WO2013001795A1 - Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device - Google Patents

Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device Download PDF

Info

Publication number
WO2013001795A1
WO2013001795A1 PCT/JP2012/004138 JP2012004138W WO2013001795A1 WO 2013001795 A1 WO2013001795 A1 WO 2013001795A1 JP 2012004138 W JP2012004138 W JP 2012004138W WO 2013001795 A1 WO2013001795 A1 WO 2013001795A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
encoding
motion vector
image
reference picture
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/004138
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
寿郎 笹井
西 孝啓
陽司 柴原
敏康 杉尾
京子 谷川
徹 松延
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 WO2013001795A1 publication Critical patent/WO2013001795A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]

Definitions

  • the present invention relates to an image encoding method and an image encoding apparatus for encoding a motion vector of an encoding target block and an image decoding method for decoding an encoded motion vector in order to encode an image for each block. And an image decoding apparatus.
  • the image encoding device compresses the information amount of the moving image by reducing redundancy in the spatial direction and the time direction of the moving image.
  • intra prediction also referred to as intra prediction or intra picture prediction
  • inter prediction also referred to as inter-frame prediction or inter-picture prediction
  • the image encoding apparatus uses a coded picture in front of or behind the encoding target picture in the display order as a reference picture. Then, the image encoding device derives a motion vector of each block by performing motion detection of the encoding target picture with respect to the reference picture. The image encoding device generates predicted image data by performing motion compensation using the motion vector derived as described above. Then, the image encoding device encodes a difference between the generated predicted image data and image data of the encoding target picture. Furthermore, the image encoding device encodes information for specifying a motion vector used for motion compensation.
  • an object of one embodiment of the present invention is to provide an image encoding method, an image encoding device, an image decoding method, and an image decoding device that can improve encoding efficiency.
  • An image encoding method is an image encoding method for encoding a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block, and performs motion detection.
  • the motion detection step for deriving the motion vector of the encoding target block with respect to the reference picture, the motion prediction step for predicting the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block, and
  • An encoding step of encoding a difference vector between the motion vector and the predicted motion vector, and the encoding step includes a binarization step of binarizing the difference vector, and at least the reference picture
  • a context calculation step for calculating a context index of the difference vector based on Using symbols occurrence probability corresponding to the context indexes, including an arithmetic coding step of arithmetic coding the binarized said difference vector.
  • a recording medium such as an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory).
  • the present invention may be realized by any combination of an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.
  • encoding efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image encoding device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation of the image coding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a context index calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the processing operation of the image decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image encoding device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation of the image coding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image encoding device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram of an image coding apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the image coding apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a prediction vector calculation method.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the data structure of the header portion of the encoded block data.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a data structure of an encoded stream.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a reference relationship in 3D video.
  • FIG. 16 is a block diagram of an image decoding apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an operation of the image decoding apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 19 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of a television.
  • FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of an information reproducing / recording unit that reads and writes information from and on a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a structure example of a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 23A is a diagram illustrating an example of a mobile phone.
  • FIG. 23A is a diagram illustrating an example of a mobile phone.
  • FIG. 23B is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 24 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • FIG. 25 is a diagram schematically showing how each stream is multiplexed in the multiplexed data.
  • FIG. 26 is a diagram showing in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating the structure of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 28 shows the data structure of the PMT.
  • FIG. 29 is a diagram showing an internal configuration of multiplexed data information.
  • FIG. 30 shows the internal structure of stream attribute information.
  • FIG. 31 is a diagram showing steps for identifying video data.
  • FIG. 24 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • FIG. 25 is a diagram schematically showing how each stream is multiplexed in the multiplexed data.
  • FIG. 26 is a diagram showing in more detail how the video
  • FIG. 32 is a block diagram illustrating a configuration example of an integrated circuit that implements the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to each embodiment.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating a configuration for switching the driving frequency.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating steps for identifying video data and switching between driving frequencies.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a look-up table in which video data standards are associated with drive frequencies.
  • FIG. 36A is a diagram illustrating an example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit.
  • FIG. 36B is a diagram illustrating another example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a reference picture list.
  • FIG. 38 is a diagram for explaining the time direct mode.
  • H. which is an already standardized video encoding system.
  • Non-Patent Document 1 three types of pictures, i.e., I-picture, P-picture, and B-picture, are used to compress the amount of information.
  • inter prediction is performed with reference to one already encoded picture that is in front of or behind the P picture in the display order. That is, in the P picture, inter prediction is performed by unidirectional prediction.
  • inter prediction is performed with reference to two already encoded pictures that are in front of or behind the B picture in the display order. That is, in the B picture, inter prediction is performed by bidirectional prediction.
  • bi-directional prediction may mean only predicting image data by referring to one reference picture from both the front and rear.
  • the expression bi-directional prediction may include predicting image data with reference to two reference pictures from either the front or the rear. In the latter case, bidirectional prediction may be expressed as bi-prediction.
  • the image encoding device generates a reference picture list for specifying a reference picture during inter prediction.
  • the image coding apparatus assigns a reference picture index to a reference picture that is referred to in inter prediction. Note that the image coding apparatus refers to two pictures when coding a B picture. Therefore, the image coding apparatus holds two reference picture lists L0 and L1.
  • FIG. 37 is a diagram showing an example of a reference picture list.
  • the reference picture lists L0 and L1 shown in FIG. 37 are examples of two reference picture lists in bi-directional prediction.
  • the image coding apparatus assigns a reference picture index of “0” to the second reference picture in the display order in the reference picture list L0. Also, the image coding apparatus assigns a reference picture index “1” to the first reference picture in the display order. Then, the image coding apparatus assigns a reference picture index “2” to the 0th reference picture in the display order. That is, the image coding apparatus assigns the reference picture index to the coding target picture in the order close to the display order.
  • the image coding apparatus assigns a reference picture index of “0” to the second reference picture in the display order in the reference picture list L1. Also, the image coding apparatus assigns a reference picture index “2” to the first reference picture in the display order. Then, the image coding apparatus assigns a reference picture index of “1” to the 0th reference picture in the display order.
  • the image coding apparatus may assign different reference picture indexes for each reference picture list to the same reference picture. Further, the image coding apparatus may assign the same reference picture index to the same reference picture.
  • the reference picture list L0 may correspond to the first prediction direction
  • the reference picture list L1 may correspond to the second prediction direction.
  • the first prediction direction and the second prediction direction are either one of the front side and the rear side, and are different from each other.
  • the reference picture list L0 is used to specify a reference picture that is ahead of the current picture in the display order.
  • the reference picture list L1 is used to specify a reference picture that is behind the current picture in the display order.
  • inter prediction there are a plurality of prediction modes for predicting image data of a block to be encoded.
  • the prediction mode may indicate not only inter prediction or intra prediction, but also a detailed mode included in the inter prediction or intra prediction.
  • the image encoding device selects a prediction mode to be applied to prediction of image data of the block to be encoded from among a plurality of prediction modes.
  • the image coding apparatus selects, as the prediction mode, bi-directional prediction that generates a predicted image with reference to two pictures that are in front of or behind the current picture in the display order.
  • the image encoding apparatus selects, as a prediction mode, unidirectional prediction that generates a predicted image with reference to one picture that is in front of or behind the current picture in display order.
  • the image encoding apparatus selects a prediction mode called a temporal direct mode.
  • FIG. 38 is a diagram for explaining the time direct mode. Specifically, FIG. 38 illustrates a case where the block to be encoded of the picture B2 is encoded using a motion vector obtained in the temporal direct mode.
  • the image coding apparatus uses the motion vector vb used when coding the co-located block.
  • the co-located block is included in the picture P3 which is a reference picture behind the picture B2 in the display order.
  • the position of the co-located block matches the position of the encoding target block.
  • the motion vector vb of the co-located block points to the picture P1.
  • the image coding apparatus uses two motion vectors va1 and va2 parallel to the motion vector vb to perform coding from both the front reference picture P1 and the rear reference picture P3. Two reference blocks corresponding to the target block are specified. Then, the image encoding device encodes the encoding target block by bidirectional prediction.
  • the image coding apparatus uses the motion vector va1 for the picture P1 and uses the motion vector va2 for the picture P3. Then, the image encoding device specifies two reference blocks and encodes the encoding target block by bidirectional prediction.
  • the two motion vectors va1 and va2 are parallel to the motion vector vb.
  • the image encoding device acquires two motion vectors va1 and va2 by expanding and contracting the motion vector vb according to the ratio of the temporal distance between the three pictures P1, B2, and P3.
  • Non-Patent Document 2 An image coding apparatus that uses a predicted motion vector designation mode generates a plurality of motion vector predictor candidates based on a coded block adjacent to a coding target block. Then, the image encoding device selects a motion vector predictor from among the plurality of generated candidates.
  • the image encoding device encodes the motion vector of the encoding target block using the selected prediction motion vector. Specifically, the difference vector between the motion vector of the encoding target block and the selected prediction motion vector is variable-length encoded.
  • the image coding apparatus adds the index of the selected motion vector predictor (also referred to as a motion vector predictor index) to the encoded bitstream.
  • the image decoding apparatus can select the same prediction motion vector as the prediction motion vector selected at the time of encoding at the time of decoding.
  • variable length coding such as the difference between the predicted image data and the image data of the encoding target picture and the difference vector between the predicted motion vector and the motion vector
  • CABAC Context Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the image coding apparatus holds a plurality of symbol occurrence probabilities, which are binary symbol occurrence probabilities, in association with context indexes. This symbol occurrence probability is initialized at the head of the slice.
  • the image coding apparatus performs binarization (binarization) of a multi-value signal such as a difference between predicted image data and image data of an encoding target picture and a difference vector between a predicted motion vector and a motion vector.
  • a binary signal is generated.
  • the image encoding device calculates a context index based on the peripheral information of the encoding target block and the binary signal.
  • the context index is information for selecting one symbol occurrence probability from a plurality of held symbol occurrence probabilities.
  • the image coding apparatus arithmetically codes the binary signal using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated in this way. Then, the image coding apparatus updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on the binary symbol included in the binary signal.
  • the image coding apparatus arithmetically codes a binary signal using the peripheral information of the block to be coded and the symbol occurrence probability updated for each context index based on the binary signal.
  • the image encoding apparatus can arithmetically encode a binary signal using a symbol occurrence probability suitable for an encoding target, and can improve encoding efficiency.
  • an image encoding method is an image encoding method for encoding a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block, and performs motion detection.
  • a motion detection step for deriving a motion vector of the block to be encoded with respect to the reference picture, a motion prediction step for predicting a motion vector of the block to be encoded based on the motion vector of the encoded block, and a derivation
  • a context calculation step for calculating a context index of the difference vector based on a picture.
  • the context index of the difference vector can be calculated based on the reference picture. That is, the context index can be switched according to the characteristic of the difference vector. As a result, the symbol generation probability learning efficiency can be improved, and the encoding efficiency of arithmetic encoding can be improved.
  • the context index may be calculated so that the context index changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not.
  • a motion vector for an inter-view reference picture has a very small component (vertical component) in a direction orthogonal to the direction of parallax. That is, the motion vector for the inter-view reference picture and the motion vector for the temporal reference picture (in-view reference picture) have different characteristics. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index differs depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and arithmetic coding is performed. The encoding efficiency can be improved.
  • the context index is changed so that only a vertical component of a vertical component and a horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture. May be calculated.
  • the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is designated.
  • a temporally forward picture is often designated as a reference picture
  • a temporally backward picture is often designated as a reference picture.
  • the motion vector characteristics are also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture list, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding efficiency of arithmetic coding can be improved. It becomes.
  • the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture.
  • the characteristics (size, direction, etc.) of the motion vector and the difference vector obtained from the motion vector are often different. If the characteristics of the difference vector are different, the occurrence probability of the binary symbol included in the binary signal of the difference vector is also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding efficiency of arithmetic coding can be improved. Become.
  • the encoding step may further include an update step of updating a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on a binary symbol included in the binarized difference vector.
  • the symbol occurrence probability can be updated, and the coding efficiency of arithmetic coding can be improved.
  • An image decoding method is an image decoding method for restoring a motion vector of a decoding target block in order to decode a plurality of pictures encoded for each block.
  • a decoding step for decoding a difference vector, a motion prediction step for predicting a motion vector of a block to be decoded based on a motion vector of a decoded block, and the decoded difference vector and the predicted motion vector are added.
  • a restoring step of restoring a motion vector of the decoding target block with respect to a reference picture wherein the decoding step calculates a context index of the encoded difference vector based on at least the reference picture Step and the calculated context index Using a corresponding symbol occurrence probability, comprising an arithmetic decoding step of arithmetic decoding the difference vector encoded, an inverse binarization step of debinarization the difference vectors arithmetic decoding.
  • the context index of the difference vector can be calculated based on the reference picture. That is, the context index can be switched according to the characteristic of the difference vector. As a result, it is possible to improve the learning efficiency of the symbol occurrence probability and appropriately decode a picture encoded with high encoding efficiency.
  • the context index may be calculated so that the context index changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not.
  • a motion vector for an inter-view reference picture has a very small component (vertical component) in a direction orthogonal to the direction of parallax. That is, the motion vector for the inter-view reference picture and the motion vector for the temporal reference picture (in-view reference picture) have different characteristics. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index varies depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture, it is possible to improve the learning efficiency of the symbol occurrence probability and achieve high coding It is possible to appropriately decode a picture encoded with efficiency.
  • the context index is changed so that only a vertical component of a vertical component and a horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not. May be calculated.
  • the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is designated.
  • a temporally forward picture is often designated as a reference picture
  • a temporally backward picture is often designated as a reference picture.
  • the motion vector characteristics are also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture list, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the picture encoded with high encoding efficiency can be appropriately selected. Decoding is possible.
  • the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture.
  • the characteristics (size, direction, etc.) of the motion vector and the difference vector obtained from the motion vector are often different. If the characteristics of the difference vector are different, the occurrence probability of the binary symbol included in the binary signal of the difference vector is also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the picture encoded with high encoding efficiency is appropriately decoded. It becomes possible to do.
  • the decoding step may further include an update step of updating a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on a binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector.
  • the symbol occurrence probability can be updated, and a picture encoded with high encoding efficiency can be appropriately decoded.
  • a recording medium such as a device, a system, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image encoding device 10 according to the first embodiment.
  • the image encoding apparatus 10 encodes a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block.
  • the image encoding device 10 includes a motion detection unit 11, a motion prediction unit 12, and an encoding unit 13.
  • the motion detection unit 11 derives a motion vector of the encoding target block with respect to the reference picture by performing motion detection. For example, the motion detection unit 11 derives a motion vector as follows.
  • the motion detection unit 11 calculates the difference between the image data of the encoding target block and the image data of each of a plurality of blocks in the reference picture. Then, the motion detection unit 11 determines a block having the smallest difference as a reference block among a plurality of blocks in the reference picture. Then, the motion detection unit 11 derives a motion vector from the positional relationship between the encoding target block and the reference block.
  • the motion prediction unit 12 predicts the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block.
  • the motion vector of the encoding target block predicted by the motion prediction unit 12 is referred to as a predicted motion vector.
  • the motion prediction unit 12 predicts a motion vector of one of the encoded blocks adjacent to the encoding target block as a predicted motion vector. Further, for example, the motion prediction unit 12 may predict the median value or the average value of the motion vectors of the encoded blocks spatially adjacent to the encoding target block as the predicted motion vector. For example, the motion prediction unit 12 may predict the motion vector of the encoding target block in the temporal direct mode. In addition, the motion prediction unit 12 may determine, for example, a motion vector derived by a predetermined method as a predicted motion vector.
  • the encoding unit 13 encodes a difference vector between the motion vector derived by the motion detection unit 11 and the motion vector predicted by the motion prediction unit 12. That is, the encoding unit 13 generates an encoded difference vector.
  • the encoding unit 13 includes a binarization unit 14, a context control unit 15, an arithmetic encoding unit 16, and a symbol occurrence probability storage unit 17.
  • the binarization unit 14 binarizes the difference vector. That is, the binarization unit 14 converts the multilevel signal indicating the difference vector into a binary signal.
  • the context control unit 15 calculates a context index of the difference vector based on at least the reference picture. That is, the context control unit 15 calculates the context index of the difference vector so that the context index changes depending on the reference picture referenced in the prediction of the current block.
  • the context index is information for specifying the symbol occurrence probability necessary for arithmetically encoding the encoding target. That is, the context index is information for selecting one symbol occurrence probability from a plurality of symbol occurrence probabilities stored in the symbol occurrence probability storage unit 17. Details of this context index calculation method will be described later.
  • the context control unit 15 may calculate a context index based on syntax or coding conditions of neighboring blocks in addition to the reference picture.
  • the context control unit 15 reads the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index from the symbol occurrence probability storage unit 17. Then, the context control unit 15 outputs the read symbol occurrence probability to the arithmetic coding unit 16.
  • the context control unit 15 is a symbol occurrence probability stored in the symbol occurrence probability storage unit 17 based on the binary symbol included in the binarized difference vector, and is calculated by the context control unit 15.
  • the symbol occurrence probability corresponding to the given context index is updated.
  • the arithmetic encoding unit 16 arithmetically encodes the binarized difference vector using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated by the context control unit 15. That is, the arithmetic encoding unit 16 generates an encoded difference vector by arithmetically encoding the binarized difference vector using the symbol occurrence probability output from the context control unit 15.
  • the symbol occurrence probability storage unit 17 stores a plurality of symbol occurrence probabilities in association with a plurality of context indexes.
  • the symbol occurrence probability is the occurrence probability of a binary symbol.
  • the symbol occurrence probability is represented by, for example, a dominant symbol and a probability state number.
  • a dominant symbol is a binary symbol having a higher probability of occurrence of two binary symbols.
  • the probability state number is information for specifying the occurrence probability of the dominant symbol and the inferior symbol.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation of the image coding apparatus 10 according to the first embodiment. The process flow described below is repeated for each encoding target block.
  • the motion detection unit 11 derives a motion vector of the encoding target block (S11). Subsequently, the motion prediction unit 12 predicts the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block (S12).
  • the encoding unit 13 encodes a difference vector between the motion vector derived in step S11 and the motion vector predicted in step S12 (S13).
  • This step S13 includes the following steps S14 to S17.
  • the binarization unit 14 binarizes the difference vector of the encoding target block (S14).
  • the context control unit 15 calculates a context index of the difference vector based on at least the reference picture (S15).
  • the arithmetic encoding unit 16 arithmetically encodes the difference vector binarized in step S14 using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated in step S15 (S16).
  • the context control unit 15 updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on the binary symbol included in the binarized difference vector (S17).
  • step S15 a specific example of the context index calculation method in step S15 will be described.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a context index calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a plurality of pictures B0 to B4 in the display order.
  • Motion vectors MvL0_1, MvL0_2, and MvL0_3 are motion vectors used for prediction of the first, second, and third blocks.
  • the reference picture index RefL0_1 is a reference picture index specified in the reference picture list L0 when the first and second blocks are predicted.
  • the reference picture index RefL0_2 is a reference picture index specified by the reference picture list L0 when the third block is encoded.
  • the context control unit 15 calculates the context index so that the context index changes for each reference picture.
  • the context control unit 15 calculates the context index of the difference vector so that the context indexes of the difference vectors of the first and third blocks having different reference pictures are different from each other. Specifically, for example, the context control unit 15 determines the contexts of the difference vectors so that the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_1 and the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_3 are different from each other. Calculate the index.
  • the characteristics (size, direction, etc.) of the motion vector and the difference vector obtained from the motion vector are often different. If the characteristics of the difference vector are different, the occurrence probability of the binary symbol included in the binary signal of the difference vector is also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index changes for each reference picture as in the example of FIG. 3, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding efficiency of arithmetic coding Can be improved.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 4 shows a plurality of pictures B0 to B4 in the display order.
  • the motion vectors MvL0_1 and MvL1_1 are motion vectors used for prediction (bidirectional prediction) of the first block.
  • the motion vectors MvL0_2 and MvL1_2 are motion vectors used for the prediction (bidirectional prediction) of the second block.
  • the reference picture indexes RefL0_1 and RefL0_2 are reference picture indexes specified by the reference picture list L0 when the first and second blocks are predicted.
  • the reference picture indexes RefL1_1 and RefL1_2 are reference picture indexes specified in the reference picture list L1 when the first and second blocks are predicted.
  • the context control unit 15 calculates the context index so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is specified.
  • the context control unit 15 calculates the context indexes of the difference vectors obtained from the motion vectors corresponding to each of the reference picture lists L0 and L1, so that they are different from each other. Specifically, the context control unit 15, for example, a difference vector context index obtained from the motion vector MvL0_1 (reference picture list L0) and a difference vector context index obtained from the motion vector MvL1_1 (reference picture list L1) The context indices of those difference vectors are calculated so that are different from each other.
  • a temporally forward picture is often designated as a reference picture
  • a temporally backward picture is often designated as a reference picture.
  • the motion vector characteristics are also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index changes for each reference picture list as in the example of FIG. 4, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding of arithmetic coding is performed. Efficiency can be improved.
  • the types of context index can be reduced compared to the case where the context index is different for each reference picture as in the example of FIG. Therefore, in the example of FIG. 4, the memory area for the symbol occurrence probability held in association with the context index can be reduced as compared with the example of FIG. Furthermore, in the example of FIG. 4, it is possible to suppress a decrease in learning efficiency due to the subdivision of the context index.
  • the context index changes between the case where only one of the reference picture lists L0 and L1 is used and the case where both the reference picture lists L0 and L1 are used.
  • a context index may be calculated. Specifically, when only one of the reference picture lists L0 and L1 is used (for example, the first block in FIG. 3), the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_1 (reference picture list L0) and the reference picture When both lists L0 and L1 are used (for example, the first block in FIG. 4), the context index of the difference vector obtained from each of motion vector MvL0_1 (reference picture list L0) and motion vector MvL1_1 (reference picture list L1) The context indices of those difference vectors may be calculated such that.
  • the types of context index can be reduced.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a plurality of pictures encoded by MVC (Multiview Video Coding). Each of the two views of the base view and the non-base view is composed of a plurality of pictures.
  • MVC Multiview Video Coding
  • a non-base view picture can be encoded by referring to a base view picture.
  • the display order of the reference picture matches the display order of the encoding target picture.
  • FIG. 5 shows a plurality of pictures B00 to B04 in the base view and a plurality of pictures B10 to B14 in the non-base view in the display order.
  • Motion vectors MvL0_1, MvL0_2 and MvL0_3 are motion vectors used for prediction of the first, second and third blocks.
  • the reference picture indexes RefL0_0, RefL0_1, and RefL0_2 are reference picture indexes specified in the reference picture list L0 when predicting the first, second, and third blocks.
  • the context control unit 15 calculates the context index so that the context index changes depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture.
  • the inter-view reference picture is a picture included in the base view that is referred to in prediction of a picture included in the non-base view.
  • the context control unit 15 includes the context index of the difference vector of the first block whose reference picture is the inter-view reference picture, and the context of the difference vector of the second and third blocks whose reference picture is not the inter-view reference picture.
  • the context index of the difference vector is calculated so that the indexes are different from each other.
  • the context control unit 15 determines the contexts of the difference vectors so that the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_1 is different from the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_2. Calculate the index.
  • a motion vector for an inter-view reference picture has a very small component (vertical component) in a direction orthogonal to the direction of parallax. That is, the motion vector for the inter-view reference picture and the motion vector for the temporal reference picture (in-view reference picture) have different characteristics. Accordingly, by calculating the context index of the difference vector so that the context index changes depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture as in the example of FIG. 5, the symbol generation probability learning efficiency is improved. It is possible to improve the coding efficiency of arithmetic coding.
  • the memory area for holding the symbol occurrence probability can also be reduced. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in learning efficiency due to the subdivision of the context index.
  • the context control unit 15 calculates the context index so that only the vertical component of the vertical component and horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not. Is preferred. Thereby, the image coding apparatus 10 can calculate the context index based on the reference picture only for the vertical component which is a component in a direction in which the characteristics are greatly different from the components in the two directions of the motion vector. Accordingly, since the types of context indexes can be further reduced, the memory area for holding the symbol occurrence probability can be further reduced.
  • the context index of the difference vector can be calculated based on the reference picture. That is, the image encoding device 10 can switch the context index according to the characteristic of the difference vector. As a result, the image encoding device 10 can improve the learning efficiency of the symbol occurrence probability, and can improve the encoding efficiency of the arithmetic encoding of the difference vector.
  • the image decoding device 20 that decodes the difference vector encoded by the image encoding device 10 as described above and restores the motion vector will be described.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding device 20 according to the first embodiment.
  • the image decoding apparatus 20 restores the motion vector of the decoding target block in order to decode a plurality of pictures encoded for each block.
  • the image decoding device 20 includes a decoding unit 21, a motion prediction unit 26, and a restoration unit 27.
  • the decoding unit 21 decodes the encoded difference vector.
  • the decoding unit 21 includes a context control unit 22, an arithmetic decoding unit 23, an inverse binarization unit 24, and a symbol occurrence probability storage unit 25.
  • the context control unit 22 calculates the context index of the encoded difference vector based on at least the reference picture, similarly to the context control unit 15 in FIG. That is, the context control unit 22 calculates the context index based on the reference picture so that the context index changes depending on the reference picture referenced in the prediction of the decoding target block.
  • the reference picture is specified using, for example, a reference picture index included in the reference picture list.
  • the context control unit 22 reads the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index from the symbol occurrence probability storage unit 25. Then, the context control unit 22 outputs the read symbol occurrence probability to the arithmetic decoding unit 23.
  • the context control unit 22 updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index, which is stored in the symbol occurrence probability storage unit 25, based on the binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector. .
  • the arithmetic decoding unit 23 arithmetically decodes the encoded difference vector using the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index. That is, the arithmetic decoding unit 23 arithmetically decodes the encoded difference vector using the symbol occurrence probability output from the context control unit 22.
  • the inverse binarization unit 24 binarizes the arithmetically decoded difference vector. That is, the inverse binarization unit 24 converts the binary signal indicating the difference vector into a multi-value signal.
  • the symbol occurrence probability storage unit 25 stores a plurality of symbol occurrence probabilities in association with a plurality of context indexes, similarly to the symbol occurrence probability storage unit 17 of FIG. Note that the plurality of symbol occurrence probabilities are initialized, for example, in a predetermined processing unit (for example, a slice).
  • the motion prediction unit 26 predicts the motion vector of the decoding target block based on the motion vector of the decoded block, similarly to the motion prediction unit 12 of FIG.
  • the motion prediction unit 26 needs to predict a motion vector by the same method as the prediction method used at the time of encoding.
  • the prediction method used at the time of encoding may be determined in advance by a standard or the like, or may be specified by an index included in the encoded bitstream.
  • the restoration unit 27 restores the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture by adding the decoded difference vector and the predicted motion vector.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the processing operation of the image decoding apparatus 20 according to the first embodiment. The process flow described below is repeated for each decoding target block.
  • the decoding unit 21 decodes the encoded difference vector (S21).
  • This step S21 includes the following steps S22 to S25.
  • the context control unit 22 calculates a context index based on at least the reference picture (S22).
  • the arithmetic decoding unit 23 arithmetically decodes the encoded difference vector using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated in step S22 (S23).
  • the inverse binarization unit 24 binarizes the arithmetically decoded difference vector (S24).
  • the context control unit 22 updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on the binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector (S25).
  • the motion prediction unit 26 predicts the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block (S26).
  • the restoring unit 27 restores the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture by adding the difference vector decoded in step S21 and the motion vector predicted in step S26 (S27).
  • the difference vector encoded by the image encoding device 10 can be decoded.
  • the context control unit 15 may calculate the context index by combining the calculation methods of FIGS. That is, the context control unit 15 changes the context index according to whether or not the reference picture is an inter-view reference picture, and changes the context index for each reference picture list in which the reference picture is specified. A context index may be calculated.
  • the context control unit 15 may calculate a context index by selecting one calculation method from among a plurality of context index calculation methods. For example, the context control unit 15 may select a calculation method having the lowest cost determined by encoding efficiency, memory amount, and the like from among a plurality of context index calculation methods.
  • the image encoding device 10 may encode information indicating the selected calculation method together with the difference vector.
  • Information indicating this calculation method may be written in, for example, a sequence header or a slice header.
  • the context index of each of the horizontal component and the vertical component of the difference vector is switched in units of one or more bits.
  • the difference in context index of the difference vector means that a combination of context indexes corresponding to one or more bit units in at least one of the horizontal component and the vertical component is different.
  • the symbol occurrence probability update step (S17, S25) in the arithmetic coding method or the arithmetic decoding method may be skipped in order to reduce the calculation processing amount.
  • the effect of learning the symbol occurrence probability by using the context cannot be obtained.
  • the effect of improving the coding efficiency can be expected by arithmetically encoding or decoding the difference vector using the symbol occurrence probability calculated in advance.
  • Embodiment 2 Next, as an application example of the image encoding device 10 and the image decoding device 20 according to Embodiment 1, an image encoding device 100 and an image decoding device 200 according to Embodiment 2 will be described.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the image coding apparatus 100 according to the second embodiment.
  • Image coding apparatus 100 includes subtraction unit 101, orthogonal transform unit 102, quantization unit 103, variable length coding unit 104, inverse quantization unit 105, and inverse orthogonal transform unit 106.
  • An adder 107 a block memory 108, an intra prediction unit 109, a frame memory 110, an inter prediction unit 111, a switch 112, an inter prediction control unit 113, and a picture type determination unit 114.
  • each component with which the image coding apparatus 100 is provided is demonstrated.
  • the subtraction unit 101 generates prediction error data by subtracting predicted image data from input image data.
  • the orthogonal transform unit 102 transforms the prediction error data generated by the subtraction unit 101 from the image domain to the frequency domain.
  • the quantization unit 103 quantizes the prediction error data converted into the frequency domain by the orthogonal transform unit 102.
  • the inverse quantization unit 105 inversely quantizes the prediction error data quantized by the quantization unit 103.
  • the inverse orthogonal transform unit 106 transforms the prediction error data inversely quantized by the inverse quantization unit 105 from the frequency domain to the image domain.
  • the adding unit 107 generates reconstructed image data by adding the prediction error data converted into the image region by the inverse orthogonal transform unit 106 and the predicted image data output from the switch 112.
  • the block memory 108 is a memory for storing the reconstructed image data in units of blocks.
  • the frame memory 110 is a memory for storing the reconstructed image data in units of frames.
  • the intra prediction unit 109 performs intra prediction using the reconstructed image data in units of blocks stored in the block memory 108, thereby generating predicted image data of the encoding target block.
  • the inter prediction unit 111 derives the motion vector of the encoding target picture for the reference picture for each block by performing motion detection in the same manner as the motion detection unit 11 of the first embodiment. Further, the inter prediction unit 111 performs inter prediction using the derived motion vector and the reconstructed image data in units of frames stored in the frame memory 110. That is, the inter prediction unit 111 generates predicted image data of the encoding target picture by performing motion compensation for each block using the motion vector and the reference picture.
  • Switch 112 switches the prediction mode to intra prediction or inter prediction. That is, the switch 112 outputs one of the predicted image data generated by the intra prediction unit 109 and the predicted image data generated by the inter prediction unit 111.
  • the picture type determining unit 114 determines which of the I picture, B picture, and P picture is used to encode the input image data, and generates picture type information indicating the determined picture type.
  • the inter prediction control unit 113 predicts the motion vector of the block to be encoded with respect to the reference picture based on the motion vector of the encoded block, similarly to the motion prediction unit 12 of the first embodiment. In the present embodiment, the inter prediction control unit 113 predicts a motion vector by selecting one prediction motion vector from one or more prediction motion vector candidates included in the list.
  • the candidate for one or more motion vector predictors included in the list is a candidate based on the motion vector of the encoded block.
  • the list may include motion vectors of blocks included in the encoding target picture and spatially adjacent to the encoding target block as prediction motion vector candidates.
  • the list may include motion vectors of blocks that are included in one or more pictures different from the current picture to be encoded and that spatially match the current target block as prediction motion vector candidates. Good.
  • the variable length encoding unit 104 generates an encoded bitstream by arithmetically encoding quantized prediction error data, an index indicating a prediction motion vector, a difference vector, and picture type information.
  • variable-length encoding unit 104 arithmetically encodes the difference vector using the context index calculated based on the reference picture, similarly to the encoding unit 13 of the first embodiment. Since the detailed functional configuration regarding the encoding of the difference vector in the variable length encoding unit 104 is the same as that of the encoding unit 13 in FIG. 1, illustration and description thereof are omitted.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding apparatus 200 according to the second embodiment.
  • the image decoding apparatus 200 according to the present embodiment includes a variable length decoding unit 204, an inverse quantization unit 205, an inverse orthogonal transform unit 206, an addition unit 207, a block memory 208, an intra prediction unit 209, a frame A memory 210, an inter prediction unit 211, a switch 212, and an inter prediction control unit 213 are provided. Below, each component with which the image decoding apparatus 200 is provided is demonstrated.
  • variable length decoding unit 204 decodes picture type information, an index indicating a prediction motion vector, a difference vector, prediction error data, and the like by performing variable length decoding on the input encoded bitstream.
  • variable length decoding unit 204 arithmetically decodes the encoded difference vector using the context index calculated based on the reference picture, similarly to the decoding unit 21 of the first embodiment.
  • the detailed functional configuration regarding decoding of the encoded difference vector in the variable length decoding unit 204 is the same as that of the decoding unit 21 in FIG.
  • the inverse quantization unit 205 inversely quantizes the decoded prediction error data.
  • the inverse orthogonal transform unit 206 transforms the inversely quantized prediction error data from the frequency domain to the image domain.
  • the adding unit 207 generates decoded image data by adding the predicted image data and the prediction error data.
  • the block memory 208 is a memory for storing decoded image data in units of blocks.
  • the frame memory 210 is a memory for storing decoded image data in units of frames.
  • the intra prediction unit 209 generates predicted image data of the decoding target block by executing intra prediction using the decoded image data in units of blocks stored in the block memory 208.
  • the inter prediction unit 211 restores the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture by adding the decoded difference vector and the predicted motion vector, similarly to the restoration unit 27 of the first embodiment. Furthermore, the inter prediction unit 211 performs inter prediction using the restored motion vector and the decoded image data in units of frames stored in the frame memory 210. That is, the inter prediction unit 211 generates prediction image data of a decoding target picture by performing motion compensation for each block using a motion vector and a reference picture.
  • Switch 212 switches the prediction mode to intra prediction or inter prediction. That is, the switch 212 outputs one of the predicted image data generated by the intra prediction unit 209 and the predicted image data generated by the inter prediction unit 211.
  • the inter prediction control unit 213 predicts the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture based on the motion vector of the decoded block, similarly to the motion prediction unit 26 of the first embodiment. In the present embodiment, the inter prediction control unit 213 predicts a motion vector by selecting one prediction motion vector from one or more prediction motion vector candidates included in the list.
  • the process executed by the inter prediction control unit 213 is the same as the process executed by the inter prediction control unit 113 on the encoding side. That is, in the above encoding process, the inter prediction control unit 213 is realized by changing the encoding part to decoding. Note that the inter prediction control unit 213 uses the index indicating the prediction motion vector decoded by the variable length decoding unit 204 to select one prediction motion vector from one or more prediction motion vector candidates included in the list. select.
  • Such a video coding standard is, for example, H.264. ITU-T standard indicated by 26x and ISO / IEC standard indicated by MPEG-x.
  • the latest and most advanced video coding standard is currently H.264. H.264 / MPEG-4 AVC standard (see Non-Patent Document 3).
  • the coding approach that underlies most of these standards is based on predictive coding including the main steps shown in (a) to (d) below.
  • A The video frame is divided into pixel blocks in order to compress the data of each video frame at the block level.
  • B Identify temporal and spatial redundancy by predicting individual blocks from previously encoded video data.
  • C The specified redundancy is removed by subtracting the prediction data from the video data.
  • D The remaining data (residual block) is compressed by Fourier transform, quantization, and entropy coding.
  • the current video coding standard differs in the prediction mode used to predict each macroblock.
  • Most video coding standards use motion detection and motion compensation (interframe prediction) to predict video data from previously encoded and decoded frames.
  • the block data may be extrapolated from adjacent blocks in the same frame (intra frame prediction).
  • the image encoding method and the image decoding method according to the present embodiment perform encoding and decoding by appropriately switching whether or not information for specifying a motion vector is included in the encoded stream.
  • the image decoding method is a method for generating decoded blocks by decoding encoded block data. Specifically, using a motion vector calculation step for individually calculating an x component and a y component of a motion vector indicating the motion of the decoded block in a reference image, and using the motion vector acquired in the motion vector acquisition step, Decoding the encoded block data to generate the decoded block.
  • the data structure of the encoded block data includes a first data structure including both x component specifying information for specifying the x component of the motion vector and y component specifying information for specifying the y component of the motion vector. Or the second data structure including only the x component specifying information of the x component specifying information and the y component specifying information.
  • the motion vector calculation step includes a determination step of determining a data structure of the encoded block data, and the motion vector based on the x component identification information when the determination step determines the first data structure. And the x component when the second data structure is determined in the first calculation step of calculating the y component of the motion vector from the y component specifying information and the determination step. A second calculation step of calculating the x component of the motion vector from the specific information and calculating the y component of the motion vector as 0.
  • the presence / absence of the y component identification information can be determined from the data structure of the encoded block data, and the motion vector can be calculated appropriately. As a result, it is possible to effectively suppress a decrease in encoding efficiency.
  • the motion vector may be represented by the sum of a prediction vector and a difference vector.
  • the x component identification information may be an x component of the difference vector.
  • the y component identification information may be a y component of the difference vector.
  • the x component and the y component of the prediction vector are individually predicted from the motion vector of the decoded block decoded in the past, and the components of the difference vector and the prediction vector are added to each other.
  • the x and y components of the motion vector may be calculated.
  • the x component of the prediction vector is predicted from the motion vector of the decoded block decoded in the past, and the x component of the difference vector and the x component of the prediction vector are added to calculate the motion.
  • the x component of the vector may be calculated.
  • the data structure of the encoded block data is determined by referring to a y component encoding flag included in a slice header of a slice including the decoded block or a picture header of a picture including the decoded block. You may judge.
  • the determination step when a value indicating that the y component identification information is not encoded is set in the y component encoding flag of the picture header, all the blocks included in the picture are included. You may determine with the said encoding block data being the said 2nd data structure.
  • the determination step when a value indicating that the y component specifying information is not encoded is set in the y component encoding flag of the slice header, the y component encoding flag of the picture header is set. Regardless of the value of, it may be determined that the encoded block data of all the blocks included in the slice has the second data structure.
  • the image encoding method is a method for generating encoded block data by encoding a target block. Specifically, using a motion vector calculation step for individually calculating an x component and a y component of a motion vector indicating the motion of the target block in a reference image, and using the motion vector acquired in the motion vector acquisition step, An encoding step of encoding the target block to generate the encoded block data.
  • the encoding step when the y component of the motion vector is not 0, the x component specifying information for specifying the x component of the motion vector and the y component specifying for specifying the y component of the motion vector Both of the information are included in the encoded block data.
  • the encoding step when the y component of the motion vector is 0, only the x component specifying information of the x component specifying information and the y component specifying information is included in the encoded block data.
  • the motion vector calculation step specifies a first prediction block of the target block by searching in the reference image in a horizontal direction and a vertical direction, and the motion vector corresponding to the first prediction block
  • the image encoding method further includes encoding the target block using the first prediction block, and including both the x component specifying information and the y component specifying information in the encoded block data.
  • a cost determination step for determining the magnitude relationship may be included.
  • the encoding step when it is determined in the cost determination step that the first encoding cost is small, the x component specifying information and the y component specifying information corresponding to the first prediction block Both may be included in the encoded block data.
  • the encoding step when it is determined in the cost determining step that the second encoding cost is small, only the x component specifying information corresponding to the second prediction block is stored in the encoded block data. May be included.
  • the target image including the target block may be one of the images constituting the 3D video.
  • both the x component specifying information and the y component specifying information may be included in the encoded block data.
  • the encoding step when the reference image and the target image are other viewpoint images at the same time, only the x component specifying information may be included in the encoded block data.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the image coding apparatus according to the present embodiment.
  • An image encoding apparatus 1000 illustrated in FIG. 10 includes an encoding processing unit 1100 and an encoding control unit 1200.
  • the encoding processing unit 1100 generates an encoded stream by encoding a moving image.
  • a moving image is composed of a plurality of images, and each image is composed of a plurality of blocks.
  • encoded block data is generated by encoding each block. This set of encoded block data is defined as an encoded stream.
  • the encoding processing unit 1100 includes a subtractor 1101, an orthogonal transform unit 1102, a quantization unit 1103, an entropy encoding unit 1104, an inverse quantization unit 1105, an inverse orthogonal transform unit 1106, and an adder 1107. , A deblocking filter 1108, a memory 1109, an in-plane prediction unit 1110, a motion compensation unit 1111, a motion detection unit 1112, and a switch 1113.
  • the subtractor 1101 acquires a moving image and also acquires a predicted image (predicted block) from the switch 1113. Then, the subtractor 1101 generates a residual image (residual block) by subtracting the predicted image from the encoding target block included in the moving image.
  • the orthogonal transform unit 1102 performs orthogonal transform such as discrete cosine transform on the residual image generated by the subtractor 1101, thereby transforming the residual image into a coefficient block composed of a plurality of frequency coefficients.
  • the quantization unit 1103 generates a quantized coefficient block by quantizing each frequency coefficient included in the coefficient block.
