WO2012035766A1 - 画像復号化方法、画像符号化方法、画像復号化装置、および画像符号化装置 - Google Patents

画像復号化方法、画像符号化方法、画像復号化装置、および画像符号化装置 Download PDF

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WO2012035766A1
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memory
picture
filtering
restored
filter
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ハイウェイ スン
チョンスン リム
陽司 柴原
西 孝啓
寿郎 笹井
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パナソニック株式会社
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    • H04N19/86Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness
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    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation

Definitions

  • the present invention relates to a technique used in encoding and decoding of multimedia data, in particular, encoding and decoding of an image or a moving image.
  • One method of reducing memory access bandwidth in video encoder and decoder implementation is to compress the picture size used as a reference in the inter-picture prediction process and the displayed picture size.
  • a picture used as a reference is called a reference picture.
  • a picture to be displayed is called a display picture.
  • These compression methods are called memory compression methods.
  • Patent Document 1 ⁇ How to change resolution size>
  • the memory access bandwidth is reduced using a down-conversion method in order to reduce the spatial resolution of the picture memory.
  • down-conversion includes a step of deleting one pixel every four pixels, a step of reducing the number of bits per pixel by 1 bit, and a step of adding 3-bit information relating to a method of predicting missing pixels. The method is used.
  • Non-Patent Document 1 describes a block scalar quantization method. The minimum pixel value and the maximum pixel value are calculated and stored for each pixel block. Then, all the pixels in the block are uniformly quantized and stored between the calculated minimum pixel value and maximum pixel value.
  • a one-dimensional DPCM block is composed of eight continuous pixels.
  • the rightmost pixel is first encoded with PCM and functions as a reference point.
  • the other seven pixels are encoded with DPCM from right to left using a 5-bit nonlinear quantization unit.
  • Non-Patent Document 3 the minimum pixel value and the right shift value are stored for each pixel block.
  • the right shift value is calculated based on the dynamic change range between the minimum pixel value and the maximum pixel value of the pixel block. Then, all the pixels in the block are calculated using the minimum pixel value and the right shift value, and a new pixel having a smaller value is generated.
  • Non-Patent Document 4 presented a reference frame compression method using an image encoder.
  • the presented image encoder includes transform, scan, and bitplane encoding.
  • compression rate The compression ratio is defined as the ratio of the compressed size to the uncompressed size. Depending on the compression rate, the memory compression process and the memory restoration process grasp the target data size.
  • Quantization scale is a value used for a frequency domain scaling coefficient in memory compression and decompression processing. Even without considering the quantization offset, the value of the quantized sample is equal to the ratio of the original coefficient value to the quantization scale.
  • the right shift value is used to quantize the pixel residual when considering the dynamic range in the memory compression and decompression scheme.
  • Number of effective planes The number of effective planes is known as the number of bits used to represent the largest absolute value in the bit plane encoding process.
  • Memory Data Block A memory data block is a stream of compressed data blocks obtained by memory compression processing.
  • Visual Artifact A visual artifact is a moving image or a noticeable distortion of an image.
  • Blocky artifacts appear as regular patterns of visible block boundaries.
  • Contouring artifacts appear as non-smooth changes in pixel intensity, particularly in smooth gradient regions.
  • filter A filter is defined as a mathematical operation performed on a sample to increase or decrease certain features of the sample.
  • An example of the feature is a difference in values between the target sample and the adjacent sample.
  • the intensity value at that pixel is replaced with a weighted average value of the intensity value of that pixel and the intensity value of the pixel adjacent to that pixel.
  • the weighting coefficient assigned to each pixel is called a filter coefficient.
  • the sum of the filter coefficients in the filter is equal to the integer value 1.
  • Video coding using compressed reference frames Texas Instrument Inc, VCEG-AE17. doc, ITU STUDY GROUP 16 Q6, Video Coding Experts Group (VCEG), Marrakech, Massachusetts, January 15-16, 2007 “Memory Compression Method for Avoiding Perceivable Distribution Due to Intra-Prediction in H.264 Decoders”, NEC Corporation, Proc.
  • the method introduced in the prior art is a block-based lossy compression method.
  • Lossy compression is a data encoding method in which some data is deleted or lost in order to reduce the data size. As a result, the data quality is degraded after lossy compression.
  • the reference picture and the display picture are compressed to reduce the memory access bandwidth, but in exchange, the quality of the reference picture and the display picture is deteriorated.
  • the encoding efficiency and display quality of the moving picture deteriorate.
  • the display quality is different for each data block.
  • an image decoding method is an image decoding method for decoding an encoded picture included in an encoded stream, and performs predetermined memory restoration processing.
  • Filtering information which is information related to filtering of restored pictures, is analyzed from the header of the encoded stream, the encoded picture included in the encoded stream is decoded, and the decoded picture is compressed by a predetermined memory compression process Then, the compressed picture is restored by the predetermined memory restoration process, and the restored picture is filtered based on the analyzed filtering information.
  • an image decoding apparatus is an image decoding apparatus that decodes an encoded picture included in an encoded stream, and performs predetermined memory restoration processing.
  • An analysis unit that analyzes filtering information, which is information related to filtering of restored pictures, from the header of the encoded stream, a decoding unit that decodes the encoded picture included in the encoded stream, and a decoded picture
  • a memory compression unit that compresses the compressed picture by a predetermined memory compression process, a memory restoration unit that restores the compressed picture by the predetermined memory restoration process, and a memory that filters the restored picture based on the analyzed filtering information A filtering unit.
  • an image encoding method for generating an encoded stream by encoding a picture, and is restored by a predetermined memory restoration process.
  • Filtering information which is information related to filtering of pictures to be encoded, is written to the header of the encoded stream, the pictures are encoded, the encoded pictures are decoded, and the decoded pictures are compressed by a predetermined memory compression process.
  • the restored picture is restored by the predetermined memory restoration process, and the restored picture is filtered based on the filtering information.
  • an image encoding device is an image encoding device that generates an encoded stream by encoding a picture, and is restored by a predetermined memory restoration process.
  • a writing unit that writes filtering information, which is information related to filtering of pictures to be encoded, to a header of an encoded stream, an encoding unit that encodes a picture, a decoding unit that decodes an encoded picture, and a decoding unit
  • a memory compression unit for compressing the restored picture by a predetermined memory compression process, a memory restoration unit for restoring the compressed picture by the predetermined memory restoration process, and a memory for filtering the restored picture based on the filtering information A filtering unit.
  • the present invention can be realized not only as such an image decoding method or an image encoding method, but also as a program for causing a computer to execute the image decoding method or the image encoding method.
  • a program can be distributed via a non-temporary recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Only Memory) or a transmission medium such as the Internet.
  • the encoding efficiency of moving images and the display quality of moving images can be improved.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a first example of a moving image encoding process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a first example of the moving picture decoding process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a second example of the moving image encoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a second example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a third example of the moving image encoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a third example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a fourth example of the moving image encoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a fourth example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an example of an image coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of an image decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11A is a schematic diagram showing an example of the position of the MC picture filtering invalid flag in the compressed video stream in the first example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11B is a schematic diagram illustrating an example of the position of the MC picture filtering invalid flag in the compressed video stream in the first example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11C is a schematic diagram illustrating an example of the position of the MC picture filtering invalid flag in the compressed video stream in the first example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11A is a schematic diagram showing an example of the position of the MC picture filtering invalid flag in the compressed video stream in the first example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11B is a schematic diagram illustrating an example of the position of the MC
  • FIG. 11D is a schematic diagram showing an example of the position of the MC picture filtering invalid flag in the compressed video stream in the first example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 12A is a schematic diagram illustrating an example of positions of MC filter parameters in a compressed video stream in the second example of the moving image encoding and decoding processes according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 12B is a schematic diagram illustrating an example of positions of MC filter parameters in the compressed video stream in the second example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 12A is a schematic diagram illustrating an example of positions of MC filter parameters in a compressed video stream in the second example of the moving image encoding and decoding processes according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 12B is a schematic diagram illustrating an example of positions of MC filter parameters in the compressed video stream in the second example of the moving
  • FIG. 12C is a schematic diagram illustrating an example of the position of the MC filter parameter in the compressed video stream in the second example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 12D is a schematic diagram illustrating an example of the position of the filter parameter for MC in the compressed video stream in the second example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a first example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a second example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15A is a schematic diagram showing a position of an MC block filtering invalid flag in the first example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 15B is a schematic diagram showing positions of MC block filter parameters in the second example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 shows a first example of the block level derivation process of the block filtering invalid flag for MC in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • FIG. 19 shows a second example of the block level derivation process of the block filtering invalid flag for MC in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • FIG. 20 shows a third example of the block level derivation process of the block filtering invalid flag for MC in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 shows a fourth example of the block level derivation process of the block filtering invalid flag for MC in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a first example of the block level derivation process of the block filter parameter for MC in the fourth example of the block level filtering process in the moving image encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 21 shows a fourth example of the block level derivation process of the block filtering invalid flag for MC in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a first example of the block level derivation process of the block filter parameter for MC in the fourth example of the block level filtering process in the moving image encoding and decoding
  • FIG. 23 is a flowchart showing a second example of the block level derivation process of the block filter parameter for MC in the fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a third example of the block level derivation process of the block filter parameter for MC in the fourth example of the block level filtering process in the moving image encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 25 is a flowchart showing a fourth example of the block level derivation process of the block filter parameter for MC in the fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 26A is a block level filtering process for deriving the MC block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is the schematic which shows the position of the compression rate for deriving the block filter parameter for MC in 4th Example of this.
  • FIG. 26B is a block level filtering process for deriving the MC block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to Embodiment 1 of the present invention. It is the schematic which shows the position of the quantization scale for deriving the block filter parameter for MC in 4th Example of this.
  • 26C is a block level filtering process for deriving the MC block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to Embodiment 1 of the present invention. It is the schematic which shows the position of the right shift value for deriving the block filter parameter for MC in 4th Example of this.
  • FIG. 26D is a block level filtering process for deriving the MC block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to Embodiment 1 of the present invention. It is the schematic which shows the position of the effective plane number for deriving the block filter parameter for MC in 4th Example of this.
  • FIG. 27A is a schematic diagram illustrating the position of a vertical block boundary between image sample blocks.
  • FIG. 27B is a schematic diagram illustrating the position of a horizontal block boundary between image sample blocks.
  • FIG. 28A is a schematic diagram illustrating an example of a position of a filtering target image sample and an example of filtering an image sample using a strong filter and a weak filter in different image sample blocks.
  • FIG. 28B is a schematic diagram illustrating an example of a position of a filtering target image sample and an example of filtering an image sample using a strong filter and a weak filter in different image sample blocks.
  • FIG. 29 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 30 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 31 is a block diagram illustrating a configuration example of a television.
  • FIG. 32 is a block diagram illustrating a configuration example of an information reproducing / recording unit that reads and writes information from and on a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of the structure of a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 34A illustrates an example of a mobile phone.
  • FIG. 34B is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 35 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • FIG. 36 is a diagram schematically showing how each stream is multiplexed in the multiplexed data.
  • FIG. 37 is a diagram showing in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating the structure of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating a data structure of the PMT.
  • FIG. 40 shows the internal structure of multiplexed data information.
  • FIG. 41 shows the internal structure of stream attribute information.
  • FIG. 42 shows steps for identifying video data.
  • FIG. 43 is a block diagram illustrating a configuration example of an integrated circuit that implements the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to each embodiment.
  • FIG. 44 is a diagram showing a configuration for switching the drive frequency.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating steps for identifying video data and switching between driving frequencies.
  • FIG. 46 is a diagram showing an example of a look-up table in which video data standards are associated with driving frequencies.
  • FIG. 47A is a diagram illustrating an example of a configuration for sharing a module of the signal processing unit.
  • FIG. 47B is a diagram illustrating another example of a configuration for sharing
  • Embodiment 1 of the present invention in order to improve moving picture coding efficiency and moving picture display quality, adaptive filtering is performed after memory compression and decompression processing. Based on the filtering information written in the header of the encoded stream, filtering is adaptively performed after the memory compression and decompression processing.
  • the block level filtering process is invalid. If the block level filtering process is not invalid, the quality degradation amount is estimated for each memory data block restored from the memory data block compressed by the irreversible memory compression process.
  • a filter is adaptively selected for the restored memory data block based on the estimated quality degradation amount.
  • the strong filter is selected when filtering the sample value of the data block having a large quality degradation
  • the weak filter is selected when the sample value of the data block having the small quality degradation is filtered. select.
  • a filter with a larger weighting coefficient of a pixel to be filtered is a weaker filter.
  • Embodiment 1 of the present invention a plurality of filters are defined in advance, and the sum of the filter coefficients in each filter is equal to the integer value 1.
  • the difference between these filters is that the weighting coefficients of the filtering target pixels are different.
  • a filter having a larger weighting coefficient of the filtering target pixel is a weak filter, and a filter having a smaller weighting coefficient of the filtering target pixel is a strong filter.
  • a plurality of deblocking filters or a plurality of bidirectional filters can be defined in advance.
  • Embodiment 1 of the present invention the use of two flags (first and second flags) included in the filtering information indicates whether the block level filtering process is invalid.
  • the first flag is called “MC picture filtering invalid flag” in Embodiment 1 of the present invention. If the MC picture filtering invalid flag is equal to the predetermined value, all the restored memory data blocks of the entire picture are not filtered.
  • the MC picture filtering invalid flag can be specially stored in the video bitstream or derived based on the profile and level signaled in the video bitstream.
  • the second flag is referred to as “MC block filtering invalid flag” in the first embodiment of the present invention.
  • the MC block filtering invalid flag indicates whether to restore the restored memory data block.
  • One MC block filtering invalid flag is assigned to each restored memory data block. If the MC block filtering invalid flag is equal to the predetermined value, the restored memory data block is filtered.
  • the MC block filtering invalid flag is specially stored in the memory data block, or information signaled in the memory data block (for example, compression value, quantization scale value, right shift value, or Based on the number of effective planes).
  • two filtering parameters are included in the filtering information. These two filtering parameters are valid only when the MC picture filtering invalid flag and the MC block filtering invalid flag are equal to a predetermined value.
  • the first filtering parameter is referred to as “MC filter parameter” in the first embodiment of the present invention.
  • the MC filter parameter includes one value for generating several threshold values by applying different predetermined weighting coefficients. Then, using these threshold values, it is determined whether to filter the restored memory data block, and a filter for filtering the restored memory data block is determined. If the quality degradation amount of the data block is smaller than the smallest threshold among the generated thresholds, the data block is not filtered. If the quality degradation amount of the data block is larger than the largest threshold among the generated thresholds, the data block is filtered using the strongest predetermined filter. Otherwise, the data block is filtered using one other predetermined filter.
  • the filter parameters for MC can be stored specially in the video bitstream or derived based on profiles and levels signaled in the video bitstream.
  • the second filtering parameter is referred to as “MC block filter parameter” in the first embodiment of the present invention.
  • the MC block filter parameter is used only when the MC filter parameter is not used.
  • the MC block filter parameter defines an index of a predetermined reference table including a plurality of predetermined filters. Using this index, a filter for filtering the memory data block restored by the memory restoration process is selected. For example, it is assumed that there are three items with different filtering strengths in a predetermined reference table, the first item filter is a weak filter, and the final item filter is a strong filter. If the index stored in the memory data block is equal to 3, the strong filter is used for block level filtering of the corresponding restored memory data block.
  • the block filter parameter for MC is a value that is specially stored in the memory data block or signalized in the memory data block (compression value, quantization scale value, right shift value, or number of effective planes). Value).
  • FIG. 1 is a flowchart showing a first example of a moving image encoding process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the MC picture filtering invalid flag is set to any of the sequence header, the picture header, and the slice header of the video bitstream.
  • the picture is encoded using inter-picture prediction processing.
  • Module 0104 then decodes and reconstructs the coded picture using inter-picture prediction.
  • the module 0106 compresses the image sample block of the decoded picture into the memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method.
  • the memory data block is read from the memory, restored by the memory restoration process, and a restored picture is generated.
  • the module 0110 it is determined whether or not to filter the restored picture. If the restored picture is to be filtered, module 0112 filters the restored picture. Otherwise, do not filter the restored picture. Thereafter, the restored picture sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display. If the restored picture is filtered, a block level filtering process is performed.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a first example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the module 0200 analyzes the MC picture filtering invalid flag from one of the sequence header, the picture header, and the slice header of the video bitstream, and determines whether to filter the picture restored by the memory restoration process. To do.
  • the picture is decoded using inter picture prediction processing.
  • the module 0204 the image sample block of the decoded picture is compressed into the memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method.
  • the module 0206 the memory data block is read from the memory, restored by the memory restoration process, and a restored picture is generated.
  • the module 0208 determines whether or not the MC picture filtering invalid flag is equal to a predetermined value. When the MC picture filtering invalid flag is equal to the predetermined value, the restored picture is filtered in module 0210. Otherwise, do not filter the restored picture. Thereafter, the restored picture sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display. If the restored picture is filtered, a block level filtering process is performed.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a second example of the moving image encoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • an MC picture filtering invalid flag is derived in module 0300 according to the profile and level values signaled in the header of the video bitstream.
  • the profile and level correspond to derivation information for deriving the MC picture filtering invalid flag.
  • the MC picture filtering invalid flag indicates whether to filter the picture restored by the memory restoration process.
  • the value of the MC picture filtering invalid flag is defined in the reference table according to the profile value and the level value before moving image encoding processing. When the reference table is searched according to the profile value and the level value during the moving image encoding process, the value of the MC picture filtering invalid flag can be acquired.
  • Profiles and levels are used for various video applications. In applications where high quality is required, it is preferable to reduce artifacts in the filtering process for restored pictures, for example. In an application where low delay is required, for example, filtering processing of a restored picture is not preferable. Different values of the MC picture filtering invalid flag are previously defined in the reference table according to different combinations of profiles and levels.
  • the picture is encoded by using the inter picture prediction process.
  • the encoded picture is decoded using inter-picture prediction and reconstructed.
  • the image sample block of the decoded picture is compressed into a memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method.
  • the module 0308 the memory data block is read from the memory, restored by the memory restoration process, and a restored picture is generated.
  • the module 0310 determines whether or not the MC picture filtering invalid flag is equal to a predetermined value. If the MC picture filtering invalid flag is equal to the predetermined value, the restored picture is filtered in module 0312. Otherwise, do not filter the restored picture.
  • the restored picture sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display. If the restored picture is filtered, a block level filtering process is performed.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a second example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • an MC picture filtering invalid flag is derived in module 0400 according to the profile and level values signaled in the header of the video bitstream.
  • the MC picture filtering invalid flag indicates whether to filter the picture restored by the memory restoration process.
  • the value of the MC picture filtering invalid flag is defined in the reference table according to the profile value and the level value before moving picture decoding processing. When the reference table is searched according to the profile value and the level value during the moving picture decoding process, the value of the MC picture filtering invalid flag can be acquired. Profiles and levels are used for various video applications.
