WO2012111331A1 - 映像符号化方法および映像復号方法 - Google Patents

映像符号化方法および映像復号方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012111331A1
WO2012111331A1 PCT/JP2012/001013 JP2012001013W WO2012111331A1 WO 2012111331 A1 WO2012111331 A1 WO 2012111331A1 JP 2012001013 W JP2012001013 W JP 2012001013W WO 2012111331 A1 WO2012111331 A1 WO 2012111331A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
picture
key
pictures
reference pictures
target
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/001013
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ビクター ワハダニア
チョンスン リム
スー モン セット ナイング
西 孝啓
陽司 柴原
寿郎 笹井
敏康 杉尾
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201280007704.0A priority Critical patent/CN103650508B/zh
Priority to CA2825900A priority patent/CA2825900C/en
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to MX2013008895A priority patent/MX2013008895A/es
Priority to KR1020197005415A priority patent/KR102125930B1/ko
Priority to KR1020137020096A priority patent/KR101954465B1/ko
Priority to JP2012557841A priority patent/JP5912088B2/ja
Priority to EP12747108.4A priority patent/EP2677751B1/en
Priority to PL12747108T priority patent/PL2677751T3/pl
Priority to BR112013019920A priority patent/BR112013019920A2/pt
Priority to ES12747108T priority patent/ES2874762T3/es
Publication of WO2012111331A1 publication Critical patent/WO2012111331A1/ja
Priority to US13/957,478 priority patent/US9602818B2/en
Priority to US15/399,966 priority patent/US9961362B2/en
Priority to US15/836,187 priority patent/US10397605B2/en
Priority to US16/507,457 priority patent/US10917659B2/en
Priority to US17/139,039 priority patent/US11303926B2/en
Priority to US17/686,688 priority patent/US11818391B2/en
Priority to US18/376,921 priority patent/US20240031599A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/573Motion compensation with multiple frame prediction using two or more reference frames in a given prediction direction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/30Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
    • H04N19/31Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability in the temporal domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/423Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/65Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using error resilience
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/184Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being bits, e.g. of the compressed video stream
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

Definitions

  • the subjective and objective results are improved overall by setting different quality levels for each picture corresponding to the temporal level as described above.
  • the problem with this prior art is that low quality reference pictures that are very far in time are usually less useful than high quality reference pictures that are very far in time. Therefore, optimal coding efficiency cannot be obtained by including a low-quality reference picture that is very far in time in the reference picture list. This is because a reference index corresponding to a high quality reference picture that is very far in time requires more signal bits.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a first embodiment of a process for determining a classification indicating whether a picture is a key picture in a video decoding process using the robust picture reference scheme of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a first embodiment of a process for determining a classification indicating whether a picture is a key picture in a video encoding process and a decoding process using the robust picture reference scheme of the present invention. It is a figure which shows the position in the header of the encoding slice of an encoding picture of the flag which shows the classification regarding whether or not.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a first embodiment of a process for determining a classification indicating whether a picture is a key picture in a video encoding process and a decoding process using the robust picture reference scheme of the present invention. It is a figure which shows the position in the header of the encoding slice of an encoding picture of the flag which shows the classification regarding whether or not.
  • FIG. 12 is
  • FIG. 28 is a block diagram showing an example of a video decoding apparatus using the second embodiment of the tolerant picture reference scheme of the present invention.
  • FIG. 29 is a flowchart illustrating a video encoding process using the third embodiment of the tolerant picture reference scheme of the present invention.
  • FIG. 30 is a block diagram showing an example of a video encoding device using the third embodiment of the tolerant picture reference scheme of the present invention.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating the positions of parameters that specify the reference list reordering step in the slice header of the encoded video bitstream.
  • FIG. 32 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 33 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a video encoding process using the first embodiment of the tolerant picture reference scheme of the present invention.
  • Module 900 determines a classification that indicates whether the picture is a key picture.
  • the module 902 determines whether or not the target picture is a key picture. If the current picture is a key picture, module 904 marks the non-key reference picture stored in picture memory as not used for reference.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a video decoding process using the second embodiment of the tolerant picture reference scheme of the present invention.
  • Module 2200 determines a classification that indicates whether the picture is a key picture.
  • Module 2202 constructs a list of reference pictures using the temporal distance to the current picture and the classification indicating whether the picture is a key picture.
  • a motion estimation process is performed on the block of image samples using the list of reference pictures.
  • module 2314 selects a second group of reference pictures consisting of non-key reference pictures having a temporal instance later than the first boundary picture, and module 2316 includes Append the second group of reference pictures to the list of reference pictures.
  • module 2310 selects a third group of reference pictures consisting of non-key reference pictures having a temporal instance later than the first boundary picture, and module 2312 includes: Append the third group of reference pictures to the list of reference pictures.
  • the list rearrangement unit 2822 rearranges the reference picture expansion list D2829 and outputs a reference picture rearrangement list D2831. Based on the classification signal D2803, the second switch unit 2824 sends either the reference picture list D2811 or the reference picture list D2813 as the final list D2833 of the reference pictures.
  • 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
  • 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 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 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 receiving unit is added in the configuration illustrated in FIG. 34, and the same may be considered for the computer ex111, the mobile phone ex114, and the like.
  • 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 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 each of the above embodiments (that is, functions as the image decoding device of the present invention).
  • video and still images included in the moving image file linked to the home page are displayed from the display unit ex358 via the LCD control unit ex359.
  • the audio signal processing unit ex354 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex357.
  • FIG. 38 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.
  • 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.
  • 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.

Abstract

 複数の参照ピクチャを用いる映像符号化方法は、映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームを用いるか否かを選択するステップ(300)と、符号化映像ビットストリームのヘッダに、前記選択を示すパラメータを書き込むステップ(302)と、前記選択の結果を使用するピクチャ間予測を用いてピクチャを符号化するステップ(304)とを含む。

