WO2012120855A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
WO2012120855A1
WO2012120855A1 PCT/JP2012/001440 JP2012001440W WO2012120855A1 WO 2012120855 A1 WO2012120855 A1 WO 2012120855A1 JP 2012001440 W JP2012001440 W JP 2012001440W WO 2012120855 A1 WO2012120855 A1 WO 2012120855A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
picture
quantization width
quantization
unit
image
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/001440
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
チョンスン リム
敏康 杉尾
西　孝啓
陽司 柴原
寿郎 笹井
ビクター ワハダニア
スー モン セット ナイング
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
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
Publication of WO2012120855A1 publication Critical patent/WO2012120855A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods 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
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods 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
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods 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
    • H04N19/17—Methods 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
    • H04N19/172—Methods 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

Definitions

  • the present technology relates to an image coding method of quantizing a plurality of pictures and encoding the plurality of pictures.
  • Patent Document 1 As a technique for quantizing a plurality of pictures and encoding the plurality of pictures, there is a technique described in Patent Document 1.
  • the image quality may be degraded.
  • an object of the present technology is to provide an image coding method capable of suppressing deterioration in image quality.
  • an image coding method is an image coding method that quantizes a plurality of pictures and encodes the plurality of pictures, and displays the plurality of pictures.
  • the first quantization width and the second quantization width are determined such that the second quantization width is smaller than the second quantization width.
  • FIG. 1 is a conceptual view showing an example of a quantization width according to the prior art.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of change in image quality according to the prior art.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an image coding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an image coding process according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of the image coding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a specific example of the image coding process according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the image decoding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an image decoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a conceptual view showing an example of a quantization width according to the prior art.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of change in image quality according to the prior art.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an image coding
  • FIG. 9 is a block diagram showing a specific example of the image decoding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart of a specific example of the image decoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the quantization width according to the first embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram for explaining storage processing.
  • FIG. 12B is a diagram showing a normal storage process.
  • FIG. 12C is a diagram showing a storage process based on long term pictures.
  • FIG. 12D is a diagram showing storage processing by a memory management control command.
  • FIG. 13 is a diagram showing a first example of changes in image quality.
  • FIG. 14 is a diagram showing a second example of the change in image quality.
  • FIG. 13 is a diagram showing a first example of changes in image quality.
  • FIG. 15 is a diagram showing a third example of the change in image quality.
  • FIG. 16 is an overall configuration diagram of a content supply system for realizing content distribution service.
  • FIG. 17 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an exemplary configuration of a television.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of an information reproducing / recording unit for reading and writing information on a recording medium which is an optical disk.
  • FIG. 20 is a view showing an example of the structure of a recording medium which is an optical disc.
  • FIG. 21A shows an example of a mobile phone.
  • FIG. 21B is a block diagram showing a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 22 shows the structure of multiplexed data.
  • FIG. 23 is a view schematically showing how each stream is multiplexed in multiplexed data.
  • FIG. 24 is a diagram showing in more detail how a video stream is stored in a PES packet sequence.
  • FIG. 25 is a diagram showing the structures of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 26 shows the data structure of the PMT.
  • FIG. 27 shows an internal structure of multiplexed data information.
  • FIG. 28 shows the internal structure of stream attribute information.
  • FIG. 29 shows the steps of identifying video data.
  • FIG. 30 is a block diagram showing a configuration example of an integrated circuit for implementing the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to each of the embodiments.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration for switching the drive frequency.
  • FIG. 32 is a diagram showing the steps of identifying video data and switching the drive frequency.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of a look-up table in which video data standards and drive frequencies are associated with each other.
  • FIG. 34A is a diagram illustrating an example of a configuration in which modules of the signal processing unit are shared.
  • FIG. 34B is a diagram illustrating another example of the configuration for sharing the modules of the signal processing unit.
  • the amount of information is compressed by reducing the spatial or temporal redundancy.
  • In-plane (intra) prediction coding processing is used to reduce spatial redundancy.
  • Inter-predictive coding is used to reduce temporal redundancy.
  • an encoded picture forward or backward in display order with respect to the encoding target picture is used as a reference picture.
  • a motion vector is derived by motion detection between the reference picture and the picture to be encoded.
  • predicted image data is obtained by motion compensation using a motion vector.
  • redundancy in the temporal direction is removed by subtracting predicted image data from the image data of the picture to be encoded.
  • the difference value between the coding target block in the coding target picture and the block in the reference picture is calculated, and the block in the reference picture with the smallest difference value is determined as the reference block. Then, a motion vector is detected using the coding target block and the reference block.
  • I picture intra picture
  • P picture picture
  • B picture picture
  • inter-plane prediction encoding processing is not performed. That is, in the I picture, only the in-plane prediction encoding process is performed.
  • Inter-plane prediction coding is used for coding P pictures and B pictures.
  • P picture For coding of a P picture, one already coded picture that precedes or follows the current picture in display order is referred to.
  • B picture two already coded pictures which are ahead or behind the picture to be coded in display order are referred to.
  • Patent Document 1 describes an encoding process combining prediction and quantization.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the quantization width.
  • the plurality of pictures shown in FIG. 1 are arranged in display order. These pictures are so-called P pictures and are encoded with reference to the previous pictures.
  • the quantization width of an intra block encoded using in-plane prediction is Qintra.
  • the quantization width of an inter block encoded using inter-plane prediction is Qinter.
  • the quantization width (Qintra) of the intra block and the quantization width (Qinter) of the inter block are basically constant.
  • quantization reduces the amount of information. Therefore, the image quality may be degraded. And, as the quantization width is larger, the deterioration of the image quality may be larger.
  • the quantization width (Qintra) of the intra block with high prediction accuracy is set to a value smaller than the quantization width (Q inter) of the low prediction accuracy inter block. This achieves both the maintenance of the overall image quality and the improvement of the compression rate.
  • P pictures are encoded using reference pictures. Then, if this reference picture is also a P picture, the image quality of the reference picture may have already deteriorated. The picture quality of P pictures using low quality reference pictures is further degraded. Therefore, when the P pictures that refer to the previous picture are continuous, the deterioration in image quality is chained. Then, the image quality gradually decreases.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of changes in image quality. As described above, when the P pictures are continuous, the image quality gradually decreases. Then, each time an I picture appears, the image quality is improved. Thereby, the change in image quality at that time is noticeable. This phenomenon is also called pulsing, and causes subjective image quality deterioration.
  • an object of the present technology is to provide an image coding method capable of suppressing deterioration in image quality when inter-plane prediction is continuously used.
  • an image coding method for quantizing a plurality of pictures and encoding the plurality of pictures, and displaying the plurality of pictures
  • the first quantization width and the second quantization width are determined such that the second quantization width is smaller than the second quantization width.
  • the first quantization width for the first picture determined for each of the predetermined intervals shorter than the intervals of the plurality of intra pictures encoded using in-plane prediction is used. You may decide.
  • a block to be encoded using motion compensation is quantized with the first quantization width, and is included in the second picture
  • the block to be encoded using motion compensation among a plurality of blocks may be quantized with the second quantization width.
  • a block to be encoded using in-plane prediction is selected as the first block. It may be encoded with a predetermined quantization width equal to or less than the quantization width.
  • the image coding method may further include: an inverse quantization step of inversely quantizing the first picture quantized and the second picture quantized; A motion of referring to at least one of a storage step of storing one picture and the dequantized second picture in a storage unit, the stored first picture, and the stored second picture A motion compensation step of performing compensation, wherein the storing step stores the first picture and the second picture such that the first picture is held longer than the second picture in the storage unit It may be stored in a department.
  • the first picture may be stored in the storage unit as a long term picture in which the first picture is held longer than the second picture in the storage unit.
  • the memory management control command for managing the storage unit is used to store the first picture.
  • the second picture stored in the storage unit after the first picture is deleted from the storage unit while being kept in the unit, and the picture different from any of the first picture and the second picture is stored in the storage unit May be stored in
  • the first picture is a third picture defined at the same interval as the predetermined interval or at an interval shorter than the predetermined interval, and the first picture Determining a third quantization width for a third picture different from both the picture and the second picture so as to be larger than the first quantization width and smaller than the second quantization width; and the quantization step
  • the third picture may be quantized with the third quantization width.
  • the image coding method may further include a coding step of coding information indicating the predetermined interval.
  • the first quantization width is determined using a first quantization matrix, and an average value larger than an average value of a plurality of values constituting the first quantization matrix
  • the second quantization width may be determined using a second quantization matrix composed of a plurality of values having.
  • the first quantization width is determined using a first quantization parameter, and the second quantization parameter is used that is larger than the first quantization parameter.
  • the quantization width may be determined.
  • an image coding method is an image decoding method for decoding a plurality of pictures encoded by quantization, which is determined at predetermined intervals in display order in the plurality of pictures.
  • the first quantization width and the second quantization width are determined to be smaller than the width.
  • the image decoding method further includes a decoding step of decoding information indicating the predetermined interval, and in the quantization width determination step, the first determined by the predetermined interval obtained in the decoding step.
  • the first quantization width for a picture may be determined to be smaller than the second quantization width.
  • an image coding apparatus is an image coding apparatus that quantizes a plurality of pictures and encodes the plurality of pictures, and a predetermined interval in display order of the plurality of pictures.
  • a quantization width determination unit that determines a first quantization width for a first picture determined for each and a second quantization width for a second picture different from the first picture;
  • the first quantization width and the second quantization width are determined so as to be smaller than the conversion width.
  • the image coding apparatus may further include a coding unit that codes information indicating the predetermined interval.
  • an image decoding apparatus is an image decoding apparatus that decodes a plurality of pictures that have been quantized and encoded, and is defined in each of the plurality of pictures at predetermined intervals in display order
  • a quantization width determination unit that determines a first quantization width for one picture and a second quantization width for a second picture different from the first picture; and the first quantization width for the first picture
  • And inverse quantizing section for inversely quantizing the second picture with the second quantizing width, and the quantizing width determining section determines that the first quantizing width is the second quantizing width.
  • the first quantization width and the second quantization width are determined to be smaller.
  • the image decoding apparatus further includes a decoding unit that decodes the information indicating the predetermined interval, and the quantization width determination unit determines the first determined by the predetermined interval obtained by the decoding unit.
  • the first quantization width for a picture may be determined to be smaller than the second quantization width.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an image coding apparatus according to the first embodiment.
  • the image coding apparatus 100 shown in FIG. 3 quantizes a plurality of pictures and encodes the plurality of pictures block by block.
  • the image coding apparatus 100 further includes a quantization width determination unit 101 and a quantization unit 102.
  • the quantization width determination unit 101 determines the quantization width of each of the plurality of pictures. More specifically, the quantization width determination unit 101 determines the quantization width for each frequency index of the blocks included in each picture using the quantization matrix (also referred to as quantization scaling matrix) and the quantization parameter. Do.
  • the quantization matrix also referred to as quantization scaling matrix
  • the quantization matrix is a matrix having values for determining the quantization width for each frequency index.
  • a low value is set for the low frequency
  • a high value is set for the high frequency.
  • the lower the frequency the smaller the quantization width, and the higher the frequency, the larger the quantization width. Therefore, the deterioration of the image quality at low frequencies is suppressed, and the subjective image quality is maintained.
  • quantization scaling values may be used instead of the quantization matrix.
  • the quantization scaling value is a value for determining a common quantization width at a plurality of frequency indexes. Thereby, the quantization width for each block is determined with a low amount of operation.
  • the quantization parameter is a parameter for adjusting the quantization width.
  • the quantization width is adjusted according to the code amount.
  • the quantization parameter is set to a large value. In this case, the quantization width is increased.
  • the actual code amount is smaller than the target code amount, a smaller value is set. In this case, the quantization width is reduced. As a result, the actual code amount approaches the target code amount.
  • the quantization width determination unit 101 determines the quantization width using multiplication of each value of the quantization matrix and the value of the quantization parameter. At this time, the quantization width determination unit 101 determines the quantization width for each frequency index included in the block as the smallest unit.
  • the quantization unit 102 quantizes each of the plurality of pictures with the quantization width determined by the quantization width determination unit 101. More specifically, the quantization unit 102 quantizes the frequency coefficient value for each frequency index of the block included in each picture. Thereby, the information of a plurality of pictures is compressed.
  • the pixel block included in the picture is converted to the frequency domain and the frequency coefficient value is quantized.
  • the target of quantization may not be frequency coefficient values but pixel values. That is, the picture may be quantized without passing through frequency conversion.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an image coding process according to the image coding apparatus 100 shown in FIG.
  • the quantization width determination unit 101 determines the quantization width so as to reduce the quantization width at predetermined intervals in the display order (S101). For example, the quantization width determination unit 101 determines a key picture at predetermined intervals in display order. Then, the quantization width determination unit 101 sets the quantization matrix, the quantization scaling value, or the quantization parameter such that the determined quantization width of the key picture is smaller than the quantization width of the other pictures.
  • the magnitude of the quantization width of the picture is specified by the magnitude of the quantization width determined for each frequency index of the block included in the picture. If the plurality of quantization widths used to quantize the picture is large as a whole, then the quantization width of the picture is considered large. Conversely, if the plurality of quantization widths is small as a whole, the quantization width of the picture is considered small. This magnitude relationship may be determined by the average of a plurality of quantization widths used for the quantization of a picture, or may be determined by the sum of a plurality of quantization widths.
  • the quantization width determination unit 101 uses different quantization matrices for the key picture and the other pictures.
  • the average value of the plurality of values constituting the quantization matrix used in the key picture is smaller than the average value of the plurality of values constituting the quantization matrix used in the other picture.
  • the quantization width determination unit 101 reduces the quantization width of the key picture by using such a quantization matrix.
  • the quantization width determination unit 101 may reduce the quantization parameter of the key picture. This reduces the quantization width of the key picture. Also, the quantization width determination unit 101 may multiply the quantization width determined by the normal quantization matrix and the quantization parameter by a predetermined ratio so that the quantization width of the key picture becomes smaller. Alternatively, the quantization width determination unit 101 may multiply the normal quantization matrix itself or the quantization parameter itself by a predetermined ratio so as to reduce the quantization width of the key picture.
  • the quantization width determination unit 101 may reduce the quantization width of the key picture by limiting to the inter block encoded using inter-plane prediction. Reference pictures are not used in intra blocks encoded using in-plane prediction. Therefore, a series of image quality degradation does not occur. Therefore, in the intra block, high image quality is maintained even if the quantization width is not changed.
  • the quantization width determination unit 101 typically performs quantization such that the quantization width of the intra block is equal to or less than the quantization width of the key block between the key picture and the other pictures. Determine the width. This maintains the high image quality of the intra block.
  • the quantization unit 102 quantizes each of the plurality of pictures with the quantization width determined by the quantization width determination unit 101 (S102). As a result, the key picture determined at each predetermined interval is quantized with a small quantization width, and the other pictures are quantized with a large quantization width.
  • the quantization width determination unit 101 determines the key picture
  • the image encoding device 100 may include a separate and independent key picture determination unit. A separate and independent key picture determiner may then determine the key picture.
  • the predetermined interval is typically a fixed interval. However, the quantization width determination unit 101 may change the predetermined interval by detection of switching of the video scene or the like.
  • the predetermined interval is preferably shorter than the intervals of a plurality of I pictures using only in-plane prediction. Thereby, the fluctuation of the image quality occurring for each I picture is suppressed.