  • module 0402 the picture is decoded using inter picture prediction processing.
  • the image sample block of the decoded picture is compressed into a memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method.
  • the memory data block is read from the memory, restored by the memory restoration process, and a restored picture is generated.
  • Module 0408 determines whether the MC picture filtering invalid flag is equal to a predetermined value. If the MC picture filtering invalid flag is equal to the predetermined value, the restored picture is filtered in module 0410. Otherwise, do not filter the restored picture. Thereafter, the restored image sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display. If the restored picture is filtered, a block level filtering process is performed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a third example of the moving image encoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the MC filter parameter is written into any of the sequence header, picture header, and slice header of the video bitstream.
  • the MC filter parameter is used to determine whether the block level filtering process is invalid.
  • the MC filter parameter is used to determine a filter used in the block level filtering process unless the block level filtering process is invalid.
  • the picture is encoded using inter-picture prediction processing.
  • module 0504 the encoded picture is decoded using inter-picture prediction and reconstructed.
  • module 0506 the image sample block of the decoded picture is compressed into a memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method. Then, in the module 0508, the memory data block is read from the memory, and is restored by the memory restoration process to generate a restored picture.
  • the restored picture is filtered using the MC filter parameter.
  • the MC filter parameter is a value that generates a threshold value by multiplying the value by a predetermined weighting coefficient.
  • the amount of quality degradation of each restored memory data block is compared with this threshold value. If the quality degradation amount is smaller than the threshold value, the block level filtering process is invalidated. Otherwise, a larger predetermined filter is selected for filtering the restored target memory data block as the quality degradation amount is larger.
  • the restored image sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display.
  • a block level filtering process is performed to filter the restored picture.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a third example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the module 0600 analyzes the MC filter parameter from one of the sequence header, picture header, and slice header of the video bitstream.
  • the MC filter parameter is used to determine whether the block level filtering process is invalid.
  • the MC filter parameter is used to determine a filter used in the block level filtering process unless the block level filtering process is invalid.
  • the picture is decoded using inter-picture prediction processing.
  • a module 0604 the image sample block of the decoded picture is compressed into a memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method.
  • the module 0606 the memory data block is read from the memory and restored by a memory restoration process to generate a restored picture.
  • the restored picture is filtered using the MC filter parameters.
  • the MC filter parameter is a value for generating a threshold value by applying a predetermined weighting coefficient. The amount of quality degradation of each restored memory data block is compared with this threshold value. If the quality degradation amount is smaller than the threshold value, the block level filtering process is invalidated. Otherwise, a larger predetermined filter is selected for filtering the restored target memory data block as the quality degradation amount is larger.
  • the restored image sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display.
  • a block level filtering process is performed to filter the restored picture.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a fourth example of the moving image encoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • MC filter parameters are derived in module 0700 according to the profile and level values signaled in the video bitstream header.
  • the profile and the level correspond to derived information for deriving the MC filter parameter.
  • the MC filter parameter is used to determine whether the block level filtering process is invalid.
  • the MC filter parameter is used to determine a filter used in the block level filtering process unless the block level filtering process is invalid.
  • the MC filter parameter value is defined in the reference table according to the profile value and the level value before moving image encoding processing.
  • the value of the MC filter parameter can be acquired.
  • Profiles and levels are used for various video applications. In applications where high quality is required, it is preferable to reduce artifacts in the filtering process for restored pictures, for example. In an application where low delay is required, for example, filtering processing of a restored picture is not preferable.
  • Different values of MC filter parameters are defined in advance in the reference table according to different combinations of profiles and levels.
  • module 0706 the image sample block of the decoded picture is compressed into a memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method. Then, in a module 0708, the memory data block is read from the memory and restored by a memory restoration process to generate a restored picture.
  • the restored picture is filtered using the MC filter parameter.
  • the MC filter parameter is a value for generating a threshold value by applying a predetermined weighting coefficient. The amount of quality degradation of each restored memory data block is compared with this threshold value. If the quality degradation amount is smaller than the threshold value, the block level filtering process is invalidated. Otherwise, a larger predetermined filter is selected for filtering the restored target memory data block as the quality degradation amount is larger.
  • the restored image sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display.
  • a block level filtering process is performed to filter the restored picture.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a fourth example of the moving picture decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • MC filter parameters are derived in module 0800 according to the profile and level values signaled in the video bitstream header.
  • the MC filter parameter is used to determine whether the block level filtering process is invalid.
  • the MC filter parameter is used to determine a filter used in the block level filtering process unless the block level filtering process is invalid.
  • the value of the MC filter parameter is defined in the reference table according to the profile value and the level value before moving picture decoding processing. When the reference table is searched according to the profile value and the level value during the moving picture decoding process, the value of the MC filter parameter can be acquired. Profiles and levels are used for various video applications.
  • module 0802 the picture is decoded using inter-picture prediction processing.
  • module 0804 the image sample block of the decoded picture is compressed into a memory data block by a memory compression process using a block-based memory compression method.
  • module 0806 the memory data block is read from the memory and restored by the memory restoration process to generate a restored picture.
  • the restored picture is filtered using the MC filter parameter.
  • the MC filter parameter is a value for generating a threshold value by applying a predetermined weighting coefficient. The amount of quality degradation of each restored memory data block is compared with this threshold value. If the quality degradation amount is smaller than the threshold value, the block level filtering process is invalidated. Otherwise, a larger predetermined filter is selected for filtering the restored target memory data block as the quality degradation amount is larger.
  • the restored image sample of the picture is used in an inter-picture prediction process for encoding a subsequent picture or used for display. If the restored picture is filtered, a block level filtering process is performed.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an example of a moving picture coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • This moving image encoding apparatus includes a subtraction unit 0900, a conversion unit 0902, a quantization unit 0904, an entropy encoding unit 0926, an inverse quantization unit 0906, an inverse conversion unit 0908, an addition unit 0910, a loop A filtering unit 0912, a memory compression unit 0914, a memory unit 0916, a memory restoration unit 0918, a memory filtering unit 0920, a motion detection unit 0922, and a motion interpolation unit 0924 are provided.
  • the entropy encoding unit 0926 corresponds to a writing unit.
  • a combination of the subtracting unit 0900, the converting unit 0902, the quantizing unit 0904, the motion detecting unit 0922, and the motion interpolating unit 0924 corresponds to the encoding unit.
  • the combination of the inverse quantization unit 0906, the inverse transform unit 0908, the addition unit 0910, and the loop filtering unit 0912 corresponds to a decoding unit.
  • the subtraction unit 0900 obtains the original image sample D0900, performs subtraction on the inter-picture prediction sample D0926, and outputs a residual value D0902.
  • the conversion unit 0902 acquires the residual value D0902, and outputs a conversion coefficient D0904.
  • the quantization unit 0904 acquires the transform coefficient D0904 and outputs the quantization coefficient D0906.
  • the quantized coefficient D0906 is entropy-encoded into the compressed video D0928 by the entropy encoding unit 0926.
  • the inverse quantization unit 0906 reads the quantization coefficient D0906 and outputs a transform coefficient D0908.
  • the inverse transform unit 0908 reads the transform coefficient D0908 and outputs a residual value D0910.
  • the adding unit 0910 acquires the residual value D0910, adds it to the inter-picture prediction sample D0926, and reconstructs the image sample D0912.
  • the loop filtering unit 0912 reads the reconstructed image sample D0912 and outputs a filtered image sample D0914.
  • the memory compression unit 0914 reads the filtered image sample D0914 and outputs a memory data block D0916 stored in the memory unit 0916.
  • the memory data block D0916 includes a flag indicating whether the filtering process is invalid in the memory data block restored by the memory restoration process. If the flag is not equal to the predetermined value, the restored memory data block is filtered. If the flag is equal to the predetermined value, the restored memory data block is not filtered.
  • the memory data block D0916 includes an index of a predetermined reference table including a plurality of filters. Using this index, a filter for filtering the memory data block restored by the memory restoration process is selected.
  • the first item filter is a weak filter
  • the final item filter is a strong filter. If the index stored in the memory data block is equal to 3, the strong filter is used for block level filtering of the corresponding restored memory data block.
  • the memory restoration unit 0918 reads the memory data block D0918 from the memory unit 0916 and outputs the restored image sample D0920 to the memory filtering unit 0920.
  • the memory filtering unit 0920 filters the image sample D0920 restored by the memory restoration unit 0918, transmits the parameter D0930 to the entropy encoding unit 0926, and outputs the filtered image sample D0922 to the motion detection unit 0922.
  • the memory filtering unit 0920 outputs the image sample D0920 restored by the memory restoration unit 0918 to the motion detection unit 0922 as the image sample D0922 that has not been filtered without filtering.
  • the parameter D0930 is written into the header of the compressed video by the entropy encoding unit 0926.
  • the parameter D0930 includes a flag indicating whether the filtering process is invalid for the entire picture.
  • the memory filtering unit 0920 does not filter the entire picture restored in the memory restoration process. If the flag is not equal to the predetermined value, the memory filtering unit 0920 filters the picture restored in the memory restoration process.
  • the parameter D0930 includes one value.
  • the memory filtering unit 0920 generates several threshold values by applying predetermined weighting factors different from each other to this value.
  • the memory filtering unit 0920 determines whether to filter the restored memory data block using these generated threshold values, and determines a filter for filtering the restored memory data block. If the amount of quality degradation of the data block is smaller than the smallest threshold among the generated thresholds, the memory filtering unit 0920 does not filter the data block. If the amount of quality degradation of the data block is larger than the largest threshold value among the generated threshold values, the memory filtering unit 0920 filters the data block using the strongest predetermined filter. Otherwise, the memory filtering unit 0920 filters the data block using one other predetermined filter.
  • the motion detection unit 0922 reads the image sample D0922, detects the motion vector, and outputs the motion vector and the image sample D0924.
  • the motion interpolation unit 0924 reads the motion vector and the image sample D0924, and outputs an inter-picture prediction sample D0926.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of a moving picture decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the moving picture decoding apparatus includes an entropy decoding unit 1000, an inverse quantization unit 1002, an inverse transformation unit 1004, an addition unit 1006, a loop filtering unit 1016, a motion interpolation unit 1008, and a first memory filtering unit. 1010, a first memory restoration unit 1012, a memory unit 1014, a memory compression unit 1017, a second memory restoration unit 1018, and a second memory filtering unit 1020.
  • a part of the entropy decoding unit 1000 corresponds to an analysis unit.
  • the combination of the other part of the entropy decoding unit 1000, the inverse quantization unit 1002, the inverse transform unit 1004, the addition unit 1006, the loop filtering unit 1016, and the motion interpolation unit 1008 corresponds to a decoding unit. To do.
  • the entropy decoding unit 1000 reads the compressed video D1000 and outputs a quantized coefficient D1002. Further, the entropy decoding unit 1000 analyzes the parameter D1028 from the header of the compressed video D1000.
  • the inverse quantization unit 1002 reads the quantization coefficient D1002 and outputs a transform coefficient D1004.
  • the inverse transform unit 1004 reads the transform coefficient D1004 and outputs a residual value D1006.
  • the adding unit 1006 reads and adds the residual value D1006 and the inter-picture prediction sample D1010, and outputs a reconstructed sample D1008.
  • the loop filtering unit 1016 reads the reconstructed sample D1008 and outputs a filtered sample D1022.
  • the memory compression unit 1017 reads the filtered sample D1022, compresses the filtered sample into the memory data block D1018, and stores it in the memory unit 1014.
  • the memory data block D1018 includes a flag indicating whether or not the filtering process is invalid in the memory data block restored by the memory restoration process. If the flag is not equal to the predetermined value, the recovered memory data block is filtered. If the flag is equal to the predetermined value, the restored memory data block is not filtered.
  • the memory data block D1018 includes an index of a predetermined reference table including a plurality of filters. A filter for filtering the memory data block restored by the memory restoration process is selected using this index.
  • the first item filter is a weak filter
  • the final item filter is a strong filter. If the index stored in the memory data block is equal to 3, the strong filter is used for block level filtering of the corresponding restored memory data block.
  • the first memory restoration unit 1012 reads the memory data block D1016, restores the data block, and outputs the restored image sample D1014.
  • the first memory filtering unit 1010 reads the parameter D1028 from the entropy decoding unit 1000, filters the image sample D1014 restored by the first memory restoration unit 1012, and outputs the filtered image sample D1012 to the motion interpolation unit 1008. .
  • the first memory filtering unit 1010 outputs the image sample D1014 restored by the first memory restoration unit 1012 to the motion interpolation unit 1008 as an image sample not filtered without being filtered.
  • the motion interpolation unit 1008 reads the image sample D1012 and outputs an inter-picture prediction sample D1010.
  • the parameter D1028 includes a flag indicating whether the filtering process is invalid for the entire picture.
  • the first memory filtering unit 1010 does not filter the entire picture restored in the memory restoration process. If the flag is not equal to the predetermined value, the first memory filtering unit 1010 filters the picture restored in the memory restoration process.
  • the parameter D1028 includes one value.
  • the first memory filtering unit 1010 generates several threshold values by multiplying this value by different predetermined weighting factors.
  • the first memory filtering unit 1010 determines whether to filter the restored memory data block using these generated thresholds, and determines a filter for filtering the restored memory data block. If the amount of quality degradation of the data block is smaller than the smallest threshold among the generated thresholds, the first memory filtering unit 1010 does not filter the data block. If the quality degradation amount of the data block is larger than the largest threshold value among the generated threshold values, the first memory filtering unit 1010 filters the data block using the strongest predetermined filter. Otherwise, the first memory filtering unit 1010 filters the data block using one other predetermined filter.
  • the second memory restoration unit 1018 reads the memory data block D1020 and outputs the restored image sample D1024 to the second memory filtering unit 1020.
  • the second memory filtering unit 1020 reads the parameter D1028 from the entropy decoding unit 1000, filters the image sample D1024 restored by the second memory restoration unit 1018, and generates an image sample D1026 to be displayed. Alternatively, the second memory filtering unit 1020 outputs the image sample D1024 restored by the second memory restoration unit 1018 as it is as the display target image sample D1026 without filtering.
  • the parameter D1028 includes a flag indicating whether the filtering process is invalid for the entire picture. If the flag is equal to the predetermined value, the second memory filtering unit 1020 does not filter the entire picture restored in the memory restoration process.
  • the second memory filtering unit 1020 filters the picture restored in the memory restoration process.
  • the parameter D1028 includes one value.
  • the second memory filtering unit 1020 generates several threshold values by multiplying this value by different predetermined weighting factors.
  • the second memory filtering unit 1020 determines whether or not to filter the restored memory data block using these generated threshold values, and determines a filter for filtering the restored memory data block. If the amount of quality degradation of the data block is smaller than the smallest threshold among the generated thresholds, the second memory filtering unit 1020 does not filter the data block. If the amount of quality degradation of the data block is larger than the largest threshold among the generated thresholds, the second memory filtering unit 1020 filters the data block using the strongest predetermined filter. Otherwise, the second memory filtering unit 1020 filters the data block using one other predetermined filter.
  • FIGS. 11A to 11D is a schematic diagram illustrating an example of the position of the MC picture filtering invalid flag in the compressed video stream in the first example of the moving image encoding and decoding processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. FIG. 11A shows that the MC picture filtering invalid flag is located in the sequence header.
  • FIG. 11B shows that the profile and level position for deriving the MC picture filtering invalid flag are in the sequence header.
  • FIG. 11C shows that the position of the MC picture filtering invalid flag is in the picture header.
  • FIG. 11D shows that the position of the MC picture filtering invalid flag is in the slice header.
  • FIG. 12A to 12D are schematic diagrams showing examples of positions of MC filter parameters in the compressed video stream in the second example of the moving image encoding and decoding processes according to Embodiment 1 of the present invention. is there.
  • FIG. 12A shows that the position of the filter parameter for MC is in the sequence header.
  • FIG. 12B shows that the position of the profile and level for deriving the filter parameter for MC is in the sequence header.
  • FIG. 12C shows that the position of the filter parameter for MC is in the picture header.
  • FIG. 12D shows that the position of the MC filter parameter is in the slice header.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a first example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the module 1300 in order to indicate whether or not to filter the memory data block restored by the memory restoration process, the module 1300 writes an MC block filtering invalid flag in the memory data block during the memory compression process.
  • the MC block filtering invalid flag is analyzed from the memory data block during the memory restoration process.
  • the module 1304 determines whether the MC block filtering invalid flag is equal to a predetermined value. If the MC block filtering invalid flag is equal to the predetermined value, the restored memory data block is filtered in the module 1306. If not, do not filter the restored memory data block.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a second example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the MC block filter parameter is written into the memory data block during the memory compression process.
  • the MC block filter parameters are analyzed from the memory data block during the memory restoration process.
  • the restored memory data block is filtered using the MC block filter parameter.
  • the MC block filter parameter includes an index of a predetermined reference table including a plurality of filters. Using this index, a filter for filtering the memory data block restored by the memory restoration process is selected.
  • the first item filter is a weak filter
  • the final item filter is a strong filter. If the index stored in the memory data block is equal to 3, the strong filter is used for block level filtering of the corresponding restored memory data block.
  • FIG. 15A is a schematic diagram showing a position of an MC data block filtering invalid flag in the first example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 15B is a schematic diagram showing positions of MC data block filter parameters in the second example of the block level filtering processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 15A shows that the MC data block filtering invalid flag is located in the memory data block.
  • FIG. 15B shows that the position of the MC data block filter parameter is in the memory data block.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the block filtering invalid flag for MC according to any one of values (compression rate, quantization scale, right shift value, and number of effective planes) used in the memory compression and decompression method in module 1600. Is derived. These values are stored in the memory data block.
  • the MC block filtering invalid flag indicates whether to filter the memory data block restored by the memory restoration process.
  • the module 1602 determines whether or not the MC block filtering invalid flag is equal to a predetermined value. If the MC block filtering invalid flag is equal to the predetermined value, the restored memory data block is filtered in the module 1604. If not, do not filter the restored memory data block.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • the MC block filter parameter is set according to any one of the values (compression rate, quantization scale, right shift value, and number of effective planes) used in the memory compression and decompression method. To derive. These values are stored in the memory data block.
  • the restored memory data block is filtered using the MC block filter parameter.
  • FIG. 18 shows a first example of the block level derivation process of the MC data block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the video encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart to show.
  • the module 1800 writes the compression rate used in the memory compression and decompression scheme into the memory data block during the memory compression process. Actually, an integer value representing the compression rate is written in the memory data block.
  • module 1802 the block of image samples is compressed according to the compression rate, and the compressed block is stored in the memory data block.
  • Module 1804 analyzes the compression rate from the memory data block during the memory decompression process.
  • the module 1806 uses the analyzed compression ratio to restore the memory data block during the memory restoration process.
  • the module 1808 determines whether or not the analyzed compression rate is larger than a threshold value (for example, 0.75).
