 예측을 실시할 때에 선택될 수 있는 모든 예측 모드이며, 예를 들면 8개의 방향 예측 모드, DC 예측 모드 및 에지 예측 모드 등을 포함하고 있다. 또는, 이미 설명한 최대 33개의 방향 예측 모드와 DC 예측 모드와 플래너 모드를 포함해도 된다.

복원부(320)는, 부호화 시에 선택된 예측 모드를 복원하기 위한 모드 정보에 근거하여 복수의 예측 모드 후보로부터 선택 예측 모드를 복원한다. 또한, 모드 정보는, 부호화 시에 실행된 예측 모드의 선택 결과를 나타내는 정보이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 복원부(320)는 제1 예측 모드 추정부(321)와 제2 예측 모드 추정부(322)와 신호 판정부(323)를 구비한다.

제1 예측 모드 추정부(321) 및 제2 예측 모드 추정부(322)는 본 발명에 관한 예측 모드 복원부의 일례로, DC·에지 예측 모드를 어느 것인가가 추정 예측 모드로서 설정받아, DC·에지 예측 모드에 대한 부호량이 삭감된 비트 스트림을 복원할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)는 복수의 예측 모드를 추정함으로써, 예측 모드의 부호량을 적게 한 비트 스트림을 복호하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)는 적어도 2 이상의 예측 모드를 추정함으로써, 예측 모드를 복원하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)가 구비하는 각 처리부의 상세한 구성 및 동작에 대해 설명한다.

도 10은, 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 화상 복호 장치(300)는 복호부(310)와 복원부(320)와 가변길이 복호부(330)와 제어부(340)를 구비한다.

또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 복호부(310)는 역양자화부(311)와 역주파수 변환부(312)와 가산부(313)와 프레임 메모리(314)와 스위치(315)와 인트라 예측부(316)와 움직임 보상부(317)와 스위치(318)를 구비한다. 또한, 복원부(320)의 상세한 구성에 대해서는 도 11A 및 도 11B를 이용하여 나중에 설명한다.

이하에서는, 화상 복호 장치(300)가 비트 스트림(부호화된 영상 데이터)을 복호할 때의 동작에 따라 각 처리부의 처리에 대해 설명한다. 본 실시형태의 화상 복호 장치(300)는, 예측 잔차를 포함하는 부호화 영상 데이터를 블록마다 인트라 또는 인터 프레임 예측 부호화 블록 중 어느 하나로서 복호하고, 영상 데이터 또는 화상 데이터로서 출력한다.

가변길이 복호부(330)는, 비트 스트림을 미리 정해진 수단에 근거하여 가변길이 복호하고, 양자화 주파수 변환계수(QT)와 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)를 출력한다. 복원부(320)에는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)와 이미 복호된 화상 신호(LD)가 입력되고, 부호화 모드(MD)와 인트라 예측 모드(IPM) 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV)를 나타내는 정보를 출력한다. 또한 전술한 대로, 복원부(320)의 상세한 구성에 대해서는 도 11A 및 도 11B를 이용하여 나중에 설명한다.

부호화 모드(MD)는, 제어부(340)에 입력된다. 인트라 예측 모드(IPM) 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV)를 나타내는 정보는 스위치(315)에 입력된다. 양자화 주파수 변환계수(QT)는 역양자화부(311)에 입력된다.

제어부(340)는, 부호화 모드(MD)에 근거하여 스위치(315, 318)를 제어한다. 부호화 모드(MD)가 인트라 예측 부호화를 나타내는 경우, 스위치(315)는 단자 “a”에 접속되고, 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보가 인트라 예측부(316)에 입력된다. 부호화 모드(MD)가 인터 예측 부호화를 나타내는 경우, 스위치(315)는 단자 “b”에 접속되고, 위치 정보(움직임 벡터)(MV)가 움직임 보상부(317)에 입력된다.

대상 블록이 인트라 예측 부호화 블록인 경우, 스위치(315, 318)는 단자 “a”에 접속된다. 그리고, 인트라 예측 모드(IPM)를 나타내는 정보는 인트라 예측부(316)에 입력되고, 양자화 주파수 변환계수(QT)는 역양자화부(311)에 입력된다. 또한, 양자화 주파수 변환계수(QT)가 부호화기(예를 들면, 화상 부호화 장치(100))에 의해 부호화된 예측 잔차에 상당한다.

인트라 예측부(316)는 입력된 인트라 예측 모드에 근거하여 인트라 예측 참조 화소를 프레임 메모리(314)로부터 취득하고, 인트라 예측된 화상(예측 블록)을 생성하고, 가산부(313)에 인트라 예측 화상을 출력한다.

역양자화부(311)는 양자화 주파수 변환계수(QT)를 역양자화하고, 역양자화한 주파수 변환계수를 역주파수 변환부(312)에 출력한다. 그리고, 역주파수 변환부(312)는 역양자화된 주파수 변환계수를 역주파수 변환함으로써, 복호된 복호 차분 화상(LDD)을 생성한다. 역주파수 변환부(312)는, 생성한 복호 차분 화상(LDD)을 가산부(313)에 출력한다.

가산부(313)는, 복호 차분 화상(LDD)과 인트라 예측 화상(IP)을 가산함으로써, 복호 화상(LD)을 생성한다. 생성한 복호 화상(LD)은 프레임 메모리(314)에 저장된다. 또한, 프레임 메모리(314)에 저장된 복호 화상(LD)은, 후의 복호에서 참조 픽쳐로서 이용된다. 또, 복호 화상(LD)은, 복호 영상 데이터를 이루도록 출력된다.

대상 블록이 인터 예측 블록인 경우, 스위치(315, 316)는 단자 “b”에 접속된다. 그리고, 위치 정보(움직임 벡터)(MV)를 나타내는 정보가 움직임 보상부(317)에 입력되고, 양자화 주파수 변환계수(QT)가 역양자화부(311)에 입력된다.

움직임 보상부(317)는, 입력된 위치 정보(움직임 벡터)(MV)에 근거하여 참조 화소를 프레임 메모리(314)로부터 취득하고, 예측된 픽쳐를 생성하고, 가산부(313)에 예측 픽쳐를 출력한다.

역양자화부(311), 역주파수 변환부(312) 및 가산부(313)의 처리는, 인트라 예측 블록인 경우에 설명한 처리와 같다. 복호 화상(LD)은, 프레임 메모리(314)에 저장된다. 프레임 메모리(314)에 저장된 복호 화상(LD)은, 후의 복호에서 참조 픽쳐로서 이용된다. 또, 복호 화상(LD)은 복호 영상 데이터를 이루도록 출력된다.

이어, 본 실시형태의 복원부(320)의 상세한 구성에 대해 도 11A 및 도 11B를 이용하여 설명한다.

도 11A는, 본 실시형태의 복원부(320)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도이다. 동 도 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 복원부(320)는 제1 예측 모드 추정부(321)와 제2 예측 모드 추정부(322)와 신호 판정부(323)를 구비한다.

또, 제1 예측 모드 추정부(321)는 예측 모드 저장 메모리(411)와 제1 예측 모드 추정 도출부(412)를 구비한다.

복원부(320)에는 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)가 입력되고, 부호화 모드(MD)와 인트라 예측 모드(IPM) 또는 위치 정보(움직임 벡터)(MV)를 나타내는 정보를 부호화 모드 정보(SMD)로서 출력한다.

예측 모드 저장 메모리(411)는, 입력된 이미 복호된 부호화 모드 정보(SMD)를 저장하는 메모리이다. 제1 예측 모드 추정 도출부(412)는, 예측 모드 저장 메모리(411)로부터 이미 복호된 부호화 모드 정보(SMD) 중에서 미리 정해진 수단으로 예측 모드를 추정한 결과인 제1 추정 예측 모드(MPM)를 도출하고, 신호 판정부(323)에 대해 출력한다.

여기서 제1 추정 예측 모드(MPM)의 도출 방법으로는, 예를 들면 전술한 식 1에서 나타내는 바와 같이, 복호 대상 블록의 상부에 인접하는 이미 복호된 블록의 예측 모드와 복호 대상 블록의 좌측부에 인접하는 이미 복호된 블록의 예측 모드 중, 예측 모드와 대응하는 인덱스 번호가 작은 것을 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 이용해도 된다. 또, 복호 대상 블록의 좌측 상부이나 우측 상부에 인접하는 블록의 예측 모드를 더 참조하여 출현 빈도가 높은 것을 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 도출해도 된다. 제1 추정 예측 모드(MPM)의 도출로는, 가장 자주 발생된다고 추측되는 예측 모드의 도출 방법이면, 전술한 방법에 한정되지 않는다. 또, 이 추정 방법은 비트 스트림의 부호화 시와 같은 방식을 이용하는 것으로 한다.

또한, 블록 사이즈에 따라 방향 예측 모드의 모드 수가 다른 경우, 복호 대상 블록에서 선택할 수 있는 방향 예측 모드 중, 상기의 방법으로 선택된 추정 예측 모드에 가장 가까운 방향 예측 모드를 제1 추정 예측 모드(MPM)로 하면 된다.

제2 예측 모드 추정부(322)는, 신호 판정부(323)로부터 제어 신호를 취득하고, 미리 정해진 방법으로 설정한 제2 예측 모드의 추정치인 제2 추정 예측 모드(SPM)를 신호 판정부(323)에 대해 출력한다.

신호 판정부(323)는, 제1 추정 예측 모드(MPM)와 제2 추정 예측 모드(SPM)와 가변길이 복호부(330)로부터 비트 스트림을 가변길이 복호함으로써 얻어지는 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)에 근거하여 부호화 모드 정보(SMD)를 생성하고, 출력한다.

여기서, 제2 추정 예측 모드(SPM)를 DC·에지 예측으로 함으로써, 복수의 예측 모드를 의미하는 하나의 모드 정보를 효율적으로 부호화·복호하는 것을 가능하게 한다.

도 12A는, 도 11A에서 나타낸 제1 예측 모드 추정부(321), 제2 예측 모드 추정부(322) 및 신호 판정부(323)의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 신호 판정부(323)에서의 부호화 모드 정보의 복호에 대해, 도 12A를 이용하여 더 상세하게 설명한다.

우선, 신호 판정부(323)는, 제1 예측 모드 추정부(321)에서 도출되는 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득한다(단계 S1201). 다음으로, 신호 판정부(323)는 부호화 예측 모드 관련 정보(SSMD)를 취득하고, 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 복호한다(단계 S1202). 제1 추정 예측 모드 지정 플래그가 「1」인 경우(단계 S1203에서 YES), 선택 예측 모드(SMD)를 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 설정하고(단계 S1204), 출력한다.

한편, 제1 추정 예측 모드 지정 플래그가 「0」인 경우(단계 S1203에서 NO)이면서 제1 추정 예측 모드(MPM)가 DC·에지 예측 모드인 경우(단계 S1205에서 YES)에는, 이어 선택 예측 모드 부호화 정보를 복호한다(단계 S1206). 복호함으로써 얻어지는 선택 예측 모드 번호로 나타나는 모드를 선택 예측 모드(SMD)로서 설정하고(단계 S1207), 출력한다.

또, 제1 추정 예측 모드(MPM)가 DC·에지 예측 모드가 아닌 경우(단계 S1205에서 NO), 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 복호한다(단계 S1208). 제2 추정 예측 모드 지정 플래그가 「1」인 경우(단계 S1209에서 YES), 선택 예측 모드(SMD)를 제2 추정 예측 모드(SPM)로서 설정하고(단계 S1210), 출력한다. 제2 추정 예측 모드 지정 플래그가 「0」인 경우(단계 S1209에서 NO), 선택 예측 모드 부호화 정보를 복호한다(단계 S1211). 복호함으로써 얻어지는 선택 예측 모드 번호로 나타나는 모드를 선택 예측 모드(SMD)로서 설정하고(단계 S1212), 출력한다.

또한, 여기에서는 제1 추정 예측 모드(MPM) 및 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하지 않는 경우, 선택 예측 모드(SMD)를 그대로 선택 모드 부호화 정보로서 부호화되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 식 3에서 나타내는 바와 같이 추정 예측 모드와 일치하는 번호가 없기 때문에, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호가 추정 예측 모드의 인덱스 번호를 초과하는 경우에는, 추정 예측 모드의 수(도 6A 및 도 7A의 예에서는 최대 2)를 줄여 부호화할 수 있다. 그 때문에, 복호 시에는 추정 예측 모드의 수(도 11A 및 도 12A 최대 2)를 더한 값을 선택 모드 부호화 정보로서 복호한다. 이에 의해, 부호량을 더 삭감한 비트 스트림을 복호할 수 있다.

parse()는, 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)로부터 () 안의 데이터를 복호하는 것을 나타내고, 제1 추정 예측 모드(MPM)의 인덱스 번호를 MPM, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호를 SMD, 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 MPMF, 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 SPMF, DC·에지 예측의 인덱스 번호를 DCEDGE, 선택 모드 부호화 정보를 REM로 한 경우, 전술한 흐름은 예를 들면 식 9와 같이 나타낼 수 있다.

또한, DC·예측 모드에 대응하는 인덱스 번호를 「0」으로 해도 된다. 이 경우, 항상 제2 추정 예측 모드(SPM)의 인덱스 번호가 「0」이 되기 때문에 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호를 부호화할 때에는, 최저 1을 뺀 값을 부호화하면 되게 된다. 그리고, 복호 시에는 최저 1을 더한 값으로서 복호함으로써, 부호량을 더 삭감한 비트 스트림을 복호할 수 있다. 식 9와 마찬가지로 표기한 예를 식 10에 나타낸다.

또, 도 11A와는 달리, 제1 예측 모드 추정부(321)와 제2 예측 모드 추정부(322)의 기능을 바꾼 구성을 취해도 된다. 이 구성을 도 11B에 나타낸다. 도 11B에 나타내는 바와 같이, 제2 예측 모드 추정부(322)는 예측 모드 저장 메모리(411)와 제2 예측 모드 추정 도출부(413)를 구비한다.

예측 모드 저장 메모리(411)는, 입력된 이미 복호된 부호화 모드 정보(SMD)를 저장하는 메모리이다. 제2 예측 모드 추정 도출부(413)는, 예측 모드 저장 메모리(411)로부터 이미 복호된 부호화 모드 정보(SMD) 중에서 미리 정해진 수단으로 예측 모드를 추정한 결과인 제2 추정 예측 모드(SPM)를 도출하고, 신호 판정부(323)에 대해 출력한다.

여기서 제2 추정 예측 모드(SPM)의 도출 방법으로는, 도 11A의 제1 추정 예측 모드(MPM)의 도출 방법과 같지만, 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득하고, 제2 추정 예측 모드(SPM)와 제1 추정 예측 모드(MPM)가 겹치지 않게 정해도 된다. 예를 들면 후보로 하는 모드 중에서 제1 추정 예측 모드(MPM)를 제외한 후, 미리 정해진 수법으로 제2 추정 예측 모드(SPM)를 정함으로써, 제1 및 제2 추정 예측 모드에 다른 후보를 설정하는 것이 가능해져, 부호량을 삭감한 비트 스트림을 복호할 수 있다. 또, 이 추정 방법은 비트 스트림을 부호화할 때와 같은 방식을 이용하는 것으로 한다.

제1 예측 모드 추정부(321)는, 신호 판정부(323)에 대해 미리 정해진 방법으로 설정한 제1 예측 모드의 추정치인 제1 추정 예측 모드(MPM)를 신호 판정부(323)에 대해 출력한다.

여기서 제1 추정 예측 모드(MPM)를 DC·에지 예측으로 함으로써, 복수의 예측 모드를 의미하는 하나의 모드 정보를 효율적으로 부호화 및 복호하는 것을 가능하게 한다.

도 12B는, 도 11B에서 나타낸 제1 예측 모드 추정부(321), 제2 예측 모드 추정부(322) 및 신호 판정부(323)의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 신호 판정부(323)에서의 부호화 모드 정보(SMD)의 복호에 대해 도 12B를 이용하여 더 상세하게 설명한다.

우선, 신호 판정부(323)는 부호화 예측 모드 관련 정보(SSMD)를 취득하고, 제1 추정 예측 모드 지정 플래그를 복호한다(단계 S1301). 제1 추정 예측 모드 지정 플래그가 1인 경우(단계 S1302에서 YES), 선택 예측 모드(SMD)를 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 설정하고(단계 S1303), 출력한다.

한편, 제1 추정 예측 모드 지정 플래그가 0인 경우(단계 S1302에서 NO), 신호 판정부(323)는 제2 예측 모드 추정부(322)에서 도출되는 제2 추정 예측 모드(SPM)를 취득한다(단계 S1304). 이어, 신호 판정부(323)는 부호화 예측 모드 관련 정보(SSMD)로부터 제2 추정 예측 모드 지정 플래그를 복호한다(단계 S1305).

제2 추정 예측 모드 지정 플래그가 「1」인 경우(단계 S1306에서 YES), 선택 예측 모드(SMD)를 제2 추정 예측 모드(SPM)로서 설정하고(단계 S1307), 출력한다. 제2 추정 예측 모드 지정 플래그가 「0」인 경우(단계 S1306에서 NO), 선택 예측 모드 부호화 정보를 복호한다(단계 S1308). 복호함으로써 얻어지는 선택 예측 모드 번호로 나타나는 모드를 선택 예측 모드(SMD)로서 설정하고(단계 S1309), 출력한다.

또한, 여기에서는 제1 추정 예측 모드(MPM) 및 제2 추정 예측 모드(SPM)와 일치하지 않는 경우, 선택 예측 모드(SMD)를 그대로 선택 모드 부호화 정보로서 부호화되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 식 3에서 나타내는 바와 같이 추정 예측 모드와 일치하는 번호가 없기 때문에, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호가 추정 예측 모드의 인덱스 번호를 초과하는 경우에는, 추정 예측 모드의 수(도 6B 및 도 7B의 예에서는 최대 2)를 줄여 부호화할 수 있기 때문에, 복호 시에는 추정 예측 모드의 수(도 11B 및 도 12B의 예에서는 최대 2)를 더한 값을 선택 모드 부호화 정보로서 복호한다. 이에 의해, 부호량을 더 삭감한 비트 스트림을 복호할 수 있다. 식 9, 10과 마찬가지로 표기한 예를 식 11에 나타낸다.

또한, 도 12A의 경우와 마찬가지로, DC·예측 모드에 대응하는 인덱스 번호를 「0」으로 해도 된다. 이 경우, 항상 제2 추정 예측 모드(SPM)의 인덱스 번호가 「0」이 되기 때문에 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호를 부호화할 때에는, 최저 1을 뺀 값을 부호화하면 되게 된다. 그리고, 복호 시에는 최저 1을 더한 값으로서 복호함으로써, 부호량을 더 삭감한 비트 스트림을 복호할 수 있다. 식 11과 마찬가지로 표기한 예를 식 12에 나타낸다.

상기와 같은 구성을 취함으로써, 평탄한 부분의 예측 모드인 DC 모드와 에지를 포함하는 부분의 예측 모드인 에지 예측 모드의 모드 정보를 효율적으로 부호화한 비트 스트림의 복호가 가능해진다. 그 결과, 예측 모드 부호량의 삭감뿐 아니라, 예측 성능의 향상에 의해 화질을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 13을 참조하여 도 12A 및 도 12B의 변형예를 설명한다. 도 13은, 실시형태 2의 변형예에 관한 플로차트이다. 또한, 이후의 설명은 도 11A에 나타나는 복원부(320)가 도 13의 처리를 실행하는 예이지만, 이에 한정되지 않는다. 또, 도 13에 나타나는 플로차트는 전형적으로는 도 8의 방법에서 부호화된 비트 스트림을 복호할 때에 이용된다.

우선, 제1 예측 모드 추정부(321)는 제1 추정 예측 모드를 결정한다(S1401). 제1 추정 예측 모드의 결정 방법은, 이미 설명한 방법을 이용할 수 있다. 여기에서는, 복호 대상 블록에 인접하면서 이미 복호된 복수 블록의 예측 모드 중, 인덱스 번호가 가장 작은 예측 모드를 제1 예측 모드로서 결정하는 것으로 한다.

다음으로, 제2 예측 모드 추정부(322)는 제2 추정 예측 모드를 결정한다(S1402). 제2 추정 예측 모드가 제1 추정 예측 모드와 상이한 것은 이미 기술한 대로이다. 또, 제2 추정 예측 모드의 결정 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하와 같은 방법으로 결정할 수 있다.

우선, 제2 예측 모드 추정부(322)는 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드인지 아닌지를 판단한다. 그리고, 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드이면, 제2 예측 모드 추정부(322)는 제2 추정 예측 모드를 DC 모드로 결정한다. 한편, 제1 추정 예측 모드가 플래너 모드가 아니면, 제2 예측 모드 추정부(322)는 제2 추정 예측 모드를 플래너 모드로 결정한다.

다음으로, 신호 판정부(323)는, 가변길이 복호부(330)로부터 취득한 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)에 포함되는 모드 일치 플래그에 설정되어 있는 값을 판단한다(S1403). 그리고, 모드 일치 플래그에 「1」이 설정되어 있는 경우(S1403에서 YES), 신호 판정부(323)는 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)에 포함되는 예측 모드 특정 플래그에 설정되어 있는 값을 판단한다(S1404).

예측 모드 특정 플래그에 「0」이 설정되어 있는 경우(S1404에서 YES), 신호 판정부(323)는 선택 예측 모드를 제1 추정 예측 모드로 설정한다(S1405). 한편, 예측 모드 특정 플래그에 「1」이 설정되어 있는 경우(S1404에서 NO), 신호 판정부(323)는 선택 예측 모드를 제2 추정 예측 모드로 설정한다(S1406).

한편, 단계 S1403에서, 모드 일치 플래그에 「0」이 설정되어 있는 경우(S1403에서 NO), 신호 판정부(323)는 선택 예측 모드 부호화 정보를 복호한다(S1407). 그리고, 신호 판정부(323)는 복호함으로써 얻어지는 선택 예측 모드 번호로 나타나는 예측 모드를 선택 예측 모드(SMD)로서 설정한다(단계 S1408).

도 13에 나타나는 플로차트는, 도 12A 및 도 12B에 나타나는 플로차트와 비교하면, 각 플래그가 나타내는 의미 내용이나 비교 처리 등의 처리 순서가 상이하긴 하지만, 두 개의 추정 예측 모드를 사용하여 선택 예측 모드를 복원하는 점에서 공통된다.

즉, 도 12A, 도 12B 및 도 13에 나타나는 처리에서는 모두, 플래그 정보가 선택 예측 모드와 제1 추정 예측 모드가 일치하고 있음을 나타내는 경우에, 제1 추정 예측 모드가 선택 예측 모드로 결정된다. 또, 플래그 정보가 선택 예측 모드와 제2 추정 예측 모드가 일치하고 있음을 나타내는 경우에, 제2 추정 예측 모드가 상기 선택 예측 모드로 결정된다. 그리고, 플래그 정보가 선택 예측 모드와 제1 및 제2 추정 예측 모드가 일치하고 있지 않음을 나타내는 경우에, 모드 정보에 더 포함되는 선택 예측 모드를 특정하는 정보에 근거하여 선택 예측 모드가 복원된다.

이상, 본 발명의 화상 복호 장치 및 대응하는 방법에 대해 실시형태에 근거하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 당업자가 생각나는 각종 변형을 해당 실시형태에 실시한 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다.

예를 들면, 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호의 부호화에 있어서, 인덱스 번호순으로 부호화하는 것이 아니라 제1 추정 예측 모드(MPM) 혹은 제2 추정 예측 모드(SPM)에 가까운 방향 벡터로부터 차례로 작은 번호를 부여하여 부호화되고 있는 것으로 하여 복호해도 된다. 이에 의해, 보다 작은 번호를 부호화한 비트 스트림을 복호함으로써 부호량을 삭감할 수 있다.

또, 본 발명의 예측 모드 추정 방법에서의 에지 검출부는, 영상 부호화 방식의 일부 기능과 공유해도 된다. 예를 들면, 에지 예측 모드를 포함하는 영상 부호화 방식에 본 발명을 적용함으로써, 에지 검출부를 함께 이용할 수 있고, 리소스를 유효 이용할 수 있다.

또, 본 발명은 상술한 바와 같이, 화상 복호 장치 및 이들 방법으로서 실현할 수 있을 뿐 아니라, 본 실시형태의 화상 복호 방법의 각각을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 나타내는 정보, 데이터 또는 신호로서 실현해도 된다. 그리고, 이들 프로그램, 정보, 데이터 및 신호는 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 전송되어도 된다.

예를 들면 본 실시형태에 의하면, DC 예측과 에지 예측을 동일한 예측 인덱스 번호로서 취급하고 있는 예를 들었다. 그러나, 본 발명은 이 점에는 한정되지 않는다. 대신, 에지 예측과 순차적으로 예측 화소를 생성해가는 방향 예측과 다른 방법으로 예측 화소를 생성하는 예측 모드와 에지 예측을 동일한 예측 인덱스로서 취급하는 경우이었다고 해도, 동일한 처리를 실시함으로써 효율적으로 예측 모드를 부호화·복호하는 것이 가능해진다.

(실시형태 3)

여기에서는, 전술한 화상 부호화 장치(100)가 구비하는 설정부(140), 화상 복호 장치(300)가 구비하는 복원부(320)에 각각 에지 검출기를 포함하는 에지 벡터 판정부(1401, 1501)를 구비하는 경우에 대해 설명한다.

도 14는, 실시형태 1에서 설명한 화상 부호화 장치(100)의 일부인 설정부(140)가 에지 벡터 판정부(1401)를 포함하는 구성의 일례를 나타내는 도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 설정부(140)는 제1 예측 모드 추정부(141)와 제2 예측 모드 추정부(142)와 모드 정보 생성부(143)와 에지 벡터 판정부(1401)를 구비한다. 또한, 도 4, 도 6A 및 도 6B와 같은 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙였다.

설정부(140)는, 선택 예측 모드(SMD)와 이미 부호화되고 복호된 화상 신호(LD)를 취득하고, 대상 블록에 대한 선택 예측 모드의 부호화 신호로서 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)를 가변길이 부호화부(131)에 대해 출력한다.

에지 벡터 판정부(1401)는, 전술한 이미 부호화되고 복호된 주위에 위치하는 화상 신호(LD)를 취득하고, 에지 검출 처리를 실시하고, 주위에 에지가 존재하는지를 판정한다. 이 동작에 대해, 도 18을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 18은, 에지의 검출 대상의 일례를 나타내는 개략도이다. 일례로, 부호화 대상으로서 4×4화소의 처리 대상 블록(1801)에 대한 에지 검출을 실시하는 예를 나타낸다. 이 처리 단위는 일례로, 예측 블록의 단위이면 이에 한정하지 않는다. 처리 대상 블록(1801) 주위의 부호화, 복호가 완료된 영역(대상 블록의 좌측, 좌측 상부, 상부, 우측 상부의 인접 영역으로 한다) 중 사선으로 나타내는 영역(1802)에 대해 에지 검출 처리를 실시한다. 1매스는 1화소를 나타내고, 사선으로 나타내는 영역의 1화소에 대해 인접하는 8화소를 포함하는 9화소에 대해 처리를 실시한다. 에지 검출 처리로는, 식 13에서 나타내는 소벨 연산자를 이용한다. 소벨 연산자를 이용하여 수평, 수직 방향에 대한 에지의 강도가 얻어진다. 이 강도와 방향을 나타내는 벡터를 에지 벡터라고 한다.

예를 들면 일정 이상의 강도를 가지는 벡터(1803, 1804)를 검출하고, 그 중에서 가장 큰 강한 벡터를 에지 벡터로서 검출한다.

여기서, 에지 벡터 판정부(1401)는 전술한 검출된 에지 벡터에 따라 DC·에지 예측에서 DC 예측을 실시할지 에지 예측을 실시할지의 판정을 실시하고, 모드 정보 생성부(143)에 대해 출력한다. 여기서 판정의 조건으로는, 최대 강도의 벡터의 크기를 이용하여. 예를 들면 일정 이상의 크기를 가지는 경우에는 에지 예측을 이용하는 것으로 해도 된다.

이 구성에서의 설정부(140)의 동작에 대해 도 16을 이용하여 더 상세하게 설명한다. 도 16은 설정부(140)의 동작의 일례를 나타내는 도이다.

모드 정보 생성부(143)는, 에지 벡터 판정부(1401)로부터 DC 예측을 실시할지 에지 예측을 실시할지의 판정 정보를 취득한다(단계 S1601). 에지 예측을 사용하는 조건인 경우(단계 S1602에서 YES), DC·에지 예측 모드를 제1 추정 예측 모드(MPM)로서 설정하고(단계 S1603), 이후는 도 7B와 동일한 흐름(단계 S801~S813)으로 부호화 정보를 결정하고, 결정한 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)를 가변길이 부호화부(131)에 대해 출력한다(단계 S1604).

한편, 에지 예측을 사용하지 않는 조건인 경우(단계 S1602에서 NO), 제1 예측 모드 추정부(141)에 의해 도출된 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득한다(단계 S1605). 이후, 예를 들면 비특허문헌 1에서 나타내는 방법으로 부호화 정보를 결정하고, 결정한 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)를 가변길이 부호화부(131)에 대해 출력한다(단계 S1606).

또한, 상기의 동작은 일례로, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면 단계 S1606에서 종래의 방식으로 부호화하는 것으로 했지만, 제2 추정 예측 모드(SPM)를 이용하여 부호화를 실시해도 된다. 이때의 제2 추정 예측 모드(SPM)의 도출 방법으로는, 제1 추정 예측 모드(MPM)와 중복하지 않는 것으로, 이미 부호화된 블록으로 사용 빈도가 높은 모드를 설정해도 된다. 이에 의해, 부호화 효율을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 단계 S1604에서 도 7B와 같은 동작을 실시하는 예에 대해 설명했지만, 이 경우의 제2 추정 예측 모드(SPM)를 에지 검출에서 검출된 에지의 방향에 의해 도출해도 된다. 이 경우 에지 벡터 판정부(1401)는, 검출한 에지 벡터의 방향의 정보를 제2 예측 모드 추정부(142)에 대해 출력한다.

에지 벡터의 방향으로부터 제2 추정 예측 모드(SPM)를 결정하는 예로는, 예측 모드 후보가 8개의 방향 예측 모드와 DC 예측 모드와 에지 예측 모드 중 어느 것인지를 나타내는 DC·에지 예측의 합계 9개인 경우에, 9개의 예측 모드 후보를 검출된 에지의 방향에 가까운 방향 예측 모드를 제2 추정 예측 모드(SPM)로 해도 된다.

이와 같이 함으로써, 주위에서 선택된 예측 모드의 분포에 의해 정하는 것보다 더 화상의 특징에 맞은 예측 모드를 도출할 수 있고, 부호량을 삭감하는 것이 더 가능해진다.

도 15는, 실시형태 2에서 설명한 화상 복호 장치(300)의 일부인 복원부(320)가 에지 벡터 판정부(1501)를 포함하는 구성의 일례를 나타내는 도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 복원부(320)는 제1 예측 모드 추정부(321)와 제2 예측 모드 추정부(322)와 신호 판정부(323)와 에지 벡터 판정부(1501)를 구비한다. 또한, 도 9, 도 11A 및 도 11B와 같은 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙였다.

복원부(320)는, 가변길이 복호된 부호화 예측 모드 관련 신호(SSMD)와 이미 부호화되고 복호된 화상 신호(LD)를 취득하고, 대상 블록에 대한 선택 예측 모드의 부호화 신호로서 선택 예측 모드(SMD)를 출력한다.

에지 벡터 판정부(1501)는 전술한 이미 부호화되고 복호된 주위에 위치하는 화상 신호(LD)를 취득하고, 에지 검출 처리를 실시하고, 주위에 에지가 존재하는지를 판정한다. 동작에 대해서는, 부호화 시의 동작과 같은 동작을 실시하는 것으로 한다.

이 구성에서의 복원부(320)의 동작에 대해 도 17을 이용하여 더 상세하게 설명한다. 도 17은 복원부(320)의 동작의 일례를 나타내는 도이다.

신호 판정부(323)는, 에지 벡터 판정부(1501)로부터 DC 예측을 실시할지 에지 예측을 실시할지의 판정 정보를 취득한다(단계 S1701). 에지 예측을 사용하는 조건인 경우(단계 S1702에서 YES), 제1 추정 예측 모드(MPM)를 DC·에지 예측 모드로 설정하고(단계 S1703), 이후는 도 12B와 같은 흐름(단계 S1301~S1309)으로 복호 처리를 실시하고, 선택 예측 모드(SMD)를 출력한다(단계 S1704).

한편, 에지 예측을 사용하지 않는 조건인 경우(단계 S1702에서 NO), 제1 예측 모드 추정부(321)에 의해 도출된 제1 추정 예측 모드(MPM)를 취득한다(단계 S1705). 이후, 예를 들면 비특허문헌 1에서 나타내는 방법으로 선택 예측 모드(SMD)를 출력한다(단계 S1706).

또한, 상기의 동작은 일례로, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니라 부호화 방법과 동일하게 변경이 가능하다. 예를 들면 단계 S1706에서 종래의 방식으로 부호화한다고 했지만, 제2 추정 예측 모드(SPM)를 이용하여 부호화를 실시한 경우, 복호 측도 동일할 수 있다. 이때의 제2 추정 예측 모드(SPM)의 도출 방법으로는, 제1 추정 예측 모드(MPM)와 중복하지 않는 것으로, 이미 부호화된 블록에서 사용 빈도가 높은 모드를 설정해도 된다. 이에 의해, 부호화 효율을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 단계 S1704에서 도 12B와 같은 동작을 실시하는 예에 대해 설명했지만, 이 경우의 제2 추정 예측 모드(SPM)를 에지 검출에서 검출된 에지의 방향에 의해 도출해도 된다. 이 경우 에지 벡터 판정부(1501)는, 검출한 에지 벡터의 방향 정보를 제2 예측 모드 추정부(322)에 대해 출력한다.

*이와 같이 함으로써, 주위에서 선택된 예측 모드의 분포에 의해 정하는 것보다 더 화상의 특징에 맞은 예측 모드를 도출할 수 있고, 부호량을 더 삭감한 비트 스트림을 복호하는 것이 가능해진다.

또한, 예를 들면 선택 예측 모드(SMD)의 인덱스 번호의 부호화에 있어서, 인덱스 번호순으로 부호화하는 것이 아니라, 검출한 에지 벡터에 가까운 방향 벡터로부터 차례로 작은 번호를 부여하여 부호화 및 복호해도 된다. 이에 의해, 보다 작은 번호를 부호화 및 복호하게 되어, 부호량을 삭감할 수 있다.

예를 들면 본 실시형태에 의하면, 소벨 연산자를 이용하여 구배를 산출함으로써 에지를 검출했다. 그러나, 본 발명은 이 점에는 한정되지 않는다. 대신, 검출된 에지의 방향성이 산출된다면, 어떤 에지 검출 툴이 이용되어도 된다. 소벨 연산자는, 가능한 에지 검출 기술의 일례에 지나지 않는다. 예를 들면, 식 14에 나타내는 프리윗 연산자를 이용해도 된다.

또한, 본 실시형태의 화상 부호화 장치(100) 및 화상 복호 장치(300)에서는, 에지 검출 처리를 실시하기 위해 도 1A에 나타내는 참조 화소(20)뿐 아니라 참조 화소(20)를 포함하는 블록에 포함되는 전체 화소의 데이터를 참조 픽쳐 메모리(160) 및 프레임 메모리(314)에 저장할 필요가 있다. 이에 대해 주위의 블록을 복호함과 동시에, 즉 구배의 산출에 필요한 참조 화소의 화소치가 얻어짐과 동시에 구배를 산출 처리하고, 구배의 산출 처리 결과만을 참조 픽쳐 메모리(160) 및 프레임 메모리(314) 또는 다른 메모리에 저장해도 된다.

이때, 예를 들면 역치를 초과한 놈(norm)(또는 구배치)만을 저장함으로써, 보다 메모리 자원을 절약할 수 있다. 혹은, 각 블록 최대의 놈과 그 화소 위치만을 저장해도 된다. 이 경우, 산출한 놈(또는 구배치)을 참조 픽쳐 메모리(160) 및 프레임 메모리(314) 등에 저장한다.

이에 의해, 화상 부호화 장치(100) 및 화상 복호 장치(300)가 구비하는 메모리 자원을 유효하게 이용할 수 있다.

또, 본 발명은 상술한 바와 같이, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치 및 이들 방법으로서 실현할 수 있을 뿐 아니라, 본 실시형태의 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법의 각각을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로서 실현해도 된다. 또, 해당 프로그램을 나타내는 정보, 데이터 또는 신호로서 실현해도 된다. 그리고, 이들 프로그램, 정보, 데이터 및 신호는 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 전송되어도 된다.

(실시형태 4)

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

또 여기서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법이나 동화상 복호화 방법의 응용예와 그를 이용한 시스템을 설명한다.

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

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

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

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

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

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

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

또, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버나 복수의 컴퓨터에 있어서, 데이터를 분산하여 처리하거나 기록하거나 전송하는 것이어도 된다.

이상과 같이 하여, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는 부호화된 데이터를 클라이언트가 수신하여 재생할 수 있다. 이와 같이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는 사용자가 송신한 정보를 실시간으로 클라이언트가 수신하여 복호화하고 재생할 수 있어, 특별한 권리나 설비를 갖지 않은 사용자라도 개인 방송을 실현할 수 있다.

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

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

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

또, 텔레비전(ex300)은 음성 데이터, 영상 데이터 각각을 복호화하는 또는 각각의 정보를 부호화하는 음성신호 처리부(ex304), 영상신호 처리부(ex305)를 가지는 신호 처리부(ex306)와, 복호화한 음성신호를 출력하는 스피커(ex307), 복호화한 영상신호를 표시하는 디스플레이 등의 표시부(ex308)를 가지는 출력부(ex309)를 가진다. 또, 텔레비전(ex300)은 사용자 조작의 입력을 받아들이는 조작 입력부(ex312) 등을 가지는 인터페이스부(ex317)를 가진다. 또, 텔레비전(ex300)은 각 부를 통괄적으로 제어하는 제어부(ex310), 각 부에 전력을 공급하는 전원 회로부(ex311)를 가진다. 인터페이스부(ex317)는 조작 입력부(ex312) 이외에 리더/리코더(ex218) 등의 외부 기기와 접속되는 브리지(ex313), SD 카드 등의 기록 미디어(ex216)를 장착 가능하게 하기 위한 슬롯부(ex314), 하드 디스크 등의 외부 기록 미디어와 접속하기 위한 드라이버(ex315), 전화망과 접속하는 모뎀(ex316) 등을 가지고 있어도 된다. 또한 기록 미디어(ex216)는 저장하는 비휘발성/휘발성 반도체 메모리 소자에 의해 전기적으로 정보의 기록을 가능하게 한 것이다. 텔레비전(ex300)의 각 부는 동기 버스를 통해 서로 접속되어 있다.

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

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

또, 리더/리코더(ex218)에서 기록 미디어로부터 다중화 데이터를 독출하는 또는 기입하는 경우에는, 상기 복호화 처리 또는 부호화 처리는 텔레비전(ex300), 리더/리코더(ex218) 중 어느 것으로 실시해도 되며, 텔레비전(ex300)과 리더/리코더(ex218)가 서로 분담하여 실시해도 된다.

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

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

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

이상에서는, 한 층의 DVD, BD 등의 광디스크를 예로 들어 설명했지만, 이들에 한정한 것이 아니라 다층 구조로 표면 이외에도 기록 가능한 광디스크여도 된다. 또, 디스크의 동일한 장소에 여러 다른 파장 색의 광을 이용하여 정보를 기록하거나 다양한 각도에서 다른 정보의 층을 기록하는 등, 다차원적인 기록/재생을 실시하는 구조의 광디스크여도 된다.

또, 디지털 방송용 시스템(ex200)에서 안테나(ex205)를 가지는 차(ex210)로 위성(ex202) 등으로부터 데이터를 수신하고, 차(ex210)가 가지는 카 내비게이션(ex211) 등의 표시장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 내비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 21에 나타내는 구성 중 GPS 수신부를 더한 구성을 생각할 수 있으며, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 휴대전화(ex114) 등에서도 생각할 수 있다. 또, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은 텔레비전(ex300)과 마찬가지로, 부호화기·복호화기를 모두 가지는 송수신형 단말 외에, 부호화기뿐인 송신 단말, 복호화기뿐인 수신 단말이라는 세 가지 실장 형식을 생각할 수 있다. 또, 디지털 방송용 시스템(ex200)에서, 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신, 송신하는 것으로 설명했지만, 음성 데이터 이외에 영상에 관련한 문자 데이터 등이 다중화된 데이터이어도 되며, 다중화 데이터가 아니라 영상 데이터 자체이어도 된다.

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

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

(실시형태 5)

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

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

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

도 24는, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도이다. 도 24에 나타내는 바와 같이 다중화 데이터는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림(PG), 인터랙티브 그래픽스 스트림 중, 하나 이상을 다중화함으로써 얻어진다. 비디오 스트림은 영화의 주영상 및 부영상을, 오디오 스트림(IG)은 영화의 주음성 부분과 그 주음성과 믹싱하는 부음성을, 프리젠테이션 그래픽스 스트림은 영화의 자막을 각각 나타내고 있다. 여기서 주영상이란 화면에 표시되는 통상의 영상을 나타내고, 부영상이란 주영상 중에 작은 화면으로 표시하는 영상을 말한다. 또, 인터랙티브 그래픽스 스트림은 화면상에 GUI 부품을 배치함으로써 작성되는 대화 화면을 나타내고 있다. 비디오 스트림은, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거한 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 부호화되어 있다. 오디오 스트림은 돌비 AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD 또는 리니어 PCM 등의 방식으로 부호화되어 있다.

