TWI581610B - 動態圖像編碼方法、動態圖像解碼方法、動態圖像編碼裝置、動態圖像解碼裝置、及動態圖像編碼解碼裝置 - Google Patents

動態圖像編碼方法、動態圖像解碼方法、動態圖像編碼裝置、動態圖像解碼裝置、及動態圖像編碼解碼裝置 Download PDF

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Toshiyasu Sugio
Kyoko Tanikawa
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Description

動態圖像編碼方法、動態圖像解碼方法、動態圖像編碼裝置、動態圖像解碼裝置、及動態圖像編碼解碼裝置 發明領域
本發明係有關於一種動態圖像編碼方法及動態圖像編碼裝置裝置、動態圖像解碼方法及動態圖像解碼裝置、及動態圖像編碼解碼裝置，動態圖像編碼方法及動態圖像編碼裝置係為了依每一區塊將圖像進行編碼，而將表示編碼對象區塊之轉換係數是否存在的旗標進行編碼，動態圖像解碼方法及動態圖像解碼裝置係將已編碼之表示轉換係數是否存在的旗標進行解碼。
發明背景
包含透過網際網路的視訊會議、數位視訊播放、及影像內容的串流，例如用於隨選視訊類型服務之應用程式的數量正不斷地上升，而這些應用程式仰賴影像資訊的發送。影像資料在發送或記錄時，相當流量的資料通過有限頻寬之習知傳輸路徑而發送，或者記憶於有限資料容量之習知記憶媒體。為了將影像資訊發送及記憶於習知之傳輸通道及記憶媒體，壓縮或削減數位資料的流量係不可欠缺的。
對此，為了壓縮影像資料，開發了複數影像編碼規格。此般影像編碼規格例如以H.26x表示的ITU-T規格、及以MPEG-x表示的ISO(國際標準化組織)/IEC(國際電工委員會)規格。現今，最新且最先進的影像編碼規格係以H. 264/MPEG-4 AVC表示的規格(參照非專利文獻1)。
構成該等規格大致基礎的編碼方法係根據預測編碼，其包含由以下(a)~(d)表示之主要步驟。(a)為了以區塊層次將影像框分別進行資料壓縮，將影像框分割為像素的區塊。(b)從已預先編碼的影像資料對各個區塊進行預測，藉此將時間及空間之冗餘性加以特定。(c)從影像資料刪減預測資料，藉此除去已特定之冗餘性。(d)根據傅立葉轉換、量化、及熵(Entropy)編碼，將殘餘的資料(殘差區塊)加以壓縮。
習知技術文獻 非專利文獻
非專利文獻1：ITU-T Recommendation H. 264 「Advanced video coding for generic audiovisual services」, 2010年3月
非專利文獻2：JCT-VC “WD3：Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding”, JCTVC-E603, March 2011.
發明概要
近年來，伴隨著動態圖像的高精緻化等，更進一步提升編碼效率為一大需求。
對此，本發明之目的為提供一種編碼效率高的動態圖像編碼方法、動態圖像編碼裝置、動態圖像解碼方法、動態圖像解碼裝置、及動態圖像編碼解碼裝置。
本發明之一形態的動態圖像編碼方法，係將動態圖像訊號依每第1處理單位進行編碼的方法。具體而言，動態圖像編碼方法包含：轉換、量化步驟，其係包含有如下之處理：依每第2處理單位，將空間區域之前述動態圖像訊號轉換成頻率區域之係數的處理，且前述第2處理單位係於前述第1處理單位中含有1個以上者；與將前述頻率區域之係數進行量化的處理；及算術編碼步驟，其係將亮度CBF旗標進行算術編碼，該亮度CBF旗標係表示於已執行前述轉換、量化步驟之前述第2處理單位是否包含有量化係數者。並且，在前述算術編碼步驟中，因應前述第1及第2處理單位之大小是否相同、以及前述第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於算術編碼的機率表。
又，本發明不僅能實現為如上述編碼方法或解碼方法，亦能實現為使此般編碼方法或解碼方法所包含之各步驟執行於電腦的程式。並且，此般程式當然可透過CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等非暫時性記錄媒體或網際網路等傳輸媒體來傳送。
依據本發明，可有效率地將亮度CBF旗標進行算術編碼及算術解碼。
圖式簡單說明
第1圖係顯示包含本發明之第1實施形態之亮度CBF旗標解碼部的解碼裝置的機能構成的區塊圖。
第2圖係顯示本發明之亮度CBF解碼部101之動作流程之一例的流程圖。
第3圖係用以說明本發明之第1實施形態之亮度CBF解碼部101之細部的示意圖。
第4圖係顯示本發明之第1實施形態之動態圖像解碼裝置之構成之一例的區塊圖。
第5A圖係用於本實施形態之算術解碼的Table(表格)1000、且與第28A圖之Table0000對應的表。
第5B圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1001、且與第28B圖之Table0001對應的表。
第5C圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1002、且與第28C圖之Table0002對應的表。
第5D圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1003、且與第28D圖之Table0003對應的表。
第6圖係針對取得號碼ctxIdxInc的方法進行說明的圖，該號碼ctxIdxInc係用以導出相對於本發明第1實施形態之亮度CBF旗標的機率者。
第7圖係顯示本發明之第2實施形態之亮度CBF旗標編碼部之動作流程之一例的流程圖。
第8圖係顯示本發明之第2實施形態之圖像編碼裝置之構成之一例的區塊圖。
第9圖係將內容傳送服務加以實現的內容供給系統的整體構成圖。
第10圖係數位播放用系統的整體構成圖。
第11圖係顯示電視機之構成例的區塊圖。
第12圖係顯示於光碟(即記錄媒體)進行資訊之讀取寫入的資訊再生/記錄部的構成例的區塊圖。
第13圖係顯示光碟(即記錄媒體)的構造例的圖。
第14A圖係顯示行動電話之一例的圖。
第14B圖係顯示行動電話之構成例的區塊圖。
第15圖係顯示多工資料之構成的圖。
第16圖係各串流如何於多工資料進行多工的示意圖。
第17圖係更詳細地表示視訊串流如何儲存於PES(Packetized Elementarty Stream)封包列的圖。
第18圖係顯示多工資料之TS封包(輸送封包)與原始封包的構造的圖。
第19圖係顯示PMT(Program Map Table：節目映射表)之資料構成的圖。
第20圖係顯示多工資料資訊之內部構成的圖。
第21圖係顯示串流屬性資訊之內部構成的圖。
第22圖係顯示將影像資料進行識別之步驟的圖。
第23圖係顯示實現各實施形態之動態圖像編碼方法及動態圖像解碼方法之積體電路的構成例的區塊圖。
第24圖係顯示切換驅動頻率之構成的圖。
第25圖係顯示將影像資料進行識別，切換驅動頻率之步驟的圖。
第26圖係顯示使影像資料之規格與驅動頻率對應的對照表的一例的圖。
第27A圖係顯示將訊號處理部之模組共有化的構成的一例的圖。
第27B圖係顯示將訊號處理部之模組共有化的構成的其他例的圖。
第28A圖係顯示切片型態SliceType、與ctxIdx之號碼間的對應的圖，ctxIdx係與為了進行算術編碼及算術解碼所需要的機率值相對應者。
第28B圖係用以定義：於第28A圖所示之ctxIdx號碼0~11、與為了決定初期機率所需要之資訊(m,n)的組合的表。
第28C圖係表示偏移值ctxIdxOffset的分配的表，而偏移值ctxIdxOffset定義：根據切片型態，前頭的ctxIdx會改變一事。
第28D圖係表示：對於表示從二值訊號列之前頭的順序的號碼binIdx，如何分配ctxIdx的表。
第29A圖係表示取得訊號ctxIdxInc的方法的圖，訊號ctxIdxInc係用以導出相對於包含有HEVC中之亮度CBF旗標之旗標的ctxIdx號碼者。
第29B圖係表示亮度CBF旗標的ctxIdxInc的決定方法的圖。
第30圖係顯示習知之上下文適應性的算術解碼處理的流程的圖。
第31圖係顯示習知之旁路處理用的算術解碼處理的流程的圖。
第32圖係用以詳細地說明在第30圖之步驟SC08所示的正規化處理(RenormD)的流程圖。
用以實施發明之形態 (構成本發明之基礎的知識)
於上述(d)步驟中，現今的影像編碼規格及現今正探討中的影像編碼規格，係將表示在經傅立葉轉換、量化後之殘差區塊內是否具有資訊的旗標進行編碼，藉此，可更削減資訊量。具體而言，將可識別量化後之殘差區塊內有無係數的旗標進行可變長度編碼。
又，在現今進行標準化作業之稱為HEVC的規格候補(參照非專利文獻2)中，係將該識別旗標稱為CBF，而相對亮度訊號之上述識別旗標稱為亮度CBF旗標cbf_luma。知悉可變長度編碼具有稍後所述之以算術編碼為基礎的編碼方式(CABAC)，於HEVC中，使用於第28A圖~第29B圖所示之方法而定義的參數，來進行編碼。
第28A圖~第28D圖係表示資訊定義的資訊群，該資訊定義係用以在HEVC中的亮度CBF旗標編碼。首先，第28A圖所示之Table0000中，顯示了稱為切片型態SliceType之切片的種類(I/P/B)、與ctxIdx之號碼間的對應，ctxIdx係與為了進行算術編碼及算術解碼所需要的機率值對應者。此顯示了：例如在I切片的情況下，用於亮度CBF旗標之編碼及解碼的ctxIdx號碼有0~3，4種類。同樣地顯示：P切片的情況下有4~7，4種類；而B切片的情況下則有8~11，4種類。
接著，第28B圖所示之Table0001係用以定義於Table0000所示之ctxIdx號碼0~11、與為了決定初期機率所需要之資訊(m,n)的組合的表。又，有關使用(m,n)導出初期機率的方法係使用非專利文獻1或非專利文獻2所記載之方法。
接著，第28C圖所示之Table0002係表示偏移值ctxIdxOffset的分配的表，偏移值ctxIdxOffset定義：根據前述之切片型態，前頭的ctxIdx會改變(例中係0、4、8)一事。
接著，第28D圖所示之Table0003係表示：對於表示從二值訊號列之前頭的順序的號碼binIdx，如何分配ctxIdx的表，因為實際上在進行算術編碼及算術解碼時，係依每二值訊號列(bin：二進位制)分配ctxIdx。即，將最初的二值訊號列的最初位元設為binIdx=0，接下來定義為1、2。又，亮度CBF旗標係表示“0”或“1”的旗標，因此，只在binIdx=0時定義。然後，在9.3.3.1.1.1節所定義的方法，表示了ctxIdx號碼係使用0、1、2、3任一個一事，與因應切片型態給予0、4、8之偏移值一事。又，表中的na係表示不存在的記號。
又，針對9.3.3.1.1節的內容，使用第29A圖及第29B圖詳細地說明。第29A圖所示之B01係從非專利文獻2摘錄的部分，其表示取得訊號ctxIdxInc的方法，訊號ctxIdxInc係用以導出相對於包含有HEVC中之亮度CBF旗標之旗標的ctxIdx號碼者。
首先，9.3.3.1.1揭示：包含亮度CBF旗標的旗標係使用鄰接之區塊的結果來進行算術編碼。接著，在9.3.3.1.1之部 分中，針對根據位於包含編碼對象之旗標的區塊之上的區塊結果、與位於左邊的區塊結果而導出一事，詳細地描述。又，針對亮度CBF旗標，如第29B圖所示之Table9-50顯示：根據左區塊的亮度CBF旗標、與上區塊的亮度CBF旗標，如下般決定ctxIdxInc。
首先，左區塊的亮度CBF旗標為0(或者不存在)，且上區塊的亮度CBF旗標為0(或者不存在)時，將編碼對象的亮度CBF旗標的ctxIdxInc的號碼設為0(第1例)。又，左區塊的亮度CBF旗標為1，且上區塊的亮度CBF旗標為0(或者不存在)時，將編碼對象的亮度CBF旗標的ctxIdxInc的號碼設為1(第2例)。又，左區塊的亮度CBF旗標為0(或者不存在)，且上區塊的亮度CBF旗標為1時，將編碼對象的亮度CBF旗標的ctxIdxInc的號碼設為2(第3例)。又，左區塊的亮度CBF旗標為1，且上區塊的亮度CBF旗標為1時，將編碼對象的亮度CBF旗標的ctxIdxInc的號碼設為3(第4例)。