  • a threshold value for example, 0.75
  • This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed compression ratio is larger than the threshold, the module 1810 sets the MC data block filtering invalid flag to a predetermined value. This predetermined value indicates filtering the restored memory data block. If it is equal to or smaller than the threshold value, the MC data block filtering invalid flag is not set to a predetermined value.
  • FIG. 19 shows a second example of the block level derivation process of the MC data block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the video encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart to show.
  • module 1900 writes the quantization scale to the memory data block during the memory compression process. In practice, an integer value representing the quantization scale is written into the memory data block.
  • module 1902 a block of image samples is compressed using a quantization scale and stored in a memory data block.
  • a module 1904 analyzes the quantization scale from the memory data block during the memory restoration process.
  • module 1906 restores the memory data block during the memory restoration process using the analyzed quantization scale.
  • Module 1908 determines whether the analyzed quantization scale is greater than a threshold (eg, 32.0). This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed quantization scale is larger than the threshold, the module 1910 sets the MC data block filtering invalid flag to a predetermined value. This predetermined value indicates filtering the restored memory data block. If it is equal to or smaller than the threshold value, the MC data block filtering invalid flag is not set to a predetermined value.
  • a threshold eg, 32.0
  • FIG. 20 shows a third example of the block level derivation process of the MC data block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart to show.
  • the module 2000 writes the right shift value to the memory data block during the memory compression process.
  • the module 2002 the block of image samples is compressed using the right shift value and stored in the memory data block.
  • the module 2004 analyzes the right shift value from the memory data block during the memory restoration process.
  • the module 2006 the memory data block is restored during the memory restoration process using the analyzed right shift value.
  • the module 2008 it is determined whether or not the analyzed right shift value is larger than a threshold value (for example, 2).
  • a threshold value for example, 2
  • This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed right shift value is larger than the threshold, the module 2010 sets the MC data block filtering invalid flag to a predetermined value. This predetermined value indicates filtering the restored memory data block. If it is equal to or smaller than the threshold value, the MC data block filtering invalid flag is not set to a predetermined value.
  • FIG. 21 shows a fourth example of the block level derivation process of the MC data block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart to show.
  • the module 2100 writes the number of valid planes to the memory data block during the memory compression process.
  • the module 2102 then compresses the block of image samples using the number of effective planes and stores it in the memory data block.
  • the module 2104 analyzes the number of valid planes from the memory data block during the memory restoration process.
  • the memory data block is restored using the analyzed number of effective planes.
  • the module 2108 derives the number of planes successfully decoded after the memory restoration process. If the percentage of decoded bits in a plane is greater than a certain value (eg, 25%), the plane is marked as successfully decoded. Below that value, the plane is marked as unsuccessful in decoding. Then, the module 2110 derives the number of deleted planes (or the decoding was not successful) by calculating the absolute value of the difference between the number of valid planes and the number of planes successfully decoded. Then, the module 2112 determines whether or not the ratio between the number of deleted planes and the number of effective planes is larger than a threshold (for example, 0.5). This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient.
  • a threshold for example, 0.5
  • the module 2114 sets the MC data block filtering invalid flag to a predetermined value. This predetermined value indicates filtering the restored memory data block. If it is equal to or smaller than the threshold value, the MC data block filtering invalid flag is not set to a predetermined value.
  • FIG. 22 shows a first example of the block level derivation process of the MC data block filter parameter in the fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • the module 2200 writes the compression rate used in the memory compression and decompression method to the memory data block during the memory compression process. In practice, an integer value representing the compression rate is written into the memory data block.
  • the module 2202 then compresses the block of image samples using the compression rate and stores it in the memory data block.
  • the module 2204 analyzes the compression rate from the memory data block during the memory decompression process.
  • the module 2206 restores the memory data block during the memory restoration process using the analyzed compression rate.
  • the module 2208 determines whether or not the analyzed compression rate is larger than a threshold value (for example, 0.85). This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed compression ratio is greater than the threshold, a strong filter is selected in module 2210. If so, the module 2212 selects a weak filter.
  • a threshold value for example 0.85. This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed compression ratio is greater than the threshold, a strong filter is selected in module 2210. If so, the module 2212 selects a weak filter.
  • FIG. 23 shows a second example of the block level derivation process of the MC data block filter parameter in the fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • the module 2300 writes the quantization scale to the memory data block during the memory compression process.
  • the module 2302 then compresses the block of image samples using the quantization scale and stores it in the memory data block.
  • the module 2304 then analyzes the quantization scale from the memory data block during the memory restoration process. In practice, an integer value representing the quantization scale is analyzed from the memory data block.
  • the analyzed quantization scale is used to restore the memory data block during the memory restoration process.
  • Module 2308 determines whether the analyzed quantization scale is greater than a threshold (eg, 40.0). This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed quantization scale is greater than the threshold, a strong filter is selected in module 2310. If so, the module 2312 selects a weak filter.
  • a threshold eg, 40.0
  • FIG. 24 shows a third example of the block level derivation process of the MC data block filter parameter in the fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • the module 2400 writes the right shift value to the memory data block during the memory compression process.
  • the block of image samples is compressed using the right shift value and stored in the memory data block.
  • the module 2404 analyzes the right shift value from the memory data block during the memory restoration process.
  • Module 2406 restores the memory data block during the memory restoration process using the analyzed right shift value.
  • Module 2408 determines whether the analyzed right shift value is greater than a threshold (eg, 3). This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If the analyzed right shift value is greater than the threshold, then in module 2410 a strong filter is selected. If so, a weak filter is selected in module 2412.
  • a threshold eg, 3
  • FIG. 25 shows a fourth example of the block level derivation process of the MC data block filter parameter in the fourth example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
  • the module 2500 writes the number of valid planes to the memory data block during the memory compression process.
  • a block of image samples is compressed using the number of valid planes and stored in a memory data block.
  • the number of effective planes is analyzed from the memory data block during the memory restoration process.
  • the memory data block is restored using the analyzed number of effective planes.
  • the module 2508 derives the number of planes that have been successfully decoded.
  • the module 2510 derives the number of deleted planes (or the decoding was not successful) by calculating the absolute value of the difference between the number of valid planes and the number of planes successfully decoded. Then, in the module 2512, it is determined whether or not the ratio between the number of deleted planes and the number of effective planes is larger than a threshold (for example, 0.7). This threshold value is generated by multiplying the value of the MC filter parameter by a predetermined weighting coefficient. If this percentage is greater than the threshold, in module 2514, the strong filter is selected. If so, module 2516 selects a weak filter.
  • a threshold for example, 0.7
  • FIGS. 26A to 26D is for deriving the MC data block filtering invalid flag in the third example of the block level filtering process in the moving picture encoding and decoding process according to the first embodiment of the present invention.
  • it is the schematic which shows the position of the compression rate, the quantization scale, the right shift value, or the number of effective planes for deriving the MC data block filter parameter in the fourth embodiment of the block level filtering process.
  • FIG. 26A shows that there is a compression rate position in the memory data block.
  • FIG. 26B shows that there is a quantization scale position in the memory data block.
  • FIG. 26C shows that the position of the right shift value is in the memory data block.
  • FIG. 26D shows that there are positions of the number of effective planes in the memory data block.
  • FIG. 27A is a schematic diagram showing the position of a vertical block boundary between image sample blocks.
  • FIG. 27B is a schematic diagram illustrating the position of a horizontal block boundary between image sample blocks.
  • the symbols p0, p1, p2, p3, q0, q1, q2, q3 are four samples on the vertical or horizontal edge in the adjacent block.
  • 28A and 28B are schematic diagrams illustrating an example of the position of the filtering target image sample and an example of filtering the image sample using a strong filter and a weak filter in different image sample blocks.
  • FIG. 28A shows that the filtering target image sample is one pixel away from the block boundary.
  • the boundary region is limited to a distance of one pixel from the block boundary.
  • FIG. 28B shows that when much information is deleted in the upper left image sample block during the memory compression process, the image sample is filtered using a strong filter in the block, and the lower right image sample is processed during the memory compression process. If much information is not deleted in the block, it indicates that the image sample is filtered using a weak filter in the block.
  • the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to the present embodiment can improve the coding efficiency and display quality of a moving picture.
  • One way to reduce degradation of the quality of reference and display pictures in block-based memory compression and decompression schemes is to use filters to reduce visual artifacts caused by memory compression processing.
  • visual artifacts include block artifacts and contouring artifacts.
  • block artifacts may occur at block boundaries.
  • a contouring artifact may occur in a smooth gradient region.
  • An example of such a filter is a deblocking filter.
  • Block artifacts are reduced by smoothing sharp edges between blocks using this deblocking filter.
  • Deblocking filters are usually performed at the vertical and horizontal block boundaries, respectively.
  • Another example of such a filter is a bidirectional filter. This bi-directional filter is used to reduce contouring artifacts.
  • the deblocking filter is usually a one-dimensional filter, and the bidirectional filter is usually a two-dimensional filter.
  • the filtering process is called an adaptive filtering process. Since the degradation of the display quality may be different for each reconstructed block, the adaptive filtering process is preferable.
  • the memory restored by the memory restoration process by introducing the block-level adaptive filtering process into the block-based memory compression and restoration method By reducing block artifacts, it is possible to improve the encoding efficiency and display quality of moving images.
  • the storage medium may be any medium that can record a program, such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, an IC card, and a semiconductor memory.
  • FIG. 29 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 that realizes a content distribution service.
  • a communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109, and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • This content supply system ex100 includes a computer ex111, a PDA (Personal Digital Assistant) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, a game machine ex115 via the Internet ex101, the Internet service provider ex102, the telephone network ex104, and the base stations ex106 to ex110. Etc. are connected.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going from the base station ex106, which is a fixed wireless station, to ex110.
  • the devices may be directly connected to each other via short-range wireless or the like.
  • the camera ex113 is a device that can shoot moving images such as a digital video camera
  • the camera ex116 is a device that can shoot still images and movies such as a digital camera.
  • the mobile phone ex114 is a GSM (Global System for Mobile Communications) system, a CDMA (Code Division Multiple Access) system, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) system, an LTE (Long Terminal Evolution) system, an HSPA ( High-speed-Packet-Access) mobile phone or PHS (Personal-Handyphone System), etc.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • W-CDMA Wideband-Code Division Multiple Access
  • LTE Long Terminal Evolution
  • HSPA High-speed-Packet-Access
  • PHS Personal-Handyphone System
  • the camera ex113 and the like are connected to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104, thereby enabling live distribution and the like.
  • the content for example, music live video
  • the streaming server ex103 stream-distributes the content data transmitted to the requested client.
  • the client include a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and a game machine ex115 that can decode the encoded data.
  • Each device that receives the distributed data decodes the received data and reproduces it.
  • the captured data may be encoded by the camera ex113, the streaming server ex103 that performs data transmission processing, or may be shared with each other.
  • the decryption processing of the distributed data may be performed by the client, the streaming server ex103, or may be performed in common with each other.
  • still images and / or moving image data captured by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111.
  • the encoding process in this case may be performed by any of the camera ex116, the computer ex111, and the streaming server ex103, or may be performed in a shared manner.
  • these encoding / decoding processes are generally performed in the computer ex111 and the LSI ex500 included in each device.
  • the LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips.
  • moving image encoding / decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111, etc., and encoding / decoding processing is performed using the software. May be.
  • moving image data acquired by the camera may be transmitted.
  • the moving image data at this time is data encoded by the LSI ex500 included in the mobile phone ex114.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
  • the encoded data can be received and reproduced by the client.
  • the information transmitted by the user can be received, decrypted and reproduced by the client in real time, and personal broadcasting can be realized even for a user who does not have special rights or facilities.
  • At least one of the video encoding device or the video decoding device of the above embodiment is incorporated in the digital broadcasting system ex200.
  • the broadcast station ex201 multiplexed data obtained by multiplexing music data and the like on video data is transmitted to a communication or satellite ex202 via radio waves.
  • This video data is data encoded by the moving image encoding method described in the above embodiment.
  • the broadcasting satellite ex202 transmits a radio wave for broadcasting, and this radio wave is received by a home antenna ex204 capable of receiving satellite broadcasting.
  • the received multiplexed data is decoded and reproduced by a device such as the television (receiver) ex300 or the set top box (STB) ex217.
  • a reader / recorder ex218 that reads and decodes multiplexed data recorded on a recording medium ex215 such as a DVD or a BD, encodes a video signal on the recording medium ex215, and in some cases multiplexes and writes it with a music signal. It is possible to implement the video decoding device or the video encoding device described in the above embodiment. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex219, and the video signal can be reproduced in another device or system using the recording medium ex215 on which the multiplexed data is recorded.
  • a moving picture decoding apparatus may be mounted in a set-top box ex217 connected to a cable ex203 for cable television or an antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcasting and displayed on the monitor ex219 of the television.
  • the moving picture decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a television (receiver) ex300 that uses the video decoding method and the video encoding method described in the above embodiment.
  • the television ex300 obtains or outputs multiplexed data in which audio data is multiplexed with video data via the antenna ex204 or the cable ex203 that receives the broadcast, and demodulates the received multiplexed data.
  • the modulation / demodulation unit ex302 that modulates multiplexed data to be transmitted to the outside, and the demodulated multiplexed data is separated into video data and audio data, or the video data and audio data encoded by the signal processing unit ex306 Is provided with a multiplexing / demultiplexing unit ex303.
  • the television ex300 decodes the audio data and the video data, or encodes each information, the audio signal processing unit ex304, the signal processing unit ex306 including the video signal processing unit ex305, and the decoded audio signal.
  • the television ex300 includes an interface unit ex317 including an operation input unit ex312 that receives an input of a user operation.
  • the television ex300 includes a control unit ex310 that performs overall control of each unit, and a power supply circuit unit ex311 that supplies power to each unit.
  • the interface unit ex317 includes a bridge unit ex313 connected to an external device such as a reader / recorder ex218, a recording unit ex216 such as an SD card, and an external recording unit such as a hard disk.
  • a driver ex315 for connecting to a medium, a modem ex316 for connecting to a telephone network, and the like may be included.
  • the recording medium ex216 is capable of electrically recording information by using a nonvolatile / volatile semiconductor memory element to be stored.
  • Each part of the television ex300 is connected to each other via a synchronous bus.
  • the television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 or the like, and demultiplexes the multiplexed data demodulated by the modulation / demodulation unit ex302 by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 based on the control of the control unit ex310 having a CPU or the like. Furthermore, the television ex300 decodes the separated audio data by the audio signal processing unit ex304, and decodes the separated video data by the video signal processing unit ex305 using the decoding method described in the above embodiment. The decoded audio signal and video signal are output from the output unit ex309 to the outside.
  • these signals may be temporarily stored in the buffers ex318, ex319, etc. so that the audio signal and the video signal are reproduced in synchronization.
  • the television ex300 may read multiplexed data from recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card, not from broadcasting.
  • recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card, not from broadcasting.
  • the television ex300 encodes an audio signal or a video signal and transmits the signal to the outside or to a recording medium.
  • the television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 or the like, and encodes an audio signal with the audio signal processing unit ex304 based on the control of the control unit ex310, and the video signal with the video signal processing unit ex305 in the above embodiment.
  • Encoding is performed using the described encoding method.
  • the encoded audio signal and video signal are multiplexed by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 and output to the outside.
  • these signals may be temporarily stored in the buffers ex320, ex321, etc. so that the audio signal and the video signal are synchronized.
  • a plurality of buffers ex318, ex319, ex320, and ex321 may be provided as illustrated, or one or more buffers may be shared.
  • data may be stored in the buffer as a buffer material that prevents system overflow and underflow, for example, between the modulation / demodulation unit ex302 and the multiplexing / demultiplexing unit ex303.
  • the television ex300 has a configuration for receiving AV input of a microphone and a camera, and performs encoding processing on the data acquired from them. Also good.
  • the television ex300 has been described as a configuration capable of the above-described encoding processing, multiplexing, and external output, but these processing cannot be performed, and only the above-described reception, decoding processing, and external output are possible. It may be a configuration.
  • the decoding process or the encoding process may be performed by either the television ex300 or the reader / recorder ex218,
  • the reader / recorder ex218 may share with each other.
  • FIG. 32 shows a configuration of the information reproducing / recording unit ex400 when data is read from or written to the optical disk.
  • the information reproducing / recording unit ex400 includes elements ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, and ex407 described below.
  • the optical head ex401 irradiates a laser spot on the recording surface of the recording medium ex215 that is an optical disk to write information, and detects reflected light from the recording surface of the recording medium ex215 to read the information.
  • the modulation recording unit ex402 electrically drives a semiconductor laser built in the optical head ex401 and modulates the laser beam according to the recording data.
  • the reproduction demodulator ex403 amplifies the reproduction signal obtained by electrically detecting the reflected light from the recording surface by the photodetector built in the optical head ex401, separates and demodulates the signal component recorded on the recording medium ex215, and is necessary To play back information.
  • the buffer ex404 temporarily holds information to be recorded on the recording medium ex215 and information reproduced from the recording medium ex215.
  • the disk motor ex405 rotates the recording medium ex215.
  • the servo controller ex406 moves the optical head ex401 to a predetermined information track while controlling the rotational drive of the disk motor ex405, and performs a laser spot tracking process.
  • the system control unit ex407 controls the entire information reproduction / recording unit ex400.
  • the system control unit ex407 uses various kinds of information held in the buffer ex404, and generates and adds new information as necessary, and the modulation recording unit ex402, the reproduction demodulation unit This is realized by recording / reproducing information through the optical head ex401 while operating the ex403 and the servo control unit ex406 in a coordinated manner.
  • the system control unit ex407 is composed of, for example, a microprocessor, and executes these processes by executing a read / write program.
  • the optical head ex401 has been described as irradiating a laser spot.
  • a configuration in which higher-density recording is performed using near-field light may be used.
  • FIG. 33 shows a schematic diagram of a recording medium ex215 that is an optical disk.
  • Guide grooves grooves
  • address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance on the information track ex230 by changing the shape of the groove.
  • This address information includes information for specifying the position of the recording block ex231 that is a unit for recording data, and the recording block is specified by reproducing the information track ex230 and reading the address information in a recording or reproducing apparatus.
  • the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner peripheral area ex232, and an outer peripheral area ex234.
  • the area used for recording user data is the data recording area ex233, and the inner circumference area ex232 and the outer circumference area ex234 arranged on the inner or outer circumference of the data recording area ex233 are used for specific purposes other than user data recording. Used.
  • the information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or multiplexed data obtained by multiplexing these data with respect to the data recording area ex233 of the recording medium ex215.
  • an optical disk such as a single-layer DVD or BD has been described as an example.
  • the present invention is not limited to these, and an optical disk having a multilayer structure and capable of recording other than the surface may be used.
  • an optical disc with a multi-dimensional recording / reproducing structure such as recording information using light of different wavelengths in the same place on the disc, or recording different layers of information from various angles. It may be.
  • the car ex210 having the antenna ex205 can receive data from the satellite ex202 and the like, and the moving image can be reproduced on a display device such as the car navigation ex211 that the car ex210 has.