  • the quantization width determination unit 101 may determine the quantization width to be used for quantization from three or more stages of quantization widths instead of two stages of quantization widths. And the quantization width determination part 101 may switch those quantization widths periodically. For example, the quantization width determination unit 101 makes the picture at intervals equal to or smaller than the key picture greater than the quantization width of the key picture and greater than the quantization widths of other pictures. A small quantization width may be allocated. This improves the subjective image quality.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of the image coding apparatus 100 shown in FIG.
  • the image coding apparatus 100 includes a control unit 103, a key picture determination unit 104, a subtraction unit 105, a frequency conversion unit 106, a quantization width determination unit 101, a quantization unit 102, an encoding unit 107, an inverse quantization unit 108, and an inverse A frequency conversion unit 109, an addition unit 110, a deblocking filter unit 111, a storage unit 112, a storage unit 113, an in-plane prediction unit 114, a motion compensation unit 115, a motion detection unit 116, and a switch unit 117 are provided.
  • the control unit 103 controls the entire image encoding device 100. For example, the control unit 103 determines the quantization parameter based on the code amount and the like.
  • the key picture determination unit 104 determines a key picture at predetermined intervals from a plurality of pictures that are input images.
  • the subtraction unit 105 generates a difference image block by subtracting the prediction image block from the coding target block included in the input image.
  • the frequency converter 106 converts the differential image block into a frequency coefficient block.
  • the quantization width determination unit 101 determines the quantization width.
  • the quantization unit 102 quantizes the frequency coefficient block obtained by the frequency conversion unit 106 with the quantization width determined by the quantization width determination unit 101.
  • the encoding unit 107 encodes the quantized frequency coefficient block.
  • the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the quantized frequency coefficient block.
  • the inverse frequency transform unit 109 inverse frequency transforms the inversely quantized frequency coefficient block to generate an original difference image block.
  • the addition unit 110 adds the difference image block and the prediction image block to generate a reconstructed image block that approximates the original encoding target block.
  • the deblocking filter unit 111 removes block distortion of the reconstructed image block.
  • the storage unit 112 stores the reconstructed image block in the storage unit 113.
  • the storage unit 113 is a storage unit for holding a reference picture.
  • the in-plane prediction unit 114 generates a predicted image block by in-plane prediction.
  • the motion compensation unit 115 generates a predicted image block by inter-plane prediction.
  • the motion detection unit 116 detects a motion vector of the current block.
  • the switch unit 117 selectively switches between in-plane prediction and inter-plane prediction in accordance with the control of the control unit 103.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a specific example of the image coding process according to the image coding apparatus 100 shown in FIG.
  • the control unit 103 determines whether the encoding target block of the input image is an in-plane prediction block to be encoded by in-plane prediction (S201). Then, if the encoding target block is an in-plane prediction block (Yes in S201), the in-plane prediction unit 114 generates a predicted image block by in-plane prediction (S202).
  • the motion detection unit 116 detects a motion vector of the encoding target block. (S203). Then, the motion compensation unit 115 generates a predicted image block by inter-plane prediction (S204). At this time, the motion compensation unit 115 executes motion compensation with reference to at least one reference picture stored in the storage unit 113.
  • the subtraction unit 105 generates a difference image block by subtracting the prediction image block from the encoding target block (S205). Then, the frequency conversion unit 106 converts the difference image block into the frequency domain (S206). That is, the frequency conversion unit 106 generates a frequency coefficient block configured by frequency coefficient values from a difference image block configured by a plurality of pixel values.
  • the key picture determination unit 104 determines a key picture at predetermined intervals in a plurality of pictures (S207). Then, the quantization width determination unit 101 determines the quantization width by the above-described processing (S208). That is, the quantization width of the key picture and the quantization width of the other pictures are determined such that the quantization width of the key picture is reduced.
  • the quantization unit 102 quantizes the frequency coefficient block obtained by the frequency conversion unit 106 with the quantization width determined by the quantization width determination unit 101 (S 209). Thereby, the quantization unit 102 quantizes a plurality of pictures.
  • the coding unit 107 codes the quantized frequency coefficient block to generate a coded stream (S210).
  • the encoding unit 107 may encode a motion vector, a quantization matrix, a quantization parameter, and the like. Also, the encoding unit 107 may encode whether or not the encoding target picture is a key picture.
  • the encoding unit 107 may encode information indicating a predetermined interval for determining a key picture. In this case, the encoding unit 107 may encode information indicating a predetermined interval only when the predetermined interval is changed. This improves coding efficiency.
  • the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the quantized frequency coefficient block (S211). At this time, the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the frequency coefficient block with the quantization width determined by the quantization width determination unit 101. This generates a frequency coefficient block that approximates to the frequency coefficient block before quantization. The inverse quantization unit 108 inversely quantizes the plurality of pictures by sequentially inverse quantizing the frequency coefficient block.
  • the inverse frequency transform unit 109 performs inverse frequency transform on the inversely quantized frequency coefficient block (S212). That is, the inverse frequency transform unit 109 generates a differential image block composed of pixel values from the frequency coefficient block composed of frequency coefficient values.
  • the adding unit 110 adds the difference image block and the prediction image block (S213). Thereby, the addition unit 110 generates a reconstructed image block. Then, the deblocking filter unit 111 removes block distortion from the reconstructed image block (S214).
  • the storage unit 112 stores the reconstructed image block processed by the deblocking filter unit 111 in the storage unit 113 (S215).
  • the storage unit 112 stores the plurality of pictures as a plurality of reference pictures in the storage unit 113 by sequentially storing the reconstructed image block.
  • the storage unit 112 may store a plurality of pictures in the storage unit 113 such that the key picture is held longer in the storage unit 113 than in other pictures.
  • the storage unit 112 may store the key picture in the storage unit 113 as a long term picture which is held longer than a short term picture.
  • the storage unit 112 may use an RPL (Reference Picture List) command in order to store a key picture as a long term picture.
  • RPL Reference Picture List
  • the storage unit 112 may store a plurality of pictures in the storage unit 113 so that the key picture is held longer than other pictures by using a memory management control command (MMCO). Good.
  • MMCO memory management control command
  • the key picture By holding the key picture longer than the other pictures, the possibility and frequency that the key picture is used for motion compensation as a reference picture becomes higher than that of the other pictures.
  • the key picture is high quality because it is quantized with a small quantization width. Therefore, high picture quality is maintained for the picture encoded with reference to this key picture. Therefore, the overall image quality is further improved.
  • the image coding apparatus determines the quantization width so as to reduce the quantization width at predetermined intervals. This makes it possible to process a high quality image at a high compression rate.
  • the image decoding apparatus includes similar components corresponding to the components of the image coding apparatus according to the present embodiment. Then, the image decoding apparatus according to the present embodiment performs the same process corresponding to the process executed by the image coding apparatus according to the present embodiment. Thereby, the image decoding apparatus according to the present embodiment can suppress the deterioration of the image quality when the inter-plane prediction is continuously used.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the image decoding apparatus according to the first embodiment.
  • the image decoding apparatus 400 shown in FIG. 7 inversely quantizes a plurality of pictures and decodes the plurality of pictures for each block.
  • the image decoding apparatus 400 further includes a quantization width determination unit 401 and an inverse quantization unit 402.
  • the quantization width determination unit 401 determines the quantization width of each of the plurality of pictures. More specifically, the quantization width determination unit 401 determines the quantization width for each frequency index of the block included in each picture, using the quantization matrix and the quantization parameter.
  • the quantization width determination unit 401 is a component similar to the quantization width determination unit 101 on the encoding side, and executes the same processing.
  • the inverse quantization unit 402 inversely quantizes each of the plurality of pictures with the quantization width determined by the quantization width determination unit 401. More specifically, the dequantization part 402 dequantizes a frequency coefficient value for every frequency index of the block contained in each picture.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an image decoding process according to the image decoding apparatus 400 shown in FIG.
  • the quantization width determination unit 401 determines the quantization width so as to reduce the quantization width at predetermined intervals in display order (S401).
  • the quantization width determination unit 401 may determine the quantization width in the same procedure as on the encoding side.
  • the quantization width determination unit 401 may determine the quantization width based on the quantization information included in the encoded stream generated on the encoding side.
  • the image coding apparatus 100 may output a coded stream including quantization parameters.
  • the quantization width determination unit 401 determines the quantization width so that the quantization width is the same as that on the coding side, using the quantization parameter determined on the coding side. As a result, the quantization width determination unit 401 determines the quantization width so that the quantization width decreases at predetermined intervals in the display order.
  • a quantization matrix may be included in the coding stream. Also in this case, the quantization width determination unit 401 uses the quantization matrix used on the encoding side to determine the quantization width so that the quantization width is the same as on the encoding side.
  • the quantization width determination unit 401 may acquire information on intervals of key pictures from the encoded stream to determine key pictures. Then, the quantization width determination unit 401 may adjust the quantization parameter determined by the quantization parameter and the quantization matrix so that the determined quantization width of the key picture becomes smaller.
  • the inverse quantization unit 402 inversely quantizes each of the plurality of pictures with the quantization width determined by the quantization width determination unit 401 (S402). As a result, key pictures determined at predetermined intervals are dequantized with a small quantization width, and other pictures are dequantized with a large quantization width.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a specific example of the image decoding apparatus 400 shown in FIG.
  • the image decoding apparatus 400 includes a control unit 403, a decoding unit 405, a key picture determination unit 404, a quantization width determination unit 401, an inverse quantization unit 402, an inverse frequency conversion unit 406, an addition unit 407, a deblocking filter unit 408, and storage. And a storage unit 410, an in-plane prediction unit 411, a motion compensation unit 412, and a switch unit 413.
  • the control unit 403 controls the entire image decoding apparatus 400.
  • the decoding unit 405 decodes the frequency coefficient block from the encoded stream.
  • the key picture determination unit 404 determines a key picture at predetermined intervals.
  • the quantization width determination unit 401 determines the quantization width.
  • the inverse quantization unit 402 inversely quantizes the quantized frequency coefficient block with the quantization width determined by the quantization width determination unit 401.
  • the inverse frequency transform unit 406 inversely frequency transforms the inversely quantized frequency coefficient block to generate a differential image block.
  • the addition unit 407 adds the difference image block and the prediction image block to restore the decoding target block.
  • the deblocking filter unit 408 removes block distortion of the block to be decoded.
  • the storage unit 409 stores the decoding target block in the storage unit 410.
  • the storage unit 410 is a storage unit for holding a reference picture.
  • the in-plane prediction unit 411 generates a predicted image block by in-plane prediction.
  • the motion compensation unit 412 generates a predicted image block by inter-plane prediction.
  • the switch unit 413 selectively switches between in-plane prediction and inter-plane prediction according to the control of the control unit 403.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a specific example of the image decoding process according to the image decoding apparatus 400 shown in FIG.
  • the decoding unit 405 decodes the frequency coefficient block for the decoding target block from the encoded stream (S501).
  • the decoding unit 405 may decode a motion vector, a quantization matrix, a quantization parameter, and the like.
  • the decoding unit 405 may decode whether or not the picture to be decoded is a key picture.
  • the decoding unit 405 may decode information indicating a predetermined interval for determining a key picture.
  • the encoded stream may include information indicating a predetermined interval only when the predetermined interval is changed.
  • the decoding unit 405 decodes the information indicating the predetermined interval only when the predetermined interval is changed.
  • the key picture determination unit 404 determines a key picture at predetermined intervals (S502). Then, the quantization width determination unit 401 determines the quantization width by the above-described processing (S503). That is, the quantization width of the key picture and the quantization width of the other pictures are determined such that the quantization width of the key picture is reduced.
  • the inverse quantization unit 402 inversely quantizes the frequency coefficient block obtained by the decoding unit 405 with the quantization width determined by the quantization width determination unit 401 (S504).
  • the inverse quantization unit 402 inversely quantizes the plurality of pictures by sequentially inverse quantizing the frequency coefficient block.
  • the inverse frequency transform unit 406 inversely frequency transforms the inversely quantized frequency coefficient block (S505). That is, the inverse frequency transform unit 406 generates a differential image block composed of pixel values from the frequency coefficient block composed of frequency coefficient values.
  • control unit 403 determines whether the decoding target block is an in-plane prediction block to be decoded by in-plane prediction (S506). Then, when the block to be decoded is an in-plane prediction block (Yes in S506), the in-plane prediction unit 411 generates a predicted image block by in-plane prediction (S507).
  • the motion compensation unit 412 determines whether the encoding target block is an in-plane prediction block (No in S506), that is, if the decoding target block is an inter-plane prediction block. If the motion compensation unit 412 generates a prediction image block by inter-plane prediction. (S508). At this time, the motion compensation unit 412 executes motion compensation with reference to at least one reference picture stored in the storage unit 410.
  • the adding unit 407 adds the difference image block and the prediction image block (S509).
  • the adding unit 407 restores the block to be decoded.
  • the deblocking filter unit 408 removes block distortion from the block to be decoded (S510).
  • the storage unit 409 stores the decoding target block processed by the deblocking filter unit 408 in the storage unit 410 (S511).
  • the storage unit 409 stores a plurality of pictures as a plurality of reference pictures in the storage unit 410 by sequentially storing the decoding target block.
  • the storage unit 409 may store a plurality of pictures in the storage unit 410 by the same operation as the operation by the storage unit 112 on the encoding side. Specifically, the storage unit 409 may store a plurality of pictures in the storage unit 410 such that the key picture is held in the storage unit 410 for a long time. Then, the storage processing on the decoding side may be executed by a command specified on the coding side.
  • Such commands are typically included in the coded stream. That is, such a command is encoded by the encoding unit 107 on the encoding side, and is decoded by the decoding unit 405 on the decoding side. Then, the storage unit 112 on the encoding side and the storage unit 409 on the decoding side execute the same command to manage a plurality of pictures.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the quantization width according to the first embodiment.
  • the plurality of pictures shown in FIG. 11 are arranged in display order. These pictures are so-called P pictures and are encoded with reference to the previous pictures.
  • the quantization width of an intra block encoded using in-plane prediction is QA.
  • the quantization width of an inter block encoded using inter-plane prediction is any of QB, QC and QD.
  • QA, QB, QC and QD may not be constant values. That is, QA, QB, QC and QD may be different values in each picture. However, QA, QB, QC and QD satisfy the condition of QA ⁇ QB ⁇ QC ⁇ QD.
  • a key picture is set every four pictures. Then, the key picture is set as a long term picture.
  • the quantization width of the long-term picture inter block is QB, which is a value smaller than the quantization width of the short-term picture inter block.
  • FIG. 11 shows that the current picture (picture to be processed) can refer to the long term picture already stored or the short term picture stored immediately before.
  • the current picture may refer to a high quality long term picture or to a short term picture close in time.
  • the image coding apparatus 100 may select any of them according to the coding efficiency.
  • FIG. 11 shows that the quantization width of the inter block in the even-numbered picture is set to a value larger than the quantization width of the inter block in the other pictures.
  • FIG. 12A is a diagram for explaining storage processing.
  • the plurality of pictures shown in FIG. 12A are arranged in display order.
  • the encoding order here is the same as the display order.
  • the picture P0 and the picture P4 are key pictures.
  • the picture P2 is a current picture.