  • the entropy encoding unit 1104 performs entropy encoding (variable length encoding) on the coefficient block quantized by the quantization unit 1103 and the motion vector detected by the motion detection unit 1112, thereby generating an encoded stream (encoding). Block data).
  • the entropy encoding unit 1104 includes both the x component specifying information and the y component specifying information in the encoded block data when the y component of the acquired motion vector is not 0. On the other hand, when the y component of the motion vector is 0, the entropy encoding unit 1104 includes only the x component specifying information of the x component specifying information and the y component specifying information in the encoded block data, and the y component specifying information Is not included in the encoded block data.
  • the inverse quantization unit 1105 performs inverse quantization on the coefficient block quantized by the quantization unit 1103.
  • the inverse orthogonal transform unit 1106 generates a decoded residual image (decoded residual block) by performing inverse orthogonal transform such as inverse discrete cosine transform on each frequency coefficient included in the inverse quantized coefficient block. To do.
  • the adder 1107 acquires a predicted image from the switch 1113, and generates a local decoded image (decoded block) by adding the predicted image and the decoded residual image generated by the inverse orthogonal transform unit 1106.
  • the deblocking filter 1108 removes block distortion of the local decoded image generated by the adder 1107 and stores the local decoded image in the memory 1109.
  • the in-plane prediction unit 1110 generates a predicted image by performing in-plane prediction on the current block using the locally decoded image generated by the adder 1107.
  • the motion detection unit 1112 detects a motion vector for the encoding target block included in the moving image, and outputs the detected motion vector to the motion compensation unit 1111 and the entropy encoding unit 1104. Details of the motion vector detection method will be described later.
  • the motion compensation unit 1111 refers to the image stored in the memory 1109 as a reference image, and performs motion compensation on the coding target block by using the motion vector detected by the motion detection unit 1112.
  • the motion compensation unit 1111 generates a prediction image for the encoding target block through such motion compensation.
  • the switch 1113 outputs the prediction image generated by the in-plane prediction unit 1110 to the subtractor 1101 and the adder 1107 when the current block is subjected to intra-frame prediction encoding.
  • the switch 1113 outputs the prediction image generated by the motion compensation unit 1111 to the subtractor 1101 and the adder 1107 when the encoding target block is subjected to inter-frame prediction encoding.
  • the encoding control unit 1200 controls the operation of the encoding processing unit 1100. As an example, the encoding control unit 1200 calculates in either of the first and second calculation processes to be described later in consideration of the characteristics of the moving image to be encoded or the encoding cost when the moving image is encoded. It is determined whether to perform the encoding process using the motion vector thus determined.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the encoding process according to the present embodiment.
  • the encoding control unit 1200 causes the motion detection unit 1112 to specify the motion vector of the encoding target block using the first calculation process (S11).
  • the first calculation process is to specify the first prediction block of the encoding target block by searching in the reference image in the horizontal direction and the vertical direction, and the x component of the motion vector corresponding to the first prediction block and This is a process of calculating the y component individually.
  • the motion detection unit 1112 is a two-dimensional region including a block (corresponding block) corresponding to an encoding target block position in the reference image (a position corresponding to the position of the encoding target block in the encoding target image). A block closest to the encoding target block (first prediction block) is searched. Then, the motion detection unit 1112 sets a vector from the corresponding block toward the first prediction block as a motion vector.
  • the encoding control unit 1200 causes the motion detection unit 1112 to specify the motion vector of the encoding target block using the second calculation process (S12).
  • the second calculation process is a process for specifying the second prediction block of the target block by searching the reference image only in the horizontal direction and calculating only the x component of the motion vector corresponding to the second prediction block. It is.
  • the motion detection unit 1112 searches for the second prediction block in the left and right one-dimensional regions of the corresponding block in the reference image. Then, the motion detection unit 1112 sets a vector from the corresponding block to the second prediction block as a motion vector.
  • step S11 and step S12 are not limited to said example, You may perform in a reverse order and may execute in parallel.
  • the x component is described as a horizontal component, and the y component is a vertical component.
  • the present invention is not limited to this. That is, the x component and the y component only need to represent components in two directions that intersect (orthogonal) each other.
  • the encoding control unit 1200 encodes the encoding target block using the motion vector specified in the first calculation process (first encoding cost), and the second The encoding cost (second encoding cost) when the encoding target block is encoded using the motion vector specified in the calculation process is compared (S13).
  • the encoding cost can be calculated by Equation 1 below.
  • D represents encoding distortion, and a difference between a pixel value obtained by encoding a block to be encoded using a prediction image generated with a certain motion vector and an original pixel value of the block to be encoded
  • R represents the generated code amount, and the code amount necessary for encoding the motion vector used for predictive image generation is used.
  • is a Lagrange multiplier.
  • the first encoding cost is the encoding cost when the target block is encoded using the first prediction block and both the x component specifying information and the y component specifying information are included in the encoded block data.
  • the second encoding cost is the encoding cost when the target block is encoded using the second prediction block, only the x component specifying information is included in the encoded block data, and the y component specifying information is omitted. Point to.
  • the encoding control unit 1200 encodes the encoding target block using the first prediction block. And the encoding processing unit 1100 is controlled to include both the x component specifying information and the y component specifying information of the motion vector corresponding to the first prediction block in the encoded block data (S14).
  • the subtractor 1101 generates a residual block by subtracting the corresponding pixel value of the first prediction block from each pixel value of the encoding target block.
  • the orthogonal transform unit 1102 performs orthogonal transform on the pixel values of the residual block to generate a frequency coefficient block.
  • the quantization unit 1103 quantizes the frequency coefficient block to generate a quantization coefficient block.
  • the entropy encoding unit 1104 entropy encodes the quantized coefficient block to generate encoded block data. Further, the entropy encoding unit 1104 includes the x component specifying information and the y component specifying information of the motion vector in the encoded block data.
  • the inverse quantization unit 1105 generates a frequency coefficient block by inverse quantization of the quantized coefficient block.
  • the inverse orthogonal transform unit 1106 performs an inverse orthogonal transform on the frequency coefficient block to generate a residual block.
  • the adder 1107 adds a corresponding pixel value of the first prediction block to each pixel value of the residual block, thereby generating a decoded block.
  • the deblocking filter 1108 applies the deblocking filter process to the decoded block and stores it in the memory 1109.
  • the decoded block stored in the memory 1109 is referred to when the subsequent encoding target block is encoded.
  • the coding control unit 1200 codes the coding target block using the second prediction block.
  • the encoding processing unit 1100 is controlled so that only the x component specifying information of the motion vector corresponding to the second prediction block is included in the encoded block data (S15).
  • step S15 The encoding process in step S15 is common to step S14 except that the second prediction block is used instead of the first prediction block, and that the y component identification information is not included in the encoded block data. The description will not be repeated. If the first and second encoding costs are the same, either step S14 or step S15 may be executed.
  • the encoding control unit 1200 omits the first encoding cost when the search (block matching) in the reference image is not limited and the y component of the motion vector. Encoding processing so that the target block is encoded using the motion vector specified in the calculation processing with the lower cost compared with the second encoding cost reflecting the improvement in encoding efficiency due to The unit 1100 is controlled. Thereby, encoding efficiency can be improved dramatically.
  • x component identification information refers to the x component of the difference vector
  • y component identification information refers to the y component of the difference vector
  • the information is not limited to this as long as it can be specified.
  • the motion vector is represented by the sum of the prediction vector and the difference vector. That is, the difference vector is obtained by subtracting the prediction vector from the motion vector detected by the motion detection unit 1112.
  • the prediction vector can be calculated using a motion vector of an adjacent block that is adjacent to the target block and encoded before the target block.
  • the motion vector mvA of the adjacent block A adjacent to the left side of the target block, the motion vector mvB of the adjacent block B adjacent to the upper side of the target block, and the motion vector mvC of the adjacent block C adjacent to the upper right of the target block The median value (or average value) for each component may be the prediction vector mv of the target block.
  • the y component identification information is not included in the encoded block data
  • the y component of the difference vector is not calculated by the above method but is set to 0 (fixed value).
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the header information of the encoded block data (Prediction unit syntax).
  • the x component specifying information is stored in “mvd_lc [x0] [y0] [0]” (any one of the 24th, 33rd, and 42nd lines).
  • the y component identification information is stored in “mvd_lc [x0] [y0] [1]” (any one of the 26th, 35th, and 44th lines).
  • the y component identification information is encoded in the y component encoding flag ("mvd_y_code" in FIG. 13) (stored in the encoded block data). (For example, “1”) is set.
  • the y component identification information is not stored in the encoded block data, the y component identification information is not encoded (stored in the encoded block data) in the y component encoding flag ("mvd_y_code" in FIG. 13).
  • a value for example, “0” is set.
  • the y component encoding flag is stored in a block header, a slice header, a picture header (PPS), or the like shown in FIG. Furthermore, the y component encoding flag may be stored in a sequence parameter set (Sequence Parameter Set: SPS) higher than the picture header.
  • SPS Sequence Parameter Set
  • the encoded stream shown in FIG. 14 includes a plurality of picture headers and a plurality of picture data.
  • One picture data includes a plurality of slice headers and a plurality of slice data as encoded data of one image.
  • One slice data includes a plurality of block headers and a plurality of block data as encoded data of one slice.
  • the block header includes information shown in FIG. 13, for example, and the block data includes encoded data of each pixel constituting the block.
  • the y component encoding flag stored in the picture header affects all the encoded block data included in the picture.
  • y component identification is performed for all encoded block data included in the picture.
  • Information is not included (the encoded block data has the second data structure).
  • the y component encoding flag when the y component encoding flag is set in the slice header, whether or not the y component specifying information is stored in all the encoded block data included in the slice depends on the y component encoding flag in the picture header. Regardless of the value of y, it follows the set value of the y component encoding flag of the slice header. The same applies when the y component encoding flag is set in the block header.
  • the y component identification information is stored in the encoded block data.
  • the y component encoding flag is not set in the block header, it is confirmed whether or not the y component encoding flag is set in the slice header of the slice including the encoded block data. According to the set value. Further, when the y component encoding flag is not set in the slice header, the set value of the y component encoding flag in the picture header of the picture including the slice is followed.
  • the motion vector calculation method is determined based on the coding cost, but the motion vector determination method in the present invention is not limited to this.
  • the encoding control unit 1200 performs the motion vector in the second calculation process.
  • the motion detection unit 1112 may be controlled so as to specify.
  • the 3D video is, for example, a left-eye image and a right-eye image that have parallax with each other, and the left-eye image is viewed only by the viewer's left eye, and the right-eye image is viewed by the viewer.
  • the viewer can feel a three-dimensional effect by viewing only with his right eye.
  • one of the left-eye image and the right-eye image (left-eye image in the example of FIG. 15) is called “Base View” and is taken at the same viewpoint and at different times.
  • the motion vector can be specified with reference to the image.
  • the other of the left-eye image and the right-eye image (right-eye image in the example of FIG. 12) is called “Dependent View” and is an image (for example, FIG.
  • the motion vector can be identified by referring to images before and after the 15 target images) or images taken from another viewpoint at the same time (for example, an image above the target image in FIG. 15).
  • the parallax refers to a horizontal shift when comparing other viewpoint images (left eye image and right eye image) taken at the same time. That is, it can be said that the other viewpoint images at the same time are shifted in the horizontal direction by the amount of parallax, and there is substantially no vertical shift.
  • the motion detection unit 1112 can find an appropriate prediction block corresponding to the encoding target block only by searching the reference image only in the horizontal direction. That is, even if encoding is performed using the motion vector specified in the second calculation process, the encoding efficiency does not decrease. Furthermore, since it is not necessary to include the y component identification information in the encoded block data, the encoding efficiency is improved accordingly.
  • the encoding control unit 1200 selects one of the first and second calculation processes based on the shooting information. May be. For example, if the shooting information indicates that panning (an operation that changes the direction of the camera in the left-right direction (horizontal direction)), a large shift in the horizontal direction occurs in each image while panning, and the vertical It can be evaluated that there is almost no deviation in the direction. Therefore, the encoding control unit 1200 may control the motion detection unit 1112 so that the motion vector is specified by the second calculation process even in such a case.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of the image decoding apparatus according to the present embodiment.
  • An image decoding apparatus 2000 illustrated in FIG. 16 includes a decoding processing unit 2100 and a decoding control unit 2200.
  • the decoding processing unit 2100 generates a decoded image including a plurality of decoding blocks by sequentially decoding the encoded block data included in the encoded stream.
  • the decoding processing unit 2100 includes an entropy decoding unit 2101, an inverse quantization unit 2102, an inverse orthogonal transform unit 2103, an adder 2104, a deblocking filter 2105, a memory 2106, an in-plane prediction unit 2107, a motion A compensation unit 2108 and a switch 2109 are provided.
  • the entropy decoding unit 2101 acquires an encoded stream and performs entropy decoding (variable length decoding) on the encoded stream.
  • the inverse quantization unit 2102 inversely quantizes the quantized coefficient block generated by entropy decoding by the entropy decoding unit 2101.
  • the inverse orthogonal transform unit 2103 generates a decoded residual image by performing inverse orthogonal transform such as inverse discrete cosine transform on each frequency coefficient included in the inverse quantized coefficient block.
  • the adder 2104 obtains a predicted image from the switch 2109, and generates a decoded image (decoded block) by adding the predicted image and the decoded residual image generated by the inverse orthogonal transform unit 2103.
  • the deblocking filter 2105 removes block distortion of the decoded image generated by the adder 2104, stores the decoded image in the memory 2106, and outputs the decoded image.
  • the in-plane prediction unit 2107 generates a predicted image by performing in-plane prediction on the decoding target block using the decoded image generated by the adder 2104.
  • the motion compensation unit 2108 performs motion compensation on the decoding target block by using the reference image and the motion vector for the image stored in the memory 2106.
  • the motion compensation unit 2108 generates a prediction image for the decoding target block by such motion compensation. Details of the motion vector acquisition method will be described later.
  • the switch 2109 outputs the prediction image generated by the in-plane prediction unit 2107 to the adder 2104 when the decoding target block is subjected to the plane prediction encoding.
  • the switch 2109 outputs the prediction image generated by the motion compensation unit 2108 to the adder 2104 when the decoding target block is subjected to inter-frame prediction encoding.
  • the decoding control unit 2200 controls the decoding processing unit 2100. For example, the decoding control unit 2200 determines the data structure of the encoded block data, and acquires a motion vector by a method according to the determined data structure.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of the decoding process according to the present embodiment.
  • the decoding control unit 2200 determines the data structure of the encoded block data (S21).
  • the data structure of the coded block data is the first data structure including both the x component specifying information and the y component specifying information of the motion vector, or the x component specifying of the x component specifying information and the y component specifying information.
  • One of the second data structures containing only information.
  • the decoding control unit 2200 causes the entropy decoding unit 2101 to entropy decode the block header, slice header, or picture header shown in FIG. 14, and refers to the y component encoding flag set in these
  • the data structure of the encoded block data can be determined.
  • the decoding control unit 2200 individually calculates the x component and the y component of the motion vector (S22). Specifically, the decoding control unit 2200 specifies x component identification information (“mvd_lc [x0] [y0] [0]” in FIG. 13) that is the x component of the difference vector and y component identification that is the y component of the difference vector. Information (“mvd_lc [x0] [y0] [1]” in FIG. 13) is acquired from the encoded block data. Next, the decoding control unit 2200 calculates the x component and the y component of the prediction vector by the method described with reference to FIG.
  • the decoding control unit 2200 adds the x component of the difference vector and the x component of the prediction vector to calculate the x component of the motion vector, and adds the y component of the difference vector and the y component of the prediction vector to perform motion. Calculate the y component of the vector.
  • the decoding control unit 2200 calculates the x component of the motion vector by the same method as described above, and calculates the y component of the motion vector as 0 (S23). ).
  • the decoding control unit 2200 causes the decoding processing unit 2100 to decode the encoded block data using the calculated motion vector (S24). Thereby, a decoding block is obtained.
  • the operations of the inverse quantization unit 2102, the inverse orthogonal transform unit 2103, the adder 2104, the deblocking filter 2105, the memory 2106, the in-plane prediction unit 2107, and the switch 2109 are the same as the function blocks having the same names shown in FIG. Common.
  • the entropy decoding unit 2101 entropy-decodes the encoded block data, generates a quantized coefficient block of the corresponding block of the decoded block, and outputs it to the inverse quantization unit 2102.
  • the motion compensation unit 2108 generates a prediction block of the decoded block using the motion vector specified by the above-described process.
  • a value (for example, “0”) indicating that the y component identification information is not encoded (not stored in the encoded block data) is set in the y component encoding flag (“mvd_y_code” in FIG. 13).
  • the y component of the motion vector may be encoded and decoded as a y component offset value instead of 0 as a y constant offset value. For example, in the case of 3D video using a plurality of cameras, a certain horizontal shift may always occur due to camera alignment.
  • the deviation is detected on the encoding side, for example, encoded in addition to the header information, and encoded as the y component when the y component identification information is not encoded.
  • the decoding side for example, the y-component offset value is restored from the header information and decoded as the y-component value, thereby improving the coding efficiency in the present invention even if there is a deviation. Stream can be correctly decoded.
  • the storage medium may be any medium that can record a program, such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, an IC card, and a semiconductor memory.
  • the system has an image encoding / decoding device including an image encoding device using an image encoding method and an image decoding device using an image decoding method.
  • image encoding / decoding device including an image encoding device using an image encoding method and an image decoding device using an image decoding method.
  • Other configurations in the system can be appropriately changed according to circumstances.
  • FIG. 18 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 that realizes a content distribution service.
  • a communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109, and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • This content supply system ex100 includes a computer ex111, a PDA (Personal Digital Assistant) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, a game machine ex115 via the Internet ex101, the Internet service provider ex102, the telephone network ex104, and the base stations ex106 to ex110. Etc. are connected.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going from the base station ex106, which is a fixed wireless station, to ex110.
  • the devices may be directly connected to each other via short-range wireless or the like.
  • the camera ex113 is a device that can shoot moving images such as a digital video camera
  • the camera ex116 is a device that can shoot still images and movies such as a digital camera.
  • the mobile phone ex114 is a GSM (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 Terminal Term Evolution). It is possible to use any of the above-mentioned systems, HSPA (High Speed Packet Access) mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), or the like.
  • the camera ex113 and the like are connected to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104, thereby enabling live distribution and the like.
  • live distribution content that is shot by a user using the camera ex113 (for example, music live video) is encoded as described in each of the above embodiments (that is, in one aspect of the present invention).
  • the streaming server ex103 stream-distributes the content data transmitted to the requested client. Examples of the client include a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and a game machine ex115 that can decode the encoded data.
  • Each device that receives the distributed data decodes the received data and reproduces it (that is, functions as an image decoding device according to one embodiment of the present invention).
  • the captured data may be encoded by the camera ex113, the streaming server ex103 that performs data transmission processing, or may be shared with each other.
  • the decryption processing of the distributed data may be performed by the client, the streaming server ex103, or may be performed in common with each other.
  • still images and / or moving image data captured by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111.
  • the encoding process in this case may be performed by any of the camera ex116, the computer ex111, and the streaming server ex103, or may be performed in a shared manner.
  • these encoding / decoding processes are generally performed in the computer ex111 and the LSI ex500 included in each device.
  • the LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips.
  • moving image encoding / decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111, etc., and encoding / decoding processing is performed using the software. May be.
  • moving image data acquired by the camera may be transmitted.
  • the moving image data at this time is data encoded by the LSI ex500 included in the mobile phone ex114.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
  • the encoded data can be received and reproduced by the client.
  • the information transmitted by the user can be received, decrypted and reproduced by the client in real time, and personal broadcasting can be realized even for a user who does not have special rights or facilities.
  • the digital broadcasting system ex200 also includes at least the moving image encoding device (image encoding device) or the moving image decoding according to each of the above embodiments. Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated.
  • the broadcast station ex201 multiplexed data obtained by multiplexing music data and the like on video data is transmitted to a communication or satellite ex202 via radio waves.
  • This video data is data encoded by the moving image encoding method described in each of the above embodiments (that is, data encoded by the image encoding apparatus according to one aspect of the present invention).
  • the broadcasting satellite ex202 transmits a radio wave for broadcasting, and this radio wave is received by a home antenna ex204 capable of receiving satellite broadcasting.
  • the received multiplexed data is decoded and reproduced by an apparatus such as the television (receiver) ex300 or the set top box (STB) ex217 (that is, functions as an image decoding apparatus according to one embodiment of the present invention).
  • a reader / recorder ex218 that reads and decodes multiplexed data recorded on a recording medium ex215 such as a DVD or a BD, or encodes a video signal on the recording medium ex215 and, in some cases, multiplexes and writes it with a music signal. It is possible to mount the moving picture decoding apparatus or moving picture encoding apparatus described in the above embodiments. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex219, and the video signal can be reproduced in another device or system using the recording medium ex215 on which the multiplexed data is recorded.
  • a moving picture decoding apparatus may be mounted in a set-top box ex217 connected to a cable ex203 for cable television or an antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcasting and displayed on the monitor ex219 of the television.
  • the moving picture decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a television (receiver) ex300 that uses the video decoding method and the video encoding method described in each of the above embodiments.
  • the television ex300 obtains or outputs multiplexed data in which audio data is multiplexed with video data via the antenna ex204 or the cable ex203 that receives the broadcast, and demodulates the received multiplexed data.
  • the modulation / demodulation unit ex302 that modulates multiplexed data to be transmitted to the outside, and the demodulated multiplexed data is separated into video data and audio data, or the video data and audio data encoded by the signal processing unit ex306 Is provided with a multiplexing / demultiplexing unit ex303.
  • the television ex300 also decodes the audio data and the video data, or encodes the information, the audio signal processing unit ex304, the video signal processing unit ex305 (the image encoding device or the image according to one embodiment of the present invention) A signal processing unit ex306 that functions as a decoding device), a speaker ex307 that outputs the decoded audio signal, and an output unit ex309 that includes a display unit ex308 such as a display that displays the decoded video signal. Furthermore, the television ex300 includes an interface unit ex317 including an operation input unit ex312 that receives an input of a user operation. Furthermore, the television ex300 includes a control unit ex310 that performs overall control of each unit, and a power supply circuit unit ex311 that supplies power to each unit.
  • the interface unit ex317 includes a bridge unit ex313 connected to an external device such as a reader / recorder ex218, a recording unit ex216 such as an SD card, and an external recording unit such as a hard disk.
  • a driver ex315 for connecting to a medium, a modem ex316 for connecting to a telephone network, and the like may be included.
  • the recording medium ex216 is capable of electrically recording information by using a nonvolatile / volatile semiconductor memory element to be stored.
  • Each part of the television ex300 is connected to each other via a synchronous bus.
  • the television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 or the like, and demultiplexes the multiplexed data demodulated by the modulation / demodulation unit ex302 by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 based on the control of the control unit ex310 having a CPU or the like. Furthermore, in the television ex300, the separated audio data is decoded by the audio signal processing unit ex304, and the separated video data is decoded by 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 in synchronization. Also, the television ex300 may read multiplexed data from recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card, not from broadcasting. Next, a configuration in which the television ex300 encodes an audio signal or a video signal and transmits the signal to the outside or to a recording medium will be described.
  • the television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 and the like, encodes an audio signal with the audio signal processing unit ex304, and converts the video signal with the video signal processing unit ex305 based on the control of the control unit ex310. Encoding is performed using the encoding method described in (1).
  • the encoded audio signal and video signal are multiplexed by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 and output to the outside. When multiplexing, these signals may be temporarily stored in the buffers ex320, ex321, etc. so that the audio signal and the video signal are synchronized.
  • a plurality of buffers ex318, ex319, ex320, and ex321 may be provided as illustrated, or one or more buffers may be shared. Further, in addition to the illustrated example, data may be stored in the buffer as a buffer material that prevents system overflow and underflow, for example, between the modulation / demodulation unit ex302 and the multiplexing / demultiplexing unit ex303.
  • the television ex300 has a configuration for receiving AV input of a microphone and a camera, and performs encoding processing on the data acquired from them. Also good.
  • the television ex300 has been described as a configuration capable of the above-described encoding processing, multiplexing, and external output, but these processing cannot be performed, and only the above-described reception, decoding processing, and external output are possible. It may be a configuration.
  • the decoding process or the encoding process may be performed by either the television ex300 or the reader / recorder ex218,
  • the reader / recorder ex218 may share with each other.
  • FIG. 21 shows a configuration of the information reproducing / recording unit ex400 when data is read from or written to an optical disk.
  • the information reproducing / recording unit ex400 includes elements ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, and ex407 described below.
  • the optical head ex401 irradiates a laser spot on the recording surface of the recording medium ex215 that is an optical disk to write information, and detects information reflected from the recording surface of the recording medium ex215 to read the information.
  • the modulation recording unit ex402 electrically drives a semiconductor laser built in the optical head ex401 and modulates the laser beam according to the recording data.
  • the reproduction demodulator ex403 amplifies the reproduction signal obtained by electrically detecting the reflected light from the recording surface by the photodetector built in the optical head ex401, separates and demodulates the signal component recorded on the recording medium ex215, and is necessary To play back information.
  • the buffer ex404 temporarily holds information to be recorded on the recording medium ex215 and information reproduced from the recording medium ex215.
  • the disk motor ex405 rotates the recording medium ex215.
  • the servo 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 a laser spot tracking process.
  • the system control unit ex407 controls the entire information reproduction / recording unit ex400.
  • the system control unit ex407 uses various types of information held in the buffer ex404, and generates and adds new information as necessary.
  • the modulation recording unit ex402, the reproduction demodulation unit This is realized by recording / reproducing information through the optical head ex401 while operating the ex403 and the servo control unit ex406 in a coordinated manner.
  • the system control unit ex407 includes, for example, a microprocessor, and executes these processes by executing a read / write program.
  • the optical head ex401 has been described as irradiating a laser spot.
  • a configuration in which higher-density recording is performed using near-field light may be used.
  • FIG. 22 shows a schematic diagram of a recording medium ex215 that is an optical disk.
  • Guide grooves grooves
  • address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance on the information track ex230 by changing the shape of the groove.
  • This address information includes information for specifying the position of the recording block ex231 that is a unit for recording data, and the recording block is specified by reproducing the information track ex230 and reading the address information in a recording or reproducing apparatus.
  • the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner peripheral area ex232, and an outer peripheral area ex234.
  • the area used for recording user data is the data recording area ex233, and the inner circumference area ex232 and the outer circumference area ex234 arranged on the inner or outer circumference of the data recording area ex233 are used for specific purposes other than user data recording. Used.
  • the information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or multiplexed data obtained by multiplexing these data with respect to the data recording area ex233 of the recording medium ex215.
  • an optical disk such as a single-layer DVD or BD has been described as an example.
  • the present invention is not limited to these, and an optical disk having a multilayer structure and capable of recording other than the surface may be used.
  • an optical disc with a multi-dimensional recording / reproducing structure such as recording information using light of different wavelengths in the same place on the disc, or recording different layers of information from various angles. It may be.
  • the car ex210 having the antenna ex205 can receive data from the satellite ex202 and the like, and the moving image can be reproduced on a display device such as the car navigation ex211 that the car ex210 has.
  • the configuration of the car navigation ex211 may be, for example, the configuration shown in FIG. 20 with a GPS receiving unit added, and the same may be considered for the computer ex111, the mobile phone ex114, and the like.
  • FIG. 23A is a diagram showing the mobile phone ex114 using the video decoding method and the video encoding method described in the above embodiment.
  • the mobile phone ex114 includes an antenna ex350 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a camera unit ex365 capable of capturing video and still images, a video captured by the camera unit ex365, a video received by the antenna ex350, and the like Is provided with a display unit ex358 such as a liquid crystal display for displaying the decrypted data.
  • the mobile phone ex114 further includes a main body unit having an operation key unit ex366, an audio output unit ex357 such as a speaker for outputting audio, an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio, a captured video,
  • an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio
  • a captured video In the memory unit ex367 for storing encoded data or decoded data such as still images, recorded audio, received video, still images, mails, or the like, or an interface unit with a recording medium for storing data
  • a slot ex364 is provided.
  • the mobile phone ex114 has a power supply circuit part ex361, an operation input control part ex362, and a video signal processing part ex355 with respect to a main control part ex360 that comprehensively controls each part of the main body including the display part ex358 and the operation key part ex366.
  • a camera interface unit ex363, an LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, a modulation / demodulation unit ex352, a multiplexing / demultiplexing unit ex353, an audio signal processing unit ex354, a slot unit ex364, and a memory unit ex367 are connected to each other via a bus ex370. ing.
  • the power supply circuit unit ex361 starts up the mobile phone ex114 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex356 in the voice call mode into a digital audio signal by the audio signal processing unit ex354 based on the control of the main control unit ex360 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Then, this is subjected to spectrum spread processing by the modulation / demodulation unit ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing are performed by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • the mobile phone ex114 also amplifies the received data received via the antenna ex350 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation unit ex352, and performs voice signal processing unit After being converted into an analog audio signal by ex354, this is output from the audio output unit ex357.
  • the text data of the e-mail input by operating the operation key unit ex366 of the main unit is sent to the main control unit ex360 via the operation input control unit ex362.
  • the main control unit ex360 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation unit ex352, performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception unit ex351, and then transmits the text data to the base station ex110 via the antenna ex350.
  • almost the reverse process is performed on the received data and output to the display unit ex358.
  • the video signal processing unit ex355 compresses the video signal supplied from the camera unit ex365 by the moving image encoding method described in the above embodiments. Encode (that is, function as an image encoding device according to an aspect of the present invention), and send the encoded video data to the multiplexing / demultiplexing unit ex353.
  • the audio signal processing unit ex354 encodes the audio signal picked up by the audio input unit ex356 while the camera unit ex365 images a video, a still image, etc., and sends the encoded audio data to the multiplexing / separating unit ex353. To do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex353 multiplexes the encoded video data supplied from the video signal processing unit ex355 and the encoded audio data supplied from the audio signal processing unit ex354 by a predetermined method, and is obtained as a result.
  • the multiplexed data is subjected to spread spectrum processing by the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • the multiplexing / separating unit ex353 separates the multiplexed data into a video data bit stream and an audio data bit stream, and performs video signal processing on the video data encoded via the synchronization bus ex370.
  • the encoded audio data is supplied to the audio signal processing unit ex354 while being supplied to the unit ex355.
  • the video signal processing unit ex355 decodes the video signal by decoding using the video decoding method corresponding to the video encoding method described in each of the above embodiments (that is, an image according to an aspect of the present invention).
  • video and still images included in the moving image file linked to the home page are displayed from the display unit ex358 via the LCD control unit ex359.
  • the audio signal processing unit ex354 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex357.
  • the terminal such as the mobile phone ex114 is referred to as a transmission terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder.
  • a transmission terminal having only an encoder
  • a receiving terminal having only a decoder.
  • multiplexed data in which music data or the like is multiplexed with video data is received and transmitted, but data in which character data or the like related to video is multiplexed in addition to audio data It may be video data itself instead of multiplexed data.
  • the moving picture encoding method or the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments can be used in any of the above-described devices / systems. The described effect can be obtained.
  • multiplexed data obtained by multiplexing audio data or the like with video data is configured to include identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • FIG. 24 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • multiplexed data is obtained by multiplexing one or more of a video stream, an audio stream, a presentation graphics stream (PG), and an interactive graphics stream.
  • the video stream indicates the main video and sub-video of the movie
  • the audio stream (IG) indicates the main audio portion of the movie and the sub-audio mixed with the main audio
  • the presentation graphics stream indicates the subtitles of the movie.
  • the main video indicates a normal video displayed on the screen
  • the sub-video is a video displayed on a small screen in the main video.
  • the interactive graphics stream indicates an interactive screen created by arranging GUI components on the screen.
  • the video stream is encoded by the moving image encoding method or apparatus shown in the above embodiments, or the moving image encoding method or apparatus conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1. ing.
  • the audio stream is encoded by a method such as Dolby AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, or linear PCM.
  • Each stream included in the multiplexed data is identified by PID. For example, 0x1011 for video streams used for movie images, 0x1100 to 0x111F for audio streams, 0x1200 to 0x121F for presentation graphics, 0x1400 to 0x141F for interactive graphics streams, 0x1B00 to 0x1B1F are assigned to video streams used for sub-pictures, and 0x1A00 to 0x1A1F are assigned to audio streams used for sub-audio mixed with the main audio.
  • FIG. 25 is a diagram schematically showing how multiplexed data is multiplexed.
  • a video stream ex235 composed of a plurality of video frames and an audio stream ex238 composed of a plurality of audio frames are converted into PES packet sequences ex236 and ex239, respectively, and converted into TS packets ex237 and ex240.
  • the data of the presentation graphics stream ex241 and interactive graphics ex244 are converted into PES packet sequences ex242 and ex245, respectively, and further converted into TS packets ex243 and ex246.
  • the multiplexed data ex247 is configured by multiplexing these TS packets into one stream.
  • FIG. 26 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • the first row in FIG. 26 shows a video frame sequence of the video stream.
  • the second level shows a PES packet sequence.
  • a plurality of Video Presentation Units in the video stream are divided into each picture, and stored in the payload of the PES packet.
  • Each PES packet has a PES header, and a PTS (Presentation Time-Stamp) that is a display time of a picture and a DTS (Decoding Time-Stamp) that is a decoding time of a picture are stored in the PES header.
  • PTS Presentation Time-Stamp
  • DTS Decoding Time-Stamp
  • FIG. 27 shows the format of TS packets that are finally written in the multiplexed data.
  • the TS packet is a 188-byte fixed-length packet composed of a 4-byte TS header having information such as a PID for identifying a stream and a 184-byte TS payload for storing data.
  • the PES packet is divided and stored in the TS payload.
  • a 4-byte TP_Extra_Header is added to a TS packet, forms a 192-byte source packet, and is written in multiplexed data.
  • TP_Extra_Header information such as ATS (Arrival_Time_Stamp) is described.
  • ATS indicates the transfer start time of the TS packet to the PID filter of the decoder.
  • source packets are arranged as shown in the lower part of FIG. 27, and the number incremented from the head of the multiplexed data is called SPN (source packet number).
  • TS packets included in the multiplexed data include PAT (Program Association Table), PMT (Program Map Table), PCR (Program Clock Reference), and the like in addition to each stream such as video / audio / caption.
  • PAT indicates what the PID of the PMT used in the multiplexed data is, and the PID of the PAT itself is registered as 0.
  • the PMT has the PID of each stream such as video / audio / subtitles included in the multiplexed data and the attribute information of the stream corresponding to each PID, and has various descriptors related to the multiplexed data.
  • the descriptor includes copy control information for instructing permission / non-permission of copying of multiplexed data.
  • the PCR corresponds to the ATS in which the PCR packet is transferred to the decoder. Contains STC time information.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining the data structure of the PMT in detail.
  • a PMT header describing the length of data included in the PMT is arranged at the head of the PMT.
  • a plurality of descriptors related to multiplexed data are arranged.
  • the copy control information and the like are described as descriptors.
  • a plurality of pieces of stream information regarding each stream included in the multiplexed data are arranged.
  • the stream information includes a stream descriptor in which a stream type, a stream PID, and stream attribute information (frame rate, aspect ratio, etc.) are described to identify a compression codec of the stream.
  • the multiplexed data is recorded together with the multiplexed data information file.
  • the multiplexed data information file is management information of multiplexed data, has a one-to-one correspondence with the multiplexed data, and includes multiplexed data information, stream attribute information, and an entry map.
  • the multiplexed data information includes a system rate, a reproduction start time, and a reproduction end time as shown in FIG.
  • the system rate indicates a maximum transfer rate of multiplexed data to a PID filter of a system target decoder described later.
  • the ATS interval included in the multiplexed data is set to be equal to or less than the system rate.
  • the playback start time is the PTS of the first video frame of the multiplexed data
  • the playback end time is set by adding the playback interval for one frame to the PTS of the video frame at the end of the multiplexed data.
  • the attribute information for each stream included in the multiplexed data is registered for each PID.
  • the attribute information has different information for each video stream, audio stream, presentation graphics stream, and interactive graphics stream.
  • the video stream attribute information includes the compression codec used to compress the video stream, the resolution of the individual picture data constituting the video stream, the aspect ratio, and the frame rate. It has information such as how much it is.
  • the audio stream attribute information includes the compression codec used to compress the audio stream, the number of channels included in the audio stream, the language supported, and the sampling frequency. With information. These pieces of information are used for initialization of the decoder before the player reproduces it.
  • the stream type included in the PMT is used.
  • video stream attribute information included in the multiplexed data information is used.
  • the video encoding shown in each of the above embodiments for the stream type or video stream attribute information included in the PMT.
  • FIG. 31 shows the steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment.
  • step exS100 the stream type included in the PMT or the video stream attribute information included in the multiplexed data information is acquired from the multiplexed data.
  • step exS101 it is determined whether or not the stream type or the video stream attribute information indicates multiplexed data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments. To do.
  • step exS102 the above embodiments are performed. Decoding is performed by the moving picture decoding method shown in the form.
  • the conventional information Decoding is performed by a moving image decoding method compliant with the standard.
  • FIG. 32 shows a configuration of an LSI ex500 that is made into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and each element is connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 is activated to an operable state by supplying power to each unit when the power supply is on.
  • the LSI ex500 uses the AV I / O ex509 to perform the microphone ex117 and the camera ex113 based on the control of the control unit ex501 including the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the driving frequency control unit ex512, and the like.
  • the AV signal is input from the above.
  • the input AV signal is temporarily stored in an external memory ex511 such as SDRAM.
  • the accumulated data is divided into a plurality of times as appropriate according to the processing amount and the processing speed and sent to the signal processing unit ex507, and the signal processing unit ex507 encodes an audio signal and / or video. Signal encoding is performed.
  • the encoding process of the video signal is the encoding process described in the above embodiments.
  • the signal processing unit ex507 further performs processing such as multiplexing the encoded audio data and the encoded video data according to circumstances, and outputs the result from the stream I / Oex 506 to the outside.
  • the output multiplexed data is transmitted to the base station ex107 or written to the recording medium ex215. It should be noted that data should be temporarily stored in the buffer ex508 so as to be synchronized when multiplexing.
  • the memory ex511 is described as an external configuration of the LSI ex500.
  • a configuration included in the LSI ex500 may be used.
  • the number of buffers ex508 is not limited to one, and a plurality of buffers may be provided.
  • the LSI ex500 may be made into one chip or a plurality of chips.
  • control unit ex501 includes the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like, but the configuration of the control unit ex501 is not limited to this configuration.
  • the signal processing unit ex507 may further include a CPU.
  • the CPU ex502 may be configured to include a signal processing unit ex507 or, for example, an audio signal processing unit that is a part of the signal processing unit ex507.
  • the control unit ex501 is configured to include a signal processing unit ex507 or a CPU ex502 having a part thereof.
  • LSI LSI
  • IC system LSI
  • super LSI ultra LSI depending on the degree of integration
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • FIG. 33 shows a configuration ex800 in the present embodiment.
  • the drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high when the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is instructed to decode the video data.
  • the video data is video data compliant with the conventional standard, compared to the case where the video data is generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 compliant with the conventional standard to decode the video data.
  • the drive frequency switching unit ex803 includes the CPU ex502 and the drive frequency control unit ex512 in FIG.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 that complies with the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG.
  • the CPU ex502 identifies which standard the video data conforms to. Then, based on the signal from the CPU ex502, the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency. Further, based on the signal from the CPU ex502, the signal processing unit ex507 decodes the video data.
  • the identification information described in the fifth embodiment may be used.
  • the identification information is not limited to that described in the fifth embodiment, and any information that can identify which standard the video data conforms to may be used. For example, it is possible to identify which standard the video data conforms to based on an external signal that identifies whether the video data is used for a television or a disk. In some cases, identification may be performed based on such an external signal. Further, the selection of the driving frequency in the CPU ex502 may be performed based on, for example, a look-up table in which video data standards and driving frequencies are associated with each other as shown in FIG. The look-up table is stored in the buffer ex508 or the internal memory of the LSI, and the CPU ex502 can select the drive frequency by referring to the look-up table.
  • FIG. 34 shows steps for executing the method of the present embodiment.
  • the signal processing unit ex507 acquires identification information from the multiplexed data.
  • the CPU ex502 identifies whether the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments based on the identification information.
  • the CPU ex502 sends a signal for setting the drive frequency high to the drive frequency control unit ex512. Then, the drive frequency control unit ex512 sets a high drive frequency.
  • step exS203 the CPU ex502 drives the signal for setting the drive frequency low. This is sent to the frequency control unit ex512. Then, in the drive frequency control unit ex512, the drive frequency is set to be lower than that in the case where the video data is generated by the encoding method or apparatus described in the above embodiments.
  • the power saving effect can be further enhanced by changing the voltage applied to the LSI ex500 or the device including the LSI ex500 in conjunction with the switching of the driving frequency. For example, when the drive frequency is set low, it is conceivable that the voltage applied to the LSI ex500 or the device including the LSI ex500 is set low as compared with the case where the drive frequency is set high.
  • the setting method of the driving frequency may be set to a high driving frequency when the processing amount at the time of decoding is large, and to a low driving frequency when the processing amount at the time of decoding is small. It is not limited to the method.
  • the amount of processing for decoding video data compliant with the MPEG4-AVC standard is larger than the amount of processing for decoding video data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments. It is conceivable that the setting of the driving frequency is reversed to that in the case described above.
  • the method for setting the drive frequency is not limited to the configuration in which the drive frequency is lowered.
  • the voltage applied to the LSIex500 or the apparatus including the LSIex500 is set high.
  • the driving of the CPU ex502 is stopped.
  • the CPU ex502 is temporarily stopped because there is room in processing. Is also possible. Even when the identification information indicates that the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in each of the above embodiments, if there is a margin for processing, the CPU ex502 is temporarily driven. It can also be stopped. In this case, it is conceivable to set the stop time shorter than in the case where the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1.
  • a plurality of video data that conforms to different standards may be input to the above-described devices and systems such as a television and a mobile phone.
  • the signal processing unit ex507 of the LSI ex500 needs to support a plurality of standards in order to be able to decode even when a plurality of video data complying with different standards is input.
  • the signal processing unit ex507 corresponding to each standard is used individually, there is a problem that the circuit scale of the LSI ex500 increases and the cost increases.
  • a decoding processing unit for executing the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and a decoding conforming to a standard such as MPEG-2, MPEG4-AVC, or VC-1
  • the processing unit is partly shared.
  • An example of this configuration is shown as ex900 in FIG. 36A.
  • the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the moving picture decoding method compliant with the MPEG4-AVC standard are processed in processes such as entropy coding, inverse quantization, deblocking filter, and motion compensation. Some contents are common.
  • the decoding processing unit ex902 corresponding to the MPEG4-AVC standard is shared, and for other processing contents specific to one aspect of the present invention that do not correspond to the MPEG4-AVC standard, a dedicated decoding processing unit A configuration using ex901 is conceivable.
  • the decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is shared, and the processing content specific to the MPEG4-AVC standard As for, a configuration using a dedicated decoding processing unit may be used.
  • ex1000 in FIG. 36B shows another example in which processing is partially shared.
  • a dedicated decoding processing unit ex1001 corresponding to the processing content specific to one aspect of the present invention
  • a dedicated decoding processing unit ex1002 corresponding to the processing content specific to another conventional standard
  • a common decoding processing unit ex1003 corresponding to the processing contents common to the moving image decoding method according to the above and other conventional moving image decoding methods.
  • the dedicated decoding processing units ex1001 and ex1002 are not necessarily specialized in one aspect of the present invention or processing content specific to other conventional standards, and can execute other general-purpose processing. Also good.
  • the configuration of the present embodiment can be implemented by LSI ex500.
  • the processing content common to the moving picture decoding method according to one aspect of the present invention and the moving picture decoding method of the conventional standard reduces the circuit scale of the LSI by sharing the decoding processing unit, In addition, the cost can be reduced.
  • the image encoding method and the image decoding method according to an aspect of the present invention can be used in, for example, a television receiver, a digital video recorder, a car navigation, a mobile phone, a digital camera, a digital video camera, or the like.