Description

映像符号化方法および映像復号方法
 本発明は、マルチメディアデータ符号化、特にピクチャ間予測のために1を超える参照ピクチャを利用する映像符号化方法および映像復号方法に関する。
 MPEG-4 AVC/H.264(非特許文献1)および次世代のHEVC(High-Efficiency Video Coding)などの最新の映像符号化方式は、1を超える参照ピクチャからの動き補償予測を利用したピクチャ間予測に対応している。1を超える参照ピクチャがある場合には、ピクチャ間予測のために参照ピクチャのリストが1以上作成され、対象ピクチャに時間的に近い参照ピクチャは、所定の方式によってリストの先頭から並び替えられる。参照ピクチャリストの上から下に向かって、増分値を有する参照指数によって参照ピクチャが一意に特定される。
 現在開発中のHEVC映像符号化規格のような近年の進歩によって、構造、実験、および評価の作業に階層符号化構造を利用する。階層符号化構造には、符号化効率および画質の向上という利点がある。階層符号化構造において、ピクチャは時間的レベルに配置され、ここでは、最も低い階層が最も低いフレームレートであり、その後に続く高い階層(時間的レベルが1または2)が含まれる場合には、より高いフレームレートを含むことを示す。階層符号化構造の例を図1および図2に示す。(たとえば、適用する量子化を少なくすることによって)高い時間的レベルのピクチャよりも品質が良い、低い時間的レベルにおいてピクチャを符号化することにより、ある一定量の符号化利得が得られる。HEVCにおいて、時間的レベルは、ピクチャの符号化スライスのNAL(Network Abstraction Layer)ユニットのヘッダに位置するシンタクスパラメータtemporal_idによって示される。
 時間的レベルは、符号化映像ビットストリームの時間的なスケーラビリティの特徴を実現するためにも用いられる。対象ピクチャが、その対象ピクチャと同じまたはそれより低い時間的レベルの参照ピクチャのみを参照するようにピクチャの参照を制限することによって、ピクチャの参照を高い時間的レベル(高いフレームレート)から低い時間的レベル(低いフレームレート)に切り替えることが可能である。一方、低い時間的レベルから高い時間的レベルに切り替えることは、時間的なネスティングスキームを用いることで可能になるが、低い時間的レベルを有するピクチャが符号化順序で復号される場合、高い時間的レベルを有する参照ピクチャを、これ以上予測に使用することはできない。
ITU-T H.264 03/2010
 エラーを含み損失がある送信のように、符号化および復号プロセス間の不一致が存在する場合には、ピクチャ間予測により、このエラーは、図1(a)に示すように、多くのピクチャに伝播する。同図において、エラーはピクチャB2(数字の2は、出力順序を示す)で発生している。ピクチャB2は、ピクチャB3およびピクチャB6のピクチャ間予測処理で参照ピクチャとして用いられているので、エラーはピクチャB3およびピクチャB6にも伝播する。続けてピクチャB3およびピクチャB6を参照ピクチャとして用いると、このエラーがさらに伝播する。このようなエラーの伝播は、公共ネットワークを介する低遅延映像送信などの特定の用途において、重要な問題である。
 一般的には、上述のような時間的レベルに対応する各ピクチャに、異なる品質レベルを設定することによって、主観的および客観的結果が全体的に向上する。この先行技術の課題は、時間的に非常に遠い低品質の参照ピクチャは、通常、時間的に非常に遠いが高品質の参照ピクチャよりも有用性が低い。したがって、時間的に非常に遠い低品質の参照ピクチャを参照ピクチャのリストに含むようにすることによって、最適な符号化効率は得られない。なぜなら、時間的に非常に遠い高品質の参照ピクチャに対応する参照指数は、シグナルビットがより多く必要であるからである。
 先行技術の時間的なネスティングスキームを用いることによって、低い時間レベルから高い時間レベルへの切り替えは、いつでも行うことが可能である。しかしながら、このような方式では、非常に制約された参照構造のために符号化効率の損失が多少生じる。
 上記課題を解決するために、本発明は、耐性ピクチャ参照スキームの新たな方法を提案する。この新たな方法によって、ピクチャ間予測の効率化とともにエラー耐性が向上し、時間的に拡張可能な符号化映像ビットストリームにおいて低いフレームレートから高いフレームレートへの切り替え点を提供することができる。
 本発明で新規な点は、ピクチャ間予測においてピクチャの参照を制限するために境界ピクチャを定義することによって、符号化プロセスおよび復号プロセス間で不一致が生じた場合、復号プロセスでの修復を可能にすることである。さらに、本発明を用いた参照ピクチャのリスト構築のための所定の方式によって、参照リストの順序を並び替えるための信号のビットを効率的に最小にする階層的符号化構造の実行が可能になる。最後に、本発明を用いて生成された符号化映像ビットストリームは、本質的に時間的なスケーラビリティの切り替え点を含む。
 本発明のある局面に係る映像符号化方法は、複数の参照ピクチャを用いる映像符号化方法であって、映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームを用いるか否かを選択する選択ステップと、符号化映像ビットストリームのヘッダに、前記選択を示すパラメータを書き込む書き込みステップと、前記選択の結果を使用するピクチャ間予測を用いてピクチャを符号化する符号化ステップとを含む。
 本発明の他の局面に係る映像復号方法は、複数の参照ピクチャを用いる映像復号方法であって、映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームが用いられているか否かを示すパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析する解析ステップと、前記解析されたパラメータから、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられているか否かを判定する判定ステップと、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられていると判定した場合、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いて符号化映像ビットストリームの部分的な復号を行い、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられていないと判定した場合、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いずに符号化映像ビットストリームの全部の復号を行う復号ステップとを含む。
 上記したような各構成により、本発明は、複数の参照ピクチャを用いて映像を符号化および復号する際、エラーを修復して参照ピクチャの選択を最適に行うための手段を提供する。このことから、本発明の効果は、エラー耐性および符号化効率を向上させることである。
 なお、本発明は、このような特徴的なステップを含む映像符号化方法または映像復号方法として実現することができるだけでなく、映像符号化方法または映像復号方法に含まれる特徴的なステップを処理部とする映像符号化装置または映像復号装置として実現することができる。また、映像符号化方法もしくは映像復号方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラム、または映像符号化装置もしくは映像復号装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能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を、CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
 本発明は、複数の参照ピクチャを用いて映像を符号化および復号する際、エラーを修復して参照ピクチャの選択を最適に行うための手段を提供する。このことから、本発明の効果は、エラー耐性および符号化効率を向上させることである。
図1は、符号化プロセスと復号プロセスに不一致が生じた場合のエラーの伝搬の一例及び、エラー伝搬を制限する本発明の効果を示す図である。 図2は、時間的なスケーラビリティをサポートする符号化映像ビットストリームにおいて低い時間的レベルから高い時間的レベルへの切り替え点の一例を示す図である。 図3は、本発明を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。 図4は、本発明を用いる映像復号プロセスを示すフローチャートである。 図5は、本発明を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。 図6は、本発明を用いる映像復号装置の一例を示すブロック図である。 図7は、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かを示すパラメータの、符号化映像ビットストリームのヘッダにおける位置を示す図である。 図8は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。 図9は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。 図10は、本発明による耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を示すフローチャートである。 図11は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像復号プロセスにおいてピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を示すフローチャートである。 図12は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセス及び復号プロセスでピクチャがキーピクチャか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態において、符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグの、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダにおける位置を示す図である。 図13は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を示すフローチャートである。 図14は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像復号プロセスにおいてピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を示すフローチャートである。 図15は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態において、符号化ピクチャの時間的レベルを特定するパラメータの、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダにおける位置を示す図である。 図16は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を示すフローチャートである。 図17は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像復号プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を示すフローチャートである。 図18は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態において、キーピクチャの周期を特定するパラメータの符号化映像ビットストリームのヘッダにおける位置を示す図である。 図19は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。 図20は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像復号装置の一例を示すブロック図である。 図21は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。 図22は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像復号プロセスを示すフローチャートである。 図23は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを構成するプロセスを示すフローチャートである。 図24は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを並び替えるプロセスの第2の所定スキームの第1実施形態を示すフローチャートである。 図25は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを並び替えるプロセスの第2の所定スキームの第2実施形態を示すフローチャートである。 図26は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを並び替えるプロセスの第2の所定スキームの第3実施形態を示すフローチャートである。 図27は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。 図28は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像復号装置の一例を示すブロック図である。 図29は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第3実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。 図30は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第3実施形態を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。 図31は、符号化映像ビットストリームのスライスヘッダにおいて参照リスト再順序付けステップを特定するパラメータの位置を示す図である。 図32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33は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図34は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図35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36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37Aは、携帯電話の一例を示す図である。 図37Bは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図38は、多重化データの構成を示す図である。 図39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40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した図である。 図41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42は、PMTのデータ構成を示す図である。 図43は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図44は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図45は、映像データを識別するステップを示す図である。 図46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47は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図48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49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50A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50B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ものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲によって特定される。よって、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については、本発明の課題を達成するの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ものとして説明される。
 本発明のある実施態様に係る映像符号化方法は、複数の参照ピクチャを用いる映像符号化方法であって、映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームを用いるか否かを選択する選択ステップと、符号化映像ビットストリームのヘッダに、前記選択を示すパラメータを書き込む書き込みステップと、前記選択の結果を使用するピクチャ間予測を用いてピクチャを符号化する符号化ステップとを含む。
 好ましくは、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられている場合、符号化ピクチャがキーピクチャと非キーピクチャとに分類され、対象ピクチャに最も近い1以上のキー参照ピクチャの時間的インスタンスと比較した前記非キーピクチャの時間的インスタンスに基づき、1以上の非キーピクチャがピクチャ間予測の参照ピクチャとして用いられない。
 また、前記選択ステップは、対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定するための複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップを含み、前記符号化ステップは、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャから、キーピクチャのみを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記有効参照ピクチャを1以上含む参照ピクチャリストを構築するステップと、前記参照ピクチャリストを用いて画像サンプルのブロックに対して動き検出を行うステップと、前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップと、前記画像サンプルのブロックの動き予測を特定するパラメータを前記符号化映像ビットストリームに書き込むステップとを含んでいても良い。