  • 12B, 12C, and 12D show an operation when the storage unit 112 of the image coding apparatus 100 stores the picture P2 in the storage unit 113 in such a case.
  • the storage unit 113 can hold two pictures is shown.
  • FIG. 12B is a diagram showing a normal storage process.
  • the storage unit 113 Before encoding the picture P2, the storage unit 113 stores the picture P0 and the picture P1. Then, the storage unit 112 stores the picture P2 in the storage unit 113 at the time of encoding the picture P2. At this time, normally, the previous picture P0 in the coding order is deleted based on FIFO (First In First Out). Then, after the coding of the picture P2, the storage unit 113 holds the picture P1 and the picture P2.
  • FIFO First In First Out
  • FIG. 12C is a diagram showing a storage process based on long term pictures.
  • the storage unit 113 stores the picture P0 and the picture P1.
  • the picture P0 is set as a long term picture.
  • the storage unit 112 stores the picture P2 in the storage unit 113 at the time of encoding the picture P2.
  • the picture P0 set as a long term picture is maintained in the storage unit 113, and the picture P1 is deleted. Then, after encoding the picture P2, the storage unit 113 holds the picture P0 and the picture P2. Note that the picture P0 set as a long term picture is maintained in the storage unit 113 until deleted by a special delete command or the like.
  • FIG. 12D is a diagram showing storage processing by a memory management control command.
  • the storage unit 113 stores the picture P0 and the picture P1.
  • the picture P0 is not set as a long term picture.
  • the storage unit 112 stores the picture P2 in the storage unit 113 at the time of encoding the picture P2.
  • the storage unit 112 deletes the picture P1 from the storage unit 113 and stores the picture P2 in the storage unit 113 in accordance with a memory management control command instructing deletion of the picture P1.
  • the storage unit 113 holds the picture P0 and the picture P2.
  • a memory management control command is specified in the header of the picture P2.
  • a memory management control command is specified in each of the subsequent pictures. Therefore, management becomes complicated compared to the case of long term pictures.
  • the same operation is possible by the memory management control command.
  • the storage unit 409 of the image decoding device 400 executes the same processing as the storage unit 112 of the image coding device 100.
  • the storage unit 409 of the image decoding apparatus 400 and the storage unit 112 of the image encoding apparatus 100 may store a plurality of pictures in different methods.
  • the storage unit 409 of the image decoding apparatus 400 may use a memory management control command, while the storage unit 112 of the image encoding apparatus 100 may use a long term picture.
  • FIG. 13 is a diagram showing a first example of changes in image quality.
  • key pictures are set every four pictures. Then, a value smaller than the quantization widths of other pictures is set as the quantization width of the key picture.
  • the image quality is improved for each key picture. Therefore, the fluctuation period of the image quality is shortened. This improves the subjective image quality as compared to the case where the low image quality continues for a long time.
  • the quantization width of the picture different from the key picture is set to a larger value than usual. Therefore, the picture quality is greatly reduced in the picture different from the key picture.
  • the image coding apparatus 100 may maintain the normal value without setting a large value for the quantization width of the picture different from the key picture. . Thereby, temporary deterioration in image quality is suppressed.
  • FIG. 14 is a diagram showing a second example of the change in image quality.
  • key pictures are set every four pictures. Then, a value smaller than the quantization widths of other pictures is set as the quantization width of the key picture. Further, in the example of FIG. 14, the key picture is set as a long term picture. This increases the frequency with which the key picture is referenced.
  • the image quality is improved for each key picture. Further, by referring to the key picture with high image quality, the deterioration of the image quality is suppressed also in the other pictures. Therefore, the overall image quality is improved.
  • FIG. 15 is a diagram showing a third example of the change in image quality.
  • a key picture is set every four pictures. Then, a value smaller than the quantization widths of other pictures is set as the quantization width of the key picture. Also, the key picture is set as a long term picture. This increases the frequency with which the key picture is referenced. Furthermore, in the example of FIG. 15, the quantization width is set between the plurality of key pictures, and the middle level picture is set.
  • the image quality is improved for each key picture as in the example of FIG. Further, by referring to the key picture with high image quality, the deterioration of the image quality is suppressed also in the other pictures. Then, in the example of FIG. 15, the fluctuation period of the image quality is further shortened. Therefore, the subjective image quality is further improved.
  • the image encoding device 100 and the image decoding device 400 determine the quantization width so that the quantization width becomes smaller at predetermined intervals. Therefore, the image encoding device 100 and the image decoding device 400 can suppress the deterioration of the image quality in the case of using the inter-plane prediction continuously. This makes it possible to process a high quality image at a high compression rate.
  • the present technology is not limited to the embodiments.
  • a form obtained by applying variations that will occur to those skilled in the art to the embodiment, and another form realized by arbitrarily combining the components in the embodiment are also included in the present technology.
  • another processing unit may execute a process performed by a specific processing unit. Further, the order of executing the processing may be changed, or a plurality of processing may be executed in parallel.
  • the image decoding apparatus and the image encoding apparatus may be realized as an image encoding / decoding apparatus which is realized by combining arbitrary components included in them.
  • the image coding / decoding apparatus may include the image decoding apparatus as an image decoding unit, and may further include an image coding apparatus as an image coding unit.
  • the present technology can be realized not only as an image encoding device and an image decoding device, but also as a method including processing steps constituting an image encoding device and an image decoding device. For example, those steps are performed by a computer. And this art can be realized as a program for making a computer perform the steps included in those methods. Furthermore, the present technology can be realized as a computer readable recording medium such as a CD-ROM in which the program is recorded.
  • each component may be configured by dedicated hardware or implemented by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • software for realizing the image encoding device or the image decoding device according to the embodiment is a program as follows.
  • this program is an image coding method for quantizing a plurality of pictures and encoding the plurality of pictures, wherein the first picture for the plurality of pictures is determined for each predetermined interval in display order.
  • the computer is caused to execute an image coding method for determining the first quantization width and the second quantization width.
  • the program is an image decoding method for decoding a plurality of quantized and encoded pictures, and the first quantization for a first picture defined at predetermined intervals in display order in the plurality of pictures.
  • the computer is caused to execute an image decoding method for determining a first quantization width and the second quantization width.
  • the plurality of components included in the image encoding device and the image decoding device may be realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit. These components may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include some or all. For example, components other than the storage unit may be integrated into one chip.
  • an LSI is used here, it may be called an IC (Integrated Circuit), a system LSI, a super LSI, or an ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. It is also possible to use a programmable field programmable gate array (FPGA) or a reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells in the LSI.
  • FPGA field programmable gate array
  • reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells in the LSI.
  • Each of the above-described embodiments can be implemented by recording a program for realizing the configuration of the moving picture coding method (image coding method) or the moving picture decoding method (image decoding method) described in each of the above embodiments on a storage medium. It is possible to easily carry out the processing shown in the form in an independent computer system.
  • the storage medium may be a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, an IC card, a semiconductor memory, or the like as long as the program can be recorded.
  • the system is characterized by having an image coding / decoding device including an image coding device using an image coding method and an image decoding device using an image decoding method.
  • Other configurations in the system can be suitably modified as the case may be.
  • FIG. 16 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 for realizing content distribution service.
  • the area for providing communication service is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109 and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • This content supply system ex100 includes a computer ex111, a personal digital assistant (PDA) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and a game machine ex115 via the Internet service provider ex102 and the telephone network ex104 and the base stations ex106 to the Internet ex101. Each device such as is connected.
  • PDA personal digital assistant
  • content supply system ex100 is not limited to the configuration as shown in FIG. 16, and any element may be combined and connected.
  • each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going through the base stations ex106 to ex110, which are fixed wireless stations.
  • the devices may be directly connected to each other via near field communication or the like.
  • the camera ex113 is a device capable of shooting moving images such as a digital video camera
  • the camera ex116 is a device capable of shooting still images and moving images such as a digital camera.
  • the mobile phone ex114 is a GSM (registered trademark) (Global System for Mobile Communications) system, a CDMA (Code Division Multiple Access) system, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) system, or an LTE (Long Term Evolution) system.
  • the method may be any of HSPA (High Speed Packet Access) mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), etc.
  • live distribution and the like become possible by connecting the camera ex113 and the like to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104.
  • live distribution encoding processing is performed on content (for example, a video of a music live, etc.) captured by the user using camera ex113 as described in the above embodiments (that is, image encoding according to the present invention) (Functions as an apparatus), and transmits to the streaming server ex103.
  • the streaming server ex 103 streams the content data transmitted to the requested client.
  • the clients include the computer ex 111, the PDA ex 112, the camera ex 113, the mobile phone ex 114, the game machine ex 115 and the like capable of decoding the above-mentioned encoded data.
  • Each device that has received the distributed data decrypts and reproduces the received data (that is, it functions as an image decoding apparatus according to the present invention).
  • encoding processing of captured data may be performed by the camera ex 113, may be performed by the streaming server ex 103 that performs data transmission processing, or may be performed sharing each other.
  • the decryption processing of the data distributed may be performed by the client, may be performed by the streaming server ex 103, or may be performed sharing each other.
  • not only the camera ex113 but also still images and / or moving image data captured by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111.
  • the encoding process in this case may be performed by any of the camera ex 116, the computer ex 111, and the streaming server ex 103, or may be performed sharing each other.
  • these encoding / decoding processes are generally processed by the LSI ex 500 that the computer ex 111 or each device has.
  • the LSI ex 500 may be a single chip or a plurality of chips.
  • Software for moving image encoding / decoding is incorporated in any recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) readable by computer ex111 etc., and encoding / decoding processing is performed using the software. May be Furthermore, when the mobile phone ex114 is equipped with a camera, moving image data acquired by the camera may be transmitted. The moving image data at this time is data encoded by the LSI ex 500 included in the mobile phone ex 114.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, or distribute data in a distributed manner.
  • the client can receive and reproduce the encoded data.
  • the client can receive, decrypt, and reproduce the information transmitted by the user in real time, and even a user who does not have special rights or facilities can realize personal broadcasting.
  • the system for digital broadcasting ex200 also includes at least a moving picture coding apparatus (image coding apparatus) or a moving picture decoding of each of the above embodiments. Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated.
  • a moving picture coding apparatus image coding apparatus
  • Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated.
  • multiplexed data in which music data and the like are multiplexed with video data is transmitted to the communication or satellite ex202 via radio waves.
  • This video data is data encoded by the moving picture encoding method described in each of the above embodiments (that is, data encoded by the image encoding apparatus of the present invention).
  • the broadcast satellite ex202 receiving this transmits a radio wave for broadcasting, and this radio wave is received by a home antenna ex204 capable of receiving satellite broadcasting.
  • a device such as a television (receiver) ex300 or a set top box (STB) ex217 decodes and reproduces the received multiplexed data (that is, it functions as an image decoding device of the present invention).
  • the reader / recorder ex218 reads and decodes multiplexed data recorded on a recording medium ex215 such as a DVD or BD, or encodes a video signal on the recording medium ex215 and, in some cases, multiplexes it with a music signal and writes it. It is possible to implement the moving picture decoding apparatus or the moving picture coding apparatus described in each of the above embodiments. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex 219, and the video signal can be reproduced in another apparatus or system by the recording medium ex 215 on which the multiplexed data is recorded.
  • the moving picture decoding apparatus may be mounted in the set top box ex217 connected to the cable ex203 for cable television or the antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcast, and this may be displayed on the monitor ex219 of the television. At this time, the moving picture decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box.
  • FIG. 18 is a diagram showing a television (receiver) ex300 that uses the moving picture decoding method and the moving picture coding method described in each of the above embodiments.
  • the television ex300 acquires a tuner ex301 that acquires or outputs multiplexed data in which audio data is multiplexed into video data via the antenna ex204 that receives the broadcast, the cable ex203, or the like, and demodulates the received multiplexed data.
  • the modulation / demodulation unit ex302 that modulates multiplexed data to be transmitted to the outside, the demodulated multiplexed data is separated into video data and audio data, or the video data and audio data encoded by the signal processing unit ex306 And a multiplexing / demultiplexing unit ex303 that multiplexes
  • the television ex300 decodes the audio data and the video data, or encodes the respective information.
  • the audio signal processing unit ex304 and the video signal processing unit ex305 (function as an image coding apparatus or an image decoding apparatus according to the present invention And a speaker ex307 for outputting the decoded audio signal, and an output unit ex309 having a display unit ex308 such as a display for displaying the decoded video signal.
  • the television ex300 includes an interface unit ex317 including an operation input unit ex312 and the like that receive an input of a user operation.
  • the television ex300 includes a control unit ex310 that centrally controls each unit, and a power supply circuit unit ex311 that supplies power to each unit.
  • the interface unit ex317 is, besides the operation input unit ex312, a bridge ex313 connected to an external device such as a reader / recorder ex218, a slot unit ex314 for enabling attachment of a recording medium ex216 such as an SD card, external recording such as a hard disk It may have a driver ex 315 for connecting to a medium, a modem ex 316 connected to a telephone network, and the like. Note that the recording medium ex216 can electrically record information by a nonvolatile / volatile semiconductor memory element to be stored.
  • the components of the television ex300 are connected to one another via a synchronization bus.
  • television ex300 decodes multiplexed data acquired from the outside by antenna ex204 and the like and reproduces the multiplexed data.
  • the television ex300 receives the user operation from the remote controller ex220 and the like, and demultiplexes the multiplexed data demodulated by the modulation / demodulation unit ex302 by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 based on the control of the control unit ex310 having a CPU or the like. Further, the television ex300 decodes the separated audio data in the audio signal processing unit ex304, and decodes the separated video data in the video signal processing unit ex305 using the decoding method described in each of the above embodiments.
  • the decoded audio signal and video signal are output from the output unit ex309 to the outside. At the time of output, these signals may be temporarily stored in the buffers ex318, ex319, etc. so that the audio signal and the video signal are reproduced synchronously. Also, the television ex300 may read multiplexed data not from broadcast or the like, but from the recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card. Next, a configuration will be described in which the television ex300 encodes an audio signal or a video signal and externally transmits the signal or writes the signal to a recording medium or the like.
  • the television ex300 receives the user operation from the remote controller ex220 and the like, and based on the control of the control unit ex310, encodes the audio signal by the audio signal processing unit ex304, and the video signal processing unit ex305 executes the video signal in each of the above embodiments. Coding is performed using the coding method described above.
  • the encoded audio signal and video signal are multiplexed by multiplexer / demultiplexer ex303 and output to the outside. At the time of multiplexing, these signals may be temporarily stored in the buffers ex320, ex321, etc. so that the audio signal and the video signal are synchronized.
  • the buffers ex318, ex319, ex320, and ex321 may have a plurality of buffers as illustrated, or one or more buffers may be shared. Furthermore, besides being illustrated, data may be stored in a buffer as a buffer material to avoid system overflow and underflow, for example, between the modulation / demodulation unit ex302 and the multiplexing / demultiplexing unit ex303.
  • television ex300 In addition to acquiring audio data and video data from broadcasts and recording media, etc., television ex300 is also configured to receive AV input from a microphone or a camera, and performs encoding processing on data acquired from them. It is also good. Although television ex300 is described here as a configuration capable of the above encoding processing, multiplexing, and external output, these processing can not be performed, and only the above reception, decoding processing, and external output are possible. It may be a configuration.