Abstract

 An image encoding method comprising the following steps: a motion detection step (S11) in which the motion vector of a block to be encoded relative to a reference picture is derived; a motion prediction step (S12) in which the motion vector of the block to be encoded is predicted on the basis of previously encoded blocks; and an encoding step (S13) in which the difference vector between the derived motion vector and the predicted motion vector is encoded. The encoding step (S13) comprises: a binarization step (S14) in which the difference vector is binarized; a context calculation step (S15) in which a context index is calculated on the basis of at least the reference picture; and an arithmetic encoding step (S16) in which a symbol occurrence probability corresponding to the context index is used to arithmetically encode the binarized difference vector.

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Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device
 本発明は、ブロック毎に画像を符号化するために、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する画像符号化方法および画像符号化装置、ならびに、符号化された動きベクトルを復号する画像復号方法および画像復号装置に関する。 The present invention relates to an image encoding method and an image encoding apparatus for encoding a motion vector of an encoding target block and an image decoding method for decoding an encoded motion vector in order to encode an image for each block. And an image decoding apparatus.
 一般的に、画像符号化装置は、動画像を符号化する際に、動画像が有する空間方向および時間方向の冗長性を削減することにより、動画像の情報量を圧縮する。このとき、空間方向の冗長性を削減する方法としては、イントラ予測(面内予測、または、ピクチャ内予測とも呼ばれる)が用いられる。また、時間方向の冗長性を削減する方法としては、インター予測(面間予測、または、ピクチャ間予測とも呼ばれる)が用いられる(例えば、非特許文献1参照)。 Generally, when encoding a moving image, the image encoding device compresses the information amount of the moving image by reducing redundancy in the spatial direction and the time direction of the moving image. At this time, intra prediction (also referred to as intra prediction or intra picture prediction) is used as a method of reducing redundancy in the spatial direction. In addition, as a method for reducing temporal redundancy, inter prediction (also referred to as inter-frame prediction or inter-picture prediction) is used (see, for example, Non-Patent Document 1).
 例えば、符号化対象ピクチャをインター予測で符号化する場合、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方の符号化済みピクチャを参照ピクチャとして用いる。そして、画像符号化装置は、その参照ピクチャに対する符号化対象ピクチャの動き検出を行うことにより、各ブロックの動きベクトルを導出する。画像符号化装置は、このように導出された動きベクトルを用いて動き補償を行うことにより、予測画像データを生成する。そして、画像符号化装置は、生成された予測画像データと、符号化対象ピクチャの画像データとの差分を符号化する。さらに、画像符号化装置は、動き補償に用いられた動きベクトルを特定するための情報を符号化する。 For example, when encoding an encoding target picture by inter prediction, the image encoding apparatus uses a coded picture in front of or behind the encoding target picture in the display order as a reference picture. Then, the image encoding device derives a motion vector of each block by performing motion detection of the encoding target picture with respect to the reference picture. The image encoding device generates predicted image data by performing motion compensation using the motion vector derived as described above. Then, the image encoding device encodes a difference between the generated predicted image data and image data of the encoding target picture. Furthermore, the image encoding device encodes information for specifying a motion vector used for motion compensation.
 しかしながら、画像の符号化および復号に関し、さらに符号化効率を向上させることが求められている。 However, it is required to further improve the encoding efficiency with respect to image encoding and decoding.
 そこで、本発明の一態様は、符号化効率を向上させることができる画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号方法、および画像復号装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of one embodiment of the present invention is to provide an image encoding method, an image encoding device, an image decoding method, and an image decoding device that can improve encoding efficiency.
 本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化するために、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する画像符号化方法であって、動き検出を行うことにより、参照ピクチャに対する符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する動き検出ステップと、符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測ステップと、導出された前記動きベクトルと予測された前記動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、前記符号化ステップは、前記差分ベクトルを2値化する2値化ステップと、少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト計算ステップと、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、2値化された前記差分ベクトルを算術符号化する算術符号化ステップとを含む。 An image encoding method according to an aspect of the present invention is an image encoding method for encoding a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block, and performs motion detection. The motion detection step for deriving the motion vector of the encoding target block with respect to the reference picture, the motion prediction step for predicting the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block, and An encoding step of encoding a difference vector between the motion vector and the predicted motion vector, and the encoding step includes a binarization step of binarizing the difference vector, and at least the reference picture A context calculation step for calculating a context index of the difference vector based on Using symbols occurrence probability corresponding to the context indexes, including an arithmetic coding step of arithmetic coding the binarized said difference vector.
 なお、これらの全般的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)などの記録媒体で実現されてもよく、装置、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。 These general or specific aspects may be realized by a recording medium such as an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory). The present invention may be realized by any combination of an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.
 本発明の一態様によれば、符号化効率を向上させることができる。 According to one embodiment of the present invention, encoding efficiency can be improved.
図1は、実施の形態1に係る画像符号化装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image encoding device according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1に係る画像符号化装置の処理動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation of the image coding apparatus according to Embodiment 1. 図3は、実施の形態1におけるコンテキストインデックスの計算方法の一例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a context index calculation method according to the first embodiment. 図4は、実施の形態1におけるコンテキストインデックスの計算方法の他の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment. 図5は、実施の形態1におけるコンテキストインデックスの計算方法の他の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment. 図6は、実施の形態1に係る画像復号装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding apparatus according to Embodiment 1. 図7は、実施の形態1に係る画像復号装置の処理動作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the processing operation of the image decoding apparatus according to Embodiment 1. 図8は、実施の形態2に係る画像符号化装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image encoding device according to the second embodiment. 図9は、実施の形態2に係る画像復号装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding apparatus according to the second embodiment. 図10は、実施の形態3に係る画像符号化装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an image coding apparatus according to Embodiment 3. 図11は、実施の形態3に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the image coding apparatus according to Embodiment 3. 図12は、予測ベクトルの算出方法の一例を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a prediction vector calculation method. 図13は、符号化ブロックデータのヘッダ部のデータ構造の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the data structure of the header portion of the encoded block data. 図14は、符号化ストリームのデータ構造の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a data structure of an encoded stream. 図15は、3D映像における参照関係の例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a reference relationship in 3D video. 図16は、実施の形態3に係る画像復号装置のブロック図である。FIG. 16 is a block diagram of an image decoding apparatus according to Embodiment 3. 図17は、実施の形態3に係る画像復号装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing an operation of the image decoding apparatus according to the third embodiment. 図18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。FIG. 18 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service. 図19は、デジタル放送用システムの全体構成図である。FIG. 19 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system. 図20は、テレビの構成例を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of a television. 図21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。FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of an information reproducing / recording unit that reads and writes information from and on a recording medium that is an optical disk. 図22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。FIG. 22 is a diagram illustrating a structure example of a recording medium that is an optical disk. 図23Aは、携帯電話の一例を示す図である。FIG. 23A is a diagram illustrating an example of a mobile phone. 図23Bは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。FIG. 23B is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone. 図24は、多重化データの構成を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a structure of multiplexed data. 図25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。FIG. 25 is a diagram schematically showing how each stream is multiplexed in the multiplexed data. 図26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。FIG. 26 is a diagram showing in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence. 図27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。FIG. 27 is a diagram illustrating the structure of TS packets and source packets in multiplexed data. 図28は、PMTのデータ構成を示す図である。FIG. 28 shows the data structure of the PMT. 図29は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing an internal configuration of multiplexed data information. 図30は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。FIG. 30 shows the internal structure of stream attribute information. 図31は、映像データを識別するステップを示す図である。FIG. 31 is a diagram showing steps for identifying video data. 図32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。FIG. 32 is a block diagram illustrating a configuration example of an integrated circuit that implements the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to each embodiment. 図33は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。FIG. 33 is a diagram illustrating a configuration for switching the driving frequency. 図34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。FIG. 34 is a diagram illustrating steps for identifying video data and switching between driving frequencies. 図35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。FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a look-up table in which video data standards are associated with drive frequencies. 図36A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。FIG. 36A is a diagram illustrating an example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit. 図36B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。FIG. 36B is a diagram illustrating another example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit. 図37は、参照ピクチャリストの一例を示す図である。FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a reference picture list. 図38は、時間ダイレクトモードを説明するための図である。FIG. 38 is a diagram for explaining the time direct mode.
 (本発明の基礎となった知見)
 既に標準化された動画像符号化方式であるH.264(非特許文献1)では、情報量の圧縮のために、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの3種類のピクチャタイプが用いられる。
(Knowledge that became the basis of the present invention)
H., which is an already standardized video encoding system. In H.264 (Non-Patent Document 1), three types of pictures, i.e., I-picture, P-picture, and B-picture, are used to compress the amount of information.
 Iピクチャでは、インター予測とイントラ予測とのうち、イントラ予測のみが行われる。また、Pピクチャでは、表示順で当該Pピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの1つのピクチャを参照して、インター予測が行われる。すなわち、Pピクチャでは、片方向予測により、インター予測が行われる。 In an I picture, only intra prediction is performed out of inter prediction and intra prediction. In the P picture, inter prediction is performed with reference to one already encoded picture that is in front of or behind the P picture in the display order. That is, in the P picture, inter prediction is performed by unidirectional prediction.
 また、Bピクチャでは、表示順で当該Bピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの2つのピクチャを参照して、インター予測が行われる。すなわち、Bピクチャでは、双方向予測により、インター予測が行われる。 In the B picture, inter prediction is performed with reference to two already encoded pictures that are in front of or behind the B picture in the display order. That is, in the B picture, inter prediction is performed by bidirectional prediction.
 なお、双方向予測という表現は、前方および後方の両方から、それぞれ1つの参照ピクチャを参照して、画像データを予測することのみを意味する場合がある。また、双方向予測という表現は、前方および後方のいずれか一方から、2つの参照ピクチャを参照して、画像データを予測することも含む場合がある。後者の場合、双方向予測は、双予測と表現される場合もある。 Note that the expression bi-directional prediction may mean only predicting image data by referring to one reference picture from both the front and rear. In addition, the expression bi-directional prediction may include predicting image data with reference to two reference pictures from either the front or the rear. In the latter case, bidirectional prediction may be expressed as bi-prediction.
 画像符号化装置は、インター予測の際に、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャリストを生成する。画像符号化装置は、参照ピクチャリストにおいて、インター予測で参照される参照ピクチャに、参照ピクチャインデックスを割り当てる。なお、画像符号化装置は、Bピクチャの符号化の際に、2つのピクチャを参照する。したがって、画像符号化装置は、2つの参照ピクチャリストL0、L1を保持する。 The image encoding device generates a reference picture list for specifying a reference picture during inter prediction. In the reference picture list, the image coding apparatus assigns a reference picture index to a reference picture that is referred to in inter prediction. Note that the image coding apparatus refers to two pictures when coding a B picture. Therefore, the image coding apparatus holds two reference picture lists L0 and L1.
 図37は、参照ピクチャリストの一例を示す図である。図37に示された参照ピクチャリストL0、L1は、双方向予測における2つの参照ピクチャリストの一例である。 FIG. 37 is a diagram showing an example of a reference picture list. The reference picture lists L0 and L1 shown in FIG. 37 are examples of two reference picture lists in bi-directional prediction.
 画像符号化装置は、参照ピクチャリストL0において、表示順で2番目の参照ピクチャに、「0」の参照ピクチャインデックスを割り当てる。また、画像符号化装置は、表示順で1番目の参照ピクチャに、「1」の参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、画像符号化装置は、表示順で0番目の参照ピクチャに、「2」の参照ピクチャインデックスを割り当てる。つまり、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャに表示順で近い順に、参照ピクチャインデックスを割り当てる。 The image coding apparatus assigns a reference picture index of “0” to the second reference picture in the display order in the reference picture list L0. Also, the image coding apparatus assigns a reference picture index “1” to the first reference picture in the display order. Then, the image coding apparatus assigns a reference picture index “2” to the 0th reference picture in the display order. That is, the image coding apparatus assigns the reference picture index to the coding target picture in the order close to the display order.
 一方、画像符号化装置は、参照ピクチャリストL1において、表示順で2番目の参照ピクチャに、「0」の参照ピクチャインデックスを割り当てる。また、画像符号化装置は、表示順で1番目の参照ピクチャに、「2」の参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、画像符号化装置は、表示順で0番目の参照ピクチャに、「1」の参照ピクチャインデックスを割り当てる。 On the other hand, the image coding apparatus assigns a reference picture index of “0” to the second reference picture in the display order in the reference picture list L1. Also, the image coding apparatus assigns a reference picture index “2” to the first reference picture in the display order. Then, the image coding apparatus assigns a reference picture index of “1” to the 0th reference picture in the display order.
 このように、画像符号化装置は、同じ参照ピクチャに対して、参照ピクチャリスト毎に異なる参照ピクチャインデックスを割り当ててもよい。また、画像符号化装置は、同じ参照ピクチャに対して、同じ参照ピクチャインデックスを割り当ててもよい。 Thus, the image coding apparatus may assign different reference picture indexes for each reference picture list to the same reference picture. Further, the image coding apparatus may assign the same reference picture index to the same reference picture.
 また、参照ピクチャリストL0が、第1予測方向に対応し、参照ピクチャリストL1が、第2予測方向に対応してもよい。ここで、第1予測方向および第2予測方向は、それぞれ、前方および後方のいずれか一方であって、互いに異なる。典型的には、参照ピクチャリストL0が、表示順で符号化対象ピクチャの前方にある参照ピクチャを特定するために用いられる。そして、参照ピクチャリストL1が、表示順で符号化対象ピクチャの後方にある参照ピクチャを特定するために用いられる。 Also, the reference picture list L0 may correspond to the first prediction direction, and the reference picture list L1 may correspond to the second prediction direction. Here, the first prediction direction and the second prediction direction are either one of the front side and the rear side, and are different from each other. Typically, the reference picture list L0 is used to specify a reference picture that is ahead of the current picture in the display order. The reference picture list L1 is used to specify a reference picture that is behind the current picture in the display order.
 また、インター予測には、符号化対象ブロックの画像データを予測するための複数の予測モードがある。予測モードは、インター予測またはイントラ予測を示すだけではなく、インター予測またはイントラ予測に含まれる詳細なモードを示す場合がある。画像符号化装置は、複数の予測モードの中から、符号化対象ブロックの画像データの予測に適用するための予測モードを選択する。 In inter prediction, there are a plurality of prediction modes for predicting image data of a block to be encoded. The prediction mode may indicate not only inter prediction or intra prediction, but also a detailed mode included in the inter prediction or intra prediction. The image encoding device selects a prediction mode to be applied to prediction of image data of the block to be encoded from among a plurality of prediction modes.
 例えば、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある2つのピクチャを参照して予測画像を生成する双方向予測を予測モードとして選択する。また例えば、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある1つのピクチャを参照して予測画像を生成する片方向予測を予測モードとして選択する。また例えば、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードと呼ばれる予測モードを選択する。 For example, the image coding apparatus selects, as the prediction mode, bi-directional prediction that generates a predicted image with reference to two pictures that are in front of or behind the current picture in the display order. In addition, for example, the image encoding apparatus selects, as a prediction mode, unidirectional prediction that generates a predicted image with reference to one picture that is in front of or behind the current picture in display order. For example, the image encoding apparatus selects a prediction mode called a temporal direct mode.
 図38は、時間ダイレクトモードを説明するための図である。具体的には、図38は、時間ダイレクトモードで得られた動きベクトルを用いて、ピクチャB2の符号化対象ブロックを符号化する場合を示している。 FIG. 38 is a diagram for explaining the time direct mode. Specifically, FIG. 38 illustrates a case where the block to be encoded of the picture B2 is encoded using a motion vector obtained in the temporal direct mode.
 この場合、画像符号化装置は、co-locatedブロックの符号化の際に用いられた動きベクトルvbを利用する。co-locatedブロックは、表示順でピクチャB2の後方の参照ピクチャであるピクチャP3内に含まれる。また、co-locatedブロックの位置は、符号化対象ブロックの位置と一致する。co-locatedブロックの動きベクトルvbは、ピクチャP1を指し示している。 In this case, the image coding apparatus uses the motion vector vb used when coding the co-located block. The co-located block is included in the picture P3 which is a reference picture behind the picture B2 in the display order. The position of the co-located block matches the position of the encoding target block. The motion vector vb of the co-located block points to the picture P1.
 画像符号化装置は、動きベクトルvbに対して平行な2つの動きベクトルva1、va2を用いて、前方の参照ピクチャであるピクチャP1と、後方の参照ピクチャであるピクチャP3との両方から、符号化対象ブロックに対応する2つの参照ブロックを特定する。そして、画像符号化装置は、双方向予測により、符号化対象ブロックを符号化する。 The image coding apparatus uses two motion vectors va1 and va2 parallel to the motion vector vb to perform coding from both the front reference picture P1 and the rear reference picture P3. Two reference blocks corresponding to the target block are specified. Then, the image encoding device encodes the encoding target block by bidirectional prediction.
 すなわち、画像符号化装置は、ピクチャP1については動きベクトルva1を用い、ピクチャP3については動きベクトルva2を用いる。そして、画像符号化装置は、2つの参照ブロックを特定し、双方向予測によって符号化対象ブロックを符号化する。 That is, the image coding apparatus uses the motion vector va1 for the picture P1 and uses the motion vector va2 for the picture P3. Then, the image encoding device specifies two reference blocks and encodes the encoding target block by bidirectional prediction.
 2つの動きベクトルva1、va2は、動きベクトルvbに対して平行である。画像符号化装置は、3つのピクチャP1、B2、P3間の時間的な距離の比率に応じて、動きベクトルvbを伸縮することにより、2つの動きベクトルva1、va2を取得する。 The two motion vectors va1 and va2 are parallel to the motion vector vb. The image encoding device acquires two motion vectors va1 and va2 by expanding and contracting the motion vector vb according to the ratio of the temporal distance between the three pictures P1, B2, and P3.
 また、BピクチャまたはPピクチャにおける符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に予測動きベクトル指定モードを用いることが検討されている(非特許文献2)。予測動きベクトル指定モードを用いる画像符号化装置は、符号化対象ブロックに隣接する符号化済みブロックに基づいて、予測動きベクトルの候補を複数生成する。そして、画像符号化装置は、生成された複数の候補の中から予測動きベクトルを選択する。 Also, it has been studied to use a prediction motion vector designation mode when coding a motion vector of a coding target block in a B picture or a P picture (Non-Patent Document 2). An image coding apparatus that uses a predicted motion vector designation mode generates a plurality of motion vector predictor candidates based on a coded block adjacent to a coding target block. Then, the image encoding device selects a motion vector predictor from among the plurality of generated candidates.
 画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する。具体的には、符号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された予測動きベクトルとの差分ベクトルを可変長符号化する。 The image encoding device encodes the motion vector of the encoding target block using the selected prediction motion vector. Specifically, the difference vector between the motion vector of the encoding target block and the selected prediction motion vector is variable-length encoded.
 また、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルのインデックス(予測動きベクトルインデックスとも呼ばれる)を符号化ビットストリームに追加する。これにより、画像復号装置は、復号時に、符号化時に選択された予測動きベクトルと同じ予測動きベクトルを選択できる。 Also, the image coding apparatus adds the index of the selected motion vector predictor (also referred to as a motion vector predictor index) to the encoded bitstream. Thereby, the image decoding apparatus can select the same prediction motion vector as the prediction motion vector selected at the time of encoding at the time of decoding.
 次に、予測画像データと符号化対象ピクチャの画像データとの差分、および予測動きベクトルと動きベクトルとの差分ベクトルなどの可変長符号化について説明する。H.264では、可変長符号化方法の1つとして、コンテキスト適応型算術符号化(CABAC:Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)がある。このCABACについて、以下に説明する。 Next, variable length coding such as the difference between the predicted image data and the image data of the encoding target picture and the difference vector between the predicted motion vector and the motion vector will be described. H. In H.264, as one of the variable length coding methods, there is context adaptive arithmetic coding (CABAC: Context Adaptive Binary Arithmetic Coding). This CABAC will be described below.
 CABACでは、画像符号化装置は、2値シンボルの発生確率であるシンボル発生確率をコンテキストインデックスに対応づけて複数保持している。このシンボル発生確率は、スライスの先頭で初期化される。 In CABAC, the image coding apparatus holds a plurality of symbol occurrence probabilities, which are binary symbol occurrence probabilities, in association with context indexes. This symbol occurrence probability is initialized at the head of the slice.
 まず、画像符号化装置は、予測画像データと符号化対象ピクチャの画像データとの差分、および予測動きベクトルと動きベクトルとの差分ベクトルなどの多値信号の2値化(Binarization)を行うことにより、2値信号を生成する。 First, the image coding apparatus performs binarization (binarization) of a multi-value signal such as a difference between predicted image data and image data of an encoding target picture and a difference vector between a predicted motion vector and a motion vector. A binary signal is generated.
 続いて、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの周辺情報および2値信号に基づいて、コンテキストインデックスを計算する。コンテキストインデックスとは、保持されている複数のシンボル発生確率の中から1つのシンボル発生確率を選択するための情報である。画像符号化装置は、このように計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、2値信号を算術符号化する。それから、画像符号化装置は、2値信号に含まれる2値シンボルに基づいて、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する。 Subsequently, the image encoding device calculates a context index based on the peripheral information of the encoding target block and the binary signal. The context index is information for selecting one symbol occurrence probability from a plurality of held symbol occurrence probabilities. The image coding apparatus arithmetically codes the binary signal using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated in this way. Then, the image coding apparatus updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on the binary symbol included in the binary signal.
 このように、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの周辺情報および2値信号に基づくコンテキストインデックスごとに更新されるシンボル発生確率を用いて、2値信号を算術符号化する。その結果、画像符号化装置は、符号化対象に適したシンボル発生確率を用いて2値信号を算術符号化することができ、符号化効率を向上させることが可能となる。 As described above, the image coding apparatus arithmetically codes a binary signal using the peripheral information of the block to be coded and the symbol occurrence probability updated for each context index based on the binary signal. As a result, the image encoding apparatus can arithmetically encode a binary signal using a symbol occurrence probability suitable for an encoding target, and can improve encoding efficiency.
 しかしながら、従来、予測動きベクトルと動きベクトルとの差分ベクトルが算術符号化される場合において、差分ベクトルの特性が考慮されずにコンテキストインデックスが計算されている。つまり、互いにシンボル発生確率が異なる差分ベクトルも同じコンテキストインデックスを用いて算術符号化される。その結果、符号化対象となる差分ベクトルに適合したシンボル発生確率を用いて算術符号化することが難しくなり、符号化効率が低下するという課題がある。 However, conventionally, when a difference vector between a predicted motion vector and a motion vector is arithmetically encoded, the context index is calculated without considering the characteristics of the difference vector. That is, difference vectors having different symbol occurrence probabilities are also arithmetically encoded using the same context index. As a result, it is difficult to perform arithmetic coding using a symbol occurrence probability that is suitable for a difference vector to be coded, and there is a problem that coding efficiency is lowered.
 そこで、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化するために、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する画像符号化方法であって、動き検出を行うことにより、参照ピクチャに対する符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する動き検出ステップと、符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測ステップと、導出された前記動きベクトルと予測された前記動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、前記符号化ステップは、前記差分ベクトルを2値化する2値化ステップと、少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト計算ステップと、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、2値化された前記差分ベクトルを算術符号化する算術符号化ステップとを含む。 Thus, an image encoding method according to an aspect of the present invention is an image encoding method for encoding a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block, and performs motion detection. A motion detection step for deriving a motion vector of the block to be encoded with respect to the reference picture, a motion prediction step for predicting a motion vector of the block to be encoded based on the motion vector of the encoded block, and a derivation An encoding step for encoding a difference vector between the predicted motion vector and the predicted motion vector, wherein the encoding step includes a binarization step for binarizing the difference vector, and at least the reference A context calculation step for calculating a context index of the difference vector based on a picture. When, using the calculated symbol occurrence probability corresponding to the context index, including an arithmetic coding step of arithmetic coding the binarized said difference vector.
 この構成によれば、参照ピクチャに基づいて差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することができる。つまり、差分ベクトルの特性に応じてコンテキストインデックスを切り替えることができる。その結果、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 According to this configuration, the context index of the difference vector can be calculated based on the reference picture. That is, the context index can be switched according to the characteristic of the difference vector. As a result, the symbol generation probability learning efficiency can be improved, and the encoding efficiency of arithmetic encoding can be improved.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 For example, in the context calculating step, the context index may be calculated so that the context index changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not.
 一般的に、視点間参照ピクチャに対する動きベクトルは、視差の方向と直交する方向の成分(垂直成分)が非常に小さくなる。つまり、視点間参照ピクチャに対する動きベクトルと、時間参照ピクチャ(視点内参照ピクチャ)に対する動きベクトルとは、互いに特性が異なる。したがって、参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが異なるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 Generally, a motion vector for an inter-view reference picture has a very small component (vertical component) in a direction orthogonal to the direction of parallax. That is, the motion vector for the inter-view reference picture and the motion vector for the temporal reference picture (in-view reference picture) have different characteristics. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index differs depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and arithmetic coding is performed. The encoding efficiency can be improved.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、前記差分ベクトルの垂直成分および水平成分のうち垂直成分のみ、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 Also, for example, in the context calculation step, the context index is changed so that only a vertical component of a vertical component and a horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture. May be calculated.
 この構成によれば、動きベクトルの2つの方向の成分のうち、その特性が大きく異なる方向の成分である垂直成分のみ、参照ピクチャに基づいてコンテキストインデックスを計算することができる。したがって、コンテキストインデックスの種類をさらに減少させることができるので、シンボル発生確率を保持するためのメモリ領域もさらに削減することができる。 According to this configuration, it is possible to calculate the context index based on the reference picture only for the vertical component that is a component in a direction in which the characteristics are greatly different among the components in the two directions of the motion vector. Accordingly, since the types of context indexes can be further reduced, the memory area for holding the symbol occurrence probability can be further reduced.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが指定される参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 Further, for example, in the context calculating step, the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is designated.
 一般的に、2つの参照ピクチャリストの一方では、時間的に前方のピクチャが参照ピクチャとして指定されることが多く、他方では、時間的に後方のピクチャが参照ピクチャとして指定されることが多い。参照ピクチャが時間的に前方または後方であるかに依存して、動きベクトルの特性も異なる。したがって、参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが異なるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 Generally, in one of the two reference picture lists, a temporally forward picture is often designated as a reference picture, and on the other hand, a temporally backward picture is often designated as a reference picture. Depending on whether the reference picture is forward or backward in time, the motion vector characteristics are also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture list, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding efficiency of arithmetic coding can be improved. It becomes.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 For example, in the context calculation step, the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture.
 一般的に、参照ピクチャが異なれば、動きベクトルおよびその動きベクトルから得られる差分ベクトルの特性(大きさ、方向など)も異なる場合が多い。そして、差分ベクトルの特性が異なれば、その差分ベクトルの2値信号に含まれる2値シンボルの発生確率も異なる。したがって、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが異なるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 Generally, when the reference picture is different, the characteristics (size, direction, etc.) of the motion vector and the difference vector obtained from the motion vector are often different. If the characteristics of the difference vector are different, the occurrence probability of the binary symbol included in the binary signal of the difference vector is also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding efficiency of arithmetic coding can be improved. Become.
 また例えば、前記符号化ステップは、さらに、2値化された前記差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する更新ステップを含んでもよい。 For example, the encoding step may further include an update step of updating a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on a binary symbol included in the binarized difference vector. .
 この構成によれば、シンボル発生確率を更新することができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 According to this configuration, the symbol occurrence probability can be updated, and the coding efficiency of arithmetic coding can be improved.
 また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、ブロック毎に符号化された複数のピクチャを復号するために、復号対象ブロックの動きベクトルを復元する画像復号方法であって、符号化された差分ベクトルを復号する復号ステップと、復号済みブロックの動きベクトルに基づいて、復号対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測ステップと、復号された前記差分ベクトルと予測された前記動きベクトルとを加算することにより、参照ピクチャに対する前記復号対象ブロックの動きベクトルを復元する復元ステップとを含み、前記復号ステップは、少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、符号化された前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト計算ステップと、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、符号化された前記差分ベクトルを算術復号する算術復号ステップと、算術復号された前記差分ベクトルを逆2値化する逆2値化ステップとを含む。 An image decoding method according to an aspect of the present invention is an image decoding method for restoring a motion vector of a decoding target block in order to decode a plurality of pictures encoded for each block. A decoding step for decoding a difference vector, a motion prediction step for predicting a motion vector of a block to be decoded based on a motion vector of a decoded block, and the decoded difference vector and the predicted motion vector are added. A restoring step of restoring a motion vector of the decoding target block with respect to a reference picture, wherein the decoding step calculates a context index of the encoded difference vector based on at least the reference picture Step and the calculated context index Using a corresponding symbol occurrence probability, comprising an arithmetic decoding step of arithmetic decoding the difference vector encoded, an inverse binarization step of debinarization the difference vectors arithmetic decoding.
 この構成によれば、参照ピクチャに基づいて差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することができる。つまり、差分ベクトルの特性に応じてコンテキストインデックスを切り替えることができる。その結果、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、高い符号化効率で符号化されたピクチャを適切に復号することが可能となる。 According to this configuration, the context index of the difference vector can be calculated based on the reference picture. That is, the context index can be switched according to the characteristic of the difference vector. As a result, it is possible to improve the learning efficiency of the symbol occurrence probability and appropriately decode a picture encoded with high encoding efficiency.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 For example, in the context calculating step, the context index may be calculated so that the context index changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not.
 一般的に、視点間参照ピクチャに対する動きベクトルは、視差の方向と直交する方向の成分(垂直成分)が非常に小さくなる。つまり、視点間参照ピクチャに対する動きベクトルと、時間参照ピクチャ(視点内参照ピクチャ)に対する動きベクトルとは、互いに特性が異なる。したがって、参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが異なるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、高い符号化効率で符号化されたピクチャを適切に復号することが可能となる。 Generally, a motion vector for an inter-view reference picture has a very small component (vertical component) in a direction orthogonal to the direction of parallax. That is, the motion vector for the inter-view reference picture and the motion vector for the temporal reference picture (in-view reference picture) have different characteristics. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index varies depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture, it is possible to improve the learning efficiency of the symbol occurrence probability and achieve high coding It is possible to appropriately decode a picture encoded with efficiency.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、前記差分ベクトルの垂直成分および水平成分のうち垂直成分のみ、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 Further, for example, in the context calculation step, the context index is changed so that only a vertical component of a vertical component and a horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not. May be calculated.
 この構成によれば、動きベクトルの2つの方向の成分のうち、その特性が大きく異なる方向の成分である垂直成分のみ、参照ピクチャに基づいてコンテキストインデックスを計算することができる。したがって、コンテキストインデックスの種類をさらに減少させることができるので、シンボル発生確率を保持するためのメモリ領域もさらに削減することができる。 According to this configuration, it is possible to calculate the context index based on the reference picture only for the vertical component that is a component in a direction in which the characteristics are greatly different among the components in the two directions of the motion vector. Accordingly, since the types of context indexes can be further reduced, the memory area for holding the symbol occurrence probability can be further reduced.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが指定される参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 Further, for example, in the context calculating step, the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is designated.
 一般的に、2つの参照ピクチャリストの一方では、時間的に前方のピクチャが参照ピクチャとして指定されることが多く、他方では、時間的に後方のピクチャが参照ピクチャとして指定されることが多い。参照ピクチャが時間的に前方または後方であるかに依存して、動きベクトルの特性も異なる。したがって、参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが異なるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、高い符号化効率で符号化されたピクチャを適切に復号することが可能となる。 Generally, in one of the two reference picture lists, a temporally forward picture is often designated as a reference picture, and on the other hand, a temporally backward picture is often designated as a reference picture. Depending on whether the reference picture is forward or backward in time, the motion vector characteristics are also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture list, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the picture encoded with high encoding efficiency can be appropriately selected. Decoding is possible.
 また例えば、前記コンテキスト計算ステップでは、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算してもよい。 For example, in the context calculation step, the context index may be calculated so that the context index changes for each reference picture.
 一般的に、参照ピクチャが異なれば、動きベクトルおよびその動きベクトルから得られる差分ベクトルの特性(大きさ、方向など)も異なる場合が多い。そして、差分ベクトルの特性が異なれば、その差分ベクトルの2値信号に含まれる2値シンボルの発生確率も異なる。したがって、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが異なるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、高い符号化効率で符号化されたピクチャを適切に復号することが可能となる。 Generally, when the reference picture is different, the characteristics (size, direction, etc.) of the motion vector and the difference vector obtained from the motion vector are often different. If the characteristics of the difference vector are different, the occurrence probability of the binary symbol included in the binary signal of the difference vector is also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index is different for each reference picture, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the picture encoded with high encoding efficiency is appropriately decoded. It becomes possible to do.
 また例えば、前記復号ステップは、さらに、算術復号された前記差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する更新ステップを含んでもよい。 Further, for example, the decoding step may further include an update step of updating a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on a binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector.
 この構成によれば、シンボル発生確率を更新することができ、高い符号化効率で符号化されたピクチャを適切に復号することが可能となる。 According to this configuration, the symbol occurrence probability can be updated, and a picture encoded with high encoding efficiency can be appropriately decoded.
 なお、これらの全般的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、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。 Note that these general or specific aspects may be realized by a recording medium such as a device, a system, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM. The device, system, integrated circuit, computer program And any combination of recording media.
 以下、本発明の一態様に係る画像復号化装置および画像符号化装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, an image decoding device and an image encoding device according to an aspect of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。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。 Note that each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
 (実施の形態1)
 図1は、実施の形態1に係る画像符号化装置10の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像符号化装置10は、複数のピクチャをブロック毎に符号化するために、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する。図1に示すように、画像符号化装置10は、動き検出部11と、動き予測部12と、符号化部13とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image encoding device 10 according to the first embodiment. The image encoding apparatus 10 according to the present embodiment encodes a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block. As illustrated in FIG. 1, the image encoding device 10 includes a motion detection unit 11, a motion prediction unit 12, and an encoding unit 13.
 動き検出部11は、動き検出を行うことにより、参照ピクチャに対する符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する。例えば、動き検出部11は、以下のように動きベクトルを導出する。 The motion detection unit 11 derives a motion vector of the encoding target block with respect to the reference picture by performing motion detection. For example, the motion detection unit 11 derives a motion vector as follows.
 まず、動き検出部11は、符号化対象ブロックの画像データと、参照ピクチャ内の複数のブロックの各々の画像データとの差分を算出する。そして、動き検出部11は、参照ピクチャ内の複数のブロックのうち、最も差分が小さいブロックを参照ブロックと決定する。そして、動き検出部11は、符号化対象ブロックおよび参照ブロックの位置関係から、動きベクトルを導出する。 First, the motion detection unit 11 calculates the difference between the image data of the encoding target block and the image data of each of a plurality of blocks in the reference picture. Then, the motion detection unit 11 determines a block having the smallest difference as a reference block among a plurality of blocks in the reference picture. Then, the motion detection unit 11 derives a motion vector from the positional relationship between the encoding target block and the reference block.
 動き予測部12は、符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する。以下において、動き予測部12によって予測された符号化対象ブロックの動きベクトルを予測動きベクトルと呼ぶ。 The motion prediction unit 12 predicts the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block. Hereinafter, the motion vector of the encoding target block predicted by the motion prediction unit 12 is referred to as a predicted motion vector.
 例えば、動き予測部12は、符号化対象ブロックに隣接する符号化済みブロックのうちのいずれかのブロックの動きベクトルを予測動きベクトルとして予測する。また例えば、動き予測部12は、符号化対象ブロックに空間的に隣接する符号化済みブロックの動きベクトルの中央値または平均値を予測動きベクトルとして予測してもよい。また例えば、動き予測部12は、時間ダイレクトモードで符号化対象ブロックの動きベクトルを予測してもよい。また、動き予測部12は、例えば予め決められた方法により導出された動きベクトルを予測動きベクトルと決定してもよい。 For example, the motion prediction unit 12 predicts a motion vector of one of the encoded blocks adjacent to the encoding target block as a predicted motion vector. Further, for example, the motion prediction unit 12 may predict the median value or the average value of the motion vectors of the encoded blocks spatially adjacent to the encoding target block as the predicted motion vector. For example, the motion prediction unit 12 may predict the motion vector of the encoding target block in the temporal direct mode. In addition, the motion prediction unit 12 may determine, for example, a motion vector derived by a predetermined method as a predicted motion vector.
 符号化部13は、動き検出部11によって導出された動きベクトルと、動き予測部12によって予測された動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する。つまり、符号化部13は、符号化差分ベクトルを生成する。符号化部13は、2値化部14と、コンテキスト制御部15と、算術符号化部16と、シンボル発生確率格納部17とを備える。 The encoding unit 13 encodes a difference vector between the motion vector derived by the motion detection unit 11 and the motion vector predicted by the motion prediction unit 12. That is, the encoding unit 13 generates an encoded difference vector. The encoding unit 13 includes a binarization unit 14, a context control unit 15, an arithmetic encoding unit 16, and a symbol occurrence probability storage unit 17.
 2値化部14は、差分ベクトルを2値化する。つまり、2値化部14は、差分ベクトルを示す多値信号を2値信号に変換する。 The binarization unit 14 binarizes the difference vector. That is, the binarization unit 14 converts the multilevel signal indicating the difference vector into a binary signal.
 コンテキスト制御部15は、少なくとも参照ピクチャに基づいて、差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。つまり、コンテキスト制御部15は、符号化対象ブロックの予測において参照される参照ピクチャに依存してコンテキストインデックスが変化するように、差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。 The context control unit 15 calculates a context index of the difference vector based on at least the reference picture. That is, the context control unit 15 calculates the context index of the difference vector so that the context index changes depending on the reference picture referenced in the prediction of the current block.
 コンテキストインデックスとは、符号化対象を算術符号化するために必要なシンボル発生確率を特定するための情報である。つまり、コンテキストインデックスとは、シンボル発生確率格納部17に格納されている複数のシンボル発生確率の中から1つのシンボル発生確率を選択するための情報である。このコンテキストインデックスの計算方法の詳細については後述する。 The context index is information for specifying the symbol occurrence probability necessary for arithmetically encoding the encoding target. That is, the context index is information for selecting one symbol occurrence probability from a plurality of symbol occurrence probabilities stored in the symbol occurrence probability storage unit 17. Details of this context index calculation method will be described later.
 なお、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャに加えて、シンタックスあるいは近傍ブロックの符号化条件などに基づいて、コンテキストインデックスを計算してもよい。 Note that the context control unit 15 may calculate a context index based on syntax or coding conditions of neighboring blocks in addition to the reference picture.
 さらに、コンテキスト制御部15は、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率をシンボル発生確率格納部17から読み出す。そして、コンテキスト制御部15は、読み出したシンボル発生確率を算術符号化部16に出力する。 Further, the context control unit 15 reads the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index from the symbol occurrence probability storage unit 17. Then, the context control unit 15 outputs the read symbol occurrence probability to the arithmetic coding unit 16.
 また、コンテキスト制御部15は、2値化された差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、シンボル発生確率格納部17に格納されているシンボル発生確率であって、コンテキスト制御部15によって計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する。 The context control unit 15 is a symbol occurrence probability stored in the symbol occurrence probability storage unit 17 based on the binary symbol included in the binarized difference vector, and is calculated by the context control unit 15. The symbol occurrence probability corresponding to the given context index is updated.
 算術符号化部16は、コンテキスト制御部15によって計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、2値化された差分ベクトルを算術符号化する。つまり、算術符号化部16は、コンテキスト制御部15から出力されたシンボル発生確率を用いて、2値化された差分ベクトルを算術符号化することにより、符号化差分ベクトルを生成する。 The arithmetic encoding unit 16 arithmetically encodes the binarized difference vector using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated by the context control unit 15. That is, the arithmetic encoding unit 16 generates an encoded difference vector by arithmetically encoding the binarized difference vector using the symbol occurrence probability output from the context control unit 15.
 シンボル発生確率格納部17は、複数のコンテキストインデックスに対応づけて複数のシンボル発生確率を格納している。シンボル発生確率とは、2値シンボルの発生確率である。具体的には、シンボル発生確率は、例えば、優勢シンボルと確率状態番号とで表わされる。優勢シンボルとは、2つの2値シンボルのうち発生確率の高い方の2値シンボルである。また、確率状態番号とは、優勢シンボルおよび劣勢シンボルの発生確率を特定するための情報である。 The symbol occurrence probability storage unit 17 stores a plurality of symbol occurrence probabilities in association with a plurality of context indexes. The symbol occurrence probability is the occurrence probability of a binary symbol. Specifically, the symbol occurrence probability is represented by, for example, a dominant symbol and a probability state number. A dominant symbol is a binary symbol having a higher probability of occurrence of two binary symbols. The probability state number is information for specifying the occurrence probability of the dominant symbol and the inferior symbol.
 次に、以上のように構成された画像符号化装置10の処理動作について説明する。 Next, the processing operation of the image coding apparatus 10 configured as described above will be described.
 図2は、実施の形態1に係る画像符号化装置10の処理動作を示すフローチャートである。以下に説明する処理の流れは、符号化対象ブロックごとに繰り返される。 FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation of the image coding apparatus 10 according to the first embodiment. The process flow described below is repeated for each encoding target block.
 まず、動き検出部11は、符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する(S11)。続いて、動き予測部12は、符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する(S12)。 First, the motion detection unit 11 derives a motion vector of the encoding target block (S11). Subsequently, the motion prediction unit 12 predicts the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block (S12).
 次に、符号化部13は、ステップS11で導出された動きベクトルと、ステップS12で予測された動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する(S13)。このステップS13には、以下のステップS14~S17が含まれる。 Next, the encoding unit 13 encodes a difference vector between the motion vector derived in step S11 and the motion vector predicted in step S12 (S13). This step S13 includes the following steps S14 to S17.