 また、前記符号化ステップは、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、非キー参照ピクチャを含まない参照ピクチャセットを前記対象ピクチャに対して特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記対象ピクチャに対して、少なくとも1つの非キー参照ピクチャを含む参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の有効参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、前記参照ピクチャリストを用いて画像サンプルのブロックに対して動き検出を行うステップと、前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップと、前記画像サンプルのブロックの動き予測を特定する複数のパラメータを、前記符号化映像ビットストリームに書き込むステップとを含んでいても良い。
 また、前記符号化ステップは、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、前記参照ピクチャセットのすべての参照ピクチャから、キーピクチャのみを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離を用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の参照ピクチャを含む第1の参照ピクチャリストを構築するステップと、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記1以上の有効参照ピクチャを含む第2の参照ピクチャリストを構築するステップと、前記第2の参照ピクチャリストと等価になるように前記第1の参照ピクチャリストの再順序付けを行うステップと、前記対象ピクチャにおける符号化スライスに関連付けられた前記符号化映像ビットストリームのヘッダに、前記参照ピクチャリストの再順序付けを特定する複数のパラメータを書き込むステップと、前記再順序付けを行った第1の参照ピクチャリストを用いて画像サンプルのブロックに対して動き検出を行うステップと、前記再順序付けを行った第1の参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップと、前記画像サンプルのブロックの動き予測を特定する複数のパラメータを前記符号化映像ビットストリームに書き込むステップとを含んでいても良い。
 また、前記参照ピクチャセットに含まれていないピクチャは、参照用に使用されないとマークされても良い。
 また、前記キーピクチャは、ピクチャ間予測されたピクチャであっても良い。
 また、前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、符号化ピクチャの時間的レベルを特定する符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダに、パラメータを書き込むステップと、前記パラメータが所定の値に等しい値を有するかを判定するステップと、前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有する場合、前記符号化ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有しない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するステップとを含んでいても良い。
 また、前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、キーピクチャの周期を特定するために、パラメータを符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、前記ピクチャの順序出力に基づきピクチャを識別するピクチャ番号が、前記キーピクチャの周期の整数倍に等しいかを判定するステップと、前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しい場合、前記ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しくない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するステップとを含んでいても良い。
 また、前記対象ピクチャまでの時間的距離とピクチャ分類とを用いて、1以上の入力参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップは、前記入力参照ピクチャから1以上のキーピクチャを含む、参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、(i)前記対象ピクチャよりも早くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第1境界ピクチャを識別し、(ii)前記対象ピクチャよりも遅くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第2境界ピクチャを識別するステップと、前記第2境界ピクチャが存在するか否かを判定するステップと、前記第2境界ピクチャが存在しない場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む参照ピクチャの第2グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第2グループを追加するステップと、前記第2境界ピクチャが存在する場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅くかつ前記第2境界ピクチャよりも早い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む、参照ピクチャの第3グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第3グループを追加するステップと、前記第2境界ピクチャが存在するか否かにかかわらず、かつ前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記ピクチャ分類とを用いて、前記参照ピクチャの第1グループを、所定のスキームにより並び替えられた参照ピクチャリストに置くステップとを含んでいても良い。
 また、前記参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための所定のスキームは、前記入力参照ピクチャから、すべてのキーピクチャを含む参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、前記入力参照ピクチャから、前記参照ピクチャの第1グループに含まれていないピクチャをすべて含む参照ピクチャの第2グループを選択するステップと、前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップと、前記参照ピクチャの第2グループを、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づき、前記参照ピクチャリストにおいて前記参照ピクチャの第1グループの後に置くステップとを含んでいても良い。
 また、参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための前記所定のスキームは、前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップを含んでいても良い。
 また、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記複数の参照ピクチャを参照ピクチャリストに置くステップでは、前記参照ピクチャを前記対象ピクチャまでの時間的距離の少ない方から順に置いても良い。
 本発明の他の実施態様に係る映像復号方法は、複数の参照ピクチャを用いる映像復号方法であって、映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームが用いられているか否かを示すパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析する解析ステップと、前記解析されたパラメータから、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられているか否かを判定する判定ステップと、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられていると判定した場合、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いて符号化映像ビットストリームの部分的な復号を行い、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられていないと判定した場合、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いずに符号化映像ビットストリームの全部の復号を行う復号ステップとを含む。
 好ましくは、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられている場合、符号化ピクチャがキーピクチャと非キーピクチャとに分類され、対象ピクチャに最も近い1以上のキー参照ピクチャの時間的インスタンスと比較した前記非キーピクチャの時間的インスタンスに基づき、1以上の非キーピクチャがピクチャ間予測の参照ピクチャとして用いられない。
 また、前記部分的な復号を行うステップにおいて、ピクチャ復号処理は、一部の符号化ピクチャに対しては行われなくても良い。
 このことにより他の符号化ピクチャの復号処理への影響は生じない。
 また、前記解析ステップは、対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップを含み、前記判定ステップは、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップとを含み、前記復号ステップは、前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャから、キーピクチャのみを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記1以上の有効参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、画像サンプルのブロックに対する動き予測を特定するパラメータを、前記符号化映像ビットストリームから解析するステップと、前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップとを含んでいても良い。
 また、前記判定ステップは、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップとを含み、前記復号ステップは、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の有効参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、画像サンプルのブロックに対する動き予測を特定する複数のパラメータを、前記符号化映像ビットストリームから解析するステップと、前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップとを含んでいても良い。
 また、前記判定ステップは、対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップを含み、前記部分復号ステップは、前記対象ピクチャまでの時間的距離を用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、前記対象ピクチャにおける符号化スライスに関連付けられた前記符号化映像ビットストリームのヘッダから、前記参照ピクチャリストの再順序付けを特定する複数のパラメータを解析するステップと、参照ピクチャリストの再順序付けを特定する前記解析されたパラメータに基づき、前記参照ピクチャリストに再順序付けを行うステップと、画像サンプルのブロックに対する動き予測を特定する複数のパラメータを前記符号化映像ビットストリームから解析するステップと、前記再順序付けを行った参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップとを含んでいても良い。
 また、前記参照ピクチャセットに含まれていないピクチャは、参照用に使用されないとマークされても良い。
 また、前記キーピクチャは、ピクチャ間予測されたピクチャであっても良い。
 また、前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、前記符号化ピクチャの時間的レベルを特定するために、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダからパラメータを解析するステップと、前記パラメータが所定の値に等しい値を有するかを判定するステップと、前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有する場合、前記符号化ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有しない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するするステップとを含んでいても良い。
 また、前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、キーピクチャの周期を特定するために、パラメータを符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップと、前記ピクチャの順序出力に基づき符号化ピクチャを識別するピクチャ番号が、前記キーピクチャの周期の整数倍に等しいかを判定するステップと、前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しい場合、前記符号化ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しくない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するステップとを含んでいても良い。
 また、前記対象ピクチャまでの時間的距離とピクチャ分類とを用いて、1以上の入力参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップは、前記入力参照ピクチャから1以上のキーピクチャを含む、参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、(i)前記対象ピクチャよりも早くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第1境界ピクチャを識別し、(ii)前記対象ピクチャよりも遅くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第2境界ピクチャを識別するステップと、前記第2境界ピクチャが存在するか否かを判定するステップと、前記第2境界ピクチャが存在しない場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む参照ピクチャの第2グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第2グループを追加するステップと、前記第2境界ピクチャが存在する場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅くかつ前記第2境界ピクチャよりも早い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む、参照ピクチャの第3グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第3グループを追加するステップと、前記第2境界ピクチャが存在するか否かにかかわらず、かつ前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記ピクチャ分類とを用いて、前記参照ピクチャの第1グループを、所定のスキームにより並び替えられた参照ピクチャリストに置くステップとを含んでいても良い。
 また、前記参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための所定のスキームは、前記入力参照ピクチャから、すべてのキーピクチャを含む参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、前記入力参照ピクチャから、前記参照ピクチャの第1グループに含まれていないピクチャをすべて含む参照ピクチャの第2グループを選択するステップと、前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップと、前記参照ピクチャの第2グループを、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づき、前記参照ピクチャリストにおいて前記参照ピクチャの第1グループの後に置くステップとを含んでいても良い。
 また、参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための前記所定のスキームは、前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップを含んでいても良い。
 また、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記複数の参照ピクチャを参照ピクチャリストに置くステップでは、前記参照ピクチャを前記対象ピクチャまでの時間的距離の少ない方から順に置いても良い。
 開示の整合性のため、本明細書では、時間的レベルの最も低い値(例えば、値「0」)と時間的レベルのその次に高い値(例えば、値1、2、及び3)を伴う最も低いフレームレートの主要ピクチャは、低い時間的レベルの先頭に付加された場合、より高い(2倍)フレームレートを提示する後続のピクチャのセットを示す、という慣例を用いる。同様の慣例が、HEVC、拡張H.264MVC及び拡張H.264SVCなどの最近の映像符号化スキームに用いられるが、そのスキームでは、時間的レベルがシンタクスパラメータtemporal_idを用いて示される。時間的レベルの大きい値が低いフレームレートを示すという代替の慣例が同様の目的で用いられることは、当業者にとって明らかであろう。
 図1は、伝搬損失などのため、符号化プロセスと復号プロセスに不一致が生じた場合の、エラーの伝搬の例である。図1(a)に示す先行技術では、エラーは、多くのピクチャにわたって伝搬し、持続的な目に見えるアーティファクトとして、再構成ピクチャにしばしば現れ得る。図では、エラーの影響を受けたピクチャを斜線で影をつけて示す。図1(b)に示されるように、本発明では、キーピクチャが定義され、ピクチャ参照が最も近いキーピクチャと境を接するように制限されるので、前記の最も近いキーピクチャから時間的に離れた位置にある非キーピクチャからのピクチャ間予測が許可されない。簡素化のため、図1は、前方予測のみが存在する低遅延符号化例を示す。しかし、最も近いキーピクチャに境を接するピクチャ参照の制限は、前方及び後方の両方の予測方向に適用される。本発明を用いて、エラー伝搬がキーピクチャ(ピクチャB4)で止められ、それに続くピクチャ(ピクチャB5、B6、B7など)はエラーなしで完璧に再構成されることができる。