  • the decoding process or the encoding process may be performed by any of the television ex300 and the reader / recorder ex218, or with the television ex300.
  • the reader / recorder ex 218 may share each other.
  • FIG. 19 shows a configuration of an information reproducing / recording unit ex400 in the case of reading or writing data from an optical disc.
  • the information reproducing / recording unit ex400 includes elements ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, and ex407 described below.
  • the optical head ex401 irradiates a laser spot on the recording surface of the recording medium ex215 which is an optical disk to write information, detects reflected light from the recording surface of the recording medium ex215, and reads the information.
  • the modulation recording unit ex402 electrically drives the semiconductor laser incorporated in the optical head ex401 and modulates the laser light according to the recording data.
  • the reproduction / demodulation unit ex403 amplifies the reproduction signal obtained by electrically detecting the reflected light from the recording surface by the photodetector incorporated in the optical head ex401, separates and demodulates the signal component recorded in the recording medium ex215, and Play back information.
  • the buffer ex 404 temporarily holds information to be recorded on the recording medium ex 215 and information reproduced from the recording medium ex 215.
  • the disk motor ex405 rotates the recording medium ex215.
  • the servo control unit ex406 moves the optical head ex401 to a predetermined information track while controlling the rotational drive of the disk motor ex405, and performs the laser spot tracking process.
  • the system control unit ex407 controls the entire information reproducing / recording unit ex400.
  • the system control unit ex407 uses various information held in the buffer ex404, and generates / adds new information as necessary.
  • the modulation recording unit ex402 and the reproduction / demodulation unit This is realized by performing recording and reproduction of information through the optical head ex401 while cooperatively operating the servo control unit ex406.
  • the system control unit ex 407 is configured by, for example, a microprocessor, and executes the processing of reading and writing by executing the program.
  • the optical head ex401 may be configured to perform higher-density recording using near-field light.
  • FIG. 20 shows a schematic view of a recording medium ex 215 which is an optical disc.
  • a guide groove (groove) is formed in a spiral shape on the recording surface of the recording medium ex215, and in the information track ex230, address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance by the change of the groove shape.
  • the address information includes information for specifying the position of the recording block ex231, which is a unit for recording data, and the apparatus for recording and reproduction reproduces the information track ex230 and reads the address information to specify the recording block.
  • the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner circumference area ex232, and an outer circumference area ex234.
  • An area used to record user data is data recording area ex233, and inner circumference area ex232 and outer circumference area ex234 arranged on the inner circumference or the outer circumference of data recording area ex233 are used for specific applications other than user data recording. Used.
  • the information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or multiplexed data obtained by multiplexing those data from / to the data recording area ex233 of such a recording medium ex215.
  • an optical disc such as a single layer DVD or BD has been described as an example, but the optical disc is not limited to these, and may be an optical disc having a multilayer structure and capable of recording other than the surface.
  • an optical disc with multi-dimensional recording / reproduction such as recording information in the same place of the disc using light of colors of different wavelengths, recording layers of different information from various angles, etc. It may be
  • the digital broadcasting system ex200 it is possible to receive data from the satellite ex202 and the like by the car ex210 having the antenna ex205 and reproduce a moving image on a display device such as a car navigation system ex211 which the car ex210 has.
  • the configuration of the car navigation system ex211 may be, for example, the configuration shown in FIG. 18 to which a GPS reception unit is added, and the same may be considered for the computer ex111, the mobile phone ex114, and the like.
  • FIG. 21A is a diagram showing a mobile phone ex114 using the moving picture decoding method and the moving picture coding method described in the above embodiment.
  • the mobile phone ex114 is an antenna ex350 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a video, a camera unit ex365 capable of taking a still image, a video taken by the camera unit ex365, a video received by the antenna ex350, etc.
  • a display unit ex 358 such as a liquid crystal display that displays the decoded data.
  • the cellular phone ex114 further includes a main unit including an operation key unit ex366, an audio output unit ex357 which is a speaker for outputting audio, an audio input unit ex356 which is a microphone for inputting audio, a photographed image, A memory unit ex367 that stores still images, recorded voices, or encoded data such as received images, still images, and mails or decoded data, or an interface unit with a recording medium that similarly stores data A certain slot portion ex364 is provided.
  • the mobile phone ex114 controls the main control unit ex360 that integrally controls each unit of the main body unit including the display unit ex358 and the operation key unit ex366, while the power supply circuit unit ex361, the operation input control unit ex362, and the video signal processing unit ex355 , Camera interface unit ex363, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, modulation / demodulation unit ex352, multiplexing / demultiplexing unit ex353, audio signal processing unit ex354, slot unit ex364, and memory unit ex367 are mutually connected via bus ex370 ing.
  • the main control unit ex360 that integrally controls each unit of the main body unit including the display unit ex358 and the operation key unit ex366, while the power supply circuit unit ex361, the operation input control unit ex362, and the video signal processing unit ex355 , Camera interface unit ex363, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, modulation / demodulation unit ex352, multiplexing / demultiplexing unit ex353, audio signal processing unit ex354,
  • power supply circuit unit ex361 starts up cellular phone ex114 to an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex356 into a digital audio signal by the audio signal processing unit ex354 in the voice communication mode. This is spread spectrum processed by the modulation / demodulation unit ex 352, subjected to digital-to-analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex 351, and then transmitted through the antenna ex 350.
  • the cellular phone ex114 In the voice communication mode, the cellular phone ex114 amplifies received data received via the antenna ex350, performs frequency conversion processing and analog-to-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing in the modulation / demodulation unit ex352, and performs audio signal processing unit After converting into an analog voice signal by ex 354, this is output from the voice output unit ex 357.
  • main control unit ex360 performs spread spectrum processing on text data in modulation / demodulation unit ex352, performs digital / analog conversion processing and frequency conversion processing in transmission / reception unit ex351, and transmits it to base station ex110 via antenna ex350.
  • substantially the reverse processing is performed on the received data, and the result is output to display unit ex 358.
  • the video signal processing unit ex 355 compresses the video signal supplied from the camera unit ex365 according to the moving picture coding method described in each of the above embodiments.
  • the encoded that is, it functions as the image encoding device of the present invention
  • encoded video data is sent to the multiplexing / demultiplexing unit ex353.
  • the audio signal processing unit ex354 encodes an audio signal collected by the audio input unit ex356 while capturing a video, a still image and the like with the camera unit ex365, and sends the encoded audio data to the multiplexing / demultiplexing unit ex353 Do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex353 multiplexes the encoded video data supplied from the video signal processing unit ex355 and the encoded audio data supplied from the audio signal processing unit ex354 according to a predetermined method, and the result is obtained.
  • the multiplexed data is subjected to spread spectrum processing by the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex352, subjected to digital / analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • multiplexed data received via antenna ex350 is decoded
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex353 separates the multiplexed data into a bit stream of video data and a bit stream of audio data, and processes the video signal encoded through the synchronization bus ex370 into video signal processing.
  • the encoded audio data is supplied to the unit ex 355 and is supplied to the audio signal processing unit ex 354.
  • the video signal processing unit ex 355 decodes a video signal by decoding according to the moving picture decoding method corresponding to the moving picture coding method described in each of the above embodiments (that is, it functions as an image decoding apparatus according to the present invention) ), An image and a still image included in a moving image file linked to a home page, for example, are displayed from the display unit ex358 via the LCD control unit ex359.
  • the audio signal processing unit ex 354 decodes the audio signal, and the audio output unit ex 357 outputs the audio.
  • the terminal such as the mobile phone ex114 or the like is, like the television ex300, a transmitting terminal of only an encoder and a receiving terminal of only a decoder, in addition to a transmitting / receiving terminal having both an encoder and a decoder.
  • a transmitting terminal of only an encoder and a receiving terminal of only a decoder in addition to a transmitting / receiving terminal having both an encoder and a decoder.
  • reception and transmission of multiplexed data in which music data and the like are multiplexed in the video data in the digital broadcasting system ex200
  • data in which text data related to the video and the like are multiplexed besides audio data It may be video data itself instead of multiplexed data.
  • the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments and the moving picture coding method or apparatus conforming to different standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 are switched as appropriate. It is also possible to generate video data.
  • multiplexed data in which audio data and the like are multiplexed with video data is configured to include identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • the specific configuration of multiplexed data including video data generated by the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments will be described below.
  • the multiplexed data is a digital stream in the MPEG-2 transport stream format.
  • FIG. 22 shows the 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 subvideo of the movie
  • the audio stream (IG) indicates the subaudio mixing the main audio portion of the movie with the main audio
  • the presentation graphics stream indicates the subtitles of the movie.
  • the main video refers to a normal video displayed on the screen
  • the sub video refers to a video displayed on a small screen in the main video.
  • the interactive graphics stream also shows an interactive screen created by arranging GUI parts on the screen.
  • the video stream is encoded by the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments, or the moving picture coding method or apparatus complying with the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 etc. ing.
  • the audio stream is encoded by a method such as Dolby AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, or linear PCM.
  • Each stream included in multiplexed data is identified by PID. For example, 0x1011 for video streams used for movie images, 0x1100 to 0x111F for audio streams, 0x1200 to 0x121F for presentation graphics, 0x1400 to 0x141F for interactive graphics streams, movie 0x1B00 to 0x1B1F are assigned to the video stream used for the sub video, and 0x1A00 to 0x1A1F are assigned to the audio stream used for the sub audio to be mixed with the main audio.
  • FIG. 23 is a view schematically showing how multiplexed data is multiplexed.
  • a video stream ex235 composed of a plurality of video frames and an audio stream ex238 composed of a plurality of audio frames are converted into PES packet sequences ex236 and ex239, respectively, and converted into TS packets ex237 and ex240.
  • the data of presentation graphics stream ex241 and interactive graphics ex244 are converted to PES packet sequences ex242 and ex245, respectively, and further converted to TS packets ex243 and ex246.
  • the multiplexed data ex247 is configured by multiplexing these TS packets into one stream.
  • FIG. 24 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • the first row in FIG. 24 shows a video frame sequence of a video stream.
  • the second row shows a PES packet sequence.
  • I picture, B picture and P picture which are a plurality of Video Presentation Units in the video stream are divided for each picture and stored in the payload of the PES packet.
  • Each PES packet has a PES header, and in the PES header, PTS (Presentation Time-Stamp) which is a picture display time and DTS (Decoding Time-Stamp) which is a picture decoding time are stored.
  • PTS Presentation Time-Stamp
  • DTS Decoding Time-Stamp
  • FIG. 25 shows the format of a TS packet that is ultimately written to multiplexed data.
  • the TS packet is a 188-byte fixed-length packet composed of a 4-byte TS header having information such as PID identifying a stream and a 184-byte TS payload storing data, and the PES packet is divided and stored in the TS payload. Ru.
  • 4 bytes of TP_Extra_Header are attached to the TS packet, and a 192 byte source packet is configured and written to multiplexed data.
  • TP_Extra_Header describes information such as ATS (Arrival_Time_Stamp).
  • ATS indicates the transfer start time of the TS packet to the PID filter of the decoder.
  • the source packets are arranged in the multiplexed data as shown in the lower part of FIG. 25, and the number incremented from the beginning of the multiplexed data is called an SPN (source packet number).
  • TS packets included in multiplexed data there are PAT (Program Association Table), PMT (Program Map Table), PCR (Program Clock Reference), etc. in addition to each stream such as video, audio and subtitles.
  • the PAT indicates what is the PID of the PMT used in multiplexed data, and the PID of the PAT itself is registered at 0.
  • the PMT has PIDs of respective streams such as video, audio and subtitles included in multiplexed data and attribute information of streams corresponding to the PIDs, and also has various descriptors relating to multiplexed data.
  • the descriptor includes copy control information for instructing permission or non-permission of copying of multiplexed data.
  • the PCR corresponds to an ATS to which the PCR packet is transferred to the decoder in order to synchronize ATC (Arrival Time Clock), which is the ATS time axis, and STC (System Time Clock), which is the PTS ⁇ DTS time axis. It has STC time information.
  • ATC Arriv Time Clock
  • STC System Time Clock
  • FIG. 26 is a diagram for explaining in detail the data structure of the PMT.
  • a PMT header in which the length of data included in the PMT, etc. is described is placed.
  • a plurality of descriptors related to multiplexed data are arranged.
  • the copy control information etc. is described as a descriptor.
  • a plurality of stream information related to each stream included in the multiplexed data is disposed after the descriptor.
  • the stream information is composed of a stream descriptor in which a stream type, a stream PID, and stream attribute information (frame rate, aspect ratio, etc.) are described in order to identify a stream compression codec and the like.
  • the multiplexed data is recorded together with the multiplexed data information file.
  • the multiplexed data information file is management information of multiplexed data as shown in FIG. 27.
  • the multiplexed data information file has one-to-one correspondence with multiplexed data, and is composed of multiplexed data information, stream attribute information and an entry map.
  • the multiplexed data information is composed of a system rate, a reproduction start time, and a reproduction end time.
  • the system rate indicates the maximum transfer rate of multiplexed data to the PID filter of the system target decoder described later.
  • the interval of ATS included in multiplexed data is set to be equal to or less than the system rate.
  • the playback start time is the PTS of the leading video frame of multiplexed data
  • the playback end time is set to the PTS of the video frame at the end of multiplexed data plus the playback interval of one frame.
  • attribute information on each stream included in multiplexed data is registered for each PID. Attribute information has different information for each video stream, audio stream, presentation graphics stream, and interactive graphics stream.
  • the frame rate is determined by what compression codec the video stream is compressed, the resolution of the individual picture data making up the video stream, the aspect ratio, It has information such as how much it is.
  • the audio stream attribute information is such as what compression codec the audio stream is compressed, what number of channels is included in the audio stream, what language it corresponds to, what sampling frequency is, etc. With the information of These pieces of information are used, for example, to initialize the decoder before the player reproduces.
  • the stream type included in the PMT among the multiplexed data is used.
  • video stream attribute information included in the multiplexed data information is used.
  • the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments for the stream type or video stream attribute information included in PMT.
  • Providing a step or means for setting unique information indicating that the data is video data generated by the method or apparatus. With this configuration, it is possible to distinguish between video data generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments and video data conforming to another standard.
  • FIG. 29 shows steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment.
  • step exS100 the stream type included in the PMT or the video stream attribute information included in the multiplexed data information is acquired from the multiplexed data.
  • step exS101 it is determined whether the stream type or the video stream attribute information indicates that it is multiplexed data generated by the moving picture coding method or apparatus shown in the above embodiments. Do.
  • step exS102 each of the above implementations is performed. Decoding is performed by the moving picture decoding method shown in the form.
  • the conventional Decoding is performed by a moving image decoding method conforming to the standard.
  • Embodiment 4 The moving picture coding method and apparatus and the moving picture decoding method and apparatus described in each of the above embodiments are typically realized by an LSI which is an integrated circuit.
  • FIG. 30 shows a configuration of an LSI ex 500 formed into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and the elements are connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 starts up to an operable state by supplying power to each unit when the power is on.
  • the LSI ex500 controls the microphone ex117 or the camera ex113 by the AV I / O ex509 based on the control of the control unit ex501 including the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, and the drive frequency control unit ex512.
  • the input AV signal is temporarily stored in an external memory ex 511 such as an SDRAM.