 2値化部14は、符号化対象ブロックの差分ベクトルを2値化する(S14)。コンテキスト制御部15は、少なくとも参照ピクチャに基づいて、差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する(S15)。算術符号化部16は、ステップS15で計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、ステップS14で2値化された差分ベクトルを算術符号化する(S16)。コンテキスト制御部15は、2値化された差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する(S17)。 The binarization unit 14 binarizes the difference vector of the encoding target block (S14). The context control unit 15 calculates a context index of the difference vector based on at least the reference picture (S15). The arithmetic encoding unit 16 arithmetically encodes the difference vector binarized in step S14 using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated in step S15 (S16). The context control unit 15 updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on the binary symbol included in the binarized difference vector (S17).
 ここで、ステップS15におけるコンテキストインデックスの計算方法の具体例について説明する。 Here, a specific example of the context index calculation method in step S15 will be described.
 図3は、実施の形態1におけるコンテキストインデックスの計算方法の一例を説明するための図である。図3には、複数のピクチャB0~B4が表示順で示されている。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a context index calculation method according to the first embodiment. FIG. 3 shows a plurality of pictures B0 to B4 in the display order.
 動きベクトルMvL0_1、MvL0_2、およびMvL0_3は、第1、第2および第3のブロックの予測に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスRefL0_1は、第1および第2のブロックの予測の際に、参照ピクチャリストL0で指定される参照ピクチャインデックスである。また、参照ピクチャインデックスRefL0_2は、第3のブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストL0で指定される参照ピクチャインデックスである。 Motion vectors MvL0_1, MvL0_2, and MvL0_3 are motion vectors used for prediction of the first, second, and third blocks. The reference picture index RefL0_1 is a reference picture index specified in the reference picture list L0 when the first and second blocks are predicted. Further, the reference picture index RefL0_2 is a reference picture index specified by the reference picture list L0 when the third block is encoded.
 図3の例では、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが変わるように、コンテキストインデックスを計算する。 In the example of FIG. 3, the context control unit 15 calculates the context index so that the context index changes for each reference picture.
 つまり、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャが互いに異なる第1および第3のブロックの差分ベクトルのコンテキストインデックスが互いに異なるように、それらの差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。具体的には、コンテキスト制御部15は、例えば、動きベクトルMvL0_1から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスと、動きベクトルMvL0_3から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスとが互いに異なるように、それらの差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。 That is, the context control unit 15 calculates the context index of the difference vector so that the context indexes of the difference vectors of the first and third blocks having different reference pictures are different from each other. Specifically, for example, the context control unit 15 determines the contexts of the difference vectors so that the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_1 and the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_3 are different from each other. Calculate the index.
 一般的に、参照ピクチャが異なれば、動きベクトルおよびその動きベクトルから得られる差分ベクトルの特性(大きさ、方向など)も異なる場合が多い。そして、差分ベクトルの特性が異なれば、その差分ベクトルの2値信号に含まれる2値シンボルの発生確率も異なる。したがって、図3の例のように参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが変わるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 Generally, when the reference picture is different, the characteristics (size, direction, etc.) of the motion vector and the difference vector obtained from the motion vector are often different. If the characteristics of the difference vector are different, the occurrence probability of the binary symbol included in the binary signal of the difference vector is also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index changes for each reference picture as in the example of FIG. 3, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding efficiency of arithmetic coding Can be improved.
 次に、コンテキストインデックスの計算方法の他の具体例について図4を用いて説明する。 Next, another specific example of the context index calculation method will be described with reference to FIG.
 図4は、実施の形態1におけるコンテキストインデックスの計算方法の他の一例を説明するための図である。図4には、複数のピクチャB0~B4が表示順で示されている。 FIG. 4 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment. FIG. 4 shows a plurality of pictures B0 to B4 in the display order.
 動きベクトルMvL0_1およびMvL1_1は、第1のブロックの予測(双方向予測)に用いられる動きベクトルである。また、動きベクトルMvL0_2およびMvL1_2は、第2のブロックの予測(双方向予測)に用いられる動きベクトルである。 The motion vectors MvL0_1 and MvL1_1 are motion vectors used for prediction (bidirectional prediction) of the first block. The motion vectors MvL0_2 and MvL1_2 are motion vectors used for the prediction (bidirectional prediction) of the second block.
 参照ピクチャインデックスRefL0_1およびRefL0_2は、第1および第2のブロックの予測の際に、参照ピクチャリストL0で指定される参照ピクチャインデックスである。参照ピクチャインデックスRefL1_1およびRefL1_2は、第1および第2のブロックの予測の際に、参照ピクチャリストL1で指定される参照ピクチャインデックスである。 The reference picture indexes RefL0_1 and RefL0_2 are reference picture indexes specified by the reference picture list L0 when the first and second blocks are predicted. The reference picture indexes RefL1_1 and RefL1_2 are reference picture indexes specified in the reference picture list L1 when the first and second blocks are predicted.
 図4の例では、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャが指定される参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように、コンテキストインデックスを計算する。 In the example of FIG. 4, the context control unit 15 calculates the context index so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is specified.
 つまり、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャリストL0およびL1の各々に対応する動きベクトルから得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスが互いに異なるように、それらのコンテキストインデックスを計算する。具体的には、コンテキスト制御部15は、例えば、動きベクトルMvL0_1(参照ピクチャリストL0)から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスと、動きベクトルMvL1_1(参照ピクチャリストL1)から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスとが互いに異なるように、それらの差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。 That is, the context control unit 15 calculates the context indexes of the difference vectors obtained from the motion vectors corresponding to each of the reference picture lists L0 and L1, so that they are different from each other. Specifically, the context control unit 15, for example, a difference vector context index obtained from the motion vector MvL0_1 (reference picture list L0) and a difference vector context index obtained from the motion vector MvL1_1 (reference picture list L1) The context indices of those difference vectors are calculated so that are different from each other.
 一般的に、参照ピクチャリストL0およびL1の一方では、時間的に前方のピクチャが参照ピクチャとして指定されることが多く、他方では、時間的に後方のピクチャが参照ピクチャとして指定されることが多い。参照ピクチャが時間的に前方または後方であるかに依存して、動きベクトルの特性も異なる。したがって、図4の例のように参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 In general, in one of the reference picture lists L0 and L1, a temporally forward picture is often designated as a reference picture, and on the other hand, a temporally backward picture is often designated as a reference picture. . Depending on whether the reference picture is forward or backward in time, the motion vector characteristics are also different. Therefore, by calculating the context index of the difference vector so that the context index changes for each reference picture list as in the example of FIG. 4, the learning efficiency of the symbol occurrence probability can be improved, and the coding of arithmetic coding is performed. Efficiency can be improved.
 また、図3の例のような参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが異なる場合と比べて、コンテキストインデックスの種類を減少させることができる。したがって、図4の例では、図3の例と比べて、コンテキストインデックスに対応づけて保持されるシンボル発生確率のためのメモリ領域を削減することができる。さらに、図4の例では、コンテキストインデックスが細分化されることによる学習効率の低下を抑制することもできる。 Also, the types of context index can be reduced compared to the case where the context index is different for each reference picture as in the example of FIG. Therefore, in the example of FIG. 4, the memory area for the symbol occurrence probability held in association with the context index can be reduced as compared with the example of FIG. Furthermore, in the example of FIG. 4, it is possible to suppress a decrease in learning efficiency due to the subdivision of the context index.
 なお、参照ピクチャリストL0およびL1の一方のみが利用される場合と、参照ピクチャリストL0およびL1の両方が利用される場合とにおいて、同一の参照ピクチャリストであってもコンテキストインデックスが変わるように、コンテキストインデックスが計算されてもよい。具体的には、参照ピクチャリストL0およびL1の一方だけが利用された場合(例えば図3の第1ブロック)に動きベクトルMvL0_1(参照ピクチャリストL0)から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスと、参照ピクチャリストL0およびL1の両方が利用された場合(例えば図4の第1ブロック)に動きベクトルMvL0_1(参照ピクチャリストL0)および動きベクトルMvL1_1(参照ピクチャリストL1)の各々から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスとが互いに異なるように、それらの差分ベクトルのコンテキストインデックスが計算されてもよい。 It should be noted that the context index changes between the case where only one of the reference picture lists L0 and L1 is used and the case where both the reference picture lists L0 and L1 are used. A context index may be calculated. Specifically, when only one of the reference picture lists L0 and L1 is used (for example, the first block in FIG. 3), the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_1 (reference picture list L0) and the reference picture When both lists L0 and L1 are used (for example, the first block in FIG. 4), the context index of the difference vector obtained from each of motion vector MvL0_1 (reference picture list L0) and motion vector MvL1_1 (reference picture list L1) The context indices of those difference vectors may be calculated such that.
 このような場合であっても、コンテキストインデックスの種類を減少させることができる。また、コンテキストインデックスが細分化されることによる学習効率の低下を抑制することもできる。 Even in such a case, the types of context index can be reduced. In addition, it is possible to suppress a decrease in learning efficiency caused by subdividing the context index.
 次に、コンテキストインデックスの計算方法の他の具体例について図5を用いて説明する。 Next, another specific example of the context index calculation method will be described with reference to FIG.
 図5は、実施の形態1におけるコンテキストインデックスの計算方法の他の一例を説明するための図である。図5には、MVC(Multiview Video Coding:多視点映像符号化)によって符号化される複数のピクチャが示されている。ベースビューおよびノンベースビューの2つのビューの各々は、複数のピクチャで構成される。 FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the context index calculation method according to the first embodiment. FIG. 5 shows a plurality of pictures encoded by MVC (Multiview Video Coding). Each of the two views of the base view and the non-base view is composed of a plurality of pictures.
 MVCでは、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化することができる。ベースビューのピクチャを参照してノンベースビューのピクチャが予測される場合、参照ピクチャの表示順と符号化対象ピクチャの表示順とは一致する。 In MVC, a non-base view picture can be encoded by referring to a base view picture. When a non-base view picture is predicted with reference to a base view picture, the display order of the reference picture matches the display order of the encoding target picture.
 図5には、ベースビューにおける複数のピクチャB00~B04、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャB10~B14が、表示順で示されている。 FIG. 5 shows a plurality of pictures B00 to B04 in the base view and a plurality of pictures B10 to B14 in the non-base view in the display order.
 動きベクトルMvL0_1、MvL0_2およびMvL0_3は、第1、第2および第3のブロックの予測に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスRefL0_0、RefL0_1およびRefL0_2は、第1、第2および第3のブロックの予測の際に、参照ピクチャリストL0で指定される参照ピクチャインデックスである。 Motion vectors MvL0_1, MvL0_2 and MvL0_3 are motion vectors used for prediction of the first, second and third blocks. The reference picture indexes RefL0_0, RefL0_1, and RefL0_2 are reference picture indexes specified in the reference picture list L0 when predicting the first, second, and third blocks.
 図5の例では、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、コンテキストインデックスを計算する。視点間参照ピクチャとは、ノンベースビューに含まれるピクチャの予測において参照される、ベースビューに含まれるピクチャである。 In the example of FIG. 5, the context control unit 15 calculates the context index so that the context index changes depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture. The inter-view reference picture is a picture included in the base view that is referred to in prediction of a picture included in the non-base view.
 つまり、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャが視点間参照ピクチャである第1のブロックの差分ベクトルのコンテキストインデックスと、参照ピクチャが視点間参照ピクチャではない第2および第3のブロックの差分ベクトルのコンテキストインデックスとが互いに異なるように、それらの差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。具体的には、コンテキスト制御部15は、例えば、動きベクトルMvL0_1から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスと、動きベクトルMvL0_2から得られる差分ベクトルのコンテキストインデックスとが互いに異なるように、それらの差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。 That is, the context control unit 15 includes the context index of the difference vector of the first block whose reference picture is the inter-view reference picture, and the context of the difference vector of the second and third blocks whose reference picture is not the inter-view reference picture. The context index of the difference vector is calculated so that the indexes are different from each other. Specifically, for example, the context control unit 15 determines the contexts of the difference vectors so that the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_1 is different from the context index of the difference vector obtained from the motion vector MvL0_2. Calculate the index.
 一般的に、視点間参照ピクチャに対する動きベクトルは、視差の方向と直交する方向の成分(垂直成分)が非常に小さくなる。つまり、視点間参照ピクチャに対する動きベクトルと、時間参照ピクチャ(視点内参照ピクチャ)に対する動きベクトルとは、互いに特性が異なる。したがって、図5の例のように参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することにより、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 Generally, a motion vector for an inter-view reference picture has a very small component (vertical component) in a direction orthogonal to the direction of parallax. That is, the motion vector for the inter-view reference picture and the motion vector for the temporal reference picture (in-view reference picture) have different characteristics. Accordingly, by calculating the context index of the difference vector so that the context index changes depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture as in the example of FIG. 5, the symbol generation probability learning efficiency is improved. It is possible to improve the coding efficiency of arithmetic coding.
 また、図5の例では、図3の例と比べて、コンテキストインデックスの種類を減少させることができるので、シンボル発生確率を保持するためのメモリ領域も削減することができる。さらに、コンテキストインデックスが細分化されることによる学習効率の低下を抑制することもできる。 Further, in the example of FIG. 5, since the types of context indexes can be reduced compared to the example of FIG. 3, the memory area for holding the symbol occurrence probability can also be reduced. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in learning efficiency due to the subdivision of the context index.
 なお、コンテキスト制御部15は、差分ベクトルの垂直成分および水平成分のうち垂直成分のみ、参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、コンテキストインデックスを計算することが好ましい。これにより、画像符号化装置10は、動きベクトルの2つの方向の成分のうち、その特性が大きく異なる方向の成分である垂直成分のみ、参照ピクチャに基づいてコンテキストインデックスを計算することができる。したがって、コンテキストインデックスの種類をさらに減少させることができるので、シンボル発生確率を保持するためのメモリ領域もさらに削減することができる。 Note that the context control unit 15 calculates the context index so that only the vertical component of the vertical component and horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not. Is preferred. Thereby, the image coding apparatus 10 can calculate the context index based on the reference picture only for the vertical component which is a component in a direction in which the characteristics are greatly different from the components in the two directions of the motion vector. Accordingly, since the types of context indexes can be further reduced, the memory area for holding the symbol occurrence probability can be further reduced.
 以上のように、本実施の形態に係る画像符号化装置10によれば、参照ピクチャに基づいて差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算することができる。つまり、画像符号化装置10は、差分ベクトルの特性に応じてコンテキストインデックスを切り替えることができる。その結果、画像符号化装置10は、シンボル発生確率の学習効率を向上させることができ、差分ベクトルの算術符号化の符号化効率を向上させることが可能となる。 As described above, according to the image coding apparatus 10 according to the present embodiment, the context index of the difference vector can be calculated based on the reference picture. That is, the image encoding device 10 can switch the context index according to the characteristic of the difference vector. As a result, the image encoding device 10 can improve the learning efficiency of the symbol occurrence probability, and can improve the encoding efficiency of the arithmetic encoding of the difference vector.
 次に、以上のように画像符号化装置10によって符号化された差分ベクトルを復号し、動きベクトルを復元する画像復号装置20について説明する。 Next, the image decoding device 20 that decodes the difference vector encoded by the image encoding device 10 as described above and restores the motion vector will be described.
 図6は、実施の形態1に係る画像復号装置20の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像復号装置20は、ブロック毎に符号化された複数のピクチャを復号するために、復号対象ブロックの動きベクトルを復元する。図6に示すように、画像復号装置20は、復号部21と動き予測部26と復元部27とを備える。 FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding device 20 according to the first embodiment. The image decoding apparatus 20 according to the present embodiment restores the motion vector of the decoding target block in order to decode a plurality of pictures encoded for each block. As illustrated in FIG. 6, the image decoding device 20 includes a decoding unit 21, a motion prediction unit 26, and a restoration unit 27.
 復号部21は、符号化された差分ベクトルを復号する。復号部21は、コンテキスト制御部22と、算術復号部23と、逆2値化部24と、シンボル発生確率格納部25とを備える。 The decoding unit 21 decodes the encoded difference vector. The decoding unit 21 includes a context control unit 22, an arithmetic decoding unit 23, an inverse binarization unit 24, and a symbol occurrence probability storage unit 25.
 コンテキスト制御部22は、図1のコンテキスト制御部15と同様に、少なくとも参照ピクチャに基づいて、符号化された差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算する。つまり、コンテキスト制御部22は、復号対象ブロックの予測において参照される参照ピクチャに依存してコンテキストインデックスが変化するように、参照ピクチャに基づいてコンテキストインデックスを計算する。参照ピクチャは、例えば、参照ピクチャリストに含まれる参照ピクチャインデックスを用いて特定される。 The context control unit 22 calculates the context index of the encoded difference vector based on at least the reference picture, similarly to the context control unit 15 in FIG. That is, the context control unit 22 calculates the context index based on the reference picture so that the context index changes depending on the reference picture referenced in the prediction of the decoding target block. The reference picture is specified using, for example, a reference picture index included in the reference picture list.
 さらに、コンテキスト制御部22は、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率をシンボル発生確率格納部25から読み出す。そして、コンテキスト制御部22は、読み出したシンボル発生確率を算術復号部23に出力する。 Furthermore, the context control unit 22 reads the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index from the symbol occurrence probability storage unit 25. Then, the context control unit 22 outputs the read symbol occurrence probability to the arithmetic decoding unit 23.
 また、コンテキスト制御部22は、算術復号された差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、シンボル発生確率格納部25に格納されている、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する。 Further, the context control unit 22 updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index, which is stored in the symbol occurrence probability storage unit 25, based on the binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector. .
 算術復号部23は、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、符号化された差分ベクトルを算術復号する。つまり、算術復号部23は、コンテキスト制御部22から出力されたシンボル発生確率を用いて、符号化差分ベクトルを算術復号する。 The arithmetic decoding unit 23 arithmetically decodes the encoded difference vector using the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index. That is, the arithmetic decoding unit 23 arithmetically decodes the encoded difference vector using the symbol occurrence probability output from the context control unit 22.
 逆2値化部24は、算術復号された差分ベクトルを逆2値化する。つまり、逆2値化部24は、差分ベクトルを示す2値信号を多値信号に変換する。 The inverse binarization unit 24 binarizes the arithmetically decoded difference vector. That is, the inverse binarization unit 24 converts the binary signal indicating the difference vector into a multi-value signal.
 シンボル発生確率格納部25は、図1のシンボル発生確率格納部17と同様に、複数のコンテキストインデックスに対応づけて複数のシンボル発生確率を格納している。なお、複数のシンボル発生確率は、例えば、予め定められた処理単位(例えばスライスなど)で初期化される。 The symbol occurrence probability storage unit 25 stores a plurality of symbol occurrence probabilities in association with a plurality of context indexes, similarly to the symbol occurrence probability storage unit 17 of FIG. Note that the plurality of symbol occurrence probabilities are initialized, for example, in a predetermined processing unit (for example, a slice).
 動き予測部26は、図1の動き予測部12と同様に、復号済みブロックの動きベクトルに基づいて、復号対象ブロックの動きベクトルを予測する。なお、動き予測部26は、符号化時に用いられた予測方法と同一の方法で動きベクトルを予測する必要がある。符号化時に用いられた予測方法は、標準規格などによって予め定められてもよいし、符号化ビットストリームに含まれるインデックスによって特定されてもよい。 The motion prediction unit 26 predicts the motion vector of the decoding target block based on the motion vector of the decoded block, similarly to the motion prediction unit 12 of FIG. The motion prediction unit 26 needs to predict a motion vector by the same method as the prediction method used at the time of encoding. The prediction method used at the time of encoding may be determined in advance by a standard or the like, or may be specified by an index included in the encoded bitstream.
 復元部27は、復号された差分ベクトルと予測された動きベクトルとを加算することにより、参照ピクチャに対する復号対象ブロックの動きベクトルを復元する。 The restoration unit 27 restores the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture by adding the decoded difference vector and the predicted motion vector.
 図7は、実施の形態1に係る画像復号装置20の処理動作を示すフローチャートである。以下に説明する処理の流れは、復号対象ブロックごとに繰り返される。 FIG. 7 is a flowchart showing the processing operation of the image decoding apparatus 20 according to the first embodiment. The process flow described below is repeated for each decoding target block.
 まず、復号部21は、符号化差分ベクトルを復号する(S21)。このステップS21には、以下のステップS22~S25が含まれる。 First, the decoding unit 21 decodes the encoded difference vector (S21). This step S21 includes the following steps S22 to S25.
 コンテキスト制御部22は、少なくとも参照ピクチャに基づいて、コンテキストインデックスを計算する(S22)。算術復号部23は、ステップS22で計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、符号化された差分ベクトルを算術復号する(S23)。逆2値化部24は、算術復号された差分ベクトルを逆2値化する(S24)。コンテキスト制御部22は、算術復号された差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、計算されたコンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する(S25)。 The context control unit 22 calculates a context index based on at least the reference picture (S22). The arithmetic decoding unit 23 arithmetically decodes the encoded difference vector using the symbol occurrence probability corresponding to the context index calculated in step S22 (S23). The inverse binarization unit 24 binarizes the arithmetically decoded difference vector (S24). The context control unit 22 updates the symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on the binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector (S25).
 続いて、動き予測部26は、符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する(S26)。最後に、復元部27は、ステップS21で復号された差分ベクトルと、ステップS26で予測された動きベクトルとを加算することにより、参照ピクチャに対する復号対象ブロックの動きベクトルを復元する(S27)。 Subsequently, the motion prediction unit 26 predicts the motion vector of the encoding target block based on the motion vector of the encoded block (S26). Finally, the restoring unit 27 restores the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture by adding the difference vector decoded in step S21 and the motion vector predicted in step S26 (S27).
 以上のように、本実施の形態に係る画像復号装置20によれば、画像符号化装置10によって符号化された差分ベクトルを復号することが可能となる。 As described above, according to the image decoding device 20 according to the present embodiment, the difference vector encoded by the image encoding device 10 can be decoded.
 なお、図3~図5を用いて説明したコンテキストインデックスの計算方法は一例であり、必ずしも上述の計算方法を用いてコンテキストインデックスが計算される必要はない。例えば、コンテキスト制御部15は、図4および図5の計算方法を組み合わせてコンテキストインデックスを計算してもよい。つまり、コンテキスト制御部15は、参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、かつ、参照ピクチャが指定される参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように、コンテキストインデックスを計算してもよい。 Note that the context index calculation method described with reference to FIGS. 3 to 5 is an example, and the context index need not necessarily be calculated using the above-described calculation method. For example, the context control unit 15 may calculate the context index by combining the calculation methods of FIGS. That is, the context control unit 15 changes the context index according to whether or not the reference picture is an inter-view reference picture, and changes the context index for each reference picture list in which the reference picture is specified. A context index may be calculated.
 また、コンテキスト制御部15は、複数のコンテキストインデックスの計算方法の中から1つの計算方法を選択して、コンテキストインデックスを計算してもよい。例えば、コンテキスト制御部15は、複数のコンテキストインデックスの計算方法のうち、符号化効率およびメモリ量などによって定まるコストが最も低い計算方法を選択すればよい。 Also, the context control unit 15 may calculate a context index by selecting one calculation method from among a plurality of context index calculation methods. For example, the context control unit 15 may select a calculation method having the lowest cost determined by encoding efficiency, memory amount, and the like from among a plurality of context index calculation methods.
 このような場合、画像符号化装置10は、選択された計算方法を示す情報も差分ベクトルとともに符号化すればよい。この計算方法を示す情報は、例えば、シーケンスヘッダまたはスライスヘッダに書き込まれればよい。 In such a case, the image encoding device 10 may encode information indicating the selected calculation method together with the difference vector. Information indicating this calculation method may be written in, for example, a sequence header or a slice header.
 なお、H.264では、差分ベクトルの水平成分および垂直成分の各々のコンテキストインデックスは、1つ以上のビット単位で切り替えられる。このような場合、差分ベクトルのコンテキストインデックスが異なるとは、水平成分および垂直成分の少なくとも一方における1つ以上のビット単位に対応するコンテキストインデックスの組み合わせが異なることをいう。 H. In H.264, the context index of each of the horizontal component and the vertical component of the difference vector is switched in units of one or more bits. In such a case, the difference in context index of the difference vector means that a combination of context indexes corresponding to one or more bit units in at least one of the horizontal component and the vertical component is different.
 なお、演算処理量削減のため、算術符号化方法あるいは算術復号方法におけるシンボル発生確率更新ステップ(S17、S25)は、スキップされてもよい。この場合、コンテキスト利用によるシンボル発生確率の学習効果は得られなくなる。しかし、この場合であっても、事前に計算されたシンボル発生確率を利用して差分ベクトルを算術符号化あるいは算術復号することにより、符号化効率を向上させる効果が期待できる。 Note that the symbol occurrence probability update step (S17, S25) in the arithmetic coding method or the arithmetic decoding method may be skipped in order to reduce the calculation processing amount. In this case, the effect of learning the symbol occurrence probability by using the context cannot be obtained. However, even in this case, the effect of improving the coding efficiency can be expected by arithmetically encoding or decoding the difference vector using the symbol occurrence probability calculated in advance.
 (実施の形態2)
 次に、実施の形態1に係る画像符号化装置10および画像復号装置20の一応用例として、実施の形態2に係る画像符号化装置100および画像復号装置200について説明する。
(Embodiment 2)
Next, as an application example of the image encoding device 10 and the image decoding device 20 according to Embodiment 1, an image encoding device 100 and an image decoding device 200 according to Embodiment 2 will be described.
 図8は、実施の形態2に係る画像符号化装置100の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像符号化装置100は、減算部101と、直交変換部102と、量子化部103と、可変長符号化部104と、逆量子化部105と、逆直交変換部106と、加算部107と、ブロックメモリ108と、イントラ予測部109と、フレームメモリ110と、インター予測部111と、スイッチ112と、インター予測制御部113と、ピクチャタイプ決定部114とを備える。以下に、画像符号化装置100が備える各構成要素について説明する。 FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the image coding apparatus 100 according to the second embodiment. Image coding apparatus 100 according to the present embodiment includes subtraction unit 101, orthogonal transform unit 102, quantization unit 103, variable length coding unit 104, inverse quantization unit 105, and inverse orthogonal transform unit 106. An adder 107, a block memory 108, an intra prediction unit 109, a frame memory 110, an inter prediction unit 111, a switch 112, an inter prediction control unit 113, and a picture type determination unit 114. Below, each component with which the image coding apparatus 100 is provided is demonstrated.
 減算部101は、入力画像データから予測画像データを減算することにより、予測誤差データを生成する。直交変換部102は、減算部101によって生成された予測誤差データを、画像領域から周波数領域へ変換する。量子化部103は、直交変換部102によって周波数領域に変換された予測誤差データを量子化する。 The subtraction unit 101 generates prediction error data by subtracting predicted image data from input image data. The orthogonal transform unit 102 transforms the prediction error data generated by the subtraction unit 101 from the image domain to the frequency domain. The quantization unit 103 quantizes the prediction error data converted into the frequency domain by the orthogonal transform unit 102.
 逆量子化部105は、量子化部103によって量子化された予測誤差データを逆量子化する。逆直交変換部106は、逆量子化部105によって逆量子化された予測誤差データを、周波数領域から画像領域へ変換する。加算部107は、逆直交変換部106によって画像領域へ変換された予測誤差データと、スイッチ112から出力される予測画像データとを加算することにより、再構築画像データを生成する。 The inverse quantization unit 105 inversely quantizes the prediction error data quantized by the quantization unit 103. The inverse orthogonal transform unit 106 transforms the prediction error data inversely quantized by the inverse quantization unit 105 from the frequency domain to the image domain. The adding unit 107 generates reconstructed image data by adding the prediction error data converted into the image region by the inverse orthogonal transform unit 106 and the predicted image data output from the switch 112.
 ブロックメモリ108は、再構築画像データをブロック単位で記憶するためのメモリである。フレームメモリ110は、再構築画像データをフレーム単位で記憶するためのメモリである。 The block memory 108 is a memory for storing the reconstructed image data in units of blocks. The frame memory 110 is a memory for storing the reconstructed image data in units of frames.
 イントラ予測部109は、ブロックメモリ108に記憶されているブロック単位の再構築画像データを用いてイントラ予測を実行することにより、符号化対象ブロックの予測画像データを生成する。 The intra prediction unit 109 performs intra prediction using the reconstructed image data in units of blocks stored in the block memory 108, thereby generating predicted image data of the encoding target block.
 インター予測部111は、実施の形態1の動き検出部11と同様に、動き検出を行うことにより、参照ピクチャに対する符号化対象ピクチャの動きベクトルをブロック毎に導出する。さらに、インター予測部111は、導出した動きベクトルとフレームメモリ110に記憶されているフレーム単位の再構築画像データとを用いてインター予測を実行する。つまり、インター予測部111は、動きベクトルと参照ピクチャとを用いてブロック毎に動き補償を行うことにより、符号化対象ピクチャの予測画像データを生成する。 The inter prediction unit 111 derives the motion vector of the encoding target picture for the reference picture for each block by performing motion detection in the same manner as the motion detection unit 11 of the first embodiment. Further, the inter prediction unit 111 performs inter prediction using the derived motion vector and the reconstructed image data in units of frames stored in the frame memory 110. That is, the inter prediction unit 111 generates predicted image data of the encoding target picture by performing motion compensation for each block using the motion vector and the reference picture.
 スイッチ112は、イントラ予測またはインター予測に予測モードを切り替える。つまり、スイッチ112は、イントラ予測部109によって生成された予測画像データおよびインター予測部111によって生成された予測画像データのうちの一方を出力する。 Switch 112 switches the prediction mode to intra prediction or inter prediction. That is, the switch 112 outputs one of the predicted image data generated by the intra prediction unit 109 and the predicted image data generated by the inter prediction unit 111.
 ピクチャタイプ決定部114は、Iピクチャ、Bピクチャ、およびPピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像データを符号化するかを決定し、決定したピクチャタイプを示すピクチャタイプ情報を生成する。 The picture type determining unit 114 determines which of the I picture, B picture, and P picture is used to encode the input image data, and generates picture type information indicating the determined picture type.
 インター予測制御部113は、実施の形態1の動き予測部12と同様に、符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、参照ピクチャに対する符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する。本実施の形態では、インター予測制御部113は、リストに含まれる1つ以上の予測動きベクトルの候補の中から1つの予測動きベクトルを選択することにより、動きベクトルを予測する。 The inter prediction control unit 113 predicts the motion vector of the block to be encoded with respect to the reference picture based on the motion vector of the encoded block, similarly to the motion prediction unit 12 of the first embodiment. In the present embodiment, the inter prediction control unit 113 predicts a motion vector by selecting one prediction motion vector from one or more prediction motion vector candidates included in the list.
 リストに含まれる1つ以上の予測動きベクトルの候補は、符号化済みブロックの動きベクトルに基づく候補である。具体的には、リストには、符号化対象ピクチャに含まれるブロックであって、符号化対象ブロックに空間的に隣接するブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補として含まれてもよい。また、リストには、符号化対象ピクチャとは異なる1以上のピクチャに含まれるブロックであって、符号化対象ブロックと空間的に一致するブロックの動きベクトルが予測動きベクトルの候補として含まれてもよい。 The candidate for one or more motion vector predictors included in the list is a candidate based on the motion vector of the encoded block. Specifically, the list may include motion vectors of blocks included in the encoding target picture and spatially adjacent to the encoding target block as prediction motion vector candidates. In addition, the list may include motion vectors of blocks that are included in one or more pictures different from the current picture to be encoded and that spatially match the current target block as prediction motion vector candidates. Good.
 可変長符号化部104は、量子化された予測誤差データ、予測動きベクトルを示すインデックス、差分ベクトル、および、ピクチャタイプ情報等を算術符号化することにより、符号化ビットストリームを生成する。 The variable length encoding unit 104 generates an encoded bitstream by arithmetically encoding quantized prediction error data, an index indicating a prediction motion vector, a difference vector, and picture type information.
 なお、可変長符号化部104は、実施の形態1の符号化部13と同様に、参照ピクチャに基づいて計算されたコンテキストインデックスを用いて、差分ベクトルを算術符号化する。可変長符号化部104における差分ベクトルの符号化に関する詳細な機能構成は、図1の符号化部13と同様であるので、図示および説明を省略する。 Note that the variable-length encoding unit 104 arithmetically encodes the difference vector using the context index calculated based on the reference picture, similarly to the encoding unit 13 of the first embodiment. Since the detailed functional configuration regarding the encoding of the difference vector in the variable length encoding unit 104 is the same as that of the encoding unit 13 in FIG. 1, illustration and description thereof are omitted.
 図9は、実施の形態2に係る画像復号装置200の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像復号装置200は、可変長復号部204と、逆量子化部205と、逆直交変換部206と、加算部207と、ブロックメモリ208と、イントラ予測部209と、フレームメモリ210と、インター予測部211と、スイッチ212と、インター予測制御部213とを備える。以下に、画像復号装置200が備える各構成要素について説明する。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image decoding apparatus 200 according to the second embodiment. The image decoding apparatus 200 according to the present embodiment includes a variable length decoding unit 204, an inverse quantization unit 205, an inverse orthogonal transform unit 206, an addition unit 207, a block memory 208, an intra prediction unit 209, a frame A memory 210, an inter prediction unit 211, a switch 212, and an inter prediction control unit 213 are provided. Below, each component with which the image decoding apparatus 200 is provided is demonstrated.
 可変長復号部204は、入力された符号化ビットストリームを可変長復号することにより、ピクチャタイプ情報、予測動きベクトルを示すインデックス、差分ベクトル、および予測誤差データ等を復号する。 The variable length decoding unit 204 decodes picture type information, an index indicating a prediction motion vector, a difference vector, prediction error data, and the like by performing variable length decoding on the input encoded bitstream.
 なお、可変長復号部204は、実施の形態1の復号部21と同様に、参照ピクチャに基づいて計算されたコンテキストインデックスを用いて、符号化差分ベクトルを算術復号する。可変長復号部204における符号化差分ベクトルの復号に関する詳細な機能構成は、図6の復号部21と同様であるので、図示および説明を省略する。 Note that the variable length decoding unit 204 arithmetically decodes the encoded difference vector using the context index calculated based on the reference picture, similarly to the decoding unit 21 of the first embodiment. The detailed functional configuration regarding decoding of the encoded difference vector in the variable length decoding unit 204 is the same as that of the decoding unit 21 in FIG.
 逆量子化部205は、復号された予測誤差データを逆量子化する。逆直交変換部206は、逆量子化された予測誤差データを、周波数領域から画像領域へ変換する。加算部207は、予測画像データと予測誤差データとを加算することにより、復号画像データを生成する。 The inverse quantization unit 205 inversely quantizes the decoded prediction error data. The inverse orthogonal transform unit 206 transforms the inversely quantized prediction error data from the frequency domain to the image domain. The adding unit 207 generates decoded image data by adding the predicted image data and the prediction error data.
 ブロックメモリ208は、復号画像データを、ブロック単位で記憶するためのメモリである。フレームメモリ210は、復号画像データをフレーム単位で記憶するためのメモリである。 The block memory 208 is a memory for storing decoded image data in units of blocks. The frame memory 210 is a memory for storing decoded image data in units of frames.
 イントラ予測部209は、ブロックメモリ208に記憶されているブロック単位の復号画像データを用いてイントラ予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。 The intra prediction unit 209 generates predicted image data of the decoding target block by executing intra prediction using the decoded image data in units of blocks stored in the block memory 208.
 インター予測部211は、実施の形態1の復元部27と同様に、復号された差分ベクトルと予測された動きベクトルとを加算することにより、参照ピクチャに対する復号対象ブロックの動きベクトルを復元する。さらに、インター予測部211は、復元した動きベクトルと、フレームメモリ210に記憶されているフレーム単位の復号画像データとを用いてインター予測を実行する。つまり、インター予測部211は、動きベクトルと参照ピクチャとを用いてブロック毎に動き補償を行うことにより、復号対象ピクチャの予測画像データを生成する。 The inter prediction unit 211 restores the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture by adding the decoded difference vector and the predicted motion vector, similarly to the restoration unit 27 of the first embodiment. Furthermore, the inter prediction unit 211 performs inter prediction using the restored motion vector and the decoded image data in units of frames stored in the frame memory 210. That is, the inter prediction unit 211 generates prediction image data of a decoding target picture by performing motion compensation for each block using a motion vector and a reference picture.
 スイッチ212は、イントラ予測またはインター予測に予測モードを切り替える。つまり、スイッチ212は、イントラ予測部209によって生成された予測画像データおよびインター予測部211によって生成された予測画像データのうちの一方を出力する。 Switch 212 switches the prediction mode to intra prediction or inter prediction. That is, the switch 212 outputs one of the predicted image data generated by the intra prediction unit 209 and the predicted image data generated by the inter prediction unit 211.
 インター予測制御部213は、実施の形態1の動き予測部26と同様に、復号済みブロックの動きベクトルに基づいて、参照ピクチャに対する復号対象ブロックの動きベクトルを予測する。本実施の形態では、インター予測制御部213は、リストに含まれる1つ以上の予測動きベクトルの候補の中から1つの予測動きベクトルを選択することにより、動きベクトルを予測する。 The inter prediction control unit 213 predicts the motion vector of the decoding target block with respect to the reference picture based on the motion vector of the decoded block, similarly to the motion prediction unit 26 of the first embodiment. In the present embodiment, the inter prediction control unit 213 predicts a motion vector by selecting one prediction motion vector from one or more prediction motion vector candidates included in the list.
 なお、インター予測制御部213で実行される処理は、符号化側のインター予測制御部113で実行される処理と同様である。つまり、上述の符号化処理において、符号化の部分を復号に変更することにより、インター予測制御部213が実現される。なお、インター予測制御部213は、可変長復号部204によって復号された予測動きベクトルを示すインデックスを用いて、リストに含まれる1つ以上の予測動きベクトルの候補の中から1つの予測動きベクトルを選択する。 Note that the process executed by the inter prediction control unit 213 is the same as the process executed by the inter prediction control unit 113 on the encoding side. That is, in the above encoding process, the inter prediction control unit 213 is realized by changing the encoding part to decoding. Note that the inter prediction control unit 213 uses the index indicating the prediction motion vector decoded by the variable length decoding unit 204 to select one prediction motion vector from one or more prediction motion vector candidates included in the list. select.
 (実施の形態3)
 インターネットを介したビデオ会議、デジタルビデオ放送、及び映像コンテンツのストリーミングを含む、例えば、ビデオ・オン・デマンドタイプのサービスのためのアプリケーションの数は右肩上がりであり、これらのアプリケーションは、映像情報の送信に頼っている。映像データが送信され、又は、記録される時、かなりの量のデータは、限られたバンド幅の従来の伝送路を通って送信され、又は、限られたデータ容量の従来の記憶媒体に記憶される。従来の伝送チャネル及び記憶媒体に映像情報を送信及び記憶するためには、デジタルデータの量を圧縮又は削減することが不可欠である。
(Embodiment 3)
The number of applications for video-on-demand services, including video conferencing, digital video broadcasting, and video content streaming over the Internet, is rising, and these applications Rely on sending. When video data is transmitted or recorded, a significant amount of data is transmitted through a conventional transmission line with limited bandwidth or stored in a conventional storage medium with limited data capacity. Is done. In order to transmit and store video information on conventional transmission channels and storage media, it is essential to compress or reduce the amount of digital data.
 そこで、映像データの圧縮のために、複数の映像符号化規格が開発されている。このような映像符号化規格は、例えば、H.26xで示されるITU-T規格、及び、MPEG-xで示されるISO/IEC規格である。最新かつ最も進んだ映像符号化規格は、現在、H.264/MPEG-4 AVCで示される規格である(非特許文献3参照)。 Therefore, a plurality of video coding standards have been developed for compressing video data. Such a video coding standard is, for example, H.264. ITU-T standard indicated by 26x and ISO / IEC standard indicated by MPEG-x. The latest and most advanced video coding standard is currently H.264. H.264 / MPEG-4 AVC standard (see Non-Patent Document 3).
 これらの規格のほとんどの基礎をなす符号化アプローチは、以下の(a)~(d)で示される主な段階を含む予測符号化に基づいている。(a)映像フレームのそれぞれをブロックレベルでデータ圧縮するために、映像フレームを画素のブロックに分割する。(b)先に符号化された映像データから個々のブロックを予測することで、時間的及び空間的冗長性を特定する。(c)映像データから予測データを減ずることで、特定された冗長性を除去する。(d)フーリエ変換、量子化、及び、エントロピー符号化によって、残りのデータ(残差ブロック)を圧縮する。 The coding approach that underlies most of these standards is based on predictive coding including the main steps shown in (a) to (d) below. (A) The video frame is divided into pixel blocks in order to compress the data of each video frame at the block level. (B) Identify temporal and spatial redundancy by predicting individual blocks from previously encoded video data. (C) The specified redundancy is removed by subtracting the prediction data from the video data. (D) The remaining data (residual block) is compressed by Fourier transform, quantization, and entropy coding.
 上記の(a)の工程において、現在の映像符号化規格では、各マクロブロックを予測するのに用いられる予測モードが異なる。ほとんどの映像符号化規格は、前に符号化及び復号されたフレームから映像データを予測するために動き検出及び動き補償を用いる(インターフレーム予測)。あるいは、ブロックデータは、同じフレームの隣接するブロックから外挿されてもよい(イントラフレーム予測)。 In the above step (a), the current video coding standard differs in the prediction mode used to predict each macroblock. Most video coding standards use motion detection and motion compensation (interframe prediction) to predict video data from previously encoded and decoded frames. Alternatively, the block data may be extrapolated from adjacent blocks in the same frame (intra frame prediction).
 しかしながら、インターフレーム予測による符号化の場合、動きベクトルを特定するための情報を符号化ストリームに含める必要が生じる。すなわち、動きベクトルを特定するための情報の分だけ符号化効率が低下するという課題がある。 However, in the case of encoding by interframe prediction, it is necessary to include information for specifying a motion vector in the encoded stream. That is, there is a problem that the encoding efficiency is reduced by the amount of information for specifying the motion vector.
 そこで、本実施の形態に係る画像符号化方法及び画像復号方法は、動きベクトルを特定するための情報を符号化ストリームに含めるか否かを適切に切替えて符号化及び復号する。 Therefore, the image encoding method and the image decoding method according to the present embodiment perform encoding and decoding by appropriately switching whether or not information for specifying a motion vector is included in the encoded stream.
 本実施の形態に係る画像復号方法は、符号化ブロックデータを復号して復号ブロックを生成する方法である。具体的には、参照画像内における前記復号ブロックの動きを示す動きベクトルのx成分とy成分とを個別に算出する動きベクトル算出ステップと、前記動きベクトル取得ステップで取得した動きベクトルを用いて、前記符号化ブロックデータを復号して前記復号ブロックを生成する復号ステップとを含む。前記符号化ブロックデータのデータ構造は、前記動きベクトルのx成分を特定するためのx成分特定情報及び前記動きベクトルのy成分を特定するためのy成分特定情報の両方を含む第1のデータ構造、又は前記x成分特定情報及び前記y成分特定情報のうちの前記x成分特定情報のみを含む第2のデータ構造である。そして、前記動きベクトル算出ステップは、前記符号化ブロックデータのデータ構造を判定する判定ステップと、前記判定ステップで前記第1のデータ構造と判定された場合に、前記x成分特定情報から前記動きベクトルのx成分を算出すると共に、前記y成分特定情報から前記動きベクトルのy成分を算出する第1の算出ステップと、前記判定ステップで前記第2のデータ構造と判定された場合に、前記x成分特定情報から前記動きベクトルのx成分を算出すると共に、前記動きベクトルのy成分を0と算出する第2の算出ステップとを含む。 The image decoding method according to the present embodiment is a method for generating decoded blocks by decoding encoded block data. Specifically, using a motion vector calculation step for individually calculating an x component and a y component of a motion vector indicating the motion of the decoded block in a reference image, and using the motion vector acquired in the motion vector acquisition step, Decoding the encoded block data to generate the decoded block. The data structure of the encoded block data includes a first data structure including both x component specifying information for specifying the x component of the motion vector and y component specifying information for specifying the y component of the motion vector. Or the second data structure including only the x component specifying information of the x component specifying information and the y component specifying information. The motion vector calculation step includes a determination step of determining a data structure of the encoded block data, and the motion vector based on the x component identification information when the determination step determines the first data structure. And the x component when the second data structure is determined in the first calculation step of calculating the y component of the motion vector from the y component specifying information and the determination step. A second calculation step of calculating the x component of the motion vector from the specific information and calculating the y component of the motion vector as 0.
 上記構成によれば、符号化ブロックデータのデータ構造からy成分特定情報の有無を判断し、適切に動きベクトルを算出することができる。その結果、符号化効率の低下を効果的に抑制することができる。 According to the above configuration, the presence / absence of the y component identification information can be determined from the data structure of the encoded block data, and the motion vector can be calculated appropriately. As a result, it is possible to effectively suppress a decrease in encoding efficiency.
 また例えば、前記動きベクトルは、予測ベクトルと差分ベクトルとの和で表されてもよい。前記x成分特定情報は、前記差分ベクトルのx成分であってもよい。前記y成分特定情報は、前記差分ベクトルのy成分であってもよい。そして、前記第1の算出ステップでは、過去に復号した復号ブロックの動きベクトルから前記予測ベクトルのx成分及びy成分を個別に予測し、前記差分ベクトル及び前記予測ベクトルの各成分同士を加算して前記動きベクトルのx成分及びy成分を算出してもよい。一方、前記第2の算出ステップでは、過去に復号した復号ブロックの動きベクトルから前記予測ベクトルのx成分を予測し、前記差分ベクトルのx成分と前記予測ベクトルのx成分とを加算して前記動きベクトルのx成分を算出してもよい。 Also, for example, the motion vector may be represented by the sum of a prediction vector and a difference vector. The x component identification information may be an x component of the difference vector. The y component identification information may be a y component of the difference vector. In the first calculation step, the x component and the y component of the prediction vector are individually predicted from the motion vector of the decoded block decoded in the past, and the components of the difference vector and the prediction vector are added to each other. The x and y components of the motion vector may be calculated. On the other hand, in the second calculation step, the x component of the prediction vector is predicted from the motion vector of the decoded block decoded in the past, and the x component of the difference vector and the x component of the prediction vector are added to calculate the motion. The x component of the vector may be calculated.
 また例えば、前記判定ステップでは、前記復号ブロックを含むスライスのスライスヘッダ、又は前記復号ブロックを含むピクチャのピクチャヘッダに含まれるy成分符号化フラグを参照して、前記符号化ブロックデータのデータ構造を判定してもよい。 For example, in the determination step, the data structure of the encoded block data is determined by referring to a y component encoding flag included in a slice header of a slice including the decoded block or a picture header of a picture including the decoded block. You may judge.
 さらに例えば、前記判定ステップでは、前記ピクチャヘッダの前記y成分符号化フラグに前記y成分特定情報が符号化されていないことを示す値が設定されている場合、当該ピクチャに含まれる全てのブロックの前記符号化ブロックデータが前記第2のデータ構造であると判定してもよい。一方、前記判定ステップでは、前記スライスヘッダの前記y成分符号化フラグに前記y成分特定情報が符号化されていないことを示す値が設定されている場合、前記ピクチャヘッダの前記y成分符号化フラグの値にかかわらず、当該スライスに含まれる全てのブロックの前記符号化ブロックデータが前記第2のデータ構造であると判定してもよい。 Further, for example, in the determination step, when a value indicating that the y component identification information is not encoded is set in the y component encoding flag of the picture header, all the blocks included in the picture are included. You may determine with the said encoding block data being the said 2nd data structure. On the other hand, in the determination step, when a value indicating that the y component specifying information is not encoded is set in the y component encoding flag of the slice header, the y component encoding flag of the picture header is set. Regardless of the value of, it may be determined that the encoded block data of all the blocks included in the slice has the second data structure.
 本実施の形態に係る画像符号化方法は、対象ブロックを符号化して符号化ブロックデータを生成する方法である。具体的には、参照画像内における前記対象ブロックの動きを示す動きベクトルのx成分とy成分とを個別に算出する動きベクトル算出ステップと、前記動きベクトル取得ステップで取得した動きベクトルを用いて、前記対象ブロックを符号化して前記符号化ブロックデータを生成する符号化ステップとを含む。そして、前記符号化ステップでは、前記動きベクトルのy成分が0でない場合に、前記動きベクトルのx成分を特定するためのx成分特定情報及び前記動きベクトルのy成分を特定するためのy成分特定情報の両方を前記符号化ブロックデータに含める。一方、前記符号化ステップでは、前記動きベクトルのy成分が0である場合に、前記x成分特定情報及び前記y成分特定情報のうちの前記x成分特定情報のみを前記符号化ブロックデータに含める。 The image encoding method according to the present embodiment is a method for generating encoded block data by encoding a target block. Specifically, using a motion vector calculation step for individually calculating an x component and a y component of a motion vector indicating the motion of the target block in a reference image, and using the motion vector acquired in the motion vector acquisition step, An encoding step of encoding the target block to generate the encoded block data. In the encoding step, when the y component of the motion vector is not 0, the x component specifying information for specifying the x component of the motion vector and the y component specifying for specifying the y component of the motion vector Both of the information are included in the encoded block data. On the other hand, in the encoding step, when the y component of the motion vector is 0, only the x component specifying information of the x component specifying information and the y component specifying information is included in the encoded block data.
 上記構成によれば、必要に応じて、動きベクトルのy成分特定情報を符号化ブロックデータに含めるか否かを切替えることができる。その結果、符号化効率の低下を効果的に抑制することができる。 According to the above configuration, it is possible to switch whether to include the y component identification information of the motion vector in the encoded block data as necessary. As a result, it is possible to effectively suppress a decrease in encoding efficiency.
 また例えば、前記動きベクトル算出ステップは、前記参照画像内を水平方向及び垂直方向に探索することによって前記対象ブロックの第1の予測ブロックを特定し、前記第1の予測ブロックに対応する前記動きベクトルのx成分及びy成分を個別に算出する第1の算出ステップと、前記参照画像内を水平方向のみに探索することによって前記対象ブロックの第2の予測ブロックを特定し、前記第2の予測ブロックに対応する前記動きベクトルのx成分のみを算出する第2の算出ステップとを含んでもよい。該画像符号化方法は、さらに、前記第1の予測ブロックを用いて前記対象ブロックを符号化し、且つ前記符号化ブロックデータに前記x成分特定情報及び前記y成分特定情報の両方を含めた場合の第1の符号化コストと、前記第2の予測ブロックを用いて前記対象ブロックを符号化し、且つ前記符号化ブロックデータに前記x成分特定情報のみを含めた場合の第2の符号化コストとの大小関係を判定するコスト判定ステップを含んでもよい。そして、前記符号化ステップでは、前記コスト判定ステップで前記第1の符号化コストが小さいと判定された場合に、前記第1の予測ブロックに対応する前記x成分特定情報及び前記y成分特定情報の両方を前記符号化ブロックデータに含てもよい。一方、前記符号化ステップでは、前記コスト判定ステップで前記第2の符号化コストが小さいと判定された場合に、前記第2の予測ブロックに対応する前記x成分特定情報のみを前記符号化ブロックデータに含めてもよい。 Also, for example, the motion vector calculation step specifies a first prediction block of the target block by searching in the reference image in a horizontal direction and a vertical direction, and the motion vector corresponding to the first prediction block A first calculation step for individually calculating the x component and the y component of the first prediction block, and a second prediction block of the target block is specified by searching in the reference image only in the horizontal direction, and the second prediction block And a second calculation step of calculating only the x component of the motion vector corresponding to. The image encoding method further includes encoding the target block using the first prediction block, and including both the x component specifying information and the y component specifying information in the encoded block data. A first encoding cost and a second encoding cost when the target block is encoded using the second prediction block and only the x component specifying information is included in the encoded block data. A cost determination step for determining the magnitude relationship may be included. In the encoding step, when it is determined in the cost determination step that the first encoding cost is small, the x component specifying information and the y component specifying information corresponding to the first prediction block Both may be included in the encoded block data. On the other hand, in the encoding step, when it is determined in the cost determining step that the second encoding cost is small, only the x component specifying information corresponding to the second prediction block is stored in the encoded block data. May be included.
 また例えば、前記対象ブロックを含む対象画像は、3D映像を構成する画像の1つであってもよい。そして、前記符号化ステップでは、前記参照画像と前記対象画像とが同一視点画像である場合に、前記x成分特定情報及び前記y成分特定情報の両方を前記符号化ブロックデータに含めてもよい。一方、前記符号化ステップでは、前記参照画像とが前記対象画像とが同一時刻の他視点画像である場合に、前記x成分特定情報のみを前記符号化ブロックデータに含めてもよい。 Further, for example, the target image including the target block may be one of the images constituting the 3D video. In the encoding step, when the reference image and the target image are the same viewpoint image, both the x component specifying information and the y component specifying information may be included in the encoded block data. On the other hand, in the encoding step, when the reference image and the target image are other viewpoint images at the same time, only the x component specifying information may be included in the encoded block data.
 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コンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの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。 These general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. The system, method, integrated circuit, computer program Alternatively, it may be realized by any combination of recording media.
 以下、本実施の形態に係る画像符号化装置および画像復号装置について図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, the image encoding device and the image decoding device according to the present embodiment will be specifically described with reference to the drawings.
 図10は、本実施の形態における画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図10に示される画像符号化装置1000は、符号化処理部1100と、符号化制御部1200とを備える。 FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the image coding apparatus according to the present embodiment. An image encoding apparatus 1000 illustrated in FIG. 10 includes an encoding processing unit 1100 and an encoding control unit 1200.
 符号化処理部1100は、動画像を符号化することによって符号化ストリームを生成する。動画像は、複数の画像によって構成されており、各画像は複数のブロックで構成される。そして、各ブロックを符号化することにより、符号化ブロックデータが生成される。この符号化ブロックデータの集合を符号化ストリームと定義する。 The encoding processing unit 1100 generates an encoded stream by encoding a moving image. A moving image is composed of a plurality of images, and each image is composed of a plurality of blocks. Then, encoded block data is generated by encoding each block. This set of encoded block data is defined as an encoded stream.
 符号化処理部1100は、図10に示されるように、減算器1101、直交変換部1102、量子化部1103、エントロピー符号化部1104、逆量子化部1105、逆直交変換部1106、加算器1107、デブロッキングフィルタ1108、メモリ1109、面内予測部1110、動き補償部1111、動き検出部1112、およびスイッチ1113を備える。 As shown in FIG. 10, the encoding processing unit 1100 includes a subtractor 1101, an orthogonal transform unit 1102, a quantization unit 1103, an entropy encoding unit 1104, an inverse quantization unit 1105, an inverse orthogonal transform unit 1106, and an adder 1107. , A deblocking filter 1108, a memory 1109, an in-plane prediction unit 1110, a motion compensation unit 1111, a motion detection unit 1112, and a switch 1113.
 減算器1101は、動画像を取得するとともに、スイッチ1113から予測画像(予測ブロック)を取得する。そして、減算器1101は、その動画像に含まれる符号化対象ブロックから予測画像を減算することによって残差画像(残差ブロック)を生成する。 The subtractor 1101 acquires a moving image and also acquires a predicted image (predicted block) from the switch 1113. Then, the subtractor 1101 generates a residual image (residual block) by subtracting the predicted image from the encoding target block included in the moving image.
 直交変換部1102は、減算器1101によって生成された残差画像に対して、例えば離散コサイン変換などの直交変換を行うことによって、その残差画像を複数の周波数係数からなる係数ブロックに変換する。量子化部1103は、その係数ブロックに含まれる各周波数係数を量子化することによって、量子化された係数ブロックを生成する。 The orthogonal transform unit 1102 performs orthogonal transform such as discrete cosine transform on the residual image generated by the subtractor 1101, thereby transforming the residual image into a coefficient block composed of a plurality of frequency coefficients. The quantization unit 1103 generates a quantized coefficient block by quantizing each frequency coefficient included in the coefficient block.
 エントロピー符号化部1104は、量子化部1103によって量子化された係数ブロックと、動き検出部1112によって検出された動きベクトルとをエントロピー符号化(可変長符号化)することによって符号化ストリーム(符号化ブロックデータ)を生成する。 The entropy encoding unit 1104 performs entropy encoding (variable length encoding) on the coefficient block quantized by the quantization unit 1103 and the motion vector detected by the motion detection unit 1112, thereby generating an encoded stream (encoding). Block data).
 なお、エントロピー符号化部1104は、取得した動きベクトルのy成分が0でない場合に、x成分特定情報及びy成分特定情報の両方を符号化ブロックデータに含める。一方、エントロピー符号化部1104は、動きベクトルのy成分が0である場合に、x成分特定情報及びy成分特定情報のうちのx成分特定情報のみを符号化ブロックデータに含め、y成分特定情報は符号化ブロックデータに含めない。 The entropy encoding unit 1104 includes both the x component specifying information and the y component specifying information in the encoded block data when the y component of the acquired motion vector is not 0. On the other hand, when the y component of the motion vector is 0, the entropy encoding unit 1104 includes only the x component specifying information of the x component specifying information and the y component specifying information in the encoded block data, and the y component specifying information Is not included in the encoded block data.
 逆量子化部1105は、量子化部1103によって量子化された係数ブロックを逆量子化する。逆直交変換部1106は、その逆量子化された係数ブロックに含まれる各周波数係数に対して逆離散コサイン変換などの逆直交変換を行うことによって、復号残差画像(復号残差ブロック)を生成する。 The inverse quantization unit 1105 performs inverse quantization on the coefficient block quantized by the quantization unit 1103. The inverse orthogonal transform unit 1106 generates a decoded residual image (decoded residual block) by performing inverse orthogonal transform such as inverse discrete cosine transform on each frequency coefficient included in the inverse quantized coefficient block. To do.
 加算器1107は、スイッチ1113から予測画像を取得し、その予測画像と、逆直交変換部1106によって生成された復号残差画像とを加算することによって局所復号画像(復号ブロック)を生成する。 The adder 1107 acquires a predicted image from the switch 1113, and generates a local decoded image (decoded block) by adding the predicted image and the decoded residual image generated by the inverse orthogonal transform unit 1106.
 デブロッキングフィルタ1108は、加算器1107によって生成された局所復号画像のブロック歪みを除去し、その局所復号画像をメモリ1109に格納する。 The deblocking filter 1108 removes block distortion of the local decoded image generated by the adder 1107 and stores the local decoded image in the memory 1109.
 面内予測部1110は、加算器1107によって生成された局所復号画像を用いて符号化対象ブロックに対して面内予測を行うことによって予測画像を生成する。 The in-plane prediction unit 1110 generates a predicted image by performing in-plane prediction on the current block using the locally decoded image generated by the adder 1107.
 動き検出部1112は、動画像に含まれる符号化対象ブロックに対して動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルを動き補償部1111とエントロピー符号化部1104に出力する。動きベクトルの検出方法の詳細は、後述する。 The motion detection unit 1112 detects a motion vector for the encoding target block included in the moving image, and outputs the detected motion vector to the motion compensation unit 1111 and the entropy encoding unit 1104. Details of the motion vector detection method will be described later.
 動き補償部1111は、メモリ1109に格納されている画像を参照画像として参照するとともに、動き検出部1112によって検出された動きベクトルを用いることによって、符号化対象ブロックに対して動き補償を行う。動き補償部1111は、このような動き補償によって符号化対象ブロックに対する予測画像を生成する。 The motion compensation unit 1111 refers to the image stored in the memory 1109 as a reference image, and performs motion compensation on the coding target block by using the motion vector detected by the motion detection unit 1112. The motion compensation unit 1111 generates a prediction image for the encoding target block through such motion compensation.
 スイッチ1113は、符号化対象ブロックが面内予測符号化される場合には、面内予測部1110によって生成された予測画像を減算器1101および加算器1107に出力する。一方、スイッチ1113は、符号化対象ブロックが画面間予測符号化される場合には、動き補償部1111によって生成された予測画像を減算器1101および加算器1107に出力する。 The switch 1113 outputs the prediction image generated by the in-plane prediction unit 1110 to the subtractor 1101 and the adder 1107 when the current block is subjected to intra-frame prediction encoding. On the other hand, the switch 1113 outputs the prediction image generated by the motion compensation unit 1111 to the subtractor 1101 and the adder 1107 when the encoding target block is subjected to inter-frame prediction encoding.
 符号化制御部1200は、符号化処理部1100の動作を制御する。一例として、符号化制御部1200は、符号化する動画像の特徴、又は動画像を符号化した場合の符号化コスト等を考慮して、後述する第1及び第2の算出処理のどちらで算出された動きベクトルを用いて、符号化処理を行うかを決定する。 The encoding control unit 1200 controls the operation of the encoding processing unit 1100. As an example, the encoding control unit 1200 calculates in either of the first and second calculation processes to be described later in consideration of the characteristics of the moving image to be encoded or the encoding cost when the moving image is encoded. It is determined whether to perform the encoding process using the motion vector thus determined.
 図11を参照して、符号化コストを考慮して動きベクトルの算出方法を決定し、決定した算出方法で特定された動きベクトルを用いて対象ブロックを符号化する処理を説明する。図11は、本実施の形態に係る符号化処理の手順を示すフローチャートである。 Referring to FIG. 11, a process for determining a motion vector calculation method in consideration of encoding cost and encoding a target block using a motion vector specified by the determined calculation method will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the encoding process according to the present embodiment.
 まず、符号化制御部1200は、符号化対象ブロックの動きベクトルを、動き検出部1112に第1の算出処理を用いて特定させる(S11)。第1の算出処理とは、参照画像内を水平方向及び垂直方向に探索することによって符号化対象ブロックの第1の予測ブロックを特定し、第1の予測ブロックに対応する動きベクトルのx成分及びy成分を個別に算出する処理である。 First, the encoding control unit 1200 causes the motion detection unit 1112 to specify the motion vector of the encoding target block using the first calculation process (S11). The first calculation process is to specify the first prediction block of the encoding target block by searching in the reference image in the horizontal direction and the vertical direction, and the x component of the motion vector corresponding to the first prediction block and This is a process of calculating the y component individually.
 すなわち、動き検出部1112は、参照画像内における符号化対象ブロック位置(符号化対象画像内における符号化対象ブロックの位置に対応する位置)に対応するブロック(対応ブロック)を含む2次元領域で、符号化対象ブロックに最も近いブロック(第1の予測ブロック)を探索する。そして、動き検出部1112は、対応ブロックから第1の予測ブロックに向かうベクトルを動きベクトルとする。 That is, the motion detection unit 1112 is a two-dimensional region including a block (corresponding block) corresponding to an encoding target block position in the reference image (a position corresponding to the position of the encoding target block in the encoding target image). A block closest to the encoding target block (first prediction block) is searched. Then, the motion detection unit 1112 sets a vector from the corresponding block toward the first prediction block as a motion vector.
 次に、符号化制御部1200は、符号化対象ブロックの動きベクトルを、動き検出部1112に第2の算出処理を用いて特定させる(S12)。第2の算出処理とは、参照画像内を水平方向のみに探索することによって対象ブロックの第2の予測ブロックを特定し、第2の予測ブロックに対応する動きベクトルのx成分のみを算出する処理である。 Next, the encoding control unit 1200 causes the motion detection unit 1112 to specify the motion vector of the encoding target block using the second calculation process (S12). The second calculation process is a process for specifying the second prediction block of the target block by searching the reference image only in the horizontal direction and calculating only the x component of the motion vector corresponding to the second prediction block. It is.
 すなわち、動き検出部1112は、参照画像内における対応ブロックの左右の1次元領域で第2の予測ブロックを探索する。そして、動き検出部1112は、対応ブロックから第2の予測ブロックに向かうベクトルを動きベクトルとする。 That is, the motion detection unit 1112 searches for the second prediction block in the left and right one-dimensional regions of the corresponding block in the reference image. Then, the motion detection unit 1112 sets a vector from the corresponding block to the second prediction block as a motion vector.
 なお、上記のステップS11及びステップS12の実行順序は上記の例に限定されず、逆の順序で実行してもよいし、並列実行してもよい。また、本実施の形態において、x成分とは水平方向の成分を、y成分は垂直方向の成分を指すものとして説明するが、これに限定されない。すなわち、x成分とy成分とは、互いに交差(直交)する2方向の成分を表していればよい。 In addition, the execution order of said step S11 and step S12 is not limited to said example, You may perform in a reverse order and may execute in parallel. In this embodiment, the x component is described as a horizontal component, and the y component is a vertical component. However, the present invention is not limited to this. That is, the x component and the y component only need to represent components in two directions that intersect (orthogonal) each other.
 次に、符号化制御部1200は、第1の算出処理で特定された動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化した場合の符号化コスト(第1の符号化コスト)と、第2の算出処理で特定された動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化した場合の符号化コスト(第2の符号化コスト)とを比較する(S13)。 Next, the encoding control unit 1200 encodes the encoding target block using the motion vector specified in the first calculation process (first encoding cost), and the second The encoding cost (second encoding cost) when the encoding target block is encoded using the motion vector specified in the calculation process is compared (S13).
 例えば、符号化コストは、下記の式1で算出することができる。式1において、Dは符号化歪を表し、ある動きベクトルで生成した予測画像を用いて符号化対象ブロックを符号化して得られた画素値と、符号化対象ブロックの元の画素値との差分絶対値和などを用いる。また、Rは発生符号量を表し、予測画像生成に用いた動きベクトルを符号化することに必要な符号量などを用いる。また、λはラグランジュの未定乗数である。 For example, the encoding cost can be calculated by Equation 1 below. In Expression 1, D represents encoding distortion, and a difference between a pixel value obtained by encoding a block to be encoded using a prediction image generated with a certain motion vector and an original pixel value of the block to be encoded The absolute value sum is used. R represents the generated code amount, and the code amount necessary for encoding the motion vector used for predictive image generation is used. Further, λ is a Lagrange multiplier.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、第1の符号化コストは、第1の予測ブロックを用いて対象ブロックを符号化し、且つ符号化ブロックデータにx成分特定情報及びy成分特定情報の両方を含めた場合の符号化コストを指す。一方、第2の符号化コストは、第2の予測ブロックを用いて対象ブロックを符号化し、且つ符号化ブロックデータにx成分特定情報のみを含め、y成分特定情報を省略した場合の符号化コストを指す。 Here, the first encoding cost is the encoding cost when the target block is encoded using the first prediction block and both the x component specifying information and the y component specifying information are included in the encoded block data. Point to. On the other hand, the second encoding cost is the encoding cost when the target block is encoded using the second prediction block, only the x component specifying information is included in the encoded block data, and the y component specifying information is omitted. Point to.
 そして、符号化制御部1200は、第1の符号化コストが第2の符号化コストより小さいと判定された場合(S13でYes)に、第1の予測ブロックを用いて符号化対象ブロックを符号化すると共に、第1の予測ブロックに対応する動きベクトルのx成分特定情報及びy成分特定情報の両方を符号化ブロックデータに含めるように、符号化処理部1100を制御する(S14)。 Then, when it is determined that the first encoding cost is smaller than the second encoding cost (Yes in S13), the encoding control unit 1200 encodes the encoding target block using the first prediction block. And the encoding processing unit 1100 is controlled to include both the x component specifying information and the y component specifying information of the motion vector corresponding to the first prediction block in the encoded block data (S14).
 より具体的には、減算器1101は、符号化対象ブロックの各画素値から第1の予測ブロックの対応する画素値を減算して、残差ブロックを生成する。直交変換部1102は、残差ブロックの画素値を直交変換して、周波数係数ブロックを生成する。量子化部1103は、周波数係数ブロックを量子化して、量子化係数ブロックを生成する。そして、エントロピー符号化部1104は、量子化係数ブロックをエントロピー符号化して、符号化ブロックデータを生成する。また、エントロピー符号化部1104は、当該符号化ブロックデータに動きベクトルのx成分特定情報及びy成分特定情報を含める。 More specifically, the subtractor 1101 generates a residual block by subtracting the corresponding pixel value of the first prediction block from each pixel value of the encoding target block. The orthogonal transform unit 1102 performs orthogonal transform on the pixel values of the residual block to generate a frequency coefficient block. The quantization unit 1103 quantizes the frequency coefficient block to generate a quantization coefficient block. Then, the entropy encoding unit 1104 entropy encodes the quantized coefficient block to generate encoded block data. Further, the entropy encoding unit 1104 includes the x component specifying information and the y component specifying information of the motion vector in the encoded block data.
 また、逆量子化部1105は、量子化係数ブロックを逆量子化して、周波数係数ブロックを生成する。逆直交変換部1106は、周波数係数ブロックを逆直交変換して、残差ブロックを生成する。加算器1107は、残差ブロックの各画素値に第1の予測ブロックの対応する画素値を加算して、復号ブロックを生成する。そして、デブロッキングフィルタ1108は、復号ブロックにデブロッキングフィルタ処理を適用して、メモリ1109に格納する。メモリ1109に格納された復号ブロックは、後続の符号化対象ブロックを符号化する際に参照される。 Also, the inverse quantization unit 1105 generates a frequency coefficient block by inverse quantization of the quantized coefficient block. The inverse orthogonal transform unit 1106 performs an inverse orthogonal transform on the frequency coefficient block to generate a residual block. The adder 1107 adds a corresponding pixel value of the first prediction block to each pixel value of the residual block, thereby generating a decoded block. Then, the deblocking filter 1108 applies the deblocking filter process to the decoded block and stores it in the memory 1109. The decoded block stored in the memory 1109 is referred to when the subsequent encoding target block is encoded.
 一方、符号化制御部1200は、第2の符号化コストが第1の符号化コストより小さいと判定された場合(S13でNo)に、第2の予測ブロックを用いて符号化対象ブロックを符号化すると共に、第2の予測ブロックに対応する動きベクトルのx成分特定情報のみを符号化ブロックデータに含めるように、符号化処理部1100を制御する(S15)。 On the other hand, when it is determined that the second coding cost is smaller than the first coding cost (No in S13), the coding control unit 1200 codes the coding target block using the second prediction block. In addition, the encoding processing unit 1100 is controlled so that only the x component specifying information of the motion vector corresponding to the second prediction block is included in the encoded block data (S15).
 ステップS15における符号化処理は、第1の予測ブロックに代えて第2の予測ブロックを使用する点、符号化ブロックデータにy成分特定情報を含めない点を除いて、ステップS14と共通するので、再度の説明は省略する。また、第1及び第2の符号化コストが同じ場合、ステップS14及びステップS15のどちらを実行してもよい。 The encoding process in step S15 is common to step S14 except that the second prediction block is used instead of the first prediction block, and that the y component identification information is not included in the encoded block data. The description will not be repeated. If the first and second encoding costs are the same, either step S14 or step S15 may be executed.
 上記のように、本実施の形態に係る符号化制御部1200は、参照画像内の探索(ブロックマッチング)に制限を加えない場合の第1の符号化コストと、動きベクトルのy成分が省略されることによる符号化効率の向上を反映した第2の符号化コストとを比較し、コストの低い方の算出処理で特定された動きベクトルを用いて対象ブロックを符号化するように、符号化処理部1100を制御している。これにより、符号化効率を飛躍的に向上させることができる。 As described above, the encoding control unit 1200 according to the present embodiment omits the first encoding cost when the search (block matching) in the reference image is not limited and the y component of the motion vector. Encoding processing so that the target block is encoded using the motion vector specified in the calculation processing with the lower cost compared with the second encoding cost reflecting the improvement in encoding efficiency due to The unit 1100 is controlled. Thereby, encoding efficiency can be improved dramatically.
 ここで、典型的には、「x成分特定情報」とは差分ベクトルのx成分を指し、「y成分特定情報」とは差分ベクトルのy成分を指すが、動きベクトルのx成分及びy成分を特定することができる情報であれば、これに限定されない。なお、動きベクトルは、予測ベクトルと差分ベクトルとの和で表される。すなわち、差分ベクトルは、動き検出部1112で検出された動きベクトルから予測ベクトルを減算することによって得られる。 Here, typically, “x component identification information” refers to the x component of the difference vector, and “y component identification information” refers to the y component of the difference vector, but the x component and y component of the motion vector are The information is not limited to this as long as it can be specified. The motion vector is represented by the sum of the prediction vector and the difference vector. That is, the difference vector is obtained by subtracting the prediction vector from the motion vector detected by the motion detection unit 1112.
 予測ベクトルは、例えば図12に示されるように、対象ブロックに隣接し、且つ対象ブロックより前に符号化された隣接ブロックの動きベクトルを用いて算出することができる。例えば、対象ブロックの左側に隣接する隣接ブロックAの動きベクトルmvA、対象ブロックの上側に隣接する隣接ブロックBの動きベクトルmvB、及び対象ブロックの右斜め上に隣接する隣接ブロックCの動きベクトルmvCの成分毎の中央値(又は平均値)を、対象ブロックの予測ベクトルmvとすればよい。但し、y成分特定情報を符号化ブロックデータに含めない場合、差分ベクトルのy成分は、上記の方法で算出するのではなく、0(固定値)とする。 For example, as shown in FIG. 12, the prediction vector can be calculated using a motion vector of an adjacent block that is adjacent to the target block and encoded before the target block. For example, the motion vector mvA of the adjacent block A adjacent to the left side of the target block, the motion vector mvB of the adjacent block B adjacent to the upper side of the target block, and the motion vector mvC of the adjacent block C adjacent to the upper right of the target block The median value (or average value) for each component may be the prediction vector mv of the target block. However, when the y component identification information is not included in the encoded block data, the y component of the difference vector is not calculated by the above method but is set to 0 (fixed value).
 そして、このようにして算出されたx成分特定情報及びy成分特定情報は、例えば、図13に示されるデータ構造の中に格納される。図13は、符号化ブロックデータのヘッダ情報の一例(Prediction unit syntax)を示す図である。 And the x component specifying information and the y component specifying information calculated in this way are stored in, for example, the data structure shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the header information of the encoded block data (Prediction unit syntax).
 図13に示されるデータ構造において、x成分特定情報は、“mvd_lc[x0][y0][0]”(24行目、33行目、42行目のいずれか)に格納される。一方、y成分特定情報は、“mvd_lc[x0][y0][1]”(26行目、35行目、44行目のいずれか)に格納される。 In the data structure shown in FIG. 13, the x component specifying information is stored in “mvd_lc [x0] [y0] [0]” (any one of the 24th, 33rd, and 42nd lines). On the other hand, the y component identification information is stored in “mvd_lc [x0] [y0] [1]” (any one of the 26th, 35th, and 44th lines).
 また、符号化ブロックデータにy成分特定情報が格納される場合、y成分符号化フラグ(図13の“mvd_y_code”)に、y成分特定情報が符号化されている(符号化ブロックデータに格納されている)ことを示す値(例えば、「1」)が設定される。一方、符号化ブロックデータにy成分特定情報が格納されない場合、y成分符号化フラグ(図13の“mvd_y_code”)に、y成分特定情報が符号化されていない(符号化ブロックデータに格納されていない)ことを示す値(例えば「0」)が設定される。 When the y component identification information is stored in the encoded block data, the y component identification information is encoded in the y component encoding flag ("mvd_y_code" in FIG. 13) (stored in the encoded block data). (For example, “1”) is set. On the other hand, when the y component identification information is not stored in the encoded block data, the y component identification information is not encoded (stored in the encoded block data) in the y component encoding flag ("mvd_y_code" in FIG. 13). A value (for example, “0”) is set.
 そして、y成分符号化フラグは、図14に示されるブロックヘッダ、スライスヘッダ、又はピクチャヘッダ(PPS)等に格納される。さらには、ピクチャヘッダより上位のシーケンスパラメータセット(Sequence Parameter Set:SPS)等に、y成分符号化フラグを格納してもよい。 The y component encoding flag is stored in a block header, a slice header, a picture header (PPS), or the like shown in FIG. Furthermore, the y component encoding flag may be stored in a sequence parameter set (Sequence Parameter Set: SPS) higher than the picture header.
 図14に示される符号化ストリームには、複数のピクチャヘッダと複数のピクチャデータとが含まれる。1つのピクチャデータには、1枚の画像の符号化データとして、複数のスライスヘッダと複数のスライスデータとが含まれる。1つのスライスデータには、1つのスライスの符号化データとして、複数のブロックヘッダと複数のブロックデータとが含まれる。そして、ブロックヘッダには、例えば図13に示される情報が含まれ、ブロックデータには、当該ブロックを構成する各画素の符号化データが含まれる。 The encoded stream shown in FIG. 14 includes a plurality of picture headers and a plurality of picture data. One picture data includes a plurality of slice headers and a plurality of slice data as encoded data of one image. One slice data includes a plurality of block headers and a plurality of block data as encoded data of one slice. The block header includes information shown in FIG. 13, for example, and the block data includes encoded data of each pixel constituting the block.
 ここで、ピクチャヘッダに格納されるy成分符号化フラグは、当該ピクチャに含まれる全ての符号化ブロックデータに影響を及ぼす。すなわち、ピクチャヘッダのy成分符号化フラグに「0(y成分特定情報が含まれていない)」が設定されている場合、原則として、当該ピクチャに含まれる全ての符号化ブロックデータにy成分特定情報が含まれていない(符号化ブロックデータが第2のデータ構造である)ことになる。 Here, the y component encoding flag stored in the picture header affects all the encoded block data included in the picture. In other words, when “0 (no y component identification information is included)” is set in the y component encoding flag of the picture header, in principle, y component identification is performed for all encoded block data included in the picture. Information is not included (the encoded block data has the second data structure).
 但し、スライスヘッダにy成分符号化フラグが設定されている場合、当該スライスに含まれる全ての符号化ブロックデータにy成分特定情報が格納されるか否かは、ピクチャヘッダのy成分符号化フラグの値に拘らず、スライスヘッダのy成分符号化フラグの設定値に従う。ブロックヘッダにy成分符号化フラグが設定されている場合も同様である。 However, when the y component encoding flag is set in the slice header, whether or not the y component specifying information is stored in all the encoded block data included in the slice depends on the y component encoding flag in the picture header. Regardless of the value of y, it follows the set value of the y component encoding flag of the slice header. The same applies when the y component encoding flag is set in the block header.
 すなわち、符号化ブロックデータにy成分特定情報が格納されているか否かを判定するためには、まず、当該符号化ブロックデータのブロックヘッダにy成分符号化フラグが設定されているか否かを確認し、設定されている場合にはその設定値に従う。また、ブロックヘッダにy成分符号化フラグが設定されていない場合、この符号化ブロックデータを含むスライスのスライスヘッダにy成分符号化フラグが設定されているか否かを確認し、設定されている場合にはその設定値に従う。さらに、スライスヘッダにy成分符号化フラグが設定されていない場合、このスライスを含むピクチャのピクチャヘッダのy成分符号化フラグの設定値に従う。 That is, in order to determine whether or not the y component identification information is stored in the encoded block data, first, it is confirmed whether or not the y component encoding flag is set in the block header of the encoded block data. If it is set, it follows the set value. When the y component encoding flag is not set in the block header, it is confirmed whether or not the y component encoding flag is set in the slice header of the slice including the encoded block data. According to the set value. Further, when the y component encoding flag is not set in the slice header, the set value of the y component encoding flag in the picture header of the picture including the slice is followed.
 なお、上記の例では、符号化コストに基づいて動きベクトルの算出方法を決定したが、本発明における動きベクトルの決定方法はこれに限定されない。例えば、符号化対象の動画像が3D映像であって、且つ符号化対象画像と参照画像とが同一時刻の他視点画像である場合、符号化制御部1200は、第2の算出処理で動きベクトルを特定するように動き検出部1112を制御してもよい。 In the above example, the motion vector calculation method is determined based on the coding cost, but the motion vector determination method in the present invention is not limited to this. For example, when the encoding target moving image is 3D video and the encoding target image and the reference image are other viewpoint images at the same time, the encoding control unit 1200 performs the motion vector in the second calculation process. The motion detection unit 1112 may be controlled so as to specify.
 3D映像とは、例えば、互いに視差を有する左眼用画像と右眼用画像とを交互に表示し、且つ左眼用画像を視聴者の左眼でだけ視聴させ、右眼用画像を視聴者の右眼でだけ視聴させることにより、視聴者に立体感を感じさせるものである。 The 3D video is, for example, a left-eye image and a right-eye image that have parallax with each other, and the left-eye image is viewed only by the viewer's left eye, and the right-eye image is viewed by the viewer. The viewer can feel a three-dimensional effect by viewing only with his right eye.
 ここで、図15に示されるように、左眼用画像及び右眼用画像の一方(図15の例では左眼用画像)は「Base View」と呼ばれ、同一視点で異なる時刻に撮影された画像を参照して動きベクトルを特定することができる。これに対して、左眼用画像及び右眼用画像の他方(図12の例では右眼用画像)は「Dependent View」と呼ばれ、同一視点で異なる時刻に撮影された画像(例えば、図15の対象画像の前後の画像)、又は同一時刻に他視点で撮影された画像(例えば、図15の対象画像の上の画像)を参照して動きベクトルを特定することができる。 Here, as shown in FIG. 15, one of the left-eye image and the right-eye image (left-eye image in the example of FIG. 15) is called “Base View” and is taken at the same viewpoint and at different times. The motion vector can be specified with reference to the image. On the other hand, the other of the left-eye image and the right-eye image (right-eye image in the example of FIG. 12) is called “Dependent View” and is an image (for example, FIG. The motion vector can be identified by referring to images before and after the 15 target images) or images taken from another viewpoint at the same time (for example, an image above the target image in FIG. 15).
 また、視差とは、同一時刻に撮影された他視点画像(左眼用画像と右眼用画像)を比較した時の水平方向のズレを指す。すなわち、同一時刻の他視点画像には、視差の分だけ水平方向にズレを生じ、垂直方向のズレが実質的に存在していないと言える。このような場合、動き検出部1112は、参照画像を水平方向のみを探索するだけで、符号化対象ブロックに対応する適切な予測ブロックを見つけることができる。すなわち、第2の算出処理で特定された動きベクトルを用いて符号化しても符号化効率が低下することはない。さらに、y成分特定情報を符号化ブロックデータに含める必要がなくなるので、その分だけ符号化効率が向上する。 Also, the parallax refers to a horizontal shift when comparing other viewpoint images (left eye image and right eye image) taken at the same time. That is, it can be said that the other viewpoint images at the same time are shifted in the horizontal direction by the amount of parallax, and there is substantially no vertical shift. In such a case, the motion detection unit 1112 can find an appropriate prediction block corresponding to the encoding target block only by searching the reference image only in the horizontal direction. That is, even if encoding is performed using the motion vector specified in the second calculation process, the encoding efficiency does not decrease. Furthermore, since it is not necessary to include the y component identification information in the encoded block data, the encoding efficiency is improved accordingly.
 また、前述の符号化コストを計算する例では、常に第1及び第2の算出処理を両方実行し、さらに算出された2つの動きベクトルを用いて符号化処理を行う必要がある。これに対して、3D映像の特徴に応じて算出処理を切替える方法では、第1及び第2の算出処理の一方のみを実行すればよいので、画像符号化装置1000の処理負荷を大幅に削減することができる。 Also, in the example of calculating the encoding cost described above, it is necessary to always execute both the first and second calculation processes and to perform the encoding process using the two calculated motion vectors. On the other hand, in the method of switching the calculation process according to the characteristics of the 3D video, only one of the first and second calculation processes needs to be executed, so that the processing load on the image coding apparatus 1000 is greatly reduced. be able to.
 さらに他の例として、符号化対象の動画像と共に当該動画像の撮影情報を取得した場合、符号化制御部1200は、当該撮影情報に基づいて第1及び第2の算出処理の一方を選択してもよい。例えば、撮影情報がパン(カメラの向きを左右方向(水平方向)に変化させる動作)したことを示していた場合、パンしている間の各画像には、水平方向に大きなズレを生じ、垂直方向にはほとんどズレを生じていないと評価できる。そこで、符号化制御部1200は、このような場合にも第2の算出処理で動きベクトルを特定するように、動き検出部1112を制御してもよい。 As yet another example, when the shooting information of the moving image is acquired together with the moving image to be encoded, the encoding control unit 1200 selects one of the first and second calculation processes based on the shooting information. May be. For example, if the shooting information indicates that panning (an operation that changes the direction of the camera in the left-right direction (horizontal direction)), a large shift in the horizontal direction occurs in each image while panning, and the vertical It can be evaluated that there is almost no deviation in the direction. Therefore, the encoding control unit 1200 may control the motion detection unit 1112 so that the motion vector is specified by the second calculation process even in such a case.
 図16は、本実施の形態における画像復号装置の構成を示すブロック図である。図16に示される画像復号装置2000は、復号処理部2100と、復号制御部2200とを備える。復号処理部2100は、符号化ストリームに含まれる符号化ブロックデータを順次復号することによって、複数の復号ブロックで構成される復号画像を生成する。 FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of the image decoding apparatus according to the present embodiment. An image decoding apparatus 2000 illustrated in FIG. 16 includes a decoding processing unit 2100 and a decoding control unit 2200. The decoding processing unit 2100 generates a decoded image including a plurality of decoding blocks by sequentially decoding the encoded block data included in the encoded stream.
 復号処理部2100は、図16に示されるように、エントロピー復号部2101、逆量子化部2102、逆直交変換部2103、加算器2104、デブロッキングフィルタ2105、メモリ2106、面内予測部2107、動き補償部2108、およびスイッチ2109を備える。 As shown in FIG. 16, the decoding processing unit 2100 includes an entropy decoding unit 2101, an inverse quantization unit 2102, an inverse orthogonal transform unit 2103, an adder 2104, a deblocking filter 2105, a memory 2106, an in-plane prediction unit 2107, a motion A compensation unit 2108 and a switch 2109 are provided.
 エントロピー復号部2101は、符号化ストリームを取得し、その符号化ストリームをエントロピー復号(可変長復号)する。 The entropy decoding unit 2101 acquires an encoded stream and performs entropy decoding (variable length decoding) on the encoded stream.
 逆量子化部2102は、エントロピー復号部2101によるエントロピー復号によって生成された、量子化された係数ブロックを逆量子化する。逆直交変換部2103は、その逆量子化された係数ブロックに含まれる各周波数係数に対して逆離散コサイン変換などの逆直交変換を行うことによって、復号残差画像を生成する。 The inverse quantization unit 2102 inversely quantizes the quantized coefficient block generated by entropy decoding by the entropy decoding unit 2101. The inverse orthogonal transform unit 2103 generates a decoded residual image by performing inverse orthogonal transform such as inverse discrete cosine transform on each frequency coefficient included in the inverse quantized coefficient block.
 加算器2104は、スイッチ2109から予測画像を取得し、その予測画像と、逆直交変換部2103によって生成された復号残差画像とを加算することによって復号画像(復号ブロック)を生成する。 The adder 2104 obtains a predicted image from the switch 2109, and generates a decoded image (decoded block) by adding the predicted image and the decoded residual image generated by the inverse orthogonal transform unit 2103.
 デブロッキングフィルタ2105は、加算器2104によって生成された復号画像のブロック歪みを除去し、その復号画像をメモリ2106に格納するとともに、その復号画像を出力する。 The deblocking filter 2105 removes block distortion of the decoded image generated by the adder 2104, stores the decoded image in the memory 2106, and outputs the decoded image.
 面内予測部2107は、加算器2104によって生成された復号画像を用いて復号対象ブロックに対して面内予測を行うことによって予測画像を生成する。 The in-plane prediction unit 2107 generates a predicted image by performing in-plane prediction on the decoding target block using the decoded image generated by the adder 2104.
 動き補償部2108は、メモリ2106に格納されている画像を参照画像と動きベクトルとを用いることによって、復号対象ブロックに対して動き補償を行う。動き補償部2108は、このような動き補償によって復号対象ブロックに対する予測画像を生成する。動きベクトルの取得方法の詳細は、後述する。 The motion compensation unit 2108 performs motion compensation on the decoding target block by using the reference image and the motion vector for the image stored in the memory 2106. The motion compensation unit 2108 generates a prediction image for the decoding target block by such motion compensation. Details of the motion vector acquisition method will be described later.
 スイッチ2109は、復号対象ブロックが面予測符号化されている場合には、面内予測部2107によって生成された予測画像を加算器2104に出力する。一方、スイッチ2109は、復号対象ブロックが画面間予測符号化されている場合には、動き補償部2108によって生成された予測画像を加算器2104に出力する。 The switch 2109 outputs the prediction image generated by the in-plane prediction unit 2107 to the adder 2104 when the decoding target block is subjected to the plane prediction encoding. On the other hand, the switch 2109 outputs the prediction image generated by the motion compensation unit 2108 to the adder 2104 when the decoding target block is subjected to inter-frame prediction encoding.
 復号制御部2200は、復号処理部2100を制御する。例えば、復号制御部2200は、符号化ブロックデータのデータ構造を判定し、判定したデータ構造に応じた方法で動きベクトルを取得する。 The decoding control unit 2200 controls the decoding processing unit 2100. For example, the decoding control unit 2200 determines the data structure of the encoded block data, and acquires a motion vector by a method according to the determined data structure.
 図17を参照して、符号化ブロックデータのデータ構造に応じた方法で動きベクトルを取得し、取得した動きベクトルを用いて符号化ブロックデータを復号する処理を説明する。図17は、本実施の形態に係る復号処理の手順を示すフローチャートである。 Referring to FIG. 17, a process of acquiring a motion vector by a method according to the data structure of encoded block data and decoding the encoded block data using the acquired motion vector will be described. FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of the decoding process according to the present embodiment.
 まず、復号制御部2200は、符号化ブロックデータのデータ構造を判定する(S21)。ここで、符号化ブロックデータのデータ構造は、動きベクトルのx成分特定情報及びy成分特定情報の両方を含む第1のデータ構造、又はx成分特定情報及びy成分特定情報のうちのx成分特定情報のみを含む第2のデータ構造のいずれかである。 First, the decoding control unit 2200 determines the data structure of the encoded block data (S21). Here, the data structure of the coded block data is the first data structure including both the x component specifying information and the y component specifying information of the motion vector, or the x component specifying of the x component specifying information and the y component specifying information. One of the second data structures containing only information.
 そして、復号制御部2200は、図14に示されるブロックヘッダ、スライスヘッダ、又はピクチャヘッダ等を、エントロピー復号部2101にエントロピー復号させ、これらに設定されているy成分符号化フラグを参照することによって、符号化ブロックデータのデータ構造を判定することができる。 Then, the decoding control unit 2200 causes the entropy decoding unit 2101 to entropy decode the block header, slice header, or picture header shown in FIG. 14, and refers to the y component encoding flag set in these The data structure of the encoded block data can be determined.
 符号化ブロックデータが第1のデータ構造であった場合、復号制御部2200は、動きベクトルのx成分及びy成分を個別に算出する(S22)。具体的には、復号制御部2200は、差分ベクトルのx成分であるx成分特定情報(図13の“mvd_lc[x0][y0][0]”)及び差分ベクトルのy成分であるy成分特定情報(図13の“mvd_lc[x0][y0][1]”)を、符号化ブロックデータから取得する。次に、復号制御部2200は、図12を用いて説明した方法により、予測ベクトルのx成分及びy成分を算出する。そして、復号制御部2200は、差分ベクトルのx成分と予測ベクトルのx成分とを加算して動きベクトルのx成分を算出し、差分ベクトルのy成分と予測ベクトルのy成分とを加算して動きベクトルのy成分を算出する。 When the encoded block data has the first data structure, the decoding control unit 2200 individually calculates the x component and the y component of the motion vector (S22). Specifically, the decoding control unit 2200 specifies x component identification information (“mvd_lc [x0] [y0] [0]” in FIG. 13) that is the x component of the difference vector and y component identification that is the y component of the difference vector. Information (“mvd_lc [x0] [y0] [1]” in FIG. 13) is acquired from the encoded block data. Next, the decoding control unit 2200 calculates the x component and the y component of the prediction vector by the method described with reference to FIG. The decoding control unit 2200 adds the x component of the difference vector and the x component of the prediction vector to calculate the x component of the motion vector, and adds the y component of the difference vector and the y component of the prediction vector to perform motion. Calculate the y component of the vector.
 一方、符号化ブロックデータが第2のデータ構造であった場合、復号制御部2200は、上記と同様の方法により動きベクトルのx成分を算出し、動きベクトルのy成分を0と算出する(S23)。 On the other hand, when the encoded block data has the second data structure, the decoding control unit 2200 calculates the x component of the motion vector by the same method as described above, and calculates the y component of the motion vector as 0 (S23). ).
 そして、復号制御部2200は、復号処理部2100に、算出した動きベクトルを用いて、符号化ブロックデータを復号させる(S24)。これにより、復号ブロックが得られる。なお、逆量子化部2102、逆直交変換部2103、加算器2104、デブロッキングフィルタ2105、メモリ2106、面内予測部2107、及びスイッチ2109の動作は、図10に示される同一名称の機能ブロックと共通する。 Then, the decoding control unit 2200 causes the decoding processing unit 2100 to decode the encoded block data using the calculated motion vector (S24). Thereby, a decoding block is obtained. The operations of the inverse quantization unit 2102, the inverse orthogonal transform unit 2103, the adder 2104, the deblocking filter 2105, the memory 2106, the in-plane prediction unit 2107, and the switch 2109 are the same as the function blocks having the same names shown in FIG. Common.
 エントロピー復号部2101は、符号化ブロックデータをエントロピー復号して、復号ブロックの当該ブロックの量子化係数ブロックを生成し、逆量子化部2102に出力する。また、動き補償部2108は、上述の処理によって特定された動きベクトルを用いて、復号ブロックの予測ブロックを生成する。 The entropy decoding unit 2101 entropy-decodes the encoded block data, generates a quantized coefficient block of the corresponding block of the decoded block, and outputs it to the inverse quantization unit 2102. In addition, the motion compensation unit 2108 generates a prediction block of the decoded block using the motion vector specified by the above-described process.
 なお、y成分符号化フラグ(図13の“mvd_y_code”)に、y成分特定情報が符号化されていない(符号化ブロックデータに格納されていない)ことを示す値(例えば「0」)が設定された場合に、動きベクトルのy成分を0ではなく、ある一定値(例えば+1や-1)をy成分オフセット値として符号化および復号化してもよい。例えば、複数のカメラを利用した3D映像の場合、カメラの位置合わせにより、常に一定の水平方向のずれが発生することがある。 A value (for example, “0”) indicating that the y component identification information is not encoded (not stored in the encoded block data) is set in the y component encoding flag (“mvd_y_code” in FIG. 13). In this case, the y component of the motion vector may be encoded and decoded as a y component offset value instead of 0 as a y constant offset value. For example, in the case of 3D video using a plurality of cameras, a certain horizontal shift may always occur due to camera alignment.
 この場合、そのずれを符号化側で検出し、例えばヘッダ情報等に加えて符号化し、y成分特定情報が符号化されていない場合のy成分として符号化する。そして、復号化側では、例えばヘッダ情報からy成分オフセット値を復元し、y成分の値として復号することにより、ずれがある場合であっても、本発明において符号化効率を向上させ、その符号化ストリームを正しく復号することができる。 In this case, the deviation is detected on the encoding side, for example, encoded in addition to the header information, and encoded as the y component when the y component identification information is not encoded. On the decoding side, for example, the y-component offset value is restored from the header information and decoded as the y-component value, thereby improving the coding efficiency in the present invention even if there is a deviation. Stream can be correctly decoded.
 (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(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。
(Embodiment 4)
By recording a program for realizing the configuration of the moving image encoding method (image encoding method) or the moving image decoding method (image decoding method) shown in each of the above embodiments on a storage medium, each of the above embodiments It is possible to easily execute the processing shown in the form in the independent computer system. The storage medium may be any medium that can record a program, such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, an IC card, and a semiconductor memory.
 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。 Furthermore, application examples of the moving picture coding method (picture coding method) and the moving picture decoding method (picture decoding method) shown in the above embodiments and a system using the same will be described. The system has an image encoding / decoding device including an image encoding device using an image encoding method and an image decoding device using an image decoding method. Other configurations in the system can be appropriately changed according to circumstances.
 図18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。 FIG. 18 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 that realizes a content distribution service. A communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109, and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
 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。 This content supply system ex100 includes a computer ex111, a PDA (Personal Digital Assistant) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, a game machine ex115 via the Internet ex101, the Internet service provider ex102, the telephone network ex104, and the base stations ex106 to ex110. Etc. are connected.
 しかし、コンテンツ供給システムex100は図18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。 However, the content supply system ex100 is not limited to the configuration shown in FIG. 18 and may be connected by combining any of the elements. In addition, each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going from the base station ex106, which is a fixed wireless station, to ex110. In addition, the devices may be directly connected to each other via short-range wireless or the like.
 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。 The camera ex113 is a device that can shoot moving images such as a digital video camera, and the camera ex116 is a device that can shoot still images and movies such as a digital camera. The mobile phone ex114 is a GSM (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 Terminal Term Evolution). It is possible to use any of the above-mentioned systems, HSPA (High Speed Packet Access) mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), or the like.
 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、本発明の一態様に係る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、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する)。 In the content supply system ex100, the camera ex113 and the like are connected to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104, thereby enabling live distribution and the like. In live distribution, content that is shot by a user using the camera ex113 (for example, music live video) is encoded as described in each of the above embodiments (that is, in one aspect of the present invention). Functions as an image encoding device), and transmits it to the streaming server ex103. On the other hand, the streaming server ex103 stream-distributes the content data transmitted to the requested client. Examples of the client include a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and a game machine ex115 that can decode the encoded data. Each device that receives the distributed data decodes the received data and reproduces it (that is, functions as an image decoding device according to one embodiment of the present invention).
 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。 Note that the captured data may be encoded by the camera ex113, the streaming server ex103 that performs data transmission processing, or may be shared with each other. Similarly, the decryption processing of the distributed data may be performed by the client, the streaming server ex103, or may be performed in common with each other. In addition to the camera ex113, still images and / or moving image data captured by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111. The encoding process in this case may be performed by any of the camera ex116, the computer ex111, and the streaming server ex103, or may be performed in a shared manner.
 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。 Further, these encoding / decoding processes are generally performed in the computer ex111 and the LSI ex500 included in each device. The LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips. It should be noted that moving image encoding / decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111, etc., and encoding / decoding processing is performed using the software. May be. 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 ex500 included in the mobile phone ex114.
 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。 Further, the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
 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。 As described above, in the content supply system ex100, the encoded data can be received and reproduced by the client. Thus, in the content supply system ex100, the information transmitted by the user can be received, decrypted and reproduced by the client in real time, and personal broadcasting can be realized even for a user who does not have special rights or facilities.
 なお、コンテンツ供給システムex100の例に限らず、図19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、本発明の一態様に係る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、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する)。 In addition to the example of the content supply system ex100, as shown in FIG. 19, the digital broadcasting system ex200 also includes at least the moving image encoding device (image encoding device) or the moving image decoding according to each of the above embodiments. Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated. Specifically, in the broadcast station ex201, multiplexed data obtained by multiplexing music data and the like on video data is transmitted to a communication or satellite ex202 via radio waves. This video data is data encoded by the moving image encoding method described in each of the above embodiments (that is, data encoded by the image encoding apparatus according to one aspect of the present invention). Receiving this, the broadcasting satellite ex202 transmits a radio wave for broadcasting, and this radio wave is received by a home antenna ex204 capable of receiving satellite broadcasting. The received multiplexed data is decoded and reproduced by an apparatus such as the television (receiver) ex300 or the set top box (STB) ex217 (that is, functions as an image decoding apparatus according to one embodiment of the present invention).
 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。 Also, a reader / recorder ex218 that reads and decodes multiplexed data recorded on a recording medium ex215 such as a DVD or a BD, or encodes a video signal on the recording medium ex215 and, in some cases, multiplexes and writes it with a music signal. It is possible to mount the moving picture decoding apparatus or moving picture encoding apparatus described in the above embodiments. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex219, and the video signal can be reproduced in another device or system using the recording medium ex215 on which the multiplexed data is recorded. Alternatively, a moving picture decoding apparatus may be mounted in a set-top box ex217 connected to a cable ex203 for cable television or an antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcasting and displayed on the monitor ex219 of the television. At this time, the moving picture decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box.
 図20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。 FIG. 20 is a diagram illustrating a television (receiver) ex300 that uses the video decoding method and the video encoding method described in each of the above embodiments. The television ex300 obtains or outputs multiplexed data in which audio data is multiplexed with video data via the antenna ex204 or the cable ex203 that receives the broadcast, and demodulates the received multiplexed data. Alternatively, the modulation / demodulation unit ex302 that modulates multiplexed data to be transmitted to the outside, and the demodulated multiplexed data is separated into video data and audio data, or the video data and audio data encoded by the signal processing unit ex306 Is provided with a multiplexing / demultiplexing unit ex303.
 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(本発明の一態様に係る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。 The television ex300 also decodes the audio data and the video data, or encodes the information, the audio signal processing unit ex304, the video signal processing unit ex305 (the image encoding device or the image according to one embodiment of the present invention) A signal processing unit ex306 that functions as a decoding device), a speaker ex307 that outputs the decoded audio signal, and an output unit ex309 that includes a display unit ex308 such as a display that displays the decoded video signal. Furthermore, the television ex300 includes an interface unit ex317 including an operation input unit ex312 that receives an input of a user operation. Furthermore, the television ex300 includes a control unit ex310 that performs overall control of each unit, and a power supply circuit unit ex311 that supplies power to each unit. In addition to the operation input unit ex312, the interface unit ex317 includes a bridge unit ex313 connected to an external device such as a reader / recorder ex218, a recording unit ex216 such as an SD card, and an external recording unit such as a hard disk. A driver ex315 for connecting to a medium, a modem ex316 for connecting to a telephone network, and the like may be included. Note that the recording medium ex216 is capable of electrically recording information by using a nonvolatile / volatile semiconductor memory element to be stored. Each part of the television ex300 is connected to each other via a synchronous bus.
 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。 First, a configuration in which the television ex300 decodes and reproduces multiplexed data acquired from the outside by the antenna ex204 and the like will be described. The television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 or the like, and demultiplexes the multiplexed data demodulated by the modulation / demodulation unit ex302 by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 based on the control of the control unit ex310 having a CPU or the like. Furthermore, in the television ex300, the separated audio data is decoded by the audio signal processing unit ex304, and the separated video data is decoded by 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 in synchronization. Also, the television ex300 may read multiplexed data from recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card, not from broadcasting. Next, a configuration in which the television ex300 encodes an audio signal or a video signal and transmits the signal to the outside or to a recording medium will be described. The television ex300 receives a user operation from the remote controller ex220 and the like, encodes an audio signal with the audio signal processing unit ex304, and converts the video signal with the video signal processing unit ex305 based on the control of the control unit ex310. Encoding is performed using the encoding method described in (1). The encoded audio signal and video signal are multiplexed by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 and output to the outside. When multiplexing, these signals may be temporarily stored in the buffers ex320, ex321, etc. so that the audio signal and the video signal are synchronized. Note that a plurality of buffers ex318, ex319, ex320, and ex321 may be provided as illustrated, or one or more buffers may be shared. Further, in addition to the illustrated example, data may be stored in the buffer as a buffer material that prevents system overflow and underflow, for example, between the modulation / demodulation unit ex302 and the multiplexing / demultiplexing unit ex303.
 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。 In addition to acquiring audio data and video data from broadcasts, recording media, and the like, the television ex300 has a configuration for receiving AV input of a microphone and a camera, and performs encoding processing on the data acquired from them. Also good. Here, the television ex300 has been described as a configuration capable of the above-described encoding processing, multiplexing, and external output, but these processing cannot be performed, and only the above-described reception, decoding processing, and external output are possible. It may be a configuration.
 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。 In addition, when reading or writing multiplexed data from a recording medium by the reader / recorder ex218, the decoding process or the encoding process may be performed by either the television ex300 or the reader / recorder ex218, The reader / recorder ex218 may share with each other.
 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21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。 As an example, FIG. 21 shows a configuration of the information reproducing / recording unit ex400 when data is read from or written to an optical disk. The information reproducing / recording unit ex400 includes elements ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, and ex407 described below. The optical head ex401 irradiates a laser spot on the recording surface of the recording medium ex215 that is an optical disk to write information, and detects information reflected from the recording surface of the recording medium ex215 to read the information. The modulation recording unit ex402 electrically drives a semiconductor laser built in the optical head ex401 and modulates the laser beam according to the recording data. The reproduction demodulator ex403 amplifies the reproduction signal obtained by electrically detecting the reflected light from the recording surface by the photodetector built in the optical head ex401, separates and demodulates the signal component recorded on the recording medium ex215, and is necessary To play back information. The buffer ex404 temporarily holds information to be recorded on the recording medium ex215 and information reproduced from the recording medium ex215. The disk motor ex405 rotates the recording medium ex215. The servo 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 a laser spot tracking process. The system control unit ex407 controls the entire information reproduction / recording unit ex400. In the reading and writing processes described above, the system control unit ex407 uses various types of information held in the buffer ex404, and generates and adds new information as necessary. The modulation recording unit ex402, the reproduction demodulation unit This is realized by recording / reproducing information through the optical head ex401 while operating the ex403 and the servo control unit ex406 in a coordinated manner. The system control unit ex407 includes, for example, a microprocessor, and executes these processes by executing a read / write program.
 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。 In the above, the optical head ex401 has been described as irradiating a laser spot. However, a configuration in which higher-density recording is performed using near-field light may be used.
 図22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。 FIG. 22 shows a schematic diagram of a recording medium ex215 that is an optical disk. Guide grooves (grooves) are formed in a spiral shape on the recording surface of the recording medium ex215, and address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance on the information track ex230 by changing the shape of the groove. This address information includes information for specifying the position of the recording block ex231 that is a unit for recording data, and the recording block is specified by reproducing the information track ex230 and reading the address information in a recording or reproducing apparatus. Can do. Further, the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner peripheral area ex232, and an outer peripheral area ex234. The area used for recording user data is the data recording area ex233, and the inner circumference area ex232 and the outer circumference area ex234 arranged on the inner or outer circumference of the data recording area ex233 are used for specific purposes other than user data recording. Used. The information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or multiplexed data obtained by multiplexing these data with respect to the data recording area ex233 of the recording medium ex215.
 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。 In the above description, an optical disk such as a single-layer DVD or BD has been described as an example. However, the present invention is not limited to these, and an optical disk having a multilayer structure and capable of recording other than the surface may be used. Also, an optical disc with a multi-dimensional recording / reproducing structure, such as recording information using light of different wavelengths in the same place on the disc, or recording different layers of information from various angles. It may be.
 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20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。 Also, in the digital broadcasting system ex200, the car ex210 having the antenna ex205 can receive data from the satellite ex202 and the like, and the moving image can be reproduced on a display device such as the car navigation ex211 that the car ex210 has. The configuration of the car navigation ex211 may be, for example, the configuration shown in FIG. 20 with a GPS receiving unit added, and the same may be considered for the computer ex111, the mobile phone ex114, and the like.
 図23A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。 FIG. 23A is a diagram showing the mobile phone ex114 using the video decoding method and the video encoding method described in the above embodiment. The mobile phone ex114 includes an antenna ex350 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a camera unit ex365 capable of capturing video and still images, a video captured by the camera unit ex365, a video received by the antenna ex350, and the like Is provided with a display unit ex358 such as a liquid crystal display for displaying the decrypted data. The mobile phone ex114 further includes a main body unit having an operation key unit ex366, an audio output unit ex357 such as a speaker for outputting audio, an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio, a captured video, In the memory unit ex367 for storing encoded data or decoded data such as still images, recorded audio, received video, still images, mails, or the like, or an interface unit with a recording medium for storing data A slot ex364 is provided.
 さらに、携帯電話ex114の構成例について、図23B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。 Furthermore, a configuration example of the mobile phone ex114 will be described with reference to FIG. The mobile phone ex114 has a power supply circuit part ex361, an operation input control part ex362, and a video signal processing part ex355 with respect to a main control part ex360 that comprehensively controls each part of the main body including the display part ex358 and the operation key part ex366. , A camera interface unit ex363, an LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, a modulation / demodulation unit ex352, a multiplexing / demultiplexing unit ex353, an audio signal processing unit ex354, a slot unit ex364, and a memory unit ex367 are connected to each other via a bus ex370. ing.
 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。 When the end of call and the power key are turned on by a user operation, the power supply circuit unit ex361 starts up the mobile phone ex114 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
 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。 The cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex356 in the voice call mode into a digital audio signal by the audio signal processing unit ex354 based on the control of the main control unit ex360 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Then, this is subjected to spectrum spread processing by the modulation / demodulation unit ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing are performed by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350. The mobile phone ex114 also amplifies the received data received via the antenna ex350 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation unit ex352, and performs voice signal processing unit After being converted into an analog audio signal by ex354, this is output from the audio output unit ex357.
 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。 Further, when an e-mail is transmitted in the data communication mode, the text data of the e-mail input by operating the operation key unit ex366 of the main unit is sent to the main control unit ex360 via the operation input control unit ex362. The main control unit ex360 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation unit ex352, performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception unit ex351, and then transmits the text data to the base station ex110 via the antenna ex350. . In the case of receiving an e-mail, almost the reverse process is performed on the received data and output to the display unit ex358.
 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、本発明の一態様に係る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。 When transmitting video, still images, or video and audio in the data communication mode, the video signal processing unit ex355 compresses the video signal supplied from the camera unit ex365 by the moving image encoding method described in the above embodiments. Encode (that is, function as an image encoding device according to an aspect of the present invention), and send the encoded video data to the multiplexing / demultiplexing unit ex353. The audio signal processing unit ex354 encodes the audio signal picked up by the audio input unit ex356 while the camera unit ex365 images a video, a still image, etc., and sends the encoded audio data to the multiplexing / separating unit ex353. To do.
 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。 The multiplexing / demultiplexing unit ex353 multiplexes the encoded video data supplied from the video signal processing unit ex355 and the encoded audio data supplied from the audio signal processing unit ex354 by a predetermined method, and is obtained as a result. The multiplexed data is subjected to spread spectrum processing by the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
 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、本発明の一態様に係る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。 Decode multiplexed data received via antenna ex350 when receiving video file data linked to a homepage, etc. in data communication mode, or when receiving e-mail with video and / or audio attached Therefore, the multiplexing / separating unit ex353 separates the multiplexed data into a video data bit stream and an audio data bit stream, and performs video signal processing on the video data encoded via the synchronization bus ex370. The encoded audio data is supplied to the audio signal processing unit ex354 while being supplied to the unit ex355. The video signal processing unit ex355 decodes the video signal by decoding using the video decoding method corresponding to the video encoding method described in each of the above embodiments (that is, an image according to an aspect of the present invention). For example, video and still images included in the moving image file linked to the home page are displayed from the display unit ex358 via the LCD control unit ex359. The audio signal processing unit ex354 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex357.
 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。 In addition to the transmission / reception type terminal having both the encoder and the decoder, the terminal such as the mobile phone ex114 is referred to as a transmission terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder. There are three possible mounting formats. Furthermore, in the digital broadcasting system ex200, it has been described that multiplexed data in which music data or the like is multiplexed with video data is received and transmitted, but data in which character data or the like related to video is multiplexed in addition to audio data It may be video data itself instead of multiplexed data.
 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。 As described above, the moving picture encoding method or the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments can be used in any of the above-described devices / systems. The described effect can be obtained.
 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。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
 (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。
(Embodiment 5)
The moving picture coding method or apparatus shown in the above embodiments and the moving picture coding method or apparatus compliant with different standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1 are appropriately switched as necessary. Thus, it is also possible to generate video data.
 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。 Here, when a plurality of pieces of video data conforming to different standards are generated, it is necessary to select a decoding method corresponding to each standard when decoding. However, since it is impossible to identify which standard the video data to be decoded complies with, there arises a problem that an appropriate decoding method cannot be selected.
 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。 In order to solve this problem, multiplexed data obtained by multiplexing audio data or the like with video data is configured to include identification information indicating which standard the video data conforms to. A specific configuration of multiplexed data including video data generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments will be described below. The multiplexed data is a digital stream in the MPEG-2 transport stream format.
 図24は、多重化データの構成を示す図である。図24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。 FIG. 24 is a diagram showing a structure of multiplexed data. As shown in FIG. 24, multiplexed data is obtained by multiplexing one or more of a video stream, an audio stream, a presentation graphics stream (PG), and an interactive graphics stream. The video stream indicates the main video and sub-video of the movie, the audio stream (IG) indicates the main audio portion of the movie and the sub-audio mixed with the main audio, and the presentation graphics stream indicates the subtitles of the movie. Here, the main video indicates a normal video displayed on the screen, and the sub-video is a video displayed on a small screen in the main video. The interactive graphics stream indicates an interactive screen created by arranging GUI components on the screen. The video stream is encoded by the moving image encoding method or apparatus shown in the above embodiments, or the moving image encoding method or apparatus conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1. ing. The audio stream is encoded by a method such as Dolby AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, or linear PCM.
 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。 Each stream included in the multiplexed data is identified by PID. For example, 0x1011 for video streams used for movie images, 0x1100 to 0x111F for audio streams, 0x1200 to 0x121F for presentation graphics, 0x1400 to 0x141F for interactive graphics streams, 0x1B00 to 0x1B1F are assigned to video streams used for sub-pictures, and 0x1A00 to 0x1A1F are assigned to audio streams used for sub-audio mixed with the main audio.
 図25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。 FIG. 25 is a diagram schematically showing how multiplexed data is multiplexed. First, 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. Similarly, the data of the presentation graphics stream ex241 and interactive graphics ex244 are converted into PES packet sequences ex242 and ex245, respectively, and further converted into TS packets ex243 and ex246. The multiplexed data ex247 is configured by multiplexing these TS packets into one stream.
 図26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26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26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。 FIG. 26 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence. The first row in FIG. 26 shows a video frame sequence of the video stream. The second level shows a PES packet sequence. As shown by arrows yy1, yy2, yy3, and yy4 in FIG. 26, a plurality of Video Presentation Units in the video stream are divided into each picture, and stored in the payload of the PES packet. . Each PES packet has a PES header, and a PTS (Presentation Time-Stamp) that is a display time of a picture and a DTS (Decoding Time-Stamp) that is a decoding time of a picture are stored in the PES header.
 図27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27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。 FIG. 27 shows the format of TS packets that are finally written in the multiplexed data. The TS packet is a 188-byte fixed-length packet composed of a 4-byte TS header having information such as a PID for identifying a stream and a 184-byte TS payload for storing data. The PES packet is divided and stored in the TS payload. The In the case of a BD-ROM, a 4-byte TP_Extra_Header is added to a TS packet, forms a 192-byte source packet, and is written in multiplexed data. In TP_Extra_Header, information such as ATS (Arrival_Time_Stamp) is described. ATS indicates the transfer start time of the TS packet to the PID filter of the decoder. In the multiplexed data, source packets are arranged as shown in the lower part of FIG. 27, and the number incremented from the head of the multiplexed data is called SPN (source packet number).
 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。 In addition, TS packets included in the multiplexed data include PAT (Program Association Table), PMT (Program Map Table), PCR (Program Clock Reference), and the like in addition to each stream such as video / audio / caption. PAT indicates what the PID of the PMT used in the multiplexed data is, and the PID of the PAT itself is registered as 0. The PMT has the PID of each stream such as video / audio / subtitles included in the multiplexed data and the attribute information of the stream corresponding to each PID, and has various descriptors related to the multiplexed data. The descriptor includes copy control information for instructing permission / non-permission of copying of multiplexed data. In order to synchronize the ATC (Arrival Time Clock), which is the ATS time axis, and the STC (System Time Clock), which is the PTS / DTS time axis, the PCR corresponds to the ATS in which the PCR packet is transferred to the decoder. Contains STC time information.
 図28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。 FIG. 28 is a diagram for explaining the data structure of the PMT in detail. A PMT header describing the length of data included in the PMT is arranged at the head of the PMT. After that, a plurality of descriptors related to multiplexed data are arranged. The copy control information and the like are described as descriptors. After the descriptor, a plurality of pieces of stream information regarding each stream included in the multiplexed data are arranged. The stream information includes a stream descriptor in which a stream type, a stream PID, and stream attribute information (frame rate, aspect ratio, etc.) are described to identify a compression codec of the stream. There are as many stream descriptors as the number of streams existing in the multiplexed data.
 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。 When recording on a recording medium or the like, the multiplexed data is recorded together with the multiplexed data information file.
 多重化データ情報ファイルは、図29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。 As shown in FIG. 29, the multiplexed data information file is management information of multiplexed data, has a one-to-one correspondence with the multiplexed data, and includes multiplexed data information, stream attribute information, and an entry map.
 多重化データ情報は図29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。 The multiplexed data information includes a system rate, a reproduction start time, and a reproduction end time as shown in FIG. The system rate indicates a maximum transfer rate of multiplexed data to a PID filter of a system target decoder described later. The ATS interval included in the multiplexed data is set to be equal to or less than the system rate. The playback start time is the PTS of the first video frame of the multiplexed data, and the playback end time is set by adding the playback interval for one frame to the PTS of the video frame at the end of the multiplexed data.
 ストリーム属性情報は図30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。 In the stream attribute information, as shown in FIG. 30, the attribute information for each stream included in the multiplexed data is registered for each PID. The attribute information has different information for each video stream, audio stream, presentation graphics stream, and interactive graphics stream. The video stream attribute information includes the compression codec used to compress the video stream, the resolution of the individual picture data constituting the video stream, the aspect ratio, and the frame rate. It has information such as how much it is. The audio stream attribute information includes the compression codec used to compress the audio stream, the number of channels included in the audio stream, the language supported, and the sampling frequency. With information. These pieces of information are used for initialization of the decoder before the player reproduces it.
 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。 In this embodiment, among the multiplexed data, the stream type included in the PMT is used. Also, when multiplexed data is recorded on the recording medium, video stream attribute information included in the multiplexed data information is used. Specifically, in the video encoding method or apparatus shown in each of the above embodiments, the video encoding shown in each of the above embodiments for the stream type or video stream attribute information included in the PMT. There is provided a step or means for setting unique information indicating that the video data is generated by the method or apparatus. With this configuration, it is possible to discriminate between video data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments and video data compliant with other standards.
 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31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。 FIG. 31 shows the steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment. In 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. Next, in step exS101, it is determined whether or not the stream type or the video stream attribute information indicates multiplexed data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments. To do. When it is determined that the stream type or the video stream attribute information is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments, in step exS102, the above embodiments are performed. Decoding is performed by the moving picture decoding method shown in the form. If the stream type or video stream attribute information indicates that it conforms to a standard such as conventional MPEG-2, MPEG4-AVC, or VC-1, in step exS103, the conventional information Decoding is performed by a moving image decoding method compliant with the standard.
 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。 In this way, by setting a new unique value in the stream type or video stream attribute information, whether or not decoding is possible with the moving picture decoding method or apparatus described in each of the above embodiments is performed. Judgment can be made. Therefore, even when multiplexed data conforming to different standards is input, an appropriate decoding method or apparatus can be selected, and therefore decoding can be performed without causing an error. In addition, the moving picture encoding method or apparatus or the moving picture decoding method or apparatus described in this embodiment can be used in any of the above-described devices and systems.
 (実施の形態6)
 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32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。
(Embodiment 6)
The moving picture encoding method and apparatus and moving picture decoding method and apparatus described in the above embodiments are typically realized by an LSI that is an integrated circuit. As an example, FIG. 32 shows a configuration of an LSI ex500 that is made into one chip. The LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and each element is connected via a bus ex510. The power supply circuit unit ex505 is activated to an operable state by supplying power to each unit when the power supply is on.
 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。 For example, when performing the encoding process, the LSI ex500 uses the AV I / O ex509 to perform the microphone ex117 and the camera ex113 based on the control of the control unit ex501 including the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the driving frequency control unit ex512, and the like. The AV signal is input from the above. The input AV signal is temporarily stored in an external memory ex511 such as SDRAM. Based on the control of the control unit ex501, the accumulated data is divided into a plurality of times as appropriate according to the processing amount and the processing speed and sent to the signal processing unit ex507, and the signal processing unit ex507 encodes an audio signal and / or video. Signal encoding is performed. Here, the encoding process of the video signal is the encoding process described in the above embodiments. The signal processing unit ex507 further performs processing such as multiplexing the encoded audio data and the encoded video data according to circumstances, and outputs the result from the stream I / Oex 506 to the outside. The output multiplexed data is transmitted to the base station ex107 or written to the recording medium ex215. It should be noted that data should be temporarily stored in the buffer ex508 so as to be synchronized when multiplexing.
 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。 In the above description, the memory ex511 is described as an external configuration of the LSI ex500. However, a configuration included in the LSI ex500 may be used. The number of buffers ex508 is not limited to one, and a plurality of buffers may be provided. The LSI ex500 may be made into one chip or a plurality of chips.
 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。 In the above description, the control unit ex501 includes the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like, but the configuration of the control unit ex501 is not limited to this configuration. For example, the signal processing unit ex507 may further include a CPU. By providing a CPU also in the signal processing unit ex507, the processing speed can be further improved. As another example, the CPU ex502 may be configured to include a signal processing unit ex507 or, for example, an audio signal processing unit that is a part of the signal processing unit ex507. In such a case, the control unit ex501 is configured to include a signal processing unit ex507 or a CPU ex502 having a part thereof.
 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。 In addition, although it was set as LSI here, it may be called IC, system LSI, super LSI, and ultra LSI depending on the degree of integration.
 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。 Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
 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。 Furthermore, if integrated circuit technology that replaces LSI emerges as a result of advances in semiconductor technology or other derived technology, it is naturally also possible to integrate functional blocks using this technology. Biotechnology can be applied.
 (実施の形態7)
 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。
(Embodiment 7)
When decoding the video data generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments, the video data conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1 is decoded. It is conceivable that the amount of processing increases compared to the case. Therefore, in LSI ex500, it is necessary to set a driving frequency higher than the driving frequency of CPU ex502 when decoding video data compliant with the conventional standard. However, when the drive frequency is increased, there is a problem that power consumption increases.
 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33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。 In order to solve this problem, moving picture decoding devices such as the television ex300 and LSI ex500 are configured to identify which standard the video data conforms to and switch the driving frequency in accordance with the standard. FIG. 33 shows a configuration ex800 in the present embodiment. The drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high when the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments. Then, the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is instructed to decode the video data. On the other hand, when the video data is video data compliant with the conventional standard, compared to the case where the video data is generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 compliant with the conventional standard to decode the video data.
 より具体的には、駆動周波数切替え部ex803は、図32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32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5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5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35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。 More specifically, the drive frequency switching unit ex803 includes the CPU ex502 and the drive frequency control unit ex512 in FIG. Also, the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 that complies with the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG. The CPU ex502 identifies which standard the video data conforms to. Then, based on the signal from the CPU ex502, the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency. Further, based on the signal from the CPU ex502, the signal processing unit ex507 decodes the video data. Here, for identification of video data, for example, the identification information described in the fifth embodiment may be used. The identification information is not limited to that described in the fifth embodiment, and any information that can identify which standard the video data conforms to may be used. For example, it is possible to identify which standard the video data conforms to based on an external signal that identifies whether the video data is used for a television or a disk. In some cases, identification may be performed based on such an external signal. Further, the selection of the driving frequency in the CPU ex502 may be performed based on, for example, a look-up table in which video data standards and driving frequencies are associated with each other as shown in FIG. The look-up table is stored in the buffer ex508 or the internal memory of the LSI, and the CPU ex502 can select the drive frequency by referring to the look-up table.
 図34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。 FIG. 34 shows steps for executing the method of the present embodiment. First, in step exS200, the signal processing unit ex507 acquires identification information from the multiplexed data. Next, in step exS201, the CPU ex502 identifies whether the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments based on the identification information. When the video data is generated by the encoding method or apparatus shown in the above embodiments, in step exS202, the CPU ex502 sends a signal for setting the drive frequency high to the drive frequency control unit ex512. Then, the drive frequency control unit ex512 sets a high drive frequency. On the other hand, if it indicates that the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1, in step exS203, the CPU ex502 drives the signal for setting the drive frequency low. This is sent to the frequency control unit ex512. Then, in the drive frequency control unit ex512, the drive frequency is set to be lower than that in the case where the video data is generated by the encoding method or apparatus described in the above embodiments.
 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。 Furthermore, the power saving effect can be further enhanced by changing the voltage applied to the LSI ex500 or the device including the LSI ex500 in conjunction with the switching of the driving frequency. For example, when the drive frequency is set low, it is conceivable that the voltage applied to the LSI ex500 or the device including the LSI ex500 is set low as compared with the case where the drive frequency is set high.
 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。 In addition, the setting method of the driving frequency may be set to a high driving frequency when the processing amount at the time of decoding is large, and to a low driving frequency when the processing amount at the time of decoding is small. It is not limited to the method. For example, the amount of processing for decoding video data compliant with the MPEG4-AVC standard is larger than the amount of processing for decoding video data generated by the moving picture encoding method or apparatus described in the above embodiments. It is conceivable that the setting of the driving frequency is reversed to that in the case described above.
 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。 Furthermore, the method for setting the drive frequency is not limited to the configuration in which the drive frequency is lowered. For example, when the identification information indicates that the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments, the voltage applied to the LSIex500 or the apparatus including the LSIex500 is set high. However, when it is shown that the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1, etc., it is also possible to set the voltage applied to the LSIex500 or the device including the LSIex500 low. It is done. As another example, when the identification information indicates that the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments, the driving of the CPU ex502 is stopped. If the video data conforms to the standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1, etc., the CPU ex502 is temporarily stopped because there is room in processing. Is also possible. Even when the identification information indicates that the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in each of the above embodiments, if there is a margin for processing, the CPU ex502 is temporarily driven. It can also be stopped. In this case, it is conceivable to set the stop time shorter than in the case where the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1.
 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。 Thus, it is possible to save power by switching the drive frequency according to the standard to which the video data conforms. In addition, when the battery is used to drive the LSI ex500 or the device including the LSI ex500, it is possible to extend the life of the battery with power saving.
 (実施の形態8)
 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。
(Embodiment 8)
A plurality of video data that conforms to different standards may be input to the above-described devices and systems such as a television and a mobile phone. As described above, the signal processing unit ex507 of the LSI ex500 needs to support a plurality of standards in order to be able to decode even when a plurality of video data complying with different standards is input. However, when the signal processing unit ex507 corresponding to each standard is used individually, there is a problem that the circuit scale of the LSI ex500 increases and the cost increases.
 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36A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、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex901を用いるという構成が考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、MPEG4-AVC規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。 In order to solve this problem, a decoding processing unit for executing the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and a decoding conforming to a standard such as MPEG-2, MPEG4-AVC, or VC-1 The processing unit is partly shared. An example of this configuration is shown as ex900 in FIG. 36A. For example, the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the moving picture decoding method compliant with the MPEG4-AVC standard are processed in processes such as entropy coding, inverse quantization, deblocking filter, and motion compensation. Some contents are common. For common processing contents, the decoding processing unit ex902 corresponding to the MPEG4-AVC standard is shared, and for other processing contents specific to one aspect of the present invention that do not correspond to the MPEG4-AVC standard, a dedicated decoding processing unit A configuration using ex901 is conceivable. Regarding the sharing of the decoding processing unit, regarding the common processing content, the decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is shared, and the processing content specific to the MPEG4-AVC standard As for, a configuration using a dedicated decoding processing unit may be used.
 また、処理を一部共有化する他の例を図36Bのex1000に示す。この例では、本発明の一態様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、本発明の一態様に係る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、必ずしも本発明の一態様、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。 Further, ex1000 in FIG. 36B shows another example in which processing is partially shared. In this example, a dedicated decoding processing unit ex1001 corresponding to the processing content specific to one aspect of the present invention, a dedicated decoding processing unit ex1002 corresponding to the processing content specific to another conventional standard, and one aspect of the present invention And a common decoding processing unit ex1003 corresponding to the processing contents common to the moving image decoding method according to the above and other conventional moving image decoding methods. Here, the dedicated decoding processing units ex1001 and ex1002 are not necessarily specialized in one aspect of the present invention or processing content specific to other conventional standards, and can execute other general-purpose processing. Also good. Also, the configuration of the present embodiment can be implemented by LSI ex500.
 このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、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。 As described above, the processing content common to the moving picture decoding method according to one aspect of the present invention and the moving picture decoding method of the conventional standard reduces the circuit scale of the LSI by sharing the decoding processing unit, In addition, the cost can be reduced.
 本発明の一態様に係る画像符号化方法および画像復号方法は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。 The image encoding method and the image decoding method according to an aspect of the present invention can be used in, for example, a television receiver, a digital video recorder, a car navigation, a mobile phone, a digital camera, a digital video camera, or the like.
  10、100、1000 画像符号化装置
  11、1112 動き検出部
  12、26 動き予測部
  13 符号化部
  14 2値化部
  15、22 コンテキスト制御部
  16 算術符号化部
  17、25 シンボル発生確率格納部
  20、200、2000 画像復号装置
  21 復号部
  23 算術復号部
  24 逆2値化部
  27 復元部
 101 減算部
 102、1102 直交変換部
 103、1103 量子化部
 104 可変長符号化部
 105、205、1105、2102 逆量子化部
 106、206、1106、2103 逆直交変換部
 107、207 加算部
 108、208 ブロックメモリ
 109、209 イントラ予測部
 110、210 フレームメモリ
 111、211 インター予測部
 112、212、1113、2109 スイッチ
 113、213 インター予測制御部
 114 ピクチャタイプ決定部
 204 可変長復号部
 1100 符号化処理部
 1101 減算器
 1104 エントロピー符号化部
 1107、2104 加算器
 1108、2105 デブロッキングフィルタ
 1109、2106 メモリ
 1110、2107 面内予測部
 1111、2108 動き補償部
 1200 符号化制御部
 2100 復号処理部
 2200 復号制御部
 2101 エントロピー復号部
10, 100, 1000 Image encoding device 11, 1112 Motion detection unit 12, 26 Motion prediction unit 13 Encoding unit 14 Binarization unit 15, 22 Context control unit 16 Arithmetic encoding unit 17, 25 Symbol occurrence probability storage unit 20 , 200, 2000 Image decoding device 21 Decoding unit 23 Arithmetic decoding unit 24 Inverse binarization unit 27 Restoration unit 101 Subtraction unit 102, 1102 Orthogonal transformation unit 103, 1103 Quantization unit 104 Variable length encoding unit 105, 205, 1105, 2102 Inverse quantization unit 106, 206, 1106, 2103 Inverse orthogonal transform unit 107, 207 Adder unit 108, 208 Block memory 109, 209 Intra prediction unit 110, 210 Frame memory 111, 211 Inter prediction unit 112, 212, 1113, 2109 Switch 113, 213 A Data prediction unit 114 picture type determination unit 204 variable length decoding unit 1100 encoding processing unit 1101 subtractor 1104 entropy encoding unit 1107, 2104 adder 1108, 2105 deblocking filter 1109, 2106 memory 1110, 2107 intra prediction unit 1111 2108 Motion compensation unit 1200 Encoding control unit 2100 Decoding processing unit 2200 Decoding control unit 2101 Entropy decoding unit