 図2は、時間的に拡張可能(scalable)な映像ビットストリームにおいて低い時間的レベルから高い時間的レベルへの切り替え点の作成における本発明の効果を示す例である。先行技術では、図2(a)に示すように、時間的なネスティングがディスエーブル(無効)であるとき、低い時間的レベルから高い時間的レベルへの切り替えはサポートされない。例えば、最も高いフレームレート(時間的レベル2に相当)への切り替えは、ピクチャB1とピクチャB3がピクチャB5の復号に必要であるため、ピクチャB5では実施できない。
 図2(b)に示すように、先行技術において時間的なネスティングがイネーブル(有効)であるとき、低い時間的レベルから高い時間的レベルへの切り替えはどの時点(斜線による影で示されるピクチャ)ででも可能である。例えば、時間的レベル2への切り替えはピクチャB5で可能であるが、これは、ピクチャB5がピクチャI0とピクチャB4からのみ予測されるからである。しかし、時間的ネスティングがイネーブル(有効)である場合、ピクチャ参照は極めて制限的になり、符号化効率に損失をもたらす傾向がある。一方、時間的に拡張可能な符号化を実際に適用すると、どのピクチャにも切り替え点を備えることは必要ではないかもしれない。
 上記したように、本発明によってピクチャ参照がキーピクチャに境を接せられるように制限される。その結果、キーピクチャに付随する各時間的レベルの第1のピクチャが切り替え点として用いられ得る。例えば、ピクチャB2は、時間的レベル1への有効な切り替え点であり、ピクチャB1は時間的レベル2への有効な切り替え点である。任意の時間的レベルにおける次のピクチャ(例えば時間的レベル2のピクチャB3)は切り替え点として用いることはできない。しかし、これらの次のピクチャへのピクチャ参照に対する制限は低い(例えば、ピクチャB11はピクチャB9を予測参照として用いることを許可される)ため、より効果的な符号化を行うことができる。したがって、本発明は、時間的なスケーラビリィティ特性と符号化効率の間の実際的なバランスを提供する。
 図3は、本発明を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。なお、本明細書中で説明するモジュールとは、ソフトウェアモジュールまたはハードウェアモジュールのことである。モジュール300は、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かを選択する。モジュール302は、前記選択を示すパラメータを符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込む。次に、モジュール304は、前記選択の結果を用いるピクチャ間予測を用いてピクチャを符号化する。前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられる場合、参照ピクチャ選択プロセス及び順序付プロセスが、上記したような、キーピクチャに境を接するようにピクチャ参照を制限する方法で行われる。前記耐性ピクチャ参照スキームの実施形態を、本明細書で以下に詳細に説明する。
 図4は、本発明を用いた映像復号プロセスを示すフローチャートである。モジュール400は、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かを示すパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析する。次に、モジュール402は、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かを判断する。
 前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられる場合、モジュール404は、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いて符号化映像ビットストリームに部分的な復号を実施する。前記部分復号では、耐性ピクチャ参照スキームが符号化プロセスと同じ方法で用いられる。前記部分復号では、他の符号化ピクチャの復号プロセスに影響することなく、いくつかの符号化ピクチャの復号プロセスが省略される。
 前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられない場合、モジュール406は、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いずに符号化映像ビットストリームの全復号を行う。
 図5は、本発明を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。本装置は、参照スキーム選択部500、符号化部502、書き込み部504、メモリ部506を備える。
 図5に示すように、参照スキーム選択部500は、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かを選択する。符号化部502は、参照スキーム選択部500での選択結果であるスキーム選択D501及びメモリ部506に保存された参照ピクチャD511を用いて、圧縮されていない元の画像D503をピクチャ間予測を使用して符号化し、その結果、符号化ピクチャデータD505及び参照ピクチャデータD507が得られる。書き込み部504は、前記符号化ピクチャデータD505と前記スキーム選択D501を取り込み、符号化映像ビットストリームD509を作成する。前記参照ピクチャデータD507は前記元の画像D503の再構成されたサンプルからなり、メモリ部506に保存される。耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記参照ピクチャデータD507が更に、参照用に使用されるあるいは参照用には使用されないことを、メモリ部506に保存される参照ピクチャにマーキングするピクチャマーキング信号を備える。
 図6は、本発明を用いる映像復号装置の例を示すブロック図である。本装置は、解析部600、第1スイッチ部602、第1復号部604、第2復号部606、第2スイッチ部608、及びメモリ部610を備える。
 図に示したように、解析部600は、符号化映像ビットストリームD601のヘッダを解析し、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かの選択を示すパラメータD603を取得する。解析された前記パラメータD603に基づいて、スイッチ部602は、符号化映像ビットストリームD601を、第1復号部604または第2復号部606のいずれかへ送る。
 メモリ部610に保存された参照ピクチャD615が用いられると、前記第1復号部604は、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いて符号化映像ビットストリームD605の部分復号を行う。前記部分復号では、他の符号化ピクチャの復号プロセスに影響することなく、いくつかの符号化ピクチャの復号プロセスが省略される。耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記第1復号部604が、参照用に使用されるあるいは使用されないことを、メモリ部610に保存される参照ピクチャにマーキングするピクチャマーキング信号D616を送る。
 一方、メモリ部610に保存された参照ピクチャD615を用いて、前記第2復号部606は、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いずに符号化映像ビットストリームD609の全復号を実施する。解析された前記パラメータD603に基づいて、第2スイッチ部608は、復号プロセスの出力D613として、第1復号部604からの再構成ピクチャD607または第2復号部606からの再構成ピクチャD611を送る。復号プロセスの出力D613としての再構成ピクチャはまた、メモリ部610に保存され、次の符号化ピクチャのピクチャ間予測復号プロセスに用いられる。
 図7は、耐性ピクチャ参照スキームが用いられるか否かを示すパラメータの、符号化映像ビットストリームのヘッダにおける位置を示す図である。パラメータの例として、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられることを示す値1及び前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられないことを示す値0のフラグがある。図7(a)は、圧縮映像ビットストリームのシーケンスヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。図7(b)は、圧縮映像ビットストリームのピクチャヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。図7(c)は、圧縮映像ビットストリームのスライスヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。図7(d)は、圧縮映像ビットストリームのシーケンスヘッダに位置するプロファイルパラメータ、レベルパラメータ、又はプロファイルとレベル両パラメータに基づいて、前記パラメータはまた所定のルックアップテーブルから生成されることを示す。
 図8は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。モジュール800は、ピクチャがキーピクチャか否かを示す分類を決定する。ピクチャがキーピクチャか否かを示す前記分類の実施形態は、以下に詳細に説明する。モジュール802は、対象ピクチャがキーピクチャか否かを判断する。対象ピクチャがキーピクチャである場合、モジュール804は、ピクチャメモリに保存される非キー参照ピクチャに、参照用として使用されないとマークする。
 次に、対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、モジュール804で参照用に使用されるとマークされた参照ピクチャ(参照用に使用されないとマークされた参照ピクチャ以外の参照ピクチャ)を用いて、画像サンプルのブロックに対し動き評価プロセスが行われ、モジュール808で参照用に使用されるとマークされた参照ピクチャを用いて、画像サンプルの前記ブロックに対し動き予測プロセスが行われる。
 図9は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。モジュール900は、ピクチャがキーピクチャか否かを示す分類を決定する。モジュール902は、対象ピクチャがキーピクチャか否かを判断する。対象ピクチャがキーピクチャである場合、モジュール904は、ピクチャメモリに保存される非キー参照ピクチャに、参照用として使用されないとマークする。
 次に、対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、モジュール906で参照用に使用されるとマークされた参照ピクチャ(参照用に使用されないとマークされた参照ピクチャ以外の参照ピクチャ)を用いて、動き予測プロセスが画像サンプルのブロックに対して行われる。
 図10は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を示すフローチャートである。モジュール1000では、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダに、前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグが書き込まれる。
 図11は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像復号プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を示すフローチャートである。モジュール1100において、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダから、前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグが解析される。
 図12は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセス及び復号プロセスでピクチャがキーピクチャか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態において、符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグの、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダにおける位置を示す図である。符号化映像ビットストリームでは、符号化ピクチャは1つ以上のスライスネットワーク抽出層部(NALU)で表される。ピクチャの前記分類を示す前記フラグは、スライスNALUのNALUヘッダに位置する。
 図13は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を示すフローチャートである。まず、モジュール1300は、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダにパラメータを書き込み、前記符号化ピクチャの時間的レベルを特定する。時間的レベルを特定する前記パラメータの例には、HEVC映像符号化スキームのシンタクスパラメータtemporal_idがある。モジュール1302は、前記パラメータが所定の値に等しい値を有するか否か判断する。前記所定値の例として、最も低いフレームレート表示に相当する最も低い時間的レベルを示す値「0」がある。前記パラメータ値が前記所定値と等しい場合、モジュール1304は前記符号化ピクチャをキーピクチャとして分類する。前記パラメータ値が前記所定値と等しくない場合、モジュール1306は前記符号化ピクチャを非キーピクチャとして分類する。
 図14は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像復号プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を示すフローチャートである。まず、モジュール1400は、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダからパラメータを解析し、前記符号化ピクチャの時間的レベルを特定する。モジュール1402は、前記パラメータが所定の値に等しい値を有するか否かを判断する。前記パラメータ値が前記所定値と等しい場合、モジュール1404は前記符号化ピクチャをキーピクチャとして分類する。前記パラメータ値が前記所定値と等しくない場合、モジュール1406は前記符号化ピクチャを非キーピクチャとして分類する。
 図15は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態において、符号化ピクチャの時間的レベルを特定するパラメータの、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダーにおける位置を示す図である。図15(a)は、符号化ピクチャを表す前記パラメータの、スライスNALUのNALUヘッダにおける位置を示す。図15(b)は、圧縮映像ビットストリームのスライスヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。
 図16は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を示すフローチャートである。まず、モジュール1600は、符号化映像ビットストリームのヘッダにパラメータを書き込み、キーピクチャの周期(期間)を特定する。そして、モジュール1602は、ピクチャのピクチャ数(出力順序において)がキーピクチャの前記周期の整数倍と等しいか否かを判断する。前記ピクチャの前記ピクチャ数がキーピクチャの前記周期の整数倍と等しい場合、モジュール1604は、前記ピクチャをキーピクチャとして分類する。前記ピクチャの前記ピクチャ数がキーピクチャの前記周期の整数倍と等しくない場合、モジュール1606は、前記ピクチャを非キーピクチャとして分類する。キーピクチャの周期を特定する前記パラメータ値の例として、キーピクチャが4ピクチャ毎に発生することを示す値4がある。この場合、出力順序に基づきピクチャ数0、4、8、12などを有するピクチャはキーピクチャであると分類されるが、他の全てのピクチャは非キーピクチャであると分類される。
 図17は、本発明にの耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像復号プロセスにおいて、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を示すフローチャートである。まず、モジュール1700は、符号化映像ビットストリームのヘッダからパラメータを解析し、キーピクチャの周期を特定する。そして、モジュール1702は、符号化ピクチャのピクチャ数(出力順序において)がキーピクチャの前記周期の整数倍と等しいか否かを判断する。前記符号化ピクチャの前記ピクチャ数がキーピクチャの前記周期の整数倍と等しい場合、モジュール1704は、前記符号化ピクチャをキーピクチャとして分類する。前記符号化ピクチャの前記ピクチャ数がキーピクチャの前記周期の整数倍と等しくない場合、モジュール1706は、前記符号化ピクチャを非キーピクチャとして分類する。
 図18は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームを用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態において、キーピクチャの周期を特定するパラメータの符号化映像ビットストリームのヘッダにおける位置を示す図である。図18(a)は、圧縮映像ビットストリームのシーケンスヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。図18(b)は、圧縮映像ビットストリームのピクチャヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。図18(c)は、圧縮映像ビットストリームのスライスヘッダにおける前記パラメータの位置を示す。図18(d)は、前記パラメータはまた、圧縮映像ビットストリームのシーケンスヘッダに位置するプロファイルパラメータ、レベルパラメータ、又はプロファイルとレベル両パラメータに基づいて、所定のルックアップテーブルからも生成できることを示す。
 図19は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。本装置は、分類決定部1900、メモリ部1902、第1スイッチ部1904、マーキング部1906、第2スイッチ部1908、リスト作成部1910、動き評価部1912、動き予測部1914、及び書き込み部1916を備える。
 図に示すように、動き評価部1912は、画像サンプルのブロックD1919と参照ピクチャの1つ以上のリストD1917を読み出し、動きベクトルのセットD1921を出力する。動き予測部1914は動きベクトルのセットD1921と参照ピクチャのリストD1917を読み出し、予測サンプルのブロックD1923を出力する。
 分類決定部1900は、入力データD1901を読み出し、処理を行い、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D1903と、出力データD1925を作成する。出力データD1925は書き込み部1916により符号化映像ビットストリームD1927に書き込まれる。
 図10で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記入力データD1901が、前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグである。この実施形態によれば、分類決定部1900は、前記フラグを、両方ともその出力であるとして、すなわち、分類信号D1903と出力データD1925であるとして、単に次へ渡す。
 図13で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を用いる本発明の他の可能な一実施例では、前記入力データD1901が符号化ピクチャの時間的レベルである。符号化ピクチャの前記時間的レベルを用いて、分類決定部1900は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D1903を決定し出力する。この実施形態によれば、分類決定部1900はまた、符号化ピクチャの時間的レベルを出力データD1925として書き込み部1916に送る。
 図16で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を用いる本発明の更に他の可能な一実施例では、前記入力データD1901はキーピクチャの周期であることがある。キーピクチャの前記周期を用いて、分類決定部1900は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D1903を決定し出力する。この実施形態によれば、分類決定部1900はまた、キーピクチャの周期を出力データD1925として書き込み部1916に送る。
 第1スイッチ部1904は、分類信号D1903を制御信号として用い、参照ピクチャD1905をメモリ部1902から、分類信号D1903が非キーピクチャを示す場合は第2スイッチ部1908へ、また分類信号D1903がキーピクチャを示す場合はマーキング部1906へ送る。マーキング部1906は入力参照ピクチャD1909をチェックし、その後マーキング信号D1911を送り、メモリ部1902の非キー参照ピクチャは参照用として使用しないとマークし、参照ピクチャD1913用に用いるとマークした参照ピクチャを出力する。第2スイッチ部1908は、分類信号D1903に基づいて、参照ピクチャD1907または参照ピクチャD1913を選択する。リスト作成部1910は、参照ピクチャD1915を読み出し、参照ピクチャの1つ以上のリストD1917を出力する。
 図20は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第1実施形態を用いる映像復号装置の一例を示すブロック図である。本装置は、分類決定部2000、メモリ部2002、第1スイッチ部2004、マーキング部2006、第2スイッチ部2008、リスト作成部2010、及び動き予測部2012を備える。
 図に示すように、動き予測部2012は、復号された動きベクトルのセットD2019と参照ピクチャの1つ以上のリストD2017を読み出し、予測サンプルのブロックD2021を出力する。
 分類決定部2000は、解析された入力データD2001を読み出し、処理を行い、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2003を作成する。
 図11で開示した、映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記解析された入力データD2001は、前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示す解析フラグである。この実施形態によれば、分類決定部2000は、前記解析フラグを分類信号D2003として単に出力する。
 図14で開示した、映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を用いる本発明の他の可能な実施例では、前記解析された入力データD2001は符号化ピクチャの時間的レベルである。符号化ピクチャの前記解析された時間的レベルを用いて、分類決定部2000は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2003を決定し出力する。
 図17で開示した、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類決定プロセスの第3実施形態を用いる本発明の更に他の可能な実施例では、前記解析された入力データD2001はキーピクチャの解析した周期である。キーピクチャの前記解析した周期を用いて、分類決定部2000は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2003を決定し出力する。
 第1スイッチ部2004は、分類信号D2003を制御信号として用い、参照ピクチャD2005をメモリ部2002から、分類信号D2003が非キーピクチャを示す場合は第2スイッチ部2008へ、また分類信号D2003がキーピクチャを示す場合はマーキング部2006へ送る。マーキング部2006は入力参照ピクチャD2009をチェックし、その後マーキング信号D2011を送り、メモリ部2002における非キー参照ピクチャは参照用として使用されないとマーキングし、参照用に使用するとマークされた参照ピクチャD2013を出力する。第2スイッチ部2008は、分類信号D2003に基づいて、参照ピクチャD2007または参照ピクチャD2013を選択する。リスト作成部2010は参照ピクチャD2015を読み出し、参照ピクチャの1つ以上のリストD2017を出力する。
 図21は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。モジュール2100は、ピクチャがキーピクチャか否かを示す分類を決定する。ピクチャがキーピクチャか否かを示す前記分類を決定するステップの実施形態は、本明細書の前段で詳細に説明した。モジュール2102は、対象ピクチャまでの時間的距離及び、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す前記分類を用いて、参照ピクチャのリストを構成する。次に、画像サンプルのブロックに対し、参照ピクチャの前記リストを用いて動き評価プロセスがモジュール2104で行われ、画像サンプルの前記ブロックに対し、参照ピクチャの前記リストを用いて動き予測プロセスがモジュール2106で行われる。
 図22は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像復号プロセスを示すフローチャートである。モジュール2200は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定する。モジュール2202は、対象ピクチャまでの時間的距離及びピクチャがキーピクチャであるか否かを示す前記分類を用いて参照ピクチャのリストを構成する。次に、モジュール2204では、動き予測プロセスが、参照ピクチャの前記リストを用いて画像サンプルのブロックに対して行われる。
 図23は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを構成するプロセスを示すフローチャートである。図に示すように、モジュール2300はキーピクチャからなる参照ピクチャの第1グループを選択する。モジュール2302は、対象ピクチャまでの時間的距離を用いて、第1の所定方法により並び替えられる参照ピクチャの前記第1グループからなる参照ピクチャのリストを作成する。次に、モジュール2304は、前記対象ピクチャがキーピクチャか否かを判断する。
 前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、参照リスト構成プロセスは完了する。または、前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、モジュール2306は、前記対象ピクチャよりも早くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキー参照ピクチャであるとして、第1キー境界ピクチャを特定する。次に、モジュール2308は第2境界ピクチャがあるか否かを判断し、一方、前記第2境界ピクチャは、前記対象ピクチャよりも遅くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキー参照ピクチャであるとして特定される。
 モジュール2308による判定で前記第2境界ピクチャがない場合、モジュール2314は前記第1境界ピクチャよりも遅い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャからなる参照ピクチャの第2グループを選択し、モジュール2316は、参照ピクチャの前記第2グループを参照ピクチャの前記リストに付加する。
 モジュール2308による判定で前記第2境界ピクチャがある場合、モジュール2310は前記第1境界ピクチャよりも遅い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャからなる参照ピクチャの第3グループを選択し、モジュール2312は、参照ピクチャの前記第3グループを参照ピクチャの前記リストに付加する。
 次に、前記第2境界ピクチャがあるか否かに関わらず、結果として得られる参照ピクチャのリスト(参照ピクチャの第2または第3グループのいずれかを付加後)は、前記対象ピクチャまでの時間的距離とピクチャがキーピクチャであるか否かを示す前記分類を用いる第2の所定スキームを用いてモジュール2318により並び替えられる。
 図24は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて参照ピクチャのリストを並び替えるプロセスの第2の所定スキームの第1実施形態を示すフローチャートである。まず、モジュール2400は、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づいて、参照ピクチャのリストの先頭にキー参照ピクチャを置く。そして、モジュール2402は、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づいて、非キー参照ピクチャを前記リストのキー参照ピクチャの後に置く。第2の所定の並び替えスキームの可能性のある一実施例では、時間的距離に基づき前記リストに参照ピクチャを置くステップによって、前記対象ピクチャまでの時間的距離の増加順に並び替えられた参照ピクチャが得られる。
 図25は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを並び替えるプロセスの第2の所定スキームの第2実施形態を示すフローチャートである。まず、モジュール2500は、1つ以上のキーピクチャからなる参照ピクチャの第1セットを選択する。次に、モジュール2502は、参照ピクチャの前記第1セットに含まれない参照ピクチャからなる参照ピクチャの第2セットを選択する。モジュール2504は、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づいて参照ピクチャのリストの先頭に参照ピクチャの前記第1セットを置く。最後に、モジュール2506は、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づいて、参照ピクチャの前記第2セットを前記リストの参照ピクチャの前記第1セットの後に置く。第2の所定の並び替えスキームの可能性のある一実施例では、時間的距離に基づき前記リストに参照ピクチャを置くステップによって、前記対象ピクチャまでの時間的距離の増加順に並び替えられた参照ピクチャが得られる。
 図26は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2または第3実施形態を用いる映像符号化プロセス及び映像復号プロセスにおいて、参照ピクチャのリストを並び替える第2の所定スキームの第3実施形態を示すフローチャートである。モジュール2600は、ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類に関係なく、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づいて参照ピクチャのリストに参照ピクチャを置く。第2の所定の並び替えスキームの可能性のある一実施例では、時間的距離に基づいて前記リストに参照ピクチャを置くステップによって、前記対象ピクチャまでの時間的距離の増加順に並び替えられた参照ピクチャが得られる。
 図27は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像符号化装置の例を示すブロック図である。本装置は、分類決定部2700、メモリ部2702、第1選択部2704、第2選択部2714、第3選択部2716、リスト作成部2706、第1スイッチ部2708、第2スイッチ部2724、境界特定部2710、第3スイッチ部2712、第4スイッチ部2718、リスト付加部2720、リスト並び替え部2722、動き評価部2726、動き予測部2728、及び書き込み部2730を備える。
 図に示すように、動き評価部2726は、画像サンプルのブロックD2735と参照ピクチャの1つ以上のリストD2733を読み出し、動きベクトルのセットD2737を出力する。動き予測部2728は動きベクトルのセットD2737と参照ピクチャのリストD2733を読み出し、予測サンプルのブロックD2739を出力する。
 分類決定部2700は、入力データD2701を読み出し、処理を行い、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2703と出力データD2741を作成する。出力データD2741は、書き込み部2730によって符号化映像ビットストリームD2743に書き込まれる。
 図10で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記入力データD2701は、前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグである。この実施形態によると、分類決定部2700は、前記フラグを、両方ともその出力であるとして、すなわち、分類信号D2703と出力データD2741であるとして、単に次へ渡す。
 図13で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を用いる本発明の他の可能な実施例では、前記入力データD2701は符号化ピクチャの時間的レベルである。符号化ピクチャの前記時間的レベルを用いて、分類決定部2700は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2703を決定し出力する。この実施形態によれば、分類決定部2700はまた、符号化ピクチャの時間的レベルを出力データD2741として出力する。
 図16で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を用いる本発明の更に他の可能な実施例では、前記入力データD2701はキーピクチャの周期である。キーピクチャの前記周期を用いて、分類決定部2700は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2703を決定し出力する。この実施形態によれば、分類決定部2700はまた、キーピクチャの周期を出力データD2741として送る。
 第1選択部2704はメモリ部2702から参照ピクチャD2705を読み出し、キー参照ピクチャD2707をリスト作成部2706へ渡す。これにより、参照ピクチャの1つ以上のリストD2709が作成される。第1スイッチ部2708は、分類信号D2703を制御信号として用い、参照ピクチャのリストD2709を、分類信号D2703がキーピクチャを示す場合は第2スイッチ部2724へ、また分類信号D2703が非キーピクチャを示す場合はリスト付加部2720へ送る。
 リスト付加部2720は、非キー参照ピクチャの選択されたグループD2727を参照ピクチャのリストD2713に付加し、参照ピクチャの拡大リストD2729を出力する。リスト並び替え部2722は、参照ピクチャの拡大リストD2729を並び替え、参照ピクチャの並び替えリストD2731を出力する。分類信号D2703に基づいて、第2スイッチ部2724は参照ピクチャのリストD2711または参照ピクチャの並び替えリストD2731のいずれかを参照ピクチャの最終のリストD2733として送る。
 境界特定部2710はキー参照ピクチャD2707を読み出し、第1及び第2境界ピクチャからなる2つの境界ピクチャD2717を特定する。境界特定部2710はまた、第2境界ピクチャがあるか否かを示す制御信号D2715を出力する。制御信号D2715が前記第2境界ピクチャはないと示す場合、第3スイッチ部2712は境界ピクチャD2717を第2選択部2714へ送る。第2選択部2714は、メモリ部2702から参照ピクチャD2705を読み出し、かつ境界ピクチャD2719も読み出し、非キー参照ピクチャの選択されたグループD2723を出力する。制御信号D2715が前記第2境界ピクチャはないと示す場合、第3スイッチ部2712は境界ピクチャD2717を第3選択部2716へ送る。第3選択部2716は、メモリ部2702から参照ピクチャD2705を読み出し、かつ境界ピクチャD2721も読み出し、非キー参照ピクチャの選択されたグループD2725を出力する。第4スイッチ部2718は制御信号D2715を用いて、第2選択部2714の出力か第3選択部2716の出力を非キー参照ピクチャの選択されたグループD2727として送る。
 図28は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第2実施形態を用いる映像復号装置の一例を示すブロック図である。本装置は、分類決定部2800、メモリ部2802、第1選択部2804、第2選択部2814、第3選択部2816、リスト作成部2806、第1スイッチ部2808、第2スイッチ部2824、境界特定部2810、第3スイッチ部2812、第4スイッチ部2818、リスト付加部2820、リスト並び替え部2822、動き予測部2826を備える。
 図に示すように、動き予測部2826は、復号された動きベクトルのセットD2835と参照ピクチャの1つ以上のリストD2833を読み出し、予測サンプルのブロックD2837を出力する。
 分類決定部2800は、解析された入力データD2801を読み出し、処理を行い、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2803を作成する。
 図11で開示した、映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記解析された入力データD2801は、前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示す解析フラグである。この実施形態によれば、分類決定部2800は、前記解析フラグを分類信号D2803として単に出力する。
 図14で開示した、映像復号プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を用いる本発明の他の可能な実施例では、前記解析された入力データD2801は符号化ピクチャの時間的レベルである。符号化ピクチャの前記解析された時間的レベルを用いて、分類決定部2800は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2803を決定し出力する。
 図17で開示した、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類の決定プロセスの第3実施形態を用いる本発明の更に他の可能な実施例では、前記解析された入力データD2801はキーピクチャの解析した周期である。キーピクチャの前記解析した周期を用いて、分類決定部2800は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D2803を決定し出力する。