  • the accumulated data is divided into plural times according to the processing amount and the processing speed, etc. and sent to the signal processing unit ex507, and the signal processing unit ex507 encodes and / or Signal encoding is performed.
  • the coding process of the video signal is the coding process described in each of the above embodiments.
  • the signal processing unit ex 507 further performs processing such as multiplexing of encoded audio data and encoded video data as needed, and outputs the multiplexed data from the stream I / O ex 506 to the outside.
  • the output multiplexed data is transmitted toward the base station ex 107 or written to the recording medium ex 215. Note that data may be temporarily stored in the buffer ex 508 so as to be synchronized when multiplexing.
  • the memory ex 511 has been described as an external configuration of the LSI ex 500, but may be included in the LSI ex 500.
  • the buffer ex 508 is not limited to one, and may have a plurality of buffers.
  • the LSI ex 500 may be integrated into one chip or a plurality of chips.
  • control unit ex501 includes the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like
  • the configuration of the control unit ex501 is not limited to this.
  • the signal processing unit ex507 may further include a CPU.
  • the processing speed can be further improved by providing the CPU also inside the signal processing unit ex507.
  • the CPU ex 502 may be configured to include the signal processing unit ex 507 or, for example, an audio signal processing unit which is a part of the signal processing unit ex 507.
  • the control unit ex501 includes the signal processing unit ex507 or the CPU ex502 including a part of the signal processing unit ex507.
  • LSI LSI
  • IC system LSI
  • super LSI ultra LSI
  • the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • a programmable field programmable gate array FPGA
  • a reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells in the LSI may be used.
  • FIG. 31 shows a configuration ex800 in the present embodiment.
  • the drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high. Then, it instructs a decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments to decode video data.
  • the video data is video data conforming to the conventional standard, as compared with the case where the video data is generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 conforming to the conventional standard to decode the video data.
  • drive frequency switching unit ex803 includes CPU ex502 and drive frequency control unit ex512 shown in FIG.
  • the decoding processing unit ex801 for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 conforming to the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG.
  • the CPU ex 502 identifies which standard the video data conforms to. Then, based on the signal from CPU ex502, drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency. Also, based on the signal from the CPU ex 502, the signal processing unit ex 507 decodes the video data.
  • identification information described in the third embodiment for identification of video data, for example, it is conceivable to use the identification information described in the third embodiment.
  • the identification information is not limited to the one described in the third embodiment, and may be any information that can identify which standard the video data conforms to. For example, it is possible to identify which standard the video data conforms to, based on an external signal identifying whether the video data is to be used for a television or to be used for a disc, etc. In this case, identification may be made based on such an external signal. Further, it is conceivable that the selection of the drive frequency in the CPU ex 502 is performed based on a look-up table in which the standard of video data as shown in FIG. 33 is associated with the drive frequency, for example. The look-up table is stored in the buffer ex508 or the internal memory of the LSI, and the CPU ex 502 can select the drive frequency by referring to the look-up table.
  • FIG. 32 shows the steps for implementing the method of the present embodiment.
  • the signal processing unit ex507 acquires identification information from multiplexed data.
  • the CPU ex502 determines, based on the identification information, whether the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments.
  • the CPU ex 502 sends a signal for setting the drive frequency high to the drive frequency control unit ex 512 in step exS 202.
  • the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency to a high drive frequency.
  • the CPU ex 502 drives a signal for setting the drive frequency low in step exS203. It sends to the frequency control unit ex512.
  • the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency lower than that in the case where the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments.
  • the power saving effect can be further enhanced by changing the voltage to be applied to the LSI ex 500 or the device including the LSI ex 500 in conjunction with the switching of the driving frequency. For example, when setting the driving frequency low, it is conceivable to set the voltage to be applied to the device including the LSI ex 500 or the LSI ex 500 lower than when setting the driving frequency high accordingly.
  • the method of setting the drive frequency may set the drive frequency high when the processing amount at the time of decoding is large, and may set the drive frequency low when the processing amount at the time of decoding is small. It is not limited to the method. For example, when the processing amount of decoding video data compliant with the MPEG4-AVC standard is larger than the processing amount of decoding video data generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments. It is conceivable that the setting of the driving frequency is reversed to the above.
  • the method of setting the drive frequency is not limited to the configuration in which the drive frequency is lowered.
  • the voltage applied to the LSI ex500 or a device including the LSI ex500 is set high. If it is indicated that the video data conforms to the conventional MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1, etc., it may be considered to set a low voltage to a device including the LSI ex500 or the LSI ex500.
  • the CPU ex502 is stopped.
  • the processing of the CPU ex 502 is temporarily stopped because there is room for processing.
  • the identification information indicates that the video data is generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments
  • the CPU ex 502 is temporarily driven if there is an allowance in processing. It is also conceivable to stop it. In this case, it is conceivable to set the stop time shorter than in the case where it is shown that the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1.
  • power saving can be achieved by switching the drive frequency in accordance with the standard to which the video data conforms. Further, in the case where a battery is used to drive the LSI ex500 or a device including the LSI ex500, it is possible to extend the life of the battery with power saving.
  • a plurality of video data conforming to different standards may be input to the devices and systems described above such as a television and a mobile phone.
  • the signal processing unit ex 507 of the LSI ex 500 needs to correspond to a plurality of standards.
  • the circuit scale of the LSI ex500 becomes large, and the cost increases.
  • a decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments and a decoding conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 etc.
  • the configuration is such that a part of the processing unit is shared.
  • An example of this configuration is shown in ex 900 of FIG. 34A.
  • the moving picture decoding method described in each of the above embodiments and the moving picture decoding method conforming to the MPEG4-AVC standard are processed in processing such as entropy coding, dequantization, deblocking filter, motion compensation, etc. Some content is common.
  • the common processing content is shared by the decoding processing unit ex902 corresponding to the MPEG4-AVC standard, and the dedicated decoding processing unit ex901 not using the other processing content unique to the present invention is not compatible with the MPEG4-AVC standard.
  • the configuration is conceivable.
  • a dedicated decoding processing unit ex 901 is used for motion compensation, and any of entropy coding, deblocking filter, and dequantization other than that is used.
  • the common processing content shares the decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments, and processing content specific to the MPEG4-AVC standard
  • the configuration may use a dedicated decoding processing unit.
  • a dedicated decoding processor ex1001 corresponding to processing specific to the present invention
  • a dedicated decoding processor ex1002 corresponding to processing specific to another conventional standard
  • a moving picture decoding method according to the present invention The configuration is such that a common decoding processing unit ex1003 corresponding to the processing content common to the moving image decoding method according to another conventional standard is used.
  • the dedicated decoding processing units ex1001 and ex1002 are not necessarily specialized to the processing content specific to the present invention or other conventional standards, and may be capable of executing other general-purpose processing.
  • the configuration of the present embodiment can be implemented by the LSI ex500.
  • the circuit scale of the LSI can be reduced and the cost can be reduced. It is possible to reduce.
  • the image encoding method and the image decoding method according to the present invention can be used, for example, for a television, a digital video recorder, a car navigation, a mobile phone, a digital camera, a digital video camera, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

　面間予測を連続して用いる場合の画質の劣化を抑制することができる画像符号化方法を提供する。画像符号化方法は、複数のピクチャを量子化して、複数のピクチャを符号化する画像符号化方法であって、複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップ（Ｓ１０１）と、第１ピクチャを第１量子化幅で量子化し、第２ピクチャを第２量子化幅で量子化する量子化ステップ（Ｓ１０２）とを含み、量子化幅決定ステップ（Ｓ１０１）では、第１量子化幅が第２量子化幅よりも小さくなるように、第１量子化幅および第２量子化幅を決定する。

Description

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
　本技術は、複数のピクチャを量子化して、複数のピクチャを符号化する画像符号化方法に関する。
　複数のピクチャを量子化して、複数のピクチャを符号化する技術として、特許文献１に記載の技術がある。
国際公開第２００５／１１７４４９号
　しかしながら、複数のピクチャを量子化して、複数のピクチャを符号化する際、画質が劣化する場合がある。
　そこで、本技術は、画質の劣化を抑制することができる画像符号化方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本技術の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャを量子化して、前記複数のピクチャを符号化する画像符号化方法であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で量子化する量子化ステップとを含み、前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本技術により、面間予測が連続して用いられる場合であっても、画質の劣化が抑制される。したがって、高画質の画像を高圧縮率で符号化する処理が可能になる。
図１は、従来技術に係る量子化幅の例を示す概念図である。 図２は、従来技術に係る画質の変化についての例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る画像符号化装置を示す構成図である。 図４は、実施の形態１に係る画像符号化処理を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１に係る画像符号化装置の具体例を示す構成図である。 図６は、実施の形態１に係る画像符号化処理の具体例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態１に係る画像復号装置を示す構成図である。 図８は、実施の形態１に係る画像復号処理を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態１に係る画像復号装置の具体例を示す構成図である。 図１０は、実施の形態１に係る画像復号処理の具体例を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態１に係る量子化幅の例を示す概念図である。 図１２Ａは、格納処理を説明するための図である。 図１２Ｂは、通常の格納処理を示す図である。 図１２Ｃは、ロングタームピクチャによる格納処理を示す図である。 図１２Ｄは、メモリ管理制御コマンドによる格納処理を示す図である。 図１３は、画質の変化についての第１例を示す図である。 図１４は、画質の変化についての第２例を示す図である。 図１５は、画質の変化についての第３例を示す図である。 図１６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１７は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図１８は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図１９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２０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２１Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図２１Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図２２は、多重化データの構成を示す図である。 図２３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２４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２５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２６は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図２７は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図２８は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図２９は、映像データを識別するステップを示す図である。 図３０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３１は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図３２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３３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３４Ａ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３４Ｂ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。
　（本技術の基礎となった知見）
　画像符号化処理では、一般に、空間方向または時間方向の冗長性が削減されることで、情報量が圧縮される。空間方向の冗長性の削減には、面内（イントラ）予測符号化処理が用いられる。時間方向の冗長性の削減には、面間（インター）予測符号化処理が用いられる。
　面間予測符号化処理では、符号化対象ピクチャに対し、表示順で前方または後方の符号化済みピクチャが、参照ピクチャとして用いられる。そして、その参照ピクチャと符号化対象ピクチャとの間の動き検出により、動きベクトルが導出される。次に、動きベクトルを用いる動き補償により、予測画像データが得られる。その後、符号化対象ピクチャの画像データから、予測画像データを減算することにより、時間方向の冗長性が取り除かれる。
　動き検出では、符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロックと、参照ピクチャ内のブロックとの差分値を算出し、最も差分値の小さい参照ピクチャ内のブロックが参照ブロックと決定される。そして、符号化対象ブロックと、参照ブロックとを用いて、動きベクトルが検出される。
　既に標準化されているＨ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、情報量の圧縮のため、Ｉピクチャ（イントラピクチャ）、Ｐピクチャ、Ｂピクチャという３種類のピクチャタイプが用いられる。Ｉピクチャでは、面間予測符号化処理が実行されない。すなわち、Ｉピクチャでは、面内予測符号化処理のみが実行される。
　ＰピクチャおよびＢピクチャの符号化には、面間予測符号化が用いられる。Ｐピクチャの符号化には、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャが参照される。Ｂピクチャの符号化には、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャが参照される。
　Ｈ．２６４では、冗長性が取り除かれたデータは、量子化によって、さらに圧縮される。画像は、このような複数の処理の組み合わせにより、高圧縮率で符号化される。なお、特許文献１には、予測と量子化とを組み合わせた符号化処理が記載されている。
　しかしながら、予測および量子化によって、元の情報が欠落する可能性がある。その結果として、画質が劣化する場合がある。以下、具体的に説明する。
　図１は、量子化幅の例を示す概念図である。図１に示された複数のピクチャは、表示順に並んでいる。これらのピクチャは、いわゆるＰピクチャであって、前のピクチャを参照して符号化される。
　各ピクチャに含まれるブロックのうち、面内予測を用いて符号化されるイントラブロックの量子化幅は、Ｑｉｎｔｒａである。面間予測を用いて符号化されるインターブロックの量子化幅は、Ｑｉｎｔｅｒである。イントラブロックの量子化幅（Ｑｉｎｔｒａ）、および、インターブロックの量子化幅（Ｑｉｎｔｅｒ）は、基本的に、それぞれ一定である。
　一般に、量子化によって、情報量が削減される。したがって、画質が劣化する可能性がある。そして、量子化幅が大きい程、画質の劣化が大きくなる可能性がある。通常、予測精度の高いイントラブロックの量子化幅（Ｑｉｎｔｒａ）は、予測精度の低いインターブロックの量子化幅（Ｑｉｎｔｅｒ）よりも小さい値に設定される。これにより、全体の画質の維持と圧縮率の向上との両方が実現される。
　しかし、図１に示されるように、Ｐピクチャは、参照ピクチャを用いて符号化される。そして、この参照ピクチャもＰピクチャである場合、参照ピクチャの画質が既に低下している可能性がある。画質の低い参照ピクチャを用いるＰピクチャの画質は、さらに、低下する。したがって、前のピクチャを参照するＰピクチャが連続する場合、画質の低下が連鎖する。そして、徐々に画質が低下していく。
　図２は、画質の変化についての例を示す図である。このようにＰピクチャが連続する場合、徐々に画質が低下していく。そして、Ｉピクチャが現れる度に、画質が向上する。これにより、その時点での画質の変化が目立つ。この現象は、パルシングとも呼ばれ、主観的な画質の劣化の原因となる。
　そこで、本技術は、面間予測を連続して用いる場合の画質の劣化を抑制することができる画像符号化方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本技術の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャを量子化して、前記複数のピクチャを符号化する画像符号化方法であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で量子化する量子化ステップとを含み、前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する。
　これにより、面間予測が連続して用いられる場合であっても、画質の劣化が抑制される。したがって、高画質の画像を高圧縮率で符号化する処理が可能になる。
　例えば、前記量子化幅決定ステップでは、面内予測を用いて符号化される複数のイントラピクチャの間隔よりも短い前記所定の間隔毎に定められる前記第１ピクチャについての前記第１量子化幅を決定してもよい。
　また、例えば、前記量子化ステップでは、前記第１ピクチャに含まれる複数のブロックのうち動き補償を用いて符号化されるブロックを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャに含まれる複数のブロックのうち動き補償を用いて符号化されるブロックを前記第２量子化幅で量子化してもよい。
　また、例えば、前記量子化ステップでは、前記第１ピクチャに含まれる前記複数のブロックおよび前記第２ピクチャに含まれる前記複数のブロックのうち面内予測を用いて符号化されるブロックを前記第１量子化幅以下の所定の量子化幅で符号化してもよい。
　また、例えば、前記画像符号化方法は、さらに、量子化された前記第１ピクチャ、および、量子化された前記第２ピクチャを逆量子化する逆量子化ステップと、逆量子化された前記第１ピクチャ、および、逆量子化された前記第２ピクチャを記憶部に格納する格納ステップと、格納された前記第１ピクチャ、および、格納された前記第２ピクチャの少なくとも一方を参照して、動き補償を実行する動き補償ステップとを含み、前記格納ステップでは、前記記憶部に前記第１ピクチャが前記第２ピクチャよりも長く保持されるように、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャを前記記憶部に格納してもよい。
　また、例えば、前記格納ステップでは、前記記憶部に前記第１ピクチャが前記第２ピクチャよりも長く保持されるロングタームピクチャとして、前記第１ピクチャを前記記憶部に格納してもよい。
　また、例えば、前記格納ステップでは、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャを前記記憶部に格納した後、前記記憶部を管理するためのメモリ管理制御コマンドを用いて、前記第１ピクチャを前記記憶部に維持したまま、前記第１ピクチャよりも後に前記記憶部に格納された前記第２ピクチャを前記記憶部から削除し、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャのいずれとも異なるピクチャを前記記憶部に格納してもよい。
　また、例えば、前記量子化幅決定ステップでは、前記複数のピクチャにおいて、前記所定の間隔と同じ間隔、または、前記所定の間隔よりも短い間隔毎に定められる第３ピクチャであって、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャのいずれとも異なる第３ピクチャについての第３量子化幅を、前記第１量子化幅よりも大きく前記第２量子化幅よりも小さくなるように決定し、前記量子化ステップでは、前記第３ピクチャを前記第３量子化幅で量子化してもよい。
　また、例えば、前記画像符号化方法は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を符号化する符号化ステップを含んでもよい。
　また、例えば、前記量子化幅決定ステップでは、第１量子化マトリクスを用いて前記第１量子化幅を決定し、前記第１量子化マトリクスを構成する複数の値の平均値よりも大きい平均値を有する複数の値で構成される第２量子化マトリクスを用いて前記第２量子化幅を決定してもよい。
　また、例えば、前記量子化幅決定ステップでは、第１量子化パラメータを用いて前記第１量子化幅を決定し、前記第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータを用いて前記第２量子化幅を決定してもよい。
　また、本技術の一態様に係る画像符号化方法は、量子化して符号化された複数のピクチャを復号する画像復号方法であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で逆量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で逆量子化する逆量子化ステップとを含み、前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する。
　例えば、前記画像復号方法は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を復号する復号ステップを含み、前記量子化幅決定ステップでは、前記復号ステップで得られた前記所定の間隔によって定められる前記第１ピクチャについての前記第１量子化幅を前記第２量子化幅よりも小さくなるように決定してもよい。
　また、本技術の一態様に係る画像符号化装置は、複数のピクチャを量子化して、前記複数のピクチャを符号化する画像符号化装置であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定部と、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で量子化する量子化部とを備え、前記量子化幅決定部は、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する。
　例えば、前記画像符号化装置は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を符号化する符号化部を備えてもよい。
　また、本技術の一態様に係る画像復号装置は、量子化して符号化された複数のピクチャを復号する画像復号装置であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定部と、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で逆量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で逆量子化する逆量子化部とを備え、前記量子化幅決定部は、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する。
　例えば、前記画像復号装置は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を復号する復号部を備え、前記量子化幅決定部は、前記復号部で得られた前記所定の間隔によって定められる前記第１ピクチャについての前記第１量子化幅を前記第２量子化幅よりも小さくなるように決定してもよい。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　以下、本技術の一態様に係る実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本技術の一具体例を示す。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および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本技術を限定する趣旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、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、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　図３は、実施の形態１に係る画像符号化装置を示す構成図である。図３に示された画像符号化装置１００は、複数のピクチャを量子化して、複数のピクチャをブロック毎に符号化する。また、画像符号化装置１００は、量子化幅決定部１０１および量子化部１０２を備える。
　量子化幅決定部１０１は、複数のピクチャのそれぞれの量子化幅を決定する。より具体的には、量子化幅決定部１０１は、量子化マトリクス（量子化スケーリングマトリクスとも呼ばれる）と量子化パラメータとを用いて、各ピクチャに含まれるブロックの周波数インデックス毎に量子化幅を決定する。
　量子化マトリクスは、周波数インデックス毎に量子化幅を決定するための値を有するマトリクスである。通常、低周波数には小さな値が設定され、高周波数には大きな値が設定される。これにより、周波数が低いほど量子化幅が小さくなり、周波数が高いほど量子化幅が大きくなる。したがって、低周波数における画質の劣化が抑制され、主観的な画質が維持される。
　なお、量子化マトリクスの代わりに量子化スケーリング値が用いられてもよい。量子化スケーリング値は、複数の周波数インデックスで共通の量子化幅を決定するための値である。これにより、低演算量でブロック毎の量子化幅が決定される。
　量子化パラメータは、量子化幅を調整するためのパラメータである。通常、符号量に応じて、量子化幅が調整される。実際の符号量が目標の符号量よりも大きくなっている場合、量子化パラメータに大きい値が設定される。この場合、量子化幅が大きくなる。逆に、実際の符号量が目標の符号量よりも小さくなっている場合、小さい値が設定される。この場合、量子化幅が小さくなる。これにより、実際の符号量が目標の符号量に近付く。
　量子化幅決定部１０１は、量子化マトリクスの各値と、量子化パラメータの値との掛け算を用いて、量子化幅を決定する。この時、最も小さな単位として、量子化幅決定部１０１は、ブロックに含まれる周波数インデックス毎に量子化幅を決定する。
　量子化部１０２は、量子化幅決定部１０１で決定された量子化幅で、複数のピクチャのそれぞれを量子化する。より具体的には、量子化部１０２は、各ピクチャに含まれるブロックの周波数インデックス毎に、周波数係数値を量子化する。これにより、複数のピクチャの情報が圧縮される。
　なお、上述の説明では、ピクチャに含まれる画素ブロックを周波数領域に変換し、周波数係数値を量子化することが前提とされている。しかし、量子化の対象は、周波数係数値ではなく、画素値であってもよい。すなわち、周波数変換を介さずに、ピクチャが量子化されてもよい。
　図４は、図３に示された画像符号化装置１００に係る画像符号化処理を示すフローチャートである。まず、量子化幅決定部１０１は、表示順で所定の間隔毎に量子化幅が小さくなるように、量子化幅を決定する（Ｓ１０１）。例えば、量子化幅決定部１０１は、表示順で所定の間隔毎に、キーピクチャを決定する。そして、量子化幅決定部１０１は、決定されたキーピクチャの量子化幅が他のピクチャの量子化幅よりも小さくなるように、量子化マトリクス、量子化スケーリング値または量子化パラメータを設定する。
　ピクチャの量子化幅の大小は、ピクチャに含まれるブロックの周波数インデックス毎に定められる量子化幅の大小によって特定される。ピクチャの量子化に用いられる複数の量子化幅が全体として大きい場合、ピクチャの量子化幅は大きいとみなされる。逆に、複数の量子化幅が全体として小さい場合、ピクチャの量子化幅は小さいとみなされる。この大小関係は、ピクチャの量子化に用いられる複数の量子化幅の平均によって判断されてもよいし、複数の量子化幅の合計によって判断されてもよい。
　例えば、量子化幅決定部１０１は、キーピクチャと他のピクチャとで異なる量子化マトリクスを用いる。ここで、キーピクチャで用いられる量子化マトリクスを構成する複数の値の平均値は、他のピクチャで用いられる量子化マトリクスを構成する複数の値の平均値よりも小さい。量子化幅決定部１０１は、このような量子化マトリクスを用いることにより、キーピクチャの量子化幅を小さくする。
　また、量子化幅決定部１０１は、キーピクチャの量子化パラメータを小さくしてもよい。これにより、キーピクチャの量子化幅が小さくなる。また、量子化幅決定部１０１は、キーピクチャの量子化幅が小さくなるように、通常の量子化マトリクスおよび量子化パラメータによって決定された量子化幅に所定の割合を乗じてもよい。あるいは、量子化幅決定部１０１は、キーピクチャの量子化幅が小さくなるように、通常の量子化マトリクス自体または量子化パラメータ自体に所定の割合を乗じてもよい。
　また、量子化幅決定部１０１は、面間予測を用いて符号化されるインターブロックに限定して、キーピクチャの量子化幅を小さくしてもよい。面内予測を用いて符号化されるイントラブロックでは、参照ピクチャが用いられない。そのため、画質の低下の連鎖が生じない。したがって、イントラブロックでは、量子化幅が変更されなくても、高い画質が維持される。
　また、量子化幅決定部１０１は、典型的には、キーピクチャおよび他のピクチャのいずれにおいても、イントラブロックの量子化幅がキーピクチャのインターブロックの量子化幅以下になるように、量子化幅を決定する。これにより、イントラブロックの高い画質が維持される。
　次に、量子化部１０２は、量子化幅決定部１０１で決定された量子化幅で、複数のピクチャのそれぞれを量子化する（Ｓ１０２）。これにより、所定の間隔毎に決定されるキーピクチャは小さい量子化幅で量子化され、その他のピクチャは大きい量子化幅で量子化される。
　なお、量子化幅決定部１０１が、キーピクチャを決定しているが、画像符号化装置１００は、別個の独立したキーピクチャ決定部を備えてもよい。そして、別個の独立したキーピクチャ決定部が、キーピクチャを決定してもよい。また、所定の間隔は、典型的には、一定の間隔である。しかし、量子化幅決定部１０１は、映像シーンの切り替えの検出等によって、所定の間隔を変更してもよい。
　また、所定の間隔は、面内予測のみを用いる複数のＩピクチャの間隔よりも短い間隔であることが好ましい。これにより、Ｉピクチャ毎に発生する画質の変動が抑制される。
　また、量子化幅決定部１０１は、２段階の量子化幅ではなく、３段階以上の量子化幅から量子化に用いられる量子化幅を決定してもよい。そして、量子化幅決定部１０１は、周期的にそれらの量子化幅を切り替えてもよい。例えば、量子化幅決定部１０１は、キーピクチャと同じ間隔毎のピクチャ、または、それよりも短い間隔毎のピクチャに、キーピクチャの量子化幅よりも大きく、その他のピクチャの量子化幅よりも小さい量子化幅を割り当ててもよい。これにより、主観的な画質が向上する。
　図５は、図３に示された画像符号化装置１００の具体例を示す構成図である。画像符号化装置１００は、制御部１０３、キーピクチャ決定部１０４、減算部１０５、周波数変換部１０６、量子化幅決定部１０１、量子化部１０２、符号化部１０７、逆量子化部１０８、逆周波数変換部１０９、加算部１１０、デブロッキングフィルタ部１１１、格納部１１２、記憶部１１３、面内予測部１１４、動き補償部１１５、動き検出部１１６およびスイッチ部１１７を備える。
　制御部１０３は、画像符号化装置１００の全体を制御する。例えば、制御部１０３は、符号量等に基づいて、量子化パラメータを決定する。キーピクチャ決定部１０４は、入力画像である複数のピクチャから、所定の間隔毎にキーピクチャを決定する。
　減算部１０５は、入力画像に含まれる符号化対象ブロックから予測画像ブロックを減算することにより、差分画像ブロックを生成する。周波数変換部１０６は、差分画像ブロックを周波数係数ブロックに変換する。量子化幅決定部１０１は、量子化幅を決定する。量子化部１０２は、量子化幅決定部１０１で決定された量子化幅で、周波数変換部１０６で得られた周波数係数ブロックを量子化する。符号化部１０７は、量子化された周波数係数ブロックを符号化する。
　逆量子化部１０８は、量子化された周波数係数ブロックを逆量子化する。逆周波数変換部１０９は、逆量子化された周波数係数ブロックを逆周波数変換することにより、元の差分画像ブロックを生成する。加算部１１０は、差分画像ブロックと予測画像ブロックとを加算して、元の符号化対象ブロックに近似する再構築画像ブロックを生成する。