依此，因應周圍的亮度CBF旗標的值，切換用以導出機率值的ctxIdxInc，該機率值係用以使用在編碼對象的亮度CBF旗標的算術編碼及算術解碼。
接著，針對前述識別旗標(CBF)等之可變長度編碼作說明。在H.264中，作為可變長度編碼方法之一，有上下文適應性的二進制算術編碼(CABAC：Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)。針對該CABAC，使用第30圖~第32圖於以下說明。
第30圖係顯示前述習知之上下文適應性的算術解碼處 理的流程的圖。又，該圖示係從非專利文獻1所摘錄者，除非有特別地說明，否則如同非專利文獻1之記載所述。
在算術解碼處理中，首先，輸入根據訊號種類別而決定的上下文(ctxIdx)。
接著，從表示現階段之算術解碼裝置內之狀態的參數codIRange，算出所導出的值qCodIRangeIdx，取得與ctxIdx對應的狀態值，即pStateIdx值。然後，以該二個值來參照表(rangeTableLPS)，藉此取得codIRangeLPS。又，該codIRangeLPS係表示成為參數的值，該參數係表示：相對表示算術解碼裝置內之狀態的第1參數codIRange，LPS(指示符號(symbol)0或1其中之一發生機率較低的符號)發生時算術解碼裝置內的狀態。又，將現在的codIRange減去前述codIRangeLPS的值放入codIRange(步驟SC01)。
接著，比較所算出的codIRange、與表示算術解碼裝置內之狀態的第2參數codIOffset(步驟SC02)。然後，codIOffset與codIRange相等，或大於codIRange時(在SC02為是)，判斷LPS的符號已發生，將異於valMPS(MPS<指示符號0或1其中之一發生機率較高的符號>的具體值(0或1))的值(valMPM=1時為0，valMPM=0時為1)設定為解碼輸出值，即binVal。
又，將減掉codIRange的值設定為表示算術解碼裝置內之狀態的第2參數codIOffset。更進一步，由於LPS已發生，因此，將在步驟SC01所算出的codIRangeLPS的值設定為表示算術解碼裝置內之狀態的第1參數codIRange(步驟SC03)。
又，在此，與前述ctxIdx對應的狀態值，即pStateIdx值為0時(在SC05為是)，為了表示LPS的機率超過MPS的機率的情況，更換valMPM(valMPM=1時為0，valMPM=0時為1)(步驟SC06)。另一方面，pStateIdx值為0時(在SC05為否)，根據LPS已發生時的轉換表transIdxLPS，將pStateIdx更新(步驟SC07)。
又，codIOffset很小時(在SC02為否)，判斷MPS的符號已發生，將valMPS設定為解碼輸出值，即binVal，根據MPS已發生時的轉換表格transIdxMPS，將pStateIdx值更新(步驟SC04)。
最後，進行正規化處理(RenormD)(步驟SC08)，結束算術解碼處理。
依此，在上下文適應性算術解碼處理中，使2值符號的發生機率，即符號發生機率，與上下文索引具對應關係，且保持複數，因應條件(參照例如鄰接區塊的值)而切換，因此必須維持處理的順序。
第31圖係顯示前述習知之旁路處理用的算術解碼處理的流程的圖。又，該圖示係從非專利文獻1所摘錄者，除非有特別地說明，否則如同非專利文獻1之記載所述。
首先，將表示現階段之算術解碼裝置內之狀態的第2參數codIOffset左移(2倍)，並從位元串流讀出1位元，若該讀出位元係1的話，再加上1，若係0的話，維持原來(2倍)的值(SD01)。
接著，codIOffset與表示算術解碼裝置內之狀態的第1 參數codIRange相同、或者大於表示算術解碼裝置內之狀態的第1參數codIRange時(在SD02為是)，將“1”設定為解碼輸出值，即binVal，且將減掉codIRange的值設定為codIOffset(步驟SD03)。另一方面，codIOffset小於表示算術解碼裝置內之狀態的第1參數codIRange時(在SD02為否)，將“0”設定為解碼輸出值，即binVal(步驟SD04)。
第32圖係用以詳細地說明在第30圖之步驟SC08所示的正規化處理(RenormD)的流程圖。該圖示係從非專利文獻1所摘錄者，除非有特別地說明，否則如同非專利文獻1之記載所述。
於算術解碼處理中表示算術解碼裝置內之狀態的第1參數codIRange，變得小於0x100(16進：256(10進))時(在步驟SE01為是)，將codIRange左移(2倍)，將表示算術解碼裝置內之狀態的第2參數codIOffset左移(2倍)，並從位元串流讀出1位元，若該讀出位元係1的話，再加上1，若係0的話，維持原來(2倍)的值(SE02)。該處理於最後codIRange變為256以上的階段(在步驟SE01為否)結束。
藉由進行上述處理，進行算術解碼。
然而，一直以來，為了進行亮度CBF旗標的算術編碼及算術解碼，必須根據鄰接於上側及左側之區塊的結果，將機率值改變。因此，為了進行算術編碼及算術解碼，必須預先記錄鄰接於左側及上側之區塊的亮度CBF旗標的結果。因此，輸入影像的解析度大時，具有必須預先準備龐大的記憶體來用以預先保存亮度CBF旗標之結果的課題。
為了解決上述課題，本發明之一形態的動態圖像編碼方法，係將動態圖像訊號依每第1處理單位進行編碼的方法。具體而言，動態圖像編碼方法包含：轉換、量化步驟，其係包含有如下之處理：依每第2處理單位，將空間區域之前述動態圖像訊號轉換成頻率區域之係數的處理，且前述第2處理單位係於前述第1處理單位中含有1個以上者；與將前述頻率區域之係數進行量化的處理；及算術編碼步驟，其係將亮度CBF旗標進行算術編碼，該亮度CBF旗標係表示於已執行前述轉換、量化步驟之前述第2處理單位是否包含有量化係數者。並且，在前述算術編碼步驟中，因應前述第1及第2處理單位之大小是否相同、以及前述第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於算術編碼的機率表。
依據上述構成，可不依靠周邊區塊的亮度CBF旗標的值，來決定用以將亮度CBF旗標進行算術編碼的機率值，因此，即使大幅地削減保持亮度CBF旗標的記憶體容量，仍可維持高編碼效率。
更進一步，在前述算術編碼步驟中，因應前述第1處理單位所屬之切片的種類別，來決定用於算術編碼的機率表。
作為一例，前述第1處理單位亦可係編碼區塊。又，前述第2處理單位亦可係轉換區塊。
又，前述動態圖像編碼方法亦可係切換依據第1規格的編碼處理、依據第2規格的編碼處理，依據前述第1規格的編碼處理，係執行前述轉換、量化步驟、與前述算術編碼 步驟，更進一步，將表示編碼處理之規格的識別符進行編碼。
本發明之一形態的動態圖像解碼方法，係將已編碼之動態圖像訊號依每第1處理單位進行解碼的方法。具體而言，動態圖像解碼方法包含以下步驟：算術解碼步驟，其係將亮度CBF旗標進行算術解碼，該亮度CBF旗標係表示於前述第1處理單位中含有1個以上的第2處理單位是否包含有量化係數者；及復原步驟，其係在前述算術解碼步驟已解碼之前述亮度CBF旗標表示於前述第2處理單位包含有量化係數時，使用該第2處理單位的量化係數，將動態圖像訊號復原。並且，在前述算術解碼步驟中，因應前述第1及第2處理單位之大小是否相同、以及前述第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於算術編碼的機率表。
更進一步，在前述算術解碼步驟中，因應前述第1處理單位所屬之切片的種類別，來決定用於算術解碼的機率表。
作為一例，前述第1處理單位亦可係編碼區塊，前述第2處理單位亦可係轉換區塊。
又，前述動態圖像解碼方法亦可係因應包含於編碼訊號、表示第1規格或第2規格的識別符，切換依據前述第1規格的解碼處理、依據前述第2規格的解碼處理，且前述識別符表示第1規格時，依據前述第1規格的解碼處理，係進行前述算術解碼步驟、與前述復原步驟。
本發明之一形態的動態圖像編碼裝置，係將動態圖像訊號依每第1處理單位進行編碼。具體而言，動態圖像編碼 裝置具有：轉換、量化部，其係包含有如下之處理：依每第2處理單位，將空間區域之前述動態圖像訊號轉換成頻率區域之係數的處理，且前述第2處理單位係於前述第1處理單位中含有1個以上者；與將前述頻率區域之係數進行量化的處理；及算術編碼部，其係將亮度CBF旗標進行算術編碼，該亮度CBF旗標係表示於前述轉換、量化部已處理之前述第2處理單位是否包含有量化係數者。並且，前述算術編碼部係因應前述第1及第2處理單位之大小是否相同、以及前述第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於算術編碼的機率表。
本發明之一形態的動態圖像解碼裝置，係將已編碼之動態圖像訊號依每第1處理單位進行解碼。具體而言，動態圖像解碼裝置具有：算術解碼部，其係將亮度CBF旗標進行算術解碼，該亮度CBF旗標係表示於前述第1處理單位中含有1個以上的第2處理單位是否包含有量化係數者；及復原部，其係在前述算術解碼部已處理之前述亮度CBF旗標表示於前述第2處理單位包含有量化係數時，使用該第2處理單位的量化係數，將動態圖像訊號復原。並且，前述算術解碼部係因應前述第1及第2處理單位之大小是否相同、以及前述第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於算術解碼的機率表。
本發明之一形態的動態圖像編碼解碼裝置，係具有上述記載之動態圖像編碼裝置、與上述記載之動態圖像解碼裝置。
又，該些整體或具體的態樣亦可藉由系統、方法、積體電路、電腦程式或記錄媒體來實現，亦可藉由系統、方法、積體電路、電腦程式及記錄媒體的任意組合來實現。
以下，針對本發明之實施形態，使用圖示詳細地說明。又，在以下說明的實施形態皆表示本發明之較佳一具體例。即，在以下的實施形態所表之數值、形狀、材料、構成元件、構成元件之配置位置及連接狀態、步驟、步驟之順序等為本發明之一例，非為限定本發明的主旨。本發明係根據請求範圍之記載而限定。因此，以下的實施形態之構成元件中，未記載於表示本發明之最上位概念的獨立請求項的構成元件，非為為了達成本發明之課題所必須的，而係為了說明更適宜之形態而記載。
(第1實施形態)
第1實施形態之動態圖像解碼裝置係將已編碼之動態圖像訊號依每第1處理單位進行解碼。因此，動態圖像解碼裝置具有：算術解碼部，其係將亮度CBF旗標進行算術解碼，該亮度CBF旗標係表示於第1處理單位中含有1個以上的第2處理單位是否包含有量化係數者；及復原部，其係在算術解碼部已解碼的亮度CBF旗標表示於第2處理單位含有量化係數時，使用該第2處理單位的量化係數，將動態圖像訊號復原。
並且，算術解碼部因應第1及第2處理單位之大小是否相同、以及第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於亮度CBF旗標之算術解碼的機率表。算術解碼部 更可因應第1處理單位所屬之切片的種類別(I slice/P slice/B slice)，來決定用於算術解碼的機率表。又，「決定機率表」可換句話說為，例如「切換上下文」。
輸入至動態圖像解碼裝置的動態圖像係由複數的圖片所構成。又，圖片分割為複數切片。並且，切片係依稍後所述之每處理單位進行編碼及解碼。處理單位有編碼單位(CU)、預測單位(PU)、與轉換單位(TU)。CU係由最大128×128像素所形成的區塊，相當於習知的巨集塊的單位。PU係畫面間預測的基本單位。TU係直交轉換的基本單位，該TU的大小與CU相同，或小於CU。以下，有時將編碼單位標記為編碼區塊，轉換單位標記為轉換區塊。
本實施形態之第1處理單位例如係編碼區塊(CU)。又，本實施形態之第2處理單位例如係轉換區塊(TU)。並且，亮度CBF旗標一一存在於各轉換區塊，表示於該轉換區塊內是否存在量化係數。又，「於轉換區塊內是否存在量化係數」可換句話說為，應進行編碼的量化係數是否存在。更可換換句話說為，於轉換區塊內是否存在非零的係數(值不為零的係數)。
第1圖係顯示包含本發明之第1實施形態之亮度CBF旗標解碼部的解碼裝置的機能構成的區塊圖。
如第1圖所示，本實施形態之解碼裝置100具有：亮度CBF解碼部101、控制部102、開關103、殘差係數解碼部104、殘差訊號復原部105、與加算部106。該解碼裝置100從解碼位置資訊POS、與取得的位元串流BS，將亮度CBF 旗標復原，從預測圖像訊號PRED將解碼圖像訊號OUT輸出。
針對本實施形態之亮度CBF解碼部101的動作，使用第2圖詳細地說明。第2圖係顯示本發明之亮度CBF解碼部101之動作流程之一例的流程圖。
首先，亮度CBF解碼部101取得成為對象的位元串流BS。又，控制部102取得資訊POS，對亮度CBF解碼部101輸出，資訊POS係表示：成為解碼對象的亮度CBF旗標作為編碼區塊及轉換係數的大小，位於哪一位置。
接著，亮度CBF解碼部101從由控制部102所得到的資訊，判斷(i)解碼對象之亮度CBF旗標所表示之轉換區塊是否與編碼區塊的大小相同，或者(ii)轉換區塊的大小是否與轉換區塊之最大大小相同(S201)。又，將轉換區塊之最大大小特定的資訊，例如係包含於位元串流中。
滿足上述(i)及(ii)至少其中之一時(在S201為是)，將用以規定機率資訊的號碼ctxIdxInc設定為1(S203)，機率資訊係用於算術解碼。另一方面，未滿足上述(i)及(ii)之任一者時(在S201為否)，將用以規定機率資訊的號碼ctxIdxInc設定為0(S202)，機率資訊係用於算術解碼。又，於ctxIdxInc所設定的值非限定於步驟S202、S203的例子。即，若係在步驟S202、S203設定相異的值即可。但必須在編碼側與解碼側設定共通的值。
接著，取得對應於ctxIdx的機率值，進行成為對象之亮度CBF旗標的算術解碼處理(S204)，ctxIdx係藉由將在步驟 S202、S203所得到的用以規定機率資訊的號碼ctxIdxInc、加上已預先依每一切片規定好的偏移值(參照稍後所述之第5A圖~第5D圖)而得之。藉此，取得亮度CBF旗標。
接著，於步驟S204所得到的亮度CBF旗標對控制部102輸出，並用於開關103的控制。亮度CBF旗標表示“無係數”時(例如0)，開關103與端子B連接。即，於轉換區塊內無轉換係數，因此，沒有對預測圖像訊號PRED進行加算的殘差訊號，預測圖像訊號PRED作為解碼圖像訊號OUT而輸出。
另一方面，亮度CBF旗標表示“有係數”時(例如1)，開關103與端子A連接。此時，殘差訊號與預測圖像訊號PRED於加算部16進行加算，作為解碼圖像訊號OUT而輸出，殘差訊號係將包含於位元串流BS的殘差係數訊號於殘差係數解碼部104進行解碼，並在殘差訊號復原部105進行反量化及反轉換，藉此而得之。藉此，可使用亮度CBF旗標，從位元串流BS正確地將解碼圖像訊號OUT輸出。
即，第1圖所示之亮度CBF解碼部101及控制部102，相當於例如本實施形態之算術解碼部。且，第1圖所示之開關103、殘差係數解碼部104、及殘差訊號復原部105相當於本實施形態之復原部，但非限定於上述對應關係。
第3圖係用以說明第2圖之步驟S201所示之條件的示意圖。以粗框所示之區塊301~306係表示編碼區塊。又，分割更仔細的區塊表示轉換區塊。
轉換區塊的大小係規定成：與編碼區塊的大小相同，或小於編碼區塊。又，在此說明中，係針對區塊301、302 的大小為編碼區塊之最大大小(64像素×64像素)，而轉換區塊之最大大小規定為小於區塊301、302一個階層的大小(32像素×32像素)作說明。又，轉換區塊的最大大小，例如因切片的標頭資訊所記載之資訊而改變。
又，本發明之特徵在於：與轉換區塊的大小無關而係根據一定條件(步驟S201)切換機率表，且不依靠周圍區塊的結果，因此，即使轉換區塊的最大大小改變時，仍可實現本發明的效果(記憶體量削減)。
在此，首先針對以區塊301作為編碼區塊的情況作說明。
首先，將區塊301分割為4而得的第1階層(32像素×32像素)的小區塊為轉換區塊時，與第1階層之小區塊對應的亮度CBF旗標311進行解碼。該亮度CBF旗標311表示沒有係數時，於第1階層之小區塊不包含有轉換係數。因此，與比其小之區塊對應之亮度CBF旗標312、313不進行解碼。又，亮度CBF旗標311進行解碼時，第1階層的小區塊成為轉換區塊的最大大小(在第2圖的S201為是)，因此，使用ctxIdxInc=1，作為表示用於該亮度CBF旗標的算術解碼的機率表的號碼(第2圖的S203)。
另一方面，將第1階層的小區塊分割為4而得的第2階層(16像素×16像素)的小區塊為轉換區塊時，與該第2階層之小區塊對應的亮度CBF旗標312進行解碼。又，將第2階層的小區塊更分割為4而得的第3階層(8像素×8像素)的小區塊為轉換區塊時，與該第3階層之小區塊的亮度CBF旗標 313進行解碼。在這些情況下，使用ctxIdxInc=0，作為表示用於該亮度CBF旗標的算術解碼的機率表的號碼(第2圖的S202)。
又，與區塊302之第1階層的小區塊對應的亮度CBF旗標(圖示省略)進行解碼時，使用ctxIdxInc=1作為表示機率表的號碼，與第2階層以下的小區塊對應的亮度CBF旗標(圖示省略)進行解碼時，使用ctxIdxInc=0作為表示機率表的號碼。更進一步，對於區塊303~306，亦判斷轉換區塊的大小是否與編碼區塊的大小一致、或者與轉換區塊的最大大小一致，因應判斷結果，決定表示機率表的號碼ctxIdxInc。
如以上所示，藉由比較轉換區塊的大小與編碼區塊的大小，切換使ctxIdxinc為0或者1之2種類，藉此可將機率表的數量從習知的4個削減至2個(切片周圍)。更進一步，由於決定解碼對象的亮度CBF旗標的ctxIdxinc，不須參照周圍區塊的亮度CBF旗標，故不須確保包含行緩衝器(line buffer)的大量記憶體，可將亮度CBF旗標正確進行解碼。
又，根據轉換區塊的大小是否為最大，將亮度CBF旗標的機率表兩階段地切換，藉此可抑制因機率表之種類削減所造成的編碼效率的劣化。這係因為轉換係數的有無大多依靠轉換區塊的區塊大小，更具體而言，係利用若轉換區塊之大小變小的話，係數全部變為0的可能性會變大。
又，本發明之第1實施形態的算術解碼部(解碼裝置100)，係為將已壓縮編碼之編碼圖像資料進行解碼的動態圖像解碼裝置所具有。第4圖係顯示本發明之第1實施形態 之動態圖像解碼裝置400之構成之一例的區塊圖。
動態圖像解碼裝置400係將已壓縮編碼的編碼圖像資料進行解碼。例如，動態圖像解碼裝置400係依每區塊將編碼圖像資料作為解碼對象訊號而輸入。動態圖像解碼裝置400對於所輸入的解碼對象訊號進行可變長度解碼、反量化及反轉換，藉此將圖像資料復原。
如第4圖所示，動態圖像解碼裝置400具有熵解碼部410、反量化、反轉換部420、加算器425、解塊濾波器430、記憶體440、內(intra)預測部450、移動補償部460、與內/間(inter)切換開關470。
熵解碼部410係藉由將輸入訊號(輸入串流)進行可變長度解碼，將量化係數復原。又，在此，輸入訊號(輸入串流)係解碼對象訊號，相當於編碼圖像資料的每區塊的資料。又，熵解碼部410從輸入訊號取得移動資料，將所取得的移動資料輸出至移動補償部460。
反量化、反轉換部420係將藉由熵解碼部410復原的量化係數進行反量化，藉此將轉換係數復原。且，反量化、反轉換部420將已復原的轉換係數進行反轉換，藉此將預測誤差復原。
加算器425係將在反量化、反轉換部420已復原的預測誤差、與從內/間切換開關470所取得的預測訊號進行加算，藉此生成解碼圖像。
解塊濾波器430係對於在加算器425所生成的解碼圖像進行解塊濾波處理。已進行解塊濾波處理的解碼圖像係作 為解碼訊號而輸出。
記憶體440係用以儲存移動補償所使用的參照圖像的記憶體。具體而言，記憶體440將已於解塊濾波器430施行解塊濾波處理的解碼圖像加以儲存。
內預測部450係藉由進行內預測，生成預測訊號(內預測訊號)。具體而言，內預測部450係參照由加算器425所生成的解碼圖像中的解碼對象區塊(輸入訊號)周圍的圖像，進行內預測，藉此生成內預測訊號。
移動補償部460係根據從熵解碼部410所輸出的移動資料來進行移動補償，藉此生成預測訊號(間預測訊號)。
內/間切換開關470選擇內預測訊號及間預測訊號其中之一，將所選擇的訊號作為預測訊號而輸出至加算器425。
藉由以上構成，本發明之第1實施形態的動態圖像解碼裝置400將已壓縮編碼的編碼圖像資料進行解碼。
又，於動態圖像解碼裝置400中，本發明之第1實施形態的亮度CBF旗標的解碼部係包含於熵編碼解碼部410、反量化、反轉換部420、及加算器425。更具體而言，例如第1圖的亮度CBF解碼部101、控制部102、開關103、及殘差係數解碼部104包含於第4圖的熵解碼部410，第1圖的殘差訊號復原部105包含於第4圖的反量化、反轉換部420，第1圖的加算部106包含於第4圖的加算器425。但非限定於上述對應關係。
如以上，依據本發明之第1實施形態的動態圖像解碼裝置及動態圖像解碼方法，不依靠周邊區塊的亮度CBF旗標 的值，而將解碼對象的亮度CBF旗標進行算術解碼，藉此可將削減了用以算術解碼亮度CBF旗標之記憶體必要性的位元串流適當地復原。
又，於第5A圖、第5B圖、第5C圖及第5D圖，顯示用於本實施形態之算術解碼的Table1000~1003的一例。又，該Table1000~1003係與第28A圖~第28D圖對應的表。如第5A圖~第5D圖所示，本實施形態係於切片周圍切換2種機率表。又，機率表的切換不使用周圍區塊的亮度CBF旗標的結果。針對此事，使用第6圖更進一步地說明。
第6圖係針對本實施形態中取得號碼ctxIdxInc的方法而進行說明的文章，該號碼ctxIdxInc係用以導出相對於亮度CBF旗標的機率者。如此處所示，使2種號碼的切換與轉換區塊的區塊大小(transformDepth、MaxTrafoSize)相依，而不與周邊的區塊的結果相依。
(第2實施形態)
針對本實施形態之算術編碼方法的概要作說明。又，省略與第1實施形態共通處的詳細說明，以相異處為中心地進行說明。
本實施形態之算術編碼方法的特徵在於：於亮度CBF旗標的編碼非使用如習知之周圍區塊之亮度CBF旗標的結果，而係因應轉換區塊的區塊大小，來切換2種機率表(切片周圍)。藉此，可將大幅削減編碼所需之記憶體大小一事加以實現。
以上係針對本實施形態之算術編碼方法的概要作說 明。未特別說明之處係表示可與習知算術編碼方法採取相同方法。
第2實施形態之動態圖像編碼裝置係將動態圖像訊號依每第1處理單位進行編碼。具體而言，動態圖像編碼裝置具有：轉換、量化部其係包含有：依第1處理單位中含有1個以上的第2處理單位的每第2處理單位，將空間區域之動態圖像訊號(例如殘差訊號)轉換成頻率區域之係數的處理，與將頻率區域之係數進行量化的處理；及算術編碼部，其係將亮度CBF旗標進行算術編碼，該亮度CBF旗標係表示於轉換、量化部之處理所執行之第2處理單位是否包含有量化係數者。
並且，算術編碼部因應第1及第2處理單位之大小是否相同、以及第2處理單位是否為已預先決定之最大大小，來決定用於亮度CBF旗標之算術編碼的機率表(切換上下文)。算術編碼部亦可更因應第1處理單位所屬之切片的種類別，來決定用於算術編碼的機率表。
接著，針對進行本實施形態之亮度CBF旗標編碼方法的亮度CBF旗標編碼部的處理流程進行說明。第7圖係顯示本發明之第2實施形態之亮度CBF旗標編碼部之動作流程之一例的流程圖。
亮度CBF旗標編碼部係從由控制部所得到的資訊，判斷：(i)編碼對象之亮度CBF旗標所示之轉換區塊的大小是否與編碼區塊的大小相同，或者(ii)轉換區塊的大小是否與轉換區塊的最大大小相同(S701)。又，將轉換區塊的最大大 小特定的資訊，例如包含於位元串流中。
滿足上述(i)及(ii)至少其中之一時(在S701為是)，將用以規定機率資訊的號碼ctxIdxInc設定為1(S703)，機率資訊係用於算術編碼。另一方面，未滿足上述(i)及(ii)之任一者時(在S701為否)，將用以規定機率資訊的號碼ctxIdxInc設定為0(S702)，機率資訊係用於算術編碼(S702)。
接著，取得對應於ctxIdx的機率值，進行成為對象之亮度CBF旗標的算術編碼處理(S704)，ctxIdx係藉由將在步驟S702、S703所得到的用以規定機率資訊的號碼ctxIdxInc、加上與已預先依每一切片規定好的偏移值(參照第5圖(A)~第5圖(D))而得之。藉此，將亮度CBF旗標編碼。
依此，藉由進行編碼，可將記憶體所需量較少的亮度CBF旗標的編碼裝置實現。
又，本發明之第2實施形態的亮度CBF旗標編碼部係為將圖像資料進行壓縮編碼的圖像編碼裝置所具有。第8圖係顯示本發明之第2實施形態的圖像編碼裝置200之構成之一例的區塊圖。
圖像編碼裝置200將圖像資料進行壓縮編碼。例如，圖像資料依每區塊作為輸入訊號輸入至圖像編碼裝置200。圖像編碼裝置200對於所輸入的輸入訊號進行轉換、量化及可變長度編碼，藉此生成編碼訊號。
如第8圖所示，圖像編碼裝置200具有減算器205、轉換、量化部210、熵編碼部220、反量化、反轉換部230，加算器235、解塊濾波器240、記憶體250、內預測部260、移 動測出部270、移動補償部280、與內/間切換開關290。
減算器205算出輸入訊號與預測訊號的差分，即預測誤差。
轉換、量化部210係藉由將空間領域的預測誤差轉換，生成頻率區域的轉換係數。例如，轉換、量化部210對於預測誤差進行DCT(Discrete Cosine Transform：離散餘弦轉換)轉換，藉此生成轉換係數。更進一步，轉換、量化部210將轉換係數進行量化，藉此生成量化係數。
又，轉換、量化部210係生成亮度CBF旗標，該亮度CBF旗標係表示於轉換區塊內是否存在係數(量化係數)。具體而言，轉換、量化部210於轉換區塊內存在有係數時，將“1”設定為亮度CBF旗標，於轉換區塊內不存在有係數時，將“0”設定為亮度CBF旗標。
熵編碼部220將量化係數進行可變長度編碼，藉此生成編碼訊號。又，熵編碼部220將藉由移動測出部270所測出的移動資料(例如移動向量)進行編碼，包含編碼訊號而輸出。
反量化、反轉換部230將量化係數進行反量化，藉此復原轉換係數。更進一步，反量化、反轉換部230將已復原的轉換係數反轉換，藉此復原預測誤差。又，已復原的預測誤差因量化而失去資訊，因此，與減算器205生成的預測誤差不一致。即，已復原的預測誤差包含有量化誤差。
加算器235將已復原的預測誤差與預測誤差加上合算，藉此生成局部解碼圖像。
解塊濾波器240對所生成的局部解碼圖像進行解塊濾波處理。
記憶體250係用以儲存於移動補償所使用的參照圖像的記憶體。具體而言，記憶體250將已施行解塊濾波處理的局部解碼圖像加以儲存。
內預測部260進行內預測，藉此生成預測訊號(內預測訊號)。具體而言，內預測部260係參照由加算器235所生成的局部解碼圖像中的編碼對象區塊(輸入訊號)周圍的圖像，進行內預測，藉此生成內預測訊號。
移動測出部270測出輸入訊號與記憶體250所儲存之參照圖像之間的移動資料(例如移動向量)。
移動補償部280根據已測出的移動資料進行移動補償，藉此生成預測訊號(間預測訊號)。
內/間切換開關290選擇內預測訊號及間預測訊號其中之一，將所選擇的訊號作為預測訊號，而輸出至減算器205及加算器235。
藉由以上構成，本發明之第2實施形態的圖像編碼裝置200將圖像資料進行壓縮編碼。
又，於動態圖像編碼裝置200中，本發明之第2實施形態的CBF旗標編碼部例如係包含於熵編碼部220。即，包含於熵編碼部220的CBF旗標編碼部將於轉換、量化部210所生成的亮度CBF旗標進行算術編碼。但非限定於上述對應關係。
(第3實施形態)
將用以實現上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法(圖像編碼方法)或動態圖像解碼方法(圖像解碼方法)的程式記錄於記憶媒體，藉此可於將上述各實施形態所示之處理獨立的電腦系統簡單地實施。記憶媒體係磁性光碟、光碟、光磁性光碟、IC卡、半導體記憶體等，只要係可記錄程式者即可。
在此，更進一步地說明上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法(圖像編碼方法)或動態圖像解碼方法(圖像解碼方法)之應用例及使用此應用例的系統。該系統之特徵在於：具有由使用圖像編碼方法之圖像編碼裝置、及使用圖像解碼方法之圖像解碼裝置所形成的圖像編碼解碼裝置。關於系統之其他構成，可因應情況而適當地變更。
第9圖係顯示將內容傳送服務加以實現的內容供給系統ex100的整體構成的圖。將通訊服務的提供區域分割成希望的大小，各單元內分別設置固定無線台，即基地台ex106、ex107、ex108、ex109、ex110。
該內容供給系統ex100於網路ex101從網路服務提供者ex102及電話網ex104、及基地台ex106，透過ex110與電腦ex111、PDA(Personal Digital Assistant：個人數位助理)ex112、照相機ex113、行動電話ex114、遊戲機ex115等各機器連接。
然而，內容供給系統ex100非限定於如第9圖之構成，係可結合任一元件而連接。又，亦可從固定無線台(即基地台ex106)不透過ex110，直接連接各機器與電話網ex104。 又，各機器亦可透過近距離無線而直接相互地連接。
照相機ex113係可進行數位視訊照相機等動態攝影的機器，照相機ex116係可進行數位照相機等靜態圖像攝影、動態圖像攝影的機器。又，行動電話ex114可為GSM(登錄商標)(Global System for Mobile Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式、或者LTE(Long Term Evolution)方式、HSPA(High Speed Packet Access)的行動電話、或者PHS(Personal Handyphone System)等任一。
在內容供給系統ex100中，照相機ex113等通過基地台ex109、電話網ex104，與串流伺服器ex103連接，藉此可現場傳送等。在現場傳送中，使用者使用照相機ex113對攝影的內容(例如音樂現場的影像等)，進行如上述各實施形態所說明的編碼處理(即，作為本發明之一態樣的圖像編碼裝置而作用)，傳送至串流伺服器ex103。另一方面，串流伺服器103對有需求的用戶端進行串流傳送已發送的內容資料。以用戶端而言，有可將上述已進行編碼處理的資料進行解碼的電腦ex111、PDAex112、照相機ex113、行動電話ex114、遊戲機ex115等。在接收所傳送之資料的各機器中，將接收的資料進行解碼處理、再生(即，作為本發明之一態樣的圖像解碼裝置而作用)
又，已進行攝影之資料的編碼處理可由照相機ex113進行，亦可由進行資料之發送處理的串流伺服器ex103進行， 亦可互相分擔進行。同樣地，已傳送之資料的解碼處理可在用戶端進行，亦可在串流伺服器ex103進行，亦可互相分擔進行。又，不限定於照相機ex113，亦可將照相機ex116所攝影之靜態圖像及/或動態圖像資料，透過電腦ex111發送至串流伺服器ex103。此時的編碼處理可在照相機ex116、電腦ex111、串流伺服器ex103之任一進行，亦可互相分擔來進行。
又，這些編碼、解碼處理一般係於電腦ex111或各機器所具有的LSI(大型積體電路)ex500進行處理。LSIex500可由單晶片或複數晶片所構成。又，亦可將動態圖像編碼、解碼用的軟體組入於電腦ex111等可讀取之任何記錄媒體(CD-ROM(唯讀光碟)、軟性磁碟、硬碟等)，使用該軟體來進行編碼、解碼處理。更進一步，在附有照相機之行動電話ex114的情況下，亦可將在該照相機所取得的動態圖像資料發送。此時的動態圖像資料係在行動電話ex114所具有之LSIex500進行編碼處理的資料。
又，串流伺服器ex103亦可係複數的伺服器或複數的電腦，將資料分散來處理、記錄而傳送者。
如以上，在內容供給系統ex100中，可將已編碼的資料由用戶端接收而再生。依此，在內容供給系統ex100中，使用者可將已發送的資訊即時地由用戶端接收而解碼、再生，且即使係具有特別權利或設備的使用者，亦可實現個人播送。
又，不限定於內容供給系統ex100之例，如第10圖所 示，亦可將上述各實施形態之動態圖像編碼裝置(圖像編碼裝置)或動態圖像解碼裝置(圖像解碼裝置)至少其中之一組入於數位播放用系統ex200。具體而言，播放基台ex201將多工資料透過電波傳輸至通訊或衛星ex202，該多工資料係音樂資料於影像資料加以多工者。該影像資料係藉由於上述各實施形態所說明的動態圖像編碼裝置而進行編碼的資料(即，藉由本發明之一態樣的圖像編碼裝置而進行編碼的資料)。接收此資料的播放衛星ex202將播放用的電波發送，可接收衛星播放之家庭的天線ex204接收該電波。電視機(接收器)ex300或視訊盒(STB)ex217等裝置將所接收的多工資料進行解碼、再生(即，作為本發明之一態樣的圖像解碼裝置而作用)。
又，亦可於讀取器/記錄器ex218安裝上述各實施形態所示之動態圖像解碼裝置或動態圖像編碼裝置，讀取器/記錄器ex218係將於DVD(數位視訊光碟)、BD(藍光光碟)等記錄媒體ex215所記錄的多工資料讀取、進行解碼，或係於記錄媒體ex215將影像訊號進行編碼，更根據情況將音樂訊號加以多工、寫入。此時，已再生的影像訊號可顯示於顯示器ex219，而藉由記錄多工資料的記錄媒體ex215，可於其他裝置或系統將影像資料再生。又，亦可於與有線電視機用的纜線ex203或衛星/地上波播放的天線ex204連接的視訊盒ex217內，安裝動態圖像解碼裝置，將其顯示於電視機的顯示器ex219。此時，不於視訊盒組入動態圖像解碼裝置，而係於電視機內組入動態圖像解碼裝置。
第11圖係顯示使用上述各實施形態所說明的動態圖像解碼方法及動態圖像編碼方法之電視機(接收器)ex300的圖。電視機ex300具有：調諧器ex301，其係透過接收上述播放的天線ex204或纜線ex203等取得或輸出多工資料，該多工資料係聲音資料於影像資料加以多工者；調變/解調部ex302，其係將所接收的多工資料解調，或將發送至外部的多工資料調變；及多工/解多工部ex303，其係將已解調的多工資料解多工為影像資料與聲音資料，或將於訊號處理部ex306已進行編碼的影像資料、聲音資料加以多工。
又，電視機ex300具有：訊號處理部ex306，其具有將聲音資料、影像資料分別進行解碼，或者將其各自的資訊進行編碼的聲音訊號處理部ex304、影像訊號處理部ex305(作為本發明之一態樣的圖像編碼裝置或圖像解碼裝置而作用)；及輸出部ex309，其具有將已解碼的聲音訊號輸出的揚聲器ex307、顯示已解碼之影像訊號的顯示器等顯示部ex309。電視機ex300更具有介面部ex317，其具有接收使用者操作輸入的操作輸入部ex312等。更進一步，電視機ex300具有總括地控制各部的控制部ex310、供給電力至各部的電源電路部ex311。介面部ex317除了操作輸入部ex312之外，亦可具有：與讀取器/記錄器ex218等外部機器連接的電橋ex313、用以可安裝SD卡(安全數碼卡)等記錄媒體的插槽部ex314、用以與硬碟等外部記錄媒體連接的驅動器ex315、與電話網連接的數據機ex316等。又，記錄媒體ex216係藉由儲存的非揮發性/揮發性半導體記憶元件，可電性地 記錄資訊者。電視機ex300之各部透過同期匯排流而互相連接。
首先，針對電視機ex300將藉由天線ex204等從外部所取得的多工資料進行解碼、再生的構成作說明。電視機ex300接收從遠程控制器ex220等使用者操作，並根據具有CPU(中央處理器)的控制部ex310的控制，將於調變/解調部ex302所解調的多工資料於多工/解多工部ex303解多工。更進一步，電視機ex300於聲音訊號處理部ex304將已解多工的聲音資料進行解碼，並使用上述各實施形態所說明的解碼方法，於影像訊號處理部ex305將已解多工的影像資料進行解碼。已解碼的聲音訊號、影像訊號各自從輸出部ex309向外部而輸出。在輸出之際，為使聲音訊號與影像訊號同期、再生，可暫時地將該等訊號儲存於緩衝器ex318、ex319等。又，電視機ex300亦可不從播放等，而從磁性/光碟片、SD卡等記錄媒體ex215、ex216，將多工資料讀出。接著，針對電視機ex300將聲音訊號或影像訊號進行編碼，發送至外部或寫入記錄媒體等的構成作說明。電視機ex300接收從遠程控制器ex220等使用者操作，並根據控制部ex310的控制，於聲音訊號處理部ex304將聲音訊號進行編碼，且使用上述各實施形態所說明的編碼方法，於影像訊號處理部ex305將影像訊號進行編碼。已編碼的聲音訊號、影像訊號於多工/解多工部ex303進行多工而輸出至外部。在進行多工時，為使聲音訊號與影像訊號同期，可暫時將該等訊號儲存於緩衝器ex320、ex321等。又，緩衝器ex318、ex319、 ex320、ex321亦可如圖示具有複數個，亦可係共有1個以上的緩衝器的構成。更進一步，除了圖示之外，例如調變/解調部ex302或多工/解多工部ex303之間等亦可作為避免系統溢位、下溢的緩衝材，使資料內存於緩衝器。
又，電視機ex300除了從播放等或記錄媒體等取得聲音資料、影像資料之外，亦可將從其所具有之接收傳聲器或照相機之AV(視聽)輸入的構成而取得的資料，進行編碼處理。又，在此，電視機ex300係作為可進行上述編碼處理、多工、及外部輸出之構成而進行說明，但亦可係無法進行該等處理，而只可進行上述接收、解碼處理、外部輸出之構成。
又，於讀取器/記錄器ex218從記錄媒體讀取多工資料或寫入時，上述解碼處理或編碼處理可藉由電視機ex300、讀取器/記錄器ex218之任一來進行，亦可係電視機ex300與讀取器/記錄器ex218互相分擔來進行。
作為一例，將從光碟進行資料的讀入或寫入時之資訊再生/記錄部ex400的構成顯示於第12圖。資訊再生/記錄部ex400具有以下說明的元件ex401、ex402、ex403、ex404、ex405、ex406、ex407。光學磁頭ex401將雷射光點照射在光碟(即記錄媒體ex215)之記錄面，寫入資訊，並測出從記錄媒體ex215之記錄面的反射光，讀入資訊。調變記錄部ex402係電性地驅動光學磁頭ex401所內裝的半導體雷射，並對應記錄資料，進行雷射光的調變。再生解調部ex403係將再生訊號放大，將記錄媒體ex215所記錄之訊號成份解多 工而解調，再生所需資訊，再生訊號係藉由光學磁頭ex401所內裝的光偵測器，電性地測出從記錄面的反射光者。緩衝器ex404係將用以記錄於記錄媒體之資訊，以及從記錄媒體ex215所再生之資訊暫時地保存。光碟馬達ex405係使記錄媒體ex215旋轉。伺服器控制部ex406係一面控制光碟馬達ex405的旋轉驅動、一面使光學磁頭ex401移動於預定的資訊軌道，來進行電射光點的追蹤處理。系統控制部ex407係進行資訊再生/記錄部ex400整體的控制。實現上述讀出或寫入處理係藉由：系統控制部ex407利用保存於緩衝器ex404之各種資訊，又因應需要進行新的資訊的生成、追加之同時，一面使調變記錄部ex402、再生解調部ex403、伺服器控制部ex406動作協調，一面使光學磁頭ex401通過，來進行資訊的記錄再生。系統控制部ex407例如係以微處理器所構成，藉由執行讀出、寫入的程式，來執行這些處理。
以上，光學磁頭ex401係作為將雷射光點照射來說明，亦可係使用近場光學，進行更高密度之記錄的構成。
於第13圖顯示光碟(即記錄媒體ex215)的示意圖。記錄媒體ex215記錄面形成有螺旋狀的引導溝(溝槽)，於資訊軌道ex230記錄有門牌號碼資訊，該門牌號碼資訊係根據預先溝槽的形狀變化，表示光碟上的絕對位置。該門牌號碼資訊包含用以特定記錄資料之單位(即記錄區塊ex231)的位置，並於進行記錄或再生的裝置，將資訊軌道ex230再生、讀取門牌號碼資訊，藉此將記錄區塊加以特定。又，記錄媒體ex215包含資料記錄區域ex233、內圍區域ex232、外圍 區域ex234。用於為了記錄使用者資料的區域係資料記錄區域ex233，配置於較資料記錄區域ex233內周、外周的內的圍區域ex232與外圍區域ex234，係用於記錄使用者資料之外的特定用途。資訊再生/記錄部ex400對此般記錄媒體ex215的資料記錄區域ex233，進行多工資料的讀寫，該多工資料係將已編碼之聲音資料、影像資料或該等聲音資料、影像資料加以多工者。
以上，係舉1層的DVD、BD等光碟為例作說明，但非限定於此，亦可係於多層構造、於表面以外可記錄的光碟。又，亦可係於光碟相同位置使用各式各樣相異的波長顏色的光來記錄資訊，或從各式各樣的角度來記錄相異的資訊層等，進行多元性記錄/再生之構造的光碟。
又，於數位播放用系統ex200中，亦可藉由具有天線ex205的汽車ex210從衛星ex202等接收資料，再將動態圖像於汽車ex210所具有的汽車導航系統ex211等顯示裝置再生。又，汽車導航系統ex211的構成例如係第11圖所示之構成中加入GPS(全球定位系統)接收部的構成，電腦ex111或行動電話ex114等亦同。
第14A圖係顯示使用上述實施形態所說明的動態圖像解碼方法及動態圖像編碼方法的行動電話ex114的圖。行動電話ex114具有：天線ex350，其係於與基地台ex110之間，用以發送、接收電波者；照相機部ex365，其係可對影像、靜態圖像進行攝影者；顯示部ex358，其係將於照相機部ex365所拍攝的影像、於天線ex350所接收的影像等已進行 解碼之資料加以顯示的液晶顯示器等。行動電話ex114更具有：本體部，其具有操作鍵部ex366；聲音輸出部ex357，其係用以輸出聲音的揚聲器等；聲音輸入部ex356，其係用以輸出聲音的麥克風等；記憶體部ex367，其係將已拍攝之影像、靜態圖像、已錄音的聲音、或已接收之影像、靜態圖像、郵件等已進行編碼之資料或已進行解碼之資料加以保存者；或插槽部ex364，其係與記錄媒體同樣保存資料的界面部。
更進一步，針對行動電話ex114的構成例，使用第14B圖進行說明。行動電話ex114係相對總括地控制本體部之各部的主控制部ex360，透過匯流排ex370，與電源電路部ex361、操作輸入控制部ex362、影像訊號處理部ex355、照相機介面部ex363、LCD(Liquid Crystal Display)控制部ex359、調變/解調部ex352、多工/解多工部ex353、聲音訊號處理部ex354、插槽部ex364、記憶體部ex367而互相連接，其中本體部係具有顯示部ex358及操作鍵部ex366。
電源電路部ex361係經由使用者的操作，結束通話及電源按鍵呈on狀態時，從電池組對各部供給電力，藉此，使行動電話ex114於可動作的狀態啟動。
行動電話ex114根據具有CPU、ROM、RAM等之主控制部ex360的控制，在聲音通話模式時，將於聲音輸入部ex356所收音的聲音訊號，於聲音訊號處理部ex354轉換為數位聲音訊號，並將其於調變/解調部ex352進行展頻處理，於發送/接收部ex351施行數位類比轉換處理及頻率轉換處理後，透 過天線ex350而發送。又，行動電話ex114係在聲音通話模式時，透過天線ex350將所接收的接收資料放大，施行頻率轉換處理及類比數位轉換處理，並於調變/解調部ex352進行反展頻處理，於聲音訊號處理部ex354轉換為類比聲音訊號後，再將其從聲音輸出部ex357輸出。
更進一步，在資料通訊模式時，於發送電子郵件的情況下，藉由本體部之操作鍵部ex366等操作而輸入之電子郵作的內文資料，係透過操作輸入控制部ex362送出至主控制部ex360。主控制部ex360係將內文資料於調變/解調部ex352進行展頻處理，於發送/接收部ex351施行數位類比轉換處理及頻率轉換處理後，透過天線ex350而發送至基地台ex110。於接收電子郵件的情況下，大致對所接收的資料進行此相反的處理，輸出至顯示部ex358。
在資料通訊模式時，於發送影像、靜態圖像、或影像與聲音的情況下，影像訊號處理部ex355係將從7ex365所供給的影像訊號，藉由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法，進行壓縮編碼(即，作為本發明之一態樣的圖像編碼裝置而作用)，再將所編碼的影像資料送出至多工/解多工部ex353。又，聲音訊號處理部ex354係影像、靜止圖像等於照相機部ex365拍攝中，將聲音輸入部ex356所收音的聲音訊號進行編碼，再將所編碼的聲音資料送出至多工/解多工部ex353。
多工/解多工部ex353係將從影像訊號處理部ex355所供給之已編碼影像資料、與從聲音訊號處理部ex354所供給之 已編碼聲音資料，以預定方式加以多工，結果，將所得到的多工資料於調變/解調部(調變/解調電路部)ex352，進行展頻處理，於發送/接收部ex351施行數位類比轉換處理及頻率轉換處理後，透過天線ex350而發送。
在資料通訊模式時，於接收首頁等所連結之動態圖像檔之資料的情況下，或者接收添附有影像及、或聲音的電子郵件的情況下，為了將透過天線ex350所接收的多工資料進行解碼，多工/解多工部ex353將多工資料解多工，藉此使影像資料的位元串流與聲音資料的位元串流分開，並透過同期匯流排ex370將所編碼之影像資料供給至影像訊號處理部ex355，且將所編碼之聲音資料供給至聲音訊號處理部ex354。影像訊號處理部ex355係藉由與上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法對應的動態圖像解碼方法進行解碼，藉此將影像訊號進行解碼(即，作為本發明之一態樣的圖像解碼裝置而作用)，透過LCD控制部ex359從顯示部ex358顯示：例如包含於首頁所連結之動態圖像檔的影像、靜態圖像。又，聲音訊號處理部ex354係將聲音訊號進行解碼，從聲音輸出部ex357輸出聲音。
又，上述行動電話ex114等端末與電視機ex300相同，除了持有編碼器、解碼器兩者之發送、接收型端末之外，還可考慮只有編碼器的發送端末，只有解碼器的接收端末等3種安裝形式。更進一步，數位播放用系統200係作為接收、發送於影像資料多工音樂資料等多工資料來說明，但除了聲音資料之外，亦可多工與影像關連的文字資料等資 料，亦可係影像資料本身而不是多工資料。
依此，可將上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或動態圖像解碼方法應用於上述任一機器、系統，如此一來，可獲得於上述各實施形態所說明的效果。
又，本發明非限定於相關上述實施形態者，在未脫離本發明的範圍內，可作各式各樣的變形或修正。
(第4實施形態)
因應需求，適當地切換於上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置、與依據MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等相異規格的動態圖像編碼方法或裝置，藉此可生成影像資料。
在此，於將依據各自相異之規格的複數影像資料生成的情況下，於進行解碼時，必須選擇與各規格對應的解碼方法。然而，進行解碼的影像資料無法識別係依據何種規格，因此，產生無法選擇適當之解碼方法的課題。
為了解決此課題，於影像資料多工聲音資料的多工資料係使影像資料為：包含依據何種規格之表示識別資訊的構成。以下，將對包含由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成之影像資料的多工資料的具體構成作說明。多工資料係MPEG-2傳輸串流形式的數位串流。
第15圖係顯示多工資料之構成的圖。如第15圖所示，多工資料係藉由將視訊串流、音訊串流、表示圖形串流(PG)、交互圖形串流之中1個以上，進行多工而得之。視訊串流係顯示電影的主影像及副影像，音訊串流(IG)係顯示電 影的主聲音部分與混合該主聲音的副聲音，表示圖形串流係顯示電影的字幕。在此，主影像係表示畫面所顯示之一般影像，副影像係於主影像中以小畫面表示之影像。又，交互圖形串流係表示藉由配置GUI零件於畫面上所作成的對話畫面。視訊串流係藉由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置、依據習知之MPEG-2、MPEG-4AVC、VC-1等規格的動態圖像編碼方法或裝置而進行編碼。音訊串流係以杜比(Dolby)-AC-3、Dolby Digital plus、MLP(多級程序)、DTS(資料傳輸系統)、或linear PCM等方式進行編碼。
包含於多工資料的各串流係藉由PID(圖像輸入裝置)而識別。例如，利用於電影之影像的視訊串流係分配為0x1011，音訊串流係分配為0x1100至0x111F，表示圖形串流係分配為0x1200至0x121，交互圖形串流係分配為0x1400至0x141F，利用於電影之副影像的視訊串流係分配為0x1B00至0x1B1F，利用於與主聲音混合之副聲音的音訊串流係分配為0x1A00至0x1A1F。
第16圖係顯示多工資料如何加以多工的示意圖。首先，將由複數視訊框形成的視訊串流ex235、由複數音訊框形成的音訊串流ex238分別轉換至PES封包列ex236及ex239、TS封包ex237及ex245。相同地，將表示圖形串流ex241及交互圖形串流ex244的資料分別轉換至PES封包列ex242及ex245，更進一步，轉換至TS封包ex243及ex246。多工資料ex247係藉由將該等TS封包進行多工為1條串流而 構成。
第17圖係更詳細地表示視訊串流如何儲存於PES封包列的圖。第17圖之第1層係表示視訊串流的視訊框列，第2層係表示PES封包列。如第17圖的箭頭yy1、yy2、yy3、yy4所示，視訊串流之複數視訊表示單元(video presentation unit)，即I圖片、B圖片、P圖片，係分割為每1圖片，且儲存於PES封包的酬載。各PES封包具有PES頭，於PES頭儲存有圖片的顯示時刻，即PTS(出現時戳)，或圖片的解碼時刻，即DTS(解碼時間戳記)。
第18圖係顯示最後寫入於多工資料之TS封包的形式。TS封包係由具有識別串流之PID等資訊、4 Byte(位元)的TS頭、與儲存資料、184 Byte的封包酬載所構成的188Byte固定長度封包，上述PES封包被分割且儲存於TS酬載。在BD-ROM(藍光光碟唯讀記憶體)的情況下，於TS封包賦予有4Byte的TP_Extra_Header，構成192Byte的原始封包，寫入至多工資料。於TP_Extra_Header記載有ATS(Arrival_Time_Stamp)等資訊。ATS係表示往該TS封包之解碼器的PID過濾器的轉送開始時刻。如第18圖下層所示，於多工資料並列有原始封包，從多工資料之前頭增加的號碼稱為SPN(原始封包號碼)。
又，於多工資料所包含的TS封包，除了影像、聲音、字幕等各串流之外，還有PAT(Program Association Table：節目關聯表)、PMT(Program Map Table：節目映射表)、PCR(Program Clock Reference：節目時鐘基準)等。PAT係表示 利用於多工資料中的PMT的PID為何，PAT本身的PID係登記為0。PMT具有多工資料所包含之影像、聲音、字幕等各串流的PID與對應於各PID之串流的屬性資訊，又具有與多工資料相關的各種描述符。於描述符具有指示允許、不允許多工資料之複製的複製控制資訊。PCR為了取得ATS之時間軸(即ATC(Arrival Time Clock))與PTS、DTS的時間軸(即STC(System Time Clock))的同期，其PCR封包具有與轉送至解碼器的ATS對應的STC時間的資訊。
第19圖係詳細地說明PMT之資料構造的圖。於PMT的前頭配置有記載該PMT所包含之資料長度等的PMT標頭。其後配置有與多工資料相關的複數描述符。上述複製控制資訊等係記載為描述符，於描述符之後配置有與多工資料所包含之各串流相關的複數串流資訊。串流資訊為了識別串流的壓縮編解碼器等，係由串流形式、串流的PID、串流的屬性資訊(框率、長寬比等)所記載之串流描述符而構成。串流描述符會存在有存在於多工資料之串流的數量。
於記錄媒體等記錄時，上述多工資料係與多工資料資訊檔同時記錄。
如第20圖所示，多工資料資訊檔係多工資料的管理資訊，與多工資料1對1相對應，且由多工資料資訊、串流屬性資訊與登錄圖(entry map)所構成。
如第20圖所示，多工資料資訊係由系統率、再生開始時刻、再生結束時刻所構成。系統率係表示多工資料之稍後敘述之系統標的解碼器的PID檔的最大轉送率。多工資料 中所包含的ATS的間隔係設定成系統率以下。再生開始時刻係多工資料之前頭的視訊框的PTS，再生結束時刻係設定成於多工資料之終端的視訊框的PTS加上每1框的再生間隔者。
如第21圖所示，串流屬性資訊係關於多工資料所包含之各串流的屬性資訊登記在每PID。屬性資訊具有依每視訊串流、音訊串流、表示圖形串流、交互圖形串流而相異的資訊。視訊串流屬性資訊具有：該視訊串流以何種壓縮編解碼器進行壓縮、長寬比多少、框率多少等資訊。音訊串流屬性資訊具有：該音訊串流以何種壓縮編解碼器進行壓縮、包含於該音訊串流的頻道數為何、對應於何種語言、樣本頻率為多少等資訊。這些資訊係利用於播放裝置進行再生前解碼器的初始化。
於本實施形態中，在上述多工資料之中，係利用PMT所包含的串流形式。又，於記錄媒體記錄多工資料時，利用多工資料資訊所包含的視訊串流屬性資訊。具體而言，於上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置中，對PMT所包含的串流形式，或視訊串流屬性資訊，設置將固有資訊加以設定的步驟或裝置，該固有資訊係表示由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成的影像資料之一事。藉此構成，可識別由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成的影像資料、與依據其他規格的影像資料。
又，本實施形態之動態圖像解碼方法的步驟顯示於第 22圖。於步驟exS100，從多工資料取得PMT所包含的串流形式，或者多工資料所包含的視訊串流屬性資訊。接著，於步驟exS101，對表示串流形式，或視訊串流屬性資訊是否於上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成之多工資料一事進行判斷。然後，判斷串流形式，或視訊串流屬性資訊係於上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成者時，於步驟exS102，藉由於上述各實施形態所示之動態圖像解碼方法，進行解碼。又，表示串流形式，或視訊串流屬性資訊係依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格者時，於步驟exS103，藉由依據習知之規格的動態圖像解碼方法，進行解碼。
依此，藉由於串流形式，或視訊串流屬性資訊設定新的固有值，於進行解碼之際，可判斷是否能以上述各實施形態所示之動態圖像解碼方法或裝置進行解碼。因此，即使在輸入依據相異規格的多工資料時，仍可選擇適當的解碼方法或裝置，因此，可不發生錯誤地進行解碼。又，可將本實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置，或者動態圖像解碼方法或裝置應用於上述任一機器、系統。
(第5實施形態)
於上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置、動態圖像解碼方法或裝置係典型地於積體電路(即LSI(大型積體電路))實現。作為一例，於第23圖顯示已進行單晶片化之LSIex500的構成。LSIex500具有於以下說明的元件ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、 ex509，且各元件係透過匯流排ex510而連接。電源電路部ex505在電源為on狀態時，對各部供給電力，藉此，於可動作的狀態啟動。
例如在進行編碼處理時，LSIex500係根據具有CPUex502、記憶體控制器ex503、串流控制器ex504、驅動頻率控制部ex512等的控制部ex501的控制，藉由AV I/Oex509，從麥克風ex117或照相機ex113等，將AV訊號輸入。所輸入的AV訊號暫時內存於SDRAM等外部記憶體ex511。根據控制部ex501的控制，所內存的資料對應處理量或處理速度分成適當數次等，而送至訊號處理部ex507，於訊號處理部ex507進行聲音訊號的編碼及/或影像訊號的編碼。在此，影像訊號的編碼處理係於上述各實施形態所說明的編碼處理。於訊號處理部ex507更因情況而進行將已編碼之聲音資料與已編碼之影像資料多工等處理，並從串流I/Oex506輸出至外部。該已輸出之多工資料係朝向基地台ex107發送，或寫入記錄媒體ex215。又，在進行多工時，為了同期，可暫時將資料內存於緩衝器ex508。
又，於上述，記憶體ex511係作為LSIex500的外部構成來說明，但亦可係包含於LSIex500之內部的構成。緩衝器ex508亦不限於1個，亦可具有複數個緩衝器。又，可對LSIex500進行單晶片化，亦可進行複數晶片化。
又，於上述，使控制部ex501具有CPUex502、記憶體控制器ex503、串流控制器ex504、驅動頻率控制部ex512等，但控制部ex501的構成並不限定於此構成。例如，訊號 處理部ex507可更具有CPU之構成。於訊號處理部ex507之內部亦設置CPU，藉此可更加提升處理速度。又，作為其他例，CPUex502亦可具有訊號處理部ex507，或訊號處理部ex507之一部分，即例如聲音訊號處理部的構成。在此般情況下，控制部ex501變為具有CPUex502的構成，該CPUex502具有訊號處理部ex507，或其一部分。
又，在此係LSI，但因積合度的差異，有時亦稱之為IC(積體電路)、系統LSI、Super LSI或者Ultra LSI。
又，積體電路化的方法不限定於LSI，亦可藉由專用電路或者通用處理器來實現。LSI製造後，亦可利用可程式化的FPGA(Field Programmable Gate Array：現場可程式閘陣列)，或者可將LSI內部之電路單元的連接或設定再構成的可重組態處理機。
更進一步，若因半導體技術之進步或者衍生出其他技術而出現置換LSI之積體電路化的技術的話，當然，亦可使用該技術，進行機能區塊的積體化。亦可能適用於生物技術。
(第6實施形態)
相較於將依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格的影像資料進行解碼的情況，將藉由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置所生成之影像資料進行解碼時，處理量會增加。因此，於LSIex500，必須設定高於將依據習知規格的影像資料進行解碼時的CPUex502的驅動頻率。然而，驅動頻率提高時，將產生消耗電力提升的 課題。
為了解決此課題，使電視機ex300、LSIex500等動態圖像解碼裝置為：識別影像資料依據何種規格者，且因應規格切換驅動頻率的構成。第24圖係顯示本實施形態的構成ex800。驅動頻率切換部ex803係在影像資料為上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置所生成者時，提高設定驅動頻率。然後，對執行上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法的解碼處理部ex801進行指示，以將影像資料進行解碼。另一方面，相較於影像資料為藉由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置所生成者時，影像資料為依據習知規格的影像資料時，降低設定驅動頻率。然後，對依據習知規格的解碼處理部ex802進行指示，以將影像資料進行解碼。
更具體而言，驅動頻率切換部ex803係由第23圖的CPUex502與驅動頻率控制部ex512所構成。又，執行上述各實施形態所示之動態圖像解碼方法的解碼處理部ex801、及依據習知規格的解碼處理部ex802係相當於第23圖的訊號處理部ex507。CPUex502識別影像資料係依據何種規格者。然後，根據從CPUex502的訊號，驅動頻率控制部ex512設定驅動頻率數。又，根據從CPUex502的訊號，訊號處理部ex507進行影像資料的解碼。在此，影像資料的識別上，例如利用第4實施形態所記載之識別資訊。關於識別資訊，並不限定於第4實施形態所記載者，只要係可識別影像資料係依據何種規格即可。例如，根據識別影像資料 係利用於電視機、或利用於光碟等的外部訊號，在可識別影像資料係依據何種規格者的情況下，亦可根據此般外部訊號進行識別。又，CPUex502之驅動頻率的選擇，例如可根據如第26圖之使影像資料之規格與頻率數對應的對照表來進行。預先將對照表儲存於緩衝器ex508、或LSI的內部記憶體，CPUex502參照此對照表，藉此可選擇驅動頻率。
第25圖係顯示實施本實施形態之方法的步驟。首先，於步驟exS200，訊號處理部ex507從多工資料取得識別資訊。接著，於步驟exS201，CPUex502根據識別資訊，識別影像資料是否為由上述各實施形態所示之編碼方法或裝置而生成者。影像資料為由上述各實施形態所示之編碼方法或裝置而生成者時，於步驟exS202，CPUex502將提高設定驅動頻率的訊號送至驅動頻率控制部ex512。然後，驅動頻率控制部ex512設定成高的驅動頻率。另一方面，表示影像資料係依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格的之一事時，於步驟exS203，CPUex502將降低設定驅動頻率的訊號送至驅動頻率控制部ex512。並且，相較於影像資料為由上述各實施形態所示之編碼方法或裝置而生成者的情況，驅動頻率控制部ex512設定成低的驅動頻率。
更進一步，藉由將驅動頻率之切換聯動，變更給予LSIex500或包含LSIex500之裝置的電壓，可更提升省電效果。例如，相較於提高設高驅動頻率時，降低設定驅動頻率時，隨此，降低設定給予LSIex500或包含LSIex500之裝置的電壓。
又，驅動頻率的設定方法只要係在進行解碼時的處理量大時，提高設定驅動頻率，在進行解碼時的處理量小時，降低設定驅動頻率即可，並不限定於上述設定方法。例如，將依據MPEG4-AVC規格的影像資料進行解碼的處理量，係大於將由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成的影像資料進行解碼的處理量時，可使驅動頻率的設定與上述情況相反。
更進一步，驅動頻率的設定方法不限定於將驅動頻率降低之構成。例如，表示識別資訊為由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成的影像資料時，提高設定給予LSIex500或包含LSIex500之裝置的電壓，表示依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格的影像資料時，降低設定給予LSIex500或包含LSIex500之裝置的電壓。又，作為其他例，表示識別資訊為由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成的影像資料時，不使CPUex502的驅動停止，表示依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格的影像資料時，處理上充裕，因此，暫時使CPUex502的驅動停止。即使表示識別資訊為由上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法或裝置而生成的影像資料時，若處理上充裕，亦考慮暫時使CPUex502的驅動停止。在此情況下，相較於表示依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格的影像資料的情況，可考慮縮短設定停止時間。
依此，藉由因應影像資料所依據的規格，切換驅動頻 率，可達到省電。又，使用電池來驅動LSIex500或包含LSIex500之裝置時，伴隨著省電，可延長電池的壽命。
(第7實施形態)
有時於電視機、或行動電話等上述機器、系統會輸入依據相異規格的複數影像資料。依此，為了在輸入依據相異規格之複數影像資料時亦可進行解碼，LSIex500的訊號處理部ex507必須與複數規格相對應。然而，當個別地使用與各規格相對應的訊號處理部ex507時，LSIex500的電路規模會變大，又產生成本增加的課題。
為了解決此課題，將用以執行上述各實施形態所示之動態圖像解碼方法的解碼處理部、與依據習知之MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1等規格的解碼處理部作為一部分共有的構成。將此構成例顯示於第27A圖的ex900。例如，上述各實施形態所示之動態圖像解碼方法、與依據MPEG4-AVC規格的動態圖像解碼方法，係於熵編碼、反量化、解塊濾波、移動補償等處理中，處理內容為一部分共通。針對共通的處理內容，係共有與MPEG4-AVC規格對應的解碼處理部ex902，針對不與MPEG4-AVC規格對應、於本發明之一態樣特有的其他處理內容，係考慮使用專用的解碼處理部ex901的構成。特別地，因本發明之一態樣係於反量化具有特徵，例如，針對反量化係使用專用的解碼處理部ex901，除此之外的熵解碼、解塊濾波器、移動補償之任一，或針對全部的處理，則係共有解碼處理部。相關的解碼處理部的共有化，係針對共通的處理內容，共有用以執行上述各 實施形態所示之動態圖像解碼方法，針對MPEG4-AVC規格特有的處理內容，亦可係使用專用的解碼處理部的構成。
又，使處理一部分共有化的其他例顯示於第27B圖。於此例中，係使用與本發明之一態樣特有之處理內容對應的專用解碼處理部ex1001、與其他習知規格特有之處理內容對應的專用解碼處理部ex1002、與本發明之一態樣的動態圖像解碼方法及其他習知規格的動態圖像解碼方法共通的處理內容對應、共用的解碼處理部ex1003的構成。在此，專用的解碼處理部ex1001、ex1002非必然為本發明之一態樣，或於其他習知規格特有的處理內容所特殊化者，可為執行其他通用處理者。又，亦可將本實施形態的構成安裝於LSIex500。
依此，針對本發明之一態樣的動態圖像解碼方法、與習知規格的動態解碼方法共通的處理內容，係共有解碼處理部，藉此可縮小LSI的電路規模且降低成本。
產業上之可利用性
本發明之一態樣的動態圖像編碼方法及動態圖像解碼方法可利用於例如電視接收器、數位視訊記錄器、汽車導航系統、行動電話、數位照相機、或數位視訊照相機等。
100‧‧‧解碼裝置
101‧‧‧亮度CBF解碼部
102、ex310‧‧‧控制部
103‧‧‧開關
104‧‧‧殘差係數解碼部
105‧‧‧殘差訊號復原部
106‧‧‧加算部
200‧‧‧圖像編碼裝置
205‧‧‧減算器
210‧‧‧轉換、量化部
220‧‧‧熵編碼部
230、420‧‧‧反量化、反轉換部
235‧‧‧加算器
240‧‧‧解塊濾波器
250、440、ex511‧‧‧記憶體
260‧‧‧內預測部
270‧‧‧移動測出部
280‧‧‧移動補償部
290‧‧‧內/間切換開關
301、302、303、304、305、306‧‧‧編碼區塊
311、312、313‧‧‧亮度CBF旗標
400‧‧‧動態圖像解碼裝置
410‧‧‧熵解碼部
425‧‧‧加算器
430‧‧‧解塊濾波器
450‧‧‧內預測部
460‧‧‧移動補償部
470‧‧‧內/間切換開關
BS‧‧‧位元串流
ex100‧‧‧內容供給系統
ex101‧‧‧網路
ex102‧‧‧網路服務提供者
ex103‧‧‧串流伺服器
ex104‧‧‧電話網
ex106~ex110‧‧‧基地台
ex111‧‧‧電腦
ex112‧‧‧PDA
ex113、ex116‧‧‧照相機
ex114‧‧‧行動電話
ex115‧‧‧遊戲機
ex117‧‧‧麥克風
ex200‧‧‧數位播放用系統
ex201‧‧‧播放基台
ex202‧‧‧衛星
ex203‧‧‧纜線
ex204、ex205、ex350‧‧‧天線
ex210‧‧‧汽車
ex211‧‧‧汽車導航系統
ex215、ex216‧‧‧記錄媒體
ex217‧‧‧視訊盒
ex218‧‧‧讀取器/記錄器
ex219‧‧‧顯示器
ex220‧‧‧遠程控制器
ex230‧‧‧資訊軌道
ex231‧‧‧記錄區塊
ex232‧‧‧內圍區域
ex233‧‧‧資料記錄區域
ex234‧‧‧外圍區域
ex235‧‧‧視訊串流
ex236、ex239、ex242、ex245‧‧‧PES封包列
ex237、ex243、ex246‧‧‧TS封包
ex238‧‧‧音訊串流
ex241‧‧‧表示圖形串流
ex244‧‧‧交互圖形串流
ex300‧‧‧電視機
ex301‧‧‧調諧器
ex302‧‧‧調變/解調部
ex303、ex353‧‧‧多工/解多工部
ex304‧‧‧聲音訊號處理部
ex305‧‧‧影像訊號處理部
ex306‧‧‧訊號處理部
ex307‧‧‧揚聲器
ex309‧‧‧輸出部
ex311‧‧‧電源電路部
ex312‧‧‧操作輸入部
ex313‧‧‧電橋
ex314、ex364‧‧‧插槽部
ex315‧‧‧驅動器
ex316‧‧‧數據機
ex317‧‧‧介面部
ex318、ex319、ex320、ex321、ex404、ex508‧‧‧緩衝器
ex351‧‧‧發送/接收部
ex352‧‧‧調變/解調部
ex354‧‧‧聲音訊號處理部
ex355‧‧‧影像訊號處理部
ex356‧‧‧聲音輸入部
ex357‧‧‧聲音輸出部
ex358‧‧‧顯示部
ex359‧‧‧LCD控制部
ex360‧‧‧主控制部
ex361‧‧‧電源電路部
ex362‧‧‧操作輸入控制部
ex363‧‧‧照相機介面部
ex365‧‧‧照相機部
ex366‧‧‧操作鍵部
ex367‧‧‧記憶體部
ex370、ex510‧‧‧匯流排
ex400‧‧‧再生/記錄部
ex401‧‧‧光學磁頭
ex402‧‧‧調變記錄部
ex403‧‧‧再生解調部
ex405‧‧‧光碟馬達
ex406‧‧‧伺服器控制部
ex407‧‧‧系統控制部
ex500‧‧‧LSI
ex501‧‧‧控制部
ex502‧‧‧CPU
ex503‧‧‧記憶體控制器
ex504‧‧‧串流控制器
ex505‧‧‧電源電路部
ex506‧‧‧串流I/O
ex507‧‧‧訊號處理部
ex509‧‧‧AV I/O
ex512‧‧‧驅動頻率控制部
ex801、ex802‧‧‧解碼處理部
ex803‧‧‧驅動頻率切換部
ex901、ex1001、ex1002‧‧‧專用的解碼處理部
ex902、ex1003‧‧‧解碼處理部
exS100~exS103、exS200~exS203、S201-S204、S701-S704、SC01-SC08、SD01~SD04、SE01-SE02‧‧‧步驟
yy1~yy4‧‧‧箭頭
第1圖係顯示包含本發明之第1實施形態之亮度CBF旗標解碼部的解碼裝置的機能構成的區塊圖。
第2圖係顯示本發明之亮度CBF解碼部101之動作流程之一例的流程圖。
第3圖係用以說明本發明之第1實施形態之亮度CBF解碼部101之細部的示意圖。
第4圖係顯示本發明之第1實施形態之動態圖像解碼裝置之構成之一例的區塊圖。
第5A圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1000、且與第28A圖之Table0000對應的表。
第5B圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1001、且與第28B圖之Table0001對應的表。
第5C圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1002、且與第28C圖之Table0002對應的表。
