KR20200053482A - 부호화 장치, 복호 장치, 부호화 방법 및 복호 방법 - Google Patents

Abstract

부호화 장치(100)는, 회로(160)와, 메모리(162)를 구비하고, 회로(160)는, 메모리(162)를 이용하여, 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우(S201에서 머지 모드), 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고(S203), 도출된 제1 움직임 벡터를 메모리(162)에 저장하며, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고(S204), 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 대상 블록의 예측 화상을 생성하며(S208), 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

Description

부호화 장치, 복호 장치, 부호화 방법 및 복호 방법

본 개시는, 부호화 장치, 복호 장치, 부호화 방법 및 복호 방법에 관한 것이다.

종래, 동화상을 부호화하기 위한 규격으로서, H.265가 존재한다. H.265는, HEVC(High Efficiency Video Coding)로도 불린다.

H.265(ISO/IEC 23008-2 HEVC(High Efficiency Video Coding))

이러한, 부호화 방법 및 복호 방법에서는, 처리의 지연을 억제할 수 있는 것이 요구되고 있다.

본 개시는, 처리의 지연을 억제할 수 있는 복호 장치, 부호화 장치, 복호 방법 또는 부호화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 양태에 따르는 부호화 장치는, 회로와, 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 상기 메모리를 이용하여, 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우, 상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고, 도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며, 상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고, 상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

본 개시의 일 양태에 따르는 복호 장치는, 복호 장치로서, 회로와, 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 상기 메모리를 이용하여, 대상 블록을, 상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 복호하는 경우, 상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고, 도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며, 상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고, 상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

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

본 개시는, 처리의 지연을 억제할 수 있는 복호 장치, 부호화 장치, 복호 방법 또는 부호화 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시 형태 1에 따르는 부호화 장치의 기능 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 블록 분할의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은, 각 변환 타입에 대응하는 변환 기저 함수를 기재한 표이다.
도 4a는, ALF로 이용되는 필터의 형상의 일례를 도시한 도면이다.
도 4b는, ALF로 이용되는 필터의 형상의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 4c는, ALF로 이용되는 필터의 형상의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 5a는, 인트라 예측에 있어서의 67개의 인트라 예측 모드를 도시한 도면이다.
도 5b는, OBMC 처리에 의한 예측 화상 보정 처리의 개요를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 5c는, OBMC 처리에 의한 예측 화상 보정 처리의 개요를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5d는, FRUC의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은, 움직임 궤도를 따르는 2개의 블록 사이에서의 패턴 매칭(바이래터럴 매칭)을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 커런트 픽처 내의 템플릿과 참조 픽처 내의 블록 사이에서의 패턴 매칭(템플릿 매칭)을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 등속 직선 운동을 가정한 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는, 복수의 인접 블록의 움직임 벡터에 의거하는 서브 블록 단위의 움직임 벡터의 도출을 설명하기 위한 도면이다.
도 9b는, 머지 모드에 의한 움직임 벡터 도출 처리의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 9c는, DMVR 처리의 개요를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9d는, LIC 처리에 의한 휘도 보정 처리를 이용한 예측 화상 생성 방법의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 실시 형태 1에 따르는 복호 장치의 기능 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구조의 제1 예를 도시한 개략도이다.
도 12는, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 처리의 설명에 이용되는 블록 분할예를 도시한 모식도이다.
도 13은, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구조의 제1 예에 있어서의 처리 타이밍의 일례를 나타낸 타임 차트이다.
도 14는, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구성의 제1 예에 있어서의 인터 예측 처리의 플로차트이다.
도 15는, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구조의 제2 예를 도시한 개략도이다.
도 16은, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구조의 제2 예에 있어서의 처리 타이밍의 일례를 나타낸 타임 차트이다.
도 17은, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구성의 제2 예에 있어서의 인터 예측 처리의 플로차트이다.
도 18은, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구조의 제3 예를 도시한 개략도이다.
도 19는, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구조의 제3 예에 있어서의 처리 타이밍의 일례를 나타낸 타임 차트이다.
도 20은, 실시 형태 1에 따르는 파이프라인 구성의 제3 예에 있어서의 인터 예측 처리의 플로차트이다.
도 21은, 실시 형태 1에 따르는 참조하는 움직임 벡터의 예를 도시한 도면이다.
도 22는, 실시 형태 1에 따르는 참조하는 움직임 벡터의 예를 도시한 도면이다.
도 23은, 부호화 장치의 실장예를 도시한 블록도이다.
도 24는, 복호 장치의 실장예를 도시한 블록도이다.
도 25는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 26은, 스케일러블 부호화시의 부호화 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 27은, 스케일러블 부호화시의 부호화 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 28은, web 페이지의 표시 화면예를 도시한 도면이다.
도 29는, web 페이지의 표시 화면예를 도시한 도면이다.
도 30은, 스마트폰의 일례를 도시한 도면이다.
도 31은, 스마트폰의 구성예를 도시한 블록도이다.

본 개시의 일 양태에 따르는 부호화 장치는, 회로와, 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 상기 메모리를 이용하여, 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우, 상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고, 도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며, 상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고, 상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 복호 장치는, 파이프라인 제어에 있어서, 예를 들어, 주변 블록의 제1 움직임 벡터의 도출 완료 후에, 주변 블록의 제2 움직임 벡터의 도출 완료를 기다리지 않고, 대상 블록의 제1 움직임 벡터의 도출을 개시할 수 있다. 따라서, 주변 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 도출하는 경우에 비해, 복호 장치의 파이프라인 제어에 있어서의 대기 시간을 저감할 수 있으므로, 처리의 지연을 저감할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 리스트를 생성하고, (ii) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터로 결정해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 머지 모드이며, 상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터 제3 움직임 벡터를 결정하고, (ii) 상기 제3 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터의, 예측 방향마다의 평균값 또는 중앙값에 의거하여 상기 제1 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 선두에 나타내어지는 예측 움직임 벡터를 상기 제1 움직임 벡터로 결정해도 된다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고, 상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 도출된 예측 움직임 벡터 후보로부터 상기 제1 움직임 벡터를 결정해도 된다.

이것에 의하면, 당해 부호화 장치는, 신뢰성이 높은 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 결정할 수 있으므로, 제1 움직임 벡터의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고, 상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하며, 상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출해도 된다.

이것에 의하면, 당해 부호화 장치는, 처리 완료 블록이 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우에는, 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고, 상기 대상 블록에 대한 상기 처리 완료 블록의 위치에 따라, 상기 예측 움직임 벡터의 도출에, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용할지, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용할지를 결정해도 된다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 복수의 처리 완료 블록 중, 상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록, 및 상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 뒤의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출하고, 상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출해도 된다.

이것에 의하면, 당해 부호화 장치는, 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 N은 1이어도 된다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터는, 상기 예측 움직임 벡터의 도출 이외의 다른 처리에서도 참조되어도 된다.

예를 들어, 상기 다른 처리는, 루프 필터 처리여도 된다.

예를 들어, 루프 필터 처리에서는, 상기 제2 움직임 벡터가 이용되어도 된다.

예를 들어, 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화하는 경우, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출해도 된다.

이것에 의하면, 당해 부호화 장치는, 저지연 모드를 이용할지의 여부에 따라, 적절한 처리를 행할 수 있다.

예를 들어, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 나타내는 정보를, 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역에 부호화해도 된다.

예를 들어, 상기 대상 블록을 포함하는 대상 픽처의 크기에 따라, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환해도 된다.

예를 들어, 복호 장치의 처리 능력에 따라, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환해도 된다.

예를 들어, 부호화 대상 스트림에 할당된 프로파일 또는 레벨 정보에 따라, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환해도 된다.

본 개시의 일 양태에 따르는 복호 장치는, 복호 장치로서, 회로와, 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 상기 메모리를 이용하여, 대상 블록을, 상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 복호하는 경우, 상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고, 도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며, 상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고, 상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 당해 복호 장치는, 파이프라인 제어에 있어서, 예를 들어, 주변 블록의 제1 움직임 벡터의 도출 완료 후에, 주변 블록의 제2 움직임 벡터의 도출 완료를 기다리지 않고, 대상 블록의 제1 움직임 벡터의 도출을 개시할 수 있다. 따라서, 주변 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 도출하는 경우에 비해, 복호 장치의 파이프라인 제어에 있어서의 대기 시간을 저감할 수 있으므로, 처리의 지연을 저감할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 리스트를 생성하고, (ii) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터로 결정해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 머지 모드이며, 상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터 제3 움직임 벡터를 결정하고, (ii) 상기 제3 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터의, 예측 방향마다의 평균값 또는 중앙값에 의거하여 상기 제1 움직임 벡터를 도출해도 된다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 선두에 나타내어지는 예측 움직임 벡터를 상기 제1 움직임 벡터로 결정해도 된다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고, 상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 도출된 예측 움직임 벡터 후보로부터 상기 제1 움직임 벡터를 결정해도 된다.

이것에 의하면, 당해 복호 장치는, 신뢰성이 높은 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 결정할 수 있으므로, 제1 움직임 벡터의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고, 상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하며, 상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출해도 된다.

이것에 의하면, 당해 복호 장치는, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우에는, 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고, 상기 대상 블록에 대한 상기 처리 완료 블록의 위치에 따라, 상기 예측 움직임 벡터의 도출에, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용할지, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용할지를 결정해도 된다.

예를 들어, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 복수의 처리 완료 블록 중, 상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록, 및 상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 뒤의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출하고, 상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출해도 된다.

이것에 의하면, 당해 복호 장치는, 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 N은 1이어도 된다.

예를 들어, 상기 제1 움직임 벡터는, 상기 예측 움직임 벡터의 도출 이외의 다른 처리에서도 참조되어도 된다.

예를 들어, 상기 다른 처리는, 루프 필터 처리여도 된다.

예를 들어, 루프 필터 처리에서는, 상기 제2 움직임 벡터가 이용되어도 된다.

예를 들어, 저지연 모드로 상기 대상 블록을 복호하는 경우, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출해도 된다.

이것에 의하면, 당해 복호 장치는, 저지연 모드를 이용할지의 여부에 따라, 적절한 처리를 행할 수 있다.

예를 들어, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 복호할지의 여부를 나타내는 정보를, 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역으로부터 복호하고, 상기 정보에 의거하여, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 복호할지의 여부를 판정해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치의 파이프라인 구조는, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는 제1 스테이지와, 상기 대상 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는, 상기 제1 스테이지와는 별개의 제2 스테이지를 포함하고, 상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 M개 앞까지의 블록의 상기 제2 스테이지의 처리의 완료를 기다리지 않고, 처리순으로 직전 블록의 상기 제1 스테이지의 처리가 완료한 시점에서, 상기 대상 블록의 상기 제1 스테이지의 처리를 개시해도 된다.

예를 들어, 상기 복호 장치의 파이프라인 구조는, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는 제1 스테이지와, 상기 대상 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는, 상기 제1 스테이지와는 별개의 제2 스테이지를 포함하고, 상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 M개 앞까지의 블록의 상기 제2 스테이지의 처리의 완료를 기다리지 않고, 처리순으로 M개 앞의 블록의 상기 제1 움직임 벡터가 도출된 시점에서, 상기 대상 블록의 상기 제1 스테이지의 처리를 개시해도 된다.

예를 들어, 상기 M은 1이어도 된다.

본 개시의 일 양태에 따르는 부호화 방법은, 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우, 상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고, 도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며, 상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고, 상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 복호 장치는, 파이프라인 제어에 있어서, 예를 들어, 주변 블록의 제1 움직임 벡터의 도출 완료 후에, 주변 블록의 제2 움직임 벡터의 도출 완료를 기다리지 않고, 대상 블록의 제1 움직임 벡터의 도출을 개시할 수 있다. 따라서, 주변 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 도출하는 경우에 비해, 복호 장치의 파이프라인 제어에 있어서의 대기 시간을 저감할 수 있으므로, 처리의 지연을 저감할 수 있다.

본 개시의 일 양태에 따르는 복호 방법은, 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 복호하는 경우, 상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고, 도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며, 상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고, 상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 당해 복호 방법은, 파이프라인 제어에 있어서, 예를 들어, 주변 블록의 제1 움직임 벡터의 도출 완료 후에, 주변 블록의 제2 움직임 벡터의 도출 완료를 기다리지 않고, 대상 블록의 제1 움직임 벡터의 도출을 개시할 수 있다. 따라서, 주변 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 도출하는 경우에 비해, 복호 장치의 파이프라인 제어에 있어서의 대기 시간을 저감할 수 있으므로, 처리의 지연을 저감할 수 있다.

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

이하, 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

또한, 이하에서 설명하는 실시 형태는, 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타낸 것이다. 이하의 실시 형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태, 단계, 단계의 순서 등은, 일례이며, 청구의 범위를 한정하는 주지는 아니다. 또, 이하의 실시 형태에 있어서의 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.

(실시 형태 1)

우선, 후술하는 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성을 적용 가능한 부호화 장치 및 복호화 장치의 일례로서, 실시 형태 1의 개요를 설명한다. 단, 실시 형태 1은, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성을 적용 가능한 부호화 장치 및 복호화 장치의 일례에 지나지 않으며, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성은, 실시 형태 1과는 다른 부호화 장치 및 복호화 장치에 있어서도 실시 가능하다.

실시 형태 1에 대해서 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성을 적용하는 경우, 예를 들어 이하 중 어느 한쪽을 행해도 된다.

(1) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치에 대해서, 당해 부호화 장치 또는 복호화 장치를 구성하는 복수의 구성 요소 중, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소에 대응하는 구성 요소를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소로 치환한 것

(2) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치에 대해서, 당해 부호화 장치 또는 복호화 장치를 구성하는 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소에 대해 기능 또는 실시하는 처리의 추가, 치환, 삭제 등의 임의의 변경을 실시한 다음, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소에 대응하는 구성 요소를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소로 치환한 것

(3) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치가 실시하는 방법에 대해서, 처리의 추가, 및/또는 당해 방법에 포함되는 복수의 처리 중 일부의 처리에 대해 치환, 삭제 등의 임의의 변경을 실시한 다음, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리에 대응하는 처리를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리로 치환한 것

(4) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치를 구성하는 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소가 구비하는 기능의 일부를 구비하는 구성 요소, 또는 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소가 실시하는 처리의 일부를 실시하는 구성 요소와 조합하여 실시하는 것

(5) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치를 구성하는 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소가 구비하는 기능의 일부를 구비하는 구성 요소, 또는 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치를 구성하는 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소가 실시하는 처리의 일부를 실시하는 구성 요소를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소가 구비하는 기능의 일부를 구비하는 구성 요소, 또는 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소가 실시하는 처리의 일부를 실시하는 구성 요소와 조합하여 실시하는 것

(6) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치가 실시하는 방법에 대해서, 당해 방법에 포함되는 복수의 처리 중, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리에 대응하는 처리를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리로 치환한 것

(7) 실시 형태 1의 부호화 장치 또는 복호화 장치가 실시하는 방법에 포함되는 복수의 처리 중 일부의 처리를, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리와 조합하여 실시하는 것

또한, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성의 실시 방법은, 상기의 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시 형태 1에 있어서 개시하는 동화상/화상 부호화 장치 또는 동화상/화상 복호화 장치와는 다른 목적으로 이용되는 장치에 있어서 실시되어도 되고, 각 양태에 있어서 설명한 처리 및/또는 구성을 단독으로 실시해도 된다. 또, 다른 양태에 있어서 설명한 처리 및/또는 구성을 조합하여 실시해도 된다.

[부호화 장치의 개요]

우선, 실시 형태 1에 따르는 부호화 장치의 개요를 설명한다. 도 1은, 실시 형태 1에 따르는 부호화 장치(100)의 기능 구성을 도시한 블록도이다. 부호화 장치(100)는, 동화상/화상을 블록 단위로 부호화하는 동화상/화상 부호화 장치이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 부호화 장치(100)는, 화상을 블록 단위로 부호화하는 장치이며, 분할부(102)와, 감산부(104)와, 변환부(106)와, 양자화부(108)와, 엔트로피 부호화부(110)와, 역양자화부(112)와, 역변환부(114)와, 가산부(116)와, 블록 메모리(118)와, 루프 필터부(120)와, 프레임 메모리(122)와, 인트라 예측부(124)와, 인터 예측부(126)와, 예측 제어부(128)를 구비한다.

부호화 장치(100)는, 예를 들어, 범용 프로세서 및 메모리에 의해 실현된다. 이 경우, 메모리에 저장된 소프트웨어 프로그램이 프로세서에 의해 실행되었을 때에, 프로세서는, 분할부(102), 감산부(104), 변환부(106), 양자화부(108), 엔트로피 부호화부(110), 역양자화부(112), 역변환부(114), 가산부(116), 루프 필터부(120), 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126) 및 예측 제어부(128)로서 기능한다. 또, 부호화 장치(100)는, 분할부(102), 감산부(104), 변환부(106), 양자화부(108), 엔트로피 부호화부(110), 역양자화부(112), 역변환부(114), 가산부(116), 루프 필터부(120), 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126) 및 예측 제어부(128)에 대응하는 전용의 1개 이상의 전자 회로로서 실현되어도 된다.

이하에, 부호화 장치(100)에 포함되는 각 구성 요소에 대해 설명한다.

[분할부]

분할부(102)는, 입력 동화상에 포함되는 각 픽처를 복수의 블록으로 분할하고, 각 블록을 감산부(104)에 출력한다. 예를 들어, 분할부(102)는, 우선, 픽처를 고정 사이즈(예를 들어 128×128)의 블록으로 분할한다. 이 고정 사이즈의 블록은, 부호화 트리 유닛(CTU)으로 불리기도 한다. 그리고, 분할부(102)는, 재귀적인 4진 트리(quadtree) 및/또는 2진 트리(binary tree) 블록 분할에 의거하여, 고정 사이즈의 블록의 각각을 가변 사이즈(예를 들어 64×64 이하)의 블록으로 분할한다. 이 가변 사이즈의 블록은, 부호화 유닛(CU), 예측 유닛(PU) 혹은 변환 유닛(TU)으로 불리기도 한다. 또한, 본 실시 형태에서는, CU, PU 및 TU는 구별될 필요는 없어, 픽처 내의 일부 또는 모든 블록이 CU, PU, TU의 처리 단위로 되어도 된다.

도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 블록 분할의 일례를 도시한 도면이다. 도 2에 있어서, 실선은 4진 트리 블록 분할에 의한 블록 경계를 나타내고, 파선은 2진 트리 블록 분할에 의한 블록 경계를 나타낸다.

여기에서는, 블록(10)은, 128×128 화소의 정방형 블록(128×128 블록)이다. 이 128×128 블록(10)은, 우선, 4개의 정방형의 64×64 블록으로 분할된다(4진 트리 블록 분할).

좌상측의 64×64 블록은, 또한 2개의 직사각형의 32×64 블록으로 수직으로 분할되고, 좌측의 32×64 블록은 또한 2개의 직사각형의 16×64 블록으로 수직으로 분할된다(2진 트리 블록 분할). 그 결과, 좌상측의 64×64 블록은, 2개의 16×64 블록(11, 12)과, 32×64 블록(13)으로 분할된다.

우상측의 64×64 블록은, 2개의 직사각형의 64×32 블록(14, 15)으로 수평으로 분할된다(2진 트리 블록 분할).

좌하측의 64×64 블록은, 4개의 정방형의 32×32 블록으로 분할된다(4진 트리 블록 분할). 4개의 32×32 블록 중 좌상측의 블록 및 우하측의 블록은 또한 분할된다. 좌상측의 32×32 블록은, 2개의 직사각형의 16×32 블록으로 수직으로 분할되고, 우측의 16×32 블록은 또한 2개의 16×16 블록으로 수평으로 분할된다(2진 트리 블록 분할). 우하측의 32×32 블록은, 2개의 32×16 블록으로 수평으로 분할된다(2진 트리 블록 분할). 그 결과, 좌하측의 64×64 블록은, 16×32 블록(16)과, 2개의 16×16 블록(17, 18)과, 2개의 32×32 블록(19, 20)과, 2개의 32×16 블록(21, 22)으로 분할된다.

우하측의 64×64 블록(23)은 분할되지 않는다.

이상과 같이, 도 2에서는, 블록(10)은, 재귀적인 4진 트리 및 2진 트리 블록 분할에 의거하여, 13개의 가변 사이즈의 블록(11~23)으로 분할된다. 이러한 분할은, QTBT(quad-tree plus binary tree) 분할로 불리기도 한다.

또한, 도 2에서는, 1개의 블록이 4개 또는 2개의 블록으로 분할되어 있는데(4진 트리 또는 2진 트리 블록 분할), 분할은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 1개의 블록이 3개의 블록으로 분할되어도 된다(3진 트리 블록 분할). 이러한 3진 트리 블록 분할을 포함하는 분할은, MBT(multi type tree) 분할로 불리기도 한다.

[감산부]

감산부(104)는, 분할부(102)에 의해서 분할된 블록 단위로 원신호(원샘플)로부터 예측 신호(예측 샘플)를 감산한다. 즉, 감산부(104)는, 부호화 대상 블록(이하, 커런트 블록이라고 한다)의 예측 오차(잔차라고도 한다)를 산출한다. 그리고, 감산부(104)는, 산출된 예측 오차를 변환부(106)에 출력한다.

원신호는, 부호화 장치(100)의 입력 신호이며, 동화상을 구성하는 각 픽처의 화상을 나타내는 신호(예를 들어 휘도(luma) 신호 및 2개의 색차(chroma) 신호)이다. 이하에 있어서, 화상을 나타내는 신호를 샘플이라고 말하기도 한다.

[변환부]

변환부(106)는, 공간 영역의 예측 오차를 주파수 영역의 변환 계수로 변환하고, 변환 계수를 양자화부(108)에 출력한다. 구체적으로는, 변환부(106)는, 예를 들어 공간 영역의 예측 오차에 대해서 미리 정해진 이산 코사인 변환(DCT) 또는 이산 싸인 변환(DST)을 행한다.

또한, 변환부(106)는, 복수의 변환 타입 중에서 적응적으로 변환 타입을 선택하고, 선택된 변환 타입에 대응하는 변환 기저 함수(transform basis function)를 이용하여, 예측 오차를 변환 계수로 변환해도 된다. 이러한 변환은, EMT(explicit multiple core transform) 또는 AMT(adaptive multiple transform)로 불리기도 한다.

복수의 변환 타입은, 예를 들어, DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I 및 DST-VII를 포함한다. 도 3은, 각 변환 타입에 대응하는 변환 기저 함수를 기재한 표이다. 도 3에 있어서 N은 입력 화소의 수를 나타낸다. 이들 복수의 변환 타입 중에서의 변환 타입의 선택은, 예를 들어, 예측의 종류(인트라 예측 및 인터 예측)에 의존해도 되고, 인트라 예측 모드에 의존해도 된다.

이러한 EMT 또는 AMT를 적용할지의 여부를 나타내는 정보(예를 들어 AMT 플래그로 불린다) 및 선택된 변환 타입을 나타내는 정보는, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이들 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

또, 변환부(106)는, 변환 계수(변환 결과)를 재변환해도 된다. 이러한 재변환은, AST(adaptive secondary transform) 또는 NSST(non-separable secondary transform)로 불리기도 한다. 예를 들어, 변환부(106)는, 인트라 예측 오차에 대응하는 변환 계수의 블록에 포함되는 서브 블록(예를 들어 4×4 서브 블록)마다 재변환을 행한다. NSST를 적용할지의 여부를 나타내는 정보 및 NSST에 이용되는 변환 행렬에 관한 정보는, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이들 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

여기서, Separable인 변환이란, 입력한 차원의 수만큼 방향마다 분리하여 복수 회 변환을 행하는 방식이며, Non-Separable인 변환이란, 입력이 다차원이었을 때에 2개 이상의 차원을 묶어 1차원으로 간주하고, 한꺼번에 변환을 행하는 방식이다.

예를 들어, Non-Separable인 변환의 일례로서, 입력이 4×4의 블록이었을 경우에는 그것을 16개의 요소를 가진 하나의 배열로 간주하고, 그 배열에 대해서 16×16의 변환 행렬로 변환 처리를 행하는 것을 들 수 있다.

또, 마찬가지로 4×4의 입력 블록을 16개의 요소를 가진 하나의 배열로 간주한 후에, 그 배열에 대해서 Givens 회전을 복수 회 행하는 것(Hypercube Givens Transform)도 Non-Separable인 변환의 예이다.

[양자화부]

양자화부(108)는, 변환부(106)로부터 출력된 변환 계수를 양자화한다. 구체적으로는, 양자화부(108)는, 커런트 블록의 변환 계수를 소정의 주사 순서로 주사하고, 주사된 변환 계수에 대응하는 양자화 파라미터(QP)에 의거하여 당해 변환 계수를 양자화한다. 그리고, 양자화부(108)는, 커런트 블록의 양자화된 변환 계수(이하, 양자화 계수라고 한다)를 엔트로피 부호화부(110) 및 역양자화부(112)에 출력한다.

소정의 순서는, 변환 계수의 양자화/역양자화를 위한 순서이다. 예를 들어, 소정의 주사 순서는, 주파수의 오름차순(저주파로부터 고주파의 순) 또는 내림차순(고주파로부터 저주파의 순)으로 정의된다.

양자화 파라미터란, 양자화 단계(양자화 폭)를 정의하는 파라미터이다. 예를 들어, 양자화 파라미터의 값이 증가하면 양자화 단계도 증가한다. 즉, 양자화 파라미터의 값이 증가하면 양자화 오차가 증대한다.

[엔트로피 부호화부]

엔트로피 부호화부(110)는, 양자화부(108)로부터의 입력인 양자화 계수를 가변 길이 부호화함으로써 부호화 신호(부호화 비트 스트림)를 생성한다. 구체적으로는, 엔트로피 부호화부(110)는, 예를 들어, 양자화 계수를 2치화하고, 2치 신호를 산술 부호화한다.

[역양자화부]

역양자화부(112)는, 양자화부(108)로부터의 입력인 양자화 계수를 역양자화한다. 구체적으로는, 역양자화부(112)는, 커런트 블록의 양자화 계수를 소정의 주사 순서로 역양자화한다. 그리고, 역양자화부(112)는, 커런트 블록의 역양자화된 변환 계수를 역변환부(114)에 출력한다.

[역변환부]

역변환부(114)는, 역양자화부(112)로부터의 입력인 변환 계수를 역변환함으로써 예측 오차를 복원한다. 구체적으로는, 역변환부(114)는, 변환 계수에 대해서, 변환부(106)에 의한 변환에 대응하는 역변환을 행함으로써, 커런트 블록의 예측 오차를 복원한다. 그리고, 역변환부(114)는, 복원된 예측 오차를 가산부(116)에 출력한다.

또한, 복원된 예측 오차는, 양자화에 의해 정보가 상실되어 있으므로, 감산부(104)가 산출한 예측 오차와 일치하지 않는다. 즉, 복원된 예측 오차에는, 양자화 오차가 포함되어 있다.

[가산부]

가산부(116)는, 역변환부(114)로부터의 입력인 예측 오차와 예측 제어부(128)로부터의 입력인 예측 샘플을 가산함으로써 커런트 블록을 재구성한다. 그리고, 가산부(116)는, 재구성된 블록을 블록 메모리(118) 및 루프 필터부(120)에 출력한다. 재구성 블록은, 로컬 복호 블록으로 불리기도 한다.

[블록 메모리]

블록 메모리(118)는, 인트라 예측으로 참조되는 블록이며 부호화 대상 픽처(이하, 커런트 픽처라고 한다) 내의 블록을 저장하기 위한 기억부이다. 구체적으로는, 블록 메모리(118)는, 가산부(116)로부터 출력된 재구성 블록을 저장한다.

[루프 필터부]

루프 필터부(120)는, 가산부(116)에 의해서 재구성된 블록에 루프 필터를 실시하고, 필터된 재구성 블록을 프레임 메모리(122)에 출력한다. 루프 필터란, 부호화 루프 내에서 이용되는 필터(인 루프 필터)이며, 예를 들어, 디블로킹·필터(DF), 샘플 어댑티브 오프셋(SAO) 및 어댑터블 필터(ALF) 등을 포함한다.

ALF에서는, 부호화 변형을 제거하기 위한 최소 제곱 오차 필터가 적용되고, 예를 들어 커런트 블록 내의 2×2 서브 블록마다, 국소적인 구배(gradient)의 방향 및 활성도(activity)에 의거하여 복수의 필터 중에서 선택된 1개의 필터가 적용된다.

구체적으로는, 우선, 서브 블록(예를 들어 2×2 서브 블록)이 복수의 클래스(예를 들어 15 또는 25클래스)로 분류된다. 서브 블록의 분류는, 구배의 방향 및 활성도에 의거하여 행해진다. 예를 들어, 구배의 방향값(D)(예를 들어 0~2 또는 0~4)과 구배의 활성값(A)(예를 들어 0~4)을 이용하여 분류값(C)(예를 들어 C=5D＋A)이 산출된다. 그리고, 분류값(C)에 의거하여, 서브 블록이 복수의 클래스(예를 들어 15 또는 25 클래스)로 분류된다.

구배의 방향값(D)은, 예를 들어, 복수의 방향(예를 들어 수평, 수직 및 2개의 대각 방향)의 구배를 비교함으로써 도출된다. 또, 구배의 활성값(A)은, 예를 들어, 복수의 방향의 구배를 가산하고, 가산 결과를 양자화함으로써 도출된다.

이러한 분류의 결과에 의거하여, 복수의 필터 중에서 서브 블록을 위한 필터가 결정된다.

ALF로 이용되는 필터의 형상으로는 예를 들어 원 대칭 형상이 이용된다. 도 4a~도 4c는, ALF로 이용되는 필터의 형상의 복수의 예를 도시한 도면이다. 도 4a는, 5×5 다이아몬드 형상 필터를 도시하고, 도 4b는, 7×7 다이아몬드 형상 필터를 도시하며, 도 4c는, 9×9 다이아몬드 형상 필터를 도시한다. 필터의 형상을 나타내는 정보는, 픽처 레벨로 신호화된다. 또한, 필터의 형상을 나타내는 정보의 신호화는, 픽처 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨, CTU 레벨 또는 CU 레벨)이어도 된다.

ALF의 온/오프는, 예를 들어, 픽처 레벨 또는 CU 레벨로 결정된다. 예를 들어, 휘도에 대해서는 CU 레벨로 ALF를 적용할지의 여부가 결정되고, 색차에 대해서는 픽처 레벨로 ALF를 적용할지의 여부가 결정된다. ALF의 온/오프를 나타내는 정보는, 픽처 레벨 또는 CU 레벨로 신호화된다. 또한, ALF의 온/오프를 나타내는 정보의 신호화는, 픽처 레벨 또는 CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

선택 가능한 복수의 필터(예를 들어 15 또는 25까지의 필터)의 계수 세트는, 픽처 레벨로 신호화된다. 또한, 계수 세트의 신호화는, 픽처 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨, CTU 레벨, CU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

[프레임 메모리]

프레임 메모리(122)는, 인터 예측에 이용되는 참조 픽처를 저장하기 위한 기억부이며, 프레임 버퍼로 불리기도 한다. 구체적으로는, 프레임 메모리(122)는, 루프 필터부(120)에 의해서 필터된 재구성 블록을 저장한다.

[인트라 예측부]

인트라 예측부(124)는, 블록 메모리(118)에 저장된 커런트 픽처 내의 블록을 참조하여 커런트 블록의 인트라 예측(화면 내 예측이라고도 한다)을 행함으로써, 예측 신호(인트라 예측 신호)를 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(124)는, 커런트 블록에 인접하는 블록의 샘플(예를 들어 휘도값, 색차값)을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써 인트라 예측 신호를 생성하고, 인트라 예측 신호를 예측 제어부(128)에 출력한다.

예를 들어, 인트라 예측부(124)는, 미리 규정된 복수의 인트라 예측 모드 중 1개를 이용하여 인트라 예측을 행한다. 복수의 인트라 예측 모드는, 1개 이상의 비방향성 예측 모드와, 복수의 방향성 예측 모드를 포함한다.

1개 이상의 비방향성 예측 모드는, 예를 들어 H.265/HEVC(High-Efficiency Video Coding) 규격(비특허문헌 1)으로 규정된 Planar 예측 모드 및 DC 예측 모드를 포함한다.

복수의 방향성 예측 모드는, 예를 들어 H.265/HEVC 규격으로 규정된 33방향의 예측 모드를 포함한다. 또한, 복수의 방향성 예측 모드는, 33방향에 더해 또한 32방향의 예측 모드(합계로 65개의 방향성 예측 모드)를 포함해도 된다. 도 5a는, 인트라 예측에 있어서의 67개의 인트라 예측 모드(2개의 비방향성 예측 모드 및 65개의 방향성 예측 모드)를 도시한 도면이다. 실선 화살표는, H.265/HEVC 규격으로 규정된 33방향을 나타내고, 파선 화살표는, 추가된 32방향을 나타낸다.

또한, 색차 블록의 인트라 예측에 있어서, 휘도 블록이 참조되어도 된다. 즉, 커런트 블록의 휘도 성분에 의거하여, 커런트 블록의 색차 성분이 예측되어도 된다. 이러한 인트라 예측은, CCLM(cross-component linear model) 예측으로 불리기도 한다. 이러한 휘도 블록을 참조하는 색차 블록의 인트라 예측 모드(예를 들어 CCLM 모드로 불린다)는, 색차 블록의 인트라 예측 모드 중 1개로서 더해져도 된다.

인트라 예측부(124)는, 수평/수직 방향의 참조 화소의 구배에 의거하여 인트라 예측 후의 화소값을 보정해도 된다. 이러한 보정을 동반하는 인트라 예측은, PDPC(position dependent intra prediction combination)로 불리기도 한다. PDPC의 적용의 유무를 나타내는 정보(예를 들어 PDPC 플래그로 불린다)는, 예를 들어 CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

[인터 예측부]

인터 예측부(126)는, 프레임 메모리(122)에 저장된 참조 픽처이며 커런트 픽처와는 다른 참조 픽처를 참조하여 커런트 블록의 인터 예측(화면간 예측이라고도 한다)을 행함으로써, 예측 신호(인터 예측 신호)를 생성한다. 인터 예측은, 커런트 블록 또는 커런트 블록 내의 서브 블록(예를 들어 4×4 블록)의 단위로 행해진다. 예를 들어, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록 또는 서브 블록에 대해 참조 픽처 내에서 움직임 탐색(motion estimation)을 행한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 움직임 탐색에 의해 얻어진 움직임 정보(예를 들어 움직임 벡터)를 이용하여 움직임 보상을 행함으로써 커런트 블록 또는 서브 블록의 인터 예측 신호를 생성한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 생성된 인터 예측 신호를 예측 제어부(128)에 출력한다.

움직임 보상에 이용된 움직임 정보는 신호화된다. 움직임 벡터의 신호화에는, 예측 움직임 벡터(motion vector predictor)가 이용되어도 된다. 즉, 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터 사이의 차분이 신호화되어도 된다.

또한, 움직임 탐색에 의해 얻어진 커런트 블록의 움직임 정보뿐만이 아니라, 인접 블록의 움직임 정보도 이용하여, 인터 예측 신호가 생성되어도 된다. 구체적으로는, 움직임 탐색에 의해 얻어진 움직임 정보에 의거하는 예측 신호와, 인접 블록의 움직임 정보에 의거하는 예측 신호를 중첩 가산함으로써, 커런트 블록 내의 서브 블록 단위로 인터 예측 신호가 생성되어도 된다. 이러한 인터 예측(움직임 보상)은, OBMC(overlapped block motion compensation)로 불리기도 한다.

이러한 OBMC 모드에서는, OBMC를 위한 서브 블록의 사이즈를 나타내는 정보(예를 들어 OBMC 블록 사이즈로 불린다)는, 시퀀스 레벨로 신호화된다. 또, OBMC 모드를 적용할지의 여부를 나타내는 정보(예를 들어 OBMC 플래그로 불린다)는, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이들 정보의 신호화의 레벨은, 시퀀스 레벨 및 CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

OBMC 모드에 대해서, 보다 구체적에서 설명한다. 도 5b 및 도 5c는, OBMC 처리에 의한 예측 화상 보정 처리의 개요를 설명하기 위한 플로차트 및 개념도이다.

우선, 부호화 대상 블록에 할당된 움직임 벡터(MV)를 이용하여 통상의 움직임 보상에 의한 예측 화상(Pred)을 취득한다.

다음으로, 부호화 완료된 좌측 인접 블록의 움직임 벡터(MV＿L)를 부호화 대상 블록에 적용하여 예측 화상(Pred＿L)을 취득하고, 상기 예측 화상과 Pred＿L을 가중 중첩함으로써 예측 화상의 1회째의 보정을 행한다.

마찬가지로, 부호화 완료된 상측 인접 블록의 움직임 벡터(MV＿U)를 부호화 대상 블록에 적용하여 예측 화상(Pred＿U)을 취득하고, 상기 1회째의 보정을 행한 예측 화상과 Pred＿U를 가중 중첩함으로써 예측 화상의 2회째의 보정을 행하며, 그것을 최종적인 예측 화상으로 한다.

또한, 여기에서는 좌측 인접 블록과 상측 인접 블록을 이용한 2단계의 보정의 방법을 설명했는데, 우측 인접 블록이나 하측 인접 블록을 이용하여 2단계보다 많은 회수의 보정을 행하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 중첩을 행하는 영역은 블록 전체의 화소 영역이 아니라, 블록 경계 근방의 일부의 영역만이어도 된다.

또한, 여기에서는 1매의 참조 픽처로부터의 예측 화상 보정 처리에 대해 설명했는데, 복수 매의 참조 픽처로부터 예측 화상을 보정하는 경우도 같으며, 각각의 참조 픽처로부터 보정한 예측 화상을 취득한 후에, 얻어진 예측 화상을 또한 중첩함으로써 최종적인 예측 화상으로 한다.

또한, 상기 처리 대상 블록은, 예측 블록 단위여도, 예측 블록을 또한 분할한 서브 블록 단위여도 된다.

OBMC 처리를 적용할지의 여부의 판정 방법으로서, 예를 들어, OBMC 처리를 적용할지의 여부를 나타내는 신호인 obmc＿flag를 이용하는 방법이 있다. 구체적인 일례로는, 부호화 장치에 있어서, 부호화 대상 블록이 움직임이 복잡한 영역에 속하고 있는지의 여부를 판정하고, 움직임이 복잡한 영역에 속하고 있는 경우는 obmc＿flag로서 값 1을 설정하여 OBMC 처리를 적용하고 부호화를 행하며, 움직임이 복잡한 영역에 속하고 있지 않은 경우는 obmc＿flag로서 값 0을 설정하여 OBMC 처리를 적용하지 않고 부호화를 행한다. 한편, 복호화 장치에서는, 스트림에 기술된 obmc＿flag를 복호화함으로써, 그 값에 따라 OBMC 처리를 적용할지의 여부를 전환하여 복호화를 행한다.

또한, 움직임 정보는 신호화되지 않고, 복호 장치측에서 도출되어도 된다. 예를 들어, H.265/HEVC 규격으로 규정된 머지 모드가 이용되어도 된다. 또 예를 들어, 복호 장치측에서 움직임 탐색을 행함으로써 움직임 정보가 도출되어도 된다. 이 경우, 커런트 블록의 화소값을 이용하지 않고 움직임 탐색이 행해진다.

여기서, 복호 장치측에서 움직임 탐색을 행하는 모드에 대해 설명한다. 이 복호 장치측에서 움직임 탐색을 행하는 모드는, PMMVD(pattern matched motion vector derivation) 모드 또는 FRUC(frame rate up-conversion) 모드로 불리기도 한다.

FRUC 처리의 일례를 도 5d에 도시한다. 우선, 커런트 블록에 공간적 또는 시간적으로 인접하는 부호화 완료 블록의 움직임 벡터를 참조하여, 각각이 예측 움직임 벡터를 갖는 복수의 후보 리스트(머지 리스트와 공통이어도 된다)가 생성된다. 다음으로, 후보 리스트에 등록되어 있는 복수의 후보 MV 중에서 베스트 후보 MV를 선택한다. 예를 들어, 후보 리스트에 포함되는 각 후보의 평가값이 산출되고, 평가값에 의거하여 1개의 후보가 선택된다.

그리고, 선택된 후보의 움직임 벡터에 의거하여, 커런트 블록을 위한 움직임 벡터가 도출된다. 구체적으로는, 예를 들어, 선택된 후보의 움직임 벡터(베스트 후보 MV)가 그대로 커런트 블록을 위한 움직임 벡터로서 도출된다. 또 예를 들어, 선택된 후보의 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽처 내의 위치의 주변 영역에 있어서, 패턴 매칭을 행함으로써, 커런트 블록을 위한 움직임 벡터가 도출되어도 된다. 즉, 베스트 후보 MV의 주변의 영역에 대해서 같은 방법으로 탐색을 행하고, 또한 평가값이 좋은 값이 되는 MV가 있었을 경우는, 베스트 후보 MV를 상기 MV로 갱신하고, 그것을 커런트 블록의 최종적인 MV로 해도 된다. 또한, 당해 처리를 실시하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다.

서브 블록 단위로 처리를 행하는 경우도 완전히 같은 처리로 해도 된다.