　デブロッキングフィルタ部１１１は、再構築画像ブロックのブロック歪みを除去する。格納部１１２は、再構築画像ブロックを記憶部１１３に格納する。記憶部１１３は、参照ピクチャを保持するための記憶部である。
　面内予測部１１４は、面内予測により、予測画像ブロックを生成する。動き補償部１１５は、面間予測により、予測画像ブロックを生成する。動き検出部１１６は、符号化対象ブロックの動きベクトルを検出する。スイッチ部１１７は、制御部１０３の制御に応じて、面内予測と面間予測とを選択的に切り替える。
　図６は、図５に示された画像符号化装置１００に係る画像符号化処理の具体例を示すフローチャートである。まず、制御部１０３は、入力画像の符号化対象ブロックが、面内予測で符号化される面内予測ブロックであるか否かを判定する（Ｓ２０１）。そして、符号化対象ブロックが面内予測ブロックである場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、面内予測部１１４は、面内予測により、予測画像ブロックを生成する（Ｓ２０２）。
　一方、符号化対象ブロックが面内予測ブロックでない場合（Ｓ２０１でＮｏ）、すなわち、符号化対象ブロックが面間予測ブロックである場合、動き検出部１１６は、符号化対象ブロックの動きベクトルを検出する（Ｓ２０３）。そして、動き補償部１１５は、面間予測により、予測画像ブロックを生成する（Ｓ２０４）。この時、動き補償部１１５は、記憶部１１３に格納された少なくとも１つの参照ピクチャを参照して、動き補償を実行する。
　次に、減算部１０５は、符号化対象ブロックから予測画像ブロックを減算することにより、差分画像ブロックを生成する（Ｓ２０５）。そして、周波数変換部１０６は、差分画像ブロックを周波数領域に変換する（Ｓ２０６）。つまり、周波数変換部１０６は、複数の画素値で構成される差分画像ブロックから、周波数係数値で構成される周波数係数ブロックを生成する。
　次に、キーピクチャ決定部１０４は、複数のピクチャにおいて、所定の間隔毎にキーピクチャを決定する（Ｓ２０７）。そして、量子化幅決定部１０１は、上述の処理により、量子化幅を決定する（Ｓ２０８）。すなわち、キーピクチャの量子化幅が小さくなるように、キーピクチャの量子化幅およびその他のピクチャの量子化幅を決定する。
　そして、量子化部１０２は、量子化幅決定部１０１で決定された量子化幅で、周波数変換部１０６で得られた周波数係数ブロックを量子化する（Ｓ２０９）。これにより、量子化部１０２は、複数のピクチャを量子化する。
　次に、符号化部１０７は、量子化された周波数係数ブロックを符号化して、符号化ストリームを生成する（Ｓ２１０）。この時、符号化部１０７は、動きベクトル、量子化マトリクスおよび量子化パラメータ等を符号化してもよい。また、符号化部１０７は、符号化対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを符号化してもよい。
　また、符号化部１０７は、キーピクチャを決定するための所定の間隔を示す情報を符号化してもよい。この場合、符号化部１０７は、所定の間隔が変更された時にのみ、所定の間隔を示す情報を符号化してもよい。これにより、符号化効率が向上する。
　次に、逆量子化部１０８は、量子化された周波数係数ブロックを逆量子化する（Ｓ２１１）。この時、逆量子化部１０８は、量子化幅決定部１０１で決定された量子化幅で、周波数係数ブロックを逆量子化する。これにより、量子化前の周波数係数ブロックに近似する周波数係数ブロックが生成される。逆量子化部１０８は、順次、周波数係数ブロックを逆量子化することにより、複数のピクチャを逆量子化する。
　次に、逆周波数変換部１０９は、逆量子化された周波数係数ブロックを逆周波数変換する（Ｓ２１２）。つまり、逆周波数変換部１０９は、周波数係数値で構成される周波数係数ブロックから、画素値で構成される差分画像ブロックを生成する。
　次に、加算部１１０は、差分画像ブロックと予測画像ブロックとを加算する（Ｓ２１３）。これにより、加算部１１０は、再構築画像ブロックを生成する。そして、デブロッキングフィルタ部１１１は、再構築画像ブロックからブロック歪みを除去する（Ｓ２１４）。
　次に、格納部１１２は、デブロッキングフィルタ部１１１で処理された再構築画像ブロックを記憶部１１３に格納する（Ｓ２１５）。格納部１１２は、順次、再構築画像ブロックを格納することで、複数のピクチャを複数の参照ピクチャとして記憶部１１３に格納する。
　ここで、格納部１１２は、記憶部１１３にキーピクチャが他のピクチャよりも長く保持されるように、複数のピクチャを記憶部１１３に格納してもよい。例えば、格納部１１２は、ショートタームピクチャ（Ｓｈｏｒｔ　Ｔｅｒｍ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）よりも長く保持されるロングタームピクチャ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）として、キーピクチャを記憶部１１３に格納してもよい。
　なお、格納部１１２は、ロングタームピクチャとしてキーピクチャを格納するために、ＲＰＬ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｌｉｓｔ）コマンドを用いてもよい。
　また、格納部１１２は、メモリ管理制御コマンド（ＭＭＣＯ：Ｍｅｍｏｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を用いて、キーピクチャが他のピクチャよりも長く保持されるように、複数のピクチャを記憶部１１３に格納してもよい。このメモリ管理制御コマンドについては、後述する。
　キーピクチャが他のピクチャよりも長く保持されることで、キーピクチャが他のピクチャよりも参照ピクチャとして動き補償に用いられる可能性および頻度が高くなる。キーピクチャは、小さい量子化幅で量子化されているため、高画質である。そのため、このキーピクチャを参照して符号化されるピクチャについても高い画質が維持される。したがって、全体的な画質がさらに向上する。
　以上のように、本実施の形態に係る画像符号化装置は、所定の間隔毎に量子化幅が小さくなるように、量子化幅を決定する。これにより、高画質の画像を高圧縮率で符号化する処理が可能になる。
　本実施の形態に係る画像復号装置は、本実施の形態に係る画像符号化装置の構成要素に対応する同様の構成要素を備える。そして、本実施の形態に係る画像復号装置は、本実施の形態に係る画像符号化装置が実行する処理に対応する同様の処理を実行する。これにより、本実施の形態に係る画像復号装置は、面間予測を連続して用いる場合の画質の劣化を抑制することができる。
　図７は、実施の形態１に係る画像復号装置を示す構成図である。図７に示された画像復号装置４００は、複数のピクチャを逆量子化して、複数のピクチャをブロック毎に復号する。また、画像復号装置４００は、量子化幅決定部４０１および逆量子化部４０２を備える。
　量子化幅決定部４０１は、複数のピクチャのそれぞれの量子化幅を決定する。より具体的には、量子化幅決定部４０１は、量子化マトリクスと量子化パラメータとを用いて、各ピクチャに含まれるブロックの周波数インデックス毎に量子化幅を決定する。この量子化幅決定部４０１は、符号化側の量子化幅決定部１０１と同様の構成要素であって、同様の処理を実行する。
　逆量子化部４０２は、量子化幅決定部４０１で決定された量子化幅で、複数のピクチャのそれぞれを逆量子化する。より具体的には、逆量子化部４０２は、各ピクチャに含まれるブロックの周波数インデックス毎に、周波数係数値を逆量子化する。
　図８は、図７に示された画像復号装置４００に係る画像復号処理を示すフローチャートである。まず、量子化幅決定部４０１は、表示順で所定の間隔毎に量子化幅が小さくなるように、量子化幅を決定する（Ｓ４０１）。ここで、量子化幅決定部４０１は、符号化側と同様の手順で、量子化幅を決定してもよい。あるいは、量子化幅決定部４０１は、符号化側で生成された符号化ストリームに含まれる量子化情報に基づいて、量子化幅を決定してもよい。
　例えば、画像符号化装置１００が量子化パラメータを含む符号化ストリームを出力する場合がある。この場合、量子化幅決定部４０１は、符号化側で決定された量子化パラメータを用いて、量子化幅が符号化側と同じになるように、量子化幅を決定する。これにより、量子化幅決定部４０１は、表示順で所定の間隔毎に量子化幅が小さくなるように、量子化幅を決定する。
　また、量子化マトリクスが符号化ストリームに含まれる場合もある。この場合も、量子化幅決定部４０１は、符号化側で用いられる量子化マトリクスを用いて、量子化幅が符号化側と同じになるように、量子化幅を決定する。
　また、キーピクチャの間隔の情報が符号化ストリームに含まれる場合もある。量子化幅決定部４０１は、符号化ストリームから、キーピクチャの間隔の情報を取得して、キーピクチャを決定してもよい。そして、量子化幅決定部４０１は、決定されたキーピクチャの量子化幅が小さくなるように、量子化パラメータおよび量子化マトリクスで決定された量子化幅を調整してもよい。
　次に、逆量子化部４０２は、量子化幅決定部４０１で決定された量子化幅で、複数のピクチャのそれぞれを逆量子化する（Ｓ４０２）。これにより、所定の間隔毎に決定されるキーピクチャは小さい量子化幅で逆量子化され、その他のピクチャは大きい量子化幅で逆量子化される。
　図９は、図７に示された画像復号装置４００の具体例を示す構成図である。画像復号装置４００は、制御部４０３、復号部４０５、キーピクチャ決定部４０４、量子化幅決定部４０１、逆量子化部４０２、逆周波数変換部４０６、加算部４０７、デブロッキングフィルタ部４０８、格納部４０９、記憶部４１０、面内予測部４１１、動き補償部４１２およびスイッチ部４１３を備える。
　制御部４０３は、画像復号装置４００の全体を制御する。復号部４０５は、符号化ストリームから周波数係数ブロックを復号する。キーピクチャ決定部４０４は、所定の間隔毎にキーピクチャを決定する。
　量子化幅決定部４０１は、量子化幅を決定する。逆量子化部４０２は、量子化された周波数係数ブロックを、量子化幅決定部４０１で決定された量子化幅で、逆量子化する。逆周波数変換部４０６は、逆量子化された周波数係数ブロックを逆周波数変換することにより、差分画像ブロックを生成する。加算部４０７は、差分画像ブロックと予測画像ブロックとを加算して、復号対象ブロックを復元する。
　デブロッキングフィルタ部４０８は、復号対象ブロックのブロック歪みを除去する。格納部４０９は、復号対象ブロックを記憶部４１０に格納する。記憶部４１０は、参照ピクチャを保持するための記憶部である。
　面内予測部４１１は、面内予測により、予測画像ブロックを生成する。動き補償部４１２は、面間予測により、予測画像ブロックを生成する。スイッチ部４１３は、制御部４０３の制御に応じて、面内予測と面間予測とを選択的に切り替える。
　図１０は、図９に示された画像復号装置４００に係る画像復号処理の具体例を示すフローチャートである。まず、復号部４０５は、符号化ストリームから復号対象ブロックについての周波数係数ブロックを復号する（Ｓ５０１）。この時、復号部４０５は、動きベクトル、量子化マトリクスおよび量子化パラメータ等を復号してもよい。また、復号部４０５は、復号対象ピクチャがキーピクチャであるか否かを復号してもよい。また、復号部４０５は、キーピクチャを決定するための所定の間隔を示す情報を復号してもよい。
　符号化ストリームには、所定の間隔が変更された時にのみ、所定の間隔を示す情報が含まれていてもよい。この場合、復号部４０５は、所定の間隔が変更された時にのみ、所定の間隔を示す情報を復号する。
　次に、キーピクチャ決定部４０４は、所定の間隔毎にキーピクチャを決定する（Ｓ５０２）。そして、量子化幅決定部４０１は、上述の処理により、量子化幅を決定する（Ｓ５０３）。すなわち、キーピクチャの量子化幅が小さくなるように、キーピクチャの量子化幅およびその他のピクチャの量子化幅を決定する。
　そして、逆量子化部４０２は、量子化幅決定部４０１で決定された量子化幅で、復号部４０５で得られた周波数係数ブロックを逆量子化する（Ｓ５０４）。逆量子化部４０２は、順次、周波数係数ブロックを逆量子化することで、複数のピクチャを逆量子化する。
　次に、逆周波数変換部４０６は、逆量子化された周波数係数ブロックを逆周波数変換する（Ｓ５０５）。つまり、逆周波数変換部４０６は、周波数係数値で構成される周波数係数ブロックから、画素値で構成される差分画像ブロックを生成する。
　次に、制御部４０３は、復号対象ブロックが、面内予測で復号される面内予測ブロックであるか否かを判定する（Ｓ５０６）。そして、復号対象ブロックが面内予測ブロックである場合（Ｓ５０６でＹｅｓ）、面内予測部４１１は、面内予測により、予測画像ブロックを生成する（Ｓ５０７）。
　一方、符号化対象ブロックが面内予測ブロックでない場合（Ｓ５０６でＮｏ）、すなわち、復号対象ブロックが面間予測ブロックである場合、動き補償部４１２は、面間予測により、予測画像ブロックを生成する（Ｓ５０８）。この時、動き補償部４１２は、記憶部４１０に格納された少なくとも１つの参照ピクチャを参照して、動き補償を実行する。
　次に、加算部４０７は、差分画像ブロックと予測画像ブロックとを加算する（Ｓ５０９）。これにより、加算部４０７は、復号対象ブロックを復元する。そして、デブロッキングフィルタ部４０８は、復号対象ブロックからブロック歪みを除去する（Ｓ５１０）。
　次に、格納部４０９は、デブロッキングフィルタ部４０８で処理された復号対象ブロックを記憶部４１０に格納する（Ｓ５１１）。格納部４０９は、順次、復号対象ブロックを格納することで、複数のピクチャを複数の参照ピクチャとして記憶部４１０に格納する。
　この時、格納部４０９は、符号化側の格納部１１２による動作と同様の動作により、複数のピクチャを記憶部４１０に格納してもよい。具体的には、格納部４０９は、キーピクチャが記憶部４１０に長く保持されるように、複数のピクチャを記憶部４１０に格納してもよい。そして、復号側での格納処理は、符号化側で指定されるコマンドによって、実行されてもよい。
　このようなコマンドは、典型的には、符号化ストリームに含まれる。すなわち、このようなコマンドは、符号化側の符号化部１０７によって符号化され、復号側の復号部４０５によって復号される。そして、符号化側の格納部１１２および復号側の格納部４０９は、同じコマンドを実行して、複数のピクチャを管理する。
　図１１は、実施の形態１に係る量子化幅の例を示す概念図である。図１１に示された複数のピクチャは、表示順に並んでいる。これらのピクチャは、いわゆるＰピクチャであって、前のピクチャを参照して符号化される。各ピクチャに含まれるブロックのうち、面内予測を用いて符号化されるイントラブロックの量子化幅は、ＱＡである。面間予測を用いて符号化されるインターブロックの量子化幅は、ＱＢ、ＱＣおよびＱＤのいずれかである。
　ここで、ＱＡ、ＱＢ、ＱＣおよびＱＤは、一定の値でなくてもよい。すなわち、ＱＡ、ＱＢ、ＱＣおよびＱＤは、各ピクチャで異なる値であってもよい。ただし、ＱＡ、ＱＢ、ＱＣおよびＱＤは、ＱＡ≦ＱＢ＜ＱＣ＜ＱＤの条件を満たす。
　また、図１１では、４ピクチャ毎にキーピクチャが設定される。そして、キーピクチャはロングタームピクチャとして設定される。このロングタームピクチャのインターブロックの量子化幅は、ＱＢであって、ショートタームピクチャのインターブロックの量子化幅よりも小さい値である。結果として、キーピクチャの画質が向上し、また、他のピクチャから参照される頻度が多くなる。
　また、図１１は、カレントピクチャ（処理対象ピクチャ）が、既に格納されたロングタームピクチャ、または、直前に格納されたショートタームピクチャを参照できることを示している。カレントピクチャは、画質の高いロングタームピクチャを参照してもよいし、時間的に近いショートタームピクチャを参照してもよい。画像符号化装置１００は、符号化効率に応じて、それらのいずれかを選択してもよい。
　また、図１１は、偶数番目のピクチャにおけるインターブロックの量子化幅が、他のピクチャにおけるインターブロックの量子化幅よりも大きな値に設定されていることを示している。これにより、画質が交互に変化する。したがって、低い画質が連続することが低減され、主観的な画質が向上する。
　図１２Ａは、格納処理を説明するための図である。図１２Ａに示された複数のピクチャは、表示順に並んでいる。ここでの符号化順は、表示順と同じである。また、ピクチャＰ０およびピクチャＰ４は、キーピクチャである。そして、ピクチャＰ２は、カレントピクチャである。図１２Ｂ、図１２Ｃおよび図１２Ｄは、このような場合において、画像符号化装置１００の格納部１１２が、記憶部１１３にピクチャＰ２を格納する時の動作を示す。なお、ここでは、記憶部１１３が２個のピクチャを保持することができる場合の例が示されている。
　図１２Ｂは、通常の格納処理を示す図である。ピクチャＰ２の符号化前において、記憶部１１３には、ピクチャＰ０およびピクチャＰ１が格納されている。そして、格納部１１２は、ピクチャＰ２の符号化時に、ピクチャＰ２を記憶部１１３に格納する。この時、通常、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ　Ｏｕｔ）に基づいて、符号化順で前のピクチャＰ０が削除される。そして、ピクチャＰ２の符号化後、記憶部１１３には、ピクチャＰ１およびピクチャＰ２が保持される。
　図１２Ｃは、ロングタームピクチャによる格納処理を示す図である。図１２Ｂと同様に、ピクチャＰ２の符号化前において、記憶部１１３には、ピクチャＰ０およびピクチャＰ１が格納されている。図１２Ｃの例では、ピクチャＰ０がロングタームピクチャとして設定されている。そして、格納部１１２は、ピクチャＰ２の符号化時に、ピクチャＰ２を記憶部１１３に格納する。
　この時、ロングタームピクチャとして設定されているピクチャＰ０は、記憶部１１３に維持され、ピクチャＰ１が削除される。そして、ピクチャＰ２の符号化後、記憶部１１３には、ピクチャＰ０およびピクチャＰ２が保持される。なお、ロングタームピクチャとして設定されているピクチャＰ０は、特別の削除コマンド等によって削除されるまで、記憶部１１３に維持される。
　図１２Ｄは、メモリ管理制御コマンドによる格納処理を示す図である。図１２Ｂと同様に、ピクチャＰ２の符号化前において、記憶部１１３には、ピクチャＰ０およびピクチャＰ１が格納されている。図１２Ｄの例では、ピクチャＰ０がロングタームピクチャとして設定されていない。そして、格納部１１２は、ピクチャＰ２の符号化時に、ピクチャＰ２を記憶部１１３に格納する。
　この時、格納部１１２は、ピクチャＰ１を削除することを指示するメモリ管理制御コマンドに従って、ピクチャＰ１を記憶部１１３から削除して、ピクチャＰ２を記憶部１１３に格納する。これにより、ピクチャＰ２の符号化後、記憶部１１３には、ピクチャＰ０およびピクチャＰ２が保持される。
　例えば、メモリ管理制御コマンドは、ピクチャＰ２のヘッダにおいて指定される。ピクチャＰ０を記憶部１１３に維持するためには、後に続くピクチャのそれぞれにおいて、メモリ管理制御コマンドの指定が必要になる。したがって、ロングタームピクチャの場合と比較して、管理が煩雑になる。しかし、ロングタームピクチャを用いることができない装置等であっても、メモリ管理制御コマンドによって同様の動作が可能である。
　なお、画像復号装置４００の格納部４０９は、画像符号化装置１００の格納部１１２と同様の処理を実行する。しかし、画像復号装置４００の格納部４０９、および、画像符号化装置１００の格納部１１２は、互いに異なる方法で、複数のピクチャを格納してもよい。例えば、画像復号装置４００の格納部４０９は、メモリ管理制御コマンドを利用し、一方、画像符号化装置１００の格納部１１２は、ロングタームピクチャを利用してもよい。
　図１３は、画質の変化についての第１例を示す図である。図１３の例では、４ピクチャ毎にキーピクチャが設定される。そして、キーピクチャの量子化幅には、他のピクチャの量子化幅よりも小さい値が設定される。
　この場合、画質はキーピクチャ毎に向上する。したがって、画質の変動周期が短くなる。これにより、長期間、低画質が連続する場合と比較して、主観的な画質が向上する。
　なお、図１３の例では、符号化効率を維持するため、キーピクチャとは異なるピクチャの量子化幅には、通常よりも大きな値が設定されている。そのため、キーピクチャとは異なるピクチャにおいて、画質が大きく低下する。しかし、符号化効率よりも画質が優先される場合、画像符号化装置１００は、キーピクチャとは異なるピクチャの量子化幅に、大きな値を設定せずに、通常の値を維持してもよい。これにより、一時的な画質の低下が抑制される。
　図１４は、画質の変化についての第２例を示す図である。図１４の例では、図１３と同様に、４ピクチャ毎にキーピクチャが設定される。そして、キーピクチャの量子化幅には、他のピクチャの量子化幅よりも小さい値が設定される。さらに、図１４の例では、キーピクチャがロングタームピクチャとして設定される。これにより、キーピクチャが参照される頻度が高くなる。
　この場合、図１３の例と同様に、画質はキーピクチャ毎に向上する。また、画質の高いキーピクチャを参照することにより、他のピクチャにおいても、画質の低下が抑制される。したがって、全体的な画質が向上する。
　図１５は、画質の変化についての第３例を示す図である。図１５の例では、図１４と同様に、４ピクチャ毎にキーピクチャが設定される。そして、キーピクチャの量子化幅には、他のピクチャの量子化幅よりも小さい値が設定される。また、キーピクチャは、ロングタームピクチャとして設定される。これにより、キーピクチャが参照される頻度が高くなる。さらに、図１５の例では、複数のキーピクチャの間に量子化幅が、中レベルのピクチャが設定される。
　この場合、図１４の例と同様に、画質はキーピクチャ毎に向上する。また、画質の高いキーピクチャを参照することにより、他のピクチャにおいても、画質の低下が抑制される。そして、図１５の例では、画質の変動周期がさらに短くなる。したがって、主観的な画質がさらに向上する。
　以上のように、本実施の形態に係る画像符号化装置１００および画像復号装置４００は、所定の間隔毎に量子化幅が小さくなるように、量子化幅を決定する。したがって、画像符号化装置１００および画像復号装置４００は、面間予測を連続して用いる場合の画質の劣化を抑制することができる。これにより、高画質の画像を高圧縮率で符号化する処理が可能になる。
　なお、上述の説明では、１個の参照ピクチャを用いるＰピクチャが連続する場合が示されている。しかし、２個の参照ピクチャを用いるＢピクチャが連続する場合もある。あるいは、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャが混在する場合もある。このような場合にも、所定の間隔毎に量子化幅が小さく設定されることで、主観的な画質が向上する。
　以上、本技術に係る画像符号化装置および画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本技術は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本技術に含まれる。
　例えば、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
　また、画像復号装置および画像符号化装置は、それらに含まれる任意の構成要素を組み合わせて実現される画像符号化復号装置として実現されてもよい。例えば、画像符号化復号装置が、画像復号装置を画像復号部として備え、さらに、画像符号化装置を画像符号化部として備えてもよい。
　また、本技術は、画像符号化装置および画像復号装置として実現できるだけでなく、画像符号化装置および画像復号装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現できる。例えば、それらのステップは、コンピュータによって実行される。そして、本技術は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本技術は、そのプログラムを記録したＣＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
　また、実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、実施の形態の画像符号化装置または画像復号装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
　すなわち、このプログラムは、複数のピクチャを量子化して、前記複数のピクチャを符号化する画像符号化方法であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で量子化する量子化ステップとを含み、前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する画像符号化方法をコンピュータに実行させる。
