KR20200037439A - 화상 부호화 방법, 화상 복호 방법, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치 및 화상 부호화 복호 장치 - Google Patents

Abstract

화상 부호화 방법은, 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 부호화하는 부호화 단계(S801)를 포함하고, 부호화 단계(S801)에서는, 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 적응 부분, 및, 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 적응 부분을 부호화하고, 바이패스 부호화에 의해서, 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 및, 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분을 부호화하고, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분을 포함하고, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 생성한다.

Description

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

본 발명은, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 부호화하는 화상 부호화 방법에 관한 것이다.

복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 부호화하는 화상 부호화 방법에 관한 기술로서, 비특허 문헌 1 및 비특허 문헌 2에 기재된 기술이 있다.

ITU－T Recommendation H.264「Advanced video coding for generic audiovisual services」, 2010년 3월 JCT－VC 「WD3：Working Draft 3 of High－Efficiency Video Coding」, JC TVC－E603, March 2011.

그러나, 화상의 비효율적인 부호화는, 처리의 지연을 초래하고, 화상의 복호에도 영향을 미친다.

여기서, 본 발명은, 화상의 정보를 효율적으로 부호화하는 화상 부호화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 방법은, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 화상의 부호화에 이용된 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 부호화에 이용된 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고, 상기 부호화 단계에서는, 부호화가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 부호화인 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 상기 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 적응 부분을 부호화하고, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 부호화인 바이패스 부호화에 의해서, 상기 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분을 부호화하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분을 포함하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 생성한다.

또한, 이들 전반적 또는 구체적인 양태는, 장치, 시스템, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 판독 가능한 CD－ROM 등의 비일시적인 기록 매체로 실현되어도 되고, 장치, 시스템, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의의 조합으로 실현되어도 된다.

본 발명에 의해, 화상의 정보가 효율적으로 부호화된다.

도 1은 면내 예측 모드의 부호화 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 면내 예측 모드 복호부의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 면내 예측 모드의 복호 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 산술 복호 방법의 컨택스트 적응 산술 복호 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 산술 복호 방법의 바이패스 산술 복호 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 산술 복호 방법의 정규화 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 실시의 형태 1에 관련된 면내 예측 모드 복호부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 실시의 형태 1에 관련된 면내 예측 모드 복호부의 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 실시의 형태 1에 관련된 동작의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시의 형태 1에 관련된 화상 복호 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 실시의 형태 1의 변형예에 관련된 면내 예측 모드 복호부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 실시의 형태 1의 변형예에 관련된 2치화 부호열의 일예를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시의 형태 1의 변형예에 관련된 면내 예측 모드 복호부의 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 14는 실시의 형태 1의 변형예에 관련된 데이터 구조의 일예를 나타내는 신택스도이다.
도 15는 실시의 형태 2에 관련된 면내 예측 모드의 부호화 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 16은 실시의 형태 2에 관련된 화상 부호화 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 17은 실시의 형태 3에 관련된 화상 부호화 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 18은 실시의 형태 3에 관련된 화상 부호화 장치의 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 19는 실시의 형태 3에 관련된 화상 복호 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 실시의 형태 3에 관련된 화상 복호 장치의 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 21은 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 일예를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시의 형태 3에 관련된 휘도의 산술 부호화를 나타내는 도면이다.
도 23은 실시의 형태 3에 관련된 색차의 산술 부호화를 나타내는 도면이다.
도 24는 실시의 형태 3에 관련된 화상의 블록을 나타내는 도면이다.
도 25는 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 제1의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 26은 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 제2의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 27은 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 제3의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 28은 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 29는 디지털 방송용 시스템의 전체 구성도이다.
도 30은 텔레비젼의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 31은 광 디스크인 기록 미디어에 정보의 읽고 쓰기를 행하는 정보 재생/기록부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 32는 광 디스크인 기록 미디어의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 33A는 휴대 전화의 일예를 나타내는 도면이다.
도 33B는 휴대 전화의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 34는 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 35는 각 스트림이 다중화 데이터에 있어서 어떻게 다중화되고 있는지를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 36은 PES 패킷열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 37은 다중화 데이터에 있어서의 TS 패킷과 소스 패킷의 구조를 나타내는 도면이다.
도 38은 PMT의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 39는 다중화 데이터 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 40은 스트림 속성 정보의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 41은 영상 데이터를 식별하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 42는 각 실시의 형태의 동화상 부호화 방법 및 동화상 복호화 방법을 실현하는 집적 회로의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 43은 구동 주파수를 전환하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 44는 영상 데이터를 식별하고, 구동 주파수를 전환하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 45는 영상 데이터의 규격과 구동 주파수를 대응시킨 룩업 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 46A는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 46B는 신호 처리부의 모듈을 공유화하는 구성의 다른 일예를 나타내는 도면이다.

(본 발명의 기초가 된 지견)

영상 데이터를 압축하기 위한 영상 부호화 규격에는, H.26x로 나타내는 ITU－T(국제 전기통신 연합 전기 통신 표준화 부문) 규격, 및, MPEG－x로 나타내는 ISO/IEC 규격이 있다. 최신이고 또한 가장 발전된 영상 부호화 규격은, H.264/MPEG－4 AVC로 나타내는 규격이다(비특허 문헌 1). 그리고, 차세대 화상 부호화 표준 규격인 HEVC(High Efficiency Video Coding) 규격이, 다음의 규격으로서 검토되고 있다(비특허 문헌 2).

이들 규격에 있어서 이용되는 기술로서, 픽쳐간의 화소 정보를 참조하여 영상 데이터를 압축하는 면간 예측 부호화(인터 예측 부호화), 및, 픽쳐 내의 화소 정보를 참조하여 영상 데이터를 압축하는 면내 예측 부호화(인트라 예측 부호화)가 있다.

면내 예측 부호화에서는, 면내 예측 모드(IntraPredMode)에 따라서, 주변 화소치로부터 예측 화소치를 생성하기 위한 방향 등이 구별된다. 면내 예측 부호화가 이용되는 경우, 면내 예측 모드는, 복수의 면내 예측 모드로부터 선택된다.

이 복수의 면내 예측 모드의 수(intraPredModeNum)는, 부호화 대상의 블록의 사이즈에 따라서 결정된다. 예를 들면, 면내 예측 모드의 수는, 블록의 사이즈를 나타내는 log2TrafoSize의 값, 및, 예측 유닛(PU : Prediction Unit)의 종별로 따라서 결정된다. 보다 구체적으로는, log2TrafoSize의 값이 3이상 5이하인 블록에는, intraPredModeNum의 값이 34에 설정되고, 34개의 면내 예측 모드가 준비되는 것이 검토되고 있다.

면내 예측 모드의 값(혹은 라벨)은, 예측의 방향을 나타낸다. 예를 들면, 0은 수직(방향)을 나타내고, 1은 수평(방향)을 나타내고, 2는 DC 모드 예측으로 불리는 무방향을 나타내고, 3이상(소정 사이즈의 블록에서는 3 이상 33 이하)은 각각 대응된 방향을 나타낸다.

휘도에 대응하는 면내 예측 모드와, 색차에 대응하는 면내 예측 모드가 상이해도 된다. 이하, 휘도에 대응하는 면내 예측 모드를 휘도 예측 모드로 부르고, 색차에 대응하는 면내 예측 모드를 색차 예측 모드라고 부른다.

인트라 예측 대상 블록에 대하여 복수의 면내 예측 모드 중 어느 모드를 이용할지를 특정하기 위한 모드 정보는, 예측 유닛의 정보로서 부호화된다. 현재, 휘도 예측 모드의 모드 정보에, 이하의 3개의 요소를 포함하는 것이 검토되고 있다.

제1의 요소는, prev＿intra＿luma＿pred＿flag(이전 면내 휘도 예측 플래그)이다. prev＿intra＿luma＿pred＿flag는, 이전에 부호화(복호)된 인접하는 예측 유닛의 면내 예측 모드의 값을 사용할지 여부를 결정하기 위한 플래그이다.

제2의 요소는, mpm＿idx(최확(最確) 모드 인덱스)이다. mpm＿idx는, 2이상의 면내 예측 모드의 후보(최확 모드)가 있는 경우에 어느 최확 모드를 선택할지를 나타내는 인덱스이다. 예를 들면, mpm＿idx의 디폴트치는, 0이며, 1번째의 최확 모드를 선택하는 것을 나타낸다.

제3의 요소는, rem＿intra＿luma＿pred＿mode(잔여 면내 휘도 예측 모드)이다. rem＿intra＿luma＿pred＿mode는, 휘도 예측 모드에 대응시킨 부호(값)이다.

한편, 색차에 대응하는 면내 예측 모드의 모드 정보에, intra＿chroma＿pred＿mode(면내 색차 예측 모드)를 포함하는 것이 검토되고 있다. intra＿chroma＿pred＿mode은, 색차 예측 모드에 대응하는 부호(값)이다.

복호 과정에 있어서, 부호열로부터 이 모드 정보가 산술 복호 방법 등의 소정의 가변 길이 복호 방식에 의해서 추출된다. 그리고, 모드 정보를 이용하여 면내 예측 모드가 도출된다. 혹은, 면내 예측 모드를 도출하기 위한 정보가 도출된다. 예를 들면, 휘도 예측 모드는, 0이상 33이하의 번호로 표현되고, 34개의 모드 중 어느 하나이다. 또한, 예를 들면, 색차 예측 모드는, 0이상 4이하의 번호로 표현되고, 5개의 모드 중 하나이다.

도 1은, 면내 예측 모드의 부호화 처리를 나타내는 플로우차트이다. 산술 부호화시에는, 휘도 예측 모드는, bins로서 2치화된다(SB00). 그리고, 변수(N)에 1이 대입된다(SB01).

그리고, 휘도 예측 모드용의 컨택스트 인덱스(ctxldx)에 대응하는 확률치(보다 구체적으로는 확률치를 참조하기 위한 인덱스(pStateldx))가 취득된다(SB02). 그리고, 취득된 확률치에 의거하여, N번째의 비트의 산술 부호화가 행해진다(SB03). 부호화된 N번째의 비트가 0인지 1인지에 의거하여, ctxldx에 대응하는 확률치(pStateldx)가 갱신된다(SB04).

모든 비트의 부호화가 아직 완료되어 있지 않으면(SB06에서 No), N에 1이 가산되고(SB05), 다음의 비트가 부호화된다.

또한, 휘도 예측 모드용의 ctxldx는, 미리 정해진 인덱스이다. 동종의 N비트의 신호의 산술 부호화에는, 동일한 ctxldx에 대응하는 확률치(pStateldx)가 이용된다. 보다 구체적으로는, 1비트를 부호화할 때마다 갱신된 확률치(pStateldx)가, 부호화에 이용된다. 모든 2치화 비트의 부호화가 종료된 시점에(SB06에서 Yes), 처리는 종료된다.

또한, 색차에 대하여, 마찬가지로, 색차 예측 모드를 나타내는 intra＿chroma＿pred＿mode가 가변 길이의 비트로 취득된다. intra＿chroma＿pred＿mode의 최초의 비트는, 상측 및 좌측의 블록 상태에 의해서 도출되는 ctxldx에 대응하는 확률치(pStateldx)에 의거하여 부호화된다. 이후의 비트는, 미리 정해진 ctxldx에 대응하는 확률치(pStateldx)에 의거하여 부호화된다. 또한, 최초의 비트의 부호화 후, 휘도와 마찬가지로, 확률치가 갱신된다.

다음에, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 가변 길이 복호에 대하여, 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다.

도 2는, 면내 예측 모드 복호부의 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 3은, 도 2에 나타낸 면내 예측 모드 복호부(X00)의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

우선, 휘도 예측 모드 복호부(X01)는, 비트 스트림(BS)을 취득하고, 휘도 예측 모드용의 확률치를 취득한다(SA01). 다음에, 휘도 예측 모드 복호부(X01)는, 취득된 확률치를 참조하여, 휘도 예측 모드의 비트를 복호한다(SA02). 그 후, 휘도 예측 모드 복호부(X01)는, 복호된 비트가 0인지 1인지에 의거하여 확률치를 갱신한다(SA03). 또한, 산술 복호의 상세에 대해서는 후술한다.

복호된 비트가 최후의 비트가 아닌, 즉, 복호된 비트가 bin(바이너리)의 최후가 아닌 경우(SA04에서 No), 휘도 예측 모드 복호부(X01)는, 다시, 휘도 예측 모드용의 확률치를 취득한다. 한편, 복호된 비트가 최후의 비트인 경우, 휘도 예측 모드 복호부(X01)는, 휘도 예측 모드의 복호 처리를 종료하고, 색차 예측 모드의 복호 처리를 개시한다. 또한, 복호된 비트가 최후의 비트인지 여부는, 미리 정해진 룰(비특허 문헌 2에 기재)에 의해서 판정된다.

다음에, 색차 예측 모드 복호부(X02)는, 비트 스트림(BS)을 취득하고, 색차 예측 모드용의 확률치를 취득한다(SA05). 다음에, 색차 예측 모드 복호부(X02)는, 취득된 확률치를 참조하여, 색차 예측 모드를 복호한다(SA06). 그 후, 색차 예측 모드 복호부(X02)는, 복호된 비트가 0인지 1인지에 의거하여, 확률치를 갱신한다(SA07).

복호된 비트가 최후의 비트가 아닌 경우(SA08에서 No), 색차 예측 모드 복호부(X02)는, 다시, 색차 예측 모드용의 확률치를 취득한다. 한편, 복호된 비트가 최후의 비트인 경우, 색차 예측 모드 복호부(X02)는, 색차 예측 모드의 복호 처리를 종료한다. 또한, 복호된 비트가 최후의 비트인지 여부는, 휘도와 마찬가지로, 미리 정해진 룰(비특허 문헌 2에 기재)에 의해서 판정된다.

다음에, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 산술 복호에 대하여 설명한다. H.264 또는 HEVC에 관련된 기술의 하나로서, 컨택스트 적응 산술 부호화(CABAC：Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)가 있다. 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 산술 복호는, CABAC에 의거하여, 실행된다. 이 CABAC에 대하여, 도 4, 도 5 및 도 6을 이용하여 이하에 설명한다.

도 4는, 컨택스트 적응 산술 복호 처리의 플로우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는, 비특허 문헌 1로부터 발췌된 도면이고, 컨택스트 적응 산술 복호 처리는, 특별히 설명이 없는 한, 비특허 문헌 1에 기재된 대로이다.

산술 복호 처리에서는, 우선, 신호 종별에 의거하여 결정되는 컨택스트 인덱스(ctxldx)가 입력된다.

다음에, 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터(codlRange)로부터 qCodlRangeldx가 도출된다. 그리고, ctxldx에 대응한 상태치인 pStateldx가 취득된다. 그리고, qCodlRangeldx 및 pStateldx를 이용하여 테이블(rangeTableLPS)를 참조함으로써, codlRangeLPS가 취득된다.

또한, 이 codlRangeLPS는, LPS(심볼 0 및 1중 발생 확률이 낮은 심볼)가 발생한 경우의 산술 복호의 상태를 나타내는 codlRange에 대응하는 값을 나타낸다.

또한, codlRange에는, 현재의 codlRange로부터 전술의 codlRangeLPS를 뺀 값이 넣어진다(SC01). 다음에, 산출된 codlRange와 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터 codlOffset가 비교된다(SC02).

codlOffset가 codlRange와 동일하거나 codlRange보다 큰 경우(SC02에서 Yes), LPS의 심볼이 발생했다고 판정된다. 그리고, 복호 출력치인 binVal에, valMPS와는 다른 값이 세트된다. 즉, valMPS＝1인 경우, binVal에 0이 세트되고, valMPS＝0인 경우, binVal에 1이 세트된다. 또한, valMPS는, 심볼 0 및 1중 발생 확률이 높은 심볼을 나타내는 MPS의 구체적인 값이며, 0 혹은 1이다.

또한, 산술 복호의 상태를 나타내는 제2의 파라미터 codlOffset에는, codlOffset로부터 codlRange를 뺀 값이 세트된다. 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codlRange에는, 산출된 codlRangeLPS의 값이 세트된다(SC03).

pStateldx가 0인 경우(SC05에서 Yes), LPS의 확률이 MPS의 확률을 윗돈다. 이 때문에, valMPS가 교체된다. 즉, valMPS＝1인 경우, valMPS에 0이 넣어지고, valMPS＝0인 경우, valMPS에 1이 넣어진다(SC06). 한편, pStateldx가 0이 아닌 경우(SC05에서 No), valMPS는 유지된다. 그리고, LPS가 발생한 경우에 대응하는 변환 테이블(transldxLPS)에 의거하여, pStateldx가 갱신된다(SC07).

codlOffset가 codlRange보다 작은 경우(SC02에서 No), MPS의 심볼이 발생했다고 판정된다. 그리고, 복호 출력치인 binVal에, valMPS가 세트된다. 또한, MPS가 발생한 경우에 대응하는 변환 테이블(transldxMPS)에 의거하여, pStateldx가 갱신된다(SC04).

마지막으로, 정규화 처리(RenormD)가 행해진다(SC08). 그리고, 산술 복호가 종료한다.

컨택스트 적응 산술 복호 처리에서는, 2치 심볼의 발생 확률인 심볼 발생 확률에 대응하는 컨택스트 인덱스가, 조건에 따라서 교체된다. 예를 들면, 컨택스트 인덱스는, 인접 블록의 값에 따라서 교체된다. 이 때문에, 컨택스트 적응 산술 복호 처리에서는, 처리의 순서가 유지된다.

도 5는, 바이패스 산술 복호 처리(바이패스 복호 처리)의 플로우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 비특허 문헌 1로부터 발췌된 도면이며, 바이패스 산술 복호 처리는, 특별히 설명이 없는 한, 비특허 문헌 1에 기재된 대로이다.

우선, 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터(codlOffset)가 좌측 시프트(2배)되고, 비트 스트림으로부터 피트가 독출된다. 독출된 비트가 1인 경우, 2배된 codlOffset에 1이 더해진다. 독출된 비트가 0인 경우, codlOffset에는, 그대로 (2배)의 값이 세트된다(SD01).

다음에, codlOffset가, 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codlRange와 동일하거나 codlRange보다 큰 경우(SD02에서 Yes), 복호 출력치인 binVal에 1이 세트된다. 그리고 , codlOffset에는, codlOffset로부터 codlRange를 뺀 값이 세트된다(SD03). 한편, codlOffset가, 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터 codlRange보다도 작은 경우(SD02에서 No), 복호 출력치인 binVal에 0이 세트된다(SD04).

도 6은, 도 4의 정규화 처리(RenormD, SC08)를 상세하게 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 6은 비특허 문헌 1로부터 발췌된 도면이며, 정규화 처리는, 특별히 설명이 없는 한, 비특허 문헌 1에 기재한 대로이다.

우선, 산술 복호 상태를 나타내는 제1의 파라미터(codlRange)가 16진에 있어서의 Ox100(10진에 있어서의 256)보다 작은지 여부가 판정된다(SE01).

그리고, codlRange가 Ox100보다 작은 경우(SE01에서 Yes), codlRange가 좌측 시프트(2배)된다. 또한, 산술 복호 상태를 나타내는 제2의 파라미터(codlOffset)가 좌측 시프트(2배)된다. 그리고, 비트 스트림으로부터 비트가 독출된다. 독출된 비트가 1인 경우, 2배된 codlOffset에 1이 더해진다. 독출된 비트가 0인 경우, codlOffset에는, 그대로(2배)의 값이 세트된다(SE02).

상술의 처리가 반복되어, 최종적으로 codlRange가 Ox100이상이 된 단계에서(SE01에서 No), 정규화 처리는 종료된다.

도 4, 도 5 및 도 6에 나타낸 처리를 행함으로써, 면내 예측 모드의 산술 복호가 행해진다.

그러나, 면내 예측 모드의 부호화 및 복호에는, 시간이 걸리는 경우가 있다. 예를 들면, 34개의 휘도 예측 모드 및 5개의 색차 예측 모드에서 선택된 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드를 특정하기 위한 부호열은 짧지 않다. 그러한 부호열의 복호에는, 비교적 긴 시간이 걸린다. 그리고, 비교적 긴 시간이 블록마다 소비됨으로써, 전체적으로, 지연이 현저하게 발생할 가능성이 있다.

이 때문에, 면내 예측 모드의 산술 부호화 및 산술 복호에 있어서, 부호화 효율을 저하시키지 않고, 처리의 병렬도를 높일 수 있는 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법이 유익하다.

여기서, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 방법은, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 부호화하는 화상 부호화 방법으로서, 상기 화상의 부호화에 이용된 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 부호화에 이용된 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고, 상기 부호화 단계에서는, 부호화가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 부호화인 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 상기 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 적응 부분을 부호화하고, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 부호화인 바이패스 부호화에 의해서, 상기 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분을 부호화하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분을 포함하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 포함한 부호화 데이터를 생성한다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 연속하는 부호화 데이터가 생성된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다. 즉, 면내 예측 모드가 효율적으로 부호화된다.

예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 상기 화상의 휘도의 예측에 이용된 상기 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 색차의 예측에 이용된 상기 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제2의 2치화 데이터를 부호화해도 된다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 휘도 예측 모드와 색차 예측 모드의 조합에 의해서 연속하는 부호화 데이터가 생성된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다.

또한, 예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분 및 상기 제1의 바이패스 부분의 순으로, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분 및 상기 제1의 바이패스 부분을 포함한 상기 부호화 데이터를 생성해도 된다.

이에 따라, 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터가 연속하는 부호화 데이터가 생성된다. 따라서, 처리의 복잡도가 저감된다.

또한, 예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 상기 제2의 2치화 데이터가 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하지 않는 경우, 상기 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 상기 제2의 2치화 데이터의 전체를 상기 제2의 컨택스트 적응 부분으로서 부호화하고, 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하지 않는 상기 부호화 데이터를 생성해도 된다.

이에 따라, 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터에, 바이패스 부호화가 이용되는 부분이 존재하지 않는 경우에도, 제2의 2치화 데이터가 적절히 부호화된다.

또한, 예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 상기 화상에 포함되는 제1의 블록의 휘도의 예측에 이용된 상기 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상에 포함되는 제2의 블록의 휘도의 예측에 이용된 상기 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제2의 2치화 데이터를 부호화해도 된다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 복수의 휘도 예측 모드의 조합에 의해서 연속하는 부호화 데이터가 생성된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다.

또한, 예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 상기 화상에 포함되는 블록의 색차 예측에 이용된 상기 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제2의 2치화 데이터를 부호화하고, 상기 블록을 구성하는 4개의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용된 상기 제1의 면내 예측 모드, 제3의 면내 예측 모드, 제4의 면내 예측 모드 및 제5의 면내 예측 모드를 각각 나타내는 상기 제1의 2치화 데이터, 제3의 2치화 데이터, 제4의 2치화 데이터 및 제5의 2치화 데이터를 부호화하고, 상기 제3의 2치화 데이터, 상기 제4의 2치화 데이터 및 상기 제5의 2치화 데이터를 부호화할 때, 상기 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 상기 제3의 2치화 데이터의 제3의 컨택스트 적응 부분, 상기 제4의 2치화 데이터의 제4의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제5의 2치화 데이터의 제5의 컨택스트 적응 부분을 부호화하고, 상기 바이패스 부호화에 의해서, 상기 제3의 2치화 데이터의 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 2치화 데이터의 제4의 바이패스 부분, 및, 상기 제5의 2치화 데이터의 제5의 바이패스 부분을 부호화하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제3의 컨택스트 적응 부분, 상기 제4의 컨택스트 적응 부분, 상기 제5의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분, 상기 제1의 바이패스 부분, 상기 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 바이패스 부분 및 상기 제5의 바이패스 부분의 순으로, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제3의 컨택스트 적응 부분, 상기 제4의 컨택스트 적응 부분, 상기 제5의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분, 상기 제1의 바이패스 부분, 상기 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 바이패스 부분 및 상기 제5의 바이패스 부분을 포함한 상기 부호화 데이터를 생성해도 된다.

이에 따라, 4개의 휘도 예측 모드와 1개의 색차 예측 모드가 블록의 예측에 이용되는 경우에도, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 연속하는 부호화 데이터가 생성된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다.

또한, 예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 병행하여 부호화해도 된다.

이에 따라, 바이패스 부호화가 이용되는 복수의 부분이 병행하여 부호화된다. 따라서, 복수의 면내 예측 모드가 효율적으로 부호화된다.

또한, 예를 들면, 상기 부호화 단계에서는, 제1의 규격에 준거하는 제1의 부호화 처리, 또는, 제2의 규격에 준거하는 제2의 부호화 처리로, 부호화 처리를 전환하고, 전환된 상기 부호화 처리가 준거하는 상기 제1의 규격 또는 상기 제2의 규격을 나타내는 식별 정보를 포함하는 비트 스트림을 생성하고, 상기 부호화 처리가 상기 제1의 부호화 처리로 전환된 경우, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하는 상기 부호화 데이터를 생성하고, 상기 식별 정보와 상기 부호화 데이터를 포함하는 상기 비트 스트림을 생성해도 된다.

이에 따라, 부호화 처리의 형식이 복호측에 통지된다. 따라서, 복호측에서 복호 처리의 적절한 전환이 가능하다.

또한, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 복호 방법은, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 복호하는 화상 복호 방법으로서, 상기 화상의 복호에 이용되는 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 복호에 이용되는 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 복호하는 복호 단계를 포함하고, 상기 복호 단계에서는, 상기 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 적응 부분을 포함하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에, 상기 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 취득하고, 복호가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 복호인 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분을 복호하고, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 복호인 바이패스 복호에 의해서, 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 복호하는 화상 복호 방법이어도 된다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 연속하는 부호화 데이터가 취득된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다. 즉, 면내 예측 모드가 효율적으로 복호된다.

예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 상기 화상의 휘도의 예측에 이용되는 상기 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 색차의 예측에 이용되는 상기 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제2의 2치화 데이터를 복호해도 된다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 휘도의 면내 예측 모드와 색차의 면내 예측 모드의 조합에 의해서 연속하는 부호화 데이터가 취득된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다.

또한, 예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분 및 상기 제1의 바이패스 부분의 순으로, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분 및 상기 제1의 바이패스 부분을 포함하는 상기 부호화 데이터를 취득해도 된다.

이에 따라, 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터가 연속하는 부호화 데이터가 취득된다. 따라서, 처리의 복잡도가 저감된다.

또한, 예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 취득된 상기 부호화 데이터가 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하지 않는 경우, 상기 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분을 복호함으로써, 상기 제2의 2치화 데이터의 전체를 복호해도 된다.

이에 따라, 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터에, 바이패스 복호가 이용되는 부분이 존재하지 않는 경우에도, 제2의 2치화 데이터가 적절히 복호된다.

또한, 예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 상기 화상에 포함되는 제1의 블록의 휘도의 예측에 이용되는 상기 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상에 포함되는 제2의 블록의 휘도의 예측에 이용되는 상기 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제2의 2치화 데이터를 복호해도 된다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 복수의 휘도 예측 모드의 조합에 의해서 연속하는 부호화 데이터가 취득된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다.

또한, 예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 상기 화상에 포함되는 블록의 색차 예측에 이용되는 상기 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 상기 제2의 2치화 데이터를 복호하고, 상기 블록을 구성하는 4개의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용되는 상기 제1의 면내 예측 모드, 제3의 면내 예측 모드, 제4의 면내 예측 모드 및 제5의 면내 예측 모드를 각각 나타내는 상기 제1의 2치화 데이터, 제3의 2치화 데이터, 제4의 2치화 데이터 및 제5의 2치화 데이터를 복호하고, 상기 제3의 2치화 데이터, 상기 제4의 2치화 데이터 및 상기 제5의 2치화 데이터를 복호할 때, 상기 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 상기 제3의 2치화 데이터의 제3의 컨택스트 적응 부분, 상기 제4의 2치화 데이터의 제4의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제5의 2치화 데이터의 제5의 컨택스트 적응 부분을 복호하고, 상기 바이패스 복호에 의해서, 상기 제3의 2치화 데이터의 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 2치화 데이터의 제4의 바이패스 부분, 및, 상기 제5의 2치화 데이터의 제5의 바이패스 부분을 복호하고, 상기 부호화 데이터를 취득할 때, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제3의 컨택스트 적응 부분, 상기 제4의 컨택스트 적응 부분, 상기 제5의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분, 상기 제1의 바이패스 부분, 상기 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 바이패스 부분 및 상기 제5의 바이패스 부분의 순으로, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분, 상기 제3의 컨택스트 적응 부분, 상기 제4의 컨택스트 적응 부분, 상기 제5의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 컨택스트 적응 부분, 상기 제2의 바이패스 부분, 상기 제1의 바이패스 부분, 상기 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 바이패스 부분 및 상기 제5의 바이패스 부분을 포함하는 상기 부호화 데이터를 취득해도 된다.

이에 따라, 4개의 휘도 예측 모드와 1개의 색차 예측 모드가 블록의 예측에 이용되는 경우에도, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 연속하는 부호화 데이터가 취득된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다.

또한, 예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 병행하여 복호해도 된다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 병행하여 복호된다. 따라서, 복수의 면내 예측 모드가 효율적으로 복호된다.

또한, 예를 들면, 상기 복호 단계에서는, 제1의 규격 또는 제2의 규격을 나타내는 식별 정보를 포함하는 비트 스트림을 취득하고, 상기 식별 정보에 의거하여, 상기 제1의 규격에 준거하는 제1의 복호 처리, 또는, 상기 제2의 규격에 준거하는 제2의 복호 처리로, 복호 처리를 전환하고, 상기 복호 처리가 상기 제1의 복호 처리로 전환된 경우, 상기 비트 스트림으로부터, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하는 상기 부호화 데이터를 취득해도 된다.

이에 따라, 부호화측에서의 부호화 처리의 형식에 의거하여, 복호 처리의 적절한 전환이 가능하다.

또한, 이들 전반적 또는 구체적인 양태는, 장치, 시스템, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 판독 가능한 CD－ROM 등의 비일시적인 기록 매체에 실현되어도 되고, 장치, 시스템, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 또는 기록 매체의 임의의 조합으로 실현되어도 된다.

이하, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에 대하여, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시의 형태는, 모두 본 발명의 하나의 구체적인 예를 나타낸다. 즉, 이하의 실시의 형태에서 나타내는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은, 일예이며, 본 발명을 한정하는 취지는 아니다. 또한, 이하의 실시의 형태에 있어서의 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.

(실시의 형태 1)

도 7은, 실시의 형태 1에 관련된 휘도 및 색차에 대응하는 면내 예측 모드인 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 가변 길이 복호를 행하는 면내 예측 모드 복호부의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 실시의 형태에 관련된 면내 예측 모드 복호부(100)는, 휘도 예측 모드 프리픽스 복호부(101), 휘도 예측 모드 서픽스 복호부(102), 색차 예측 모드 프리픽스 복호부(103), 색차 예측 모드 서픽스 복호부(104), 휘도 예측 모드 복원부(105) 및 색차 예측 모드 복원부(106)로 구성된다. 면내 예측 모드 복호부(100)는, 비트 스트림(BS)으로부터, 휘도 예측 모드(LUMA) 및 색차 예측 모드(CRM)를 복원한다.

본 실시의 형태의 면내 예측 모드 복호부(100)의 동작에 대해서, 도 8을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 8은, 면내 예측 모드 복호부(100)의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

면내 예측 모드 복호부(100)는, 비트 스트림(BS)을 취득한다. 그리고, 휘도 예측 모드 프리픽스 복호부(101)는, 휘도 예측 모드의 프리픽스용 확률치를 취득한다(S201). 이 확률치는, 휘도 예측 모드의 프리픽스용으로 미리 정해진 컨택스트 인덱스(ctxldx)로 특정된다.

다음에, 휘도 예측 모드 프리픽스 복호부(101)는, 취득된 확률치를 참조하면서 휘도 예측 모드의 프리픽스의 비트를 복호한다(S202). 그 후, 휘도 예측 모드 프리픽스 복호부(101)는, 복호된 비트가 0인지 1인지에 의거하여 확률치를 갱신한다(S203). 또한, 산술 복호는, 상술의 방식이어도 되고, 효율 향상을 위해서 바뀌어진 방식이어도 된다.

복호된 비트가 최후의 비트가 아닌 경우, 즉, 복호된 비트가 bin(바이너리)의 최후가 아닌 경우(S204에서 No), 휘도 예측 모드 프리픽스 복호부(101)는, 다시, 휘도 예측 모드의 프리픽스용 확률치를 취득한다. 한편, 복호된 비트가 최후의 비트인 경우, 면내 예측 모드 복호부(100)는, 휘도 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리를 종료하고, 색차 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리를 개시한다.

또한, 복호된 비트가 최후의 비트인지 여부는, 미리 정해진 룰에 의해서 판정된다. 예를 들면, 복호된 비트가 최후의 비트인지 여부가, bin의 길이에 따라서 판정되어도 되고, bin의 값(0 또는 1이 복호되는 것 등)에 의해서 판정되어도 된다. bin의 길이가 1인 경우, 처리가 간편화되어, 고속 처리가 기대된다. 판정에 bin의 값이 이용되는 경우, bin의 길이의 효율적인 제어가 가능하기 때문에, 부호화 효율의 향상이 기대된다.

다음에, 색차 예측 모드 프리픽스 복호부(103)는, 비트 스트림(BS)을 취득하고, 색차 예측 모드의 프리픽스용의 확률치를 취득한다(S205). 이 확률치는, 색차 예측 모드의 프리픽스용으로 미리 정해진 컨택스트 인덱스(ctxldx)로 특정된다.

다음에, 색차 예측 모드 프리픽스 복호부(103)는, 취득된 확률치를 참조하면서 색차 예측 모드의 프리픽스의 비트를 복호한다(S206). 그 후, 색차 예측 모드 프리픽스 복호부(103)는, 복호된 비트가 0인지 1인지에 의거하여 확률치를 갱신한다(S207).

복호된 비트가 최후의 비트가 아닌 경우, 즉, 복호된 비트가 bin(바이너리)의 최후가 아닌 경우(S208에서 No), 색차 예측 모드 프리픽스 복호부(103)는, 다시, 색차 예측 모드의 프리픽스용의 확률치를 취득한다. 한편, 복호된 비트가 최후의 비트인 경우, 면내 예측 모드 복호부(100)는, 색차 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리를 종료한다. 또한, 복호된 비트가 최후의 비트인지 여부는, 휘도의 경우와 마찬가지로, 미리 정해진 룰에 의해서 판정된다.

다음에, 휘도 예측 모드 서픽스 복호부(102)는, 휘도 예측 모드의 서픽스의 복호 처리를 행한다(S209). 휘도 예측 모드의 서픽스의 복호 처리는, 산술 복호의 바이패스 처리에 대응한다. 휘도 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리에서는, 확률이 갱신되지만, 휘도 예측 모드의 서픽스의 복호 처리에서는, 확률이 갱신되지 않는다. 따라서, 휘도 예측 모드의 서픽스에 대해서, 고속 처리 및 병렬 처리가 가능하다.

다음에, 색차 예측 모드 서픽스 복호부(104)는, 색차 예측 모드의 서픽스의 복호 처리를 행한다(S210). 색차 예측 모드의 서픽스의 복호 처리는, 마찬가지로, 산술 복호의 바이패스 처리에 대응한다. 색차 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리에서는, 확률이 갱신되지만, 색차 예측 모드의 서픽스의 복호 처리에서는, 확률이 갱신되지 않는다. 따라서, 색차 예측 모드의 서픽스에 대하여, 고속 처리 및 병렬 처리가 가능하다.

마지막으로, 휘도 예측 모드 복원부(105)는, 휘도 예측 모드의 프리픽스, 및, 휘도 예측 모드의 서픽스로부터, 휘도 예측 모드(LUMA)를 복원한다. 또한, 색차 예측 모드 복원부(106)는, 색차 예측 모드의 프리픽스, 및, 색차 예측 모드의 서픽스로부터, 색차 예측 모드(CRM)를 복원한다.

또한, 프리픽스는, 심볼의 발생 빈도의 불균형이 큰 부분에 대응한다. 이 때문에, 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서 프리픽스를 부호화함으로써, 부호화 효율이 향상된다. 그리고, 복호시에는, 컨택스트 적응 산술 복호(도 4)가 실행된다.

한편, 서픽스는, 큰 인덱스값에 대응하는 부분으로서 설계된다. 이 때문에, 서픽스가 나타내는 값의 범위는 크다. 그리고, 서픽스에 대응하는 2치화 부호열에 있어서, 심볼의 발생 빈도의 불균형이 작다. 이 때문에, 심볼 발생 확률은 50%로 간주된다. 그리고, 바이패스 부호화에 의해서, 처리량이 삭감된다. 그리고, 서픽스의 복호시에는, 바이패스 복호(도 5)가 실행된다.

또한, 도 6에 나타내는 플로우에 따라서, 정규화 처리는 실행된다. 다음에, 도 8에 나타낸 복호 처리의 동작예에 대하여 도 9를 이용하여 설명한다.

도 9는, 실시의 형태 1에 관련된 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)는, 복수의 처리가 순차적으로 실행되는 경우의 예를 나타낸다. 휘도 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리(LUMA＿PREFIX), 색차 예측 모드의 프리픽스의 복호 처리(CRM＿PREFIX), 휘도 예측 모드의 서픽스의 복호 처리(LUMA＿SUFFIX), 및, 색차 예측 모드의 서픽스의 복호 처리(CRM＿SUFFIX)의 순으로, 이들 처리가 행해진다.

그러나, 이용되는 화상 해상도의 확대, 및, 고속도의 실시간 통신이 확산되는 중, 고속화를 위해, 처리가 병렬화된다. 그러나, 프리픽스의 복호 처리에는, 컨택스트 적응 산술 복호 처리가 이용된다. 따라서, 심볼 발생 확률의 읽기 처리 및 갱신 처리가 순차적으로 행해진다. 따라서, 프리픽스의 복호 처리는, 병렬화되지 않는다. 한편, 서픽스의 복호 처리의 병렬화는, 도 9의 (b)에 나타내는 바와같이, 비트 단위로 가능하다.

도 9의 (c) 및 (d)는, 휘도 예측 모드의 다음에 색차 예측 모드가 부호화된 비트 스트림에 대하여, 각 프리픽스 및 각 서픽스를 복호하는 경우의 예를 나타낸다. 도 9의 (c)는, 도 9의 (a)에 대응하고, 도 9의 (d)는, 도 9의 (b)에 대응한다.

이 경우도, 마찬가지로, 프리픽스는 순차적으로 처리된다. 또한, 도 9의 (b)와 같이, 비트 단위로 서픽스의 병렬 처리가 가능하다. 그러나, 휘도 예측 모드의 서픽스와 색차 예측 모드의 서픽스가 합쳐지지 않는다. 이 때문에, 병렬화 가능한 부분이 도중에 끊긴다. 따라서, 병렬도가 비교적 낮다.

도 9의 (c) 및 (d)에 있어서의 순서에서는, 면내 예측 모드의 프리픽스를 일시적으로 보존하지 않아도, 면내 예측 모드의 복원이 가능하다는 이점이 있다. 그러나, 도 9의 (a) 및 (b)에 있어서의 순서가, 도 9의 (c) 및 (d)에 있어서의 순서보다도 고속 처리에 적합하다.

또한, 실시의 형태 1에 관련된 면내 예측 모드 복호부(100)는, 부호화 화상 데이터를 복호하는 화상 복호 장치에 구비된다. 도 10은, 실시의 형태 1에 관련된 화상 복호 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.

도 10에 나타낸 화상 복호 장치(400)는, 부호화 화상 데이터를 복호한다. 예를 들면, 화상 복호 장치(400)에는, 부호화 화상 데이터가 블록마다 복호 대상 신호로서 입력된다. 화상 복호 장치(400)는, 입력된 복호 대상 신호에, 가변 길이 복호, 역양자화 및 역변환을 행함으로써, 화상 데이터를 복원한다.

도 10에 나타내는 바와같이, 화상 복호 장치(400)는, 엔트로피 복호부(410)와, 역양자화 역변환부(420)와, 가산기(425)와, 디블로킹 필터(430)와, 메모리(440)와, 인트라 예측부(450)와, 움직임 보상부(460)와, 인트라/인터 전환 스위치(470)를 구비한다.

엔트로피 복호부(410)는, 입력 신호(입력 스트림)를 가변 길이 복호함으로써, 양자화 계수를 복원한다. 또한, 여기서, 입력 신호(입력 스트림)는, 복호 대상 신호이며, 부호화 화상 데이터의 블록마다의 데이터에 상당한다. 또한, 엔트로피 복호부(410)는, 입력 신호로부터 움직임 데이터를 취득하고, 취득한 움직임 데이터를 움직임 보상부(460)에 출력한다.

역양자화 역변환부(420)는, 엔트로피 복호부(410)에 의해서 복원된 양자화 계수를 역양자화함으로써, 변환계수를 복원한다. 그리고, 역양자화 역변환부(420)는, 복원한 변환 계수를 역변환함으로써, 예측 오차를 복원한다.

가산기(425)는, 복원된 예측 오차와 예측 신호를 가산함으로써, 복호 화상을 생성한다.

디블로킹 필터(430)는, 생성된 복호 화상에 디블로킹 필터 처리를 행한다. 디블로킹 필터 처리가 실시된 복호 화상은 복호 신호로서 출력된다.

메모리(440)는, 움직임 보상에 이용되는 참조 화상을 저장하기 위한 메모리이다. 구체적으로는, 메모리(440)에는, 디블로킹 필터 처리가 실시된 복호 화상이 저장된다.

인트라 예측부(450)는, 면내 예측 모드에 따라서, 인트라 예측을 행함으로써, 예측 신호(인트라 예측 신호)를 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(450)는, 가산기(425)에 의해서 생성된 복호 화상에 있어서의, 복호 대상 블록(입력 신호)의 주위의 화상을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써, 인트라 예측 신호를 생성한다.

움직임 보상부(460)는, 엔트로피 복호부(410)로부터 출력된 움직임 데이터에 의거하여 움직임 보상을 행함으로써, 예측 신호(인터 예측 신호)를 생성한다.

인트라/인터 전환 스위치(470)는, 인트라 예측 신호 및 인터 예측 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 신호를 예측 신호로서 가산기(425)에 출력한다.

이상의 구성에 의해, 실시의 형태 1에 관련된 화상 복호 장치(400)는, 부호화 화상 데이터를 복호한다.

또한, 화상 복호 장치(400)에 있어서, 실시의 형태 1에 관련된 면내 예측 모드 복호부(100)는 엔트로피 복호부(410)에 포함된다.

이상과 같이, 실시의 형태 1에 관련된 화상 복호 장치 및 화상 복호 방법에 의하면, 면내 예측 모드를 고속으로 복원한다. 구체적으로는, 실시의 형태 1에 나타낸 바와같이, 휘도 예측 모드의 컨택스트 적응 부분과 색차 예측 모드의 컨택스트 적응 부분이 조합되고, 휘도 예측 모드의 바이패스 부분과 색차 예측 모드의 바이패스 부분이 조합된다. 이에 따라, 병렬 처리가 가능한 복수의 부분이 연속된다. 따라서, 병렬 처리, 즉, 고속의 복호가 가능하다.

또한, 상기의 설명에서는, 주로 휘도 예측 모드와 색차 예측 모드에 대하여 서픽스의 복호 처리가 나타나 있지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 단순히, 복수의 휘도 예측 모드가, 프리픽스의 복호 처리와 서픽스의 복호 처리로 나뉘고, 복수의 색차 예측 모드가, 프리픽스의 복호 처리와 서픽스의 복호 처리로 나뉘어도 된다. 이에 따라서도, 일정한 처리량 삭감의 효과가 전망된다.

이 경우, 내부 메모리를 작게 하는 것이 가능하다. 또한, 이 경우도 , 바이패스 처리가 행해지는 복수의 부분이 연속하여 발생하기 때문에, 고속 처리의 효과가 기대된다.

또한, 면내 예측 모드의 2치화열로서, 면내 예측 모드의 발생 빈도에 의거하여 하프만 부호(2치화열)가 도출되어도 된다. 그리고, 면내 예측 모드와 하프만 부호를 대응시킨 테이블이 생성되어도 된다. 그리고, 하프만 부호에 있어서 심볼의 발생 확률이 불균형한 부분이, 프리픽스로서 선택되어도 된다. 이와 같이 2치화열 및 프리픽스를 결정함으로써, 병렬도가 올라가고, 복호 처리가 한층 더 고속화된다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 휘도 예측 모드와 색차 예측 모드가 조합되어 있는데, 휘도 예측 모드의 rem＿intra＿luma＿pred＿mode와, 색차 예측 모드의 intra＿chroma＿pred＿mode가 조합되어도 된다.

(실시의 형태 1의 변형예)

실시의 형태 1에서는, 컨택스트 적응 산술 복호 처리에 대응하는 프리픽스와, 바이패스 복호 처리에 대응하는 서픽스가, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드에 상관없이 분할된다. 이에 따라, 처리가 고속화된다. 또한, 실시의 형태 1은, 다음과 같이 변형되어도 된다. 실시의 형태 1의 변형예에 대하여, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14를 이용하여 상세하게 설명한다.

도 11은, 실시의 형태 1의 변형예에 관련된 면내 예측 모드 복호부의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다. 도 12는, 실시의 형태 1의 변형예에 관련된 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 조합의 인덱스 JOINT＿IDX와, 그 인덱스에 대응하는 2치화열의 예를 나타내는 도면이다. 도 13은, 도 11에 나타낸 면내 예측 모드 복호부(500)의 처리를 나타내는 플로우차트이다.

실시의 형태 1에서는, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드에 대해서, 각각의 2치화열이 이용된다. 그러나, 실시의 형태 1의 변형예에서는, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 조합에 대응하는 인덱스 및 2치화열에 의해, 부호화 효율이 한층 더 향상하여, 복호 처리가 고속화된다.

예를 들면, 도 12에 나타내는 바와같이, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 조합에 대응하는 인덱스 JOINT＿IDX에 대하여, 2치의 부호(0 또는 1)가 할당된다. 이하, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 조합을 믹스 모드라고도 부른다.

조합의 발생 빈도가 높은 경우에 작은 값을 나타내는 인덱스 JOINT＿IDX가 할당되고, 조합의 발생 빈도가 낮은 경우에 큰 값을 나타내는 인덱스 JOINT＿IDX가 할당된다.

예를 들면, 1번째의 비트(bin0)만이 프리픽스로서 미리 정해져도 된다. 또는, 1번째의 비트(bin0)로부터 6번째까지의 비트(bin5)까지가 프리픽스로서 미리 정해져도 된다.

실시의 형태 1에서는, 휘도 예측 모드와 색차 예측 모드가 각각의 발생 빈도에 의거하여 독립하여 처리되고 있다. 실시의 형태 1의 변형예에서는, 휘도 예측 모드와 색차 예측 모드의 조합에 의해 부호화 효율이 향상되고, 바이패스 부분이 분할되지 않으므로, 고속 처리가 가능하다.

믹스 모드 프리픽스 복호부(501)는, 믹스 모드의 프리픽스용 확률치를 취득한다(S601). 이 확률치는, 믹스 모드의 프리픽스용으로 미리 정해진 컨택스트 인덱스(ctxldx)로 특정된다. 다음에, 취득된 확률치를 참조하면서 믹스 모드의 프리픽스의 비트를 복호한다(S602). 그 후, 믹스 모드 프리픽스 복호부(501)는, 복호된 비트가 0인지 1인지에 의거하여 확률치를 갱신한다(S603). 또한, 산술 복호는, 상술의 방식이어도 되고, 효율 향상을 위해서 바뀌어진 방식이어도 된다.

복호된 비트가 최후의 비트가 아닌 경우, 즉, 복호된 비트가 bin(바이너리)의 최후가 아닌 경우(S604에서 No), 믹스 모드 프리픽스 복호부(501)는, 다시, 믹스 모드의 프리픽스용의 확률치를 취득한다. 한편, 복호된 비트가 최후의 비트인 경우, 면내 예측 모드 복호부(500)는, 믹스 모드의 프리픽스의 복호 처리를 종료하고, 믹스 모드의 서픽스의 복호 처리를 개시한다.

또한, 복호된 비트가 최후의 비트인지 여부는, 도 12에 나타낸 bin의 길이에 의거하여 판정되어도 된다. 이 경우, 성능에 대응하는 제어가 가능하기 때문에, 부호화 효율의 향상이 기대된다. 또한, 프리픽스 제어의 일예로서, 프리픽스가, 예측 유닛의 크기(블록의 크기)에 따라서 변경되어도 된다. 예를 들면, 큰 블록의 경우, 처리 시간에 여유가 있으므로, 프리픽스가 길어도 된다. 또한, 작은 블록의 경우, 면내 예측 모드의 수가 적기 때문에, 프리픽스가 짧아도 된다.

다음에, 믹스 모드 서픽스 복호부(502)는, 비트 스트림(BS)을 취득하고, 믹스 모드의 서픽스의 복호 처리를 행한다. 또한, 믹스 모드 서픽스의 복호 처리는, 산술 복호의 바이패스 처리에 대응한다. 믹스 모드의 프리픽스의 복호 처리에서는, 확률이 갱신되지만, 믹스 모드의 서픽스의 복호 처리에서는, 확률이 갱신되지 않는다. 따라서, 믹스 모드의 서픽스에 대하여, 고속 처리 및 병렬 처리가 가능하다.

구체적으로, 믹스 모드 서픽스 복호부(502)는, 믹스 모드 서픽스의 비트를 복호한다(S605). 믹스 모드 서픽스 복호부(502)는, 최후의 비트까지, 이 처리를 반복한다(S606). 또한, 믹스 모드 서픽스 복호부(502)는, 믹스 모드 서픽스의 복수의 비트를 병렬로 복호해도 된다.

그 후, 프리픽스와 서픽스로 구성되는 믹스 모드에 의거하여, 휘도 예측 모드 복원부(503)가 휘도 예측 모드를 복원하고, 색차 예측 모드 복원부(504)가 색차 예측 모드를 복원한다(S607).

또한, 도 12에 나타내는 대응표는 일예이다. 이 예에서는, 발생 빈도가 선형으로 증가하는 것이 상정되어 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, Exp－Golomb에 의해 얻어지는 2치화열이 이용되어도 된다. 대응표는, 발생 빈도에 의거하여 정해져도 된다. 이에 따라, 부호화 효율이 더욱 향상된다. 이 변형예에서도, 고속 처리가 실현되어, 부호화 효율이 향상된다.

또한, 도 14는, 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다. 예를 들면, 도 14의 순서로 데이터가 구성되어도 된다. 또한, 도 14에서는, 휘도 예측 모드의 rem＿intra＿luma＿pred＿mode와, 색차 예측 모드의 intra＿chroma＿pred＿mode가 조합되어 있다. 그리고, 도 14에서는, 믹스 모드가, Intra＿combo＿pred＿mode로서 포함되어 있다.

(실시의 형태 2)

본 실시의 형태의 산술 부호화 방법의 개요에 대하여 설명한다. 본 실시의 형태의 산술 부호화 방법은, 휘도 예측 모드와 색차 예측 모드를 따로 따로 부호화하지 않고, 컨택스트 적응 산술 부호화에 대응하는 프리픽스와, 바이패스 부호화에 대응하는 서픽스를 따로 따로 부호화하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 병렬도가 올라가, 처리가 전체적으로 고속화된다.

이상이, 본 실시의 형태의 산술 부호화 방법의 개요에 대한 설명이다. 특별히 설명되지 않은 구성 및 처리에는, 비특허 문헌 1 및 비특허 문헌 2에 기재된 구성 및 처리가 이용되어도 된다. 다음에, 본 실시 형태의 면내 예측 모드 부호화의 처리 흐름에 대하여 설명한다.

도 15는, 실시의 형태 2에 관련된 면내 예측 모드 부호화부의 처리를 나타내는 플로우차트이다. 면내 예측 모드 부호화부는, 우선, 휘도 예측 모드를 취득하고, 휘도 예측 모드를 나타내는 2치화 데이터의 프리픽스용의 확률치를 취득한다(S701). 또한, 이 확률치는, 실시의 형태 1에서 설명된 확률치와 마찬가지로, 컨택스트 인덱스에 의거하여 정해진다.

다음에, 면내 예측 모드 부호화부는, 확률치를 참조하면서 휘도 예측 모드의 프리픽스의 비트를 산술 부호화에 의해서 부호화한다(S702). 다음에, 면내 예측 모드 부호화부는, 휘도 예측 모드의 프리픽스용의 확률치를 갱신한다(S703). 또한, 산술 부호화 방법 및 확률 갱신 방법은, 비특허 문헌 1또는 비특허 문헌 2에 기재된 방법이어도 된다. 부호(심볼)의 확률에 의거하여 부호(심볼)를 부호화하는 어떠한 방법이라도 효과를 얻을 수 있다.

부호화된 비트가 최후의 비트가 아닌 경우, 즉, 부호화된 비트가 bin의 최후가 아닌 경우(S704에서 No), 면내 예측 모드 부호화부는, 다음의 비트를 처리한다.

부호화된 비트가 최후의 비트인 경우(S704에서 Yes), 면내 예측 모드 부호화부는, 색차 예측 모드의 프리픽스용의 확률치를 취득한다(S705). 그리고, 면내 예측 모드 부호화부는, 색차 예측 모드의 프리픽스의 비트를 산술 부호화에 의해서 부호화한다(S706). 그리고, 면내 예측 모드 부호화부는, 색차 예측 모드의 프리픽스용의 확률치를 갱신한다(S707).

부호화된 비트가 최후의 비트가 아닌 경우(S708에서 No), 면내 예측 모드 부호화부는, 다음의 비트를 처리한다.

부호화된 비트가 최후의 비트인 경우(S708에서 Yes), 면내 예측 모드 부호화부는, 휘도 예측 모드 서픽스의 바이패스 부호화(S709), 및, 색차 예측 모드 서픽스의 바이패스 부호화(S710)를 실행한다.

이 바이패스 부호화에, 비특허 문헌 1또는 비특허 문헌 2에 기재된 바이패스 부호화가 이용되어도 된다. 또한, 바이패스 부호화는, 확률을 갱신하지 않는 부호화이다. 본 실시의 형태에 관련된 바이패스 부호화는, 비특허 문헌 1 또는 비특허 문헌 2에 기재된 바이패스 부호화와는 상이한 방법이어도 된다. 그러한 경우도, 효과는 손상되지 않는다.

또한, 부호화에 있어서도, 실시의 형태 1에서 설명한 도 9의(a)~(d)와 같이, 처리의 병렬화가 가능하다. 따라서, 부호화 처리의 고속화가 가능하다.

또한, 실시의 형태 1의 변형예에 대응하는 부호화 방법으로서, 면내 예측 모드 부호화부는, 도 12에 나타낸 JOINT＿IDX의 2치화열을 생성하고, 2치화열의 프리픽스 및 서픽스를 순서대로 처리해도 된다. 이 경우, 면내 예측 모드 부호화부는, 컨택스트 적응 산술 부호화로, 프리픽스를 부호화한다. 이에 따라, 부호화 효율이 향상되어, 부호화 처리가 고속화된다.

도 16은, 본 실시의 형태에 관련된 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 16에 나타낸 화상 부호화 장치(200)는, 감산기(205)와, 변환 양자화부(210)와, 엔트로피 부호화부(220)와, 역양자화 역변환부(230)와, 가산기(235)와, 디블로킹 필터(240)와, 메모리(250)와, 인트라 예측부(260)와, 움직임 검출부(270)와, 움직임 보상부(280)와, 인트라/인터 전환 스위치(290)를 구비한다.

감산기(205)는, 입력 신호와 예측 신호의 차분, 즉, 예측 오차를 산출한다. 변환 양자화부(210)는, 공간 영역의 예측 오차를 변환함으로써, 주파수 영역의 변환 계수를 생성한다. 예를 들면, 변환 양자화부(210)는, 예측 오차에 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환을 행함으로써, 변환 계수를 생성한다. 또한, 변환 양자화부(210)는, 변환 계수를 양자화함으로써, 양자화 계수를 생성한다.

엔트로피 부호화부(220)는, 양자화 계수를 가변 길이 부호화함으로써, 부호화 신호를 생성한다. 또한, 엔트로피 부호화부(220)는, 움직임 검출부(270)에 의해서 검출된 움직임 데이터(예를 들면, 움직임 벡터)를 부호화하고, 부호화 신호에 포함하여 출력한다.

역양자화 역변환부(230)는, 양자화 계수를 역양자화함으로써, 변환 계수를 복원한다. 또한, 역양자화 역변환부(230)는, 복원한 변환 계수를 역변환함으로써, 예측 오차를 복원한다. 또한, 복원된 예측 오차는, 양자화에 의해 정보가 손실되므로, 감산기(205)가 생성하는 예측 오차와는 일치하지 않는다. 즉, 복원된 예측 오차는, 양자화 오차를 포함하고 있다.

가산기(235)는, 복원된 예측 오차와 예측 신호를 가산함으로써, 로컬 복호 화상을 생성한다. 디블로킹 필터(240)는, 생성된 로컬 복호 화상에 디블로킹 필터 처리를 행한다.

메모리(250)는, 움직임 보상에 이용되는 참조 화상을 저장하기 위한 메모리이다. 구체적으로, 메모리(250)는, 디블로킹 필터 처리가 실시된 로컬 복호 화상을 저장한다.

인트라 예측부(260)는, 면내 예측 모드에 따라서, 인트라 예측을 행함으로써, 예측 신호(인트라 예측 신호)를 생성한다. 구체적으로, 인트라 예측부(260)는, 가산기(235)에 의해서 생성된 로컬 복호 화상에 있어서의, 부호화 대상 블록(입력 신호)의 주위 화상을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써, 인트라 예측 신호를 생성한다.

움직임 검출부(270)는, 입력 신호와, 메모리(250)에 저장된 참조 화상의 사이의 움직임 데이터(예를 들면, 움직임 벡터)를 검출한다. 움직임 보상부(280)는, 검출된 움직임 데이터에 의거하여 움직임 보상을 행함으로써, 예측 신호(인터 예측 신호)를 생성한다.

인트라/인터 전환 스위치(290)는, 인트라 예측 신호 및 인터 예측 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 신호를 예측 신호로서 감산기(205) 및 가산기(235)에 출력한다.

이상의 구성에 의해, 실시의 형태 2에 관련된 화상 부호화 장치(200)는, 화상 데이터를 부호화한다. 또한, 화상 부호화 장치(200)에 있어서, 실시의 형태 2에 관련된 면내 예측 모드 부호화부는, 예를 들면, 엔트로피 부호화부(220)에 포함된다.

(실시의 형태 3)

본 실시의 형태에서는, 실시의 형태 1, 실시의 형태 1의 변형예 또는 실시의 형태 2에 포함되는 특징적인 구성 및 순서를 확인적으로 나타낸다. 본 실시의 형태에 관련된 구성 및 순서는, 실시의 형태 1, 실시의 형태 1의 변형예 또는 실시의 형태 2에 나타낸 구성 및 순서에 대응한다. 즉, 실시의 형태 1, 실시의 형태 1의 변형예 및 실시의 형태 2에 나타낸 개념은, 본 실시의 형태에 관련된 구성 및 순서를 포함한다.

도 17은, 실시의 형태 3에 관련된 화상 부호화 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다. 도 17에 나타낸 화상 부호화 장치(800)는, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 부호화한다. 또한, 화상 부호화 장치(800)는, 부호화부(801)를 포함한다.

도 18은, 도 17에 나타낸 화상 부호화 장치(800)의 처리를 나타내는 플로우차트이다. 부호화부(801)는, 화상의 부호화에 이용된 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 화상의 부호화에 이용된 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 부호화한다(S801).

이 때, 부호화부(801)는, 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분을 부호화한다. 또한, 부호화부(801)는, 바이패스 부호화에 의해서, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 부호화한다. 그리고, 부호화부(801)는, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 생성한다.

컨택스트 적응 산술 부호화는, 부호화가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 부호화이다. 바이패스 부호화는, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 부호화이다. 제1의 컨택스트 적응 부분은, 제1의 2치화 데이터의 일부이다. 제2의 컨택스트 적응 부분은, 제2의 2치화 데이터의 일부이다. 제1의 바이패스 부분은, 제1의 2치화 데이터의 다른 일부이다. 제2의 바이패스 부분은, 제2의 2치화 데이터의 다른 일부이다.

부호화 데이터는, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함한다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 연속하는 부호화 데이터가 생성된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다. 즉, 면내 예측 모드가 효율적으로 부호화된다.

상술의 구성에 있어서, 예를 들면, 제1의 면내 예측 모드는, 화상의 휘도 예측에 이용된 면내 예측 모드여도 된다. 또한, 제2의 면내 예측 모드는, 화상의 색차의 예측에 이용된 면내 예측 모드여도 된다.

또한, 예를 들면, 부호화 데이터는, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분 및 제1의 바이패스 부분의 순으로, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분 및 제1의 바이패스 부분을 포함해도 된다.

또한, 예를 들면, 제2의 2치화 데이터가 제2의 바이패스 부분을 포함하지 않는 경우, 부호화부(801)는, 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 제2의 2치화 데이터의 전체를 제2의 컨택스트 적응 부분으로서 부호화해도 된다. 그리고, 부호화부(801)는, 제2의 바이패스 부분을 포함하지 않는 부호화 데이터를 생성해도 된다.

또한, 예를 들면, 제1의 면내 예측 모드는, 화상에 포함되는 제1의 블록의 휘도 예측에 이용된 면내 예측 모드여도 된다. 제2의 면내 예측 모드는, 화상에 포함되는 제2의 블록의 휘도 예측에 이용된 면내 예측 모드여도 된다.

또한, 예를 들면, 부호화부(801)는, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 면내 예측 모드를 각각 나타내는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 2치화 데이터를 부호화해도 된다. 제2의 면내 예측 모드는, 화상에 포함되는 블록의 색차의 예측에 이용된 면내 예측 모드여도 된다. 제1, 제3, 제4 및 제5의 면내 예측 모드는, 블록을 구성하는 4개의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용된 4개의 면내 예측 모드여도 된다.

그리고, 부호화부(801)는, 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 제1 , 제2, 제3, 제4 및 제5의 컨택스트 적응 부분을 부호화해도 된다. 또한, 부호화부(801)는, 바이패스 부호화에 의해서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 바이패스 부분을 부호화해도 된다.

제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 컨택스트 적응 부분은, 각각 , 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 2치화 데이터의 일부이다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 바이패스 부분은, 각각, 제1, 제2, 제 3, 제4 및 제5의 2치화 데이터의 다른 일부이다.

이 경우, 생성되는 부호화 데이터는, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제3의 컨택스트 적응 부분, 제4의 컨택스트 적응 부분, 제5의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분, 제1의 바이패스 부분, 제3의 바이패스 부분, 제4의 바이패스 부분 및 제5의 바이패스 부분의 순으로, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제3의 컨택스트 적응 부분, 제4의 컨택스트 적응 부분, 제5의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분, 제1의 바이패스 부분, 제3의 바이패스 부분, 제4의 바이패스 부분 및 제5의 바이패스 부분을 포함해도 된다.

또한, 예를 들면, 부호화부(801)는, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 병행하여 부호화해도 된다.

또한, 예를 들면, 부호화부(801)는, 제1의 규격에 준거하는 제1의 부호화 처리, 또는, 제2의 규격에 준거하는 제2의 부호화 처리로, 부호화 처리를 전환해도 된다. 그리고, 부호화부(801)는, 전환된 부호화 처리가 준거하는 제1의 규격 또는 제2의 규격을 나타내는 식별 정보를 포함하는 비트 스트림을 생성해도 된다.

그리고, 부호화 처리가 제1의 부호화 처리로 전환된 경우, 부호화부(801)는, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 생성해도 된다. 또한, 이 경우, 부호화부(801)는, 식별 정보와 부호화 데이터를 포함하는 비트 스트림을 생성해도 된다.

도 19는, 실시의 형태 3에 관련된 화상 복호 장치의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다. 도 19에 나타낸 화상 복호 장치(900)는, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 복호한다. 또한, 화상 복호 장치(900)는, 복호부(901)를 포함한다.

도 20은, 도 19에 나타낸 화상 복호 장치(900)의 처리를 나타내는 플로우차트이다. 복호부(901)는, 화상의 복호에 이용되는 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 화상의 복호에 이용되는 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 복호한다(S901).

이 때, 복호부(901)는, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 취득한다. 그리고, 복호부(901)는, 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분을 복호한다. 또한, 바이패스 복호에 의해서, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 복호한다.

컨택스트 적응 산술 복호는, 복호가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 복호이다. 바이패스 복호는, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 복호이다. 제1의 컨택스트 적응 부분은, 제1의 2치화 데이터의 일부이다. 제2의 컨택스트 적응 부분은, 제2의 2치화 데이터의 일부이다. 제1의 바이패스 부분은, 제1의 2치화 데이터의 다른 일부이다. 제2의 바이패스 부분은, 제2의 2치화 데이터의 다른 일부이다.

부호화 데이터는, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함한다.

이에 따라, 바이패스 복호가 이용되는 복수의 부분이 연속하는 부호화 데이터가 취득된다. 따라서, 복호 처리의 병렬도가 올라갈 가능성이 있다. 즉, 면내 예측 모드가 효율적으로 복호된다.

상술의 구성에 있어서, 예를 들면, 제1의 면내 예측 모드는, 화상의 휘도 예측에 이용되는 면내 예측 모드여도 된다. 또한, 제2의 면내 예측 모드는, 화상의 색차 예측에 이용되는 면내 예측 모드여도 된다.

또한, 예를 들면, 부호화 데이터는, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분 및 제1의 바이패스 부분의 순으로, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분 및 제1의 바이패스 부분을 포함해도 된다.

또한, 예를 들면, 취득된 부호화 데이터가 제2의 바이패스 부분을 포함하지 않는 경우, 복호부(901)는, 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 제2의 컨택스트 적응 부분을 복호함으로써, 제2의 2치화 데이터의 전체를 복호해도 된다.

또한, 예를 들면, 제1의 면내 예측 모드는, 화상에 포함되는 제1의 블록의 휘도 예측에 이용되는 면내 예측 모드여도 된다. 제2의 면내 예측 모드는, 화상에 포함되는 제2의 블록의 휘도 예측에 이용되는 면내 예측 모드여도 된다.

또한, 예를 들면, 복호부(901)는, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 면내 예측 모드를 각각 나타내는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 2치화 데이터를 복호해도 된다. 제2의 면내 예측 모드는, 화상에 포함되는 블록의 색차 예측에 이용되는 면내 예측 모드여도 된다. 제1, 제3, 제4 및 제5의 면내 예측 모드는, 블록을 구성하는 4개의 서브 블록의 휘도 예측에 이용되는 4개의 면내 예측 모드여도 된다.

그리고, 복호부(901)는, 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 제1, 제 2, 제3, 제4 및 제5의 컨택스트 적응 부분을 복호해도 된다. 또한, 복호부(901)는, 바이패스 복호에 의해서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 바이패스 부분을 복호해도 된다.

제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 컨택스트 적응 부분은, 각각 , 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 2치화 데이터의 일부이다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5의 바이패스 부분은, 각각, 제1, 제2, 제 3, 제4 및 제5의 2치화 데이터의 다른 일부이다.

이 경우, 취득되는 부호화 데이터는, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제3의 컨택스트 적응 부분, 제4의 컨택스트 적응 부분, 제5의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분, 제1의 바이패스 부분, 제3의 바이패스 부분, 제4의 바이패스 부분 및 제5의 바이패스 부분의 순으로, 제1의 컨택스트 적응 부분, 제3의 컨택스트 적응 부분, 제4의 컨택스트 적응 부분, 제5의 컨택스트 적응 부분, 제2의 컨택스트 적응 부분, 제2의 바이패스 부분, 제1의 바이패스 부분, 제3의 바이패스 부분, 제4의 바이패스 부분 및 제5의 바이패스 부분을 포함해도 된다.

또한, 예를 들면, 복호부(901)는, 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 병행하여 복호해도 된다.

또한, 예를 들면, 복호부(901)는, 제1의 규격 또는 제2의 규격을 나타내는 식별 정보를 포함하는 비트 스트림을 취득해도 된다. 그리고, 복호부(901)는, 식별 정보에 의거하여, 제1의 규격에 준거하는 제1의 복호 처리, 또는, 제2의 규격에 준거하는 제2의 복호 처리로, 복호 처리를 전환해도 된다.

그리고, 복호 처리가 제1의 복호 처리로 전환된 경우, 복호부(901)는, 비트 스트림으로부터, 제1의 컨택스트 적응 부분 및 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 제1의 바이패스 부분 및 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호열을 취득해도 된다.

또한, 예를 들면, 화상 부호화 복호 장치는, 화상 부호화 장치(800) 및 화상 복호 장치(900)를 구비해도 된다.

본 실시의 형태의 화상 부호화 장치(800) 및 화상 복호 장치(900)는, 이하에 나타내는 예에도 적용 가능하다.

도 21은, 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 일예를 나타내는 도면이다. 도 21에 나타낸 prev＿intra＿luma＿pred＿flag, mpm＿idx 및 rem＿intra＿luma＿pred＿mode는, 휘도 예측 모드를 나타내는 요소이다. intra＿chroma＿pred＿mode는, 색차 예측 모드를 나타내는 요소이다.

prev＿intra＿luma＿pred＿flag에는, 컨택스트 적응 산술 부호화가 이용된다. mpm＿idx 및 rem＿intra＿luma＿pred＿mode에는, 바이패스 부호화가 이용된다. intra＿chroma＿pred＿mode에는, 컨택스트 적응 산술 부호화 및 바이패스 부호화가 이용된다.

또한, 부호화측에서 컨택스트 적응 산술 부호화가 이용되는 컨택스트 적응 부분에는, 복호측에서 컨택스트 적응 산술 복호가 이용된다. 마찬가지로, 부호화측에서 바이패스 부호화가 이용되는 바이패스 부분에는, 복호측에서 바이패스 복호가 이용된다.

도 22는, 실시의 형태 3에 관련된 휘도의 산술 부호화를 나타내는 도면이다. 휘도 예측 모드의 특정에는, mpm＿idx 및 rem＿intra＿luma＿pred＿mode중 어느 한쪽이 이용된다. mpm＿idx 및 rem＿intra＿luma＿pred＿mode 중 어느 것을 이용할지는, prev＿intra＿luma＿pred＿flag에 의해서 특정된다. mpm＿idx 및 rem＿intra＿luma＿pred＿mode는, 휘도 예측 모드를 특정하기 위한 번호, 및, 그 2치화치에 대응한다.

도 23은, 실시의 형태 3에 관련된 색차의 산술 부호화를 나타내는 도면이다. 색차 예측 모드의 특정에는, intra＿chroma＿pred＿mode가 이용된다. intra＿chroma＿pred＿mode는, 색차 예측 모드를 특정하기 위한 번호, 및, 그 2치화치에 대응한다. 2치화치의 1번째의 비트에는, 컨택스트 적응 산술 부호화가 이용된다. 2치화치의 2번째 이후의 비트에는, 바이패스 부호화가 이용된다. 2번째 이후의 비트가 존재하지 않는 경우, 바이패스 부호화는 이용되지 않는다.

도 24는, 실시의 형태 3에 관련된 화상의 블록을 나타내는 도면이다. 화상의 블록에는, 부호화 유닛(CU：Coding Unit), 예측 유닛(PU：Prediction Unit) 및 변환 유닛(TU : Transform Unit)으로 불리는 데이터 영역 단위가 있다. 부호화 유닛은, 64×64 화소, 32×32 화소, 16×16 화소 또는 8×8 화소이다. 최소 부호화 유닛의 사이즈는, 현재, 8 8화소이다. 즉, 최소의 부호화 유닛의 사이즈를 나타내는 log2MinCUsize는 3이다.

면내 예측의 경우, 예측 유닛의 사이즈는, 기본적으로, 부호화 유닛의 사이즈에 일치한다. 최소의 사이즈(8×8 화소)보다도 큰 부호화 유닛을 4개의 예측 유닛으로 분할하는 것은 인정되지 않는다. 최소 사이즈의 부호화 유닛을 4개의 예측 유닛으로 분할하는 것은 인정된다. 즉, 8×8 화소의 부호화 유닛에 있어서, 4개의 예측 유닛이 포함되는 경우가 있다.

부호화 유닛의 사이즈에 일치하는 예측 유닛의 종별(PU＿TYPE)은, 2N×2N으로 불린다. 4분할에 의해 얻어지는 예측 유닛의 종별은, N×N으로 불린다.

도 24는, 부호화 유닛(1000)에, 예측 유닛(1001), 예측 유닛(1002), 예측 유닛(1003) 및 예측 유닛(1004)이 포함되어 있는 예를 나타낸다. 이 경우, 부호화 유닛(1000)에 대하여, 색차의 면내 예측이 실행된다. 그리고, 예측 유닛(1001), 예측 유닛(1002), 예측 유닛(1003) 및 예측 유닛(1004)의 각각에 대하여, 휘도의 면내 예측이 실행된다. 따라서, 부호화 유닛(1000)에 대하여, 1개의 색차 예측 모드와, 4개의 휘도 예측 모드가 이용된다.

도 25는, 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 제1의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 24의 경우, 도 21에 나타낸 신택스는, 도 25와 같이 변형된다. 도 25의 경우, 컨택스트 적응 산술 부호화와, 바이패스 부호화가, 교대로 실행된다. 따라서, 병렬도를 올리는 것은 어렵다.

도 26은, 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 제2의 변형예를 나타내는 도면이다. 병렬도를 올리기 위해, 도 25에 나타낸 신택스는, 도 26과 같이 변형된다. 도 26에서는, prev＿intra＿luma＿pred＿flag가 4회 반복된 후에, mpm＿idx 또는 rem＿intra＿pred＿mode가 4회 반복된다.

이에 따라, 컨택스트 적응 산술 부호화가 실행되는 복수의 컨택스트 적응 부분과, 바이패스 부호화가 실행되는 복수의 바이패스 부분이, 각각 나뉘어 합쳐진다. 따라서, 병렬도가 올라간다.

도 27은, 실시의 형태 3에 관련된 신택스의 제3의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 27에서는, intra＿chroma＿pred＿mode가 prev＿intra＿luma＿pred＿flag의 다음에 배치된다. 이에 따라, 휘도 예측 모드 및 색차 예측 모드의 전체에 있어서, 컨택스트 적응 산술 부호화가 실행되는 복수의 컨택스트 적응 부분과, 바이패스 부호화가 실행되는 복수의 바이패스 부분이, 각각 나뉘어 합쳐진다. 따라서, 병렬도가 개선된다.

또한, rntra＿chroma＿pred＿mode의 컨택스트 적응 부분과, intra＿chroma＿pred＿mode의 바이패스 부분이 연속하므로, 복잡도의 증가가 억제된다.

또한, 도 27에 있어서, prev＿intra＿luma＿pred＿flag는, 4회 반복되어도 되고, 반복되지 않아도 된다. 마찬가지로, mpm＿idx 또는 rem＿intra＿pred＿mode는, 4회 반복되어도 되고, 반복되지 않아도 된다. 즉, 도 27의 예는, 부호화 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할되는 경우나 분할되지 않는 경우에도, 적용 가능하다. 어쨌든, 복수의 바이패스 부분이 합쳐지므로, 병렬도가 개선된다.

또한, 부호화 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할되는 경우, 도 25, 도 26 및 도 27에 나타내는 각 요소는, 좌측 상부의 예측 유닛(1001)의 요소로서, 부호화 데이터에 포함되어도 된다.

상기 각 실시의 형태에 나타낸 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에서는, 복수의 면내 예측 모드가 조합됨으로써, 병렬도가 개선된다. 따라서, 화상이, 효율적으로 부호화되고, 효율적으로 복호된다.

상기 각 실시의 형태에 있어서, 각 구성 요소는, 전용 하드웨어로 구성되거나, 각 구성 요소에 적합한 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써 실현되어도 된다. 각 구성 요소는, CPU 또는 프로세서 등의 프로그램 실행부가, 하드 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기록 매체에 기록된 소프트웨어 프로그램을 독출하여 실행함으로써 실현되어도 된다. 여기서, 상기 각 실시의 형태의 화상 부호화 장치 및 화상 복호 방법 등을 실현하는 소프트웨어는, 다음과 같은 프로그램이다.

즉, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 부호화하는 화상 부호화 방법이며, 상기 화상의 부호화에 이용된 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 부호화에 이용된 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 부호화하는 부호화 단계를 포함하고, 상기 부호화 단계에서는, 부호화가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 부호화인 컨택스트 적응 산술 부호화에 의해서, 상기 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 적응 부분을 부호화하고, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 부호화인 바이패스 부호화에 의해서, 상기 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분을 부호화하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분을 포함하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 생성하는 화상 부호화 방법을 실행시킨다.

또한, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 복수의 면내 예측 모드를 이용하여 화상을 복호하는 화상 복호 방법으로서, 상기 화상의 복호에 이용되는 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 및, 상기 화상의 복호에 이용되는 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터를 복호하는 복호 단계를 포함하고, 상기 복호 단계에서는, 상기 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 적응 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 적응 부분을 포함하고, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분 뒤에, 상기 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 및, 상기 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분을 포함하는 부호화 데이터를 취득하고, 복호가 끝난 데이터에 의거하여 갱신된 변동 확률을 이용하는 산술 복호인 컨택스트 적응 산술 복호에 의해서, 상기 제1의 컨택스트 적응 부분 및 상기 제2의 컨택스트 적응 부분을 복호하고, 미리 정해진 고정 확률을 이용하는 산술 복호인 바이패스 복호에 의해서, 상기 제1의 바이패스 부분 및 상기 제2의 바이패스 부분을 복호하는 화상 복호 방법을 실행시켜도 된다.

이상, 본 발명의 일 또는 복수의 양태에 관련된 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법에 대하여, 실시의 형태에 의거하여 설명했는데, 본 발명은, 이 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각하는 각종 변형을 본 실시의 형태에 실시한 것이나, 다른 실시의 형태에 있어서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도, 본 발명의 일 또는 복수의 양태의 범위 내에 포함되어도 된다.

(실시의 형태 4)

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

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

도 28은, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 통신 서비스의 제공 에어리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex106, exlO 7, ex108, ex109, ex110)이 설치되어 있다.

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

그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 28과 같은 구성에 한정되지 않고, 몇개의 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또한, 고정 무선국인 기지국(ex106)으로부터 (ex110)를 통하지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다. 또한, 각 기기가 근거리 무선 등을 통하여 직접 서로 접속되어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 비디오 카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이며, 카메라(ex116)는 디지털 카메라 등의 정지 화상 촬영, 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또한, 휴대 전화(ex114)는, GSM(등록 상표)(Global System for Mobile Communications) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, W－CDMA(Wideband－Code Division Multiple Access) 방식 , 혹은 LTE(Long Term Evolution) 방식, HSPA(High Speed Packet Access)의 휴대 전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이며, 어떠한 것이어도 상관없다.

컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 카메라(ex113) 등이 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통하여 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능해진다. 라이브 전송에서는, 유저가 카메라(ex113)를 이용하여 촬영하는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브의 영상등)에 대하여 상기 각 실시의 형태에서 설명한 것처럼 부호화 처리를 행하고(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 장치로서 기능한다), 스트리밍 서버(ex103)에 송신한다. 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있는 클라이언트에 대하여 송신된 컨텐츠 데이터를 스트림 전송한다. 클라이언트로는, 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한, 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대 전화(ex114), 게임기(ex115) 등이 있다. 전송된 데이터를 수신한 각 기기에서는, 수신한 데이터를 복호화 처리하여 재생한다(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 복호 장치로서 기능한다).

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

또한, 이들 부호화·복호화 처리는, 일반적으로 컴퓨터(ex111)나 각 기기가 가지는 LSI(ex500)에 있어서 처리한다. LSI(ex500)는, 원칩이거나 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화·복호화용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 어떠한 기록 미디어(CD－ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크등)에 집어넣고, 그 소프트웨어를 이용하여 부호화·복호화 처리를 행해도 된다. 또한, 휴대 전화(ex114)가 카메라 부착인 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이 때의 동화상 데이터는 휴대 전화(ex114)가 가지는 LSI(ex500)로 부호화 처리된 데이터이다.

또한, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버나 복수의 컴퓨터로서, 데이터를 분산하여 처리하거나 기록하거나 전송하는 것이어도 된다.

이상과 같이 하여, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 부호화된 데이터를 클라이언트가 수신하여 재생할 수 있다. 이와 같이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 유저가 송신한 정보를 실시간으로 클라이언트가 수신하여 복호화하여, 재생할 수 있어, 특별한 권리나 설비를 가지지 않는 유저라도 개인 방송을 실현할 수 있다.

또한, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 예에 한정되지 않고, 도 29에 나타내는 바와같이, 디지털 방송용 시스템(ex200)에도, 상기 각 실시의 형태 중 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호 장치)중 어느 하나를 집어넣을 수 있다. 구체적으로는, 방송국(ex201)에서는 영상 데이터에 음악 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터가 전파를 통하여 통신 또는 위성(ex202)에 전송된다. 이 영상 데이터는 상기 각 실시의 형태에서 설명한 동화상 부호화 방법에 의해 부호화된 데이터이다(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 장치에 의해서 부호화된 데이터이다). 이를 받은 방송 위성(ex202)은, 방송용의 전파를 발신하고, 이 전파를 위성 방송의 수신이 가능한 가정의 안테나(ex204)가 수신한다. 수신한 다중화 데이터를, 텔레비전(수신기)(ex300) 또는 셋탑 박스(STB)(ex217) 등의 장치가 복호화하여 재생한다(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 복호 장치로서 기능한다).

또한, DVD, BD 등의 기록 미디어(ex215)에 기록한 다중화 데이터를 판독하여 복호화하거나, 또는 기록 미디어(ex215)에 영상 신호를 부호화하고, 또한 경우에 따라서는 음악 신호로 다중화하여 기입하는 리더/레코더(ex218)에도 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 장치 또는 동화상 부호화 장치를 실장하는 것이 가능하다. 이 경우, 재생된 영상 신호는 모니터(ex219)에 표시되고, 다중화 데이터가 기록된 기록 미디어(ex215)에 의해 다른 장치나 시스템에 있어서 영상 신호를 재생할 수 있다. 또한, 케이블 텔레비전용의 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. 이 때 셋탑 박스가 아니라, 텔레비전 내에 동화상 복호화 장치를 집어넣어도 된다.

도 30은, 상기 각 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 텔레비전(수신기)(ex300)을 나타내는 도면이다. 텔레비전(ex300)은, 상기 방송을 수신하는 안테나(ex204) 또는 케이블(ex203) 등을 통하여 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 취득, 또는 출력하는 튜너(ex301)와, 수신한 다중화 데이터를 복조하거나, 또는 외부에 송신하는 다중화 데이터로 변조하는 변조/복조부(ex302)와, 복조한 다중화 데이터를 영상 데이터와, 음성 데이터로 분리하거나, 또는 신호 처리부(ex306)에서 부호화된 영상 데이터, 음성 데이터를 다중화하는 다중/분리부(ex303)를 구비한다.

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

우선, 텔레비전(ex300)이 안테나(ex204) 등에 의해 외부로부터 취득한 다중화 데이터를 복호화하여, 재생하는 구성에 대하여 설명한다. 텔레비전(ex300)은, 리모트 콘트롤러(ex220)등으로부터의 유저 조작을 받아, CPU 등을 가지는 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 변조/복조부(ex302)에서 복조한 다중화 데이터를 다중/분리부(ex303)에서 분리한다. 또한 텔레비전(ex300)은, 분리한 음성 데이터를 음성 신호 처리부(ex304)에서 복호화하고, 분리한 영상 데이터를 영상 신호 처리부(ex305)에서 상기 각 실시의 형태에서 설명한 복호화 방법을 이용하여 복호화한다. 복호화한 음성 신호, 영상 신호는, 각각 출력부(ex309)로부터 외부를 향해서 출력된다. 출력할 때, 음성 신호와 영상 신호가 동기하여 재생하도록, 버퍼(ex318, ex319) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또한, 텔레비전(ex300)은, 방송 등으로부터가 아니라, 자기/광 디스크, SD 카드 등의 기록 미디어(ex215, ex216)로부터 다중화 데이터를 독출해도 된다. 다음에, 텔레비전(ex300)이 음성 신호나 영상 신호를 부호화하여, 외부로 송신 또는 기록 미디어 등에 기입하는 구성에 대하여 설명한다. 텔레비전(ex300)은, 리모트 콘트롤러(ex220) 등으로부터의 유저 조작을 받아, 제어부(ex310)의 제어에 의거하여, 음성 신호 처리부(ex304)에서 음성 신호를 부호화하고, 영상 신호 처리부(ex305)에서 영상 신호를 상기 각 실시의 형태에서 설명한 부호화 방법을 이용하여 부호화한다. 부호화한 음성 신호, 영상 신호는 다중/분리부(ex303)에서 다중화되어 외부로 출력된다. 다중화할 때는, 음성 신호와 영상 신호가 동기하도록, 버퍼(ex320, ex321) 등에 일단 이들 신호를 축적하면 된다. 또한, 버퍼(ex318, ex319, ex320, ex321)는 도시하는 바와같이 복수 구비하고 있어도 되고, 1개 이상의 버퍼를 공유하는 구성이어도 된다. 또한, 도시하고 있는 것 외에, 예를 들면 변조/복조부(ex302)나 다중/분리부(ex303)의 사이 등에서도 시스템의 오버플로우, 언더플로우를 피하는 완충재로서 버퍼에 데이터를 축적하는 것으로 해도 된다.

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

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

일예로서, 광 디스크로부터 데이터의 읽어들임 또는 기입을 하는 경우의 정보 재생/기록부(ex400)의 구성을 도 31에 나타낸다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이하에 설명하는 요소(ex401, ex402, ex403, ex404, ex 405, ex406, ex407)를 구비한다. 광 헤드(ex401)는, 광 디스크인 기록 미디어(ex215)의 기록면에 레이저 스폿을 조사하여 정보를 기입하고, 기록 미디어(ex215)의 기록면으로부터의 반사광을 검출하여 정보를 읽어들인다. 변조 기록부(ex402)는, 광 헤드(ex401)에 내장된 반도체 레이저를 전기적으로 구동하여 기록 데이터에 따라 레이저 광의 변조를 행한다. 재생 복조부(ex403)는, 광 헤드(ex401)에 내장된 포토 디텍터에 의해 기록면으로부터의 반사광을 전기적으로 검출한 재생 신호를 증폭하고, 기록 미디어(ex215)에 기록된 신호 성분을 분리하여 복조하여, 필요한 정보를 재생한다. 버퍼(ex404)는, 기록 미디어(ex215)에 기록하기 위한 정보 및 기록 미디어(ex215)로부터 재생한 정보를 일시적으로 유지한다. 디스크 모터(ex405)는 기록 미디어(ex215)를 회전시킨다. 서보 제어부(ex406)는, 디스크 모터(ex405)의 회전 구동을 제어하면서 광 헤드(ex401)를 소정의 정보 트랙으로 이동시키고, 레이저 스폿의 추종 처리를 행한다. 시스템 제어부(ex407)는 정보 재생/기록부(ex400) 전체의 제어를 행한다. 상기의 독출이나 기입의 처리는 시스템 제어부(ex407)가, 버퍼(ex404)에 유지된 각종 정보를 이용하고, 또한 필요에 따라서 새로운 정보의 생성·추가를 행함과 더불어, 변조 기록부(ex402), 재생 복조부(ex403), 서보 제어부(ex406)를 협조 동작시키면서, 광 헤드(ex401)를 통하여, 정보의 기록 재생을 행함으로써 실현된다. 시스템 제어부(ex407)는 예를 들면 마이크로 프로세서로 구성되고, 독출 기입의 프로그램을 실행함으로써 이들 처리를 실행한다.

이상에서, 광 헤드(ex401)는 레이저 스폿을 조사하는 것으로 설명했는데, 근접장 광을 이용하여 보다 고밀도의 기록을 행하는 구성이어도 된다.

도 32에 광 디스크인 기록 미디어(ex215)의 모식도를 도시한다. 기록 미디어(ex215)의 기록면에는 안내 홈(그룹)이 스파이럴형상으로 형성되고, 정보 트랙(ex230)에는, 미리 그룹의 형상 변화에 따라서 디스크 상의 절대 위치를 나타내는 번지 정보가 기록되어 있다. 이 번지 정보는 데이터를 기록하는 단위인 기록 블록(ex231)의 위치를 특정하기 위한 정보를 포함하고, 기록이나 재생을 행하는 장치에 있어서 정보 트랙(ex230)을 재생하여 번지 정보를 판독함으로써 기록 블록을 특정할 수 있다. 또한, 기록 미디어(ex215)는, 데이터 기록 영역(ex233), 내주 영역(ex232), 외주 영역(ex234)을 포함하고 있다. 유저 데이터를 기록하기 위해서 이용하는 영역이 데이터 기록 영역(ex233)이며, 데이터 기록 영역(ex233)보다 내주 또는 외주에 배치되어 있는 내주 영역(ex232)과 외주 영역(ex234)은, 유저 데이터의 기록 이외의 특정 용도에 이용된다. 정보 재생/기록부(ex400)는, 이러한 기록 미디어(ex215)의 데이터 기록 영역(ex233)에 대하여, 부호화된 음성 데이터, 영상 데이터 또는 이들 데이터를 다중화한 다중화 데이터의 읽고 쓰기를 행한다.

이상에서는, 1층의 DVD, BD 등의 광 디스크를 예로 들어 설명했는데, 이들에 한정된 것은 아니고, 다층 구조이며 표면 이외에도 기록 가능한 광 디스크여도 된다. 또한, 디스크의 동일한 장소에 다양한 상이한 파장의 색의 광을 이용하여 정보를 기록하거나, 다양한 각도로부터 상이한 정보의 층을 기록하는 등, 다차원적인 기록/재생을 행하는 구조의 광 디스크여도 된다.

또한, 디지털 방송용 시스템(ex200)에 있어서, 안테나(ex205)를 가지는 차(ex210)에서 위성(ex202) 등으로부터 데이터를 수신하고, 차(ex210)가 가지는 카 내비게이션(ex211) 등의 표시 장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다. 또한, 카 내비게이션(ex211)의 구성은 예를 들면 도 30에 나타내는 구성 중, GPS 수신부를 추가한 구성을 생각할 수 있고, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 휴대 전화(ex114) 등에서도 생각할 수 있다.

도 33A는 상기 실시의 형태에서 설명한 동화상 복호화 방법 및 동화상 부호화 방법을 이용한 휴대 전화(ex114)를 나타내는 도면이다. 휴대 전화(ex114)는, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex350), 영상, 정지 화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex365), 카메라부(ex365)로 촬상한 영상, 안테나(ex350)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex358)를 구비한다. 휴대 전화(ex114)는, 조작 키부(ex366)를 가지는 본체부, 음성을 출력하기 위한 스피커 등인 음성 출력부(ex357), 음성을 입력하기 위한 마이크 등인 음성 입력부(ex356), 촬영한 영상, 정지 화상, 녹음한 음성, 또는 수신한 영상, 정지 화상, 메일 등의 부호화된 데이터 혹은 복호화된 데이터를 보존하는 메모리부(ex367), 또는 마찬가지로 데이터를 보존하는 기록 미디어와의 인터페이스부인 슬롯부(ex364)를 더 구비한다.

또한, 휴대 전화(ex114)의 구성예에 대하여, 도 33B를 이용하여 설명한다. 휴대 전화(ex114)는, 표시부(ex358) 및 조작 키부(ex366)를 구비한 본체부의 각 부를 총괄적으로 제어하는 주제어부(ex360)에 대하여, 전원 회로부(ex361), 조작 입력 제어부(ex362), 영상 신호 처리부(ex355), 카메라 인터페이스부(ex363), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex359), 변조/복조부(ex352), 다중/분리부(ex353), 음성 신호 처리부(ex354), 슬롯부(ex364), 메모리부(ex367)가 버스(ex370)를 통하여 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex361)는, 유저의 조작에 의해 통화 종료 및 전원 키가 온 상태로 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 휴대 전화(ex114)를 동작 가능한 상태로 기동한다.

휴대 전화(ex114)는, CPU, ROM, RAM 등을 가지는 주제어부(ex360)의 제어에 의거하여, 음성 통화 모드 시에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성 신호를 음성 신호 처리부(ex354)에서 디지털 음성 신호로 변환하고, 이를 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 확산 처리하고, 송신/수신부(ex351)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 후에 안테나(ex350)를 통하여 송신한다. 또한 휴대 전화(ex114)는, 음성 통화 모드시에 안테나(ex350)를 통하여 수신한 수신 데이터를 증폭시켜 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하고, 변조/복조부(ex352)에서 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성 신호 처리부(ex354)에서 아날로그 음성 신호로 변환한 후, 이를 음성 출력부(ex357)로부터 출력한다.

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

데이터 통신 모드시에 영상, 정지 화상, 또는 영상과 음성을 송신하는 경우, 영상 신호 처리부(ex355)는, 카메라부(ex365)로부터 공급된 영상 신호를 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 의해 압축 부호화하고(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 장치로서 기능한다), 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex353)에 송출한다. 또한, 음성 신호 처리부(ex354)는, 영상, 정지 화상 등을 카메라부(ex365)로 촬상 중에 음성 입력부(ex356)에서 수음한 음성 신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex353)로 송출한다.

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

데이터 통신 모드 시에 홈 페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신하는 경우, 또는 영상 및 혹은 음성이 첨부된 전자 메일을 수신하는 경우, 안테나(ex350)를 통하여 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해서, 다중/분리부(ex353)는, 다중화 데이터를 분리함으로써 영상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누어, 동기 버스(ex370)를 통하여 부호화된 영상 데이터를 영상 신호 처리부(ex355)에 공급함과 더불어, 부호화된 음성 데이터를 음성 신호 처리부(ex354)에 공급한다. 영상 신호 처리부(ex355)는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 대응한 동화상 복호화 방법에 의해 복호화함으로써 영상 신호를 복호하고(즉, 본 발명의 일양태에 관련된 화상 복호 장치로서 기능한다), LCD 제어부(ex359)를 통하여 표시부(ex358)로부터, 예를 들면 홈 페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상, 정지 화상이 표시된다. 또한 음성 신호 처리부(ex354)는, 음성 신호를 복호하고, 음성 출력부(ex357)로부터 음성이 출력된다.

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

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

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

(실시의 형태 5)

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

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

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

도 34는, 다중화 데이터의 구성을 나타내는 도면이다. 도 34에 나타내는 바와같이 다중화 데이터는, 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림(PG), 인터랙티브 그래픽스 스트림 중, 1개 이상을 다중화함으로써 얻어진다. 비디오 스트림은 영화의 주영상 및 부영상을, 오디오 스트림(IG)은 영화의 주음성 부분과 그 주음성과 믹싱하는 부음성을, 프리젠테이션 그래픽스 스트림은, 영화의 자막을 각각 나타내고 있다. 여기서 주영상은 화면에 표시되는 통상의 영상을 나타내고, 부영상은 주영상 안에 작은 화면으로 표시하는 영상이다. 또한, 인터랙티브 그래픽스 스트림은, 화면 상에 GUI 부품을 배치함으로써 작성되는 대화 화면을 나타낸다. 비디오 스트림은, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치, 종래의 MPEG－2, MPEG4－AVC, VC－1 등의 규격에 준거한 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 부호화되어 있다. 오디오 스트림은, 돌비 AG－3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS－HD, 또는, 리니어 PCM 등의 방식으로 부호화되어 있다.

다중화 데이터에 포함되는 각 스트림은 PID에 의해서 식별된다. 예를 들면, 영화의 영상에 이용하는 비디오 스트림에는 Ox1011이, 오디오 스트림에는 0x1100부터 Ox111F까지가, 프리젠테이션 그래픽스에는 Ox1200부터 Ox121F까지가, 인터랙티브 그래픽스 스트림에는 Ox1400부터 Ox141F까지가, 영화의 부영상에 이용하는 비디오 스트림에는 Ox1BOO부터 Ox1B1F까지, 주음성과 믹싱하는 부음성에 이용하는 오디오 스트림에는 Ox1AOO부터 Ox1A1F가, 각각 할당되어 있다.

도 35는 다중화 데이터가 어떻게 다중화되는지를 모식적으로 나타내는 도면이다. 우선, 복수의 비디오 프레임으로 이루어지는 비디오 스트림(ex235), 복수의 오디오 프레임으로 이루어지는 오디오 스트림(ex238)을, 각각 PES 패킷열(ex236) 및 (ex239)로 변환하고, TS 패킷(ex237) 및 (ex240)로 변환한다. 마찬가지로 프리젠테이션 그래픽스 스트림(ex241) 및 인터랙티브 그래픽스(ex244)의 데이터를 각각 PES 패킷열(ex242) 및 (ex245)로 변환하고, 다시 TS 패킷(ex243) 및 (ex246)로 변환한다. 다중화 데이터(ex247)는 이들 TS 패킷을 1개의 스트림에 다중화함으로써 구성된다.

도 36은, PES 패킷열에, 비디오 스트림이 어떻게 저장되는지를 더욱 상세하게 나타내고 있다. 도 36에 있어서의 제1단째는 비디오 스트림의 비디오 프레임열을 나타낸다. 제2단째는 PES 패킷열을 나타낸다. 도 36의 화살표 yy1, yy2, yy3, yy4에 나타내는 바와같이, 비디오 스트림에 있어서의 복수의 Video Presentation Unit인 I 픽쳐, B 픽쳐, P 픽쳐는, 픽쳐마다 분할되고, PES 패킷의 페이로드에 저장된다. 각 PES 패킷은 PES 헤더를 가지고, PES 헤더에는, 픽쳐의 표시 시각인 PTS(Presentation Time－Stamp)나 픽쳐의 복호 시각인 DTS(Decoding Time－Stamp)가 저장된다.

도 37은, 다중화 데이터에 최종적으로 기입되는 TS 패킷의 형식을 나타내고 있다. TS 패킷은, 스트림을 식별하는 PID 등의 정보를 가지는 4Byte의 TS 헤더와 데이터를 저장하는 184Byte의 TS 페이로드로 구성되는 188Byte 고정 길이의 패킷이며, 상기 PES 패킷은 분할되어 TS 페이로드에 저장된다. BD－ROM의 경우, TS 패킷에는, 4Byte의 TP＿Extra＿Header가 부여되고, 192Byte의 소스 패킷을 구성하여, 다중화 데이터에 기입된다. TP＿Extra＿Header에는 ATS(Arrival＿Time＿Stamp) 등의 정보가 기재된다. ATS는 당해 TS 패킷의 디코더의 PID 필터로의 전송 개시 시각을 나타낸다. 다중화 데이터에는 도 37 하단에 나타내는 바와같이 소스 패킷이 늘어서게 되고, 다중화 데이터의 선두로부터 인크리먼트하는 번호는 SPN(소스 패킷 넘버)로 불린다.

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

도 38은 PMT의 데이터 구조를 상세하게 설명하는 도면이다. PMT의 선두에는, 그 PMT에 포함되는 데이터의 길이 등을 기록한 PMT 헤더가 배치된다. 그 뒤에는, 다중화 데이터에 관한 디스크립터가 복수 배치된다. 상기 카피 컨트롤 정보 등이, 디스크립터로서 기재된다. 디스크립터의 후에는, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 관한 스트림 정보가 복수 배치된다. 스트림 정보는, 스트림의 압축 코덱 등을 식별하기 위한 스트림 타입, 스트림의 PID, 스트림의 속성 정보(프레임 레이트, 어스펙트비 등)가 기재된 스트림 디스크립터로 구성된다. 스트림 디스크립터는 다중화 데이터에 존재하는 스트림의 수만큼 존재한다.

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

다중화 데이터 정보 파일은, 도 39에 나타내는 바와같이 다중화 데이터의 관리 정보이며, 다중화 데이터와 1대 1로 대응하고, 다중화 데이터 정보, 스트림 속성 정보와 엔트리 맵으로 구성된다.

다중화 데이터 정보는 도 39에 나타내는 바와같이 시스템 레이트, 재생 개시 시각, 재생 종료 시각으로 구성되어 있다. 시스템 레이트는 다중화 데이터의, 후술하는 시스템 타겟 디코더의 PID 필터로의 최대 전송 레이트를 나타낸다. 다중화 데이터 중에 포함되는 ATS의 간격은 시스템 레이트 이하가 되도록 설정되어 있다. 재생 개시 시각은 다중화 데이터의 선두의 비디오 프레임의 PTS이며, 재생 종료 시각은 다중화 데이터의 종단의 비디오 프레임의 PTS에 1프레임분의 재생 간격을 더한 것이 설정된다.

스트림 속성 정보는 도 40에 나타내는 바와같이, 다중화 데이터에 포함되는 각 스트림에 대한 속성 정보가, PID마다 등록된다. 속성 정보는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 프리젠테이션 그래픽스 스트림, 인터랙티브 그래픽스 스트림마다 상이한 정보를 가진다. 비디오 스트림 속성 정보는, 그 비디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 비디오 스트림을 구성하는 개개의 픽쳐 데이터의 해상도가 얼마인지, 어스펙트비는 얼마인지, 프레임 레이트는 얼마인지 등의 정보를 가진다. 오디오 스트림 속성 정보는, 그 오디오 스트림이 어떠한 압축 코덱으로 압축되었는지, 그 오디오 스트림에 포함되는 채널수는 무엇인지, 어떠한 언어에 대응하는지, 샘플링 주파수가 얼마인지 등의 정보를 가진다. 이들 정보는, 플레이어가 재생하기 전의 디코더의 초기화 등에 이용된다.

본 실시의 형태에 있어서는, 상기 다중화 데이터 중, PMT에 포함되는 스트림 타입을 이용한다. 또한, 기록 매체에 다중화 데이터가 기록되어 있는 경우에는, 다중화 데이터 정보에 포함되는, 비디오 스트림 속성 정보를 이용한다. 구체적으로는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 있어서, PMT에 포함되는 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보에 대하여, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 영상 데이터임을 나타내는 고유의 정보를 설정하는 단계 또는 수단을 구비한다. 이 구성에 의해, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성한 영상 데이터와, 다른 규격에 준거하는 영상 데이터를 식별하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서의 동화상 복호화 방법의 단계를 도 41에 나타낸다. 단계 exS100에 있어서, 다중화 데이터로부터 PMT에 포함되는 스트림 타입, 또는, 다중화 데이터 정보에 포함되는 비디오 스트림 속성 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS101에 있어서, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시의 형태에 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 다중화 데이터임을 나타내는지 여부를 판단한다. 그리고, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가 상기 각 실시의 형태에 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 것이라고 판단된 경우에는, 단계 exS102에 있어서, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다. 또한, 스트림 타입, 또는, 비디오 스트림 속성 정보가, 종래의 MPEG－2, MPEG4－AVC, VC－1 등의 규격에 준거하는 것임을 나타내는 경우에는, 단계 exS103에 있어서, 종래의 규격에 준거한 동화상 복호 방법에 의해 복호를 행한다.

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

(실시의 형태 6)

상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 및 장치, 동화상 복호화 방법 및 장치는 전형적으로는 집적 회로인 LSI로 실현된다. 일예로서, 도 42에 1칩화된 LSI(ex500)의 구성을 나타낸다. LSI(ex500)는, 이하에 설명하는 요소(ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, ex509)를 구비하고, 각 요소는 버스(ex510)를 통하여 접속되어 있다. 전원 회로부(ex505)는 전원이 온 상태인 경우에 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 동작 가능한 상태로 기동한다.

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

또한, 상기에서는, 메모리(ex511)가 LSI(ex500)의 외부의 구성으로서 설명했는데, LSI(ex500)의 내부에 포함되는 구성이어도 된다. 버퍼(ex508)도 1개에 한정되는 것이 아니라, 복수의 버퍼를 구비하고 있어도 된다. 또한, LSI(ex500)는 1칩화되어도 되고, 복수 칩화되어도 된다.

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

또한, 여기서는, LSI로 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI로 불리기도 한다.

또한, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것은 아니고, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리콘피규러블·프로세서를 이용해도 된다.

또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별도 기술에 의해 LSI로 치환되는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히, 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행해도 된다. 바이오 기술의 적응 등을 가능성으로서 들 수 있다.

(실시의 형태 7)

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

이 과제를 해결하기 위해서, 텔레비전(ex300), LSI(ex500) 등의 동화상 복호화 장치는, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별하고, 규격에 따라 구동 주파수를 전환하는 구성으로 한다. 도 43은, 본 실시의 형태에 있어서의 구성(ex800)을 나타내고 있다. 구동 주파수 전환부(ex803)는, 영상 데이터가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 것인 경우에는, 구동 주파수를 높게 설정한다. 그리고, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801)에 대하여, 영상 데이터를 복호하도록 지시한다. 한편, 영상 데이터가, 종래의 규격에 준거하는 영상 데이터인 경우에는, 영상 데이터가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 것인 경우에 비해, 구동 주파수를 낮게 설정한다. 그리고, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)에 대하여, 영상 데이터를 복호하도록 지시한다.

보다 구체적으로는, 구동 주파수 전환부(ex803)는, 도 42의 CPU(ex502)와 구동 주파수 제어부(ex512)로 구성된다. 또한, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하는 복호 처리부(ex801), 및, 종래의 규격에 준거하는 복호 처리부(ex802)는, 도 42의 신호 처리부(ex507)에 해당한다. CPU(ex502)는, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지를 식별한다. 그리고, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 구동 주파수 제어부(ex512)는, 구동 주파수를 설정한다. 또한, CPU(ex502)로부터의 신호에 의거하여, 신호 처리부(ex507)는, 영상 데이터의 복호를 행한다. 여기서, 영상 데이터의 식별에는, 예를 들면, 실시의 형태 5에서 기재한 식별 정보를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 식별 정보에 관해서는, 실시의 형태 5에서 기재한 것에 한정되지 않고, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는지 식별할 수 있는 정보이면 된다. 예를 들면, 영상 데이터가 텔레비전에 이용되는 것인지, 디스크에 이용되는 것인지 등을 식별하는 외부 신호에 의거하여, 영상 데이터가 어느 규격에 준거하는 것인지 식별 가능한 경우에는, 이러한 외부 신호에 의거하여 식별해도 된다. 또한, CPU(ex502)에 있어서의 구동 주파수의 선택은, 예를 들면, 도 45와 같은 영상 데이터의 규격과, 구동 주파수를 대응시킨 룩업 테이블에 의거하여 행하는 것을 생각할 수 있다. 룩업 테이블을, 버퍼(ex508)나, LSI의 내부 메모리에 저장해 두고, CPU(ex502)가 이 룩업 테이블을 참조함으로써, 구동 주파수를 선택하는 것이 가능하다.

도 44는, 본 실시의 형태의 방법을 실시하는 단계를 나타내고 있다. 우선, 단계 exS200에서는, 신호 처리부(ex507)에 있어서, 다중화 데이터로부터 식별 정보를 취득한다. 다음에, 단계 exS201에서는, CPU(ex502)에 있어서, 식별 정보에 의거하여 영상 데이터가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 것인지 여부를 식별한다. 영상 데이터가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 것인 경우에는, 단계(exS202)에 있어서, 구동 주파수를 높게 설정하는 신호를, CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에 있어서, 높은 구동 주파수로 설정된다. 한편, 종래의 MPEG－2, MPEG4－AVC, VC－1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, 단계(exS203)에 있어서, 구동 주파수를 낮게 설정하는 신호를, CPU(ex502)가 구동 주파수 제어부(ex512)에 보낸다. 그리고, 구동 주파수 제어부(ex512)에 있어서, 영상 데이터가 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 것인 경우에 비해, 낮은 구동 주파수로 설정된다.

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

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

또한, 구동 주파수의 설정 방법은, 구동 주파수를 낮게 하는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 식별 정보가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)를 포함하는 장치에 주어지는 전압을 높게 설정하고, 종래의 MPEG－2, MPEG4－AVC, VC－1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, LSI(ex500) 또는 LSI(ex500)을 포함하는 장치에 주어지는 전압을 낮게 설정하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 다른 예로는, 식별 정보가, 상기 각 실시의 형태에 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, CPU(ex502)의 구동을 정지시키지 않고, 종래의 MPEG－2, MPE G4－AVC, VC－1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에는, 처리에 여유가 있으므로, CPU(ex502)의 구동을 일시 정지시키는 것도 생각할 수 있다. 식별 정보가, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법 또는 장치에 의해서 생성된 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에도, 처리에 여유가 있으면, CPU(ex502)의 구동을 일시 정지시키는 것도 생각할 수 있다. 이 경우는, 종래의 MPEG－2, MPEG4－A VC, VC－1 등의 규격에 준거하는 영상 데이터인 것을 나타내는 경우에 비해, 정지 시간을 짧게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

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

(실시의 형태 8)

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

이 과제를 해결하기 위해서, 상기 각 실시의 형태에 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 46A의 ex900에 나타낸다. 예를 들면, 상기 각 실시의 형태에 나타낸 동화상 복호 방법과, MPEG4－AVC 규격에 준거하는 동화상 복호 방법은, 엔트로피 부호화, 역양자화, 디블로킹·필터, 움직임 보상 등의 처리에 있어서 처리 내용이 일부 공통된다. 공통되는 처리 내용에 대해서는 , MPEG4－AVC 규격에 대응하는 복호 처리부(ex902)를 공유하고, MPE G4－AVG 규격에 대응하지 않는, 본 발명의 일양태에 특유의 다른 처리 내용에 대해서는, 전용 복호 처리부(ex901)를 이용한다는 구성을 생각할 수 있다. 특히, 본 발명의 일양태는, 엔트로피 복호에 특징을 가지고 있으므로, 예를 들면, 엔트로피 복호에 대해서는 전용의 복호 처리부(ex901)를 이용하고, 그 이외의 역양자화, 디블로킹·필터, 움직임 보상 중 어느 하나, 또는, 모든 처리에 대해서는, 복호 처리부를 공유하는 것을 생각할 수 있다. 복호 처리부의 공유화에 관해서는, 공통되는 처리 내용에 대해서는, 상기 각 실시의 형태에서 나타낸 동화상 복호화 방법을 실행하기 위한 복호 처리부를 공유하고, MPEG4－AVC 규격에 특유의 처리 내용에 대해서는, 전용의 복호 처리부를 이용하는 구성이어도 된다.

또한, 처리를 일부 공유화하는 다른 예를 도 46B의 ex1000에 나타낸다. 이 예에서는, 본 발명의 일양태에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1001)와, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 대응한 전용 복호 처리부(ex1002)와, 본 발명의 일양태에 관련된 동화상 복호 방법과 다른 종래 규격의 동화상 복호 방법에 공통되는 처리 내용에 대응한 공용의 복호 처리부(ex1003)를 이용하는 구성으로 하고 있다. 여기서, 전용 복호 처리부(ex1001, ex1002)는, 반드시 본 발명의 일양태, 또는, 다른 종래 규격에 특유의 처리 내용에 특화한 것이 아니고, 다른 범용 처리를 실행할 수 있는 것이어도 된다. 또한, 본 실시의 형태의 구성을, LSI(ex500)에 실장하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 일양태에 관련된 동화상 복호 방법과, 종래의 규격의 동화상 복호 방법에 공통되는 처리 내용에 대해서, 복호 처리부를 공유함으로써, LSI의 회로 규모를 작게 하고, 또한, 비용을 저감시키는 것이 가능하다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명의 일양태에 관련된 화상 부호화 방법 및 화상 복호 방법은, 예를 들면, 텔레비전 수상기, 디지털 비디오 레코더, 카 내비게이션, 휴대 전화, 디지털 카메라, 또는, 디지털 비디오 카메라 등에 이용 가능하다.

100, 500, X00 : 면내 예측 모드 복호부
101 : 휘도 예측 모드 프리픽스 복호부
102 : 휘도 예측 모드 서픽스 복호부
103 : 색차 예측 모드 프리픽스 복호부
104 : 색차 예측 모드 서픽스 복호부
105, 503 : 휘도 예측 모드 복원부
106, 504 : 색차 예측 모드 복원부 200, 800 : 화상 부호화 장치
205 : 감산기 210 : 변환 양자화부
220 : 엔트로피 부호화부 230, 420 : 역양자화 역변환부
235, 425 : 가산기 240, 430 : 디블로킹 필터
250, 440 : 메모리 260, 450 : 인트라 예측부
270 : 움직임 검출부 280, 460 : 움직임 보상부
290, 470 : 인트라/인터 전환 스위치
400, 900 : 화상 복호 장치 410 : 엔트로피 복호부
501 : 믹스 모드 프리픽스 복호부 502 : 믹스 모드 서픽스 복호부
801 : 부호화부 901 : 복호부
1000 : 부호화 유닛(Coding Unit)
1001, 1002, 1003, 1004 : 예측 유닛(Prediction Unit)
X01 : 휘도 예측 모드 복호부 X02 : 색차 예측 모드 복호부

Claims (1)

1. 화상의 복호에 이용되는 면내 예측 모드를 복호하는 복호 방법으로서,
   상기 화상의 블록을 구성하는 제1의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용되는 제1의 면내 예측 모드를 나타내는 제1의 2치화 데이터, 상기 블록을 구성하는 제2의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용되는 제2의 면내 예측 모드를 나타내는 제2의 2치화 데이터, 상기 블록을 구성하는 제3의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용되는 제3의 면내 예측 모드를 나타내는 제3의 2치화 데이터, 상기 블록을 구성하는 제4의 서브 블록의 휘도의 예측에 이용되는 제4의 면내 예측 모드를 나타내는 제4의 2치화 데이터, 및 상기 블록의 색차의 예측에 이용되는 제5의 면내 예측 모드를 나타내는 제5의 2치화 데이터를 포함하는 부호화 데이터를 취득하는 취득 단계와,
   상기 부호화 데이터로부터 각각 상기 제1의 면내 예측 모드, 상기 제2의 면내 예측 모드, 상기 제3의 면내 예측 모드, 상기 제4의 면내 예측 모드 및 상기 제5의 면내 예측 모드를 복호하는 복호 단계를 포함하고,
   상기 부호화 데이터는, 상기 제1의 2치화 데이터의 일부인 제1의 컨택스트 의존 부분, 상기 제2의 2치화 데이터의 일부인 제2의 컨택스트 의존 부분, 상기 제3의 2치화 데이터의 일부인 제3의 컨택스트 의존 부분, 상기 제4의 2치화 데이터의 일부인 제4의 컨택스트 의존 부분, 상기 제1의 2치화 데이터의 다른 일부인 제1의 바이패스 부분, 상기 제2의 2치화 데이터의 다른 일부인 제2의 바이패스 부분, 상기 제3의 2치화 데이터의 다른 일부인 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 2치화 데이터의 다른 일부인 제4의 바이패스 부분, 상기 제5의 2치화 데이터의 일부인 제5의 컨택스트 의존 부분, 및 상기 제5의 2치화 데이터의 다른 일부인 제5의 바이패스 부분을, 상기 제1의 컨택스트 의존 부분, 상기 제2의 컨택스트 의존 부분, 상기 제3의 컨택스트 의존 부분, 상기 제4의 컨택스트 의존 부분, 상기 제5의 컨택스트 의존 부분, 상기 제1의 바이패스 부분, 상기 제2의 바이패스 부분, 상기 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 바이패스 부분 및 상기 제5의 바이패스 부분의 순서로 포함하며,
   상기 복호 단계에서는,
   가변 확률을 이용하는 컨택스트 적응 산술 복호에 의해, 상기 제1의 컨택스트 의존 부분, 상기 제2의 컨택스트 의존 부분, 상기 제3의 컨택스트 의존 부분, 상기 제4의 컨택스트 의존 부분 및 상기 제5의 컨택스트 의존 부분을 복호하고,
   미리 정해진 고정 확률을 이용하는 바이패스 복호에 의해, 상기 제1의 바이패스 부분, 상기 제2의 바이패스 부분, 상기 제3의 바이패스 부분, 상기 제4의 바이패스 부분 및 상기 제5의 바이패스 부분을 복호하는, 복호 방법.

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