  • the configuration of the car navigation ex211 may be, for example, a configuration in which a GPS receiver is added in the configuration illustrated in FIG.
  • FIG. 34 (a) is a diagram showing the mobile phone ex114 using the moving picture decoding method and the moving picture encoding method described in the above embodiment.
  • the mobile phone ex114 includes an antenna ex350 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a camera unit ex365 capable of capturing video and still images, a video captured by the camera unit ex365, a video received by the antenna ex350, and the like Is provided with a display unit ex358 such as a liquid crystal display for displaying the decrypted data.
  • the mobile phone ex114 further includes a main body unit having an operation key unit ex366, an audio output unit ex357 such as a speaker for outputting audio, an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio, a captured video,
  • an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio
  • a captured video In the memory unit ex367 for storing encoded data or decoded data such as still images, recorded audio, received video, still images, mails, or the like, or an interface unit with a recording medium for storing data
  • a slot ex364 is provided.
  • the mobile phone ex114 has a power supply circuit part ex361, an operation input control part ex362, and a video signal processing part ex355 with respect to a main control part ex360 that comprehensively controls each part of the main body including the display part ex358 and the operation key part ex366.
  • a camera interface unit ex363, an LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, a modulation / demodulation unit ex352, a multiplexing / demultiplexing unit ex353, an audio signal processing unit ex354, a slot unit ex364, and a memory unit ex367 are connected to each other via a bus ex370. ing.
  • the power supply circuit unit ex361 starts up the mobile phone ex114 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex356 in the voice call mode into a digital audio signal by the audio signal processing unit ex354 based on the control of the main control unit ex360 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Then, this is subjected to spectrum spread processing by the modulation / demodulation unit ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing are performed by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • the mobile phone ex114 also amplifies the received data received via the antenna ex350 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation unit ex352, and performs voice signal processing unit After being converted into an analog audio signal by ex354, this is output from the audio output unit ex357.
  • the text data of the e-mail input by operating the operation key unit ex366 of the main unit is sent to the main control unit ex360 via the operation input control unit ex362.
  • the main control unit ex360 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation unit ex352, performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception unit ex351, and then transmits the text data to the base station ex110 via the antenna ex350.
  • almost the reverse process is performed on the received data and output to the display unit ex358.
  • the video signal processing unit ex355 compresses and encodes the video signal supplied from the camera unit ex365 by the moving image encoding method described in the above embodiment.
  • the encoded video data is sent to the multiplexing / demultiplexing unit ex353.
  • the audio signal processing unit ex354 encodes the audio signal picked up by the audio input unit ex356 while the camera unit ex365 images a video, a still image, etc., and sends the encoded audio data to the multiplexing / separating unit ex353. To do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex353 multiplexes the encoded video data supplied from the video signal processing unit ex355 and the encoded audio data supplied from the audio signal processing unit ex354 by a predetermined method, and is obtained as a result.
  • the multiplexed data is subjected to spread spectrum processing by the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • the multiplexing / separating unit ex353 separates the multiplexed data into a video data bit stream and an audio data bit stream, and performs video signal processing on the video data encoded via the synchronization bus ex370.
  • the encoded audio data is supplied to the audio signal processing unit ex354 while being supplied to the unit ex355.
  • the video signal processing unit ex355 decodes the video signal by decoding using the video decoding method corresponding to the video encoding method shown in the above embodiment, and the display unit ex358 via the LCD control unit ex359 For example, video and still images included in a moving image file linked to a home page are displayed.
  • the audio signal processing unit ex354 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex357.
  • the terminal such as the mobile phone ex114 is referred to as a transmission terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder.
  • a transmission terminal having only an encoder
  • a receiving terminal having only a decoder.
  • multiplexed data in which music data is multiplexed with video data is received and transmitted.
  • character data related to video is multiplexed. It may be converted data, or may be video data itself instead of multiplexed data.
  • the moving picture encoding method or the moving picture decoding method described in the above embodiment can be used in any of the above-described devices and systems, and as a result, the above-described embodiment has been described. An effect can be obtained.
  • multiplexed data obtained by multiplexing audio data or the like with video data is configured to include identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • FIG. 35 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • multiplexed data is obtained by multiplexing one or more of a video stream, an audio stream, a presentation graphics stream (PG), and an interactive graphics stream.
  • the video stream indicates the main video and sub-video of the movie
  • the audio stream (IG) indicates the main audio portion of the movie and the sub-audio mixed with the main audio
  • the presentation graphics stream indicates the subtitles of the movie.
  • the main video indicates a normal video displayed on the screen
  • the sub-video is a video displayed on a small screen in the main video.
  • the interactive graphics stream indicates an interactive screen created by arranging GUI components on the screen.
  • the video stream is encoded by the moving image encoding method or apparatus shown in the above embodiments, or the moving image encoding method or apparatus conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1. ing.
  • the audio stream is encoded by a method such as Dolby AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, or linear PCM.
  • Each stream included in the multiplexed data is identified by PID. For example, 0x1011 for video streams used for movie images, 0x1100 to 0x111F for audio streams, 0x1200 to 0x121F for presentation graphics, 0x1400 to 0x141F for interactive graphics streams, 0x1B00 to 0x1B1F are assigned to video streams used for sub-pictures, and 0x1A00 to 0x1A1F are assigned to audio streams used for sub-audio mixed with the main audio.
  • FIG. 36 is a diagram schematically showing how multiplexed data is multiplexed.
  • a video stream ex235 composed of a plurality of video frames and an audio stream ex238 composed of a plurality of audio frames are converted into PES packet sequences ex236 and ex239, respectively, and converted into TS packets ex237 and ex240.
  • the data of the presentation graphics stream ex241 and interactive graphics ex244 are converted into PES packet sequences ex242 and ex245, respectively, and further converted into TS packets ex243 and ex246.
  • the multiplexed data ex247 is configured by multiplexing these TS packets into one stream.
  • FIG. 37 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • the first row in FIG. 37 shows a video frame sequence of the video stream.
  • the second level shows a PES packet sequence.
  • a plurality of Video Presentation Units in the video stream are divided into pictures, B pictures, and P pictures, and are stored in the payload of the PES packet.
  • Each PES packet has a PES header, and a PTS (Presentation Time-Stamp) that is a display time of a picture and a DTS (Decoding Time-Stamp) that is a decoding time of a picture are stored in the PES header.
  • PTS Presentation Time-Stamp
  • DTS Decoding Time-Stamp
  • FIG. 38 shows the format of TS packets that are finally written in the multiplexed data.
  • the TS packet is a 188-byte fixed-length packet composed of a 4-byte TS header having information such as a PID for identifying a stream and a 184-byte TS payload for storing data.
  • the PES packet is divided and stored in the TS payload.
  • a 4-byte TP_Extra_Header is added to a TS packet, forms a 192-byte source packet, and is written in multiplexed data.
  • TP_Extra_Header information such as ATS (Arrival_Time_Stamp) is described.
  • ATS indicates the transfer start time of the TS packet to the PID filter of the decoder.
  • Source packets are arranged in the multiplexed data as shown in the lower part of FIG. 38, and the number incremented from the head of the multiplexed data is called SPN (source packet number).
  • TS packets included in the multiplexed data include PAT (Program Association Table), PMT (Program Map Table), PCR (Program Clock Reference), and the like in addition to each stream such as video / audio / caption.
  • PAT indicates what the PID of the PMT used in the multiplexed data is, and the PID of the PAT itself is registered as 0.
  • the PMT has the PID of each stream such as video / audio / subtitles included in the multiplexed data and the attribute information of the stream corresponding to each PID, and has various descriptors related to the multiplexed data.
  • the descriptor includes copy control information for instructing permission / non-permission of copying of multiplexed data.
  • the PCR corresponds to the ATS in which the PCR packet is transferred to the decoder. Contains STC time information.
  • FIG. 39 is a diagram for explaining the data structure of the PMT in detail.
  • a PMT header describing the length of data included in the PMT is arranged at the head of the PMT.
  • a plurality of descriptors related to multiplexed data are arranged.
  • the copy control information and the like are described as descriptors.
  • a plurality of pieces of stream information regarding each stream included in the multiplexed data are arranged.
  • the stream information includes a stream descriptor in which a stream type, a stream PID, and stream attribute information (frame rate, aspect ratio, etc.) are described to identify a compression codec of the stream.
  • the multiplexed data is recorded together with the multiplexed data information file.
  • the multiplexed data information file is management information of multiplexed data, has a one-to-one correspondence with the multiplexed data, and includes multiplexed data information, stream attribute information, and an entry map.
  • the multiplexed data information is composed of a system rate, a reproduction start time, and a reproduction end time.
  • the system rate indicates a maximum transfer rate of multiplexed data to a PID filter of a system target decoder described later.
  • the ATS interval included in the multiplexed data is set to be equal to or less than the system rate.
  • the playback start time is the PTS of the first video frame of the multiplexed data
  • the playback end time is set by adding the playback interval for one frame to the PTS of the video frame at the end of the multiplexed data.
  • the attribute information for each stream included in the multiplexed data is registered for each PID.
  • the attribute information has different information for each video stream, audio stream, presentation graphics stream, and interactive graphics stream.
  • the video stream attribute information includes the compression codec used to compress the video stream, the resolution of the individual picture data constituting the video stream, the aspect ratio, and the frame rate. It has information such as how much it is.
  • the audio stream attribute information includes the compression codec used to compress the audio stream, the number of channels included in the audio stream, the language supported, and the sampling frequency. With information. These pieces of information are used for initialization of the decoder before the player reproduces it.
  • the stream type included in the PMT is used.
  • video stream attribute information included in the multiplexed data information is used.
  • the video encoding shown in each of the above embodiments for the stream type or video stream attribute information included in the PMT.
  • FIG. 42 shows the steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment.
  • step exS100 the stream type included in the PMT or the video stream attribute information included in the multiplexed data information is acquired from the multiplexed data.
  • step exS101 it is determined whether or not the stream type or the video stream attribute information indicates multiplexed data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments. To do.
  • step exS102 the above embodiments are performed. Decoding is performed by the moving picture decoding method shown in the form.
  • the conventional information Decoding is performed by a moving image decoding method compliant with the standard.
  • FIG. 43 shows a configuration of the LSI ex500 that is made into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and each element is connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 is activated to an operable state by supplying power to each unit when the power supply is on.
  • the LSI ex500 when performing the encoding process, performs the microphone ex117 and the camera ex113 by the AV I / O ex509 based on the control of the control unit ex501 including the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like.
  • the AV signal is input from the above.
  • the input AV signal is temporarily stored in an external memory ex511 such as SDRAM.
  • the accumulated data is divided into a plurality of times as appropriate according to the processing amount and the processing speed and sent to the signal processing unit ex507, and the signal processing unit ex507 encodes an audio signal and / or video. Signal encoding is performed.
  • the encoding process of the video signal is the encoding process described in the above embodiments.
  • the signal processing unit ex507 further performs processing such as multiplexing the encoded audio data and the encoded video data according to circumstances, and outputs the result from the stream I / Oex 506 to the outside.
  • the output multiplexed data is transmitted to the base station ex107 or written to the recording medium ex215. It should be noted that data should be temporarily stored in the buffer ex508 so as to be synchronized when multiplexing.
  • the memory ex511 is described as an external configuration of the LSI ex500.
  • a configuration included in the LSI ex500 may be used.
  • the number of buffers ex508 is not limited to one, and a plurality of buffers may be provided.
  • the LSI ex500 may be made into one chip or a plurality of chips.
  • control unit ex501 includes the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like, but the configuration of the control unit ex501 is not limited to this configuration.
  • the signal processing unit ex507 may further include a CPU.
  • the CPU ex502 may be configured to include a signal processing unit ex507 or, for example, an audio signal processing unit that is a part of the signal processing unit ex507.
  • the control unit ex501 is configured to include a signal processing unit ex507 or a CPU ex502 having a part thereof.
  • LSI LSI
  • IC system LSI
  • super LSI ultra LSI depending on the degree of integration
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • FIG. 44 shows a configuration ex800 in the present embodiment.
  • the drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high when the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is instructed to decode the video data.
  • the video data is video data compliant with the conventional standard, compared to the case where the video data is generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 compliant with the conventional standard to decode the video data.
  • the drive frequency switching unit ex803 includes a CPU ex502 and a drive frequency control unit ex512 in FIG.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 that complies with the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG.
  • the CPU ex502 identifies which standard the video data conforms to.
  • the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency.
  • the signal processing unit ex507 decodes the video data.
  • the identification of the video data for example, it is conceivable to use the identification information described in the third embodiment.
  • the identification information is not limited to that described in Embodiment 3, and any information that can identify which standard the video data conforms to may be used. For example, it is possible to identify which standard the video data conforms to based on an external signal that identifies whether the video data is used for a television or a disk. In some cases, identification may be performed based on such an external signal.
  • the selection of the driving frequency in the CPU ex502 may be performed based on a lookup table in which the video data standard and the driving frequency are associated with each other as shown in FIG. 46, for example.
  • the look-up table is stored in the buffer ex508 or the internal memory of the LSI, and the CPU ex502 can select the drive frequency by referring to the look-up table.
  • FIG. 45 shows steps for executing the method of the present embodiment.
  • the signal processing unit ex507 acquires identification information from the multiplexed data.
  • the CPU ex502 identifies whether the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments based on the identification information.
  • the CPU ex502 sends a signal for setting the drive frequency high to the drive frequency control unit ex512. Then, the drive frequency control unit ex512 sets a high drive frequency.
  • step exS203 the CPU ex502 drives the signal for setting the drive frequency low. This is sent to the frequency control unit ex512. Then, in the drive frequency control unit ex512, the drive frequency is set to be lower than that in the case where the video data is generated by the encoding method or apparatus described in the above embodiments.
  • the power saving effect can be further enhanced by changing the voltage applied to the LSI ex500 or the device including the LSI ex500 in conjunction with the switching of the driving frequency. For example, when the drive frequency is set low, it is conceivable that the voltage applied to the LSI ex500 or the device including the LSI ex500 is set low as compared with the case where the drive frequency is set high.
  • the setting method of the driving frequency may be set to a high driving frequency when the processing amount at the time of decoding is large, and to a low driving frequency when the processing amount at the time of decoding is small. It is not limited to the method.
  • the amount of processing for decoding video data compliant with the MPEG4-AVC standard is larger than the amount of processing for decoding video data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments. It is conceivable that the setting of the driving frequency is reversed to that in the case described above.
  • the method for setting the drive frequency is not limited to the configuration in which the drive frequency is lowered.
  • the voltage applied to the LSIex500 or the apparatus including the LSIex500 is set high.
  • the driving of the CPU ex502 is stopped.
  • the CPU ex502 is temporarily stopped because there is room in processing. Is also possible. Even when the identification information indicates that the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in each of the above embodiments, if there is a margin for processing, the CPU ex502 is temporarily driven. It can also be stopped. In this case, it is conceivable to set the stop time shorter than in the case where the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1.
  • a plurality of video data that conforms to different standards may be input to the above-described devices and systems such as a television and a mobile phone.
  • the signal processing unit ex507 of the LSI ex500 needs to support a plurality of standards in order to be able to decode even when a plurality of video data complying with different standards is input.
  • the signal processing unit ex507 corresponding to each standard is used individually, there is a problem that the circuit scale of the LSI ex500 increases and the cost increases.
  • a decoding processing unit for executing the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and a decoding conforming to a standard such as MPEG-2, MPEG4-AVC, or VC-1
  • the processing unit is partly shared.
  • An example of this configuration is shown as ex900 in FIG.
  • the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the moving picture decoding method compliant with the MPEG4-AVC standard include processing contents in processes such as entropy coding, inverse quantization, deblocking filter, and motion compensation. Is partly common.
  • the decoding processing unit ex902 corresponding to the MPEG4-AVC standard is shared, and for the other processing content unique to the present invention not corresponding to the MPEG4-AVC standard, the dedicated decoding processing unit ex901 is used.
  • Configuration is conceivable.
  • a dedicated decoding processing unit ex901 is used for filtering, and other entropy coding and deblocking filters are used. It is conceivable to share a decoding processing unit for any of the motion compensation, dequantization, or all processes.
  • the decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is shared, and the processing content specific to the MPEG4-AVC standard As for, a configuration using a dedicated decoding processing unit may be used.
  • ex1000 in FIG. 47B shows another example in which processing is partially shared.
  • a dedicated decoding processing unit ex1001 corresponding to processing content unique to the present invention
  • a dedicated decoding processing unit ex1002 corresponding to processing content specific to other conventional standards
  • a moving picture decoding method of the present invention A common decoding processing unit ex1003 corresponding to processing contents common to other conventional video decoding methods is used.
  • the dedicated decoding processing units ex1001 and ex1002 are not necessarily specialized in the processing content specific to the present invention or other conventional standards, and may be capable of executing other general-purpose processing.
  • the configuration of the present embodiment can be implemented by LSI ex500.
  • the circuit scale of the LSI is reduced, and the cost is reduced. It is possible to reduce.
  • the image encoding method and image decoding method according to the present invention can be used in, for example, a television receiver, a digital video recorder, a car navigation system, a mobile phone, a digital camera, or a digital video camera.

Abstract

 符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する画像復号化方法であって、所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダから解析し(0200)、符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化し(0202)、復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮し(0204)、圧縮されたピクチャを所定のメモリ復元処理によって復元し(0206)、解析されたフィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングする(0210)。

Description

画像復号化方法、画像符号化方法、画像復号化装置、および画像符号化装置
 本発明は、マルチメディアデータの符号化および復号化、特に、画像または動画像の符号化および復号化において用いられる技術に関する。
 高空間解像度の画像(例えば、1920画素×1080画素)や高ダイナミックレンジ(例えば、各画像成分に対して1画素あたり12ビット)が必要な動画像アプリケーションにとって、メモリアクセス帯域幅を削減することが望まれる。費用および消費電力が制約されるためにシステムメモリおよび供給電力が制限される家庭用電化製品のビデオデバイスにとっても、メモリアクセス帯域幅を削減することは重要である。
 ビデオエンコーダおよびデコーダの実装においてメモリアクセス帯域幅を削減する方法の1つは、ピクチャ間予測処理でリファレンスとして用いられるピクチャサイズ、および表示されるピクチャサイズを圧縮することである。リファレンスとして用いられたピクチャは、参照ピクチャと呼ばれる。表示されるピクチャは、表示ピクチャと呼ばれる。これらの圧縮方法は、メモリ圧縮方法と呼ばれる。メモリアクセス帯域幅を削減するメモリ圧縮を行う先行技術はいくつか存在し、下記のような、解像度サイズ変更方法と画素量子化方法とがある。
 <解像度サイズ変更方法>
 特許文献1および特許文献2では、ピクチャメモリの空間解像度を低減するためにダウンコンバージョン方式を用いてメモリアクセス帯域幅を削減している。
 特許文献3では、4画素ごとに1画素を削除するステップと、1画素あたりのビット数を1ビット削減するステップと、欠落画素の予測方法に関する3ビットの情報を追加するステップとを含むダウンコンバージョン方式が用いられている。
 <画素量子化方法>
 非特許文献1には、ブロックスカラー量子化方式が記載されている。画素ブロックごとに最小画素値と最大画素値とを算出して記憶する。そして、算出した最小画素値と最大画素値との間でそのブロック内の画素全てを均一に量子化して記憶する。
 非特許文献2では、1次元のDPCMブロックは8つの連続した画素から構成されている。1番右の画素が最初にPCMで符号化され、基準点として機能する。そして、その他7つの画素は、5ビット非線形量子化部を用いて、右から左へDPCMで符号化される。
 非特許文献3では、最小画素値と右シフト値が画素ブロックごとに記憶されている。ここでは、画素ブロックの最小画素値と最大画素値との間の動的変化範囲に基づき、右シフト値が算出される。そして、最小画素値と右シフト値を用いてブロック内の画素全てが計算され、より小さな値の新たな画素が生成される。
 非特許文献4では、画像符号化器を用いた参照フレーム圧縮方式が提示された。提示された画像符号化器には、変換、走査、および、ビットプレーン符号化が含まれている。
 本明細書で用いるいくつかの用語を以下に定義しておく。
 「圧縮率」
 圧縮率は、圧縮されたサイズと圧縮されていないサイズの割合として定義される。圧縮率によって、メモリ圧縮処理およびメモリ復元処理は対象データサイズを把握する。
 「量子化スケール」
 量子化スケールとは、メモリ圧縮および復元処理における周波数領域のスケーリング係数に用いられる値のことである。量子化オフセットを考慮しなくても、量子化されたサンプルの値は、元の係数の値と量子化スケールの比に等しい。
 「右シフト値」
 右シフト値は、メモリ圧縮および復元方式でダイナミックレンジを考慮する場合に、画素残差を量子化するために用いられる。
 「有効プレーン数」
 有効プレーン数は、ビットプレーン符号化処理における最も大きな絶対値を表すために用いられるビット数として知られている。
 「メモリデータブロック」
 メモリデータブロックとは、メモリ圧縮処理によって得られた圧縮データブロックのストリームのことである。
 「ビジュアルアーチファクト」
 ビジュアルアーチファクトとは、動画像または画像の顕著な歪みのことである。
 「ブロッキーアーチファクト」
 ブロッキーアーチファクトは、見て分かるブロック境界の規則的なパターンとして現れる。
 「コンタリングアーチファクト」
 コンタリングアーチファクトは、特に、平滑な勾配領域において、画素強度の非平滑な変化として現れる。
 「フィルタ」
 サンプルのある特徴を増減するために、サンプルに対して行われる数学演算としてフィルタは定義される。特徴の一例は、対象サンプルと隣接サンプルとの値の差である。ピクチャ内の画素1つをフィルタリングするためにフィルタを用いる場合、その画素での強度値は、その画素の強度値とその画素に隣接する画素の強度値とを重み付け平均した値で置き換えられる。各画素に割り当てられる重み付け係数は、フィルタ係数と呼ばれる。通常、フィルタ内のフィルタ係数の和は整数値1に等しい。
米国特許出願公開第2001/0010706号明細書 米国特許出願公開第2008/0025407号明細書 米国特許第6198773号明細書
"Video coding using compressed reference frames"、Texas Instrument Inc、VCEG-AE17.doc、ITU STUDY GROUP 16 Q6、Video Coding Experts Group (VCEG)、マサチューセッツ州Marrakech、2007年1月15~16日 "Memory Compression Method for Avoiding Perceivable Distortion Due to Intra-Prediction in H.264 Decoders"、日本電気株式会社、Proc. of IEEE International Conference on Consumer Electronics、2007年 "Description of video coding technology proposal by TOSHIBA, TOSHIBA Corporation, JCTVC-A117.doc"、Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 および ISO/IEC JTC1/SC29/WG11、第1回会議、デンマーク、ドレスデン, 2010年4月15~23日 "Reference Frame Compression Using Image Coder, Panasonic Corporation, JCTVC-B103.doc"、Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 および ISO/IEC JTC1/SC29/WG11、第2回会議、スイス、ジュネーブ、2010年7月21~27日
 先行技術に導入されていた方法は、ブロックベースの不可逆圧縮方法である。不可逆圧縮は、データのサイズを小さくするために、データをいくつか削除したり、失ったりするデータ符号化方法である。結果として、不可逆圧縮の後にはデータの質が低下する。メモリ圧縮処理では、参照ピクチャと表示ピクチャを圧縮してメモリアクセス帯域幅を削減するが、それと引き換えに、参照ピクチャと表示ピクチャの質は低下してしまう。参照ピクチャと表示ピクチャの質が低下すると、動画像の符号化効率と表示品質が悪くなる。特にメモリ圧縮の場合、ブロックごとに圧縮率は固定されるので、データブロックごとに表示品質の劣化は異なるものとなる。
 上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号化方法は、符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する画像復号化方法であって、所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダから解析し、符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化し、復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮し、圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元し、解析されたフィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングする。
 上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号化装置は、符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する画像復号化装置であって、所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダから解析する解析部と、符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する復号化部と、復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮するメモリ圧縮部と、圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元するメモリ復元部と、解析されたフィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングするメモリフィルタリング部とを備える。
 上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、ピクチャを符号化することにより符号化ストリームを生成する画像符号化方法であって、所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダに書き込み、ピクチャを符号化し、符号化されたピクチャを復号化し、復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮し、圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元し、前記フィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングする。
 上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、ピクチャを符号化することにより符号化ストリームを生成する画像符号化装置であって、所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダに書き込む書込部と、ピクチャを符号化する符号化部と、符号化されたピクチャを復号化する復号化部と、復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮するメモリ圧縮部と、圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元するメモリ復元部と、前記フィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングするメモリフィルタリング部とを備える。
 また、本発明は、このような画像復号化方法または画像符号化方法として実現することができるだけでなく、画像復号化方法または画像符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の非一時的な記録媒体あるいはインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
 本発明によれば、動画像の符号化効率および動画像の表示品質を向上させることができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第1実施例を示すフローチャートである。 図2は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第1実施例を示すフローチャートである。 図3は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第2実施例を示すフローチャートである。 図4は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第2実施例を示すフローチャートである。 図5は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第3実施例を示すフローチャートである。 図6は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第3実施例を示すフローチャートである。 図7は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第4実施例を示すフローチャートである。 図8は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第4実施例を示すフローチャートである。 図9は、本発明の実施の形態1に係る画像符号化装置の一例を示すブロック図である。 図10は、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置の一例を示すブロック図である。 図11Aは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第1実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置の一例を示す概略図である。 図11Bは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第1実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置の一例を示す概略図である。 図11Cは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第1実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置の一例を示す概略図である。 図11Dは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第1実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置の一例を示す概略図である。 図12Aは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第2実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用フィルタパラメータの位置の一例を示す概略図である。 図12Bは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第2実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用フィルタパラメータの位置の一例を示す概略図である。 図12Cは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第2実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用フィルタパラメータの位置の一例を示す概略図である。 図12Dは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第2実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用フィルタパラメータの位置の一例を示す概略図である。 図13は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第1実施例を示すフローチャートである。 図14は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第2実施例を示すフローチャートである。 図15Aは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第1実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグの位置を示す概略図である。 図15Bは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第2実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータの位置を示す概略図である。 図16は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例を示すフローチャートである。 図17は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例を示すフローチャートである。 図18は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第1実施例を示すフローチャートである。 図19は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第2実施例を示すフローチャートである。 図20は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第3実施例を示すフローチャートである。 図21は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第4実施例を示すフローチャートである。 図22は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第1実施例を示すフローチャートである。 図23は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第2実施例を示すフローチャートである。 図24は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第3実施例を示すフローチャートである。 図25は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第4実施例を示すフローチャートである。 図26Aは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグを導出するための、または、ブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータを導出するための圧縮率の位置を示す概略図である。 図26Bは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグを導出するための、または、ブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータを導出するための量子化スケールの位置を示す概略図である。 図26Cは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグを導出するための、または、ブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータを導出するための右シフト値の位置を示す概略図である。 図26Dは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用ブロックフィルタリング無効フラグを導出するための、または、ブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用ブロックフィルタパラメータを導出するための有効プレーン数の位置を示す概略図である。 図27Aは、画像サンプルブロック間の垂直ブロック境界の位置を示す概略図である。 図27Bは、画像サンプルブロック間の水平ブロック境界の位置を示す概略図である。 図28Aは、フィルタリング対象画像サンプルの位置の一例と、異なる画像サンプルブロックにおいて強フィルタと弱フィルタを用いて画像サンプルをフィルタリングする一例とを示す概略図である。 図28Bは、フィルタリング対象画像サンプルの位置の一例と、異なる画像サンプルブロックにおいて強フィルタと弱フィルタを用いて画像サンプルをフィルタリングする一例とを示す概略図である。 図29は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図30は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図31は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図32は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生/記録部の構成例を示すブロック図である。 図33は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図34の(a)は、携帯電話の一例を示す図である。図34の(b)は、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図35は、多重化データの構成を示す図である。 図36は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図37は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示す図である。 図38は、多重化データにおけるTSパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図39は、PMTのデータ構造を示す図である。 図40は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図41は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図42は、映像データを識別するステップを示す図である。 図43は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図44は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図45は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図46は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図47の(a)は、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。図47の(b)は、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。つまり、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、本発明の一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲の記載によって限定される。したがって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するために必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成する構成要素として説明される。
 また、本発明は、以下で説明する実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を以下の実施の形態に施したもの、あるいは異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
 (実施の形態1)
 本発明の実施の形態1では、動画像符号化効率と動画像表示品質とを向上させるために、メモリ圧縮および復元処理後に適応的にフィルタリングを行っている。符号化ストリームのヘッダに書き込まれたフィルタリング情報に基づいて、メモリ圧縮および復元処理後に適応的にフィルタリングが行われる。
 具体的には、本発明の実施の形態1では、まず、ブロックレベルフィルタリング処理が無効かどうかを調べる。ブロックレベルフィルタリング処理が無効でなければ、非可逆なメモリ圧縮処理によって圧縮されたメモリデータブロックから復元されたメモリデータブロックごとに品質低下量を推定する。推定された品質低下量に基づき、復元されたメモリデータブロックに対してフィルタを適応的に選択する。本発明の実施の形態1では、品質低下が大きいデータブロックのサンプル値をフィルタリングする場合には強フィルタを選択し、一方、品質低下が小さいデータブロックのサンプル値をフィルタリングする場合には弱フィルタを選択する。他のフィルタと比較すると、例えば、フィルタリング対象画素の重み付け係数が大きいフィルタほど、弱フィルタである。本発明の実施の形態1では、複数のフィルタが予め定義されており、各フィルタにおけるフィルタ係数の和は整数値1に等しい。これらのフィルタの違いは、フィルタリング対象画素の重み付け係数が異なるということである。フィルタリング対象画素の重み付け係数が大きいフィルタほど、弱フィルタであり、フィルタリング対象画素の重み付け係数が小さいフィルタほど、強フィルタである。量子化が周波数領域で行われるのか、それとも画素領域で行われるのかに基づいて、複数のデブロッキングフィルタか複数の双方向フィルタかのどちらかを予め定義することができる。
 本発明の実施の形態1では、フィルタリング情報に含まれる2つのフラグ(第1および第2フラグ)を用いて、ブロックレベルフィルタリング処理が無効かどうかを示す。
 第1フラグは、本発明の実施の形態1において、「MC用ピクチャフィルタリング無効フラグ」と呼ばれる。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しければ、ピクチャ全体の復元されたメモリデータブロック全てをフィルタリングしない。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグは、ビデオビットストリーム内に特別に格納したり、または、ビデオビットストリーム内に信号化されたプロファイルおよびレベルに基づき導出することができる。
 第2フラグは、本発明の実施の形態1において、「MC用ブロックフィルタリング無効フラグ」と呼ばれる。MC用ブロックフィルタリング無効フラグは、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうか示す。復元されたメモリデータブロックごとに1つのMC用ブロックフィルタリング無効フラグが割り当てられる。MC用ブロックフィルタリング無効フラグが所定値と等しければ、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングする。MC用ブロックフィルタリング無効フラグは、メモリデータブロック内に特別に格納したり、または、メモリデータブロック内に信号化された情報(例えば、圧縮率の値、量子化スケールの値、右シフト値、または有効プレーン数の値など)に基づき導出することができる。
 本発明の実施の形態1において、この2つのフラグに加えて、2つのフィルタリングパラメータ(第1および第2フィルタリングパラメータ)がフィルタリング情報に含まれる。これら2つのフィルタリングパラメータは、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグとMC用ブロックフィルタリング無効フラグとが所定値に等しい場合にのみ有効である。
 第1フィルタリングパラメータは、本発明の実施の形態1において、「MC用フィルタパラメータ」と呼ばれる。MC用フィルタパラメータには、互いに異なる所定の重み付け係数をかけることによっていくつかの閾値を生成するための値が1つ含まれている。そして、これらの閾値を用いて、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうか決定し、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを決定する。これら生成された閾値のうちで最も小さい閾値よりもデータブロックの品質低下量が小さければ、データブロックをフィルタリングしない。これら生成された閾値のうちで最も大きい閾値よりもデータブロックの品質低下量が大きければ、最も強い所定のフィルタを用いて、データブロックをフィルタリングする。それ以外は、その他の所定フィルタを1つ用いてデータブロックをフィルタリングする。MC用フィルタパラメータは、ビデオビットストリーム内に特別に格納したり、または、ビデオビットストリーム内に信号化されたプロファイルおよびレベルに基づき導出することができる。
 第2フィルタリングパラメータは、本発明の実施の形態1において、「MC用ブロックフィルタパラメータ」と呼ばれる。MC用ブロックフィルタパラメータは、MC用フィルタパラメータが使用されない場合のみ、用いられる。MC用ブロックフィルタパラメータは、複数の所定フィルタを含む所定の参照テーブルのインデックスを定義する。このインデックスを用いて、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを選択する。例えば、所定の参照テーブルにフィルタリングの強さが異なる項目が3項目あり、第1項目のフィルタが弱フィルタで、最終項目のフィルタが強フィルタだとする。メモリデータブロックに格納されたインデックスが3に等しければ、対応する復元されたメモリデータブロックのブロックレベルフィルタリング処理に強フィルタが用いられる。MC用ブロックフィルタパラメータは、メモリデータブロック内に特別に格納したり、または、メモリデータブロック内に信号化された値(圧縮率の値、量子化スケールの値、右シフト値、または有効プレーン数の値)に基づき導出することができる。
 図1は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第1実施例を示すフローチャートである。図1では、モジュール0100において、メモリ復元処理によって復元されたピクチャをフィルタリングするかどうかを示すために、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグを、ビデオビットストリームのシーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、スライスヘッダのいずれかに書き込む。その後、モジュール0102において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを符号化する。そして、モジュール0104において、ピクチャ間予測を用いて符号化ピクチャを復号化し、再構成する。次に、モジュール0106において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロック内にメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0108において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。そして、モジュール0110では、復元されたピクチャをフィルタリングするかどうかを判定する。復元されたピクチャをフィルタリングする場合は、モジュール0112において、復元されたピクチャをフィルタリングする。そうでない場合には、復元されたピクチャをフィルタリングしない。その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャがフィルタリングされるならば、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図2は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第1実施例を示すフローチャートである。図2では、モジュール0200において、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグを、ビデオビットストリームのシーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、スライスヘッダのいずれかから解析し、メモリ復元処理によって復元されたピクチャをフィルタリングするかどうかを決定する。次に、モジュール0202において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを復号化する。そして、モジュール0204において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロック内にメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0206において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。そして、モジュール0208では、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しいかどうかを判定する。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しい場合は、モジュール0210において、復元されたピクチャをフィルタリングする。そうでない場合には、復元されたピクチャをフィルタリングしない。その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャがフィルタリングされるならば、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図3は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第2実施例を示すフローチャートである。図3では、ビデオビットストリームのヘッダ内に信号化されたプロファイルおよびレベルの値に従って、モジュール0300において、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグを導出する。ここでは、プロファイルおよびレベルは、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグを導出するための導出情報に相当する。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグは、メモリ復元処理によって復元されたピクチャをフィルタリングするかどうか示す。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグの値は、動画像符号化処理の前に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルに定義される。動画像符号化処理中に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルを検索すると、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグの値を取得できる。プロファイルとレベルは、様々な動画像アプリケーションに対して用いられる。高品質が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理においてアーチファクトを削減することが好ましい。低遅延が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理は好ましくない。プロファイルとレベルの異なる組み合わせに従って、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグの異なる値を参照テーブルに予め定義しておく。
 その後、モジュール0302において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを符号化する。そして、モジュール0304において、ピクチャ間予測を用いて符号化ピクチャを復号化し、再構成する。次に、モジュール0306において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロックにメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0308において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。そして、モジュール0310では、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しいかどうかを判定する。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しい場合は、モジュール0312において、復元されたピクチャをフィルタリングする。そうでない場合には、復元されたピクチャをフィルタリングしない。その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャがフィルタリングされるならば、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図4は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第2実施例を示すフローチャートである。図4では、ビデオビットストリームのヘッダ内に信号化されたプロファイルおよびレベルの値に従って、モジュール0400において、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグを導出する。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグは、メモリ復元処理によって復元されたピクチャをフィルタリングするかどうか示す。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグの値は、動画像復号化処理の前に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルに定義される。動画像復号化処理中に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルを検索すると、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグの値を取得できる。プロファイルとレベルは、様々な動画像アプリケーションに対して用いられる。高品質が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理においてアーチファクトを削減することが好ましい。低遅延が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理は好ましくない。プロファイルとレベルの異なる組み合わせに従って、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグの異なる値を参照テーブルに予め定義しておく。
 その後、モジュール0402において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを復号化する。次に、モジュール0404において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロックにメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0406において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。そして、モジュール0408では、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しいかどうかを判定する。MC用ピクチャフィルタリング無効フラグが所定値と等しい場合は、モジュール0410において、復元されたピクチャをフィルタリングする。そうでない場合には、復元されたピクチャをフィルタリングしない。その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャがフィルタリングされるならば、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図5は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第3実施例を示すフローチャートである。図5では、モジュール0500において、MC用フィルタパラメータを、ビデオビットストリームのシーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、スライスヘッダのいずれかに書き込む。MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効かどうかを判定するために用いられる。また、MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効でなければ、ブロックレベルフィルタリング処理で用いられるフィルタを決定するために用いられる。その後、モジュール0502において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを符号化する。そして、モジュール0504において、ピクチャ間予測を用いて符号化ピクチャを復号化し、再構成する。次に、モジュール0506において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロックにメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0508において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。
 そして、モジュール0510において、復元されたピクチャをMC用フィルタパラメータを用いてフィルタリングする。MC用フィルタパラメータは、その値に所定の重み付け係数をかけることによって閾値を生成する値である。復元された各メモリデータブロックの品質低下量をこの閾値と比較する。品質低下量が閾値よりも小さければ、ブロックレベルフィルタリング処理を無効にする。そうでなければ、品質低下量が大きいほど、復元された対象メモリデータブロックのフィルタリング用により強い所定フィルタを選択する。
 その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャをフィルタリングするため、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図6は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第3実施例を示すフローチャートである。図6では、モジュール0600において、MC用フィルタパラメータを、ビデオビットストリームのシーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、スライスヘッダのいずれかから解析する。MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効かどうかを判定するために用いられる。また、MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効でなければ、ブロックレベルフィルタリング処理で用いられるフィルタを決定するために用いられる。次に、モジュール0602において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを復号化する。そして、モジュール0604において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロックにメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0606において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。
 そして、モジュール0608において、復元されたピクチャをMC用フィルタパラメータを用いてフィルタリングする。MC用フィルタパラメータは、所定の重み付け係数をかけることによって閾値を生成するための値である。復元された各メモリデータブロックの品質低下量をこの閾値と比較する。品質低下量が閾値よりも小さければ、ブロックレベルフィルタリング処理を無効にする。そうでなければ、品質低下量が大きいほど、復元された対象メモリデータブロックのフィルタリング用により強い所定フィルタを選択する。
 その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャをフィルタリングするため、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図7は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化処理の第4実施例を示すフローチャートである。図7では、ビデオビットストリームのヘッダに信号化されたプロファイルおよびレベルの値に従って、モジュール0700において、MC用フィルタパラメータを導出する。ここでは、プロファイルおよびレベルは、MC用フィルタパラメータを導出するための導出情報に相当する。MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効かどうかを判定するために用いられる。また、MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効でなければ、ブロックレベルフィルタリング処理で用いられるフィルタを決定するために用いられる。MC用フィルタパラメータの値は、動画像符号化処理の前に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルに定義される。動画像符号化処理中に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルを検索すると、MC用フィルタパラメータの値を取得できる。プロファイルとレベルは、様々な動画像アプリケーションに対して用いられる。高品質が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理においてアーチファクトを削減することが好ましい。低遅延が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理は好ましくない。プロファイルとレベルの異なる組み合わせに従って、MC用フィルタパラメータの異なる値を参照テーブルに予め定義しておく。その後、モジュール0702において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを符号化する。そして、モジュール0704において、ピクチャ間予測を用いて符号化ピクチャを復号化し、再構成する。次に、モジュール0706において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロックにメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0708において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。
 そして、モジュール0710において、復元されたピクチャをMC用フィルタパラメータを用いてフィルタリングする。MC用フィルタパラメータは、所定の重み付け係数をかけることによって閾値を生成するための値である。復元された各メモリデータブロックの品質低下量をこの閾値と比較する。品質低下量が閾値よりも小さければ、ブロックレベルフィルタリング処理を無効にする。そうでなければ、品質低下量が大きいほど、復元された対象メモリデータブロックのフィルタリング用により強い所定フィルタを選択する。
 その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャをフィルタリングするため、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図8は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化処理の第4実施例を示すフローチャートである。図8では、ビデオビットストリームのヘッダに信号化されたプロファイルおよびレベルの値に従って、モジュール0800において、MC用フィルタパラメータを導出する。MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効かどうか判定するために用いられる。また、MC用フィルタパラメータは、ブロックレベルフィルタリング処理が無効でなければ、ブロックレベルフィルタリング処理で用いられるフィルタを決定するために用いられる。MC用フィルタパラメータの値は、動画像復号化処理の前に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルに定義される。動画像復号化処理中に、プロファイルの値とレベルの値とに従って参照テーブルを検索すると、MC用フィルタパラメータの値を取得できる。プロファイルとレベルは、様々な動画像アプリケーションに対して用いられる。高品質が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理においてアーチファクトを削減することが好ましい。低遅延が求められるアプリケーションでは、例えば、復元されたピクチャのフィルタリング処理は好ましくない。プロファイルとレベルの異なる組み合わせに従って、MC用フィルタパラメータの異なる値を参照テーブルに予め定義しておく。その後、モジュール0802において、ピクチャ間予測処理を用いてピクチャを復号化する。次に、モジュール0804において、ブロックベースのメモリ圧縮方法を用いて、復号化ピクチャの画像サンプルブロックをメモリデータブロックにメモリ圧縮処理で圧縮する。そして、モジュール0806において、メモリデータブロックをメモリから読み出し、メモリ復元処理で復元して、復元されたピクチャを生成する。
 そして、モジュール0808において、復元されたピクチャをMC用フィルタパラメータを用いてフィルタリングする。MC用フィルタパラメータは、所定の重み付け係数をかけることによって閾値を生成するための値である。復元された各メモリデータブロックの品質低下量をこの閾値と比較する。品質低下量が閾値よりも小さければ、ブロックレベルフィルタリング処理を無効にする。そうでなければ、品質低下量が大きいほど、復元された対象メモリデータブロックのフィルタリング用により強い所定フィルタを選択する。
 その後、復元されたピクチャの画像サンプルは、後に続くピクチャを符号化するピクチャ間予測処理で用いられるか、または、表示用に用いられる。復元されたピクチャがフィルタリングされるならば、ブロックレベルフィルタリング処理が行われる。
 図9は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化装置の一例を示すブロック図である。この動画像符号化装置は、減算部0900と、変換部0902と、量子化部0904と、エントロピー符号化部0926と、逆量子化部0906と、逆変換部0908と、加算部0910と、ループフィルタリング部0912と、メモリ圧縮部0914と、メモリ部0916と、メモリ復元部0918と、メモリフィルタリング部0920と、動き検出部0922と、動き補間部0924とを備える。
 図9において、エントロピー符号化部0926は、書込部に相当する。また、減算部0900と、変換部0902と、量子化部0904と、動き検出部0922と、動き補間部0924との組合せは、符号化部に相当する。また、逆量子化部0906と、逆変換部0908と、加算部0910と、ループフィルタリング部0912との組合せは、復号化部に相当する。
 図9において、減算部0900は、元画像のサンプルD0900を取得し、ピクチャ間予測サンプルD0926で減算を行い、残差値D0902を出力する。変換部0902は、その残差値D0902を取得して、変換係数D0904を出力する。量子化部0904は、その変換係数D0904を取得して、量子化係数D0906を出力する。そして、その量子化係数D0906は、エントロピー符号化部0926によって、圧縮ビデオD0928へエントロピー符号化される。逆量子化部0906は、量子化係数D0906を読み込み、変換係数D0908を出力する。逆変換部0908は、変換係数D0908を読み込み、残差値D0910を出力する。加算部0910は、残差値D0910を取得して、ピクチャ間予測サンプルD0926と加算し、画像サンプルD0912を再構成する。ループフィルタリング部0912は、その再構成された画像サンプルD0912を読み込み、フィルタリング済画像サンプルD0914を出力する。
 メモリ圧縮部0914は、そのフィルタリング済画像サンプルD0914を読み込み、メモリ部0916に格納されるメモリデータブロックD0916を出力する。ブロックレベルフィルタリング処理の第1実施例では、メモリデータブロックD0916は、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックでフィルタリング処理が無効かどうかを示すフラグを含んでいる。フラグが所定値と等しくなければ、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングする。フラグが所定値と等しければ、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングしない。ブロックレベルフィルタリング処理の第2実施例では、メモリデータブロックD0916は、複数のフィルタを含む所定の参照テーブルのインデックスを含んでいる。このインデックスを用いて、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを選択する。例えば、所定の参照テーブルにフィルタリングの強さが異なる項目が3項目あり、第1項目のフィルタが弱フィルタで、最終項目のフィルタが強フィルタだとする。メモリデータブロックに格納されたインデックスが3に等しければ、対応する復元されたメモリデータブロックのブロックレベルフィルタリング処理に強フィルタが用いられる。
 メモリ復元部0918は、メモリデータブロックD0918をメモリ部0916から読み込み、復元された画像サンプルD0920をメモリフィルタリング部0920へ出力する。
 メモリフィルタリング部0920は、メモリ復元部0918によって復元された画像サンプルD0920をフィルタリングし、パラメータD0930をエントロピー符号化部0926に送信し、フィルタリングされた画像サンプルD0922を動き検出部0922に出力する。または、メモリフィルタリング部0920は、メモリ復元部0918によって復元された画像サンプルD0920をフィルタリングせずに、そのままフィルタリングされなかった画像サンプルD0922として動き検出部0922に出力する。パラメータD0930は、エントロピー符号化部0926によって圧縮ビデオのヘッダに書き込まれる。動画像符号化処理の第1実施例では、パラメータD0930は、ピクチャ全体でフィルタリング処理が無効かどうかを示すフラグを含んでいる。フラグが所定値に等しければ、メモリフィルタリング部0920は、メモリ復元処理において復元されたピクチャ全体をフィルタリングしない。フラグが所定値に等しくなければ、メモリフィルタリング部0920は、メモリ復元処理において復元されたピクチャをフィルタリングする。動画像符号化処理の第3実施例では、パラメータD0930が1つの値を含んでいる。メモリフィルタリング部0920は、互いに異なる所定の重み付け係数をこの値にかけることによりいくつかの閾値を生成する。メモリフィルタリング部0920は、これら生成された閾値を用いて、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうかを判定し、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを決定する。これら生成された閾値のうちで最も小さい閾値よりもデータブロックの品質低下量が小さければ、メモリフィルタリング部0920は、データブロックをフィルタリングしない。これら生成された閾値のうちで最も大きい閾値よりもデータブロックの品質低下量が大きければ、メモリフィルタリング部0920は、最も強い所定のフィルタを用いて、データブロックをフィルタリングする。それ以外は、メモリフィルタリング部0920は、その他の所定フィルタを1つ用いてデータブロックをフィルタリングする。
 動き検出部0922は、画像サンプルD0922を読み込んで動きベクトルを検出し、動きベクトルおよび画像サンプルD0924を出力する。動き補間部0924は、動きベクトルおよび画像サンプルD0924を読み込み、ピクチャ間予測サンプルD0926を出力する。
 図10は、本発明の実施の形態1に係る動画像復号化装置の一例を示すブロック図である。この動画像復号化装置は、エントロピー復号化部1000と、逆量子化部1002と、逆変換部1004と、加算部1006と、ループフィルタリング部1016と、動き補間部1008と、第1メモリフィルタリング部1010と、第1メモリ復元部1012と、メモリ部1014と、メモリ圧縮部1017と、第2メモリ復元部1018と、第2メモリフィルタリング部1020とを備える。
 図10において、エントロピー復号化部1000の一部は、解析部に相当する。また、エントロピー復号化部1000の他部と、逆量子化部1002と、逆変換部1004と、加算部1006と、ループフィルタリング部1016と、動き補間部1008との組合せは、復号化部に相当する。
 図10において、エントロピー復号化部1000は、圧縮ビデオD1000を読み込み、量子化係数D1002を出力する。また、エントロピー復号化部1000は、圧縮ビデオD1000のヘッダからパラメータD1028を解析する。逆量子化部1002は、量子化係数D1002を読み込み、変換係数D1004を出力する。逆変換部1004は、その変換係数D1004を読み込み、残差値D1006を出力する。加算部1006は、残差値D1006とピクチャ間予測サンプルD1010とを読み込んで加算し、再構成サンプルD1008を出力する。ループフィルタリング部1016は、その再構成サンプルD1008を読み込み、フィルタリング済サンプルD1022を出力する。
 メモリ圧縮部1017は、そのフィルタリング済サンプルD1022を読み込んで、フィルタリング済サンプルをメモリデータブロックD1018に圧縮し、メモリ部1014に格納する。ブロックレベルフィルタリング処理の第1実施例において、メモリデータブロックD1018には、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックでフィルタリング処理が無効かどうかを示すフラグが含まれている。フラグが所定値と等しくなければ、復元されたメモリデータブロックはフィルタリングされる。フラグが所定値と等しければ、復元されたメモリデータブロックはフィルタリングされない。ブロックレベルフィルタリング処理の第2実施例では、メモリデータブロックD1018は、複数のフィルタを含む所定の参照テーブルのインデックスを含んでいる。このインデックスを用いて、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタが選択される。例えば、所定の参照テーブルにフィルタリングの強さが異なる項目が3項目あり、第1項目のフィルタが弱フィルタで、最終項目のフィルタが強フィルタだとする。メモリデータブロックに格納されたインデックスが3に等しければ、対応する復元されたメモリデータブロックのブロックレベルフィルタリング処理に強フィルタが用いられる。
 第1メモリ復元部1012は、メモリデータブロックD1016を読み込み、そのデータブロックを復元し、復元された画像サンプルD1014を出力する。
 第1メモリフィルタリング部1010は、エントロピー復号化部1000からパラメータD1028を読み込み、第1メモリ復元部1012によって復元された画像サンプルD1014をフィルタリングし、フィルタリングされた画像サンプルD1012を動き補間部1008に出力する。または、第1メモリフィルタリング部1010は、第1メモリ復元部1012によって復元された画像サンプルD1014をフィルタリングせずに、そのままフィルタリングされなかった画像サンプルとして動き補間部1008に出力する。動き補間部1008は、その画像サンプルD1012を読み込み、ピクチャ間予測サンプルD1010を出力する。動画像符号化処理の第1実施例では、パラメータD1028は、ピクチャ全体でフィルタリング処理が無効かどうかを示すフラグを含んでいる。フラグが所定値に等しければ、第1メモリフィルタリング部1010は、メモリ復元処理において復元されたピクチャ全体をフィルタリングしない。フラグが所定値に等しくなければ、第1メモリフィルタリング部1010は、メモリ復元処理において復元されたピクチャをフィルタリングする。動画像符号化処理の第3実施例では、パラメータD1028は、1つの値を含んでいる。第1メモリフィルタリング部1010は、互いに異なる所定の重み付け係数をこの値にかけることによりいくつかの閾値を生成する。第1メモリフィルタリング部1010は、これら生成された閾値を用いて、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうかを判定し、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを決定する。これら生成された閾値のうちで最も小さい閾値よりもデータブロックの品質低下量が小さければ、第1メモリフィルタリング部1010は、データブロックをフィルタリングしない。これら生成された閾値のうちで最も大きい閾値よりもデータブロックの品質低下量が大きければ、第1メモリフィルタリング部1010は、最も強い所定のフィルタを用いて、データブロックをフィルタリングする。それ以外は、第1メモリフィルタリング部1010は、その他の所定フィルタを1つ用いてデータブロックをフィルタリングする。
 第2メモリ復元部1018は、メモリデータブロックD1020を読み込み、復元された画像サンプルD1024を第2メモリフィルタリング部1020へ出力する。
 第2メモリフィルタリング部1020は、エントロピー復号化部1000からパラメータD1028を読み込み、第2メモリ復元部1018によって復元された画像サンプルD1024をフィルタリングし、表示対象の画像サンプルD1026を生成する。または、第2メモリフィルタリング部1020は、第2メモリ復元部1018によって復元された画像サンプルD1024をフィルタリングせずに、そのまま表示対象の画像サンプルD1026として出力する。動画像符号化処理の第1実施例では、パラメータD1028は、ピクチャ全体でフィルタリング処理が無効かどうかを示すフラグを含んでいる。フラグが所定値に等しければ、第2メモリフィルタリング部1020は、メモリ復元処理において復元されたピクチャ全体をフィルタリングしない。フラグが所定値に等しくなければ、第2メモリフィルタリング部1020は、メモリ復元処理において復元されたピクチャをフィルタリングする。動画像符号化処理の第3実施例では、パラメータD1028は、1つの値を含んでいる。第2メモリフィルタリング部1020は、互いに異なる所定の重み付け係数をこの値にかけることによりいくつかの閾値を生成する。第2メモリフィルタリング部1020は、これら生成された閾値を用いて、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうかを判定し、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを決定する。これら生成された閾値のうちで最も小さい閾値よりもデータブロックの品質低下量が小さければ、第2メモリフィルタリング部1020は、データブロックをフィルタリングしない。これら生成された閾値のうちで最も大きい閾値よりもデータブロックの品質低下量が大きければ、第2メモリフィルタリング部1020は、最も強い所定のフィルタを用いて、データブロックをフィルタリングする。それ以外は、第2メモリフィルタリング部1020は、その他の所定フィルタを1つ用いてデータブロックをフィルタリングする。
 図11A~図11Dの各々は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第1実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置の一例を示す概略図である。図11Aは、シーケンスヘッダ内にMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置があることを示している。図11Bは、MC用ピクチャフィルタリング無効フラグを導出するためのプロファイルおよびレベルの位置がシーケンスヘッダ内にあることを示している。図11Cは、ピクチャヘッダ内にMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置があることを示している。図11Dは、スライスヘッダ内にMC用ピクチャフィルタリング無効フラグの位置があることを示している。
 図12A~図12Dの各々は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理の第2実施例における圧縮ビデオストリーム内のMC用フィルタパラメータの位置の一例を示す概略図である。図12Aは、シーケンスヘッダ内にMC用フィルタパラメータの位置があることを示している。図12Bは、MC用フィルタパラメータを導出するためのプロファイルおよびレベルの位置がシーケンスヘッダ内にあることを示している。図12Cは、ピクチャヘッダ内にMC用フィルタパラメータの位置があることを示している。図12Dは、スライスヘッダ内にMC用フィルタパラメータの位置があることを示している。
 図13は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第1実施例を示すフローチャートである。図13では、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうか示すために、モジュール1300において、メモリ圧縮処理中に、MC用ブロックフィルタリング無効フラグをメモリデータブロックに書き込む。次に、モジュール1302において、MC用ブロックフィルタリング無効フラグをメモリ復元処理中にメモリデータブロックから解析する。そして、モジュール1304では、MC用ブロックフィルタリング無効フラグが所定値と等しいかどうかを判定する。MC用ブロックフィルタリング無効フラグが所定値と等しければ、復元されたメモリデータブロックをモジュール1306においてフィルタリングする。等しくなければ、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングしない。
 図14は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第2実施例を示すフローチャートである。図14では、モジュール1400において、メモリ圧縮処理中に、MC用ブロックフィルタパラメータをメモリデータブロックに書き込む。次に、モジュール1402において、MC用ブロックフィルタパラメータをメモリ復元処理中にメモリデータブロックから解析する。そして、モジュール1404において、復元されたメモリデータブロックをMC用ブロックフィルタパラメータを用いてフィルタリングする。MC用ブロックフィルタパラメータは、複数のフィルタを含む所定の参照テーブルのインデックスを含んでいる。このインデックスを用いて、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするためのフィルタを選択する。例えば、所定の参照テーブルにフィルタリングの強さが異なる項目が3項目あり、第1項目のフィルタが弱フィルタで、最終項目のフィルタが強フィルタだとする。メモリデータブロックに格納されたインデックスが3に等しければ、対応する復元されたメモリデータブロックのブロックレベルフィルタリング処理に強フィルタが用いられる。
 図15Aは、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第1実施例におけるMC用データブロックフィルタリング無効フラグの位置を示す概略図である。図15Bは、本発明の実施の形態1に係るブロックレベルフィルタリング処理の第2実施例におけるMC用データブロックフィルタパラメータの位置を示す概略図である。図15Aは、メモリデータブロック内にMC用データブロックフィルタリング無効フラグの位置があることを示している。図15Bは、メモリデータブロック内にMC用データブロックフィルタパラメータの位置があることを示している。
 図16は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例を示すフローチャートである。図16では、モジュール1600において、メモリ圧縮および復元方式で用いられる値(圧縮率、量子化スケール、右シフト値、および有効プレーン数)のうちのいずれか1つの値に従い、MC用ブロックフィルタリング無効フラグを導出する。これらの値は、メモリデータブロックに格納されている。
 MC用ブロックフィルタリング無効フラグは、メモリ復元処理によって復元されたメモリデータブロックをフィルタリングするかどうか示す。モジュール1602では、MC用ブロックフィルタリング無効フラグが所定値と等しいかどうかを判定する。MC用ブロックフィルタリング無効フラグが所定値と等しければ、復元されたメモリデータブロックをモジュール1604においてフィルタリングする。等しくなければ、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングしない。
 図17は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例を示すフローチャートである。図17では、モジュール1700において、メモリ圧縮および復元方式で用いられる値(圧縮率、量子化スケール、右シフト値、および有効プレーン数)のうちのいずれか1つの値に従い、MC用ブロックフィルタパラメータを導出する。これらの値は、メモリデータブロック内に格納されている。
 モジュール1702において、復元されたメモリデータブロックをMC用ブロックフィルタパラメータを用いてフィルタリングする。
 図18は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用データブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第1実施例を示すフローチャートである。図18では、モジュール1800において、メモリ圧縮および復元方式で用いられた圧縮率を、メモリ圧縮処理中にメモリデータブロックへ書き込む。実際には、圧縮率を表す整数値をメモリデータブロック内に書き込む。モジュール1802において、圧縮率に応じて画像サンプルのブロックを圧縮し、その圧縮されたブロックをメモリデータブロックに格納する。そして、モジュール1804において、圧縮率を、メモリ復元処理中にメモリデータブロックから解析する。次に、モジュール1806において、解析された圧縮率を用いて、メモリ復元処理中にメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール1808では、解析された圧縮率が閾値(例えば、0.75)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。解析された圧縮率が閾値よりも大きければ、モジュール1810において、MC用データブロックフィルタリング無効フラグを所定の値に設定する。この所定の値は、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングすることを示す。閾値以下であれば、MC用データブロックフィルタリング無効フラグは所定の値に設定されない。
 図19は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用データブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第2実施例を示すフローチャートである。図19では、モジュール1900において、メモリ圧縮処理中に、量子化スケールをメモリデータブロックへ書き込む。実際には、量子化スケールを表す整数値をメモリデータブロックに書き込む。モジュール1902において、量子化スケールを用いて、画像サンプルのブロックを圧縮してメモリデータブロックに格納する。そして、モジュール1904において、メモリ復元処理中に、量子化スケールをメモリデータブロックから解析する。次に、モジュール1906において、解析された量子化スケールを用いて、メモリ復元処理中にメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール1908では、解析された量子化スケールが閾値(例えば、32.0)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。解析された量子化スケールが閾値よりも大きければ、モジュール1910において、MC用データブロックフィルタリング無効フラグを所定の値に設定する。この所定の値は、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングすることを示す。閾値以下であれば、MC用データブロックフィルタリング無効フラグは所定の値に設定されない。
 図20は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用データブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第3実施例を示すフローチャートである。図20では、モジュール2000において、メモリ圧縮処理中に、右シフト値をメモリデータブロックへ書き込む。モジュール2002において、右シフト値を用いて、画像サンプルのブロックを圧縮して、メモリデータブロックに格納する。次に、モジュール2004において、メモリ復元処理中に、右シフト値をメモリデータブロックから解析する。そして、モジュール2006において、解析された右シフト値を用いて、メモリ復元処理中にメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール2008では、解析された右シフト値が閾値(例えば、2)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。解析された右シフト値が閾値よりも大きければ、モジュール2010において、MC用データブロックフィルタリング無効フラグを所定の値に設定する。この所定の値は、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングすることを示す。閾値以下であれば、MC用データブロックフィルタリング無効フラグは所定の値に設定されない。
 図21は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用データブロックフィルタリング無効フラグのブロックレベル導出処理の第4実施例を示すフローチャートである。図21では、モジュール2100において、メモリ圧縮処理中に、有効プレーン数をメモリデータブロックへ書き込む。そして、モジュール2102において、有効プレーン数を用いて、画像サンプルのブロックを圧縮し、メモリデータブロックに格納する。次に、モジュール2104において、メモリ復元処理中に有効プレーン数をメモリデータブロックから解析する。モジュール2106において、解析された有効プレーン数を用いてメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール2108において、メモリ復元処理後に、復号化が成功したプレーン数を導出する。1つのプレーン内における復号化ビットの割合がある値(例えば、25%)よりも大きければ、そのプレーンは復号化が成功したとしてマークされる。その値以下であれば、プレーンは復号化が成功しなかったとしてマークされる。そして、モジュール2110において、有効プレーン数と復号化が成功したプレーン数との差の絶対値を算出することによって、削除された(または、復号化が成功しなかった)プレーン数を導出する。そして、モジュール2112では、削除されたプレーン数と有効プレーン数との割合が閾値(例えば、0.5)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。割合が閾値よりも大きければ、モジュール2114において、MC用データブロックフィルタリング無効フラグを所定の値に設定する。この所定の値は、復元されたメモリデータブロックをフィルタリングすることを示す。閾値以下であれば、MC用データブロックフィルタリング無効フラグは所定の値に設定されない。
 図22は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用データブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第1実施例を示すフローチャートである。図22では、モジュール2200において、メモリ圧縮処理中に、メモリ圧縮および復元方式で用いられる圧縮率をメモリデータブロックへ書き込む。実際には、圧縮率を表す整数値をメモリデータブロックに書き込む。そして、モジュール2202において、圧縮率を用いて、画像サンプルのブロックを圧縮し、メモリデータブロックに格納する。そして、モジュール2204において、メモリ復元処理中に、圧縮率をメモリデータブロックから解析する。次に、モジュール2206において、解析された圧縮率を用いて、メモリ復元処理中にメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール2208では、解析された圧縮率が閾値(例えば、0.85)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。解析された圧縮率が閾値よりも大きければ、モジュール2210において、強フィルタが選択される。閾値以下であれば、モジュール2212において、弱フィルタが選択される。
 図23は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用データブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第2実施例を示すフローチャートである。図23では、モジュール2300において、メモリ圧縮処理中に、量子化スケールをメモリデータブロックへ書き込む。そして、モジュール2302において、量子化スケールを用いて画像サンプルのブロックを圧縮し、メモリデータブロックに格納する。そして、モジュール2304において、メモリ復元処理中に、量子化スケールをメモリデータブロックから解析する。実際には、量子化スケールを表す整数値をメモリデータブロックから解析する。次に、モジュール2306において、解析された量子化スケールを用いて、メモリ復元処理中にメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール2308では、解析された量子化スケールが閾値(例えば、40.0)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。解析された量子化スケールが閾値よりも大きければ、モジュール2310において、強フィルタが選択される。閾値以下であれば、モジュール2312において、弱フィルタが選択される。
 図24は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用データブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第3実施例を示すフローチャートである。図24では、モジュール2400において、メモリ圧縮処理中に、右シフト値をメモリデータブロックへ書き込む。モジュール2402において、右シフト値を用いて画像サンプルのブロックを圧縮し、メモリデータブロックに格納する。次に、モジュール2404において、メモリ復元処理中に、右シフト値をメモリデータブロックから解析する。そして、モジュール2406において、解析された右シフト値を用いて、メモリ復元処理中にメモリデータブロックを復元する。そして、モジュール2408では、解析された右シフト値が閾値(例えば、3)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。解析された右シフト値が閾値よりも大きければ、モジュール2410において、強フィルタが選択される。閾値以下であれば、モジュール2412において、弱フィルタが選択される。
 図25は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用データブロックフィルタパラメータのブロックレベル導出処理の第4実施例を示すフローチャートである。図25では、モジュール2500において、メモリ圧縮処理中に、有効プレーン数をメモリデータブロックへ書き込む。モジュール2502において、有効プレーン数を用いて画像サンプルのブロックを圧縮し、メモリデータブロックに格納する。次に、モジュール2504において、メモリ復元処理中に有効プレーン数をメモリデータブロックから解析する。モジュール2506において、解析された有効プレーン数を用いてメモリデータブロックを復元する。そして、メモリ復元処理後に、モジュール2508において、復号化に成功したプレーン数を導出する。1つのプレーン内における復号化ビットの割合がある値(例えば、25%)よりも大きければ、そのプレーンは復号化が成功したとしてマークされる。その値以下であれば、プレーンは復号化が成功しなかったとしてマークされる。そして、モジュール2510において、有効プレーン数と復号化が成功したプレーン数との差の絶対値を算出することによって、削除された(または、復号化が成功しなかった)プレーン数を導出する。そして、モジュール2512では、削除されたプレーン数と有効プレーン数との割合が閾値(例えば、0.7)よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、MC用フィルタパラメータの値に所定の重み付け係数をかけることによって生成される。この割合が閾値よりも大きければ、モジュール2514において、強フィルタが選択される。閾値以下であれば、モジュール2516において、弱フィルタが選択される。
 図26A~図26Dの各々は、本発明の実施の形態1に係る動画像符号化および復号化処理におけるブロックレベルフィルタリング処理の第3実施例におけるMC用データブロックフィルタリング無効フラグを導出するための、または、ブロックレベルフィルタリング処理の第4実施例におけるMC用データブロックフィルタパラメータを導出するための、圧縮率、量子化スケール、右シフト値、または有効プレーン数の位置を示す概略図である。図26Aは、メモリデータブロック内に圧縮率の位置があることを示している。図26Bは、メモリデータブロック内に量子化スケールの位置があることを示している。図26Cは、メモリデータブロック内に右シフト値の位置があることを示している。図26Dは、メモリデータブロック内に有効プレーン数の位置があることを示している。
 図27Aは、画像サンプルブロック間の垂直ブロック境界の位置を示す概略図である。図27Bは、画像サンプルブロック間の水平ブロック境界の位置を示す概略図である。シンボルp0、p1、p2、p3、q0、q1、q2、q3は、隣接ブロックにおける垂直エッジまたは水平エッジ上の4つのサンプルである。
 図28Aおよび図28Bは、フィルタリング対象画像サンプルの位置の一例と、異なる画像サンプルブロックにおいて強フィルタと弱フィルタを用いて画像サンプルをフィルタリングする一例とを示す概略図である。
 この例では、6タップの補間フィルタを用い、サブピクセル動きベクトルで4×4ブロック1つを動き補償するために、9×9の補間サンプルが必要だとする。復元されたデータブロックのブロックサイズが8×4であれば、9×9の補間サンプルを得るために、8×4のデータブロックが6つ必要である。
 図28Aは、フィルタリング対象画像サンプルはブロック境界に対して1画素分の距離にあることを示している。この例では、ブロック境界から1画素の距離に境界領域を制限する。図28Bは、メモリ圧縮処理中に左上の画像サンプルブロック内で多くの情報が削除される場合は、当該ブロックにおいて強フィルタを用いて画像サンプルをフィルタリングし、メモリ圧縮処理中に右下の画像サンプルブロック内であまり情報が削除されない場合は、当該ブロックにおいて弱フィルタを用いて画像サンプルをフィルタリングすることを示している。
 以下に、本実施の形態に係る動画像符号化方法および動画像復号化方法によって、動画像の符号化効率および表示品質を向上させることができることを説明する。
 ブロックベースのメモリ圧縮および復元方式における参照ピクチャと表示ピクチャの質の低下を減らすための1つの方法が、フィルタを用いて、メモリ圧縮処理によって生じるビジュアルアーチファクトを低減させることである。ビジュアルアーチファクトの例として、ブロックアーチファクトとコンタリングアーチファクトがある。周波数領域におけるブロックベースの量子化では、ブロック境界でブロックアーチファクトが生じてもかまわない。一方、画素領域における量子化では、平滑な勾配領域でコンタリングアーチファクトが生じてもかまわない。このようなフィルタの一例がデブロッキングフィルタである。このデブロッキングフィルタを用いて、ブロック間の急峻なエッジを平滑化することにより、ブロックアーチファクトが削減される。デブロッキングフィルタは、通常、垂直および水平ブロック境界それぞれにおいて行われる。このようなフィルタのその他の例が双方向フィルタである。この双方向フィルタは、コンタリングアーチファクトを削減するために用いられる。デブロッキングフィルタは、通常、1次元のフィルタであり、双方向フィルタは、通常、2次元のフィルタである。
 サンプルに特に関連した特性に従ってそのサンプルをフィルタリングするためのフィルタがフィルタリング処理において選択される場合、そのフィルタリング処理は適応的フィルタリング処理と呼ばれる。表示品質の劣化は、再構成されたブロックごとに異なる可能性があるため、適応的フィルタリング処理が好ましい。
 そこで、本実施の形態に係る動画像符号化方法および動画像復号化方法では、ブロックレベルの適応的フィルタリング処理をブロックベースのメモリ圧縮および復元方式に導入して、メモリ復元処理によって復元されたメモリブロックのアーチファクトを削減することにより、動画像の符号化効率および表示品質を向上させることができる。
 なお、本実施の形態に係る動画像符号化方法および動画像復号化方法では、上記の複数の実施例のうちの1つの実施例のみが実行されてもよいし、いくつか実施例を組み合わせて実行されてもよい。
 (実施の形態2)
 上記実施の形態で示した動画像符号化方法または動画像復号化方法の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ICカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
 さらにここで、上記実施の形態で示した動画像符号化方法や動画像復号化方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
 図29は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex106、ex107、ex108、ex109、ex110が設置されている。
 このコンテンツ供給システムex100は、インターネットex101にインターネットサービスプロバイダex102および電話網ex104、および基地局ex106からex110を介して、コンピュータex111、PDA(Personal Digital Assistant)ex112、カメラex113、携帯電話ex114、ゲーム機ex115などの各機器が接続される。
 しかし、コンテンツ供給システムex100は図29のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex106からex110を介さずに、各機器が電話網ex104に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
 カメラex113はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex116はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex114は、GSM(Global System for Mobile Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式、若しくはLTE(Long Term Evolution)方式、HSPA(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはPHS(Personal Handyphone System)等であり、いずれでも構わない。
 コンテンツ供給システムex100では、カメラex113等が基地局ex109、電話網ex104を通じてストリーミングサーバex103に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex113を用いて撮影するコンテンツ(例えば、音楽ライブの映像等)に対して上記実施の形態で説明したように符号化処理を行い、ストリーミングサーバex103に送信する。一方、ストリーミングサーバex103は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex111、PDAex112、カメラex113、携帯電話ex114、ゲーム機ex115等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する。
 なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex113で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex103で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex103で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex113に限らず、カメラex116で撮影した静止画像および/または動画像データを、コンピュータex111を介してストリーミングサーバex103に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex116、コンピュータex111、ストリーミングサーバex103のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
 また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex111や各機器が有するLSIex500において処理する。LSIex500は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex111等で読み取り可能な何らかの記録メディア(CD-ROM、フレキシブルディスク、ハードディスクなど)に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex114がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex114が有するLSIex500で符号化処理されたデータである。
 また、ストリーミングサーバex103は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
 以上のようにして、コンテンツ供給システムex100では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex100では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
 なお、コンテンツ供給システムex100の例に限らず、図30に示すように、デジタル放送用システムex200にも、上記実施の形態の少なくとも動画像符号化装置または動画像復号化装置のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex201では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex202に伝送される。この映像データは上記実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである。これを受けた放送衛星ex202は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex204が受信する。受信した多重化データを、テレビ(受信機)ex300またはセットトップボックス(STB)ex217等の装置が復号化して再生する。
 また、DVD、BD等の記録メディアex215に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex215に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ/レコーダex218にも上記実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex219に表示され、多重化データが記録された記録メディアex215により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex203または衛星/地上波放送のアンテナex204に接続されたセットトップボックスex217内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex219で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。
 図31は、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ(受信機)ex300を示す図である。テレビex300は、上記放送を受信するアンテナex204またはケーブルex203等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex301と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調/復調部ex302と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex306で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重/分離部ex303を備える。
 また、テレビex300は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex304、映像信号処理部ex305を有する信号処理部ex306と、復号化した音声信号を出力するスピーカex307、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex308を有する出力部ex309とを有する。さらに、テレビex300は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex312等を有するインタフェース部ex317を有する。さらに、テレビex300は、各部を統括的に制御する制御部ex310、各部に電力を供給する電源回路部ex311を有する。インタフェース部ex317は、操作入力部ex312以外に、リーダ/レコーダex218等の外部機器と接続されるブリッジex313、SDカード等の記録メディアex216を装着可能とするためのスロット部ex314、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex315、電話網と接続するモデムex316等を有していてもよい。なお記録メディアex216は、格納する不揮発性/揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex300の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
 まず、テレビex300がアンテナex204等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex300は、リモートコントローラex220等からのユーザ操作を受け、CPU等を有する制御部ex310の制御に基づいて、変調/復調部ex302で復調した多重化データを多重/分離部ex303で分離する。さらにテレビex300は、分離した音声データを音声信号処理部ex304で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex305で上記実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex309から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex318、ex319等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex300は、放送等からではなく、磁気/光ディスク、SDカード等の記録メディアex215、ex216から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex300が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex300は、リモートコントローラex220等からのユーザ操作を受け、制御部ex310の制御に基づいて、音声信号処理部ex304で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex305で映像信号を上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重/分離部ex303で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex320、ex321等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex318、ex319、ex320、ex321は図示しているように複数備えていてもよいし、1つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調/復調部ex302や多重/分離部ex303の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
 また、テレビex300は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのAV入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex300は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。
 また、リーダ/レコーダex218で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex300、リーダ/レコーダex218のいずれで行ってもよいし、テレビex300とリーダ/レコーダex218が互いに分担して行ってもよい。
 一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生/記録部ex400の構成を図32に示す。情報再生/記録部ex400は、以下に説明する要素ex401、ex402、ex403、ex404、ex405、ex406、ex407を備える。光ヘッドex401は、光ディスクである記録メディアex215の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex215の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex402は、光ヘッドex401に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex403は、光ヘッドex401に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex215に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex404は、記録メディアex215に記録するための情報および記録メディアex215から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex405は記録メディアex215を回転させる。サーボ制御部ex406は、ディスクモータex405の回転駆動を制御しながら光ヘッドex401を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex407は、情報再生/記録部ex400全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex407が、バッファex404に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex402、再生復調部ex403、サーボ制御部ex406を協調動作させながら、光ヘッドex401を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex407は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
 以上では、光ヘッドex401はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
 図33に光ディスクである記録メディアex215の模式図を示す。記録メディアex215の記録面には案内溝(グルーブ)がスパイラル状に形成され、情報トラックex230には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex231の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex230を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex215は、データ記録領域ex233、内周領域ex232、外周領域ex234を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex233であり、データ記録領域ex233より内周または外周に配置されている内周領域ex232と外周領域ex234は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生/記録部ex400は、このような記録メディアex215のデータ記録領域ex233に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
 以上では、1層のDVD、BD等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録/再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
 また、デジタル放送用システムex200において、アンテナex205を有する車ex210で衛星ex202等からデータを受信し、車ex210が有するカーナビゲーションex211等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex211の構成は例えば図31に示す構成のうち、GPS受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex111や携帯電話ex114等でも考えられる。
 図34の(a)は、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex114を示す図である。携帯電話ex114は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex350、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex365、カメラ部ex365で撮像した映像、アンテナex350で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex358を備える。携帯電話ex114は、さらに、操作キー部ex366を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex357、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex356、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex367、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex364を備える。
 さらに、携帯電話ex114の構成例について、図34の(b)を用いて説明する。携帯電話ex114は、表示部ex358及び操作キー部ex366を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex360に対して、電源回路部ex361、操作入力制御部ex362、映像信号処理部ex355、カメラインタフェース部ex363、LCD(Liquid Crystal Display)制御部ex359、変調/復調部ex352、多重/分離部ex353、音声信号処理部ex354、スロット部ex364、メモリ部ex367がバスex370を介して互いに接続されている。
 電源回路部ex361は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex114を動作可能な状態に起動する。
 携帯電話ex114は、CPU、ROM、RAM等を有する主制御部ex360の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex356で収音した音声信号を音声信号処理部ex354でデジタル音声信号に変換し、これを変調/復調部ex352でスペクトラム拡散処理し、送信/受信部ex351でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex350を介して送信する。また携帯電話ex114は、音声通話モード時にアンテナex350を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調/復調部ex352でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex354でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex357から出力する。
 さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex366等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex362を介して主制御部ex360に送出される。主制御部ex360は、テキストデータを変調/復調部ex352でスペクトラム拡散処理をし、送信/受信部ex351でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex350を介して基地局ex110へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex358に出力される。
 データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex355は、カメラ部ex365から供給された映像信号を上記実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し、符号化された映像データを多重/分離部ex353に送出する。また、音声信号処理部ex354は、映像、静止画等をカメラ部ex365で撮像中に音声入力部ex356で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重/分離部ex353に送出する。
 多重/分離部ex353は、映像信号処理部ex355から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex354から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調/復調部(変調/復調回路部)ex352でスペクトラム拡散処理をし、送信/受信部ex351でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex350を介して送信する。
 データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex350を介して受信された多重化データを復号化するために、多重/分離部ex353は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex370を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex355に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex354に供給する。映像信号処理部ex355は、上記実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し、LCD制御部ex359を介して表示部ex358から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex354は、音声信号を復号し、音声出力部ex357から音声が出力される。
 また、上記携帯電話ex114等の端末は、テレビex300と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という3通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex200において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。
 このように、上記実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記実施の形態で説明した効果を得ることができる。
 また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
 (実施の形態3)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
 ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
 この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、MPEG-2トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
 図35は、多重化データの構成を示す図である。図35に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム(PG)、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、1つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム(IG)は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にGUI部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーAC-3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS-HD、または、リニアPCMのなどの方式で符号化されている。
 多重化データに含まれる各ストリームはPIDによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには0x1011が、オーディオストリームには0x1100から0x111Fまでが、プレゼンテーショングラフィックスには0x1200から0x121Fまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには0x1400から0x141Fまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには0x1B00から0x1B1Fまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには0x1A00から0x1A1Fが、それぞれ割り当てられている。
 図36は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex235、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex238を、それぞれPESパケット列ex236およびex239に変換し、TSパケットex237およびex240に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex241およびインタラクティブグラフィックスex244のデータをそれぞれPESパケット列ex242およびex245に変換し、さらにTSパケットex243およびex246に変換する。多重化データex247はこれらのTSパケットを1本のストリームに多重化することで構成される。
 図37は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図37における第1段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第2段目は、PESパケット列を示す。図37の矢印yy1,yy2, yy3, yy4に示すように、ビデオストリームにおける複数のVideo Presentation UnitであるIピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、ピクチャ毎に分割され、PESパケットのペイロードに格納される。各PESパケットはPESヘッダを持ち、PESヘッダには、ピクチャの表示時刻であるPTS(Presentation Time-Stamp)やピクチャの復号時刻であるDTS(Decoding Time-Stamp)が格納される。
 図38は、多重化データに最終的に書き込まれるTSパケットの形式を示している。TSパケットは、ストリームを識別するPIDなどの情報を持つ4ByteのTSヘッダとデータを格納する184ByteのTSペイロードから構成される188Byte固定長のパケットであり、上記PESパケットは分割されTSペイロードに格納される。BD-ROMの場合、TSパケットには、4ByteのTP_Extra_Headerが付与され、192Byteのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。TP_Extra_HeaderにはATS(Arrival_Time_Stamp)などの情報が記載される。ATSは当該TSパケットのデコーダのPIDフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図38下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はSPN(ソースパケットナンバー)と呼ばれる。
 また、多重化データに含まれるTSパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもPAT(Program Association Table)、PMT(Program Map Table)、PCR(Program Clock Reference)などがある。PATは多重化データ中に利用されるPMTのPIDが何であるかを示し、PAT自身のPIDは0で登録される。PMTは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのPIDと各PIDに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。PCRは、ATSの時間軸であるATC(Arrival Time Clock)とPTS・DTSの時間軸であるSTC(System Time Clock)の同期を取るために、そのPCRパケットがデコーダに転送されるATSに対応するSTC時間の情報を持つ。
 図39はPMTのデータ構造を詳しく説明する図である。PMTの先頭には、そのPMTに含まれるデータの長さなどを記したPMTヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのPID、ストリームの属性情報(フレームレート、アスペクト比など)が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
 記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
 多重化データ情報ファイルは、図40に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと1対1に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
 多重化データ情報は図40に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるATSの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのPTSであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのPTSに1フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
 ストリーム属性情報は図41に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、PID毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
 本実施の形態においては、上記多重化データのうち、PMTに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、PMTに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
 また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図42に示す。ステップexS100において、多重化データからPMTに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexS101において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexS102において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexS103において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
 このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
 (実施の形態4)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるLSIで実現される。一例として、図43に1チップ化されたLSIex500の構成を示す。LSIex500は、以下に説明する要素ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509を備え、各要素はバスex510を介して接続している。電源回路部ex505は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
 例えば符号化処理を行う場合には、LSIex500は、CPUex502、メモリコントローラex503、ストリームコントローラex504、駆動周波数制御部ex512等を有する制御部ex501の制御に基づいて、AV I/Oex509によりマイクex117やカメラex113等からAV信号を入力する。入力されたAV信号は、一旦SDRAM等の外部のメモリex511に蓄積される。制御部ex501の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex507に送られ、信号処理部ex507において音声信号の符号化および/または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex507ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームI/Oex506から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex107に向けて送信されたり、または記録メディアex215に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex508にデータを蓄積するとよい。
 なお、上記では、メモリex511がLSIex500の外部の構成として説明したが、LSIex500の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex508も1つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、LSIex500は1チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
 また、上記では、制御部ex501が、CPUex502、メモリコントローラex503、ストリームコントローラex504、駆動周波数制御部ex512等を有するとしているが、制御部ex501の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex507がさらにCPUを備える構成であってもよい。信号処理部ex507の内部にもCPUを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、CPUex502が信号処理部ex507、または信号処理部ex507の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex501は、信号処理部ex507、またはその一部を有するCPUex502を備える構成となる。
 なお、ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
 また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
 さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
 (実施の形態5)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、LSIex500において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のCPUex502の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
 この課題を解決するために、テレビex300、LSIex500などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図44は、本実施の形態における構成ex800を示している。駆動周波数切替え部ex803は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex801に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex802に対し、映像データを復号するよう指示する。
 より具体的には、駆動周波数切替え部ex803は、図43のCPUex502と駆動周波数制御部ex512から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex801、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex802は、図43の信号処理部ex507に該当する。CPUex502は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、CPUex502からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex512は、駆動周波数を設定する。また、CPUex502からの信号に基づいて、信号処理部ex507は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態3で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態3で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、CPUex502における駆動周波数の選択は、例えば、図46のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex508や、LSIの内部メモリに格納しておき、CPUex502がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
 図45は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexS200では、信号処理部ex507において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexS201では、CPUex502において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexS202において、駆動周波数を高く設定する信号を、CPUex502が駆動周波数制御部ex512に送る。そして、駆動周波数制御部ex512において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexS203において、駆動周波数を低く設定する信号を、CPUex502が駆動周波数制御部ex512に送る。そして、駆動周波数制御部ex512において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
 さらに、駆動周波数の切替えに連動して、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
 また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、MPEG4-AVC規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
 さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、CPUex502の駆動を停止させることなく、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、CPUex502の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、CPUex502の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
 このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてLSIex500またはLSIex500を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
 (実施の形態6)
 テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、LSIex500の信号処理部ex507が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex507を個別に用いると、LSIex500の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
 この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図47の(a)のex900に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、MPEG4-AVC規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキングフィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、MPEG4-AVC規格に対応する復号処理部ex902を共有し、MPEG4-AVC規格に対応しない、本発明特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex901を用いるという構成が考えられる。特に、本発明は、メモリ復元処理で復元されたピクチャのフィルタリングに特徴を有していることから、例えば、フィルタリングについては専用の復号処理部ex901を用い、それ以外のエントロピー符号化、デブロッキングフィルタ、動き補償、逆量子化のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、MPEG4-AVC規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
 また、処理を一部共有化する他の例を図47の(b)のex1000に示す。この例では、本発明に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex1001と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex1002と、本発明の動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex1003とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex1001、ex1002は、必ずしも本発明、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、LSIex500で実装することも可能である。
 このように、本発明の動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、LSIの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
 本発明に係る画像符号化方法及び画像復号方法は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、又は、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。
 0900 減算部
 0902 変換部
 0904 量子化部
 0906、1002 逆量子化部
 0908、1004 逆変換部
 0910 加算部
 0912、1016 ループフィルタリング部
 0914、1017 メモリ圧縮部
 0916、1014 メモリ部
 0918 メモリ復元部
 0920 メモリフィルタリング部
 0922 動き検出部
 0924、1008 動き補間部
 0926 エントロピー符号化部
 1000 エントロピー復号化部
 1006 加算部
 1010 第1メモリフィルタリング部
 1012 第1メモリ復元部
 1018 第2メモリ復元部
 1020 第2メモリフィルタリング部

Claims (24)

  1.  符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する画像復号化方法であって、
     所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダから解析し、
     符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化し、
     復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮し、
     圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元し、
     解析されたフィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングする
     画像復号化方法。
  2.  前記フィルタリング情報は、前記所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャをフィルタリングするか否かを示すフラグを含み、
     復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     解析されたフィルタリング情報に含まれるフラグの値が所定値であるか否かを判定し、
     フラグの値が所定値である場合に、復元されたピクチャをフィルタリングする
     請求項1に記載の画像復号化方法。
  3.  前記フィルタリング情報は、前記所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャをフィルタリングするか否かを示すフラグを導出するための導出情報を含み、
     復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     解析されたフィルタリング情報に含まれる導出情報からフラグを導出し、
     導出されたフラグの値が所定値であるか否かを判定し、
     フラグの値が所定値である場合に、復元されたピクチャをフィルタリングする
     請求項1に記載の画像復号化方法。
  4.  前記フィルタリング情報は、互いに強さが異なる予め定められた複数のフィルタの中から少なくとも1つのフィルタを選択するためのフィルタパラメータを含み、
     復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     解析されたフィルタリング情報に含まれるフィルタパラメータに基づいて前記複数のフィルタの中から少なくとも1つのフィルタを選択し、
     選択された少なくとも1つのフィルタを用いて、復元されたピクチャをフィルタリングする
     請求項1~3のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  5.  前記フィルタリング情報は、互いに強さが異なる予め定められた複数のフィルタの中から少なくとも1つのフィルタを選択するためのフィルタパラメータを導出するための導出情報を含み、
     復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     解析されたフィルタリング情報に含まれる導出情報からフィルタパラメータを導出し、
     導出されたフィルタパラメータに基づいて、前記複数のフィルタの中から少なくとも1つのフィルタを選択し、
     選択された少なくとも1つのフィルタを用いて、復元されたピクチャをフィルタリングする
     請求項1~3のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  6.  復号化されたピクチャを前記所定のメモリ圧縮処理によって圧縮する際には、
     復号化されたピクチャをブロック毎に圧縮することにより複数のメモリデータブロックを生成し、
     生成された複数のメモリデータブロックをメモリに格納する
     請求項1~5のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  7.  圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元する際には、
     前記メモリに格納された複数のメモリデータブロックを読み出し、
     読み出された複数のメモリデータブロックの各々を復元することにより、圧縮されたピクチャを復元し、
     復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定する
     請求項6に記載の画像復号化方法。
  8.  復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     メモリデータブロック毎に、推定された当該メモリデータブロックの品質低下量に従って、互いに強さが異なる予め定められた複数のフィルタの中から少なくとも1つのフィルタを当該メモリデータブロックのためのフィルタとして選択し、
     選択された少なくとも1つのフィルタを用いて、当該メモリデータブロックをフィルタリングする
     請求項7に記載の画像復号化方法。
  9.  復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     メモリデータブロック毎に、推定された当該メモリデータブロックの品質低下量が所定閾値より小さいか否かを判定し、
     品質低下量が所定閾値より小さい場合に、当該メモリデータブロックのフィルタリングを無効にする
     請求項8に記載の画像復号化方法。
  10.  復号化されたピクチャを前記所定のメモリ圧縮処理によって圧縮する際には、
     復号化されたピクチャをブロック毎に圧縮することにより複数のメモリデータブロックを生成し、
     生成された複数のメモリデータブロックをメモリに格納し、
     圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元する際には、
     前記メモリに格納された複数のメモリデータブロックを読み出し、
     読み出された複数のメモリデータブロックの各々を復元することにより、圧縮されたピクチャを復元し、
     復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定し、
     復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     前記フィルタパラメータを用いて閾値を生成し、
     メモリデータブロック毎に、推定された当該メモリデータブロックの品質低下量が、生成された閾値より大きいか否かを判定し、
     品質低下量が閾値より大きい場合に、
     (1)予め定められた複数のフィルタの中から第1フィルタを当該メモリデータブロックのためのフィルタとして選択し、
     (2)前記第1フィルタを用いて当該メモリデータブロックのフィルタリングを行い、
     品質低下量が閾値より大きくない場合に、
     (1)予め定められた複数のフィルタの中から、前記第1フィルタよりも弱い第2フィルタを当該メモリデータブロックのためのフィルタとして選択し、
     (2)前記第2フィルタを用いて当該メモリデータブロックをフィルタリングする
     請求項4または5に記載の画像復号化方法。
  11.  復号化されたピクチャを前記所定のメモリ圧縮処理によって圧縮する際には、
     復号化されたピクチャをブロック毎に圧縮することにより複数のメモリデータブロックを生成し、
     生成された複数のメモリデータブロックをメモリに格納し、
     圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元する際には、
     前記メモリに格納された複数のメモリデータブロックを読み出し、
     読み出された複数のメモリデータブロックの各々を復元することにより、圧縮されたピクチャを復元し、
     復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定し、
     復元されたピクチャをフィルタリングする際には、
     前記フィルタパラメータを用いて複数の閾値を生成し、
     生成された複数の閾値によって定義される複数の区間の中から、推定された当該メモリデータブロックの品質低下量が含まれる区間を特定し、
     予め定められた複数のフィルタの中から、特定された区間に対応するフィルタを当該メモリデータブロックのためのフィルタとして選択し、
     選択されたフィルタを用いて当該メモリデータブロックをフィルタリングする
     請求項4または5に記載の画像復号化方法。
  12.  前記導出情報は、プロファイルを示す
     請求項3または5に記載の画像復号化方法。
  13.  前記導出情報は、プロファイルおよびレベルを示す
     請求項3または5に記載の画像復号化方法。
  14.  復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定する際には、
     当該メモリデータブロックの圧縮において用いられた圧縮率を用いて品質低下量を推定する
     請求項7~11のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  15.  復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定する際には、
     当該メモリデータブロックの圧縮において用いられた量子化スケールを用いて品質低下量を推定する
     請求項7~11のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  16.  復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定する際には、
     当該メモリデータブロックの圧縮において用いられた右シフト値を用いて品質低下量を推定する
     請求項7~11のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  17.  復元された複数のメモリデータブロックの各々の品質低下量を推定する際には、
     当該メモリデータブロックの圧縮において用いられた有効プレーン数を用いて品質低下量を推定する
     請求項7~11のいずれか1項に記載の画像復号化方法。
  18.  符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する画像復号化装置であって、
     所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダから解析する解析部と、
     符号化ストリームに含まれる符号化されたピクチャを復号化する復号化部と、
     復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮するメモリ圧縮部と、
     圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元するメモリ復元部と、
     解析されたフィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングするメモリフィルタリング部とを備える
     画像復号化装置。
  19.  前記画像復号化装置は、集積回路として構成されている
     請求項18に記載の画像復号化装置。
  20.  請求項1に記載の画像復号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  21.  ピクチャを符号化することにより符号化ストリームを生成する画像符号化方法であって、
     所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダに書き込み、
     ピクチャを符号化し、
     符号化されたピクチャを復号化し、
     復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮し、
     圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元し、
     前記フィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングする
     画像符号化方法。
  22.  ピクチャを符号化することにより符号化ストリームを生成する画像符号化装置であって、
     所定のメモリ復元処理によって復元されるピクチャのフィルタリングに関する情報であるフィルタリング情報を符号化ストリームのヘッダに書き込む書込部と、
     ピクチャを符号化する符号化部と、
     符号化されたピクチャを復号化する復号化部と、
     復号化されたピクチャを所定のメモリ圧縮処理によって圧縮するメモリ圧縮部と、
     圧縮されたピクチャを前記所定のメモリ復元処理によって復元するメモリ復元部と、
     前記フィルタリング情報に基づいて、復元されたピクチャをフィルタリングするメモリフィルタリング部とを備える
     画像符号化装置。
  23.  前記画像符号化装置は、集積回路として構成されている
     請求項22に記載の画像符号化装置。
  24.  請求項21に記載の画像符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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