　あるいは、このプログラムは、量子化して符号化された複数のピクチャを復号する画像復号方法であって、前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で逆量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で逆量子化する逆量子化ステップとを含み、前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する画像復号方法をコンピュータに実行させる。
　また、画像符号化装置および画像復号装置に含まれる複数の構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。例えば、記憶部以外の構成要素が１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラ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。プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および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、画像符号化装置および画像復号装置に含まれる構成要素の集積回路化を行ってもよい。
　（実施の形態２）
　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１６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１６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１７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１８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１９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２０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１８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２１Ａ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２１Ｂ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。
　（実施の形態３）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
　ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
　この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ－２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
　図２２は、多重化データの構成を示す図である。図２２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２３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２４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２４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２４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２５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２５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２６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２７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２７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２８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２９に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
　このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
　（実施の形態４）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３０に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
　例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ　Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。
　なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
　また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。
　なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
　（実施の形態５）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
　この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３１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３０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３０の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態３で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態３で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３３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３２は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
　さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
　また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
　さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
　このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
　（実施の形態６）
　テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
　この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３４Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に対応しない、本発明特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明は、動き補償に特徴を有していることから、例えば、動き補償については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー符号化、デブロッキング・フィルタ、逆量子化のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
　また、処理を一部共有化する他の例を図３４Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
　このように、本発明の動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
　本発明に係る画像符号化方法および画像復号方法は、例えば、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。
　　１００　画像符号化装置
　　１０１、４０１　量子化幅決定部
　　１０２　量子化部
　　１０３、４０３　制御部
　　１０４、４０４　キーピクチャ決定部
　　１０５　減算部
　　１０６　周波数変換部
　　１０７　符号化部
　　１０８、４０２　逆量子化部
　　１０９、４０６　逆周波数変換部
　　１１０、４０７　加算部
　　１１１、４０８　デブロッキングフィルタ部
　　１１２、４０９　格納部
　　１１３、４１０　記憶部
　　１１４、４１１　面内予測部
　　１１５、４１２　動き補償部
　　１１６　動き検出部
　　１１７、４１３　スイッチ部
　　４００　画像復号装置
　　４０５　復号部
 

Claims (17)

  1. 　複数のピクチャを量子化して、前記複数のピクチャを符号化する画像符号化方法であって、
    　前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、
    　前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で量子化する量子化ステップとを含み、
    　前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する
    　画像符号化方法。
  2. 　前記量子化幅決定ステップでは、面内予測を用いて符号化される複数のイントラピクチャの間隔よりも短い前記所定の間隔毎に定められる前記第１ピクチャについての前記第１量子化幅を決定する
    　請求項１に記載の画像符号化方法。
  3. 　前記量子化ステップでは、前記第１ピクチャに含まれる複数のブロックのうち動き補償を用いて符号化されるブロックを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャに含まれる複数のブロックのうち動き補償を用いて符号化されるブロックを前記第２量子化幅で量子化する
    　請求項１または２に記載の画像符号化方法。
  4. 　前記量子化ステップでは、前記第１ピクチャに含まれる前記複数のブロックおよび前記第２ピクチャに含まれる前記複数のブロックのうち面内予測を用いて符号化されるブロックを前記第１量子化幅以下の所定の量子化幅で符号化する
    　請求項３に記載の画像符号化方法。
  5. 　前記画像符号化方法は、さらに、
    　量子化された前記第１ピクチャ、および、量子化された前記第２ピクチャを逆量子化する逆量子化ステップと、
    　逆量子化された前記第１ピクチャ、および、逆量子化された前記第２ピクチャを記憶部に格納する格納ステップと、
    　格納された前記第１ピクチャ、および、格納された前記第２ピクチャの少なくとも一方を参照して、動き補償を実行する動き補償ステップとを含み、
    　前記格納ステップでは、前記記憶部に前記第１ピクチャが前記第２ピクチャよりも長く保持されるように、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャを前記記憶部に格納する
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
  6. 　前記格納ステップでは、前記記憶部に前記第１ピクチャが前記第２ピクチャよりも長く保持されるロングタームピクチャとして、前記第１ピクチャを前記記憶部に格納する
    　請求項５に記載の画像符号化方法。
  7. 　前記格納ステップでは、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャを前記記憶部に格納した後、前記記憶部を管理するためのメモリ管理制御コマンドを用いて、前記第１ピクチャを前記記憶部に維持したまま、前記第１ピクチャよりも後に前記記憶部に格納された前記第２ピクチャを前記記憶部から削除し、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャのいずれとも異なるピクチャを前記記憶部に格納する
    　請求項５に記載の画像符号化方法。
  8. 　前記量子化幅決定ステップでは、前記複数のピクチャにおいて、前記所定の間隔と同じ間隔、または、前記所定の間隔よりも短い間隔毎に定められる第３ピクチャであって、前記第１ピクチャおよび前記第２ピクチャのいずれとも異なる第３ピクチャについての第３量子化幅を、前記第１量子化幅よりも大きく前記第２量子化幅よりも小さくなるように決定し、
    　前記量子化ステップでは、前記第３ピクチャを前記第３量子化幅で量子化する
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
  9. 　前記画像符号化方法は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を符号化する符号化ステップを含む
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
  10. 　前記量子化幅決定ステップでは、第１量子化マトリクスを用いて前記第１量子化幅を決定し、前記第１量子化マトリクスを構成する複数の値の平均値よりも大きい平均値を有する複数の値で構成される第２量子化マトリクスを用いて前記第２量子化幅を決定する
    　請求項１～９に記載の画像符号化方法。
  11. 　前記量子化幅決定ステップでは、第１量子化パラメータを用いて前記第１量子化幅を決定し、前記第１量子化パラメータよりも大きい第２量子化パラメータを用いて前記第２量子化幅を決定する
    　請求項１～１０に記載の画像符号化方法。
  12. 　量子化して符号化された複数のピクチャを復号する画像復号方法であって、
    　前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定ステップと、
    　前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で逆量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で逆量子化する逆量子化ステップとを含み、
    　前記量子化幅決定ステップでは、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する
    　画像復号方法。
  13. 　前記画像復号方法は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を復号する復号ステップを含み、
    　前記量子化幅決定ステップでは、前記復号ステップで得られた前記所定の間隔によって定められる前記第１ピクチャについての前記第１量子化幅を前記第２量子化幅よりも小さくなるように決定する
    　請求項１２に記載の画像復号方法。
  14. 　複数のピクチャを量子化して、前記複数のピクチャを符号化する画像符号化装置であって、
    　前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定部と、
    　前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で量子化する量子化部とを備え、
    　前記量子化幅決定部は、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する
    　画像符号化装置。
  15. 　前記画像符号化装置は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を符号化する符号化部を備える
    　請求項１４に記載の画像符号化装置。
  16. 　量子化して符号化された複数のピクチャを復号する画像復号装置であって、
    　前記複数のピクチャにおいて表示順で所定の間隔毎に定められる第１ピクチャについての第１量子化幅、および、前記第１ピクチャとは異なる第２ピクチャについての第２量子化幅を決定する量子化幅決定部と、
    　前記第１ピクチャを前記第１量子化幅で逆量子化し、前記第２ピクチャを前記第２量子化幅で逆量子化する逆量子化部とを備え、
    　前記量子化幅決定部は、前記第１量子化幅が前記第２量子化幅よりも小さくなるように、前記第１量子化幅および前記第２量子化幅を決定する
    　画像復号装置。
  17. 　前記画像復号装置は、さらに、前記所定の間隔を示す情報を復号する復号部を備え、
    　前記量子化幅決定部は、前記復号部で得られた前記所定の間隔によって定められる前記第１ピクチャについての前記第１量子化幅を前記第２量子化幅よりも小さくなるように決定する
    　請求項１６に記載の画像復号装置。
     
PCT/JP2012/001440 2011-03-04 2012-03-02 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 WO2012120855A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161449154P 2011-03-04 2011-03-04
US61/449,154 2011-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012120855A1 true WO2012120855A1 (ja) 2012-09-13

Family

ID=46797827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/001440 WO2012120855A1 (ja) 2011-03-04 2012-03-02 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

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012120855A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08280031A (ja) * 1996-01-26 1996-10-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動画像符号化装置およびその復号化装置
JPH1141610A (ja) * 1997-07-24 1999-02-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 可変速度符号化制御方法及び装置
JP2003009156A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動画像符号化装置、動画像符号化方法、記録媒体、および動画像復号方法
WO2005064947A1 (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nec Corporation 動画像符号化方法及び装置
JP2008078978A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Victor Co Of Japan Ltd 動画像符号化装置
JP2010161582A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Sony Corp 符号化装置、目標符号量調整方法及び記録媒体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08280031A (ja) * 1996-01-26 1996-10-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動画像符号化装置およびその復号化装置
JPH1141610A (ja) * 1997-07-24 1999-02-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 可変速度符号化制御方法及び装置
JP2003009156A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動画像符号化装置、動画像符号化方法、記録媒体、および動画像復号方法
WO2005064947A1 (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nec Corporation 動画像符号化方法及び装置
JP2008078978A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Victor Co Of Japan Ltd 動画像符号化装置
JP2010161582A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Sony Corp 符号化装置、目標符号量調整方法及び記録媒体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6238215B2 (ja) 復号方法および復号装置
JP6531924B2 (ja) 動画像復号方法及び動画像復号装置
CA2876567C (en) Image coding and decoding of slice boundaries wherein loop filtering of top and left slice boundaries is controlled by a boundary control flag
JP6384690B2 (ja) 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号方法及び画像復号装置
JP6008334B2 (ja) 復号装置及び復号方法
JP6327435B2 (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
CA2836063A1 (en) Image encoding and decoding method and device for generating predictor sets in high-efficiency video coding
CA2850066A1 (en) An image coding and decoding method using prediction information candidates for prediction unit sub-blocks
JP6210368B2 (ja) 画像復号方法および画像復号装置
WO2016103542A1 (ja) 符号化方法、復号方法、符号化装置および復号装置
JP6273580B2 (ja) 符号化復号装置
JP2013187905A (ja) 映像を符号化および復号する方法および装置
JP6483028B2 (ja) 画像符号化方法及び画像符号化装置
JP6078927B2 (ja) 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像復号方法、及び、動画像復号装置
WO2015001700A1 (ja) 画像符号化方法、及び、画像符号化装置
WO2013073154A1 (ja) 符号化方法および復号方法
WO2012014472A1 (ja) 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像復号方法、及び動画像復号装置
WO2012120855A1 (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
JP2019092202A (ja) 画像符号化方法及び画像復号装置

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: 12755215

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12755215

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP