WO2013069258A1 - 画像復号方法、画像符号化方法、画像復号装置、画像符号化装置、および画像符号化復号装置 - Google Patents

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conversion
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signal
color difference
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PCT/JP2012/007102
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陽司 柴原
西　孝啓
敏康 杉尾
京子 谷川
徹 松延
寿郎 笹井
健吾 寺田
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to encoding and decoding of still images or moving images, and more particularly, to a method related to processing for converting a space-time domain signal vector to a frequency domain.
  • H.264 ITU-T As an example of the video coding standard, H.264 ITU-T standard called 26x and ISO / IEC standard called MPEG-x.
  • MPEG-x As an example of the video coding standard, H.264 ITU-T standard called 26x and ISO / IEC standard called MPEG-x.
  • the latest video coding standard is H.264. H.264 / MPEG-4AVC (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the conventional image encoding method and image decoding method have a problem that the image decoding apparatus requires a large memory size because of the arrangement of luminance and color difference in the frequency coefficient block information of the orthogonal transform output.
  • the present invention provides an image decoding method and an image encoding method that can reduce the memory size of the image decoding apparatus.
  • An image decoding method includes at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients of luminance, which constitutes a coding unit by performing entropy decoding on a coded signal.
  • An entropy decoding step for obtaining at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients of color difference from the encoded signal, and each transform block for luminance and color difference is included in the transform block.
  • the inverse quantization step for inversely quantizing a plurality of quantized transform coefficients, and for each transform block of luminance and chrominance, by inverse transforming the plurality of transform coefficients included in the transform block,
  • a decoding signal is obtained by adding an inverse transformation step to be generated, the difference signal, and a prediction signal corresponding to the difference signal.
  • a luminance conversion block and a color difference conversion block that are in the same position in space among the at least one conversion block of luminance and chrominance are consecutive in the encoded signal. And is recorded in the encoded signal as one set, and in the entropy decoding step, the inverse quantization step and the inverse transform step, the set is decoded by performing processing on the set, A portion corresponding to the set of the difference signals is generated.
  • the image decoding method of the present invention can suppress the memory size of the image decoding apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram of the image decoding apparatuses according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the order of conventional transform coefficients.
  • FIG. 3B is a diagram showing the order of transform coefficients in the first embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of transition of transform coefficients that are processed by a conventional image encoding device and image decoding device and stored in a memory.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of transition of transform coefficients that are processed by the image encoding device and the image decoding device according to Embodiment 1 and stored in a memory.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram of the image decoding apparatuses according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the order of conventional
  • FIG. 5A is a diagram showing an example (arrangement A) of the order of transform coefficients in the first embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram showing an example (arrangement B) of the order of transform coefficients in the first embodiment.
  • FIG. 5C is a diagram showing an example (arrangement C) of the order of transform coefficients in the first embodiment.
  • FIG. 6A is an example (arrangement A) of the order of transform coefficients in the second embodiment, and an example of the order when a vertically long rectangular transform block is used in the color difference signal in the 4: 2: 2 color format.
  • FIG. FIG. 6B is an example of the order of transform coefficients (arrangement B) in the second embodiment.
  • FIG. 6C is an example of the order of transform coefficients (arrangement C) in Embodiment 2, and an example of the order when a vertically long rectangular transform block is used in a color difference signal in the 4: 2: 2 color format.
  • FIG. 7A is an example (arrangement A) of the order of transform coefficients in Embodiment 3, and shows an example of the order when square transform blocks are used in the color difference signal in the case of 4: 2: 2 color format. It is.
  • FIG. 7B is an example (arrangement B) of transform coefficients in Embodiment 3, and shows an example of the sequence when square transform blocks are used in the color difference signal in the 4: 2: 2 color format.
  • FIG. 7C is an example (arrangement C) of transform coefficients in the third embodiment, and shows an example of the sequence when square transform blocks are used in the color difference signal in the 4: 2: 2 color format.
  • FIG. 8A is a flowchart showing an example of an operation in which the image coding apparatuses according to Embodiments 1 to 4 encode the transform coefficients in arrangement A.
  • FIG. 8B is a flowchart showing an example of an operation in which the image coding apparatuses according to Embodiments 1 to 4 encode the transform coefficients in arrangement B.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of an operation in which the image coding apparatus according to Embodiments 1 to 4 encodes the transform coefficient of arrangement C.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating determination processing for transform coefficients of arrangements A and C in the image encoding device and the image decoding device according to Embodiments 1, 2, and 4.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating determination processing for the transform coefficient of the arrangement B in the image encoding device and the image decoding device according to Embodiments 1, 2, and 4.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a determination process for conversion coefficients of the arrangements A and C for the 4: 2: 2 color format in the image encoding device and the image decoding device according to the third embodiment.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating determination processing for transform coefficients of arrangements A and C in the image encoding device and the image decoding device according to Embodiments 1, 2, and 4.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a determination process for conversion coefficients of the arrangements
  • FIG. 11B is a diagram illustrating determination processing for the transform coefficient of the arrangement B for the 4: 2: 2 color format in the image coding device and the image decoding device according to Embodiment 3.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating determination formulas in the image encoding device and the image decoding device according to Embodiments 1 to 4.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating determination formulas in the image encoding device and the image decoding device according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 14A is an example (arrangement A) of the order of transform coefficients in the fourth embodiment, and shows an example of the order when the vertical and horizontal ratios of transform blocks are different depending on luminance and color difference (1: 2). is there.
  • FIG. 14A is an example (arrangement A) of the order of transform coefficients in the fourth embodiment, and shows an example of the order when the vertical and horizontal ratios of transform blocks are different depending on luminance and color difference (1: 2). is there.
  • FIG. 14B is an example of the order of transform coefficients (arrangement B) in the fourth embodiment, and shows an example of the order when the vertical and horizontal ratios of transform blocks are different due to luminance and color difference (1: 2). is there.
  • FIG. 14C is an example of the order of transform coefficients (arrangement C) in the fourth embodiment, and shows an example of the order when the vertical and horizontal ratios of transform blocks are different for luminance and color difference (1: 2). is there.
  • FIG. 15A is an example (arrangement A) of the order of transform coefficients in the fourth embodiment, and shows an example of the order in which the ratio of the length and width of transform blocks is different (1: 4) due to luminance and color difference. is there.
  • FIG. 15B is an example (arrangement B) of the order of transform coefficients in the fourth embodiment, and shows an example of the order when the vertical and horizontal ratios of transform blocks are different due to luminance and color difference (1: 4). is there.
  • FIG. 15C is an example of the order of transform coefficients (arrangement C) in Embodiment 4, and shows an example of the order when the vertical and horizontal ratios of transform blocks are different for luminance and color difference (1: 4). is there.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating an example of syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement A according to the first embodiment.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an example of syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement A according to the first embodiment.
  • FIG. 17A is a diagram illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for arrangement A according to the first embodiment.
  • FIG. 17B is a diagram illustrating an example of the transform coefficient syntax according to the image decoding method for the arrangement A according to the first embodiment.
  • FIG. 17C is a diagram illustrating an example of the transform coefficient syntax according to the image decoding method for the arrangement A according to the first embodiment.
  • FIG. 17D is a diagram illustrating an example of the transform coefficient syntax according to the image decoding method for the arrangement A according to the first embodiment.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating an example of syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement B according to Embodiment 1.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating an example of syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement B according to Embodiment 1.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating an example of syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement B according to Embod
  • FIG. 18B is a diagram illustrating an example of syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement B according to Embodiment 1.
  • FIG. 19A is a diagram illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for arrangement B according to the first embodiment.
  • FIG. 19B is a diagram illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for arrangement B according to Embodiment 1.
  • FIG. 19C is a diagram illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for the arrangement B according to Embodiment 1.
  • FIG. 19D is a diagram illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for arrangement B in the first embodiment.
  • FIG. 20 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 21 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration example of a television.
  • FIG. 23 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. 24 is a diagram illustrating a structure example of a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 25A is a diagram illustrating an example of a mobile phone.
  • FIG. 25B is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 26 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • FIG. 27 is a diagram schematically showing how each stream is multiplexed in the multiplexed data.
  • FIG. 28 is a diagram showing in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • FIG. 29 is a diagram showing the structure of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a data structure of the PMT.
  • FIG. 31 shows the internal structure of multiplexed data information.
  • FIG. 32 shows the internal structure of the stream attribute information.
  • FIG. 33 is a diagram showing steps for identifying video data.
  • FIG. 34 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. 35 is a diagram showing a configuration for switching the driving frequency.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating steps for identifying video data and switching between driving frequencies.
  • FIG. 29 is a diagram showing the structure of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a data structure of the PMT.
  • FIG. 38A is a diagram illustrating an example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit.
  • FIG. 38B is a diagram illustrating another example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit.
  • An image decoding method includes at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients of luminance, which constitutes a coding unit by performing entropy decoding on a coded signal.
  • An entropy decoding step for obtaining at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients of color difference from the encoded signal, and each transform block for luminance and color difference is included in the transform block.
  • the inverse quantization step for inversely quantizing a plurality of quantized transform coefficients, and for each transform block of luminance and chrominance, by inverse transforming the plurality of transform coefficients included in the transform block,
  • a decoding signal is obtained by adding an inverse transformation step to be generated, the difference signal, and a prediction signal corresponding to the difference signal.
  • a luminance conversion block and a color difference conversion block that are in the same position in space among the at least one conversion block of luminance and chrominance are consecutive in the encoded signal. And is recorded in the encoded signal as one set, and in the entropy decoding step, the inverse quantization step and the inverse transform step, the set is decoded by performing processing on the set, A portion corresponding to the set of the difference signals is generated.
  • the memory size in the image decoding apparatus can be reduced by collectively decoding the luminance and color difference conversion blocks at the same position.
  • the set includes at least one luminance conversion block and at least one color difference conversion block.
  • the number of luminance conversion blocks included in the set and the number of color difference conversion blocks included in the set include: If they are different, the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transformation step decode all luminance conversion blocks included in the set, and then all color difference conversion blocks included in the set. May be decrypted.
  • the memory size can be reduced as described above, and the time required for decoding can be shortened.
  • the set includes at least one luminance conversion block and at least one color difference conversion block.
  • the number of luminance conversion blocks included in the set and the number of color difference conversion blocks included in the set include: If they are different, the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform step decode all the color difference transform blocks included in the set, and then all the luminance transform blocks included in the set. May be decrypted.
  • the memory size can be appropriately suppressed.
  • the color format of the encoded signal is 4: 2: 2, and two sets for the encoding unit are recorded in the encoded signal, and one of the two sets is recorded. If the respective transform blocks for luminance and chrominance included in the set are above the respective transform blocks for luminance and chrominance included in the other set, the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform In the step, one of the two sets may be decoded, and then the other set may be decoded.
  • the memory size can be appropriately suppressed.
  • the encoding unit is composed of four conversion blocks for luminance and four conversion blocks for color difference, and the encoded signal includes a first set of conversion blocks on the upper left of each of luminance and color difference, and A second set of transform blocks in the upper right of each of the luminance and chrominance, a third set of transform blocks in the lower left of each of the luminosity and chrominance, and a transform in the lower right of each of the luminance and chrominance
  • a fourth set of blocks is recorded, in the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform step, the first set, the second set, and the third set
  • the first to fourth sets may be decoded in the order of the fourth set.
  • the memory size can be appropriately suppressed.
  • the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform step include a plurality of luminance transform blocks. May be decoded, then one of the color difference conversion blocks may be decoded, and then the remaining conversion blocks of the plurality of luminance conversion blocks may be decoded.
  • the memory size can be appropriately suppressed.
  • An image encoding method includes a subtraction step of generating a difference signal by subtracting a prediction signal from an input signal indicating an image, and an encoding unit is formed by converting the difference signal.
  • a quantization step for quantizing a plurality of transform coefficients included in the block; at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients for luminance; and at least one including a plurality of quantized transform coefficients for color difference
  • An entropy encoding step for generating an encoded signal by entropy encoding the two transform blocks.
  • a luminance conversion block and a chrominance conversion block located at the same position in space are successively arranged in the encoded signal. At the same time, it is recorded in the encoded signal as one set.
  • the luminance and color difference conversion blocks at the same position are decoded together, so that the memory size in the image decoding apparatus can be suppressed.
  • the encoding order and decoding order of the luminance and color difference conversion coefficients are adaptively controlled according to the size and color format of the conversion block. Can do.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to the present embodiment.
  • the image coding apparatus includes a subtraction unit 110, a conversion unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, an inverse conversion unit 150, an addition unit 160, a memory 170, a prediction unit 180, a prediction method determination unit 181, and an entropy code.