또한, 평가값은, 움직임 벡터에 대응하는 참조 픽처 내의 영역과, 소정의 영역 사이의 패턴 매칭에 의해서 재구성 화상의 차분값을 구함으로써 산출된다. 또한, 차분값에 더해 그 이외의 정보를 이용하여 평가값을 산출해도 된다.

패턴 매칭으로는, 제1 패턴 매칭 또는 제2 패턴 매칭이 이용된다. 제1 패턴 매칭 및 제2 패턴 매칭은, 각각, 바이래터럴 매칭(bilateral matching) 및 템플릿 매칭(template matching)으로 불리기도 한다.

제1 패턴 매칭에서는, 다른 2개의 참조 픽처 내의 2개의 블록이며 커런트 블록의 움직임 궤도(motion trajectory)를 따르는 2개의 블록 사이에서 패턴 매칭이 행해진다. 따라서, 제1 패턴 매칭에서는, 상기 서술한 후보의 평가값의 산출을 위한 소정의 영역으로서, 커런트 블록의 움직임 궤도를 따르는 다른 참조 픽처 내의 영역이 이용된다.

도 6은, 움직임 궤도를 따르는 2개의 블록 사이에서의 패턴 매칭(바이래터럴 매칭)의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 패턴 매칭에서는, 커런트 블록(Cur block)의 움직임 궤도를 따르는 2개의 블록이며 다른 2개의 참조 픽처(Ref0, Ref1) 내의 2개의 블록의 페어 중에서 가장 매치하는 페어를 탐색함으로써 2개의 움직임 벡터(MV0, MV1)가 도출된다. 구체적으로는, 커런트 블록에 대해서, 후보 MV로 지정된 제1 부호화 완료 참조 픽처(Ref0) 내의 지정 위치에 있어서의 재구성 화상과, 상기 후보 MV를 표시 시간 간격으로 스케일링한 대칭 MV로 지정된 제2 부호화 완료 참조 픽처(Ref1) 내의 지정 위치에 있어서의 재구성 화상의 차분을 도출하고, 얻어진 차분값을 이용하여 평가값을 산출한다. 복수의 후보 MV 중에서 가장 평가값이 좋은 값이 되는 후보 MV를 최종 MV로서 선택하면 된다.

연속적인 움직임 궤도의 가정하에서는, 2개의 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터(MV0, MV1)는, 커런트 픽처(Cur Pic)와 2개의 참조 픽처(Ref0, Ref1) 사이의 시간적인 거리(TD0, TD1)에 대해서 비례한다. 예를 들어, 커런트 픽처가 시간적으로 2개의 참조 픽처의 사이에 위치하고, 커런트 픽처로부터 2개의 참조 픽처로의 시간적인 거리가 동등한 경우, 제1 패턴 매칭에서는, 거울 대칭인 쌍방향의 움직임 벡터가 도출된다.

제2 패턴 매칭에서는, 커런트 픽처 내의 템플릿(커런트 픽처 내에서 커런트 블록에 인접하는 블록(예를 들어 상측 및/또는 좌측 인접 블록))과 참조 픽처 내의 블록 사이에서 패턴 매칭이 행해진다. 따라서, 제2 패턴 매칭에서는, 상기 서술한 후보의 평가값의 산출을 위한 소정의 영역으로서, 커런트 픽처 내의 커런트 블록에 인접하는 블록이 이용된다.

도 7은, 커런트 픽처 내의 템플릿과 참조 픽처 내의 블록 사이에서의 패턴 매칭(템플릿 매칭)의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 패턴 매칭에서는, 커런트 픽처(Cur Pic) 내에서 커런트 블록(Cur block)에 인접하는 블록과 가장 매치하는 블록을 참조 픽처(Ref0) 내에서 탐색함으로써 커런트 블록의 움직임 벡터가 도출된다. 구체적으로는, 커런트 블록에 대해서, 좌측 인접 및 상측 인접의 양쪽 모두 혹은 어느 한쪽의 부호화 완료 영역의 재구성 화상과, 후보 MV로 지정된 부호화 완료 참조 픽처(Ref0) 내의 동등 위치에 있어서의 재구성 화상과의 차분을 도출하고, 얻어진 차분값을 이용하여 평가값을 산출하며, 복수의 후보 MV 중에서 가장 평가값이 좋은 값이 되는 후보 MV를 베스트 후보 MV로서 선택하면 된다.

이러한 FRUC 모드를 적용할지의 여부를 나타내는 정보(예를 들어 FRUC 플래그로 불린다)는, CU 레벨로 신호화된다. 또, FRUC 모드가 적용되는 경우(예를 들어 FRUC 플래그가 참인 경우), 패턴 매칭의 방법(제1 패턴 매칭 또는 제2 패턴 매칭)을 나타내는 정보(예를 들어 FRUC 모드 플래그로 불린다)가 CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이들 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

여기서, 등속 직선 운동을 가정한 모델에 의거하여 움직임 벡터를 도출하는 모드에 대해 설명한다. 이 모드는, BIO(bi-directional optical flow) 모드로 불리기도 한다.

도 8은, 등속 직선 운동을 가정한 모델을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에 있어서, (v_x, v_y)는, 속도 벡터를 나타내고, τ₀, τ₁은, 각각, 커런트 픽처(Cur Pic)와 2개의 참조 픽처(Ref₀, Ref₁) 사이의 시간적인 거리를 나타낸다. (MVx₀, MVy₀)은, 참조 픽처(Ref₀)에 대응하는 움직임 벡터를 나타내고, (MVx₁, MVy₁)은, 참조 픽처(Ref₁)에 대응하는 움직임 벡터를 나타낸다.

이때 속도 벡터(v_x, v_y)의 등속 직선 운동의 가정하에서는, (MVx₀, MVy₀) 및 (MVx₁, MVy₁)은, 각각, (v_xτ₀, v_yτ₀) 및 (-v_xτ₁, -v_yτ₁)로 표시되고, 이하의 옵티컬 플로 등식 (1)이 성립된다.

여기서, I^(k)는, 움직임 보상 후의 참조 화상 k(k=0, 1)의 휘도값을 나타낸다. 이 옵티컬 플로 등식은, (i) 휘도값의 시간 미분과, (ii) 수평 방향의 속도 및 참조 화상의 공간 구배의 수평 성분의 곱과, (iii) 수직 방향의 속도 및 참조 화상의 공간 구배의 수직 성분의 곱의 합이, 제로와 동등한 것을 나타낸다. 이 옵티컬 플로 등식과 에르미트 보간(Hermite interpolation)의 조합에 의거하여, 머지 리스트 등으로부터 얻어지는 블록 단위의 움직임 벡터가 화소 단위로 보정된다.

또한, 등속 직선 운동을 가정한 모델에 의거하는 움직임 벡터의 도출과는 다른 방법으로, 복호 장치측에서 움직임 벡터가 도출되어도 된다. 예를 들어, 복수의 인접 블록의 움직임 벡터에 의거하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 도출되어도 된다.

여기서, 복수의 인접 블록의 움직임 벡터에 의거하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 도출하는 모드에 대해 설명한다. 이 모드는, 아핀 움직임 보상 예측(affine motion compensation prediction) 모드로 불리기도 한다.

도 9a는, 복수의 인접 블록의 움직임 벡터에 의거하는 서브 블록 단위의 움직임 벡터의 도출을 설명하기 위한 도면이다. 도 9a에 있어서, 커런트 블록은, 16의 4×4 서브 블록을 포함한다. 여기에서는, 인접 블록의 움직임 벡터에 의거하여 커런트 블록의 좌상각 제어 포인트의 움직임 벡터(v₀)가 도출되고, 인접 서브 블록의 움직임 벡터에 의거하여 커런트 블록의 우상각 제어 포인트의 움직임 벡터(v₁)가 도출된다. 그리고, 2개의 움직임 벡터(v₀ 및 v₁)를 이용하여, 이하의 식 (2)에 의해, 커런트 블록 내의 각 서브 블록의 움직임 벡터(v_x, v_y)가 도출된다.

여기서, x 및 y는, 각각, 서브 블록의 수평 위치 및 수직 위치를 나타내고, w는, 미리 정해진 중량 계수를 나타낸다.

이러한 아핀 움직임 보상 예측 모드에서는, 좌상 및 우상각 제어 포인트의 움직임 벡터의 도출 방법이 다른 어느 한 모드를 포함해도 된다. 이러한 아핀 움직임 보상 예측 모드를 나타내는 정보(예를 들어 아핀 플래그로 불린다)는, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이 아핀 움직임 보상 예측 모드를 나타내는 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들어, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 타일 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

[예측 제어부]

예측 제어부(128)는, 인트라 예측 신호 및 인터 예측 신호 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 신호를 예측 신호로서 감산부(104) 및 가산부(116)에 출력한다.

여기서, 머지 모드에 의해 부호화 대상 픽처의 움직임 벡터를 도출하는 예를 설명한다. 도 9b는, 머지 모드에 의한 움직임 벡터 도출 처리의 개요를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 예측 MV의 후보를 등록한 예측 MV 리스트를 생성한다. 예측 MV의 후보로는, 부호화 대상 블록의 공간적으로 주변에 위치하는 복수의 부호화 완료 블록이 갖는 MV인 공간 인접 예측 MV, 부호화 완료 참조 픽처에 있어서의 부호화 대상 블록의 위치를 투영한 부근의 블록이 갖는 MV인 시간 인접 예측 MV, 공간 인접 예측 MV와 시간 인접 예측 MV의 MV값을 조합하여 생성한 MV인 결합 예측 MV, 및 값이 제로의 MV인 제로 예측 MV 등이 있다.

다음으로, 예측 MV 리스트에 등록되어 있는 복수의 예측 MV 중에서 1개의 예측 MV를 선택함으로써, 부호화 대상 블록의 MV로서 결정한다.

또한 가변 길이 부호화부에서는, 어느 예측 MV를 선택했는지를 나타내는 신호인 merge＿idx를 스트림에 기술하여 부호화한다.

또한, 도 9b에서 설명한 예측 MV 리스트에 등록하는 예측 MV는 일례이며, 도면 중의 개수와는 다른 개수이거나, 도면 중의 예측 MV의 일부의 종류를 포함하지 않는 구성이거나, 도면 중의 예측 MV의 종류 이외의 예측 MV를 추가한 구성이어도 된다.

또한, 머지 모드에 의해 도출한 부호화 대상 블록의 MV를 이용하여, 후술하는 DMVR 처리를 행함으로써 최종적인 MV를 결정해도 된다.

여기서, DMVR 처리를 이용하여 MV를 결정하는 예에 대해 설명한다.

도 9c는, DMVR 처리의 개요를 설명하기 위한 개념도이다.

우선, 처리 대상 블록에 설정된 최적 MVP를 후보 MV로서, 상기 후보 MV에 따라서, L0 방향의 처리 완료 픽처인 제1 참조 픽처, 및 L1 방향의 처리 완료 픽처인 제2 참조 픽처로부터 참조 화소를 각각 취득하고, 각 참조 화소의 평균을 취함으로써 템플릿을 생성한다.

다음으로, 상기 템플릿을 이용하여, 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처의 후보 MV의 주변 영역을 각각 탐색하고, 가장 코스트가 최소가 되는 MV를 최종적인 MV로서 결정한다. 또한, 코스트값은 템플릿의 각 화소값과 탐색 영역의 각 화소값의 차분값 및 MV값 등을 이용하여 산출한다.

또한, 부호화 장치 및 복호화 장치에서는, 여기서 설명한 처리의 개요는 기본적으로 공통이다.

또한, 여기서 설명한 처리 그 자체가 아니어도, 후보 MV의 주변을 탐색하여 최종적인 MV를 도출할 수 있는 처리이면, 다른 처리를 이용해도 된다.

여기서, LIC 처리를 이용하여 예측 화상을 생성하는 모드에 대해 설명한다.

도 9d는, LIC 처리에 의한 휘도 보정 처리를 이용한 예측 화상 생성 방법의 개요를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 부호화 완료 픽처인 참조 픽처로부터 부호화 대상 블록에 대응하는 참조 화상을 취득하기 위한 MV를 도출한다.

다음으로, 부호화 대상 블록에 대해서, 좌측 인접 및 상측 인접의 부호화 완료 주변 참조 영역의 휘도 화소값과, MV로 지정된 참조 픽처 내의 동등 위치에 있어서의 휘도 화소값을 이용하여, 참조 픽처와 부호화 대상 픽처에서 휘도값이 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 추출하여 휘도 보정 파라미터를 산출한다.

MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 화상에 대해서 상기 휘도 보정 파라미터를 이용하여 휘도 보정 처리를 행함으로써, 부호화 대상 블록에 대한 예측 화상을 생성한다.

또한, 도 9d에 있어서의 상기 주변 참조 영역의 형상은 일례이며, 이 이외의 형상을 이용해도 된다.

또, 여기에서는 1매의 참조 픽처로부터 예측 화상을 생성하는 처리에 대해 설명했는데, 복수 매의 참조 픽처로부터 예측 화상을 생성하는 경우도 같으며, 각각의 참조 픽처로부터 취득한 참조 화상에 같은 방법으로 휘도 보정 처리를 행하고 나서 예측 화상을 생성한다.

LIC 처리를 적용할지의 여부의 판정의 방법으로서, 예를 들어, LIC 처리를 적용할지의 여부를 나타내는 신호인 lic＿flag를 이용하는 방법이 있다. 구체적인 일례로는, 부호화 장치에 있어서, 부호화 대상 블록이 휘도 변화가 발생하고 있는 영역에 속하고 있는지의 여부를 판정하고, 휘도 변화가 발생하고 있는 영역에 속하고 있는 경우는 lic＿flag로서 값 1을 설정하여 LIC 처리를 적용하고 부호화를 행하며, 휘도 변화가 발생하고 있는 영역에 속하고 있지 않은 경우는 lic＿flag로서 값 0을 설정하여 LIC 처리를 적용하지 않고 부호화를 행한다. 한편, 복호화 장치에서는, 스트림에 기술된 lic＿flag를 복호화함으로써, 그 값에 따라 LIC 처리를 적용할지의 여부를 전환하여 복호화를 행한다.

LIC 처리를 적용할지의 여부의 판정의 별개의 방법으로서, 예를 들어, 주변 블록에서 LIC 처리를 적용했는지에 따라서 판정하는 방법도 있다. 구체적인 일례로는, 부호화 대상 블록이 머지 모드였을 경우, 머지 모드 처리에 있어서의 MV의 도출시에 선택한 주변의 부호화 완료 블록이 LIC 처리를 적용하여 부호화했는지의 여부를 판정하고, 그 결과에 따라 LIC 처리를 적용할지의 여부를 전환하여 부호화를 행한다. 또한, 이 예의 경우, 복호화에 있어서의 처리도 완전히 같아진다.

[복호 장치의 개요]

다음으로, 상기의 부호화 장치(100)로부터 출력된 부호화 신호(부호화 비트 스트림)를 복호 가능한 복호 장치의 개요에 대해 설명한다. 도 10은, 실시 형태 1에 따르는 복호 장치(200)의 기능 구성을 도시한 블록도이다. 복호 장치(200)는, 동화상/화상을 블록 단위로 복호하는 동화상/화상 복호 장치이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 복호 장치(200)는, 엔트로피 복호부(202)와, 역양자화부(204)와, 역변환부(206)와, 가산부(208)와, 블록 메모리(210)와, 루프 필터부(212)와, 프레임 메모리(214)와, 인트라 예측부(216)와, 인터 예측부(218)와, 예측 제어부(220)를 구비한다.

복호 장치(200)는, 예를 들어, 범용 프로세서 및 메모리에 의해 실현된다. 이 경우, 메모리에 저장된 소프트웨어 프로그램이 프로세서에 의해 실행되었을 때에, 프로세서는, 엔트로피 복호부(202), 역양자화부(204), 역변환부(206), 가산부(208), 루프 필터부(212), 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218) 및 예측 제어부(220)로서 기능한다. 또, 복호 장치(200)는, 엔트로피 복호부(202), 역양자화부(204), 역변환부(206), 가산부(208), 루프 필터부(212), 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218) 및 예측 제어부(220)에 대응하는 전용의 1개 이상의 전자 회로로서 실현되어도 된다.

이하에, 복호 장치(200)에 포함되는 각 구성 요소에 대해 설명한다.

[엔트로피 복호부]

엔트로피 복호부(202)는, 부호화 비트 스트림을 엔트로피 복호한다. 구체적으로는, 엔트로피 복호부(202)는, 예를 들어, 부호화 비트 스트림으로부터 2치 신호로 산술 복호한다. 그리고, 엔트로피 복호부(202)는, 2치 신호를 다치화(debinarize)한다. 이로써, 엔트로피 복호부(202)는, 블록 단위로 양자화 계수를 역양자화부(204)에 출력한다.

[역양자화부]

역양자화부(204)는, 엔트로피 복호부(202)로부터의 입력인 복호 대상 블록(이하, 커런트 블록이라고 한다)의 양자화 계수를 역양자화한다. 구체적으로는, 역양자화부(204)는, 커런트 블록의 양자화 계수의 각각에 대해서, 당해 양자화 계수에 대응하는 양자화 파라미터에 의거하여 당해 양자화 계수를 역양자화한다. 그리고, 역양자화부(204)는, 커런트 블록의 역양자화된 양자화 계수(즉 변환 계수)를 역변환부(206)에 출력한다.

[역변환부]

역변환부(206)는, 역양자화부(204)로부터의 입력인 변환 계수를 역변환함으로써 예측 오차를 복원한다.

예를 들어 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 정보가 EMT 또는 AMT를 적용하는 것을 나타내는 경우(예를 들어 AMT 플래그가 참), 역변환부(206)는, 해독된 변환 타입을 나타내는 정보에 의거하여 커런트 블록의 변환 계수를 역변환한다.

또 예를 들어, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 정보가 NSST를 적용하는 것을 나타내는 경우, 역변환부(206)는, 변환 계수에 역재변환을 적용한다.

[가산부]

가산부(208)는, 역변환부(206)로부터의 입력인 예측 오차와 예측 제어부(220)로부터의 입력인 예측 샘플을 가산함으로써 커런트 블록을 재구성한다. 그리고, 가산부(208)는, 재구성된 블록을 블록 메모리(210) 및 루프 필터부(212)에 출력한다.

[블록 메모리]

블록 메모리(210)는, 인트라 예측으로 참조되는 블록이며 복호 대상 픽처(이하, 커런트 픽처라고 한다) 내의 블록을 저장하기 위한 기억부이다. 구체적으로는, 블록 메모리(210)는, 가산부(208)로부터 출력된 재구성 블록을 저장한다.

[루프 필터부]

루프 필터부(212)는, 가산부(208)에 의해서 재구성된 블록에 루프 필터를 실시하고, 필터된 재구성 블록을 프레임 메모리(214) 및 표시 장치 등에 출력한다.

부호화 비트 스트림으로부터 해독된 ALF의 온/오프를 나타내는 정보가 ALF의 온을 나타내는 경우, 국소적인 구배의 방향 및 활성도에 의거하여 복수의 필터 중에서 1개의 필터가 선택되고, 선택된 필터가 재구성 블록에 적용된다.

[프레임 메모리]

프레임 메모리(214)는, 인터 예측에 이용되는 참조 픽처를 저장하기 위한 기억부이며, 프레임 버퍼로 불리기도 한다. 구체적으로는, 프레임 메모리(214)는, 루프 필터부(212)에 의해서 필터된 재구성 블록을 저장한다.

[인트라 예측부]

인트라 예측부(216)는, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 인트라 예측 모드에 의거하여, 블록 메모리(210)에 저장된 커런트 픽처 내의 블록을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써, 예측 신호(인트라 예측 신호)를 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(216)는, 커런트 블록에 인접하는 블록의 샘플(예를 들어 휘도값, 색차값)을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써 인트라 예측 신호를 생성하고, 인트라 예측 신호를 예측 제어부(220)에 출력한다.

또한, 색차 블록의 인트라 예측에 있어서 휘도 블록을 참조하는 인트라 예측 모드가 선택되어 있는 경우는, 인트라 예측부(216)는, 커런트 블록의 휘도 성분에 의거하여, 커런트 블록의 색차 성분을 예측해도 된다.

또, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 정보가 PDPC의 적용을 나타내는 경우, 인트라 예측부(216)는, 수평/수직 방향의 참조 화소의 구배에 의거하여 인트라 예측 후의 화소값을 보정한다.

[인터 예측부]

인터 예측부(218)는, 프레임 메모리(214)에 저장된 참조 픽처를 참조하여, 커런트 블록을 예측한다. 예측은, 커런트 블록 또는 커런트 블록 내의 서브 블록(예를 들어 4×4 블록)의 단위로 행해진다. 예를 들어, 인터 예측부(218)는, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 움직임 정보(예를 들어 움직임 벡터)를 이용하여 움직임 보상을 행함으로써 커런트 블록 또는 서브 블록의 인터 예측 신호를 생성하고, 인터 예측 신호를 예측 제어부(220)에 출력한다.

또한, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 정보가 OBMC 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 움직임 탐색에 의해 얻어진 커런트 블록의 움직임 정보뿐만이 아니라, 인접 블록의 움직임 정보도 이용하여, 인터 예측 신호를 생성한다.

또, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 정보가 FRUC 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 부호화 스트림으로부터 해독된 패턴 매칭의 방법(바이래터럴 매칭 또는 템플릿 매칭)에 따라서 움직임 탐색을 행함으로써 움직임 정보를 도출한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 도출된 움직임 정보를 이용하여 움직임 보상을 행한다.

또, 인터 예측부(218)는, BIO 모드가 적용되는 경우에, 등속 직선 운동을 가정한 모델에 의거하여 움직임 벡터를 도출한다. 또, 부호화 비트 스트림으로부터 해독된 정보가 아핀 움직임 보상 예측 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우에는, 인터 예측부(218)는, 복수의 인접 블록의 움직임 벡터에 의거하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터를 도출한다.

[예측 제어부]

예측 제어부(220)는, 인트라 예측 신호 및 인터 예측 신호 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 신호를 예측 신호로서 가산부(208)에 출력한다.

[인터 예측 처리의 제1 예]

도 11은, 복호 장치(200)에서 이용되는 파이프라인 구성의 개략의 제1 예를 도시한 도면이다. 이 파이프라인 구성은, 제1 스테이지, 제2 스테이지, 제3 스테이지 및 제4 스테이지의 4개의 스테이지를 포함한다.

제1 스테이지에서는, 복호 장치(200)는, 복호화 대상이 되는 입력 스트림에 대해서, 엔트로피 복호화 처리를 행함으로써 복호화에 필요한 정보를 취득한다(S101).

제2 스테이지에서는, 복호 장치(200)는, 상기 정보를 이용하여, 인터 예측 처리에 있어서의 움직임 벡터(MV)의 도출을 행한다. 구체적으로는, 복호 장치(200)는, 우선 주변의 복호화 완료 블록을 참조하여, 움직임 벡터의 후보인 예측 움직임 벡터(이하 MVP)를 1개 또는 복수 개 도출한다(S102). 다음으로, 복호 장치(200)는, 도출한 MVP에 따라 참조 화상의 메모리 전송을 행한다(S103).

다음으로, 복호 장치(200)는, 인터 예측 모드가 FRUC 모드의 경우, 최적 MVP 판정(S104) 및 최적 MVP 주변 탐색(S105)을 행함으로써 움직임 벡터를 결정한다. 또, 복호 장치(200)는, 인터 예측 모드가 머지 모드인 경우, DMVR 처리(S106)를 행하여 움직임 벡터를 결정한다.

제3 스테이지에서는, 복호 장치(200)는, 역양자화 및 역변환 처리에 의해서 잔차 화상을 복호화한다(S110). 또, 대상 블록이 인트라 블록인 경우, 복호 장치(200)는, 인트라 예측 처리에 의해서 예측 화상을 복호화한다(S108). 대상 블록이 인터 블록인 경우, 복호 장치(200)는, 제2 스테이지에서 도출한 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상 처리 등을 행함으로써 예측 화상을 복호화한다(S107).

다음으로, 복호 장치(200)는, 인트라 예측 처리에 의해 생성된 예측 화상과, 인터 예측 처리에 의해 생성된 예측 화상 중 한쪽을 선택하고(S109), 잔차 화상과, 선택된 예측 화상을 가산함으로써 재구성 화상을 생성한다(S111).

제4 스테이지에서는, 복호 장치(200)는, 재구성 화상에 대해서, 루프 필터 처리를 행함으로써 복호 화상을 생성한다(112).

제2 스테이지에서 도출된 움직임 벡터는, 후속하는 블록의 복호화 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용되기 때문에, MVP 도출 처리(S102)의 입력으로서 피드백된다. 처리순으로 직전 블록에 속하는 움직임 벡터를 참조하기 위해서는, 이 피드백 처리를 1개의 스테이지 내에 거둘 필요가 있다. 그 결과, 도 11에 도시한 바와 같이 제2 스테이지가 매우 많은 처리로 구성되고, 처리 시간이 긴 스테이지가 되어 버리고 있다.

또한, 이 파이프라인 구성의 개략은 일례이며, 기재되어 있는 처리의 일부를 제외하거나, 기재되어 있지 않은 처리를 추가하거나, 스테이지의 구획 방법을 바꿔도 된다.

도 12는, 파이프라인 처리의 설명에 이용되는 블록 분할예를 도시한 모식도이다. 도 12에 도시된 블록 분할예에는, 2개의 부호화 트리 유닛이 도시되어 있다. 한쪽의 부호화 트리 유닛은, 2개의 부호화 유닛(CU0 및 CU1)을 포함하고, 다른쪽의 부호화 트리 유닛은, 3개의 부호화 유닛(CU2, CU3 및 CU4)을 포함한다.

부호화 유닛(CU0, CU1 및 CU4)은 같은 사이즈이다. 부호화 유닛(CU2 및 CU3)은 같은 사이즈이다. 부호화 유닛(CU0, CU1 및 CU4)의 각각의 사이즈는, 부호화 유닛(CU2 및 CU3)의 각각의 사이즈의 2배이다.

도 13은, 도 11에서 설명한 파이프라인 구성의 개략의 제1 예에 있어서의, 각 복호화 대상 블록의 스테이지 처리의 처리 타이밍을 시간열로 도시한 도면이다. 도 13은, 도 12에 도시한 부호화 유닛 CU0 부터 CU4까지의 5개의 복호화 대상 블록의 처리 타이밍을 도시한다. 또, 도 13의 S1~S4는, 도 11의 제1 스테이지~제4 스테이지의 처리 시간을 도시하고 있다.

부호화 유닛(CU2 및 CU3)에 대해서, 부호화 유닛(CU0, CU1 및 CU4)은 2배의 크기이기 때문에 각 스테이지의 처리 시간도 2배이다.

또, 도 11에서 설명한 바와 같이 제2 스테이지는 처리 시간이 길기 때문에, 제2 스테이지의 처리 시간은 다른 스테이지의 2배의 길이이다.

각 스테이지의 처리는, 처리순으로 직전 블록의 같은 스테이지가 종료하는 것을 기다리고 나서 개시된다. 예를 들어, 부호화 유닛(CU1)의 제2 스테이지의 처리는, 부호화 유닛(CU0)의 제2 스테이지가 종료한 시각(t6)부터 개시되고 있다. 이때, 부호화 유닛(CU0)의 제2 스테이지의 처리 시간이 2배의 길이이기 때문에, 부호화 유닛(CU1)에서는 제1 스테이지의 처리가 종료하는 시각(t4)부터 제2 스테이지의 처리가 개시되는 시각(t6)까지 대기 시간이 발생하고 있다.

이와 같이, 제2 스테이지의 개시시에 항상 대기 시간이 발생하고, 복호화 대상 블록의 처리가 진행될 때마다 그 대기 시간이 축적된다. 이로써, 부호화 유닛(CU4)에서는 제1 스테이지의 처리가 종료하는 시각(t8)부터 제2 스테이지의 처리가 개시되는 시각(t14)까지 대기 시간이 발생하고 있다.

그 결과, 1픽처의 복호화 처리가 완료하는 시점에서는, 대기 시간을 포함한 처리 시간이 본래의 처리 시간의 약 2배까지 증가한다. 이로써, 1픽처에 할당된 처리 시간 내에 모든 블록의 처리를 완료시키는 것이 곤란해져 버릴 가능성이 있다.

도 14는, 도 11에서 설명한 파이프라인 구성의 개략의 제1 예에 있어서의 인터 예측 처리의 플로차트이다. 도 14에 도시한 처리는, 화면간 예측 처리의 처리 단위인 예측 블록 단위로 반복하여 행해진다. 또, 도 14에 도시한 처리는, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)에 있어서 행해진다. 또한, 이하에서는, 부호화 장치(100)에 포함되는 인터 예측부(126)의 동작을 주로 설명하는데, 복호 장치(200)에 포함되는 인터 예측부(218)의 동작도 같다.

인터 예측부(126)는, 복수의 모드(노멀 인터 모드, 머지 모드, FRUC 모드 등)로부터, 부호화 대상 또는 복호 대상의 블록인 대상 블록에 이용하는 인터 예측 모드를 선택한다. 인터 예측부(126)는, 선택된 인터 예측 모드를 이용하여 움직임 벡터(MV)를 도출한다. 구체적으로는, 인터 예측 모드 정보에 의해, 대상 블록에 이용하는 인터 예측 모드가 나타내어진다.

노멀 인터 모드가 이용되는 경우(S201에서 노멀 인터 모드), 인터 예측부(126)는, 주변의 처리 완료 블록의 움직임 벡터를 참조하여 복수의 예측 움직임 벡터(MVP)를 취득하고, 취득한 복수의 MVP를 나타내는 노멀용 MVP 리스트를 작성한다. 인터 예측부(126)는, 작성한 노멀용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP 중에서 1개의 MVP를 지정하고, 지정한 MVP에 차분 움직임 벡터(MVD)를 가산함으로써 최종적인 움직임 벡터를 결정한다(S202). 구체적으로는, 부호화 장치(100)는, 움직임 벡터와 MVP로부터 차분 움직임 벡터를 생성하고, 생성한 차분 움직임 벡터를 복호 장치(200)에 전송한다. 복호 장치(200)는, 예측 움직임 벡터에, 전송된 차분 움직임 벡터를 가산함으로써 움직임 벡터를 취득한다.

머지 모드가 이용되는 경우(S201에서 머지 모드), 인터 예측부(126)는, 주변의 처리 완료 블록의 움직임 벡터를 참조하여 1개 이상의 MVP를 취득하고, 취득한 1개 이상의 MVP를 나타내는 머지용 MVP 리스트를 작성한다. 다음으로, 인터 예측부(126)는, 작성한 머지 모드용 MVP 리스트 중에서 1개의 MVP를 최적 MVP로서 지정한다(S203). 다음으로, 인터 예측부(126)는, 처리 완료된 픽처를 이용하여 최적 MVP의 주변 영역에 있어서 코스트값이 최소가 되는 위치를 탐색하는 DMVR 처리를 행함으로써, 최종적인 움직임 벡터를 결정한다(S204).

FRUC 모드가 이용되는 경우(S201에서 FRUC), 인터 예측부(126)는, 주변의 처리 완료 블록의 움직임 벡터를 참조하여 복수의 MVP를 취득하고, 취득한 복수의 MVP를 나타내는 FRUC용 MVP 리스트를 작성한다(S205). 다음으로, 인터 예측부(126)는, 바이래터럴 매칭 방식 또는 템플릿 매칭 방식을 이용하여 FRUC용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP 중에서 코스트값이 최소가 되는 최적 MVP를 도출한다(S206). 다음으로, 인터 예측부(126)는, 도출한 최적 MVP의 주변 영역에 대해 또한 같은 처리로 코스트가 최소가 되는 위치를 탐색하고, 탐색에 의해 얻어진 움직임 벡터를 최종적인 움직임 벡터로서 결정한다(S207).

각각의 방식으로 도출된 최종적인 움직임 벡터는, 후속하는 블록의 MVP의 도출을 위한 주변 참조용 MV로서 사용되기 때문에, 주변 참조용 MV 메모리에 저장된다.

마지막으로, 인터 예측부(126)는, 최종적인 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상 처리 등을 행함으로써 예측 화상을 생성한다(S208).

이와 같이, 대상 블록을 머지 모드 또는 FRUC 모드를 이용하여 처리하는 경우, 최종적인 움직임 벡터가 도출될 때까지 다른 모드를 이용한 경우보다 매우 많이 처리가 필요해진다. 그 결과, 처리 시간이 길어지고, 이것이 도 13에서 설명한 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간의 증가의 원인이 되어 버린다.

또한, 여기서 나타낸 처리 플로는 일례이며, 기재되어 있는 처리의 일부를 제외하거나, 기재되어 있지 않은 처리를 추가해도 된다.

또, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)에서는, 처리에 필요해지는 신호를 스트림에 부호화할지, 스트림으로부터 복호화할지의 차이뿐이며, 여기서 설명한 처리 플로는 기본적으로 공통이다.

[인터 예측 처리의 제2 예]

도 15는, 복호 장치(200)에서 이용되는 파이프라인 구성의 개략의 제2 예를 도시한 도면이다. 도 15에서 도시한 제2 예에서는, 도 11에서 설명한 제1 예와는 달리, 복호 장치(200)는, 인터 예측 처리에 있어서의 MVP 도출로 사용하는 주변의 복호화 완료 블록의 주변 참조용 움직임 벡터로서, 움직임 벡터 도출에 관한 모든 처리를 행한 후의 최종적인 움직임 벡터(제2 움직임 벡터)를 이용하는 것이 아니라, MVP 도출 처리로 취득한 1개 혹은 복수 개의 MVP를 이용하여 생성한 임시의 움직임 벡터(제1 움직임 벡터)를 이용한다.

이와 같이, 후속하는 블록의 복호화 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터로서 임시의 움직임 벡터를 사용함으로써, 피드백 루프의 길이를 큰 폭으로 짧게 할 수 있다. 이로써, 제1 예에서는 1개의 긴 스테이지로 해야만 했던 제2 스테이지를, 피드백 루프가 스테이지 사이를 걸치지 않는다고 하는 조건을 만족하면서, 제2 스테이지 및 제3 스테이지의 2개의 짧은 스테이지로 분할하는 것이 가능해진다.

또한, 이 파이프라인 구성의 개략은 일례이며, 기재되어 있는 처리의 일부를 제외하거나, 기재되어 있지 않은 처리를 추가하거나, 스테이지의 구획 방법을 바꿔도 된다.

도 16은, 도 15에서 설명한 파이프라인 구성의 개략의 제2 예에 있어서의, 각 복호화 대상 블록의 스테이지 처리의 처리 타이밍을 시간열로 도시한 도면이다.

도 16은, 도 13과 마찬가지로, 도 12에 도시한 블록 분할예로 나타낸 부호화 유닛(CU0)부터 부호화 유닛(CU4)까지의 5개의 복호화 대상 블록에 대한 처리 타이밍을 나타낸다. 제1 예에서는 1개의 긴 스테이지였던 제2 스테이지가, 제2 예에서는 제2 스테이지 및 제3 스테이지의 2개의 짧은 스테이지로 분할된다. 또, 제2 스테이지 및 제3 스테이지의 각각의 길이는, 다른 스테이지와 같은 길이이다.

각 스테이지의 처리는, 처리순으로 직전 블록의 같은 스테이지가 종료하는 것을 기다리고 나서 개시된다. 예를 들어, 부호화 유닛(CU1)의 제2 스테이지의 처리는, 부호화 유닛(CU0)의 제2 스테이지가 종료한 시각(t4)부터 개시되고 있다. 이때, 부호화 유닛(CU0)의 제2 스테이지의 처리 시간이 다른 스테이지와 같은 길이이기 때문에, 부호화 유닛(CU1)에서는 제1 스테이지의 처리가 종료하고 나서 대기 시간없이 제2 스테이지의 처리가 개시 가능하다.

한편, 부호화 유닛(CU2)은 처리순으로 직전의 부호화 유닛(CU1)보다 블록 사이즈가 작기 때문에, 제1 스테이지와 제2 스테이지 사이에 대기 시간이 발생하고 있는데, 이 대기 시간은 축적되는 것이 아니며, 부호화 유닛(CU4)의 시점에서는 대기 시간이 없어져 있다.

그 결과, 1픽처의 복호화 처리의 완료 시점에서도, 대기 시간을 포함한 처리 시간이 본래의 처리 시간과 거의 동등하게 되어, 1픽처에 할당된 처리 시간 내에 모든 블록의 처리를 완료시킬 수 있을 가능성이 높아진다.

도 17은, 도 15에서 설명한 파이프라인 구성의 개략의 제2 예에 있어서의 인터 예측 처리의 플로차트이다. 도 17에 도시한 처리는, 화면간 예측 처리의 처리 단위인 예측 블록 단위로 반복하여 행해진다. 또, 도 17에 도시한 처리는, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)에 있어서 행해진다. 또한, 이하에서는, 부호화 장치(100)에 포함되는 인터 예측부(126)의 동작을 주로 설명하는데, 복호 장치(200)에 포함되는 인터 예측부(218)의 동작도 같다.

도 17에 도시한 처리는, 도 14에서 설명한 제1 예와 이하의 점이 다르다. 도 17에 도시한 처리에서는, 각각의 방식으로 도출된 최종적인 움직임 벡터가 주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장되는 것이 아니라, 각각의 방식으로 취득한 1개 혹은 복수 개의 MVP를 이용하여 도출된 임시의 움직임 벡터가 주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장된다.

이로써, 후속하는 블록의 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터의 피드백을 처리 플로의 빠른 시점에서 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 도 16에서 설명한 바와 같이 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간을 큰 폭으로 억제할 수 있을 가능성이 높아진다.

주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장하는 임시의 움직임 벡터는 하기와 같이 도출된다.

(1) 노멀 인터 모드에서는, 인터 예측부(126)는, 통상의 움직임 벡터 도출 처리에 의한 최종적인 움직임 벡터를 임시의 움직임 벡터로 결정한다.

(2) 머지 모드에서는, 인터 예측부(126)는, 머지용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP 중 머지 인덱스에 의해서 지정된 MVP(최적 MVP)를 임시의 움직임 벡터로 결정한다.

(3) FRUC 모드에서는, 인터 예측부(126)는, FRUC용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP를 이용하여, 예를 들어 하기의 어느 한 방법을 이용하여 임시의 움직임 벡터를 도출한다. 인터 예측부(126)는, FRUC용 MVP 리스트의 선두에 등록되어 있는 MVP를 임시의 움직임 벡터로 결정한다. 또는, 인터 예측부(126)는, FRUC용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP의 각각을 가장 가까운 참조 픽처의 시간 간격으로 스케일링한다. 인터 예측부(126)는, L0 방향 및 L1 방향의 각각에 대해, 스케일링에 의해 얻어진 복수의 MVP의 평균값 또는 중앙값을 산출하고, 얻어진 움직임 벡터를 임시의 움직임 벡터로 결정한다.

또한, 인터 예측부(126)는, FRUC용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP 중 임시의 움직임 벡터를 참조하여 등록한 MVP를 제외하고, 나머지의 MVP에 대해서 상기 어느 한 방법을 적용함으로써 임시의 움직임 벡터를 도출해도 된다.

또, 도 17에서는, 주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장된 임시의 움직임 벡터는, MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용되는데, 임시의 움직임 벡터는, 예를 들어 루프 필터 처리 등의 다른 처리에 있어서의 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용되어도 된다. 또한, 루프 필터 처리 등의 다른 처리에 있어서, 임시의 움직임 벡터가 아니라, 움직임 보상에 이용되는 최종적인 움직임 벡터가 이용되어도 된다. 구체적으로는, 도 15에 도시한 제3 스테이지에 있어서 최종적인 움직임 벡터가 도출된다. 따라서, 제4 스테이지 이후의 처리에서는, 이 최종적인 움직임 벡터가 이용되어도 된다.

또, 이 처리 플로를 상정한 파이프라인의 구성인 도 15에 도시한 구성에서는, MVP 도출 처리 직후의 타이밍에 주변 참조용 움직임 벡터로서 임시의 움직임 벡터가 피드백되고 있는데, 여기서 설명한 임시의 움직임 벡터와 같은 정보가 취득 가능하면, 그 이외의 타이밍에 임시의 움직임 벡터가 피드백되어도 된다.

또한, 이 처리 플로는 일례이며, 기재되어 있는 처리의 일부를 제외하거나, 기재되어 있지 않은 처리를 추가해도 된다. 예를 들어, 머지 모드에 있어서, 최적 MVP의 주변 탐색 처리를 실시하지 않는 경우는, 임시의 움직임 벡터는, 최종적인 움직임 벡터와 같아도 된다.

또, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)에서는, 처리에 필요해지는 신호를 스트림에 부호화할지, 스트림으로부터 복호화할지의 차이뿐이며, 여기서 설명한 처리 플로는 기본적으로 공통이다.

[인터 예측 처리의 제2 예의 효과]

도 15 내지 도 17을 이용하여 설명한 구성에 의해, 후속하는 블록의 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터의 피드백을 처리 플로의 빠른 시점에서 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 제1 예에서 발생하고 있던 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간이 큰 폭으로 삭감된다. 이로써, 처리 성능이 낮은 복호 장치에서도 1픽처에 할당된 처리 시간 내에 모든 블록의 처리를 완료시킬 수 있을 가능성이 높아진다.

[인터 예측 처리의 제3 예]

도 18은, 복호 장치(200)로 이용되는 파이프라인 구성의 개략의 제3 예를 도시한 도면이다. 도 18에 도시한 제3 예에서는, 도 11에서 설명한 제1 예와는 달리, 복호 장치(200)는, 인터 예측 처리에 있어서의 MVP 도출에서 사용하는 주변의 복호화 완료 블록의 주변 참조용 움직임 벡터로서, 움직임 벡터 도출에 관한 모든 처리를 행한 후의 최종적인 움직임 벡터를 이용하는 것이 아니라, 인터 예측 모드가 FRUC 모드인 경우는 최적 MVP 주변 탐색을 행하기 전의 임시의 움직임 벡터를 이용하여, 인터 예측 모드가 머지 모드인 경우는 DMVR 처리를 행하기 전의 임시의 움직임 벡터를 이용한다.

이와 같이, 후속하는 블록의 복호화 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터로서 임시의 움직임 벡터를 사용함으로써, 피드백 루프의 길이가 비교적 짧아진다. 이로써, 제3 스테이지의 빠른 시점에서 주변 참조용 움직임 벡터를 피드백시킬 수 있다. 따라서, 후속하는 블록의 MVP 도출 처리의 개시 타이밍을 임시의 움직임 벡터가 확정할 때까지 기다리게 할 수 있으면, 제1 예에서는 1개의 긴 스테이지로 해야만 했던 제2 스테이지를, 제2 스테이지 및 제3 스테이지의 2개의 짧은 스테이지로 분할하는 것이 가능해진다.

또한, 이 파이프라인 구성의 개략은 일례이며, 기재되어 있는 처리의 일부를 제외하거나, 기재되어 있지 않은 처리를 추가하거나, 스테이지의 구획 방법을 바꿔도 된다.

도 19는, 도 18에서 설명한 파이프라인 구성의 개략의 제3 예에 있어서의, 각 복호화 대상 블록의 스테이지 처리의 처리 타이밍을 시간열로 도시한 도면이다.

도 19는, 도 13과 마찬가지로, 도 12에 도시한 블록 분할예로 나타낸 부호화 유닛(CU0)부터 부호화 유닛(CU4)까지의 5개의 복호화 대상 블록에 대한 처리 타이밍을 나타낸다. 제1 예에서는 1개의 긴 스테이지였던 제2 스테이지가, 제3 예에서는 제2 스테이지 및 제3 스테이지의 2개의 짧은 스테이지로 분할되어 있다. 여기서, 제2 스테이지는 다른 스테이지보다 짧은 스테이지이다. 이것은 제2 스테이지의 처리가 MVP 도출 및 참조 화상 메모리 전송만으로 처리량이 적기 때문이다. 또한, 여기에서는, 참조 화상 메모리 전송의 속도가 충분히 빠르다고 하는 것을 전제로 하고 있다.

각 스테이지의 처리는, 처리순으로 직전 블록의 같은 스테이지가 종료하는 것을 기다리고 나서 개시된다. 그러나, 제3 예에서는 예외적으로, 제2 스테이지는, 처리순으로 직전 블록의 제3 스테이지에 있어서 임시의 움직임 벡터가 확정된 후의 타이밍에 개시된다. 그로 인해, 예를 들어, 부호화 유닛(CU1)의 제2 스테이지의 처리는, 부호화 유닛(CU0)의 제3 스테이지의 전반의 처리가 종료한 시각(t4)부터 개시되고 있다. 이때, 부호화 유닛(CU0)의 제2 스테이지의 처리 시간이 다른 스테이지에 비해 충분히 짧은 길이이기 때문에, 부호화 유닛(CU1)에서는 제1 스테이지의 처리가 종료하고 나서 대기 시간없이 제2 스테이지의 처리를 개시 가능하다.

한편, 예를 들어 부호화 유닛(CU3)의 제2 스테이지의 처리는, 부호화 유닛(CU2)의 제3 스테이지의 전반의 처리가 종료하고 나서 개시되고 있는데, 부호화 유닛(CU2)의 제2 스테이지의 처리 시간이 다른 스테이지에 비해 충분히 짧은 길이로는 되어 있지 않기 때문에, 약간의 대기 시간의 증가가 발생해 버렸다.

그 결과, 도 16에서 설명한 제2 예와 비교하여, 부호화 유닛(CU4)이 처리되는 시점에서 제1 스테이지와 제2 스테이지 사이에 시각(t8)부터 시각(t9)까지의 대기 시간이 발생한다. 그러나, 도 13에서 설명한 제1 예와 비교하면 큰 폭으로 대기 시간은 삭감되어 있으며, 1픽처의 복호화 처리의 완료 시점에서도, 대기 시간을 포함한 처리 시간이 본래의 처리 시간과 거의 동등해진다. 따라서, 1픽처에 할당된 처리 시간 내에 모든 블록의 처리를 완료시킬 수 있을 가능성이 높아진다.

도 20은, 도 18에서 설명한 파이프라인 구성의 개략의 제3 예에 있어서의 인터 예측 처리의 플로차트이다. 도 20에 도시한 처리는, 화면간 예측 처리의 처리 단위인 예측 블록 단위로 반복하여 행해진다. 또, 도 17에 도시한 처리는, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)에 있어서 행해진다. 또한, 이하에서는, 부호화 장치(100)에 포함되는 인터 예측부(126)의 동작을 주로 설명하는데, 복호 장치(200)에 포함되는 인터 예측부(218)의 동작도 같다.

도 20에 도시한 처리는, 도 14에서 설명한 제1 예와 이하의 점이 다르다. 도 20에 도시한 처리에서는, 각각의 방식으로 도출된 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 이용하는 것이 아니라, 각각의 방식으로 움직임 벡터를 도출하는 처리의 도중의 값인 임시의 움직임 벡터가 주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장된다.

이로써, 후속하는 블록의 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터의 피드백을 처리 플로의 빠른 시점에서 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 도 19에서 설명한 바와 같이 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간을 큰 폭으로 억제할 수 있을 가능성이 높아진다.

주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장하는 임시의 움직임 벡터는 하기와 같이 도출된다.

(1) 노멀 인터 모드에서는, 인터 예측부(126)는, 통상의 움직임 벡터 도출 처리에 의한 최종적인 움직임 벡터를 임시의 움직임 벡터로 결정한다.

(2) 머지 모드에서는, 인터 예측부(126)는, 머지용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP 중 머지 인덱스에 의해서 지정된 MVP(최적 MVP)를 임시의 움직임 벡터로 결정한다.

(3) FRUC 모드에서는, 인터 예측부(126)는, FRUC용 MVP 리스트에서 나타내어지는 복수의 MVP 중, 바이래터럴 매칭 방식 또는 템플릿 매칭 방식을 이용하여 코스트값이 최소라고 판정된 MVP(최적 MVP)를 임시의 움직임 벡터로 결정한다.

또, 도 20에서는, 주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 저장된 움직임 벡터는, MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용되는데, 임시의 움직임 벡터는, 예를 들어 루프 필터 처리 등의 다른 처리에 있어서의 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용되어도 된다. 또한, 루프 필터 처리 등의 다른 처리에 있어서, 임시의 움직임 벡터가 아니라, 움직임 보상에 이용되는 최종적인 움직임 벡터가 이용되어도 된다. 구체적으로는, 도 18에 도시한 제3 스테이지에 있어서 최종적인 움직임 벡터가 도출된다. 따라서, 제4 스테이지 이후의 처리에서는, 이 최종적인 움직임 벡터가 이용되어도 된다.

또, 이 처리 플로를 상정한 파이프라인의 구성인 도 18에 도시한 구성에서는, 최적 MVP 주변 탐색 처리 및 DMVR 처리의 직전의 타이밍에 주변 참조용 움직임 벡터로서 임시의 움직임 벡터가 피드백되고 있는데, 여기서 설명한 임시의 움직임 벡터와 같은 정보가 취득 가능하면, 그 이외의 타이밍에 임시의 움직임 벡터가 피드백되어도 된다.

또한, 이 처리 플로는 일례이며, 기재되어 있는 처리의 일부를 제외하거나, 기재되어 있지 않은 처리를 추가해도 된다. 예를 들어, 머지 모드 또는 FRUC 모드에 있어서, 최적 MVP의 주변 탐색 처리를 실시하지 않는 경우는, 임시의 움직임 벡터는 최종적인 움직임 벡터와 같아도 된다.

또, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)에서는, 처리에 필요해지는 신호를 스트림에 부호화할지, 스트림으로부터 복호화할지의 차이뿐이며, 여기서 설명한 처리 플로는 기본적으로 공통이다.

[인터 예측 처리의 제3 예의 효과]

도 18 내지 도 20을 이용하여 설명한 구성에 의해, 후속하는 블록의 처리에 있어서 MVP를 도출하기 위한 주변 참조용 움직임 벡터의 피드백을 처리 플로의 빠른 시점에서 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 제1 예에서 발생하고 있던 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간이 큰 폭으로 삭감된다. 이로써, 처리 성능이 낮은 복호 장치에서도 1픽처에 할당된 처리 시간 내에 모든 블록의 처리를 완료시킬 수 있을 가능성이 높아진다.

또, 도 17에서 설명한 제2 예와 비교하면, 인터 예측 모드가 FRUC 모드인 경우에, 최적 MVP 판정 처리까지를 행한 움직임 벡터가 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용할 수 있다. 따라서, 보다 신뢰성이 높은 움직임 벡터가 참조 가능해짐으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있을 가능성이 높아진다.

[최종적인 움직임 벡터와 임시의 움직임 벡터를 조합한 주변 참조용 움직임 벡터]

도 17에서 설명한 제2 예 및 도 20에서 설명한 제3 예에 있어서, 주변 참조용 움직임 벡터 메모리에 임시의 움직임 벡터를 저장하는데 더해, 도 14에서 설명한 제1 예와 마찬가지로 최종적인 움직임 벡터도 함께 저장해도 된다.

이로써, 후속하는 블록의 MVP 도출 처리에 있어서, 인터 예측부(126)는, 복수의 주변 참조 블록 중, 최종적인 움직임 벡터를 취득 가능한 블록으로부터는 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득하고, 최종적인 움직임 벡터를 취득할 수 없는 블록으로부터는 임시의 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득하는 것이 가능해진다.

도 21 및 도 22는, 대상 블록의 MVP 도출을 위해서 참조하는 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다. 부호화 유닛(CU4)이 대상 블록이고, 부호화 유닛(CU0)부터 부호화 유닛(CU3)이 이미 처리가 완료되어 있는 공간적 주변 블록이며, 부호화 유닛(CU col)이 이미 처리가 완료되어 있는 별개의 픽처의 동 위치에 속하는 시간적 주변 블록이다.

도 21은, 대상 블록에 대해서 처리순으로 직전 블록으로 최종적인 움직임 벡터를 취득할 수 없는 경우의 예를 도시한 도면이다. 이 예에서는, 인터 예측부(126)는, 부호화 유닛(CU3)에 대해서는 임시의 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득하고, 그 이외의 블록에 대해서는 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득한다. 또한, 부호화 유닛(CU col)은 이미 처리가 완료되어 있는 픽처에 속하는 블록이다. 따라서, 인터 예측부(126)는, 부호화 유닛(CU col)에 대해서는 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득한다.

도 22는, 대상 블록에 대해서 처리순으로 직전의 2개의 블록으로 최종적인 움직임 벡터를 취득할 수 없는 경우의 예를 도시한 도면이다. 이 예에서는, 인터 예측부(126)는, 부호화 유닛(CU2) 및 부호화 유닛(CU3)에 대해서는 임시의 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득하고, 그 이외의 블록에 대해서는 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득한다. 또한, 부호화 유닛(CU col)은 이미 처리가 완료되어 있는 픽처에 속하는 블록이다. 따라서, 인터 예측부(126)는, 부호화 유닛(CU col)에 대해서는 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득한다.

이와 같이, 인터 예측부(126)는, 주변 참조 블록 중, 최종적인 움직임 벡터를 취득 가능한 블록으로부터는 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득함으로써, 모두 임시의 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 취득하는 경우와 비교하여, 보다 신뢰성이 높은 움직임 벡터를 참조하여 MVP 도출이 행해진다. 이로써, 부호화 효율이 향상될 수 있을 가능성이 높아진다.

또한, 인터 예측부(126)는, 대상 블록의 경계가 CTU의 경계인지의 여부에 의해서, 참조 가능해지는 움직임 벡터를 전환해도 된다. 예를 들어, 대상 블록이 CTU의 상측 경계에 인접하지 않는 경우에는, 인터 예측부(126)는, 도 21 및 도 22에서 설명한 바와 같은 방법으로, 대상 블록의 상측에 인접하는 블록에 대해 최종적인 움직임 벡터를 참조할지 임시의 움직임 벡터를 참조할지를 결정한다. 한편, 대상 블록이 CTU의 상측 경계에 인접하는 경우에는, 대상 블록의 상측에 접하는 블록에 대해서는 최종적인 움직임 벡터의 도출이 완료되어 있기 때문에, 인터 예측부(126)는, 항상 최종적인 움직임 벡터를 참조한다. 마찬가지로, 대상 블록이 CTU의 좌측 경계에 인접하는 경우에는, 인터 예측부(126)는, 대상 블록의 좌측에 인접하는 블록에 대해 항상 최종적인 움직임 벡터를 참조한다.

[제1 예와 제2 예와 제3 예의 조합]

도 14에서 설명한 제1 예와 도 17에서 설명한 제2 예와 도 20에서 설명한 제3 예를, 조합한 처리 플로가 이용되어도 된다.

구체적인 일례로서, 예를 들어, 인터 예측부(126)는, 인터 예측 모드가 머지 모드였을 경우는, 제1 예와 같이 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용하고, 인터 예측 모드가 FRUC 모드였을 경우는, 제3 예와 같이 최적 MVP 주변 탐색을 행하기 전의 임시의 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용해도 된다. 머지 모드의 처리는 FRUC 모드의 처리에 비해 처리량이 적기 때문에, 최종적인 움직임 벡터가 확정될 때까지 기다리고 나서, 최종적인 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 피드백시켜도, 후속하는 블록의 처리를, 필요해지는 처리 시간 내에 완료시키는 것이 가능해진다. 따라서, 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간을 축적시키지 않고 처리를 행할 수 있을 가능성이 있다. 또한, 머지 모드의 경우에 의해 신뢰성이 높은 움직임 벡터를 주변 참조용 움직임 벡터로서 사용 가능하게 함으로써, 부호화 효율이 향상될 수 있을 가능성이 높아진다.

[저지연 모드 신호에 의한 전환]

인터 예측부(126)는, 처리 대상 스트림을 저지연 모드로 처리할지의 여부를 판정하고, 처리 대상 스트림을 저지연 모드로 처리하는 경우에, 제2 예 또는 제3 예에서 설명한 바와 같이, MVP 도출 처리에 있어서의 주변 참조용 움직임 벡터로서 임시의 움직임 벡터를 참조하고, 처리 대상 스트림을 저지연 모드로 처리하지 않는 경우에, 제1 예에서 설명한 바와 같이, MVP 도출 처리에 있어서의 주변 참조용 움직임 벡터로서 최종적인 움직임 벡터를 참조해도 된다.

이로써, 저지연 모드에 있어서, 주변 참조용 움직임 벡터를 위한 피드백 루프의 길이가 단축됨으로써, 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간을 큰 폭으로 억제할 수 있을 가능성이 높아진다. 한편, 저지연 모드가 아니었던 경우는, 파이프라인 제어에 있어서의 스테이지의 대기 시간이 발생하는데, 주변 참조용 움직임 벡터로서 신뢰성이 높은 움직임 벡터가 참조 가능해지므로 부호화 효율이 향상될 수 있을 가능성이 높아진다.

부호화 장치(100)는, 저지연 모드로 처리할지의 여부를 나타내는 정보를 생성하고, 생성한 정보를 스트림에 부호화한다. 복호 장치(200)는, 당해 정보를 스트림으로부터 복호화하여 취득하고, 취득한 정보에 의거하여 저지연 모드로 처리할지의 여부를 판정한다. 또한, 당해 정보는, 처리 대상 스트림의 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역에 기술된다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 부호화 대상 픽처의 사이즈에 따라, 저지연 모드로 처리할지의 여부를 전환해도 된다. 예를 들어, 부호화 장치(100)는, 픽처 사이즈가 작은 경우는, 처리하는 블록수가 적어 처리 시간에 여유가 있기 때문에 저지연 모드로 설정하지 않고, 픽처 사이즈가 큰 경우는, 처리하는 블록수가 많아 처리 시간에 여유가 없기 때문에 저지연 모드로 설정한다.

또, 부호화 장치(100)는, 스트림의 송신처의 복호 장치(200)의 처리 능력에 따라, 저지연 모드로 처리할지의 여부를 전환해도 된다. 예를 들어, 부호화 장치(100)는, 복호 장치(200)의 처리 능력이 높은 경우는, 복호 장치(200)에 있어서 일정한 처리 시간에 많은 처리가 가능하기 때문에 저지연 모드로 설정하지 않는다. 한편, 부호화 장치(100)는, 복호 장치(200)의 처리 능력이 낮은 경우는, 일정한 처리 시간에 많은 처리가 불가능하기 때문에 저지연 모드로 설정한다.

또, 부호화 장치(100)는, 부호화 대상 스트림에 할당된 프로파일 또는 레벨 정보에 따라, 저지연 모드로 처리할지의 여부를 전환해도 된다. 예를 들어, 부호화 장치(100)는, 충분한 복호 장치의 처리 능력을 상정한 프로파일 및 레벨이 스트림에 할당되어 있는 경우에는, 저지연 모드로 설정하지 않는다. 한편, 부호화 장치(100)는, 충분하지 않은 복호 장치의 처리 능력을 상정한 프로파일 및 레벨이 스트림에 할당되어 있는 경우에는, 저지연 모드로 설정한다.

또한, 스트림에 부호화하는 저지연 모드로 처리할지의 여부를 나타내는 정보는, 직접적으로 저지연 모드로 처리할지의 여부를 나타내는 정보의 신호가 아니어도 되고, 다른 의미를 갖는 신호로서 부호화되어도 된다. 예를 들어, 저지연 모드로 처리할지의 여부를 나타내는 정보를, 프로파일 및 레벨에 직접 대응 지음으로써, 프로파일 및 레벨을 나타내는 신호만으로 저지연 모드로 처리할지의 여부도 판정할 수 있는 구성으로 해도 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르는 부호화 장치(100)는, 대상 블록을, 복호 장치(200)에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우(예를 들어, 도 17의 S201에서 머지 모드 또는 FRUC 모드), 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고(S203 또는 S205), 도출된 제1 움직임 벡터를 메모리에 저장하며, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고(S204 또는 S207), 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 대상 블록의 예측 화상을 생성한다(S208). 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 도출(S203 또는 S205)에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 복호 장치(200)는, 파이프라인 제어에 있어서, 예를 들어, 주변 블록의 제1 움직임 벡터의 도출 완료 후에, 주변 블록의 제2 움직임 벡터의 도출 완료를 기다리지 않고, 대상 블록의 제1 움직임 벡터의 도출을 개시할 수 있다. 따라서, 주변 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 도출하는 경우에 비해, 복호 장치(200)의 파이프라인 제어에 있어서의 대기 시간을 저감할 수 있으므로, 처리의 지연을 저감할 수 있다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 리스트를 생성하고, (ii) 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터로부터, 대상 블록의 제1 움직임 벡터로 결정한다(예를 들어, 도 17의 S203 또는 S205).

예를 들어, 복호 장치(200)에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 머지 모드이며, 부호화 장치(100)는, 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 제2 움직임 벡터를 도출한다(예를 들어, 도 17의 S204).

예를 들어, 복호 장치(200)로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 부호화 장치(100)는, 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 제2 움직임 벡터를 도출한다(예를 들어, 도 20의 S207).

예를 들어, 복호 장치(200)로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 부호화 장치(100)는, 제2 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터로부터 제3 움직임 벡터(최적 MVP)를 결정하고(예를 들어, 도 17의 S206), (ii) 제3 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 제2 움직임 벡터를 도출한다(예를 들어, 도 17의 S207).

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 결정(예를 들어 도 17의 S205)에서는, 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터의, 예측 방향마다의 평균값 또는 중앙값에 의거하여 제1 움직임 벡터를 도출한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 결정(예를 들어 도 17의 S205)에서는, 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터 중, 예측 움직임 벡터 리스트의 선두에 나타내어지는 예측 움직임 벡터를 제1 움직임 벡터로 결정한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출한다. 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 결정(예를 들어 도 17의 S205)에서는, 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터 중, 제2 움직임 벡터를 이용하여 도출된 예측 움직임 벡터 후보로부터 제1 움직임 벡터를 결정한다. 이것에 의하면, 신뢰성이 높은 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 결정할 수 있으므로, 제1 움직임 벡터의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 경우, 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하고, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우, 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출한다. 이것에 의하면, 부호화 장치(100)는, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우에는, 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 대상 블록에 대한 처리 완료 블록의 위치에 따라, 예측 움직임 벡터의 도출에, 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용할지, 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용할지를 결정한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 처리 완료 블록이, 대상 블록을 포함하는 처리 단위(예를 들어 CTU)와 다른 처리 단위에 속하는 경우, 예측 움직임 벡터의 도출에, 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 복수의 처리 완료 블록 중, 대상 블록에 대해서 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록, 및 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 뒤의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 예측 움직임 벡터를 도출하고, 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여, 예측 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 부호화 장치(100)는, 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, N은 1이다.

예를 들어, 제1 움직임 벡터는, 예측 움직임 벡터의 도출 이외의 다른 처리에서도 참조된다. 예를 들어, 다른 처리는, 루프 필터 처리이다.

예를 들어, 루프 필터 처리에서는, 제2 움직임 벡터가 이용된다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 저지연 모드로 대상 블록을 부호화하는 경우, 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 부호화 장치(100)는, 저지연 모드를 이용할지의 여부에 따라, 적절한 처리를 행할 수 있다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 저지연 모드로 대상 블록을 부호화할지의 여부를 나타내는 정보를, 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역에 부호화한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 대상 블록을 포함하는 대상 픽처의 크기에 따라, 저지연 모드로 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 복호 장치의 처리 능력에 따라, 저지연 모드로 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환한다.

예를 들어, 부호화 장치(100)는, 부호화 대상 스트림에 할당된 프로파일 또는 레벨 정보에 따라, 저지연 모드로 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환한다.

본 실시 형태에 따르는 복호 장치(200)는, 대상 블록을, 복호 장치(200)에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우(예를 들어, 도 17의 S201에서 머지 모드 또는 FRUC 모드), 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고(S203 또는 S205), 도출된 제1 움직임 벡터를 메모리에 저장하며, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고(S204 또는 S207), 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 대상 블록의 예측 화상을 생성한다(S208). 복호 장치(200)는, 제1 움직임 벡터의 도출(S203 또는 S205)에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 복호 장치(200)는, 파이프라인 제어에 있어서, 예를 들어, 주변 블록의 제1 움직임 벡터의 도출 완료 후에, 주변 블록의 제2 움직임 벡터의 도출 완료를 기다리지 않고, 대상 블록의 제1 움직임 벡터의 도출을 개시할 수 있다. 따라서, 주변 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 도출하는 경우에 비해, 복호 장치(200)의 파이프라인 제어에 있어서의 대기 시간을 저감할 수 있으므로, 처리의 지연을 저감할 수 있다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 제1 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 리스트를 생성하고, (ii) 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터로부터, 대상 블록의 제1 움직임 벡터로 결정한다(예를 들어, 도 17의 S203 또는 S205).

예를 들어, 복호 장치(200)에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 머지 모드이며, 복호 장치(200)는, 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 제2 움직임 벡터를 도출한다(예를 들어, 도 17의 S204).

예를 들어, 복호 장치(200)로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 복호 장치(200)는, 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 제2 움직임 벡터를 도출한다(예를 들어, 도 20의 S207).

예를 들어, 복호 장치(200)로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며, 복호 장치(200)는, 제2 움직임 벡터의 도출에서는, (i) 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터로부터 제3 움직임 벡터(최적 MVP)를 결정하고(예를 들어, 도 17의 S206), (ii) 제3 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 제2 움직임 벡터를 도출한다(예를 들어, 도 17의 S207).

예를 들어, 복호 장치(200)는, 제1 움직임 벡터의 결정(예를 들어 도 17의 S205)에서는, 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터의, 예측 방향마다의 평균값 또는 중앙값에 의거하여 제1 움직임 벡터를 도출한다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 제1 움직임 벡터의 결정(예를 들어 도 17의 S205)에서는, 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터 중, 예측 움직임 벡터 리스트의 선두에 나타내어지는 예측 움직임 벡터를 제1 움직임 벡터로 결정한다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출한다. 복호 장치(200)는, 제1 움직임 벡터의 결정(예를 들어 도 17의 S205)에서는, 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 복수의 예측 움직임 벡터 중, 제2 움직임 벡터를 이용하여 도출된 예측 움직임 벡터 후보로부터 제1 움직임 벡터를 결정한다. 이것에 의하면, 신뢰성이 높은 제2 움직임 벡터를 이용하여 제1 움직임 벡터를 결정할 수 있으므로, 제1 움직임 벡터의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 경우, 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하고, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우, 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출한다. 이것에 의하면, 복호 장치(200)는, 처리 완료 블록이, 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우에는, 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 대상 블록에 대한 처리 완료 블록의 위치에 따라, 예측 움직임 벡터의 도출에, 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용할지, 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용할지를 결정한다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 처리 완료 블록이, 대상 블록을 포함하는 처리 단위(예를 들어 CTU)와 다른 처리 단위에 속하는 경우, 예측 움직임 벡터의 도출에, 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용한다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 예측 움직임 벡터 리스트의 생성(예를 들어 도 17의 S203 또는 S205)에서는, 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 복수의 처리 완료 블록 중, 대상 블록에 대해서 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록, 및 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 뒤의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 예측 움직임 벡터를 도출하고, 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여, 예측 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 복호 장치(200)는, 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는 제2 움직임 벡터를 이용함으로써, 예측 움직임 벡터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, N은 1이다.

예를 들어, 제1 움직임 벡터는, 예측 움직임 벡터의 도출 이외의 다른 처리에서도 참조된다.

예를 들어, 다른 처리는, 루프 필터 처리이다.

예를 들어, 루프 필터 처리에서는, 제2 움직임 벡터가 이용된다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 저지연 모드로 대상 블록을 복호하는 경우, 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출한다.

이것에 의하면, 복호 장치(200)는, 저지연 모드를 이용할지의 여부에 따라, 적절한 처리를 행할 수 있다.

예를 들어, 복호 장치(200)는, 저지연 모드로 대상 블록을 복호할지의 여부를 나타내는 정보를, 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역으로부터 복호하고, 당해 정보에 의거하여, 저지연 모드로 대상 블록을 복호할지의 여부를 판정한다.

예를 들어, 도 15에 도시한 바와 같이, 복호 장치(200)의 파이프라인 구조는, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는 제1 스테이지(도 15의 제2 스테이지)와, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는, 제1 스테이지와는 별개의 제2 스테이지(도 15의 제3 스테이지)를 포함한다. 복호 장치(200)는, 대상 블록에 대해서 처리순으로 M개 앞까지의 블록의 제2 스테이지의 처리의 완료를 기다리지 않고, 처리순으로 직전 블록의 제1 스테이지의 처리가 완료한 시점에서, 대상 블록의 제1 스테이지의 처리를 개시한다.

예를 들어, 도 18에 도시한 바와 같이, 복호 장치(200)의 파이프라인 구조는, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는 제1 스테이지(도 18의 제2 스테이지)와, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는, 제1 스테이지와는 별개의 제2 스테이지(도 18의 제3 스테이지)를 포함한다. 복호 장치(200)는, 대상 블록에 대해서 처리순으로 M개 앞까지의 블록의 제2 스테이지의 처리의 완료를 기다리지 않고, 처리순으로 M개 앞의 블록의 제1 움직임 벡터가 도출된 시점에서, 대상 블록의 제1 스테이지의 처리를 개시한다.

예를 들어, M은 1이다.

또, 본 실시 형태에 따르는 부호화 장치(100)는, 화상을 복수의 블록으로 분할하는 분할부(102)와, 상기 화상에 포함되는 참조 픽처를 이용하여 상기 화상에 포함되는 블록을 예측하는 인트라 예측부(124)와, 상기 화상과는 다른 나머지 화상에 포함되는 참조 블록을 이용하여 상기 화상에 포함되는 블록을 예측하는 인터 예측부(126)와, 상기 화상에 포함되는 블록에 필터를 적용하는 루프 필터부(120)와, 상기 인트라 예측부(124) 또는 상기 인터 예측부(126)에 의해 생성된 예측 신호와 원신호의 예측 오차를 변환하여 변환 계수를 생성하는 변환부(106)와, 상기 변환 계수를 양자화하여 양자화 계수를 생성하는 양자화부(108)와, 상기 양자화 계수를 가변 길이 부호화함으로써 부호화 비트 스트림을 생성하는 엔트로피 부호화부(110)를 구비한다. 상기 인터 예측부(126)는, 대상 블록을, 복호 장치(200)에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우(예를 들어, 도 17의 S201에서 머지 모드 또는 FRUC 모드), 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고(S203 또는 S205), 도출된 제1 움직임 벡터를 메모리에 저장하며, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고(S204 또는 S207), 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 대상 블록의 예측 화상을 생성한다(S208). 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출한다.

또, 본 실시 형태에 따르는 복호 장치(200)는, 부호화 비트 스트림을 복호하여 양자화 계수를 출력하는 복호부(엔트로피 복호부(202))와, 상기 양자화 계수를 역양자화하여 변환 계수를 출력하는 역양자화부(204)와, 상기 변환 계수를 역변환하여 예측 오차를 출력하는 역변환부(206)와, 화상에 포함되는 참조 픽처를 이용하여 상기 화상에 포함되는 블록을 예측하는 인트라 예측부(216)와, 상기 화상과는 다른 나머지 화상에 포함되는 참조 블록을 이용하여 상기 화상에 포함되는 블록을 예측하는 인터 예측부(218)와, 상기 화상에 포함되는 블록에 필터를 적용하는 루프 필터부(212)를 구비한다. 상기 인터 예측부(218)는, 대상 블록을, 복호 장치(200)에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우(예를 들어, 도 17의 S201에서 머지 모드 또는 FRUC 모드), 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고(S203 또는 S205), 도출된 제1 움직임 벡터를 메모리에 저장하며, 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고(S204 또는 S207), 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 대상 블록의 예측 화상을 생성한다(S208). 부호화 장치(100)는, 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출한다.

[부호화 장치의 실장예]

도 23은, 실시 형태 1에 따르는 부호화 장치(100)의 실장예를 도시한 블록도이다. 부호화 장치(100)는, 회로(160) 및 메모리(162)를 구비한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 부호화 장치(100)의 복수의 구성 요소는, 도 23에 도시된 회로(160) 및 메모리(162)에 의해서 실장된다.

회로(160)는, 정보 처리를 행하는 회로이며, 메모리(162)에 액세스 가능한 회로이다. 예를 들어, 회로(160)는, 동화상을 부호화하는 전용 또는 범용의 전자 회로이다. 회로(160)는, CPU와 같은 프로세서여도 된다. 또, 회로(160)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 예를 들어, 회로(160)는, 도 1 등에 도시된 부호화 장치(100)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소를 제외한, 복수의 구성 요소의 역할을 완수해도 된다.

메모리(162)는, 회로(160)가 동화상을 부호화하기 위한 정보가 기억되는 전용 또는 범용의 메모리이다. 메모리(162)는, 전자 회로여도 되고, 회로(160)에 접속되어 있어도 된다. 또, 메모리(162)는, 회로(160)에 포함되어 있어도 된다. 또, 메모리(162)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 메모리(162)는, 자기 디스크 또는 광디스크 등이어도 되고, 스토리지 또는 기록 매체 등으로 표현되어도 된다. 또, 메모리(162)는, 불휘발성 메모리여도 되고, 휘발성 메모리여도 된다.

예를 들어, 메모리(162)에는, 부호화되는 동화상이 기억되어도 되고, 부호화 된 동화상에 대응하는 비트열이 기억되어도 된다. 또, 메모리(162)에는, 회로(160)가 동화상을 부호화하기 위한 프로그램이 기억되어 있어도 된다.

또, 예를 들어, 메모리(162)는, 도 1 등에 도시된 부호화 장치(100)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소의 역할을 완수해도 된다. 구체적으로는, 메모리(162)는, 도 1에 도시된 블록 메모리(118) 및 프레임 메모리(122)의 역할을 완수해도 된다. 보다 구체적으로는, 메모리(162)에는, 재구성 완료 블록 및 재구성 완료 픽처 등이 기억되어도 된다.

또한, 부호화 장치(100)에 있어서, 도 1 등에 도시된 복수의 구성 요소 전체가 실장되지 않아도 되고, 상기 서술된 복수의 처리 전체가 행해지지 않아도 된다. 도 1 등에 도시된 복수의 구성 요소의 일부는, 다른 장치에 포함되어 있어도 되고, 상기 서술된 복수의 처리의 일부는, 다른 장치에 의해서 실행되어도 된다. 그리고, 부호화 장치(100)에 있어서, 도 1 등에 도시된 복수의 구성 요소 중 일부가 실장되고, 상기 서술된 복수의 처리의 일부가 행해짐으로써, 움직임 보상이 효율적으로 행해진다.

[복호 장치의 실장예]

도 24는, 실시 형태 1에 따르는 복호 장치(200)의 실장예를 도시한 블록도이다. 복호 장치(200)는, 회로(260) 및 메모리(262)를 구비한다. 예를 들어, 도 10에 도시된 복호 장치(200)의 복수의 구성 요소는, 도 24에 도시된 회로(260) 및 메모리(262)에 의해서 실장된다.

회로(260)는, 정보 처리를 행하는 회로이며, 메모리(262)에 액세스 가능한 회로이다. 예를 들어, 회로(260)는, 동화상을 복호하는 전용 또는 범용의 전자 회로이다. 회로(260)는, CPU와 같은 프로세서여도 된다. 또, 회로(260)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 예를 들어, 회로(260)는, 도 10 등에 도시된 복호 장치(200)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소를 제외한, 복수의 구성 요소의 역할을 완수해도 된다.

메모리(262)는, 회로(260)가 동화상을 복호하기 위한 정보가 기억되는 전용 또는 범용의 메모리이다. 메모리(262)는, 전자 회로여도 되고, 회로(260)에 접속되어 있어도 된다. 또, 메모리(262)는, 회로(260)에 포함되어 있어도 된다. 또, 메모리(262)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 메모리(262)는, 자기 디스크 또는 광디스크 등이어도 되고, 스토리지 또는 기록 매체 등으로 표현되어도 된다. 또, 메모리(262)는, 불휘발성 메모리여도 되고, 휘발성 메모리여도 된다.

예를 들어, 메모리(262)에는, 부호화된 동화상에 대응하는 비트열이 기억되어도 되고, 복호된 비트열에 대응하는 동화상이 기억되어도 된다. 또, 메모리(262)에는, 회로(260)가 동화상을 복호하기 위한 프로그램이 기억되어 있어도 된다.

또, 예를 들어, 메모리(262)는, 도 10 등에 도시된 복호 장치(200)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소의 역할을 완수해도 된다. 구체적으로는, 메모리(262)는, 도 10에 도시된 블록 메모리(210) 및 프레임 메모리(214)의 역할을 완수해도 된다. 보다 구체적으로는, 메모리(262)에는, 재구성 완료 블록 및 재구성 완료 픽처 등이 기억되어도 된다.

또한, 복호 장치(200)에 있어서, 도 10 등에 도시된 복수의 구성 요소 전체가 실장되지 않아도 되고, 상기 서술된 복수의 처리 전체가 행해지지 않아도 된다. 도 10 등에 도시된 복수의 구성 요소의 일부는, 다른 장치에 포함되어 있어도 되고, 상기 서술된 복수의 처리의 일부는, 다른 장치에 의해서 실행되어도 된다. 그리고, 복호 장치(200)에 있어서, 도 10 등에 도시된 복수의 구성 요소 중 일부가 실장되고, 상기 서술된 복수의 처리의 일부가 행해짐으로써, 움직임 보상이 효율적으로 행해진다.

[보충]

또, 본 실시 형태에 있어서의 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 각각, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치로서 이용되어도 되고, 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치로서 이용되어도 된다. 혹은, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 각각, 인터 예측 장치(화면간 예측 장치)로서 이용될 수 있다.

즉, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 각각, 인터 예측부(화면간 예측부)(126) 및 인터 예측부(화면간 예측부)(218)에만 대응하고 있어도 된다. 그리고, 변환부(106) 및 역변환부(206) 등의 다른 구성 요소는, 다른 장치에 포함되어 있어도 된다.

또, 본 실시 형태에 있어서, 각 구성 요소는, 전용의 하드웨어로 구성되거나, 각 구성 요소에 적절한 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 읽어내어 실행함으로써 실현되어도 된다.

구체적으로는, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 각각은, 처리 회로(Processing Circuitry)와, 당해 처리 회로에 전기적으로 접속된, 당해 처리 회로로부터 액세스 가능한 기억 장치(Storage)를 구비하고 있어도 된다. 예를 들어, 처리 회로는 회로(160 또는 260)에 대응하고, 기억 장치는 메모리(162 또는 262)에 대응한다.

처리 회로는, 전용의 하드웨어 및 프로그램 실행부 중 적어도 한쪽을 포함하고, 기억 장치를 이용하여 처리를 실행한다. 또, 기억 장치는, 처리 회로가 프로그램 실행부를 포함하는 경우에는, 당해 프로그램 실행부에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램을 기억한다.

여기서, 본 실시 형태의 부호화 장치(100) 또는 복호 장치(200) 등을 실현하는 소프트웨어는, 다음과 같은 프로그램이다.

또, 각 구성 요소는, 상기 서술한 대로, 회로여도 된다. 이들 회로는, 전체적으로 1개의 회로를 구성해도 되고, 각각 다른 회로여도 된다. 또, 각 구성 요소는, 범용적인 프로세서로 실현되어도 되고, 전용의 프로세서로 실현되어도 된다.

또, 특정의 구성 요소가 실행하는 처리를 별개의 구성 요소가 실행해도 된다. 또, 처리를 실행하는 절차가 변경되어도 되고, 복수의 처리가 병행하여 실행되어도 된다. 또, 부호화 복호 장치가, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)를 구비하고 있어도 된다.

이상, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 양태에 대해서, 실시 형태에 의거하여 설명했는데, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 양태는, 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각해내는 각종 변형을 본 실시 형태에 실시한 것이나, 다른 실시 형태에 있어서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 양태의 범위 내에 포함되어도 된다.

본 양태를 본 개시에 있어서의 다른 양태의 적어도 일부와 조합하여 실시해도 된다. 또, 본 태양의 플로차트에 기재된 일부의 처리, 장치의 일부의 구성, 신택스의 일부 등을 다른 양태와 조합하여 실시해도 된다.

(실시 형태 2)

이상의 각 실시 형태에 있어서, 기능 블록의 각각은, 통상, MPU 및 메모리 등에 의해서 실현 가능하다. 또, 기능 블록의 각각에 의한 처리는, 통상, 프로세서 등의 프로그램 실행부가, ROM 등의 기록 매체에 기록된 소프트웨어(프로그램)를 읽어내어 실행함으로써 실현된다. 당해 소프트웨어는 다운로드 등에 의해 배포되어도 되고, 반도체 메모리 등의 기록 매체에 기록하여 배포되어도 된다. 또한, 각 기능 블록을 하드웨어(전용 회로)에 의해서 실현되는 것도, 당연히 가능하다.

또, 각 실시 형태에 있어서 설명한 처리는, 단일의 장치(시스템)를 이용하여 집중 처리함으로써 실현되어도 되고, 또는, 복수의 장치를 이용하여 분산 처리함으로써 실현되어도 된다. 또, 상기 프로그램을 실행하는 프로세서는, 단수여도 되고, 복수여도 된다. 즉, 집중 처리를 행해도 되고, 또는 분산 처리를 행해도 된다.

본 개시의 양태는, 이상의 실시예에 한정되지 않으며, 여러 가지의 변경이 가능하고, 그들도 본 개시의 양태의 범위 내에 포함된다.

또한 여기서, 상기 각 실시 형태에서 도시한 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법) 또는 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 응용예와 그것을 이용한 시스템을 설명한다. 당해 시스템은, 화상 부호화 방법을 이용한 화상 부호화 장치, 화상 복호 방법을 이용한 화상 복호 장치, 및 양쪽 모두를 구비하는 화상 부호화 복호 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. 시스템에 있어서의 다른 구성에 대해서, 경우에 따라 적절히 변경할 수 있다.

[사용예]

도 25는, 컨텐츠 전송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 도시한 도면이다. 통신 서비스의 제공 에리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex106, ex107, ex108, ex109, ex110)이 설치되어 있다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 인터넷(ex101)에, 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 또는 통신망(ex104), 및 기지국(ex106~ex110)을 통해, 컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 및 스마트폰(ex115) 등의 각 기기가 접속된다. 당해 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 상기 중 어느 하나의 요소를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 고정 무선국인 기지국(ex106~ex110)을 통하지 않고, 각 기기가 전화망 또는 근거리 무선 등을 통해 직접적 또는 간접적으로 서로 접속되어 있어도 된다. 또, 스트리밍 서버(ex103)는, 인터넷(ex101) 등을 통해, 컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 및 스마트폰(ex115) 등의 각 기기와 접속된다. 또, 스트리밍 서버(ex103)는, 위성(ex116)을 통해, 비행기(ex117) 내의 핫 스폿 내의 단말 등과 접속된다.

또한, 기지국(ex106~ex110) 대신에, 무선 액세스 포인트 또는 핫 스폿 등이 이용되어도 된다. 또, 스트리밍 서버(ex103)는, 인터넷(ex101) 또는 인터넷 서비스 프로바이더(ex102)를 통하지 않고 직접 통신망(ex104)과 접속되어도 되고, 위성(ex116)을 통하지 않고 직접 비행기(ex117)와 접속되어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 카메라 등의 정지 화상 촬영, 및 동영상 촬영이 가능한 기기이다. 또, 스마트폰(ex115)은, 일반적으로 2G, 3G, 3.9G, 4G, 그리고 향후는 5G로 불리는 이동 통신 시스템의 방식에 대응한 스마트폰기, 휴대 전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이다.

가전(ex118)은, 냉장고, 또는 가정용 연료 전지 코제네레이션 시스템에 포함되는 기기 등이다.

컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 촬영 기능을 갖는 단말이 기지국(ex106) 등을 통해 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능해진다. 라이브 전송에서는, 단말(컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 스마트폰(ex115), 및 비행기(ex117) 내의 단말 등)은, 사용자가 당해 단말을 이용하여 촬영한 정지 화상 또는 동영상 컨텐츠에 대해 상기 각 실시 형태에서 설명한 부호화 처리를 행하고, 부호화에 의해 얻어진 영상 데이터와, 영상에 대응하는 소리를 부호화한 소리 데이터와, 다중화하여 얻어진 데이터를 스트리밍 서버(ex103)에 송신한다. 즉, 각 단말은, 본 개시의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치로서 기능한다.

한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있었던 클라이언트에 대해 송신된 컨텐츠 데이터를 스트림 전송한다. 클라이언트는, 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한, 컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 스마트폰(ex115), 또는 비행기(ex117) 내의 단말 등이다. 전송된 데이터를 수신한 각 기기는, 수신한 데이터를 복호화 처리하여 재생한다. 즉, 각 기기는, 본 개시의 일 양태에 따른 화상 복호 장치로서 기능한다.

[분산 처리]

또, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버 또는 복수의 컴퓨터이며, 데이터를 분산하여 처리하거나 기록하거나 전송하는 것이어도 된다. 예를 들어, 스트리밍 서버(ex103)는, CDN(Contents Delivery Network)에 의해 실현되고, 전 세계에 분산된 다수의 에지 서버와 에지 서버 간을 연결하는 네트워크에 의해 컨텐츠 전송이 실현되어 있어도 된다. CDN에서는, 클라이언트에 따라 물리적으로 가까운 에지 서버가 동적으로 할당된다. 그리고, 당해 에지 서버에 컨텐츠가 캐시 및 전송됨으로써 지연을 줄일 수 있다. 또, 어떠한 에러가 발생한 경우 또는 트래픽의 증가 등에 의해 통신 상태가 바뀌는 경우에 복수의 에지 서버에서 처리를 분산하거나, 다른 에지 서버로 전송 주체를 전환하거나, 장해가 발생한 네트워크의 부분을 우회하여 전송을 계속할 수 있으므로, 고속 또한 안정된 전송을 실현할 수 있다.

또, 전송 자체의 분산 처리에 그치지 않고, 촬영한 데이터의 부호화 처리를 각 단말에서 행해도 되고, 서버측에서 행해도 되며, 서로 분담하여 행해도 된다. 일례로서, 일반적으로 부호화 처리에서는, 처리 루프가 2번 행해진다. 첫 번째의 루프에서 프레임 또는 신(scene) 단위에서의 화상의 복잡함, 또는, 부호량이 검출된다. 또, 두 번째의 루프에서는 화질을 유지하여 부호화 효율을 향상시키는 처리가 행해진다. 예를 들어, 단말이 첫 번째의 부호화 처리를 행하고, 컨텐츠를 수취한 서버측이 두 번째의 부호화 처리를 행함으로써, 각 단말에서의 처리 부하를 줄이면서도 컨텐츠의 질과 효율을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 거의 실시간으로 수신하여 복호하는 요구가 있으면, 단말이 행한 첫 번째의 부호화 완료 데이터를 다른 단말에서 수신하여 재생할 수도 있으므로, 보다 유연한 실시간 전송도 가능해진다.

다른 예로서, 카메라(ex113) 등은, 화상으로부터 특징량 추출을 행하고, 특징량에 관한 데이터를 메타데이터로서 압축하여 서버에 송신한다. 서버는, 예를 들어 특징량으로부터 오브젝트의 중요성을 판단하여 양자화 정밀도를 전환하는 등, 화상의 의미에 따른 압축을 행한다. 특징량 데이터는 서버에서의 재차 압축시의 움직임 벡터 예측의 정밀도 및 효율 향상에 특히 유효하다. 또, 단말에서 VLC(가변 길이 부호화) 등의 간이적인 부호화를 행하고, 서버에서 CABAC(콘텍스트 적응형 2치 산술 부호화 방식) 등 처리 부하가 큰 부호화를 행해도 된다.

또 다른 예로서, 스타디움, 쇼핑몰, 또는 공장 등에 있어서는, 복수의 단말에 의해 거의 동일한 신이 촬영된 복수의 영상 데이터가 존재하는 경우가 있다. 이 경우에는, 촬영을 행한 복수의 단말과, 필요에 따라 촬영을 하고 있지 않은 다른 단말 및 서버를 이용하여, 예를 들어 GOP(Group of Picture) 단위, 픽처 단위, 또는 픽처를 분할한 타일 단위 등으로 부호화 처리를 각각 할당하여 분산 처리를 행한다. 이로써, 지연을 줄이고, 보다 실시간성을 실현할 수 있다.

또, 복수의 영상 데이터는 거의 동일 신이기 때문에, 각 단말에서 촬영된 영상 데이터를 서로 참조할 수 있도록, 서버에서 관리 및/또는 지시를 해도 된다. 또는, 각 단말로부터의 부호화 완료 데이터를, 서버가 수신하여 복수의 데이터 사이에서 참조 관계를 변경, 또는 픽처 자체를 보정 혹은 교체하여 다시 부호화해도 된다. 이로써, 하나 하나의 데이터의 질과 효율을 높인 스트림을 생성할 수 있다.

또, 서버는, 영상 데이터의 부호화 방식을 변경하는 트랜스 코드를 행한 후에 영상 데이터를 전송해도 된다. 예를 들어, 서버는, MPEG계의 부호화 방식을 VP계로 변환해도 되고, H.264를 H.265로 변환해도 된다.

이와 같이, 부호화 처리는, 단말, 또는 1개 이상의 서버에 의해 행하는 것이 가능하다. 따라서, 이하에서는, 처리를 행하는 주체로서 「서버」 또는 「단말」 등의 기재를 이용하는데, 서버에서 행해지는 처리의 일부 또는 전체가 단말에서 행해져도 되고, 단말에서 행해지는 처리의 일부 또는 전체가 서버에서 행해져도 된다. 또, 이들에 관해서는, 복호 처리에 대해서도 같다.

[3D, 멀티 앵글]

최근에는, 서로 거의 동기한 복수의 카메라(ex113) 및/또는 스마트폰(ex115) 등의 단말에 의해 촬영된 다른 신, 또는, 동일 신을 다른 앵글로부터 촬영한 화상 혹은 영상을 통합하여 이용하는 경우도 증가하고 있다. 각 단말에서 촬영한 영상은, 별도 취득한 단말 간의 상대적인 위치 관계, 또는, 영상에 포함되는 특징점이 일치하는 영역 등에 의거하여 통합된다.

서버는, 2차원의 동화상을 부호화할 뿐만 아니라, 동화상의 신 해석 등에 의거하여 자동적으로, 또는, 사용자가 지정한 시각에 있어서, 정지 화상을 부호화하여, 수신 단말에 송신해도 된다. 서버는, 또한, 촬영 단말 간의 상대적인 위치 관계를 취득할 수 있는 경우에는, 2차원의 동화상뿐만 아니라, 동일 신이 다른 앵글로부터 촬영된 영상에 의거하여, 당해 신의 3차원 형상을 생성할 수 있다. 또한, 서버는, 포인트 클라우드 등에 의해 생성된 3차원의 데이터를 별도 부호화해도 되고, 3차원 데이터를 이용하여 인물 또는 오브젝트를 인식 혹은 추적한 결과에 의거하여, 수신 단말에 송신하는 영상을, 복수의 단말에서 촬영한 영상으로부터 선택, 또는, 재구성하여 생성해도 된다.

이와 같이 하여, 사용자는, 각 촬영 단말에 대응하는 각 영상을 임의로 선택하여 신을 즐길 수도 있고, 복수 화상 또는 영상을 이용하여 재구성된 3차원 데이터로부터 임의 시점(視點)의 영상을 잘라낸 컨텐츠를 즐길 수도 있다. 또한, 영상과 마찬가지로 소리도 복수의 상이한 앵글로부터 수음(收音)되고, 서버는, 영상에 맞추어 특정 앵글 또는 공간으로부터의 소리를 영상과 다중화하여 송신해도 된다.

또, 최근에는 Virtual Reality(VR) 및 Augmented Reality(AR) 등, 현실 세계와 가상 세계를 대응지은 컨텐츠도 보급되어 오고 있다. VR의 화상의 경우, 서버는, 우안용 및 좌안용의 시점 화상을 각각 작성하여, Multi-View Coding(MVC) 등에 의해 각 시점 영상 사이에서 참조를 허용하는 부호화를 행해도 되고, 서로 참조하지 않고 개별 스트림으로서 부호화해도 된다. 개별 스트림의 복호시에는, 사용자의 시점에 따라 가상적인 3차원 공간이 재현되도록 서로 동기시켜 재생하면 된다.

AR의 화상의 경우에는, 서버는, 현실 공간의 카메라 정보에, 가상 공간 상의 가상 물체 정보를, 3차원적 위치 또는 사용자의 시점의 움직임에 의거하여 중첩한다. 복호 장치는, 가상 물체 정보 및 3차원 데이터를 취득 또는 유지하며, 사용자의 시점의 움직임에 따라 2차원 화상을 생성하고, 매끄럽게 연결함으로써 중첩 데이터를 작성해도 된다. 또는, 복호 장치는 가상 물체 정보의 의뢰에 더하여 사용자의 시점의 움직임을 서버에 송신하고, 서버는, 서버에 유지되는 3차원 데이터로부터 수신한 시점의 움직임에 맞추어 중첩 데이터를 작성하고, 중첩 데이터를 부호화하여 복호 장치에 전송해도 된다. 또한, 중첩 데이터는, RGB 이외에 투과도를 나타내는 α값을 가지며, 서버는, 3차원 데이터로부터 작성된 오브젝트 이외의 부분의 α값이 0 등으로 설정되고, 당해 부분이 투과하는 상태로, 부호화해도 된다. 혹은, 서버는, 크로마키와 같이 소정 값의 RGB값을 배경으로 설정하고, 오브젝트 이외의 부분은 배경색으로 한 데이터를 생성해도 된다.

마찬가지로 전송된 데이터의 복호 처리는 클라이언트인 각 단말에서 행해도, 서버측에서 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다. 일례로서, 어떤 단말이, 일단 서버에 수신 리퀘스트를 보내고, 그 리퀘스트에 따른 컨텐츠를 다른 단말에서 수신하여 복호 처리를 행하여, 디스플레이를 갖는 장치에 복호 완료된 신호가 송신되어도 된다. 통신 가능한 단말 자체의 성능에 상관없이 처리를 분산하여 적절한 컨텐츠를 선택함으로써 화질이 좋은 데이터를 재생할 수 있다. 또, 다른 예로서 큰 사이즈의 화상 데이터를 TV 등으로 수신하면서, 감상자의 개인 단말에 픽처가 분할된 타일 등 일부의 영역이 복호되어 표시되어도 된다. 이로써, 전체 상(像)을 공유화하면서, 자신의 담당 분야 또는 보다 상세하게 확인하고 싶은 영역을 수중에서 확인할 수 있다.

또 향후에는, 옥내외에 관계없이 근거리, 중거리, 또는 장거리의 무선 통신이 복수 사용 가능한 상황하에서, MPEG-DASH 등의 전송 시스템 규격을 이용하여, 접속 중의 통신에 대해 적절한 데이터를 전환하면서 심리스로 컨텐츠를 수신하는 것이 예상된다. 이로써, 사용자는, 자신의 단말뿐만 아니라 옥내외에 설치된 디스플레이 등의 복호 장치 또는 표시 장치를 자유롭게 선택하면서 실시간으로 전환된다. 또, 자신의 위치 정보 등에 의거하여, 복호하는 단말 및 표시하는 단말을 전환하면서 복호를 행할 수 있다. 이로써, 목적지로의 이동 중에, 표시 가능한 디바이스가 매설된 인근 건물의 벽면 또는 지면의 일부에 지도 정보를 표시시키면서 이동하는 것도 가능해진다. 또, 부호화 데이터가 수신 단말로부터 단시간에 액세스할 수 있는 서버에 캐시되어 있거나, 또는, 컨텐츠·딜리버리·서비스에 있어서의 에지 서버에 카피되어 있는 등의, 네트워크 상에서의 부호화 데이터로의 액세스 용이성에 의거하여, 수신 데이터의 비트 레이트를 전환하는 것도 가능하다.

[스케일러블 부호화]

컨텐츠의 전환에 관하여, 도 26에 도시한, 상기 각 실시 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법을 응용하여 압축 부호화된 스케일러블한 스트림을 이용하여 설명한다. 서버는, 개별의 스트림으로서 내용은 같으며 질이 다른 스트림을 복수 가지고 있어도 상관없으나, 도시하는 바와 같이 레이어로 나누어 부호화를 행함으로써 실현되는 시간적/공간적 스케일러블한 스트림의 특징을 살려, 컨텐츠를 전환하는 구성이어도 된다. 즉, 복호측이 성능과 같은 내적 요인과 통신 대역의 상태 등의 외적 요인에 따라 어느 레이어까지 복호할지를 결정함으로써, 복호측은, 저해상도의 컨텐츠와 고해상도의 컨텐츠를 자유롭게 전환하여 복호할 수 있다. 예를 들어 이동 중에 스마트폰(ex115)으로 시청하고 있었던 영상을 계속해서, 귀가 후에 인터넷 TV 등의 기기로 시청하고 싶은 경우에는, 당해 기기는, 같은 스트림을 다른 레이어까지 복호하면 되므로, 서버측의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 상기와 같이, 레이어마다 픽처가 부호화되어 있고, 베이스 레이어의 상위에 인핸스먼트 레이어가 존재하는 스케일러빌리티를 실현하는 구성 이외에, 인핸스먼트 레이어가 화상의 통계 정보 등에 의거하는 메타 정보를 포함하고, 복호측이, 메타 정보에 의거하여 베이스 레이어의 픽처를 초해상함으로써 고화질화된 컨텐츠를 생성해도 된다. 초해상이란, 동일 해상도에 있어서의 SN비의 향상, 및, 해상도의 확대 중 어느 것이어도 된다. 메타 정보는, 초해상 처리에 이용하는 선형 혹은 비선형의 필터 계수를 특정하기 위한 정보, 또는, 초해상 처리에 이용하는 필터 처리, 기계 학습 혹은 최소 이승 연산에 있어서의 파라미터값을 특정하는 정보 등을 포함한다.

또는, 화상 내의 오브젝트 등의 의미에 따라 픽처가 타일 등으로 분할되어 있고, 복호측이, 복호하는 타일을 선택함으로써 일부의 영역만을 복호하는 구성이어도 된다. 또, 오브젝트의 속성(인물, 자동차, 볼 등)과 영상 내의 위치(동일 화상에 있어서의 좌표 위치 등)를 메타 정보로서 저장함으로써, 복호측은, 메타 정보에 의거하여 원하는 오브젝트의 위치를 특정하고, 그 오브젝트를 포함하는 타일을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 27에 도시한 바와 같이, 메타 정보는, HEVC에 있어서의 SEI 메세지 등 화소 데이터와는 다른 데이터 저장 구조를 이용하여 저장된다. 이 메타 정보는, 예를 들어, 메인 오브젝트의 위치, 사이즈, 또는 색채 등을 나타낸다.

또, 스트림, 시퀀스 또는 랜덤 액세스 단위 등, 복수의 픽처로 구성되는 단위로 메타 정보가 저장되어도 된다. 이로써, 복호측은, 특정 인물이 영상 내에 출현하는 시각 등을 취득할 수 있으며, 픽처 단위의 정보와 합침으로써, 오브젝트가 존재하는 픽처, 및, 픽처 내에서의 오브젝트의 위치를 특정할 수 있다.

[Web 페이지의 최적화]

도 28은, 컴퓨터(ex111) 등에 있어서의 web 페이지의 표시 화면예를 도시한 도면이다. 도 29는, 스마트폰(ex115) 등에 있어서의 web 페이지의 표시 화면예를 도시한 도면이다. 도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이 web 페이지가, 화상 컨텐츠로의 링크인 링크 화상을 복수 포함하는 경우가 있으며, 열람하는 디바이스에 의해서 그 보이는 방법은 다르다. 화면 상에 복수의 링크 화상이 보이는 경우에는, 사용자가 명시적으로 링크 화상을 선택할 때까지, 또는 화면의 중앙 부근에 링크 화상이 가까워지거나 혹은 링크 화상의 전체가 화면 내에 들어갈 때까지는, 표시 장치(복호 장치)는, 링크 화상으로서 각 컨텐츠가 갖는 정지 화상 또는 I 픽처를 표시하거나, 복수의 정지 화상 또는 I 픽처 등으로 gif 애니메이션과 같은 영상을 표시하거나, 베이스 레이어만 수신하여 영상을 복호 및 표시한다.

사용자에 의해 링크 화상이 선택된 경우, 표시 장치는, 베이스 레이어를 최우선으로 하여 복호한다. 또한, web 페이지를 구성하는 HTML에 스케일러블한 컨텐츠인 것을 나타내는 정보가 있으면, 표시 장치는, 인핸스먼트 레이어까지 복호해도 된다. 또, 실시간성을 담보하기 위해, 선택되기 전 또는 통신 대역이 매우 열악한 경우에는, 표시 장치는, 전방 참조의 픽처(I 픽처, P 픽처, 전방 참조만의 B 픽처)만을 복호 및 표시함으로써, 선두 픽처의 복호 시각과 표시 시각 사이의 지연(컨텐츠의 복호 개시부터 표시 개시까지의 지연)을 저감할 수 있다. 또, 표시 장치는, 픽처의 참조 관계를 일부러 무시하고 모든 B 픽처 및 P 픽처를 전방 참조로 하여 거칠게 복호하고, 시간이 지나 수신한 픽처가 증가함에 따라 정상의 복호를 행해도 된다.

[자동 주행]

또, 자동차의 자동 주행 또는 주행 지원을 위해 2차원 또는 3차원의 지도 정보 등의 정지 화상 또는 영상 데이터를 송수신하는 경우, 수신 단말은, 1개 이상의 레이어에 속하는 화상 데이터에 더하여, 메타 정보로서 기후 또는 공사의 정보 등도 수신하고, 이들을 대응지어 복호해도 된다. 또한, 메타 정보는, 레이어에 속해도 되고, 단순히 화상 데이터와 다중화되어도 된다.

이 경우, 수신 단말을 포함하는 자동차, 드론 또는 비행기 등이 이동하기 때문에, 수신 단말은, 당해 수신 단말의 위치 정보를 수신 요구시에 송신함으로써, 기지국(ex106~ex110)을 전환하면서 심리스인 수신 및 복호를 실현할 수 있다. 또, 수신 단말은, 사용자의 선택, 사용자의 상황 또는 통신 대역 상태에 따라, 메타 정보를 어느 정도 수신할지, 또는 지도 정보를 어느 정도 갱신해 갈지를 동적으로 전환하는 것이 가능해진다.

이상과 같이 하여, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 사용자가 송신한 부호화된 정보를 실시간으로 클라이언트가 수신하여 복호하고, 재생할 수 있다.

[개인 컨텐츠의 전송]

또, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 영상 전송 업자에 의한 고화질이며 장시간의 컨텐츠뿐만 아니라, 개인에 의한 저화질이며 단시간의 컨텐츠의 유니캐스트, 또는 멀티캐스트 전송이 가능하다. 또, 이러한 개인의 컨텐츠는 향후에도 증가해 갈 것으로 생각된다. 개인 컨텐츠를 보다 우수한 컨텐츠로 하기 위해서, 서버는, 편집 처리를 행하고 나서 부호화 처리를 행해도 된다. 이는 예를 들어, 이하와 같은 구성으로 실현할 수 있다.

촬영시에 실시간 또는 축적하여 촬영 후에, 서버는, 원화상 또는 부호화 완료 데이터로부터 촬영 에러, 신 탐색, 의미의 해석, 및 오브젝트 검출 등의 인식 처리를 행한다. 그리고, 서버는, 인식 결과에 의거하여 수동 또는 자동으로, 핀트 어긋남 또는 손떨림 등을 보정하거나, 명도가 다른 픽처에 비해 낮거나 또는 초점이 맞지 않는 신 등의 중요성이 낮은 신을 삭제하거나, 오브젝트의 에지를 강조하거나, 색조를 변화시키는 등의 편집을 행한다. 서버는, 편집 결과에 의거하여 편집 후의 데이터를 부호화한다. 또 촬영 시각이 너무 길면 시청률이 낮아지는 것도 알려져 있으며, 서버는, 촬영 시간에 따라 특정 시간 범위 내의 컨텐츠가 되도록 상기와 같이 중요성이 낮은 신뿐만 아니라 움직임이 적은 신 등을, 화상 처리 결과에 의거하여 자동으로 클립해도 된다. 또는, 서버는, 신의 의미 해석의 결과에 의거하여 다이제스트를 생성하여 부호화해도 된다.

또한, 개인 컨텐츠에는, 그대로는 저작권, 저작자 인격권, 또는 초상권 등의 침해가 되는 것이 찍혀 있는 케이스도 있고, 공유하는 범위가 의도한 범위를 초과해 버리는 등 개인에게 있어서 문제인 경우도 있다. 따라서, 예를 들어, 서버는, 화면의 주변부의 사람의 얼굴, 또는 집안 등을 일부러 초점이 맞지 않는 화상으로 변경하여 부호화해도 된다. 또, 서버는, 부호화 대상 화상 내에, 미리 등록한 인물과는 다른 인물의 얼굴이 찍혀 있는지의 여부를 인식하여, 찍혀 있는 경우에는, 얼굴 부분에 모자이크를 하는 등의 처리를 행해도 된다. 또는, 부호화의 전처리 또는 후처리로서, 저작권 등의 관점으로부터 사용자가 화상을 가공하고 싶은 인물 또는 배경 영역을 지정하고, 서버는, 지정된 영역을 별개의 영상으로 치환하거나, 또는 초점을 흐리는 등의 처리를 행하는 것도 가능하다. 인물이면, 동화상에 있어서 인물을 트래킹하면서, 얼굴 부분의 영상을 치환할 수 있다.

또, 데이터량이 작은 개인 컨텐츠의 시청은 실시간성의 요구가 강하기 때문에, 대역폭에 따라 다르지만, 복호 장치는, 우선 베이스 레이어를 최우선으로 수신하여 복호 및 재생을 행한다. 복호 장치는, 이 사이에 인핸스먼트 레이어를 수신하고, 재생이 루프되는 경우 등 2회 이상 재생되는 경우에, 인핸스먼트 레이어도 포함시켜 고화질의 영상을 재생해도 된다. 이와 같이 스케일러블한 부호화가 행해지고 있는 스트림이면, 미선택시 또는 보기 시작한 단계에서는 거친 동영상이지만, 서서히 스트림이 스마트해져 화상이 좋아지는 체험을 제공할 수 있다. 스케일러블 부호화 이외에도, 1회째에 재생되는 거친 스트림과, 1회째의 동영상을 참조하여 부호화되는 2회째의 스트림이 1개의 스트림으로서 구성되어 있어도 같은 체험을 제공할 수 있다.

[그 외의 사용예]

또, 이들 부호화 또는 복호 처리는, 일반적으로 각 단말이 갖는 LSI(ex500)에 있어서 처리된다. LSI(ex500)는, 원 칩이어도 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화 또는 복호용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 어떠한 기록 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 또는 하드 디스크 등)에 장착하고, 그 소프트웨어를 이용하여 부호화 또는 복호 처리를 행해도 된다. 또한, 스마트폰(ex115)이 카메라가 달린 경우에는, 그 카메라로 취득한 동영상 데이터를 송신해도 된다. 이때의 동영상 데이터는 스마트폰(ex115)이 갖는 LSI(ex500)로 부호화 처리된 데이터이다.

또한, LSI(ex500)는, 어플리케이션 소프트를 다운로드하여 액티베이트하는 구성이어도 된다. 이 경우, 단말은, 우선, 당해 단말이 컨텐츠의 부호화 방식에 대응하고 있는지, 또는, 특정 서비스의 실행 능력을 갖는지를 판정한다. 단말이 컨텐츠의 부호화 방식에 대응하고 있지 않은 경우, 또는, 특정 서비스의 실행 능력을 갖지 않은 경우, 단말은, 코덱 또는 어플리케이션 소프트를 다운로드하고, 그 후, 컨텐츠 취득 및 재생한다.

또, 인터넷(ex101)을 통한 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에 한하지 않고, 디지털 방송용 시스템에도 상기 각 실시 형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호 장치) 중 어느 하나를 장착할 수 있다. 위성 등을 이용하여 방송용 전파에 영상과 소리가 다중화된 다중화 데이터를 실어 송수신하기 때문에, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 유니캐스트가 용이한 구성에 대해 멀티캐스트에 적합하다는 차이가 있으나 부호화 처리 및 복호 처리에 관해서는 같은 응용이 가능하다.

[하드웨어 구성]

도 30은, 스마트폰(ex115)을 도시한 도면이다. 또, 도 31은, 스마트폰(ex115)의 구성예를 도시한 도면이다. 스마트폰(ex115)은, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex450)와, 영상 및 정지 화상을 촬영하는 것이 가능한 카메라부(ex465)와, 카메라부(ex465)에서 촬상한 영상, 및 안테나(ex450)에서 수신한 영상 등이 복호된 데이터를 표시하는 표시부(ex458)를 구비한다. 스마트폰(ex115)은, 또한, 터치 패널 등인 조작부(ex466)와, 음성 또는 음향을 출력하기 위한 스피커 등인 음성 출력부(ex457)와, 음성을 입력하기 위한 마이크 등인 음성 입력부(ex456)와, 촬영한 영상 혹은 정지 화상, 녹음한 음성, 수신한 영상 혹은 정지 화상, 메일 등의 부호화된 데이터, 또는, 복호화된 데이터를 보존 가능한 메모리부(ex467)와, 사용자를 특정하고, 네트워크를 비롯하여 각종 데이터로의 액세스의 인증을 하기 위한 SIM(ex468)과의 인터페이스부인 슬롯부(ex464)를 구비한다. 또한, 메모리부(ex467) 대신에 외장 메모리가 이용되어도 된다.

또, 표시부(ex458) 및 조작부(ex466) 등을 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex460)와, 전원 회로부(ex461), 조작 입력 제어부(ex462), 영상 신호 처리부(ex455), 카메라 인터페이스부(ex463), 디스플레이 제어부(ex459), 변조/복조부(ex452), 다중/분리부(ex453), 음성 신호 처리부(ex454), 슬롯부(ex464), 및 메모리부(ex467)가 버스(ex470)를 통해 접속되어 있다.

전원 회로부(ex461)는, 사용자의 조작에 의해 전원 키가 온 상태가 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 스마트폰(ex115)을 동작 가능한 상태로 기동한다.

스마트폰(ex115)은, CPU, ROM 및 RAM 등을 갖는 주제어부(ex460)의 제어에 의거하여, 통화 및 데이터 통신 등의 처리를 행한다. 통화시에는, 음성 입력부(ex456)에서 수음한 음성 신호를 음성 신호 처리부(ex454)에서 디지털 음성 신호로 변환하고, 이것을 변조/복조부(ex452)에서 스펙트럼 확산 처리하며, 송신/수신부(ex451)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 후에 안테나(ex450)를 통해 송신한다. 또 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하고, 변조/복조부(ex452)에서 스펙트럼 역확산 처리하며, 음성 신호 처리부(ex454)에서 아날로그 음성 신호로 변환한 후, 이것을 음성 출력부(ex457)로부터 출력한다. 데이터 통신 모드시는, 본체부의 조작부(ex466) 등의 조작에 의해 텍스트, 정지 화상, 또는 영상 데이터가 조작 입력 제어부(ex462)를 통해 주제어부(ex460)에 송출되고, 마찬가지로 송수신 처리가 행해진다. 데이터 통신 모드시에 영상, 정지 화상, 또는 영상과 음성을 송신하는 경우, 영상 신호 처리부(ex455)는, 메모리부(ex467)에 보존되어 있는 영상 신호 또는 카메라부(ex465)로부터 입력된 영상 신호를 상기 각 실시 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 의해 압축 부호화하고, 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex453)에 송출한다. 또, 음성 신호 처리부(ex454)는, 영상 또는 정지 화상 등을 카메라부(ex465)에서 촬상 중에 음성 입력부(ex456)에서 수음한 음성 신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex453)에 송출한다. 다중/분리부(ex453)는, 부호화 완료 영상 데이터와 부호화 완료 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하고, 변조/복조부(변조/복조 회로부)(ex452), 및 송신/수신부(ex451)에서 변조 처리 및 변환 처리를 실시하여 안테나(ex450)를 통해 송신한다.

전자 메일 또는 채팅에 첨부된 영상, 또는 웹페이지 등에 링크된 영상을 수신했을 경우, 안테나(ex450)를 통해 수신된 다중화 데이터를 복호하기 위해서, 다중/분리부(ex453)는, 다중화 데이터를 분리함으로써, 다중화 데이터를 영상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누고, 동기 버스(ex470)를 통해 부호화된 영상 데이터를 영상 신호 처리부(ex455)에 공급함과 더불어, 부호화된 음성 데이터를 음성 신호 처리부(ex454)에 공급한다. 영상 신호 처리부(ex455)는, 상기 각 실시 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 대응한 동화상 복호화 방법에 의해 영상 신호를 복호하고, 디스플레이 제어부(ex459)를 통해 표시부(ex458)로부터, 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상 또는 정지 화상이 표시된다. 또 음성 신호 처리부(ex454)는, 음성 신호를 복호하고, 음성 출력부(ex457)로부터 음성이 출력된다. 또한 실시간 스트리밍이 보급되어 있으므로, 사용자의 상황에 따라서는 음성의 재생이 사회적으로 적합하지 않은 경우도 일어날 수 있다. 그로 인해, 초기값으로는, 음성 신호는 재생하지 않고 영상 데이터만을 재생하는 구성이 바람직하다. 사용자가 영상 데이터를 클릭하는 등 조작을 행한 경우에만 음성을 동기하여 재생해도 된다.

또 여기서는 스마트폰(ex115)을 예로 설명했는데, 단말로는 부호화기 및 복호화기를 양쪽 모두 갖는 송수신형 단말 외에, 부호화기만을 갖는 송신 단말, 및, 복호화기만을 갖는 수신 단말과 같은 3가지의 실장 형식을 생각할 수 있다. 또한, 디지털 방송용 시스템에 있어서, 영상 데이터에 음성 데이터 등이 다중화된 다중화 데이터를 수신 또는 송신하는 것으로서 설명했는데, 다중화 데이터에는, 음성 데이터 이외에 영상에 관련하는 문자 데이터 등이 다중화되어도 되고, 다중화 데이터가 아닌 영상 데이터 자체가 수신 또는 송신되어도 된다.

또한, CPU를 포함하는 주제어부(ex460)가 부호화 또는 복호 처리를 제어하는 것으로서 설명했는데, 단말은 GPU를 구비하는 경우도 많다. 따라서, CPU와 GPU에서 공통화된 메모리, 또는 공통으로 사용할 수 있도록 어드레스가 관리되어 있는 메모리에 의해, GPU의 성능을 살려 넓은 영역을 일괄적으로 처리하는 구성이어도 된다. 이로써 부호화 시간을 단축할 수 있고, 실시간성을 확보하여, 저지연을 실현할 수 있다. 특히 움직임 탐색, 디블록 필터, SAO(Sample Adaptive Offset), 및 변환·양자화의 처리를, CPU가 아니라, GPU에서 픽처 등의 단위로 일괄적으로 행하면 효율적이다.

본 양태를 본 개시에 있어서의 다른 양태의 적어도 일부와 조합하여 실시해도 된다. 또, 본 양태의 플로차트에 기재된 일부의 처리, 장치의 일부의 구성, 신택스의 일부 등을 다른 양태와 조합하여 실시해도 된다.

산업상의 이용 가능성

본 개시는, 예를 들어, 텔레비전 수상기, 디지털 비디오 레코더, 자동차 내비게이션, 휴대 전화, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, TV 회의 시스템, 또는, 전자 미러 등에 이용 가능하다.

100 부호화 장치
102 분할부
104 감산부
106 변환부
108 양자화부
110 엔트로피 부호화부
112, 204 역양자화부
114, 206 역변환부
116, 208 가산부
118, 210 블록 메모리
120, 212 루프 필터부
122, 214 프레임 메모리
124, 216 인트라 예측부
126, 218 인터 예측부
128, 220 예측 제어부
160, 260 회로
162, 262 메모리
200 복호 장치
202 엔트로피 복호부

Claims (42)

1. 회로와,
   메모리를 구비하고,
   상기 회로는, 상기 메모리를 이용하여,
   대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우,
   상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고,
   도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며,
   상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고,
   상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며,
   상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는,
   (i) 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 리스트를 생성하고,
   (ii) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터로 결정하는, 부호화 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 머지 모드이며,
   상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며,
   상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며,
   상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는,
   (i) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터 제3 움직임 벡터를 결정하고,
   (ii) 상기 제3 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터의, 예측 방향마다의 평균값 또는 중앙값에 의거하여 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 선두에 나타내어지는 예측 움직임 벡터를 상기 제1 움직임 벡터로 결정하는, 부호화 장치.
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고,
   상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 도출된 예측 움직임 벡터 후보로부터 상기 제1 움직임 벡터를 결정하는, 부호화 장치.
9. 청구항 2에 있어서,
   상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는,
   상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고,
   상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하며,
   상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
10. 청구항 2에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는,
    상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고,
    상기 대상 블록에 대한 상기 처리 완료 블록의 위치에 따라, 상기 예측 움직임 벡터의 도출에, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용할지, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용할지를 결정하는, 부호화 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는,
    상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 복수의 처리 완료 블록 중, 상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록, 및 상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 뒤의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출하고,
    상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 N은 1인, 부호화 장치.
13. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 움직임 벡터는, 상기 예측 움직임 벡터의 도출 이외의 다른 처리에서도 참조되는, 부호화 장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 다른 처리는 루프 필터 처리인, 부호화 장치.
15. 청구항 2에 있어서,
    루프 필터 처리에서는 상기 제2 움직임 벡터가 이용되는, 부호화 장치.
16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화하는 경우, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 장치.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 나타내는 정보를, 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역에 부호화하는, 부호화 장치.
18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 대상 블록을 포함하는 대상 픽처의 크기에 따라, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환하는, 부호화 장치.
19. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    복호 장치의 처리 능력에 따라, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환하는, 부호화 장치.
20. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    부호화 대상 스트림에 할당된 프로파일 또는 레벨 정보에 따라, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 부호화할지의 여부를 전환하는, 부호화 장치.
21. 복호 장치로서,
    회로와,
    메모리를 구비하고,
    상기 회로는, 상기 메모리를 이용하여,
    대상 블록을, 상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 복호하는 경우,
    상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고,
    도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며,
    상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고,
    상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며,
    상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는,
    (i) 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 복수의 예측 움직임 벡터를 나타내는 예측 움직임 벡터 리스트를 생성하고,
    (ii) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터로 결정하는, 복호 장치.
23. 청구항 22에 있어서,
    상기 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 머지 모드이며,
    상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
24. 청구항 22에 있어서,
    상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며,
    상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 제1 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
25. 청구항 22에 있어서,
    상기 복호 장치로 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드는 FRUC 모드이며,
    상기 제2 움직임 벡터의 도출에서는,
    (i) 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터로부터 제3 움직임 벡터를 결정하고,
    (ii) 상기 제3 움직임 벡터의 주변에 대해서 움직임 탐색 처리를 행함으로써 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
26. 청구항 25에 있어서,
    상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터의, 예측 방향마다의 평균값 또는 중앙값에 의거하여 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
27. 청구항 25에 있어서,
    상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 예측 움직임 벡터 리스트의 선두에 나타내어지는 예측 움직임 벡터를 상기 제1 움직임 벡터로 결정하는, 복호 장치.
28. 청구항 25에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는, 상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고,
    상기 제1 움직임 벡터의 결정에서는, 상기 예측 움직임 벡터 리스트에서 나타내어지는 상기 복수의 예측 움직임 벡터 중, 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 도출된 예측 움직임 벡터 후보로부터 상기 제1 움직임 벡터를 결정하는, 복호 장치.
29. 청구항 22에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는,
    상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고,
    상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하며,
    상기 처리 완료 블록이, 상기 대상 블록과 다른 픽처에 속하는 경우, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
30. 청구항 22에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는,
    상기 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터 또는 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 복수의 예측 움직임 벡터의 각각을 도출하고,
    상기 대상 블록에 대한 상기 처리 완료 블록의 위치에 따라, 상기 예측 움직임 벡터의 도출에, 상기 처리 완료 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 이용할지, 상기 처리 완료 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 이용할지를 결정하는, 복호 장치.
31. 청구항 30에 있어서,
    상기 예측 움직임 벡터 리스트의 생성에서는,
    상기 대상 블록과 같은 픽처에 속하는 복수의 처리 완료 블록 중, 상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록, 및 상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 뒤의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출하고,
    상기 처리순으로 N개 앞의 처리 완료 블록보다 처리순으로 앞의 처리 완료 블록에 대해서는, 당해 처리 완료 블록의 제2 움직임 벡터를 이용하여, 상기 예측 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
32. 청구항 31에 있어서,
    상기 N은 1인, 복호 장치.
33. 청구항 22에 있어서,
    상기 제1 움직임 벡터는, 상기 예측 움직임 벡터의 도출 이외의 다른 처리에서도 참조되는, 복호 장치.
34. 청구항 33에 있어서,
    상기 다른 처리는 루프 필터 처리인, 복호 장치.
35. 청구항 22에 있어서,
    루프 필터 처리에서는 상기 제2 움직임 벡터가 이용되는, 복호 장치.
36. 청구항 21 내지 청구항 35 중 어느 한 항에 있어서,
    저지연 모드로 상기 대상 블록을 복호하는 경우, 상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 상기 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 복호 장치.
37. 청구항 36에 있어서,
    상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 복호할지의 여부를 나타내는 정보를, 시퀀스 헤더 영역, 픽처 헤더 영역, 슬라이스 헤더 영역 또는 보조 정보 영역으로부터 복호하고, 상기 정보에 의거하여, 상기 저지연 모드로 상기 대상 블록을 복호할지의 여부를 판정하는, 복호 장치.
38. 청구항 21 내지 청구항 37 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복호 장치의 파이프라인 구조는, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는 제1 스테이지와, 상기 대상 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는, 상기 제1 스테이지와는 별개의 제2 스테이지를 포함하고,
    상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 M개 앞까지의 블록의 상기 제2 스테이지의 처리의 완료를 기다리지 않고, 처리순으로 직전 블록의 상기 제1 스테이지의 처리가 완료한 시점에서, 상기 대상 블록의 상기 제1 스테이지의 처리를 개시하는, 복호 장치.
39. 청구항 21 내지 청구항 37 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복호 장치의 파이프라인 구조는, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는 제1 스테이지와, 상기 대상 블록의 상기 제2 움직임 벡터를 도출하는 처리를 실시하는, 상기 제1 스테이지와는 별개의 제2 스테이지를 포함하고,
    상기 대상 블록에 대해서 처리순으로 M개 앞까지의 블록의 상기 제2 스테이지의 처리의 완료를 기다리지 않고, 처리순으로 M개 앞의 블록의 상기 제1 움직임 벡터가 도출된 시점에서, 상기 대상 블록의 상기 제1 스테이지의 처리를 개시하는, 복호 장치.
40. 청구항 38 또는 청구항 39에 있어서,
    상기 M은 1인, 복호 장치.
41. 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 부호화하는 경우,
    상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고,
    도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며,
    상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고,
    상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며,
    상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 부호화 방법.
42. 대상 블록을, 복호 장치에 있어서 움직임 탐색을 행하는 인터 예측 모드로 복호하는 경우,
    상기 대상 블록의 제1 움직임 벡터를 도출하고,
    도출된 상기 제1 움직임 벡터를 상기 메모리에 저장하며,
    상기 대상 블록의 제2 움직임 벡터를 도출하고,
    상기 제2 움직임 벡터를 이용한 움직임 보상에 의해 상기 대상 블록의 예측 화상을 생성하며,
    상기 제1 움직임 벡터의 도출에서는, 처리 완료된 블록의 제1 움직임 벡터를 이용하여, 상기 대상 블록의 상기 제1 움직임 벡터를 도출하는, 복호 방법.

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