第5D圖係用於本實施形態之算術解碼的Table1003、且與第28D圖之Table0003對應的表。
第6圖係針對取得號碼ctxIdxInc的方法進行說明的圖，該號碼ctxIdxInc係用以導出相對於本發明第1實施形態之亮度CBF旗標的機率者。
第7圖係顯示本發明之第2實施形態之亮度CBF旗標編碼部101之動作流程之一例的流程圖。
第8圖係顯示本發明之第2實施形態的圖像編碼裝置之構成之一例的區塊圖。
第9圖係將內容配信服務加以實現的內容供給系統的整體構成圖。
第10圖係數位播送用系統的整體構成圖。
第11圖係顯示電視機之構成例的區塊圖。
第12圖係顯示於光碟(即記錄媒體)進行資訊之讀取寫 入的資訊再生/記錄部的構成例的區塊圖。
第13圖係顯示光碟之記錄媒體的構造例的圖。
第14A圖係顯示行動電話之一例的圖。
第14B圖係顯示行動電話之構成例的區塊圖。
第15圖係顯示多工資料之構成的圖。
第16圖係各串流如何於多工資料進行多工的示意圖。
第17圖係更詳細地表示如何於PES封包列儲存視訊串流的圖。
第18圖係顯示多工資料之TS封包與原始封包的構造的圖。
第19圖係顯示PMT之資料構成的圖。
第20圖係顯示多工資料資訊之內部構成的圖。
第21圖係顯示串流屬性資訊之內部構成的圖。
第22圖係顯示將影像資料進行識別之步驟的圖。
第23圖係顯示實現各實施形態之動態圖像編碼方法及動態圖像解碼方法之積體電路的構成例的區塊圖。
第24圖係顯示將驅動頻率切換的構成的圖。
第25圖係顯示將影像資料進行識別，切換驅動頻率之步驟的圖。
第26圖係顯示將影像資料之規格與驅動頻率相對應的對照表之一例的圖。
第27A圖係顯示將訊號處理部的模組共有化之構成的一例的圖。
第27B圖係顯示將訊號處理部的模組共有化之構成的 另一例的圖。
第28A圖係顯示切片型態SliceType、與ctxIdx之號碼間的對應的圖，於ctxIdx係與為了進行算術編碼及算術解碼所需要的機率值相對應者。
第28B圖係用以定義：於第28A圖所示之ctxIdx號碼0~11、與為了決定初期機率所必要之資訊(m,n)的組合的表。
第28C圖係表示偏移值ctxIdxOffset的分配的表，而偏移值ctxIdxOffset定義：根據切片型態，前頭的ctxIdx會改變一事。
第28D圖係表示：對於表示從二值訊號列之前頭的順序的號碼binIdx，如何分配ctxIdx的表。
第29A圖係表示取得訊號ctxIdxInc的方法的圖，訊號ctxIdxInc係用以導出相對於包含有HEVC中之亮度CBF旗標之旗標的ctxIdx號碼者。
第29B圖係表示亮度CBF旗標的ctxIdxInc的決定方法的圖。
第30圖係顯示習知之上下文適應性的算術解碼處理的流程的圖。
第31圖係顯示習知之旁路處理用的算術解碼處理的流程的圖。
第32圖係用以詳細地說明在第30圖之步驟SC08所示的正規化處理(RenormD)的流程圖。
S701~S704‧‧‧步驟

Claims (7)

  1. 一種編碼方法，其係編碼用於編碼單位的圖像訊號，該編碼單位包含有1以上之轉換單位，該編碼方法包含有：轉換步驟，係針對前述1以上之轉換單位中的1個轉換單位，將用於前述編碼單位的前述圖像訊號轉換為係數及量化係數；判斷步驟，係判斷前述編碼單位的大小是否與前述轉換單位的大小相同；選擇步驟，係選擇第1機率資訊或第2機率資訊如下：(i)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小相同時，選擇第1機率資訊；(ii)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小不同時，選擇第2機率資訊；及算數編碼步驟，係使用前述第1機率資訊及前述第2機率資訊中所被選擇的一者，來執行亮度CBF旗標(Coded Block Flag(編碼區塊旗標))的算術編碼，該亮度CBF旗標係表示前述轉換單位裡是否包含有量化係數；又，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小之第1大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小且不同於前述第1大小之第2大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項之編碼方法，其中在前述算術編碼步驟中，更因應前述編碼單位所屬之切片(slice)的種 類別，來決定用於算術編碼的機率資訊。
  3. 一種解碼方法，其係解碼用於編碼單位的已編碼圖像訊號，該編碼單位包含有1以上之轉換單位，該解碼方法包含有：取得步驟，係從前述已編碼圖像訊號取得亮度CBF旗標(Coded Block Flag(編碼區塊旗標))，該亮度CBF旗標係表示前述1以上之轉換單位中的1個轉換單位裡是否包含有量化係數；判斷步驟，係判斷前述編碼單位的大小是否與前述轉換單位的大小相同；選擇步驟，係選擇第1機率資訊或第2機率資訊如下：(i)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小相同時，選擇第1機率資訊；(ii)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小不同時，選擇第2機率資訊；算術解碼步驟，係使用前述第1機率資訊及前述第2機率資訊中所被選擇的一者，來執行前述亮度CBF旗標的算術解碼；及再構成步驟，係於前述亮度CBF旗標表示前述轉換單位裡包含有前述量化係數時，使用前述轉換單位的前述量化係數，再構成用於前述編碼單位的圖像訊號；又，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小之第1大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大 小且不同於前述第1大小之第2大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊。
  4. 如申請專利範圍第3項之解碼方法，其中在前述算術解碼步驟中，更因應前述編碼單位所屬之切片的種類別，來決定用於算術解碼的機率資訊。
  5. 一種編碼裝置，其係編碼用於編碼單位的圖像訊號，該編碼單位包含有1以上之轉換單位，該編碼裝置具有：處理器及非暫時性記憶體，係儲存有可執行之指令，當前述指令由前述處理器執行時，使前述處理器執行下述步驟：轉換步驟，係針對前述1以上之轉換單位中的1個轉換單位，將用於前述編碼單位的前述圖像訊號轉換為係數及量化係數；判斷步驟，係判斷前述編碼單位的大小是否與前述轉換單位的大小相同；選擇步驟，係選擇第1機率資訊或第2機率資訊如下：(i)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小相同時，選擇第1機率資訊；(ii)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小不同時，選擇第2機率資訊；及算術編碼步驟，係使用前述第1機率資訊及前述第2機率資訊中所被選擇的一者，來執行亮度CBF旗標(Coded Block Flag(編碼區塊旗標))的算術編碼，該亮度CBF旗標係表示前述轉換單位裡是否包含有量化係數； 又，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小之第1大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小且不同於前述第1大小之第2大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊。
  6. 一種解碼裝置，其係解碼用於編碼單位的已編碼圖像訊號，該編碼單位包含有1以上之轉換單位，該解碼裝置包含有：處理器及非暫時性記憶體，係儲存有可執行之指令，當前述指令由前述處理器執行時，使前述處理器執行下述步驟：取得步驟，係從前述已編碼圖像訊號取得亮度CBF旗標(Coded Block Flag(編碼區塊旗標))，該亮度CBF旗標係表示前述1以上之轉換單位中的1個轉換單位裡是否包含有量化係數；判斷步驟，係判斷前述編碼單位的大小是否與前述轉換單位的大小相同；選擇步驟，係選擇第1機率資訊或第2機率資訊如下：(i)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小相同時，選擇第1機率資訊；(ii)當前述編碼單位的大小與前述轉換單位的大小不同時，選擇第2機率資訊；算術解碼步驟，係使用前述第1機率資訊及前述第2 機率資訊中所被選擇的一者，來執行前述亮度CBF旗標的算術解碼；及再構成步驟，係於前述亮度CBF旗標表示前述轉換單位裡包含有前述量化係數時，使用前述轉換單位的前述量化係數，再構成用於前述編碼單位的圖像訊號；又，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小之第1大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊，前述轉換單位的大小為不同於前述編碼單位的大小且不同於前述第1大小之第2大小時，於前述選擇步驟選擇前述第2機率資訊。
  7. 一種編碼解碼裝置，其具有：1以上之處理器及與前述1以上之處理器相連接的非暫時性記憶部，前述記憶部儲存有用於執行編碼圖像訊號之編碼處理的編碼指令，與用於執行解碼已編碼圖像訊號之解碼處理的解碼指令，該圖像訊號係用於包含有1以上之第1轉換單位的第1編碼單位，該已編碼圖像訊號係用於包含有1以上之第2轉換單位的第2編碼單位，前述1以上之處理器執行前述編碼處理，前述編碼處理包含有下述步驟：轉換步驟，係針對前述1以上之第1轉換單位中的1個第1轉換單位，將用於前述第1編碼單位的前述圖像訊號轉換為係數及量化係數； 第1判斷步驟，係判斷前述第1編碼單位的大小是否與前述第1轉換單位的大小相同；第1選擇步驟，係選擇第1機率資訊或第2機率資訊如下：(i)當前述第1編碼單位的大小與前述第1轉換單位的大小相同時，選擇第1機率資訊；(ii)當前述第1編碼單位的大小與前述第1轉換單位的大小不同時，選擇第2機率資訊；及算術編碼步驟，係使用前述第1機率資訊及前述第2機率資訊中所被選擇的一者，來執行亮度CBF旗標(Coded Block Flag(編碼區塊旗標))的算術編碼，該亮度CBF旗標係表示前述第1轉換單位裡是否包含有量化係數；前述1以上之處理器進一步執行前述解碼處理，前述解碼處理包含有下述步驟：取得步驟，係從前述已編碼圖像訊號取得亮度CBF旗標(Coded Block Flag(編碼區塊旗標))，該亮度CBF旗標係表示前述1以上之第2轉換單位中的1個第2轉換單位裡是否包含有量化係數；第2判斷步驟，係判斷前述第2編碼單位的大小是否與前述第2轉換單位的大小相同；第2選擇步驟，係選擇第3機率資訊或第4機率資訊如下：(i)當前述第2編碼單位的大小與前述第2轉換單位的大小相同時，選擇第3機率資訊；(ii)當前述第2編碼單位的大小與前述第2轉換單位的大小不同時，選擇第4 機率資訊；算術解碼步驟，係使用前述第3機率資訊及前述第4機率資訊中所被選擇的一者，來執行前述亮度CBF旗標的算術解碼；及再構成步驟，係於前述亮度CBF旗標表示前述第2轉換單位裡包含有前述量化係數時，使用前述第2轉換單位的前述量化係數，再構成用於前述第2編碼單位的圖像訊號；又，前述第1轉換單位的大小為不同於前述第1編碼單位的大小之第1大小時，於前述第1選擇步驟選擇前述第2機率資訊，前述第1轉換單位的大小為不同於前述第1編碼單位的大小且不同於前述第1大小之第2大小時，於前述第1選擇步驟選擇前述第2機率資訊，前述第2轉換單位的大小為不同於前述第2編碼單位的大小之第3大小時，於前述第2選擇步驟選擇前述第4機率資訊，前述第2轉換單位的大小為不同於前述第2編碼單位的大小且不同於前述第3大小之第4大小時，於前述第2選擇步驟選擇前述第4機率資訊。
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