다중화 데이터에 포함되는 각 스트림은 PID에 의해 식별된다. 예를 들면 영화의 영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1011이, 오디오 스트림에는 0x1100에서 0x111F까지가, 프리젠테이션 그래픽스에는 0x1200에서 0x121F까지가, 인터랙티브 그래픽스 스트림에는 0x1400에서 0x141F까지가, 영화의 부영상에 이용하는 비디오 스트림에는 0x1B00에서 0x1B1F까지, 주음성과 믹싱하는 부음성에 이용하는 오디오 스트림에는 0x1A00에서 0x1A1F가 각각 할당되어 있다.

도 25는, 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 나타내는 도이다. 우선, 복수의 비디오 프레임으로 이루어지는 비디오 스트림(ex235), 복수의 오디오 프레임으로 이루어지는 오디오 스트림(ex238)을 각각 PES 패킷 열(ex236 및 ex239)로 변환하고, TS 패킷(ex237 및 ex240)으로 변환한다. 동일하게 프리젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터랙티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷 열(ex242 및 ex245)로 변환하고, TS 패킷(ex243 및 ex246)으로 더 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 하나의 스트림으로 다중화함으로써 구성된다.

도 26은, PES 패킷 열에 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더 상세하게 나타내고 있다. 도 26에서의 제1 단은 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2 단은, PES 패킷 열을 나타낸다. 도 26의 화살표(yy1, yy2, yy3, yy4)에 나타내는 바와 같이, 비디오 스트림에서의 복수의 Video Presentation Unit인 I 픽처, B 픽처, P 픽처는 픽처마다 분할되어 PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 갖고, PES 헤더에는 픽처의 표시 시각인 PTS(Presentation Time-Stamp)나 픽처의 복호 시각인 DTS(Decoding Time-Stamp)가 저장된다.

도 27은, 다중화 데이터에 최종적으로 기입되는 TS 패킷의 형식을 나타내고 있다. TS 패킷은, 스트림을 식별하는 PID 등의 정보를 가지는 4Byte의 TS 헤더와 데이터를 저장하는 184Byte의 TS 페이로드로 구성되는 188Byte 고정 길이의 패킷이며, 상기 PES 패킷은 분할되어 TS 페이로드에 저장된다. BD-ROM의 경우, TS 패킷에는 4Byte의 TP_Extra_Header가 부여되어 192Byte의 소스 패킷을 구성하고, 다중화 데이터에 기입된다. TP_Extra_Header에는 ATS(Arrival_Time_Stamp) 등의 정보가 기재된다. ATS는 해당 TS 패킷의 디코더의 PID 필터에 대한 전송 개시시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 27 하단에 나타내는 바와 같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두로부터 증가(increment)하는 번호는 SPN(소스 패킷 넘버)이라 불린다.

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

도 28은 PMT의 데이터 구조를 상세하게 설명하는 도이다. PMT의 선두에는, 그 PMT에 포함되는 데이터의 길이 등을 기록한 PMT 헤더가 배치된다. 그 뒤에는, 다중화 데이터에 관한 디스크립터가 복수 배치된다. 상기 카피 컨트롤 정보 등이 디스크립터로서 기재된다. 디스크립터의 뒤에는, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보가 복수 배치된다. 스트림 정보는, 스트림의 압축 코덱 등을 식별하기 위해 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 종횡비(aspect ratio) 등)가 기재된 스트림 디스크립터로 구성된다. 스트림 디스크립터는 다중화 데이터에 존재하는 스트림의 수만큼 존재한다.

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

다중화 데이터 정보 파일은 도 29에 나타내는 바와 같이 다중화 데이터의 관리 정보이고, 다중화 데이터와 1 대 1로 대응하며, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 29에 나타내는 바와 같이 시스템 레이트, 재생개시 시각, 재생종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의 후술하는 시스템 타깃 디코더의 PID 필터에 대한 최대 전송 레이트를 나타낸다. 다중화 데이터 중에 포함되는 ATS의 간격은 시스템 레이트 이하가 되도록 설정되어 있다. 재생개시 시각은 다중화 데이터 선두의 비디오 프레임의 PTS이며, 재생종료 시각은 다중화 데이터 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1 프레임 분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 30에 나타내는 바와 같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가 PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 다른 정보를 가진다. 비디오 스트림 속성 정보는 그 비디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 개개의 픽처 데이터의 해상도가 어느 정도인지, 종횡비는 어느 정도인지, 프레임 레이트는 어느 정도인지 등의 정보를 가진다. 오디오 스트림 속성 정보는 그 오디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널수는 몇인지, 무슨 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 어느 정도인지 등의 정보를 가진다. 이들 정보는, 플레이어가 재생하기 전의 디코더의 초기화 등에 이용된다.

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

*또, 본 실시형태에서의 동화상 복호화 방법의 단계를 도 31에 나타낸다. 단계(exS100)에서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입 또는 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음으로, 단계(exS101)에서, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 다중화 데이터임을 나타내고 있는지 아닌지를 판단한다. 그리고, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것이라고 판단된 경우에는, 단계(exS102)에서, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법에 의해 복호를 실시한다. 또, 스트림 타입 또는 비디오 스트림 속성 정보가 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 것임을 나타내고 있는 경우에는, 단계(exS103)에서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호 방법에 의해 복호를 실시한다.

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

(실시형태 6)

상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는, 전형적으로는 집적 회로인 LSI에서 실현된다. 일례로, 도 32에 1 칩화된 LSI(ex500)의 구성을 나타낸다. LSI(ex500)는 이하에 설명하는 요소(ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, ex509)를 구비하고, 각 요소는 버스(ex510)를 통해 접속해 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 동작 가능한 상태로 기동한다.

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

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

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

또한, 여기에서는 LSI라 했지만, 집적도의 차이에 따라 IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라 호칭되는 경우도 있다.

또, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정하는 것이 아니라 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. LSI 제조 후에 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 된다.

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

(실시형태 7)

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

이 과제를 해결하기 위해 텔레비전(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라 구동 주파수를 전환하는 구성으로 한다. 도 33은, 본 실시형태에서의 구성(ex800)을 나타내고 있다. 구동 주파수 전환부(ex803)는 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는, 구동 주파수를 높게 설정한다. 그리고, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801)에 대해 영상 데이터를 복호하도록 지시한다. 한편, 영상 데이터가 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터인 경우에는, 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해 구동 주파수를 낮게 설정한다. 그리고, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)에 대해 영상 데이터를 복호하도록 지시한다.

보다 구체적으로는, 구동 주파수 전환부(ex803)는 도 32의 CPU(ex502)와 구동 주파수 제어부(ex512)로 구성된다. 또, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801) 및 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)는, 도 32의 신호 처리부(ex507)에 해당한다. CPU(ex502)는 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별한다. 그리고, CPU(ex502)로부터의 신호에 근거하여, 구동 주파수 제어부(ex512)는 구동 주파수를 설정한다. 또, CPU(ex502)로부터의 신호에 근거하여, 신호 처리부(ex507)는 영상 데이터를 복호한다. 여기서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면 실시형태 5에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는 실시형태 5에서 기재한 것에 한정하지 않고, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는지 식별할 수 있는 정보이면 된다. 예를 들면 영상 데이터가 텔레비전에 이용되는 것인지, 디스크에 이용되는 것인지 등을 식별하는 외부 신호에 근거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별 가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 근거하여 식별해도 된다. 또, CPU(ex502)에서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면 도 35와 같은 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응 부여한 룩업 테이블에 근거하여 실시하는 것을 생각할 수 있다. 룩업 테이블을 버퍼(ex508)나 LSI의 내부 메모리에 저장해 두고, CPU(ex502)가 이 룩업 테이블을 참조함으로써 구동 주파수를 선택하는 것이 가능하다.