  • a conversion unit 190 is provided.
  • the subtraction unit 110 generates a prediction error signal (conversion input signal) that is a difference signal between the input signal and the prediction signal, and outputs the prediction error signal to the conversion unit 120.
  • the converted input signal is subjected to frequency conversion (orthogonal conversion) by the conversion unit 120 and output as a converted output signal (conversion coefficient).
  • the conversion unit 120 converts an input signal, which is various data, or a conversion input obtained by performing some processing on the input signal from the space-time domain to the frequency domain, and outputs a converted output signal with reduced correlation.
  • the quantization unit 130 quantizes the conversion output signal output from the conversion unit 120, and outputs a quantization coefficient (quantized conversion coefficient) with a small total data amount.
  • the entropy encoding unit 190 encodes the quantization coefficient output from the quantization unit 130 using an entropy encoding algorithm, and outputs an encoded signal in which the redundancy is further compressed.
  • the inverse quantization unit 140 inversely quantizes the quantized coefficient and outputs a decoded transform output signal (transform coefficient), and the inverse transform unit 150 inversely transforms the decoded transform output signal to generate a decoded transform input signal.
  • the decoded conversion input signal is added to the prediction signal by the adding unit 160, and as a result, a decoded signal is generated.
  • the decoded signal is stored in the memory 170.
  • the prediction unit 180 acquires a predetermined signal from the memory 170 based on the prediction method, and generates and outputs a prediction signal by a predetermined method based on the prediction method.
  • the prediction method determination unit 181 determines and outputs a prediction method so that the encoding efficiency is maximized.
  • the prediction method is entropy encoded in the entropy encoding unit 190 as necessary.
  • the inverse quantization unit 140, the inverse transform unit 150, the addition unit 160, the memory 170, and the prediction unit 180 are constituent elements provided also in the image decoding device, and the decoded signal is a reproduced image obtained in the image decoding device. .
  • the image coding method in the present embodiment includes a subtraction step, a transformation step, a quantization step, and an entropy coding step.
  • the subtraction step the subtraction unit 110 generates a difference signal by subtracting the prediction signal from the input signal indicating the image.
  • the conversion unit 120 converts the difference signal to form at least one conversion block including a plurality of luminance conversion coefficients and at least one including a plurality of color difference conversion coefficients. Generate two transform blocks.
  • the quantization unit 130 quantizes a plurality of transform coefficients included in the transform block for each transform block of luminance and chrominance.
  • the entropy encoding unit 190 includes at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients for luminance, and at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients for color difference; Is encoded by entropy encoding.
  • FIG. 2 is a block diagram of the image decoding apparatus according to the first embodiment.
  • the image decoding apparatus includes an entropy decoding unit 200, an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 150, a memory 170, and a prediction unit 180.
  • the input encoded signal is entropy decoded by the entropy decoding unit 200, and the quantized coefficient and the prediction method are output.
  • the quantized coefficient is inversely quantized by the inverse quantization unit 140 to become a decoded transform output signal, which is input to the inverse transform unit 150.
  • the inverse conversion unit 150 inversely converts the decoded conversion output signal to generate a decoded conversion input signal (difference signal).
  • the decoded conversion input signal is added to the prediction signal by the adding unit 160, and as a result, a decoded signal is generated.
  • the decoded signal is a reproduced image obtained by the image decoding device, and is output from the image decoding device and stored in the memory 170.
  • the prediction unit 180 acquires a predetermined signal from the memory 170 based on the prediction method, and generates and outputs a prediction signal by a predetermined method based on the prediction method.
  • the image decoding method includes an entropy decoding step, an inverse quantization step, an inverse transformation step, and an addition step.
  • the entropy decoding step the entropy decoding unit 200 performs entropy decoding on the encoded signal, thereby forming at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients of luminance, which constitutes a coding unit; At least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients for color differences is obtained from the encoded signal.
  • the inverse quantization step the inverse quantizes a plurality of quantized transform coefficients included in the transform block for each transform block of luminance and chrominance.
  • the inverse conversion unit 150 In the inverse conversion step, the inverse conversion unit 150 generates a differential signal by inversely converting a plurality of conversion coefficients included in the conversion block for each of the luminance and color difference conversion blocks. In the adding step, the adding unit 160 generates a decoded signal by adding the difference signal and the prediction signal corresponding to the difference signal.
  • FIG. 3A shows the order of appearance of data (numerical values in the figure) of the transform coefficients of the transform blocks of luminance and chrominance in the encoded signal output from the conventional image encoding device.
  • the transform block is also referred to as an orthogonal transform block
  • the brightness transform block is also referred to as a brightness block
  • the color difference transform block is also referred to as a color difference block.
  • a coding block that is a coding unit is divided into four transform blocks, and any coding block of luminance Y, color difference Cb, and color difference Cr is divided into four transform blocks.
  • the transform coefficients of the four transform blocks of luminance Y are stored in the encoded signal, then the transform coefficients of the four color difference Cb transform blocks are stored in the encoded signal, and finally the four color differences Cr of The transform coefficient of the transform block is stored in the encoded signal.
  • each of the conversion blocks of luminance Y and color differences Cb and Cr is temporarily stored in the memory 170 until all the data of other conversion blocks in the same spatial position are collected. There is a problem that a timing at which a large capacity is required for the memory 170 occurs.
  • the conversion blocks of luminance Y, color difference Cb, and color difference Cr at the same position in the spatial domain are paired. And are arranged continuously in the encoded signal.
  • the upper left conversion blocks Y1, Cb1, and Cr1 (the conversion coefficients in the conversion blocks Y1, Cb1, and Cr1) of the luminance Y, the color difference Cb, and the color difference Cr are successively decoded. For this reason, decoding of the difference signal at the position (upper left) ends at an early point, and generation of a prediction signal for the position and addition with the prediction signal can be performed at an early point.
  • FIG. 4B if the conversion blocks at the same position of the luminance Y, the color difference Cb, and the color difference Cr are prepared, these conversion blocks can be taken out from the temporary memory (memory 170). The maximum size can be reduced.
  • the size of the transform block transformed or inverse transformed by the transform unit 120 and the inverse transform unit 150 is discrete such as 4, 8, 16 or 32.
  • 5A to 5C are diagrams showing the relationship between the total number of luminance blocks and color difference blocks when the color format is 4: 2: 0.
  • the horizontal and vertical sizes of the color difference block are half of the luminance block, and the luminance block and the color difference block have different sizes.
  • the luminance block in a certain coding block exceeds the predetermined maximum size of orthogonal transform, but the size of the chrominance block does not exceed the predetermined maximum size of orthogonal transform, the luminance block is a plurality of transform blocks The color difference block is not divided.
  • the luminance block and the color difference blocks of the color difference Cb and the color difference Cr may be described one by one in the encoded signal.
  • the four luminance conversion blocks correspond to the position of the space occupied by one color difference block, the four luminance blocks are not arranged separately, but are continuously encoded. It may be stored.
  • the reference luminance signal can be decoded first in a prediction mode such as the generation of a color difference prediction signal based on the luminance signal, so the total required time from the start of decoding of the coding block to the completion of prediction. Time can be shortened.
  • the effect is that the maximum size of the transform block that can be processed is 32 ⁇ 32, and when the luminance block is divided by the maximum size (32 ⁇ 32), the size of 32 ⁇ 32 increases the amount of data of the pixel signal. This is particularly noticeable.
  • the size of the luminance conversion block exceeds the predetermined maximum value has been described, but the same applies to the case where the size of the color difference conversion block is lower than the predetermined minimum value.
  • FIG. 8A is an operation flowchart for explaining the operation of the image encoding method for generating the encoded signal in the encoding order of the transform coefficients shown in FIG. 5A or the image decoding method for decoding the encoded signal.
  • the differential encoding in FIG. 8A is replaced with differential decoding.
  • a certain encoding unit (TU in HEVC, or TU defined in particular based on a luminance signal) will be referred to as an upper block here.
  • the upper block has four luminance signals.
  • the blocks are divided into transform blocks (the divided blocks are referred to as sub-blocks or lower blocks), and these transform blocks are identified by a numerical variable BlkIdx.
  • BlkIdx 0 indicates the lower block in the upper left position in the upper block (especially in the luminance signal)
  • BlkIdx 2 indicates the lower block in the lower left position in the upper block (especially in the luminance signal)
  • BlkIdx is an identifier for specifying a sub-block, and the relationship between the numerical value and the position may be different from this example, or may be in another form.
  • the transform coefficient of the luminance Y of the lower block pointed to by BlkIdx is entropy encoded (decoded) (S101).
  • the entropy coding may be CABAC using calculation coding, CAVLC not using coding, or any entropy coding such as PIPE.
  • the conversion coefficient actually exists only when the CBF (Code Block Flag) indicating the presence or absence of the conversion coefficient is 1.
  • CBF is information encoded in the encoded signal prior to the transform coefficient.
  • a determination process is performed based on the position of the lower block and the conversion size (conversion block size).
  • conversion block size conversion block size
  • the number of color difference conversion coefficients is smaller than the number of spatially corresponding luminance conversion coefficients in the same range. This case is determined and detected.
  • determination is performed using TrafoSize indicating the size of a transform block (particularly luminance) of the lower block and MinTraFoSize indicating the minimum transform size of the image encoding device and the image decoding device.
  • More generalizing the determination process is a comparison between the number of lower-level blocks of luminance and the number of lower-level blocks of color difference (Cb and Cr are counted as one pair) among the lower-level blocks. It may be considered to determine whether the number of lower blocks “NumTrafoLuma” is larger than the number of lower blocks of color difference “NumTrachroma” (this determination is shown in FIG. 10A). Note that the order of the blocks shown in FIG. 5A is referred to as arrangement A in order to distinguish it from other orders.
  • the judgment formula is also shown in # 1 of FIG. This determination formula is used when the lower-order block of luminance is the minimum size.
  • the determination formula when the conversion coefficient is other than the minimum size is shown in # 2 of FIG.
  • the judgment formula in the case of the combined operation is shown in # 3 of FIG.
  • This judgment formula is shown in # 4 and # 5 in FIG. 12 (see the second column in FIG. 12).
  • FIG. 8B is an operation flowchart for explaining the operation of the image encoding method for generating the encoded signal in the encoding order of the transform coefficients shown in FIG. 5B or the image decoding method for decoding the encoded signal.
  • the differential encoding in FIG. 8B is replaced with differential decoding.
  • Steps that perform the same operation as the operation flow shown in FIG. 8A are assigned the same numbers and will not be described.
  • the conversion coefficient of the luminance Y pointed to by BlkIdx is encoded (decoded) (S101).
  • the determination may be replaced with a determination of whether the number of luminance lower blocks “NumTrafoLuma” is greater than the number of color difference lower blocks “NumTrachroma”. Note that the order of the blocks shown in FIG. 5B is referred to as arrangement B in order to distinguish it from the other orders.
  • the judgment formula is also shown in # 1 of FIG. This determination formula is used when the lower-order block of luminance is the minimum size.
  • the determination formula when the conversion coefficient is other than the minimum size is shown in # 2 of FIG.
  • the judgment formula in the case of the combined operation is shown in # 3 of FIG.
  • This judgment formula is shown in # 4 and # 5 in FIG. 12 (see the third column in FIG. 12).
  • FIG. 9 is an operation flowchart for explaining the operation of the image encoding method for generating the encoded signal in the encoding order of the transform coefficients shown in FIG. 5C or the image decoding method for decoding the encoded signal.
  • the differential encoding in FIG. 9 is replaced with differential decoding.
  • Steps that perform the same operation as the operation flow shown in FIG. 8A are assigned the same numbers and will not be described.
  • BlkIdx repetitive processing S100, S105
  • MinTrafoSize the minimum value of the transform size included in the image encoding device and the image decoding device. If there is a restriction that NxN is MinTrafoSize, and the size of the luminance block is 2Nx2N, in the 4: 2: 0 format, the orthogonality of the sub-blocks of NxN size obtained by dividing the luminance block into four Conversion can be performed. Correspondingly, when the color difference block is divided into four, the size of the sub-block obtained by the division is (N / 2) ⁇ (N / 2). Since this size is smaller than MinTrafoSize, the color difference block is processed without being divided into four.
  • MaxTrafoSize the maximum value of the transform size included in the image encoding device and the image decoding device. If there is a restriction that NxN is MaxTrafoSize, and the size of the luminance block is 2Nx2N, it is possible to perform orthogonal transformation of the NxN size sub-block obtained by dividing the luminance block into four.
  • the size of the sub-block obtained by the division is (N / 2) ⁇ (N / 2) Is the size of When converting a sub-block of this size, there is no particular restriction because the size is smaller than the maximum size NxN.
  • the color difference block is not divided and converted in the size of NxN. In this case, a situation occurs in which the color difference conversion coefficient becomes 1 with respect to the number of luminance conversion coefficients of 4, and the image encoding method and image decoding method according to the present embodiment described with reference to FIGS. 5A to 5C are performed. By using it, the capacity required for the temporary memory (memory 170) can be reduced.
  • FIGS. 6A to 6C are diagrams showing the arrangement of transform coefficients of transform blocks in the encoded signal of the present embodiment when the color format is 4: 2: 2.
  • the vertical size of the color difference block is the same as the vertical size of the luminance block
  • the horizontal size of the color difference block is half of the horizontal size of the luminance block.
  • the luminance block is divided into four lower blocks of NxN size
  • each color difference block of chrominances Cb and Cr is one rectangular lower block of size Nx2N. is there.
  • the upper left block of luminance (the lower left block in the upper block of luminance), the color difference Cb Color difference block, color difference Cr color difference block, luminance upper right block (lower right upper block in luminance upper block), luminance lower left block (lower left lower block in luminance upper block), luminance lower right
  • luminance upper right block lower right upper block in luminance upper block
  • luminance lower left block lower left lower block in luminance upper block
  • luminance lower right These blocks are arranged in the encoded signal in the order of the blocks (the lower right block in the upper luminance block).
  • the operation flow of the image encoding method (or image decoding method) of the present embodiment for encoding (or decoding) the transform coefficients in this order is the same as the operation flow shown in FIG. 8A. Note that the determination in S111 follows the determination in FIG. 10A (S111B). The arrangement in FIG. 6A is a derivation of arrangement A.
  • these blocks may be arranged in the order of the color difference block of color difference Cb, the color difference block of color difference Cr, the upper left block of luminance, the upper right block, the lower left block, and the lower right block.
  • the operation flow of the image encoding method (or image decoding method) of this embodiment for encoding (or decoding) the transform coefficients in such an order is the same as that in FIG. Note that the determination in S113 follows the determination in FIG. 10A (S111B).
  • the arrangement in FIG. 6C is a derivative of the arrangement C.
  • (Embodiment 3) 7A to 7C are diagrams showing the arrangement of transform coefficients of transform blocks in the encoded signal of the present embodiment when the color format is 4: 2: 2.
  • the luminance block is divided into four sub-blocks of NxN size
  • the chrominance block is divided into two sub-blocks of NxN size.
  • the temporary memory can be minimized by arranging the upper half and the lower half of each of the luminance block and the color difference block.
  • the operation flow of the image encoding method (or image decoding method) according to the present embodiment for encoding (or decoding) the transform coefficients in such an order is almost the same as the operation flow shown in FIG. 8A.
  • these blocks may be encoded in the order of the upper left block of luminance, the upper right block of luminance, the upper block of color difference Cb, and the upper block of color difference Cr.
  • the upper half luminance Y, color difference Cb and color difference Cr data can all be decoded, and the size of the temporary memory can be minimized.
  • these blocks may be encoded in the order of the lower left block of luminance, the lower right block of luminance, the lower block of the color difference Cb, and the lower block of the color difference Cr.
  • the operation flow of the image encoding method (or image decoding method) according to the present embodiment for encoding (or decoding) the transform coefficients in this order is almost the same as the operation flow shown in FIG. 8B.
  • these blocks may be encoded in the order of the upper block of the color difference Cb, the upper block of the color difference Cr, the upper left block of luminance, and the upper right block of luminance.
  • the upper half luminance Y, color difference Cb and color difference Cr data can all be decoded, and the size of the temporary memory can be minimized.
  • these blocks may be encoded in the order of the lower block of the color difference Cb, the lower block of the color difference Cr, the lower left block of luminance, and the lower right block of luminance.
  • the operation flow of the image encoding method (or image decoding method) of the present embodiment for encoding (or decoding) the transform coefficients in this order is almost the same as the operation flow shown in FIG.
  • an image encoding method and an image decoding method according to the present embodiment in the case where orthogonal transformation of rectangular blocks is used will be described.
  • a rectangular block of a luminance signal may be orthogonally transformed, and a rectangular block of a color difference signal at a position corresponding to the block may be orthogonally transformed.
  • the color difference signal block is, for example, a rectangular block having the same horizontal half size or vertical half size of the luminance signal block.
  • the method described in Embodiments 1 to 3 can be similarly applied to these blocks.
  • orthogonal transformation of a rectangular block is used for the luminance signal, and the color difference signal at a position corresponding to the block is not a rectangular block having a vertical half or horizontal half size, but for example, due to MinTraSize restriction. In some cases, orthogonal transformation of square blocks may be used.
  • the luminance signal is divided into two lower blocks of 2NxN size, and each of color difference Cb and color difference Cr is one square lower block of NxN size.
  • the upper block of luminance the lower block above the upper block of luminance
  • the color difference Cb the lower block of luminance
  • the lower block of luminance the lower block below the upper block of luminance
  • the operation flow of the image coding method (or image decoding method) of the present embodiment that encodes (or decodes) the transform coefficients in this order is the same as the operation flow shown in FIG. 8A.
  • the determination in S111 follows the determination in FIG. 10A (S111B).
  • the arrangement in FIG. 14A is a derivative of the arrangement A.
  • the judgment formula shown in FIG. 12 can be used for the variation of judgment.
  • these blocks are arranged in the encoded signal in the order of the upper block of luminance, the lower block of luminance, the lower block of color difference Cb, and the lower block of color difference Cr.
  • the operation flow of the image coding method (or image decoding method) of the present embodiment that encodes (or decodes) the transform coefficients in this order is the same as the operation flow shown in FIG. 8B.
  • the determination in S112 follows the determination in FIG. 10B (S112B).
  • the arrangement in FIG. 14B is a derivative of arrangement B.
  • N is the number of color difference conversion blocks, and can be said to be a value obtained by subtracting 1 from the result of dividing the number of luminance conversion blocks.
  • these blocks are arranged in the encoded signal in the order of the lower block of the color difference Cb, the lower block of the color difference Cr, the upper block of luminance, and the lower block of luminance.
  • the operation flow of the image coding method (or image decoding method) of the present embodiment that encodes (or decodes) the transform coefficients in this order is the same as the operation flow shown in FIG.
  • the determination in S113 follows the determination in FIG. 10A (S111B).
  • the arrangement in FIG. 14C is a derivative of the arrangement C.
  • the judgment formula shown in FIG. 12 can be used for the variation of judgment.
  • a horizontally long rectangular block has been described as an example, but a vertically long rectangular block may be used.
  • 15A to 15C are diagrams showing an example in which the ratio of lengths of two sides is 1: 4, such as the size of the luminance conversion block (lower block) is 2Nx (N / 2).
  • the number of luminance conversion blocks is four times the number of color difference conversion blocks, and the image encoding method and image decoding method described in FIGS. 5A to 5C or FIGS. 6A to 6C can be used. . You may change the ratio of the length of length and width.
  • the luminance conversion blocks at the same position in space and The color difference conversion blocks are continuously arranged in the encoded signal and recorded in the encoded signal as one set.
  • the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse conversion step processing for the set is performed. By doing so, the set is decoded and a portion corresponding to the set of the difference signal (decoded conversion input signal) is generated.
  • At least one transform block of each of luminance and color difference has the same position in space.
  • the luminance conversion block and the chrominance conversion block are arranged in succession in the encoded signal and recorded in the encoded signal as one set.
  • the image encoding method and the image decoding method in each of the above embodiments are based on the number of sub-blocks of luminance and the number of sub-blocks of color difference based on the determinations shown in FIGS.
  • This is a method for determining the arrangement of transform coefficients based on the above. For this reason, the transform coefficients can be encoded (decoded) in the order of transform coefficients that minimizes the size of the temporary memory regardless of the color format.
  • the image encoding method and the image decoding method in each of the above embodiments are based on the number of sub-blocks of luminance and the number of sub-blocks of color difference based on the determination shown in FIGS. 10A, 10B, 11A, and 11B.
  • This is a method for determining the arrangement of transform coefficients based on the above.
  • the number of chrominance conversion coefficients (conversion blocks) is larger than the number of luminance conversion coefficients (conversion blocks) due to the limitation on the size of the minimum conversion block that can be processed by each of the image encoding device and the image decoding device. Even when it becomes smaller, it is possible to encode (decode) transform coefficients in the order of transform coefficients that minimizes the size of the temporary memory.
  • the image encoding method and the image decoding method in each of the above embodiments are based on the number of sub-blocks of luminance and the number of sub-blocks of color difference based on the determination shown in FIGS. 10A, 10B, 11A, and 11B.
  • This is a method for determining the arrangement of transform coefficients based on the above.
  • the number of chrominance conversion coefficients (conversion blocks) is larger than the number of luminance conversion coefficients (conversion blocks) due to limitations on the size of the maximum conversion block that can be processed by each of the image encoding device and the image decoding device. Even when it becomes smaller, it is possible to encode (decode) transform coefficients in the order of transform coefficients that minimizes the size of the temporary memory.
  • the above-described effect can be obtained with respect to the 4: 2: 0 color format.
  • the above-described effect can be obtained when the color difference block has a vertically long rectangular shape in the 4: 2: 2 color format.
  • the above-described effect can be obtained when the color difference is composed of two square blocks in the 4: 2: 2 color format.
  • the above-described effects can be obtained when the ratio between the vertical and horizontal directions does not match between the luminance conversion block and the color difference conversion block.
  • the above-described set includes at least one luminance conversion block and chrominance conversion block, and the luminance conversion block included in the set includes When the number and the number of color difference conversion blocks included in the set are different, in the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse conversion step in the image decoding method, all the luminance conversion blocks included in the set are converted. Next, all the color difference conversion blocks included in the set are decoded.
  • the above-described set includes at least one luminance conversion block and chrominance conversion block, and the number of luminance conversion blocks included in the set and the set are included in the set.
  • the entropy decoding step, inverse quantization step, and inverse transform step in the image decoding method all the color difference transform blocks included in the set are decoded, All luminance conversion blocks included in the set are decoded.
  • the color format of the encoded signal is 4: 2: 2, and two sets for the encoding unit are recorded in the encoded signal.
  • the image decoding method when the luminance and color difference conversion blocks included in one of the two sets are above the luminance and color difference conversion blocks included in the other set, In the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform step, one of the two sets is decoded, and then the other set is decoded.
  • the encoding unit is composed of four conversion blocks for luminance and four conversion blocks for color difference
  • the encoded signal is composed of conversion blocks at the upper left of each of luminance and color difference.
  • a first set, a second set of transform blocks in the upper right of each of the luminance and chrominance, a third set of transform blocks in the lower left of each of the luminosity and chrominance, and each of the luminance and chrominance When the fourth set of transform blocks in the lower right is recorded, the first set, the second set in the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform step in the image decoding method.
  • the first to fourth sets are decoded in the order of the third set and the fourth set.
  • an entropy decoding step when the above-described set includes a plurality of luminance transform blocks and one color difference transform block, an entropy decoding step, an inverse quantization step, and an inverse in the image decoding method are performed.
  • the conversion step one conversion block of the plurality of luminance conversion blocks is decoded, then one conversion block of the color difference is decoded, and then the remaining conversion blocks of the plurality of luminance conversion blocks Is decrypted.
  • FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams illustrating an example of the syntax of a coding unit according to the image decoding method for the arrangement A according to the first embodiment.
  • 17A to 17D are diagrams illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for the arrangement A according to the first embodiment.
  • 18A and 18B are diagrams illustrating an example of the syntax of a coding unit according to the image decoding method for arrangement B according to Embodiment 1.
  • FIG. 19A to 19D are diagrams illustrating an example of transform coefficient syntax according to the image decoding method for arrangement B according to the first embodiment.
  • the double erasure line portion means a deleted portion from the prior art
  • the bold underline portion means an added portion or a changed portion from the prior art.
  • each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the software that realizes the image decoding method and the image encoding method of each of the above embodiments is the following program.
  • a program for realizing this image decoding method includes at least one quantized transform coefficient of luminance that constitutes a coding unit by performing entropy decoding on a coded signal in a computer.
  • An entropy decoding step for obtaining a transform block and at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients for color differences from the encoded signal; and for each transform block for luminance and color difference, the transform block Inverse quantization step of inversely quantizing a plurality of quantized transform coefficients included in each of the transform blocks of luminance and chrominance, by inversely transforming the plurality of transform coefficients included in the transform block, Inverse transformation step for generating a difference signal, the difference signal, and a prediction signal corresponding to the difference signal To execute an adding step of generating a decoded signal by adding.
  • the luminance conversion block and the chrominance conversion block that are in the same position in space are sequentially arranged in the encoded signal,
  • the set is recorded in the encoded signal as one set.
  • the entropy decoding step, the inverse quantization step, and the inverse transform step the set is decoded by performing processing on the set, and the set of the difference signals The part corresponding to is generated.
  • a program for realizing the above-described image encoding method includes: a subtraction step for generating a difference signal by subtracting a prediction signal from an input signal indicating an image; and an encoding by converting the difference signal.
  • a quantization step for quantizing a plurality of transform coefficients included in the transform block, at least one transform block including a plurality of quantized transform coefficients for luminance, and a plurality of quantized transform coefficients for color differences Generating an encoded signal by entropy encoding at least one transform block including To execute the copy encoding step.
  • a luminance conversion block and a chrominance conversion block that are in the same position in space are consecutive in the encoded signal. And recorded in the encoded signal as one set.
  • 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. 20 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 of 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. 22 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. 23 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. 24 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 include a configuration including a GPS receiving unit in the configuration illustrated in FIG. 22, and the same may be applied to the computer ex111, the mobile phone ex114, and the like.
  • FIG. 25A is a diagram showing the mobile phone ex114 using the moving picture decoding method and the moving picture encoding method described in the above embodiment.
  • the mobile phone ex114 includes an antenna ex350 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a camera unit ex365 capable of capturing video and still images, a video captured by the camera unit ex365, a video received by the antenna ex350, and the like Is provided with a display unit ex358 such as a liquid crystal display for displaying the decrypted data.
  • the mobile phone ex114 further includes a main body unit having an operation key unit ex366, an audio output unit ex357 such as a speaker for outputting audio, an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio, a captured video,
  • an audio input unit ex356 such as a microphone for inputting audio
  • a captured video In the memory unit ex367 for storing encoded data or decoded data such as still images, recorded audio, received video, still images, mails, or the like, or an interface unit with a recording medium for storing data
  • a slot ex364 is provided.
  • the mobile phone ex114 has a power supply circuit part ex361, an operation input control part ex362, and a video signal processing part ex355 with respect to a main control part ex360 that comprehensively controls each part of the main body including the display part ex358 and the operation key part ex366.
  • a camera interface unit ex363, an LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, a modulation / demodulation unit ex352, a multiplexing / demultiplexing unit ex353, an audio signal processing unit ex354, a slot unit ex364, and a memory unit ex367 are connected to each other via a bus ex370. ing.
  • the power supply circuit unit ex361 starts up the mobile phone ex114 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex356 in the voice call mode into a digital audio signal by the audio signal processing unit ex354 based on the control of the main control unit ex360 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Then, this is subjected to spectrum spread processing by the modulation / demodulation unit ex352, digital-analog conversion processing and frequency conversion processing are performed by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • the mobile phone ex114 also amplifies the received data received via the antenna ex350 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation unit ex352, and performs voice signal processing unit After being converted into an analog audio signal by ex354, this is output from the audio output unit ex357.
  • the text data of the e-mail input by operating the operation key unit ex366 of the main unit is sent to the main control unit ex360 via the operation input control unit ex362.
  • the main control unit ex360 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation unit ex352, performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception unit ex351, and then transmits the text data to the base station ex110 via the antenna ex350.
  • almost the reverse process is performed on the received data and output to the display unit ex358.
  • the video signal processing unit ex355 compresses 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. 26 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • multiplexed data can be 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 the video stream used for the sub-picture, and 0x1A00 to 0x1A1F are assigned to the audio stream used for the sub-audio mixed with the main audio.
  • FIG. 27 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. 28 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • the first row in FIG. 28 shows a video frame sequence of the video stream.
  • the second level shows a PES packet sequence.
  • a plurality of Video Presentation Units in the video stream are divided into pictures, B pictures, and P pictures, and are stored in the payload of the PES packet.
  • Each PES packet has a PES header, and a PTS (Presentation Time-Stamp) that is a display time of a picture and a DTS (Decoding Time-Stamp) that is a decoding time of a picture are stored in the PES header.
  • PTS Presentation Time-Stamp
  • DTS Decoding Time-Stamp
  • FIG. 29 shows the format of TS packets that are finally written in the multiplexed data.
  • the TS packet is a 188-byte fixed-length packet composed of a 4-byte TS header having information such as a PID for identifying a stream and a 184-byte TS payload for storing data.
  • the PES packet is divided and stored in the TS payload.
  • a 4-byte TP_Extra_Header is added to a TS packet, forms a 192-byte source packet, and is written in multiplexed data.
  • TP_Extra_Header information such as ATS (Arrival_Time_Stamp) is described.
  • ATS indicates the transfer start time of the TS packet to the PID filter of the decoder.
  • Source packets are arranged in the multiplexed data as shown in the lower part of FIG. 29, 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. 30 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.
  • 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.
  • attribute information about 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. 33 shows steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment.
  • step exS100 the stream type included in the PMT or the video stream attribute information included in the multiplexed data information is acquired from the multiplexed data.
  • step exS101 it is determined whether 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. 34 shows a configuration of the LSI ex500 that is made into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and each element is connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 is activated to an operable state by supplying power to each unit when the power supply is on.
  • the LSI ex500 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. 35 shows a configuration ex800 in the present embodiment.
  • the drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high when the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is instructed to decode the video data.
  • the video data is video data compliant with the conventional standard, compared to the case where the video data is generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 compliant with the conventional standard to decode the video data.
  • the drive frequency switching unit ex803 includes a CPU ex502 and a drive frequency control unit ex512 in FIG.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 that complies with the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG.
  • the CPU ex502 identifies which standard the video data conforms to. 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 sixth embodiment may be used.
  • the identification information is not limited to that described in Embodiment 6, 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. In addition, the selection of the driving frequency in the CPU ex502 may be performed based on, for example, a lookup 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. 36 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. 38A.
  • 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.
  • a dedicated decoding processing unit ex901 is used for inverse quantization, and other entropy decoding, deblocking filter, motion, etc. It is conceivable to share the decoding processing unit for any or all of the compensation processes.
  • the decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is shared, and the processing content specific to the MPEG4-AVC standard As for, a configuration using a dedicated decoding processing unit may be used.
  • ex1000 in FIG. 38B 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 the present invention have an effect that the memory size can be reduced.

Landscapes

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Abstract

　必要なメモリの容量を抑えることができる画像復号方法は、符号化信号に対してエントロピー復号を行うエントロピー復号ステップと、複数の変換係数を逆量子化して逆変換する逆量子化ステップおよび逆変換ステップと、差分信号と予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算ステップとを含み、輝度および色差のそれぞれの少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、連続して配置され、１つの組として符号化信号に記録されており、エントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、その組に対する処理を行うことによってその組を復号する。

Description

画像復号方法、画像符号化方法、画像復号装置、画像符号化装置、および画像符号化復号装置
　本発明は、静止画像または動画像の符号化および復号に関し、特に、時空間ドメインの信号ベクトルを周波数ドメインへ変換する処理に関する方法などに関する。
　音声データや動画像データを圧縮するために、複数の音声符号化規格、動画像符号化規格が開発されてきた。動画像符号化規格の例として、Ｈ．２６ｘと称されるＩＴＵ－Ｔ規格やＭＰＥＧ－ｘと称されるＩＳＯ／ＩＥＣ規格が挙げられる。最新の動画像符号化規格は、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ－４ＡＶＣと称される規格である（例えば、非特許文献１参照）。
ＩＳＯ／ＩＥＣ　１４４９６－１０「ＭＰＥＧ－４　Ｐａｒｔ　１０　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ」
　しかし、従来の画像符号化方法及び画像復号方法では、直交変換出力の周波数係数ブロック情報における輝度および色差の並びのために、画像復号装置に多くのメモリサイズを要するという課題がある。
　そこで、本発明は、画像復号装置のメモリサイズを抑えることができる画像復号方法および画像符号化方法などを提供する。
　本発明の一態様に係る画像復号方法は、符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得するエントロピー復号ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する逆変換ステップと、前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算ステップとを含み、輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、前記符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として前記符号化信号に記録されており、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記組に対する処理を行うことによって前記組を復号し、前記差分信号の前記組に対応する部分を生成する。
　なお、これらの包括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および記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本発明の画像復号方法は、画像復号装置のメモリサイズを抑えることができる。
図１は、実施の形態１～４の画像符号化装置のブロック図である。 図２は、実施の形態１～４の画像復号装置のブロック図である。 図３Ａは、従来の変換係数の順序を示す図である。 図３Ｂは、実施の形態１における変換係数の順序を示す図である。 図４Ａは、従来の画像符号化装置および画像復号装置によって処理されてメモリに格納される変換係数の遷移の一例を示す図である。 図４Ｂは、実施の形態１の画像符号化装置および画像復号装置によって処理されてメモリに格納される変換係数の遷移の一例を示す図である。 図５Ａは、実施の形態１における変換係数の順序の一例（配置Ａ）を示す図である。 図５Ｂは、実施の形態１における変換係数の順序の一例（配置Ｂ）を示す図である。 図５Ｃは、実施の形態１における変換係数の順序の一例（配置Ｃ）を示す図である。 図６Ａは、実施の形態２における変換係数の順序の一例（配置Ａ）であり、４：２：２カラーフォーマットの場合に、色差信号において縦長の矩形状の変換ブロックを用いるときの順序の一例を示す図である。 図６Ｂは、実施の形態２における変換係数の順序の一例（配置Ｂ）であり、４：２：２カラーフォーマットの場合に、色差信号において縦長の矩形状の変換ブロックを用いるときの順序の一例を示す図である。 図６Ｃは、実施の形態２における変換係数の順序の一例（配置Ｃ）であり、４：２：２カラーフォーマットの場合に、色差信号において縦長の矩形状の変換ブロックを用いるときの順序の一例を示す図である。 図７Ａは、実施の形態３における変換係数の順序の一例（配置Ａ）であり、４：２：２カラーフォーマットの場合に、色差信号において正方形の変換ブロックを用いるときの順序の一例を示す図である。 図７Ｂは、実施の形態３における変換係数の順序の一例（配置Ｂ）であり、４：２：２カラーフォーマットの場合に、色差信号において正方形の変換ブロックを用いるときの順序の一例を示す図である。 図７Ｃは、実施の形態３における変換係数の順序の一例（配置Ｃ）であり、４：２：２カラーフォーマットの場合に、色差信号において正方形の変換ブロックを用いるときの順序の一例を示す図である。 図８Ａは、実施の形態１～４の画像符号化装置が配置Ａの変換係数を符号化する動作の一例を示すフロー図である。 図８Ｂは、実施の形態１～４の画像符号化装置が配置Ｂの変換係数を符号化する動作の一例を示すフロー図である。 図９は、実施の形態１～４の画像符号化装置が配置Ｃの変換係数を符号化する動作の一例を示すフロー図である。 図１０Ａは、実施の形態１、２および４の画像符号化装置および画像復号装置における配置ＡおよびＣの変換係数に対する判断処理を示す図である。 図１０Ｂは、実施の形態１、２および４の画像符号化装置および画像復号装置における配置Ｂの変換係数に対する判断処理を示す図である。 図１１Ａは、実施の形態３の画像符号化装置および画像復号装置における、４：２：２カラーフォーマット向けの配置ＡおよびＣの変換係数に対する判断処理を示す図である。 図１１Ｂは、実施の形態３の画像符号化装置および画像復号装置における、４：２：２カラーフォーマット向けの配置Ｂの変換係数に対する判断処理を示す図である。 図１２は、実施の形態１～４における画像符号化装置および画像復号装置における判断式を示す図である。 図１３は、実施の形態１～４における画像符号化装置および画像復号装置における判断式を示す図である。 図１４Ａは、実施の形態４における変換係数の順序の一例（配置Ａ）であり、輝度と色差で変換ブロックの縦と横の比が異なる場合（１：２）の順序の一例を示す図である。 図１４Ｂは、実施の形態４における変換係数の順序の一例（配置Ｂ）であり、輝度と色差で変換ブロックの縦と横の比が異なる場合（１：２）の順序の一例を示す図である。 図１４Ｃは、実施の形態４における変換係数の順序の一例（配置Ｃ）であり、輝度と色差で変換ブロックの縦と横の比が異なる場合（１：２）の順序の一例を示す図である。 図１５Ａは、実施の形態４における変換係数の順序の一例（配置Ａ）であり、輝度と色差で変換ブロックの縦と横の比が異なる場合（１：４）の順序の一例を示す図である。 図１５Ｂは、実施の形態４における変換係数の順序の一例（配置Ｂ）であり、輝度と色差で変換ブロックの縦と横の比が異なる場合（１：４）の順序の一例を示す図である。 図１５Ｃは、実施の形態４における変換係数の順序の一例（配置Ｃ）であり、輝度と色差で変換ブロックの縦と横の比が異なる場合（１：４）の順序の一例を示す図である。 図１６Ａは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった符号化単位のシンタックスの一例を示す図である。 図１６Ｂは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった符号化単位のシンタックスの一例を示す図である。 図１７Ａは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１７Ｂは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１７Ｃは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１７Ｄは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１８Ａは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった符号化単位のシンタックスの一例を示す図である。 図１８Ｂは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった符号化単位のシンタックスの一例を示す図である。 図１９Ａは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１９Ｂは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１９Ｃは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図１９Ｄは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。 図２０は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図２１は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図２２は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図２３は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図２４は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図２５Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図２５Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図２６は、多重化データの構成を示す図である。 図２７は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図２８は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図２９は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図３０は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図３１は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図３２は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図３３は、映像データを識別するステップを示す図である。 図３４は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図３５は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図３６は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図３７は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図３８Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図３８Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。
　本発明の一態様に係る画像復号方法は、符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得するエントロピー復号ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する逆変換ステップと、前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算ステップとを含み、輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、前記符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として前記符号化信号に記録されており、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記組に対する処理を行うことによって前記組を復号し、前記差分信号の前記組に対応する部分を生成する。
　これにより、同じ位置にある輝度および色差の変換ブロックが纏めて復号されることによって、画像復号装置におけるメモリサイズを抑えることができる。
　また、前記組には、前記輝度の変換ブロックおよび前記色差の変換ブロックがそれぞれ少なくとも１つあり、前記組に含まれる輝度の変換ブロックの個数と前記組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合には、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記組に含まれる全ての輝度の変換ブロックを復号し、次に、前記組に含まれる全ての色差の変換ブロックを復号してもよい。
　これにより、上述と同様にメモリサイズを抑えることができるとともに、復号にかかる所要時間を短くすることができる。
　また、前記組には、前記輝度の変換ブロックおよび前記色差の変換ブロックがそれぞれ少なくとも１つあり、前記組に含まれる輝度の変換ブロックの個数と前記組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合には、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記組に含まれる全ての色差の変換ブロックを復号し、次に、前記組に含まれる全ての輝度の変換ブロックを復号してもよい。
　これにより、組に含まれる輝度の変換ブロックの個数とその組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合であっても、メモリサイズを適切に抑えることができる。
　また、前記符号化信号のカラーフォーマットが４：２：２であって、前記符号化単位に対して２つの組が前記符号化信号には記録されており、前記２つの組のうちの一方の組に含まれる輝度および色差のそれぞれの変換ブロックが、他方の組に含まれる輝度および色差のそれぞれの変換ブロックよりも上にある場合には、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記２つの組のうち、前記一方の組を復号し、次に、前記他方の組を復号してもよい。
　これにより、符号化信号のカラーフォーマットが４：２：２であっても、メモリサイズを適切に抑えることができる。
　また、前記符号化単位が輝度の４つの変換ブロックと色差の４つの変換ブロックとで構成され、前記符号化信号には、輝度および色差のそれぞれの左上にある変換ブロックからなる第１の組と、輝度および色差のそれぞれの右上にある変換ブロックからなる第２の組と、輝度および色差のそれぞれの左下にある変換ブロックからなる第３の組と、輝度および色差のそれぞれの右下にある変換ブロックからなる第４の組とが記録されている場合には、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記第１の組、前記第２の組、前記第３の組、前記第４の組の順に、前記第１～第４の組を復号してもよい。
　これにより、符号化単位が輝度の４つの変換ブロックと色差の４つの変換ブロックとで構成されている場合であっても、メモリサイズを適切に抑えることができる。
　また、前記組が輝度の複数の変換ブロックと色差の１つの変換ブロックとからなる場合には、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記輝度の複数の変換ブロックのうちの１つの変換ブロックを復号し、次に、前記色差の１つの変換ブロックを復号し、次に、前記輝度の複数の変換ブロックのうちの残りの変換ブロックを復号してもよい。
　これにより、組が輝度の複数の変換ブロックと色差の１つの変換ブロックとからなる場合であっても、メモリサイズを適切に抑えることができる。
　本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像を示す入力信号から予測信号を減算することによって差分信号を生成する減算ステップと、前記差分信号を変換することにより、符号化単位を構成する、輝度の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを生成する変換ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を量子化する量子化ステップと、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとをエントロピー符号化することによって符号化信号を生成するエントロピー符号化ステップとを含み、前記エントロピー符号化ステップでは、輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックを、前記符号化信号において連続して配置するとともに、１つの組として前記符号化信号に記録する。
　これにより、画像復号装置において、同じ位置にある輝度および色差の変換ブロックが纏めて復号されるため、画像復号装置におけるメモリサイズを抑えることができる。
　また、本発明の一態様に係る画像復号方法および画像符号化方法では、変換ブロックのサイズとカラーフォーマットに応じて、輝度と色差の変換係数の符号化順及び復号順を適応的に制御することができる。
　なお、これらの包括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。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　図１は、本実施の形態における画像符号化装置のブロック図である。画像符号化装置は、減算部１１０、変換部１２０、量子化部１３０、逆量子化部１４０、逆変換部１５０、加算部１６０、メモリ１７０、予測部１８０、予測方法決定部１８１、およびエントロピー符号化部１９０を備える。
　減算部１１０は、入力信号と予測信号との差分信号である予測誤差信号（変換入力信号）を生成し、その予測誤差信号を変換部１２０へ出力する。変換入力信号は、変換部１２０にて、周波数変換（直交変換）され、変換出力信号（変換係数）として出力される。変換部１２０は、各種データである入力信号もしくは入力信号に何らかの処理を加えた変換入力を時空間ドメインから周波数ドメインへ変換し、相関を軽減した変換出力信号を出力する。量子化部１３０は、変換部１２０から出力された変換出力信号を量子化し、総データ量の少ない量子化係数（量子化された変換係数）を出力する。
　エントロピー符号化部１９０は、量子化部１３０から出力された量子化係数を、エントロピー符号化アルゴリズムを用いて符号化し、冗長性を更に圧縮した符号化信号を出力する。逆量子化部１４０は量子化係数を逆量子化して復号変換出力信号（変換係数）を出力し、逆変換部１５０は復号変換出力信号を逆変換して復号変換入力信号を生成する。
　復号変換入力信号は、加算部１６０にて予測信号と加算され、その結果、復号信号が生成される。復号信号はメモリ１７０へ格納される。予測部１８０は、予測方法に基づいてメモリ１７０から所定の信号を取得し、予測方法に基づいて所定の方法で予測信号を生成して出力する。
　予測方法決定部１８１は、符号化効率が最大となるように予測方法を決定して出力する。予測方法は必要に応じてエントロピー符号化部１９０においてエントロピー符号化される。なお、逆量子化部１４０、逆変換部１５０、加算部１６０、メモリ１７０、及び予測部１８０は画像復号装置においても備えられる構成要素であり、復号信号は画像復号装置において得られる再生画像である。
　つまり、本実施の形態における画像符号化方法は、減算ステップ、変換ステップ、量子化ステップおよびエントロピー符号化ステップを含む。減算ステップでは、減算部１１０が、画像を示す入力信号から予測信号を減算することによって差分信号を生成する。変換ステップでは、変換部１２０が、前記差分信号を変換することにより、符号化単位を構成する、輝度の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを生成する。量子化ステップでは、量子化部１３０が、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を量子化する。エントロピー符号化ステップでは、エントロピー符号化部１９０が、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとをエントロピー符号化することによって符号化信号を生成する。
　図２は、実施の形態１における画像復号装置のブロック図である。画像復号装置は、エントロピー復号部２００、逆量子化部１４０、逆変換部１５０、メモリ１７０、および予測部１８０を備える。
　入力された符号化信号はエントロピー復号部２００にてエントロピー復号され、量子化係数と予測方法が出力される。量子化係数は逆量子化部１４０にて逆量子化され、復号変換出力信号となり、逆変換部１５０へ入力される。逆変換部１５０は、復号変換出力信号を逆変換して復号変換入力信号（差分信号）を生成する。復号変換入力信号は、加算部１６０にて予測信号と加算され、その結果、復号信号が生成される。復号信号は、画像復号装置で得られる再生画像であり、画像復号装置から出力されるとともに、メモリ１７０へ格納される。予測部１８０は、予測方法に基づいてメモリ１７０から所定の信号を取得し、予測方法に基づいて所定の方法で予測信号を生成して出力する。
　つまり、本実施の形態における画像復号方法は、エントロピー復号ステップ、逆量子化ステップ、逆変換ステップおよび加算ステップを含む。エントロピー復号ステップでは、エントロピー復号部２００が、符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得する。逆量子化ステップでは、逆量子化部１４０が、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する。逆変換ステップでは、逆変換部１５０が、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する。加算ステップでは、加算部１６０が、前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する。
　図３Ａは、従来の画像符号化装置の出力する符号化信号内の、輝度と色差の変換ブロックの変換係数の、データの出現順（図中の数値）を示している。なお、変換ブロックは直交変換ブロックとも称し、輝度の変換ブロックは輝度ブロックとも称し、色差の変換ブロックは色差ブロックとも称す。この例では、符号化単位である符号化ブロックは４つの変換ブロックに分割されており、輝度Ｙ，色差Ｃｂ，色差Ｃｒのいずれの符号化ブロックも４つの変換ブロックに分割されている。従来は、輝度Ｙの４つの変換ブロックの変換係数が符号化信号に格納され、次に、４つの色差Ｃｂの変換ブロックの変換係数が符号化信号に格納され、最後に、４つの色差Ｃｒの変換ブロックの変換係数が符号化信号に格納される。図４Ａに示すように、この符号化順では、輝度Ｙと色差ＣｂとＣｒのそれぞれの変換ブロックは、空間的に同一位置にある他の変換ブロックのデータが全てそろうまでは一時的にメモリ１７０に格納され、メモリ１７０に大きな容量が必要になるタイミングが発生するという問題がある。
　そこで、本実施の形態における画像符号化装置および画像復号装置における符号化信号では、図３Ｂに示すように、空間領域で同一位置にある輝度Ｙと色差Ｃｂと色差Ｃｒの変換ブロックは、ペアを構成し、その符号化信号内で連続して配置される。この例では、輝度Ｙと色差Ｃｂと色差Ｃｒのそれぞれの左上の変換ブロックＹ１，Ｃｂ１，Ｃｒ１（変換ブロックＹ１，Ｃｂ１，Ｃｒ１内の変換係数）が続けて復号される。このため、当該位置（左上）の差分信号の復号が早い時点で終了し、当該位置に対する予測信号の生成や、予測信号との加算を早い時点で行うことができる。さらに、図４Ｂに示すように、輝度Ｙと色差Ｃｂと色差Ｃｒのそれぞれの同一位置にある変換ブロックがそろえば、一時メモリ（メモリ１７０）からそれらの変換ブロックを取り出すことができるので、一時メモリの最大サイズを削減できる。
　さらに、変換部１２０および逆変換部１５０によって変換または逆変換される変換ブロックのサイズには上限と下限があり、そのサイズは４、８、１６または３２などのように離散的である。
　図５Ａ～図５Ｃは、カラーフォーマットが４：２：０の場合の、輝度ブロックと色差ブロックの総数の関係を示した図である。４：２：０では、色差ブロックの水平と垂直の大きさは輝度ブロックの半分であり、輝度ブロックと色差ブロックとで大きさが異なる。ある符号化ブロックでの輝度ブロックのサイズが、直交変換の所定の最大サイズを超えているが、色差ブロックのサイズが直交変換の所定の最大サイズを超えていない場合、輝度ブロックは複数の変換ブロックに分割され、色差ブロックは分割されない。このとき、輝度ブロックの総数は分割により増加するため、図５Ａのように、同一空間領域に対して、たとえば、４つの輝度ブロックと、１つの色差ブロックとが対応する場合が発生する。このとき、輝度と色差の符号化順の並びに関して、図５Ａのように、輝度ブロックと色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの色差ブロックとを順番にひとつずつ符号化信号内に記載するようにしてもよい。
　あるいは、図５Ｂのように、色差ブロックひとつが占める空間の位置には、輝度の４つの変換ブロックが対応するので、４つの輝度ブロックをバラバラに配置するのではなく、連続して符号化信号に格納してもよい。このようにすることで、輝度信号に基づく色差の予測信号の生成などの予測モードなどで、参照される輝度信号をまず復号できるので、当該符号化ブロックの復号開始から、予測完了までの総所要時間を短くすることができる。特にこの効果は、処理可能な変換ブロックのサイズの最大が３２ｘ３２であって、輝度ブロックをその最大のサイズ（３２ｘ３２）で分割する場合、３２ｘ３２のサイズは画素信号のデータ量を膨大にさせるため、特に顕著である。なお、ここでは、輝度の変換ブロックのサイズが、所定の最大値を超える場合の例を説明したが、色差の変換ブロックのサイズが、所定の最小値を下回る場合でも同様である。
　図８Ａは、図５Ａで示す変換係数の符号化順の符号化信号を生成する画像符号化方法、あるいは、当該符号化信号を復号する画像復号方法の動作を説明する動作フロー図である。なお、画像復号方法では、図８Ａの差分符号化が差分復号に置き換えられる。
　ある符号化の単位（ＨＥＶＣではＴＵ、あるいは、特に輝度信号を基に定義されるＴＵの場合もある）を、ここでは上位ブロックと呼ぶことにする。復号信号における空間領域の空間位置が同じ位置に対応するある範囲（上位ブロック）に含まれる１つ以上の輝度Ｙ、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの変換係数について、当該上位ブロックでは、輝度信号は４つの変換ブロックに分割され（分割されたブロックをサブブロックあるいは下位ブロックと呼ぶこととする）、それらの変換ブロックは数値変数であるＢｌｋＩｄｘで識別される。ＢｌｋＩｄｘ＝０は、（特に輝度信号において）上位ブロック内で左上の位置にある下位ブロックを示し、ＢｌｋＩｄｘ＝１は、（特に輝度信号において）上位ブロック内で右上の位置にある下位ブロックを示し、ＢｌｋＩｄｘ＝２は、（特に輝度信号において）上位ブロック内で左下の位置にある下位ブロックを示し、ＢｌｋＩｄｘ＝３は、（特に輝度信号において）上位ブロック内で右下の位置にある下位ブロックを示す。ＢｌｋＩｄｘはサブブロックを特定するための識別子であり、数値と位置の関係はこの例とは異なってもよいし、他の形式であってもよい。
　下位ブロックについて、次の繰り返し処理を行う（Ｓ１００）。ＢｌｋＩｄｘの指す下位ブロックの輝度Ｙの変換係数をエントロピー符号化（復号）する（Ｓ１０１）。エントロピー符号化は算出符号化を用いるＣＡＢＡＣでも、用いないＣＡＶＬＣでも、あるいはＰＩＰＥ等の、任意のエントロピー符号化で構わない。ただし、実際に変換係数が存在するのは、当該変換係数の有無を示すＣＢＦ（Ｃｏｄｅｃ　Ｂｌｏｃｋ　Ｆｌａｇ）が１である場合のみである。ＣＢＦは変換係数よりも先に符号化信号内に符号化されている情報である。
　次に、下位ブロックの位置と変換サイズ（変換ブロックのサイズ）を基に判断処理を行う。４：２：０カラーフォーマットでは、色差の変換係数の個数は、空間的に対応する同一範囲の輝度の変換係数の個数よりも少なくなる。この場合を判断し検出する。ＨＥＶＣ規格では、当該下位ブロックの（特に輝度の）変換ブロックのサイズを示すＴｒａｆｏＳｉｚｅと、画像符号化装置および画像復号装置の備える最小の変換サイズを示すＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅとを用いて判断する。４：２：０カラーフォーマットでは、色差は輝度よりも小さなサイズで変換することを前提として、ＴｒａｆｏＳｉｚｅがＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅと一致するとき、対応する色差の変換サイズは、最小の変換サイズであるＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅを超えてしまう、つまり、色差の変換のサイズは輝度の半分ではなく、輝度と同じであることが判断できる。つまり、ＴｒａｆｏＳｉｚｅ＝＝ＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｄｅが成立するとき、かつ、ＢｌｋＩｄｘが０であるとき（下位ブロック位置が左上）であるかを判断する（Ｓ１１１）。これが真のとき、当ＢｌｋＩｄｘの指す位置の色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの変換係数を符号化（復号）する（Ｓ１０２）。
　ここまでの処理をＢｌｋＩｄｘ＝０から３の範囲で繰り返し行なう（Ｓ１００，Ｓ１０５）。判断処理（Ｓ１１１）をより一般化すると、下位ブロックのうち、輝度の下位ブロックの個数と、色差の下位ブロックの個数（ＣｂとＣｒはぺアでひとつと数える）との比較であり、輝度の下位ブロックの個数「ＮｕｍＴｒａｆｏＬｕｍａ」が色差の下位ブロックの個数「ＮｕｍＴｒａｆｏＣｈｒｏｍａ」よりも多いかを判断すると考えてもよい（この判断を図１０Ａに示す）。なお、図５Ａに示すブロックの順番を他の順番と区別するために配置Ａと呼ぶこととする。
　なお、判断式は図１２の＃１にも示している。この判断式は、輝度の下位ブロックが最小サイズ時のものである。変換係数が図３Ｂに示すような場合、最小サイズ以外のときの判断式は、図１２の＃２に示される。組み合わせた動作の場合の判断式は、図１２の＃３に示される。結局この判断式の意味するところは、最初の下位ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝＝０）では色差を符号化し、または、最小サイズ制限にあたらない場合（あるいは色差の個数と輝度の個数が一致する場合）には色差を符号化する、という動作と読み替えることができる。この判断式を図１２の＃４と＃５に示す（図１２の第２列を参照）。
　図８Ｂは、図５Ｂで示す変換係数の符号化順の符号化信号を生成する画像符号化方法、あるいは、当該符号化信号を復号する画像復号方法の動作を説明する動作フロー図である。なお、画像復号方法では、図８Ｂの差分符号化が差分復号に置き換えられる。
　図８Ａで示す動作フローと同じ動作を行うステップには同じ番号を付与し説明を省略する。本動作では、ＢｌｋＩｄｘの繰り返し処理において（Ｓ１００，Ｓ１０５）、ＢｌｋＩｄｘの指す輝度Ｙの変換係数を符号化（復号）する（Ｓ１０１）。次に、ＴｒａｆｏＳｉｚｅ＝＝ＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｄｅが成立する場合のみ、ＢｌｋＩｄｘが３であるかを判断する。つまり、ＢｌｋＩｄｘによって示される輝度ブロックが最後のサブブロックであるかを判断する（Ｓ１１２）。判断が真である場合のみ、色差Ｃｂと色差Ｃｒの変換係数を符号化（復号）する（Ｓ１０２）。図１０Ａと同様、図１０Ｂに示すように、その判断は、輝度の下位ブロックの個数「ＮｕｍＴｒａｆｏＬｕｍａ」が、色差の下位ブロックの個数「ＮｕｍＴｒａｆｏＣｈｒｏｍａ」よりも多いかの判断と置き換えてもよい。なお、図５Ｂに示すブロックの順番を他の順番と区別するために配置Ｂと呼ぶこととする。
　なお、判断式は図１２の＃１にも示している。この判断式は、輝度の下位ブロックが最小サイズ時のものである。変換係数が図３Ｂに示すような場合、最小サイズ以外のときの判断式は、図１２の＃２に示される。組み合わせた動作の場合の判断式は、図１２の＃３に示される。結局この判断式の意味するところは、最後の下位ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝＝３）では色差を符号化し、または、最小サイズ制限にあたらない場合（あるいは色差の個数と輝度の個数が一致する場合）には色差を符号化する、という動作と読み替えることができる。この判断式を図１２の＃４と＃５に示す（図１２の第３列を参照）。
　図９は、図５Ｃで示す変換係数の符号化順の符号化信号を生成する画像符号化方法、あるいは、当該符号化信号を復号する画像復号方法の動作を説明する動作フロー図である。なお、画像復号方法では、図９の差分符号化が差分復号に置き換えられる。
　図８Ａで示す動作フローと同じ動作を行うステップには同じ番号を付与し説明を省略する。本動作では、ＢｌｋＩｄｘの繰り返し処理において（Ｓ１００，Ｓ１０５）、まず、ＴｒａｆｏＳｉｚｅ＝＝ＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｄｅが成立する場合のみ、ＢｌｋＩｄｘが０であるかを判断する（Ｓ１１３）。判断が真である場合のみ、色差Ｃｂと色差Ｃｒの変換係数を符号化（復号）する（Ｓ１０２）。図１０Ａと同様に、その判断は、輝度の下位ブロックの個数「ＮｕｍＴｒａｆｏＬｕｍａ」が、色差の下位ブロックの個数「ＮｕｍＴｒａｆｏＣｈｒｏｍａ」よりも多いかの判断と置き換えてもよい。この判断が真の場合は、Ｓ１０２の後で、判断が偽の場合は、その判断の後で、ＢｌｋＩｄｘの指す輝度Ｙの変換係数を符号化（復号）する（Ｓ１０１）。
　なお、図５Ｃに示すブロックの順番を他の順番と区別するために配置Ｃと呼ぶこととする。なお、判断式は図１２の＃１にも示している。この判断式は、輝度の下位ブロックが最小サイズ時のものである。変換係数が図３Ｂに示すような場合、最小サイズ以外のときの判断式は、図１２の＃２に示される。組み合わせた動作の場合の判断式は、図１２の＃３に示される。結局この判断式の意味するところは、最初の下位ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝＝０）では、色差を符号化し、または、最小サイズ制限にあたらない場合（あるいは色差の個数と輝度の個数が一致する場合）には色差を符号化する、という動作と読み替えることができる。この判断式を図１２の＃４と＃５に示す（図１２の第２列を参照）。
　ここで、画像符号化装置および画像復号装置が備える変換サイズの最小値（ＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅ）による制限を詳細に説明する。ＮｘＮがＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅであるとの制約があるとし、輝度ブロックのサイズが２Ｎｘ２Ｎであるとき、４：２：０フォーマットでは、輝度ブロックを４つに分割することによって得られるＮｘＮのサイズのサブブロックの直交変換を行うことができる。これと対応するように、色差ブロックを４つに分割すると、その分割によって得られるサブブロックの大きさは（Ｎ／２）ｘ（Ｎ／２）である。この大きさはＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅよりも小さくなるため、色差ブロックは４つに分割しないで処理される。
　同様に、画像符号化装置および画像復号装置が備える変換サイズの最大値（ＭａｘＴｒａｆｏＳｉｚｅ）による制限を詳細に説明する。ＮｘＮがＭａｘＴｒａｆｏＳｉｚｅであるとの制約があるとし、輝度ブロックのサイズが２Ｎｘ２Ｎであるとき、輝度ブロックを４つに分割することによって得られるＮｘＮのサイズのサブブロックの直交変換を行うことができる。４：２：０フォーマットの考えかたに従って、これと対応するように、色差ブロックを４つに分割すると、その分割によって得られるサブブロックの大きさは（Ｎ／２）ｘ（Ｎ／２）の大きさである。この大きさのサブブロックを変換する場合、その大きさは最大サイズのＮｘＮよりも小さいため特に制約は発生しない。一方、４：２：０フォーマットであっても、色差ブロックを分割せずＮｘＮのサイズで変換する場合があってもよい。このときは、輝度の変換係数の個数４に対して、色差の変換係数は１となる状況が発生し、図５Ａ～図５Ｃで説明した本実施の形態の画像符号化方法および画像復号方法を用いることで、一時メモリ（メモリ１７０）に必要な容量を削減できる。
　（実施の形態２）
　図６Ａ～図６Ｃは、カラーフォーマットが４：２：２の場合の本実施の形態の符号化信号内の、変換ブロックの変換係数の並びを示す図である。４：２：２フォーマットでは、色差ブロックの垂直サイズは輝度ブロックの垂直サイズで同じで、色差ブロックの水平サイズは輝度ブロックの水平サイズの半分である。ここでは、２Ｎｘ２Ｎの大きさの上位ブロックにおいて、輝度ブロックがＮｘＮサイズの４個の下位ブロックに分割され、色差Ｃｂ，Ｃｒのそれぞれの色差ブロックはＮｘ２Ｎの大きさの一つの矩形状の下位ブロックである。このとき、前述のように、変換係数の復号結果の一時メモリを最小化するために、図６Ａに示すように、輝度の左上ブロック（輝度の上位ブロック内の左上にある下位ブロック）、色差Ｃｂの色差ブロック、色差Ｃｒの色差ブロック、輝度の右上ブロック（輝度の上位ブロック内の右上にある下位ブロック）、輝度の左下ブロック（輝度の上位ブロック内の左下にある下位ブロック）、輝度の右下ブロック（輝度の上位ブロック内の右下にある下位ブロック）の順に、それらのブロックを符号化信号に配置する。
　このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図８Ａによって示される動作フローと同等である。なお、Ｓ１１１の判断は、図１０Ａの判断（Ｓ１１１Ｂ）に従う。なお、この図６Ａの配置は配置Ａの派生である。
　あるいは、図６Ｂに示すように、輝度の左上ブロック、右上ブロック、左下ブロック、右下ブロックの順に、それらのブロックを配置した後に、色差Ｃｂの色差ブロック、色差Ｃｒの色差ブロックの順に、これらのブロックを配置してもよい。このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図８Ｂによって示される動作フローと同等である。なお、Ｓ１１２の判断は、図１０Ｂの判断（Ｓ１１２Ｂ）に従う。なお、この図６Ｂの配置は配置Ｂの派生である。
　あるいは、図６Ｃに示すように、色差Ｃｂの色差ブロック、色差Ｃｒの色差ブロック、輝度の左上ブロック、右上ブロック、左下ブロック、右下ブロックの順に、それらのブロックを配置してもよい。このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図９と同等である。なお、Ｓ１１３の判断は、図１０Ａの判断（Ｓ１１１Ｂ）に従う。なお、この図６Ｃの配置は配置Ｃの派生である。
　（実施の形態３）
　図７Ａ～７Ｃは、カラーフォーマットが４：２：２の場合の本実施の形態の符号化信号内の、変換ブロックの変換係数の並びを示す図である。本実施の形態では、輝度ブロックがＮｘＮサイズの４個のサブブロックに分割され、色差ブロックはＮｘＮサイズの二つのサブブロックに分割されているとする。カラーフォーマットが４：２：０の場合とは異なり、輝度ブロックおよび色差ブロックのそれぞれの上半分と、それぞれの下半分とを並べることで、一時メモリを最小化できる。
　図７Ａに示すように、輝度の左上ブロック、色差Ｃｂの上ブロック（色差Ｃｂの上位ブロック内の上半分の下位ブロック）、色差Ｃｒの上ブロック（色差Ｃｒの上位ブロック内の上半分の下位ブロック）、輝度の右上ブロックの順に、これらのブロックを符号化してもよい。さらに続けて、輝度の左下ブロック、色差Ｃｂの下ブロック（色差Ｃｂの上位ブロック内の下半分の下位ブロック）、色差Ｃｒの下ブロック（色差Ｃｒの上位ブロック内の下半分の下位ブロック）、輝度の右下ブロックの順に、これらのブロックを符号化してもよい。
　このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図８Ａによって示される動作フローとほぼ同等である。なお、Ｓ１１１の判断では、図１１Ａの判断（Ｓ１１１Ｃ）を行う。すなわち、輝度の下位ブロックの番号がＺスキャンの順で割り当てられている前提で、輝度の処理対象の下位ブロックが左上ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝０）であるか、または、輝度の処理対象の下位ブロックが左下ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝２）であるかを判断し、真であると判断した場合に、色差Ｃｂと色差Ｃｒの変換係数を符号化（復号）する。ＢｌｋＩｄｘ＝０の時点には、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの上ブロックをそれぞれ符号化（復号）し、ＢｌｋＩｄｘ＝２の時点では、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの下ブロックをそれぞれ符号化（復号）する。なお、この図７Ａの配置は配置Ａの派生である。このとき、輝度と色差を順にひとつずつ符号化するという共通のルールで、他のカラーフォーマットにも対応できるという汎用性が得られる。
　あるいは、図７Ｂに示すように、輝度の左上ブロック、輝度の右上ブロック、色差Ｃｂの上ブロック、色差Ｃｒの上ブロックの順に、これらのブロックを符号化してもよい。これにより、上半分の輝度Ｙ、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒのデータを全て復号可能とし、一時メモリのサイズを最小化することができる。さらに続けて、輝度の左下ブロック、輝度の右下ブロック、色差Ｃｂの下ブロック、色差Ｃｒの下ブロックの順に、これらのブロックを符号化してもよい。
　このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図８Ｂによって示される動作フローとほぼ同等である。なお、Ｓ１１２の判断では、図１１Ｂの判断（Ｓ１１２Ｃ）を行う。すなわち、輝度の下位ブロックの番号がＺスキャンの順で割り当てられている前提で、輝度の処理対象の下位ブロックが右上ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝１）であるか、または、輝度の処理対象の下位ブロックが右下ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝３）であるかを判断し、真であると判断した場合に、色差Ｃｂと色差Ｃｒの変換係数を符号化（復号）する。ＢｌｋＩｄｘ＝１の時点には、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの上ブロックをそれぞれ符号化（復号）し、ＢｌｋＩｄｘ＝３の時点では、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの下ブロックをそれぞれ符号化（復号）する。なお、この図７Ｂの配置は配置Ｂの派生である。
　あるいは、図７Ｃに示すように、色差Ｃｂの上ブロック、色差Ｃｒの上ブロック、輝度の左上ブロック、輝度の右上ブロックの順に、これらのブロックを符号化してもよい。これにより、上半分の輝度Ｙ、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒのデータを全て復号可能とし、一時メモリのサイズを最小化することができる。さらに続けて、色差Ｃｂの下ブロック、色差Ｃｒの下ブロック、輝度の左下ブロック、輝度の右下ブロックの順に、これらのブロックを符号化してもよい。
　このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図９によって示される動作フローとほぼ同等である。なお、Ｓ１１３の判断では、図１１Ａの判断（Ｓ１１１Ｃ）を行う。すなわち、輝度の下位ブロックの番号がＺスキャンの順で割り当てられている前提で、輝度の処理対象の下位ブロックが左上ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝０）であるか、または、輝度の処理対象の下位ブロックが左下ブロック（ＢｌｋＩｄｘ＝２）であるかを判断し、真であると判断した場合に、色差Ｃｂと色差Ｃｒの変換係数を符号化（復号）する。ＢｌｋＩｄｘ＝０の時点には、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの上ブロックをそれぞれ符号化（復号）し、ＢｌｋＩｄｘ＝２の時点では、色差Ｃｂおよび色差Ｃｒの下ブロックをそれぞれ符号化（復号）する。なお、この図７Ｃの配置は配置Ｃの派生である。
　実施の形態１の図１２で説明した判断式と同様に、本実施の形態でも判断式にはバリエーションが幾つかある。本実施の形態における幾つかの判断式を図１３に示す。また、４：２：２及び４：４：４カラーフォーマットにおいて、ＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅあるいはＭａｘＴｒａｆｏＳｉｚｅの制限にあたらない場合、輝度の変換ブロックの個数と、色差の変換ブロックの個数とは一致するため、例えば図３Ｂあるいは図４Ｂで説明した画像符号化方法および画像復号方法を用いることができる。
　（実施の形態４）
　次に、矩形状のブロックの直交変換が用いられる場合の本実施の形態の画像符号化方法および画像復号方法について説明する。たとえば、４：２：０カラーフォーマットでは、輝度信号の矩形状のブロックを直交変換し、そのブロックに対応する位置にある色差信号の矩形状のブロックを直交変換する場合がある。このとき、色差信号のブロックは、例えば、輝度信号のブロックの横半分または縦半分のサイズの同じ矩形状のブロックである。この場合、実施の形態１から３で述べた方法をこれらのブロックに同様に適用することができる。
　ここで、輝度信号には矩形状のブロックの直交変換を用い、そのブロックに対応する位置の色差信号には、矩形状で縦半分または横半分のサイズのブロックではなく、たとえば、ＭｉｎＴｒａｆｏＳｉｚｅ制限のために、正方形のブロックの直交変換を用いる場合がある。
　この場合の、画像符号化方法および画像復号方法を、図１４Ａ～図１４Ｃを用いて説明する。
　２Ｎｘ２Ｎの大きさの上位ブロックにおいて、輝度信号が２ＮｘＮサイズの２個の下位ブロックに分割され、色差Ｃｂおよび色差ＣｒのそれぞれはＮｘＮサイズの一つの正方形の下位ブロックであるとする。このとき、前述のように、変換係数の復号結果の一時メモリを最小化するために、図１４Ａに示すように、輝度の上ブロック（輝度の上位ブロック内の上にある下位ブロック）、色差Ｃｂの下位ブロック、色差Ｃｒの下位ブロック、輝度の下ブロック（輝度の上位ブロック内の下にある下位ブロック）の順に、これらのブロックを符号化信号に配置する。このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図８Ａによって示される動作フローと同等である。なお、Ｓ１１１の判断は、図１０Ａの判断（Ｓ１１１Ｂ）に従う。なお、この図１４Ａの配置は配置Ａの派生である。判断のバリエーションには、図１２に記載の判断式を用いることができる。
　また、図１４Ｂに示すように、輝度の上ブロック、輝度の下ブロック、色差Ｃｂの下位ブロック、色差Ｃｒの下位ブロックの順に、これらのブロックを符号化信号に配置する。このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図８Ｂによって示される動作フローと同等である。なお、Ｓ１１２の判断は、図１０Ｂの判断（Ｓ１１２Ｂ）に従う。なお、この図１４Ｂの配置は配置Ｂの派生である。判断のバリエーションは、図１２に記載の判断式のうち、Ｂｌｋｉｄｘ＝＝３をＢｌｋｉｄｘ＝＝１へ置き換えることで得られる。ＢｌｋＩｄｘ＝＝Ｎと一般化すると、Ｎは、色差の変換ブロックの個数で、輝度の変換ブロックの個数を除算した結果から１を減算した値と言える。
　また、図１４Ｃに示すように、色差Ｃｂの下位ブロック、色差Ｃｒの下位ブロック、輝度の上ブロック、輝度の下ブロックの順に、これらのブロックを符号化信号に配置する。このような順序の変換係数を符号化（あるいは復号）する本実施の形態の画像符号化方法（あるいは画像復号方法）の動作フローは、図９によって示される動作フローと同等である。なお、Ｓ１１３の判断は、図１０Ａの判断（Ｓ１１１Ｂ）に従う。なお、この図１４Ｃの配置は配置Ｃの派生である。判断のバリエーションには、図１２に記載の判断式を用いることができる。ここでは、横長の矩形状のブロックを例として説明したが、縦長の矩形状のブロックとしても構わない。
　また、図１５Ａ～図１５Ｃは、輝度の変換ブロック（下位ブロック）のサイズが２Ｎｘ（Ｎ／２）のように、２辺の長さの比が１：４の例を示す図である。この場合、輝度の変換ブロックの個数は、色差の変換ブロックの個数の４倍であり、図５Ａ～図５Ｃあるいは図６Ａ～図６Ｃで説明した画像符号化方法および画像復号方法を用いることができる。縦と横の長さの比を入れ替えても構わない。
　以上、本発明の複数の形態に係る画像復号方法および画像符号化方法について、上記各実施の形態を用いて説明したが、これらの方法は以下のようにも説明される。
　つまり、上記各実施の形態における画像復号方法では、図３Ｂおよび図４Ｂに示すように、輝度および色差のそれぞれの少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として符号化信号に記録されており、エントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、その組に対する処理を行うことによってその組を復号し、差分信号（復号変換入力信号）のその組に対応する部分を生成する。
　また、上記各実施の形態における画像符号化方法では、図３Ｂおよび図４Ｂに示すように、エントロピー符号化ステップでは、輝度および色差のそれぞれの少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックを、符号化信号において連続して配置するとともに、１つの組としてその符号化信号に記録する。
　また、上記各実施の形態における画像符号化方法および画像復号方法は、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａおよび図１１Ｂにて示した判断により、輝度の下位ブロックの個数と、色差の下位ブロックの個数に基づいて、変換係数の並びを決定する方法である。このため、カラーフォーマットの違いに依らず、一時メモリのサイズを最小化するような変換係数の順序で、変換係数の符号化（復号）が可能となる。
　また、上記各実施の形態における画像符号化方法および画像復号方法は、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａおよび図１１Ｂにて示した判断により、輝度の下位ブロックの個数と、色差の下位ブロックの個数に基づいて、変換係数の並びを決定する方法である。このため、画像符号化装置および画像復号装置のそれぞれで処理可能な最小の変換ブロックのサイズの制限により、色差の変換係数（変換ブロック）の個数が輝度の変換係数（変換ブロック）の個数よりも小さくなる場合でも、一時メモリのサイズを最小化するような変換係数の順序で、変換係数の符号化（復号）が可能となる。
　また、上記各実施の形態における画像符号化方法および画像復号方法は、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａおよび図１１Ｂにて示した判断により、輝度の下位ブロックの個数と、色差の下位ブロックの個数に基づいて、変換係数の並びを決定する方法である。このため、画像符号化装置および画像復号装置のそれぞれで処理可能な最大の変換ブロックのサイズの制限により、色差の変換係数（変換ブロック）の個数が輝度の変換係数（変換ブロック）の個数よりも小さくなる場合でも、一時メモリのサイズを最小化するような変換係数の順序で、変換係数の符号化（復号）が可能となる。
　実施の形態１の画像符号化方法および画像復号方法では、４：２：０カラーフォーマットに対して上記効果が得られる。実施の形態２の画像符号化方法および画像復号方法では、４：２：２カラーフォーマットにおいて色差ブロックが縦長の矩形状であるときに、上記効果が得られる。実施の形態３の画像符号化方法および画像復号方法では、４：２：２カラーフォーマットにおいて色差が２つの正方形のブロックで構成されるときに、上記効果が得られる。実施の形態４の画像符号化方法および画像復号方法では、輝度の変換ブロックと色差の変換ブロックの間で、縦と横の比が一致しない場合において、上記効果が得られる。
　また、例えば図５Ｂおよび図６Ｂに示すように、画像復号方法において、上述の組には、輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックがそれぞれ少なくとも１つあり、その組に含まれる輝度の変換ブロックの個数とその組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合には、画像復号方法におけるエントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、その組に含まれる全ての輝度の変換ブロックを復号し、次に、その組に含まれる全ての色差の変換ブロックを復号する。
　または、図５Ｃおよび図６Ｃに示すように、上述の組には、輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックがそれぞれ少なくとも１つあり、その組に含まれる輝度の変換ブロックの個数とその組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合には、画像復号方法におけるエントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、その組に含まれる全ての色差の変換ブロックを復号し、次に、その組に含まれる全ての輝度の変換ブロックを復号する。
　ここで、図７Ａ～図７Ｃに示すように、符号化信号のカラーフォーマットが４：２：２であって、符号化単位に対して２つの組がその符号化信号には記録されており、それら２つの組のうちの一方の組に含まれる輝度および色差のそれぞれの変換ブロックが、他方の組に含まれる輝度および色差のそれぞれの変換ブロックよりも上にある場合には、画像復号方法におけるエントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、それら２つの組のうち、上述の一方の組を復号し、次に、上述の他方の組を復号する。
　また、図３Ｂに示すように、符号化単位が輝度の４つの変換ブロックと色差の４つの変換ブロックとで構成され、符号化信号には、輝度および色差のそれぞれの左上にある変換ブロックからなる第１の組と、輝度および色差のそれぞれの右上にある変換ブロックからなる第２の組と、輝度および色差のそれぞれの左下にある変換ブロックからなる第３の組と、輝度および色差のそれぞれの右下にある変換ブロックからなる第４の組とが記録されている場合には、画像復号方法におけるエントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、その第１の組、第２の組、第３の組、第４の組の順に、これら第１～第４の組を復号する。
　また、図５Ａおよび図６Ａに示すように、上述の組が輝度の複数の変換ブロックと色差の１つの変換ブロックとからなる場合には、画像復号方法におけるエントロピー復号ステップ、逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、輝度の複数の変換ブロックのうちの１つの変換ブロックを復号し、次に、色差の１つの変換ブロックを復号し、次に、輝度の複数の変換ブロックのうちの残りの変換ブロックを復号する。
　図１６Ａおよび図１６Ｂは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった符号化単位のシンタックスの一例を示す図である。図１７Ａ～図１７Ｄは、実施の形態１の配置Ａ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。図１８Ａおよび図１８Ｂは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった符号化単位のシンタックスの一例を示す図である。図１９Ａ～図１９Ｄは、実施の形態１の配置Ｂ向けの画像復号方法にしたがった変換係数のシンタックスの一例を示す図である。なお、これらの図１６Ａ～図１９Ｄにおいて、二重消去線の箇所は従来技術からの削除部分を意味し、太字下線部は従来技術からの追加部分または変更部分を意味する。
　なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の画像復号方法および画像符号化方法を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
　すなわち、この画像復号方法を実現するプログラムは、コンピュータに、符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得するエントロピー復号ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する逆変換ステップと、前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算ステップとを実行させる。ここで、輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、前記符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として前記符号化信号に記録されており、前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、前記組に対する処理を行うことによって前記組を復号し、前記差分信号の前記組に対応する部分を生成する。
　また、上述の画像符号化方法を実現するプログラムは、コンピュータに、画像を示す入力信号から予測信号を減算することによって差分信号を生成する減算ステップと、前記差分信号を変換することにより、符号化単位を構成する、輝度の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを生成する変換ステップと、輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を量子化する量子化ステップと、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとをエントロピー符号化することによって符号化信号を生成するエントロピー符号化ステップとを実行させる。ここで、前記エントロピー符号化ステップでは、輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックを、前記符号化信号において連続して配置するとともに、１つの組として前記符号化信号に記録する。
　以上、複数の態様に係る画像復号方法および画像符号化方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
　（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（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
　さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
　図２０は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。
　このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。
　しかし、コンテンツ供給システムex１００は図２０のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
　カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
　コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の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）。
　なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
　また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。
　また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
　以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
　なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図２１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）。
　また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。
　図２２は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。
　また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の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。
　まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
　また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。
　また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。
　一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図２３に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
　以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
　図２４に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
　以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
　また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図２２に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。
　図２５Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。
　さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２５Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。
　電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。
　携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。
　さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。
　データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の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。
　多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。
　データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の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。
　また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。
　このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。
　また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
　（実施の形態６）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
　ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
　この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ－２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
　図２６は、多重化データの構成を示す図である。図２６に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ－３、Ｄｏｌｂｙ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ－ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。
　多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。
　図２７は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。
　図２８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２８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２８の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ　Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ－Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ－Ｓｔａｍｐ）が格納される。
　図２９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２９下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。
　また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｍａｐ　Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｃｌｏｃｋ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。
　図３０はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
　記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
　多重化データ情報ファイルは、図３１に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
　多重化データ情報は図３１に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
　ストリーム属性情報は図３２に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
　本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
　また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図３３に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
　このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
　（実施の形態７）
　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３４に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
　例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ　Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。
　なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
　また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。
　なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
　（実施の形態８）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
　この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３５は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。
　より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３４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３４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６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６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３７のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
　図３６は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
　さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
　また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
　さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
　このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
　（実施の形態９）
　テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
　この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３８Ａ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。特に、本発明の一態様は、逆量子化に特徴を有していることから、例えば、逆量子化については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー復号、デブロッキング・フィルタ、動き補償のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
　また、処理を一部共有化する他の例を図３８Ｂ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。
　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。
　本発明にかかる画像符号化方法および画像復号方法は、メモリサイズを抑えることができるという効果を奏し、例えば、ビデオカメラ、動画の撮影および再生機能を有する携帯電話、パーソナルコンピュータ、または録画再生装置などに適用することができる。
　１１０　　減算部
　１２０　　変換部
　１３０　　量子化部
　１４０　　逆量子化部
　１５０　　逆変換部
　１６０　　加算部
　１７０　　メモリ
　１８０　　予測部
　１８１　　予測方法決定部
　１９０　　エントロピー符号化部
　２００　　エントロピー復号部
 

Claims (10)

  1. 　符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得するエントロピー復号ステップと、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化ステップと、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する逆変換ステップと、
    　前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算ステップとを含み、
    　輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、前記符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として前記符号化信号に記録されており、
    　前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、
    　前記組に対する処理を行うことによって前記組を復号し、前記差分信号の前記組に対応する部分を生成する
    　画像復号方法。
  2. 　前記組には、前記輝度の変換ブロックおよび前記色差の変換ブロックがそれぞれ少なくとも１つあり、前記組に含まれる輝度の変換ブロックの個数と前記組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合には、
    　前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、
    　前記組に含まれる全ての輝度の変換ブロックを復号し、次に、前記組に含まれる全ての色差の変換ブロックを復号する
    　請求項１に記載の画像復号方法。
  3. 　前記組には、前記輝度の変換ブロックおよび前記色差の変換ブロックがそれぞれ少なくとも１つあり、前記組に含まれる輝度の変換ブロックの個数と前記組に含まれる色差の変換ブロックの個数とが異なる場合には、
    　前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、
    　前記組に含まれる全ての色差の変換ブロックを復号し、次に、前記組に含まれる全ての輝度の変換ブロックを復号する
    　請求項１に記載の画像復号方法。
  4. 　前記符号化信号のカラーフォーマットが４：２：２であって、前記符号化単位に対して２つの組が前記符号化信号には記録されており、前記２つの組のうちの一方の組に含まれる輝度および色差のそれぞれの変換ブロックが、他方の組に含まれる輝度および色差のそれぞれの変換ブロックよりも上にある場合には、
    　前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、
    　前記２つの組のうち、前記一方の組を復号し、次に、前記他方の組を復号する
    　請求項１～３の何れか１項に記載の画像復号方法。
  5. 　前記符号化単位が輝度の４つの変換ブロックと色差の４つの変換ブロックとで構成され、前記符号化信号には、
    　輝度および色差のそれぞれの左上にある変換ブロックからなる第１の組と、
    　輝度および色差のそれぞれの右上にある変換ブロックからなる第２の組と、
    　輝度および色差のそれぞれの左下にある変換ブロックからなる第３の組と、
    　輝度および色差のそれぞれの右下にある変換ブロックからなる第４の組とが記録されている場合には、
    　前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、
    　前記第１の組、前記第２の組、前記第３の組、前記第４の組の順に、前記第１～第４の組を復号する
    　請求項１に記載の画像復号方法。
  6. 　前記組が輝度の複数の変換ブロックと色差の１つの変換ブロックとからなる場合には、
    　前記エントロピー復号ステップ、前記逆量子化ステップおよび逆変換ステップでは、
    　前記輝度の複数の変換ブロックのうちの１つの変換ブロックを復号し、次に、前記色差の１つの変換ブロックを復号し、次に、前記輝度の複数の変換ブロックのうちの残りの変換ブロックを復号する
    　請求項１に記載の画像復号方法。
  7. 　画像を示す入力信号から予測信号を減算することによって差分信号を生成する減算ステップと、
    　前記差分信号を変換することにより、符号化単位を構成する、輝度の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを生成する変換ステップと、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を量子化する量子化ステップと、
    　輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとをエントロピー符号化することによって符号化信号を生成するエントロピー符号化ステップとを含み、
    　前記エントロピー符号化ステップでは、
    　輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックを、前記符号化信号において連続して配置するとともに、１つの組として前記符号化信号に記録する
    　画像符号化方法。
  8. 　符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得するエントロピー復号部と、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化部と、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する逆変換部と、
    　前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算部とを備え、
    　輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、前記符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として前記符号化信号に記録されており、
    　前記エントロピー復号部、前記逆量子化部および逆変換部は、
    　前記組に対する処理を行うことによって前記組を復号し、前記差分信号の前記組に対応する部分を生成する
    　画像復号装置。
  9. 　画像を示す入力信号から予測信号を減算することによって差分信号を生成する減算部と、
    　前記差分信号を変換することにより、符号化単位を構成する、輝度の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを生成する変換部と、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を量子化する量子化部と、
    　輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとをエントロピー符号化することによって符号化信号を生成するエントロピー符号化部とを備え、
    　前記エントロピー符号化部は、
    　輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックを、前記符号化信号において連続して配置するとともに、１つの組として前記符号化信号に記録する
    　画像符号化装置。
  10. 　請求項９に記載の画像符号化装置と、前記画像符号化装置によって生成される符号化信号を復号する画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、
    　前記画像復号装置は、
    　前記符号化信号に対してエントロピー復号を行うことによって、符号化単位を構成する、輝度の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックと、色差の複数の量子化された変換係数を含む少なくとも１つの変換ブロックとを、前記符号化信号から取得するエントロピー復号部と、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の量子化された変換係数を逆量子化する逆量子化部と、
    　輝度および色差のそれぞれの変換ブロックごとに、当該変換ブロックに含まれる複数の変換係数を逆変換することによって、差分信号を生成する逆変換部と、
    　前記差分信号と、前記差分信号に対応する予測信号とを加算することによって復号信号を生成する加算部とを備え、
    　輝度および色差のそれぞれの前記少なくとも１つの変換ブロックのうち、空間において相互に同じ位置にある輝度の変換ブロックおよび色差の変換ブロックは、前記符号化信号において連続して配置されるとともに、１つの組として前記符号化信号に記録されており、
    　前記エントロピー復号部、前記逆量子化部および逆変換部は、
    　前記組に対する処理を行うことによって前記組を復号し、前記差分信号の前記組に対応する部分を生成する
    　画像符号化復号装置。
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