 第1選択部2804はメモリ部2802から参照ピクチャD2805を読み出し、キー参照ピクチャD2807をリスト作成部2806へ渡す。これにより、参照ピクチャの1つ以上のリストD2809が作成される。第1スイッチ部2808は、分類信号D2803を制御信号として用い、参照ピクチャのリストD2809を、分類信号D2803がキーピクチャを示す場合は第2スイッチ部2824へ、また分類信号D2803が非キーピクチャを示す場合はリスト付加部2820へ送る。リスト付加部2820は、非キー参照ピクチャの選択されたグループD2827を参照ピクチャのリストD2813に付加し、参照ピクチャの拡大リストD2829を出力する。リスト並び替え部2822は、参照ピクチャの拡大リストD2829を並び替え、参照ピクチャの並び替えリストD2831を出力する。分類信号D2803に基づいて、第2スイッチ部2824は参照ピクチャのリストD2811または参照ピクチャのリストD2813のいずれかを参照ピクチャの最終のリストD2833として送る。
 境界特定部2810はキー参照ピクチャD2807を読み出し、第1及び第2境界ピクチャからなる2つの境界ピクチャD2817を特定する。境界特定部2810はまた、第2境界ピクチャがあるか否かを示す制御信号D2815を出力する。制御信号D2815が前記第2境界ピクチャはないと示す場合、第3スイッチ部2812は境界ピクチャD2817を第2選択部2814へ送る。第2選択部2814は、メモリ部2802から参照ピクチャD2805を読み出し、かつ境界ピクチャD2819も読み出し、非キー参照ピクチャの選択されたグループD2823を出力する。制御信号D2815が前記第2境界ピクチャはないと示す場合、第3スイッチ部2812は境界ピクチャD2817を第3選択部2816へ送る。第3選択部は、メモリ部2802から参照ピクチャD2805を読み出し、かつ境界ピクチャD2821も読み出し、非キー参照ピクチャの選択されたグループD2825を出力する。第4スイッチ部2818は制御信号D2815を用いて、第2選択部2814の出力か第3選択部2816の出力を非キー参照ピクチャの選択されたグループD2827として送る。
 図29は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第3実施形態を用いる映像符号化プロセスを示すフローチャートである。モジュール2900は、ピクチャがキーピクチャか否かを示す分類を決定する。ピクチャがキーピクチャか否かを示す前記分類を決定するステップの実施形態は、本明細書の前段で詳細に説明した。モジュール2902は、対象ピクチャまでの時間的距離及びピクチャがキーピクチャであるか否かを示す前記分類を用いて参照ピクチャの第1リストを構成する。モジュール2904は、対象ピクチャまでの時間的距離及びピクチャがキーピクチャであるか否かを示す前記分類を用いて参照ピクチャの第2リストを構成する。前記対象ピクチャまでの時間的距離及び前記分類を用いて参照ピクチャのリストを構成する前記ステップの実施形態は、本明細書の前段で詳細に説明した。モジュール2906は、参照ピクチャの前記第1リストを参照ピクチャの前記第2リストと等価になるよう再度順序付けする。次に、モジュール2908は、参照ピクチャの前記第1リストを再順序付けする前記ステップを特定する複数のパラメータを、前記対象ピクチャの符号化スライスのヘッダへ書き込む。モジュール2910において、参照ピクチャの前記第1リストを用いて、画像サンプルのブロックに対して動き評価プロセスが行われ、モジュール2912において、参照ピクチャの前記リストを用いて画像サンプルの前記ブロックに対して動き予測プロセスが行われる。
 図30は、本発明の耐性ピクチャ参照スキームの第3実施形態を用いる映像符号化装置の一例を示すブロック図である。本装置は、分類決定部3000、メモリ部3002、第1選択部3004、第2選択部3014、第3選択部3016、第1リスト作成部3030、第2リスト作成部3006、第1スイッチ部3008、第2スイッチ部3024、境界特定部3010、第3スイッチ部3012、第4スイッチ部3018、リスト付加部3020、リスト並び替え部3022、動き評価部3026、動き予測部3028、リスト再順序付け部3032、及び書き込み部3034を備える。
 図に示すように、動き評価部3026は、画像サンプルのブロックD3035と参照ピクチャの1つ以上のリストD3043を読み出し、動きベクトルのセットD3037を出力する。動き予測部3028は動きベクトルのセットD3037と参照ピクチャのリストD3043を読み出し、予測サンプルのブロックD3039を出力する。
 分類決定部3000は、入力データD3001を読み出し、処理を行い、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D3003と出力データD3042を作成する。
 図10で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第1実施形態を用いる本発明の可能な一実施例では、前記入力データD3001は前記符号化ピクチャがキーピクチャであるか否かに関する分類を示すフラグである。この実施形態によれば、分類決定部3000は、前記フラグを、両方ともその出力であるとして、すなわち、分類信号D3003と出力データD3042であるとして、単に次へ渡す。
 図13で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第2実施形態を用いる本発明の他の可能な実施例では、前記入力データD3001は符号化ピクチャの時間的レベルである。符号化ピクチャの前記時間的レベルを用いて、分類決定部3000は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D3003を決定し出力する。この実施形態によれば、分類決定部3000はまた、符号化ピクチャの時間的レベルを出力データD3042として出力する。
 図16で開示した、映像符号化プロセスでピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するプロセスの第3実施形態を用いる本発明の更に他の可能な実施例では、前記入力データD3001はキーピクチャの周期である。キーピクチャの前記周期を用いて、分類決定部3000は、ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類信号D3003を決定し出力する。この実施形態によれば、分類決定部3000はまた、キーピクチャの周期を出力データD3042として送る。
 第1リスト作成部3030はメモリ部3002から参照ピクチャD3005を読み出し、参照ピクチャの1つ以上の初期リストD3041を作成する。リスト再順序付け部3032は、参照ピクチャの初期リストD3041と参照ピクチャの修正リストD3033を取り出し、動き評価部3026と動き予測部3028によって使用されるように参照ピクチャの最終再順序付けリストD3043を作成する。リスト再順序付け部3032はまた、参照ピクチャの初期リストD3041を参照ピクチャの修正リストD3033と等価になるよう再順序付けする再順序付けステップD3045を出力する。書き込み部3034は分類決定部3000からの出力データD3042及び再順序付けステップD3045を符号化映像ビットストリームD3047へ書き込む。
 参照ピクチャの修正リストD3033の構成は以下のように行われる。第1選択部3004はメモリ部3002から参照ピクチャD3005を読み出し、キー参照ピクチャD3007を第2リスト作成部3006へ渡す。これにより、参照ピクチャの1つ以上のリストD3009が作成される。第1スイッチ部3008は、分類信号D3003を制御信号として用い、参照ピクチャのリストD3009を、分類信号D3003がキーピクチャを示す場合は第2スイッチ部3024へ、また分類信号D3003が非キーピクチャを示す場合はリスト付加部3020へ送る。リスト付加部3020は、非キー参照ピクチャの選択されたグループD3027を参照ピクチャのリストD3013に付加し、参照ピクチャの拡大リストD3029を出力する。リスト並び替え部3022は、参照ピクチャの拡大リストD3029を並び替え、参照ピクチャの並び替えリストD3031を出力する。分類信号D3003に基づいて、第2スイッチ部3024は参照ピクチャのリストD3011か参照ピクチャの並び替えリストD3031を参照ピクチャの修正リストD3033として送る。
 境界特定部3010はキー参照ピクチャD3007を読み出し、第1及び第2境界ピクチャからなる2つの境界ピクチャD3017を特定する。境界特定部3010はまた、第2境界ピクチャがあるか否かを示す制御信号D3015を出力する。制御信号D3015が前記第2境界ピクチャはないと示す場合、第3スイッチ部3012は境界ピクチャD3017を第2選択部3014へ送る。第2選択部3014は、メモリ部3002から参照ピクチャD3005を読み出し、かつ境界ピクチャD3019を読み出し、非キー参照ピクチャの選択されたグループD3023を出力する。制御信号D3015が前記第2境界ピクチャはないと示す場合、第3スイッチ部3012は境界ピクチャD3017を第3選択部3016へ送る。第3選択部3016は、メモリ部3002から参照ピクチャD3005を読み出し、かつ境界ピクチャD3021を読み出し、非キー参照ピクチャの選択されたグループD3025を出力する。第4スイッチ部3018は制御信号D3015を用いて、第2選択部3014の出力か第3選択部3016の出力を非キー参照ピクチャの選択されたグループD3027として送る。
 図31は、符号化映像ビットストリームのスライスヘッダにおいて参照リスト再順序付けステップを特定するパラメータの位置を示す図である。符号化映像ビットストリームから解析された複数の参照リスト再順序付けパラメータを使用し、対応する映像復号器は、参照ピクチャの所定リストを再順序付けし、符号化プロセスで用いる参照ピクチャの等価修正リストを作成する。
 (第4実施形態)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)または動画像復号化方法(画像復号方法)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、上記各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、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)や動画像復号化方法(画像復号方法)の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
 図32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32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(登録商標)(Global System for Mobile Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式、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)に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い(即ち、本発明の画像符号化装置として機能する)、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(即ち、本発明の画像復号装置として機能する)。
 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33に示すように、デジタル放送用システムex200にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置(画像符号化装置)または動画像復号化装置(画像復号装置)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各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(即ち、本発明の画像符号化装置によって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(即ち、本発明の画像復号装置として機能する)。
 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にも上記各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34は、上記各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(本発明の画像符号化装置または画像復号装置として機能する)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で上記各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で映像信号を上記各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35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36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34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37A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37B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各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(即ち、本発明の画像符号化装置として機能する)、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、上記各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(即ち、本発明の画像復号装置として機能する)、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、上記各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、上記各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。
 (第5実施形態)
 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38は、多重化データの構成を示す図である。図38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39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40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40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40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41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41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42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43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43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44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45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。
 (第6実施形態)
 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46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。
 (第7実施形態)
 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47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46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46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、第5実施形態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、第5実施形態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49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48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。
 (第8実施形態)
 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50A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。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50B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。
 本発明は、映像符号化装置および映像復号装置等に適用できる。
500 参照スキーム選択部
502 符号化部
504、1916、2730、3034 書き込み部
506、610、1902、2002、2702、2802、3002 メモリ部
600 解析部
602、1904、2004、2708、2808、3008 第1スイッチ部
604 第1復号部
606 第2復号部
608、1908、2008、2724、2824、3024 第2スイッチ部
1900、2000、2700、2800、3000 分類決定部
1906、2006 マーキング部
1910、2010、2706、2806 リスト作成部
1912、2726、3026 動き評価部
1914、2012、2728、2826、3028 動き予測部
2704、2804、3004 第1選択部
2710、2810、3010 境界特定部
2712、2812、3012 第3スイッチ部
2714、2814、3014 第2選択部
2716、2816、3016 第3選択部
2718、2818、3018 第4スイッチ部
2720、2820、3020 リスト付加部
2722、2822、3022 リスト並び替え部
3006 第2リスト作成部
3030 第1リスト作成部
3032 リスト再順序付け部

Claims (27)

  1.  複数の参照ピクチャを用いる映像符号化方法であって、
     映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームを用いるか否かを選択する選択ステップと、
     符号化映像ビットストリームのヘッダに、前記選択を示すパラメータを書き込む書き込みステップと、
     前記選択の結果を使用するピクチャ間予測を用いてピクチャを符号化する符号化ステップと
     を含む
     映像符号化方法。
  2.  前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられている場合、符号化ピクチャがキーピクチャと非キーピクチャとに分類され、対象ピクチャに最も近い1以上のキー参照ピクチャの時間的インスタンスと比較した前記非キーピクチャの時間的インスタンスに基づき、1以上の非キーピクチャがピクチャ間予測の参照ピクチャとして用いられない
     請求項1に記載の映像符号化方法。
  3.  前記選択ステップは、
     対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定するための複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップを含み、
     前記符号化ステップは、
     ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、
     対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャから、キーピクチャのみを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記有効参照ピクチャを1以上含む参照ピクチャリストを構築するステップと、
     前記参照ピクチャリストを用いて画像サンプルのブロックに対して動き検出を行うステップと、
     前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップと、
     前記画像サンプルのブロックの動き予測を特定するパラメータを前記符号化映像ビットストリームに書き込むステップとを含む
     請求項1に記載の映像符号化方法。
  4.  前記符号化ステップは、
     ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、
     対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、非キー参照ピクチャを含まない参照ピクチャセットを前記対象ピクチャに対して特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記対象ピクチャに対して、少なくとも1つの非キー参照ピクチャを含む参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の有効参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、
     前記参照ピクチャリストを用いて画像サンプルのブロックに対して動き検出を行うステップと、
     前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップと、
     前記画像サンプルのブロックの動き予測を特定する複数のパラメータを、前記符号化映像ビットストリームに書き込むステップとを含む
     請求項1に記載の映像符号化方法。
  5.  前記符号化ステップは、
     ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、
     対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、
     対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、前記参照ピクチャセットのすべての参照ピクチャから、キーピクチャのみを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離を用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の参照ピクチャを含む第1の参照ピクチャリストを構築するステップと、
     前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記1以上の有効参照ピクチャを含む第2の参照ピクチャリストを構築するステップと、
     前記第2の参照ピクチャリストと等価になるように前記第1の参照ピクチャリストの再順序付けを行うステップと、
     前記対象ピクチャにおける符号化スライスに関連付けられた前記符号化映像ビットストリームのヘッダに、前記参照ピクチャリストの再順序付けを特定する複数のパラメータを書き込むステップと、
     前記再順序付けを行った第1の参照ピクチャリストを用いて画像サンプルのブロックに対して動き検出を行うステップと、
     前記再順序付けを行った第1の参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップと、
     前記画像サンプルのブロックの動き予測を特定する複数のパラメータを前記符号化映像ビットストリームに書き込むステップとを含む
     請求項1に記載の映像符号化方法。
  6.  前記参照ピクチャセットに含まれていないピクチャは、参照用に使用されないとマークされる
     請求項3~5のいずれか1項に記載の映像符号化方法。
  7.  前記キーピクチャは、ピクチャ間予測されたピクチャである
     請求項3~5のいずれか1項に記載の映像符号化方法。
  8.  前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、
     符号化ピクチャの時間的レベルを特定する符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダに、パラメータを書き込むステップと、
     前記パラメータが所定の値に等しい値を有するかを判定するステップと、
     前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有する場合、前記符号化ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、
     前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有しない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するステップとを含む
     請求項3~5のいずれか1項に記載の映像符号化方法。
  9.  前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、
     キーピクチャの周期を特定するために、パラメータを符号化映像ビットストリームのヘッダに書き込むステップと、
     前記ピクチャの順序出力に基づきピクチャを識別するピクチャ番号が、前記キーピクチャの周期の整数倍に等しいかを判定するステップと、
     前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しい場合、前記ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、
     前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しくない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するステップとを含む
     請求項3~5のいずれか1項に記載の映像符号化方法。
  10.  前記対象ピクチャまでの時間的距離とピクチャ分類とを用いて、1以上の入力参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップは、
     前記入力参照ピクチャから1以上のキーピクチャを含む、参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、(i)前記対象ピクチャよりも早くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第1境界ピクチャを識別し、(ii)前記対象ピクチャよりも遅くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第2境界ピクチャを識別するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在するか否かを判定するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在しない場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む参照ピクチャの第2グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第2グループを追加するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在する場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅くかつ前記第2境界ピクチャよりも早い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む、参照ピクチャの第3グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第3グループを追加するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在するか否かにかかわらず、かつ前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記ピクチャ分類とを用いて、前記参照ピクチャの第1グループを、所定のスキームにより並び替えられた参照ピクチャリストに置くステップとを含む
     請求項3~5のいずれか1項に記載の映像符号化方法。
  11.  前記参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための所定のスキームは、
     前記入力参照ピクチャから、すべてのキーピクチャを含む参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、
     前記入力参照ピクチャから、前記参照ピクチャの第1グループに含まれていないピクチャをすべて含む参照ピクチャの第2グループを選択するステップと、
     前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップと、
     前記参照ピクチャの第2グループを、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づき、前記参照ピクチャリストにおいて前記参照ピクチャの第1グループの後に置くステップとを含む
     請求項10に記載の映像符号化方法。
  12.  参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための前記所定のスキームは、
     前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップを含む
     請求項10に記載の映像符号化方法。
  13.  対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記複数の参照ピクチャを参照ピクチャリストに置くステップでは、前記参照ピクチャを前記対象ピクチャまでの時間的距離の少ない方から順に置く
     請求項11または12に記載の映像符号化方法。
  14.  複数の参照ピクチャを用いる映像復号方法であって、
     映像符号化に耐性ピクチャ参照スキームが用いられているか否かを示すパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析する解析ステップと、
     前記解析されたパラメータから、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられているか否かを判定する判定ステップと、
     前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられていると判定した場合、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いて符号化映像ビットストリームの部分的な復号を行い、前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられていないと判定した場合、前記耐性ピクチャ参照スキームを用いずに符号化映像ビットストリームの全部の復号を行う復号ステップとを含む
     映像復号方法。
  15.  前記耐性ピクチャ参照スキームが用いられている場合、符号化ピクチャがキーピクチャと非キーピクチャとに分類され、対象ピクチャに最も近い1以上のキー参照ピクチャの時間的インスタンスと比較した前記非キーピクチャの時間的インスタンスに基づき、1以上の非キーピクチャがピクチャ間予測の参照ピクチャとして用いられない
     請求項14に記載の映像復号方法。
  16.  前記部分的な復号を行うステップにおいて、ピクチャ復号処理は、一部の符号化ピクチャに対しては行われない
     請求項14または15に記載の映像復号方法。
  17.  前記解析ステップは、
     対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップを含み、
     前記判定ステップは、
     ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、
     対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップとを含み、
     前記復号ステップは、
     前記対象ピクチャがキーピクチャである場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャから、キーピクチャのみを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、前記参照ピクチャセットにおけるすべての参照ピクチャを含む1以上の有効参照ピクチャを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記1以上の有効参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、
     画像サンプルのブロックに対する動き予測を特定するパラメータを、前記符号化映像ビットストリームから解析するステップと、
     前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップとを含む
     請求項14に記載の映像復号方法。
  18.  前記判定ステップは、
     ピクチャがキーピクチャであるか否かを示す分類を決定するステップと、
     対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップとを含み、
     前記復号ステップは、
     前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記分類とを用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の有効参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、
     画像サンプルのブロックに対する動き予測を特定する複数のパラメータを、前記符号化映像ビットストリームから解析するステップと、
     前記参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップとを含む
     請求項14に記載の映像復号方法。
  19.  前記判定ステップは、
     対象ピクチャに対して参照ピクチャセットを特定する複数のパラメータを、符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップを含み、
     前記復号ステップは、
     前記対象ピクチャまでの時間的距離を用いて、前記参照ピクチャセットにおける1以上の参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップと、
     前記対象ピクチャにおける符号化スライスに関連付けられた前記符号化映像ビットストリームのヘッダから、前記参照ピクチャリストの再順序付けを特定する複数のパラメータを解析するステップと、
     参照ピクチャリストの再順序付けを特定する前記解析されたパラメータに基づき、前記参照ピクチャリストに再順序付けを行うステップと、
     画像サンプルのブロックに対する動き予測を特定する複数のパラメータを前記符号化映像ビットストリームから解析するステップと、
     前記再順序付けを行った参照ピクチャリストを用いて前記画像サンプルのブロックに対して動き予測を行うステップとを含む
     請求項14に記載の映像復号方法。
  20.  前記参照ピクチャセットに含まれていないピクチャは、参照用に使用されないとマークされる
     請求項17~19のいずれか1項に記載の映像復号方法。
  21.  前記キーピクチャは、ピクチャ間予測されたピクチャである
     請求項17~19のいずれか1項に記載の映像復号方法。
  22.  前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、
     前記符号化ピクチャの時間的レベルを特定するために、符号化ピクチャの符号化スライスのヘッダからパラメータを解析するステップと、
     前記パラメータが所定の値に等しい値を有するかを判定するステップと、
     前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有する場合、前記符号化ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、
     前記パラメータが前記所定の値に等しい値を有しない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するするステップとを含む
     請求項17~19のいずれか1項に記載の映像復号方法。
  23.  前記ピクチャがキーピクチャであるか否かを示すピクチャ分類を決定するステップは、
     キーピクチャの周期を特定するために、パラメータを符号化映像ビットストリームのヘッダから解析するステップと、
     前記ピクチャの順序出力に基づき符号化ピクチャを識別するピクチャ番号が、前記キーピクチャの周期の整数倍に等しいかを判定するステップと、
     前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しい場合、前記符号化ピクチャをキーピクチャであると分類するステップと、
     前記ピクチャ番号が前記キーピクチャの周期の整数倍に等しくない場合、前記符号化ピクチャを非キーピクチャであると分類するステップとを含む
     請求項17~19のいずれか1項に記載の映像復号方法。
  24.  前記対象ピクチャまでの時間的距離とピクチャ分類とを用いて、1以上の入力参照ピクチャを含む参照ピクチャリストを構築するステップは、
     前記入力参照ピクチャから1以上のキーピクチャを含む、参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを判定するステップと、
     前記対象ピクチャがキーピクチャでない場合、(i)前記対象ピクチャよりも早くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第1境界ピクチャを識別し、(ii)前記対象ピクチャよりも遅くかつ前記対象ピクチャに最も近い時間的インスタンスを有するキーピクチャであるとして、第2境界ピクチャを識別するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在するか否かを判定するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在しない場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む参照ピクチャの第2グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第2グループを追加するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在する場合、(i)前記第1境界ピクチャよりも遅くかつ前記第2境界ピクチャよりも早い時間的インスタンスを有する非キー参照ピクチャを含む、参照ピクチャの第3グループを選択し、(ii)前記参照ピクチャの第1グループに前記参照ピクチャの第3グループを追加するステップと、
     前記第2境界ピクチャが存在するか否かにかかわらず、かつ前記対象ピクチャがキーピクチャであるか否かにかかわらず、前記対象ピクチャまでの時間的距離と前記ピクチャ分類とを用いて、前記参照ピクチャの第1グループを、所定のスキームにより並び替えられた参照ピクチャリストに置くステップとを含む
     請求項17~19のいずれか1項に記載の映像復号方法。
  25.  前記参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための所定のスキームは、
     前記入力参照ピクチャから、すべてのキーピクチャを含む参照ピクチャの第1グループを選択するステップと、
     前記入力参照ピクチャから、前記参照ピクチャの第1グループに含まれていないピクチャをすべて含む参照ピクチャの第2グループを選択するステップと、
     前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップと、
     前記参照ピクチャの第2グループを、前記対象ピクチャまでの時間的距離に基づき、前記参照ピクチャリストにおいて前記参照ピクチャの第1グループの後に置くステップとを含む
     請求項24に記載の映像復号方法。
  26.  参照ピクチャリストにおける複数の入力参照ピクチャを並び替えるための前記所定のスキームは、
     前記参照ピクチャの第1グループを、対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記参照ピクチャリストの先頭に置くステップを含む
     請求項24に記載の映像復号方法。
  27.  対象ピクチャまでの時間的距離に基づき前記複数の参照ピクチャを参照ピクチャリストに置くステップでは、前記参照ピクチャを前記対象ピクチャまでの時間的距離の少ない方から順に置く
     請求項25または26に記載の映像復号方法。
PCT/JP2012/001013 2011-02-16 2012-02-16 映像符号化方法および映像復号方法 WO2012111331A1 (ja)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112013019920A BR112013019920A2 (pt) 2011-02-16 2012-02-16 método de codificação de vídeo e método de decodificação de vídeo
PL12747108T PL2677751T3 (pl) 2011-02-16 2012-02-16 Sposób kodowania wideo i sposób dekodowania wideo
MX2013008895A MX2013008895A (es) 2011-02-16 2012-02-16 Metodo de codificacion de video y metodo de decodificacion de video.
KR1020197005415A KR102125930B1 (ko) 2011-02-16 2012-02-16 영상 부호화 방법 및 영상 복호 방법
KR1020137020096A KR101954465B1 (ko) 2011-02-16 2012-02-16 영상 부호화 방법 및 영상 복호 방법
JP2012557841A JP5912088B2 (ja) 2011-02-16 2012-02-16 映像符号化方法及び映像符号化装置
EP12747108.4A EP2677751B1 (en) 2011-02-16 2012-02-16 Video encoding method and video decoding method
CN201280007704.0A CN103650508B (zh) 2011-02-16 2012-02-16 影像编码方法及影像编码装置
ES12747108T ES2874762T3 (es) 2011-02-16 2012-02-16 Procedimiento de codificación de vídeo y procedimiento de decodificación de vídeo
CA2825900A CA2825900C (en) 2011-02-16 2012-02-16 Video encoding method and video decoding method
US13/957,478 US9602818B2 (en) 2011-02-16 2013-08-02 Video encoding method and video decoding method
US15/399,966 US9961362B2 (en) 2011-02-16 2017-01-06 Video encoding method and video decoding method
US15/836,187 US10397605B2 (en) 2011-02-16 2017-12-08 Video encoding method and video decoding method
US16/507,457 US10917659B2 (en) 2011-02-16 2019-07-10 Video encoding method and video decoding method
US17/139,039 US11303926B2 (en) 2011-02-16 2020-12-31 Video encoding method and video decoding method
US17/686,688 US11818391B2 (en) 2011-02-16 2022-03-04 Video encoding method and video decoding method
US18/376,921 US20240031599A1 (en) 2011-02-16 2023-10-05 Video encoding method and video decoding method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161443373P 2011-02-16 2011-02-16
US61/443,373 2011-02-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/957,478 Continuation US9602818B2 (en) 2011-02-16 2013-08-02 Video encoding method and video decoding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012111331A1 true WO2012111331A1 (ja) 2012-08-23

Family

ID=46672275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/001013 WO2012111331A1 (ja) 2011-02-16 2012-02-16 映像符号化方法および映像復号方法

Country Status (11)

Country Link
US (7) US9602818B2 (ja)
EP (1) EP2677751B1 (ja)
JP (4) JP5912088B2 (ja)
KR (2) KR102125930B1 (ja)
CN (2) CN107426575B (ja)
BR (1) BR112013019920A2 (ja)
CA (1) CA2825900C (ja)
ES (1) ES2874762T3 (ja)
MX (1) MX2013008895A (ja)
PL (1) PL2677751T3 (ja)
WO (1) WO2012111331A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015080035A (ja) * 2013-10-15 2015-04-23 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム
JP2019176528A (ja) * 2013-10-11 2019-10-10 ソニー株式会社 送信装置および送信方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107426575B (zh) * 2011-02-16 2021-02-19 太阳专利托管公司 影像编码方法、装置及影像解码方法、装置
CN105850126B (zh) 2013-12-24 2019-03-26 株式会社Kt 用于对多层视频信号进行编码/解码的方法和装置
KR20150110295A (ko) 2014-03-24 2015-10-02 주식회사 케이티 멀티 레이어 비디오 신호 인코딩/디코딩 방법 및 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007042916A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Nokia Corporation System and method for efficient scalable stream adaptation
WO2008048886A2 (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Vidyo, Inc. Systems and methods for signaling and performing temporal level switching in scalable video coding

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100597402B1 (ko) * 2003-12-01 2006-07-06 삼성전자주식회사 스케일러블 비디오 코딩 및 디코딩 방법, 이를 위한 장치
CN101036391B (zh) * 2004-10-07 2011-01-26 松下电器产业株式会社 画面编码装置和画面解码装置
US7933294B2 (en) 2005-07-20 2011-04-26 Vidyo, Inc. System and method for low-delay, interactive communication using multiple TCP connections and scalable coding
KR100818921B1 (ko) * 2006-01-12 2008-04-03 삼성전자주식회사 모션 벡터 압축 방법, 상기 압축 방법을 이용하는 비디오인코더 및 비디오 디코더
EP1809042A1 (en) 2006-01-13 2007-07-18 THOMSON Licensing Method and apparatus for coding interlaced video data
US8693538B2 (en) 2006-03-03 2014-04-08 Vidyo, Inc. System and method for providing error resilience, random access and rate control in scalable video communications
US8170116B2 (en) * 2006-03-27 2012-05-01 Nokia Corporation Reference picture marking in scalable video encoding and decoding
ES2702704T3 (es) * 2006-10-16 2019-03-05 Nokia Technologies Oy Sistema y procedimiento para implementar una administración eficiente de memoria intermedia decodificada en codificación de video de vistas múltiples
CN101179719B (zh) * 2006-11-10 2011-01-19 中兴通讯股份有限公司 视频序列的快速切换方法
AU2008242129B2 (en) * 2007-04-24 2011-11-17 Nokia Technologies Oy Signaling of multiple decoding times in media files
CN101562497A (zh) * 2008-04-17 2009-10-21 华为技术有限公司 一种分级b帧的帧层速率控制方法及装置
WO2009130561A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-29 Nokia Corporation Method and device for video coding and decoding
US9706214B2 (en) * 2010-12-24 2017-07-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Image and video decoding implementations
CA2824027C (en) * 2011-01-14 2017-11-07 Vidyo, Inc. High layer syntax for temporal scalability
CN107426575B (zh) * 2011-02-16 2021-02-19 太阳专利托管公司 影像编码方法、装置及影像解码方法、装置
US20120230594A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 Jill Boyce Adaptive picture rotation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007042916A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Nokia Corporation System and method for efficient scalable stream adaptation
WO2008048886A2 (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Vidyo, Inc. Systems and methods for signaling and performing temporal level switching in scalable video coding

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOYCE ET AL.: "High layer syntax to improve support for temporal scalability", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, JCTVC-D200, 4TH MEETING, January 2011 (2011-01-01), DAEGU, KR, pages 1 - 14, XP030008240 *
HEIKO SCHWARZ ET AL.: "Hierarchical B pictures", JOINT VIDEO TEAM (JVT) OF ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 AND ITU-T SG16 Q.6), JVT-P014, 16TH MEETING, POZNAN, PL, pages 1 - 31, XP030006056 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019176528A (ja) * 2013-10-11 2019-10-10 ソニー株式会社 送信装置および送信方法
JP2020115673A (ja) * 2013-10-11 2020-07-30 ソニー株式会社 送受信システムおよびその処理方法
US11025930B2 (en) 2013-10-11 2021-06-01 Sony Corporation Transmission device, transmission method and reception device
JP2021114785A (ja) * 2013-10-11 2021-08-05 ソニーグループ株式会社 送信方法および送信装置
JP7192910B2 (ja) 2013-10-11 2022-12-20 ソニーグループ株式会社 送信方法および送信装置
US11589061B2 (en) 2013-10-11 2023-02-21 Sony Group Corporation Transmission device, transmission method and reception device
JP7396447B2 (ja) 2013-10-11 2023-12-12 ソニーグループ株式会社 受信装置および受信方法
JP2015080035A (ja) * 2013-10-15 2015-04-23 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013019920A2 (pt) 2016-12-13
JP5912088B2 (ja) 2016-04-27
CN103650508B (zh) 2017-09-22
EP2677751A4 (en) 2014-10-29
ES2874762T3 (es) 2021-11-05
CN107426575A (zh) 2017-12-01
US20210127132A1 (en) 2021-04-29
CA2825900A1 (en) 2012-08-23
US11303926B2 (en) 2022-04-12
JP2016123135A (ja) 2016-07-07
JP6422036B2 (ja) 2018-11-14
US20240031599A1 (en) 2024-01-25
US10917659B2 (en) 2021-02-09
CN107426575B (zh) 2021-02-19
US20170118487A1 (en) 2017-04-27
JPWO2012111331A1 (ja) 2014-07-03
US11818391B2 (en) 2023-11-14
US20190335198A1 (en) 2019-10-31
US20220264145A1 (en) 2022-08-18
CN103650508A (zh) 2014-03-19
US9602818B2 (en) 2017-03-21
JP6065299B2 (ja) 2017-01-25
KR102125930B1 (ko) 2020-06-23
US20130315315A1 (en) 2013-11-28
US20180103267A1 (en) 2018-04-12
EP2677751A1 (en) 2013-12-25
JP2019022227A (ja) 2019-02-07
MX2013008895A (es) 2013-08-21
EP2677751B1 (en) 2021-03-31
KR20130140133A (ko) 2013-12-23
JP2017085601A (ja) 2017-05-18
PL2677751T3 (pl) 2021-10-25
CA2825900C (en) 2019-05-21
KR101954465B1 (ko) 2019-03-05
US9961362B2 (en) 2018-05-01
KR20190022916A (ko) 2019-03-06
US10397605B2 (en) 2019-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6210248B2 (ja) 動画像符号化方法及び動画像符号化装置
JP6414712B2 (ja) 多数の参照ピクチャを用いる動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化装置、および動画像復号方法
WO2012023281A1 (ja) 動画像復号方法、動画像符号化方法、動画像復号装置、及び、動画像符号化装置
JP6422036B2 (ja) 映像復号方法及び映像復号装置
JP6489337B2 (ja) 算術復号方法および算術符号化方法
JP6451961B2 (ja) 復号装置
JP2014512705A (ja) 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、及び、画像復号装置
JP2018133820A (ja) 符号化方法、復号方法、符号化装置、および復号装置
WO2013014884A1 (ja) 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像復号化方法、および動画像復号化装置
JP6391018B2 (ja) 画像符号化方法、及び、画像符号化装置
WO2012096157A1 (ja) 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置および画像復号装置
WO2013046616A1 (ja) 画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化方法及び画像復号方法
WO2012014458A1 (ja) 画像符号化方法および画像復号方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12747108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012557841

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2825900

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137020096

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2013/008895

Country of ref document: MX

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012747108

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112013019920

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112013019920

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20130805