도 34는, 본 실시형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 우선, 단계(exS200)에서는 신호 처리부(ex507)에서, 다중화 데이터로부터 식별 정보를 취득한다. 다음으로, 단계(exS201)에서는 CPU(ex502)에서, 식별 정보에 근거하여 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인지 아닌지를 식별한다. 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에는 단계(exS202)에서, 구동 주파수를 높게 설정하는 신호를 CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에서, 높은 구동 주파수로 설정된다. 한편, 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터임을 나타내고 있는 경우에는, 단계(exS203)에서, 구동 주파수를 낮게 설정하는 신호를 CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에서, 영상 데이터가 상기 각 실시형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 것인 경우에 비해 낮은 구동 주파수로 설정된다.

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

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

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

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

(실시형태 8)

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

이 과제를 해결하기 위해, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법을 실행하기 위한 복호 처리부와 종래의 MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 등의 규격에 준거하는 복호 처리부를 일부 공유화하는 구성으로 한다. 이 구성예를 도 36(a)의 ex900에 나타낸다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호 방법과 MPEG4-AVC 규격에 준거하는 동화상 복호 방법은 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블록킹 필터, 움직임 보상 등의 처리에서 처리 내용이 일부 공통한다. 공통하는 처리 내용에 대해서는 MPEG4-AVC 규격에 대응하는 복호 처리부(ex902)를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 대응하지 않는 본 발명 특유의 다른 처리 내용에 대해서는 전용 복호 처리(ex901)를 이용한다는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명은 분할 영역의 경계에서의 필터 처리에 특징을 가지고 있기 때문에, 예를 들면 분할 영역의 경계에서의 필터 처리에 대해서는 전용 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 엔트로피 부호화, 디블록킹 필터, 움직임 보상 중 어느 하나 또는 모든 처리에 대해서는 복호 처리부를 공유하는 것을 생각할 수 있다. 복호 처리부의 공유화에 관해서는, 공통하는 처리 내용에 대해서는 상기 각 실시형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하기 위한 복호 처리부를 공유하고, MPEG4-AVC 규격에 특유의 처리 내용에 대해서는 전용 복호 처리부를 이용하는 구성이어도 된다.

또, 처리를 일부 공유화하는 다른 예를 도 36(b)의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 동화상 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통하는 처리 내용에 대응한 공용 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기서, 전용 복호 처리부(ex1001, ex1002)는 반드시 본 발명 또는 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용으로 특화한 것이 아니라 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또, 본 실시형태의 구성을 LSI(ex500)에서 실장하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 동화상 복호 방법과 종래 규격의 동화상 복호 방법에서 공통하는 처리 내용에 대해 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하면서 비용을 저감하는 것이 가능하다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명의 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법은, 부호화 효율을 보다 높일 수 있다는 효과를 나타내며, 예를 들면 디지털카메라, 디지털 TV, BD(Blu-ray Disc) 레코더 등에 이용할 수 있다.

10 대상 블록
20 참조 화소
30, 40 주위 블록
100 화상 부호화 장치
110 부호화부
111 감산부
112 주파수 변환부
113 양자화부
114 인트라 예측 모드 결정부
115 움직임 검출부
116, 316 인트라 예측부
117, 317 움직임 보상부
118, 119, 315, 318 스위치
120 복호부
121, 311 역양자화부
122, 312 역주파수 변환부
123, 313 가산부
130 출력부
131, 520 가변길이 부호화부
140, 510 설정부
141, 321 제1 예측 모드 추정부
142, 322 제2 예측 모드 추정부
143, 515 모드 정보 생성부
150, 314 프레임 메모리
160 참조 픽쳐 메모리
170, 340 제어부
211, 411, 511, 623 예측 모드 저장 메모리
212, 412 제1 예측 모드 추정 도출부
213, 413 제2 예측 모드 추정 도출부
300 화상 복호 장치
310 복호부
320, 620 복원부
323, 621 신호 판정부
330, 610 가변길이 복호부
1401, 1501 에지 벡터 판정부
1803, 1804 에지

Claims

화상을 블록마다 복호하는 화상 복호 방법으로서,
선택된 예측 모드를 나타내는 모드 정보를 복호하는 제1 복호 단계와,
상기 선택된 예측 모드를 이용하여, 상기 화상에 포함된 대상 블록을 예측함으로써, 상기 대상 블록을 복호하는 제2 복호 단계를 포함하며,
상기 선택된 예측 모드는, 복수의 예측 모드 중에서 선택된 모드이며,
상기 복수의 예측 모드는, 복수의 방향 예측 모드와, 상기 복수의 방향 예측 모드와는 상이한 2개의 미리 정해진 예측 모드를 포함하며,
상기 2개의 미리 정해진 예측 모드는, DC 예측 모드를 포함하고,
상기 제1복호 단계에서는, 또한, 상기 2개의 미리 정해진 예측 모드 중 어느 하나가 상기 선택된 예측 모드로서 선택되었는지 여부를 판정하고,
상기 2개의 미리 정해진 예측 모드의 양쪽이, 상기 선택된 예측 모드로서 선택되지 않았다고 판정했을 때에는,
상기 2개의 미리 정해진 예측 모드와는 상이한 상기 복수의 방향 예측 모드 중 어느 하나를, 상기 선택된 예측 모드로서 결정하는,
화상 복호 방법.
화상을 블록마다 복호하는 화상 복호 장치로서,
선택된 예측 모드를 나타내는 모드 정보를 복호하는 제1 복호부와,
상기 선택된 예측 모드를 이용하여, 상기 화상에 포함된 대상 블록을 예측함으로써, 상기 대상 블록을 복호하는 제2 복호부를 구비하며,
상기 선택된 예측 모드는, 복수의 예측 모드 중에서 선택된 모드이며,
상기 복수의 예측 모드는, 복수의 방향 예측 모드와, 상기 복수의 방향 예측 모드와는 상이한 2개의 미리 정해진 예측 모드를 포함하며,
상기 2개의 미리 정해진 예측 모드는, DC 예측 모드를 포함하고,
상기 제1복호부는, 또한, 상기 2개의 미리 정해진 예측 모드 중 어느 하나가 상기 선택된 예측 모드로서 선택되었는지 여부를 판정하고,
상기 2개의 미리 정해진 예측 모드의 양쪽이, 상기 선택된 예측 모드로서 선택되지 않았다고 판정했을 때에는,
상기 2개의 미리 정해진 예측 모드와는 상이한 상기 복수의 방향 예측 모드 중 어느 하나를, 상기 선택된 예측 모드로서 결정하는,
화상 복호 장치.