Claims (15)

  1.  複数のピクチャをブロック毎に符号化するために、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する画像符号化方法であって、
     動き検出を行うことにより、参照ピクチャに対する符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する動き検出ステップと、
     符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測ステップと、
     導出された前記動きベクトルと予測された前記動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する符号化ステップとを含み、
     前記符号化ステップは、
     前記差分ベクトルを2値化する2値化ステップと、
     少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト計算ステップと、
     計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、2値化された前記差分ベクトルを算術符号化する算術符号化ステップとを含む
     画像符号化方法。
    An image encoding method for encoding a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block,
    A motion detection step of deriving a motion vector of an encoding target block with respect to a reference picture by performing motion detection;
    A motion prediction step of predicting a motion vector of the encoding target block based on a motion vector of the encoded block;
    Encoding a difference vector between the derived motion vector and the predicted motion vector; and
    The encoding step includes
    A binarization step for binarizing the difference vector;
    A context calculation step of calculating a context index of the difference vector based on at least the reference picture;
    And an arithmetic encoding step of arithmetically encoding the binarized difference vector using a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index.
  2.  前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項1に記載の画像符号化方法。
    The image coding method according to claim 1, wherein in the context calculation step, the context index is calculated so that the context index changes depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture.
  3.  前記コンテキスト計算ステップでは、前記差分ベクトルの垂直成分および水平成分のうち垂直成分のみ、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項2に記載の画像符号化方法。
    In the context calculating step, the context index is calculated so that only the vertical component of the vertical component and horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not. The image encoding method according to claim 2.
  4.  前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが指定される参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項1~3のいずれか1項に記載の画像符号化方法。
    The image encoding method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the context calculation step, the context index is calculated so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is specified.
  5.  前記コンテキスト計算ステップでは、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項1に記載の画像符号化方法。
    The image coding method according to claim 1, wherein in the context calculation step, the context index is calculated so that the context index changes for each reference picture.
  6.  前記符号化ステップは、さらに、
     2値化された前記差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する更新ステップを含む
     請求項1~5のいずれか1項に記載の画像符号化方法。
    The encoding step further comprises:
    The update step of updating a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on a binary symbol included in the binarized difference vector, according to any one of claims 1 to 5. Image coding method.
  7.  ブロック毎に符号化された複数のピクチャを復号するために、復号対象ブロックの動きベクトルを復元する画像復号方法であって、
     符号化された差分ベクトルを復号する復号ステップと、
     復号済みブロックの動きベクトルに基づいて、復号対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測ステップと、
     復号された前記差分ベクトルと予測された前記動きベクトルとを加算することにより、参照ピクチャに対する前記復号対象ブロックの動きベクトルを復元する復元ステップとを含み、
     前記復号ステップは、
     少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、符号化された前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト計算ステップと、
     計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、符号化された前記差分ベクトルを算術復号する算術復号ステップと、
     算術復号された前記差分ベクトルを逆2値化する逆2値化ステップとを含む
     画像復号方法。
    An image decoding method for restoring a motion vector of a decoding target block in order to decode a plurality of pictures encoded for each block,
    A decoding step of decoding the encoded difference vector;
    A motion prediction step for predicting a motion vector of a decoding target block based on a motion vector of the decoded block;
    Restoring the motion vector of the block to be decoded with respect to a reference picture by adding the decoded difference vector and the predicted motion vector; and
    The decoding step includes
    Calculating a context index of the encoded difference vector based on at least the reference picture;
    An arithmetic decoding step of arithmetically decoding the encoded difference vector using a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index;
    An image decoding method comprising: an inverse binarizing step for inverse binarizing the arithmetically decoded difference vector.
  8.  前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項7に記載の画像復号方法。
    The image decoding method according to claim 7, wherein in the context calculating step, the context index is calculated so that the context index changes depending on whether or not the reference picture is an inter-view reference picture.
  9.  前記コンテキスト計算ステップでは、前記差分ベクトルの垂直成分および水平成分のうち垂直成分のみ、前記参照ピクチャが視点間参照ピクチャであるか否かに応じてコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項8に記載の画像復号方法。
    In the context calculating step, the context index is calculated so that only the vertical component of the vertical component and horizontal component of the difference vector changes depending on whether the reference picture is an inter-view reference picture or not. The image decoding method according to claim 8.
  10.  前記コンテキスト計算ステップでは、前記参照ピクチャが指定される参照ピクチャリスト毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項7~9のいずれか1項に記載の画像復号方法。
    The image decoding method according to any one of claims 7 to 9, wherein in the context calculating step, the context index is calculated so that the context index changes for each reference picture list in which the reference picture is specified.
  11.  前記コンテキスト計算ステップでは、参照ピクチャ毎にコンテキストインデックスが変わるように、前記コンテキストインデックスを計算する
     請求項7に記載の画像復号方法。
    The image decoding method according to claim 7, wherein in the context calculating step, the context index is calculated so that the context index changes for each reference picture.
  12.  前記復号ステップは、さらに、
     算術復号された前記差分ベクトルに含まれる2値シンボルに基づいて、計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を更新する更新ステップを含む
     請求項7~11のいずれか1項に記載の画像復号方法。
    The decoding step further comprises:
    The image according to any one of claims 7 to 11, further comprising an update step of updating a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index based on a binary symbol included in the arithmetically decoded difference vector. Decryption method.
  13.  複数のピクチャをブロック毎に符号化するために、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する画像符号化装置であって、
     動き検出を行うことにより、参照ピクチャに対する符号化対象ブロックの動きベクトルを導出する動き検出部と、
     符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測部と、
     導出された前記動きベクトルと予測された前記動きベクトルとの差分ベクトルを符号化する符号化部とを備え、
     前記符号化部は、
     前記差分ベクトルを2値化する2値化部と、
     少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト制御部と、
     計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、2値化された前記差分ベクトルを算術符号化する算術符号化部とを備える
     画像符号化装置。
    An image encoding device that encodes a motion vector of an encoding target block in order to encode a plurality of pictures for each block,
    A motion detection unit that derives a motion vector of an encoding target block with respect to a reference picture by performing motion detection;
    A motion prediction unit that predicts a motion vector of the encoding target block based on a motion vector of the encoded block;
    An encoding unit that encodes a difference vector between the derived motion vector and the predicted motion vector;
    The encoding unit includes:
    A binarization unit for binarizing the difference vector;
    A context controller that calculates a context index of the difference vector based on at least the reference picture;
    An image encoding device comprising: an arithmetic encoding unit that arithmetically encodes the binarized difference vector using a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index.
  14.  ブロック毎に符号化された複数のピクチャを復号するために、復号対象ブロックの動きベクトルを復元する画像復号装置であって、
     符号化された差分ベクトルを復号する復号部と、
     復号済みブロックの動きベクトルに基づいて、復号対象ブロックの動きベクトルを予測する動き予測部と、
     復号された前記差分ベクトルと予測された前記動きベクトルとを加算することにより、参照ピクチャに対する前記復号対象ブロックの動きベクトルを復元する復元部とを備え、
     前記復号部は、
     少なくとも前記参照ピクチャに基づいて、符号化された前記差分ベクトルのコンテキストインデックスを計算するコンテキスト制御部と、
     計算された前記コンテキストインデックスに対応するシンボル発生確率を用いて、符号化された前記差分ベクトルを算術復号する算術復号部と、
     算術復号された前記差分ベクトルを逆2値化する逆2値化部とを備える
     画像復号装置。
    An image decoding apparatus for restoring a motion vector of a decoding target block in order to decode a plurality of pictures encoded for each block,
    A decoding unit for decoding the encoded difference vector;
    A motion prediction unit that predicts a motion vector of a decoding target block based on a motion vector of a decoded block;
    A restoration unit for restoring the motion vector of the block to be decoded with respect to a reference picture by adding the decoded difference vector and the predicted motion vector;
    The decoding unit
    A context controller that calculates a context index of the encoded difference vector based on at least the reference picture;
    An arithmetic decoding unit that arithmetically decodes the encoded difference vector using a symbol occurrence probability corresponding to the calculated context index;
    An image decoding apparatus comprising: an inverse binarization unit that inversely binarizes the arithmetically decoded difference vector.
  15.  請求項13に記載の画像符号化装置と、
     請求項14に記載の画像復号装置とを備える
     画像符号化復号装置。
    An image encoding device according to claim 13,
    An image encoding / decoding device comprising the image decoding device according to claim 14.
PCT/JP2012/004138 2011-06-29 2012-06-27 Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device WO2013001795A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161502398P 2011-06-29 2011-06-29
US201161502400P 2011-06-29 2011-06-29
US61/502,400 2011-06-29
US61/502,398 2011-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013001795A1 true WO2013001795A1 (en) 2013-01-03

Family

ID=47423715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/004138 WO2013001795A1 (en) 2011-06-29 2012-06-27 Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013001795A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006279333A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Victor Co Of Japan Ltd Arithmetic coding apparatus and arithmetic coding method
JP2007525100A (en) * 2003-06-30 2007-08-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Method and apparatus for encoding motion information
JP2008311803A (en) * 2007-06-13 2008-12-25 Victor Co Of Japan Ltd Arithmetic decoding method, arithmetic decoding device and arithmetic decoding program
WO2011034148A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 シャープ株式会社 Encoder apparatus, decoder apparatus, moving image encoder apparatus, moving image decoder apparatus, and encoding data
JP2011109364A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Renesas Electronics Corp Image processing apparatus
WO2012124121A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 富士通株式会社 Moving image decoding method, moving image coding method, moving image decoding device and moving image decoding program

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525100A (en) * 2003-06-30 2007-08-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Method and apparatus for encoding motion information
JP2006279333A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Victor Co Of Japan Ltd Arithmetic coding apparatus and arithmetic coding method
JP2008311803A (en) * 2007-06-13 2008-12-25 Victor Co Of Japan Ltd Arithmetic decoding method, arithmetic decoding device and arithmetic decoding program
WO2011034148A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 シャープ株式会社 Encoder apparatus, decoder apparatus, moving image encoder apparatus, moving image decoder apparatus, and encoding data
JP2011109364A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Renesas Electronics Corp Image processing apparatus
WO2012124121A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 富士通株式会社 Moving image decoding method, moving image coding method, moving image decoding device and moving image decoding program

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HISAO SASAI ET AL.: "Modified Context Derivation for Complexity reduction", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT- VC) OF ITU-T SG16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/ WG11 6TH MEETING, July 2011 (2011-07-01), TORINO, IT *
HISAO SASAI ET AL.: "Modified MVD coding for CABAC", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6TH MEETING, July 2011 (2011-07-01), TORINO, IT *
VIVIENNE SZE ET AL.: "Joint Algorithm-Architecture Optimization of CABAC", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/ SC29/ WG11 5TH MEETING, March 2011 (2011-03-01), GENEVA, CH *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6327568B2 (en) Encoding / decoding device
JP6394966B2 (en) Encoding method, decoding method, encoding device, and decoding device using temporal motion vector prediction
JP6422011B2 (en) Moving picture encoding method, moving picture decoding method, moving picture encoding apparatus, and moving picture decoding apparatus
WO2013057877A1 (en) Image encoding method, image encoding device, image decoding method, and image decoding device
WO2012140821A1 (en) Motion-video encoding method, motion-video encoding apparatus, motion-video decoding method, motion-video decoding apparatus, and motion-video encoding/decoding apparatus
WO2012090491A1 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, image decoding device, and image encoding/decoding device
WO2012096164A1 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device
WO2013132792A1 (en) Method for coding video, method for decoding video, device for coding video, device for decoding video, and device for coding/decoding video
WO2012117728A1 (en) Video image encoding method, video image decoding method, video image encoding device, video image decoding device, and video image encoding/decoding device
JP6112418B2 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, image decoding device, and image encoding / decoding device
WO2013128832A1 (en) Image coding method, image decoding method, image coding device, image decoding device, and image coding-decoding device
WO2013001749A1 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, image decoding device, and image encoding/decoding device
WO2012114712A1 (en) Image encoding method and image decoding method
WO2013108613A1 (en) Moving picture encoding method, moving picture decoding method, moving picture encoding device, moving picture decoding device and moving picture encoding/decoding device
WO2013001813A1 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device
WO2012102021A1 (en) Video image encoding method, and video image decoding method
WO2012090495A1 (en) Image encoding method and image decoding method
JP6187887B2 (en) Encoding method and encoding apparatus
JP6361847B2 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device
WO2012096157A1 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device
WO2012073481A1 (en) Video-image encoding method and video-image decoding method
WO2013001795A1 (en) Image encoding method, image decoding method, image encoding device, and image decoding device
JP6681609B2 (en) Image coding method and image decoding method
WO2013046616A1 (en) Image encoding apparatus, image decoding apparatus, image encoding method and image decoding method

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: 12803918

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: 12803918

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP